CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CỒN TÙNG LÂM
2.1.2.Phương pháp hóa – lý và thiết bị xử lý
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT
2.1.2.Phương pháp hóa – lý và thiết bị xử lý
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hố lý là áp dụng các q trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hồ tan nhưng khơng độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Giai đoạn xử lý hố lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hố học, sinh học trong cơng nghệ xử lý nước thải hồn chỉnh.
Những phương pháp hố lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …
+ Tạo được kết tủa với các chất lơ lửng. + Loại bỏ được các tạp chất nhẹ hơn trước. + Đơn giản, dễ sử dụng.
- Nhược điểm:
+ Chi phí hóa chất cao (đối với một số trường hợp). + Không hiệu quả với các chất hịa tan.
2.1.2.1. Q trình keo tụ tạo bơng
Q trình keo tụ tạo bơng được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 – 10-8). Các chất này tồn tại ở dạng phân tán và khơng thể loại bỏ bằng q trình lắng vì tốn nhiều thời gian. Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,... Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ lớn hơn và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn.
Các chất đông tụ thường dùng là các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Việc lựa chọn chất đơng tụ phụ thuộc vào các tính chất hóa lý, chi phí nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước. Trong thực tế người ta thường sử dụng các chất đông tụ sau: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Trong đó được sử dụng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3 bởi vì Al2(SO4)3 hịa tan tốt trong nước, chi phí thấp và hoạt động có hiệu quả cao trong khoảng pH = 5 – 7,5.
Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bơng cặn lớn lắng xuống thì những bơng cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu.
2.1.2.2. Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp, quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt.
Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử hồn tồn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là khơng khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập
hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.
Hiệu suất quá trình tuyển nổi bằng sục khơng khí phụ thuộc vào kích thước lỗ xốp, áp suất không khí và lưu lượng khí, thời gian thực hiện quá trình và mức nước trong thiết bị tuyển nổi.
2.1.2.3. Phương pháp hấp thụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất bẩn các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ. Hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha gọi là hiện tượng hấp phụ. Tốc độ quá trình phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và cấu trúc của chất tan, nhiệt độ của nước, loại và tính chất của chất hấp phụ…Quá trình hấp thụ gồm 3 giai đoạn:
- Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hấp phụ (vùng khuyếch tán ngồi).
- Thực hiện q trình hấp phụ.
- Di chuyển chất cần hấp phụ vào bên trong hạt hấp phụ (vùng khuyếch tán trong).
Những chất hấp phụ có thể là : than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion, cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, đôlômit, cao lanh, tro và các dung dịch hấp phụ lỏng. Bông cặn của những chất keo tụ (hydroxit của kim loại) và bùn hoạt tính từ bể aeroten cũng có khả năng hấp phụ.
Người ta phân biệt hai kiểu hấp phụ: hấp phụ trong điều kiện tĩnh và hấp phụ trong điều kiện động.
2.1.2.4. Phương pháp xử lý ion
Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua và chất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi các chất và đạt được mức độ làm sạch cao được ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nước và nước thải. Bản chất của quá trình trao đổi ion là một q trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất trao đổi ion có khả năng trao đổi các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là các cationit và chúng mang tính acid. Các chất có khả năng trao đổi với các ion âm gọi là các anionit và chúng mang tính kiềm. Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion thì người ta gọi chúng là ionit lưỡng tính. Các chất trao đổi ion có thể là các chất vơ cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo.
2.1.2.5. Phương pháp khử trùng
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 ÷ 106
cá thể vi khuẩn trong nước. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải khơng phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài lồi vi khuẩn gây bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ bơi, hồ ni cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn, do đó phải có biện pháp tiệt trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
Sau khi xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên thì hiệu suất khử trùng có thể đạt hiệu suất 99%, cịn trong điều kiện nhân tạo có thể đạt được 91 – 98%. Đặc biệt trong q trình xử lý kỵ khí đã tiêu diệt được nhiều vi sinh vật gây bệnh.
Các biện pháp tiệt trùng xử lý nước thải phổ biến hiện nay là:
Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo.
Dùng Hypoclorit – Canxi dạng bột – Ca(ClO)2 – hòa tan trong thùng dung dịch 3 – 5% rồi định lượng vào bể tiếp xúc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dùng Hypoclorit – Natri, nước Javel NaClO.
Dùng Ozon.
Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra.