XỬ LÝ MÀU HỮU CƠ TRONG NƯỚC NGẦM CÓ ðỘ MẶN CAO Vũ Ngọc Toàn, Nguyễn T Ngọc Yến, Kiều Minh Triết, Lê Thượng Mãn Trung Tâm Công Nghệ Mới Alfa TÓM TẮT Một số nguồn nước ngầm ven biển có
Trang 1XỬ LÝ MÀU HỮU CƠ TRONG NƯỚC NGẦM CÓ ðỘ MẶN CAO
Vũ Ngọc Toàn, Nguyễn T Ngọc Yến, Kiều Minh Triết, Lê Thượng Mãn
Trung Tâm Công Nghệ Mới Alfa
TÓM TẮT
Một số nguồn nước ngầm ven biển có hàm lượng sắt cao, ñộ mặn cao, chất hữu cơ cao, có màu vàng, ảnh hưởng trực tiếp ñến chất lượng sản phẩm khi ñược sử dụng trong quá trình chế biến thủy sản xuất khẩu
Phương pháp xử lý truyền thống chỉ xử lý ñược sắt không xử lý ñược chất hữu cơ
Các thí nghiệm sử dụng Phèn nhôm, phèn sắt, hay các chất oxy hoá mạnh như Ca(OCl)2 , ñều
có hiệu quả tách màu kém Sử dụng PAC là phù hợp
Báo cáo trình bày quy trình xử lý chất hữu cơ gây màu trong nước ngầm có ñộ mặn cao, ñã ñược áp dụng vào thực tế
ABSTRACT
Some of coastal underground water sources have been high iron, high salinity, high organic compound that have yellow color, effecting on quality product when they were used to manufacture expor seafood
Traditional treatment method treat iron only ; not treat organic compound
Experiment with aluminium alum (Al 2 (SO 4 ) 3 ), Iron alum (FeCl 3 ), strong oxidation substance,
as ( Ca(OCl) 2 )… that are low effective Applying PAC is suitable
This report presents a process of treatment organic compound that cause yellow color of coastal underground water The process has being applied in fact
1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC NGẦM TẠI TP.VŨNG TÀU
1.1 ðặc ñiểm
Không giống như nước bề mặt, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng yếu tố tác ñộng của con người Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay hạt cặn lơ lững và các chỉ tiêu vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh trong nước bề mặt
Trong nước ngầm không chứa rong tảo là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Thành phần ñáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của ñiều kiện ñịa tầng, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực
Chất lượng của nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc của nước ngầm, cấu trúc ñịa tầng của khu vực và chiều sâu ñịa tầng nơi khai thác nước Một số thành phần có trong nước ngầm:
Trang 2Sắt ( Fe2+), Mangan (Mn2+) thường xuyên có mặt với hàm lượng cao
Các khoáng hoà tan
Khí CO2, khí NH3 , khí H2S
NO3-, SO2-, Cl-, …
Màu thường gặp trong nước là màu nâu hoặc vàng Nguyên nhân gây màu có thể do
Fe3+, Mn2+, là các chất vô cơ hoặc các hợp chất hữu cơ có thể là các axít fulvic
C10H12O5, các axít Hymatomelanic C10H12O7, các axít Humic C10H18O10 hoặc các hợp chất Humus C10H18O5 …Màu hữu cơ rất khó xử lý bằng phương pháp xử lý truyền thống
Có thể giảm nồng ñộ các hợp chất Humic và giảm ñộ màu của nước bằng các chất oxy hoá mạnh như Cl2 , O3 , KMnO4 …Các chất này sẽ oxy hoá phần gây màu của các phân tử hợp chất Humic, sau ñó có thể khử chúng ra khỏi nước bằng phương keo tụ, hấp phụ than hoạt tính và lọc
1.2 ðối tượng nghiên cứu
Mẫu nước ngầm lấy ở ñộ sâu 80m, tại công ty VEX VN, Bình Giã, Bà Rịa - Vũng Tàu
có :
Bảng 1 Kết quả phân tích nguồn nước tại Thành Phố Vũng Tàu
Nguồn : Kết quả phân tích của trung tâm ño lường chất lượng KV III (2004,2005)
2 THỰC NGHIỆM
Các thí nghiệm ñược tiến hành : Xác ñịnh pH, PAC tối ưu bằng mô hình thí nghiệm Jartest
2.1 Xác ñịnh pH tối ưu
Cho 1 lít mẫu nước ngầm vào mổi cốc 1000ml, sau ñó ñặt các cốc vào thiết bị Jartest Cho 0.5 ml dung dịch PAC (10%) vào mổi cốc Sau ñó cho thêm NaOH hoặc HCl vào các cốc với liều lượng khác nhau, sao cho pH dao ñộng trong khoãng từ 5 – 9 Mở cánh khuấy quay ở tốc ñộ 100 vòng/phút trong 1 phút, sau ñó ñiều chỉnh cánh khuấy chậm lại ở tốc ñộ 20 vòng/phút trong 15 phút Tắt máy khuấy, ñể lắng tĩnh khoãng 30 phút, tiến hành lọc, phân tích mẫu nước sau lọc các chỉ tiêu pH, ñộ màu, chọn pH tối
Trang 3với liều lượng khác nhau, sao cho pH ñạt giá trị 8.5 thì ngừng lại Mở cánh khuấy quay
ở tốc ñộ 100 vòng/phút trong 1 phút, sau ñó ñiều chỉnh cánh khuấy chậm lại ở tốc ñộ
20 vòng/phút trong 15 phút Tắt máy khuấy, ñể lắng tĩnh khoãng 30 phút, tiến hành lọc, phân tích mẫu nước sau lọc các chỉ tiêu pH, ñộ màu, liều lượng PAC tối ưu là liều lượng ứng với mẫu có ñộ màu thấp nhất
Tương tự cho việc xác ñịnh liều lượng phèn, liều lượng Ca(OCl)2 tối ưu ác thí nghiệm ñược tiến hành tại phòng thí nghiệm Trung Tâm Công Nghệ Mới Alfa, trong thời gian
từ 15/03 ñến 15/07/2005
Mẫu ñược lấy tại công ty VEX VN và ñược vận chuyển về phòng thí nghiệm ñựng trong can 10lít, 20lít.Thời gian phân tích mẫu ñược tiến hành trong ngày ( 24giờ ), ở nhiệt ñộ 25oC, áp suất 1at
Thực hiện nghiên cứu từ dạng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, tiến ñến thử nghiệm trên các mô hình pilot trong phòng thí nghiệm và ngoài thực tế ( giếng nước ngầm công ty VEX Bà Rịa - Vũng Tàu ) và cuối cùng là triển khai áp dụng kết quả nghiên cứu vào công trình xử lý nước ngầm cho công ty VEX VN Bà Rịa - Vũng Tàu
Tiến hành thực nghiệm trong cùng một công nghệ xử lý với lần lượt các hoá chất keo
tụ khác nhau : phèn, Ca(OCl)2, PAC và than hoạt tính ñơn thuần, kết quả cho thấy chỉ
có PAC keo tụ các hợp chất hữu cơ cao nhất
3 KẾT QUẢ
Bảng 2 Kết quả xác ñịnh pH tối ưu
Bảng 3 Kết quả xác ñịnh PAC tối ưu
Stt PAC (mg/l) ðộ
màu(Pt-Co)
Trang 442 30 24
18 20
0 10 20 30 40 50 60 70 80
pH
Độ màu (pt-Co)
Độ màu
Hình 1 ðồ thị xác định pH tối ưu
64
35
18
0 10 20 30 40 50 60 70
PAC (mg/l)
Độ màu (pt-Co)
PAC mg/l
Hình 2 ðồ thị xác định PAC tối ưu
58 50 42 34
10 20 30 40 50 60 70
Độ màu (pt-Co)
Độ màu
Trang 5Bảng 4 Kết quả xác ựịnh liều lựơng
phèn tối ưu
Stt Phèn Nhôm
(mg/l)
độ màu(Pt-Co)
Theo phương pháp xử lý cổ ựiển thì việc dùng than hoạt tắnh có thể hấp phụ màu của một số chất vô cơ và hữu cơ, nhưng trong trường hợp này chỉ ựơn thuần sử dụng than hoạt tắnh không thể hấp phụ ựược màu hữu cơ đã tiến hành thực nghiệm ựối với nguồn nước tại Công ty VEX VN, kết quả cho thấy hàm lượng sắt ( 0.2 mg/l) ựạt tiêu chuẩn, nhưng ựộ màu vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép (30 pt-Co), nước vẫn còn màu vàng, ựiều này ảnh hưởng ựến tắnh mỹ quan cũng như chất lượng sản phẩm xuất khẩu Dựa vào kết quả thực nghiệm, Trung Tâm Công Nghệ Mới Alfa ựã tiến hành lắp ựặt hệ thống xử lý nước ngầm công suất 6m3/giờ cho công ty VEX VN, Bình Giã, Bà Rịa-Vũng Tàu, theo sơ ựồ công nghệ sau :
4 4
3
2
ứỏôụng oáng daãn nỏôùc
ứỏôụng oáng daãn hoùa chaát
ứỏôụng nỏôùc rỏũa loỉc
THUửNG TROẢN CaO
BÔM CaO
BÔM ứÒNH LỷÔỳNG
DUNG DÒCH PAC
Hình 5 Sơ ựồ công nghệ hệ thống xử lý
nước cấp Công ty VEX VN
1 : Giếng khoang
2 : Bồn chứa nước
3 : Thùng chứa hoá chất
4 : Bể lắng
6 : Bồn lọc than hoạt tắnh
7 : Bồn lọc cát
8 : Bể chứa nước sau xử lý
Stt Ca(OCl)2
(mg/l)
độ màu(Pt-Co)
Bảng 5 Kết quả xác ựịnh Ca(OCl) 2
Trang 6Bảng 6 Kết quả chất lượng nước sau xử lý tại công ty VEX VN Bà Rịa Ờ Vũng Tàu
Nguồn: Kết quả phân tắch của viện Pasteur TP.HCM (2005)
4 KẾT LUẬN
Ngoài việc sử dụng các chất oxy hoá mạnh như Chlorine, Ozon, KMnO4 ựể oxy hoá phần gây màu của các phân tử hợp chất Humic, khi sử dụng PAC ( polyaluminium chloride )với liều lượng thấp ( dung dịch PAC 10% ) có thể keo tụ hoàn toàn các hợp chất hữu cơ gây màu
đặc tắnh của PAC:
Ớ Nguồn gốc : Sản xuất tại Việt Nam
Ớ Công dụng : Chất keo tụ dùng trong xử lý nước và nước thải
Ớ Thành phần hoá học cơ bản: Polyaluminium chloride
đặc tắnh kỹ thuật:
Chỉ tiêu đơn vị Giá trị
nhạt
Tỷ trọng Tấn/m3 0,90-0,95
Thành phần
hoá học
đơn vị Giá trị
Các kim loại
nặng
Trong tiêu chuẩn cho phép
Trong trỏôụng hôỉp naụy, ỏu ựieăm cuũa PAC so vôùi caùc hôỉp chaát khaùc laụ:
+ Lieàu lỏôỉng sỏũ duỉng thaáp, keát boâng nhanh, boâng caẻn to deã laéng
+ Giaũm theă tắch buụn
+ Khoâng ựeă laỉi muụi trong nỏôùc
+ Hieảu suaát cao
+ Khoâng caàn thieát theâm caùc phuỉ gia taỉo boâng
+ Khoâng bò chaũy nỏôùc hay voùn cuỉc khi môũ bao bì
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử Lý Nước Cấp Sinh Hoạt & Công Nghiệp, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và
Kỹ Thuật Hà Nội, 1999
2 Trung Tâm đào Tạo Ngành Nước Và Môi Trường, Sổ Tay Xử Lý Nước Tập 1, Nhà Xuất Bản Xây