intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Xử lý nước thải công nghiệp - ThS. Nguyễn Minh Kỳ

Chia sẻ: Nguyen Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:222

Thêm vào BST
Báo xấu
205
lượt xem 27
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp những kiến thức cơ bản về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động và tính toán thiết kế các biện pháp xử lý nước thải công nghiệp; có khả năng nhận diện, thiết kế một số công trình xử lý nước thải các ngành nghề công nghiệp cơ bản. Hiểu biết ứng dụng cách thức quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải nói chung và nước thải công nghiệp nói riêng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Xử lý nước thải công nghiệp - ThS. Nguyễn Minh Kỳ

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BÀI GIẢNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP (Lưu hành nội bộ) ThS. Nguyễn Minh Kỳ Tp. HCM, 7/2016
  2. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Mục lục Mở đầu ................................................................................................................................................... iii Mục tiêu ................................................................................................................................................. iv Thuật ngữ viết tắt .................................................................................................................................... v Danh mục các hình, biểu bảng .............................................................................................................. vii CHƯƠNG 1 ............................................................................................................................................ 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ........................................................................... 1 1.1. Tổng quan tài nguyên nước.......................................................................................................... 1 1.1.1. Chu trình nước trong tự nhiên ............................................................................................... 1 1.1.2. Vai trò của nước đối với đời sống, sinh hoạt, sản xuất ......................................................... 1 1.1.3. Tài nguyên nước trên thế giới ............................................................................................... 1 1.1.4. Tài nguyên nước của Việt Nam ............................................................................................ 2 1.2. Tiêu chuẩn cấp nước .................................................................................................................... 2 1.3. Ô nhiễm môi trường nước và phân loại ....................................................................................... 3 1.4. Quan trắc và giám sát chất lượng nước ........................................................................................ 4 1.5. Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm nước .......................................................................................... 4 1.6. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước ............................................................................................... 9 1.7. Hậu quả ô nhiễm nước ............................................................................................................... 10 1.8. Quy chuẩn kỹ thuật chất lượng nước ......................................................................................... 13 1.9. Ô nhiễm môi trường nước trong công nghiệp ............................................................................ 13 1.10. Kiểm soát ô nhiễm nước .......................................................................................................... 13 1.11. Đo lưu lượng, lấy mẫu và phân tích nước thải ......................................................................... 15 1.12. Cơ sở lựa chọn giải pháp xử lý nước thải ................................................................................ 16 1.13. Khái quát về các hệ thống xử lý nước thải ............................................................................... 20 CHƯƠNG 2 .......................................................................................................................................... 22 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC .................................................................. 22 2.1. Song chắn rác ............................................................................................................................. 22 2.2. Bể lắng ....................................................................................................................................... 25 2.3. Phân tách dầu ............................................................................................................................. 32 2.4. Bể lọc (Filtration) ....................................................................................................................... 33 2.5. Bể điều hoà ................................................................................................................................ 35 CHƯƠNG 3.. ........................................................................................................................................ 29 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ ........................................ 37 3.1. Trung hòa ................................................................................................................................... 37 3.2. Keo tụ - tạo bông (Coagulation – Flocculation)......................................................................... 39 3.3. Kết tủa ........................................................................................................................................ 42 3.4. Hấp thụ ....................................................................................................................................... 42 3.5. Hấp phụ ...................................................................................................................................... 43 3.6. Phương pháp oxy hóa................................................................................................................. 49 3.7. Trao đổi ion ................................................................................................................................ 51 3.8. Tuyển nổi (Flotation) ................................................................................................................. 56 3.9. Khử trùng ................................................................................................................................... 62 3.10. Phương pháp điện hóa .............................................................................................................. 63 3.11. Màng lọc .................................................................................................................................. 64 3.12. Oxy hóa nâng cao AOPs (Advanced Oxidation Process) ........................................................ 77 CHƯƠNG 4 .......................................................................................................................................... 98 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC .............................................................. 98 4.1. Tổng quan vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải sinh học ................................................. 98 4.2. Động học quá trình phát triển vi sinh vật và quá trình oxy hóa sinh hóa................................... 99 4.3. Phương pháp hiếu khí (Aerobic) .............................................................................................. 100 4.3.1. Khái quát ........................................................................................................................... 100 4.3.2. Aerotank (Quá trình bùn hoạt tính) ................................................................................... 101 4.3.3. Ổn định tiếp xúc ................................................................................................................ 108 4.3.4. Mương oxy hóa ................................................................................................................. 109 i ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  3. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp 4.3.5. Đĩa quay sinh học (Rotating biological contactor) ........................................................... 111 4.3.7. Hiếu khí mở rộng (Extended Aeration)............................................................................. 114 4.3.8. Bùn hoạt tính Step feed ..................................................................................................... 114 4.3.9. Lọc nhỏ giọt (trickling filter) ........................................................................................... 115 4.3.10. Bể phản ứng lọc màng sinh học (MBR).......................................................................... 122 4.4. Phương pháp thiếu khí (Anoxic) .............................................................................................. 124 4.4.1. Khái quát ........................................................................................................................... 124 4.4.2. Bể Anoxic ......................................................................................................................... 124 4.5. Phương pháp kỵ khí (Anaerobic) ............................................................................................. 125 4.5.1. Khái quát ........................................................................................................................... 125 4.5.2. Quá trình phân hủy trong bể kỵ khí .................................................................................. 128 4.5.3. Yếu tố ảnh hưởng .............................................................................................................. 130 4.5.4. Thuận lợi và khó khăn của phương pháp kỵ khí ............................................................... 131 4.5.5. Điều kiện quan trọng để xử lý kỵ khí hiệu quả ................................................................. 133 4.5.6. Một số quá trình kỵ khí ..................................................................................................... 133 4.6. Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên ................................................................................. 141 4.6.1. Giới thiệu .......................................................................................................................... 141 4.6.2. Ao hồ sinh học .................................................................................................................. 141 4.6.3. Cánh đồng tưới (lọc) và bãi lọc......................................................................................... 144 4.7. Công nghệ Wetland.............................................................................................................. 149 4.8. Một số công nghệ xử lý nước thải hiện đại .......................................................................... 154 CHƯƠNG 5 ........................................................................................................................................ 158 XỬ LÝ NITƠ VÀ PHỐT PHO........................................................................................................... 158 5.1. Khử nitơ ................................................................................................................................... 158 5.2. Loại phốt pho ........................................................................................................................... 163 CHƯƠNG 6 ........................................................................................................................................ 167 XỬ LÝ BÙN CẶN ............................................................................................................................. 167 6.1. Khái quát .................................................................................................................................. 167 6.2. Nguồn gốc phát sinh và đặc điểm ............................................................................................ 168 6.3. Công nghệ xử lý bùn ................................................................................................................ 168 CHƯƠNG 7 ........................................................................................................................................ 175 HƯỚNG DẪN XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ NGÀNH NGHỀ CÔNG NGHIỆP......................... 175 7.1. Công nghiệp nước giải khát ..................................................................................................... 175 7.2. Công nghiệp chế biến thực phẩm............................................................................................. 177 7.3. Công nghiệp dệt nhuộm ........................................................................................................... 179 7.4. Công nghiệp thuộc da .............................................................................................................. 181 7.5. Công nghiệp hóa chất BVTV và phân bón .............................................................................. 183 7.6. Công nghiệp luyện kim và dầu mỏ .......................................................................................... 185 7.7. Công nghiệp sản xuất giấy ....................................................................................................... 188 7.8. Công nghiệp sản xuất mía đường ............................................................................................ 189 7.9. Công nghiệp chế biến cao su ................................................................................................... 191 7.10. Xử lý nước thải bệnh viện, trung tâm dịch vụ y tế................................................................. 193 ii ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  4. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Mở đầu Trong xu thế phát triển của nhân loại, các hoạt động kinh tế - xã hội là nhu cầu tất yếu và cũng là động lực thúc đẩy tiến bộ. Tuy vậy, mặt trái các quá trình đó sẽ tạo ra các dòng chất thải, nhất là nước thải công nghiệp và gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe. Nhằm mục đích cung cấp cho sinh viên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường những kiến thức, kỹ năng cơ bản về các quá trình xử lý nước thải nên tập tài liệu nhỏ được ra đời trên cơ sở tham khảo các tài liệu của các đồng nghiệp trong và người trường. Trong đó, bao gồm các nội dung từ tổng quan về nước thải cho tới các phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học, hóa lý, hóa học và sinh học. Ngoài ra, còn đề cập đến quá trình nâng cao xử lý các chất dinh dưỡng nitơ, phốt pho cũng như giải pháp loại bỏ bùn thải và giới thiệu một số nghiên cứu điển hình xử lý nước thải công nghiệp. Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không thể tránh được sai sót, rất mong nhận được sự quan tâm của độc giả để tài liệu nhỏ được hoàn thiện hơn thời gian tới. Tác giả iii ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  5. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Mục tiêu - Cung cấp những kiến thức cơ bản về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động và tính toán thiết kế các biện pháp xử lý nước thải công nghiệp. - Có khả năng nhận diện, thiết kế một số công trình xử lý nước thải các ngành nghề công nghiệp cơ bản. - Hiểu biết ứng dụng cách thức quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải nói chung và nước thải công nghiệp nói riêng. iv ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  6. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Thuật ngữ viết tắt Aerotank: Quá trình bùn hoạt tính ACP: Bể tiếp xúc kỵ khí AF: Lọc kỵ khí AF: Anaerobic filter - Lọc kỵ khí AOPs: Advanced Oxidation Process – Oxy hóa nâng cao atm: An atmosphere BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa COD: Nhu cầu oxy hóa học CT: Concentration-Time (mg*min/L) DO: Oxy hòa tan Fluidized bed reactor: Lò phản ứng tầng sôi F/M: Cơ chất/vi sinh vật h+: Electron Hole hv: Photon Energy HCBVTV: Hóa chất bảo vệ thực vật HRT: Thời gian lưu thủy lực (Hydraulic Retention Time) Kgf: kilogram-force LASER: Ánh sáng khuếch đại bởi kích thích phát ra bức xạ (sự kích thích tăng cường bức xạ quang học) MBR: Bể phản ứng lọc màng sinh học MF: Vi lọc MeV: Megaelectron-volts MLSS: Chất rắn lơ lửng trộn lẫn chất lỏng (Mixed Liquor Suspended Solids) MLVSS: Chất rắn lơ lửng bay hơi trộn lẫn chất lỏng (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids) NB: nano-bubble NF: Nanofiltration - Lọc nano OLR: Tải trọng hữu cơ (Organic Loading Rate) PCPs: Polychlorophenol PCBs: Polychlorobiphenyl PAHs: Polycyclic Aromatic Hydrocarbon - Hydrocarbon thơm đa vòng Psi: Pound per square inch v ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  7. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp RBC: Rotating biological contactor - Đĩa quay sinh học RO: Reverse Osmosis - Lọc thẩm thấu ngược SBR: Sequencing batch reactor - Bể phản ứng theo mẻ SRT: Thời gian lưu bùn (Solids Retention Time) SS: Chất rắn lơ lửng SVI: Chỉ số thể tích bùn UF: Siêu lọc UASB: Upflow anaerobic sludge blanket – Lọc ngược qua tầng bùn kỵ khí VFA: Axit béo dễ bay hơi vi ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  8. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Danh mục các hình, biểu bảng Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước Việt Nam Bảng 1.2. Đặc điểm một số nước thải công nghiệp Bảng 1.3. Standard quality of industrial water Bảng 1.4. Typical auto water analyzers Bảng 1.5. Typical wastewater treatment processes and removal method Bảng 1.6. Phương pháp xử lý nước thải (chất ô nhiễm) Bảng 1.7. Phương pháp xử lý nước thải (bậc) Bảng 3.1. Mối quan hệ giữa kích thước hạt và thời gian lắng Bảng 3.2. Oxidation potential of most commonly reagents used in wastewater treatment Bảng 3.3. Đặc điểm các quá trình lọc màng Bảng 3.4. Mức độ nâng lực oxy hóa của các tác nhân (so với oxy) Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật thiết kế các loại bể lọc nhỏ giọt Bảng 4.2. So sánh phương pháp xử lý kỵ khí với hiếu khí Bảng 4.3. Một số nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp bằng lọc kỵ khí Bảng 4.4. Một số nghiên cứu xử lý nước thải bằng công nghệ UASB Bảng 4.5. Activated sludge process with membrane separator instead for settling tank Bảng 4.6. Comparisons of decolorizing methods Bảng 5.1. Typical phosphorous removal processes Bảng 5.2. Aluminum sulfate requirement for P removal Bảng 6.1. Chất tạo bông tách nước bùn thải Bảng 6.2. Đặc điểm các kiểu tách nước bùn thải Bảng 7.1a. Properties of carbonated drink Bảng 7.1b. Wastewater properties in carbonated drink factories Bảng 7.2. Nguồn gốc và tính chất nước thải Bảng 7.3. Rubber wastewater characteristics in Sri Lanka Hình 1.1. Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên Hình 1.2. Sự phân bổ nước trên Trái đất Hình 1.3. Criteria vs. Standards of water Hình 1.4. Hệ thống xử lý nước thải tiêu biểu Hình 1.5. Đặc điểm nước thải và phương pháp xử lý Hình 1.6. Classification of Wastewater Treatments Processes Hình 2.1. Song chắn rác lớn vii ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  9. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 2.2. Bể lắng sơ cấp Hình 2.3a. Tấm lắng lamella Hình 2.3b. Cơ chế/nguyên lý hoạt động Hình 2.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động bể lắng lamella Hình 2.5. Lamella Inclined Plate Clarifier Hình 2.6. Tính toán bể tách dầu Hình 2.7. Sơ đồ bể lọc nhanh Hình 2.8. Sơ đồ bể lọc chậm Hình 2.9. Sơ đồ bố trí bể điều hòa Hình 3.1. Sơ đồ cấu tạo bể trung hòa Hình 3.2. Bể keo tụ - tạo bông Hình 3.3. Wastewater electrocoagulation principle Hình 3.4. Example of Heavy Metal Removal Hình 3.5. Physical adsorption and chemical adsorption Hình 3.6. Biểu diễn quá trình hấp phụ Hình 3.7. Activated Carbon Basics Hình 3.8. Cơ chế hấp phụ chất bẩn trong lọc nước Hình 3.9. Những ứng dụng than hoạt tính Hình 3.10. Cơ chế hoạt động của than hoạt tính Hình 3.11. Cấu trúc Zeolit ((a) zeolite A (3D, 4.2 Å); (b) zeolite Y (3D, 7.4 Å); (c) Zeolite L (1D, 7.1 Å); (d) ZSM-5) Hình 3.12. Zeolite Process of Water Softening Hình 3.13. A comparison between absorption (hấp thụ) and adsorption (hấp phụ) Hình 3.14. Example of Organic Chemical Removal Hình 3.15. Ion Exchange Treatment Process Hình 3.16. Ion Exchange (khử khoáng) Hình 3.17. Quá trình làm mềm nước cứng Hình 3.18. Hạt trao đổi ion zeolite Hình 3.19. Hạt trao đổi ion nhựa tổng hợp Hình 3.20. Ion-exchange resin Hình 3.21. Ứng dụng khử độ cứng trong nước Hình 3.22. Khử Na+ bằng phương pháp trao đổi ion (H+ Form Cation Resin; Na+ Removal) Hình 3.23. A typical flotation system viii ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  10. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 3.24. Bên trong hệ tuyển nổi Hình 3.25. Sơ đồ xử lý nước thải áp dụng phương pháp tuyển nổi Hình 3.26. Design of Flotation Systems Hình 3.27. Sơ đồ tuyển nổi khí hòa tan Hình 3.28. DAF Flow Diagram Hình 3.29. Công nghệ bể tuyển nổi Hình 3.30. Phân tách nhiễm bẩn dầu Hình 3.31. Nguyên lý phương pháp điện hóa Hình 3.32. Ưu điểm công nghệ điện hóa Hình 3.33. Quá trình điện hóa hóa học Hình 3.34. Electrochemical arsenic removal process Hình 3.35. Nguyên tắc lọc màng Hình 3.36. Sơ đồ mô tả yếu tố xác định hiệu quả màng Hình 3.37. Đặc điểm các loại màng lọc Hình 3.38. Màng vi lọc Hình 3.39. Màng siêu lọc Hình 3.40. Sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động Hình 3.41. How Ultrafiltration membranes work Hình 3.42. Nguyên tắc hoạt động Hình 3.43. Hệ thống màng lọc nano Hình 3.44. Ứng dụng lọc nước biển Hình 3.45. Màng lọc RO Hình 3.46. Spiral wound (like a rolled up newspaper) Hình 3.47. Hollow fibers Hình 3.48. Quá trình Fenton Hình 3.49. Công thức O3 và H2O2 Hình 3.50. Ozone Decomposition Process by Hydroperoxide Ions Hình 3.51. Conventional Water Treatment without O3/H2O2 Process Hình 3.52. Typical Water Treatment with O3/H2O2 Process Hình 3.53. Process Flow Diagram in Metropolitan Water District of Southern California Hình 3.54. Typical Physical-Chemical Treatment Plant Hình 3.55. Example of Physical-Chemical Wastewater Treatment Process Hình 3.56. Phases of matter ix ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  11. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 3.57. Phương pháp tạo vật liệu nano từ vật liệu khối ban đầu Hình 3.58. Flow chart of sonochemical synthesis of iron oxide Hình 3.59. Properties of Nano Fe Hình 3.60. Types of Nanoparticles Hình 3.61. Schematic diagram showing macro, micro and nanobubbles Hình 3.62. Cell-level biological treatment using Micro/Nano-bubbles Hình 3.63. Gaseous-affinity separation using Micro/Nano-bubbles Hình 3.64. Nano-bubble working principal Hình 3.65. Schematic diagram of a Nano-bubble system Hình 3.66. The deference of size between MB and NB Hình 3.67. The deference of life time between MB and NB Hình 3.68. Normal ozone water vs. Ozone nano-bubble Hình 4.1. Sơ đồ bùn hoạt tính Hình 4.2. Sơ đồ quá trình ổn định tiếp xúc Hình 4.3. Sơ đồ cấu tạo mương oxy hóa Hình 4.4. Mô tả minh họa hoạt động mương oxy hóa Hình 4.5. Sơ đồ cấu tạo đĩa quay sinh học Hình 4.6. Sơ đồ hoạt động bể SBR theo các pha vận hành Hình 4.7. Step-Feed activated Sludge Pracess Hình 4.8. Overview of the step-feed denitrification process Hình 4.9. Schematic Flow of Step-feed Anoxic/Aerobic Activated Sludge Process Hình 4.10. Màng sinh học xử lý nước thải Hình 4.11. Sơ đồ cấu tạo bể lọc nhỏ giọt Hình 4.12. Lọc nhỏ giọt tốc độ cao Hình 4.13. Sơ đồ vị trí bể lọc nhỏ giọt trong HTXLNT Hình 4.14. Lịch sử phát triển công nghệ xử lý kỵ khí Hình 4.15. Cấu tạo bể kỵ khí Hình 4.16. Ảnh hưởng của nhiệt độ Hình 4.17. Ảnh hưởng pH Hình 4.18. Quá trình phân hủy trong bể kỵ khí Hình 4.19. Quá trình phân hủy kỵ khí Hình 4.20. Sơ đồ bể tiếp xúc kỵ khí Hình 4.21. Cấu tạo chi tiết lọc kỵ khí x ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  12. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 4.22. Sơ đồ cấu tạo lọc kỵ khí Hình 4.23. Sơ đồ cấu tạo UASB Hình 4.24. Sơ đồ cấu tạo bể phản ứng SGBR Hình 4.25. Ao hồ sinh học Hình 4.26. Nhận thức về xử lý nước thải bằng ao hồ sinh học Hình 4.27. Cơ chế ao hồ tùy nghi Hình 4.28. Cánh đồng lọc chậm qua đất Hình 4.29. Cánh đồng thấm nhanh qua đất Hình 4.30. Cánh đồng lọc bằng chảy tràn mặt Hình 4.31. Bãi lọc xử lý nước thải Hình 4.32. Sơ đồ cấu tạo cánh đồng tưới và bãi lọc Hình 4.33. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống Wetland Hình 4.34. Mô hình chảy ngang Hình 4.35. Mô hình wetland chảy đứng Hình 4.36. Thực vật ngập trong nước Hình 4.37. Ví dụ ứng dụng cỏ vetiver xử lý nước thải Hình 4.38. Ứng dụng Horizontal Flow Hình 4.39. Hybrid activated sludge process combined with membrane separator Hình 5.1. Biological Nutrient Removal Processes Hình 5.2. Quá trình khử nitơ một pha Hình 5.3. Quá trình khử nitơ hai pha Hình 5.4. Quá trình Ludzack–Ettinger Hình 5.5. Quá trình MLE Hình 5.6. Quá trình bể phản ứng theo mẻ Hình 5.7. Bardenpho 4 giai đoạn Hình 5.8. Mương oxy hóa Hình 5.9. Anoxic Step Feed Hình 5.10. Công nghệ khử nitơ bằng hóa lý Hình 5.11. Basic process in biological phosphorous removal (AO process) Hình 5.12. Biological denitrification-phosphorous removal process (A2O) Hình 5.13. Single phase sludge process-circulating denitrification phosphorous removal process Hình 5.14. Phosphorous removal by phostripping process xi ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  13. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 5.15. Cơ chế đơn giản hóa cho phốt pho thoát ra và hấp thu ATP Hình 6.1. Belt press dehydrator Hình 6.2. Centrifuge dehydrator Hình 6.3. Filter press dehydrator Hình 6.4. Vacuum filter dehydrator Hình 6.5. Screw press dehydrator Hình 6.6. Rotary dryer Hình 6.7. Multi-stage vertical dryer Hình 6.8. Thiết bị composting Hình 6.9. Sludge reduction process by thermophilic bacteria Hình 6.10. Sludge reduction process by ozone Hình 7.1. Carbonated beverage manufacturing process and wastewater Hình 7.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia truyền thống Hình 7.3. Sơ đồ công nghệ kết hợp xử lý nước thải sản xuất bia Hình 7.4. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất một số loại thực phẩm Hình 7.5. Various steps involved in processing textile in a cotton mill Hình 7.6. Hybrid Biogranule System Hình 7.7. Quy trình công nghệ thuộc da Hình 7.8. Quy trình công nghệ xử lý nước thải thuộc da hiệu quả Hình 7.9. Phosphor fertilizer manufacturing process Hình 7.10. Treatment technology - A phosphoric acid plant Hình 7.11. Refinery water balance Hình 7.12. Refinery flow diagram Hình 7.13. Thiết bị phân tách dầu Hình 7.14. Gas floatation cell Hình 7.15. Petroleum Reserve’s bio-treatment process Hình 7.16. Flow Diagram for Sugar Manufacturing Process Hình 7.17. Steps of rubber production processes xii ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  14. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1. Tổng quan tài nguyên nước 1.1.1. Chu trình nước trong tự nhiên  Nước tồn tại dưới các dạng: rắn, lỏng và hơi  được tuần hoàn thông qua vòng tuần hoàn nước.  Nước: không màu, không mùi, không vị. Hình 1.1. Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên 1.1.2. Vai trò của nước đối với đời sống, sinh hoạt, sản xuất  Chiếm 75% cơ thể con người  Được ví như là « chất dinh dưỡng » quan trọng nhất  Phục vụ hoạt động sống thường ngày  Đảm bảo nhu cầu sản xuất, vận hành các hoạt động kinh tế- xã hội  An ninh và xung đột về nước 1.1.3. Tài nguyên nước trên thế giới 1 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  15. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Hình 1.2. Sự phân bổ nước trên Trái đất  Phân bố không đồng đều về không gian và thời gian  Nguồn nước ngọt sử dụng được chiếm tỷ lệ rất nhỏ 1.1.4. Tài nguyên nước của Việt Nam  Khá phong phú nhưng phân bố không đều về mặt lãnh thổ và theo mùa  Tình trạng nhiễm bẩn nhiều lưu vực sông  Các dòng chảy lớn chủ yếu bắt nguồn từ bên ngoài lãnh thổ Việt Nam 1.2. Tiêu chuẩn cấp nước  Phụ thuộc vào khu vực: o Đô thị và nông thôn o Nước phát triển, đang phát triển  Theo MetCalf và Eddy: Q thải = 80-130% Q cấp Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước Việt Nam (Nguồn: Bộ Xây dựng) 2 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  16. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp 1.3. Ô nhiễm môi trường nước và phân loại 1.3.1. Nước thải  Nước thải: Nước đã qua sử dụng được thải ra từ hộ gia đình, cộng đồng, nông trại hay nhà máy công nghiệp, có chứa chất hòa tan hay lơ lửng.  Nước thải công nghiệp: Là loại nước thải trong các nhà máy sản xuất quy mô công nghiệp. 1.3.2. Phân loại nước thải  Nước thải sinh hoạt: Khu vực dân cư, từ các hoạt động sinh hoạt và văn phòng  Thành phần nước thải sinh hoạt = hữu cơ + vô cơ. Bao gồm: cặn lắng, không lắng, hòa tan.  Đặc trưng nước thải sinh hoạt: SS, BOD5, COD, NH4+, P2O5, Cl-, vi sinh vật (Total coliform, fecal coliform)  Nước thải sản xuất: Khu vực sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Bảng 1.2. Đặc điểm một số nước thải công nghiệp Công nghiệp BOD, mg/l COD, mg/l SS, mg/l pH Bia 850 17.000 90 4-6 Đồ hộp (cam 2.000 - 7.000 axit quýt) Bơ sữa 600-1.000 2.000-4.000 200-400 axit Sản xuất khoai 2.000 3.500 2.500 11-13 tây Đường (củ cải 450-2.000 600-3.000 800-1.000 7-8 đường) Giết mổ gia súc 1.500-2.500 4.000-6.000 800 7 Lên men, ủ 70.000- 50.000 Thấp axit chua 80.000  Nước chảy tràn: Chảy tràn đô thị và chảy tràn nông nghiệp. Đặc điểm nước thải công nghiệp nhiễm axit  Công nghiệp nhẹ  Công nghiệp vật liệu  Công nghiệp hóa chất  Công nghệ cán thép  Sản xuất thuốc nhuộm 3 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  17. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp  Thuốc trừ sâu, dược phẩm  Chứa axit sunfuric, axit clohydric… Nước thải: Chứa các tạp chất hữu cơ như protein (đạm), HC (tinh bột), chất béo (lipit ~ dầu mỡ động thực vật)… Chất rắn: Chứa chất vô cơ như cát, muối, kim loại. Chất rắn trong nước thải gồm chất rắn hòa tan, chất rắn keo, chất rắn lơ lửng. TS = TDS + SS. Tác nhân trong nguồn nước thải: - Các chất trôi nổi, dầu, mỡ: gạn, lọc, tuyển nổi - Vi khuẩn: nhiệt, uv, ozon,.. - Kim loại: kết tủa, keo tụ, hấp phụ, hấp thụ - Chất hữu cơ: phân hủy, chuyển hóa - Hydrate carbon: phân hủy thành axit hữu cơ, CO2 - Hợp chất nitơ: NO3-, NO2-, NH4+/NH3, org-N 1.3.3. Ô nhiễm môi trường nước Theo Hiến chương châu Âu, “Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi-giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại”. Theo như quan điểm truyền thống ở Việt Nam: “Ô nhiễm nước là hiện tượng thay đổi xấu về chất lượng nước do trong nước có chứa quá mức các thành phần vật chất, các chất độc hại và các vi khuẩn, vi sinh vật gây bệnh đã làm giảm giá trị sử dụng của nước, ảnh hưởng xấu tới sự tồn tại và phát triển của các sinh vật cũng như tới sức khoẻ của con người“. Như vậy, có thể hiểu ô nhiễm nước là sự làm thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. 1.4. Quan trắc và giám sát chất lượng nước  Giám sát nền  Giám sát đánh giá hoạt động sản xuất (giám sát tác động)  Giám sát khác (tuân thủ và xu hướng) Gần 90% nguồn nước cấp và sử dụng trong công nghiệp  thải ra môi trường. 1.5. Nguồn và tác nhân gây ô nhiễm nước 1.5.1. Nguồn gốc ô nhiễm nước 1.5.1.1. Nguồn gốc tự nhiên 4 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  18. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, nhiễm mặn, nhiễm phèn, lũ lụt,… Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thị, khu công nghiệp, kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả các xác chết của chúng. Sự ô nhiễm này còn được gọi là ô nhiễm không xác định được nguồn. 1.5.1.2. Nguồn gốc nhân tạo Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các khu dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, hóa chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ) và phân bón trong nông nghiệp,… vào môi trường nước. Thực tế, nguồn gây ô nhiễm nước chủ yếu gắn liền với các hoạt động của con người. Dưới đây là các nguồn gây ô nhiễm nước chủ yếu có nguồn gốc liên quan đến các hoạt động của con người: a. Nguồn ô nhiễm do sinh hoạt Các khu vực đô thị, các vùng tập trung đông dân cư có dân số và mật độ dân cư rất cao so với các vùng khác, nên hàng ngày cũng thải ra môi trường một lượng rất lớn rác thải rắn và nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt chứa một lượng các chất vô cơ, chất hữu cơ có nguồn gốc động thực vật và các mầm vi khuẩn gây bệnh. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nguồn nước bị ô nhiễm làm suy giảm lượng hàm lượng oxy hoà tan trong nước dẫn đến những hậu quả xấu cho hệ sinh thái nước. Ngoài ra, việc xả thải nguồn nước thải từ hệ thống cơ sở y tế ở các đô thị là nguyên nhân làm lây lan dịch bệnh và ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng. b. Nguồn ô nhiễm do nông nghiệp Trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp có thể gây ô nhiễm nước như: - Nước thải của chuồng trại chăn nuôi, nước chảy tràn trên bề mặt cuốn theo nhiều chất thải gia súc gia cầm là nguyên nhân làm ô nhiễm nguồn nước. - Việc sử dụng quá mức các loại phân bón để tăng năng suất cây trồng trong nông nghiệp nên dư lượng phân bón này ảnh hưởng xấu đến nguồn nước. Ngoài ra, phân bón hoá học chứa nhiều chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho. Chính vì vậy, làm phát sinh hiện tượng phú dưỡng nguồn nước ở các con sông, ao, hồ,.... Hậu quả của quá trình phát triển mạnh mẽ các loài rong tảo là sự phân hủy chúng gây mùi khó chịu, mất mỹ quan đô thị, tăng độc tố trong nguồn nước, giảm hàm lượng oxy hòa tan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc khai thác và sử dụng nguồn nước. - Dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, hóa chất kích thích sinh trưởng được sử dụng trong nông nghiệp không chỉ ảnh hưởng đến nông sản, nguồn nước mặt mà còn 5 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
  19. Bài giảng – Xử lý nước thải công nghiệp tích lũy, di chuyển vào các tầng đất, mạch nước ngầm thông qua đó gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và môi trường. c. Nguồn ô nhiễm do công nghiệp Ô nhiễm chủ yếu là do các rác thải và nước thải công nghiệp bằng nhiều con đường khác nhau tập trung hoặc chảy vào sông, hồ, biển hoặc thấm xuống tầng chứa nước ngầm. Tuỳ theo từng ngành công nghiệp mà các nước thải công nghiệp có thành phần và đặc tính khác nhau. Nước thải của các ngành công nghiệp thực phẩm, thí dụ như nước thải các ngành công nghiệp chế biến lương thực, sản xuất sữa, công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy, công nghiệp dệt... thường có thành phần tương tự như nước thải sinh hoạt với đặc điểm chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, khi xả vào nguồn nước sẽ tiêu hao lớn lượng oxy hoà tan trong nước do quá trình phân huỷ sinh học. Đối với các nguồn nước thải công nghiệp của nhiều ngành sản xuất khác, thí dụ như nước thải của các nhà máy hoá chất, nhà máy luyện kim, các xí nghiệp mạ điện... có nhiều hoá chất độc hại, các kim loại nặng, khi xả vào môi trường nước nhiều chất khó bị phân huỷ, gây độc đối với các loài sinh vật trong nước. Nhiều chất ô nhiễm trong đó có các kim loại nặng có khả năng tích tụ sinh học qua dây chuyền thức ăn, ảnh hưởng đến các loài thuỷ sinh và đến đa dạng sinh học của hệ sinh thái. Nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước với khối lượng lớn có thể làm thay đổi các tính chất vật lý của nguồn nước như làm thay đổi nhiệt độ nước, làm tăng lượng chất rắn hoà tan, lượng chất rắn lơ lửng, ảnh hưởng đến màu, mùi của nước... Những thay đổi đó làm giảm giá trị sử dụng của nguồn nước, nhất là cho mục đích vui chơi giải trí. Ngoài các nguồn gây ô nhiễm nước chủ yếu nêu trên, các hoạt động phát triển khác cũng gây ô nhiễm nước như hoạt động xây dựng các công trình dân dụng như xây dựng nhà cửa trên các khu đô thị, xây dựng thủy lợi, thủy điện, làm đường giao thông... Các hoạt động làm tăng bùn cát hay độ đục của nước sông ở hạ lưu khu vực xây dựng do tăng lượng đất bị rửa trôi. Dầu mỡ máy móc thi công, các chất thải của khu vực lán trại công nhân cũng góp phần ô nhiễm thủy vực. Vì thế rất biện pháp quản lý chặt chẽ các nguồn thải các công trình để giảm thiểu ô nhiễm nước. d. Nguồn ô nhiễm do hoạt động giao thông Các hoạt động giao thông đường thủy ở hệ thống sông suối, ao hồ hay ở biển và đại dương là nguyên nhân làm ô nhiễm dầu mỡ cho nguồn nước. Các sự cố tai nạn về va chạm, chìm tàu, đặc biệt là các sự cố va chạm, vỡ, chìm tàu chở dầu trên biển và đại dương làm ô nhiễm dầu nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, các nguồn tài nguyên sinh học biển,... Hoạt động giao thông đường bộ và đường hàng không cũng góp phần gián tiếp gây ô nhiễm nguồn nước do sự phát thải các khí thải độc hại vào bầu không 6 ThS. Nguyễn Minh Kỳ
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1