Chương IV: Công nghệ xử lý nước và nước thải

CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC và nƯỚC THẢI CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC và nƯỚC THẢI I. Khái niệm 1. Nước cấp -Dùng cho sinh hoạt, sản xuất -Nguồn nước cấp: nước mặt, nước ngầm Muốn xử dụng nước theo nhu cầu phải xử lí 2. Nước thải -Là nước phát sinh sau khi đã sử dụng nước cấp -Nước thải sinh hoạt: chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ, SS, coliform… -Nước thải sản xuất: thành phần phụ thuộc đặc thù sản xuất. -Cách phân loại khác: Nước thải đô thị, nước thải bệnh viện, nông nghiệp… -Muốn xả lại vào nguồn tiếp nhận phải xử lý. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước 1. pH pH= -log[H+] -pH thay đổi dẫn đến thay đổi thành phần trong nước. VD: pH<8 Al(OH)3 Zn(OH)2 pH>4 Pb2+, Zn2+, Al3+, Cd2+ -pH có thể làm tăng hoặc giảm vận tốc phản ứng hóa học trong nước. 2. Độ axit và độ kiềm -Là sự xuất hiện của các axit vô cơ (có nhiều trong nước ngầm khi chảy qua lớp khoáng chứa bản chất lưu huỳnh) và CO2 -Độ kiềm: Hydroxit (tính kiềm mạnh), bicacbonat (tính kiềm yếu), cacbonat. Độ kiềm ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật và độ cứng của nước. -Độ axit: Do axit vô cơ H2SO4, HNO3, HCl Do CO2 CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 3. Mầu sắc -Màu thực: Màu do chất hữu cơ, nhiều chiết của thực vật gây nên (tảo, chất hữu cơ gây ô nhiễm có màu). Màu này khó tách. -Màu biểu kiến: Do các chất vô cơ gây nên. Màu này dễ xử lý. 4. Độ đục -Do hạt rắn lơ lửng, chất hữu cơ phân rã -Đơn vị tính: 1mg SiO2/1l nước sạch. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 5. Hàm lượng chất rắn trong nước -Là phần chất rắn bao gồm: chất vô cơ, chất hữu cơ, chất hữu cơ tổng hợp -Tổng chất rắn (TS): là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít nước trong nồi hấp thủy, sấy khô ở 103oC cho đến trọng lượng không đổi. -Chất rắn huyền phù (SS): là chất rắn ở dạng lơ lửng trong nước, tính bằng trọng lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít mẫu nước, sấy khô ở 103oC cho đến trọng lượng không đổi. Đơn vị: mg/l -Chất rắn hòa tan (DS): DS=TS-SS (mg/l) -Chất rắn bay hơi (VS): Trọng lượng mất đi khi nung chất rắn huyền phù ở 550oC -Chất rắn có thể lắng: là lượng thể tích tính bằng ml của phần chất rắn có trong 1 lít nước mẫu đã lắng xuống sau một khoảng thời gian xác định (thông thường là 1h) CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 6. Độ cứng của nước -Độ cứng vĩnh cửu (phi cacbonat): Ca2+, Mg2+ do các muối sunfat và clorua gây nên. Sau khi đun thì không mất độ cứng này. -Độ cứng cacbonat: của muối MgCO3, CaCO3 sau khi đun tạo cặn lắng có thể tách→độ cứng tạm thời. 7. Hàm lượng Mn, Fe trong nước -Do sự hòa tan Fe, Mn có trong nước ngầm. -Tạo mầu, mùi tanh, tắc đường ống: Mn2+→Mn4+ Mn+O2→MnO2↓đen Fe2++O2→Fe3+ ↓nâu đỏ CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 8. Hàm lượng oxi hòa tan (DO) -Là lượng oxy trong không khí có thể hòa tan trong nước, tham gia quá trình trao đổi chất, tái sản xuất các vi sinh vật, động vật trong nước. -DO thấp: nước có nhiều chất hữu ô nhiễm đã tiêu thụ nhiều O2. -DO cao: nhiều rong tảo, tham gia quá trình quang hợp giải phóng O2. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 9. BOD: nhu cầu oxy sinh hóa -BOD tăng→lượng oxy cần dùng cho oxy hóa chất hữu cơ tăng→chất hữu cơ tăng. -Đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ (VSV) trong nước. Đơn vị: mgO2/l 10. COD: nhu cầu oxy hóa học -Đặc trưng cho ô nhiễm hữu cơ. BOD<COD Vd: nước thải sinh hoạt BOD/COD=0,7 Nước thải nhuộm BOD/COD=0,3-0,5 CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 11. Hàm lượng phốtpho trong nước -Đây là một loại dinh dưỡng cho sinh vật: HPO42-, H2PO4-, PO43-, phôtpho hữu cơ, Poly P. 12. Hàm lượng nito -Đây là một loại dinh dưỡng cho sinh vật: NH4+, NO3-, NO2-, N hữu cơ, N tổng. 13. Hàm lượng kim loại nặng -d>5mg/cm3. Là vi lượng trong nước có khả năng tích tụ trong cơ thể sống. Vd: Pb, Fe, Hg, Cd, Zn, Mo, Sn, Cr… CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Một số thông số đánh giá chất lượng nước ( tiếp) 14. Hàm lượng phenol -Thường trong nước thải chứa cyanua. -Gây ảnh hưởng đến sức khỏe, có khả năng gây ung thư 15. Hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật DDT666, Clodan, Aldrin, Dialdren… 16. Hàm lượng vi sinh vật trong nước Vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo, coliform… 17. Hàm lượng dầu, mỡ khoáng 18. Nhiệt độ 19. Chất phóng xạ 20. Hàm lượng Sunfat 2. Các tiếp cận việc xử lý nước thải bền vững và hiệu quả Nắm được các Quy định về môi trường hợp pháp hoá nhu cầu xác định các mục tiêu xử lý nước thải của các cộng đồng và các cơ sở công nghiệp Làm chủ các công nghệ xử lý nước thải là chìa khoá để thiết kế các trạm xử lý nước thải bền vững . Phân loại và xác định đặc tính của nước thải là bước mấu chốt trong lựa chọn các công nghệ xử lý nước thải phù hợp 2.1 Quá trình lựa chọn công nghệ tốt nhất hiện có (BAT) Các quá trình ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp Nguồn: Tiền xử lý chất thải công nghiệp, Sổ tay Thực hành FD-3, WEF, trang 34, bảng 3.1 Chất ô nhiễm Các quá trình Các chất hữu cơ bền (COD- BOD) -Oxy hoá hoá học -Hấp phụ bằng cacbon Các hợp chất hữu cơ bay hơi -Sục khí, oxy hoá hoá học -Hấp phụ, xử lý sinh học Tổng chất rắn lơ lửng Có hoặc không có keo tụ/đông tụ: -Lắng -Tuyển nổi -Lọc 2.1. Quá trình lựa chọn công nghệ tốt nhất hiện có (BAT) Các quá trình ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp Nguồn: Tiền xử lý chất thải công nghiệp, Sổ tay Thực hành FD-3, WEF, trang 34, bảng 3.1 Chất ô nhiễm Các quá trình Nitơ -Tách amonia -Nitrat hoá và khử nitrat -Khử bằng clo Phốt pho -Kết tủa -Hấp thụ sinh học -Trao đổi ion Kim loại nặng -Kết tủa hoá học -Trao đổi ion -Lọc màng Chất rắn vô cơ hoà tan -Trao đổi ion -Thẩm thấu ngược -Thấm tách bằng điện Dầu mỡ -Keo tụ / đông tụ / tuyển nổi -Siêu lọc 2.1. Quá trình lựa chọn công nghệ tốt nhất hiện có (BAT) • Một số công nghệ tương đương nhau có thể được lựa chọn sơ bộ tại bước này • Các công nghệ được lựa chọn sơ bộ trên cơ sở cân nhắc những chất ô nhiễm chính Các quá trình ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp Nguồn: Tiền xử lý chất thải công nghiệp, Sổ tay Thực hành FD-3, WEF, trang 34, bảng 3.1 Chất ô nhiễm Các quá trình Chất hữu cơ phân huỷ sinh học (BOD) Xử lý sinh học hiếu khí: -Bùn hoạt tính, mương oxy hoá -Hồ hiếu khí -Lọc nhỏ giọt -Đĩa sinh học quay (RBC) -Hồ ổn định -Thiết bị phản ứng kiểu đệm Xử lý sinh học yếm khí -Hồ yếm khí -Lọc yếm khí -Tiếp xúc yếm khí Ngành CN Mức tiêu thụ nước, m3/tấn sản phẩm Mức tiêu thụ nước, galon/tấn sản phẩm Min Max Min Max Đồ hộp Đậu xanh 50,0 70,9 12 000 17 000 Đào, lê 15,0 20,0 3 600 4 800 Các loại rau quả khác 4,0 35,0 960 8 400 Thực phẩm và đồ uống Bia 10,0 16,0 2 400 3 840 Bánh mỳ 2,0 4,0 480 960 Thịt đóng gói 15,0 20,0 3 600 4 800 Sản phẩm từ sữa 10,0 20,0 2 400 4 800 Whisky 60,0 80,1 14 400 19 200 Hoá chất Amoniắc 100,1 300,2 24 000 72 000 CO2 60,0 90,1 14 400 21 600 Lactose 600,5 800,6 144 000 192 000 Sunphua 8,0 10,0 1 920 2 400 Giấy và bột giấy Bột giấy 250,2 792,3 60 000 190 000 Giấy 120,9 158,5 29 000 38 000 Dệt 2.1. Quá trình lựa chọn công nghệ tốt nhất hiện có (BAT) • B. Kiểm tra kỹ các thông số ô nhiễm : – Sắp xếp các chất ô nhiễm chính vào các nhóm thông số (các chất rắn lắng được, TSS, TDS, SS bay hơi, v.v…) – Thí nghiệm pilot nhằm xác định khả năng xử lý hoặc khảo sát thực tế tại các cơ sở xử lý tương tự hiện có • D. Lựa chọn cuối cùng: – Nghiên cứu kỹ các công nghệ đã được lựa chọn sơ bộ – Xem xét các phương án khác nhau – Tổng hợp các tiêu chí lựa chọn • C. Lựa chọn sơ bộ: – Liệt kê các công nghệ hiện có – Công nghệ đề xuất cho các loại hình công nghiệp – Dự đoán hiệu suất quá trình • A. Các đặc trưng chung của dòng thải công nghiệp : – Kim loại nặng – Các đặc tính chung (hữu cơ và vô cơ) – Mức tiêu thụ và thải nước của quá trình sản xuất CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI III. Công nghệ xử lý nước thải 1. Phân loại quá trình và phương pháp xử lý nước thải Nước thải (không đạt TCMT) Tách chất rắn lơ lửng thô (bể tuyển nổi) Tách chất rắn lơ lửng mịn Tách Ni Tách chất hữu cơ hòa tan Tách chất vô cơ (điện thẩm, trao đỏi ion) Tách chất hữu cơ(lọc, bay hơi, làm lạnh, trích ly, thẩm thấu ngược) Khử vk Tách chất vi lượng Tách chất rắn vô cơ Song/lưới CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI -Chia ba cấp xử lý: + Cấp 1(xử lý sơ bộ): tách chất rắn thô, vật rắn nổi có kích thước lớn. Xử lý cấp 1 gồm các quá trình: lọc, song chắn, tuyển nổi, lắng, tách dầu mỡ, trung hòa. + Cấp 2 (xử lý thứ cấp): tách các chất hữu cơ hòa tan gồm các quá trình sinh học ( dùng vi sinh vật để xử lý), hóa học. + Cấp 3: khi yêu cầu về chất lượng nước cao. Xử lý các vi sinh vật gây bệnh gồm các quá trình sau: kết tủa, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, khử trùng bằng clo, ozon. Tách các chất dinh dưỡng N, P. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2. Phương pháp xử lý cơ học trong xử lý nước thải Mục đích: tách hạt rắn lơ lửng mà có thể ảnh hưởng đến đường ống. Các phương pháp thủy cơ: lọc qua song chắn hoặc lưới, lắng dưới tác dụng của lực trọng trường, điều hòa thành phần và lưu lượng nước thải. Nguyên tắc lựa chọn phương pháp: phụ thuộc kích thước và tính chất hóa lý hạt lơ lửng, hàm lượng chất rắn lơ lửng, lưu lượng nước thải và yều cầu chất lượng nước sau xử lý. . CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2. Phương pháp xử lý cơ học trong xử lý nước thải (tiếp) a. Lọc -Song chắn: lọc vật rắn thô, làm bằng kim loại, đặt ở cửa ngoài kênh, nghiêng một góc 60-75o. -Lưới lọc: tấm kim loại uốn thành hình tang trống, kích thước lỗ 0,5-1,0 mm, quay với vận tốc 0,1-0,5m/s. Chỉ cho nước thải qua bề mặt lưới, còn vật rắn bị giữ lại trong bề mặt lưới sẽ được cào ra. b. Bể điều hòa lưu lượng: nhằm ổn định lưu lượng nước thải và thành phần nước thải trước khi vào hệ thống xử lý. Đây là bể thu nước từ các nguồn khác nhau được gom lại để vào hệ thống xử lý chung. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2. Phương pháp xử lý cơ học trong xử lý nước thải (tiếp) c. Bể lắng -Tách chất lơ lửng dưới tác dụng của trọng lực. -Phân loại dựa theo chức năng: +Bể lắng cát: tách cát và tạp chất vô cơ không tan (dhạt=0,2-2mm) +Bể lắng cấp 1: tách chất hữu cơ, chất rắn còn lại +Bể lắng cấp 2: tách bùn sinh học khỏi nước thải và chất rắn còn lại. -Phân loại theo cách khác: +Bể lắng ngang +Bể lắng đứng +Bể lắng hướng tâm CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2. Phương pháp xử lý cơ học trong xử lý nước thải (tiếp) d. Lọc -Tách chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ mà bể lắng không tách được. -Cấu tạo: thường là các vách ngăn xốp, cho dòng nước đi qua và giữ lại các hạt rắn lơ lửng. -Động lực của quá trình: dưới tác dụng áp suất thủy tĩnh, áp suất cao trước vách ngăn hoặc áp suất chân không sau vách ngăn. -Yêu cầu: trở lực nhỏ, bền, dẻo cơ học, bền hóa học, không bị trương nở hoặc phá hủy trong điều kiện lọc. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2. Phương pháp xử lý cơ học trong xử lý nước thải (tiếp) d. Lọc -Phân loại: +Làm việc gián đoạn: thiết bị lọc hút, lọc tấm, lọc ép. +Làm việc liên tục: lọc hình trống, lọc đĩa, lọc thùng quay, chân không. +Lọc bằng vật liệu hạt: cát, sỏi, than cốc, than nâu, than bùn, than gỗ→yêu cầu có độ xốp, bề mặt riêng lớn. +Lọc chậm: Nước→lớp cát→sỏi đá→tự chảy qua với tốc độ lọc 0,2-0,3 m3/h. Sau một khoảng thời gian độ 30 ngày, phải thay khoảng 4-5cm lớp cát và lớp vật liệu mỏng đi. Khả năng lọc sạch cao nhưng kích thước bể lớn, công suất nhỏ. +Lọc nhanh: dùng các loại vật liệu lọc khác nhau, lớp trên có kích thước hạt lớn hơn lớp dưới. +Lọc ly tâm: chất lỏng chuyển động xoay tròn trong thùng quay, có tấm lưới lọc hoặc vải lọc. Định kỳ chất bẩn dính trên lưới sẽ được lấy ra ngoài CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải a. Phương pháp tuyển nổi -Tách hợp chất không tan và khó lắng, có khả năng tách được chất bẩn hòa tan như là chất hoạt động bề mặt. -Quá trình: sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng, chúng kết dính vào các hạt, khi lực nổi của tập hợp các bong khí đủ lớn sẽ kéo các hạt lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại tạo ra lớp bọt chứa hàm lượng các chất bẩn cao hơn trong chất lỏng ban đầu. -Với các hạt rắn kị nước: khi bóng khí dính chặt vào các hạt sẽ tạo ra một đường bọc lấy bền ngoài pha rắn lỏng làm kích thước hạt tăng lên nhưng khối lượng riêng hạt giảm đi sẽ nổi lên trên. … CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải (tiếp) a. Phương pháp tuyển nổi (tiếp) -Tác nhân tuyển nổi: không khí được sử dụng phổ biến nhất +Tuyển nổi bằng khí hòa tan: sục không khí vào ở áp suất cao, sau đó giảm áp. +Tuyển nổi bằng không khí: sục khí ở áp suất thông thường. +Tuyển nổi chân không: bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không -Ưu điểm: có thể tách hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ khi hạt nổi thành váng trên bề mặt và được thu gom bằng bộ phận vớt bọt. Chi phí đầu tư vận hành không lớn, thiết bị đơn giản, hiệu suất tách cao, bùn có độ ẩm thấp. -Ứng dụng: trong xử lý nước thải công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm, dầu mỏ, sợi tổng hợp, giấy, da… CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải (tiếp) b. Phương pháp đông tụ- keo tụ -Chất ô nhiễm thường ở dưới dạng keo, để tách ra cần tăng kích thước và khối lượng riêng của hạt bằng cách lien kết thành tập hợp hạt. -Lắng trọng lực: trung hòa điện tích các hạt keo, sau đó liên kết các hạt keo trung hòa lại với nhau. -Quá trình đông tụ: quá trình trung hòa các hạt keo. -Quá trình keo tụ: quá trình lien kết các hạt keo với nhau tạo thành hạt lớn hơn. -Hai quá trình trên luôn luôn đi liền với nhau và dung hóa chất làm tác nhân đông keo tụ. -VD: Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O→hòa tan tốt, rẻ, hiệu quả cao. Phèn sắt Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3→khả năng keo tụ tốt ở nhiệt độ thấp, dải pH rộng, kích thước keo lớn, có thể khử được mùi vị, tuy nhiên sinh màu do có sắt. -Để tăng hiệu quả keo tụ cho thêm chất trợ keo (chất hữu cơ tổng hợp, diosilic xSiO2.H2O). CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải (tiếp) c. Phương pháp hấp phụ -Là phương pháp giữ chất hòa tan trên bề mặt chất rắn. -Chất hấp phụ là chất rắn (than hoạt tính, oxit Al, chất tổng hợp, tro, xỉ, mạt sắt, đất sét…) -Chất bị hấp phụ thường là các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học hoặc xử lý cục bộ nằm trong pha lỏng. -Hiệu suất quá trình phụ thuộc: nồng độ, bản chất, cấu trúc chất tan, nhiệt độ nước thải, đặc tính chất hấp phụ. -Tái sinh chất hấp phụ: khi nó đạt đến độ bão hòa. -Ứng dụng: tách chất hữu cơ (phenol, Alkyl benzene,…), chất hoạt động bề mặt (sunfonic axit…), thuốc nhuộm hữu cơ, các hóa chất thơm. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải (tiếp) d. Phương pháp trao đổi ion -Là quá trình ion nằm trên bề mặt của pha rắn sẽ trao đổi với các ion cùng điện tích trong nước khi xảy ra quá trình tiếp xúc. -Chất trao đổi ion: ionit, là các chất rắn, vô cơ hoặc là hữu cơ. -Chất trao đổi ion là các hợp chất tự nhiên: Zeolit tự nhiên, khoáng, đất sét, Na2OAlO3nSiO2.mH2O, [Ca5(PO4)]F, hidroxit apatit [Ca3(PO4)2]OH. -Chất trao đổi ion tổng hợp: hidroxit kim loại (Al2O3, Ca2O3…), hữu cơ (R.SO3H, R-COOH,…). -Tái sinh: anionit bằng dung dịch kiềm, cationit bằng dung dịch axit. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3. Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải (tiếp) d. Phương pháp trao đổi ion (tiếp) -Ứng dụng: tách kim loại nặng như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, Cd..và các á kim như CN, AsO33+, PO43-, các chất phóng xạ… Chất trao đổi ion tổng hợp: - Hidorxit kim loại: Al2O3, Cr2O3, Zi. - Hữu cơ: R.SO3, H, R-COOH, R(OH), R-PO3H. R-SO3H + M+  R-SO3-Me + H+ Chất rắn Tan trong nước CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI d. Phương pháp trao đổi ion (tiếp) Sau một thời gian các ionit sẽ bão hoà, cần được tái sinh, các catrionit bằng dung dịch axit và các anont bằng dung dịch kiềm. Trao đổi ion làm sạch nước thải khỏi cacs kim loại nặng như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, Cd, cũng như tách các ánh kim: CN, , , các chất phóng xạ. e. Phương pháp màng Màng là một pha có vai tro ngăn cách giữa các pha khác nhau, mà có thể là một chất rắn, keo trương nổi, chất lỏng. Các quá trình tách chất hợp tan trong nước bằng màng gồm: - Phương pháp thẩm thấu ngược (Reurve Osmosis) - Phương pháp siêu lọc (Utia filtration) - Thẩm tách, điện thẩm tách CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI d. Phương pháp thẩm thấu ngược MàngMàng Nước thải Màng Nước thải Nước sạch Nước sạchNước sạch * Quá trình thẩm thấu - Tách hạt có khối lượng phân tử thấp, P thẩm thấu cao - Siêu lọc: Tách chất P thẩm thấu nhỏ, hạt có khối lượng phân tử cao > 500. - (3): Tách Anon, cation nhỏ CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4. Phương pháp hoá học a. Phương pháp trung hoà Đưa PH của nước thải về 6,5  8,5: khoảng pH thích hợp cho quá trình xử lý tiếp hoặc trước khi thải  Nguồn tiếp H Gồm: - Trộn nước thải có tính axit với nước thải có tính kiềm ((PH8)). - Bổ sung các chất hoá học vào nước để điều chỉnh PH của nước thải axit: NaOH, KOH, Na2CO3, NH3.H2O, Ca(OH)2, Dolomit (CaCO3.MgCO3) - Nước thải kiềm: H2SO4, HCl, CO2 - Cho nước thải chảy qua vật liệu lọc có khả năng trung hòa nước axit, đưa quá đá vôi, tro, xỉ, xi măng. - Trung hoà bằng khí: Nước thải có tính kiềm: Sục HSO2, NOx, HCl Nước thải có tính axit: Sục NH3. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4. Phương pháp hoá học (tiếp) b. Phương pháp oxi hoá khử Dùng các chất có oxi hoá_khử chuyển chất trong nước thải  Các chất ít độc hơn, tách ra khỏi nước. + Oxy hoá bằng Cl: Cl2 + H2O  HOCl + HCl HOCl  H+ + OCl- (mang tính oxi hoá mạnh) Cl2 + OH- + CN-  CNO- + 2Cl- + H2O CNO- + 4OH- + 3Cl  CO2 + 6Cl- +N2 + 2H2O + Oxy hóa bằng H2O2 CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4. Phương pháp hoá học b. Phương pháp oxi hoá khử (Tiếp) Dùng các chất có oxi hoá_khử chuyển chất trong nước thải  Các chất ít độc hơn, tách ra khỏi nước. + Oxy hoá bằng ozon (O3) FeSO4 + H2SO4 + O3  Fe2(SO4)3 + H2O + O2 MnSO4 + O3 +H2O  H2MnO3 + O2 + H2SO4 + Khử bằng NaHSO3, FeSO4 4H2CrO4 + 6NaHSO4 + 3H2SO4  2Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 10H2O 6FeSO4 + 3CrO3 + 6H2O + 6H2O  3Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3 + 6H2O CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5. Phương pháp sinh học - Sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ những chất hữu cơ. Trong quá trình vi sinh vật nhận chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng sẽ phát triển. - Nước thải khi xử lý bằng phương pháp sinh học được đặc trưng bằng BOD, COD. - Yêu cầu của nước thải khi xử lý bằng sinh học không chứa độc chất với vi sinh vật, không chứa các muối kim loại hoặc kim loại nặng. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5. Phương pháp sinh học (tiếp) - Có thể phân loại phương pháp xử lý sinh học theo 2 cách chính: + Phương pháp hiếu khí: Là phương pháp sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí để phân huỷ các chất hữu cơ. Cần bổ sung O2 liên tục và nhiệt độ xử lý từ20 - 40 0C; pH = 6,5 – 8,5, có chất dinh dưỡng để nuôi vi sinh vật. + Phương pháp yếm khí: Phương pháp sử dụng vi sinh vật yếm khí là vi sinh vật không lấy oxy trong không khí mà lấy oxy trong hợp chất hoá học khác. Trong nước thải, phương pháp hiếu khí tác dụng hơn. CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI a. Phương pháp hiếu khí Gồm bể thông khí sinh học, lọc khí sinh học, bể lọc sinh học, hồ sinh học. * Phương pháp biểu khí sử dụng bể thông khí sinh học (bể aeroten) Trong bể aeroten, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái huyền phù. Nước thải chứa chất hữu cơ tx