Đinh Thị Hun Nhung Lun vn thc s
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập, hệ thống hóa tài liệu
Tiến hành thu thập các số liệu, dữ liệu, thơng tin có sẵn liên quan đến nội dung của đề tài nghiên cứu từ các nghiên cứu khoa học có trƣớc, từ quan sát và thực hiện thí nghiệm để làm cơ sở lý luận khoa học cho đề tài đang nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Khảo sát thực tế để tìm hiểu quy mơ, hiện trạng và công nghệ sản xuất, xác định nguồn thải bằng cách phỏng vấn trực tiếp hoặc sử dụng bảng hỏi gồm nhiều câu hỏi để khảo sát thực địa và tiến hành lấy mẫu nƣớc thải để phục vụ cho việc phân tích và làm thử nghiệm; lấy mẫu theo TCVN 4556 – 88. Mẫu lấy phải đƣợc phân tích ngay, nếu khơng phân tích ngay phải bảo quản bằng axit;
2.2.3. Phương pháp phân tích
Để tiến hành nghiên cứu phƣơng pháp xử lý nƣớc thải mạ crôm, tôi tiến hành nghiên cứu mẫu nƣớc thải một cách tổng thể với các chỉ tiêu ơ nhiễm điển hình. Các mẫu đƣợc lấy đúng theo quy định và sau đó đƣợc chuyển về phân tích trong phịng thí nghiệm. Các kết quả phân tích là các giá trị trung bình ít nhất sau 3 lần phân tích trong phịng thí nghiệm. Xác định pH bằng máy đo pH Sension 156 – hãng HACH- Mỹ; Cr6+
bằng phƣơng pháp so màu trên thiết bị UVS 2800, LABOMED,INC,USA; Cr tổng bằng phƣơng pháp EATC-PP-18 Hach Method 8024; một số chỉ tiêu khác đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo quang tại Phịng thí nghiệm Phân tích Mơi trƣờng, Công ty Cổ phần Kỹ thuật và Phân tích Mơi trƣờng. Kết quả phân tích sẽ đƣợc so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT-B. Các phƣơng pháp phân tích đƣợc trình bày ở phần phụ lục của đề tài nghiên cứu bao gồm:
- Phƣơng pháp xác định Cr6+ - Phƣơng pháp xác định Cr tổng
2.2.4. Phương pháp tiến hành thực nghiệm
Để khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình khử Cr6+
về Cr3+ tiến hành các thí nghiệm trong điều kiện sau: Các thí nghiệm đều đƣợc tiến hành trên mẫu pha là dung dịch chứa 10g/L Cr6+, lựa chọn các chất khử là Na2S, NaHSO3, FeSO4. Tiến hành khảo sát lần lƣợt các yếu tố ảnh hƣởng là pH, hàm lƣợng của các chất khử và thời gian phản ứng để từ đó xác định đƣợc các điều kiện tối ƣu nhất.
TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Tiến hành thí nghiệm với 100ml
mẫu pha, thay đổi pH trong khoảng từ 2 đến 4 (2; 2,5; 3; 3,5; 4) với các chất khử là Na2S (2,25g/1g Cr6+), NaHSO3(3,06g/1g Cr6+) và FeSO4 (8,77g/1g Cr6+), phản ứng đƣợc thực hiện tại nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút. Phân tích nồng độ Cr6+ cịn lại trong dung dịch để xác định pH thích hợp.
TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na2S: Tiến hành thí
nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử Na2S thay đổi từ 1 đến 6g (1; 2; 3; 4; 5; 6g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử Na2S tối ƣu để khử 1g Cr6+
về Cr3+.
TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO3: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử NaHSO3 thay đổi từ 2 đến 7g (2; 3; 4; 5; 6; 7g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử NaHSO3 tối ƣu để khử 1g Cr6+ về Cr3+.
TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO4: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử FeSO4 thay đổi từ 5 đến 30g (5; 10; 15; 20; 25; 30g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ
q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử FeSO4 tối ƣu để khử 1g Cr6+ về Cr3+.
TN5: Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu: Tiến hành thí nghiệm với
100ml mẫu pha (thực hiện với 3 TN, mỗi thí nghiệm sử dụng 1 chất khử) trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử Na2S theo TN2, hàm lƣợng chất khử NaHSO3 theo TN3, hàm lƣợng chất khử FeSO4 theo TN4 . Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau các q trình khử, qua đó lựa chọn đƣợc chất khử hiệu quả nhất.
TN6: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng: Tiến hành thí
nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, tại pH theo TN1, lựa chọn chất khử theo TN5, thời gian phản ứng thay đổi từ 10 đến 50 phút (10; 20; 30; 40; 50phút). Phân tích hàm lƣợng Cr6+
cịn lại sau các q trình khử, qua đó lựa chọn đƣợc thời gian phản ứng hiệu quả nhất.
Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3: Sau khi xác định đƣợc các điều kiện thích hợp để khử Cr6+
về Cr3+, để loại bỏ Cr3+
ra khỏi nƣớc thải ta cần kết tủa chúng dƣới dạng Cr(OH)3 bằng sữa vôi rồi thải ra cùng bùn thải. Để khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 bằng sữa vơi ta tiến hành các thí nghiệm nhƣ sau:
TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Ảnh hƣởng của pH đến quá trình
kết tủa đƣợc tiến hành trong các điều kiện sau: thay đổi pH từ 7 đến 11(7; 8; 9; 10; 11 ), thêm vào 5g sữa vôi, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng 20 phút. Sau đó lấy phần nƣớc trong bên trên đi phân tích hàm lƣợng Cr3+ cịn lại để xác định pH thích hợp cho phản ứng tạo kết tủa.
TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất kết tủa: Hàm lƣợng sữa vôi
thêm vào thay đổi từ 1 đến 20g (1; 5;10;15;20g), pH theo TN1, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng 20 phút. Phân tích hàm lƣợng Cr3+
còn lại để xác định hàm lƣợng chất kết tủa thích hợp.
TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khuấy chậm: Giai đoạn khuấy
chậm có vai trị quan trọng trong q trình tạo kết tủa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các bơng bùn lớn để tăng khả năng lắng. Do đó cần xác định thời gian cần thiết và tối ƣu cho giai đoạn này bằng cách tiến hành các thời gian khuấy chậm khác nhau, lần lƣợt thay đổi 5; 10; 15; 20; 25; và 30 phút. Sau các khoảng thời gian đó đem các mẫu đi phân tích hàm lƣợng Cr3+
còn lại trong nƣớc để xác định thời gian khuấy chậm thích hợp.
TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắng: Để xác định ảnh hƣởng
của thời gian lắng đến hiệu suất xử lý Cr3+, các điều kiện sau đƣợc duy trì: pH theo TN1, hàm lƣợng chất kết tủa theo TN2, thời gian khuấy theo TN3. Tiến hành lấy mẫu ở các thời gian lắng khác nhau, lần lƣợt sau 5; 10; 15; 20; 25; 30 phút. Kết quả phân tích hàm lƣợng Cr3+
cịn lại sẽ xác định đƣợc thời gian lắng thích hợp nhất.
2.2.5. Phương pháp thống kê xử lý số liệu:
Dựa vào số liệu thu thập đƣợc và tập hợp các số liệu đã phân tích trong
phịng thí nghiệm từ đó đƣa ra những nhận định và tập hợp các số liệu đó dƣới dạng bảng biểu và hình vẽ phù hợp với nội dung nghiên cứu.
Tiêu chuẩn đƣợc sử dụng để so sánh và bình luận kết quả đƣợc sử dụng là quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT-B.
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn th¹c sü
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Quy mô sản xuất và hiện trạng, đặc tính nƣớc thải của Cơng ty TNHH Tae Yang Việt Nam Tae Yang Việt Nam
3.1.1. Quy mô sản xuất của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam
Quy mô sản xuất: Lĩnh vực hoạt động của Công ty là sản xuất các loại dao ,
thìa, dĩa bằng inox không ch ỉ phục vụ trực tiếp cho nhu cầu sinh hoạt bếp núc của n gƣời dân trên toàn quốc mà cịn phục vụ xuất khẩu . Quy mơ sản xuất của Công ty khá lớn, mỗi năm cung cấp hàng triệu sản phẩm cho thị trƣờng, thể hiện trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Quy mô sản xuất của công ty TNHH Tae Yang Việt Nam
STT Sản phẩm Đơn vị Sản lƣợng
1 Dao bằng Inox Chiếc 24.000.000 chiếc/năm 2 Thìa bằng Inox Chiếc 25.500.000 chiếc/năm 3 Dĩa bằng Inox Chiếc 25.500.000 chiếc/năm
Nhu cầu nguyên liệu
Nguyên vâ ̣t liê ̣u chính phu ̣c vu ̣ cho hoa ̣t đô ̣ng sản xuấ t của Công ty chủ yếu là Inox da ̣ng tấm , dạng cuộn và một số loại nguyên liệu phụ chất đánh bóng , tẩy rƣ̉a... Để đảm bảo các sản phẩm của Công ty đa ̣t chất lƣợng xuất khẩu , toàn bộ các nguyên liê ̣u này sẽ đƣợc nhâ ̣p tƣ̀ nhà cung cấp có chất lƣợng tốt và nhâ ̣p khẩu tƣ̀ nƣớc ngoài.
Nguyên vật liệu chính:
Ngun liệu chính cho Cơng ty là Inox tấm, Inox cuộn loại không gỉ với nhu cầu sử dụng khoảng 2 tấn/ngày hay 600 tấn/năm
Nguyên liệu phụ cung cấp cho Công ty với nhu cầu trong 1 năm đƣợc liệt kê trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm
TT Tên hàng Quy cách Đơn vị Số lƣợng
1 V.L đánh bóng bằng xizan 3,5-16 x0,75 insơ Miếng 100.000 2 V.L đánh bóng cứng 2,5x20-4,0x45 inso Miếng 5.000 3 V.L đánh bóng bằng vải 7-9 inso Miếng 20.000 4 V.L đánh bóng bằng vải đan chéo 3,5-4 inso Miếng 25.000 5 V.L đánh bóng bằng vải đan chéo 9 inso Miếng 1.500 6 V.L đánh bóng bằng xizan đan chéo 5 inso Miếng 10.000 7 V.L đánh bóng bằng vải cứng 16 x2 –16 x3 inso Miếng 1.000
8 V.L đánh bóng satin Met 30
9 V.L đánh bóng satin cứng 4x30-4x40 inso Miếng 300 10 V.L đánh bóng siêu mỏng 62,8 x0,5 mm Miếng 1.000
11 Đá mài chuyên dụng Viên 200
12 Đá nhám hình vng Viên 1.000
13 Đá mài dạng đầu nhọn Viên 2.000
14 Dâu bôi trơn Thùng 5
15 Dung môi Thùng 5
16 Dầu Anđall A#3000-20lít/thùng Thùng 5
17 Dầu chống rỉ G50-200kg/thùng Thùng 3
Đinh Thị HuyÒn Nhung Luận văn thạc sỹ
3.1.2. Hiện trạng xử lý và đặc tính nước thải của Cơng ty TNHH Tae Yang Việt Nam
Hiện trạng xử lý nƣớc thải của Cơng ty
Theo tìm hiểu, khảo sát thì tồn bộ lƣợng nƣớc thải của Công ty đƣợc xử lý từ hai nguồn chính là nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải sản xuất. Công ty không tách riêng hai nguồn thải này mà tập trung xử lý tại hệ thống xử lý chung. Trong đó, lƣợng nƣớc thải sản xuất của nhà máy là 15m3/ngày và nƣớc thải sinh hoạt là 170m3/ngày. Nhƣ vậy, tổng lƣợng nƣớc thải cần xử lý tại hệ thống xử lý chung là 185m3/ngày với thành phần chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ nên Công ty đang lựa chọn phƣơng pháp xử lý bằng biện pháp sinh học bùn hoạt tính.
Công ty đã xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học bùn hoạt tính để xử lý kết hợp cả nƣớc thải sinh hoạt từ bể phốt và nƣớc thải sản xuất. Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải tại Cơng ty đƣợc mơ tả trên Hình 3.1.
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam
Nƣớc thải từ hệ
thống bể phốt Nƣớc thải
N
s¶n x
Bể điều hịa Bể Aeroten Bể lắng Bể khử trùng
Bùn tuần hoàn Nƣớc tách từ bùn Môi trƣờng Clo Sân bùn Nƣớc thải sau xử lý
Đặc tính nƣớc thải của Cơng ty
Với định hƣớng đề xuất công nghệ khả thi xử lý nƣớc thải công nghiệp mạ điện chứa crôm, đã tiến hành lấy mẫu nƣớc thải tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam với các vị trí lấy mẫu nƣớc thải trƣớc hệ thống xử lý của Cơng ty (kí hiệu là NT-1) và mẫu nƣớc thải sau hệ thống xử lý của Cơng ty (kí hiệu là NT-2) để tiến hành phân tích và tập trung vào một số thông số cần thiết phục vụ cho mục đích nghiên cứu của luận văn.
Kết quả phân tích đặc tính nƣớc thải tại Cơng ty đƣợc thể hiện ở Bảng 3.3 và Bảng 3.4.
Bảng 3.3. Đặc tính nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích Kết quả NT-1 QCVN 40:2011/BTNMT A B 1 pH - TCVN6492:1999 2,95 6 - 9 5,5 - 9
2 Ơxy hịa tan (DO) mg/l TCVN7325:2005 3,5 Ch-a có quy định
3 Chất rắn lơ lửng
(TSS)
mg/l SMEWW2540D:1999 164 50 100
4 Nhu cầu ơxy ho¸ häc
(COD)
mg/l SMEWW5220C:1999 647 75 150
5 Nhu cầu ơxy sinh hố
( BOD5)
mg/l Nu«i cÊy sinh häc 340 30 50
6 S¾t (Fe) mg/l DR/2400-HACH 5,46 1 5
7 Mangan (Mn) mg/l DR/2400-HACH 0,33 0,5 1
8 Cr«m (VI) mg/l M¸y DR/2400-HACH
Method8024
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ
9 §ång (Cu) mg/l DR/2400-HACH-
Method8143
0,22 2 2
10 Asen (As) mg/l AAS/ Cùc phæ 0,01 0,05 0,1
11 Cadimi (Cd) mg/l DR/2400-HACH- Method8033 < 0,002 0,005 0,01 12 Thủ ng©n (Hg) mg/l AAS/Cùc phỉ KPH§ 0,005 0,01 13 Ch× (Pb) mg/l DR/2400-HACH- Method8033 0,022 0,1 0,5 14 Nitrit tÝnh theo N (NO2-N )
mg/l DR/2400-HACH 0,10 Ch-a cã quy ®Þnh
15 Nitrat tÝnh theo N (NO3- )
mg/l DR/2400-HACH 3,21 Ch-a có quy định
16 Amonia tÝnh theo N (NH3-N )
mg/l DR/2400-HACH 0,46 5 10
17 Dầu mỡ khoáng mg/l Khèi l-ỵng 1,37 5 10
Ghi chó :
QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuÈn kü thuËt quèc gia về n-ớc thải công nghiệp - Cét A: Khi n-íc th¶i xả vào nguồn n-ớc tiếp nhận là nguồn n-ớc đ-ợc dïng cho mc đích cấp n-ớc sinh hoạt.
- Cột B: Khi n-ớc thải xả vào nguồn n-ớc tiếp nhận là nguồn n-ớc khơng dùng cho mục đích cấp n-ớc sinh hoạt .
Bảng 3.4. Đặc tính nước thải sau hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích Kết quả NT-2 QCVN 40:2011/BTNMT A B 1 pH - TCVN6492:1999 7,58 6 - 9 5,5 - 9
2 Ơ xy hßa tan (DO) mg/l TCVN7325:2005 5,2 Ch-a có quy định
3 Chất rắn lơ lửng (TSS ) mg/l SMEWW2540D:1999 62 50 100 4 Nhu cầu ơ xy hố học ( COD) mg/l SMEWW5220C:1999 66 75 150
5 Nhu cầu ơ xy sinh hố
( BOD5 )
mg/l Nu«i cÊy sinh häc 35 30 50
6 S¾t (Fe) mg/l DR/2400-HACH 1,27 1 5
7 Mangan (Mn) mg/l DR/2400-HACH 0,08 0,5 1
8 Cr«m (VI) mg/l M¸y DR/2400-HACH
Method8024
1,2 0,05 0,1
9 §ång (Cu) mg/l DR/2400-HACH-
Method8143
0,02 2 2
10 Asen (As) mg/l AAS/ Cùc phæ < 0,002 0,05 0,1
11 Cadimi (Cd) mg/l DR/2400-HACH- Method8033 KPH§ 0,005 0,01 12 Thủ ng©n (Hg) mg/l AAS/Cùc phổ KPHĐ 0,005 0,01 13 Chì (Pb) mg/l DR/2400-HACH- Method8033 0,005 0,1 0,5
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sü
14 Nitrit tÝnh theo N (NO2-N )
mg/l DR/2400-HACH 0,05 Ch-a có quy định
15 Nitrat tÝnh theo N (NO3- )
mg/l DR/2400-HACH 3,18 Ch-a có quy định
16 Amonia tÝnh theo N (NH3-N )
mg/l DR/2400-HACH 0,35 5 10
17 Dầu mỡ khoáng mg/l Khèi l-ỵng 0,45 5 5
Từ các kết quả phân tích đƣợc đƣa ra trong Bảng 3.3 và Bảng 3.4 cho thấy, nƣớc thải của Công ty Tae Yang Việt Nam có hàm lƣợng hữu cơ khá lớn. Tuy nhiên, sau xử lý thì các chỉ tiêu này đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT-B. Chỉ riêng hàm lƣợng crôm sau hệ thống xử lý không đạt quy chuẩn cho phép, cao hơn gấp 12 lần so với quy chuẩn cho phép. Nƣớc thải nhiễm crôm xả thải trực tiếp ra môi trƣờng sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trƣờng, ảnh hƣởng trực tiếp đến hệ sinh thái, và có thể ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới con ngƣời. Do vậy, vấn