CHƯƠNG 10. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ 2

„ Trao đổi ion„ Siêu lọc & thẩm thấu ngược „ Điện hóa Thường là ở công trình xử lý chính hoặc xử lý bậc cao... Hấp phụ„ Chất hấp phụ: thường là than hoạt tính, bentonite, keo nhôm, hydro

Chapter 10

Xử lý nước thải

bằng phương pháp hóa lý

„ Trao đổi ion

„ Siêu lọc & thẩm thấu ngược

„ Điện hóa

Thường là ở công trình xử lý chính hoặc xử lý bậc cao

Hấp phụ

„ Chất hấp phụ: thường là than hoạt tính, bentonite,

keo nhôm, hydroxyde kim loại (hấp phụ trên bông keo tụ)

ƒ Than hoạt tính:

¾ Dạng bột (PAC).- powder activated carbon: kích thước trung bình 0.15 and 0 25 mm (<1mm) large surface to volume ratio => trở lực lớp lọcand 0.25 mm (<1mm), large surface to volume ratio => trở lực lớp lọc

¾ Dạng hạt (GAC) granular activated carbon: cỡ hạt trung bình 1.5-5mm, trở lực khuếch tán (diffusion resistance)

Ứ d hấ h

Ứng dụng hấp phụ

Ứng dụng hấp phụ

‰ Ứng dụng:

Xử lý nước cấp

9 Organic Chemicals Removal

9 Disinfection By-Product (DBP) Removal

9 Khử ùi ị

9 Khử mùi, vị

9 Khử VOC

9 Mercury & chlorine removal

9 Mercury & chlorine removal

Xử lý nước thải : khử BOD & COD, xử lý bậc cao

Trao đổi ion

„ Nhựa trao đổi ion: crosslinked polystyrene based

Trao đổi ion

„ Ái lực ion đối với sulphonic acid resin

Ái l đối ới i b i i i

„ Ái lực đối với amin base anionic resin

Xử lý nước cấp: Làm mềm nước, khử khoáng, khử muối

Xử lý nước thải: loại kim loại nặng nirate nitrit ammonia

Trao đổi ion

Đặc điểm:

9 h hí ậ hà h ( ê ố ă l ) đố hấ

9 Chi phí vận hành (tiêu tốn năng lượng) tương đối thấp

Problems:

9 Các ion kết tủa, làm giảm chất lượng nhựa (vd: CaSO4, Fe3+)

9Các chất hữu cơ, vi sinh vật bị hấp phụ trên nhựa TDI

9Chlorin có thể phá hủy tính chất nhựa

9Nước thải chứa chất ô nhiễm sau khi tái sinh (1-5% treated water)

Quá trình lọc

Lọc qua lớp hạt: Loại TSS

‰Xử lý nước cấp

‰Xử lý nước thải: thay thế bể lắng hoặc bậc cao

‰Kết hợp lọc hấp phụ, hoặc lọc sinh học (biofilter)

Lọc qua lớp hạt

‰Lọc qua lớp hạt:

9Vật liệu lọc: sỏi, cát, cát thạch

anh, than anthraxit, đá đỏ

9Vận tốc lọc tùy thuộc vào độ bền

của flocs (bông tụ) và cỡ hạt vật liệu

lọc, thường trong khoảng

Bể lọc chậm

‰Thường kết hợp với quá trình sinh học, thực hiện trong các hồ tự nhiên

‰Cơ chế: ở vận tốc thấp các hạt lắng trên bề mặt vật liệu lọc => Vậtg

liệu lọc được làm sạch bằng cách loại bỏ lớp cát bề mặt

Bể lọc nhanh

Bể lọc nhanh

ể Rửa ngược: có thể dùng nước hoặc khí-

nước

lên bể chứa hay cấp

nước trực tiếp cho các vị

trí tiêu thụ không cần

trí tiêu thụ, không cần

máy bơm đợt 2.

Bể lọc áp lực

¾ The filter vessel usually has about 30% freeboard to allow

for expansion of the filter bed during backwashing.

¾ TSS < 20mg/l

¾ TSS < 20mg/l

¾ filter runs are typically around 12 - 24 hours and

backwashing takes about ½ -¾ hour

The head loss through a filter depends on the rate of flow

(filtration velocity), the size of the media grains and the

depth of the bed p

khối l hấ hiễ bN ộ đ ị hể í h ậ liệ l

q-khối lượng chất nhiễm bNn trong một đơn vị thể tích vật liệu lọc (mg/cm3)

Lọc màng

„ Màng điện ly: chỉ cho các ion đi

qua

Thành phần cấu tạo tương tự vật

liệu trao đổi ion

„ Màng siêu lọc: chất bị giữ lại

„ Màng siêu lọc: chất bị giữ lại

trên màng lọc do kích thước lớn

(hơn kích thước lỗ xốp) Áp suất

lam việc 0 1 0 5MPa

„ Màng thẩm thấu ngược (RO):

cho dung môi (nước) đi qua nhờ

Lọc màng

Nhả hấp thu

„ Steam stripping (nhả hấp bằng hơi / nhiệt)

„ Air stripping (không khí hoặc khí trơ)

„ Aeration (sục khí)

„ Nhiệm vụ: Ammonia, VOCs, BTEX, mercaptant …

„ Thiết bị : tháp phun, tháp mâm, tháp đệm

MEK (methyl ethyl ketone or 2-butanone,

C4H8O) has traditionally been a difficult organic

species to strip from water.

Điện hóa

„ Thu hồi kim loại

„ Phân hủy chất hữu cơ

CO2 + N2 + H2O)

Điện hóa

1 ·OH generation

Electrochemical reaction is based on the decomposition of water, accompanied

with the oxidation of organic matters on the anode is the oxygen evolution

reaction.

reaction

2 Electron transfer or by oxygen atom transfer

Organics are adsorbed on the anode surface and give up electrons to the anode, g g p , resulting in direct oxidation of double-bonds and hydrogenation, and conversion or oxidation of organics

3 Oxygen atom transfer

electrically generated H O or ozone

Electrochemical technology

Advantages: