Xu ly nuoc thai in pp fenton

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.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐHBK TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BÁO CÁO TIỂU LUẬN XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ VÀ PHẢN ỨNG OXY HĨA FENTON – C.TY GIẤY BAO BÌ VIỆT TRUNG Mơn học: Q trình hóa học hóa lý công nghệ Môi Trường CBGD: PGS.TS Nguyễn Văn Phước HVTH: Đặng Phước Ân Kiên Hùng - 02508593 - 02508597 Lê Quang Huy - 02508599 Trần Bảo Phúc - 02508613 Phạm Nguyên Bình - 02508595 NỘI DUNG BÁO CÁO I TỔNG QUAN II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN III KẾT LUẬN I TỔNG QUAN TỔNG QUAN NGHÀNH IN TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT HƯNG MỤC TIÊU GIỚI HẠN 1.TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH IN • Q trình phát triển ngành in, đặc biệt kỹ thuật in, chia lịch sử phát triển qua thời kì: Cổ đại, Trung cổ, Cận Hiện đại • Các phương pháp in sử dụng ngày in Flexo, Typo, Offset, in Ống Đồng, v.v… Ngành in ngày mở rộng quy mô, việc sản xuất sách thư viện phát triển mang tính thương mại • Việc cơng nghiệp hóa mạnh mẽ ngành in nhu cầu xã hội mang đến hệ ngành khác, ngành in thải vào mơi trường lượng lớn chất thải có thành phần phức tạp • Vật liệu in: giấy in mực in 1.TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH IN (tt) • Sơ lược mực in (nhân tố gây ô nhiễm chính) - Cấu trúc mực in gồm chất tạo màu dầu liên kết - Chất tạo màu thường pigment không tan nước dung môi thông thường - Dầu liên kết xem pha lỏng mực in tao độ kết dính mực in bề mặt vật liệu in - Mực in có hai loại mực in gốc dầu mực in gốc nước Công nghệ in với mực in gốc dầu cho chất lượng in cao gây nhiễm mơi trường việc thiết kế tuần hoàn mực in tốt Trong mực in gốc nước có giá thành rẻ hơn, in bao bì carton chủ yếu khơng thể tuần hồn mực phải thải mơi trường - Một số nhóm màu thường dùng mực in như: azo, aril kim loại, xanten, ptaloxianyl… nhóm màu azo sử dụng rộng rãi  Đề tài nghiên cứu công nghệ in Flexo với mực in gốc nước in carton gợn sóng TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT TRUNG Cơng ty bao bì giấy Việt trung tọa lạc Đường 2B, Khu Cơng nghiệp Vĩnh Lộc, huyện Bình Tân, TP Hồ Chí Minh Chuyên thiết kế, tạo mẫu in bao bì giấy loại, đặc biệt thùng carton Hoạt động sản xuất công ty:  Nguyên liệu sản xuất chủ yếu giấy, máy in mực in giấy in cung cấp nước  Công ty sản xuất với hai công nghệ in Flexo Offset In Flexo chủ yếu in thùng carton cịn in Offset in bao bì nhỏ có địi hỏi chất lượng in cao TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT TRUNG (tt) Nhu cầu sữ dụng nước công ty Mục đích sử dụng -Sinh hoạt -Sản xuất (rửa khoang mực in) -Xử lý nước thải -Rửa phân xưởng Lưu lượng (m3/ngày đêm) 30 0,5 TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT TRUNG (tt) Cơng nghệ sản xuất: Giấy Tạo gợn sóng In Cắt rãnh May kim / dán keo Thành phẩm TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT TRUNG (tt) Hiện trạng môi trường Công ty Sơ đồ lưu phát thải TỔNG QUAN VỀ C.TY BAO BÌ GIẤY VIỆT TRUNG (tt) Hiện trạng mơi trường Công ty (tt) - Nước thải: Nước thải sinh hoạt xử lý bể tự hoại, lưu lượng không lớn ca sản xuất có khoảng 140 cơng nhân Nước thải phát sinh chủ yếu từ khâu rửa máy in với Q = m3/nđ, vào giai đoạn cao điểm lễ tết, lượng nước thải tăng lên đến 10 m3/nđ Thành phần, tính chất nước thải sau: Số TT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ TCVN 5945-1995 (B) pH - 6,34 5,5 – SS mg/L 2.750 100 COD mg/L 16.780 100 BOD5 mg/L 3100 50 Toång N mg/L 56,5 60 Toång P mg/L 0,3  Nước thải mực in có màu đen nồng độ ô nhiễm cao, thành phần chất hữu cao có mực in, khó phân hủy sinh học (BOD5/COD=0,18 < 0,5) 10 ỨNG DỤNG CỦA PHẢN ỨNG FENTON TRONG XỬ LÝ Ô NHIỄM Các ứng dụng cụ thể lĩnh vực mơi trường - Khử mùi: Oxy hóa H2S, mecaptan, amin andehyt - Kiểm sốt ăn mịn: Phân hủy dư lượng clorine hợp chất lưu huỳnh tạo axit ăn mòn - Khử COD, BOD: Oxy hóa chất hữu khó phân hủy sinh học - Oxi hóa chất vơ cơ: Oxi hóa cyanit, NOx, SOx, nitrit, hydrazin, carbonyl sunphit, hợp chất lưu huỳnh - Oxi hóa kim loại: Oxi hóa Fe (II), mangan, asen, selen - Khử độc, cải thiện khả phân hủy sinh học - Khử trùng nước cấp, nước thải - Giải phóng bọt khí nhỏ phân tán, nâng cao hiệu khử loại ván dầu, mỡ hệ thống tuyển - Cung cấp nguồn DO bổ sung chổ cho trình xử lý sinh học 32 III KẾT LUẬN VỀ VIỆC ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH HĨA LÝ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM LỰA CHỌN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO NƯỚC THẢI MỰC IN CỦA CÔNG TY VIỆT TRUNG 33 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM a Thí nghiệm keo tụ: Mơ hình thí nghiệm thực thiết bị Jartest có cánh khuấy quay tốc độ, điều chỉnh tốc độ quay dãy 10 - 120 vịng/phút Hố chất thí nghiệm bao gồm hóa chất keo tụ (K2Al2SO4.12H2O, PAC) hóa chất điều chỉnh pH (NaOH 6N, H2SO4 6N) Thí nghiệm keo tụ tiếnhành với nội dung: - Xác định khoảng pH tối ưu cho trình keo tụ nước thải mực in - Xác định hàm lượng chất keo tụ tối ưu cho trình Thiết bị Jartest 34 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) a Thí nghiệm keo tụ (tt): Các bước tiến hành thí nghiệm xác định pH tối ưu 1.Trong thí nghiệm pH cần xác định điều chỉnh H2SO4 1N NaOH 1N 2.Chọn nồng độ K2Al2SO4.12H2O ban đầu 1000mg/l Lấy lít mẫu nước thải cho vào Beaker đặt Beaker vào thiết bị Jatest chỉnh cách khuấy quay tốc độ 100 vịng/phút 3.Chuẩn bị thể tích dung dịch keo tụ thể tích dung dịch kiềm hóa pH từ 5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5 Beaker Tùy pH ban đầu nước thải mà ta thêm H2SO4 (hay xút ) để tạo khỏang pH thích hợp 4.Cho lúc dung dịch chất keo tụ dung dịch chất kiềm hóa vào mẫu khuấy nhanh tốc độ 100rpm Sau ba phút khuấy nhanh, giảm tốc độ quay xuống 20rpm khuấy thời gian 20 phút 5.Tắt máy để lắng tĩnh 30 phút Sau lấy mẫu bề mặt xác định tiêu độ màu, COD, SS pH tối ưu pH tương ứng với mầu có độ màu COD thấp 35 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) a Thí nghiệm keo tụ (tt): Thí nghiệm xác định phèn K2Al2SO4.12H2O tối ưu: Sau thí nghiệm xác định khoảng pH tối ưu, việc lựu chọn lưu lượng phèn tối ưu dựa khoảng pH Thí nghiệm thực với hàm lượng phèn thay đổi từ 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1500 mg/l Hàm lượng phèn đưa vào Beaker khác nên để giữ pH cố định khoảng tối ưu phải thay đổi lượng NaOH cho phù hợp Các bước sau thực Nồng độ phèn tối ưu tương ứng với mẫu có COD độ màu thấp 36 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) b Thí nghiệm phản ứng Oxy hóa Fenton: Phản ứng oxy hóa Fenton tiến hành sau: - Mơ hình thí nghiệm: thiết bị Jatest - Hóa chất: H2O2 30%, FeSO4 30%, NaOH 1N, H2SO4 1N Thí nghiệm phản ừng Oxy hóa Fenton tiến hành với nội dung: - Xác định khoảng pH tối ưu cho phản ứng Fenton nước thải mực in - Xác định hàm lượng H2O2 tối ưu cho trình - Liều lượng xúc tác tối ưu - Thời gian phản ứng thích hợp C Nghiên cứu khả xử lý sinh học nước thải mực in Do hệ chất Fenton có độ oxy hóa cao nên oxy hóa hợp chất hữu thành chất dễ phân hủy sinh học Thí nghiệm nghiên cứu khả xử lý sinh học với hai loại nước thải nước thải thô nước thải sau tách bùn phản ứng oxyhóa Fenton dựa vào tỷ lệ BOD5/COD 37 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) b Thí nghiệm phản ứng Oxy hóa Fenton (tt): Xác định liều lượng H2O2 thích hợp Để xác định liều lượng H2O2 thích hợp, nồng độ H2O2 thay đổi giá trị 4, 5, 6, 7, 8, ml/L Những thông số khác giữ cho tất nồng độ H2O2 Theo kết nghiên cứu, hàm lượng Fe thích hợp dao động khoảng Fe:H2O2=1:1-10 Chọn Fe:H2O2=1:8 - Chỉnh tất mẫu 4,5 - 5,0 acid sulfuric 1N NaOH 1N - Cho dung dịch H2O2 30% vào mẫu với hàm lượng ½ lượng định trước - Sau 30 phút thêm ½ lượng cịn lại - Thời gian khuấy trộn - Tắt máy khuấy, để lắng 45 phút, xác định COD pH mẫu sau phản ứng Xác định pH thích hợp pH thay đổi khoảng - 7, lượng H2O2 lượng tối ưu xác định thí nghiệm trên, thời gian phản ứng giờ, tỉ lệ Fe:H2O2=1:8 Tiến hành thí nghiệm tương tự 38 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) b Thí nghiệm phản ứng Oxy hóa Fenton (tt): Xác định liều lượng xúc tác thích hợp pH liều lượng H2O2 lấy giá trị tối ưu, thời gian phản ứng Thay đổi tỉ lệ xúc tác từ Fe:H2O2=1:1 đến Fe:H2O2=1:10 Tiến hành thí nghiệm tương tự Xác định thời gian phản ứng thích hợp Từ thí nghiệm trên, tiến hành xác định thời gian phản ứng thích hợp thời điểm 1h, 2h, … , 13h Tiến hành thí nghiệm tương tự 39 XÂY DỰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM (tt) C Nghiên cứu khả xử lý sinh học nước thải mực in Do hệ chất Fenton có độ oxy hóa cao nên oxy hóa hợp chất hữu thành chất dễ phân hủy sinh học Thí nghiệm nghiên cứu khả xử lý sinh học với hai loại nước thải nước thải thô nước thải sau tách bùn phản ứng oxyhóa Fenton dựa vào tỷ lệ BOD5/COD Tiến hành thí nghiệm: - Cho phản ứng oxy hóa nước thải thô nước thải sau tách bùn với liều lượng H2O2 khác điều kiện tối ưu khác xác định thí nghiệm oxy hóa - Đo BOD5 COD mẫu sau tiến hành đánh giá 40 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM a.Thí nghiệm keo tụ: Xác định pH tối ưu: Ở giá trị pH 4,5 - 6, hiệu khử COD SS đạt cao nhất, 85% Xác định liều lượng K2Al2SO4.12H2O tối ưu: Ở nồng độ phèn 450 600 mg/L, hiệu khử COD SS lớn 95% xem khoảng liều lượng phèn tối ưu b Thí nghiệm phản ứng Oxy hóa Fenton : Xác định pH tối ưu: Với pH khoảng 4,5 - 5,5, hàm lượng COD giảm xuống %) mg/l đạt hiệu 90% Xác định hàm lượng H2O2 tối ưu: Ở liều lượng H2O2 5ml/L, hàm lượng COD giảm xuống 44,5mg/L, đạt hiệu 95% Xác định tỉ lệ xúc tác tối ưu: tối ưu tỉ lệ Fe : H2O2 : Xác định thời gian phản ứng tối ưu: Sau giờ, hiệu xử lý đạt 90% 41 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM (tt) C Kết nghiên cứu khả xử lý sinh học nước thải mực in Biểu đồ cho thấy tỷ lệ BOD5/COD nước thải mực in sau oxy hóa thấp Tỷ số có cao nước thải sau tách bùn xoay quanh giá trị 0,2 Như vậy, nước thải mực in khó phân hủy sinh học 42 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN CỦA C.TY VIỆT TRUNG 43 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỰC IN CỦA C.TY VIỆT TRUNG THUYẾT MINH • Phương án 1: Nước thải từ khâu rửa khoang mực in gom ngăn tiếp nhận nước thải Tại đây, nước thải bơm đến hai bể phản ứng để tiến hành keo tụ Sau châm phèn nhôm khuấy trộn, nước thải lưu lại bể phản ứng cho lắng cặn Sau đó, tồn nước thải dẫn đến bể tách bùn Sau bùn đạt độ ẩm yêu cầu, bùn xử lý lò đốt Nước thải sau tách bùn dẫn bể oxy hóa Fenton tiến hành oxy hóa Sau đó, cặn lắng xả sân phơi bùn, nước sau xử lý xả hệ thống thoát nước chung khu cơng nghiệp Vĩnh Lộc • Phương án 2: công nghệ phương án nước thải sau tách bùn pha loãng nước sau lọc bể lọc áp lực 44 KẾT LUẬN • • • • • • • Nước thải mực in có nồng độ nhiễm bẩn cao, khó phân hủy sinh học, cần phải có biện pháp xử lý trước xả nguồn tiếp nhận Q trình nghiên cứu cho thấy phương pháp đặc nước thải thành bùn xử lý nước thải sau tách bùn cho hiệu cao loại nước thải này, hiệu khử COD, SS đạt 95% Nước thải mực in keo tụ tốt khoảng pH từ 4,5 - 5,5 tương ứng hàm lượng phèn 500 mg/L Phản ứng oxy hóa Fenton có hiệu cao nước thải sau tách bùn hoạt động hai chế oxi hóa keo tụ, cho hiệu xử lý COD, SS 90% điều kiện pH 4,7 - 5,7, hàm lượng H2O2 30% 5ml/l, tỉ lệ xúc tác Fe2+:H2O2=1:5 phản ứng Đã lựa chọn phương án xử lý nước thải mực in với cơng nghệ cô đặc nước thải thành bùn xử lý nước thải sau tách bùn cho Cơng ty bao bì giấy Việt Trung với công suất thiết kế 10m3/ngày đêm Khả áp dụng phương pháp cô đặc bùn loại nước thải có hàm lượng SS cao lưu lượng nhỏ cao, đặc biệt nước thải mực in Bùn mực in có hàm lượng VSS 70% xử lý phương pháp đốt 45 XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! 46 ... liên kết xem pha lỏng mực in tao độ kết dính mực in bề mặt vật liệu in - Mực in có hai loại mực in gốc dầu mực in gốc nước Công nghệ in với mực in gốc dầu cho chất lượng in cao gây nhiễm mơi trường... Chí Minh Chun thiết kế, tạo mẫu in bao bì giấy loại, đặc biệt thùng carton Hoạt động sản xu? ??t công ty:  Nguyên liệu sản xu? ??t chủ yếu giấy, máy in mực in giấy in cung cấp nước  Công ty sản xu? ??t... ngành in thải vào môi trường lượng lớn chất thải có thành phần phức tạp • Vật liệu in: giấy in mực in 1.TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH IN (tt) • Sơ lược mực in (nhân tố gây nhiễm chính) - Cấu trúc mực in gồm