CHƯƠNG 10. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ

Chapter 10 Xử lý nước thải bằ phương h pháp há hóa hó lý Quá trình hóa lý „ „ „ „ „ „ Keo tụ, tạo Tuyển ể ổ Hấp phụ & nhả khí Trao đổi ổ ion Siêu lọc & thẩm thấu ngược Điện hóa Thường công trình xử lý xử lý bậc cao Keo tụ & tạo Loại bỏ hạt keo có kích thước 0.01 – 100m chất hữu hòa tan ™ Keo K tụ: t Là trình t ì h thêm thê hóa hó chất hất (chất ( hất keo k tụ) t ) nhằm hằ trung t hò điện hòa điệ tích tí h âm vốn có hạt keo, giúp cho hạt keo tiếp xúc kết tụ thành có kích thước & tỷ trọng lớn Các hạt sau loại khỏi nước ằ lắng, ắ lọc tuyển ể ổ „ Quá trình keo tụ yêu cầu khuấy trộn nhanh thường từ 1-3 phút „ Dùng dư chất keo tụ tích điện hạt keo trở lại hạn chế trình kết tụ ™ Tạo (trợ keo tụ): thêm hợp chất cao phân tử làm cầu nối hạt keo tụ „ Quá trình tạo yêu cầu khuấy nhẹ từ từ: tạo tiếp xúc tránh làm phá vỡ tụ „ Quá trình xảy từ 15ph đến 1h tùy theo tính chất nước thải „ Dùng dư polymer khó khăn cho trình lắng „ Coagulation & flocculation Thí nghiệm jar test „ Dùng để xác định liều lượng chất keo tụ điều kiện tối ưu (pH, thời gian) Chất keo tụ (Coagulants) Chất keo tụ vô cơ: phèn nhôm, phèn sắt „ Aluminium Sulphate => rẻ tiền, độ hòa tan cao, pHopt 5-7.5 „ Aluminium Hydroxide Chloride Al2(OH)5Cl , Polyaluminium chloride (PAC) „ Sodium Aluminate Na2Al2O4 =>pHopt 9,3-9,8 „ Fe2((SO4)3.2H2O,, FeCl3 Chất keo tụ (Coagulants) ‰ So với phèn nhôm muối sắt có ưu vùng pH tối ưu rộng hơn, từ đến 9,bông cặn bền nặng nên lắng tốt ‰ Hydroxyde sắt tạo thành pH thấp Hydroxyde sắt không bị tá tái hòa òa ta tan pH p cao ‰ Khử màu nước đồng thời với loại sắt Mn làm mềm nước điều kiện pH cao ‰ Hydroxyde sắt dễ khử nước ‰ Tuy nhiên phèn sắt pH giảm nhanh nhôm ‰ Muối sắt clorua dễ hòa tan sắt sulfate tính ăn mòn cao Coagulants PAA Chất trợ keo tụ ‰Acid –base để điều chỉnh pH Acid thường dùng: sulfuric and phosphoric acid Base thường dùng: vôi sô da ‰Cationic polyelectrolytes: dùng chất keo tụ trợ keo tụ => sludges produced are dense and easy to dewater for subsequent treatment and disposal ‰Anionic and nonionic polyelectrolytes : sử dụng kết hợp với chất keo tụ => tạo bông=> tougher and good settling flocs ‰Activated silica and clays: a stable negative sol This sol unites with the positively charged primary-metal coagulant to produce tougher, denser, and faster settling flocs ‰Bentonite is a type of clay used as a weighting agent in water high in color and low in turbidity and mineral content ‰Lime is a coagulant aid used to increase the alkalinity of the water The increase in alkalinity results in an increase in ions (electrically charged particles) in the water, some of which are positively charged These positively charged particles attract the colloidal particles in the water, forming floc Chất hỗ trợ tạo Flocculants consist of various molecular weight anionic, nonionic and cationic polymers They are used to increase the efficiency of settling, clarification, fil i and filtration d centrifugation if i operations i MINERAL FLOCCULANTS „ activated silica „ certain colloidal clays (such as bentonite), „ certain metallic hydroxides with a polymeric structure (alum, ferric hydroxide) NATURAL FLOCCULANTS „ They are water soluble anionic, cationic or nonionic polymers „ the starch derivatives: mostly pregelatinized hence water-soluble They are corn or potato-starches They can be natural starches, anionic oxidized starches or amine treated cationic starches The use of this class of products has decreased in water treatment but remains important in the paper industry „ the polysaccharides: usually guar gums and mostly used in acid medium „ the alginates: anionic and used in potable water treatment 10 „ Ứng dụng pp keo tụ „ „ „ „ „ Loại TSS, Một sốố chất ấ tan hữu (humic, mực, màu…), kim loại As, Cr (kết ế tủa) Kết tủa tủ phosphate h h t Loại vi sinh vật Nh Nhược điể điểm: ¾ Bùn thải chứa kim loại => chất thải nguy hại ¾ Chi phí hóa chất ấ ¾ Tiêu thụ kiềm, làm thay đổi pH nước ¾ Vật liệu chống ố ăn mòn 18 Bể trộn 19 Bể tạo 20 Bể tạo vách ngăn 21 Bể tạo khí 22 Thời g gian lưu q trình keo tụ Best floc size 0.1 to mm 23 Tuyển „ Tạo bọt khí để ''thu hút'' dầu/chất rắn lơ lửng thành hỗn hộp có tỷ trọng thấp bề mặt nước, nước sau gom bọt lại để lấy dầu/chất rắn lơ lửng 24 Tuyển „ „ „ (1) (2) Tuyển áp lực - Dissolved-Air Flotation (DAF): đưa khí vào dò lỏng dòng lỏ đ nén é Tuyển học -Air flotation: Aeration at atmospheric pressure T ể Tuyển ổi chân hâ không khô -Vacuum V fl t ti flotation: Bã hòa Bão hò khí t nước áp suất thường, sau hút chân không chất lỏng Trực tiếp bể sục khí Đưa không khí vào ống hút bơm 25 Tuyển áp lực Dissolved air flotation is very widely used in treating the industrial wastewater effluents from oil refineries, petrochemical and chemical plants, natural gas processing plants,, paper p p p mills,, general g water treatment and similar industrial facilities 26 Dissolved-Air Flotation (DAF) 27 Dissolved-Air Flotation (DAF) 28 Bể tuyển tròn 29 Tuyển điện „ „ „ „ Không dùng hóa chất Micro & uniform Bubble Size (40-200 Micron) H2 Smaller than O2 Low cost Khi dòng điện chiều qua nước thải, điện cực (catot)sẽ tạo khí hydro hydro Kết nước thải bão hoà bọt khí lên kéo theo chất bẩn không tan tạo thành váng bọt bề mặt Ngoài nước thải chứa chất bẩn khác chất điện phân dòng điện qua làm thay đổi thành phần hoá học tính chất nước, trạng thái chất không tan có trình điện ly, phân cực, điện chuyển oxy hoá khử xãy 30 Tuyển điện Water Electrolysis: Anode: 2H2O = O2 + 4H+ + 4Ð Also Cl = 2e + Cl2 C th d Cathode: 2H+ + 2e = H2 Yếu tố ảnh hưởng: Current Density, Surface Tension, Polarity 31 32 [...]... tròn 29 Tuyển nổi điện „ „ „ „ Không dùng hóa chất Micro & uniform Bubble Size (40-200 Micron) H2 Smaller than O2 Low cost Khi dòng điện một chiều đi qua nước thải, ở một trong các điện cực (catot)sẽ tạo ra khí hydro hydro Kết quả nước thải được bão hoà bởi các bọt khí và khi nổi lên kéo theo các chất bẩn không tan tạo thành váng bọt bề mặt Ngoài ra nếu trong nước thải chứa các chất bẩn khác là các chất... Bùn thải chứa kim loại => chất thải nguy hại ¾ Chi phí hóa chất ấ ¾ Tiêu thụ kiềm, làm thay đổi pH của nước ¾ Vật liệu chống ố ăn mòn 18 Bể trộn 19 Bể tạo bông 20 Bể tạo bông vách ngăn 21 Bể tạo bông cơ khí 22 Thời g gian lưu q quá trình keo tụ Best floc size 0.1 to 3 mm 23 Tuyển nổi „ Tạo ra bọt khí để ''thu hút'' được dầu/chất rắn lơ lửng thành hỗn hộp có tỷ trọng thấp nổi trên bề mặt nước, nước. .. Sulfonated compounds „ Dosage: 0.4-1g/m3 minimum amount of sludge 11 Factors Influencing Coagulation ‰ pH: tùy thuộc tính chất nước thải Alum = 5.32, ferrous = 11.95, and ferric = 8.2 đối với thí nghiệm khi chất rắn hòa tan trong mẫu là 140mg /l ở 250C ‰ Mixing ‰ Trình tự cho hóa chất : chỉnh pH, chất keo tụ, chất trợ Thường được xác định nhờ hờ Jar J T Testt ‰ Water characteristics (alkalinity, cation/anion... đưa khí vào dò lỏng dòng lỏ đã được đ nén é Tuyển nổi cơ học -Air flotation: Aeration at atmospheric pressure T ể nổi Tuyển ổi chân hâ không khô -Vacuum V fl t ti flotation: Bã hòa Bão hò khí trong t nước ớ ở áp suất thường, sau đó hút chân không chất lỏng Trực tiếp trên bể sục khí Đưa không khí vào ống hút của bơm 25 Tuyển nổi áp lực Dissolved air flotation is very widely used in treating the industrial... các chất bẩn không tan tạo thành váng bọt bề mặt Ngoài ra nếu trong nước thải chứa các chất bẩn khác là các chất điện phân thì khi dòng điện đi qua sẽ làm thay đổi thành phần hoá học và tính chất của nước, trạng thái các chất không tan do có các quá trình điện ly, phân cực, điện chuyển và oxy hoá khử xãy ra 30 Tuyển nổi điện Water Electrolysis: Anode: 2H2O = O2 + 4H+ + 4Ð Also 2 Cl = 2e + Cl2 C th