đánh giá hiệu quả xử lý cod và độ màu của một số loại phèn đối với nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CNSH & KTMT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD VÀ ĐỘ MÀU CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÈN ĐỐI VỚI NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ GVHD: ThS ĐÀO MINH TRUNG SVTH: PHẠM THỊ MỸ HẠNH TP Hồ Chí Minh, 15/07/2014 NỘI DUNG BÁO CÁO Mở đầu Tổng quan Mô hình nội dung nghiên cứu Kết thảo luận Kết luận kiến nghị MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Ảnh hưởng nước thải dệt nhuộm thải trực tiếp môi trường MỞ ĐẦU Mục tiêu nghiên cứu: - Xác định pH tối ưu lượng phèn tối ưu số loại phèn nghiên cứu - So sánh, đánh giá hiệu xử lý COD, độ màu phèn sắt (III), phèn nhôm, phèn PAC phèn hỗn hợp (Al:Fe) nước thải dệt nhuộm phương pháp hóa lý - Tìm loại phèn tối ưu nhất, nhằm áp dụng vận hành thử mô hình keo tụ - tạo Đối tƣợng nghiên cứu: Mẫu nước thải lấy Công ty Cổ Phần Dệt May - Đầu Tư - Thương Mại Thành Công TỔNG QUAN Nước ta có truyền thống lâu đời ngành dệt nhuộm phát triển mạnh mẽ Ngành dệt nhuộm ngành đòi hỏi sử dụng nhiều nước hóa chất Do đó, nước thải ngành dệt nhuộm đa dạng phức tạp Dựa vào quy trình công nghệ nước thải dệt nhuộm chia thành loại: - Nước thải phẩm nhuộm hoạt tính - Nước thải phẩm nhuộm sunfua - Nước thải tẩy TỔNG QUAN Bảng Thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm Kết Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải hoạt tính Nước thải sunfua Nước thải tẩy pH COD BOD5 mg/l mg/l 10-11 450-1.500 200-800 >11 10.000-40.000 2.000-10.000 >12 9.000-30.000 4.000-17.000 N tổng mg/l 5-15 100-1.000 200-1.000 P tổng SS Màu Độ đục mg/l mg/l Pt-Co FAU 0,7-3 7.000-50.000 140-1.500 7-30 10.000-50.000 8.000-200.000 10-30 500-2.000 1.000-5.000 Nguồn: Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp - Nguyễn Văn Phước MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Mô hình sử dụng trình nghiên cứu: Hình Mô hình Jartest MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Mô hình sử dụng trình nghiên cứu: MÔ HÌNH KEO TỤ - TẠO BÔNG CHLORINE PHÈN POLYME Hình Mô hình Keo tụ - Tạo MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Các nội dung nghiên cứu: Xác định pH tối ưu Xác định lượng phèn tối ưu Bƣớc 1: Chuẩn bị cốc với 500ml mẫu nước thải Bƣớc 1: Chuẩn bị cốc với 500ml mẫu nước thải Bƣớc 2: Cho 5ml phèn vào cốc Bƣớc 3: Chỉnh pH thích hợp cốc Bƣớc 2: Chỉnh pH pH tối ưu cốc Bƣớc 4: Cho 1ml polyme vào cốc Bƣớc 4: Cho 1ml polyme vào cốc Bƣớc 5: Đem khuấy thiết bị Jartest Bƣớc 5: Đem khuấy thiết bị Jartest Bƣớc 6: Lấy mẫu khỏi thiết bị, đánh giá cảm quan, đo T%, Abs Bƣớc 6: Lấy mẫu khỏi thiết bị, đánh giá cảm quan, đo T%, Abs Bƣớc 7: Vẽ đồ thị kết luận Bƣớc 7: Vẽ đồ thị kết luận Bƣớc 3: Cho vào cốc với lượng phèn 3, 5, 7, 9, 11 ml MÔ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Các nội dung nghiên cứu: Phân tích COD: - Bước 1: Chọn thể tích mẫu hóa chất sử dụng Mẫu dd K2Cr2O7 H2SO4 Tổng thể tích (ml) 0,0167M (ml) reagent (ml) (ml) Mẫu đầu vào 2,5 1,5 3,5 7,5 Mẫu sau xử lý 2,5 1,5 3,5 7,5 Mẫu trắng đun 2,5 1,5 3,5 7,5 Mẫu trắng không đun 2,5 1,5 3,5 7,5 Ống nghiệm - Bước 2: Đậy nút vặn ngay, lắc kỹ, đặt vào giá inox - Bước 3: Cho vào tủ sấy nhiệt độ 150oC 2h - Bước 4: Cho mẫu vào erlen, để nguội thêm 1-2 giọt feroin - Bước 5: Chuẩn độ với dung dịch FAS 0,1M - Bước 6: Tính toán kết KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định pH tối ƣu phèn PAC Tổng điểm 30 29 25 25 20 15 18 Tổng điểm 13 11 10 10 pH Đồ thị thể pH tối ưu phèn PAC với trình keo tụ Kết luận: Qua kết đánh giá điểm đồ thị cho thấy pH tối ưu phèn PAC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định lƣợng phèn tối ƣu phèn PAC Bảng Đánh giá điểm xác định lượng phèn tối ưu phèn PAC Cốc Độ truyền suốt (x2) Thời gian lắng Vbùn lắng Cặn lơ lửng Độ chắn bùn Tổng điểm 1 1 3 20 4 4 24 10 5 26 2 2 16 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định lƣợng phèn tối ƣu phèn PAC Tổng điểm 30 24 25 26 20 20 16 Tổng điểm 11 Lƣợng phèn (ml) 15 10 5 Đồ thị thể lượng phèn tối ưu phèn PAC với trình keo tụ Kết luận: Qua kết đánh giá điểm đồ thị cho thấy lượng dung dịch phèn tối ưu phèn PAC 9ml KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Lựa chọn phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Bảng Kết xác định pH tối ưu loại phèn hỗn hợp Al:Fe Cốc Loại phèn Nước mẫu (ml) Lượng phèn (ml) Chỉnh pH NaOH (ml) Polymer (ml) Độ màu Pt-Co COD (mgO2/l) Al:Fe 1:1 500 1,5 352 226 Al:Fe 1:2 500 1,25 368 226 Al:Fe 1:3 500 1,25 418 301 Al:Fe 1:4 500 2,25 518 485 Al:Fe 1:5 500 1,25 535 485 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Lựa chọn phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Pt-Co mgO2/l 600 500 400 418 352 368 518 535 485 485 Độ màu (Pt-Co) 300 301 200 226 226 COD (mg O2/l) 100 Loại phèn Đồ thị thể độ màu, COD xác định pH tối ưu loại phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Kết luận: Với pH tối ưu 7, phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 cho kết xử lý tốt KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Lựa chọn phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Bảng Kết xác định lượng phèn tối ưu loại phèn hỗn hợp Al:Fe Cốc Loại phèn Nước mẫu (ml) Lượng phèn (ml) Chỉnh pH NaOH (ml) Polymer (ml) Độ màu Pt-Co COD (mg O2/l) Al:Fe 1:1 500 1,75 318 150 Al:Fe 1:2 500 7 352 226 Al:Fe 1:3 500 1,5 418 301 Al:Fe 1:4 500 2,75 468 451 Al:Fe 1:5 500 1,5 485 451 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Lựa chọn phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Pt-Co mgO2/l 600 500 400 468 485 451 451 418 318 352 Độ màu (Pt-Co) 300 COD (mgO2/l) 301 200 100 226 150 Loại phèn Đồ thị thể độ màu, COD xác định lượng phèn tối ưu loại phèn hỗn hợp Al:Fe tỉ lệ từ 1:1 đến 1:5 Kết luận: Với lượng phèn tối ưu 9ml, phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 cho kết xử lý tốt KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu suất xử lý độ màu Bảng Hiệu suất xử lý độ màu phèn Al:Fe 1:1, phèn sắt (III), phèn nhôm, phèn PAC Cốc Loại phèn Phèn Al:Fe Phèn sắt 1:1 (III) Nước mẫu (ml) 500 500 Lượng phèn tối ưu (ml) Chỉnh pH tối ưu 10 NaOH (ml) 1,75 2,5 Polymer (ml) 1 Độ màu Pt-Co 318 335 H% độ màu 87,12 86,43 Phèn nhôm 500 368 85,09 Phèn PAC 500 352 85,74 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu suất xử lý độ màu Pt-Co 380 87,12 370 360 350 340 330 318 320 310 300 290 Phèn Al:Fe 1:1 % 368 87.5 87 86,43 352 335 85,74 85,09 86.5 86 85.5 85 Độ màu (Pt-Co) Hiệu suất độ màu (%) 84.5 84 Phèn sắt (III) Phèn nhôm Phèn PAC Đồ thị thể độ màu hiệu suất xử lý độ màu loại phèn Kết luận: Phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 cho kết tốt nhất, độ màu đạt 318 Pt-Co hiệu suất xử lý 87,12% KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu suất xử lý COD Bảng Hiệu suất xử lý COD phèn Al:Fe 1:1, phèn sắt (III), phèn nhôm, phèn PAC Cốc Loại phèn Phèn Al:Fe Phèn sắt 1:1 (III) Nước mẫu (ml) 500 500 Lượng phèn tối ưu (ml) Chỉnh pH tối ưu 10 NaOH (ml) 1,75 2,5 Polymer (ml) 1 COD (mgO2/l) 150 226 H% COD 80 69,95 Phèn nhôm 500 451 40,03 Phèn PAC 500 301 59,97 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu suất xử lý COD mgO2/l 500 80 450 400 350 300 250 200 150 150 100 50 Phèn Al:Fe 1:1 % 69,95 451 40,03 59,97 301 226 Phèn sắt (III) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 COD (mg O2/l) Hiệu suất COD (%) Phèn nhôm Phèn PAC Đồ thị thể COD hiệu suất xử lý COD loại phèn Kết luận: Phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 cho kết tốt nhất, COD sau xử lý đạt 150 (mg O2/l) hiệu suất xử lý 80% KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN So sánh chi phí hóa chất sử dụng chọn loại phèn vận hành mô hình Keo tụ - Tạo Bảng Chi phí hóa chất sử dụng xử lý 1m3 nước thải dệt nhuộm Phèn Phèn sắt Loại hèn Al:Fe 1:1 (III) Chi phí (VNĐ) 8.838 6.928 Phèn nhôm 9.788 Phèn PAC 9.608 Kết luận chung: Phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 thích hợp cho việc xử lý nước thải dệt nhuộm Do đó, chọn phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 tiến hành chạy thử nghiệm mô hình Keo tụ Tạo KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Chạy mẫu mô hình Keo tụ - Tạo Bông Bảng Kết vận hành lần (ngày 23/06/2014) Nước thải Thời gian Nước thải 13h45 dệt nhuộm Hoạt động Quan sát tượng Bơm nước thải lên bể Keo tụ châm phèn Có xuất cặn nhỏ 14h00 Bật cánh khuấy nhanh 14h10 Nước chảy qua bể tạo bông, tiến hành châm polyme 14h15 Bật cánh khuấy chậm 14h30 Nước chảy tràn qua bể lắng Nước trong, lắng tốt 14h45 Nước chảy qua bể khử trùng Bông cặn kết dính lớn Độ màu giảm rõ rệt Kết luận: Qua lần chạy mẫu cho thấy kết lần thứ đạt QCVN 13:2008/BTNMT, với thông số: pH = 7,1, COD = 115 mg/l độ màu 147 Pt/Co KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình thí nghiệm phèn Al:Fe 1:1 có hiệu xử lý cao loại phèn nghiên cứu Phèn Al:Fe 1:1 có hiệu xử lý COD độ màu 80% 87,12% Kết vận hành mẫu nước thải mô hình Keo tụ - Tạo đạt quy chuẩn xả thải Kiến nghị Nên lấy nước thải thí nghiệm lần tránh bị sai lệch kết Tránh sau xử lý lượng phèn dư CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE! ... Pt-Co hiệu suất xử lý 87,12% 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hiệu suất xử lý COD Bảng Hiệu suất xử lý COD phèn Al:Fe 1:1, phèn sắt (III), phèn nhôm, phèn PAC Cốc Loại phèn Phèn Al:Fe Phèn sắt 1:1 (III) Nước. .. 85.5 85 Độ màu (Pt-Co) Hiệu suất độ màu (%) 84.5 84 Phèn sắt (III) Phèn nhôm Phèn PAC Đồ thị thể độ màu hiệu suất xử lý độ màu loại phèn Kết luận: Phèn hỗn hợp Al:Fe 1:1 cho kết tốt nhất, độ màu. .. xử lý COD, độ màu phèn sắt (III), phèn nhôm, phèn PAC phèn hỗn hợp (Al:Fe) nước thải dệt nhuộm phương pháp hóa lý - Tìm loại phèn tối ưu nhất, nhằm áp dụng vận hành thử mô hình keo tụ - tạo Đối