Nghiên cứu công nghệ xử lý kim loại nặng trong nước thải của các cơ sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim

Nghiên cứu công nghệ xử lý kim loại nặng trong nước thải của các cơ sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim Nghiên cứu công nghệ xử lý kim loại nặng trong nước thải của các cơ sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI CỦA CÁC CƠ SỞ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM LUYỆN KIM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Hà Nội - Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI CỦA CÁC CƠ SỞ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM LUYỆN KIM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐỖ KHẮC UẨN TS NGUYỄN THÚY LAN Hà Nội - Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học PGS.TS Đỗ Khắc Uẩn TS Nguyễn Thúy Lan Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức Một số số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá thu thập tham khảo từ nguồn tài liệu khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Học viên Lê Thị Liên LỜI CÁM ƠN Được phân công Viện Đào tạo sau đại học, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đồng ý giáo viên hướng dẫn PGS.TS Đỗ Khắc Uẩn TS Nguyễn Thúy Lan thực đề tài luận văn “Nghiên cứu công nghệ xử lý kim loại nặng nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim” Để hoàn thành tốt luận văn xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Viện Khoa học Công nghệ Mơi trường tận tình hướng dẫn, giảng dạy suốt trình học tập, nghiên cứu rèn luyện trường Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Khắc Uẩn TS Nguyễn Thúy Lan trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ dẫn khoa học quý giá suốt trình triển khai, nghiên cứu hoàn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hồn chỉnh nhất, song cịn nhiều hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên tránh khỏi thiếu sót định mà thân chưa thấy Tơi mong góp ý q Thầy, Cô bạn đồng nghiệp để luận văn hồn chỉnh Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Học viên Lê Thị Liên năm 2016 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khái quát phương pháp nghiên cứu .6 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Tóm tắt đọng luận điểm đóng góp tác giả Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN .9 1.1 Tổng quan công nghệ hoạt động nghiên cứu thực nghiệm luyện kim 1.1.1 Công nghệ sản xuất nhà máy luyện kim .9 1.1.2 Cơ sở thực nghiệm luyện kim 10 1.2 Vấn đề môi trường nhà máy sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim .17 1.3 Đặc tính nguồn phát sinh nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim .18 1.3.1 Đặc tính nước thải 18 1.3.2 Nguồn phát sinh nước thải .19 1.4 Tổng quan phương pháp xử lý kim loại nặng nước thải 21 1.5 Thực trạng xử lý nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim .26 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng nghiên cứu 29 2.2 Thí nghiệm theo mẻ 30 2.2.1 Phương pháp tiến hành 30 2.2.2 Chuẩn bị hóa chất thí nghiệm theo mẻ 38 2.3 Mơ hình xử lý liên tục 39 2.3.1 Chuẩn bị hóa chất 39 2.3.2 Phương pháp thực 40 2.3.3 Mơ hình thử nghiệm xử lý liên tục 42 2.4 Lựa chọn tiêu thiết bị phân tích mẫu nghiên cứu .44 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 47 3.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Cr(VI) .47 3.2 Ảnh hưởng hàm lượng nano Fe0 tới hiệu xử lý Cr(VI) 48 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu xử lý Cr(VI) 49 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý kim loại nặng 50 3.5 Ảnh hưởng hàm lượng PAC đến hiệu xử lý kim loại nặng .51 3.6 Ảnh hưởng hàm lượng PAM đến hiệu xử lý kim loại nặng 52 3.7 Đề xuất công nghệ xử lý áp dụng mơ hình xử lý liên tục 53 3.7.1 Đề xuất công nghệ xử lý 53 3.7.2 Kết xử lý liên tục 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 54 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Ý nghĩa BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trường CTNH : Chất thải nguy hại CTR : Chất thải rắn QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Việt Nam PAC : Một chất keo tụ (Poly Aluminium Chloride) PAM : Một chất trợ lắng (Polyacrylamide) SS : Chất rắn lơ lửng ODM-2F : Vật liệu lọc đa (thành phần diatomit, zeolit, bentonit) QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Việt Nam TS : Tổng chất rắn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Lưu lượng nước thải sản xuất 19 Bảng 2.1 Các thí nghiệm thực 30 Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Cr(VI) nano Fe0 32 Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng nano Feo đến hiệu xử lý Cr(VI) 33 Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu xử lý Cr(VI) nano Fe0 .34 Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý kim loại nặng .35 Bảng 2.6 Khảo sát ảnh hưởng PAC đến hiệu xử lý kim loại nặng .36 Bảng 2.7 Khảo sát ảnh hưởng PAM đến hiệu xử lý kim loại nặng 37 Bảng 2.8 Đặc tính kỹ thuật vật liệu lọc 39 Bảng 2.9 Quy trình vận hành mơ hình xử lý liên tục .41 Bảng 2.10 Nguyên tắc phân tích số tiêu kim loại nặng nước thải 44 Bảng 3.1 Kết mẫu nước thải sau xử lý 56 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ luyện kim tổng quát Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ tuyển khống 11 Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ luyện thiếc 12 Hình 1.4 Quy trình điện phân thiếc 13 Hình 1.5 Quy trình luyện gang - thép 14 Hình 1.6 Quy trình cơng nghệ gia cơng kim loại .15 Hình 1.7 Sơ đồ xử lý bùn anot 16 Hình 1.8 Sơ đồ cơng nghệ điều chế dung dịch điện phân 16 Hình 1.9 Quy trình sản xuất kèm dịng thải .20 Hình 1.10 Hệ thống xử lý nước thải khu vực tuyển khoáng .26 Hình 1.11 Quy trình xử lý nước thải tập trung sở thực nghiệm 28 Hình 2.1 Khảo sát lấy mẫu sở thực nghiệm 29 Hình 2.2 Sơ đồ mơ tả phương pháp thực thí nghiệm 31 Hình 2.3 Mơ tả thí nghiệm theo mẻ 38 Hình 2.4 Sơ đồ cơng nghệ mơ hình xử lý liên tục 41 Hình 2.5 Mơ hình xử lý liên tục 44 Hình 3.1 Biểu đồ thể ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Cr(VI) .47 Hình 3.2 Biểu đồ thể ảnh hưởng nano Fe0 đến hiệu xử lý Cr(VI) 48 Hình 3.3 Biểu đồ thể ảnh hưởng thời gian đến hiệu xử lý Cr(VI) 49 Hình 3.4 Biểu đồ thể ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý kim loại nặng .50 Hình 3.5 Biểu đồ thể ảnh hưởng PAC đến hiệu xử lý kim loại nặng 51 Hình 3.6 Biểu đồ thể ảnh hưởng PAM đến hiệu xử lý kim loại nặng 52 Hình 3.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đề xuất 54 Hình 3.8 Kết trình xử lý liên tục 57 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngành cơng nghiệp luyện kim có tỷ trọng tăng trưởng kinh tế cao Trong đó, sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim mắt xích đóng vai trị quan trọng việc nghiên cứu tìm cơng nghệ sản xuất có hiệu cao để áp dụng cho nhà máy sản xuất ngành công nghiệp luyện kim, nhằm bước đáp ứng nhu cầu sản phẩm chủng loại chất lượng Đặc thù hoạt động sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim phức tạp, phải thực triển khai thí nghiệm, mơ hình cơng nghệ chế biến khống sản khép kín từ cơng đoạn tuyển khống đến cơng đoạn luyện kim cho sản phẩm kim loại cuối nên khối lượng thành phần ô nhiễm đến môi trường đáng kể Hiện nay, vấn đề môi trường sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim quan tâm, chất thải rắn (CTR), chất thải nguy hại (CTNH), khí thải, nước thải thu gom xử lý trước thải môi trường Tuy nhiên, nước thải phát sinh sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim vấn đề quan tâm nhiều chứa hàm lượng kim loại nặng cao có khả gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng đến động thực vật thủy sinh Việc quản lý xử lý nguồn nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim áp dụng chưa thực hiệu Trước thực trạng đó, lựa chọn đề tài nghiên cứu xây dựng công nghệ xử lý kim loại nặng nước thải từ sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim cần thiết Kết nghiên cứu góp phần xác lập công nghệ xử lý nước thải phục vụ dự án đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải sở sản xuất thực nghiệm luyện kim Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim Thái Nguyên tăng cường khả ứng dụng cho sở thực nghiệm luyện kim tương tự Khái quát phương pháp nghiên cứu Nước thải ngành luyện kim gia công kim loại chứa nhiều cặn lơ lửng kim loại hòa tan Vì giải pháp để xử lý nước thải đề xuất hệ thống xử lý nhiều cấp với nồng độ pH kiểm soát, từ loại bỏ hạt thơ, kim loại nặng kết tủa kim loại muối bùn thải Trên giới có nghiên cứu xử lý kim loại nặng nước thải nói lắng) thời điểm khác Điều chỉnh lượng PAM từ 0,5 đến 5,5 mg/L vào mẫu nghiên cứu (để hòa tan tốt đồng mẫu nước nghiên cứu PAM pha thành dung dịch có nồng độ 0,1%) Với 0,5 mg/L PAM sau 23 phút chiều cao cột cặn ống nghiệm đạt ¼ chiều cao cột lắng Tăng lượng PAM 1,5 mg/L thời gian lắng cột cặn đạt mức ¼ cột lắng 23 phút Tiếp tục tăng lượng PAM lên 2,5 mg/L thời gian lắng 14 phút Khi lượng PAM dao động từ 3,5 - 4,5 mg/L thời gian lắng tương đối ổn định dao động khoảng 13 phút Để đảm bảo thời gian lắng tốt hóa chất trợ lắng PAM lựa chọn 3,5 mg/L Q trình tạo bơng keo với polymer nhờ chế bắc cầu thực qua bước: Phân tán dung dịch polymer vào hệ huyền phù; Vận chuyển polymer hệ tới bề mặt hạt; Hấp phụ polymer lên bề mặt hạt; Liên kết hạt hấp phụ polymer với nhau, hiệu trình keo tụ với polymer nhờ chế bắc cầu, phụ thuộc vào trọng lượng phân tử polymer Khi tăng trọng lượng phân tử tức tăng lượng PAM q cao độ hịa tan giảm đi, dung dịch có độ nhớt cao khả kéo hạt cặn giảm Ngược lại lượng PAM q khơng đủ để kết dính hạt cặn làm bơng cặn khơng đủ lớn để lắng xuống Vì liều lượng dùng tối ưu hình thành bơng cặn tạo lớn hơn, q trình lắng nhanh 3.7 Đề xuất cơng nghệ xử lý áp dụng mơ hình xử lý liên tục 3.7.1 Đề xuất công nghệ xử lý Sau thực thí nghiệm theo mẻ tìm điều kiện xử lý tối ưu để đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý liên tục cơng suất xử lý 4,5 L/h mơ tả hình 3.7 53 Nước thải Hố thu gom/điều hòa Bể khử Cr(VI) Nano Feo NaOH, PAC PAM Bể keo tụ, tạo bơng Bể lắng Bình hấp phụ ODM-2F Bình hấp phụ cát mangan Bể chứa bùn Nước thải sau xử lý Hình 3.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đề xuất Song chắn rác bể điều hòa Nước thải sản xuất phát sinh sở thực nghiệm luyện kim chảy qua rọ tách rác trước vào bể gom - điều hồ Dịng thải sau qua song chắn rác (SCR) nhằm loại bỏ chất rắn có kích thước lớn như: giấy, gỗ, nilông, cây, … để bảo vệ máy móc thiết bị cơng đoạn xử lý nước Nước thải tự chảy vào hố thu gom kết hợp điều hòa nhằm ổn định lưu lượng trước vào cơng trình xử lý Tại bể điều hịa có hệ thống cấp khí giảm mùi nước thải ngăn ngừa tượng lắng cặn bể Nước thải sau qua bể điều hòa bơm lên bể phản ứng khử Cr(VI) Bể phản ứng khử Cr(VI) Từ bể điều hòa nước thải đưa sang bể phản ứng khử Cr(VI) Ở pH thấp 54 Cr(VI) thường tồn dạng bicromat Cr2O72- có mầu da cam, có độc tính cao khơng bị kết tủa q trình nâng pH, Cr(VI) khử thành Cr3+ cation bị kết tủa pH = Quá trình khử bicromat thực pH = 1,5 chất khử nano Feo Phản ứng khử Cr(VI) Cr3+ sau: Cr2O72- + 3Fe0 + 14H+ → 3Fe2+ + 2Cr3+ + 7H2O 3Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 2Fe3+ +2Cr3+ + 7H2O Bể phản ứng Sau khử Cr(VI) Cr3+ nước thải tự chảy sang bể phản ứng, diễn q trình để tách lượng kim loại nặng khỏi nước thải thông qua q trình tạo hydroxit khơng tan Các chất khử NaOH đưa vào bể phản ứng để nâng pH kết tủa ion kim loại Bể phản ứng lắp hệ khuấy trộn hòa trộn hóa chất với nước thải, đảm bảo tính đồng phản ứng Tại đây, nhằm thực phản ứng keo tụ tăng trình tách chất lơ lửng nước hoá chất trợ keo tụ PAC với định lượng 250 mg/L Để tạo keo to để tăng tốc độ lắng keo trước chảy vào bể lắng chất trợ lắng PAM bổ sung sau chất keo tụ từ - phút, khuấy đảm bảo độ đồng nước thải Bể lắng Sau keo tụ ion kim loại nước thải tạo thành kết tủa khơng tan có khả lắng theo chế lắng trọng lực Nước thải tự chảy sang bể lắng để tách loại lượng bơng cặn hình q trình bể phản ứng Bình hấp phụ Sau lắng để đảm loại bỏ hoàn toàn lượng kim loại, nước thải đưa bình hấp phụ cát mangan bình hấp phụ ODM - 2F + Vật liệu hấp phụ cát mangan đóng vai trị xử lý thứ cấp trình loại bỏ kim loại nặng Dưới tác dụng xúc tác Mangan dioxit số thành phần kim loại nặng cịn lại nước bị oxi hóa chuyển thành dạng kết tủa theo chế sau: 55 4Fe(OH)3↓ + 8H+ 4Fe2+ + O2 + 10H2O 2MnO2↓ + 4H+ 2Mn2+ + O2 + 2H2O + Vật liệu hấp phụ ODM-2F (còn gọi vật liệu lọc đa ODM 2F) vật liệu hấp phụ thứ cấp, giữ vai trị xúc tác khử sắt F (vì tác dụng hạt xúc tác alumina) Ngoài sử dụng ODM-2F cịn có tác dụng giữ ổn định độ pH nước loại bỏ thành phần ô nhiễm khác Nước thải sau hệ thống xử lý có tiêu ô nhiễm nằm giới hạn quy chuẩn xả thải 3.7.2 Kết xử lý liên tục Kết phân tích nước thải trước sau xử lý theo công nghệ đề xuất thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Kết mẫu nước thải sau xử lý TT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 40:2011/BTNMT Kết phân tích NT0 NT1 NT2 NT3 NT4 Cột A Cột B pH - 1,5 8,02 7,9 7,8 7,9 6-9 5,5 - Chì mg/L 316,2 0,8 0,6 0,4 0,4 0,1 0,5 Đồng mg/L 352,3 1,23 1,13 1,1 1,05 2 Mangan mg/L 507,2 1,05 0,82 0,8 0,8 0,5 Sắt mg/L 3795,1 3,78 3,11 3,09 2,96 Asen mg/L 215,04 0,18 0,07 0,07 0,05 0,05 0,1 Cadimi mg/L 0,77 0,07 0,03 0,04 0,03 0,05 0,1 Crom (VI) mg/L 3,4 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,05 0,1 Kẽm mg/L 0,7 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 3 10 Niken mg/L 0,87 0,08 0,008 < 0,006 < 0,006 0,2 0,5 56 Quá trình thay đổi nồng độ chất ô nhiễm qua thời điểm lấy mẫu khác mơ tả hình 3.8 Chì Đồng Mangan Sắt Cadimi 4,5 Nồng độ mg/L 3,5 2,5 1,5 0,5 NT1 NT2 Ký hiệu mẫu NT3 NT4 Hình 3.8 Kết trình xử lý liên tục Kết phân tích bảng 3.1 hình 3.8 cho thấy dùng chất khử nano Fe0 cho hiệu xử lý cao Các tiêu cần xử lý nằm giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Lấy mẫu nước thải sau xử lý Mẫu lấy cách 60 phút ngày thứ (Ký hiệu mẫu NT1, NT2); Mẫu 3, lấy cách 60 phút ngày thứ (Ký hiệu NT3, NT4) sau phân tích tiêu kim loại nặng Với mẫu NT1 hầu hết nồng độ tiêu ô nhiễm giảm so với mẫu ban đầu lại số tiêu Pb, Mn vượt quy chuẩn cho phép 1,8 lần Mẫu NT2 nồng độ tiêu ô nhiễm giảm so với mẫu NT1 nằm giới hạn quy chuẩn cho phép Tiếp tục phân tích mẫu NT3, NT4 nồng độ tiêu kim loại nặng giảm đáng kể tương đối ổn định qua thời điểm lấy mẫu Trong q trình thực có thay đổi nồng độ kim loại nặng nước thải từ trình lấy mẫu NT1 đến NT4, nguyên nhân giai đoạn đầu chưa hoạt động ổn định, máy bơm định lượng hóa chất máy bơm nước thải chưa định lượng xác ảnh hưởng đến trình xử lý thời điểm lấy 57 mẫu Sau hoạt động ổn định lượng hóa chất lưu lượng nước thải theo quy trình xử lý hồn chỉnh kết phân tích tiêu ô nhiễm không thay đổi nhiều thời điểm Quy trình cơng nghệ xử lý đề xuất cơng nghệ hóa lý có hiệu xử lý cao (H > 90%) Hiệu khử Cr(VI) vật liệu nano Feo đạt 98% pH = 1,5 thời gian 60 phút với hàm lượng nano Feo sử dụng 10 mg/L Trong công đoạn khử kim loại nặng sử dụng NaOH, PAC, PAM, nâng pH nước thải từ pH = 1,5 lên pH = 8, giá trị pH kim loại nặng kết tủa với hiệu suất đạt khoảng 98 % Lượng hóa chất keo tụ sử dụng PAC 250 mg/L, hóa chất trợ lắng PAM 3,5 mg/L Hiệu xử lý kim loại nặng nước thải đạt 98 %, tiêu ô nhiễm sau xử lý nằm giới hạn quy chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim chứa hàm lượng kim loại nặng cao Luận văn sử dụng chất khử nano Fe o, hóa chất keo tụ, trợ lắng để thực thí nghiệm gián đoạn vận hành mơ hình xử lý liên tục để khảo sát hiệu xử lý kim loại nặng nước thải Kết thí nghiệm theo mẻ: Trong thí nghiệm gián đoạn khảo sát ảnh hưởng pH, hàm lượng nano Feo, thời gian phản ứng, hàm lượng PAC hàm lượng PAM đến hiệu khử Cr(VI) ion kim loại nặng + Đối với giai đoạn khử Cr(VI) lượng nano Feo cần sử dụng 10 mg/L, điều kiện pH = 1,5, thời gian phản ứng 60 phút + Đối với giai đoạn kết tủa kim loại khác (Pb, Cd, Zn, Ni, Fe, … ) nâng pH lên 8, hàm lượng chất keo tụ PAC sử dụng 250 mg/L, chất trợ lắng PAM 3,5 mg/L, hiệu xử lý ion kim loại nặng đến 98% Kết xử lý liên tục: Sau thực thí nghiệm gián đoạn tìm điều kiện xử lý tối ưu, tiến hành thực xử lý mơ hình liên tục với cơng suất 4,5 L/h Nước thải bơm lên thiết bị khuấy trộn để hịa trộn đồng nước thải sau chảy sang bể khử Cr(VI), bể keo tụ, cột lọc cát mangan sau chảy vào bể hấp phụ có sử dụng vật liệu hấp phụ đa ODM-2F Nước thải sau xử lý có tiêu nhiễm kim loại nặng nằm giới hạn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT Công nghệ xử lý nước thải đề xuất sử dụng hóa chất khử nano Feo để xử lý kim loại nặng phù hợp với xử lý nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim có lưu lượng nước thải nhỏ tính độc hại cao 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Mai Trọng Ba (2015), Nghiên cứu công nghệ xử lý hóa chất dư kim loại nặng nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Luyện kim, Hà Nội Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học kỹ thuật xử lí nước thải, NXB Thanh Niên, Hà Nội Cơng ty Cổ phần Chứng khốn Phương Nam (PNS) (2013), Báo cáo phân tích ngành thép, Báo cáo ngành, Hồ Chí Minh Cơng ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên (2014), Báo cáo kiểm tra công tác bảo vệ môi trường năm, Công ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên, Thái Nguyên Công ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên (2011), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án cải tạo nâng cấp xưởng luyện kim – sản xuất thiếc chất lượng cao phương pháp điện phân, cải tạo lị 1000 kVA để sản xuất Fero Mangan, Cơng ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên, Thái Nguyên Công ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên (2014), Báo cáo kết thực cơng trình, biện pháp bảo vệ mơi trường phục vụ giai đoạn vận hành, Công ty TNHH Một thành viên Mỏ Luyện kim Thái Nguyên, Thái Nguyên Cục thẩm định Đánh giá tác động môi trường (2009), Hướng dẫn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án luyện gang - thép, Cục thẩm định Đánh giá tác động môi trường, Hà Nội Phạm Chí Cường (2012), ‟Xử lý chất thải ngành cơng nghiệp Thép Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, (10), 52-54 Lê Đức, Nguyễn Xuân Huân, Lê Thị Thùy An, Phạm Thùy Thùy Dương, Trần Thị Thúy (2011), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu Feo nano phương pháp 60 dùng bohiđrua (NaBH4) khử muối sắt II (FeSO4.7H2O)”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, (5S), 23-29 10 Nguyễn Thị Hà, Trần Thị Hồng, Nguyễn Thị Thanh Nhàn, Đỗ Thị Cẩm Vân, Lê Thị Thu Yến (2007), “Nghiên cứu khả hấp thu số kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Zn2+) nước nấm men Saccharomyces cerevisiae”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, (23), 99-106 11 Trần Minh Hồng (2007), Phân tích dung dịch mạ điện, Nhà xuất Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội 12 Nguyễn Xuân Huân, Nguyễn Như Quỳnh (2013), “Nghiên cứu ứng dựng vật liệu Feo nano để xử lý nitrat nước”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 29(4), 16-23 13 Nguyễn Thúy Lan (2015), Nghiên cứu, chế tạo vật liệu hấp phụ công nghệ xử lý nước thải chứa phóng xạ ngành khai thác chế biến quặng phóng xạ, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Luyện kim, Hà Nội 14 Lê Xuân Khuông (2005), Vấn đề ô nhiễm công nghiệp mỏ luyện kim, NXB Giáo dục, Hà Nội 15 Võ Anh Khuê (2010), “Nghiên cứu phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp với vi điện hóa để xử lý ion kim loại nặng Florua nước thải”, Khoa Công nghệ hóa học, Trường cao đẳng cơng nghiệp Tuy Hịa, Phú n 16 Đặng Đình Kim (2002), Hồn thiện triển khai công nghệ xử lý kim loại nặng từ nước thải công nghiệp mạ điện phương pháp sinh học hóa học, Báo cáo đề tài cấp Trung tâm KHTN CNQG 17 Đặng Đình Kim (2003), Xử lý ô nhiễm số kim loại nặng nước thải công nghiệp phương pháp sinh học, Trung tâm thông tin - tư liệu, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 18 Trịnh Xn Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội 61 19 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 20 Trần Hiếu Nhuệ (2001), Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 21 Đinh Thị Huyền Nhung (2012), Nghiên cứu hiệu đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crơm phương pháp hóa học Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội 22 Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thường (2007), “Nghiên cứu khả tách loại Pb2+ nước nano sắt kim loại” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, (24), 305-309 23 Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thường (2007), “Nghiên cứu tổng hợp nano sắt phương pháp hóa học” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, (23), 253-256 24 Phùng Viết Ngư, Phạm Kim Đĩnh, Nguyễn Kim Thiết (1997), Lý thuyết trình luyện kim hỏa luyện tập hai, NXB Giáo dục, Hà Nội 25 Trương Thị Tố Oanh (2011), Hóa học nước thải - Kỹ thuật xử lý nước, NXB Đại học Khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh 26 Tài liệu kỹ thuật (2011), Hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành Chế biến thủy sản, Dệt may, Giấy bột giấy, Tổng cục Môi trường 27 TCVN 33:2006/BXD (2006), Cấp nước - mạng lưới đường ống công trình tiêu chuẩn thiết kế, Bộ Xây dựng, Hà Nội 28 Tổng Công ty Máy động lực Máy nông nghiệp (2009), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án xây dựng Dây chuyền thiêu kết quặng 40.000 tấn/năm nhà máy luyện gang Bắc Kạn, Tổng Công ty Máy động lực Máy nông nghiệp, Bắc Kạn 29 Lâm Minh Triết (2006), Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp - Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 62 30 Trung tâm thực nghiệm Tam Hiệp (2002), Báo cáo đánh giá tác động môi trường Trung tâm thực nghiệm Tam Hiệp - Viện nghiên cứu Mỏ Luyện kim, Trung tâm thực nghiệm Tam Hiệp, Hà Nội 31 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản (2006), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 240 32 Ajmal M (1996), “Studies on removal and recovery of Cr(VI) from electroplating wastes”, Water Research, 50(6), 1482-1487 33 Alowitz M.J., Scherer M.M (2002), “Kinetics of nitrite and Cr(VI) reduction by iron metal”, Environmental Science Technology, 36(3), 299-306 34 Dan F Suciu, Penny M Wikoff, John M Beller, all of Idaho Falls (1992), “Process for sodium sulfide/ferrous sulfate treatment of hexavalent chromium and other heavy metals”, The United States of America as represented by the Secretary of the Air Force, Washington 35 Eary L.E., and D.Rai (1998), “Chromate removal from aqueous wastes by reduction with ferrous iron”, Environmental Science Technology, (22), 972-977 36 J.K Satpathy and M Chaudhuri (1995), “Treatment of Cadimium plating and Chromium plating wastes by iron oxid-coasted sand”, Water Environment Research Water Environment Research, 68(5), 788-790 37 Lee T., Lim H., Lee Y.H and Park J.W (2003), “Use of waste iron metal for removal of Cr(VI) from water”, Chemosphere, 53(5), 479-85 38 Sherman M Ponder, John G Darab, Thomas E.Mallouk (2000), “Remediation of Cr(VI) and Pb2+ Aqueous Solutions Using Supported, Nanoscale Zero-valent Iron”, Environmental Science Technology, 34(12), 2564-2569 39 Wendy Condit, Arun Gavaskar, Lauren Tatar (2005), Cost and performance report nanoscale zero-valent iron technologies for source remediation, Naval Facilities Engineering Service Center, Port Hueneme, California 93043-4370, 40 Yuanzhi Tang, Scot T Martin (2011), “Siderite dissolution in the presence of chromate” Geochimica et Cosmochimica Acta, (75), 4951-4962 63 PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình thực Hình ảnh khảo sát thực tế Cơ sở nghiên cứu thực nghiệm Mỏ Luyện kim Thái Nguyên Điều tra, khảo sát thu thập tài liệu Hóa chất xử lý nước thải sử dụng Hiện trạng xử lý nước thải Thiết bị, hóa chất thực thí nghiệm theo mẻ Máy đo pH Hanna Máy đo quang Dr2800 Máy khuấy từ có gia nhiệt Hóa chất Hach phân tích Hóa chất điều chế nano Feo Hóa chất keo tụ trợ lắng Thí nghiệm theo mẻ Điều chỉnh pH giá trị khác Phân tích phịng thí nghiệm Chuẩn bị mẫu thí nghiệm Phân tích nước thải trước sau xử lý Mơ hình xử lý liên tục Mơ hình xử lý liên tục Lấy mẫu nước thải trước sau xử lý ... xử lý 1.5 Thực trạng xử lý nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim Hiện nước thải sản xuất sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim thu gom xử lý xử lý Các phương án xử lý áp dụng Cơ sở sau: -... vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn đề xuất công nghệ xử lý kim loại nặng nước thải sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim hiệu Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sản xuất sở nghiên cứu thực nghiệm. .. Trước thực trạng đó, lựa chọn đề tài nghiên cứu xây dựng công nghệ xử lý kim loại nặng nước thải từ sở nghiên cứu thực nghiệm luyện kim cần thiết Kết nghiên cứu góp phần xác lập công nghệ xử lý nước