Nội dung chuyên đề khoa học về "Sử dụng phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp MBBR xử lý nước thải nhà máy in tài liệu, gi...
Trang 1Seminar 2017
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY IN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐIỆN HÓA
KẾT HỢP BỂ MBBR
Báo cáo viên:
Lê Hoàng Việt
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
1 Giới thiệu
2 Mục tiêu, Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
3 Kết quả và thảo luận
4 Kết luận và kiến nghị
GIỚI THIỆU
Xử lý nước thải
Mất mỹ quan môi trường
Gây ô nhiễm nguồn nước
mặt, nước ngầm và ảnh
hưởng quá trình quang hợp
Phương pháp keo tụ điện hóa
Cực dương (Anot) +
Cực âm (Catot)
-Ion (-) Ion (+)
GIỚI THIỆU
Bể sinh học màng giá thể di động
(Moving bed biofilm reactor)
“Nghiên cứu xử lý nước thải nhà máy in bằng phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp bể MBBR”
Keo tụ điện hóa là phương pháp giao thoa của ba quá trình: keo tụ, tuyển nổi, điện hóa
Trang 2MỤC TIÊU
MỤC TIÊU
TỔNG QUÁT
Góp phần
bảo vệ môi
trường
CỤ THỂ
Tìm ra phương pháp xử lý nước thải nhà máy in
Xác định các thông
số vận hành
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
Địa điểm thu mẫu
Địa điểm thực hiện: Khoa Môi Trường & TNTN
Thời gian thực hiện:tháng 7 đến tháng 12 năm 2016
Đối tượng nghiên cứu
Nước thải nhà máy in được lấy tại Công ty Cổ Phần In Tổng Hợp Cần Thơ, cơ sở 1, số 218, đường 30/4, quận Ninh Kiều, TPCT
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
Mô hình bể KTĐH
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
Mô hình bể MBBR
Trang 3PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• pH, DO đầu vào của nước thải nhà máy in được đo
trực tiếp tại nơi thu mẫu
• pH, DO đầu ra; độ màu và kẽm đầu vào và đầu ra
của nước thải được đo và phân tích tại phòng thí
nghiệm Khoa Môi trường & TNTN
• Các chỉ tiêu COD, SS, BOD5, tổng ni-tơ, tổng
phốt-pho, đồng, chì, sắt được phân tích tại Catech
Thành phần nước thải của Công ty Cổ phần In Tổng Hợp Cần Thơ
Trang 4KẾT QUẢ THẢO LUẬN
Thí nghiệm 1: Xác định góc nghiêng điện cực thích hợp
Thí nghiệm 2: Xác định mật độ dòng điện thích hợp
Thí nghiệm 3: Xác định khoảng cách điện cực thích hợp
Thí nghiệm 4: Xác định thời gian lưu nước thích hợp
Thí nghiệm chính thức đánh giá hiệu quả xử lý nước thải
nhà máy in bằng phương pháp KTĐH
Thí nghiệm xác định thời gian lưu nước thích hợp của bể
MBBR
Thí nghiệm chính thức xử lý nước thải nhà máy in bằng
phương pháp KTĐH kết hợp bể MBBR
Thí nghiệm 1:
Xác định góc nghiêng điện cực thích hợp
Ở góc nghiêng 45 o
hiệu suất xử lý độ màu, COD và SS cao nhất
a
a a
a b
a
1
10
100
1000
10000
mg/L Đầu vào Góc 45
Góc 60 Góc 90
1 10 100 1000 10000
Đầu vào Góc 45 Góc 60 Góc 90
PCU
Trước KTĐH Sau KTĐH
Chọn góc nghiêng 450
Thí nghiệm 1:
Xác định góc nghiêng điện cực thích hợp
Thí nghiệm 2:
Xác định mật độ dòng điện thích hợp
Mật độ dòng điện được tính theo công thức: i = I/S (A/m2)
Trang 5Chọn MĐDĐ là 240 A/m2
(DTBĐC 500 cm2)
1
10
100
1000
10000
mg/L Đầu vào 400A/m2
300A/m2 240A/m2
c
1 10 100 1000 10000
Đầu vào 400A/m2 300A/m2 240A/m2
PCU
Trước KTĐH Sau KTĐH
Thí nghiệm 2:
Xác định mật độ dòng điện thích hợp
Nước thải trước và sau điện hóa với góc nghiêng điện cực và mật độ dòng điện khác nhau
KẾT QUẢ THẢO LUẬN THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG BỂ KTĐH
Thí nghiệm 3:
Xác định khoảng cách điện cực thích hợp
Hiệu suất xử lý
độ
màu, COD, SS
là cao nhất
Chọn KCĐC là 1cm
1 10 100 1000 10000
1 10 100 1000 10000
Đầu vào 1cm 2cm 3cm
PCU
Trước KTĐH Sau KTĐH
Thí nghiệm 3:
Xác định khoảng cách điện cực thích hợp
Trang 6Thí nghiệm 4:
Xác định thời gian lưu nước thích hợp
Chọn TGL là 30 phút
a
a
1 10 100 1000 10000
30p 40p
1 10 100 1000 10000
Đầu vào 20p 30p 40p
Sau KTĐH
Thí nghiệm 4:
Xác định thời gian lưu nước thích hợp
Nước thải trước và sau điện hóa
với khoảng cách điện cực và thời gian lưu nước khác nhau
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG BỂ KTĐH
Qua 4 thí nghiệm định hướng, các thông số về góc nghiêng
điện cực 45o, mật độ dòng điện (I ꞊ 240 A/m2) - diện tích
bản điện cực (S ꞊ 500 cm2), khoảng cách giữa 2 bản điện
cực (d ꞊ 1 cm), thời gian lưu nước (θ ꞊ 30 phút) được chọn
và sẽ sử dụng làm thông số cố định khi thực hiện thí
nghiệm xác định hiệu quả xử lý nước thải nhà máy in bằng
phương pháp keo tụ điện hóa sử dụng nhôm (Al) làm điện
cực
KẾT QUẢ THẢO LUẬN THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG BỂ KTĐH
Thí nghiệm chính thức đánh giá hiệu quả xử lý nước thải nhà máy in bằng phương pháp KTĐH
Trang 7Thí nghiệm chính thức đánh giá hiệu quả xử lý nước
thải nhà máy in bằng phương pháp KTĐH
0.1
1
10
100
1000
10000
TRƯỚC KTĐH SAU KTĐH
KẾT QUẢ THẢO LUẬN BỂ KTĐH
Nước thải trước và sau keo tụ điện hóa
Sau keo tụ điện hóa nồng độ BOD 5 là 64 mg/L, nồng độ COD là 125,33 mg/L, nồng độ ni-tơ là 3,42 mg/L, nồng độ phốt–pho là 0,58 mg/L
Tỉ lệ BOD 5 /COD = 0,51.
Tỷ lệ BOD : N : P đầu ra là = 64 : 3,42 : 0,58 100 : 5,3 : 0,9 tương đương với tỷ lệ 100 : 5 : 1
DO sau keo tụ điện hóa tăng từ 0,77 mg/L lên 3,6 mg/L
Các chỉ tiêu trước và sau KTĐH, sau xử lý sinh học
màu, COD, BOD5, SS, tổng
ni-tơ, tổng phốt-pho và kim loại nặng ở
thời gian lưu nước 2h đều đạt loại A
QCVN 40:2011/BTNMT
Ở thời gian lưu nước 1h và 1h30 tổng ni-tơ, tổng
phốt-pho đạt loại A QCVN 40:2011/BTNMT
loại B QCVN 40:2011/BTNMT.
Thông số vận hành của thời gian lưu nước 2 giờ
Trang 8Thông số vận hành của thời gian lưu nước 1 giờ Thông số vận hành của thời gian lưu nước
1 giờ 30 phút
KẾT QUẢ THẢO LUẬN BỂ MBBR
Nước thải trước và sau xử lý
keo tụ điện hóa, sau xử lý
sinh học ở TGL 1h, 1h30, 2h
Dựa trên tiêu chí hiệu quả về mặt kinh tế - kỹ thuật và tất
các các chỉ tiêu theo dõi đều đạt loại A QCVN
40:2011/BTNMT nên mốc thời gian lưu nước thích hợp
được chọn là 2 giờ để tiến hành thí nghiệm chính thức
Thí nghiệm chính thức xử lý nước thải nhà máy in bằng phương pháp KTĐH kết hợp bể MBBR
Trang 9Thí nghiệm chính thức xử lý nước thải nhà máy
in bằng phương pháp KTĐH kết hợp bể MBBR
0.1
1
10
100
1000
10000
MÀU
ĐẦU VÀO ĐẦU RA KTĐH ĐẦU RA SHM
Kết luận thí nghiệm chính thức phương pháp
KTĐH kết hợp bể MBBR
Dựa vào kết quả thí nghiệm thì thời gian lưu nước 2 giờ là thời gian lưu nước thích hợp Nước thải đầu ra sau khi lắng có các chỉ tiêu pH, COD, BOD, SS, tổng ni-tơ, tổng phốt-pho, độ màu, Zn, Cu đều đạt so với QCVN 40:2011/ BTNMT cột A
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
• Nước thải nhà máy in có thể xử lý bằng qui trình keo tụ điện hóa kết
hợp với bể MBBR để đạt QCVN 40:2011 loại A
• Qui trình keo tụ điện hoá vận hành với các góc nghiêng điện cực là 45 o (so
với phương ngang), mật độ dòng điện là 240 A/m 2 (ứng với diện tích bản
điên cực S = 500cm 2 ), khoảng cách điện cực d = 1 cm, thời gian lưu nước θ
= 30 phút và hiệu điện thế U = 12V
• Nước thải nhà máy in sau khi keo tụ điện hóa được tiếp tục xử lý bằng bể
sinh học màng giá thể di động vận hành với thời gian lưu nước là 2 giờ và
tải nạp BOD trung bình trên thể tích hoạt động của bể là 0,824 kgBOD/m 3
Chỉ tiêu
Hiệu
Suất (%)
Độ
màu
COD BOD5 SS Tổng ni-tơ Tổng
phốt-pho Cu Zn
Sau KTĐH 96,27 92,52 94,98 95,30 90,27 93,35 KPH KPH
Sau KTĐH
+ MBBR
82,46 83,75 80,28 85,04 77,37 61,11 KPH KPH
KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
KIẾN NGHỊ
• Tiếp tục nghiên cứu hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm của nước thải nhà máy in bằng phương pháp keo
tụ điện hóa với các loại điện cực khác
• Sử dụng nguồn năng lượng sạch (năng lượng Mặt trời) để vận hành bể keo tụ điện hoá để tiết kiệm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường
