Màng được định nghĩa là moơt pha đóng vai trò ngaín cách giữa các pha khác nhau. Vieđc ứng dúng màng đeơ tách các chât phú thuoơc vào đoơ thâm cụa các
SVTH: TRAĂN PHƯƠNG TAØI
hợp chât đó qua màng. Người ta dùng các kỹ thuaơt như: đieơn thaơm tích, thaơm thâu ngược, sieđu lĩc và các quá trình tương tự khác.
Thaơm thâu ngược và sieđu lĩc là quá trình lĩc dung dịch qua màng bán thaơm thâu, dưới áp suât cao hơn áp suât thâm lĩc. Màng lĩc cho các phađn tử dung mođi đi qua và giữ lái các chât hoà tan. Sự khác bieơt giữa hai quá trình là ở choơ sieđu lĩc thường được sử dúng đeơ tách dung dịch có khôi lượng phađn tử tređn 500 và có áp suât thaơm thâu nhỏ (ví dú như các vi khuaơn, tinh boơt, protein, đât sét…). Còn thaơm thâu ngược thường được sử dúng đeơ khử các vaơt lieđu có khôi lượng phađn tử thâp và có áp suât cao.
3.2.6 Phương pháp đieơn hoá
Múc đích cụa phương pháp này là xử lý các táp chât tan và phađn tán trong nước thại, có theơ áp dúng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử ađm cực, đođng tú đieơn và đieơn thaơm tích. Tât cạ các quá trình này đeău xạy ra tređn các đieơn cực khi cho dòng đieơn 1 chieău đi qua nước thại.
Các phương pháp đieơn hoá giúp thu hoăi các sạn phaơm có giá trị từ nước thại với sơ đoă cođng ngheơ tương đôi đơn giạn, deê tự đoơng hoá và khođng sử dúng tác chât hoá hĩc.
Nhược đieơm lớn cụa phương pháp này là tieđu hao đieơn naíng lớn.
Vieơđc làm sách nước thại baỉng phương pháp đieơn hoá có theơ tiên hành gián đốn hoaịc lieđn túc.
Hieơu suât cụa phương pháp đieơn hoá được đánh giá baỉng 1 lốt các yêu tô như maơt đoơ dòng đieơn, đieơn áp, heơ sô sử dúng hữu ích đieơn áp, hieơu suât theo dòng, hieơu suât theo naíng lượng.
Trích ly pha lỏng được ứng dúng đeơ làm sách nước thại chứa phenol, daău, axit hữu cơ, các ion kim lối… Phương pháp này được ứng dúng khi noăng đoơ chât thại lớn hơn 3-4 g/l, vì khi đó giá trị chât thu hoăi mới bù đaĩp chi phí cho quá trình trích ly.
Làm sách nước thại baỉng phương pháp trích ly bao goăm 3 giai đốn : - Giai đốn thứ nhât: Troơn mánh nước thại với chât trích ly (dung mođi hữu cơ ) trong đieău kieơn beă maịt tiêp xúc phát trieơn giữa các chât lỏng hình thành 2 pha lỏng. Moơt pha là chât trích với chât được trích, còn pha khác là nước thại với chât trích.
- Giai đốn thứ hai: Phađn rieđng hai pha lỏng nói tređn. - Giai đốn thứ ba: Tái sinh chât trích ly.
Đeơ giạm noăng đoơ táp chât tan thâp hơn giới hán cho phép caăn phại chĩn đúng chât trích và vaơn tôc cụa nó khi cho vào nước thại.
3.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HĨC
Các phương pháp hoá hĩc dùng trong xử lý nước thại goăm có: trung hoà, oxy hoá và khử. Tât cạ các phương pháp này đeău dùng các tác nhađn hoá hĩc neđn là phương pháp đaĩt tieăn. Người ta sử dúng các phương pháp hoá hĩc đeơ khử các chât hoà tan và trong các heơ thông câp nước khép kín. Đođi khi các phương pháp này được dùng đeơ xử lý sơ boơ trước xử lý sinh hĩc hay sau cođng đốn này như là moơt phương pháp xử lý nước thại laăn cuôi đeơ thại vào nguoăn.
3.3.1.Phương pháp trung hoà
Nước thại chứa các axit vođ cơ hoaịc kieăm caăn được trung hoà đưa pH veă khoạng 6,5 đên 8,5 trước khi thại vào nguoăn nước hoaịc sử dúng cho cođng ngheơ xử lý tiêp theo.
SVTH: TRAĂN PHƯƠNG TAØI
- Troơn lăn nước thại axit với nước thại kieăm - Boơ sung các tác nhađn hoá hĩc
- Lĩc nước axit qua vaơt lieơu có tác dúng trung hoà
- Hâp thú khí axit baỉng nước kieăm hoaịc hâp thú amoniac baỉng nước axit Vieơc lựa chĩn phương pháp trung hoà là tuỳ thuoơc vào theơ tích và noăng đoơ nước thại, chê đoơ thại nước thại, khạ naíng sẳn có và giá thành cụa các tác nhađn hoá hĩc. Trong quá trình trung hoà, moơt lượng bùn caịn được táo thành. Lượng bùn này phú thuoơc vào noăng đoơ và thành phaăn cụa nước thại cũng như lối và lượng các tác nhađn sử dúng cho quá trình.
3.3.2 Phương pháp oxy hoá khử
Múc đích cụa phương pháp này là chuyeơn các chât ođ nhieêm đoơc hái trong nước thại thành các chât ít đoơc hơn và được lối ra khỏi nước thại. Quá trình này tieđu tôn moơt lượng lớn các tác nhađn hoá hĩc, do đó quá trình oxy hoá hoá hĩc chư được dùng trong những trường hợp khi các táp chât gađy ođ nhieêm baơn trong nước thại khođng theơ tách baỉng những phương pháp khác. Thường sử dúng các chât oxy hoá như : Clo khí và lỏng , nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2, H2O2, Ozon…
3.3.3 Khử trùng nước thại
Sau khi xử lý sinh hĩc, phaăn lớn các vi khuaơn trong nước thại bị tieđu dieơt. Khi xử lý trong các cođng trình sinh hĩc nhađn táo (Aerophin hay Aerotank ) sô lượng vi khuaơn giạm xuông còn 5%, trong hoă sinh vaơt hoaịc cánh đoăng lĩc còn 1- 2%. Nhưng đeơ tieđu dieơt toàn boơ vi khuaơn gađy beơnh, nước thại caăn phại khử trùng Chlor hoá, Ozon hoá, đieơn phađn, tia cực tím …
Aùp dúng cho trám nước thại có cođng suât dưới 1000 m3/ngđ. Các cođng trình và thiêt bị dùng trong dađy chuyeăn này là các thùng hoà troơn, chuaơn bị dung dịch Clorua vođi, thiêt bị định lượng máng troơn và beơ tiêp xúc.
Với Clorua vođi được hoà troơn sơ boơ tái thùng hoà troơn cho đên dung dịch 10 -15% sau đó chuyeơn qua thùng dung dịch. Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Clorua vođi với lieău lượng nhât định đi hoà troơn vào nước thại. Trong các thùng troơn dung dịch, Clorua vođi được khuây troơn với nước câp baỉng các cánh khuây gaĩn với trúc đoơng cơ đieơn.
Phương pháp Ozon hoá
Ozon hoá tác đoơng mánh mẽ với các chât khoáng và chât hữu cơ, oxy hoá baỉng Ozon cho phép đoăng thời khử màu, khử mùi, tieơt trùng nước. Phương pháp Ozon hoá có theơ xử lý phenol, sạn phaơm daău mỏ, H2S, các hợp chât Asen, thuôc nhuoơm… Sau quá trình Ozon hoá sô lượng vi khuaơn bị tieđu dieơt đên hơn 99%. Ngoài ra, Ozon còn oxy hoá các hợp chât Nitơ, Photpho … Nhược đieơm chính cụa phương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dúng roơng rãi trong xử lý nước câp .
3.4. PHƯƠNG PHÁP SINH HĨC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phương pháp xử lí sinh hĩc là sử dúng khạ naíng sông, hốt đoơng cụa vi sinh vaơt đeơ phađn huỷ các chât baơn hữu cơ có trong nước thại. Các vi sinh vaơt sử dúng các hợp chât hữu cơ và moơt sô khoáng chât làm nguoăn dinh dưỡng và táo naíng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhaơn các chât dinh dưỡng đeơ xađy dựng tê bào, sinh trưởng và sinh sạn vì thê sinh khôi cụa chúng được taíng leđn. Quá trình phađn hũy các chât hữu cơ nhờ vi sinh vaơt gĩi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Phương pháp xử lý sinh hĩc có theơ thực hieơn trong đieău kieơn hiêu khí( với sự có maịt cụa oxy) hoaịc trong đieău kieơn kỵ khí( khođng có oxy).
SVTH: TRAĂN PHƯƠNG TAØI
Phương pháp xử lý sinh hĩc có theơ ứng dúng đeơ làm sách hoàn toàn các lối nước thại chứa chât hữu cơ hoà tan hoaịc phađn tán nhỏ. Do vaơy phương pháp này thường được áp dúng sau khi lối bỏ các lối táp chât thođ ra khỏi nước thại có hàm lượng chât hữu cơ cao.
Quá trình xử lý sinh hĩc goăm các bước
- Chuyeơn hoá các hợp chât có nguoăn gôc cacbon ở dáng keo và dáng hoà tan thành theơ khí và thành các vỏ tê bào vi sinh
- Táo ra các bođng caịn sinh hĩc goăm các tê bào vi sinh vaơt và các chât keo vođ cơ trong nước thại
- Lối các bođng caịn ra khỏi nước thại baỉng quá trình laĩng.
3.4.1.Xử lí nước thại baỉng phương pháp sinh hĩc trong đieău kieơn tự nhieđn
Đeơ tách các chât baơn hữu cơ dáng keo và hoà tan trong đieău kieơn tự nhieđn người ta xử lí nước thại trong ao, hoă ( hoă sinh vaơt) hay tređn đât ( cánh đoăng tưới, cánh đoăng lĩc…).
A. Hoă sinh vaơt
Hoă sinh vaơt là các ao hoă có nguoăn gôc tự nhieđn hoaịc nhađn táo, còn gĩi là hoă oxy hoá, hoă oơn định nước thại, … xử lí nước thại baỉng phương pháp sinh hĩc.
Trong hoă sinh vaơt dieên ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chât hữu cơ nhờ các loài vi khuaơn, tạo và các lối thụy sinh vaơt khác, tương tự như quá trình làm sách nguoăn nước maịt. Vi sinh vaơt sử dúng oxy sinh ra từ ređu tạo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ khođng khí đeơ oxy hoá các chât hữu cơ, rong tạo lái tieđu thú CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phađn huỷ, oxy hoá các chât hữu cơ bởi vi sinh vaơt.
Đeơ hoă hốt đoơng bình thường caăn phại giữ giá trị pH và nhieơt đoơ tôi ưu. Nhieơt đoơ khođng được thâp hơn 60C. Theo bạn chât quá trình sinh hoá, người ta
chia hoă sinh vaơt ra các lối hoă hiêu khí, hoă sinh vaơt tuỳ tieơn (Faculative) và hoă sinh vaơt yêm khí.
1. Hoă sinh vaơt hiêu khí
Quá trình xử lí nước thại xạy ra trong đieău kieơn đaăy đụ oxy, oxy được cung câp qua maịt thoáng và nhờ quang hợp cụa tạo hoaịc hoă được làm thoáng cưỡng bức nhờ các heơ thông thiêt bị câp khí. Đoơ sađu cụa hoă sinh vaơt hiêu khí khođng lớn từ 0,5-1,5m.
2. Hoă sinh vaơt tuỳ tieơn
Có đoơ sađu từ 1.5 – 2.5m, trong hoă sinh vaơt tùy tieơn, theo chieău sađu lớp nước có theơ dieên ra hai quá trình: oxy hoá hiêu khí và leđn men yêm khí các chât baơn hữu cơ. Trong hoă sinh vaơt tuỳ tieơn vi khuaơn và tạo có quan heơ tương hoơ đóng vai trò cơ bạn đôi với sự chuyeơn hoá các chât.
3. Hoă sinh vaơt yêm khí
Có đoơ sađu tređn 3m, với sự tham gia cụa hàng traím chụng lối vi khuaơn kỵ khí baĩt buoơc và kỵ khí khođng baĩt buoơc. Các vi sinh vaơt này tiên hành hàng chúc phạn ứng hoá sinh hĩc đeơ phađn huỷ và biên đoơi các hợp chât hữu cơ phức táp thành những chât đơn giạn, deê xử lý. Hieơu suât giạm BOD trong hoă có theơ leđn đên 70%. Tuy nhieđn nước thại sau khi ra khỏi hoă văn có BOD cao neđn lối hoă này chư chụ yêu áp dúng cho xử lý nước thại cođng nghieơp rât đaơm đaịc và dùng làm hoă baơc 1 trong toơ hợp nhieău baơc.
B. Cánh Đoăng Tưới - Cánh Đoăng Lĩc
Cánh đoăng tưới là những khoạng đât canh tác, có theơ tiêp nhaơn và xử lý nước thại. Xử lý trong đieău kieơn này dieên ra dưới tác dúng cụa vi sinh vaơt, ánh sáng maịt trời, khođng khí và dưới ạnh hưởng cụa các hốt đoơng sông thực vaơt, chât
SVTH: TRAĂN PHƯƠNG TAØI
phađn huỷ chúng thành các chât đơn giạn đeơ cađy troăng hâp thú. Nước thại sau khi ngâm vào đât, moơt phaăn được cađy troăng sử dúng. Phaăn còn lái chạy vào heơ thông tieđu nước ra sođng hoaịc boơ sung cho nước nguoăn.
3.4.2.Xử lý nước thại baỉng phương pháp sinh hĩc trong đieău kieơn nhađn táo A.Beơ lĩc sinh hĩc
Beơ lĩc sinh hĩc là cođng trình nhađn táo, trong đó nước thại được lĩc qua vaơt lieơu raĩn có bao bĩc moơt lớp màng vi sinh vaơt. Beơ lĩc sinh hĩc goăm các phaăn chính như sau: phaăn chứa vaơt lieơu lĩc, heơ thông phađn phôi nước đạm bạo tưới đeău leđn toàn boơ beă maịt beơ, heơ thông thu và daơn nước sau khi lĩc, heơ thông phađn phôi khí cho beơ lĩc.
Quá trinh oxy hoá chât thại trong beơ lĩc sinh hĩc dieơn ra giông như tređn cánh đoăng lĩc nhưng với cường đoơ lớn hơn nhieău. Màng vi sinh vaơt đã sử dúng và xác vi sinh vaơt chêt theo nước trođi khỏi beơ được tách khỏi nước thại ở beơ laĩng đợt 2. Đeơ đạm bạo quá trình oxy hoá sinh hoá dieên ra oơn định, oxy được câp cho beơ lĩc baỉng các bieơn pháp thođng gió tự nhieđn hoaịc thođng gió nhađn táo .Vaơt lieơu lĩc cụa beơ lĩc sinh hĩc có theơ là nhựa Plastic, xư vòng gôm, đá Granit……
1. Beơ lĩc sinh hĩc nhỏ giĩt
Beơ có dáng hình vuođng, hình chữ nhaơt hoaịc hình tròn tređn maịt baỉng, beơ lĩc sinh hĩc nhỏ giĩt làm vieơc theo nguyeđn taĩc sau:
- Nước thại sau beơ laĩng đợt 1 được đưa veă thiêt bị phađn phôi, theo chu kỳ tưới đeău nước tređn toàn boơ beă maịt beơ lĩc. Nước thại sau khi lĩc chạy vào heơ thông thu nước và được dăn ra khỏi beơ. Oxy câp cho beơ chụ yêu qua heơ thông loê xung quanh thành beơ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Vaơt lieơu lĩc cụa beơ sinh hĩc nhỏ giĩt thường là các hát cuoơi, đá … đường kính trung bình 20 – 30 mm. Tại trĩng nước thại cụa beơ thâp (0,5 – 1,5 m3/m3 vaơt
lieơu lĩc /ngđ). Chieău cao lớp vaơt lieơu lĩc là 1,5 – 2m. Hieơu quạ xử lý nước thại theo tieđu chuaơn BOD đát 90%. Dùng cho các trám xử lý nước thại có cođng suât dưới 1000 m3/ngđ.
2. Beơ lĩc sinh hĩc cao tại
Beơ lĩc sinh hĩc cao tại có câu táo và quạn lý khác với beơ lĩc sinh hĩc nhỏ giĩt, nước thại tưới leđn maịt beơ nhờ heơ thông phađn phôi phạn lực. Beơ có tại trĩng 10 – 20 m3 nước thại/ 1m2 beă maịt beơ /ngđ. Nêu trường hợp BOD cụa nước thại quá lớn người ta tiên hành pha loãng chúng baỉng nước thại đã làm sách. Beơ được thiêt kê cho các trám xử lý dưới 5000 m3/ngđ.
B. Beơ hiêu khí bùn hốt tính – Beơ Aerotank
Là beơ chứa hoơn hợp nước thại và bùn hốt tính, khí được câp lieđn túc vào beơ đeơ troơn đeău và giữ cho bùn ở tráng thái lơ lửng trong nước thại và câp đụ oxy cho vi sinh vaơt oxy hoá các chât hữu cơ có trong nước thại. Khi ở trong beơ, các chât lơ lửng đóng vai trò là các hát nhađn đeơ cho các vi khuaơn cư trú, sinh sạn và phát trieơn daăn leđn thành các bođng caịn gĩi là bùn hốt tính. Vi khuaơn và các vi sinh vaơt sông dùng chât neăn (BOD) và chât dinh dưỡng (N, P) làm thức aín đeơ chuyeơn hoá chúng thành các chât trơ khođng hoà tan và thành các tê bào mới. Sô lượng bùn hốt tính sinh ra trong thời gian lưu lái trong beơ Aerotank cụa lượng nước thại ban đaău đi vào trong beơ khođng đụ làm giạm nhanh các chât hữu cơ do đó phại sử dúng lái moơt phaăn bùn hốt tính đã laĩng xuông đáy ở beơ laĩng đợt 2, baỉng cách tuaăn hoàn bùn veă beơ Aerotank đeơ đạm bạo noăng đoơ vi sinh vaơt trong beơ. Phaăn bùn hốt tính dư được đưa veă beơ nén bùn hoaịc các cođng trình xử lý bùn caịn khác đeơ xử lý. Beơ Aerotank hốt đoơng phại có heơ thông cung câp khí đaăy đụ và lieđn túc.
SVTH: TRAĂN PHƯƠNG TAØI
1. Quá trình xử lý sinh hĩc kỵ khí
Quá trình phađn hụy kỵ khí là quá trình phađn hụy sinh hĩc các chât hữu cơ có trong nước thại trong đieău kieơn khođng có oxy đeơ táo ra sạn phaơm cuôi cùng là khí CH4 và CO2 (trường hợp nước thại khođng chứa NO3- và SO42-). Cơ chê cụa quá trình này đên nay văn chưa được biêt đên moơt cách đaăy đụ và chính xác nhưng cách chung, quá trình phađn hụy có theơ được chia ra các giai đốn như sau
Hình 3.1: Sơ đoă chuyeơn hóa vaơt chât trong đieău kieơn kỵ khí
Ở 3 giai đốn đaău, COD cụa dung dịch haău như khođng thay đoơi, nó chư giạm trong giai đốn methane hóa. Sinh khôi mới được táo thành lieđn túc trong tât cạ các giai đốn.
Trong moơt heơ thông vaơn hành tôt, các giai đốn này dieên ra đoăng thời và khođng có sự tích lũy quá mức các sạn phaơm trung gian. Nêu có moơt sự thay đoơi bât ngờ nào đó xạy ra, các giai đốn có theơ mât cađn baỉng. Pha methane hóa rât