Khi nền văn minh nhân loại phát triển, các khu đô thị và các khu công nghiệp nhanh chóng mọc lên kéo theo đó đời sống người dân ngày càng được nâng cao. Một thứ quan trọng thiết yếu bắt buộc phải có trong đời sống hiện đại đó chính là”tiền”. Để đáp ứng được nhu cầu sử dụng tiền của người dân thì các xưởng in tiền đã lần lượt được ra đời. Vì vậy, nước thải từ các khu công nghiệp nói chung và từ các xưởng in tiền nói riêng gây ra sự ô nhiễm nặng nề đối với nguồn nước và ngày càng trở thành vấn đề cấp bách mang tính chất xã hội và chính trị cộng đồng. Và một câu hỏi được đặt ra “ Ta phải làm gì trước những thực trạng như vậy ?”
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA TÀI NGUYÊN – MÔI TRƯỜNG **************** BÀI BÁO CÁO MƠN HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: TIỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN BẰNG QUÁ TRÌNH KEO TỤ - TẠO BƠNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Lớp: DH13QMGL Khóa: 2013-2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt SINH VIÊN THỰC HIỆN Lê Thị Thu Thủy Nguyễn Thị Thanh Tâm Trần Thị Thu Thảo Phan Chí Khải Nguyễn Thị Phương Đinh Thị Hoa Văn Thị Cẩm Nhung Lê Thị Mỹ Thủy Trần Anh Tuấn 10 Phan Thị Anh Đài 11 Trần Nam Hùng 12 Nguyễn Khánh Trình 13 Vũ Thanh Sơn 14 Phạm Thị Miên 15 Nguyễn Thị Thanh Xuân MSSV:13149744 MSSV:13149902 MSSV:13149903 MSSV:13149683 MSSV:13149713 MSSV:13149532 MSSV:13149708 MSSV:13149743 MSSV:13149892 MSSV:13149640 MSSV:13149537 MSSV:13149573 MSSV:13149723 MSSV:13149699 MSSV:10149304 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt MỤC LỤC Kí hiệu Giải nghĩa BOD Nhu cầu oxy sinh hóa CFC Clo-Flor-Clorua COD Nhu cầu oxy hóa hóa học SS Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam MỤC LỤC SƠ ĐỒ BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Chương I: LỜI MỞ ĐẦU Khi văn minh nhân loại phát triển, khu đô thị khu cơng nghiệp nhanh chóng mọc lên kéo theo đời sống người dân ngày nâng cao Một thứ quan trọng thiết yếu bắt buộc phải có đời sống đại là”tiền” Để đáp ứng nhu cầu sử dụng tiền người dân xưởng in tiền đời Vì vậy, nước thải từ khu cơng nghiệp nói chung từ xưởng in tiền nói riêng gây ô nhiễm nặng nề nguồn nước ngày trở thành vấn đề cấp bách mang tính chất xã hội trị cộng đồng Và câu hỏi đặt “ Ta phải làm trước thực trạng ?” Nước thải từ nhà máy in tiền bao gồm tạp chất tính chất khác Vì vậy, mục đích sử lí nước thải việc xử lí tạp chất để tính chất ban đầu thân thiện với môi trường phù hợp với tiêu đặt Các tiêu phụ thuộc vào mục tiêu cách thức sử dụng nước Để đạt mục đích cơng nghệ sử lí nước thải sử dụng nhiều phương pháp khác phương pháp lí học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học Và LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt phương pháp tối ưu thân thiện với mơi trường “ xử lí nước thải mực in q trình keo tụ-tạo bơng” Hình 1: Xử lí nước thải mực in Hình 2: xử lí nước nước thải mực in I.1 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ I.1.1 Cở sở lựa chọn Mức độ cần thiết làm nước thải quy định sở TCVN 5945-1995 chất lượng cho phép dòng nước thải trước thải nguồn tiếp nhận Chọn phương pháp xử lí loại cơng trình phải dựa vào đặc điểm lưu lượng thành phần, tính chất điều kiện địa phương khác điều kiện quy hoạch sử dụng đất,địa hình,địa chất cơng trình,thủy văn địa chất thủy văn khu vực, I.1.2 Phương pháp Các nhà máy dệt nhộm, hóa chất, xưởng in tiền phải dùng sơ đồ cơng nghệ xử lí keo tụ kết hợp với sinh học LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt NƯỚC THẢI VÀO XONG CHẮN RÁC (LƯỚI CHẮN RÁC) BỂ VỚT DẦU BỂ ĐIỀU HÒA BỂ TRUNG HÒA XỬ LÝ HĨA LÝ (có bể khơng) XỬ LÝ SINH HỌC KHỬ MÀU LỚP: DH13QMGL NƯỚC RA NGUỒN KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 3: Sơ đồ tổng quát ứng dụng cho xử lý nước thải công nghiệp màu in I.2.XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHỆ KEO TỤ - TẠO BÔNG Các hạt cặn khơng tan hòa tan nước thải thường đa dạng chủng loại kích thước, bao gồm hạt cát, sét, mùn, vi sinh vật, sản phẩm hữu phân huỷ… Kích thước hạt dao động từ vài micromet đến vài minimet(mm) Bằng phương pháp xử lý học (lý học) loại bỏ hạt kích thước lớn mm Với hạt kích thước nhỏ mm, dùng trình lắng tĩnh phải tốn thời gian dài khó đạt hiệu xử lí cao,do cần phải áp dụng phương pháp xử lí hóa lý Mục Hình 4:Hệ thống keo tụ-tạo bơng kết hợp lắng lamella đích q trình keo tụ- tạo bơng để tách hạt cặn có kích thước 0,001(m < ( < (m, khơng thể tách loại q trình lý học thơng thường lắng, lọc tuyển Cơ chế trình keo • Q tụ tạo bơng gồm: trình nén lớp điện tích kép, giảm điện động zeta nhờ ion trái dấu: bổ sung ion trái dấu vào nước thải với nồng độ cao, ion chuyển dịch đến lớp khuyếch tán vào lớp điện tích kép tăng điện tích lớp điện tích kép, giảm điện động zeta giảm lực tĩnh điện • Quá trình keo tụ hấp phụ ion trái dấu bề mặt, trung hồ điện tích tạo điểm đẳng điện zeta Trong trường hợp này, q trình hấp phụ chiếm ưu • Cơ chế hấp phụ – tạo cầu nối: polymer vô hữu ion hố, nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo cầu nối hạt keo qua bước sau: - Phân tán polymer - Vận chuyển polymer đến bề mặt hạt LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt - Hấp phụ polymer lên bề mặt hạt - Liên kết hạt hấp phụ polymer với với hạt khác Hình 5: Hệ thống hấp phụ trao đổi ion LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Chương II: TÓM TẮT NỘI DUNG Nỗ lực thực để nghiên cứu nước thải thải ratừ máy in tiền tệ Ấn Độ sử dụng q trình keo tụ tạo bơng Một số chất keo tụ sulfat sắt , sắt clorua , nhôm sunfat polyaluminium chọn nghiên cứu chất keo tụ hiệu phù hợp nhất, đạt nồng độ chất kết tủa tối ưu Polyeletrolyte cation kết hợp với chất kết tủa hiệu nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng keo lắng Polyaluminium clorua (PAC) tìm thấy hiệu nhất, đạt thay đổi màu sắc, chất rắn lơ lửng (SS) , nhu cầu oxy sinh hóa(BOD) nhu cầu oxy hóa học (COD ) 95,9-96,5 % , 96,5-97,0 % , 61,3-65,8 % 54.8-61,8% , tương ứng với nồng độ tối ưu 1500 mg L -1 Chất keo tụ khác , tức Sunfat sắt, sắt clorua sulfat nhôm không hiển thị thay đổi đáng kể màu sắc, BOD,COD , ngoại trừ chất rắn lơ lửng so với hiệu suất PAC Ploylectrolyte cationkết hợp với PAC nồng độ tối ưu 1500 mg L -1 PAC 1,0 mg L1 polyelectrolyte tiếp tục nâng cao hiệu loại bỏ thơng số nghiên cứu khác , ngồira nâng cao tỷ lệ giải keo tụ , giảm lượng bùn sinh Thử nghiệm ảnh hưởng trộn lẫn nhanh chóng cường độ thể tốc độ trung bình gradient ( G), thời gian (t) trộn vào keo tụ Trộn nhanh chóng cánh quạt tốc độ quay (n) 300 rpm trộn thời gian ( t) 60 giây cho thấy hình keo tụ tốt, kết việc đạt tốc độ gradient 821 s -1, xem kết hợp tối ưu Điều tốc độ giải tương đối cao bùn hình thành màu sắc thấp Tuy nhiên, khuấy chậm phút, thông qua sau ban đầu trộn tối ưu nhanh chóng , cho thấy tác dụng khơng đáng kể tạo bơng Hình 6: Sắt clorua 7: Hình Nhơm sunfat Hình 8: Polyliumniclo Chương III:NỘI DUNG CHÍNH Lau khơ q trình in chìm áp dụng cho việc in ấn tiền tệ Ấn Độ.Các loại mực cho khắc loại dầu khơ loại dung mơi cơng thứcvới LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt loại nhựa dung mơi thích hợp Mực dung mơi thực cách hòa tan nhựa, tức nitrocellulose , nhựa maleic , nhựa vinyl acetate , gilsonite , tự nhiên nhựa dung mơi , tức xylol , Toluen , khống chất chất pha lỗng cao sơi Nói chung, loại mực sử dụng cứng cho phép để tạm giữ chỗ giấyThông thường , mực in hợp chất nhiều thành phần phức tạp bao gồmchủ yếu thuốc nhuộm chất nhuộm, nhựa, chất kết dính , dung mơi chất phụ gia tùy chọn Rõ ràng, nước thải phát sinh từ trình in ấn màu,và bị nhiễm với khống chất hữu hợp chất vện gọi Do đó, nước thải tạo từ cài đặt in ấn thải trực tiếp vào suối đất mà khơng có xử lí nào,nó khơng chỉảnh hưởng đến sức khỏe người mơi trường , mà mặt thẩm mỹ với khả hiển thị màu sắc nồng độ thấp Các tài liệu không cung cấp nhiều tài liệu tham khảo đặc tính nước thải tạo từ trình in chìm , khắc phục Tuy nhiên, cách xử lí phổ biến cho màu sắc loại bỏ chất hữu ( BOD COD )từ nước thải khác chủ yếu bao gồm phương pháp hóa lý , hấp phụ q trình oxy hóa hóa học tiên tiến ( Ahmed Ram 1992; Beltran-Heredia et al, 2000 Blanc Navia , 1990 ; Chiron et al, 2000 Lalov et al, 2000 Lin Lin, 1993; Mohammed El - Geundi năm 1991; Talinli năm 1994; Tân et al ,2000; Zwiener Frimmel , 2000) Tuy nhiên, hấp phụ q trình oxy hóa khơng nâng cao q trình kĩ thuật kinh tế khả thi lựa chọn trước điều trị , có nhiều thích hợp cho việc áp dụng điều trị đại học Xử lý hóa sử dụng bước xử lý nước thải Tuy nhiên, sử dụng phổ biến rộng rãi hệ thống xử lý hoàn toàn bị hạn chế so với xử lý sinh học , chủ yếu xử lý xử lý lượng lớn bùn tạo kết bổ sung chất keo tụ hóa học.Vì vậy, nghiên cứu nhằm mục đích , tiền xử lý nước thải mực intạo từ in ấn tiền tệ lưu thơng qua q trình keo tụ - kết Ảnh hưởng nồng độ khác chất keo tụ khác kết bôngđiều tra thông qua nghiên cứu thử nghiệm jar-test mở rộng để xác định hiệu nhất, nồng độ tối ưu màu sắc , SS chất hữu ( BOD COD ) loại bỏ giải Ngoài ra, hiệu chất keo tụ( polyelectrolyte cation ) việc giải keo tụ báo cáo Các nghiên cứu phòng thí nghiệm tiếp tục thực cách sử dụng mơ hình keo tụ với tuabin cánh quạt liên quan đén pha LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt trộn nhanh chóng, khuấy chậm giải để điều tra ảnh hưởng pha trộn vào keo tụ giải tốc độ hạt keo tụ đề cập báo Hình 9: Cơng nghệ xử lí nước thải mực in III.2.THÍ NGHIỆM CỦA JARTEST Mục đích q trình keo tụ xác định pH tối ưu q trình keo tụ, tạo bơng để hỗ trợ cho trình khử màu, chất rắn lơ lửng Keo tụ trình làm cho hạt cặn phân tán nước, tạo thành bơng dễ lắng Trong q trình keo tụ chất lơ lửng, mùi, màu sắc giảm xuống Ngoài chất silicat, hydrocacbon, chất béo, màu mỡ lượng lớn vi trùng bị loại bỏ Xử lí phương pháp keo tụ cho vào nước loại hóa chất chất keo tụ đủ làm cho hạt nhỏ tạo thành hạt lớn lắng xuống Thông thường, trình keo tụ xảy giai đoạn: Bản thân chất keo tụ phát sinh thủy phân, trình hình thành dung dịch keo ngưng tụ Trung hòa hấp phụ lọc tạp chất nước Để thực trình keo tụ, người ta cho vào nước chất keo tụ thích hợp phèn nhơm )3,phèn sắt FeS, Fe Các phèn đưa vào nước dạng hòa tan Khi cho phèn chua vào nước chúng phân li thành ion sau ion bị phân hủy thành Al( Trong trình thủy phân Al(.là nhân tố định đến tính hiệu keo tụ tạo thành, giải phóng Hiệu suất trình keo tụ phụ thuộc vào giá trị pH Để keo tụ phèn nhôm, pH tối ưu từ 4.5-8.0 dùng phèn sắt phải trì từ 9.0-11 10 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Xử lý nước thải sử dụng cho nghiên cứu xử lí thu thập lần vàphức hợp cho 12 Nước thải có tính kiềm ( pH 12,5-13,6 ) vàmàu xanh đậm (3000-4000 đơn vị Pt- Co) Nồng độ BOD vàCOD khoảng 8800-9400 21 000-25 650 mg L- 1, tương ứng Chất rắn lơ lửng tổng nồng độ chất rắn hòa tan cao, dao độnggiữa 3300-4700 18 000-22 500 mg L- 1, tương ứng ( NEERI kỹ thuậtBáo cáo năm 2000 ) III.3.2 Nghiên cứu keo tụ Trên sở điều tra sơ bộ, chất keo tụ , tức màusunfat ( FeSO4 · 7H2O ) , sắt clorua ( FeCl3 · 6H2O ) , nhôm sunfat( Al2 (SO4) · 14H2O ) polyaluminium clorua {[ Al (OH) aClb ] x với a + b = 3,a> 1,05 x≈15 } lựa chọn , bao gồm cation polyelectrolyte thương mại ( Magnafloc 1797) trợ keo tụ để thực nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu hình thức polyme nhơm có hiệu hơnmuối phổ biến xử lý hóa lý nước thải ( Gregory,1989) Ngoài ra, polyme hữu hay polyelectrolytes sử dụng xử lý nước thảivì polyme thay đổi trọng lượng mật độ phân tử có sẵn Các bơng keo sản xuất mạnh hình thành muối đơn giản,và tách thường thực cách gạn đơn giản Ngoài ra, bất lợicủa việc sử dụng muối lượng bùn hình thành thường tăng lên với khối lượng muối , bổ sung tổng chất rắn hòa tan (TDS) để xử lý nước thải Vì , PAC cation polyelectrolyte chọn để thử nghiệm với muối chung nhôm sắt Sắt sunfat, sắt clorua sulfat nhôm sử dụng tại,nghiên cứu thực E Merck (I) Ltd, Mumbai, Ấn Độ , polyaluminium clorualà DCM Shriram Consolidated Ltd , New Delhi , Ấn Độ , polyelectrolyte( Magnafloc 1797) từ Pidilite Industries Ltd , Mumbai, Ấn Độ Nồng độ tối ưu chất keo tụ khác việcloại bỏ chất ô nhiễm xác định cách tiến hành kiểm tra, phân tíchcác mẫu chưa xử lý tiến hành với thông số khác nhau, tức màu sắc, SS,BOD COD Các thí nghiệm kiểm tra liên quan đến việc thiết lập loạt mẫunước thải đặc biệt nhiều khuấy mái chèo , liều lượng mẫu vớimột loạt chất keo tụ khác nồng độ khác Điều thực bởitrộn nhanh chóng lít mẫu nước thải thời gian ngắn ( ởTốc độ quay cánh quạt (n) 100 rpm trộn thời gian (t) 60 giây ) khuấy chậm ( với tốc độ quay cánh quạt 30 rpm trộn thời gian 15 phút) Sau hoạt động khuấy chậm , hệ thống treo với keo phép giải 30 phút , phân tích cho nhiều lý hóa thơng số Khoảng pH hiệu keo tụ đạt khác tùy vào chất keo tụ , tức Màu sulphate 3.0 13.0 ( Eckenfelder ,1989) , muối sắt lớn 4,5 ( Tebbutt , 1998) , nhôm sunfat 13 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt 5.5 8.0 ( WPCF ASCE , 1977 ), polyaluminium clorua có hiệu khoảng pH rộng trung tính ( Masschelein , 1992) Tuy nhiên, điểm khác biệt tối ưu giá trị pH báo cáo báo cáo cho trường hợp cụ thể (Black , 1960; Màu đen Christman , 1963; Màu đen Willems , 1961; Packham , 1962; Stumn Morgan , 1962) Nghiên cứu thực thủy phân muối nhôm sắt nước kết giảm độ kiềm để tiêu thụ ion hydroxyl Vì vậy, nước thải mực in ngun độ kiềm (pH : 12,5-13,6 ) điều chỉnh tới pH 7.4 7.6 sử dụng sulfuric axit để đạt độ pH nước thải trước xử lý sau keo tụ giải khoảng 7,0-7,2 Điều cho phép xử lý sinh học thêm để đưa xuống nồng độ chất hữu (BOD COD ) tiêu chuẩn theo luật định Điều không cần điều chỉnh pH sau tiền xử lý (keo tụ-tạo bông), làm giảm chi phí xử lý, bổ sung thêm TDSđể nước thải qua xử lý Kết phân tích nước thải thơ mẫu xử lý thực theo với phương pháp chuẩn ( APHA , 1995) Các liệu cho nghiên cứu thực đại diện cho giá trị trung bình (range) chạy thử nghiệm III.3.3 Ảnh hưởng thông số trộn Xác định đại lý keo tụ hiệu nồng độ tối ưu thơng qua thí nghiêm kiểm tra Nghiên cứu kết bơng thực để đánh giá hiệu trộn vào keo tụ mơ hình phòng thí nghiệm chế tạo , sử dụng nồng độ tối ưu hiệu Mơ hình thử nghiệm bao gồm hình tròn.Hiệu việc pha trộn ban đầu nhanh ( tốc độ quay thời gian trộn ) vào trình keo tụ, trộn chậm với bánh công tác liên tục tốc độ quay thời gian trộn (n = 30 rpm t = 15 phút) nghiên cứu thông qua việc xác định giải vận tốc bơng bùn hình thành màu sắc lại xử lý nước thải Các thí nghiệm thực cách thay đổi nhanh chóng quay với cánh quạt tốc độ quay100, 150, 200, 250, 300 350 rpm, pha trộn thời 30, 45, 60 75 giây Một thời gian tối ưu cường độ trộn nhanh trộn đạt được, tiếp tục nghiên cứu tiến hành để tìm ảnh hưởng pha trộn chậm trình keo tụ Các thí nghiệm thực cách thay đổi liên tục tốc độ quay cánh quạt với tốc độ quay 30 rpm, thay đổi thời gian khuấy chậm 5-30 phút với lần thay đổi tăng phút 14 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 11: Schematics phòng thí nghiệm mơ hình keo tụ với tuabin cánh quạt Hiệu việc pha trộn ban đầu nhanh ( tốc độ quay thời gian trộn ) vào trình keo tụ, trộn chậm với bánh công tác liên tục tốc độ quay thời gian trộn (n = 30 rpm t = 15 phút) nghiên cứu thông qua xác định giải vận tốc bơng bùn hình thành màu sắc lại xử lý nước thải Các thí nghiệm thực cách thay đổi nhanh chóng trộn với cánh quạt tốc độ quay 100, 150, 200, 250, 300 350 rpm, pha trộn thời 30, 45, 60 75 giây 15 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Một thời gian tối ưu cường độ trộn nhanh trộn đạt được, nghiên cứu tiếp tục tiến hành để tìm ảnh hưởng pha trộn chậm q trình keo tụ Các thí nghiệm thực liên tục cánh quạt với tốc độ quay 30 rpm, thay đổi thời gian khuấy chậm 5-30 phút với bước tăng phút III.3.4 Xác định vận tốc Gradien Các tua-pin cánh quạt sử dụng nghiên cứu bao gồm 220 V, phổ quát AC / DC động 1/5 HP Để xác định gradient vận tốc (G), thí nghiệm tiến hành để đo điện áp tốc độ quay mong muốn cánh quạt Các phép đo thực với cánh quạt quay khơng khí ( khơng chịu điều kiện tải trọng ) sau ngâm nước thải nghiên cứu (dưới tải điều kiện ) Các đầu vào lưới điện sau tính tốn từ khác biệt khả đầu vào cho động không chịu tải điều kiện tải tốc độ quay định Gradient vận tốc sau tính tốn cách sử dụng phương trình ( 1), P /V = µG2 (1) Trong đó: V = trộn khối lượng buồng (m3) ; μ = độ nhớt tuyệt đối chất lỏng (N s m-2); P = Cơng suất vào ròng với chất lỏng (W); G = tốc độ gradient 16 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 12: mơ tả vận tốc gió Gradient qua bề mặt cắt ngang III.3.5 Nghiên cứu tạo bùn Đây phần nghiên cứu tiến hành để đánh giá hiệu trộn vào giải vận tốc bùn hình thành Sau trộn áp dụng mơ hình kết bơng mơ tả , đình phép định cư vận tốc bùn lắng xác định cách quan sát keo giải thông qua giao diện bùn theo thời gian giải nghiên cứu tiến hành phòng thí nghiệm cách sử dụng cột Perspex chiều cao m đường kính 15 cm.( hình ảnh cột) Hình 13 : Bơng lắng Hình 14 : Cơ chế lắng 17 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 15: Quá trình tạo bùn Hình 16 : Cột Perspex 18 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HÓA LÝ MÔI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Chương IV: KẾT QUẢ THẢO LUẬN IV.1 TÁC ĐỘNG CỦA TÁC NHÂN LÀM ĐÔNG VÀO VIỆC LOẠI BỎ CÁC MÀU SẮC, SS VÀ CHẤT HỮU CƠ Sự cần thiết nghiên cứu tìm chất kết tủa hiệu cho việc loại nước thải Nghiên cứu sơ với nhôm sắt muối việc bổ sung họ nồng độ nhỏ gây hình thành bơng bùn nhìn thấy, gây tình trạng ổn định hệ keo, trung hòa điện tích hạt Các nghiên cứu tiến hành với việc điều chỉnh pH nước thải cách sử dụng nồng độ khác sunfat màu, sắt clorua , nhôm sunfat polyaluminium clorua riêng biệt.Hình mơ tả tác động tác nhân keo tụ khác vào loại bỏ màu sắc, SS, BOD COD nồng độ khác Các số mô tả tăng hiệu loại bỏ với gia tăng nồng độ xử lý Tuy nhiên, tăng nhẹ hiệu suất xử lý quan sát xa nồng độ chất keo tụ khác Do đó, tối ưu hóa nồng độ chất kết tủa cố gắng để đạt hiệu tối đa với trình tối keo tụ tiêu thụ tối thiểu Con số cho thấy số chất keo tụ thử nghiệm hình thức polyme nhơm ( PAC) tìm thấy nhiều keo tụ hiệu , theo báo cáo nơi khác ( Gregory , 1989) Khả tác nhân để keo tụ liên quan đến hình thành keo tụ Có nhiều thứ tự để tăng độ lớn hiệu ion tăng phí cách dựa quy tắc Schultze – Hardy( hóa trị ion gây keo tụ) Màu đen Willems (1961) báo cáo cải thiện hiệu ion hóa trị ba so với ion hoá trị hai Nghiên cứu cho thấy nồng độ chất kết tủa ion hóa trị ba yêu cầu với hiệu xử lý so với kết tủa ion hố trị hai 19 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Kết thực nghiệm cho thấy nồng độ tối ưu sulfat sắt, nhôm sunfat sắt clorua 1100, 900 900 mg L-1 , tương ứng, ngồi khơng bị loại bỏ đáng kể màu sắc, SS chất hữu đạt Tuy nhiên, trường hợp PAC, tăng hiệu loại bỏ đạt nồng độ tối đa cao 1500 mg L- Dòng vào đặc điểm nồng độ nước thải nhiễm bẩn nghiên cứu nồng độ tối ưu đại lý keo tụ mơ tả hình Polyelectrolyte cation ( Magnafloc 1797 ) thử nghiệm nồng độ khác 0.25 , 0.50 , 0.75, 1.00 , 1.25 1.50 mg L- kết hợp vớinồng độ tối ưu polyaluminium clorua nâng cao hình thành bơng keo lắng tụ Từ nghiên cứu với chất keo tụ khác polyaluminium clorua chất kết tủa hiệu nhất, chất keo tụ khác khơngcó hiệu cao với polyelectrolyte cation.Hình trình bày ảnh hưởng cation polyelectrolyte sử dụng kết hợp với nồng độ tối ưu polyaluminium chloride gỡ bỏ màu , SS , BODvà COD Nồng độ tối ưu polyaluminium clorua cationpolyelectrolyte quan sát 1500: 1,0 mg L- kết trung bình ( tầm )gỡ bỏ 98,4% ( 98,1-98,7 %) , 98,1 % ( 98,0-98,3 %) , 70,4% ( 68,5-72,3 %) 62,1% ( 59,1-65,1 %) màu sắc, SS, BOD COD , tương ứng Các nghiên cứu rarằng kết việc bổsung polyelectrolyte để nâng cao tỷ lệ giải bùn0,068-0,074 m min- làm giảm khối lượng bùn tạo liều tối ưu PAC 150-120 ml L- , giảm thiểu xử lý bùn xử lý vấn đề IV.2 ẢNH HƯỞNG CỦA KEO TỤ VÀO PHA TRỘN Q trình pha trộn có tác dụng to lớn vào kết Chức làm tiêu tan, đặt vào đơn vị khối lượng trộn, cung cấp biện pháp sơ 20 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 17: Ảnh hưởng nồng độ chất kết tủa khác loại bỏ màu sắc, SS, BOD COD từ nước thải mực in Hình 18: Thử nghiệm nước thải chảy vào chảy thông số nồng độ tối ưu chất keo tụ khác 21 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 19: Ảnh hưởng polyelectrolyte sử dụng kết hợp với nồng độ tối ưu PAC loại bỏ màu sắc, SS, BOD COD Trộn hiệu hệ thống nhiều chức đầu vào lớn tạo bất ổn lớn hơn, dẫn đến pha trộn tốt Có nghĩa gradient vận tốc theo thời gian , G ( s-1) , mô tả mức độ pha trộn hệ thống Việc lớn giá trị G, lớn mức độ pha trộn ( WPCF ASCE , 1977) Việc phân tánchức thể trình bày (1) phương trình Mhaisalkar et al (1986) báo cáo tầm quan trọng việc xác định tối ưutốc độ gradient thời gian trộn , gradient vận tốc sản xuất có kết tốt áp dụng cho thời điểm thích hợp Các tác giả rarằng thời gian trộn giảm với gia tăng vận tốc gradient.Do đó, điều tra nhằm xác định kết hợp tốt củacường độ trộn ( thể G) thời gian (t) cho tụ tách tối ưu trộnđể đến tham số không thứ nguyên Gt tối ưu Thí nghiệm phòng thí nghiệm làthiết kế hàng loạt thí nghiệm , bao gồm trộn nhanh, khuấy chậm vàlắng Các mơ hình máy trộn – keo tụ bao gồm bể có vách ngăn để ngăn chặnhình thành xốy Các đại lý keo tụ hiệu , tức polyaluminium clorua polyelectrolyte lựa chọn cho nghiên cứu , nồng độ tối ưu polyaluminium clorua ( 1500 mg L-1) polyelectrolyte cation ( 1,0 mg L-1) giữ không đổi suốt nghiên cứu thực nghiệm Các tiêu chí để keo tụ hiệu màu sắc lại sau giải , giải vận tốc bơng keo hình thành 22 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Bảng II trình bày ảnh hưởng nhanh chóng trộn tốc độ quay cánh quạt khác (n) , (tức khác G), thay đổi thời gian trộn (t) Trộn nhanh chóng cánh quạt Tốc độ quay (n) 200 rpm (G < 632 s-1) thời gian trộn 45 giây khơng tạo kết khả quan , cho thấy trình thủy phân không đầy đủ đông Kết hợp tốc độ thời gian trộn cánh quạt quan sát 300 rpm ( G = 821 s- 1) 60 giây , tương ứng, thơng qua hình thành bơng keo nhìn thấy tốt, màu sắc thấp Các đường cong lắng trình bày Hình giải nhanh xảy G = 821 s-1 t = 60 giây So sánh kết thơng qua Bảng II Hình dẫn đến kết tối ưu tham số không thứ nguyên ( Gt ) lựa chọn 4,926 × 104 Trộn chậm (n = 30 rpm) áp dụng cho thời lượng khác ( t = 5, 10, 15, 20 30 phút) sau trộn nhanh ban đầu cho tốc độ tăng trưởng keo , mà góp phần cải thiện giải , chất lượng tốt Hình quà ảnh hưởng khuấy chậm trình giải , đánh giá dựa keo giải tốc độ chất lượng màu sắc lại Cốt truyện liệu (hình6) cho thấy khơng có cải thiện hiệu suất giải keo loại bỏ màu cho khuấy chậm áp dụng phút Vì vậy, cách cung cấp khuấy chậm phút, tối ưu keo giải làđạt cho thấy hiệu trình dựa đáng kể vào nhanh ban đầu trộn Hình 20: Tỷ lệ giải bùn mực in nước thải cho lần pha trộn khác thay đổi nhanh chóng gradient vận tốc 23 LỚP: DH13QMGL KHĨA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt BẢNG II: Ảnh hưởng pha trộn ban đầu nhanh chóng tập trung vào màu sắc lại giải bùn vận tốc khác IV.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA XỬ LÝ NƯỚC THẢI Điều chỉnh pH ban đầu xử lý mực in nước thải thông qua trước nghiên cứu keo tụ-tạo bơng Các thí nghiệm tiến hành cách sử dụng chấtkeo tụ khác rarằng sản xuất rõ ràng , keo pin diện trongkhu vực giải tồn Sử dụng cation polyelectrolyte kết hợp với PACdẫn đến hiệu tách tăng lên, sản keo mạnh mẽ so với hình thành muối đơn giản Một bất lợi quan sát thấy sử dụng muối thường khối lượng bùn hình thành, tăng với gia tăng muối tập trung Ngoài ra, giảm bùn tạo khoảng 14.5-16,5 % so với sử dụng PAC Điều cải thiện mật độ bơng keo đếnkết nén bùn Các đặc tính mẫu nước thải trước sau điều trị, bao gồm điều chỉnh pH nước thải , sử dụng PAC polyelectrolyte nồng độ tối ưu (PAC : Polyelectrolyte - 1500: 1,0 mg L- 1) tóm tắt Bảng III Hiệu suất liệu tiết lộ trước nghiên cứu thông qua chế độ tạo - keo tụ sản xuất rõ ràng với trung bình ( tầm ) 98,4% ( 98,1-98,7 %) màu loại bỏ SS, BOD COD di dời 98,1 % ( 98,098,3 %) , 70,4% ( 68.5-72,3 %) 62,1% ( 59,1-65,1 %) , tương ứng Vì vậy, tạo - keo tụ cung cấp lựa chọn hiệu trước nghiên cứu cho loại nước thải đạt hiệu xử lý cao cho màu sắc SS Ngoài ra, giảm chất hữu đạt , nhiên, đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu để đáp ứng quy địnhtiêu chuẩn 24 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HĨA LÝ MƠI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Hình 21: Ảnh hưởng khuấy chậm sau trộn nhanh ban đầu loại bỏ màu sắc tốc độ giải keo tụ nồng độ chất keo tụ tối ưu 25 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HÓA LÝ MÔI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt Chương V: KẾT LUẬN Dựa thử nghiệm chi tiết trình keo tụ -tạo bơng , chế độ thử nghiệm chứng minh lựa chọn trước nghiên cứu thích hợp cho việc in ấn mực nước thải chẳng hạn từ máy in tiền Nó cung cấp hiệu việc loại bỏ màu sắc sản xuất cách rõ ràng Hơn nữa, loại bỏ chất rắn lơ lửng cao với hiệu suất ổn định đạt để loại bỏ chất hữu BOD COD Trong số chất keo tụ thử nghiệm , PAC thực chất chất kết tủa hiệu Sử dụng cation polyelectrolyte kết hợp với PAC thêm nâng cao hiệu điều trị tăng tách keo tụ thông qua tăng cường tốc độ bùn lắng Xác định nồng độ tối ưu chất chất keo tụ vạch để đạt hiệu tối đa với trình tiêu thụ tối thiểu chất keo tụ Ảnh hưởng pha trộn nhanh chóng đánh giá thơng qua nghiên cứu giải keo dẫn đến việc xác định giá trị Gt tối ưu Nghiên cứu cho khuấy chậm vài phút không cải thiện hiệu suất hệ thống tác động đáng kể đến hiệu thông qua trình trộn ban đầu nhanh chóng Do đó,sự nghiên cứu chế độ keo tụ-tạo chắn giúp sức đáng kể lựa chọn tiền xử lí tương thích với cường độ cao màu mực nước thải 26 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 HÓA LÝ MÔI TRƯỜNG GVHD: Thầy Huỳnh Tấn Nhựt TÀI LIỆU THAM KHẢO Ahmed, M N and Ram, R N.: 1992, ‘Removal of basic dye from wastewater using silica as adsorbent’, Envir Poll 77, 79–85 APHA: 1995, ‘Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater’, 19th ed., American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, Washington, DC Beltran-Heredia, J Torrgrosa, J., Dominguez, J R and Garcia, J.: 2000, ‘Treatment of black-olive wastewaters by ozonation and aerobic biological degradation’, Wat Res 34, 3515–3522 Black, A P.: 1960, ‘Basic mechanisms of coagulation’, J Am Wat Works Assoc 52, 492–501 Black, A P and Christman, R F.: 1963, ‘Characteristics of coloured surface waters’, J Am Wat Works Assoc 55, 753–770 Black, A P and Willems, D G.: 1961, ‘Electrophoretic studies of coagulation for removal of organic colour’, J Am Wat Works Assoc 53, 589–604 Blanc, F C and Navia, R.: 1990, ‘Treatment of dairy wastewater by chemical coagulation’, Proc Ind Waste Conf 45, 681–689 Chrion, S., Fernandez-Alba, A., Rodriguez, A and Garcia-Calvo, E.: 2000, ‘Pesticide chemical oxidation: State-of-the-art’, Wat Res 34, 366–377 27 LỚP: DH13QMGL KHÓA: 2013 - 2017 ... kiện tải tốc độ quay định Gradient vận tốc sau tính tốn cách sử dụng phương trình ( 1), P /V = µG2 (1) Trong đó: V = trộn khối lượng buồng (m3) ; μ = độ nhớt tuyệt đối chất lỏng (N s m-2); P = Cơng... thống Việc lớn giá trị G, lớn mức độ pha trộn ( WPCF ASCE , 1977) Việc phân tánchức thể trình bày (1) phương trình Mhaisalkar et al (1986) báo cáo tầm quan trọng việc xác định tối ưutốc độ gradient