Đang tải... (xem toàn văn)
Dựa vào thành phần, tính chất nước thải phát sinh sau quá trình sản xuất công nghiệp và sự tương đồng trong việc áp dụng phương pháp xử lý. Vì thế, có thể phân loại nước thải sản xuất công nghiệp thành các nhóm sau: Nước thải ngành dệt nhuộm, thuộc da, in ấn. Nước thải ngành xi mạ. Nước thải ngành cao su. Nước thải ngành giấy. Nước thải ngành chế biến thực phẩm (bánh, kẹo, nước giải khát, …) Ngành sản xuất bánh, kẹo, bia, nước giải khát, thức ăn đóng hộp, … Ngành chế biến thủy, hải sản. Ngành chế biến hạt: hạt điều, café, … Nước thải ngành chăn nuôi. Nước thải hệ thống xử lý tập trung, khu công nghiệp.
PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SUPERPHOTPHAT LONG THÀNH Đơn vị thực : Khoa môi trường Đại học BK-TP.HCM PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SUPERPHOTPHAT LONG THÀNH MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu xử lý nước thải Nhà máy Superphotphat Long Thành Đảm bảo nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải (TCVN 6984-2001) SƠ LƯC VỀ HIỆN TRẠNG HOẠT ĐỘNG NHÀ MÁY SUPER PHOTPHAT LONG THÀNH Sản phẩm : Acid sunfuric, phân bón NPK, thuốc trừ sâu, Na2SiF6 Sản lượng : H2SO4: 80.000 tấn/năm Phân bón: 110.000 tấn/năm Số công nhân: 270 CN thức + 170 CN thời vụ THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Nước thải phát sinh nhà máy : Nước thải sinh hoạt, lưu lượng: 80 m3/ngđ Nước thải sản xuất, lưu lượng: 60 m3/ngđ Thành phần nước thải sinh hoạt chứa : Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao Các hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học Các hợp chất dinh dưỡng (N,P) Vi khuẩn THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Thành phần nước thải sản xuất: Acid sunfuaric (lượng thải nhỏ) rò ró giai đoạn sản xuất, tuần hoàn, làm lạnh Nước thải từ trình vệ sinh tháp hấp thu, nước thải từ công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu chứa H2SiF6, SiO2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Bảng Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu BOD5 Kết (mg/l) COD 200 - 300 SS 150 - 200 Toång N 50 N-NH3 30 Coliform (MPN/100ml) 106 – 109 150 - 200 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Bảng Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sản xuất Chỉ tiêu BOD5 Kết (mg/l) COD 42 - 48 SS 700 - 1200 Toång N 2,5 - Toång P 8-9 pH 0,7 - 3,34 Flo 38.000 12 - 13 sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải KHỬ FLO Phương pháp hóa học: tạo kết tủa với hợp chất hoá học CaCO3, CaO, Na2CO3 Quá trình hấp phụ Quá trình trao đổi Ion RO ( thẩm thấu ngược) ED (điện thẩm tích) CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Phương pháp hóa học - CaCO3 • H2SiF6 + CaCO3 = CaSiF6 + CO2 + H2O • 2HF + CaCO3 = CaF2 + CO2 + H2O - CaO • H2SiF6 + CaO = CaSiF6 + H2O • 2HF + CaO = CaF2 + H2O - Ca(OH)2 • H2SiF6 + Ca(OH)2 = CaSiF6 + H2O • 2HF + Ca(OH)2 = CaF2 + 2H2O - Na2CO3 • H2SiF6 + Na2CO3 = Na2SiF6 + CO2 + H2O CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Phương pháp hấp phụ - Al(OH)3 : phèn nhôm thủy phân nước tạo Al(OH)3 có khả hấp thụ F pH : 4,6 – Cần 25-30 mg Al2(SO4)3 cho 1mg F cần khử - Ca3(PO4)3 : Khử mg F cần 23 – 30 mg Ca3(PO4)3 Ca3(PO4)3 + 2NaF + Ca(HCO3)2 {Ca9(PO4)6Ca}F + NaHCO3 - Mg(OH)2 : Dùng muối MgSO4, MgCl2 thêm vôi/xút để nâng pH = 10, tạo keo Mg(OH)2 hấp thu flo tốt, tạo hợp chất dễ lắng - Nhôm hoạt tính : khả hấp phụ flo cao, pH = 5.0 - 6.0 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Phương pháp trao đổi ion - Nhựa Anion : khử flo chu trình hydro (OH-) chu trình cloride (Cl-) • Ví dụ: Nhựa anion polystyrene • Nhựa hydroxyapatite : khử flo từ 12 – 13 mg/l 0,5 – 0,7mg/l, hoàn nguyên với axit photphoric NaOH - Nhựa Cation • Trao đổi ion : khử flo gián đoạn, thích hợp với lượng flo thấp F- = 10 – 20 mg/l, phải hoàn nguyên, không kinh tế CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT • KHỬ SILIC - Vôi : Ca2+ + SiO2 CaSiO3, khử 0,3 – 0,5 mg/l SiO32- - Muối nhôm : keo tụ pH = 8.5, cặn Al(OH)3 hấp phụ Si hoà tan nước Cần 10-15 mgNaAlO2/1mg SiO32- - FeCl3 : nước hình thành keo Fe(OH)3 (+) tác dụng với keo silic (-) tạo thành hạt không mang điện dễ lắng Cần 2mg Fe3+/1mg SiO32- pH = 8,5 – 9,5, thêm vôi để nâng pH - MgO : – 10mg/l MgO/1mg/l SiO32- , keo tụ muối magiê hòa tan nước vôi/xút giảm SiO32- =1mg/l, pH = 10,2 - 10,3 - Oxit nhôm hoạt hóa : lọc qua lớp hạt oxit nhôm hoạt hóa, hiệu đến 90 – 95% Hoàn nguyên xút – 2% LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Nước thải có hàm lượng F cao: lên đến 75 mg/l nên phải xử lý qua hai công đoạn Phản ứng hóa học khử flo CaCO3 – cho phép khử F đến nồng độ 5-6 mg/l Phản ứng hấp phụ flo Ca3(PO4)2 – Khử triệt để hàm lượng F đến tiêu chuẩn thải LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Ưu , khuyết điểm phương pháp Ca(OH)2 : tạo cặn nhiều khâu chuẩn bị vôi, gây khó khăn cho công nghệ Al(OH)3 : chi phí cao, phương pháp phức tạp, không kinh tế quản lý CaCO3 : Phản ứng kết tủa chiều, sinh khí nên hiệu xử lý cao Chi phí hoá thất thấp, sản phẩm tạo thành làm chất độn sản xuất thuốc trừ sâu công ty Ca3(PO4)2 cho hiệu suất không cao, phù hợp nước thải có nồng độ F thấp MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Điều kiện : phòng thí nghiệm, nhiệt độ phòng Mô hình : beaker 250 ml đặt máy khuấy từ , 60 v/ph Phương pháp thực CaCO3 Ca3(PO4)2 Các thông số nghiên cứu Thời gian phản KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.Phản ứng hóa học khử flo CaCO3 Thời gian phản ứng tối ưu : 5h - 30 phút – 2h : kết tủa không lắng được, nước sau ly tâm đục - 5h : phân lớp nước lẫn lớp keo - kết tủa Nước sau ly tâm - 24h : phân lớp rõ : nước - lớp keo dạng thạch - kết tủa lắng tốt - Thời gian dài, khả tách Flo cao pH phản ứng tối ưu : 5,5 - 76g/l 36g/l Đồ thị biểu diễn nồng độ F- theo pH sau xử lý CaCO3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Phản ứng hấp phụ flo baèng Ca3(PO4)2 60 90 120 150 180 210 F- lại (mg/l) 3,2 2,6 2,1 1,8 1,8 1,7 F- bị hấp phụ (mg/l) 3,4 4,0 4,5 4,8 4,8 4,8 Tỉ lệ Ca3(PO4)2/Fkhử6 (mg/mg) bị 17, 22, 26, 31,2 37, 43, F- (mg/l) Ca3(PO4)2 (mg/l) 0 10 20 30 Ca3(PO4)2/F- (mg/mg) 40 50 Sự thay đổi hàm lượng F theo Ca3(PO4)2 KẾT LUẬN 1.Phản ứng hóa học khử flo CaCO3 - Chọn thời gian phản ứng : 5h - pH tối ưu : 5,5 – 6,5, vùng này, hiệu xử lý thấp - Kết tủa khó lắng, hợp chất dạng keo ly tâm -Lượng CaCO3 thực tế > lý thuyết : CaCO3 tham gia phản ứng khử F trung hòa - Sau xử lý : F- = - mg/l chưa đạt tiêu chuẩn thải Phản ứng hấp phụ flo Ca3(PO4)2 - Tỉ lệ Ca3(PO4)2/F- bị khử = 30 – 45 mg/mg - Sau xử lý : F- = 2mg/l đạt tiêu chuẩn thải MỤC TIÊU THIẾT KẾ Chi phí xây dựng vận hành hợp lý Thời gian xây dựng nhanh, phù hợp Đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả, nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải TCVN 6984-2001 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT Nước sau xử lý Nước thải sản xuất 60m3/ngày 11 10 Ký hiệu Bể chứa Bồn cao vị Ngăn khuấy Bơm chìm Ngăn phản ứng Hệ thống cánh khuấy máy khuấy Máy ly tâm lọc Vít tải hóa chất Bể phản ứng 10 Bể chứa nước thải sau xử lý ... CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XU? ??T Phương pháp trao đổi ion - Nhựa Anion : khử flo chu trình hydro (OH-) chu trình cloride (Cl-) • Ví dụ: Nhựa anion polystyrene • Nhựa hydroxyapatite : khử... phần nước thải sản xu? ??t: Acid sunfuaric (lượng thải nhỏ) rò ró giai đoạn sản xu? ??t, tuần hoàn, làm lạnh Nước thải từ trình vệ sinh tháp hấp thu, nước thải từ công nghệ sản xu? ??t thuốc trừ sâu chứa... thông số nghiên cứu Thời gian phản KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.Phản ứng hóa học khử flo CaCO3 Thời gian phản ứng tối ưu : 5h - 30 phút – 2h : kết tủa không lắng được, nước sau ly tâm đục - 5h : phân lớp
