intTypePromotion=1

Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường bằng quá trình oxy hóa pha lỏng với xúc tác tinh quặng mangan

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
78
lượt xem
7
download

Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường bằng quá trình oxy hóa pha lỏng với xúc tác tinh quặng mangan

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu xử lý dòng thải sau công trình xử lý sinh học kị khí của xưởng sản xuất cồn nhà máy đường Hiệp Hòa bằng quá trình oxy hóa pha lỏng với việc sử dụng tinh quặng mangan làm xúc tác ở điều kiện áp suất 10atm và nhiệt độ 150 độ C. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, quá trình oxy hóa pha lỏng có khả năng xử lý 35-70% COD và 45-90% độ màu, đồng thời có thể tiếp tục xử lý bằng các quá trình xử lý sinh học.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường bằng quá trình oxy hóa pha lỏng với xúc tác tinh quặng mangan

Hoi nghi Khoa hoc ky niem 35 ndm Vien Khoa hoc vd Cong nghe Viet Nam - Hd Noi 10-2010<br /> <br /> <br /> NGHIEN ClTU XLT LY NlT^C THAI SAN XUAT CON TlT MAT RI<br /> DlTOTVG BANG QUA TRINH OXY HOA PHA LONG VOI XUC TAC<br /> TINH QUANG MANGAN<br /> <br /> Nguyen Cat Thinh, Pham TrSn Thiiy An, Phan NghIa Minh,<br /> Le Phuong Thu, Nguyen Van Dung<br /> Vien Khoa hoc Vat lieu iTng dung; 1 - Mac DTnb Chi, Quan I, Tp.HCM<br /> Email: catthinhffl),gmail.com<br /> Tom tat:<br /> Nude thdi sdn xudt cdn tic mat ri duang Id mdt ddng thdi cd ndng dd d nhiem rdt<br /> cao (COD: 90 000-120, OOOmg/l; BOD5: 35,000-60 OOOmg/l) vd khd xic ly trid di bdng<br /> cdc phuang phdp xic ly sinh hoc. Bdi bdo ndy trinh bdy cdc ket qud nghien cuu xie ly<br /> ddng thdi sau cdng trinh xic ly sinh hoc ki khi ciia xuang sdn xudt cdn nhd mdy dudng<br /> Hiep Hda bdng qud trinh oxy hda pha Idng vdi viec sic dung tinh qudng mangan Idm<br /> xiic tdc d dieu kien dp sudt lOatm vd nhiet dd 150 C Kd qud nghien cim cho thdy<br /> rdng, qud trinh oxy hda pha long cd khd ndng xie ly 35-70% COD vd 45-90% dd mdu,<br /> ddng thdi cdn phdt trien khd ndng phdn hiiy sinh hoc eiia nude thdi sdn xudt cdn mia<br /> de cd the tiep tuc xie ly bdng cdc qud trinh xie ly sinh hoc.<br /> Abstract:<br /> The cane molasses-based alcohol distillery spent wash is considered as a very<br /> high strength wastewater (COD: 90-120g/L; and BOD5:35-60g/L) and difficult to<br /> thoroughly treated by the biological treatment processes. This paper presents the<br /> results of the study treatment of Hiep Hoa sugar mill's anaerobically treated<br /> distillery spent wash by catalytic M'et air oxidation (CWAO) using manganese ore<br /> as catalyst in operating conditions of pressure oflOatm and temperature at 150''C.<br /> Research results showed that the CWAO is not only removing of 35-70% COD and<br /> 45-90% color, but also enhancing the biodegradability of wastewater enough to be<br /> further treaed by the biological treatment processes.<br /> <br /> <br /> I. GIOI THIEU<br /> Ngay nay, ngoai nhiing Igi nhuan kinh te tir sir phat trien cac nganh cong nghiep con co nhung<br /> mat trai ciia no la nuac thai gay tac dong xau den moi truang. Hau het nhiing nganh cong nghiep<br /> thai ra cac dong thai chu ham lugng chat 6 nhiem cao can phai xir ly truoc khi thai ra moi truong,<br /> dac biet la nganh cong nghiep san suat con da thai ra moi truong mot luong Ion nuoc thai voi tai<br /> luong chat 6 nhiem cao, kho xir ly da gay 6 nhiem tram trong cho moi truang nuoc.<br /> Da CO rk nhieu phuong phap xu ly nuoc thai con tir mat ri nhung chua co phuang phap<br /> nao that sir co hieu qua. Phuong phap keo tu voi cac tac nhan keo tu truyen thong (phen<br /> nhom. phen sSt) da dugc nghien cim va ling dung nhung sau xir ly da sinh ra lugng biin rat<br /> Ion. Phuong phap hap phu bang cac chat hap phu khac nhau, trong d6 than boat tinh dong vai<br /> tro chu dao nhung chi phi vat lieu hap phu cao, chat hap phu bao boa phai thai bo lam phat<br /> sinh nhu c^u xir li chat thai ran [1] . Phuong phap sinh hoc xir ly bang cac qua trinh xir ly hilu<br /> khi hoac ky khi chi cho hieu qua khi nuoc thai khong doc vai ham lugng COD khong cao.<br /> <br /> <br /> 91<br /> Tieu ban: Moi tru&ng vd Ndng luang ISBN: 978-604-913-013-7<br /> <br /> <br /> Phuong phap oxy boa tien tiln AOP (Advanced Oxidation Processes) diing goc Jir do OH" ,<br /> tac nhan co thi oxy hoa rk cao, cao hon ca ozon, de oxy hoa cac chat 6 nhiem . Nhung<br /> phuang phap chi xir nuoc thai co ham lugng chk 6 nhilm thap va hien nay chi dang dugc<br /> nghien cuu o cac qui mo phong thi nghiem, tiln pilot [2\... Phuong phap co dac-dot dua tren<br /> CO so dimg nhiet co dac dung dich din n6ng do cao nhat co the sau do dot chay hoan toan.<br /> Phuang phap nay dugc sir dung kha nhilu tren thi gioi nham phan hiiy cac dong thai dam dac<br /> kh6 phan buy, nhung phuong phap nay rk tin kem ve nang lugng nen chi phi xir ly cao. Do<br /> do, viec tim ra mot phuong phap xir ly moi xir ly nuoc thai dam dac mot cac hieu qua dang<br /> dugc cac nha khoa hgc quan tam va nghien cuu.<br /> Khac voi cac qua trinh xu ly tren CWAO chuyin boa hau het nhirng chat 6 nhiem hiru ca<br /> thanh nhimg hgp ch^t trung gian co the bi phan buy sinh hoc, hoac bi khoang boa hoan toan<br /> thanh nhiing hgp chat v6 co khong dgc hai nliu CO2, H2O va cac muoi v6 co dugc giir lai<br /> trong pha long [3, 5].<br /> <br /> 2. THI/C NGHIEM<br /> 2.1 Doi tuong nghien ciru<br /> Doi tugng xir ly la nuoc thai dugc lay tir xuong san xuat con cua cong ty mia duong Hiep<br /> Hoa - Long An. Day la mau nuoc dong thai sau cong trinh xir ly sinh hgc ki khi. Mau nuoc<br /> thai dugc bao quan a 3°C tai phong thi nghiem. Thanh phan co ban cua mau nuac thai dugc<br /> trinh bay trong bang 1.<br /> Bdng 1; Tinh chdt nude thdi trudc vd sau xir ly sinh hoc ky khi<br /> Chi tieu Nuoc thai tru'dc xu- ly sinh hoc Nuoc thai sau xu" ly sinh hoc<br /> pH 4.0-4.5 7.8<br /> COD (mg/1) 90,000 - 120,000 27,060<br /> N(mg/1) 350-400 171<br /> P tong (mg/1) 60-80 30<br /> BOD5 (mg/1) 35,000 - 60,000 3,780<br /> SS (mg/1) 90,000 - 12,000 9,540<br /> 2.2 Xiic tac<br /> Quang Mn02 mot loai khoang san co san thuong dugc sir dung lam vat lieu xiic tac trong cac<br /> ung diing moi truang la tinh quang Mn02. La hgp chat v6 co co mau den hoac nau, thuong thay<br /> nhieu trong tu nhien a dang khoang san pyrolusite (hay con ggi la quang Mn02). Mn02 dugc sir<br /> dung chu yeu lam te bao cho pin nhien lieu. Ngoai ra, Mn02 con dugc sir dung rgng rai nhu mot<br /> chat oxy boa trong tong hgp hiiu co, vi du nhu qua trinh oxy boa ciia rugu allylic.<br /> Mn02 dugc sir dung trong de tai nay la tinh quang Mn02 dugc cung c4p bai cong ty C6<br /> phan Khoang San va Co khi. Trong d6, ham lugng Mn02 dat 65%).<br /> <br /> Bgc tinh ky thuat<br /> Ham lugng cac thanh phhn chinh: Mn02: 65%; Si02: < 12%; Fe: < 9%; P: < 0.25%; Do<br /> am: < 5%; Co hat: > 90% qua sang lOOmesh; Dien tich be mat rieng: 160m'^/g<br /> <br /> <br /> <br /> 92<br /> Hoi nghj Khoa hoc ky' niem 35 ndm Vien Khoa hoc vd Cong nghe Viet Nam - Hd Noi 10/2010<br /> <br /> <br /> 2.3 Mo hinh nghien cihi<br /> Khoang thai gian xac dinh, mau dugc \iy ra tai van lay mau dl phan tich.<br /> <br /> 1 i<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hinh I: Sa dd cdu tgo ciia md hinh thuc nghiem (1. Tu dieu khien mdy khudy; 2. Binh<br /> phdn icng dung tich 1000 ml; 3. Cdnh khudy; 4. Vd do gia nhiet; 5. Van xd day; 6. Tit dieu<br /> khien nhid; 7. Van cdp khi 3 chieu; 8. Van lay mdu; 9. Van xd khi; 10. Ap ke; II. Nhid ki)<br /> <br /> 3. KET QUA VA THAO LUAN<br /> 3.1 Anh hu-ong ham luong xiic tac<br /> Khi tang ham lugng xiic tac thi bieu suat xu ly COD tang. Khi tang ham lugng xiic tac tir<br /> 0-lOg/l, hieu suat xu ly COD tang ro ret tir 25.5%-50%. Trong khi do, khi ham lugng xiic tac<br /> tir 10-15g/l thi hieu suat xu ly COD chi tang tir 50-51.5%. Nhu vay, co the n6i rang khi tang<br /> ham lugng xiic tac thi hieu suat xir ly COD tang cho den khi dat den mot gia tri nguong nhat<br /> dinh thi hieu suat xir ly COD khong thay doi nhieu Hinh 2.<br /> Ket qua tren hinh 3 cho thay rang khi sir dung xiic tac, sir suy giam do mau tang dang ke<br /> so voi truang hgp khong sir dung xiic tac. Trong khi do, khi thay doi ham lugng xiic tac tir 5<br /> den 15g/l, sir suy giam do mau thay doi khong dang ke. Sau 8 gio phan irng bieu suat xu ly<br /> mau dat 67%, 68%, 64% lan lugt tuong ling voi cac ham lugng xuc tac la 5g/l; lOg/1; 15g/l.<br /> 80,0 250.000,0<br /> <br /> <br /> 200.000,0<br /> a<br /> o<br /> u 150.000,0<br /> <br /> <br /> <br /> 100.000,0<br /> <br /> <br /> Khong xiic tac<br /> 50.000,0<br /> 5g/l<br /> lOg/1<br /> 15g/l 0,0 ^'<br /> 0 60 120 180 240 3(» 360 420 480 540<br /> 60 120 180 240 m 360 420 480 540<br /> <br /> t, phiit<br /> <br /> Hinh 2: Anh hudng ciia hdm luang xiic tdc Hinh 3: Anh hudng ciia hdm luang xiic tdc<br /> Mn02 din hieu suat xic ly COD cua nude thdi den su suy gidm do mdu mcdc thdi theo<br /> theo thai gian phdn ung thdi gian phdn irng<br /> <br /> <br /> 93<br /> Tieu ban: Moi truang vd Ndng luang ISBN: 9 7 8 - 6 0 4 - 9 1 3 - 0 1 3 - 7<br /> <br /> <br /> 3.2 Anh huong nong do nuoc thai<br /> 70,0<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> HUnh 4: Anh huang ciia ndng dd<br /> nude thdi den hieu sudt xie ly COD<br /> <br /> <br /> Khong pha loang<br /> Pha loang 2 lan<br /> Pha loang 5 lan<br /> <br /> 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540<br /> t, phiit<br /> Ann nuong cua sir pna loang nong ag nuoc thai den hieu suat xir ly COD ciia qua trinh<br /> oxy boa pha long dugc trinh bay tren hinh 4. Trong giai doan dau cua qua trinh phan irng.<br /> hieu suat xir ly COD gan nhu ti le nghich voi nong do nuac thai; tuy nhien sau mot gia cua<br /> qua trinh phan ling thi moi quan he hoan toan ngugc lai: Hieu suat xir ly COD tang khi nong<br /> do chat 6 nhiem tang. That ra, qua trinh oxy boa pha long la mot qua trinh sinh nhiet, do do,<br /> khi cac dieu kien ap suat (hay nong do oxy) day dii thi hieu suat xir ly tang khi nong do chat 6<br /> nhiem cao. Cac nghien ciin truoc day cho thay khoang nong do chat 6 nhiem toi uu doi vol<br /> qua trinh oxy boa pha long nam trong khoang 10-20 kgC0D/m3 [4].<br /> Hieu suat xu ly do mau dugc trinh bay tren hinh 5 Co the thay rang, ti le pha loang hau<br /> nhu khong anh huong den hieu suat xir ly do mau cua nuoc thai. Sau 8 gia phan irng hieu qua<br /> xir ly mau cua 3 mau dat khoang 70%.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 240 300 360 420 480 540<br /> t, phiit<br /> i Khong pha loang Pha loang 2 lan D Pha loang 5 lan<br /> <br /> 3.3 Anh huong pH nuoc thai<br /> Trong giai doan dau cua phan img, hieu suat xir ly COD cua nuac thai tang nhanh va gSn<br /> xap xi nhau doi voi truang hgp nuoc thai co pH ban dau bang 3, 7 va 8. C) giai doan sau 2 gia<br /> phan ling, hieu suat xir ly COD cao nhat doi vai truang hgp nuac thai co pH ban d^u bang 3.<br /> <br /> <br /> 94<br /> Hoi nghi Khoa hoc ky niem 35 ndm Vien Khoa hoc vd Cong nghe Viet Nam - Hd Noi 10/2010<br /> <br /> <br /> Vai truong hgp mau c6 pHo = 10, hieu suat xu ly COD kem hon ban so vai cac truong hgp<br /> khac trong suot qua trinh phan ung.<br /> 3.4 Danh gia kha nang phan hiiy sinh hoc cua nuoc thai trong qua trinh oxy hoa pha<br /> long<br /> Kha nang phan buy sinh hoc cua nuoc thai trong qua trinh oxy boa pha long dugc danh gia<br /> thong qua sir thay doi ti s6 BOD5/COD. Khi gia tri BOD5/COD < 0,3 nuoc thai kho hoac khong co<br /> kha nang phan buy sinh hgc; khi gia tri BOD5/COD > 0,3 nuoc thai co thi phan buy sinh hoc.<br /> Trong qua trinh oxy boa pha long khong xiic tac, chi s6 COD giam din tir gia tri ban d4u<br /> 29.798mg/l din 23,355mg/l, trong khi do BOD5 tang din tir gia tri ban dSu bang l,588mg/l<br /> den 3,400mg/l tuong irng voi su tang cua ti s6 BOD5/COD tir 0.05 din 0.16. Trong qua trinh<br /> oxy hoa pha long vai xiic tac Mn02, chi s6 COD giam d4n tir gia tri ban dau 23,824mg/l din<br /> 13,500mg/l, trong khi do BOD5 tang dSn tir gia tri ban dAu bang l,241mg/l din 5,054mg/l<br /> tuong img vol sir tang cua ti so BOD5/COD tir 0.05 din 0.37. Cac s6 lieu tren cho thiy rang,<br /> qua trinh oxy h6a xiic tac pha long da lam tang kha nang phan buy sinh hoc ciia nuac thai,<br /> day la he qua cua qua trinh oxy boa timg phan, da chuyen boa cac chat biin co kho phan buy<br /> sinh hgc ban dau thanh cac san pham trung gian co the phan buy sinh hoc. So voi qua trinh<br /> oxy boa khong xuc tac, nuac thai dugc xir ly bang qua trinh oxy boa vai xiic tac Mn02 co su<br /> tang truang kha nang phan buy sinh hoc cao hon. Sau 190 phiit phan ling, ti s6 BOD5/COD<br /> dat 0.37 - nuac thai tro thanh co kha nang phan buy sinh hgc (binh 7).<br /> 35,000.0<br /> <br /> <br /> <br /> .t0,000.0<br /> <br /> <br /> Hinh 7: Su thay ddi COD<br /> vd ti sd BOD5/COD cua nude<br /> thdi trong cdc qud trinh oxy<br /> 0.2000 :; hda pha long<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0<br /> 50 100 150 200<br /> <br /> t, phtit<br /> <br /> (^Q —•— Khnng xiic lac Mn02<br /> <br /> Rnr:)
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2