Xu Hướng 2/2023 # Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Trao Đổi Ion # Top 7 View | Channuoithuy.edu.vn

Xu Hướng 2/2023 # Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Trao Đổi Ion # Top 7 View

Bạn đang xem bài viết Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Trao Đổi Ion được cập nhật mới nhất trên website Channuoithuy.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.

Công nghệ xử lý nước thải trao đổi ion

4876 Lượt xem – 02-10-2019 10:06

Khi cả thế giới đang đứng lên kêu gọi bảo vệ môi trường thì bạn đang làm gì? Khi những hành động thiết thực được tôn vinh lúc đó bạn đang ở đâu? Khi những ý thức cộng động trỗi dậy thì bạn đang nghĩ đến điều gì?

Khi nhu cầu tăng cao cũng chính là thời điểm con người phải đối diện với những biến đổi về môi trường nghiêm trọng. Dân số tăng nhu cầu sử dụng nước tăng theo kèm theo lượng nước thải thả trực tiếp ra môi trường lại càng cao. Đó cũng chính là nguyên nhân khiến nguồn nước bị ô nhiễm nặng nề. Vì vậy hãy bảo vệ môi trường – bảo vệ cuộc sống thế hệ tương lai sau này.

Sự xuất hiện của các công nghệ xử lý nước thải đánh dấu bước phát triển ngoạn mục trong vấn đề xử lý nước thải. Trong đó phải kể đến xử lý nước thải công nghệ trao đổi ion.

Công nghệ xử lý nước thải trao đổi ion là gì?

Xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion là phương pháp tách riêng các chất không cần thiết, đặc biệt các hợp chất kim loại nặng như Cu, Mg, Pb, Hg, Cr, Ni, Cd,… hoặc các chất phóng xạ được thay thế bằng các ion khác ra khỏi nước thải.

Nguyên lý hoạt động

Giai đoạn thay thế: Hiện tượng trao đổi ion diễn ra bằng các phản ứng hóa học, các hạt nhựa trao đổi ion đồng thời diễn ra các phản ứng thế tại pha lỏng và pha rắn. Quá trình chọn lọc và thay thế này diễn ra dựa vào đặc tính điện năng. Đối với mỗi ion khi được hòa tan hoàn toàn trong nước thải hình thành 2 loại hạt cation và anion.

Các hạt cation: làm nhiệm vụ khử khoáng và làm mềm nước, chứa nhiều H+ hình thành quá trình trao đổi giữa các ion tích điện dương với cation trong nước. Các khoáng chất mà cation loại bỏ: Ca2+, Cr3+, Cr6+, Fe3+, Mg2+, Mn2+, Ra2+,…

Các hạt anion: làm nhiệm vụ khử khoáng và hấp thụ axit, chứa nhiều gốc OH-. Các hợp chất mà anion loại bỏ: Asen, Cacbonat, Chlorine, Cyanide, Nitrat, Silica, Sulfat, Uranium, Axit Perfluorootanoic…

Các hạt nhựa trao đổi có đặc tính nhỏ, xốp, là tổ hợp của các hợp chất cao phân tử hoặc các polyme hình thành nên một mạng lưới hydrocacbon liên kết tĩnh điện với các ionizable.

Cấu tạo của các hạt nhựa: một là gốc của chất trao đổi, hai là nhóm hoạt tính.

Phương pháp trao đổi bằng cation được áp dụng rộng rãi khá nhiều trong hệ thống xử lý. Các hạt nhựa trao đổi ion dương như R-Na, RH, R-NH4 (R- là các anion). Sự liên kết giữa các cation Ca2+, Mg2+,… (được cationit giữ lại) sẽ trực tiếp trao đổi với các ion dễ hòa tan như Na+, H+, NH4+,… (hòa tan vào nước).

Chúng ta có thể tuần tự hệ thống trao đổi ion vì các hạt nhựa trao đổi ion bão hòa với những ion trong nước sẽ được tái sinh. Các hạt nhựa tự rửa sạch nhờ quá trình rửa ngược để bổ sung các ion lên bề mặt các hạt nhựa trao đổi.

Các phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động (liên tục)

Trao đổi ion với lớp nhựa đứng yên (gián đoạn)

Ứng dụng công nghệ xử lý nước thải trao đổi ion

Làm mềm nước: thay thế ion Ca2+, Mg2+ bằng Na+ của hạt nhựa.

Khử khoáng: ion dương và ion âm bị loại hoàn toàn khỏi nước.

Khử NH4+: Nh4+ được cô đặc.

Ưu điểm

Ít tiêu tốn năng lượng

Các hạt nhựa ion có thời gian sử dụng lâu

Chi phí sử dụng thấp vì có thể tái sinh được nhiều lần

An toàn và thân thiện với môi trường

Hợp Nhất luôn cố gắng hướng đến những giá trị tốt đẹp nhất trong việc bảo vệ môi trường. Chúng tôi – công ty xử lý môi trường tự tin với đội ngũ kỹ sư trẻ, nhiệt huyết, có trình độ chuyên môn cao chắc chắn sẽ là sự lựa chọn tốt nhất trong vấn đề xử lý nước thải. Xử lý nước thải công nghệ trao đổi ion của chúng tôi sở hữu tính năng vượt trội bởi khả năng vận hành dễ dàng, tiết kiệm điện năng, khả năng xử lý các tạp chất ô nhiễm ở mức độ khá cao chính là điểm nhấn mang chất lượng dịch vụ hoàn hảo nhất.

Phương Pháp Trao Đổi Ion Trong Xử Lý Nước Thải

Xử lý nước thải là một bài toán khó của các công ty, doanh nghiệp, nhà máy, xí nghiệp sản xuất vì sự thay đổi và biến đổi liên tục của thực trạng ô nhiễm môi trường. Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý nước thải với nhiều ưu/nhược điểm riêng biệt và cách xử lý hiệu quả cao.

Bên cạnh đó, phương pháp trao đổi ion trong xử lý nước thải ngày càng trở nên thông dụng vì những ứng dụng vượt trội của nó đối với nguồn nước thải đa dạng khác nhau.

Vai trò của hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion

Trao đổi ion có ưu điểm vượt trội như làm sạch nước, tách hoàn toàn các kim loại nặng ra khỏi nước như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn,… cùng các hợp chất của asen, xyanua, photpho, chất phóng xạ.

Bản chất của công nghệ trao đổi trong ion xử lý nước thải:

Xử lý nước thải bằng phương pháp trao đổi ion thực chất là quá trình các ion trong hợp chất rắn trao đổi trực tiếp với ion cùng diện tích trong dung dịch tiếp xúc với nhau, các chất sau khi hình thành được gọi là ionit và không tan trong nước. Khi đó, các chất trao đổi ion có khả năng trao đổi các ion dương từ dung dịch điện ly (cation) nên chúng mang tính acid.

Đồng thời, các chất có thể trao đổi với ion âm (anionit) nên chúng mang tính kiềm. Và khi ionit trao đổi trực tiếp với cation và anionit thì chúng được gọi là ionit lưỡng tính. Các chất tham gia trao đổi ion thường là chất hữu cơ, chất vô cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo.

Quá trình trao đổi ion trong xử lý nước thải diễn ra như thế nào?

Tại thời điểm này xảy ra các phản ứng hóa học gồm phản ứng thế giữa ion pha lỏng và ion pha rắn với các hạt nhựa trao đổi ion. Các cation và Anion chỉ được hình thành trong điều kiện một ion hòa tan trong nước. Nhờ vậy mà các ion có thể chọn lọc và thay thế dựa trên đặc điểm điện năng của chúng. Và quá trình thay thế ion chỉ xảy ra khi cho dung dịch tiếp xúc trực tiếp với hạt nhựa trao đổi ion.

Vậy các hạt nhựa trao đổi ion là gì? Chúng được chia thành 2 phần gồm chất trao đổi ion và nhóm ion hoạt tính. Các hạt nhựa có hình dạng viên nhỏ, xốp, có cấu tạo từ các cao phân tử, polyme hữu cơ (polystyrene), hình thành lưới hydrocacbon có thể liên kết tĩnh điện với số lượng lớn các nhóm ionizable.

Vì những điểm tích cực trên mà hệ thống trao đổi ion được sử dụng phổ biến nhất.

Đặc điểm của các hạt nhựa trao đổi ion:

Các hạt nhựa trao đổi ion dương gồm R-Na, RH, R-NH4,…. R- là các anion có gốc cationit không hòa tan trong nước. Các cation hòa tan thường là Ca2+, Mg2+ có khả năng trao đổi dễ dàng với cation dễ hòa tan của cationit (Na+, H+, NH4+). Khi đó, cation được cationit được giữ lại trong nước và catin dễ hòa tan được giải phóng vào nguồn nước.

Công nghệ trao đổi ion xử lý các nguồn nước thải nào?

Dùng để thu hồi axit crômic

Đây là cách xử lý nước thải tại bể xi mạ có chứa nhiều axit crômic. Đây là giai đoạn xử lý qua cột trao đổi resin cation khử kim loại nặng. Dung dịch xử lý có thể tuần hoàn ngược lại bể xi mạ để tiếp tục xử lý mẻ tiếp theo.

Ngoài ra, vì bể xi mạ có hàm lượng crôm cao vì thế để quá trình trao đổi ion hiệu quả nên pha loãng nước thải chứa acid crômic.

Dùng để xử lý nước thải rửa

Hệ thống trao đổi ion có cột resin nên cho cation axit mạnh để tiến hành khử kim loại nặng. Dòng nước đầu ra phải tiếp xúc với cột resin anion kiềm mạnh để thu hồi hoàn toàn lượng cromat và thu hồi nước khử khoáng.

Sau đó sử dụng dung dịch hoàn nguyên Na2CrO4 và NaOH đi qua cột trao đổi cation để thu hồi hoàn toàn H2CrO4 vào bể xi mạ. Nhờ vậy có thể thu hồi axit crômic với hàm lượng từ 4 – 6%. Lượng dung dịch sau xử lý được trung hòa bằng các chất kiềm, kim loại nặng được kết tủa và lắng xuống bể lắng.

Không chỉ ứng dụng xử lý nước thải, người ta còn ứng dụng phương pháp trao đổi ion trong việc xử lý nước thải sinh hoạt. Nhờ vậy mà nguồn nước được khử muối, làm mềm nước, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử kim loại và ion kim loại.

Các phương pháp trao đổi ion:

Trao đổi ion bằng lớp nhựa chuyển động, vận hành và tái sinh liên tục

Trao đổi ion bằng lớp nhựa đứng yên, vận hành và tái sinh gián đoạn

Ứng dụng của công nghệ trao đổi ion trong xử lý nước thải

Công nghệ trao đổi ion được dùng để xử lý nước thải trong một số ngành:

Ưu điểm của công nghệ trao đổi ion

Xử lý hiệu quả chất lơ lửng cùng nhiều chất độc hại trong nước

Chi phí sử dụng thấp

Ít tiêu hao năng lượng

Cách xử lý an toàn và thân thiện với môi trường

Thích hợp để xử lý nguồn nước có tải trọng ô nhiễm không ổn định

Công ty môi trường Hợp Nhất luôn sãn sàng phục vụ như cầu xử lý nước thải của quý doanh nghiệp, liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn chi tiết nhất!

Xử Lý Nước Cấp Bằng Phương Pháp Trao Đổi Ion (Ion Exchange)

1. Nhược điểm của công nghệ xử lý nước cấp hiện nay

Các nhà máy xử lý nước cấp tại Việt Nam có quy trình xử lý nước khá đơn giản, chủ yếu sử dụng công nghệ lắng, lọc truyền thống (tham khảo tại http://ngoenvironment.com/vn/Tin-tuc-n37-QUY-TRINH-XU-LY-NUOC-CAP-CHO-SINH-HOAT-PHO-BIEN-TAI-CAC-NHA-MAY-NUOC-d149.html ). Công nghệ này có ưu điểm về chi phí đầu tư rẻ, xử lý cơ bản được các thành phần ô nhiễm như độ đục, chất hữu cơ ở mức thấp (COD < 5 mg/L), các kim loại trong nước như Fe, Mn, Mg, Ca, tuy nhiên quy trình này cũng tồn tại nhiều nhược điểm:

Sử dụng hóa chất như Nước vôi, PAC, polymer hoặc thuốc tím (KMnO4) để xử lý các thành phần ô nhiễm, trường hợp định lượng hóa chất dư hoặc không đúng sẽ tạo ra các độc tố trong nguồn nước hoặc hiệu suất xử lý sẽ thấp.

Việc quản lý chất lượng nước được thực hiện bằng xét nghiệm định kỳ (hàng tháng, hàng quý) của cơ quan chức năng, nhiều nhà máy nước chưa có quan trắc tự động, dẫn đến khó kiểm soát chất lượng nước ở mọi thời điểm, chất lượng nước phụ thuộc nhiều vào trình độ vận hành và khả năng quản lý của từng chủ đầu tư. Đây là điểm bất hợp lý trong chính sách quản lý chất lượng nước tại Việt Nam. Theo Nghị định 40/2019/NĐ-CP có hiệu lực từ 1/7/2019 thì các cơ sở sản xuất có quy mô xả thải từ 500 m3/ngày đêm – 1000 m3/ngày đêm đã phải lắp đặt hệ thống quan trắc tự động liên tục, trong khi đó các nhà máy nước cấp có quy mô sản xuất nước lên tới hàng trăm nghìn m3 nước/ngày đêm thì lại chưa có quy định quản lý tương tự.

Công nghệ truyền thống không có khả năng xử lý các thành phần ô nhiễm phức tạp trong nước cấp nếu nguồn nước bị ô nghiễm do việc xả thải chưa đạt chuẩn từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, và nông nghiệp hay bị nhiễm mặn ví dụ:

(ii) Chất hữu cơ hòa tan (thành phần COD có kích thước < 0,4µm)

2. Giải pháp xử lý bằng phương pháp trao đổi Ion (Ion exchange Resin) do NGO thiết kế

Phương pháp xử lý bằng trao đổi ion hiệu suất rất cao trong việc loại bỏ các ion trong nước thải, bao gồm Ion cation tạo nên độ cứng của nước, các thành phần COD tan trong nước hay các ô nhiễm kim loại độc hại trong nước. Trong các biện pháp xử lý tinh bao gồm RO, Điện phân, Điện thẩm tách, trao đổi Ion thì sử dụng vật liệu nhựa trao đổi ion (resin) có ưu điểm về chi phí đầu tư thấp hơn và vận hành cũng đơn giản hơn.

Các vật liệu trao đổi ion cũng được sử dụng phổ biến trong xử lý nước thải phức tạp, chủ yếu để loại bỏ kim loại nặng trong nước

3. NGO cung cấp tất cả các vật liệu nhựa trao đổi ion (Resin) sử dụng cho NƯỚC CẤP, NƯỚC SIÊU TINH KHIẾT, NƯỚC THẢI

4. Tại sao bạn nên liên hệ NGO khi cần vật liệu hoặc hệ thống lọc nước trao đổi ion?

Trên thị trường có rất nhiều đơn vị thương mại cung cấp vật liệu lọc nước trao đổi Ion, và có hàng nghìn loại Resin khác nhau với tính chất hóa lý khác nhau, tính chất nước khác nhau sẽ cần vật liệu khác nhau, đặc biệt phải đánh giá được các thành phần khác trong nguồn nước có khả năng cản trở quá trình xử lý của vật liệu. Do đó, bạn cần một đơn vị có năng lực thí nghiệm, thiết kế và am hiểu về vật liệu như NGO để tránh đầu tư không hiệu quả.

N GO trực tiếp hợp tác với các nhà khoa học và bộ phận R & D tại một trong những nhà máy sản xuất Resin lớn nhất trên thế giới để lựa chọn đúng chủng loại vật liệu cho từng vấn đề mà doanh nghiệp gặp phải trong xử lý nguồn nước cấp, cũng như nước thải tại nhà máy của mình.

NGO cung cấp vật liệu cho các doanh nghiệp trực tiếp từ Nhà máy sản xuất mà không thông qua bất kỳ một trung gian thương mại nào, với NGO chi phí cho doanh nghiệp sẽ luôn được tối ưu.

5. Bồn lọc nước trao đổi Ion và hệ thống xử lý nước tích hợp

Doanh nghiệp quan tâm đến giải xử lý nước cấp đầu vào hoặc có nhu cầu về các vật liệu trao đổi ion, vui lòng liên hệ với NGO qua SĐT (024) 3566 8225 hoặc email pháp office@8ngo.com để được tư vấn trực tiếp.

Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Sbr

– Hệ thống SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selectorvà cụm bể C – tech. Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó mới qua bể C – tech.

Nguyên tắc hoạt động trong bể SBR

– React (Pha phản ứng, thổi khí): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian của pha này thường khoảng 2 giờ, tùy thuộc vào chất lượng nước thải. Trong pha này diễn ra quá trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các chất hữu cơ. Loại bỏ COD/BOD trong nước và xử lý các hợp chất Nitơ. Quá trình nitrat hóa diễn ra một cách nhanh chóng: sự ôxy hóa amoni (NH 4+) được tiến hành bởi các loài vi khuẩn Nitrosomonas quá trình này chuyển đổi amoniac thành nitrit (NO 2–). Các loại vi khuẩn khác như Nitrobacter có nhiệm vụ ôxy hóa nitrit thành nitrat (NO 3–)

Trong giai đoạn này cần kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này.

SBR được ứng dụng rộng rãi tại các nước như Mĩ, Anh trong những hai thập kỷ qua, tại Canada cũng được áp dụng nhưng lại bị hạn chế nên vì hệ thống cần sự điều khiển chính xác hoàn toàn và tự động. Vì thế để khắc phục nhược điểm trên, hệ thống đã được thiết kế điều khiển bằng hệ thống PLC (Programmable Logic Controller), giúp cho mọi hoạt động diễn ra một cách chính xác và giảm thời gian cũng như chi phí vận hành.

Trong bể SBR có những điểm tương đương với các bể trong hệ thống xử lý sinh học theo phương pháp truyền thống:

Bùn được tuần hoàn trong hệ thống tương tự như bước tuần hoàn bùn trong hệ thống aerotank truyền thống.

2. Ưu điểm nổi bật của công nghệ SBR

– Đặc điểm nổi trội ở bể SBR không cần tuần hoàn bùn hoạt tính. Hai quá trình phản ứng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một bể, bùn hoạt tính không hao hụt ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ;

– Kết cấu đơn giản và bền hơn;

– Do vận hành bằng hệ thống tự động nên hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người nhưng đây cũng là một nhược điểm chính vì đòi hỏi nhân viên phải có trình độ kỹ thuật cao;

– Dễ dàng tích hợp quá trình nitrat/khử nitơ cũng như loại bỏ phospho;

– Các pha thay đổi luân phiên nhưng không làm mất khả năng khử BOD khoảng 90-92%;

– Lắp đặt đơn giản và có thể dễ dàng mở rộng nâng cấp.

Cập nhật thông tin chi tiết về Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Trao Đổi Ion trên website Channuoithuy.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!