Tiểu luận: Tổng quan về ô nhiễm Sắt và Mangan trong nguồn nước, công nghệ xử lý phục vụ cấp nước

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

Đ I H C QU C GIA HÀ NÔI Ố

Ạ Ọ

TR

NG Đ I HOC KHOA H C T NHIÊN

ƯỜ

Ọ Ự

Ạ

KHOA MÔI TR

NGƯỜ

BÀI TI U LU N Ể

Ậ

Đ tài:ề

ề

ắ

ổ trong ngu n n

ồ ướ ph c v c p n

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan ễ c, công ngh x lý ệ ử c ụ ụ ấ ướ

Gi ng viên h ng d n ả ướ ẫ : TS. Nguy n M nh Kh i ả ễ ạ

1. Lý Quỳnh Anh – Nhóm tr

Nhóm sinh viên th c hi n ệ : Nhóm 3 – K52 CNMT ự

2. Vũ Th H nh

ngưở

ị ạ

3. Hoàng Th H ng ị ồ

4. Ph m Th Nguy t Nga ị ệ ạ

5. Hoàng Minh Trang

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

Hà N i T1/2011 ộ

M C L C

Ụ

i c a s t và mangan trong các ngu n n T ng quan Tr ng thái t n t ……………………..……………………………………………5 nhiên ồ c t ướ ự ạ ủ ổ ạ ắ ồ

MỞ Đ U…………………………………………………………………………...4 Ầ 1. 1.1. ……....5 1.2. i và v n đ lo i b

i s c kh e con ng ỏ v ề ạ ỏ s tắ c……………. ạ ủ ắ mangan ụ ườ ấ c p n ấ ướ ớ ứ trong ph c ụ

c nhi m s t, mangan và tiêu chí l a ch n ph Tác h i c a s t và mangan t và ………………………………7 ặ ắ ễ ọ ự ồ ướ

2. Đ c tr ng ngu n n ư ử

n c ướ ngu n ồ ươ ng pháp x lý……….……….………………………………….……………..….7 ắ s t, nhi m ễ

ng pháp x lý n ướ ử ự ễ ắ ọ

tr ng 2.1. Đ c ư ặ mangan…………………………………..7 2.1.1. S tắ …………………………………………………………………………… 7 2.1.2. Mangan………………………………………………………………………9 2.2 Các tiêu chí l a ch n ph c nhi m s t và ươ mangan……...9 3. ướ ể ầ ươ

3.1.

ng pháp lo i b s t và mangan trong n n ụ c ng m đ ph c ạ ỏ ắ c p………..……………………………………….. ấ c ướ

ng pháp làm thoáng ………………………………………………… ươ

Các ph v ụ ………………...10 Ph 10

3.1.1. Nguyên lý c b n thoáng….10

ng pháp làm thoáng và các cách làm ơ ả c a ph ủ ươ

ư ử ụ

ả

3.1.2. S d ng giàn m a hay qu t gió 3.1.3. Làm thoáng đ n gi n b m t l c ơ 3.1.4. Làm thoáng b ng giàn m a t ằ 3.1.5. Làm thoáng c ưỡ

ạ ……...……………………….…………11 ề ặ ọ ………………………….……...……..11 ……………….………...…………12 và có áp l c đ y n ư ự ng b c (giàn m a có qu t gió c ự ẩ ướ )...12 nhiên ư ứ ạ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

3.1.6. Các y u t 13 3.2. Kh

nh h ng ế ố ả ưở ………………………………………………………

mangan và hoá ử s t ắ b ng ằ

3.2.1. Kh s t và mangan b ng Clo……………………………………

ch tấ ……………………………………….14

………… ử ắ ằ

2O2………………………………………………

15 3.2.2. Kh và mangan b ng Kali Permanganat (KMnO ử s t ắ ằ

…………………….15 3.2.3. Bi n pháp kh s t b ng H ử ắ ằ ệ

và kh mangan ử s t ắ ằ b ng

ổ

ậ

3.2.4. Bi n pháp ệ vôi…………………………………….15 3.2.5. Trao đ i cation ……………………………………………………………..16 …………………………………………………………………..17 3.2.6. Đi n phân ệ 3.2.7. Dùng vi sinh v t……………………………………………………………18 3.2.8. Ngoài ng pháp khác ra còn có m t ộ ………………………………..18 3.3.

ph s ươ ố

ng pháp s d ng ụ v t ậ ươ ử ệ li u

Ph l c………………………………………..19 ọ

ử ắ

ỏ ỡ ạ ậ ệ ạ

tiêu bi u…………….. mô hình x lý M t ộ ạ s ố ử ể

ng s t <10 Mg/L) c ng m có hàm l ng s t th p (hàm l ấ ượ ượ ầ ắ ắ

ng s t > 10 mg/l)………… ng s t cao (hàm l c ng m có hàm l ướ ượ ượ ầ ắ ắ

lu n ậ …………………………... K t ế

3.3.1. Cát đen ……………………………………………...…………………....19 (MANGANESE GREENSAND)...21 3.3.2. Cát xanh mangan kh s t và mangan 22 3.3.3. H t Birm kh s t…………………………………………………………. ử ắ 23 3.3.4. V t li u đa năng ODM – 2F……………………………………………... 24 3.3.5. Cát th ch anh và s i đ …………………………………………………... 3.3.6. Than ho t tính……………………………………………………………. 25 4. …………………………….26 4.1. X lý n ướ ử ………..26 4.2. X lý n ử 28 5. ……………………………………….31 6.

Đánh giá nhóm…………………………………………………………….32

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

M Đ U Ở Ầ

Khi xã h i ngày càng phát tri n, cũng đ ng nghĩa v i vi c ch t l ộ ệ ồ

ủ

ộ ố ữ ể i ngày càng đ ụ ượ

ượ ả ộ ố ơ

ư ư ậ ể ướ ườ ụ ế

ấ ượ ng ớ c c i thi n và nâng cao h n. Kéo theo cu c s ng c a con ng ệ ườ ơ c xã h i ng ngày cũng đ t y u ph c v cu c s ng th ộ đó, nh ng nhu c u t ầ ấ ế ườ ụ c. M t trong nh ng nhu c u cũng nh d lu n chú tr ng và quan tâm h n tr ầ ữ ướ ọ c s ch c p cho ăn không th thi u ph c v cu c s ng c a con ng ấ ạ ụ ố ớ ự ồ ạ u ng và sinh ho t. Vai trò c a n i ạ ố ộ i là n c s ch là r t quan tr ng đ i v i s t n t ọ ủ ố ướ ạ ộ ủ ấ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

i có th nh n đói c tu n mà ườ ư ả ầ ể ị

c a con ng ủ không sao nh ng không th thi u n ậ c u ng quá 3 ngày. i cũng nh các loài sinh v t, con ng ườ ư ế ướ ố ể

ử c, có 2 ngu n cung c p n ồ c ngu n là n ồ

ỗ ặ ướ ướ ầ ấ ấ

ụ ụ ấ c ng m. M i lo i n ạ ư

ầ ử ơ ư ướ ạ ạ

ạ

ấ

ể c m t nh ng l ướ c Trong x lý ph c v c p n ấ ướ c có tính ch t và thành ph n r t khác nhau nên m t và n ạ ướ c m t có u đi m các công đo n x lý vì th mà cũng r t đ c thù. N u nh n ể ấ ặ ế ặ ế ễ ị i có h n ch r t l n là d b c ng m, thì nó l là d khai thác h n so v i n ễ ế ấ ớ ầ ớ ướ nhi m b n b i các t p ch t, các ngu n x th i hay các dòng ch y m t, trong khi ặ ả ả ả ễ ồ ấ ở ẩ đó n ứ c ng m tuy có u đi m là không b nhi m b n b i các t p ch t, hay ch a ị ư ấ ạ ở ễ ầ ướ i hay b nhi m s t và mangan. nhi u vi sinh v t nh n ạ ư ướ ề ư ễ ậ ặ ắ ị

ề ầ ả

Có th nói, có r t nhi u v n đ c n ph i đ ấ ề c ph c v c p n ụ ụ ấ ướ ướ ử ạ

c xem xét và gi ế i quy t ả ượ c cho sinh ho t. Tuy nhiên trong ử ỉ ạ ậ ổ

ấ ể trong khai thác và x lý n khuôn kh bài báo cáo c a nhóm 3, chúng em ch xin t p trung vào khía c nh x ủ lý s t và mangan trong x lý n ử c ng m. ầ ướ ắ

1. T ng quan ổ

1.1 Tr ng thái t n t i c a s t và mangan trong các ngu n n c t nhiên ồ ạ ủ ắ ồ ướ ự ạ

- S t và mangan đ u gây nh h ồ

c, đ c bi ặ

ng đáng k đ n vi c c p n ể ế ướ ệ ấ ầ ả ầ

ạ

ưở c ng m. M t s ngu n n ộ ố ầ ướ i thích đ ắ đ i v i ngu n n ố ớ Mn, trong khi m t s ngu n n ồ đáng k . Đi u này ch có th gi ể ả ồ c ng m khác l ượ ề ướ ộ ố ỉ ệ t ướ c ng m không ch a Fe và ứ ộ ượ ng i luôn ch a m t l ứ ơ ở c trên c s hóa vô c . ơ ể ề

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ồ ạ ấ ấ

ủ ế ướ ạ ủ ắ

2O3 không tan và cướ 3 ít tan. Vì n 2 , nên FeCO3 có th b hòa tan theo ế ị

- Fe t n t ặ ầ ươ

i trong đ t và khoáng ch t ch y u d i d ng Fe 2 . M t d ng khác c a s t là FeCO ộ ạ ng đáng k CO ể

qu ng pyrit s t FeS ắ ng m ch a m t l ộ ượ ứ ng trình ph n ng sau: ph ả ứ

- (1)

- Ph n ng này không x y ra ngay c khi hàm l ả

FeCO3 + CO2 + H2O → Fe2+ + HCO3

ả ứ ả

2 và FeCO3 cao ử

3+ b khị

ề ặ ượ ệ ng CO ỵ

n u có m t oxi hòa tan. Tuy nhiên trong đi u ki n k khí , Fe ế thành Fe2+ m t cách d dàng ộ ễ

2, r t ít tan trong n 2+

2 b kh thành Mn

- Mangan t n t có ch a COứ

i trong đ t ch y u d ồ ạ ấ ấ ướ c

- Fe và Mn t n t

ướ ạ 2. Trong đi u ki n k khí, MnO ệ ủ ế ỵ i d ng MnO ị ử ề

ướ ề ổ

•

d ệ i tác d ng c a các ph n ng sinh h c x y ra trong các tr ườ c do s thay đ i đi u ki n môi tr ườ ng ng h p sau: ợ i trong ngu n n ồ ạ ủ ụ ự ọ ả ồ ả ứ ướ

N c ng m ch a m t l ng đáng k Fe ho c Mn ho c ầ ứ ướ ộ ượ ặ

ứ ượ

2 cao. Fe và Mn t n t ỏ

ng CO ượ

ặ cả Fe và Mn ể i ng CO ồ ạ ướ i d quá trình oxi hóa các ch t 2 cao ch ng t ấ ứ ằ i tác d ng c a vi sinh v t đã x y ra và n ng đ oxi hòa tan b ng ả ậ ộ ồ

2+ và Mn 2+.Hàm l ủ ệ

đi u ki n k khí đã hình thành. s không ch a oxi hòa tan và có hàm l ẽ d ng Fe ạ h u c d ữ ơ ướ không, ch ng t ứ ụ ỏ ề ỵ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

• ượ

ế ặ ấ ở ng t ố ứ

Gi ng n ướ ế ng n ch t l ướ ấ ượ v c g n gi ng n ế ự ầ c ch t l ấ ượ c gi m đi, ch ng t ả c đã t o ra môi tr ạ ướ t có hàm l ch t th i h u c th i ra m t đ t ỏ ấ ườ ng Fe và Mn th p. N u sau đó ấ khu ả ữ ơ ả ng k khí trong l p đ t. ớ ỵ ấ

• Trên c s nhi ơ ở ệ ộ ạ ọ

ướ ứ ồ

nh t c a Fe và Mn trong các ngu n n kh thành Mn2+ và Fe2+ hòa tan ch trong môi tr ỉ ề t đ ng h c , Mn4+ và Fe3+ là tr ng thái oxi hóa b n c ch a oxy. Do đó, chúng có th b ể ị ng k khí. ỵ ấ ủ ử ườ

• ứ

ữ ử ụ ộ ố ệ ử

Nh ng nghiên c u g n đây cho th y r ng m t s vi sinh v t có kh ấ ằ ấ ậ ế ự ấ ướ ệ ạ ẫ ỵ

ả ậ ổ do quá trình trao đ i i đi u ki n k khí d n đ n s hình thành các d ng kh Fe(II) và ử ế t ng k khí c n thi ề ư ậ ỉ ạ ườ ầ ậ

- Quá trình oxy hóa pyrit s t (FeS

ầ năng s d ng Fe(III) và Mn(IV) làm ch t nh n đi n t ch t d Mn(II). Nh v y, vi sinh v t không ch t o ra môi tr ỵ cho quá trình kh mà còn có kh năng kh tr c ti p Fe và Mn. ả ử ự ế ử

2) không tan cũng là nguyên nhân t o raạ

ắ

môi tr ng ườ kỵ khí và s hình thành sulfat s t hòa tan: ự ắ

2- + 4H+

2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2 Fe2+ + 4SO4

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

N c t c ng m khác nhau, có màu vàng nâu, vàng và ướ ạ ể ướ

i các đi m khai thác n ặ ầ đ c ho c có khi tr ng đ c nh s a ư ữ ụ ụ ắ

i và v n đ lo i b

1.2. Tác h i c a s t và mangan t ạ ủ ắ

ớ ứ i s c kh e con ng ỏ ườ ề ạ ỏ ấ

s t và mangan trong ph c v c p n ắ c ụ ụ ấ ướ

ng đ n s c kh e con ng ế ứ ườ ả ỏ

- N c ch a s t và mangan không nh h ớ

ướ ữ ở

i s d ng, do s oxi hóa Fe ườ ử ụ ự

ứ ắ Nh ng ngu n n ướ ồ c m quan không t ả thành Fe3+ và Mn4+, t n t i d ng k t t a keo. i . ườ c này khi ti p xúc v i oxi không khí tr nên đ c và t o ạ ụ ế 2+ và Mn2+ t đ i v i ng ố ố ớ i d ồ ạ ướ ạ ế ủ

ố ộ ạ ậ ướ

- T c đ oxy hóa ch m và các d ng kh có th t n t ờ

ộ ả ệ

ố ớ i trong n ể ồ ạ ặ ề ố ớ ắ

ể ạ ề ớ

ấ

ợ ộ ố ắ

qu n áo, nh h c s làm vàng ụ c đã s c ử t đúng khi pH khí trong m t kho ng th i gian nh t đ nh. Đi u này đ c bi ấ ị < 6 đ i v i quá trình oxy hóa s t và pH < 9 đ i v i quá trình oxy hóa mangan. Thêm vào đó, s t và mangan có th t o thành ph c b n v i các ứ ủ i tác d ng c a h p ch t humic trong n ụ ướ ộ m t s ch t xúc tác vô c ho c do ho t đ ng c a các vi sinh v t. S t và ấ ệ mangan có m t trong n c. T c đ oxy hóa gia tăng d ạ ộ ố ậ ng đ n h ế ắ ướ ơ ướ ố ặ ẽ ủ ầ ưở ặ ả

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ố ấ ướ ắ

ể ủ ồ ắ ẩ ồ ỏ

c do s phát tri n c a vi khu n oxy hóa s t. S t cũng gây ẩ ố ớ c dù n ng đ r t nh .Do đó tiêu chu n đ i v i ộ ấ c c p là < 0,3 mg Fe/L và < 0,05 mg Mn/L( U.S.Environmetal ấ

th ng c p n ự mùi tanh cho ngu n n ướ n ướ Protection Agency)

c nhi m s t, mangan và tiêu chí l a ch n ph 2. Đ c tr ng ngu n n ư ồ ướ ặ ự ọ ễ ắ ươ ng

pháp x lýử

2.2.1. S tắ

2.2. Đ c tr ng ngu n n ư ồ ướ ặ c nhi m s t, mangan ắ ễ

ướ ượ

c m t và n ặ ộ c ng m. Hàm l ướ ng s t trong n ầ ư ồ

ả ộ

- S t có m t c trong n ặ ả ầ ướ ắ nhiên r t dao đ ng, tùy thu c vào ngu n n t ấ ộ ự ch t khu v c dòng n ự ấ ướ m t c a m t s ch t nh cacbonat, CO ấ ộ ố ặ ủ n ẽ ướ tan hay k t t a.

ướ c ắ c cũng nh thành ph n đ a ị ự c ch y qua. Ngoài ra, tùy thu c vào đ pH và s có ộ 2, O2, các ch t h u c tan trong ấ ữ ể ồ ạ ở ạ d ng i ơ c, chúng s oxy hóa hay kh s t và làm cho s t có th t n t ử ắ ắ

ế ủ

i ườ

3 d

ướ 3+, th ồ ạ ở c m t, do ion s t hai d b oxy hóa, nên s t th ắ ễ ị i d ng keo h u c , c n huy n phù…, và ữ ơ ặ ướ ạ ng t n t ề

- Trong n ắ ặ ng là Fe(OH) d ng Fe ườ ạ có th d dàng đ ạ ỏ ượ ể ế

- Trong n

c lo i b cùng v i đ đ c. ớ ộ ụ

i d ng Fe ắ ầ ướ ườ ố

ặ ướ ồ

ụ ố

ặ ơ

2+ trong các mu i hòa ng t n t c ng m, s t th i d ồ ạ ướ ạ tan: Fe(HCO3)2, FeSO4. Đôi khi t n t i d ng keo c a axit humic, i c d ủ ồ ạ ả ướ ạ funvic ho c keo silic. Hàm l ầ c ng m ng s t có trong các ngu n n ắ ượ th ng cao và phân b không đ ng đ u, ph thu c vào các l p tr m tích ườ ầ ớ ộ ề ồ c chay qua. Khi ti p xúc v i oxy ho c các tác i đ t sâu n i dòng n d ế ướ ấ ướ 3+ và k t t a thành các bông nhân oxy hóa, ion Fe2+ b oxy hóa thành ion Fe ị c n Fe(OH) ặ

3 có màu nâu đ .ỏ

ớ ế ủ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

• Các h p ch t vô c c a ion s t hoá tr II: ơ ủ ấ ắ ợ ị

FeS, Fe(OH)2, FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4, v.v…

• Các h p ch t vô c c a ion s t hoá tr III: ơ ủ ấ ắ ợ ị

Fe(OH)3, FeCl3 …

• Các ph c ch t vô c c a ion s t v i silicat, photphat ắ ớ ơ ủ ứ ấ

- Các ion s t hoà tan Fe(OH)+, Fe(OH)3 t n t

• Các ph c ch t h u c c a ion s t v i axit humic, funvic,… ấ ữ ơ ủ ắ ớ ứ

ộ ắ ồ ạ

ủ ườ ấ

ấ

ể ọ c hoàn toàn có th x lý b ng ph ng. Trong đó Fe(OH)3 là ch t keo t ế ằ ọ

ợ ươ ị ắ ắ ị

Fe(OH)3 x y ra hoàn toàn trong các b ả ỷ

i tuỳ thu c vào giá tr th oxy ị ế , d dàng hoá kh và pH c a môi tr ử ụ ễ ơ ủ ắ l ng đ ng trong các b l ng và b l c. Vì th các h p ch t vô c c a s t ể ắ ọ ắ hoà tan trong n ng pháp lý h c: làm ể ử ướ thoáng l y oxy c a không khí đ oxy hoá s t hoá tr II thành s t hoá tr III ể ủ ấ và cho quá trình thu phân, keo t ể ụ l ng, b l c ti p xúc và các b l c. ể ọ ắ ể ọ ế

ỗ

ợ ọ ườ

ử ắ ở ạ

ấ ạ ng pháp lý h c thông th ươ ử ằ ng pháp hoá h c. Mu n kh s t ọ ư ế ấ

c các ch t oxy hoá nh : Cl ị ắ

c các ch t keo t ấ ợ ặ ể ề ế ị

ắ - Trong khi đó, các lo i ph c ch t và h n h p các ion hoà tan c a s t ủ ứ ả ế ng, mà ph i k t không th kh b ng ph ể d ng này ph i cho thêm h p v i ph ố ả ươ ớ ợ -, KMnO4, Ozone, đ phá v liên k t và vào n ỡ ể ướ ụ oxy hoá ion s t II thành ion hoá tr III ho c cho vào n ướ FeCl3 , Al(SO4)3 và ti n hành ki m hoá đ có giá tr pH thích h p cho quá trình

các lo i keo s t và phèn x y ra tri t đ trong các b l ng, b ụ ả ệ ể ể ắ ể

đông keo t ắ l c ti p xúc và b l c trong. ế ọ ạ ể ọ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ạ ơ ế

- M c dù s t không gây đ c h i cho c th , tuy nhiên n ộ ườ

ắ ơ

ướ ắ

ườ ả ướ

ố ẩ

ủ ể

c u ng và n ặ ướ ố

2.1.2. Mangan

- Mangan th

ng c có hàm l ượ ướ ặ ẩ ng có mùi tanh khó ch u, ch a nhi u c n b n s t cao h n 0,5mg/l th ặ ề ứ ị ắ ấ ng x u ng đ c, gây nh h màu vàng (k t t a hydroxyt s t 3), n ả ưở ụ vàng qu n áo đ n ch t l ấ ầ ố ế ồ khi gi ả ệ h p…các c n s t k t t a có th làm t c ho c làm gi m kh năng v n ậ ả ặ ộ chuy n c a các ng d n n ề c s ch đ u c. Tiêu chu n n ể ủ ướ ạ quy đ nh hàm l ị c th ế ủ c ăn u ng, sinh ho t, s n xu t: làm ng n ấ ượ ạ t, làm h ng s n ph m c a các ngành d t, gi y, phim nh, đ ấ ả ặ ỏ ắ ả ắ ế ủ ướ ố ẩ ng s t nh h n 0,5 mg/l. ỏ ơ ượ ẫ ắ

ng t n t ườ ồ ạ ở v i ớ hàm l ượ ư

ướ ườ c cùng v i s t nh ng ớ ắ ng t o ớ ng ít ạ ra l p c n màu đen đóng bám vào ặ

i trong n h n. ơ N c ướ có ch a ứ mangan th ứ thành và đáy b n ch a. ồ

- Trong n nitrat.

- Hàm l

c, mangan t n t i d ng các mu i tan c a clorua, sunfat, ướ i d ồ ạ ướ ạ ủ ố

nhiên trung bình là 0,58mg/l, hàm l ượ

ụ ướ ấ ị

c và đ a ch t các khu v c n ự hàm l ướ ượ

ể ạ ị

c u ng và n ố ượ ị ề ướ ị

2.2. Các tiêu chí l a ch n ph

ượ ng c t ng mangan trong n ướ ự ả c ch y này còn ph thu c vào ngu n n ộ ồ ng cao qua. Mangan có đ c tính r t th p và không gây ung th . ư Ở ấ ấ ộ qu n áo. Tiêu chu n h n 0,15mg/l có th t o ra v khó ch u, làm hoen ẩ ầ ơ n ỏ ơ ng mangan nh h n c s ch đ u quy đ nh hàm l ạ ố ướ 0,5mg/l.

ng pháp x lý n c nhi m s t và mangan ự ọ ươ ử ướ ễ ắ

ử

- X lý s t và mangan luôn là u tiên hàng đ u trong x lý n ư ử c s ch cung c p cho c ng đ ng dân c . Không ch n ỉ ở ồ ộ ướ lâu đã đ nghi p, hay nhà máy x lý n ướ ớ ệ

ắ ạ ấ

c l n, v n đ này t ấ ầ ư ề c ng m làm ầ ướ quy mô công c ông cha ta ượ ừ ử

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

t quan tâm trong x lý n ử c ướ ở ể ọ quy mô h gia đình v i các b l c ộ ớ

- Vi c l a ch n m t hay m t nhóm các ph ộ ụ

đ c bi ặ đ n gi n. ơ ệ ả

ọ c ph thu c r t nhi u vào đ c tính, thành ph n, hàm l ỏ ướ ng pháp đ lo i s t và mangan ể ạ ắ ượ ng ầ ộ ộ ấ ươ ặ ề

ệ ự ra kh i n các ch t ấ

ồ ử ụ ầ ầ

ủ c ng m c n x lý cũng nh m c đích s d ng c a c sau x lý (đ c p cho sinh ho t hay c r a, s n xu t,…), kh năng ọ ử ư ụ ả ướ ể ấ ử ạ ử ả ấ

- Các ph

có trong ngu n n n ướ tài chính…

c ch n dùng ph i đ m b o t ọ

ề

ươ ế ị ể ầ

ạ i u nh t trong ph m ả ả ấ ạ ng di n k thu t mà còn c v khía c nh ỹ ệ ả ề ng pháp nào, các ngu n ồ ử ụ ế c l y m u đ xét nghi m thành ph n và sau đó là ti n ệ c khi ng pháp quy mô nh tr ẫ ả ủ ỏ ướ ươ ở

ng pháp đ ả ố ư ượ ươ vy có th không nh ng v ph ậ ữ ể c khi quy t đ nh s d ng ph kinh t . Do đó, tr ươ ướ ế ng đ n c th ượ ấ ướ ườ hành th nghi m hi u qu c a các ph ệ ệ ử . áp d ng vào th c t ự ế ụ

c ng m trong khai ướ ầ

3. Các ph ươ thác, x lý ph c v c p n

ng pháp lo i b s t và mangan trong n ạ ỏ ắ c ụ ụ ấ ướ ử

3.1.

Ph ng pháp làm thoáng ươ

3.1.1. Nguyên lý c b n

ng pháp làm thoáng và các cách làm ơ ả c a ph ủ ươ

- Nguyên lý c a ph

thoáng khác nhau

ng pháp làm thoáng đ lo i b s t và mangan ra ủ ươ ể ạ ỏ ắ

kh i n c là làm giàu oxi, t o đi u ki n đ oxi hóa Fe(II) thành ỏ ướ ề ệ ể ạ

Fe(III) r i phân h y t o thành h p ch t ít tan s t hidroxit Fe(OH) ợ ủ ạ ấ ắ ồ

và Mn(II) thành Mn(IV) k t t a. ế ủ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

- Trong quá trình làm thoáng n

- Quá trình oxi hóa di n ra nh sau: ư ễ

2 ra, làm cho pH c a n

c , oxi đ ướ ượ ư c đ a vào s oxi hóa 1 s ẽ ố

c tăng h p ch t h u c , đ y CO ấ ữ ơ ẩ ợ ủ ướ đ y nhanh ẩ

ề quá trình oxy hoá và thu phân s t và mangan trong dây chuy n ắ ỷ

công nghệ kh s t và mangan. ử ắ

- Oxi hóa Fe(II) và Mn(II) theo ph ng trình sau: ươ

+ Đ i v i Fe: ố ớ

Trong n c có oxy hoà tan, s t (II) hyđroxyt s b oxy hoá thành s t (III) ướ ẽ ị ắ ắ

hyđroxyt theo ph n ng: ả ứ

4Fe2+ + 8OH- + O2 +2H2O = 4Fe(OH)3 ↓ + 8H+

S t (III) hyđroxyt trong n c k t t a thành bông c n màu vàng và có th tách ra ắ ướ ế ủ ể ặ

kh i n c m t cách d dàng nh quá trình l ng l c. ỏ ướ ễ ắ ộ ờ ọ

- nên có ph n ng ả ứ

t, trong n c ng m, v i s có m t c a anion HCO Đ c bi ặ ệ ướ ặ ủ ớ ự ầ

- == H2O + CO2

H+ + HCO3

K t h p các ph n ng trên ta có ph n ng chung c a quá trình oxy hoá s t nh ả ứ ế ợ ả ứ ủ ắ ư

- + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 ↓ + 8CO2

4Fe2+ + 8HCO3

(pH t i u cho quá trình này là 9 ) ố ư

+ Đ i v i Mn: t ng t nh Fe, oxi hóa Mn di n ra theo ph ng trình sau: ố ớ ươ ự ư ễ ươ

2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O = 2Mn(OH)4↓ + 4H+ + 4HCO3

(pH t i u cho quá trình này là =8.5-9.5) ố ư

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

3.1.2. S d ng giàn m a hay qu t gió

- Có nhi u bi n pháp làm thoáng, nh ng bi n pháp thông d ng nh t là cho ư

ử ụ ư ạ

ụ ệ ệ ề ấ

n c ch y qua các t m đ c l thành tia nh m a (giàn m a). Khi n ướ ụ ỗ ấ ả ư ư ư ướ ị c b

xé nhò thành tia nh v y thì nó ti p xúc v i không khí nhi u h n và d ế ư ậ ề ơ ớ ễ

dàng lo i b các khí không c n thi t và hòa tan oxy . ạ ỏ ầ ế

- N c c n kh s t đ

3.1.3. Làm thoáng đ n gi n b m t l c ề ặ ọ ơ ả

ướ ầ ử ắ ượ ề ặ c làm thoáng b ng giàn phun m a ngay trên b m t ư ằ

ng l y cao kho ng 0,7m, l phun có đ l c. Chi u cao giàn phun th ọ ề ườ ả ấ ỗ ườ ng

3/m2.h. L

kính t 5-7mm, l u l ng t ng ôxy hoà tan ừ ư ượ ướ i vào kho ng 10 m ả ượ

trong n c sau khi làm thoáng nhi t đ ng ôxy ướ ở ệ ộ 250oC l y b ng 40% l ấ ằ ượ

hoà tan bão hoà ( 250C l ng ôxy bão hoà b ng 8,1 mg/l). ở ượ ằ

nhiên

3.1.4. Làm thoáng b ng ằ giàn m a t

- N c c n làm thoáng đ

ư ự

ướ ầ c t ượ ướ ề i lên giàn làm thoáng m t b c hay nhi u ộ ậ

b c v i các sàn r i x ho c tre g . ỗ ậ ớ ả ỉ ặ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

- L u l ng t i và chi u cao tháp cũng l y nh tr ng h p trên. L ư ượ ướ ư ườ ề ấ ợ ượ ng

ôxy hoà tan sau làm thoáng b ng 55% l ng ôxy hoà tan bão hoà. ằ ượ

3.1.5. Làm thoáng c

ng b c (giàn m a có qu t gió ưỡ ứ ư ạ ự ẩ và có áp l c đ y

- Cũng có th dùng tháp làm thoáng c

n cướ )

3/h. L

ng b c v i l u l ng t 30 ể ưỡ ớ ư ượ ứ i t ướ ừ

3 cho 1m3 n

ng không khí ti p xúc l y t đ n 40 m ế ượ ấ ừ ế 4 đ n 6 m ế c.ướ

L ng ôxy hoà tan sau làm thoáng b ng 70% hàm l ng ôxy hoà tan bão ượ ằ ượ

hoà. Hàm l ng CO2 sau làm thoáng gi m 75%. ượ ả

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

3.1.6. Các y u t nh h ng ế ố ả ưở

- pH:

N u coi ph ng trình (*) là xu t phát đi m, vì v y ph ế ươ ể ấ ậ ươ ọ ủ ng trình đ ng h c c a ộ

ph n ng oxi hóa Fe(II) có d ng: ả ứ ạ

= -kO2. [O2]at. [OH-]2. [Fe2+]

thu n v i l ng Fe(II) T ph ừ ươ ng trình, ta th y v n t c oxi hóa Fe(II) t l ậ ố ỉ ệ ấ ớ ượ ậ

[OH-]. Nh v y, pH là quan tr ng ọ

trong n ng ướ c, nh ng t l ư ỉ ệ thu n v i bình ph ớ ậ ươ ư ậ

nh t.ấ

Nh ng k t qu nghiên c u nh h ng c a pH đ n kh năng oxi hóa c a Fe(II) ứ ả ữ ế ả ưở ủ ủ ế ả

ch ra r ng: pH th p h n 6.6 ph n ng x y ra r t ch m. t pH t 6.8 tr lên ả ứ ấ ằ ậ ả ấ ơ ỉ ừ ừ ở

i u là ph n ng có th hoàn thành trong th i gian nh h n 60 phút (đ i v i Fe t ờ ố ớ ả ứ ỏ ơ ể ố ư

9 và Mn t i u là là 8.5 đ n 9.5). Vì v y, trong th c t , n u pH ch a đ t thì ố ư ự ế ế ư ế ạ ậ

ng i ta th c b ng vôi ho c soda tr ườ ườ ng tăng đ ki m c a n ộ ề ủ ướ ằ ặ ướ c khi đ a vào ư

b ph n làm thoáng. ộ ậ

- Nhi t đ c a môi tr ng, nhi t đ tăng l i cho quá trình kh khí ra kh i n ệ ộ ủ ườ ệ ộ ợ c ỏ ướ ử

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ờ ữ ướ c trong công trình, th i gian ti p xúc càng ờ ế

- Th i gian ti p xúc gi a 2 pha khí n ế l n m c đ trao đ i càng tri ổ ớ t đ . ệ ể ứ ộ

c, di n tích ti p xúc càng l n, quá trình ệ ữ ướ ệ ế ớ

- Di n tích ti p xúc gi a 2 pha khí và n ế trao đ i khí di n ra càng nhanh ễ ổ

- Hàm l ng O ượ

- Hàm l ượ ng s t ắ

2S, NH3 và các ch t b n h u c : Qui ph m H

2S < 0.2 mg/l, NH4

+ <

ng H ượ ấ ẩ ữ ơ ạ

- Hàm l 0.1 mg/l.

- So sánh v i ph

3.2. Kh s t và mangan b ng hoá ch t ấ ử ắ ằ

ớ ươ ấ ng pháp kh s t và mangan b ng làm thoáng ta th y, ử ắ ằ

dùng ch t oxy hóa m nh, ph n ng x y ra nhanh h n. ả ứ ơ Tuy nhiên n uế ấ ạ ả

trong n c có t n t ướ ồ ạ i các ch t nh H ấ ư 2S, NH3 thì chúng s ẽ gây nh h ả ưở ng

t i quá trình kh do ớ ử x y ra ả ph n ng: ả ứ

- Khi trong n

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

c ngu n có hàm l ng t p ch t h u c cao, các ch t h u c ướ ồ ượ ấ ữ ơ ấ ữ ơ ạ

s t o ra d ng keo b o v các ion s t, nh v y mu n kh s t ph i phá v ắ ẽ ạ ư ậ ử ắ ệ ả ạ ả ố ỡ

đ c màng h u c b o v b ng tác d ng c a các ch t ôxy hoá m nh. ượ ệ ằ ơ ả ủ ụ ữ ạ ấ

Đ i v i n c ng m, khi làm l ố ớ ướ ầ ượ ờ ồ ng s t và mangan quá cao đ ng th i t n ắ ồ

t i c H ng ôxy thu đ c nh làm thoáng không đ đ ôxy hoá ạ ả 2S thì l ượ ượ ủ ể ờ

h t mangan và s t, trong tr ế ắ ườ ng h p này c n ph i dùng đ n hoá ch t. ả ế ấ ầ ợ

3.2.1. Kh s t và mangan b ng Clo

ử ắ ằ

- Quá trình kh s t b ng clo đ ử ắ ằ ượ c th c hi n nh ph n ng sau: ờ ả ứ ự ệ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

2Fe2+ + Cl2 + 6H2O  2Fe(OH)3 ↓+ 6H+ + 2Cl-

4)

3.2.2. Kh s t và mangan b ng Kali Permanganat (KMnO ằ

- Khi dùng KMnO4 đ kh s t, quá trình x y ra r t nhanh vì c n mangan

ử ắ

ử ắ ể ặ ả ấ

(IV) hyđroxyt v a đ c t o thành s là nhân t ừ ượ ạ ẽ ố ử xúc tác cho quá trình kh .

ng trình sau: Ph n ng x y ra theo ph ả ả ứ ươ

- +5OH-  3Fe(OH)3↓ + MnO2

3Fe2+ + MnO4

- +4OH- 5MnO2 ↓ + 2H2O

3Mn2+ +2 MnO4

3.2.3. Kh s t b ng H

2O2

ử ắ ằ

2Fe2+ + H2O2 + 4OH-  2Fe(OH)3↓

3.2.4. Khử s t và mangan b ng vôi

- Khi cho vôi vào n

ắ ằ

c, đ pH c a n c tăng lên. ướ ủ ộ ướ Ở ề đi u ki n giàu ion ệ

OH-, các ion Fe2+ thu phân nhanh chóng thành Fe(OH) ỷ ố 2 và l ng xu ng ắ

2/Fe(OH)3 gi mả

m t ph n, th ôxy hoá kh tiêu chu n c a h Fe(OH) ử ủ ế ệ ầ ẩ ộ

xu ng, do đó s t (II) d dàng chuy n hoá thành s t (III). S t (III) hyđroxyt ể ễ ắ ắ ắ ố

k t t ế ụ ỏ thành bông c n, l ng trong b l ng và có th d dàng tách ra kh i ể ễ ể ắ ặ ắ

n c. Ph ướ ươ ng pháp này có th áp d ng cho c n ể ả ướ ụ c m t và n ặ ướ c ng m. ầ

- Nh c đi m c a ph t b pha ch ượ ủ ể ươ ng pháp này là ph i dùng đ n các thi ả ế ế ị ế

ng k t h p kh s t v i quá c ng k nh, qu n lý ph c t p, cho nên th ồ ứ ạ ề ả ườ ử ắ ớ ế ợ

trình x lý khác nh x lý n đ nh n c b ng ki m, làm m m n ư ử ử ổ ị ướ ằ ề ề ướ ằ c b ng

vôi k t h p v i sôđa. ế ợ ớ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

3.2.5. Trao đ i cation ổ

Nguyên t c: cho l p n c ch a s t l c qua l p l c v t li u đ c bi ắ ớ ướ ớ ọ ậ ệ ặ

c gi ậ ệ ọ l ữ ạ ượ ớ

ủ ắ ậ ệ ọ c làm s ch. t, các ệ ứ ắ ọ  cation c a s t tham gia quá trình trao đ i v i các cation có trong thành ph n c a ầ ủ ổ ớ ư ậ ướ c i trong l p v t li u l c và nh v y n l p v t li u l c (cationit), đ ớ đ ượ ạ

 x y ra quá trình: ả

Ví d khi trong n ụ ướ c có s t, đi qua l p v t li u l c Kationit Na ho c H s ậ ệ ọ ắ ặ ớ ẽ

2[K]-Na + Fe(HCO3)2 → [K2]-Fe + 2NaHCO3

2[K]-Na + FeCl2 → [K2]-Fe + 2NaCl

+ đ

2[K]-Na + FeSO4 → [K2]-Fe + Na2SO4

c gi i l ng ion d ng khác ượ ữ ạ  xu t hi n m t l ấ ộ ượ ệ ươ

Các ion Fe2+ thay th Naế ng in Fe b ng l ằ ượ

 b ng cách: ằ

Sau m t th i gian làm vi c c n ph c h i kh năng l c c a các cationit ụ ồ ọ ủ ệ ầ ả ờ ộ

NaCl (cho Na-Kationit):

[K2]-Fe+ 2NaCl → 2[K]-Na + FeCl2

HCl, H2SO4 (cho H-Kationit):

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

[K2]-Fe + HCl→ 2[K]-H + FeCl2

Đ c đi m: ể ặ

Th ườ ế ợ

- thi vì Fe3+ s làm gi m kh năng trao đ i c a các ion.

ớ c ng m không đ t b trao đ i ion đ kh s t, n ử ụ c s d ng khi k t h p v i quá trình kh c ng. Khi s d ng c ti p xúc v i không khí ớ ử ứ ế ng đ ổ ế ị ử ắ ượ ướ ầ

ượ ử ụ ể ả ổ ủ ẽ ả

i hi u qu kh s t cao, th ả ạ ử ắ ử ụ

ng pháp này đem l c có ch a Fe ạ ứ

ườ ả ng s d ng cho ườ ư ng s t th p. Tuy nhiên, chi ấ ợ ề c k t h p làm m m, ng x lý n ế ợ ử ắ ướ

Ph ươ ệ - 2+ ở d ng hòa tan và hàm l ngu n n ướ ồ phí khá đ t, nguyên v t li u ph i nh p. Th ậ ậ ệ ắ c p n c cho khách s n, b nh vi n,… ệ ạ ấ ướ ệ

3.2.6. Đi n phân ệ

- Dùng c c âm b ng s t, nhôm, ằ ự ắ

C c d ng b ng đ ng, b ch kim hay đ ng m k n. ự ươ ạ ề ằ ạ ồ ồ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

2: đi n c c b ng đ ng

Quá trình x y raả

Dung d ch FeCl ị ệ ự ằ ồ

Catot (-) Anot (+)

 Fe Cu - 2e-  Cu2+

Fe2+ + 2e-

 Cl

2Cl- - 2e-

3.2.7. Dùng vi sinh v tậ

T th c th quan sát th y luôn xu t hi n m t s loài vi khu n s t trong ộ ố ừ ự ấ ấ

- ệ các công trình kh s t nh b l c dù b l c đ ẩ ắ ng xuyên. ế ử ắ ư ể ọ ể ọ ượ c th i r a th ổ ử ườ

ắ ả ậ ộ ố ề

ọ ả M t s loài vi sinh v t có kh năng oxy hóa s t trong đi u ki n mà quá ự ệ ế

ế ủ ậ ệ ọ ươ

ấ ấ ọ

ớ

c lo i ra kh i n ẩ ng đ ươ b ng hóa h c. L i d ng đ c đi m đó, ợ ụ ọ ủ ể ọ c. Th ườ ng s d ng thi ử ụ ỏ ướ ắ ượ ầ ẩ ạ

- trình oxy hóa hóa h c x y ra khó khăn. Các loài vi khu n này xúc ti n cho s oxy ệ ử ụ ng vi c s d ng hóa và k t t a nhanh Fe/Mn trong l p v t li u l c – t ớ ch t xúc tác hay ch t oxy hóa/ keo t ụ ằ ể ặ chúng ta có th c y các m m khu n s t trong l p cáy l c c a b l c, thông qua ẩ ắ ể ấ ho t đ ng c a các vi khu n, s t đ ế t ủ ạ ộ b l c ch m đ kh s t. ị ọ ể ử ắ ậ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

T ng t ươ ự ư ố ớ ả ấ

ưở

ớ ớ

nh đ i v i mangan, c y m t lo i vi sinh v t có kh năng h p ấ ậ ạ ộ - ng lên b m t l p v t li u l c. Xác vi sinh th mangan trong quá trình sinh tr ậ ệ ọ ề ặ ớ ụ v t s t o thành l p màng ôxit mangan trên b m t h t v t li u l c. L p màng ề ặ ạ ậ ệ ọ ậ ẽ ạ này có tác d ng xúc tác quá trình kh mangan. ử ụ

- Hi n nay ch a có m t công trình nào hoàn toàn kh s t b ng vi sinh v t. ử ắ ằ ư ệ ậ ộ

3.2.8. Ngoài ra còn có m t s ph



ộ ố ươ ng pháp khác nh : ư



Đi n keo t ệ ụ



Tuy n n i ổ ể

Đ a n c đã oxy hóa (làm giàu oxy) vào trong long đ t, nh m kh s t và ư ướ ử ắ ấ ằ

mangan ngay trong lòng đ t.ấ

3.3.

- Các v t li u đ c bi ậ ệ

Ph ươ ng pháp s d ng v t li u l c ậ ệ ọ ử ụ

ặ ệ t có kh năng xúc tác, đ y nhanh quá trình ôxy hoá ẩ ả

kh Feử 2+ thành Fe3+ , Mn2+ thành Mn4+ và gi l ữ ạ i trong t ng l c. Quá trình ọ ầ

di n ra r t nhanh chóng và có hi u qu cao. ệ ễ ẩ ả

ể ế ủ ắ - Chúng ho t đ ng nh m t ch t oxi hóa b m t dùng đ k t t a S t, ư ộ ề ặ ạ ộ ấ

ấ ẩ Mangan, Hydrogen sulfide. Các ch t này b oxi hóa và t o thành ch t b n ạ ấ ị

c th i ra ngoài b ng c ch k t t a bám vào b m t các h t l c và s đ ề ặ ế ủ ạ ọ ẽ ượ ơ ế ằ ả

c. r a ng ử ượ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

- Tr

3.3.1. Cát đen

2 đ u tiên, khi Mn

2 và

2+ h p ph trên MnO ụ

2 oxi hóa thành Mn3+ d

ng h p dùng xúc tác MnO ườ ợ ầ ấ

2O3

i d ng Mn b MnO ị ướ ạ

2O3 không b n r t d b oxi không khí oxi hóa thành

- B c ti p theo Mn ế

2Mn2+ + 2MnO2 + 4OH-  2Mn2O3 + 2H2O

ướ ệ ấ ễ ị

MnO2 quay l i ti p t c ph n ng: ạ ế ụ ả ứ

2Mn2O3 +O2  4MnO2

- Ví d trên th tr ụ ị ườ ể ử ng đang bán lo i s n ph m TOYOLEX dùng đ x lý ạ ả ẩ



Fe và Mn ra kh i n c ỏ ướ

Thành ph n và tính ch t: ấ ầ

• Kích th c h t: 0,9-1,2mm. D ng h t màu nâu đen, c ng, khô r i, có góc ướ ạ ứ ạ ạ ờ

•

c nh. ạ

Dung tr ng: 1.400 kg/m ọ



• Đ x p: l n h n 65% ớ ộ ố ơ

u đi m: Ư ể

• Không c n s d ng hóa ch t và các thi ầ ử ụ ấ ế ị ấ t b đi kèm nh bình pha hoá ch t, ư

ng. b m đ nh l ơ ị ượ

• Không c n tái sinh đ nh kỳ b ng dung d ch Permanganate nh Manganese ư ầ ằ ị ị

green sand.

• V n hành đ n gi n. ả ậ ơ

• Giá th p h n nhi u so v i các lo i v t li u nh p ngo i nh h t Pyrolox, ạ ậ ệ ư ạ ề ấ ạ ậ ớ ơ

Birm hay Manganese green sand.

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

• Có th đ a vào các b l c đang s d ng mà không c n thay đ i c u trúc ử ụ ổ ấ ể ư ể ọ ầ

b .ể

 H ng d n s d ng: ẫ ử ụ ướ

Ph m vi ng d ng ứ ụ ạ

- pH n c đ u vào ≥ 7,0, th oxy hóa kh > 700mV (đ i v i yêu c u kh ướ ầ ố ớ ử ế ầ ử

mangan).

- Fe < 30 mg/l; Mn < 5mg/l.

- V n t c l c: 5-12 m/gi ậ ố ọ ờ ự . Có th s d ng trong các b l c h ho c l c áp l c. ể ọ ở ể ử ụ ặ ọ

H ng l c: t trên xu ng. ọ ừ ướ ố

- N u ngu n n c có đ pH th p, có th s d ng hóa ch t đ nâng pH n ồ ướ ế ể ử ụ ấ ể ấ ộ ướ c

ngu n tr ồ ướ c khi cho qua l p v t li u xúc tác . Phía d ậ ệ ớ ướ ộ ớ i nên b trí thêm m t l p ố

cát th ch anh đ gi oxyt s t và mangan, t o đ trong cho n c. ể ữ ạ ắ ạ ộ ướ

c đi u ch nh theo hàm l ng s t và mangan có trong - Đ dày l p v t li u đ ớ ậ ệ ượ ộ ề ỉ ượ ắ

n c nh h n 300 mm. ướ c ngu n nh ng không đ ư ồ ượ ỏ ơ

ử - R a l c: khi s d ng k t h p v i các v t li u l c khác có th ti n hành r a ậ ệ ọ ế ợ ử ọ ể ế ử ụ ớ

ng h p b l c cát thông th ng. l c nh tr ọ ư ườ ể ọ ợ ườ

3.3.2. Cát xanh mangan kh s t và mangan

(MANGANESE ử ắ

GREENSAND)

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

Đóng gói bao 38.5 kg

 •

•

ặ

• •

: 1.35 -1.36kg/l ỷ ọ

Đ c tính k thu t ậ ỹ Lý h cọ Màu : đen T tr ng (đóng gói) Cỡ h tạ : 0.3 – 0.35mm Đ hao mòn : 2% ộ

 • •

ộ : 6.2 – 8.5

ậ ệ : 700 mm

Đi u ki n h at đ ng ệ ọ ề Đ pHộ Chi u cao l p v t li u ớ ề T c đ l c ố ộ ọ : 7.5 – 12 m/h/m2 (ho c có th cao h n : 20- ể ặ ơ

• 25m/h/m2) • • •

ố ộ ả ử : 25 – 30 m/h/m2

ng n (khi BW) T c đ x r a Kh ang tr ng ỏ Đ tr ở ộ ươ ố : ≥ 50% l p v t li u. ậ ệ ớ : 40% l p v t li u. ậ ệ ớ

 • • •

ng d ng ụ

Ứ Kh s tử ắ : ≤ 15ppm Kh Mangan : ≤ 15ppm Kh Sulfua : ≤ 5ppm ử ử

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

 • •

4) r a v t li u tr c khi h at đ ng. ử ậ ệ ọ c khi qua l c cát mangan. ướ

ướ ộ ố

•

ọ

ả ử ụ ể ấ ằ

ố ộ : ~ 0.3 – 0.4%

ậ ệ

ng : ~ 30 phút.

ờ

L u ýư Ph i s d ng thu c tím (KMnO Có th c p: thu c tím/ Clorin tr ố Tái sinh b ng thu c tím + n ng đ ồ ố ượ : ~ 200mg/lít (v t li u) + kh i l + th i gian ờ + t c đ tái sinh ố ộ + t c đ r a ch m ố ộ ử 1 lít v t li u có th v n hành đ ậ ệ ể ậ ượ : ~ 2L/h/L ậ : ~ 8L/h/L- Th i gian tái sinh c v i n c 38.000Lít n ướ ớ ướ ễ c ch nhi m ỉ

1 lít v t li u có th v n hành đ c 25.000Lít n ậ ệ ể ậ ượ c v i n ướ ớ ướ ắ c nhi m s t ễ

• s t (1ppm) ắ • (0.5 và mangan (0.5) • nhi m sulfua (1ppm)

1 lít v t li u có th v n hành (ho t đ ng) đ c 11.000Lít n ậ ệ ạ ộ ể ậ ượ ướ ớ ướ c v i n c

ễ

3.3.3. H t Birm kh s t ử ắ ạ

Đóng bao 18.5 kg

ặ

 • • •

: 0.7- 0.8kg/l

Đ c tính k thu t ậ ỹ Lý h cọ Màu : đen T tr ng (đóng gói) ỷ ọ ỡ ạ : 0.6-2mm C h t

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

 • •

ộ : 6.8 – 9.0

•

ậ ệ : 700- 900mm

•

ể ơ ặ

ố ộ ọ : 8.55 – 12m/h/m2 (ho c có th cao h n) ố ộ ả ử : 20 – 30 m/h/m2

ố : ≥ 50% l p v t li u. ớ

ng n (khi BW) : 20-40% l p v t li u. ậ ệ ớ ậ ệ

• • • • •

•

ng oxy hòa tan (D.O) ượ ộ

 •

Đi u ki n h at đ ng ệ ọ ề Đ pHộ Chi u cao l p v t li u ớ ề T c đ l c T c đ x r a Kho ng tr ng ả Đ tr ộ ươ ở ấ ẩ ữ ơ : ≤ 4 - 5ppm Ch t b n h u c L : ≥ 15% n ng đ Fe . ồ N ngồ đ Clo t ự : < 0.5ppm ộ D u và H do 2S : 0 ầ

ngỨ d ngụ Kh s t. ử ắ : (≤ 5ppm)

Đóng bao 40kg

•

3.3.4. V t li u đa năng ODM – 2F ậ ệ

•

OKPUR (CHLB Nga)

ậ ạ

Xu t x : Nh p kh u t ẩ ừ Đ c đi m : d ng h t 0.8 - 2.0 mm ạ ử ắ ấ ứ ể ặ ụ ỡ • Công d ng : kh s t, mangan, arsen, n đ nh pH, kim lo i n ng, d u m , ạ ặ ầ

ch t h u c , h p ch t Nit và các đ c t ị ,.. ấ ữ ơ ợ ấ ơ ổ ộ ố

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

• H n dùng : t

ể ử ị ượ ử ằ c r a xuôi b ng

i thi u 5 năm, đ nh kỳ r a ng ố ạ c,ướ không c n tái sinh ầ • Đ n v tính : lít ơ ị • T tr ng : 0,65 kg/lít ỷ ọ

Tác d ngụ • ộ ổ ủ ướ c trong kho ng 6,5-8,0 ả £ 30mg/l, Mn £ ng Fe ả ượ ả

ả

ng m t s h p ch t h u c ượ

Nâng và n đ nh đ pH c a n ị Có kh năng h p thu s t, mangan (gi m hàm l ấ ắ ả (4-7m ộ ọ ừ ả ộ ố ợ ạ ặ ờ ầ ấ

• 5mg/l), ngoài ra có kh năng làm gi m (nitrit, nitrat, amoni , photphat (20-50%) 3 /gi )), gi m hàm l ấ ữ ơ tùy theo t c đ l c t ả ố nh d u (h p thu kho ng 90mg d u/g cát) và các kim lo i n ng khác nh đ ng, ư ồ ư ầ k m, crom, niken. ẽ

u đi m

ọ

ng n K t h p nhi u v t li u l c trong cùng công đo n x lý, đây là cát l c ho t ạ ấ ượ ậ ệ ọ ế ầ

ế ợ ả ả ề ng đ n thành ph n ch t l ưở ợ ạ ử c. ướ ử ụ ướ ử ụ ử c s d ng r a ể

Ư ể • hoá không nh h • l c th p. ọ Giá c phù h p, có th tái sinh trong quá trình s d ng, n ấ

3.3.5. Cát th ch anh và s i đ ỏ ỡ ạ

Thông số

Đ n v tính

Ch tiêu k thu t ậ

ỹ

ỉ

ơ ị

S i đỏ ỡ

Cát th ch anh ạ

5 – 10

0,7- 1,2

Kích th

c h t ướ ạ

kg/cm3

1,4 -1,55

T tr ng ỷ ọ

100-250

“

Chi u dày l p lót

ề

ớ

Quy cách đóng bao

10 ho c 50ặ

 Tác d ngụ

Cát th ch anh đ c s d ng đ l c các thành ph n l l ng có kích th ạ ể ọ ầ ơ ử

ạ ế ủ ể ắ ự

ỏ ề ặ ẽ ạ ọ

ế ủ ạ ắ ẽ ệ ạ ấ

ơ ị ễ

ướ c ượ ử ụ nhiên. Trong quá trình l c, h t nh không có kh năng k t t a khi đ l ng t ọ ả trên b m t cát th ch anh s t o ra l p màng l c h tr cho quá trình l c, đ c ặ ỗ ợ ớ ọ t khi hydroxít s t III k t t a trên b m t cát th ch anh s giúp h p ph Asen bi ề ặ ụ khi ngu n n ấ ố t trong vi c gi các k t t a d ng bông có đ nh t cao r t khó tách và khó l c. c có nguy c b nhi m Asen. Cát th ch anh là tác nhân r t t ớ ế ủ ạ ướ ữ ạ ấ ồ ệ ộ ọ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ



u đi m Ư ể S d ng cát th ch anh có nhi u u đi m ử ụ ề ư ạ

ớ ng n ọ ả ả ứ ấ ượ

ạ c và không làm nh h ể ử ọ

ặ ạ ể : không tham gia ph n ng v i các c. ướ ng đ n ch t l ế ề ặ ng xuyên khi b m t c h t nh , nên có ỏ ướ ạ

S i đỏ ỡ

Cát th ch anh ạ

tác nhân hoá h c có trong n ưở ướ Cát th ch anh có th s d ng lâu dài, có th r a l c th ườ ể ử ụ l c l ng c n thành nh ng l p dày. Cát th ch anh có kích th ữ ớ ọ ắ b m t riêng l n nên hi u qu l c cao. ệ ề ặ ả ọ ớ

3.3.6. Than ho t tính ạ

Thông s k thu t ậ ố ỹ

T yẩ màu Đ h p ộ ấ phụ (Mmol/g) T ngổ ỗ ố x p l (cm3/g) Độ mẩ (%) Độ tro (%) Độ b nề (%) (%) Bề m tặ riêng (m2/g) Thể tích lỗ bé (cm3/g) Thể tích lỗ trung (cm3/g) Thể tích lỗ to (cm3/g)

5-8 >96 4,11- 10,07 800- 1800 1,25- 1,6 0,34- 0,79 0,027- 0,102 0,36- 0,79 42- 75 5 (Max)

 Tác d ngụ

(B ng 5: Thông s k thu t than ho t tính) ố ỹ ả ậ ạ

ạ ậ ệ ấ ấ ơ ợ

ọ

ướ ả

ợ đ ng th c v t phân h y. Tóm l Than ho t tính là v t li u vô c có kh năng h p thu r t t ấ ố ả c sau khi l c trong h n và không có mùi l mùi làm cho n ạ ơ tính còn có kh năng h p thu các h p ch t h u c nh d l ư ư ượ th c v t, các thành ph n h u c t ủ t các h p ch t màu, ạ . Ngoài ra than ho t ệ ng thu c b o v ố ả ạ i than ho t ấ ữ ơ ự ậ ữ ơ ừ ộ ự ậ ấ ầ ạ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ấ ề ợ ườ

ấ ộ c ng d ng r ng rãi trong nhi u lĩnh v c, đ c bi t là trong x lý n ấ ượ ứ ạ ế ứ ề ẻ ặ ự ụ ệ ộ ạ i, nên than ho t ướ c ử



tính h p thu r t nhi u h p ch t đ c h i đ n s c kho con ng tính đ sinh ho t.ạ

u đi m Ư ể

ạ ổ

ậ ệ ọ ượ ướ ấ ượ ở

ộ ng khi th i lo i. i, không gây ô nhi m môi tr Than ho t tính là v t li u h p thu đa năng, không làm thay đ i các tính ch t hoá ấ ng, có giá thành h p lý c bán r ng rãi lý c a n th tr ợ ở ị ườ ộ ủ ướ c. Sau m t th i gian s d ng có th tái ch đ và đã s n xu t đ ế ể ể ử ụ ờ ả s d ng l ạ ử ụ ấ ậ ệ c, là v t li u l c đ trong n c ễ ườ ạ ả

Than ho t tính ạ

4. M t s mô hình x lý tiêu bi u ộ ố ử ể

4.1. X lý n c ng m có hàm l ướ ầ ượ ng s t th p (hàm l ấ ắ ượ ng s t <10 ắ

- Công ngh x lý: Làm thoáng đ n gi n và l c ọ

ử Mg/L)

ệ ử ả ơ

- Đi u ki n áp d ng ệ ụ ề

1. T ng hàm l ng s t: ≤ 10 mg/l ổ ượ ắ

2. Đ màu c a n c khi ch a ti p xúc v i không khí <150 ủ ướ ộ ư ế ớ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

3. Hàm l ng SiO22- < 2 mg/l ượ

4. Hàm l ng H2S < 0,5 mg/l ượ

5. Hàm l ng NH4+ < 1 mg/l ượ

6. Nhu c u oxy = đ oxy hóa + 0,47 H2S + 0,15Fe2+ < 7mg/l ầ ộ

7. pH ≥7

Clorine

Ti p xúc kh trùng

ử

ế

L cọ

Làm thoáng đ n gi n ơ

ả

N cướ ng mầ

N c s ch ướ ạ

ể ắ B l ng c r a ướ ử n l cọ

X c n ả ặ

- S đ công ngh x lý chung ệ ử ơ ồ

gi ng khoan hay gi ng đào đ ơ ầ ựợ ướ ừ ế ượ ế

c b m lên t ể ả ư

c. Quá trình làm thoáng ủ ế ướ ể

c. N c sau khi làm thoáng đ làm thoang n ướ ượ ọ ướ

- N c ng m đ c đ a vào ư làm thoáng đ n gi n. Có th dùng máng tràn, giàn m a, ejector thu khí hay ơ đây ch y u là b m nén khí đ ở ơ cung c p oxy cho n ộ ớ c l c qua m t l p ấ v t li u l c. ậ ệ ọ

ẽ ượ

- T i b l c Fe ạ ể ọ v t li u l c, t o nên màng xúc tác bao g m các ion oxy, Fe ậ ệ ọ

2+, oxy hòa tan s đ ạ

c tách ra và bám trên b m t c a các ề ặ ủ 2+, Fe3+. Màng ồ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ườ ấ ụ

ườ ươ ỏ

ng đ ng quá trình h p th và oxy hóa Fe do x y ra trong môi ng pháp này không đòi h i ph i oxy hóa hoàn ượ ử c s ả ả . M t s s đ công ngh th ệ ườ ộ ố ơ ồ ụ

xúc tác s tăng c ẽ tr ng d th . Trong ph ị ể toàn Fe2+, thành Fe3+ và keo t d ng nh hình v sau: ụ ư ẽ

- H th ng x lý n ệ ố ử ướ ơ c đ n gi n ả

1. Tr m b m ạ ơ

2. Ejector thu khí

3. B l c áp l c ự ể ọ

4. Van x khí ả

5. ng thu n c s ch Ố ướ ạ

6. B l cể ọ

4.2. X lý n c ng m có hàm l ng s t cao (hàm l ng s t > 10 mg/l) ử ướ ầ ượ ắ ượ ắ

- Công ngh x lý: Làm thoáng - L ng ho c l c ti p xúc - L c trong ặ ọ ệ ử ế ắ ọ

- Đi u ki n áp d ng ệ ụ ề

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

1. Đ oxy hoá < (Fe2+/28 + 5), mg/l ộ

2. T ng hàm l ng s t: >10 mg/l ổ ượ ắ

3. T ng hàm l ng mu i khoáng <1000 mg/l ổ ượ ố

4. Hàm l ng SiO22- <2 mg/l ượ

5. Hàm l ng H2S <1 mg/l ượ

6. Hàm l ng NH4 ượ

+ <1,5 mg/l

7. Nhu c u oxy = đ oxy hoá + 0,47 H2S + 0,15Fe2+ <10 mg/l ầ ộ

t b làm khoáng theo đi u hi n kh khí ế ị ử ệ ề

8. pH < 6,8 thì tính toán thi CO2 nh m tăng pH. ằ

9. pH > 6,8 thì tính toán thi t b làm khoáng theo đi u ki n l y oxy đ ế ị ệ ấ ề ể

kh s t. ử ắ

Hóa ch tấ

N c ng m

Làm thoáng

ướ

ầ

Tr n và l ng c n ắ

ặ

ộ

L cọ

L ngắ c r a ướ ử n l cọ

ả ặ

ể

X c n ra b nén c nặ

Clorine

Ti p xúc và ế kh trùng

ử

N c s ch ướ ạ

- S đ công ngh x lý chung ệ ử ơ ồ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

- N c ng m đ ầ ế ế ừ ượ ướ ượ

ơ ằ ể

ứ ấ

ủ ế ể ẫ ặ ắ ộ

c đ ẩ ấ

ụ ượ ắ ẫ

- Đ tránh hi n t

ư c đ a gi ng khoan hay gi ng đào đ ng b c đ làm thoáng ưỡ ư c. c. Quá trình làm thoáng ướ đây ch y u là cung c p oxy cho n ở ướ c c d n vào b khu y tr n và l ng c n, tr ượ ấ c ti p xúc v i hoá ch t có tác d ng đ y nhanh quá ế c d n qua b l c, ể ọ b l ng đ ể ọ ượ c i s d ng. c khi cung c p cho ng c b m lên t vào làm thoáng b ng dàn m a, làm thoáng c n ướ N c sau khi làm thoáng đ ướ khi đi vào b n ớ ể ướ ượ c t trình oxy hoá hoà tan thành s t III, n ướ ừ ể ắ b l c co ch a nhi u l p v t li u l c.N c s ch sau khi qua b l c đ ậ ệ ọ ể ọ ướ ạ kh trùng b ng dung d ch clorine tr ườ ử ụ ướ ử ề ớ ị ứ ằ ấ

ể

c đ a vào b ệ ượ ằ ng t c l c ắ ọ ở ể ọ c (n ướ ướ b l c, do đó đ n chu kỳ chúng ta ph i ti n ả ế ế ể b l ng đ c + khí). C n ặ ở ể ắ ượ ư ử ọ

hành r a l c b ng n nén c n.ặ

- M t s s đ công ngh th ng đ c s d ng nh sau: ộ ố ơ ồ ệ ườ ượ ử ụ ư

- H th ng c p n c tiêu dùng ệ ố ấ ướ

1. Tr m b m gi ng ơ ế ạ

2. Tháp làm thoáng c ưỡ ng b c ứ

3. B l ng ti p xúc ể ắ ế

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

4. B l c nhanh ể ọ

5. Thùng ch a dung d ch clorine ứ ị

6. B ch a n c s ch ể ứ ướ ạ

7. Qu t ạ

8. B mơ

5. K t lu n ế

ậ

ỏ ọ ậ

, có th ể đ m b o t ả ố ư ả ệ ư ạ

ự

c đ ướ ượ ử ư ầ ỉ

ượ

ặ ắ

ề i u v ng pháp l c ch m (s d ng cát, s i ..) - Ph ử ụ ươ ế do giá thành r , d tri n khai, ả ố i nh ng không đ t hi u qu t m t kinh t ẻ ễ ể ặ ấ ậ hi áp d ng trong th c ti n. Trong th i gian đ u, ch t u v k thu t k ầ ờ ễ ụ ề ỹ ư c s có v chát c x lý r t t t, nh ng ch sau vài tu n, n l ng n ị ướ ẽ ấ ố ượ ề ặ ớ c x lý h t gây ra. Nguyên nhân là do trên b m t l p do s t không đ ế ử ắ ả v t li u l c đã b m t l p váng c n s t màu vàng bao b c, do đó làm gi m ậ ệ ọ ng pháp này ch nên áp d ng m t mình trong hi u qu x lý rõ r t. Ph ệ ị ộ ớ ệ ọ ụ ả ử ươ ộ ỉ

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ề

ễ

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ắ ễ ữ ở

c nhi m s t nh ẹ ở ấ ớ

ồ ướ ặ ế ợ quy mô gia đình. Còn ạ ộ ệ

quy mô ấ c ho t đ ng v i công su t ng pháp này v i các bi n pháp làm thoáng ế ươ ấ ể ạ ạ ầ

- Ph

x lý nh ng ngu n n ử công nghi p, ho c trong các nhà máy c p n ệ x lý l n, nên k t h p ph ớ ử ho c x lý b ng hóa ch t đ đ t hi u qu t ằ ặ ử đ r a l c phù h p ể ộ ử ọ ướ ớ i u, bên c nh đó c n có ch ả ố ư ậ ệ ọ . ủ ớ ợ đ duy trì tính n đ nh c a l p v t li u l c ị ệ ổ

ng pháp làm thoáng ti p xúc: phù h p cho qu ế

ợ ồ ướ ặ ằ ử ễ ộ

c nhi m s t v i n ng đ c b nhi m s t cao thì ph i b sung các hóa ch t nh ươ ữ ỏ ả ổ ế ễ ắ ồ

- Kh s t b ng NaOH r t hi u qu

nh ng n i có m t b ng x lý r ng và ngu n n ơ nh . N u ngu n n H2O2, NaOH, các lo i phèn.v.v. vào n y mô công nghi p, ệ ở ộ ắ ớ ồ ư ấ c đ nâng cao hi u qu x lý. ướ ị ạ ướ ể ả ử ệ

c. Ph ệ ả ở ọ ướ

m i ngu n n ả

ử ượ ắ ầ ể

ệ

2O2 r t hi u qu

- Kh s t b ng H ử ắ ằ

ử ắ ằ không nh ng kh đ ữ h i khác ra kh i n ỏ ướ ạ l m đ n vi c đ nh l ế ắ 30% cho 1m3 n ng pháp này ấ ồ ươ c s t mà còn kh đ ộ c c các kim lo i n ng đ c ử ượ ạ ặ ọ t là ta không c n chú tr ng c ng m. Và đi m đ c bi ặ ầ ệ ng NaOH vào n c (ch c n kho ng 200ml NaOH ượ ả ỉ ầ ướ c gi ng khoan b nhi m TDS 1000mg/l). ễ ế ị ướ ị

ả ở ướ ữ ồ

3+ s r t nh không k t dính l

ồ 2O2 vào n

2O2 t

ệ ế ế ỏ

ị

ấ không quá cao. Tuy nhiên n u cho quá nhi u H c n Fe ặ 2 . Do đó, vi c tính toán và đ nh l TDS là m t vi c khác r c r i và ph c t p cho ng l ỷ ệ i dân bình th nh ng ngu n n c có n ng đ TDS ộ c thì các bông ướ ề ầ c và d b tan ra do oxi hóa l n i đ ễ ị ạ ượ thu n theo ng chính xác H ậ ng. ườ ẽ ấ ệ ệ ượ ứ ạ ắ ố ườ ộ

- Xét v m t k thu t, ph ề ặ ỹ

ươ ươ ệ

các ph ấ ậ ươ ng pháp trao đ i ion là ph ử ng pháp hi u qu ể

ng ấ ướ ch ỉ đ ế

- T

nh t trong 99%. Tuy nhiên xét v m t kinh t th ườ chai, n ả ổ ế ng pháp nêu trên. Hi u qu kh TDS có th lên đ n ệ ả ng pháp này r t t n kém nên thì ph ề ặ ươ ấ ố ế t đóng c tinh khi c áp d ng cho các lo i hình s n xu t n ả ạ ụ và các ngành công ngh cao. ế ượ ử khoáng dùng cho y t c kh ướ ệ

ự ươ ươ ng pháp trao đ i ion, m c dù ph ổ ươ

ặ ậ ệ ư ệ

ư ộ ọ ả ử ế ạ ử ụ

ử ụ ng pháp s d ng nh ph ng t ư t nh cát mangan, v t li u ODM, than ho t tính,… các v t li u l c đ c bi ạ ậ ệ ọ ặ ư ỉ ượ tuy cho hi u qu x lý cao nh ng do giá thành đ t nên h u nh ch đ c ắ ệ ầ quy mô h gia c s d ng đ ch t o các c t l c, s d ng trong l c n ộ ọ ướ ở ể ử ụ đình.

ĐH QGHN – Tr

ng ĐH KHTN – Khoa Môi Tr

ng

ườ

T ng quan v ô nhi m S t và Mangan trong ngu n n ắ

ồ ướ

ổ

ễ

ề

ụ ụ ấ c, công ngh x lý ph c v c p

ệ ử

n

cướ

Nhóm 3 – K52 Công ngh môi tr

ng

ệ

ườ

ng pháp kh ử ướ ớ ươ

ử ng pháp ệ ượ ử ụ ấ i u nh t là k t h p gi a các ph ế ợ c l n, ph ữ ươ

- Thông th

m c 4). quy mô công nghi p hay các nhà máy x lý n Ở c s d ng t s t và mangan đ ố ư ắ làm thoáng, l ng ti p xúc và l c (nh ví d nêu ọ ế ư ụ ắ ở ụ

ướ ầ

ệ

ử ử ng pháp b tr . ng trong quá trình kh s t, mangan cũng đ ử ắ ườ ng h p, n u n nhiên trong m t s tr ộ ố ườ ế ợ t, mà mangan trong n đ c bi ẫ ướ ặ s ti n hành kh mangan b ng các ph ằ ẽ ế c lo i b . Tuy ạ ỏ ượ ạ c sau x lý có yêu c u tinh s ch c v n còn sau x lý s t v n còn khá cao, ắ ẫ ổ ợ ươ ử

- T t c các thành viên đ u nhi

6. Đánh giá nhóm

t tình, hăng hái tham gia tìm tài li u. T t c ề ấ ả ệ

- T t c đ u nhi ấ ả ề

c giao. ấ ả đ u hoàn thành ph n công vi c đ ề ệ ệ ượ ầ

ệ ổ ả

- M i thành viên đóng góp 20% vào bài báo cáo c a nhóm, t ng là 100%.

ậ trong các bu i h p nhóm, có tinh th n đoàn k t cao. t tình tham gia các bu i th o lu n, đóng góp hi u qu ả ế ệ ổ ọ ầ