Đang tải... (xem toàn văn)
Phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp Fenton/ô-zon có thể áp dụng để xử lý sơ cấp nước rỉ rác. Quá trình keo tụ bằng chất keo tụ PAC kết hợp polymer cation với liều lượng PAC + polymer cation là 2.100 + 3 mg/L cho hiệu suất loại bỏ độ đục, độ màu và COD lần lượt là 81,7%; 83,9% và 28,1%. Quá trình keo tụ điện hoá vận hành với góc nghiêng điện cực α = 45o (so với phương ngang), diện tích bản điện cực S=486 cm2, khoảng cách điện cực d=2 cm, thời gian lưu nước θ=100 phút và hiệu điện thế U=12 V cho hiệu suất loại bỏ độ đục, độ màu, SS, COD, BOD5, TP, Fe, Cr, TKN lần lượt là 58,16%; 65,73%; 71,92%; 55,1%; 33,04%; 68,42%; 55,16%; 76,13%; 11,9%. Nước rỉ rác sau khi keo tụ điện hóa được tiếp tục xử lý bằng quá trình Fenton/ô-zon với pH=3, thời gian phản ứng 70 phút và tỉ lệ H2O2/Fe2+là 4:1 tương ứng với liều lượng H2O2 và Fe2+ là 3.000 mg/L và 750 mg/L.Hiệu suất loại bỏđộ đục, độ màu, SS, COD, BOD5, TKN của quá trình Fenton/ô-zon lần lượt là 43,89%; 65,81%; 26,66%; 69,64%; 29,63%; 7,9% và không phát hiện nồng độ Cr (VI), TP và PO43-. Tỷ lệ BOD5/COD sau khi xử lý bằng quá trình keo tụ điện hóa và Fenton/ô-zon được cải thiện từ 0,19±0,02 lên 0,58±0,04, tỷ lệ này thích hợp để đưa vào hệ thống xử lý sinh học. Phương pháp keo tụ điện hóa và Fenton/ô-zon chưa hiệu quả trong việc xử lý TKN với hàm lượng TKN sau xử lý còn khá cao (khoảng 422,68±19,62 mg/L). Do đó, cần phải có quá trình xử lý TKN nhằm làm giảm hàm lượng TKN trong nước thải trước khi đưa vào quy trình xử lý sơ cấp bằng phương pháp KTĐH kết hợp Fenton/ô-zon. Hiệu suất xử lý phốt-pho của quá trình KTĐH kết hợp Fenton/ô-zon đạt 100%. Nước thải sau xử lý không còn phốt-pho nên cần phải bổ sung thêm phốt-pho trước khi đưa vào hệ thống xử lý sinh học. 5
Luận văn tốt nghiệp đại học CBHD: Lê Hoàng Việt CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Hiện nay, lượng rác thải phát sinh thải môi trường ngày tăng nhanh số lượng Theo Báo cáo trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011-2015 (Bộ Tài Nguyên Môi trường, 2016) lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh giai đoạn 2011- 2015 tiếp tục gia tăng có xu hướng tăng nhanh so với giai đoạn 2006 2010 Theo số liệu thống kê, năm từ 2007-2010, tổng lượng CTR sinh hoạt đô thị toàn quốc 17.682 tấn/ngày (năm 2007), 26.224 tấn/ngày (năm 2010), đến năm 2015 42.000 tấn/ngày, tăng trung bình 10% năm Chôn lấp phương pháp phổ biến để xử lý chất thải rắn nước ta ưu điểm xử lý khối lượng rác lớn nhận tất loại rác thải (Báo cáo trạng môi trường quốc gia, 2011).Tuy nhiên, kéo theo vấn đề nhiễm mơi trường bãi chôn lấp không hợp vệ sinh, không đạt tiêu chuẩn gây ra, đáng lo ngại nước rỉ rác Nước rỉ rác có thành phần phức tạp có nồng độ chất nhiễm cao, đặc tính bật nồng độ chất hữu cơ, a-môn kim loại nặng chiếm tỷ lệ lớn.Theo Tchobanoglous & Kreith (2002) “bãi rác trẻ” (10 năm) COD dao động từ 100 – 500 mg/L , BOD dao động từ 100 – 200 mg/L, TSS biến thiên từ 100 – 400 mg/L Với nồng độ chất ô nhiễm nước rỉ rác cao phát thải trực tiếp vào môi trường gây ô nhiễm môi trường đất, nước mặt nước ngầm Ngồi ra, mùi hơi, vi sinh vật trùng gây ảnh hưởng đến sức khỏe đời sống người dân Trong năm qua, số công nghệ xử lý nước rỉ rác nghiên cứu ứng dụng xử lý tác nhân UV/Fenton (Trương Quý Tùng et al., 2009), phương pháp ô-xy hóa ơ-zon AOPs (Nguyễn Thị Ngọc Bích & Đặng Xuân Hiển, 2013), phương pháp keo tụ (Văn Hữu Tập et al., 2012),…Trong đó, q trình keo tụ xử lí nước thải ứng dụng để loại bỏ chất rắn lơ lửng làm giảm hàm lượng COD, kim loại nặng, chất hữu độc (Lê Hoàng Việt & Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014) Trong trình keo tụ tạo bơng cặn chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ mang điện tích tạo điều kiện để kết lại với thành bơng cặn đủ lớn nặng để loại bỏ khỏi nước thải cách dễ dàng Phương pháp kep tụ điện hóa có ưu điểm phương pháp giao thoa q trình: điện hóa học, tuyển điện phân keo tụ, tác dụng dòng điện điện cực dương (thường sử dụng nhơm sắt) bị ăn mòn giải phóng ion có khả keo tụ (Al3+ Fe3+) vào mơi trường nước thải, kèm theo phản ứng điện phân tạo bọt khí tạo gốc HO● có khả ô-xy hóa chất hữu (Holt et al., 2004) nên phương pháp áp dụng để xử lý sơ cấp nước rỉ rác Nước rỉ rác có tỷ lệ BOD/COD biến thiên lớn, “bãi rác già” tỷ lệ thấp, khơng thích hợp để xử lý sinh học chất hữu lại chủ yếu chất khó khơng phân hủy sinh học Do đó, cần ứng dụng biện pháp ơ-xy hóa nâng cao nhằm chuyển hóa chất hữu khó phân hủy sinh học thành dễ phân hủy sinh học Một kỹ thuật ô-xy hóa sử dụng q trình ơSVTH: Lê Diệp Thùy Trang Ngô Thị Thy Trúc Luận văn tốt nghiệp đại học CBHD: Lê Hồng Việt xy hóa nâng cao với tác nhân Fenton Ưu điểm tác nhân Fenton chuyển hóa nhiều chất nhiễm thành chất khơng nguy hại hay thành chất có khả phân hủy sinh học dư lượng tác nhân Fenton không gây nguy hại cho môi trường (Lê Hoàng Việt & Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014) Do đó, đề tài “Xử lý sơ cấp nƣớc rỉ rác q trình keo tụ kết hợp q trình Fenton/ơ-zon” tiến hành với mục tiêu xử lý sơ cấp nước rỉ rác đạt hiệu nhằm làm giảm nồng độ chất nhiễm giúp cho q trình xử lý sinh học phía sau đạt QCVN 25:2009/BTNMT tìm thơng số vận hành thích hợp cho q trình keo tụ q trình Fenton/ơ-zon SVTH: Lê Diệp Thùy Trang Ngô Thị Thy Trúc Luận văn tốt nghiệp đại học CBHD: Lê Hoàng Việt CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC RỈ RÁC 2.1.1 Khái niệm nƣớc rỉ rác Lê Hoàng Việt & Nguyễn Hữu Chiếm (2013) định nghĩa nước rỉ rác dạng chất lỏng thấm qua rác trích chất hòa tan chất rắn lơ lửng rác Chất lỏng nước rỉ từ rác bao gồm: Chất lỏng sản sinh trình phân hủy rác, chất lỏng có sẵn rác chất lỏng vào bãi chôn lấp từ nguồn bên như: mưa, nước mặt đất, nước ngầm nước dòng chảy ngầm Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001) nước rỉ rác hình thành nước thấm vào ô chôn lấp bãi chơn lấp rác theo cách sau: - Nước có sẵn tự hình thành phân hủy rác hữu bãi chôn lấp - Mực nước ngầm dâng lên tàn vào ô chôn lấp rác - Nước thấm vào thông qua cạch, vách ô chôn lấp rác - Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp rác trước phủ đất ô chơn lấp rác đóng lại - Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau ô chôn lấp rác đầy 2.1.2 Thành phần nƣớc rỉ rác Nước rỉ rác có thành phần phức tạp, nồng độ chất ô nhiễm cao dao động lớn, tùy theo thời gian chơn lấp đặc tính loại rác thải mà nồng độ chất ô nhiễm dao động khác Bảng 2.1 Thành phần nồng độ chất ô nhiễm tiêu biểu nước rỉ rác Chỉ tiêu ô nhiễm Giá trị (mg/L) “Bãi chôn lấp trẻ” (< năm) “Bãi chôn lấp trƣởng thành” (> 10 năm) BOD5 2.000 – 3.000 100 – 200 COD 3.000 – 60.000 100 – 500 200 – 2.000 100 – 400 N-org 10 – 800 80 – 120 N-NH4 10 – 800 20 – 40 N-NO3 – 40 – 10 TP – 100 – 10 pH 4,5 – 7,5 6,6 – 7,5 200 – 3.000 100 – 400 TSS Chlor SVTH: Lê Diệp Thùy Trang Ngô Thị Thy Trúc Luận văn tốt nghiệp đại học CBHD: Lê Hoàng Việt Sun phát 50 – 1.000 20 – 50 Tổng sắt 50 – 1.200 20 – 200 Tchobanoglous & Kreith, 2002 Bảng 2.2 Thành phần nồng độ chất ô nhiễm nước rỉ rác bãi rác Konya thành phố Konya, Thổ Nhĩ Kỳ (bãi rác hoạt động năm) Chỉ tiêu ô nhiễm Đơn vị Giá trị pH - 7,25 Độ màu PCU 3.510 COD mg/L 38.200 BOD5 mg/L 22.000 BOD5/COD - Alkalinity mg/L 10.250 Cl mg/L 3.240 Fe mg/L 7,27 B mg/L 0,204 Cd mg/L 0,118 Cr mg/L 0,661 Cu mg/L