sự hấp phụ của than hoạt tính

tiểu luận sự hấp phụ của than hoạt tính trong xử lý nước cấp

Hấp phụ than hoạt tính trong

xử lý nước cấp.

Mục lục:

• I Giới thiệu về than hoạt tính.

• II Ứng dụng than hoạt tính trong nước

cấp.

• III Kết luận.

I Than hoạt tính

• 1 Than hoạt tính là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố cacbon.

• Nguyên liệu: chất hữu cơ: than củi, vỏ đâu, vỏ dừa,…

2 Đặc điểm.

• Cấu tạo: thành phần của than hoạt tính

bao gồm các nguyên tố: 88%C, 6-7%O, 0.5%H, 0.5%N, 1.0%S.

• Hình dạng: thường ở dạng hạt và dạng

bột.

a Diện tích bề mặt của than hoạt tính: cứ 1 gram

sẽ có bề mặt khoảng 500-2500 m2.

b Cấu trúc tinh thể

c Cấu trúc xốp.

d Cấu trúc hóa học của cacbon bề mặt.

e Độ chua bề mặt của cacbon

f Tính kỵ nước.

II Ứng dụng than hoạt tính trong

nước cấp.

• Sự hấp thu của than

hoạt tính đối với các

kim loai nặng như

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu

Hg(II) của than hoat tính.

• a Thủy ngân.

Sự ảnh hưởng của pH đến sự hấp thu của than hoạt tính đối với Hg(II)

Ảnh hưởng của pH tới sự hấp thu As của

than hoạt tính

• b Arsen

Ảnh hưởng của pH tới sự hấp thu Pb của

than hoạt tính.

• c Chì

Loại bỏ cadmium ra khỏi nước bằng phương pháp

Ở nồng độ thấp thì cadmium được hấp phụ tối đa

Hấp phụ tăng mạnh trong khoảng PH 3-5 và đạt giá trị không đổi ở PH cao hơn.

Than hoạt tính hấp phụ các hợp chất phenol

Phenol và dẫn xuất của nó như phenolmethyl.ethylphenol

và dimethylphenol và tạo thành một nhóm các chất gây ô nhiễm.chúng luôn hiện diện trong nước thải.

Khả năng hấp thụ của than hoạt tính phụ thuộc vào diện tích bề mặt và lỗ rỗng khí của cacbon

Sự hiện diện của phenol trong nước uống sẽ

sinh ra chlorophenol có mùi hôi trong quá

trình khử trùng nước

Sự hiện diện của nhóm bề mặt có tính acid sẽ ức chế khả năng hấp phụ của phenol

THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ HỢP CHẤT HỮU

CƠ CỦA HALOGEN

• Năm 1947, lần đầu tiên phát hiện ra hydrocarbon

halogen và trihalogenmetan-THM trong nước Từ đó THM được quan sát thấy trong tất cả các nguồn

nước sử dụng Clo làm chất khử trùng

• Các hydrocarbon halogen và các THM được hình

thành trong quá trình khử trùng nước bằng Cl, trong

đó Cl phản ứng với một số chất hữu cơ tự nhiên như humic, acid fulvic được sinh ra từ quá trình phân hủy

• Các THM gây ô nhiễm nhất: CHCl3, CHCl2Br,

CHClBr2, CHBr3

• THM càng phân cực thì càng ít bị THT

hấp phụ Độ lớn hấp phụ CHBr3 >

CHClBr2 > CHCl2Br >CHCl3

• 1cột GAC sâu 3 feet có thể loại hơn

90%cloroform của dòng thải trong 9 tuần liên tục

• THT có nhiều lỗ xốp mịn hơn thì hấp phụ tốt hơn

• THT cần được tái tạo thường xuyên do khả năng hấp phụ giảm dần của nó

THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ NITRO VÀ CÁC HỢP CHẤT

AMIN

• Các hợp chất nitro độc

hại thường có trong

nước thải từ quá trình

sản xuất thuốc nổ và

các ngành công

nghiệp vũ khí

• Đường hấp phụ đẳng

nhiệt của nitrobenzene

trên các loại than hoạt

tính khác nhau với

diện tích bề mặt khác

nhau

• Một hợp chất của amin là nitrosoamines

có thể gây ung thư được thải ra từ một số ngành công nghiệp hóa chất

• 1L nước được lọc qua 23g THT ở

40-50L/h/kg loại được 99% dimethyl, diethyl

và nitrosoamine diphenyl

• THT hấp thụ amin là một phản ứng trung hòa giữa nhóm acid trên bề mặt C và

nhóm NH2 của amin

THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ THUỐC BẢO VỆ

THỰC VẬT

• Hóa chất BVTV gồm:thuốc trừ sâu, thuốc diệt tảo, thuốc diệt nấm và các hóa chất nông nghiệp khác

• Ước tính có hơn 1500 loại thuốc trừ sâu đã sản xuất và

hơn 8000 loại thuốc do người dân tự chế biến

• TTS càng có khả năng hòa tan trong nước cao (tức là chất

bị hút bám yếu) thì càng khó bị hấp phụ

• PAC có thể xử lý nước nhiều hơn 6 lần so vơi lượng GAC tương đương

loại bỏ các loại TTS từ nước bằng cách sử dụng các

phương pháp khác nhau bao gồm đã kết luận rằng hấp phụ

THT có tiềm năng lớn nhất

_Màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: axit hữu cơ, chất tạo màu, axit humic

_ Hợp chất sét hòa tan  nước có màu nâu đỏ

_ Các loại thủy sinh  nước màu xanh lá cây

_ Nước thải sinh hoạt, công nghiệp  nước màu xám đen

_ Các chất humic  nước màu nâu vàng

• _ Nước có vị: mặn, ngọt, chát, tùy thành phần chất lượng và hàm lượng chất hòa tan.

Khử mùi bằng phương pháp dùng than họat tính

• Các loại than hoạt tính thường dùng là:

than awngtraxit, than cốc, than bạch

dương hay than bùn dạng bột cho vào

nước.

• Than hoạt tính dùng trong các bể lọc có

kích thước d= 1÷3mm, chiều dày lớp than

l = 1,5 ÷ 4m, tốc độ lọc đạt 50m/h

• _ Khi nước có mùi không thường xuyên mà chỉ xảy

ra vào từng thời kỳ nhất định, thì phương pháp dùng

bể lọc than sẽ không kinh tế Khi đó có thể khử mùi bằng bột than với liều lượng không vượt quá 12mg/l

Có thể dùng 5 ÷ 7mg cho vào bể trộn, còn lại không quá 5mg/l cho vào trước bể lọc để tránh rút ngắn chu

kì lọc do ảnh hưởng của bột than

• Khối lượng than hoạt tính lấy bằng 0,06 ÷ 0,12m3 cho 1m3 nước tính trong 1h

4 ) Ứng dụng trong quy trình xử lí nước cấp

a ) Vị trí của bể lọc than hoạt tính:

• Thường đứng sau bể lọc cát (Sand Filter)

• Thường đứng trước các hệ thống màng

lọc(MicroFiltration, UltraFiltration,

NanoFiltration, RO_Reserve Osmosis, Ion

Exchange, HSRO_High speed Reserve

Osmosis, HSUF_High speed UltraFiltration )

4 ) Ứng dụng trong quy trình xử lí nước cấp

4 ) Ứng dụng trong quy trình xử lí nước cấp

• Kích thước các bể lọc than hoạt tính - 4 thông số

4 ) Ứng dụng trong quy trình xử lí nước cấp

• Hiệu quả hấp phụ: Thông thường đạt khoảng 80 - 95%

• Chu kỳ giải hấp: 6-12 tháng

• Các phương pháp tái sinh than hoạt tính hiệu quả:

– Tái sinh bằng hơi

– Tái sinh bằng nhiệt

– Tái sinh hóa học

– Tái sinh sinh học

Tài liệu tham khảo

• Sổ tay xử lý nước tập 1 Nxb Xây dựng – Hà Nội 1999

• Công nghệ môi trường – tập 1 xử lý nước PGS.TS

Hoàng Văn Huệ - Trường đại học kiến trúc Hà Nội – Nxb Xây Dựng – Hà Nội 2004

• Giáo trình xử lý nước cấp – Ths Nguyễn Công Nguyên –

Cảm ơn sự theo dõi

của THẦY và các

BẠN