CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ eo0of Đề tài: GVHD: Viên Thị Thủy. Lớp: CDMT13. Nhóm: 1. Ngô Văn Dũng 2. Tống Thị Duyên. 3. Nguyễn Thị Hà. 4. Nguyễn Thị Hồng . 5. Phan Thị Tình. ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP Thanh hóa, tháng 12, năm 2013 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy DANH SÁCH NHÓM TT HỌ VÀ TÊN MSSV GHI CHÚ 1 Ngô Văn Dũng 11011063 2 Tống Thị Duyên 11019013 3 Nguyễn Thị Hà 11013123 4 Nguyễn Thị Hồng 11016743 5 Phan Thị Tình 11021093 Lớp: CDMT13TH Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy MỤC LỤC Lớp: CDMT13TH Trang 1 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy LỜI CẢM ƠN Chúng tôi lớp CDMT13 xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Viên Thị Thủy giáo viên hướng dẫn môn xử lý nước cấp, đã tận tình hướng dẫn để chúng tôi có thể hoàn thành tốt bài báo cáo này. Đồng thời, chúng tôi cũng xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô quản lý thư viện đã giúp chúng tôi tìm tài liệu. Lớp: CDMT13TH Trang 2 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, vấn đề cấp nước cho sinh hoạt và ăn uống đang là một vấn đề bức thiết và cần có sự quan tâm nhiều. Bởi vì, hầu hết người dân đều sử dụng nguồn nước cấp cho sinh hoạt mà nếu nguồn nước đó không được xử lý đúng cách thì nó sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới người tiêu dùng. Chẳng hạn như gây ra bệnh đau bao tử, các dụng cụ chứa nước đều bị ăn mòn, tắm rửa bị rộp da, nước có màu gây cảm giác mỹ quan không tốt… Vì vậy yêu cầu hiện nay là phải có các công nghệ xử lý thích hợp để xử lý các nguồn nước chưa đạt tiêu chuẩn thành nguổn nước đạt tiêu chuẩn cấp nước để cấp nước cho người dân, bảo đảm an toàn vệ sinh. Hiện tại, vấn đề xử lý nước chua phèn đang rất nóng bỏng và cần nhiều sự quan tâm của giới chuyên môn. Lớp: CDMT13TH Trang 3 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Lớp: CDMT13TH Trang 4 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết : Hiện nay, vấn đề cấp nước cho sinh hoạt và ăn uống đang là một vấn đề bức thiết và cần có sự quan tâm nhiều. Bởi vì, hầu hết người dân đều sử dụng nguồn nước cấp cho sinh hoạt mà nếu nguồn nước đó không được xử lý đúng cách thì nó sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới người tiêu dùng. Chẳng hạn như gây ra bệnh đau bao tử, các dụng cụ chứa nước đều bị ăn mòn, tắm rửa bị rộp da, nước có màu gây cảm giác mỹ quan không tốt… Vì vậy yêu cầu hiện nay là phải có các công nghệ xử lý thích hợp để xử lý các nguồn nước chưa đạt tiêu chuẩn thành nguổn nước đạt tiêu chuẩn cấp nước để cấp nước cho người dân, bảo đảm an toàn vệ sinh. Hiện tại, vấn đề xử lý nước chua phèn đang rất nóng bỏng và cần nhiều sự quan tâm của giới chuyên môn. 2. Mục tiêu: Xử lý nước nhiễm phèn thành nước cấp và đề xuất,tính toán thiết kế sơ đồ công nghệ xử lý 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: Nước nhiễm phèn ở xã Quảng Ngọc. 4. Phương pháp nghiên cứu: 4.1. Phương pháp tiếp cận thông tin trực tiếp và gián tiếp. · Thu thập thông tin,tài liệu liên quan đến nguồn nước nhiễm phèn tại xã quảng ngọc. · Thu thập số liệu từ mạng internet,sách báo và một số tài liệu khác. · Các số liệu được thu thập trên các tài liệu chính thống có cơ sở khoa học và được lựa chọn để kiểm tra. 4.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị. 4.3. Phương pháp xử lý số liệu thống kê. Lớp: CDMT13TH Trang 5 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Nguồn gốc nước nhiễm phèn. - Do nước mưa rửa trôi lớp đất có chứa các ion Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ . - Mạch nước ngầm chảy qua các tầng đất có các ion Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ ở dạng hòa tan, hòa tan vào trong nước. 1.2.Thành phần, tính chất nước nhiễm phèn. Vào mùa mưa, nước mưa rửa trôi đất phèn, mang theo nhiều sắt, nhôm sunfat và axit mùn hữu cơ, chứa nhiều ion H + và các muối thủy phân mang tính axit (AlCl 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , FeSO 4 . Nước phèn không có tính chất điệm (hàm lượng ion HCO 3 - và CO 3 2- không có hoặc rất thấp). Vùng trũng, nước đọng chứa rất nhiều sunfat, ngược lại ở vùng có địa hình cao hàn lượng sunfat có trong nước ít hơn. Bảng 1.1 Các thông số đánh giá về chất lượng nước ngầm. STT Thông số Đơn vị Giới hạn 1 Màu Pt-Co 5 ÷50 2 pH 6.5÷ 8.5 3 Độ cứng mg/l 300÷ 500 4 Mangan mg/l 0.1÷0.5 5 Sắt mg/l 1÷5 6 Sunfat mg/l 200÷400 7 Kẽm mg/l 5 Nguồn gốc: TCVN 5944-1995 tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm. 1.2.1. Phèn sắt: Là một muối kép của sắt (III) sunfat với muối sunfat của kim loại kiềm hay amoni, ví dụ: kali sắt sunfat [K 2 SO 4 .Fe 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O hay KFe(SO 4 ) 2 .12H 2 O]. Ở dạng tinh khiết, Phèn sắt là tinh thể không màu, nhưng thường có màu tím vì có vết mangan; tan trong nước. Phèn sắt được điều chế bằng cách kết tinh hỗn hợp sắt (III) sunfat với muối sunfat của các kim loại kiềm hoặc amoni. Phèn sắt thường được dùng làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm. Lớp: CDMT13TH Trang 6 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy 1.2.2. Phèn nhôm: gồm hai loại: - Phèn nhôm đơn: Al 2 .(SO 4 ) 3 .18H 2 O. - Phèn nhôm kép: muối kép của sunfat nhôm với sunfat kim loại kiềm hoặc amoni. - Kali nhôm sunfat hay phèn nhôm kali (thường gọi: phèn chua) [KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O hay K 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O]: Tinh thể lớn hình bát diện, trong suốt, không màu,vị chát, cảm giác se lưỡi; khối lượng riêng 1,75 g/cm 3 ; t nc = 92 o C; đun nóng đến 200 o C thì mất nước kết tinh, thành phèn khan ở dạng bột trắng (thường gọi là phèn phi hoặc khô phèn) ít tan trong nước. - Dung dịch phèn chua có tính axit, không độc. Tinh thể phèn tan trong nước tạo màng hiđroxit lắng xuống kéo theo các chất bẩn lơ lửng trong nước, vì vậy, nó được dùng làm trong nước; làm chất cầm màu trong nhuộm vải; chất kết dính trong ngành sản xuất giấy; làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm, dùng làm thuốc cầm máu bề mặt, lau rửa bộ phận cơ thể ra nhiều mồ hôi, rửa niêm mạc miệng, họng; làm thuốc rắc kẽ chân. Y học cổ truyền còn gọi phèn chua là bạch phèn. Bạch phèn có tính hàn, vào kinh tì, giải độc, sát khuẩn, cầm máu, chữa viêm dạ dày, ruột; dùng thêm các vị thuốc khác chữa đau răng. Hình 1.1: Nước nhiễm phèn - Amoni nhôm sunfat hay phèn nhôm amoni [(NH 4 ) 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O)]: tinh thể màu trắng, khối lượng riêng 1,65 g/cm 3 , t nc = 94,5 o C. Dễ tan trong nước. Cũng dùng làm trong nước; là một thành phần của bột nở, bột chữa cháy; dùng trong mạ điện; trong y học, dùng làm thuốc lợi tiểu, gây nôn. Lớp: CDMT13TH Trang 7 [...]... Do ú cn phi x lý trc khi a vo s dng Mt c im khỏc cn quan tõm l pH trong nc thng khỏ thp, nhiu ni pH gim n 3 4 ( do hm lng CO 2 cao), khụng thun li cho vic s lý nc 2.2 Quy mụ x lý v lu lng - Quy mụ x lý: x lý nc nhim phốn ti xó Qung Ngc - Lu lng:40.000m3/ng 2.3 xut s cụng ngh Vic la chn cụng ngh x lý nc ph thuc vo cht lng v c trng ca ngun nc thụ Cỏc vn cn cp n khi thit k h thng x lý nc bao gm cht... vn cn cp n khi thit k h thng x lý nc bao gm cht lng nc thụ, yờu cu v tiờu chun sau x lý Da vo cỏc s liu ó cú, so sỏnh cht lng nc thụ v nc sau x lý quyt nh cn x lý nhng gỡ, chn nhng thụng s chớnh v cht lng nc v a ra k thut x lý c th Theo cht lng nc ngun ó cú a ra cỏc phng ỏn x lý: Lp: CDMT13TH Trang 18 ti: X lý nc nhim phốn Ngun nc ngm Trm bm cp1 GV: Viờn Th Thy B lng 1 B trn kt hp phn ng Gin ma... gõy v khú chu cho nc dựng Nu nc cha nhiu sunfat v magie s gõy tớnh nhun trng Thnh phn ch yu trong nc nhim phốn ion Fe 2+ v Fe3+, vỡ vy mun x lý nc nhim phốn thỡ cn phi x lý, loi b cỏc ion Fe2+ v Fe3+ ra khi nc 1.4 Cỏc phng phỏp x lý nc nhim phốn 1.4.1 Phng phỏp x lý phốn truyn thng 1.4.1.1 Lc qua tro bp: Liu lng tro thay i 5 10 g/l nc, tro bp cú kh nng lm tng pH, tng kim HCO3-, gi li mt phn st, nhụm... ti: X lý nc nhim phốn GV: Viờn Th Thy nh v m bo cht lngã Ngun nc ban u l: nc ngm, nc sụng, nc h ao u im: Cụng ngh hin i, thit b gn nh, s dng n gin, tớnh bn vng cao, ớt phi bo trỡ, giỏ thnh hp lý 1.8 Mt s phng phỏp khỏc x lý nc nhim st, phốn: - Nc nhiu st thng cú mu vng, mựi tanh Cỏch n gin lm sch nc nhim st l nc vo thựng, khuy lờn nhiu ln ri lng, cht ly nc trong - Cú th dựng phốn chua x lý nc... thng x lý nc Vỡ vy, vt liu lc cú th ly cp phi ht ln hn, ng kớnh trung bỡnh ht t 0,9 n 1,3 mm, b dy lp vt liu lc 1,0 n 1,2 m, tc lc ly t 5 n 10 m/h Do cn st bỏm chc nờn phi ra lc bng nc v khớ kt hp, lu lng nc ra thc t thng dựng t 10 n 12 l/m 2.s Nu s dng b lc 2 lp gm antraxit v cỏt thch anh thỡ hiu qu x lý s cao hn 1.7 Cụng ngh KATOX Cụng ngh cú tờn gi l KATOX cú ngha l oxy hoỏ xỳc tỏc, cho phộp x lý nc... bụng cn, lng trong b lng v cú th d dng tỏch ra khi nc Phng phỏp ny cú th ỏp dng cho c nc mt v nc ngm Nhc im ca phng phỏp ny l phi dựng n cỏc thit b pha ch cng knh, qun lý phc tp, cho nờn thng kt hp kh st vi quỏ trỡnh x lý khỏc nh x lý n nh nc bng kim, lm mm nc bng vụi kt hp vi sụa Kh phốn bng Clo Quỏ trỡnh kh phốn bng clo c thc hin nh phn ng sau: 2Fe(HCO3)2 + Cl2 + Ca(HCO3)2 + 6H2O 2Fe(OH)3CaCl2 +... húa cht gỡ Lp: CDMT13TH Trang 10 ti: X lý nc nhim phốn GV: Viờn Th Thy - Hiu qu kh Mangan cao Phng phỏp trao i ion c s dng khi kt hp vi quỏ trỡnh kh cng Khi s dng thit b trao i ion kh st, nc ngm khụng c tip xỳc vi khụng khớ vỡ Fe3+ s lm gim kh nng trao i ca cỏc ionic Ch cú hiu qu khi kh nc ngm cú hm lng st thp DS3 Ht lc x lý nc phốn Ht lc nc a nng DS3 dựng x lý nc nhim phốn, nc ging, ó c tng gii thng... gm cú quỏ trỡnh lm thoỏng nc lm giu ụxy v kh khớ cacbonic cựng vi vic pha trn hoỏ cht vo nc nh vụi, phốn, clo, ụzon, kali permanganate Lp: CDMT13TH Trang 13 ti: X lý nc nhim phốn GV: Viờn Th Thy 1.5.2 Giai on x lý s b Hỡnh 1.5: S x lý nc nhim phốn Mc ớch ca giai on ny l nhm to ra nhng iu kin cho phn ng ụxy hoỏ kh din ra c hon ton, nhanh chúng Cỏc thit b cn thit cho giai on ny l b lng tip xỳc, b... ti: X lý nc nhim phốn GV: Viờn Th Thy 1.3 nh hng ca nc cha phốn: - Khi ngi dõn s dng nc b nhim phốn m cha qua x lý thỡ nú gõy ra hu qu: gõy bnh au bao t, cỏc dng c cha nc u b n mũn, tm ra b rp da, loi nc cú mu vng c cú cha nhiu phốn st gõy cm giỏc m quan khụng... ng: Fe2+ + ClO2 + 3H2O Fe(OH)3 + ClO2- + 3H+ Quỏ trỡnh din ra khi pH>7 Lp: CDMT13TH Trang 9 ti: X lý nc nhim phốn GV: Viờn Th Thy Kh phốn bng O3: Phng trỡnh phn ng: Fe2+ + O3 + 2H2O Fe(OH)3 + O2 + H+ Nhc im khi s dng O3 l to thnh lp vỏng ni trờn b mt v khú tỏch vỏng ni ú ra khi 1.4.2.2 Phng phỏp húa lý: Kh phốn bng cỏch lc qua lp vt liu c bit Cỏc vt liu c bit cú kh nng xỳc tỏc, y nhanh quỏ trỡnh ụxy . khi khử nước ngầm có hàm lượng sắt thấp. DS3 – Hạt lọc xử lý nước phèn Hạt lọc nước đa năng DS3 dùng xử lý nước nhiễm phèn, nước giếng…, đã được tặng giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt. cho nước dùng. Nếu nước chứa nhiều sunfat và magie sẽ gây tính nhuận trường. Thành phần chủ yếu trong nước nhiễm phèn ion Fe 2+ và Fe 3+ , vì vậy muốn xử lý nước nhiễm phèn thì cần phải xử lý, . Lớp: CDMT13TH Trang 7 Đề tài: Xử lý nước nhiễm phèn GV: Viên Thị Thủy 1.3. Ảnh hưởng của nước chứa phèn: - Khi người dân sử dụng nước bị nhiễm phèn mà chưa qua xử lý thì nó gây ra hậu quả: gây