26 Xu ly nuoc thai thuoc tru sau Syngenta

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỐC TRỪ SÂU – CÔNG TY SYNGENTA Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thanh Phượng, Lê Ngọc Hân, Nguyễn Phước Ngọc Hà Khoa Môi trường, Trường ðại học Bách Khoa TP.HCM TĨM TẮT Nước thải thuốc trừ sâu cơng ty Syngenta có tính độc hại cao COD lên đến 20.000 – 30.000 mg/l; pH cao, hàm lượng cặn lơ lửng cao, mùi dung môi nồng nặc Công nghệ xử lý nghiên cứu bao gồm : kiềm hố nhằm khử độc tính thuốc trừ sâu, keo tụ khử cặn, lọc sinh học kết hợp kỵ khí, bùn hoạt tính, lọc hiếu khí với giá thể xơ dừa, phản ứng phenton cuối hấp phụ than hoạt tính Nước thải bảo đảm đạt tiêu chuẩn thải loại A.TCVN 5945 – 1995 Các kết nghiên cứu điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy: - Phương pháp sinh học kị khí kết hợp hiếu khí cho phép xử lý 90% COD - Phương pháp Oxy hóa tiếp tục xử lý 50 -70% COD lại - Hấp phụ giai ñoạn cuối nhằm xử lý triệt ñể dư lượng thuốc trừ sâu , COD sau xử lý lọc SH hiếu khí oxy hố hấp phụ Mơ hình keo tụï: tiến hành keo tụ mẫu nước thải theo tỉ lệ pha loãng 0, 2, 4, 6, 10 lần Bằng thí nghiệm Jartest, xác định pH tối ưu lượng phèn tối ưu tương ứng với mẫu Q trình oxi hố: dùng hệ chất Fenton để oxi hố mẫu nước thải sau keo tụ, xác định lượng FeSO4 H2O2 thích hợp Q trình hấp phụ: tiến hành thí nghiệm xác định lượng than hoạt tính tối ưu cho q trình hấp phụ Mơ hình sinh học: Bể kiềm hoá Bể kò khí Nước thải Máy thổ i khí Má y thổi khí Xơ dừa Xơ dừa Than hoạt tính Bể Arotank Bể lọ c sinh họ c hiế u khí Nướ c sau xử lý Hình1 Mơ hình sinh học xử lý nước thải thuốc trừ sâu Mơ hình lọc sinh học kị khí: Mơ hình bể mica dung tích 20 lít, dung tích làm việc 15 lít Vật liệu đệm sử dụng sơ dừa, khối lượng 380 g Khối lượng riệng 34,6 kg/m3 Thể tích sơ dừa chiếm chỗ 11 lít Chiều cao tầng lọc 21 cm Vận hành mơ hình với COD tăng dần từ thấp lên cao 3200mg/l Mỗi ngày theo dõi tiêu COD, pH Mơ hình bùn hoạt tính: Mơ hình thực xơ nhựa, dung tích 10 lít Bùn hoạt tính đưa vào bể lấy từ nhà máy xử lý nước thải Lê Minh Xuân Hàm lượng bùn bể: MLVSS = 3000 – 5000 mg/l ðối tượng nghiên cứu: nước thải sau lọc sinh học kị khí Thơng số theo dõi COD, pH Mơ hình lọc sinh học hiếu khí: Mơ hình lọc sinh học hiếu khí thực bể mica tích 15lít, dung tích làm việc 10 lít Vật liệu lọc sơ dừa khối lượng 150 g Khối lượng riệng 34,6 kg/m3 Chiều cao lớp vật liệu lọc 17cm Các thông số theo dõi pH, COD, pH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Kết trình kiềm hóa Mục đích: Cắt mạch, tách nhóm chức, tăng hiệu xử lý cơng đọan Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -231- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Hiệu q trình kiềm hóa phụ thuộc vào pH thời gian kiềm hóa Kết Nghiên cứu trình bày đồ thị 4,1 4,2 NaOH, mg/l 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 8.5 9.5 10 10.5 11 pH 11.5 Hình Liều lượng hố chất sử dụng để kiềm hóa đến pH khác ðợt 1: (pH kiềm hoá: 9; 9,5; 10; 10,5) pH=9 COD, mg/l 25000 pH=9,5 pH=10 pH=10,5 ðợt 2: (pH kiềm hoá =10) 35000 30000 20000 COD, mg/l 25000 20000 15000 15000 10000 10000 5000 5000 0 10Thời gian, ngà15 y 5 10 Thời gian, ngày 15 Hình Sự thay đổi COD theo thời gian pH kiềm hoá khác Nhận xét: Lượng NaOH kiềm hóa làø 300 – 500 mg/l pH tối ưu 9,5 – 10 Thời gian kiềm hố: > 10 ngày Nước thải sau q trình kiềm hố (ngâm cắt mạch) khoảng 10 ngày có tượng tạo tủa Cặn lắng nhiều ñáy bể Tương ứng COD giảm 30 – 50% Màu nước từ xanh chuyển sang nâu, đục 4.2 Kết q trình keo tụ, oxy hóa, hấp phụ 4.2.1 Q trình keo tụ 14000 60 12000 50 COD, mg/l E% (COD) 10000 8000 6000 4000 40 30 20 10 2000 0 laàn laàn laàn laàn laàn 10 laàn Số8 lầ n pha lõ ang Hình Hiệu khử COD TN keo tụ Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -232- số 8lầ n pha10 lõ ang Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Hiệu khử COD TN keo tụ ñạt 21 – 52% Hiệu thấp ñối với nước ngun thủy, khơng pha lỗng Nước mùi đặc trưng Hàm lượng phèn keo tụ vào khoảng 1000 – 7500 mg/l Nước thải ñậm ñặc, lượng phèn sử dụng nhiều 4.2.2 Quá trình oxy hóa Sau keo tụ Sau oxy hóa Hình COD sau q trình oxy hóa, keo tụ hấp phụ Sau hấp phụ 14000 Hiệu xử lý COD q trình oxy hóa: 47,9 – 64.7% Hiệu xử lý COD trình hấp phụ: 43 – 73,3% Aùp dụng oxy hóa kết hợp hấp phụ xử lý nước thải ñạt tiêu chuẩn B chi phí xử lý lớn, tiêu tốn hóa chất là: H2O2 2%; than họat tính 10 g/l 12000 COD, mg/l 10000 8000 6000 4000 2000 0 ố lầ n pha lõ ang 10 4.3 Quá trình sinh học 4.3.1 Quá trình lọc sinh học kỵ khí Nhận xét: Mơ hình lọc kị khí với thời gian lưu nước ngày – ngày xử lý 63% COD Kết chứng tỏ điều kiện thích hợp (dưới mức nguy hại), vi sinh kị khí tham gia xử lý COD chuyển hố chất hữu mạch vòng, chất khó phân hũy sinh học thành chất dễ phân hũy, acid …tạo thuận lợi cho xử lý sinh học hiếu khí nối tiếp GĐ GĐ GĐ 2500 2000 1500 1000 pH COD, m g/l 3500 3000 500 0 Thờ6i gian, ngà y GÑ 8.2 7.8 7.6 7.4 7.2 6.8 6.6 GĐ 2 GĐ Hình Sự thay ñổi COD, pH theo thời gian vận hành 4.3.2 Q trình bùn họat tính Kết xử lý mơ hình bùn họat tính trình bày hình sau Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -233- i gian, ngà8y Thờ Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” GÑ 1400 GÑ GÑ 1000 800 pH COD, mg/l 1200 600 400 200 0 ngà y Thờ i gian, GÑ 7.9 7.8 7.7 7.6 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 GĐ GĐ Thờ i gian, ngà y Hình Sự biến ñổi COD pH theo thời gian COD, mg.l Nhận xét: Mơ hình bùn họat tính họat động hiệu Sau ngày lưu nước, COD từ 1164 mg/l giảm 224 mg/l, tương ứng hiệu xử lý ñạt 80,75%; pH tăng từ 7,2 lên 7,7 Lưu nước dài hơn, COD ổn định pH có chiều hướng giảm nhẹ Bùn họat tính màu vàng nâu, lắng tốt 4.3.3 Q trình lọc sinh học hiếu khí Vận hành mơ hình lọc sinh học nối tiếp mơ hình bùn họat tính với mục tiêu áp dụng xử lý sinh học triệt ñể trước xử lý hóa học Kết nghiên cứu thể hình sau Q trình lọc sinh học hiếu khí xử lý 22% GÑ GÑ 250 COD với thời gian lưu nước: ngày 200 Nhìn chung hệ thống sinh học bao gồm lọc 150 kị khí kết hợp bùn họat tính lọc hiếu 100 khí họat động tốt, hiệu xử lý COD 50 lên ñến 94,8% ðiều chứng minh công nghệ xử lý sinh học ñơn giản, chi ngà y Thờ i gian, phí thấp thật hiệu Hình Sự biến đổi COD theo thời gian 4.4 Mơ hình hấp phụ than hoạt tính (đối với nước thải sau xử lý sinh học) Aùp dụng sau sinh học nhằm xử lý triệt để chất nhiễm lại đặc biệt xử lý dư lượng thuốc trừ sâu Kết thí nghiệm trình bày hình 4.8 Sau lọc sinh học 250 Sau bùn họat tính Sau bùn họat tính 80 E(%) COD 200 COD, mg/l Sau loïc sinh hoïc 100 150 100 50 60 40 20 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 C than, mg/l 0.2 0.4 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -234- 0.6 0.8 1.2 C than, mg/l Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðơ thị Việt Nam” Hình Kết hấp phụ than họat tính nước thải sau xử lý sinh học Nghiên cứu trình hấp phụ nước thải sau bùn họat tính (COD: 224 mg/l) nước thải sau lọc sinh học (COD = 165 mg/l) cho thấy: ðể ñạt tiêu chuẩn thải lọai A, lượng than họat tính cần sử dụng là: 0,5 g/l ñối với nước thải sau lọc sinh học 0,75 g/l nước thải sau bùn họat tính Hiệu hấp phụ ñạt khỏang 70 – 80% 4.5 Kết oxi hoá sau xử lý sinh học Nhận xét: Oxy hóa có khả khử 82 – 84% COD ðể ñạt tiêu chuẩn thải lọai A, lượng H2O2 cần thiết để oxy hóa – lít/m3 nước thải Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -235- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Sau bùn họa tính Sau lọc sinh học 250 200 E(%) COD COD, mg/l 300 150 100 50 0 H2O2, ml/l Sau bùn họat tính 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 H2O2,2 mg/l Sau lọc sinh học Hình 10 Sự thay đổi COD theo liều lượng hóa chất oxy hóa KẾT LUẬN Xử lý nước thải thuốc trừ sâu, áp dụng cơng nghệ hóa lý kết hợp hóa học xử lý đạt tiêu chuẩn thải vào nguồn tiếp nhận tiêu hao nhiều hóa chất khơng phù hợp Cơng nghệ xử lý bao gồn kiềm hóa sau áp dụng phương pháp sinh học kết hợp hóa học giai đọan cuối khả thi chi phí vận hành thấp, khơng để lại sản phẩm phụ độc hại đến mơi trường Q trình kiềm hóa giảm 30-50% COD Q trình sinh học xử lý 94,8% COD lại Q trình hóa học xử lý triệt để chất nhiễm, đảm bảo nước sau xử lý ñạt tiêu chuẩn thải TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước xử lý nước thải Công nghiệp, NXB Xây dựng, 2000 Nguyễn Văn Phước, Qúa trình thiết bị cơng nghiệp hóa học, Tập 13, Trường ðH Bách Khoa Tp.HCM PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng, 2000 PGS.TS Lương ðức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, 2002 Sổ tay xử lý nước (T1&T2), NXB Xây dựng, 1999 Davis – Cornwell, Environmental Engineering, Third Edition, McGRAWHILL INC, 1998 George Tchobanoglous – Franklin L Burton - H.David Stensel, Wastewater Engineering – Fourth Edition, McGRAWHILL INC, 1991 Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Fourth Edition, McGRAWHILL INC, 2003 Metcalf&Eddy, Watsewater Engineering-Third Edition, McGraw-Hill Publishers 10 N.F.Voznaya, Chemistry of Water & Microbiology, Mir Publishers Moscow 11 Tom D Reynolds, Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Brooks/Cole Engineering Division, 1982 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -236- ... thải sau xử lý sinh học) Aùp dụng sau sinh học nhằm xử lý triệt để chất nhiễm lại đặc biệt xử lý dư lượng thuốc trừ sâu Kết thí nghiệm trình bày hình 4.8 Sau lọc sinh học 250 Sau bùn họat tính Sau. .. thải ñậm ñặc, lượng phèn sử dụng nhiều 4.2.2 Q trình oxy hóa Sau keo tụ Sau oxy hóa Hình COD sau q trình oxy hóa, keo tụ hấp phụ Sau hấp phụ 14000 Hiệu xử lý COD q trình oxy hóa: 47,9 – 64.7%... nghiệp ðô thị Việt Nam” Sau bùn họa tính Sau lọc sinh hoïc 250 200 E(%) COD COD, mg/l 300 150 100 50 0 H2O2, ml/l Sau bùn họat tính 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 H2O2,2 mg/l Sau loïc sinh học Hình