Đối với nước thải có nồng độ Flo cao thì việc xử lý chúng lại gặp phải khó khăn lớn. Nước thải trong nghiên cún có nồng độ F rất cao (150.000 mg/1). Neu không pha loãng thì lượng СаСОз phải đưa vào rất lớn dẫn đến СаСОз không hòa tan được hết và lượng chất thải rắn sau xử lý là rất lớn. Để có thể đề xuất quy trình với nồng độ F cao hơn so với thí nghiệm nghiên cún ảnh hưởng của các yếu tố tới hiệu suất xử lý Flo chúng tôi đã nghiên cứu tiếp trong phòng thí nghiệm và chỉ pha loãng nước thải 5 lần.
♦♦♦ Điều kiện thí nghiệm:
- Nước thải ban đầu có nồng độ F là 150.000 mg/1 được pha loãng 5 lần.
- Dùng 1 lít nước thải đã pha loãng.
- Bột đá СаСОз được thêm vào là 80 gam theo đúng tỉ lệ lý thuyết (C aC 03:F = 2,63:1) về khối lượng.
- Sử dụng quả sục khí.
- Lượng СаСОз này được chia thành 3 mẻ, thời gian cho 1 mẻ là
10 phút, sau 15 phút mới cho mẻ tiếp theo. - Tổng thời gian phản ứng là 60 phút.
- 1-2 phút cuối cho thêm 2 ml trợ keo.
- Đe lắng 12 giờ sau đó gạn phần nước trong đem phân tích Flo.
♦> Kết quả:
- Phản ứng tỏa nhiệt nhẹ, có khí thoát ra.
- Sau 12 giờ, sự phân lớp hình thành rõ rệt, lớp nước trong ở trên và phần kết tủa lắng tốt nằm ở dưới.
- Thể tích nước trong thu được là 700 ml.
- Sau khi phân tích nồng độ F còn lại là 9,2 mg/1 đạt hiệu suất xử lý F l à 99,97 % (nước thải ra đạt QCVN-40/2011/BTNMT). ❖ Quy trình xử lý
Từ nghiên cún trong phòng thí nghiệm chúng tôi đề xuất quy trình xử lý nước thải chứa nồng độ Flo cao bằng bột đá CaCƠ3 (với hàm lượng CaCC>3
chiếm 99 %).
Hình 10: Quy trình xử lý đề xuất đối với nước thải có nồng độ Flo cao
❖ Thuyết minh quy trình
Nước thải sản xuất được tập trung về bể chứa hiện hữu sao cho thể tích nước thải sau khi pha loãng 5 lần phù hợp với thể tích bể chứa. Be chứa có bố trí hệ thống sục khí làm tăng khả năng khuấy trộn để phản ứng xảy ra hoàn toàn, có hệ thống xả nước theo từng nấc chiều cao. Hóa chất (CaCCh) cần thiết ở dạng bột được đưa vào bể phản ứng nhờ hệ thống nạp liệu. Trong bể phản ứng diễn ra các phản ứng hóa học tạo kết tủa. Do phản ứng xảy ra mạnh, có khí thoát ra và tỏa nhiệt mạnh nên lượng CaCƠ3 đưa vào được chia thành 3 mẻ. Thời gian cho hết một mẻ là 10 phút, sau khi cho mẻ thứ nhất 15 phút sau cho tiếp mẻ thứ 2 và làm tương tự đối với mẻ thứ ba sao cho tổng thời gian
phản ứng là 60 phút. 1-2 phút cuối cho trợ keo có nồng độ 2 mg/1 nhằm làm tăng khả năng lắng của kết tủa. Sau đó ngừng sục khí và để lắng. Sau 12 giờ để lắng tách nước trong qua hệ thống xả nước của bế chứa còn cặn kết tủa được đem đi chôn lấp.
K Ế T L U Ậ N
Bằng việc sử dụng hệ thống thiết bị Jartest tiêu chuẩn đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng của quá trình kết tủa Florua bằng các tác nhân kết tủa trong nước thải chứa Flo.
1. Ảnh hưởng của pH:
- Đối với muối Ca2+ khoảng pH tối iru cho quá trình kết tủa Flo là từ 7 đến 7,5. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt tới trên 80 %.
- Đối với muối Al3+ khoảng pH tối ưu cho quá trình kết tủa Flo cũng là từ 7 đến 7,5 giống như với muối Ca2+. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt 75-77 %
thấp hơn một chút so với muối Ca2+.
2. Ảnh hưởng của hàm lượng chất kết tủa:
- Đối với muối Ca2+: tỉ lệ Ca2+/F' theo số mol tối ưu nhất cho quá trình xử lý Flo là 1.5/2. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt tới 81,3 %.
- Đối với muối Al3+: tỉ lệ Al3+/F~ theo số mol tối ưu nhất cho quá trình xử lý Florua là 1.5/3 tương tự muối Ca2+. Việc lựa chọn tỉ lệ này sao cho quá trình xử lý Florua đạt hiệu suất cao (76 %).
3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng:
Đối với muối Ca2+, Al3+ thời gian phản ứng tối iru nhất cho quá trình xử lý Flo vừa đạt hiệu suất xử lý cao lại không quá tốn thời gian để xử lý đó là 30 phút.
T À I L IỆ U T H A M K H Ả O
1. Nguyễn Việt Dũng (2012), khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ xử lý florua trong nước từ khoáng laterit tự nhiên”- Đại học dân lập Hải Phòng.
2. Võ Anh Khuê (2014). Nghiên cún phương pháp keo tụ điện hóa kết họp với vi điện hóa để xử lý các ion kim loại nặng và Florua trong nước thải. Khoa Công nghệ Hóa, Trường Cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa, Phú Yên, Việt Nam.
3. N. X. Lãng (2003). Nghiên cún xử lý Flo trong nước thải cho nhà máy sản xuất lân. Viện Hóa học công nghiệp - Tong Công tỵ hóa chất Việt Nam. 4. Lê Thị Thùy Linh (2013). Nghiên cứu sử dụng bùn đỏ làm vật liệu xử lý
Florua trong nước ăn uống và sinh hoạt. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội.
5. Jane Huang, J.c. Liu (1999). Precipitate flotation of fluoride-containing wastewater from a semiconductor manufacturer. Water Res., 33 (16), 3403-3412.
6. M. F. Chang, J. c . Liu (2007). Precipitation Removal of Fluoride from Semiconductor Wastewater. J. Environ. Eng., 133(4), 415M-25.
7. Yang, M., Zhang, Y., Shao, B., Qi, R., and Myoga, H. (2001). Precipitative removal of fluoride from electronics wastewater. J. Environ. Eng., 127(10), 902-907.
8. w . Gong, J. Qu, R. Liu, H. Lan (2012). Effect of aluminum fluoride complexation on fluoride removal by coagulation, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 395, Pages 88-93. 9. Dolar, K. Kosutic, B. Vucic (2011). RO/NF treatment of wastewater from fertilizer factory - removal of fluoride and phosphate , Desalination
265, 237-241.
10. R.V. Drondina & I.V Drako (1994). Electrochemical technology of fluorine removal from underground and wastewaters. Journal o f Hazardous Materials, vol.37, n.l, pp. 91-100.
11. S. Aoudi, A. Khelifa, N. Drouiche, M. Hecini (2013). HF wastewater remediation by electrocoagulation process. Desalination and Water Treatment, Volume 51, Issue 7-9, 1596-1602.
12. Y. Ku, HM Chiou (2002). The adsorption of fluoride ion from aqueous solution by activated alumina. Water Air Soil Pollution, 133:349-361. 13. D.P. Das, J. Das, K. Parida (2003). Physicochemical characterization and
adsorption behavior of calcined Zn/Al hydrotalcite-like compound (HTlc) towards removal of fluoride from aqueous solution, J. Colloid Interface Sci. 261, 213-220.
14. M. Mahramanlioglu, I. Kizilcikli, IO. Bicer (2002). Adsorption of fluoride from aqueous solution by acid treated spent bleaching earth. J Fluorine Chem, 115:41-47.
15. Webside: www.gree-vn.com 16. Webside: www2.hcmuaf.edu.vn