THAO LUAN HOA HOC MOI TRUONG CHU DE 11 XU LY NUOC THAI PUBLISHED BY B

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

THẢO LUẬN HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG CHỦ ĐỀ 11 XỬ LÝ NƯỚC THẢI PUBLISHED BY BÙI VĂN VÀNG

Comments

Presentation Transcript

slide 1:

Chủđề11:Xửlýnướcthải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Thị Én Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Thị Én Sinh viên thực hiện : 1. Ngô Thị Ánh 2. Nguyễn Thị Thu Trang 3. Đỗ Minh Tuấn 4. Bùi Văn Vàng

slide 2:

1. Khái niệm. Nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm nh chất ban đầu d o hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước. I. khái quát về nước thải. Xử lý nước thải là quá trình loại bỏ chất ô nhiễm ra khỏi nước thải. Nó bao gồm các quá trình vật lý hóa học và sinh học để loại bỏ các chất ô nhiễm và sản xuất nước thải được xử lý an toàn với môi trường. Sản phẩm sau cùng của quá trình xử lý nước thải là nước đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn.

slide 3:

2.Phân loại. Để phân loại nước thải người ta dựa vào nguồn gốc phát sinh nước thải. • Nước thải sinh họat là nướcđược thải bỏ sau khi sử dụng cho các mụcđích sinh hoạt của cộngđồng : tắm giặt giũ tẩy rửa…chúng thườngđược thải ra từ khu dân cư cơ quan trường học và các công trình công cộng khác. • Nước thải khác là nước thảiđã qua sử dụng mà không phải nước thải sinh hoạt: nước thải công nghiệp nước thải nông nghiệp nước thải chăn nuôi nước thải y tế… Khánh Hòa: Nhà máy đường xả thải thủy hải sản chết hàng loạt Nước thải từ khu dân cư

slide 4:

Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học dầu mỡ chất tẩy rửa ngòai ra còn có các thành phần vô cơ ion vô cơ hòa tan chất dinh dưỡng vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. 3. Thành phần và tính chất nước thải.

slide 5:

- Thành phần và tính chất của nước thải công nghiệp rất đa dạng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố của sản xuất công nghiệp gồm như lĩnh vực nguyên liệu tiêu thụ loại công nghệ áp dụng qui mô hoạt động ... Các chất hữu cơ bền vững khó phân hủy bền vững sinh học thuốc trừ sâu thuốc diệt cỏ... chất hoạt tính bề mặt dầu mỡ polychlorophenol PCP polychlorobiphenyl PCB các hydrocacbonđa tính bề mặt dầu mỡ polychlorophenol PCP polychlorobiphenyl PCB các hydrocacbonđa vòng... Các chất vô cơ nhà máy luyện kim vật liệu xây dựng phân bón vô cơ… các kim loại nặng muối khoáng kiềm Ngoài ra có những vi sinh vật vi khuẩn.

slide 6:

4. Khả năng tiếp nhận và tự làm sạch. Hiện tượng tự lọc sạch của nước tự nhiên là khi có các chất ô nhiễm thải vào trong nước sẽ diễn ra nhiều quá trình lý hóa sinh họcđể tái lập lại trạng thái tương tự như banđầu.Đó là các quá trình hấp thụ các kim loại nặng bởi các chất vẩn hữu cơ loại trừ phân hủy và tích tụ các chất hữu cơ và các chất khác lắng đọng các chất vẩn vô cơ và hữu cơ xuống đáy vô cơ hóa các chất hữu cơ không bền vững tăng hàm lượng O2 hòa tan do quang hợp của tảo và cây thủy sinh hủy diệt các vi khuẩn hoại sinh và gây bệnh. cây thủy sinh hủy diệt các vi khuẩn hoại sinh và gây bệnh. Trong quá trình tự lọc sạch của nước vi sinh vật giữ vai trò quan trọng.

slide 7:

Hiện trên toàn cầu hơn 80 nước thải xả trực tiếp ra môi trường không qua xử lý và không được tái sử dụng. Theo thống kê hiện có 18 tỷ người sử dụng nguồn nước uống có chứa vi khuẩn gây ra các bệnh như tiêu chảy kiết lị thương hàn...Điềuđó cũng khiến cho 842000 người chết mỗi năm do ảnh hưởng của các căn bệnh này. Hiện có 663 triệu người chưa được tiếp cận với các nguồn nước uống hợp vệ sinhNguồn: worldwaterday.org2017. 5. Hiện trạng.

slide 8:

II.Một số thông số cơ bảnđánh giá nước thải.

slide 9:

III. Cấp độ xử lý. Dựa theo chất lượng sau khi xử lý có thể chia ra 3 cấp độ. Giaiđoạn xử lý Phương pháp xử lý Công trình xử lý Hiệu quả xử lý Xử lý sơ bộ tại nhà máy xí nghiệp - Hóa lý - Hóa học Tuyển nổi hấp phụ keo tụ… Trung hòa oxy hóa… Tách các chất lơ lửng khử màu Trung hòa và khử các chấtđộc Xử lý tập trung khu dân cư và khu công nghiệp - Cơ học - Sinh học Song chắn rác bể lắng cát… Hồ sinh vật cánh đồng tưới- lọc Aerroten kênh oxy Tách tạp chất rắn cặn lơ lửng Tách các chất hữu cơ dạng lơ lửng và hòa tan - Xử lý bùn cặn Aerroten kênh oxy hóa… Bể metan sân phơi bùn trạm cơ học xử lý bùn cặn tan Ổnđịnh và khô bùn cặn Xử lý triệtđể trước khi xả thải hoặc tái sử dụng nước thải - Cơ học - Sinh học - Hóa học - Khử trùng Bể lọc cát Bể aeroten bể lọc sinh học hồ sinh học bể khử nitorat Bể oxy hóa Trạm clorato máng trộn bể tiếp xúc Tách các chất lơ lửng Khử nito photpho Khử nito photpho và các chất khác Khử trùng nước trước khi xả thải

slide 10:

IV . Các phương pháp xử lý.

slide 11:

Song chắn rác nhằm ngăn giữ thu hồi rác bần thô. Bể lắng cát dùngđể chắn giữ những hạt cát sạn nhỏ có trong nước thải. Bể lắng sơ cấp nó có nhiệm vụ giữ lại các chất không hòa tan trôi lơ lửng trong nước thải. Các chất có thể bị giữ lại trong bể gồm: Các chất rắn có khả năng lắng 1. Phương pháp vật lý. Sơ đồ xử lý trạm cơ học • Các chất rắn có khả năng lắng • Các chất dầu mỡ và các vật liệu nổi khác • Một phần các chất tải hữu cơ. Bể thu dầu mỡ: Dầu mỡ trong nước thải từ các nhà máy lọc dầu xưởng sửa chữa xe cộ ... Bể lọc: Người ta có thể dùng các hạt sạn sỏi cát than ... để loại bỏ một phần các chất rắn lơ lửng của nước thải và lượng BOD trước khi cho qua các công trình xử lý sinh học hay hóa học khác.

slide 12:

2. Phương pháp hóa học và hóa lý. 2.1. Phương pháp trung hòa. Nước thải có pH dưới 65 hay lớn hơn 85 phải trung hòa trước khi thải Trung hòa Trộn lẫn 2 loại nước thải Bổ sung tác nhân phản ứng Lọc qua vật liệu trung hòa Hấp thụ khí thải Oxit axit axit

slide 13:

2.2. Xử lý nước thải bằng công nghệ keo tụ - tạo bông Mục đích để tách các hạt cặn không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như lắng lọc hoặc tuyển nổi. Bằng cách cho vào trong nước một loại hóa chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống. - Quá trình keo tụ : dựa trên cơ chế phá bền hạt keo. - Quá trình tạo bông : tiếp xúc /kết dính giữa các hạt keo đã bị phá bền: + Tiếp xúc do chuyển động nhiệt chuyển động Brown tạo thành các hạt có kích thước nhỏ . + Tiếp xúc do chuyển động nhiệt chuyển động Brown tạo thành các hạt có kích thước nhỏ . + Tiếp xúc do quá trình chuyển động của lưu chất được thực hiện bằng cách khuấy trộn để tạo thành những bông cặn có kích thước lớn hơn. + Tiếp xúc do quá trình lắng của các hạt

slide 14:

Trong trường hợp tổng quát quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn: • Di chuyển các chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ. • Thực hiện quá trình hấp phụ • Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ vùng khuếch tán trong. Để loại những chất ô nhiễm 2.3.Xử lý nước thải bằng công nghệ hấp phụ • Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ vùng khuếch tán trong. Để loại những chất ô nhiễm như: chất hoạt động bề mặt chất màu tổng hợp dung môi clo hoá dẫn xuất phenol và hydroxyl…

slide 15:

Ứng dụng của quá trình hấp phụ • Tách các chất hữu cơ như phenol alkylbenzen-sulphonic acid thuốc nhuộm các hợp chất thơm từ nước thải bằng than hoạt tính. • Có thể dùng than hoạt tính khử thuỷ ngân. • Có thể dùngđể tách các chất nhuộm khó phân huỷ. •Ứng dụng còn hạn chế do chi phí cao. 2.4.Xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion 2.4.Xử lý nước thải bằng công nghệ trao đổi ion Để làm sạch nước khỏi các kim loại như Zn Cu Cr Ni Pb Hg Cd Mn… cũng như các hợp chất của asen photpho xyanua và chất phóng xạ. Các chất traođổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo. .

slide 16:

Bản chất là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này được gọi là các ionit chất trao đổi ion chúng hoàn toàn không tan trong nước. Các chất trao đổi ion có khả năng traođổi các ion dương từ dung dịchđiện ly gọi là các cationit và chúng mang tính acid. Các chất có khả năng trao đổi với các ion âm gọi là các anionit và chúng mang tính kiềm. Ứng dụng của quá trình trao đổi ion: • Làm mềm nước • Khử khoáng • Khử ammonium NH4+

slide 17:

2.5. Quá trình tách bằng màng. 2.5.1. Xử lý nước thải bằng công nghệ thẩm thấu. Thẩm thấu ngược RO

slide 18:

2.5.2. Quá trình siêu lọc. Cả siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất động lực của quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử khác. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ ví dụ các vi khuẩn tinh bột protein đất sét…. Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.

slide 19:

2.6. Phương pháp điện hóa. Nước thải có thể làm sạch các tạp chất hòa tan hoặc phân tán nhờ tác dụng của dòng điện một chiều khi xảy ra quá trình oxy hóa ở anot và khử ở catot. Điện phân dung dịch. Để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất xyanua hợp chất nito andehyt sunfit mecaptan...Trong quá trình oxy hóa điện hóa tạo chất đơn giản không độc tách bằng phương pháp khác. VD: Sunfoxyanua phân hủy: CNS¯ + 10OH¯ - 8e → CNO¯ + SO 4 2– Oxy hóa ở anot của xyanat: CNO¯ + H 2 O → NH 4 + + CO 3 2– Đông tụ điện. Khi sử dụng điện cực không tan có thể xảy ra hiện tượng đông tụ do hiện tượng sinh và phóng điện của hạt mang điện trên điện cực phá vỡ hiện tượng solvat làm cho một số chất trước đây hòa tan nay kết tủa Tuyển nổi bằng điện. Trong quá trình điện phân các bọt khí sinh ra các bóng khí nổi lên gặp và kéo theo các hạt lơ lửng cùng nổi lên mặt nước

slide 20:

2.7. Phương pháp oxy hóa khử. Để làm sạch nước người ta dùng các chất oxy hóa như clo nước javen clorua vôi thuốc tím hydro peoxit ozon... - Oxy hóa bằng clo. Dùng để tách các chất chứa metylsunfit phenol xyanua ra khỏi nước thải làm mất màu một số chất hữu cơ. - Oxy hóa bằng hydro peoxyt. Dùng để oxy hóa các nitrit andehyt phenol xyanua chất thải chứa lưu huỳnh thuốc nhuộm. Dùng để oxy hóa các nitrit andehyt phenol xyanua chất thải chứa lưu huỳnh thuốc nhuộm. + Trong môi trường axit: H 2 O 2 + 2H + + 2e → 2H 2 O + Trong môi trường bazo: H 2 O 2 + 2OH - - 2e → 2H 2 O Tính khử của H 2 O 2 còn dùng để loại các chất oxy hóa khác: H 2 O 2 + Cl 2 → O 2 + 2HCl H 2 O 2 + NaOCl → NaCl + O 2 + 2HCl - Oxy hóa bằng ozon. Khử: tạp chất nhiễm bẩn màu mùi vị lạ. Ozon có thể oxy hóa các chất vô cơ: NH 3 + 2O 3 → O 2 + H + + NO 3 - + H 2 O MnSO 4 + O 3 + 2H 2 O → O 2 + H 2 SO 4 + 2HMnO 4 Ozon có thể oxy hóa các chất hữu cơ tạo mạch cacbon ngắn hơn.

slide 21:

3. Phương pháp sinh học. Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như sunfit ammonia nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.

slide 22:

3.1. Công nghệ sinh học hiếu khí. • Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giaiđoạn sau: - Oxy hoá các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 CO2 + H2O + DH - Tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 CO2 + H2O + DH - Phân huỷ nội bào: C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH • Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá. - Phân huỷ nội bào: C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 5 H2O + NH3 ± DH • Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính hồ làm thoáng bể phản ứng hoạt động gián đoạn quá trình lên men phân huỷ hiếu khí. • Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám bể lọc nhỏ giọt bể lọc cao tải đĩa sinh học bể phảnứng nitrate hoá với màng cốđịnh.

slide 23:

3.1.1 Công nghệ xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí. Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Bản chất của phương pháp là phân huỷ sinh học hiếu khí với cung cấp ôxy cưỡng bức và mật độ vi sinh vật được duy trì cao. Bể bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank

slide 24:

3.1.2. Công nghệ lọc sinh học. Bể lọc sinh học trong xử lý nước thải là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp vật liệu lọc. Nước thảiđi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hoặc nhỏ giọt trênđó. Chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật và bị phân huỷ bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh vi sinh vật và bị phân huỷ bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển bề dày lớp màng tăng lên. Khi chiều dày lớp màng tăng lên quá trình đồng hoá chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật ở đây bị phân huỷ nội bào không còn khả năng dính bám lên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trôi

slide 25:

3.1.3. Phương pháp xử lý tự nhiên. Ao hồ sinh học. - Là loại ao nông 03 ÷ 05m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các VSV hiếu khí - Nguyên lý hoạt động: Oxy từ không khí dễ dàng khuyếch tán vào lớp nước phía trên và ánh sáng mặt trời chiếu rọi làm tảo phát triển tiến hành quang hợp thải ra oxy. Cánh đồng- bãi lọc. Thường sử dụng cho xử lý nước thải sinh hoạt do chứa N:P:K 5:1:2 phù hợp cho phát triển thực vật. - Nhằm xử lý nước thải đồng thời tận dụng nước thải làm nguồn phân bón. - Nguyên tắc hoạt động: dựa trên khả năng giữ cặn trên mặt đất nước thấm qua đất như đi qua lọc trong đất chứa VSV hiếu khí với lượng oxy có trong các lổ hỏng và mao quản của lớp đất mặt.

slide 26:

3.2. Công nghệ sinh học kỵ khí Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Phương trình phản ứng sinh hoá trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau: Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + tế bào mới Một cách tổng quát quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn: • Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí hoạtđộng trongđiều kiện không có oxy.

slide 27:

Tuỳ theo trạng thái của bùn có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành: · Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên UASB. · Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí. 3.2.1 Công nghệ bể xử lý kỵ khí. Chất hữu cơ trong nước thảiđược chuyển hoá thành mêtan và khí cacbonic quá trìnhđược thực hiện không có mặt của oxy. Quá trình ổn định nước thải trong hồ xảy dưới tác dụng kết Quá trình ổn định nước thải trong hồ xảy dưới tác dụng kết hợp của quá trình kết tủa và quá trình chuyển hoá chất hữu cơ thành CO2 CH4 các khí khác các acid hữu cơ và tế bào mới. Hiệu suất chuyển hoá BOD5 có thểđạtđến 70 – 80

slide 28:

3.2.2 Lọc kỵ khí. Lọc kỵ khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang chất hữu cơ Nguyên tắc: - Nước thảiđược tiếp xúc với vật liệu. - Khi nước thải chảy qua lớp vật liệu lọc vi khuẩn tạo thành màng vi sinh vật . - Chất hữu cơ khi tiếp xúc với màng vsv sẽ bị hấp thụ và phân hủy. Bùn cặnđược giữ lại trong khe rỗng của lớp lọc. Lọc kỵ khí với vật liệu giả lỏng trương nở. Nguyên tắc: - Nước thải được bơm hướng lên qua lớp vật liệu lọc - Vi sinh vật trong nước thải được cố định trên lớp vật liệu hạt. - Lớp vật liệu này không được đặt cố định và có khuynh hướng giản nở khi có dòng nước đi qua.

slide 29:

3.2.3. Kỵ khí tiếp xúc. Cơ chế hoạt động: Nước thải chưa xử lý được khuấy trộn với vòng tuần hoàn và sau đó được phân hủy trong bể phản ứng kín không cho không khí vào. Sau khi phân hủy hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng nước trong đi ra và bùn được lắng xuống đáy. Ứng dụng: Ứng dụng: Phương pháp này ít chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng thích hợp đối với việc xử lý phân chuồng xử lý các nước thải đặc như trong công nghiệp đồ hộp cất cồn công nghiệp hóa chất công nghiệp bột giấy công nghiệp đường.

slide 30:

3.2.4. Ao hồ kỵ khí. Nguyên lý làm việc: Nước thải dẫn vào hồ được đặt chìm đảm bảo cho việc phân phối cặn đồng đều trong hồ. Cửa xả nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn bùn không cho ra cùng với nước. Ứng dụng: Loại ao hồ này có thể tiếp nhận loại nước thải kể cả nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn tải Loại ao hồ này có thể tiếp nhận loại nước thải kể cả nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn tải BOD cao và không cần vai trò quang hợp của tảo.

authorStream Live Help