Hóa-KTMT

Giảng viên: Nguyễn Kiều Lan Phương Nhóm : 07 Lớp : 14DTNMT05 NHÓM 7 Nguyễn Hoàng Ái Linh (L) Nguyễn Thị Quế Anh Hoàng Phúc Phạm Diệp Trung Mai Trần Thành Lan Đặng Ngọc Thùy Trang Võ Đình Tồn II GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION II II CƠ CHẾ TRAO ĐỔI ION III III IV IV ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION KẾT LUẬN I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Giới thiệu: • • phápcấp, trao phương đổi ion dụng Trong Phương xử lý nước phápsửtrao đổirộng ion rãi thường sử trình dụngxử để lý nước cũngkhử nhưcứng, nước cấp khử cácthải muối, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử kim loại ion kim loại nặng ion kim loại khác có nước Trong xử lý nước thải, phương pháp trao đổi ion sử dụng để loại khỏi nước kim loại (kẽm, đồng, crom, nikel, chì, thuỷ ngân, cadimi, vanadi, mangan,…), hợp chất asen, photpho, xianua chất phóng xạ Phương pháp cho phép thu hồi chất có giá trị với độ làm nước cao I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Ưu điểm: - Rất triệt để xử lí có chọn lựa đối tượng - Nhựa ion có thời gian sử dụng lâu dài, tái sinh nhiều lần với chi phí thấp, lượng tiêu tốn nhỏ - Phương pháp xử lý nước thân thiện với mơi trường hấp thu chất sẵn có nước Hạn chế : - Nếu nước tồn hợp chất hữu hay ion Fe3+, chúng bám dính vào hạt nhựa ion, làm giảm khả trao đổi ion nhựa - Chi phí đầu tư vận hành cao nên sử dụng cho cơng trình lớn thường sử dụng cho trường hợp đòi hỏi xử lý cao   I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Khái niệm Trao đổi ion phản ứng hóa học thuận nghịch có ion từ dung dịch trao đổi cho ion tích điện tương tự gắn liền với hạt rắn bất động Những hạt trao đổi ion vững tự nhiên zeolit vô hữu sản xuất nhựa tổng hợp I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Cơ sở Phương pháp trao đổi ion: Là trình trao đổi ion dựa tương tác hoá học ion pha lỏng ion pha rắn Trao đổi ion trình gồm phản ứng ion pha lỏng ion pha rắn (là nhựa trao đổi) I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là: - Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động , vận hành tái sinh liên tục - Trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên ,vận hành tái sinh gián đoạn Trong trao đổi ion với lớp nhựa tĩnh phổ biến I GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION Vật liệu trao đổi ion: Vật liệu có tính trao đổi ion loại tự nhiên hay tổng hợp, có nguồn gốc vơ hay hữu Chúng coi nguồn tích trữ ion trao đổi với bên ngồi Chất trao đổi ion để cập dạng rắn không tan nước hầu hết dung môi hữu Trên bề mặt chất rắn tồn nhóm chức, nhóm chức chứa hai thành phần tích điện nhóm chức cố định ion linh động trao đổi Cấu trúc chúng mơ tả sau: Dạng chất trao đổi Cationit Anionit Lưỡng tính Mạng chất rắn Điện tích nhóm chức Ion linh động Vơ cơ, hữu Vô cơ, hữu Vô cơ, hữu Âm Dương Âm, dương Dương Âm Âm Dương II CƠ CHẾ TRAO ĐỔI ION: Q trình trao đổi ion biểu diễn: R−I+ + M+X ↔ R−M+ + I+X R+Y + M+X ↔ R+X +M+Y R−I+ cationit có ion dương I+ trao đổi với ion M+ dung dịch, R+Y anionit có khả trao đổi với ion âm X - dung dịch R-, R-+ mạng chất không tan chất trao đổi ion, với loại nhựa trao đổi ion gồm dạng polymer ba chiều liên kết hyđrocacbon với nhóm chức tích điện âm nhứ SO, COO- ( cationit) nhóm chức tích điện dương NR+ (đối với anionit) Với cationit, I+ thường H+ hay Na+, tương ứng gọi cation dạng H+ hay Na+ Anionit thường tồn hai dạng Cl- OH- III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Ứng dụng vào công nghệ xử lý môi trường: - Làm mềm nước: ứng dụng quan trọng trình trao đổi ion làm mềm nước, ion Ca2+ Mg2+ tách khỏi nước thay vị trí Na+ hạt nhựa Đối với trình làm mềm nước, thiết bị trao đổi ion axit mạnh với Na+ sử dụng Hình minh hóa q trình làm mềm nước nhựa trao đổi ion III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Ứng dụng vào cơng nghệ xử lý mơi trường: - Khử khống: q trình khử khống, tất ion âm ion dương bị khử khỏi nước Nước di chuyển qua hệ thống hai giai đoạn gồm trao đổi cation axit mạnh dạng H+ nối tiếp với trao đổi anion bazơ mạnh dạng OH - Khử ammonium (NH4+): q trình trao đổi ion dùng đặc NH4+ có nước thải Trong trường hợp này, phải sử dụng chất trao đổi chất có tính lựa chọn NH4+ cao chẳng hạn clinoptilolite Sau tái sinh, dung dịch đậm đặc chế biến thành phân III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Công nghệ xử lý nước cấp cho Công ty Cổ phần Thúy Đạt: 2.1 Giới thiệu Công ty Cổ phần Thúy Đạt: Địa chỉ: Lơ C1-6, L1-3, Đường N3, KCN Hồ Xá – Nam Định Lĩnh vực hoạt động chủ yếu cơng ty: - Trên tổng diện tích 26.000 m2 cho văn phòng, nhà máy phân xưởng chuyên sản xuất, chế biến lương thực thực phẩm xuất khẩu, sản xuất mua bán sản phẩm ngành dệt sợi, khăn bơng loại xuất Tồn cơng ty có 1000 CBCNV III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Lĩnh vựcnghệ hoạtxử động chủ yếu Công lý nước cấpcủa chocông Côngty: ty Cổ phần Thúy Đạt: 2.1 Giới thiệu Công Cổ100.000.000đ phần Thúy Đạt: - Doanh thu hàng nămtyđạt ( Một trăm tỷ đồng ) - Về khu sản xuất lương thực - Thực phẩm: Với tổng diện tích nhà xưởng 3.500 m2 gồm 30 CNV Một năm nhà máy sản xuất 10.000 gạo phục vụ cho kinh doanh nội địa xuất - Khu kéo sợi: Với diện tích nhà xưởng 5.000 m2 gồm 200 lao động làm việc 03 ca, công xuất nhà máy từ 3.000 – 3.600 sợi loại/ năm III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Công nghệ xử lý nước cấp cho Công ty Cổ phần Thúy Đạt: 2.2 Áp dụng q trình oxi hóa sắt vào việc xử lý nước ngầm: Sắt tồn đất khoáng chất chủ yếu dạng oxyt sắt (III) không tan Ở số nơi, sắt tồn dạng FeCO3 tan Vì nước ngầm thường chứa lượng đáng kể CO2 nên FeCO3 bị hồ tan theo phương trình phản ứng sau: FeCO3 + CO2 + H2O → Fe2+ + HCO3- III ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION: Công nghệ xử lý nước cấp cho Công ty Cổ phần Thúy Đạt: 2.3 Quy trình cơng nghệ xử lý nước cấp cho Công ty Cổ phần Thúy Đạt: Do nguồn nước cấp cho hệ thống xử lý nước ngầm khai thác từ giếng khoan khoan lắp đặt bên khuôn viên công ty Cổ Phần Thúy Đạt, cần phải có Hệ thống xử lý nước ngầm Lượng clo pha chế vào lấy theo tiêu chuẩn cấp nước y tế (theo bảng) Sau xong bước ta lấy mẫu so sánh với QCVN 09: 2008/BTNMT khơng vượt q giá trị giới hạn phép cấp nước TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn pH Độ cứng (tính theo CaCO3) mg/l 5,5 - 8,5 500 Chất rắn tổng số COD (KMnO4) Amơni (tính theo N) Clorua (Cl-) Florua (F-) Nitrit (NO-2) (tính theo N) mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 1500 0,1 250 1,0 1,0 Nitrat (NO-3) (tính theo N) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Sulfat (SO42-) Xianua (CN-) Phenol Asen (As) Cadimi (Cd) Chì (Pb) Crom VI (Cr6+) Đồng (Cu) Kẽm (Zn) Mangan (Mn) Thuỷ ngân (Hg) Sắt (Fe) Selen (Se) Tổng hoạt độ phóng xạ α Tổng hoạt độ phóng xạ β E - Coli mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Bq/l Bq/l MPN/100ml 15 400 0,01 0,001 0,05 0,005 0,01 0,05 1,0 3,0 0,5 0,001 0,01 0,1 1,0 Không phát thấy