ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ môi TRƯỜNG

*Lắng: là quá trình làm lắng các hợp chất hữu cơ lơ lửng, lắng bùn cặn +Tách các loại cặn FeOH3, Mn OH4 sau khi OXH FeII, Mn II +Xử lý nước rửa lọc nhằm làm đặc cặn bùn từ thiết bị lọc..

ĐỀ CƯƠNG CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

I Công nghệ xử lý nước

1 Trình bày các công trình cần có trong một hệ thống xử lý nước ngầm, giải thích nhiêm vu ̣các công trình.

Nguồn nước ngầm Làm thoángLắng  Lọc khử trùng Cấp nước

*Làm thoáng: hòa tan ôxi vào nước nhằm chuyển hóa Fe2+, Mn2+ thành Fe(OH)3, Mn(OH)4, làm giảm bớt nồng độ khí độc

- Làm thoáng tự nhiên:

+ nước cần loại bỏ sắt đc làm thoáng bằng hệ thống màng tràn, giàn phun mưa với các sàn xi măng rải xỉ, sàn làm bằng tre, gỗ or dùng thép đục lỗ

+Lượng ôxy hoà tan sau làm thoáng bằng 55%lượng ôxy hoà tan bão hoà Hàm lượng CO2 sau làm thoáng giảm 50%

- Làm thoáng cưỡng bức:

+Cấu tạo của tháp làm thoáng cưỡng bức cũng gần giống như tháp làm thoáng tự nhiên,chỉ khác là không khí được đưa vào tháp cưỡngbức bằng quạt gió Không khí đi ngược chiều với chiều rơi của các tia nước.Lưu lượng tưới thường lấy từ 30 đến 40 m3/m2.h Lượng không khí cấp vào từ 4 đến 6m3 cho 1m3 nước cần làm thoáng

+ Lượng ôxy hoà tan sau làm thoáng bằng 70% hàm lượng ôxy hoà tan bão hoà Hàmlượng CO2 sau làm thoáng giảm 75%

*Lắng: là quá trình làm lắng các hợp chất hữu cơ lơ lửng, lắng bùn cặn

+Tách các loại cặn Fe(OH)3, Mn (OH)4 sau khi OXH Fe(II), Mn( II)

+Xử lý nước rửa lọc nhằm làm đặc cặn bùn từ thiết bị lọc

- Bể lắng đứng:

Thường áp dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ <3000 m3/ngày

- Bể lắng ngang:

Thường đc sử dụng trong các trạm xử lý có công suất >3000 m3/ ngày đvs trường hợp xử nước có dùng phèn, và áp dung vs bất kỳ công suất nào cho các trạm xử lý

ko dùng phèn

- Bể lắng lý tâm:

Đc áp dụng để sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao (>2000 m3/l), và công suất ≥ 30.000m3/ngày

*Lọc: Loại trừ các hạt cặn nhỏ không có khả năng lắng xuống trong bề lắng nhưng

có khả năng kết dính trên bề mặt vật liệu lọc

- Bể lọc nhanh: gồm có 3 lớp than hoạt tính; than atraxit; cát thạch anh Sử dụng để lọc nước có hàm lượng chất rắn lơ lửng 15- 50 mg/l

- Bể lọc chậm: Có cấu tạo là 1 lớp cát mịn Sử dụng để lọc nước có hàm lượng chất thải rắn lơ lửng là 5-10mg/l

*Khử trùng: Tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng còn sót lại sau quá trình lọc

Các loại chất khử trùng thường dc sử dụng là:Cl ; O3; nhiệt; sóng siêu âm; tia cực tím…

2.Trình bày các công trình cần có trong một hệ thống xử lý nước mặt, giải thích nhiêm vu ̣các công trình

Nước mặt Song chắn rác Bể trộn Keo tụ và tạo bông Lắng Lọc

khử trùng Bể chứa

*Song chắn rác:

- dùng để giữ lại các rác thô có lẫn trong nguồn nước mặt ( giấy, cỏ cây, túi nilon…) để đảm bảo cho các thiết bị và công trình sử lý tiếp theo vì các loại rác này có thể làm tắc nghẽn đường dẫn nước, hư hỏng máy bơm

- Lưới chắn rác: Loại trừ rác, các mảnh vỡ kích thước nhỏ, một phần rong rêu trôi theo dòng nước

*Bể trộn:Phân tán nhanh và đều phèn, các hóa chất khác vào nước cần xử lý

*Keo tụ và tạo bông: Tạo điều kiện và thực hiện quá trình kết dính các hạt cặn keo phân tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc

*Lắng: Lắng bông cặn sau khi thực hiện quá trình keo tụ; xử lý nước rửa lọc nhằm làm đặc cặn bùn từ thiết bị lọc, loại trừ các loại vi khuẩn, virut

- Bể lắng đứng:

Thường áp dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ <3000 m3/ngày

- Bể lắng ngang:

Thường đc sử dụng trong các trạm xử lý có công suất >30.000 m3/ ngày đvs trường hợp xử nước có dùng phèn, và áp dung vs bất kỳ công suất nào cho các trạm xử lý

ko dùng phèn

- Bể lắng lý tâm:

Đc áp dụng để sơ lắng các nguồn nước có hàm lượng cặn cao (>2000 m3/l), và công suất ≥ 30.000m3/ngày

*Lọc: Loại trừ các hạt cặn nhỏ không có khả năng lắng xuống trong bề lắng nhưng

có khả năng kết dính trên bề mặt vật liệu lọc

-Bể lọc nhanh: gồm có 3 lớp than hoạt tính; than atraxit; cát thạch anh Sử dụng để lọc nước có hàm lượng chất rắn lơ lửng 15- 50 mg/l

-Bể lọc chậm: Có cấu tạo là 1 lớp cát mịn Sử dụng để lọc nước có hàm lượng chất thải rắn lơ lửng là 5-10mg/l

-Bể lọc áp lực: là 1 loại bể lọc khép kín, thường đc chế tạo bằng sắt thép có dạng hình trụ đứng or hình trụ ngang Sử dụng để xử lý nước mặt có dùng chất phản ứng khi hàm lượng cặn của nguồn nước lên đến 50mg/l, độ đục cao

*Khử trùng: Tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng còn sót lại sau quá trình lọc

Các loại chất khử trùng thường dc sử dụng là:Cl ; O3; nhiệt; sóng siêu âm; tia cực tím…

3 Đề xuất dây truyền xử lý nước cấp vs các thông số cho trước:

*Khi lựa chọn các công trình cần so sánh đối chiếu vs bảng sau:

II Công nghệ xử lý khí thải

2.1.Cấu tạo của buồng lắng bụi.

-Cấu tạo : buồng lắng bụi là 1 thể tích hình hộp, có tiết diện đầu vào và tiết diện đầu ra nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện buồng lắng để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, hạt bụi có đủ thời gian rơi xuống, chạm đáy

2.2.Nêu nguyên tắc, vẽ sơ đồ công nghệ xử lý SO 2 bằng dd sữa vôi

*Nguyên tắc:Khí thải SO2 đc hấp thụ bằng dd sữa vôi( dd có chứa CaO, CaCO3, cho thêm 5-15% CaSO3 or CaSO4) SO2 phản ứng vs sữa vôi tạo ra CaSO3, CaSO4, các chất rắn này liên tục đc tách ra khỏi dd sữa vôi, phần còn lại sau khi đã bổ sung CaO và CaCO3 sẽ đc bơm trở lại tháp hấp thụ

Các phương trình : CaO +H2O  Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 +H2O CaCO3 + CO2 +H2O  Ca( HCO3) Ca( HCO3) + SO2 +H2O CaSO3.2H2O + CO2 CaSO3.2H2O + ½ O2  CaSO4.2H2O

*Sơ đồ công nghệ

1: Tháp hấp thụ; 2: Bộ phận tách tinh thể; 3: Bộ lọc chân ko; 4,5: Máy bơm; Thùng hòa trộn dung dịch; 7: Máy đập; 8:máy nghiền

-Nguyên lý:Khói thải đc lọc sạch tro bụi đi vào Scubơ 1 tại đó SO2 đc hấp thụ bằng sữa vôi tưới lên trên vật liệu đệm rỗng, nước chảy ra từ Scubơ 1 chứa nhiều CaSO3.0.5 H2O và CaSO4.2H 2O , một ít tro bui, dd trên đc đưa sang bộ phận 2 ( bình rỗng, thời gian lưu lớn) , có tác dụng hình thành tinh thể, dd từ 2 đi ra, 1 phần tưới lại Scubơ1, phần còn lại qua bình lọc chân ko

3, tinh thể tạo thành bùn căn đc thải ra ngoài.Đá vôi đc đập, nghiền ở thiết

bị 7,8 rồi vào thùng 6 để pha trộn vs dd loãng chảy ra từ bộ phận lọc chân ko

3, tạo thành dd sữa vôi mới

2.3 Nguyên tắc, vẽ sơ đồ công nghệ xử lý NO X bằng nước.

*Nguyên tắc: NO2 ;N2O4 kết hợp vs nước tạo thành axit nitơ và axit nitric Tiếp theo axit nitơ có thể bị oxy hóa tạo thành đioxit nitơ mà đến lượt mình nó sẽ kết hợp vs nước nhiều hơn

-Các phương trình: 2 NO2 (hay N2O4) + H2O HNO3 +HNO2

2HNO2 NO+ NO2( or ½ N2O4) +H2O

NO +1/2 O2  NO2 2NO2  N2O4

*Thiết bị tháp sục khí sủi bọt

- Nguyên tắc: Các oxit nitơ đc khử bằng cách cho dòng khí đi qua hàng loạt các khay sủi bọt vs chuyển động ngược chiều giữa khí và nước hay dd axit nitric trong nước

*Thiết bị Venturi

-Nguyên tắc: nước đc phun cùng trục và cùng chiều vs dòng khí chuyển động , với vận tốc cao trong chỗ thác của ống venture, nước bị xé nhỏ thành gọt mịn làm cho diện tích tiếp xúc giữa khí và nước tăng cao Qúa trình hấp thụ khí NOx xảy ra

mạnh Nước cũng hấp thụ mạnh oxy và do đó phần lớn oxit nitơ bị ỗi hóa ngay trong pha lỏng

III Công nghệ xử lý chất thải rắn và kiểm soát chất thải nguy hại

1Trình bày cấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Cấu tạo của bãi chôn lấp hoàn chỉnh bao gồm lớp lót đáy, lớp phủ trung gian (lớp phủ hằng ngày), hệ thống thu gom nước rác, ô chôn lấp, hệ thống thu gom khí, lớp phủ bên trên cùng, các rãnh thu gom nước mưa

a Cấu tạo của lớp lót đáy.

Mục đích của lớp lót đáy: Để đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường, tránh nguồn nước rỉ rác xâm nhập vào gây ô nhiễm môi trường đất, nước ngầm

Lớp đất nén= 60cm Lớp vải kỹ thuật Lớp sỏi đỡ (30cm)

Lớp sét nén (60cm)

Màng polyme(1- 2 mm)

Rác

Đường kính từ 15 -20cm

- Lớp đất nén: ngăn cách vs lớp rác bên trên, BV lớp đất đáy

- Lớp vải kỹ thuật nhằm ngăn lớp cát và tránh tắc đường ống dẫn nc rác

- Lớp sỏi đỡ là lớp đặt ống dẫn thu nc rác

- Lớp màng polyme chống thấm, nc k thoát ra ngoài

- Lớp sét để BV màng polymer, tránh rủi ro, giữ lại kim loại nặng và chất hữu cơ bằng hấp phụ và trao đổi ion

b Cấu tạo lớp phủ trung gian (lớp phủ hàng ngày)

- Lớp này có thể làm bằng đất, vật liệu xây dựng, đất sét of hợp chất hữu cơ, có độ dày 15-30cm

- Tác dụng: ngăn k cho rác bay: tránh chuột, côn trùng, VSV sống ở bãi rác; ngăn mùi và tạo cảnh quan cho rác, tránh k cho mùi phát tán đi xa

- Có thể tận dụng thể tích of bãi rác bằng cách chọn lớp phủ trung gian bằng polymer

c Lớp phủ bề mặt (lớp phủ trên cùng)

Mục đích:

- Ngăn chặn bốc mùi, gây ô nhiễm

- Ngăn chặn nước mưa thấm vào bãi rác

- Thu gom lượng khí thải phát sinh

- Khôi phục lại cảnh quan ban đầu

- Ngăn cản các loại côn trùng, ruồi muỗi sinh sôi và phát triển

lớp đất phủ bề mặt (60cm) Sỏi đỡ (30cm)

Rác

Màng polyme Đất sét nén (60 cm)

Lớp đất

màu

(60cm)

Lớp vải kỹ thuật

d Hệ thống thu nước rác.

- Đáy bãi rác có độ dốc : Ống chính: 1-5%

Ống phụ: 0,5-1%

- Các rãnh sâu 0,6cm và đường kính bằng đường kính hạt cát nhỏ nhất

===>Ngăn ngừa ảnh hưởng of rác ts nc ngầm, phải chọn cấu tạo lớp lót đáy phù hợp vs kinh tế và điều kiện thủy văn

- Tầng thu nc rác có chiều dày ít nhất là 50cm bằng cát, sỏi và hạt có kích thước

≤ 0,075mm

- Ống thu nc rác có độ dốc >2%, chiều dài ống <100m, đường kính ống chính

>300mm, đường kính of ống nhánh ≥ 250mm

- Hồ chứa nc rác phải có thể tích có thể chứa lượng nc rác phát sinh trong 3 ngày

d Hệ thống thu khí bãi rác

- Ống thu khí bãi rác đc làm bằng nhựa PVC đường kính d=150mm; có đục lỗ vs đường kính= 1cm;

- Khoảng cách giữa các lỗ là 15cm; khoảng cách giữa các ống là 45-60cm; chiều sâu ống

=80% so vs độ sâu ô chôn lấp

===> Thu khí bãi rác tránh gây ảnh hưởng ts cảnh quan, MT xung quanh tạo nguồn nhiên liệu đốt phát điện, giảm thiểu ÔN kk và nguy cơ cháy nổ.

Sơ đồ hệ thống thu gom khí thải từ bãi rác

2.Phân tích ưu nhược điểm của phương pháp ủ sinh học hiếu khí, kỵ khí, đốt, chôn lấp trong xử lý chất thải rắn

-

Ưu

Ống thu khí

Rác

Xử lý Phát điện Quạt hút

+Loại trừ đc 50% lượng rác SH bao gồm các chất hữu cơ là thành phần gây ÔN

MT đất, nc, kk

+Use lại đc 50% các chất hữu cơ có trong thành phần rác thải để chế biến làm phân bón phục vụ nông nghiệp theo hướng cân bằng ST Hạn chế việc nhập khẩu phân bón hóa học để bảo vệ đất đai

+Tiết kiệm đất use làm bãi chôn lấp Tăng khả năng chống ONMT Cải thiện đời sống cộng đồng

+Vận hành đơn giản, bảo trì dễ dàng Dễ kiểm soát clg sản phẩm

+Giá thành tương đối thấp, có thể chấp nhận đc

+Phân loại rác thải use đc các chất có thể tái chế như: KL màu, sắt, thép, thủy tinh, nhựa, giấy, bìa… phục vụ cho công nghiệp

+ Trong quá trình chuyển hóa, nc rác sẽ chảy ra Nc này sẽ đc thu lại bằng một hệ thống rãnh xung quanh khu vực để đưa về một bể đặt tại cuối khu ủ rác Tại đây

nc rác sẽ đc bơm tưới và rác ủ để bổ sung độ ẩm

- Nhược:

+ Mức độ tự động of hệ thống chưa cao

+Việc phân loại CT vẫn phải thực hiện bằng PP thủ công nên để gây ảnh hưởng đến sức khỏe

+ Nạp liệu thủ công, năng suất kém

+ Phần tinh chế chất lượng kém do tư trang tự chế

+Phần pha trộn và đóng bao thủ công, chất lượng k đồng đều

b phương pháp ủ sinh học kỵ khí

- Ưu

+sử dụng CO2 để ủ không cần O2

+ sử dụng ít bùn hơn 3-20 lần so vơi hiếu khí

+ sinh ra CH4 để đốt, giảm BOD trong bùn đã phân hủy

+ giảm nhu cầu năng lượng cho quá trình

+ có thể hoạt động chế độ tải trọng cao

+ có thể phân hủy sinh học các hợp chất tổng hợp, hợp chất khó phân hủy như: ligin

+ Giảm diện tích chôn lấp chất thải, giảm diện tích đất chôn lấp chất thải, tăng khả năng chống ONMT

+ Use lại đc 50% các chất hữu cơ có trong thành phần CT để chế biến làm phân bón

- Nhược

+ diễn ra chậm

+ nhạy cảm hơn phân hủy chất độc

+ Mức độ tự động hóa chưa cao

+ Việc phân loại vẫn phải thực hiện thủ công nên ảnh hưởng đến sức khỏe

of ng công nhân

+ Chất lượng sp chưa cao, k đồng đều

+ Nhạy cảm hơn ủ sinh học hiếu khí trong việc phân hủy các chất độc + Khời động mất nhiều thời gian

+ đòi hỏi nồng độ các chất ban đầu tương đối cao

c.PP đốt

- Ưu

+ Phương pháp này là giảm được thể tích và khối lượng, của chất thải đến 70 - 90% so với thể tích chất thải ban đầu (Giảm một cách nhanh chóng, thời gian lữu trữ ngắn)

+ Có thể đốt tại chỗ không cần phải vận chuyển đi xa

+ Nhiệt tỏa ra của quá trình đốt có thể sử dụng cho các quá trình khác

+Kiểm soát được ô nhiễm không khí, giảm tác động đến môi trường không khí +Có thể sử dụng phương pháp này để xử lý phần lớn các chất thải hữu cơ nguy hại +Yêu cầu diện tích nhỏ hơn so với phương pháp xử lý bằng sinh học và chôn lấp +Ô nhiễm nước ngầm ít hơn đối với phương pháp xử lý bằng chôn lấp

+Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải rắn

+Giảm thể tích tối đa sau khi xử lý, cho nên tiết kiệm được diện tích chôn

+Tro thải ra sau khi đốt thường là những chất trơ

- Nhược

+Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao

+Chi phí đầu tư ban đầu lớn

+Không phải mọi chất thải đều có thể đốt được

+Phải bổ sung nhiên liệu cho quá trình đốt

d.PP chôn lấp

- Ưu

+Phù hợp với những nơi có diện tích đất rộng

+Xử lí được tất cả các loại CTR, kể cả các CTR mà những phương pháp

khác không thể xử lý triệt để hoặc không xử lý được

+ BCL sau khi đóng cửa có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau

như: bãi đổ xe, sân chơi, công viên…

+Thu hồi năng lượng từ khí gas.

+Là PP k thể thiếu dù cho áp dụng bất kì phương pháp nào

+Linh hoạt trong quá trình sử dụng (khi khối lượng CTR gia tăng có thể tăng cường thêm công nhân và thiết bị cơ giới), trong khi các phương pháp khác phải được mở rộng qui mô công nghệ để tăng công suất +Đầu tư ban đầu và chi phí hoạt động của BCL thấp hơn so với những phương pháp khác

- Nhược

+Tốn nhiều diện tích đất chôn lấp, nhất là những nơi tài nguyên đất còn khan hiếm

+Phải phù hợp với yêu cầu địa hình, địa chất, khí tượng của từng địa phương cho nên việc nghiên cứu lập dự án khả thi ban đầu khá công phu và tốn kém

+Lây lan các dòch bệnh

+Gây ô nhiễm môi trường nước, đất, khí xung quanh BCL

+ Khó khăn và tốn kém trong việc kiểm soát khí thải và nước thải

Đề xuất dây truyền xử lý nc

Độ màu

Xử lý nc cấp X/lý nc mặt Độ đục

SS VD:Đề xuất dây truyền xử lý vs dây truyền:

PHẦN KO QUAN TRỌNG

1.Trình bày cấu tao Cyclon , buồng lắng bụi

*Cấu tạo của Cyclon

x/lý nc cấp( Fe,Mn,Asen,…)

Cấu tạo Cyclon như sau: Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên Không khí vào cyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài