zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Ứng dụng màng lọc sinh học trong công nghệ xử lý nước

Chia sẻ: ViJakarta2711 ViJakarta2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

33
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ, màng lọc sinh học có thể loại bỏ chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được xem là công nghệ triển vọng nhất để xử lý cấp cũng như nước thải.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng màng lọc sinh học trong công nghệ xử lý nước

Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 104 ỨNG DỤNG MÀNG LỌC SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC ThS. Trần Thị Tuyết Trinh Khoa Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Nước sạch và ô nhiễm môi trường luôn luôn là vấn đề trọng tâm trong sự phát triển kinh tế xã hội. Diễn biến phức tạp của khí hậu, sự phân bố lại nguồn nước, khan hiếm nguồn nước và đặc biệt tình trạng ô nhiễm nguồn nước kéo theo hàng loạt hệ quả nghiêm trọng tới sức khỏe và chất lượng cuộc sống con người. Song song với quy hoạch và quản lý tốt nguồn nước, cải tiến công nghệ xử lý nước không những cấp thiết để đảm bảo phát triển bền vững mà còn mở ra những tầm nhìn mới trong công nghệ nước tinh khiết, tái sử dụng nước và bảo vệ môi trường. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ, màng lọc sinh học có thể loại bỏ chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được xem là công nghệ triển vọng nhất để xử lý cấp cũng như nước thải. Từ khóa: Màn lọc sinh học, xử lý nước, MBR. 1. Nội dung cấu tạo dạng sợi rỗng liên kết với nhau, Bể lọc sinh học bằng màng – MBR giống như một màng lọc với các lỗ lọc là viết tắt cụm từ Membrance Bio Reator rất nhỏ mà vi sinh vật không có khả trong đó màng lọc sinh học là vật liệu có năng xuyên qua. Mặt cắt ngang Bề mặt Hình 1. Mặt cắt màng lọc Tùy thuộc vào kích thước của lỗ nano (Nanofiltration – NF), siêu lọc màng và phương pháp lọc có các loại (Ultrafiltration – UF), lọc tinh màng lọc đó là màng lọc thẩm thấu (Microfiltration – MF). ngược (Reverse Osmosis – RO), lọc Hình 2. Các loại lọc sinh học xử lý nước
Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 105 Bảng1. Đặc điểm xử lý của các loại màng lọc sinh học Kích thước Áp suất làm Chi phí TT Tên Khả năng xử lý lỗ rỗng (µm) việc (bar) sản xuất Độ đục, chất lơ lửng, huyền phù, chất keo, men, phân tử, 1 MF 0,1 – 1,0 1 – 8,6 vi khuẩn hoặc chất rắn hòa Thấp tan có kích thước lớn hơn kích thước lỗ rỗng Như MF, ngoài ra còn giữ được virut, proteins khối Trung 2 UF 0,01 – 0,1 4,8 – 13,8 lượng mol nhỏ, enzymes, bình carbohydrates Như UF, ngoài ra còn giữ được phân tử muối hóa trị 3 NF 0,01 – 0,001 6,9 – 41,4 cao thấp, các chất khoáng, protein, gelatin Gần như hoàn toàn, chỉ còn 4 RO < 0,001 27,6 – 68,9 Rất cao nước nguyên chất Phương pháp lọc màng cho hiệu phẳng rồi xếp chồng lên nhau với quả xử lý nước rất cao. Chất lượng nước khoảng cách 0,5 – 3mm để đảm bảo sau xử lý BOD < 2.0mg/L; TSS < 2.0 nước thấm qua màng khi chuyển động mg/L; NH3-N < 1.0mg/L; tổng giữa các khe với vận tốc đủ lớn để tránh Phosphorus < 0.1mg/L; tổng Nitrogen < phân cực nồng độ. 3-10mg/L; giảm Coliform > 5-6log; giảm Virus < 4log. Màng lọc sử dụng trong thực tế thường được ghép thành từng đơn vị lọc gọi là mô đun lọc đảm bảo hai yêu cầu: Thứ nhất là cường độ tuần hoàn của nước trên bề mặt màng lọc để loại trừ hiện tượng phân cực nồng độ; Thứ hai là tạo ra diện tích tiếp xúc lớn nhất của bề mặt màng với nước trong các thiết bị Hình 3. Mô đun dạng tấm nhỏ gọn, dễ lắp ghép, dễ vận chuyển và 1.2. Mô đun cuộn: Đặt tấm xốp mềm dễ dàng làm sạch màng bằng hóa chất giữa hai tấm màng phẳng, gắn kín ba hoặc dùng dòng nước rửa ngược. Trên viền mép, viền thứ tư gắn với ống góp. thị trường hiện nay phổ biến bốn loại Bố trí nhiều cặp như vậy xếp chồng lên mô đun màng lọc như sau: nhau qua tấm đệm mềm sau đó cuộn lại 1.1. Mô đun tấm phẳng: Hình thành thành ống. Nước đem đi lọc đi vào khe bằng cách gắn màng lọc vào các tấm đỡ của tấm đệm với tốc độ đủ lớn, nước từ
Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 106 khe thấm qua màng lọc tập trung vào tấm 1.3. Mô đun dạng ống: Màng lọc gắn rỗng thu gom về ống góp. Đường kính vào mặt trong ống đỡ làm bằng vật liệu mỗi cuộn đến 30cm, chiều dài đến 1,5m. xốp hoặc ống khoan lỗ có đường kính Mô đun này bố trí gọn, chắc và có tổn thất áp lực thấp hơn loại mô đun dạng tấm. 10 đến 40mm sau đó xếp các ống này vào trong vỏ hình trụ. Khi lọc, chế độ thủy lực đơn giản và vận tốc nước trên bề mặt tiếp xúc của màng có thể lên đến 6m/s, rất dễ dàng làm sạch nhưng giá thành cao. Hình 4. Mô đun dạng cuộn Hình 5. Mô đun dạng ống 1.4. Mô đun dạng sợi rỗng: Bề mặt của Để kéo dài tuổi thọ cho màng, cần sợi rỗng chính là màng lọc đường kính làm sạch màng vào cuối hạn dùng. của sợi từ vài micron đến vài milimet. Chọn cách rửa màng tối ưu tùy thuộc Góp các sợi lại thành một bó. Nước lọc đi vào loại nước đầu vào. Thời điểm rửa qua màng có thể từ ngoài vào hoặc từ màng xác định dựa theo đồng hồ đo áp trong ra tùy thuộc vào cách gắn các đầu lực. Cách đơn giản là dùng khí thổi từ bó sợi. Cách gắn này tạo ra bề mặt lọc dưới lên sao cho bọt khí đi vào trong nước rất lớn từ vài nghìn m2/m3 không ruột màng chui theo lổ rỗng ra ngoài, gian. Màng lọc dạng sợi đang sử dụng phổ biến trong công nghệ xử lý nước thải. đẩy cặn bám ra khỏi màng. Hoặc làm sạch bằng cách ngâm màng trong dung dịch hóa chất. Trong công nghệ xử lý nước thải, bể lọc sinh học bằng màng thường được sử dụng kết hợp với công trình xử lý sinh học bậc hai, màng lọc thực hiện tách hết sinh khối có trong nước thải sau quá trình xử lý, quá trình lọc được thực Hình 6. Mô đun dạng sợi rỗng hiện nhờ có áp lực cần thiết. Nhờ sử
Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 107 dụng màng, các cặn bẩn được giữ lại sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ trong bể lọc, nước sau xử lý có thể đưa hoặc có thể tái sử dụng được ngay. Hình 7. Quy trình xử lý nước thải bằng MBR Công nghệ xử lý nước bằng màng lọc không chỉ áp dụng trong xử lý nước thải mà còn sử dụng rất rộng rãi trong quy trình xử lý nước cấp, khử muối,... Quy mô công suất không chỉ dừng lại ở quy mô nhỏ cho hộ gia đình mà nó còn có khả năng xử lý nước thải với công Hình 8. Trạm xử lý nước cấp sử dụng suất trung bình và lớn. công nghệ lọc Nano Hình 9. Máy lọc nước RO dùng cho hộ gia đình Công nghệ MBR đảm bảo sự ổn Tính ưu việt của màng đã được định của chất lượng nước sau xử lý, đáp kiểm chứng qua nhiều công trình ứng ứng được tiêu chuẩn rất khắc khe về dụng khác nhau với phạm vi ứng dụng chất lượng nước đầu ra. Nhờ vào hiệu rộng. Thiết kế dạng mô đun rất hiệu quả suất khử chất lơ lửng và vi sinh cấp độ và hệ thống giảm thiểu được sự tắc cao, nước sau xử lý có thể được tái sử nghẽn. Màng được chế tạo bằng phương dụng ngay cho các tòa nhà hay nhà máy pháp kéo đặc biệt nên rất chắc, sẽ không nước tuần hoàn. Có thể được thiết kế để bị đứt do tác động bởi dòng khí xáo trộn ứng dụng cho nhiều lĩnh vực với những mạnh trong bể sục khí. Thân màng được đặc thù riêng và đòi hỏi chất lượng nước phủ một lớp polymer thấm nước thuộc sau xử lý luôn ổn định. nhóm hydroxyl. Vì vậy, màng không bị
Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 108 hư khi dùng chlorine để tẩy rửa màng soát vận hành từ xa, thậm chí thông vào cuối hạn dùng. qua mạng internet. Đánh giá về mặt kinh tế có thể Công nghệ xử lý nước bằng màng thấy nổi bật những ưu điểm đó là giảm sinh học hiện được sử dụng rộng rãi ở các giá thành xây dựng nhờ không cần bể nước phát triển để xử lý nước thải, tái sử lắng, bể lọc và khử trùng, tiêu thụ điện dụng nước, và dùng để khử muối khi năng của công nghệ MBR rất ít so với khan hiếm nguồn nước cấp. Đối với các các công nghệ khác và đã được cấp nước đang phát triển, phạm vi áp dụng bằng chứng nhận “Công nghệ Môi chỉ mới phổ biến ở quy mô công suất trường Mới”. Phí thải bùn cũng giảm nhỏ, thường dùng để xử lý nước cấp cho nhờ tuần hoàn hết ¼ và lượng bùn dư các hộ gia đình, giá thành giá thành công nghệ không rẻ. Tuy nhiên ứng dụng của tạo ra rất nhỏ. màng lọc sinh học trong công nghệ xử lý Ngoài ra quy trình vận hành và bảo trì đơn giản. Kiểm soát quy trình nước mang lại hiệu quả xử lý rất cao, là chỉ cần đồng hồ áp lực hoặc lưu lượng. giải pháp vô cùng hữu hiệu trong công Cấu tạo gồm những hộp lọc đơn ghép nghệ nước sạch và tái sử dụng nước. Nếu lại nên thay thế rất dễ. Quá trình làm quy hoạch nguồn nước cấp, nước thải tốt, sạch, sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất xử lý nước tập trung thì chi phí xử lý thuận tiện. Quy trình có thể được kết nước sẽ giảm so với xử lý nước không nối giữa công trình với văn phòng sử tập trung, việc áp dụng công nghệ này là dụng, vì thế có thể điều khiển kiểm hoàn toàn trong tầm tay. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lều Thọ Bách, D.Xanhtoulis, Wang Chengduan, Hans Brix. 2010. Xử lý nước thải chi phí thấp, NXB Xây Dựng. [2] Hoàng Huệ. 1996. Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội. [3] Trịnh Xuân Lai. 1999. Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống cấp nước sạch, NXB Khoa học và Kỹ thuật. [4] Nguyễn Văn Phước. 2007. Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng Hà Nội. [5] Metcalf & Eddy. 1991. Waste water engineeringTreating, Disposal, Reuse, McGraw-Hill. [6] Nicholas P. Cheremisinoff, Ph.D. 1996. Biotechnology for waste and wastewater treatment, Noyes Publications, Westwood, New jersey, U.S.A. [7] Robert A. Corbitt. second edition. 2004. Standard of environmental engineering, Mc Gaw Hill. [8] Udo Wiesmann, In Su Choi, Eva-Maria Dombrowski. 2007. Fundamentals of Biological Wastewater Treatment. [9] Tom Stephenson, Simon Judd, Bruce Jefferson and Keith Brindle. 2006. Membrance bioreactors for wastewater treatment, Iwa publishing. [10] H.T. El-Dessouky and H.M. Ettoune. 2002. Fundamentals of Salt Water Desalination, Elsevier Science BV. [11] Joseph Cotruvo, Nikolay Voutchkov, John Fawell, Pierre Payment, David Cunliffe and Sabine Lattemann. 2010. Desalination technology health and environmental impacts, Iwa publishing.

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.