Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải

Trong xu thế đổi mới và hội nhập, những năm qua đất nước ta đã tạo ra được những xung lực mới cho quá trình phát triển, đã đạt được nhiều thành tựu kinh tế xã hội quan trọng, vượt qua tác động của suy thoái toàn cầu và duy trì được tỷ lệ tăng trưởng kinh tế hàng năm cao, bình quân 7,2 %năm, bảo đảm an sinh xã hội. Tuy nhiên, nước ta vẫn đang phải đối mặt với nhiều thách thức, trong đó có vấn đề suy thoái môi trường gay gắt và nhiều hậu quả của biến đổi khí hậu khôn lường. Ô nhiễm môi trường tại các đô thị, khu công nghiệp, làng nghề, các lưu vực sông trên cả nước và nhiều vấn đề môi trường bức xúc khác đã trở thành những vấn đề nóng và là mối quan tâm của toàn xã hội.Hiện nay, vấn đề xử lý nước thải luôn là bài toán gây đau đầu cho các doanh nghiệp sản xuất trong nước, cho các nhà quản lý môi trường. Xử lý nước thải ở Việt Nam đang là một vấn đề thời sự nóng hổi mà nước ta đang phải đối mặt trong thời kỳ phát triển hiện đại hóa, công nghiệp hóa. Đa số nước thải sinh hoạt, nước thải làng nghề cũng như nước thải công nghiệp của các nhà máy, công ty không được xử lý hoặc xử lý chưa triệt để, cho nên lượng nước bị ô nhiễm các hóa chất, có chứa các chất gây ô nhiễm và lượng nước này được xả trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng động xã hội. Chính vì vậy, mà việc nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng các quy trình công nghệ vào trong quá trình xử lý nước thải là hết sức cần thiết, nó sẽ góp phần vào công cuộc cải tiến công nghệ trong xử lý nước thải và nâng cao chất lượng nguồn nước. Ngày nay, đã có rất nhiều công nghệ được áp dụng vào trong quá trình xử lý nước thải trên thế giới và ở Việt Nam nhưng hầu hết các loại công nghệ đó vẫn còn mang đậm những tính chất đặc thù riêng, khả năng và quy mô áp dụng còn nhiều hạn chế. Mỗi công nghệ mang tính đặc trưng của dòng nước thải có chứa những chất thải nhất định, do đó sẽ gặp hạn chế trong việc xử lý những chất thải khác, ngoài ra nó còn phụ thuộc vào đặc trưng ô nhiễm, cũng như là các thông số ô nhiễm của nguồn nước thải nên việc lựa chọn một quy trình công nghệ xử lý cho dòng nước thải là rất khó khăn, tốn kém và hiệu quả cho quy trình xử lý không cao. Quy trình công nghệ xử lý bằng phương pháp sinh học, hấp phụ đang gặp phải những mặt hạn chế trong việc áp dụng cho những dòng chất thải có nồng độ chất gây ô nhiễm, độ độc cao và là quy trình tốn nhiều thời gia xử lý. Đối với những quy trình công nghệ sử dụng phương pháp Lý – Hóa thì nó có khả năng xử lý tốt đối với những dòng có độ độc và nồng độ chất gây ô nhiễm cao nhưng hiệu quả xử lý thấp, không thể xử lý triệt để chất gây ô nhiễm. Chính vì vậy, chúng ta cần phải mở rộng nghiên cứu và tìm hiểu về những phương pháp cũng như các công nghệ mới trên thế giới để cải tiến và nâng cao quy mô áp dụng, hạn chế những nhược điểm yếu kém của công nghệ. Phân bổ phạm vi ứng dụng của các quy trình công nghệ được thể

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B – K53 Hà Nội, Tháng 6 - 2013 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Chữ ký Chữ ký TS. Lê Đình Chiển TS. Bùi Thị Lệ Thủy Hà Nội, Tháng 6 - 2013 SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất LỜI CẢM ƠN Tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này tại Trường Đại học Mỏ Địa Chất Hà Nội. Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lê Đình Chiển, giảng viên bộ môn Lọc hóa dầu trường Đại học Mỏ Địa Chất. Người đã hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập, nghiên cứu để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm Bộ môn Lọc – Hóa dầu, trường Đại học Mỏ - Địa chất đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi lên nghiên cứu và tìm hiểu về hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Lọc – Hóa dầu cũng như các thầy cô giáo trong Khoa Dầu khí đã dạy dỗ, giáo dục tôi trưởng thành về mọi mặt trong suốt 5 năm học. Cảm ơn các bạn bè cùng lớp về sự chia sẻ, giúp đỡ, những tình cảm chân thành tốt đẹp và sự đồng hành của các bạn trong thời gian qua. Tôi xin cảm ơn những tác giả đi trước, những người đã đặt nền móng cho việc tìm hiểu và nghiên cứu khoa học của tôi, giúp cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình một cách thuận lợi hơn. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đối với cha, mẹ thân yêu và gia đình đã luôn nuôi dưỡng và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi được học tập và trưởng thành như ngày hôm nay. Hà Nội, ngày 08 tháng 5 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Xuân Tấn SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất MỤC LỤC    ! "#$%! &'()*+'),-./-/'(/01 2$345674#89:35;< 2$345674#89:37=>?@44A B@44C@9D4EFEG7FH#5I47J&K?@9L49: M>MN#@:I:M@9L4B567O#DP B@449D7DQ2#=7F#=Q&9:>MN#R=7#PFS# R "B@44B@2#&9:>MN#S#R=3 !B@44547T42&9:>MN#37=>?@44>D7I7UV $WRM@9L4B4UV567P" XYUZB4BBU?M9[4@9L475$9\49:3 @44]9D4^6#_PS`=! Xab>MN#! X4#VcU4UV567d>MN#@44X X"eMN#fC=>gIfC=QP4< "0c#h#INi@j9:M &kl/mnoYYoYpq^r-s'! Y9D4BNi@jDt1 Y9D4B@g41 Y9D4B@t1 "uv#w< !Y9D4B@Px4A Y9D4BNi@jRIR`@A Y9D4B$#4wA SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất Y9D4ByWP z "Y9D4BPNVR" !Y9D4Byi" XY9D4B$PJP" 1Y9D4B " <Y9D4B#VvJ"" AY9D4BG7#49L"! zY9D4B2Rt"! Y9D4B CP"X "Y9D4B>t"1 "&{'|mn}e~+(pq^r-s'•/Y€•^"A "B=4WP@75$9\4I>Sy‚WP49\"z "s9[42>Iƒ"z "s9[42=4Iƒ"z ""s9[4>Sy‚WP49\! "4#8BMWP@! "4#8Ec! "4#8U3P! ""=>?4cS#I5442Ni@jYWP@! ""pi@jWP@IBLC„49D4B254!" ""pi@jWP@C„49D4BPNR2R!1 """pi@jWP@C„49D4B >iQ 4CPP3Z!z ""!pi@jWP@$P49:M5442C„4P…PX ""Xpi@jWP@C„49D4B@t>tX" ""1pi@j9:MSWP@C„45442CbP3ZXX ""<pi@jWP@C„42?4/eu†‡Pˆ/W$PCe@#Q4Wu@yW‰X1 ""Api@jWP@C„42?4C;MS4>tI74X< SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất ""zpi@jWP@C„45442PNRy54yG7†Š/•‰Xz !&{'|mn+(•p'‹/uŒK+K•1 !p%BŽ#B$•PNRy54y1 !p%B84v1 !p%BQ;v1 !K7@P3Ž#j1 !•Ny7@P31! !=>?5442BQ 4Ž#B$•PNRy54yvNi@j9:M1! !5442•7$P1! !5442ŠWPN11 !"5442mW$W1< !!5442KWPN1z !X5442•NV‘W< !15442uVW$^P$PN< !<5442PePPy#Cy4y#<! !A5442•>y4><! X&{'|mn('’u“Ys•/•oY]*”<1 •7v#I2C;MS4PBQ3474<1 #3P2C;<1 C;MS4PB<1 "4W$7<1 !2?4 $L<z X=>?9D4B9N%B@cC7a?4W$7A XY9D4B&^::@:I:>E3PO43P#VvI; •Y//–Y/–Y_Y—A XY9D4B&^::@:I:>E3PO43P3˜•Y//–Y€'_ Y†‰—A X"Y9D4B"&^::@:I:>E3PO43P3˜•Y†‰–Y€'— A SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất X!Y9D4B!&^7CVD–yfI:Ž#B$•yiC„4[PA XXY9D4BX&G7PI:Ž#B$•yiC„4[PA" 14#VcgIƒ2C;MS4PBQ3474A" 1^ga74W$7A" 1K[=42C;MS4PBQ3474A! 1"g2AX 1!^V7™#>MG7A1 1Xg2$P4š$34yGA1 114#VcgŽ#B$•#Vv$cCCa74W$7A1 B4BE$342C;A< K’^›m”K'’“Az ”'^'(/Ks•z DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang 01 Hình 0.1 Ô nhiễm nguồn nước trên sông Tô Lịch 01 02 Hình 0.2 Phạm vi ứng dụng của các quy trình công nghệ vào trong quá trình xử lý nước thải 02 03 Hình 1.1 Biểu đồ cơ cấu tổng lượng nước thải theo loại hình xả thải của lưu vực sông Cầu và lưu vực sông Nhuệ - Đáy 06 04 Hình 1.2 Biểu đồ diễn biến hàm lượng BOD 5 trung bình tại một số sông, hồ, kênh rạch nội thị giai đoạn 2005 – 09 SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất 2009 05 Hình 1.3 Biểu đồ lưu lượng nước thải sản xuất của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và giết mổ 10 06 Hình 1.4 Biểu đồ hàm lượng COD, BOD 5 và SS trong nước thải một số cơ sở làng nghề dệt nhuộm, ươm tơ, dệt vải 12 07 Hình 1.5 Biểu đồ thể hiện hàm lượng một số thông số ô nhiễm trong nước thải sản xuất làng nghề tái chế giấy 13 08 Hình 1.6 Biểu đồ hàm lượng COD, BOD 5 , SS và độ màu trong nước thải sản xuất sơn mài và mây tre đan 14 09 Hình 1.7 Quy trình công nghệ chế biến tinh bột sắn, dong 18 10 Hình 1.8 Cân bằng vật chất trong chế biến tinh bột dong 18 11 Hình 1.9 Cân bằng vật chất trong chế biến tinh bột sắn 19 12 Hình 2.1 Thiết bị tạo bông bởi khuấy cơ khí 31 13 Hình 2.2 Thiết bị tuyển nổi, khí sinh ra do phản ứng hóa học 34 14 Hình 3.1 Mô hình thực nghiện quá trình loại phenol theo O.Abdelwahab 45 15 Hình 3.2 Mô hình thực nghiệm của quá trình oxi hóa điện hóa các chất hữu cơ 49 16 Hình 3.3 Hướng phản ứng của ozon trong dung dịch nước 52 17 Hình 3.4 Sơ đồ quá trình oxi hóa phenol dưới tác dụng của ozon 53 18 Hình 3.5 Sơ đồ quy trình lọc sinh học 54 19 Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống bùn hoạt tính 55 20 Hình 3.7 Sơ đồ mô hình công nghệ thiết bị phản ứng sinh học màng ngoài 58 21 Hình 3.8 Sơ đồ mô hình công nghệ thiết bị phản ứng sinh học màng ngập 58 SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất 22 Hình 3.9 Sơ đồ chuyển hóa phenol trong quá trình CWAO 60 23 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Zimpro 66 24 Hình 4.2 Sơ đồ quy trình công nghệ Wetox 67 25 Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ thiết bị Vertech 69 26 Hình 4.4 Sơ đồ hệ thống công nghệ Kenox 70 27 Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống công nghệ Oxyjet 72 28 Hình 4.6 Sơ đồ hệ thống công nghệ Bayer Loprox 73 29 Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống thiết bị phản ứng 77 30 Hình 5.2 Một số loại màng của Inocermic và Pall Exekia 79 31 Hình 5.3 Cấu trúc của màng 4 lớp và 3 lớp 79 32 Hình 5.4 Mô hình quá trình đưa xúc tác lên bề mặt ống ceramic 80 33 Hình 5.5 Biểu đồ các phương pháp đưa xúc tác lên bề mặt màng: 1- phương pháp 1; 2- phương pháp 2; 3- phương pháp 3; 4- phương pháp 4; 5- phương pháp 5 82 34 Hình 5.6 Mặt bích đáy thiết bị phản ứng với ống màng ceramic 83 35 Hình 5.7 Sơ đồ nguyên tắc thiết kế hệ thống thiết bị phản ứng cao áp dạng màng 84 36 Hình 5.8 Sơ đồ quá trình chuyển chất và tiếp xúc pha trên bề mặt màng ceramic 86 37 Hình 5.9 Vết gỉ tại một số ốc vít 87 38 Hình 5.10 Biến dạng đầu nối với bô điều chỉnh của bộ điều khiển lưu lượng 87 39 Hình 5.11 Vị trí thiếu bộ đo và điều chỉnh lưu lượng dòng oxi 88 40 Hình 5.12 Vị trí thiếu chi tiết nối xuống thiết bị phản ứng và van lấy mẫu 88 SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang 01 Bảng 1.1 Ước tính lưu lượng và thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt đô thị qua các năm 08 02 Bảng 1.2 Thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm 11 03 Bảng 1.3 Hiệu suất nguyên liệu của một số hoạt động sản xuất 16 04 Bảng 1.4 Tổng thải trung bình năm của làng nghề qua các hoạt động sản xuất và sinh hoạt 17 05 Bảng 1.5 Tổng lượng nước thải và bã thải từ sản xuất tinh bột 20 06 Bảng 1.6 Tổng lượng nước thải từ chế biến nông sản làng nghề Dương Liễu (2008) 21 07 Bảng 1.7 Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp 22, 23 08 Bảng 2.1 Các phương pháp xử lý nước thải 25 09 Bảng 2.2 Xử lý nước thải bậc 1 26 10 Bảng 3.1 Mức độ phát thải phenol trong một số ngành công nghiệp 43 11 Bảng 4.1 Thông số về quá tình oxi hóa không khí sử dụng xúc tác kim loại quý 63 12 Bảng 4.2 Thông số về quá tình oxi hóa không khí sử dụng 65 SVTH: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa dầu B - K53 [...]... bách trong việc xử lý và bảo vệ môi trường hiện nay, đặc biệt là bảo vệ môi trường nước, tôi đã lựa chọn đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải làm đề tài tốt nghiệp SV: Nguyễn Xuân Tấn 3 Lớp: Lọc hóa dầu B K-53 Đồ án tốt nghiệp 0.2 Trường đại học Mỏ - Địa chất Mục đích của đề tài Do yêu cầu về việc đưa hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng. .. ở Hoài Đức, Hà Nội; - Chương 2: Tìm hiểu tổng quan về công nghệ xử lý nước thải Trong chương này tôi sẽ đi vào tìm hiểu quy trình công nghệ trong xử lý nước thải, các thông số đánh giá chất lượng nước và yêu cầu về nước thải ra nguồn tiếp nhận; - Chương 3: Tìm hiểu về một số công nghệ xử lý nước thải chứa phenol Trong chương này tôi sẽ tìm hiểu về những tác động của phenol đến môi trường và sức khỏe... một số công nghệ xử lý nước thải chứa phenol hiện nay; - Chương 4: Tìm hiểu về công nghệ oxi hóa không khí Trong chương này tôi tập trung đi vào tìm hiểu về xúc tác cũng như một số công nghệ oxi hóa không khí trong công nghệ xử lý nước thải hiện nay; - Chương 5: Tìm hiểu về hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng trong phòng thí nghiệm bộ môn Lọc Hóa dầu, trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Trong chương... vụ cho quá trình nghiên cứu tại phòng thí nghiệm vẫn gặp một số khó khăn nhất định nên đề tài của tôi sẽ dừng lại ở nội dung tìm hiểu Với một đề tài tìm hiểu này thì mục đích chính là: - Tìm hiểu về hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng: Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, nguyên tắc của quá trình phản ứng diễn ra trong hệ; - Tìm hiểu về hiện trạng môi trường nước tại nước ta, quy trình công nghệ xử lý nước. .. trình xử lý nước thải là hết sức cần thiết, nó sẽ góp phần vào công cuộc cải tiến công nghệ trong xử lý nước thải và nâng cao chất lượng nguồn nước Ngày nay, đã có rất nhiều công nghệ được áp dụng vào trong quá trình xử lý nước thải trên thế giới và ở Việt Nam nhưng hầu hết các loại công nghệ đó vẫn còn mang đậm những tính chất đặc thù riêng, khả năng và quy mô áp dụng còn nhiều hạn chế Mỗi công nghệ... nhận nước thải sinh hoạt từ các đô thị khu dân cư, nhà hàng, nước thải của các cơ sở y tế, cơ sở công ngiệp và tiểu thủ công nghiệp quy mô nhỏ, chưa được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đổ vào Hiện nay, việc đầu tư và áp dụng các công nghệ xử lý nước thải chưa áp ứng được yêu cầu bảo vệ môi trường 70 % các khu công nghiệp không có hệ thống xử lý nước thải tập trung hoặc một số cơ sở sản xuất có xử lý nước. .. trình công nghệ vào trong quá trình xử lý nước thải [4] Một trong những công nghệ được nghiên cứu và bước đầu được áp dụng trong xử lý nước thải từ những năm 1950, đó là công nghệ oxi hóa không khí Đây là công nghệ thân thiện với môi trường, do không sử dụng những tác nhân có chứa những chất gây ô nhiễm với đầu vào là nguồn nước ô nhiễm và không khí sau một thời gian xử lý sẽ cho ta nguồn nước có mức độ... đau đầu cho các doanh nghiệp sản xuất trong nước, cho các nhà quản lý môi trường Xử lý nước thải ở Việt Nam đang là một vấn đề thời sự nóng hổi mà nước ta đang phải đối mặt trong thời kỳ phát triển hiện đại hóa, công nghiệp hóa Đa số nước thải sinh hoạt, nước thải làng nghề cũng như nước thải công nghiệp của các nhà máy, công ty không được xử lý hoặc xử lý chưa triệt để, cho nên lượng nước bị ô nhiễm... trưng của dòng nước thải có chứa những chất thải nhất định, do đó sẽ gặp hạn chế trong việc xử lý những chất thải khác, ngoài ra nó còn phụ thuộc vào đặc trưng ô nhiễm, cũng như là các thông số ô nhiễm của nguồn nước thải nên việc lựa chọn một quy trình công nghệ xử lý cho dòng nước thải là rất khó khăn, tốn kém và hiệu quả cho quy trình xử lý không cao Quy trình công nghệ xử lý bằng phương pháp sinh học,... học, hấp phụ đang gặp phải những mặt hạn chế trong việc áp dụng cho những dòng chất thải có nồng độ chất gây ô nhiễm, độ độc cao và là quy trình tốn nhiều thời gia xử lý Đối với những quy trình công nghệ sử dụng phương pháp Lý – Hóa thì nó có khả năng xử lý tốt đối với những dòng có độ độc và nồng độ chất gây ô nhiễm cao nhưng hiệu quả xử lý thấp, không thể xử lý triệt để chất gây ô nhiễm Chính vì vậy, . ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Chữ ký Chữ ký TS. Lê Đình. TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: Lọc hóa. là bảo vệ môi trường nước, tôi đã lựa chọn đề tài: Tìm hiểu hệ thiết bị phản ứng cao áp dạng màng, ứng dụng cho xử lý phenol có trong nước thải làm đề tài tốt nghiệp. SV: Nguyễn Xuân Tấn Lớp: