Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải chương 5 GV trần thị ngọc diệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (333.02 KB, 7 trang )
19 June 2010
MỤC ĐÍCH
Dùng để xử lý nước thải chứa
phenol, các axit béo,…
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
2
TRÍCH LY
19 June 2010
NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY
Dựa vào độ hoà tan của chất bản trong
một dung môi nào đó, dung môi đó lại
không tan trong nước thải
19 June 2010
YÊU CẦU DUNG MÔI TRÍCH LY
Không hoặc
ít tan trong
nước
T0 sôi của dung môi <
T0 sôi của chất bẩn
Không tạo với hỗn hợp
khí thành chất dễ nổ, dễ
cháy, không độc hại
Dung môi không
phản ứng với
chất bẩn
Sự cách biệt giữa tỷ trọng của dung
môi và nước thải càng nhiều càng tốt
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
3
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
4
Dung môi ít hoặc
không ăn mòn với
vật liệu
TRÍCH LY
19 June 2010
CÁC CHẤT TRÍCH LY
Butylaxetat
Khi trích ly chất bẩn
phân bố trong nước và
trong dung môi đạt
trạng thái cân bằng
động
Để tăng hiệu quả xử
lý có thể dùng hỗn
hợp các dung môi
Izobutylaxetat
19 June 2010
SỰ PHÂN BỐ CỦA CHẤT BẨN TRONG DUNG MÔI
VÀ TRONG NƯỚC
Benzen
Hệ số phân bố
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
5
TRÍCH LY
19 June 2010
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ SỐ PHÂN BỐ K
Đạt trạng thái
cân bằng
Nồng độ chất bẩn
trong dung môi
C
K= d
C
Nồng độ chất bẩn
trong nước
6
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
TRÍCH LY
ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT KHI TRÍCH LY HỆ
NƯỚC – PHENOL - BUTYLAXTAT
19 June 2010
Trích
ly
ở
nhiệt độ không
đổi gọi là trích
ly đẳng nhiệt
Nhiệt độ
Áp suất
Đường đẳng nhiệt khi trích ly hệ nước
– phenol - butylaxetat
Nồng độ chất bẩn
100C
400C
600C
1
2
3
4
5
6
7
8
Nồng độ trong nước, g/l
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
7
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
8
TRÍCH LY
19 June 2010
MỘT SỐ TRỞ NGẠI THƯỜNG GẶP
Phenol bị oxy
hoá bởi oxy
không khí
Tạo cặn
Hiệu suất giảm,
thiết bị trích ly
bị nhiễm bẩn
KHẮC PHỤC
Ngăn ngừa hiện tượng
oxy hoá phenol
Dùng khí trơ
và H2S
9
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
TRÍCH LY
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
19 June 2010
(TRÍCH LY BẬC VỚI DÒNG CHỮA THẬP)
S
S
(TRÍCH LY BẬC VỚI DÒNG CHỮA THẬP)
Nước sẽ được trích
ly một số lần nối
tiếp
bằng
các
lượng dung môi
mới hoàn toàn
S: dung môi mới hoàn toàn
S
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
Từ phương trình cân bằng vật chất:
Nồng độ chất bẩn
trong dung môi, g/L
C0 = C + bCd
L
R1
E1
R: nồng độ
chất bẩn trong
nước thải
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
R2
E2
R3
E3
E: nồng độ
chất bẩn trong
dung môi
11
Ứng dụng: khi không
hoàn nguyên dung môi
điểm: tốn
nhiều dung môi
Nhược
TRÍCH LY
Nồng độ ban đầu
của chất bẩn, g/L
Tỷ số thể tích dung môi và
thể tích nước thải L/L
Nồng độ chất bẩn
trong nước, g/L
Cd =
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
KC0
1 + Kb
C=
12
C0
1 + Kb
TRÍCH LY
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
S
L
• Đợt đầu nước
được trích ly n
lần với dung môi
tinh khiết
R
S
• Các đợt tiếp theo
được trích ly 1
lần với dung môi
tinh khiết và n – 1
lần dung môi đã
qua trích ly rồi
Nước được trích ly sẽ được khuấy
trộn theo nhiều bậc với dòng dung
môi chuyển động ngược chiều
13
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
S
S
L
II
III
R
IV
E1
E2 E3
14
E4,…
TRÍCH LY
19 June 2010
Được sử dụng phổ biến.
E
lượng phenol còn lại
L
2
3
4
5
Số bậc trích ly n
15
Nước thải và dung môi chuyển
động ngược chiều nhau liên tục.
Do ngược dòng nên sự chênh
lệch giữa nồng độ công tác và
nồng độ cân bằng theo chiều
cao hoặc chiều dài thùng trích ly
luôn được điều hoà.
1
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
I
S
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG LIÊN TỤC)
Hàm
VD: biểu độ
xác định bậc
trích ly phenol
S
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
Số lần trích ly và
số đợt nước sẽ
tương ứng với số
bậc trích ly
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
TRÍCH LY
R
S
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
16
TRÍCH LY
19 June 2010
19 June 2010
KỸ THUẬT TRÍCH LY
KỸ THUẬT TRÍCH LY
Cho dung môi vào nước thải và trộn đều đến
khi đạt được trạng thái cân bằng.
Sau đó qua lắng, do sự chênh lệch về trọng
lượng riêng nên sẽ phân thành hai lớp và
tách ra bằng phương pháp cơ học.
Nếu dung môi có
tỷ trọng < tỷ trọng
của nước thải
Dẫn nước thải theo
hướng từ trên xuống
– dung môi từ dưới
lên.
Nếu dung môi có
tỷ trọng > tỷ trọng
của nước thải
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
17
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
1 BẬC LIÊN TỤC
N.thải
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
TRÍCH LY
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
NHIỀU BẬC NGƯỢC DÒNG
19 June 2010
Nước
Dung môi sau
trích ly
thải
Dung môi
I
Nước thải và dung
môi chuyển động
ngược dòng liên tục
19
18
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
19 June 2010
Nứơc sau
trích ly
D.môi
Dẫn nước thải theo
hướng từ dưới lên –
dung môi từ trên xuống
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
II
III
1
1
2
1: Bể lắng
1
2: Bể hoàn
nguyên
20
Nước sạch
TRÍCH LY
19 June 2010
NỒNG ĐỘ CỦA CHẤT BẨN TRONG NƯỚC SAU
KHI TRÍCH LY NHIỀU BẬC GIÁN ĐOẠN
Nồng độ trong
nước thải sau n
bậc trích ly, g/l
Nồng độ ban đầu
của chất bẩn, g/l
Cn =
C0
(1 + K × b )
Hệ số phân bố
Tổng thể tích dung môi
tiêu hao cho trích ly, m3
b=
W
n×Q
19 June 2010
C0Q = CQ + CdW
Tỷ số giữa Wdung môi và
Wnước (lưu lượng đơn
vị của dungmôi đối với
mỗi bậc trích ly, l/l
Lưu lượng
nước thải, m3
22
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC MỘT BẬC
Số bậc trích ly
n
TRÍCH LY
19 June 2010
CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC NHIỀU BẬC
Nếu có số bậc trích ly là n, tại bậc i nào đó ta
có:
C(i-1)Q + Cd(i+1)W = CiQ + Cd(i)W
C = (1 - Kb)C0
Cd = KC0
Nồng độ chất bẩn
trong dung môi
W = bQ
Tại mỗi bậc trích ly đạt trạng thái cân bằng:
Nếu biết nồng độ chất bẩn trong
nước sau trích ly, b là đại lượng
cần tìm, được xác định:
Cd/C = K và đặt W/Q = b ; Q + WK = B
Ci =
C −C
b= 0
KC0
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
23
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
C( i −1)Q + C(i + m )
B
24
×W × K
TRÍCH LY
19 June 2010
19 June 2010
CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC NHIỀU BẬC
Nồng độ chất bẩn trong nước sau khi ra khỏi
bậc n cuối cùng:
C ( bK − 1)
Cn = 0 n +1
( bK ) − 1
Số bậc trích ly cần để giảm nồng độ từ C0
xuống C (hay Cn):
lg C0 ( bK − 1) + Cn − lg Cn
n=
lg ( bK )
VÍ DỤ
Tính n, biết nồng độ ban đầu của phenol là 1,2
g/l và cần giảm xuống còn 0,2 g/l.
Dung môi trích ly là benzen có K = 2,4
Lượng tiêu hao đơn vị dung môi b = 0,5l/l
n=
lg 1, 2 ( 0, 5 × 2, 4 − 1) + 0, 2 − lg 0, 2
lg ( 0,5 × 2, 4 )
− 1 = 3,3
Chọn n = 4
Hệ số trích ly
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
25
TRÍCH LY
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
26
TRÍCH LY
