Xu Hướng 2/2023 # Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa Lý Sinh # Top 2 View | Channuoithuy.edu.vn

Xu Hướng 2/2023 # Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa Lý Sinh # Top 2 View

Bạn đang xem bài viết Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa Lý Sinh 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.

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý sinh

1384 Lượt xem – 01-10-2019 17:44

Xử lý nước thải tại HCM đứng trước nhiều thách thức lớn đối với nhiều cơ quan ban ngành, đơn vị hoặc cá nhân trước thực trạng môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là về nước thải. Không khó để nhận thấy hầu như các kênh rạch, sông, hồ,… tồn tại trong tình trạng ô nhiễm cao, nước chuyển sang màu đen, bốc mùi hôi thối. Nguyên nhân trực tiếp rất dễ nhận ra xuất phát từ nguồn nước sinh hoạt, rửa xe, sản xuất – tái chế phế liệu,… hàng ngày xả thải sang các mạch nước ngầm, nước sông, nước giếng.

Theo thống kê từ UBND thành phố Hồ Chí Minh, trên địa bàn thành phố có khoảng  3.300 nguồn thải cơ sở sản xuất, công nghiệp, thương mại,.. thế nhưng chỉ có 1.140 cơ sở đạt chuẩn xả thải đầu ra, hơn 2.000 cơ sở chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc chưa đạt chuẩn môi trường. Một hệ thống xử lý chất thải hiệu quả chắc chắn sẽ mang đến hiệu quả kinh tế giúp doanh nghiệp/tổ chức yên tâm sản xuất và phát triển bền vững hơn.

Đặc trưng của nước thải ở các quận HCM

Hàm lượng các chất như BOD,COD, N, P, dầu mỡ, cát, bùn,… cao hơn mức cho phép.

Vi khuẩn, vi visus, nấm, các mầm bệnh là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khỏe và chất lượng cuộc sống

Chất vô cơ không tan: rác thải, vỏ bao bì, lá cây, giấy ăn, tóc, giẻ rách,…

Phương pháp xử lý lý học

Song chắn rác

Trang bị hệ thống song chắn rác nhằm xử lý hết các chất thải có kích thước lớn như giẻ rách, vỏ sản phẩm, bao bì, bịch nhựa, khăn giấy,… giúp bảo trì và hạn chế tình trạng tắc nghẽn và hư hỏng đường ống dẫn nước cho các giai đoạn phía sau. Kích thước giữa các thanh khác nhau tùy theo loại song chắn rác mà bạn sử dụng.

Lắng cát

Nhiệm vụ của bể lắng cát là tách các hợp chất vô cơ không tan có kích thước vô cùng nhỏ từ 0,2 – 2 mm ra khỏi dòng nước tránh gây bào mòn hoặc ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước. Có 3 loại bể lắng cát được sử dụng rộng rãi: bể lắng đứng, bể lắng ngang và bể lắng thổi khí.

Bể lắng

Các hạt cát, chất rắn lơ lửng (bể lắng 1), quá trình xử lý sinh học (bể lắng 2) hoặc cặn được tạo trong quá trình tạo bông còn sót lại được tách khỏi nước thải.

Tuyển nổi

Để quá trình tuyển nỗi diễn ra đạt hiệu quả cần nhờ đến quá trình sục bọt khí, các bọt khí kéo theo các hạt cặn nổi trên bề mặt để loại bỏ hoàn toàn các chất rắn kích thước nhỏ, dầu mỡ trong nước thải đi ra ngoài.

Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

Trung hòa

Vì nước thải chứa hàm lượng axit và kiềm khá cao, cần điều chỉnh cũng như duy trì nồng độ pH vào khoảng 6.5 – 8,5. Một số cách trung hòa nước:

Bổ sung các tác nhân hóa học

Vận chuyển nước axit đi qua vật liệu có tác dụng trung hòa

Hòa trộn nước thải axit với nước thải kiềm với nhau

Tiến hành hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hay hấp thụ khí amoniac bằng nước axit

Keo tụ – tạo bông

Trong nước thải thường tồn tại các hạt keo mịn có kích thước vô cùng nhỏ từ 0,1 – 10 micromet trong trạng thái lơ lửng. Nhờ lực hút Vander Waals cùng chuyển động Brown mà các hạt này xáo trộn, va chạm dẫn đến sự kết dính với nhau. Các hạt keo này qua lực đẩy tĩnh điện nhờ sự ion hóa các chất cũng như dung dịch có trong nguồn nước thải. Quá trình trung hòa phá vỡ tính bền của các hạt keo được gọi là quá trình keo tụ. Từ đó, các hạt keo đã trung hòa điện tích có thể liên kết và gắn kết với nhau tạo ra các bông cặn lớn, có kích thước lớn hơn nước và lắng xuống đáy bể được gọi là quá trình tạo bông.

Phương pháp xử lý sinh học

Đây là phương pháp dựa vào hoạt động của vi sinh vật, chúng sử dụng các chất hữu cơ và chất khoáng để làm thức ăn. Phương pháp này được chia làm 2 loại chính:

Phương pháp sử dụng VSV kỵ khí trong môi trường không có oxy

Phương pháp sử dụng VSV hiếu khí trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình oxy hóa phân hủy các chất hữu cơ diễn ra trong 3 giai đoạn:

Vận chuyển các chất hữu cơ đến bề mặt tế bào vi sinh vật

Khuếch tán bề mặt tế bào sang màng bán thấm

Chuyển hóa các chất trong tế bào để tổng hợp tế bào cũng như sản sinh nguồn năng lượng mới

Sở Tài nguyên và Môi trường TP. HCM đự kiến đến năm 2020 có 7 hệ thống xử lý nước thải tập trung tại các kênh rạch, sông, khu công nghiệp, khu dân cư,… nhằm hạn chế tình trạng ô nhiễm nguồn nước như hiện nay.

Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa

Môi trường hiện nay đã và đang trở thành một trong những vấn đề nổi cộm thu hút sự quan tâm của toàn xã hội. Môi trường bị ô nhiễm gây ảnh hưởng không nhỏ đến sự tồn tại và phát triển của hệ sinh vật tự nhiên cũng như con người. Đáng nói không đâu xa sự phát triển ồ ạt, không chú trọng đến công tác xử lý nước thải của các cơ sở, doanh nghiệp sản xuất kinh doanh được xem là nguyên nhân chủ yếu.

Cơ chế của phương pháp hóa lý được hiểu là việc đưa vào nước thải chất phản ứng cụ thể nào đó. Chất này phản ứng với các tạp chất bẩn tồn tại trong nguồn nước thải và đặc biệt nó có khả năng loại bỏ những tạp chất đó ra khỏi nước thải một cách triệt để. Đó có thể là dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan và quan trọng là nước thải quan xử lý không còn có khả năng gây ảnh hưởng đến môi trương xung quanh cũng như sức khỏe của con người. Các phượng pháp hóa lý hiện nay được áp dụng để khử nguồn nước thải chủ yếu là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi…

Quá trình keo tụ tạo bông Quá trình keo tụ tạo bông được sử dụng với mục đích khử màu, giảm tối đa độ đục, cặn lơ lửng và các loại vi sinh vật tồn tại trong nguồn nước. Điểm đáng chú ý của quá trình này là khi chúng ta cho chất keo tụ vào nguồn nước thải có chứa cặn lắng, các hạt mịn kết hợp lại với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn và có trọng lượng nặng. Và đương nhiên các bông cặn này có thể tự tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực.

Phương pháp trích ly Trích ly pha lỏng thông thường được biết đến với mục đích làm sạch nước thải có chứa thành phần phenol, dầu, axit hữu cơ cũng như các ion kim loại… Phương pháp này chủ yếu được ứng dụng khi nồng độ các thành phần đó trong chất thải lớn hơn 3 – 4g/l, bởi vì chỉ khi đó giá trị chất thu hồi mới có thể bù đắp được các chi phí cho quá trình trích ly.

Phương pháp làm sạch nước thải bằng trích ly được tiến hành qua ba giai đoạn. Trước hết trộn mạnh nước thải với chất trích ly trong điều kiện bề mặt tiếp xúc giữa các chất lỏng để từ đó hình thành hai pha lỏng. Cụ thể một pha là chất trích ly với chất được trích ly, một pha là nước thải với chất trích ly. Tiếp ngay sau đó người ta sẽ thực hiện việc phân riêng hai pha lỏng vừa đề cập. Và công đoạn cuối cùng là tái sinh chất trích ly. Ngoài ra một điểm đáng chú ý ở đây đó là để có thể giảm nồng độ chất tan xuống thấp hơn so với giới hạn cho phép đòi hỏi cần phải chọn đúng chất trích ly cũng như vận tốc của nó khi cho vào nguồn nước thải.

Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa Học

Các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có: trung hòa, oxy hóa và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống nước khép kín.

Đôi khi phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn.

1.1 Phương pháp trung hòa

Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau

– Trộn lẫn nước thải với axit hoặc kiềm.-

– Bổ sung các tác nhân hóa học.

– Lọc nước axit qua vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.

– Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ amoniăc bằng nước axit.

Trong quá trình trung hòa một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân xử dụng cho quá trình.

1.2 Phương pháp oxy hóa và khử

Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kali, bicromat kali, oxy không khí, ozon…

Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác.

Oxy hóa bằng Clo

Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thông dụng nhất. Người ta sử dụng chúng để tách H2S, hydrosunfit, các hợp chất chứa metylsunfit, phenol, xyanua ra khỏi nước thải.

Khi clo tác dụng với nước thải xảy ra phản ứng

Cl2 + H2O = HOCl + HCl

HOCl ↔ H+ + OCl-

Tổng clo, HOCl và OCl- được gọi là clo tự do hay clo hoạt tính.

Các nguồn cung cấp clo hoạt tính còn có clorat canxi (CaOCl2), hypoclorit, clorat, dioxyt clo, clorat canxi được nhận theo phản ứng

Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O

Lượng clo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn.

Phương pháp Ozon hóa

Ozo tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hóa bằng ozo cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước. Sau quá trình ozo hóa số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%, ozo còn oxy hóa các hợp chất Nito, Photpho…

Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Oxi Hóa Khử

Nhà máy xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử

Nguyên lý hoạt động khi xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử

Trong phản ứng hóa học thì phản ứng oxi hóa khử là một phản ứng cho và nhận các electron. Sự khử là sự phản ngược lại với sự oxi hóa và oxi hóa khử chính là hai quá trình trong một phản ứng. Nếu như có một chất oxi hóa thì chất khác còn lại sẽ là chất khử. Một chất nếu như có khả năng làm mất các electron của chất khác càng mạnh thì khả năng oxi hóa của nó càng cao.

Một trong các tác nhân chính để được sử dụng oxy hóa là những chất sau : O3, Cl2, HCLO, CA(CLO)2, NaCLO, CaCL2.2H2O, v.v.

Ví dụ phản ứng hóa học về việc xử lý bằng oxi hóa là phản ứng oxi hóa xyanua

Để làm cho loại chất độc xyanua này thành không độc và để nó phân hủy thành khí CO2 với khí nitơ, người ta đã thực hiện việc oxi hóa với O3, CL2… Phản ứng oxi hóa của xyanua với Cl2 được biểu diễn như sau:

Phản ứng bậc một của phương trình khi chuyển NaCN vào NaOCN là nhờ Cl2, đây là một chất có lượng độc tính nhỏ ( chỉ 1/1000 của NaCN). Phản ứng này sẽ kết thúc trong vòng từ 5 – 10 phút và ở tại pH = 10,5. Phản ứng bậc hai sẽ phân hủy hợp chất NaOCN thành CO2 và N2. Độ pH phù hợp sẽ là 7 – 8 và thời gian phản ứng của nó sẽ là 30 phút.

Xử lý của oxi hóa trên được gọi là “phương pháp Cl2 kiềm” và sẽ thường được sử dụng trong khi xử lý chất xyanua.

Điện hóa là một cách trong xử lý nước thải

Các tác nhân khử được sau đây để sử dụng là ion sắt, H2SO4, FeSO4, SO2, NaHSO3, v..v.

Ví dụ về một việc khi xử lý nước thải bằng cách dùng phản ứng khử là ít với phản ứng khử crom có hóa trị VI là một phản ứng tiêu biểu.

Không giống với các kim loại khác thì crom (VI) sẽ không tạo ra các hidroxit để kết tủa như được thể hiện trong phương trình sau, thậm chí khi cả ở trong điều kiện kiềm:

(có màu da cam đỏ) (có màu vàng )

Ion dicromat nếu như ở trong điều kiện kiềm để trở thành ion cromat thì sẽ là một chất ổn định, sẽ không kết tủa và nếu trong điều kiện axit nó sẽ trở lại thành ion dicromat. Do vậy, ion crom (VI) sẽ được khử bằng ion sắt (II),…và trở thành ion crom (III), sau đó được thêm vào là chất bazơ để tạo thành hợp chất hidroxit kết tủa và sẽ được tách ra. Ví dụ của phản ứng này được trình diễn như sau:

2H2CrO4 + 6H2SO4 + 6FeSO4 = 3Cr2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 8H2O

6NaOH + Cr2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Cr(OH)3

Cách xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử

Xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử

Phụ thuộc vào những thành phần bản chất của nguồn bị ô nhiễm thì các tạp chất bị nhiễm bẩn có các tính chất khác nhau và thành phần hóa học khác nhau. Có các loại là tạp chất tan, có chất không tan, việc mà để xử lý nước thải sinh hoạt chính là để loại bỏ đi các tạp chất đó, làm sạch nước lại và có thể đưa loại nước đã làm sạch này vào nguồn tiếp nhận hoặc có thể đưa vào tái sử dụng lại được. Việc lựa chọn một phương pháp xử lý phù hợp thường được căn cứ ở trên đặc điểm của những loại tạp chất mà nó có trong nước thải: các thành phần tính chất, những nguồn gây ô nhiễm để có những phương pháp xử lý riêng.

Có rất nhiều phương pháp khác nhau trong việc xử lý nguồn nước thải thì trong đó đã có sử dụng phương pháp hóa học vào cho việc xử lý nước thải sinh hoạt. Đây đang là một biện pháp tối ưu nhất trong việc bảo vệ môi trường nước. Phương pháp xử lý hóa học mà thường được dùng trong hệ thống xử lý các nguồn nước thải sinh hoạt gồm có: trung hòa, tạo kết tủa, oxi hóa khử hoặc phản ứng phân hủy của các hợp chất độc hại có trong phản ứng. Trong đó việc mà xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử sẽ làm giảm được sự ô nhiễm nguồn nước:

– Muốn làm sạch nước thải thì chúng ta có thể sử dụng các chất oxi hóa hay hợp chất như chất Clo ở dạng khí và hóa lỏng, clorat canxi, dioxit clo, pemanganat kali, ozon, oxi không khí, …

Chất Clo và các chất có chứa cả clo hoạt tính là một chất oxi hóa mang lại hiệu quả và được sử dụng rộng rãi, phổ biến nhất. Chúng sẽ được sử dụng khi để tách H2S, hidrosunfit và các hợp chất có chứa metyl sunfit, xyanua, phenol ra khỏi nguồn nước thải. Sau khi đã quá trình oxi hóa clo các hóa chất độc hại bị ô nhiễm đã được tách riêng ra khỏi nước thải thì quá trình này sẽ được diễn ra theo phản ứng giữa chất clo và nước thải.

Như vậy thì trong tại quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử thực chất chính là sử dụng những chất hóa học phù hợp cho tác dụng với những chất bẩn hay tạp chất mà nó có trong nước thải để tạo thành một hợp chất hòa tan có ít độc hoặc không độc đối với môi trường hay tạo ra những chất lắng đọng để dễ dàng xử lý.

Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử

Tags: Xử lý nước thải bằng phương pháp oxi hóa khử, Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý, Xử lý nước thải bằng phương pháp điện hóa, Xử lý photpho trong nước thải bằng phương pháp hóa học, Xử lý nitơ trong nước thải bằng phương pháp hóa học, Phương pháp clo hóa nước, Bể oxy hóa, Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Cập nhật thông tin chi tiết về Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Hóa Lý Sinh 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!