Nghiên cứu nâng cao hiệu quả keo tụ trong xử lý cấp nước bằng hỗn hợp keo tụ chitosan pac

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA             NGUYỄN VIẾT THỤY NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ KEO TỤ TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG HỖN HP KEO TỤ CHITOSAN/PAC Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH 12/2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS Lê Thị Kim Phụng Cán hướng dẫn khoa học : TS Đặng Viết Hùng Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VIẾT THỤY Ngày, tháng, năm sinh: 10 – 11 – 1982 Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường Phái: Nam Nơi sinh: Tỉnh Bình Định MSHV: 02508617 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu nâng cao hiệu keo tụ xử lý nước cấp hỗn hợp keo tụ Chitosan/PAC II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nhiệm vụ: Nghiên cứu, đánh giá khả ứng dụng chitosan để nâng cao hiệu keo tụ xử lý nước cấp - Nội dung: + Tìm điều kiện thích hợp q trình keo tụ hỗn hợp CTS/PAC Khảo sát, đánh giá hiệu keo tụ CTS/PAC nước sông Đồng Nai sông Sài Gịn qua số tháng mùa khơ mùa mưa + So sánh hiệu keo tụ CTS/PAC PAC đơn lẻ dựa yếu tố: kỹ thuật (hiệu xử lý), kinh tế (chi phí xử lý) môi trường (bùn thải sau keo tụ) q trình keo tụ nước sơng Đồng Nai sơng Sài Gòn III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): tháng năm 2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng 12 năm 2010 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ THỊ KIM PHỤNG TS ĐẶNG VIẾT HÙNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH   i   LỜI CẢM ƠN       Luận văn thực với giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cô trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Tơi xin chân thành cảm ơn TS Đặng Viết Hùng, TS Lê Thị Kim Phụng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ hỗ trỡ suốt trình học tập, nghiên cứu thực đề tài Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến tất quý thầy cô Khoa Môi Trường_Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức cho suốt hai năm học qua Tơi xin gởi lời cảm ơn chị Lan_phịng Tổ chức nhân sự, anh chị phịng kỹ thuật (Tổng cơng ty cấp nước Sài Gòn SaWaCo) giúp đỡ cung cấp nhiều số liệu quý báu để thực tốt trình nghiên cứu luận văn Cảm ơn quý Thầy, Cô dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài Cảm ơn gia đình bạn bè động viên giúp đỡ chặng đường học tập, nghiên cứu Kính chúc thầy cô sức khỏe tràn đầy nhiệt huyết với nghề         Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010 Nguyễn Viết Thụy                         ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Chất lượng nguồn nước mặt vấn đề đáng quan tâm nguồn nước dần xấu hoạt động sản xuất công nghiệp sinh hoạt người Hiện có nhiều có nhiều phương pháp xử lý khác sử dụng xử lý nước cấp, phương pháp keo tụ tạo bơng áp dụng phổ biến hiệu xử lý tính kinh tế cao Trong nghiên cứu này, chất keo tụ sử dụng kết hợp chitosan_một polymer sinh học sản xuất từ phế phẩm ngành thủy sản vỏ tôm, cua, mai mực,…Chitosan có đặc tính ưu việt mà polymer tổng hợp có khả tự phân hủy, khơng độc hại, có khả kết hợp với hạt keo nước, hấp phụ tốt với kim loại nặng,…Chitosan kết hợp với chất keo tụ PAC giảm chi phí xử lý giúp cho trình keo tụ tạo bơng đạt hiệu cao trình xử lý độ đục, độ màu, kim loại nặng, COD dư lượng Al3+ sau keo tụ Kết nghiên cứu cho thấy hỗn hợp chitosan/PAC hiệu xử lý nước cấp Điều kiện thích hợp cho q trình keo tụ là: pH = 6.3 ÷ 7.5; tỷ lệ CTS:PAC = 1:110 ÷1:130; liều lượng CTS/PAC sử dụng tỷ lệ thuận với độ đục, độ màu nguồn nước cấp đầu vào Lượng CTS/PAC sử dụng để keo tụ nguồn nước cấp đầu vào thấp PAC khoảng 1÷ ml/500ml; hiệu khử độ đục, độ màu COD hỗn hợp CTS/PAC tương ứng ln cao 1.07 ÷ 2.33%, 2.02 ÷ 2.58% 22.89 ÷ 35.52% so với sử dụng PAC đơn lẻ làm chất keo tụ Chất lượng nguồn nước sau keo tụ ứng với độ đục 2÷3 (NTU), độ màu ÷ 12 (Pt_Co) COD 1.05 ÷ 1.45 (mg O2/l) đạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống, nước số 09/2005/QĐ BYT ngày 11-3-2005 Kết nghiên cứu cho thấy hiệu kinh tế xử lý m3 nước nguồn đầu vào sử dụng CTS/PAC khoảng 213 ÷ 298 đồng/m3, chi phí keo tụ PAC khoảng 252 ÷ 324 đồng/m3 Như vậy, sử dụng hỗn hợp CTS/PAC để thay PAC tiết kiệm 11.45 ÷ 15.48% chi phí hóa chất để xử lý keo tụ 1m3 nước Bên cạnh đó, hàm lượng bùn sinh sau lắng khơng đáng kể có khả tự phân hủy sinh học Đây ưu điểm sử dụng chitosan kết hợp với PAC làm chất keo tụ để xử lý nước cấp iii MUÏC LUÏC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT LUẬN VĂN III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC HÌNH VI DANH MỤC CÁC BẢNG IX DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT_KÝ HIỆU X CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Ý NGHĨA KHOA HỌC, Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI: CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NGUỒN NƯỚC MAËT: 2.1.1 Thành phần tính chất nguồn nước sông Sài Gòn: 2.1.2 Thành phần tính chất nguồn nước sông Đồng Nai: 2.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHÊ XỬ LÝ NƯỚC THƯỜNG GẶP: 10 2.3 QUÁ TRÌNH KEO TỤ, TẠO BÔNG: 13 2.3.1 Nguyên tắc: 13 2.3.2 Mục tiêu: 14 2.3.3 Bản chất trình keo tụ 14 2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tuï: 18 2.3.5 Một số hóa chất keo tụ thường sử dụng: 21 2.3.6 Hoùa chất trợ keo tụ: 25 2.4 GIỚI THIỆU VEÀ CHITOSAN: 26 2.4.1 Chitosan: 26 2.4.2 Điều chế chitosan: 29 2.4.3 Tính chất hóa lý: 32 2.4.4 Độc tính Chitosan: 34 2.4.5 Cơ chế keo tụ Chitosan: 35 2.4.6 Một số nghiên cứu ứng dụng chitosan xử lý nước Việt Nam Thế Giới: 36 CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39  3.1 3.2 3.3 ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU: 39 HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU: 39 MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU: 40 iv 3.4 3.5 3.6 3.7 THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU: 40 CHUẨN BỊ HỖN HP KEO TỤ CHITOSAN/PAC: 41 NOÄI DUNG NGHIÊN CỨU: 41 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU: 43 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 44  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72  PHUÏ LUÏC 1  A B C D E MOÄT SỐ HÌNH ẢNH TRONG NGHIÊN CỨU: DIỄN BIẾN CHẤT LƯNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN: DIỄN BIẾN CHẤT LƯNG NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI: BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: BẢNG CHI PHÍ SỬ DỤNG HÓA CHẤT KEO TỤ: v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Lưu vực sông Đồng Nai sông Sài Gòn 10  Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước cấp truyền thống 11  Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước cấp Nhà máy nước Tân Hiệp 12  Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước cấp, nhà máy nước Thủ Đức 13  Hình 2.5 Cấu tạo hạt keo sắt 15  Hình 2.6 Phản ứng tạo cặn 18  Hình 2.7 Hình dạng chế phaåm chitosan 27  Hình 2.8 Cấu trúc chuỗi phân tử chitin, chitosan 28  Hình 2.9 Phương pháp tổng quát điều chế chitosan từ nguyên liệu hải sản 30  Hình 2.10 Sơ đồ điều chế chitin 31  Hình 2.11 Sơ đồ điều chế Chitosan từ Chitin 32  Hình 2.12 Chitosan dẫn xuất ứng dụng khoa học, kỹ thuật đời sống 35  Hình 2.13 Khả hấp phụ ion Cu2+ chitosan theo thời gian 38  Hình 3.1 Mô hình Jartest sử dụng thí nghiệm 40  Hình 4.1 Ảnh hưởng pH đến độ đục sau keo tụ mẫu nước sông Đồng Nai (tháng 5) 47  Hình 4.2 Ảnh hưởng pH đến độ màu sau keo tụ nước sông Đồng Nai (tháng 5) 48  Hình 4.3 Ảnh hưởng pH đến độ đục sau keo tụ nước sông Sài Gòn (tháng 5) 48  Hình 4.4 Ảnh hưởng pH đến độ màu sau keo tụ nước sông Sài Gòn 49  Hình 4.5 Ảnh hưởng pH đến độ đục sau keo tụ nước sông Đồng Nai (thaùng 5) 52  Hình 4.6 Ảnh hưởng pH đến hiệu khử độ màu sau keo tụ nước sông Đồng Nai (thaùng 5) 52  Hình 4.7 Ảnh hưởng pH đến độ đục sau keo tụ nước sông Sài Gòn 53  Hình 4.8 Ảnh hưởng pH đến hiệu khử độ màu sau keo tụ nước sông Sài Gòn 53  Hình 4.9 Biến thiên độ đục sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Đồng Nai 54  Hình 4.10 Hiệu suất khử màu sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Đồng Nai 55  Hình 4.11 Biến thiên COD sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Đồng Nai 55  vi Hình 4.12 Biến thiên độ đục sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Sài Gòn 56  Hình 4.13 Hiệu suất khử màu sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Sài Gòn 56  Hình 4.14 Biến thiên COD sau keo tụ hỗn hợp Chitosan/PAC (theo tỷ lệ Chitosan:PAC hàm lượng Chitosan/PAC sử dụng) nước sông Sài Gòn 57  Hình 4.15 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ 58  nước sông Đồng Nai 58  Hình 4.16 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ 59  nước sông Đồng Nai 59  Hình 4.17 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ 59  nước sông Sài Gòn 59  Hình 4.18 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ 60  nước sông Sài Gòn 60  Hình 4.19 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Đồng Nai (tháng 7) 61  Hình 4.20 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Đồng Nai (tháng 7) 61  Hình 21 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn (thaùng 7) 62  Hình 22 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn (tháng 7) 62  Hình 4.23 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Đồng Nai (tháng 8) 63  Hình 4.24 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Đồng Nai (tháng 8) 63  Hình 4.25 Hiệu xử lý độ đục sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn (tháng 8) 64  Hình 4.26 Hiệu xử lý COD sau keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn (tháng 8) 64  Hình 4.27 Hiệu xử lý độ đục hỗn hợp CTS/PAC PAC nước sông Đồng Nai qua số tháng mùa khô mùa mưa 66  vii Hình 4.28 Hiệu xử lý COD hỗn hợp CTS/PAC PAC nước sông Đồng Nai qua số tháng mùa khô mùa mưa 67  Hình 4.29 Hiệu xử lý độ đục hỗn hợp CTS/PAC PAC nước sông Sài Gòn qua số tháng mùa khô mùa mưa 67  Hình 4.30 Hiệu xử lý COD hỗn hợp CTS/PAC PAC nước sông Sài Gòn qua số tháng mùa khô mùa mưa 68  Hình 4.31 Chi phí hóa chất xử lý keo tụ nước sông Đồng Nai CTS/PAC PAC qua tháng mùa khô mùa mưa 69  Hình 4.32 Hiệu quả/chi phí keo tụ nước sông Đồng Nai theo CTS/PAC PAC qua tháng mùa khô mùa mưa 70  Hình 4.33 Chi phí hóa chất xử lý keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn qua tháng mùa khô mùa mưa 70  Hình 4.34 Hiệu quả/chi phí hóa chất xử lý keo tụ hỗn hợp CTS/PAC PAC riêng lẻ nước sông Sài Gòn qua tháng mùa khô mùa mưa 71  Hình A.1 Mẫu nước đầu vào (tháng 5) nhà máy nước Tân Hiệp nhà máy nước Thủ Đức (phải) A-1  Hình A.2 Thí nghiệm phân tích hiệu keo tụ với mô hình Jartest A-1  (phòng thí nghiệm ĐH Bách Khoa Tp HCM) A-1  Hình A.3 Chitosan sau hòa tan acid acetic A-2  (hoøa tan 1g chitosan : 1ml acid acetic 99% : 98 ml nước cất, khuấy trộn 5h, nhiệt độ 25oC) A-2  Hình A.4 Phần nước bùn lắng sau keo tụ (bằng CTS/PAC_trái, PAC_phải) A-2  Hình A.5 Phần nước (phía trên) sau keo tụ để lắng 30 phút mẻ thí nghiệm, chuẩn bị đem phân tích tiêu A-3  Hình A.6 Mẫu nước keo tụ hỗn hợp CTS/PAC, để lắng 30 phút loại bỏ bùn lắng A-4  viii Thaùng Độ đục trước xử lý (FAU) 38 Độ màu trước xử lý (Pt_Co)) 221 Sông Đồng Nai PAC pH Độ đục sau xử lý (FAU) Độ màu sau xử lý (Pt_Co) E độ đục (%) E màu (%) 6.3 6.5 6.7 7.3 7.5 7.7 14 13 11 10 10 11 12 13 15 81 75 63 54 54 63 72 75 86 63.16 65.79 71.05 73.68 73.68 71.05 68.4 65.79 60.53 63.35 66.06 71.49 75.57 75.57 71.49 67.4 66.06 61.09 Chitosan/ PAC = 1:150 pH 6.3 6.5 6.7 7.3 7.5 7.7 12 10 9 11 13 14 Độ đục sau xử lý (FAU) Độ màu sau xử lý (Pt_Co) E độ đục (%) 72 63 47 41 47 47 63 75 81 68.42 73.68 76.32 78.95 76.32 76.32 71.1 65.79 63.16 E maøu (%) 67.42 71.49 78.73 81.45 78.73 78.73 71.5 66.06 63.35 Độ đục trước xử lý (FAU) 56 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 396 Sông Sài Gòn PAC pH Độ đục sau xử lý (FAU) Độ màu sau xử lý (Pt_Co) E độ đục (%) E màu (%) 6.3 6.5 6.7 7.3 7.5 7.7 20 18 16 14 13 15 16 18 21 131 118 92 81 75 86 92 118 137 64.29 67.86 71.43 75 76.79 73.21 71.4 67.86 62.5 66.92 70.2 76.77 79.55 81.06 78.28 76.8 70.2 65.4 7.3 7.5 7.7 Chitosan/ PAC = 1:150 pH 6.3 6.5 D-2 6.7 Độ đục sau xử lý (FAU) Độ màu sau xử lý (Pt_Co) E độ đục (%) E màu (%) 16 14 13 12 12 13 15 17 19 105 81 75 69 69 75 86 105 126 71.43 75 76.79 78.57 78.57 76.79 73.2 69.64 66.07 73.48 79.55 81.06 82.58 82.58 81.06 78.3 73.48 68.18 Sông Sài Gòn Sông Đồng Nai Bảng D.2: Xác định lượng PAC thích hợp cho trình keo tụ (tháng 5): Độ đục trước xử lý (FAU) 38 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 221 COD trước xử lý (KMnO4) 8.24 PAC Lượng PAC (ml) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 10 3 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 54 29 19 12 12 19 COD sau xử lý (KMnO4) 5.07 4.4 3.86 3.16 2.81 2.8 E(%) độ đục 73.68 84.21 89.47 92.11 92.11 89.47 E(%)độ màu 75.57 86.88 91.4 94.57 94.57 91.4 E (%) COD 38.47 46.6 53.16 61.65 65.9 66.02 Độ đục ban đầu (FAU) 56 Độ màu ban đầu (Pt_Co) 396 COD ban đầu (KMnO4) 9.36 PAC Lượng PAC (ml) 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 13 4 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 75 34 19 19 24 34 COD sau xử lý (KMnO4) 5.51 4.93 4.17 3.91 3.12 2.98 E(%) độ đục 76.79 87.5 92.86 92.86 91.07 87.5 E(%)độ maøu 81.06 91.41 95.2 95.2 93.94 91.41 E (%) COD 41.13 47.33 55.45 58.23 66.67 68.16 D-3 Bảng D.3: Xác định tỷ lệ CTS:PAC liều lượng CTS/PAC thích hợp (tháng 5): Sông Đồng Nai (độ đục) Độ đục trước xử lý (FAU) 38 Tỷ lệ CTS : PAC Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 12 9 11 15 0.4 4 9 0.5 5 0.6 2 4 5 0.7 5 6 0.8 8 Sông Đồng Nai ( E% Độ đục) Độ đục trước xử lý (FAU) 38 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 68.42 76.32 76.32 78.95 71.05 76.32 60.53 0.4 81.58 89.47 89.47 86.84 76.32 84.21 76.32 0.5 86.84 94.74 92.11 89.47 86.84 89.47 84.21 0.6 89.47 94.74 94.74 89.47 89.47 86.84 86.84 0.7 86.84 92.11 89.47 86.84 84.21 86.84 84.21 0.8 78.95 89.47 86.84 84.21 78.95 84.21 78.95 Tỷ lệ CTS : PAC D-4 Sông Đồng Nai (độ màu) Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 221 Tỷ lệ CTS : PAC Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 72 47 47 41 63 47 86 0.4 34 19 19 24 47 29 47 0.5 24 12 19 24 19 29 0.6 19 7 19 19 24 24 0.7 24 12 19 24 29 24 29 0.8 41 19 24 29 41 29 41 Sông Đồng Nai (E% Độ màu) Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 221 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 67.42 78.73 78.73 81.45 71.49 78.73 61.09 0.4 84.62 91.4 91.4 89.14 78.73 86.88 78.73 0.5 89.14 96.83 94.57 91.4 89.14 91.4 86.88 0.6 91.4 96.83 96.83 91.4 91.4 89.14 89.14 0.7 89.14 94.57 91.4 89.14 86.88 89.14 86.88 0.8 81.45 91.4 89.14 86.88 81.45 86.88 81.45 Tỷ lệ CTS : PAC Sông Đồng Nai (E % COD) Sông Đồng Nai (COD) COD trước xử lý (KMnO4) 8.24 Tỷ lệ CTS : PAC Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 2.67 2.94 3.19 3.97 4.98 4.16 5.66 0.4 2.37 1.09 2.89 3.34 4.51 3.52 5.28 0.5 1.99 1.05 2.69 2.69 4.08 2.95 5.03 0.6 1.55 0.92 1.79 2.53 3.85 2.56 4.73 0.7 1.18 1.02 1.26 2.09 2.82 2.2 4.42 0.8 1.23 1.14 1.21 2.03 2.51 2.13 3.86 COD trước xử lý (KMnO4) 8.24 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 67.54 64.32 61.28 51.82 39.54 49.46 31.26 0.4 71.25 86.77 64.89 59.47 45.25 57.29 35.92 0.5 75.85 87.26 67.35 67.35 50.49 64.2 38.96 Tỷ lệ CTS : PAC D-5 0.6 81.21 88.83 78.27 69.3 53.25 68.92 42.62 0.7 85.65 87.62 84.75 74.64 65.81 73.33 46.35 0.8 85.12 86.17 85.28 75.36 69.58 74.21 53.21 Sông Sài Gòn (Độ đục) Độ đục trước xử lý (FAU) 56 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 13 12 11 12 14 13 17 0.4 11 7 11 12 0.5 8 0.6 3 7 0.7 4 6 0.8 6 8 Tỷ lệ CTS : PAC Sông Sài Gòn (E% Độ đục) Độ đục trước xử lý (FAU) 56 Tỷ lệ CTS : PAC Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 76.79 78.57 80.36 78.57 75 76.79 69.64 0.4 80.36 87.5 87.5 83.93 80.36 85.71 78.57 0.5 85.71 94.64 92.86 87.5 85.71 89.29 83.93 0.6 89.29 94.64 94.64 89.29 87.5 91.07 87.5 0.7 91.07 92.86 92.86 87.5 89.29 91.07 89.29 0.8 89.29 89.29 91.07 85.71 87.5 89.29 85.71 Soâng Sài Gòn (Độ màu) Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 38 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 75 72 63 72 81 75 105 0.4 63 34 34 47 63 41 72 0.5 41 12 19 34 41 29 41 0.6 29 12 12 29 34 24 34 0.7 24 19 19 34 29 24 29 0.8 29 29 24 41 41 29 34 Tỷ lệ CTS : PAC D-6 Sông Sài Gòn (E% Độ màu) Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 396 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 81.06 81.82 84.09 81.82 79.55 81.06 73.48 0.4 84.09 91.41 91.41 88.13 84.09 89.65 81.82 0.5 92.68 96.97 96.97 92.68 91.41 93.94 91.41 0.6 93.94 95.2 95.2 91.41 92.68 93.94 92.68 0.7 93.94 95.2 95.2 91.41 92.68 93.94 92.68 0.8 92.68 92.68 93.94 89.65 89.65 92.68 91.41 Tỷ lệ CTS : PAC Sông Sài Gòn (COD) COD (KMnO4) trước xử lý 38 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 2.92 3.58 3.95 4.69 5.74 5.35 6.62 0.4 2.52 1.62 3.62 3.89 5.46 4.53 6.26 0.5 1.91 1.25 3.22 3.32 3.51 6.01 0.6 1.54 1.15 2.42 4.69 2.86 5.65 0.7 1.34 1.28 1.96 2.58 3.75 2.56 5.08 0.8 1.29 1.33 1.62 2.41 3.28 2.33 4.53 Tỷ lệ CTS : PAC Sông Sài Gòn (E% COD) COD (KMnO4) trước xử lý 9.36 Liều lượng (ml/500ml) ÷ 90 ÷ 110 ÷ 130 ÷ 150 ÷ 170 ÷ 190 ÷ 210 0.3 68.82 61.75 57.78 49.89 38.72 42.89 29.32 0.4 73.11 82.69 61.33 58.44 41.66 51.58 33.08 0.5 79.63 86.65 65.56 64.53 46.53 62.55 35.78 0.6 83.54 87.71 74.11 67.95 49.84 69.47 39.59 0.7 85.69 86.32 79.08 72.44 59.97 72.65 45.68 0.8 86.25 85.79 82.72 74.25 64.94 75.08 51.56 Tyû lệ CTS : PAC D-7 Bảng D.4: Kết keo tụ sử dụng PAC CTS/PAC tháng 6: Sông Đồng Nai Tháng pH 6.91 Độ đục trước xử lý (FAU) 43 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 248 COD trước xử lý (KMnO4) 8.48 Mẫu PAC 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 12 4 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 41 19 19 12 19 19 COD sau xử lý (KMnO4) 5.37 4.87 3.92 3.79 3.03 2.7 E(%) độ đục 72.09 83.72 90.7 93.02 90.7 90.7 E(%)độ màu 83.47 92.34 92.34 95.16 92.34 92.34 E (%) COD 36.67 42.57 53.77 55.31 64.27 68.16 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 2 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 47 19 7 12 19 COD sau xử lý (KMnO4) 2.9 1.51 1.31 1.03 1.01 1.11 E(%) độ đục 79.07 90.7 95.35 95.35 93.02 90.7 E(%)độ màu 81.05 92.34 97.18 97.18 95.16 91.4 E (%) COD 65.8 82.19 84.55 87.85 88.09 86.91 Sông Sài Gòn Tháng pH 6.83 Độ đục trước xử lý (FAU) 72 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 432 COD trước xử lý (KMnO4) 9.76 Mẫu pure PAC 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 18 11 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 118 63 29 19 19 34 COD sau xử lý (KMnO4) 7.19 5.58 4.94 4.46 3.42 3.16 E(%) độ đục 75 84.72 91.67 94.44 93.06 90.28 E(%)độ màu 72.69 85.42 93.29 95.6 95.6 92.13 D-8 E (%) COD 26.33 42.83 49.39 54.3 64.96 67.62 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 14 4 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 81 41 19 12 19 24 COD sau xử lý (KMnO4) 3.79 1.9 1.54 1.37 1.24 1.47 E(%) độ đục 80.56 88.89 94.44 95.83 94.44 93.06 E(%)độ màu 81.25 90.51 95.6 97.22 95.6 94.44 E (%) COD 61.17 80.53 84.22 85.96 87.3 84.94 Baûng D.5: Kết keo tụ sử dụng PAC CTS/PAC tháng 7: Sông Đồng Nai Tháng pH 6.91 Độ đục trước xử lý (FAU) 51 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 296 COD trước xử lý (KMnO4) 8.8 Maãu pure PAC 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 31 10 3 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 187 54 24 12 12 19 COD sau xử lý (KMnO4) 6.17 5.23 4.27 4.06 3.21 2.83 E(%) độ đục 39.22 80.39 90.2 94.12 94.12 92.16 E(%)độ maøu 36.82 81.76 91.89 95.95 95.95 93.58 E (%) COD 29.89 40.57 51.48 53.86 63.52 67.84 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 12 2 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 72 24 7 12 24 COD sau xử lý (KMnO4) 3.18 1.62 1.45 1.17 1.13 1.21 D-9 E(%) độ đục 76.47 90.2 96.08 96.08 94.12 90.2 E(%)độ màu 75.68 91.89 97.64 97.64 95.95 89.14 E (%) COD 63.86 81.59 83.52 86.7 87.16 86.25 Sông Sài Gòn Tháng pH 6.72 Độ đục trước xử lý (FAU) 86 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 659 COD trước xử lý (KMnO4) 10.08 Maãu pure PAC 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 23 15 4 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 148 86 34 19 19 24 COD sau xử lý (KMnO4) 7.49 6.23 5.39 5.06 3.73 3.45 E(%) độ đục 73.26 82.56 91.86 95.35 95.35 94.19 E(%)độ màu 77.54 86.95 94.84 97.12 97.12 96.36 E (%) COD 25.69 38.19 46.53 49.8 63 65.77 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 18 3 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 118 47 29 12 12 24 COD sau xử lý (KMnO4) 4.11 1.83 1.65 1.48 1.33 1.48 E(%) độ đục 79.07 89.53 93.02 96.51 96.51 95.35 E(%)độ màu 82.09 92.87 95.6 98.18 98.18 96.36 E (%) COD 59.23 81.85 83.63 85.32 86.81 85.32 D-10 Bảng D.6: Kết keo tụ sử dụng PAC CTS/PAC tháng 8: Sông Đồng Nai Tháng pH 7.06 Độ đục trước xử lý (FAU) 76 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 464 COD trước xử lý (KMnO4) 9.52 Mẫu pure PAC 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 43 14 4 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 262 86 29 24 19 19 COD sau xử lý (KMnO4) 7.08 6.24 5.09 4.77 3.52 3.26 E(%) độ đục 43.42 81.58 89.47 93.42 94.74 94.74 E(%)độ màu 43.53 81.47 93.75 94.83 95.91 95.91 E (%) COD 25.63 34.45 46.53 49.89 63.03 65.76 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 18 3 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 118 41 24 12 12 12 COD sau xử lý (KMnO4) 3.88 1.73 1.55 1.34 1.26 1.4 E(%) độ đục 76.32 88.16 93.42 96.05 96.05 94.74 E(%)độ màu 74.57 91.16 94.83 97.41 97.41 97.41 E (%) COD 59.24 81.83 83.72 85.92 86.76 85.29 D-11 Sông Sài Gòn Tháng pH 6.65 Độ đục trước xử lý (FAU) 94 Độ màu trước xử lý (Pt_Co) 667 COD trước xử lý (KMnO4) 11.68 Mẫu pure PAC 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Độ đục sau xử lý (FAU) 26 17 5 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 172 105 47 24 19 24 COD sau xử lý (KMnO4) 8.56 7.22 6.32 6.04 4.26 4.18 E(%) độ đục 72.34 81.91 90.43 94.68 95.74 94.68 E(%)độ màu 74.21 84.26 92.95 96.4 97.15 96.4 E (%) COD 26.71 38.18 45.89 48.29 63.53 64.21 Maãu CTS/PAC = 1:110 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Độ đục sau xử lý (FAU) 21 12 3 Độ màu sau xử lý (Pt_Co) 137 72 34 19 12 12 COD sau xử lý (KMnO4) 5.31 2.54 2.35 1.61 1.41 1.61 E(%) độ đục 77.66 87.23 92.55 95.74 96.81 96.81 E(%)độ màu 79.46 89.21 94.9 97.15 98.2 98.2 E (%) COD 54.54 78.25 79.88 86.22 87.93 86.22 D-12 E BẢNG CHI PHÍ SỬ DỤNG HÓA CHẤT KEO TỤ: Bảng E.1: Đơn giá (bán lẻ) hóa chất keo tụ: Lượng Giá (đồng) PAC 1000 g 9000 Chitosan 1000 g 320000 Acid Acetic 1000 ml 56000 Sông Đồng Nai Sông Đồng Nai Bảng E.2: Lượng hóa chất sử dụng để keo tụ 1m3 nước sông Đồng Nai: Lượng sử duïng dd PAC (ml/500ml) hh CTS/PAC (ml/500ml) dd PAC (ml/m3) hh CTS/PAC (ml/m3) Thaùng 0.7 0.5 1400 1000 Thaùng 0.7 0.5 1400 1000 Thaùng 0.7 0.5 1400 1000 Tháng 0.8 0.6 1600 1200 CTS/PAC Lượng sử dụng/m3 nước PAC (bột) (g) CTS (g) PAC (g) Acid Acetic (ml) Thaùng 28 0.0909 19.8182 0.0909 Thaùng 28 0.0909 19.8182 0.0909 Thaùng 28 0.0909 19.8182 0.0909 Tháng 32 0.1091 23.7818 0.1091 Sông Đồng Nai Bảng E.3: Chi phí hóa chất sử dụng để keo tụ 1m3 nước sông Đồng Nai: CTS/PAC Chi phí sử dụng/m3 nước (đồng) PAC Tháng CTS PAC Acid Acetic Tổng 252 29.09 178.36 5.09 213 Thaùng 252 29.09 178.36 5.09 213 Thaùng 252 29.09 178.36 5.09 213 Thaùng 288 34.91 214.04 6.11 255 E-1 Sông Sài Gòn Sông Sài Gòn Bảng E.4: Lượng hóa chất sử dụng để keo tụ 1m3 nước sông Sài Gòn: Lượng sử duïng dd PAC (ml/500ml) hh CTS/PAC (ml/500ml) dd PAC (ml/m3) hh CTS/PAC (ml/m3) Thang 0.7 0.5 1400 1000 Thang 0.8 0.6 1600 1200 Thang 0.8 0.6 1600 1200 Thang 0.9 0.7 1800 1400 CTS/PAC Lượng sử dụng/m3 nước PAC (bột) (g) CTS (g) PAC (g) Acid Acetic (ml) Thaùng 28 0.0909 19.8182 0.0909 Thaùng 32 0.1091 23.7818 0.1091 Thaùng 32 0.1091 23.7818 0.1091 Tháng 36 0.1273 27.7455 0.1273 Sông Sài Gòn Bảng E.5: Chi phí hóa chất sử dụng để keo tụ 1m3 nước sông Sài Gòn: CTS/PAC Chi phí sử dụng/m3 nước (đồng) PAC Tháng CTS PAC Acid Acetic Tổng 252 29.09 178.36 5.09 213 Thaùng 288 34.91 214.04 6.11 255 Thaùng 288 34.91 214.04 6.11 255 Thaùng 324 40.74 249.71 7.13 298 E-2 Bảng E.6: Tính kinh tế keo tụ CTS/PAC PAC cho nước sông Đồng Nai Sài Gòn: Sông Đồng Nai Sông Sài Gòn Hiệu quả/chi phí (%.m3/đồng) PAC CTS/PAC PAC CTS/PAC Thaùng 0.245 0.41 0.196 0.407 Thaùng 0.219 0.397 0.189 0.337 Thaùng 0.214 0.392 0.173 0.335 Thaùng 0.219 0.337 0.196 0.295 E-3 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN VIẾT THỤY Sinh ngày: 10 - 11 – 1982 Nơi sinh: Huyện Tân Sơn, Tỉnh Bình Định Địa liên lạc: 23/14 đường 9, khu phố 3, phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO (bắt đầu từ Đại học đến nay): Từ năm 2002-2007: Sinh viên lớp Kỹ thuật Môi trường, khoa Môi trường, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Từ năm 2008 đến nay: Học viên lớp Cao Học, chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Đại học Bách Khoa, Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC (bắt đầu từ làm đến nay): Từ năm 2007 đến 2008: Công ty TNHH Thương mại-Dịch vụ-Xây dựng Môi trường Trái Đất Xanh Từ năm 2008 đến nay: Công ty Tư Vấn Xây Dựng Sài Gòn Tp HCM, ngày 10-01-2011 Nguyễn Viết Thụy ... TÀI: Nghiên cứu nâng cao hiệu keo tụ xử lý nước cấp hỗn hợp keo tụ Chitosan/ PAC II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nhiệm vụ: Nghiên cứu, đánh giá khả ứng dụng chitosan để nâng cao hiệu keo tụ xử lý nước. .. việc nghiên cứu nâng cao hiệu keo tụ xử lý nước cách kết hợp chitosan PAC giải pháp giúp nâng cao chất lượng nước cấp nhà máy nước 1.5.3 Tính đề tài: Các nghiên cứu ứng dụng chitosan xử lý nước. .. thích hợp Nhiệm vụ 1: Khảo sát, đánh giá hiệu keo tụ hỗn hợp CTS /PAC xử lý nước cấp: Xác định điều kiện thích hợp trình keo tụ sử dụng hỗn hợp keo tụ chitosan/ PAC  Xác định pH thích hợp trình keo