Đang tải... (xem toàn văn)
Dựa vào thành phần, tính chất nước thải phát sinh sau quá trình sản xuất công nghiệp và sự tương đồng trong việc áp dụng phương pháp xử lý. Vì thế, có thể phân loại nước thải sản xuất công nghiệp thành các nhóm sau: Nước thải ngành dệt nhuộm, thuộc da, in ấn. Nước thải ngành xi mạ. Nước thải ngành cao su. Nước thải ngành giấy. Nước thải ngành chế biến thực phẩm (bánh, kẹo, nước giải khát, …) Ngành sản xuất bánh, kẹo, bia, nước giải khát, thức ăn đóng hộp, … Ngành chế biến thủy, hải sản. Ngành chế biến hạt: hạt điều, café, … Nước thải ngành chăn nuôi. Nước thải hệ thống xử lý tập trung, khu công nghiệp.
Đề tài: Xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy Nội Dung Báo Cáo I CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GiẤY VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG II CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GiẤY TÂN MAI III NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG OZON Công nghệ sản xuất giấy & Ơ nhiễm từ ngành giấy Cơng nghệ sản xuất giấy • Sản xuất bột giấy q trình gia cơng xử lý ngun liệu để tách thành phần xenluloza cho thu bột giấy có hàm lượng xenluloza cao tốt • Nguyên liệu chủ yếu: xơ sợi thực vật, từ gỗ, đay, gai, tre nứa phụ phẩm nơng nghiệp rơm, bã mía loại sợi tái sinh Tiêu chuẩn thành phần hóa học nguyên liệu đầu vào • Hàm lượng xenlulo phải lớn 35% khối lượng nguyên liệu khô tuyệt đối -> đạt hiệu suất thu hồi bột cao • Hàm lượng lignin, hemixenlulo tạp chất khác thấp -> tránh ảnh hưởng xấu tới chất lượng xenlulo • Lignin chất có độ trùng hợp cao dạng vơ định hình, thành phần chủ yếu đơn vị phenylpropan nối kết với thành không gian ba chiều Lignin dễ bị oxy hóa, hịa tan kiềm, dung dịch muối sulfit hay muối axit H2SO3 Ca(HSO3)2 đun nóng • Hemixenlulo hydratcacbon tổng hợp từ đơn vị thành phần đường hexozo pentozo Hemixenluloza không tan nước, tan dung môi hữu bị thủy phân dung dịch kiềm hay axit lỗng đun sơi • Các chất chiết tổ chức thực vật axit béo , nhựa, chất thơm, alcol…hầu hết tan dung môi hữu công đoạn sản xuất chính: • Sản xuất bột giấy (nấu bột) • Tẩy trắng • Sản xuất giấy từ bột giấy (xeo giấy) Các phương pháp sản xuất bột giấy • Gồm có học, nhiệt học hóa học Thực tế, thường kết hợp phương pháp, là: phương pháp bán hóa, pp hóa nhiệt cơ, pp hóa học • Trong phương pháp dùng hóa chất để nấu nhằm tách lignin tạp chất khác khỏi xenluloza • Sunfat sunfit hai hóa chất để nấu phổ biến trình sản xuất bột giấy Hai loại cơng nghệ áp dụng nấu nhiều loại nguyên liệu gỗ, tre, nứa có khả thu hồi hóa chất nấu phương pháp đặc – đốt – xút hóa, dịch đen tái sinh, sử dụng lại dung dịch kiềm cho công đoạn nấu Các phương pháp tẩy trắng bột giấy Phương pháp Clo hoá: cho bột giấy phản ứng với Clo mơi trường axit Kiềm hố: dùng xút để hoà tan sản phẩm lignin q trình Clo hố tạo Tẩy dioxytclo: cho phản ứng bột giấy ClO 2 Tẩy Oxy: sục Oxy vào bột giấy áp lực cao môi trường kiềm Tẩy Hypoclorid: cho bột giấy tác ddụng với HClO - môi trường kiềm Tẩy Hydropeoxit: cho bột giấy tác dụng với H 2O2 môi trường kiềm Tẩy Ozon: chất oxy hoá mạng vận dụng để tẩy bột giấy Sản xuất giấy từ bột giấy (xeo giấy) • Khi bột giấy tẩy trắng đưa tiếp sang quy trình làm giấy Giấy tạo thành máy sản suất giấy • Dung dịch bột giấy (99% nước) sau làm nhiều lần chảy lên lưới máy lưới dài Trên lưới phần lớn nước chảy thoát cấu trúc tờ giấy bắt đầu thành hình Bên lưới có đặt máy hút nước để giúp nước • Tại đây, Ozone sục vào nhờ máy phát sinh Ozone để phân hủy hóa học điều kiện pH cao nước thải Các bọt khí tạo thành q trình phân hủy hóa học khơng khí bão hịa nước lên kéo chất lơ lững không tan lên mặt thiết bị Váng bọt chứa cặn lơ lửng không tan gạt vào máng thu bọt chuyển vào bể chứa bùn Phần nước tách cặn lơ lửng khơng tan phân hủy hóa học tác dụng Ozone tự chảy bể chứa trung gian • Tại đây, nước cung cấp oxy cho q trình phân hủy hiếu khí thiết bị phân hủy sinh học cấp nhờ hệ thống sục khí máy thổi khí • Nước bão hịa khơng khí bơm đưa vào thiết bị với lưu lượng tính tốn cho làm lớp giá thể chuyển động dạng sơi tuần hồn mà khơng bị kéo khỏi thiết bị • Từ thiết bị, nước thải thoát trên, vào phận tách bùn, phần bùn tập trung bể chứa bùn, phần nước tự chảy vào thiết bị phân hủy Ozone máy phát Ozone cung cấp • Sau đó, nước tự chảy bể chứa trung gian, từ nhờ máy bơm, nước đưa vào thiết bị phân hủy sinh học cấp chứa giá thể dạng tĩnh ngập chìm nước hoạt động thiết bị lọc sinh học • Trước vào thiết bị, nước hòa trộn với khơng khí trộn để cấp oxy cho q trình phân hủy hiếu khí Khơng khí máy nén khí cung cấp • Nước sau qua thiết bị phân hủy sinh học cấp tự chảy vào thiết bị keo tụ thiết bị tủa bong Chất keo tụ chứa bồn chứa bơm định lương cung cấp cho thiết bị keo tụ • Sau tủa bông, nước tự chảy thiết bị lắng để tách cặn nước Phần cặn sẽ tháo bể chứa bùn • Phần nước đạt tiêu chuẩn thải chứa vào bể chứa nước • Từ bể chứa nước sạch, nhờ bơm, nước chuyển vào thiết bị lọc cát, sau chứa vào bồn chứa Nhờ bơm cao áp, nước bơm vào phận lọc từ lọc 10 micron sang lọc micron, lọc micron cuối 0.5 micron • Nước sau qua toàn lọc đạt tiêu chuẩn nước cơng nghiệp, quay vòng sử dụng trở lại cho sản xuất, chứa bể chứa Từ đây, nhờ bơm bơm vào mạng nước sản xuất nhà máy Trong trường hợp cần thiết, nước từ bể chứa thải trược tiếp sông Đồng Nai Nghiên cứu xử lý nước thải giấy ozon • Trong số chất oxy hóa thường đựoc sử dụng, ozone chất oxy hóa mạnh Ozone sử dụng tổ hợp với UV, H2O2, oxyt kim loại, điện phân … • Ozone tác dụng với CHC tan nước chủ yếu theo hai chế sau: Thứ nhất, ozone phản ứng trực tiếp với chất tan (P) Thứ hai, ozone phản ứng với chất tan (P) theo chế gốc • Ngồi ra, ozone tác dụng với chất khác tạo chất oxy hóa thứ cấp Chất oxy hóa chất tan Ozone phản ứng trực tiếp với chất tan • Ozone hòa tan vào nước tác dụng với CHC (P), tạo thành dạng oxy hóa chúng theo phương trình động học sau: - d[P]/dt = kP [P][ O3] • Nhưng phản ứng trực tiếp ozone với CHC có tính chọn lọc, tức ozone phản ứng với số loại CHC định Sản phẩm q trình ozone hóa trưc tiếp chất vịng thơm ozone thường axit hữu muối chúng Ozone phản ứng với chất tan theo chế gốc • Theo José L Sotelo đồng sự, tan vào nước tinh khiết, ozone phân hủy tạo thành gốc OH theo phản ứng kiểu dây chuyền Từ phản ứng đó, sau số phép biến đổi, tác giả thiết lập phương trình tốc độ phân hủy ozone sau: - d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 • Theo biểu thức trên, môi trường kiềm, phân hủy ozone tăng, Thực nghiệm cho thấy, oxy hóa hợp chất đa vịng thơm (PAH) ozone, hiệu tốt pH = – 12. Tổ hợp ozone/H2O2 • Trước tiên xảy phản ứng ozone H 2O2, ( môi trường kiềm tồn dạng HO 2¯ ) với k32 = 2,8 106 M-1s-1 sau: O3 + HO2¯ HO2*+ O3¯ - OH* • Nhưng nồng độ dung dịch lớn ( > 0,02M ), H2O2 lại có tác dụng ức chế phản ứng ozone với CHC • Phản ứng tiến hành với hệ ozone/ H 2O2 thuận lợi môi trường kiềm Nhưng mơi trường kiềm q cao lại có tăng phản ứng cạnh tranh khử gốc ion HO2¯ Tổ hợp ozone/UV • UV kết hợp với ozone cho kết tốt Khi đó, dung dịch nước, tác dụng xạ UV, xảy phản ứng phân hủy ozone tạo thành gốc OH • Ngoài ra, tác dụng xạ UV thích hợp, CHC thường chuyển từ trạng thái lên trạng thái kích thích Ở trạng thái kích thích, chúng dễ tham gia vào phản ứng, đặc biệt phản ứng oxy hóa – khử Về xúc tác kim loại chuyển tiếp • Hiện nay, có thí nghiệm oxy hóa chất bẩn hữu dung dịch nước dùng phương pháp quang hóa kết hợp với xúc tác kim loại chuyển tiếp Xúc tác sử dụng dạng đồng thể dị thể • Khi UV kết hợp với H2O2 người ta thường dùng xúc tác đồng thể, Fe2+ ( tạo thành tác nhân Fenton tăng cường UV ), Fe3+ ( tác nhân tương tự Fenton/UV ) • Nhưng việc dùng tác nhân UV/ H2O2 kết hợp thêm với xúc tác sắt dị thể cịn nghiên cứu Thực nghiệm kết • Chúng tơi tiến hành thí nghiệm ozone hóa số đối tượng sau: • Khử màu nước thải nhà máy sản xuất bột giấy phương pháp nấu kiềm không thu hồi kiềm ( ký hiệu N ) • Khử màu nước thải nhà máy sản xuất bột giấy phương pháp hấp nhiệt kết hợp ép áp suất cao ( ký hiệu H ) Khử màu nước thải nhà máy bột giấy kiểu N • Sau xử lý sơ tạo kết tủa, tiến hành ozone hóa Kết khử màu thể bảng Độ màu dung dịch đánh giá phương pháp đo độ hấp phụ ánh sáng có bước sóng l = 450nm máy Spectrophotometer DR/2010 • Sự thay đổi màu khoảng thời gian khác Thời gian ozone hóa, 10 12 14 Độ màu 7,40 3,06 4,25 4,12 0,65 0,14 Độ giảm, lần - 2,4 1,7 1,8 11,4 52,9 Khử màu nước thải nhà máy bột giấy kiểu H • Nước thải tiến hành ozone hóa khơng keo tụ trước Độ màu đo theo phương pháp Kết thay đổi màu thể bảng • Sự thay đổi độ màu khoảng thời gian xử lý khác Thời gian ozone hóa, 0,1* Độ màu 11,35 1,80 1,09 1,03 1,12 0.79 Độ giảm, lần - 6,30 10,41 11,02 10,13 14,37 Nhận xét • Hệ tác nhân Ozone – XT Fe2O3 – UV tỏ thích hợp oxy hóa hợp chất thơm dẫn xuất Clo hợp chất thơm • Về mặt cơng nghệ, phương pháp ozone hóa triển khai áp dụng vào thực tiễn xử lý chất độc sinh thái ... hypohalogen) nước thải • Nước thải có độ mầu, giá trị COD BOD5 cao • Nước thải cơng đọan xeo giấy chứa chủ yếu bột giấy chất phụ gia Nước thải từ máy xeo giấy tách nước ép giấy Thực trạng ô nhiễm nước thải. .. GiẤY VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG II CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GiẤY TÂN MAI III NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG OZON Công nghệ sản xuất giấy & Ơ nhiễm từ ngành giấy Cơng nghệ sản xuất giấy. .. Xử lý bùn Bùn từ thiết bị tuyển nổi, bể lắng tâp trung vào bể chứa bùn bơm chuyển khu xử lý bùn chung nhà máy để xử lý Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải giấy Tân Mai Thuyết minh lưu trình xử lý
