Bài thuyết trình Cơ sở công nghiệp môi trường: Quá trình oxy hóa khử

Bài thuyết trình Cơ sở công nghiệp môi trường: Quá trình oxy hóa khử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA: CNSH&KTMT

Môn: CƠ SỞ CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH OXY HÓA – KHỬ

GVHD: TRẦN THỊ NGỌC MAI

4 NGUYỄN THỊ NGỌC

DIÊN 2009120057 Khử com

NỘI DUNG CHÍNH

I Giới thiệu chung

1 Khái niệm oxi hóa khử

2 Quá trình oxi hóa khử

II Các ứng dụng của phản ứng oxi hóa khử

1 Khái niệm phản ứng oxy hóa khử

Là phản ứng có sự trao đổi electron giữa các nguyên tử của những nguyên tử tham gia phản ứng Mỗi phản ứng có 2 quá trình xảy ra đồng thời là sự khử và sự oxi hóa

I giới thiệu chung

2 Quá trình oxy hóa khử trong

là phương pháp đơn giản nhưng tốn kém năng lượng,chỉ có thể áp dụng ở quy mô nhỏ

1.1.2 Phương pháp khử trùng bằng tia cực

tím

Khái niệm: UV là tia bức xạ

điện từ có bước sóng khoảng

quả Tuy nhiên khả năng

nhiễm khuẩn rất cao và chi phí

cao

1.1.3 Phương pháp siêu âm

- Dùng dòng điện siêu âm

với cường độ không nhỏ

hơn 2w/cm2 trong thời

gian khoảng trên 5 phút

có khả năng diệt được

toàn bộ vi sinh vật trong

nước

1.1.4 Phương pháp lọc

- Thường dùng các tấm sành sứ gốm có 

khe rãnh cực nhỏ dùng để loại bỏ các vi 

sinh vật có kích thước 103 – 2.103nm

1.2 phương pháp hóa học

1.2.1 khử trùng bằng ozon

 Cách tạo ozon

 Tia lửa điện: an toàn hiệu quả,dễ dàng kiểm

soát được ozon

 Điện phân: dễ dàng tạo ra ozon nhưng ít được

sử dụng trong xử lý nước uống, phương pháp này đắt gấp 2-5 lần so với dùng tia lửa điện

 Quang hóa (bức xạ tia cực tím)

 Phạm vi ứng dụng của ozon

- Nước sinh hoạt:

 Cải thiện chất hữu cơ gây màu gây mùi.

 Diệt vi khuẩn và vi trùng.

 Oxi hóa các chất hữu cơ.

 Oxi hóa các kim loại (khử sắt và mangan).

- Nước bể bơi:

 Góp phấn cải thiện nước về độ trong,khử trùng

nước, giảm lượng clo kết hợp trong bể bơi.

-Nước thải sinh hoạt:

 Khử trùng nước thải đã lọc sạch.

 Khử mùi tronng xử lý bùn.

 ƯU ĐIỂM:

- ozon hiệu quả hơn clo trong việc diệt virut và vi khuẩn.

- Quá trình khử trùng diễn ra trong thời gian ngắn.

- Quá trình khử trùng diễn ra hiệu quả và đạt chất lượng tốt.

- Không cấn quan tâm đến việc vận chuyển và bảo quản chất khử trùng.

1.2.2 KHỬ TRÙNG BẰNG Chlorimre VÀ

CÁC HỢP CHẤT CỦA NÓ

BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH KHỬ TRÙNG Chlorimre VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA NÓ

Vỏ tế bào vi sinh

Men tế bào

Tế bào bị diệt vong

So sánh hiệu quả khử trùng của các

phương pháp

Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

 khử trùng sau khi xử lý mang lại hiệu quả cao nhất

Phương pháp Hiệu quả (%)

Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học 25 ¸ 75

Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng 40 ¸ 80

Bể lọc sinh học nhỏ giọt 90 ¸ 95

Chlorine hóa nước thải sau xử lý 98 ¸ 99

Các hóa chất được dùng trong khử trùng là Cl2, ClO2, Ca(ClO)2, NaOCl

CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA

- Ở 20 và 1atm clo hòa tan rất mạnh trong nước

CL2 + H2O HOCL(hypochlorous acide)++

hypochlorous acide bị ion hóa thành hypochlorite ion HOCl = H + +OCl -

HOCl Và OCl - được coi là lượng chlor tự do hữu

dụng

calcium hypochlorite cũng được sử dụng

sơ đồ 1 bể tiếp xúc chlorine

Tổng chiều dài của kênh có thể tính bằng công thức

Trong đó:

L: tổng chiều dài của kênh

V/Q: thời gian lưu tồn theo lý thuyết (t), hay thời gian tiếp xúc

W: chiều rộng kênh

D: chiều sâu mực nước trong kênh

Qmax: lưu lượng nước thải ở tải đỉnh

- Người ta thường sử dụng thời gian tiếp xúc là 15 phút chiều rộng của kênh là 0,3 m và chiều sâu của nước trong kênh là 1,33 m.

Để dễ dàng loại bỏ các cặn lắng, bể tiếp xúc nên được lắp đặt các ống thoát nước ở dưới đáy.

các liều lượng clo thường dùng cho các mục

đích khác nhau trong xử lý nước thải

Mục đích sử dụng Liều lượng(mg/L) Ngăn quá trình ăn mòn do H2S 2-9

Khử trùng nước thải chưa qua sử lý 6-25

Khử trùng nước thải đã qua xử lý cấp 1 5-20

Khử trùng nước thải sau khi kết tủa hóa học 2-6

Khử trùng nước thải đã qua xử lý bể sinh học 3-15

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

khử trùng

• Khả năng diệt khuẩn của các hóa chất

• Quá trình khuấy trộn ban đầu

• Đặc tính của nước thải

• Thời gian tiếp xúc giũa nước thải và chất khử

trùng

• Đặc điểm của vi sinh vất

- Với nồng độ nhẹ có thể tiêu diệt vi sinh vật và tảo.

- Thời gian tiếp xúc cao.

- Chi phí lớn

- Ảnh hưởng đến sức khỏe, ít sử dụng.

2.2 Khử cyanide bằng ozone

Cyanide cũng có thể bị oxy hóa bằng ozone và tạo thành các sản phẩm không độc hại theo phương

trình phản ứng sau:

Phản ứng này phụ thuộc rất nhiều vào pH trong

môi trường kiềm ở pH từ 11 đến 12

3 khử crom

Phương pháp khử thường dùng để chuyển các

chất độc hại sang trạng thái khử có độc lập thấp hơn để tách khỏi nước thải. Theo tiêu chuẩn B

(TCVN 5945-1995 ), nồng độ giới hạn cho phép của crom(VI) trong nước thải công nghiệp thả

vào nguồn nước mặt là 0,1 mg/l

Các chất khử crom (VI) thường là sunfua , natri

bi sunfit , khói chứa , polisunfit, natrisunfua , các muối sắt

Nguyên tắc: ->  Với natri sunfua:

Với natri bisunfit:

Với sunfats sắt:

Dùng, trong dung dịch nước natri sunfua bị

thủy phân mạnh và sinh ra , khi đó sẽ tạo thành crom(III) mà không cần phải cho thêm kiềm:

Dùng natri sunfi và sắt thì phải cho thêm vôi sữa hoặc môt loại kiềm nào đó để có thể lắng được

Cảm ơn cô và các bạn

đã lắng

nghe