Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống xử lý nước thải có tên tiếng anh là Waste water treatment system là hệ thống được hình thành bởi nhiều công nghệ và hóa chất khác nhau nhằm giải quyết các vấn đề có trong nước thải. Từ đó tạo thành một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh. Hệ thống xử lý nước thải tốt là hệ thống xử lý nước thải được thiết kế để phù hợp với sự thay đổi của nhu cầu xử lý nước thải, có thể tồn tại lâu, bền nhằm tránh tốn kém chi phí trong việc thay thế hoặc nâng cấp thiết bị. Một hệ thống xử lí nước thải chuẩn, cần xử lý được những vấn đề sau: Thứ nhất: Xử lý được những thành phần độc hại có trong nước thải, đáp bảo chất lượng nước thải theo BYT (QCVN về nước thải) Thứ hai: Chi phí xây dựng, lắp đặt hợp lý nhưng vẫn đảm bảo chất lượng nước thải. Thứ ba: Nâng cấp dễ dàng khi có thay đổi về chất lượng nước sau này Thứ tư: Tùy ý thêm lượng hóa chất xử lý nước thải
Ơ NHIỄM NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ô NHIỄM NƯỚC Do tác động hoạt động sống, nước bị nhiễm bẩn chất khác làm chất lượng nước xấu Chất lượng nước thay đổi theo khuynh hướng sau: Giảm độ pH nước ô nhiễm axit sunfuaric axit nitric từ khí quyển, tăng hàm lượng sunfat (SO42-) nitrat (NO3-) nước Tăng nồng độ ion Ca2+, Mg2+, Si4+ nước ngầm nước sông rửa hòa tan nước mưa bị axit hoá quặng cacbonat quặng khác Tăng hàm lượng ion kim loại nặng chì, cadmi, thuỷ ngân, asen, kẽm photphat (PO43-), nitrat (NO3-), nitrit (NO32-) nước tự nhiên Tăng hàm lượng muối nước bề mặt Ô NHIỄM NƯỚC Tăng hàm lượng hợp chất hữu nước, trước tiên chất bền sinh học (chất hoạt động bề mặt, thuốc sát trùng, sản phẩm phân rã chúng với chất độc hại, gây ung thư, đột biến gen khác) Giảm hàm lượng oxi nườc tự nhiên, trước hết trình oxi hóa, nước nhiễm chất kị nước Giảm độ suốt nước (trong nước bẩn, virut vi khuẩn phát triển nhanh trở thành nhân tố kích thích mầm bệnh) Nước tự nhiên bị nhiễm đồng vị phóng xạ nguyên tố hóa học PHÂN LOẠI NƯỚC THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG Người ta chia nước công nghiệp thành nước làm lạnh, nước công nghệ nước lượng Nước thường phục vụ cho việc làm nguội sản phẩm lỏng khí thiết bị truyền nhiệt Trong trường hợp nước không tiếp xúc với dòng vật chất không bị ô nhiễm mà đun nóng Trong công nghiệp, lượng nước làm nguội chiếm khoảng 65-80% lượng nước sử dụng Nước công nghệ chia thành nước tạo môi trường, nước rửa nước phản ứng Nước tạo môi trường dùng để hòa tan hình thành bùn làm giàu chế biến quặng, vận chuyển sản phẩm chất thải sản xuất Nước rửa để rửa sản CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM NƯỚC Nước thải nước dùng sinh hoạt, sản xuất chảy qua vùng đất ô nhiễm Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải chia thành nước thải sinh hoạt, nước khí nước thải công nghiệp Nước thải sinh hoạt: nước nhà tắm, giặt, hồ bơi, nhà ăn, nhà vệ sinh, nước rửa sàn nhà Chúng chứa khoảng 58% chất hữu 42% chất khoáng Đặc điểm nước thải sinh hoạt hàm lượng cao chất hữu không bền sinh học (như cacbonhydrat, protein, mỡ); chất dinh dưỡng (photphat, nitơ); vi trùng; chất rắn mùi Nước khí quyển: hình thành mưa chảy từ đồng ruộng Chúng bị ô nhiễm chất vô hữu khác CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM NƯỚC Nước thải công nghiệp: xuất khai thác chế biến nguyên liệu hữu vô Trong trình công nghệ nguồn nước thải là: Nước hình thành phản ứng hóa học (chúng bị ô nhiễm tác chất sản phẩm phản ứng) Nước dạng ẩm tự liên kết nguyên liệu chất ban đầu, tách qua trình chế biến Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị Dung dịch nước Nước chiết, nước hấp thụ Nước làm nguội Các nước khác như: nước bơm chân không, từ thiết bị ngưng tụ hòa trộn, hệ thống thu hồi tro ướt, nước rửa bao bì, nhà xưởng, CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM NƯỚC Nước thải bị ô nhiễm chất khác Tổ chức Bảo vệ sức khỏe giới hướng dẫn cách phân loại chất ô nhiễm hóa học nước sau: Chất hữu không bền sinh học Các muối vô độc Sản phẩm dầu mỏ Các hợp chất gen sinh học Các chất độc đặc biệt bao gồm kim loại nặng, hợp chất tổng hợp hữu không phân huỷ sinh học Nước thải nhiều ngành sản xuất chất hữu vô hòa tan chứa tạp chất keo tạp chất phân tán lơ lửng thô nhuyễn mà khối lượng riêng chúng lớn hay nhỏ khối lượng riêng nước PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ Ô NHIỄM NƯỚC Có nhiều cách giảm lượng nước thải: Nghiên cứu áp dụng quy trình công nghệ nước thải Hoàn thiện trình có Nghiên cứu áp dụng thiết bị đại Áp dụng thiết bị làm nguội không khí Sử dụng lại nước thải sau xử lí hệ thống nước tuần hoàn nước khép kín Con đường triển vọng để giảm nhu cầu nước sạch, thiết lập hệ thống cấp nước tuần hoàn khép kín CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC THẢI NƯỚC THẢI Xử lí tạp huyền phù nhuơ tương Xử lí tạp chất thô Lắng Lọc Tuyển Lắng cặn lơ Lọc lửng li tâm Xử lí tạp chất ṃn Đông tụ Keo tụ Đông tụ điện Tuyển điện Xử lí tạp hòa tan Tiêu huỷ tạp chất tan Thủ không tan tiêu Xử lí tạp chất vô Cô đặc Bơm xuống giếng Chôn Trao đổi ion Trích li Hóa sinh Đun nóng Lọc ngược Chưng cất Oxi hóa pha lỏng Hóa học Bơm xuống đáy Tiêu biển huỷ nhiệt Điện thẩm tích Đóng băng Hấp phụ Oxi hóa pha Hóa học Xử lí tạp chất hươu Tái sinh Phân huỷ Lọc ngược siêu lọc Oxi hóa Oxi hóa xạ Oxi hóa điện hóa Xử lí khí Thổi khí TÁCH CÁC HẠT LƠ LỬNG RA KHỎI NƯỚC THẢI Nước thải công nghiệp sinh hoạt chứa hạt lơ lửng chất tan không tan tạp chất lơ lửng chia thành rắn lỏng, với nước chúng hình thành hệ phân tán Phụ thuộc vào kích thước hạt người ta chia hệ phân tán làm ba nhóm: Hệ phân tán thô với hạt có kích thước lớn 0,1 µm (huyền phù nhũ tương); Hệ keo với hạt có kích thước 0,1µm-1 nm; Dung dịch hạt có kích thước tương ứng với kích thước phân tử ion riêng lẻ Để tách hạt lơ lửng khỏi nước thải, người ta sử dụng trình thuỷ động, lọc qua, lắng, lọc Việc chọn phương pháp phụ thuộc kích thước hạt lơ lửng, tính Nước Cặn Nước thải LOẠI TẠP CHẤT NỔI Quá trình lắng ứng dụng để làm nước khỏi dầu, mỡ, nhựa Loại tạp chất tương tự lắng chất rắn, khác khối lượng riêng hạt nhỏ khói lượng riêng nước Sơ đồ bể lắng dầu trình bày hình 9.3 Vận tốc chuyển động nước bể thay đổi khoảng 0,0050,01m/s Đối với hạt dầu đường kính 80-100µm vận tốc 1-4m/s, chiều sâu nước 1,2-1,5m, thời gian lắng không nhỏ 2giờ Khi đó, 96-98% dầu lên Cặn Nước thải Nước a b a- nằm: 1- thân bể tách dầu; 2- máy nâng thuỷ lực; 3- lớp dầu; 4- ống thoát dầu; 5- vách ngăn dầu; 6- cào; 7- bể chứa cặn b- lớp mỏng: 1- ống tháo nước sạch; 2- ống thoát dầu; 3- vách ngăn; 4- nhựa xốp; 5- lớp dầu; 6- ống nhập nước thải; 7- phận gồm LỌC Quá trình lọc ứng dụng để loại khỏi nước thải chất rắn lỏng phân tán nhỏ khó tách phương pháp lắng Quá trình phân riêng thực nhờ vách ngăn xốp Vách ngăn xốp cho nước qua giữ pha phân tán lại Quá trình diễn tác dụng áp suất thuỷ tónh cột nước, áp suất cao trước bề mặt vách ngănm chân không sau vách lọc Lọc qua vách lọc Việc chọn vách lọc phụ thuộc vào tính chất nước thải, nhiệt độ, áp suất lọc cấu thiết bị Vách lọc lưới thép không rỉ, nhôm, niken, đồng Đặc tính thiết bị lọc liên tục gián đoạn Các kí hiệu đặc trưng cho số kinh tế kó thuật thiết bị lọc 1- cao; 2- tốt; 3- đạt; 4- thấp (được ứng dụng thập cần thiết); gạch ngang (-) -không đạt (không nênảnh ứng dụng) Yếu tố Thiết bị Thiết bị lọc hưởng lọc gián gián đoạn đoạn đến việc chọn Lọ Lọ Lọ Thù Đóa Bă thiết bị lọc c c c ng quay ng hú tấ ép quay tải t m Nồng độ huyền phù ban đầu, % tt < 0,5 2 < 1,0 2-3 1-2 < 15,0 3-4 2-3 1-2 Khả rửa 2 Thiết bị lọc với vách ngăn hạt Đó hồ chứa mà phần có cấu thoát nước Trên cấu thoát nước người ta đặt lớp vật liệu đỡ, vật liệu lọc Các đặc trưng quan trọng môi trường xốp độ rỗng (ε) bề mặt riêng (a) Độ rỗng phụ thuộc cấu trúc môi trường xốp, Thiết bị lọc liên quan với micron kích thước, hình dạng hạt Quá trình lọc micron lọc nước thải qua lưới xuyên lỗ, có kích thước 40-70µm Chúng ứng dụng để, làm nước hải khỏi vật liệu rắn sợi Vận tốc lọc khoảng 2545m/h Khi nồng độ hạt rắn lơ lửng 15-20mg/l, hiệu xử lí 50-60% Thiết bị lọc từ Thiết bị lọc từ ứng dụng để loại bỏ hạt nhiễm từ nhuyễn (0,5-5µm) khỏi nước Thiết bị trang bị từ cố định điện từ Năng suất chúng đến 60m3/h, hiệu xử lí 80% Ngoài hạt nhiễm tử, thiết bị lọc laọi hạt mài mòn, cát chất ô nhiễm khác Khi nước thải chảy tầng qua từ trường hạt có từ tính kích thước đến 50µm Các hạt tách lọc lắng trọng trường Hướng dòng nước thải trùng với hướng trường trường để tạo điều kiện thuận lợi cho trình lắng Lọc nhũ tương Khi lọc nhũ tương qua lớp hạt, bề mặt lọc đóng vai trò quan trọng Sự chảy hạt nhũ tương qua bề mặt kị nước mạnh qua bề mặt hóa nước, bề mặt vật liệu háo nước có đám mây H2O làm cản trở đường hạt nhũ tương Để loại sản phẩm dầu khí nhớt sử dụng thiết bị lọc với lớp hạt bọt poliuretan (hình 9.6) Chiều cao lớp vật liệu 22,5m, kích thước hạt bọt poliuretan 5-10µm Vận tốc lọc đến 25m/h Các thiết bị lọc kiểu áp dụng nồng độ dầu nước thải đến 1000mg/l TÁCH CÁC HẠT LƠ LỬNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA LỰC LI TÂM VÀ BẰNG CÁCH ÉP Lắng hạt lơ lửng tác dụng lực li tâm tiến hành xiclon nước máy li tâm Xiclon nước Xiclon nước (hình 9.7) có kết cấu đơn giản, gọn, vận hành dễ dàng, suất cao giá không cao Nước Nước thải Nước Nước thải Cặn Cặn b a Nước thải Nước Nước Nước thải Dầu Cặn c d a kiểu cột áp b có ống trụ bên chắn: 1- thân; 2- ống trụ trong; 3- rãnh vành đai; 4- chắn c cụm xiclon nước kiểu cột áp d xiclon ướt nhiều tầng: 1tấm chắn; 2- rãnh nước; 3- chảy tràn; 4- phễu thu dầu; 5- rãnh phân phối; 6- khe thoát cặn Khi nước chuyển động quay xiclon nước, hạt nước hcịu tác dụng lực li tâm, làm chúng văng thành, lực trọng trường, lực quán tính lực cản dòng chuyển động Vận tốc chuyển động hạt chất lỏng tác dụng lực li tâm phụ thuộc đường kính nó, hiệu khối lượng riêng ∆ρ nước hạt, độ nhớt µ MÁY LI TÂM Để loại cặn khỏi nước thải ứng dụng máy li tâm lắng thi công li tâm lọc Lọc li tâm thực quay huyền phù trống vành khăn, bọc lớp vải lọc Cặn lại bên thành trống lấy tay dao Loại hiệu cần thu sản phẩm với độ ẩm thấp yêu cầu rửa cặn Sơ đồ xử lí nước thải máy li tâm trình bày hình 9.8 nước thải loại cặn lưới, sau cát xiclon nước Cặn sau nén thiết bị lắng tách khỏi nước máy li tâm Nước thải Nước Cặn Cặn 1- lưới; 2- Xiclon nước; 3- bể lắng; 4- bể chứa; 5- bơm bùn; 6- máy li tâm; 7- bể chứa Thiết bị ép cặn So với máy li tâm, thiết bị ép cặn có ưu điểm sau: phần chuyển động nhanh, độ ẩm cặn thấp, chế tạo đơn giản làm việc liên tục Nhược điểm pha rắn bị theo nước nhiều nồng độ nhỏ hạt phân tán cao (nhỏ 100µm) rửa cặn thiết bị XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ĐÃ LẮNG NGHE! ... giàu chế biến quặng, vận chuyển sản phẩm chất thải sản xu? ??t Nước rửa để rửa sản CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM NƯỚC Nước thải nước dùng sinh hoạt, sản xu? ??t chảy qua vùng đất ô nhiễm Phụ thuộc vào điều kiện... không tan tiêu Xử lí tạp chất vô Cô đặc Bơm xu? ??ng giếng Chôn Trao đổi ion Trích li Hóa sinh Đun nóng Lọc ngược Chưng cất Oxi hóa pha lỏng Hóa học Bơm xu? ??ng đáy Tiêu biển huỷ nhiệt Điện thẩm tích... chiều cao lớp nước thải Qua khoảng thời gian đó, bắt đầu lắng trong, phần thiết bị lắng xu? ??t lớp nước Càng xu? ??ng đáy nồng độ chất lơ lửng cao lớp cặn tạo thành Theo thời gian, chiều cao lớp nước
