CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU – ĐỀ
3.1. Công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su
3.1.2. Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su
3.1.2.1 Các phương pháp xử lý vật lý
Các phương pháp vật lý thường hay được sử dụng trong xử lý nước thải chế biến cao su thiên nhiên là: Lắng, lọc, tuyển nổi, hấp phụ, sục bay hơi.
a) Phương pháp lắng Mục đích:
- Khử SS trong nước thải
- Tách bông cặn sau quá trình keo tụ hay bông bùn sinh học.
Các loại bể lắng thường dùng là: bể lắng cát, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng li tâm . . .
Bể lắng cát
Áp dụng để tách cát và các tạp chất hữu cơ: cát có đường kính từ 0,2-1,25 mm, phần tử hữu cơ có đường kính nhỏ hơn 0,15 mm.
Bể lắng cát gồm các lọai cơ bản như:
- Bể lắng cát ngang: v = 0,15m/s – 0,3 m/s - Bể lắng cát đứng chảy từ dưới lên trên - Bể lắng cát chảy theo phương tiếp tuyến - Bể lắng cát sục khí
Bể lắng ngang
Tuy bể lắng ngang dễ thiết kế, dễ thi công và vận hành đơn giản, áp dụng cho hệ thống chịu tải trọng lưu lượng lớn ( >15000 m3 ), nhưng thời gian lưu dài và chiếm mặt bằng không nhỏ, chi phí lại xây dựng cao nên ít được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su mà lại được ứng dụng nhiều trong xử lý nước cấp.
Bể lắng đứng
Được sử dụng trong bể lắng đợt một trong xử lý nước thải, sử dụng ít diện tích đất nhưng lại có hiệu suất lắng thấp và chỉ lắng được cặn có tỉ trọng lớn. Vận tốc lắng không lớn nên ít được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su.
Bể lắng ly tâm
Được ứng dụng trong bể lắng đợt một và đợt hai trong hệ thống xử lý nước thải.
-Ưu điểm:
Tiết kiệm diện tích, ứng dụng xử lý nước thải có hàm lượng cặn khác nhau, công suất lớn khoảng 20.000 m3/ngày đêm, hiệu suất xử lý nước thải cao và cặn có tỉ trọng nhỏ cũng có thể lắng được.
-Khuyết điểm:
Vận hành đòi hỏi kinh nghiệm, chi phí vận hành cao do sử dụng điện năng.
Trong xử lý nước thải sản xuất cao su thiên nhiên thường sử dụng bể lắng ly tâm và lắng cát vì hiệu suất cao.
b) Phương pháp lọc
Áp dụng khử các hạt mịn vô cơ và hữu cơ khó lắng.
- Nguyên tắc:
Dưới tác dụng của trọng lực áp suất cao hay áp suất chân không, các hạt sẽ được giữ lại trong lổ xốp của vật liệu lọc và lớp màng hình thành sau đó.
- Các dạng lọc gồm có:
Lọc áp suất
Lọc trọng lực
Lọc nhanh
Lọc chậm
Lọc xuôi
Lọc ngược c) Tuyển nổi
Mục đích :
Loại các tạp phân tán chất không hoà tan và các chất khó lắng, hay các chất hoạt động bề mặt. (phương pháp này còn gọi là phương pháp tách bọt)
Ưu điểm:
- Hoạt động liên tục - Phạm vi ứng dụng rộng
- Thiết bị đơn giản, chi phí đầu tư vận hành không lớn
- Hiệu quả xử lý cao (95% - 98%), vận tốc lớn hơn so với lắng - Thu hồi các cặn có độ ẩm thấp (90% - 95%)
- Tuyển nổi kèm theo thổi khí nên giảm: chất hoạt động bề mặt và chất dễ bay hơi;
vi khuẩn và vi sinh vật.
Bản chất của quá trình này ngược lại với quá trình lắng, các chất lơ lửng sẽ nổi lên bề mặt và tạo thành lớp trên bề mặt bể dưới sức đẩy của các hạt khí. Trong xử lý nước thải ngành chế biến cao su thiên nhiên thì bể tuyển nổi được áp dụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay tách bùn lắng sau xử lý sinh học.
Các loại bể tuyển nổi thường được áp dụng là:
-Tuyển nổi chân không
-Tuyển nổi áp suất - Tuyển nổi bơm dâng
- Tuyển nổi tạo bọt khí bằng cơ học - Tuyển nổi ion
- Tuyển nổi phân tán khí qua vật liệu xốp ….
d) Hấp phụ
Hấp phụ là quá trình chuyển nồng độ chất tan vào chất rắn. Có hai dạng hấp phụ là:
-Hấp phụ vật lý: liên kết bề mặt là liên kết vật lý (tĩnh điện, Van der waals, phân tán). Năng lượng liên kết nhỏ.
-Hấp phụ hoá học: liên kết bề mặt là liên kết hoá học. Năng lượng liên kết lớn.
Các chất hấp phụ thường dùng như: than hoạt tính, nhựa tổng hợp, tro, xỉ, mạt cưa, silicagen, đất sét, zeolite, keo nhôm ….
Hấp phụ được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su là xử lý các chất có mùi; xử lý, tách và thu hồi các chất hoà tan trong nước thải. Hiệu quả xử lý đạt 80% -95% và phụ thuộc bản chất hoá học của chất hấp phụ, diện tích bề mặt chất hấp phụ, cấu trúc hoá học của chất được hấp phụ.