được sử dụng có chứa clo hữu cơ, một chất gây ung thư. Kim loại nặng hiện diện trong nước thải công nghiệp dệt may không bị phân hủy sinh học, do đó tích lũy trong cơ thể dẫn đến các triệu chứng bệnh khác nhau. Nước có nồng độ chất ô nhiễm cao gây nguy hại đến môi trường ngày càng gia tăng do xự phát thải của khu công nghiệp ngày càng nhiều. Điều đó dẫn đến sự thiếu hụt nguồn nước cho các hoạt động xã hôi, sản xuất từ đó nguồn tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và thiếu hụt. Nhiều loại nước thải khó xử lý bằng các phương pháp khác như nước thải thuộc da chứa nhiều nồng độ Crom (Cr3+ = 5000 mgl và nhiều muối vô cơ khác), nước thải xi mạ (Ni = 85 mgl, Cr = 100 mgl,Cu = 200 mgl) và nhiều loại nước thải ô nhiễm khác nhưng mà vẫn chưa có công nghệ để xử lý một cách triệt để các chất ô nhiễm nặng trên. Ở nhiều quốc gia đang phát triển, hơn 70% chất thải công nghiệp chưa qua xử lý được xả vào nguồn nước và gây ô nhiễm nguồn nước cấp (WWAP, 2009). Nước thải công nghiệp có thể chứa một loạt các chất gây ô nhiễm. Một số nguồn lớn nhất của chất thải công nghiệp độc hại bao gồm khai thác mỏ, nhà máy bột giấy, thuộc da, các nhà máy đường và sản xuất dược phẩm. được sử dụng có chứa clo hữu cơ, một chất gây ung thư. Kim loại nặng hiện diện trong nước thải công nghiệp dệt may không bị phân hủy sinh học, do đó tích lũy trong cơ thể dẫn đến các triệu chứng bệnh khác nhau. Nước có nồng độ chất ô nhiễm cao gây nguy hại đến môi trường ngày càng gia tăng do xự phát thải của khu công nghiệp ngày càng nhiều. Điều đó dẫn đến sự thiếu hụt nguồn nước cho các hoạt động xã hôi, sản xuất từ đó nguồn tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và thiếu hụt. Nhiều loại nước thải khó xử lý bằng các phương pháp khác như nước thải thuộc da chứa nhiều nồng độ Crom (Cr3+ = 5000 mgl và nhiều muối vô cơ khác), nước thải xi mạ (Ni = 85 mgl, Cr = 100 mgl,Cu = 200 mgl) và nhiều loại nước thải ô nhiễm khác nhưng mà vẫn chưa có công nghệ để xử lý một cách triệt để các chất ô nhiễm nặng trên. Ở nhiều quốc gia đang phát triển, hơn 70% chất thải công nghiệp chưa qua xử lý được xả vào nguồn nước và gây ô nhiễm nguồn nước cấp (WWAP, 2009). Nước thải công nghiệp có thể chứa một loạt các chất gây ô nhiễm. Một số nguồn lớn nhất của chất thải công nghiệp độc hại bao gồm khai thác mỏ, nhà máy bột giấy, thuộc da, các nhà máy đường và sản xuất dược phẩm. được sử dụng có chứa clo hữu cơ, một chất gây ung thư. Kim loại nặng hiện diện trong nước thải công nghiệp dệt may không bị phân hủy sinh học, do đó tích lũy trong cơ thể dẫn đến các triệu chứng bệnh khác nhau. Nước có nồng độ chất ô nhiễm cao gây nguy hại đến môi trường ngày càng gia tăng do xự phát thải của khu công nghiệp ngày càng nhiều. Điều đó dẫn đến sự thiếu hụt nguồn nước cho các hoạt động xã hôi, sản xuất từ đó nguồn tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và thiếu hụt. Nhiều loại nước thải khó xử lý bằng các phương pháp khác như nước thải thuộc da chứa nhiều nồng độ Crom (Cr3+ = 5000 mgl và nhiều muối vô cơ khác), nước thải xi mạ (Ni = 85 mgl, Cr = 100 mgl,Cu = 200 mgl) và nhiều loại nước thải ô nhiễm khác nhưng mà vẫn chưa có công nghệ để xử lý một cách triệt để các chất ô nhiễm nặng trên. Ở nhiều quốc gia đang phát triển, hơn 70% chất thải công nghiệp chưa qua xử lý được xả vào nguồn nước và gây ô nhiễm nguồn nước cấp (WWAP, 2009). Nước thải công nghiệp có thể chứa một loạt các chất gây ô nhiễm. Một số nguồn lớn nhất của chất thải công nghiệp độc hại bao gồm khai thác mỏ, nhà máy bột giấy, thuộc da, các nhà máy đường và sản xuất dược phẩm.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh đặc biệt Khoa Môi trường Tài Nguyên tạo điều kiện học tập để sinh viên chúng em có hội trau dồi kiến thức, làm hành trang vững bước cho chúng em thời gian trường Chúng em xin cảm ơn thầy cô giáo viên khoa, trường tận tình truyền đạt kiến thức, bảo chúng em suốt năm học vừa qua Đồng thời lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin thay mặt nhóm gửi lời cảm ơn đến Thầy Bùi Xuân Thành giảng viên hướng dẫn người dẫn dắt tụi em đề tài luận văn Thầy nhiệt tình hướng dẫn, gợi ý đề tài giúp đỡ chúng em kiến thức lẫn thiết bị để thực tốt đề tài luận văn chúng em Đồng thời chúng em xin cảm ơn anh chị nghiên cứu viên nhóm thầy Thành tận tình giúp đỡ bảo tụi em nhiều suốt thời gian thực đề tài Trong trình làm luận văn, chưa có kinh nghiệm thực tế kĩ chun mơn cao nên khơng tránh khỏi sai sót Em kính mong nhận góp ý, nhận xét từ Quý Thầy Cơ để em rút kinh nghiệm kiến thức áp dụng cách hiệu tương lai Sau cùng, chúng em xin kính chúc Quý Thầy cô nhiều sức khỏe, thành công công việc Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Tăng Thâu Huỳnh Lê Ngọc Tuấn Page LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÓM TẮT Ngày có nhiều cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp để xử lý nước thải có nồng độ cao cịn gặp nhiều hạn chế khả cách xử lý, lượng tiêu thụ chi phí đầu tư Là phần công nghệ chưng cất công nghệ chưng cất chân không sẽ tiết kiệm lượng có khả xử lý tốt so với cơng nghệ chưng cất thông thường Nguyên cứu nhằm đánh giá khả thu hồi nước, hiệu xử lý lượng tiêu thụ hệ thống chưng cất chân khơng JIAN – 3R Mơ hình nghiên cứu với lưu lượng 20-25 L/ngày, hệ thống hoạt động áp suất chân không -81kPa, nhiệt độ chưng cất 55°C mẫu có pH > Kết thực khả thu hồi nước 93.63% trung bình phút thu hồi 0.67 kg nước Khả xử lý COD, TP, TN, NH4, dầu mỡ kim loại đạt 87.95%, 98.71%, 93.92%, 83.78%, 99.7% 99,98% Khả tiêu hao lượng lượng nước sử dụng 1591kWh/ 14.71m3/tấn Ngồi ra, nghiên cứu cịn cho thấy chất dễ bay ảnh hưởng đến trình xử lý bằng công nghệ chưng chất chân không Nguyễn Tăng Thâu Huỳnh Lê Ngọc Tuấn Page LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Nguyễn Tăng Thâu Huỳnh Lê Ngọc Tuấn Page LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT COD Nhu cầu ơxy hóa học TN Tổng nitơ TP Tổng photpho NH4 Amonia KCN Khu công nghiệp KCNC Khu công nghiệp cao CCN Cụm công nghiệp XLNTTT Xử lý nước thải tập trung Nguyễn Tăng Thâu Huỳnh Lê Ngọc Tuấn Page DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Theo Sabrina Gravel cộng sự, (2019) nêu ngành tái chế điện tử không thiết công nghiệp xanh (Bakhiyi cộng sự., 2018 ; Cheneval cộng sự., 2016 ; Schulte cộng sự., 2010 ) Nhiều chất độc hại tiềm tàng tìm thấy chất thải điện tử, chẳng hạn kim loại nặng nguyên tố khác, silica tinh thể, chất hóa dẻo chất chống cháy (FRs) (Ceballos et al., 2014 ) Chất thải có nguồn gốc từ thiết bị điện điện tử (nghĩa chất thải điện tử) gây vấn đề nghiêm trọng cho môi trường địa lý Sự không đồng phức tạp chất thải điện tử, có chứa chất độc hại độc hại, khó phân hủy phân loại vật liệu nguy hiểm Theo nghiên cứu Sana Khan cộng sự, (2013) ngành cơng nghiệp dệt may sử dụng nhiều hóa chất nước thải dệt nhuộm thuốc nhuộm gây vấn đề nhiễm nước thải có chứa Hydrosulfide chất ngăn chặn qua ánh sáng qua nước, giảm oxi từ gây bất lợi cho hệ sinh thái nước Khoảng 40% chất màu sử dụng có chứa clo hữu cơ, chất gây ung thư Kim loại nặng diện nước thải công nghiệp dệt may không bị phân hủy sinh học, tích lũy thể dẫn đến triệu chứng bệnh khác Nước có nồng độ chất ô nhiễm cao gây nguy hại đến môi trường ngày gia tăng xự phát thải khu cơng nghiệp ngày nhiều Điều dẫn đến thiếu hụt nguồn nước cho hoạt động xã hơi, sản xuất từ nguồn tài ngun nước ngày khan thiếu hụt Nhiều loại nước thải khó xử lý bằng phương pháp khác nước thải thuộc da chứa nhiều nồng độ Crom (Cr3+ = 5000 mg/l nhiều muối vô khác), nước thải xi mạ (Ni = 85 mg/l, Cr = 100 mg/l,Cu = 200 mg/l) nhiều loại nước thải ô nhiễm khác mà chưa có cơng nghệ để xử lý cách triệt để chất ô nhiễm nặng Ở nhiều quốc gia phát triển, 70% chất thải công nghiệp chưa qua xử lý xả vào nguồn nước gây ô nhiễm nguồn nước cấp (WWAP, 2009) Nước thải cơng nghiệp chứa loạt chất gây ô nhiễm Một số nguồn lớn chất thải công nghiệp độc hại bao gồm khai thác mỏ, nhà máy bột giấy, thuộc da, nhà máy đường sản xuất dược phẩm Do đề tài nghiên cứu “ Đánh giá khả xử lý nước thải công nghiệp bằng hệ thống chưng cất chân không (JIAN - 3R) ” đề xuất nhằm đáp ứng vấn đề đặt vừa xử lý loại chất thải nồng độ cao nhà máy phát sinh trình hoạt động mà khó xử lý bằng phương pháp khác nay, vừa thu hồi nguồn tài nghiên nước từ chất thải cơng nghiệp nhờ tái sử dụng nguồn nước xả thải đồng thời tiếp kiệm kinh phí q trình xử lý Mục tiêu nghiên cứu 1.2 Các mục tiêu đề đề tài bao gồm: - 1.3 Đánh giá khả xử lý nước thải công nghiệp nồng độ cao theo phương pháp chưng cất chân không hệ thống JIAN – 3R Đánh giá khả thu hồi nước từ nước thải công nghiệp hệ thống JIAN – 3R Đánh giá hiệu sử dụng nước lượng trình xử lý từ đưa kết luận kinh tế áp dụng thực tế Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành mơ hình pilot hệ thống JIAN – 3R đặt khuôn viên nhà thi đấu trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Dĩ An, Bình Dương Hệ thống xử lý 31 mẫu chất thải công nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực sống nhóm thử nghiệm mẫu nước thải thủy sản có nồng độ COD = 194500 mg/l; mẫu nước thải Niken có nồng độ TP = 60000 mg/l, TN = 11000 mg/l, Ni = 4800 mg/l loại nước thải có nồng độ chất ô nhiễm cao khác Các mẫu lấy từ khu chế xuất, nhà máy xử lý nước thải, công ty sản xuất nhà máy xử lý nước tập trung khu công nghiệp tỉnh thành Việt Nam Nước thải đậm đặc nước thải thuộc da, rỉ rác, xi mạ, thủy sản, dầu nhớt, mỡ nhà máy, khu công nghiệp, khu chế xuất xử lý Nước thu hồi sau hệ thống phân tích đánh giá chất lượng dựa thơng số phân tích bao gồm: pH, COD, TSS, NH4+, NO2-, NO3-, TP, TN, độ ẩm CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan nước thải công nghiệp 2.1.1 Định nghĩa nước thải ngành công nghiệp Nước thải công nghiệp nước thải từ quy trình cơng nghệ, bao gồm nước thải từ quy trình cơng nghệ, từ thiết bị vận hành sản xuất, nước chảy tràn bề mặt từ quy trình cơng nghệ khu tập kết ngun vật liệu hoạt động phụ bao gồm nước thải từ khu vực vệ sinh thiết bị dung cụ, phịng thí nghiệm xưởng bảo dưỡng Một số ngành công nghiệp phát thải nồng độ COD nước thải tới hàng ngàn chí chục ngàn, nước thải thị nói chung vài trăm Khả phân hủy sinh học nước thải công nghiệp khó hẳn so với nước thải thị Kim loại nặng nồng độ độc hại thường có số lượng lớn nước thải đô thị, điều làm tăng khó khăn việc xử lý nước thải công nghiệp Một số chất ô nhiễm nước thải cơng nghiệp gây bởi nhiều lý khác Các chất nhiễm ngun liệu thơ cho q trình sản xuất tạp chất ngun liệu thơ q trình sản xuất Sau đó, quy trình sản xuất sản phẩm phụ tiền xử lý xử lý nước Các chất gây hại nước thải cơng nghiệp, phần vùng theo nhóm nó, Bảng 2.1 (Wang Ren 2004) Bảng 1: Các chất gây ô nhiễm chính nước thải công nghiệp No Chất gây hại Acid Kiềm Hg hợp chất Cd hợp chất Cr hợp chất As hợp chất Nguồn gốc nước thải Hóa chất, khai thác, thép, luyện kim màu, máy móc, cơng nghiệp mạ điện Chất hóa học, xút, giấy, in ấn nhuộm, da, công nghiệp mạ điện nhà máy lọc dầu, … vv Clo-kiềm, chất nổ, thuốc trừ sâu, hóa chất, dụng cụ, mạ điện, tinh chế thủy ngân, … vv Khai thác kim loại, luyện kim, mạ điện, hóa chất, gia cơng kim loại, pin, … vv Khai thác, luyện kim, mạ điện, hóa chất, kim loại gia công, pin, chuyên ngành thủy tinh, … v.v Chế biến quặng, dược phẩm, luyện kim, hóa chất, sơn, thuốc trừ sâu, phân bón cơng Phonel CN Pb hợp chất 10 Dầu 11 S 12 Clo tự 13 14 Organic phosphorus, organic Chlorine Polychlorinated biphenyls (PCBs) 15 Chất phóng xạ nghiệp khác Than cốc, khí than, lọc dầu, nhựa tổng hợp, hóa chất, thuốc nhuộm, dược phẩm ngành cơng nghiệp khác Than cốc, khí than, mạ điện, làm kim loại, tổng hợp acrylic, acrylonitril, công nghiệp tinh chế ngành công nghiệp vàng, … vv Luyện kim, hóa chất, thuốc trừ sâu, nổ xăng, sơn chì, cơng nghiệp men Lọc dầu, máy móc, chế biến thực phẩm, dầu, chế biến khí thiên nhiên Hóa chất, da, gas, luyện cốc, nhuộm, lọc dầu, công nghiệp chế biến dầu khí, vv Sản xuất giấy, tẩy trắng dệt, cơng nghiệp hóa chất, …vv Thuốc trừ sâu, cơng nghiệp hóa chất, … vv Điện, nhựa, chất bôi trơn công nghiệp khác Cơng nghiệp hạt nhân, phịng thí nghiệm đồng vị phóng xạ, bệnh viện sản xuất vũ khí khác Nhiều loại chất ô nhiễm nước thải công nghiệp nồng độ biến động lớn nhiều loại sản phẩm cơng nghiệp quy trình sản xuất khác Các chất nhiễm khác có chất khác nồng độ khác Các chất ô nhiễm độc hại nguy hiểm Nước thải bị ô nhiễm bởi axit kiềm gây khó chịu, ăn mòn hợp chất hữu chứa oxy andehit, axeton, ete chất khử tiêu thụ oxy hịa tan nước Nước thải cơng nghiệp chứa nhiều nito, photpho, kali chất dinh dưỡng khác thúc đẩy cho phát triển tao tiêu thụ lượng lớn oxy hòa tan nước dẫn đến ô nhiễm nước Chất lơ lửng nước thải công nghiệp cao lên tới 3000 mg/L gấp 10 gần so với nước thải đô thị nồng độ biến động lớn nhiều loại sản phẩm cơng nghiệp q trình sản xuất khác (Shui, 2012) Bảng 2: Đặc điểm ô nhiễm một số nước thải công nghiệp điển hình Ngành công nghiệp pH TS S (mg /L) COD (mg/L) TN (mg /L) TP (m g/L) Nguồn Bia 5.7 ±0.5 Sữa 950 ±450 6.4 ±0.5 Thủy 11,100± 2700 335 898±400 ±219 6-7 sản cá 200 dầu -4 Thuộc Chen, 2016 13 Tocchi,2013 - Najafpour,2006 ±14 410 ±89 185 35369 - 14 700 13381 295 3.9 oliu 26± 9000 26 ±19 17 Đồ ăn, 3.5 nước uống ±9.7 Chế 4.9 biến thịt -8.1 180 ±100 17 936 17700 365 75 104 3640 257 16 100 -23,300 40000 600 36 24, 31,300 - - 450 10,000 112