ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay vấn đề công nghiệp hóa - hiện đại hóa đang là một bước nhảy
lớn cả sự phát triển nền kinh tế nước ta, sự phát triển kinh tế, các đô thị, các
nghành sản xuất kinh doanh và dịch vụ ngày càng được phát triển và mở rộng.
Hơn thế, sự phát triển của dân số ngày càng tăng cao cùng với ý thức người dân
chưa được nâng cao về bảo vệ môi trường đã tạo ra một khối lượng lớn chất thải
gồm: chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế, chất thải nông
nghiệp... Trong khi đó khả năng chịu đựng của môi trường là có giới hạn và khả
năng chịu đựng đó đang ở mức báo động. Do đặc thù của nền công nghiệp đã và
đang trên đà phát triển, chưa có sự quy hoạch tổng thể và còn nhiều nguyên
nhân khác nhau như: điều kiện kinh tế của nhiều doanh nghiệp còn nhiều khó
khăn, hoặc do chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên hầu như chất thải công
nghiệp của nhiều nhà máy chưa được xử lý mà xả thẳng ra môi trường.
Mặt khác cùng với sự phát triển của nên công nghiệp hóa là xuất hiện
của nhiều khu công nghiệp (KCN), cụm công nghiệp trong cả nước đã thải ra
một lượng chất thải rất lớn ra môi trường tự nhiên mà không thông qua xử lý
hoặc xử lý không đạt hiệu quả. Trong đó, ô nhiễm nguồn nước là một trong
những vấn đề nhức nhối của tình trạng ô nhiễm môi trường tự nhiên do nền
công nghiệp hiện tại và vấn đề bảo vệ cũng như cung cấp nước sạch là vô cùng
quan trọng, cần phải được quan tâm kịp thời.
Nhằm mục đích góp phần nâng cao hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy
xử lý nước thải khu công nghiệp Việt Nam, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu
xử lý nước thải khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội bằng
phương pháp keo tụ tạo bông trong điều kiện phòng thí nghiệm” góp phần
bảo vệ nâng cao chất lượng môi trường sống cho con người.
1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình phát triển khu công nghiệp ở Việt Nam và ảnh hưởng của
nước thải công nghiệp đến con người và môi trường
1.1.1. Tình hình phát triển khu công nghiệp ở Việt Nam
Tính từ năm 1991 đến năm 2009, trải qua 18 năm xây dựng và phát
triển, cả nước đã thành lập được 223 KCN với tổng diện tích tự nhiên đạt
57.264 ha, phân bố trên 56/63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương. Trong đó
diện tích đất sử dụng cho sự phát triển công nghiệp có thể cho thuê theo quy
hoạch đạt gần 40.000 ha, chiếm khoảng 65% diện tích đất quy hoạch các KCN
(Nguồn: Bộ KH&ĐT,2009). Trong số 223 KCN hiện nay của cả nước, có 171
KCN đã đi vào hoạt động, 52 KCN đang trong quá trình xây dựng hạ tầng kỹ
thuật, chủ yếu là các KCN mới thành lập trong những năm gần đây.
Năm 2008, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 29/2008/NĐ-CP quy
định về thành lập, hoạt động, chính sách và quản lý nhà nước đối với KCN, khu
chế xuất và khu kinh tế, trong đó quy định thống nhất hoạt động của KCN trên
các lĩnh vực theo hướng đẩy mạnh phân cấp quản lý cho Ban quản lý các KCN.
Nghị định đã góp phần đổi mới sâu sắc về thể chế, môi trường đầu tư kinh
doanh cùng quá trình hội nhập kinh tế quốc tế mạnh mẽ sau khi Việt Nam gia
nhập WTO. Công tác quản lý Nhà nước về KCN cũng như bản thân hoạt động
của các KCN đã có những điều chỉnh về cơ cấu tổ chức, năng lực, chương trình
hoạt động để thích nghi với điều kiện mới. Nhờ đó, trong năm 2008, các KCN
một mặt tiếp tục đã tăng trưởng như những năm trước, mặt khác, có những nét
phát triển mới mang tính đột phá, với 48 dự án đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng
KCN được cấp Giấy chứng nhận đầu tư, thành lập 44 KCN mới với tổng diện
tích đất tự nhiên 15.675,6 ha (tăng 73% so với năm 2007) và mở rộng 8 KCN
với tổng diện tích đất tự nhiên 2.810,8 ha (tăng 41,1%) so với năm 2007).
2
Bảng 1.1. Tình hình phát triển KCN qua các năm 2006, 2007, 2008
Nội dung
Năm
Năm
Năm
2006
2007
2008
Tổng số KCN toàn quốc
139
179
223
Số KCN thành lập mới
8
40
44
Số KCN xin mở rộng diện tích
3
12
8
Tổng diện tích KCN thành lập mới (ha)
2.607
11.016
18.486
Tỷ lệ lấp đầy KCN trung bình (%)
54,5
50
46
1,5
1,68
16,8
22,4
28,9
8,3
10,8
14,5
21
22
24,7
0,88
1,1
1,3
Giá trị sản xuất kinh doanh/1ha diện tích Không có
đất cho thuê (triệu USD)
số liệu
Giá trị sản xuất công nghiệp KCN (tỷ
USD)
Giá trị xuất khẩu của doanh nghiệp KCN
(tỷ USD)
Tỷ lệ so với tổng giá trị xuất khẩu cả nước
(%)
Nộp ngân sách (tỷ USD)
(Bộ KH&ĐT, 2006, 2007, 2008)
Tuy nhiên, quá trình phát triển KCN cũng đã nảy sinh một số vấn đề
như sự gia tăng về số lượng không tỷ lệ thuận với tỷ lệ lấp đầy KCN. Qua khảo
sát ở một số KCN, cho thấy, các KCN do Thủ tướng Chính phủ ra quyết định
thành lập có cơ sở hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, thuận tiện nhưng tốc độ lấp đầy
chậm, không thu hút được các doanh nghiệp vừa và nhỏ, bởi suất đầu tư cao nên
các doanh nghiệp Việt Nam với tài chính có hạn rất khó thuê ở các KCN này.
Các KCN do UBND cấp tỉnh quyết định thành lập và hỗ trợ đầu tư xây dựng cơ
sở hạ tầng thì có tốc độ lấp đầy nhanh nhưng không thể thành lập nhiều do ngân
sách địa phương hạn hẹp. Các KCN khác cho các doanh nghiệp sản xuất thuê
đất trước khi xây dựng hạ tầng kỹ thuật nên suất đầu tư thấp, có tốc độ triển
3
khai xây dựng và lấp đầy nhanh nhưng lại gặp khó khăn trong quản lý môi
trường, hệ thống hạ tầng kỹ thuật không đồng bộ.
1.1.2. Ảnh hưởng của nước thải công nghiệp đến con người và môi trường
1.1.2.1. Ảnh hưởng đến con người
Theo Báo cáo tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố đầu năm 2010 cho
thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch
và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các
bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước.
Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc các bệnh
cấp và mãn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung
thư… ngày càng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng
mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài
ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh,
các hộ nuôi trồng thủy sản.
Các nghiên cứu khoa học cũng cho thấy, khi sử dụng nước nhiễm asen
để ăn uống, con người có thể mắc bệnh ung thư trong đó thường gặp là ung thư
da. Ngoài ra, asen còn gây nhiễm độc hệ thống tuần hoàn khi uống phải nguồn
nước có hàm lượng asen 0,1mg/l. Vì vậy, cần phải xử lý nước nhiễm asen trước
khi dùng cho sinh hoạt và ăn uống. Người nhiễm chì lâu ngày có thể mắc bệnh
thận, thần kinh, nhiễm Amoni, Nitrat, Nitrit gây mắc bệnh xanh da, thiếu máu,
có thể gây ung thư. Metyl tert-butyl ete (MTBE) là chất phụ gia phổ biến trong
khai thác dầu lửa có khả năng gây ung thư rất cao. Nhiễm Natri (Na) gây bệnh
cao huyết áp, bệnh tim mạch, lưu huỳnh gây bệnh về đường tiêu hoá, Kali,
Cadimi gây bệnh thoái hoá cột sống, đau lưng. Hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu,
thuốc diệt côn trùng, diệt cỏ, thuốc kích thích tăng trưởng, thuốc bảo quản thực
phẩm, phốt pho… gây ngộ độc, viêm gan, nôn mửa. Tiếp xúc lâu dài sẽ gây ung
thư nghiêm trọng các cơ quan nội tạng. Chất tẩy trắng Xenon peroxide, sodium
percarbonate gây viêm đường hô hấp, oxalate kết hợp với calcium tạo ra
calcium oxalate gây đau thận, sỏi mật. Vi khuẩn, ký sinh trùng các loại là
4
nguyên nhân gây các bệnh đường tiêu hóa, nhiễm giun, sán. Kim loại nặng các
loại: Titan, Sắt, chì, cadimi, asen, thuỷ ngân, kẽm gây đau thần kinh, thận, hệ
bài tiết, viêm xương, thiếu máu.
1.1.2.2. Ảnh hưởng đến môi trường
Ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất công nghiệp nói chung và
KCN nói riêng đã gây ra tác động xấu tới hệ sinh thái tự nhiên. Đặc biệt nước
thải không qua xử lý, xả thải trực tiếp vào môi trường gây ra những thiệt hại
đáng kể tới sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản tại cac khu vực lân cận.
Sông suối là nguồn tiếp nhận và vận chuyển các chât ô nhiễm trong
nước thải từ các KCN và các cơ sở sản xuất kinh doanh. Nước thải chứa chất
hữu cơ vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng, làm giảm
lượng oxy trong nước. Các loài thủ sinh bị thiếu oxy dẫn đến một số loài bị chết
hàng loạt. Sự xuất hiện cac độc chất như dầu mỡ, kim loại nặng, các loại hóa
chất trong nước sẽ tác động đến thực vật thủy sinh và đi vào chuỗi thức ăn trong
hệ sinh thái.
Một số dẫn chứng cho thấy ảnh hưởng của nước thải công nghiệp đến
môi trường:
Trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy tập trung khoảng 19 KCN do Thủ tướng
Chính phủ quyết định thành lập và hàng loạt các KCN khác của địa phương.
Theo ước tính, lượng nước thải từ các KCN chiếm khoảng 35% tổng lượng
nước thải công nghiệp đổ vào lưu vực sông. Đây là một trong những nguyên
nhân chính gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận này. Theo số liệu thống kê, sản
lượng nuôi trồng thủy sản (đặc biệt là nuôi cá bè trên sông) đã bị giảm sút do
vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt.
KCN Điện Nam – Điện Ngọc, với hơn 34 nhà máy đã và đang đưa vào
hoạt động, là KCN lớn nhất của tỉnh Quảng Nam. Trong những năm 2006 –
2007, KCN này đã nổi lên như một điểm nóng về ô nhiễm môi trường nước ở
miền Trung. Nước thải của KCN thải trực tiếp ra môi trường, con mương dẫn
5
nước thải của KCN chảy ra sông Ngân Hà khiến dòng sông trở nên đen kịt. Các
loài thủy sinh không thể tồn tại.
Tại khu vực miền Nam, ô nhiễm sông Thị Vải là một trong những điển
hình về ô nhiễm môi trường do nước thải công nghiệp gây ra. Sự ô nhiễm gây
tác động trực tiếp tới hệ sinh thái, các loài thủy sản hầu như không thể tồn tại,
chỉ còn lại ít sinh vật phù du.
1.2. Tổng quan về nước thải công nghiệp
1.2.1. Nguồn phát thải nước thải công nghiệp
Nhiều lĩnh vực công nghiệp tiêu thụ và thải ra một lượng nước khổng lồ,
như các nhà máy luyện kim, hóa chất, hóa dầu, dệt nhuộm, chế biến thực
phẩm... Nước đã qua sử dụng trong quá trình sản xuất, nước làm mát thiết bị ,
nước làm vệ sinh nhà xưởng, máy móc tắm giặt của công nhân... đều được coi
là nước thải.
Lượng nước thải của các nhà máy công nghiệp nặng thường từ 9 đến
14m3/ha/ngày; của các xí nghiệp công nghiệp nhẹ từ 14 đến 28m3/ha/ngày. Có
thể tính lượng nước cấp đầu vào khoảng 95% nước đã qua sử dụng trong các
phân xưởng và quá trình công nghệ là nước thải ( có ngoại lệ ở các nhà máy bia,
các xí nghiệp nước giải khát và nước khoáng).
Bảng 1.2. Ước tính tổng lượng nước thải và thải lượng các chất ô nhiễm
trong nước thải từ các KCN của 4 vùng KTTĐ năm 2009
Tổng lượng cấc chất ô nhiễm (kg/ngày)
Lượng
Khu vực
TT
nước thải
(m3/ngày)
TSS
BOD
COD
Tổng
N
Tổng P
A.
Vùng KTTĐ Bắc Bộ
155.055
34.112
21,243
49.463
8.993
12.404
1
Hà nội
36.577
8.047
5.011
11.688
2.122
2.926
2
Hải phòng
14.026
3.086
1.922
4.474
814
1.122
3
Quảng ninh
8.050
1.771
1.103
2.588
467
644
4
Hải dương
23.806
5.237
3.261
7.594
1.381
1.904
5
Hưng yên
12.350
2.717
1.692
3.940
716
988
6
Vĩnh phúc
21.300
4.688
2.918
6.795
1.325
1.704
6
7
B.
Bắc ninh
Vùng KTTĐ miền
Trung
38.946
8.568
5.336
12.424
2.259
3.116
58.808
12.937
8.057
18.760
3.411
4.705
1
Đà nẵng
23.792
5.234
3.260
7.590
1.380
1.903
2
Thừa thiên - huế
4.200
924
575
1.340
244
336
3
Quảng nam
13.024
2.865
1.784
4.154
755
1.042
4
Quảng ngãi
3.950
869
541
1.260
229
316
5
Bình định
13.842
3.045
1.896
4.416
803
1.107
413.400
90.948
56.636
131.875 23.977
33.072
C.
Vùng
KTTĐ
phía
Nam
1
TP. Hồ Chí Minh
57.700
12.694
7.905
18.406
3.347
4.616
2
Đồng nai
179.066
39.395
24.532
57.122
10.386
14.325
3
Bà rịa – vũng tàu
93.550
20.581
12.816
29.842
5.428
7.484
4
Bình dương
45.900
10.098
6.288
14.642
2.662
3.672
5
Tây ninh
11.700
2.574
1.603
3.732
679
936
6
Bình phước
100
22
14
32
6
8
7
Long an
25.384
5.585
3.478
8.098
1.472
2.031
13.700
3.014
1.877
4.370
795
1.096
D.
Vùng KTTĐ vùng
ĐBSCL
1
Cần thơ
11.300
2.486
1.548
3.605
655
904
2
Cà mau
2.400
528
329
766
139
192
640.963
141.012 87.812
Tổng cộng
204.467 37.176
51.277
(Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), tháng 05/2009)
1.2.2. Thành phần và đặc tính nước thải công nghiệp
Thành phần và tính chất của nước thài công nghiệp rất đa dạng, phụ
thuộc vào từng quá trình sản xuất, vào trình độ và bản chất của dây chuyền công
nghệ. Ví dụ nước thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm có nhiều các chất
hữu cơ dễ phân hủy; từ xí nghiệp thuộc da - có các chất hữu cơ, tanin có màu
nâu đen và đặc biệt là có mặt một số kim loại nặng cùng với sunfua; từ các xí
nghiệp hóa chất -có mặt các hóa chất đã sử dụng và có thể gây độc hại...
7
Nước thải công nghiệp thường mang các tính chất đặc trưng của quá
trình sản xuất. Tuy vậy, nước thải ở khu vực này phụ thuộc vào loại nhà máy, xí
nghiệp, quy mô của xí nghiệp, trình độ công nghệ cũng như mức độ tái sử dụng
nước và biện pháp xử lý nước thải của từng xí nghiệp.
Bảng 1.3. Thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp (trước xử lý)
Ngành Công Nghiệp
Chế biến đồ hộp, thủy sản,
Chất ô nhiễm chính
Chất ô nhiễm phụ
BOD, COD, pH, SS
Màu, tổng N, P
BOD, pH, SS, N, P
TDS, màu, độ đục
Chế biến thịt
BOD, pH, SS, độ đục
NH4+, P, màu
Sản xuất bột ngọt
BOD, SS, pH, NH4+,
Độ đục, NO3-, PO43-
rau quả, đông lạnh
Chế biến nước uống có
cồn, bia, rượu
COD, dầu mỡ, SS, CN-, Cr,
Cơ khí
Ni
BOD5, COD, SS, Cr, NH4+,
Thuộc da
dầu mỡ, phenol, sunfua
SS, BOD, kim loại nặng,
Dệt nhuộm
dầu mỡ
Phân hóa học
pH, độ axit, F, kim loại
nặng
SS, Zn, Pb, Sd
N, P, tổng Colifom
Màu, độ đục
Màu, SS, dầu mỡ, N, P
Sản xuất phân hóa học
NH4+, NO3-, ure
pH, hợp chất hữu cơ
Sản xuất hóa chất hữu cơ,
pH, tổng chất rắn, SS, Cl- ,
COD, phenol, F, Silicat,
vô cơ
SO42-
kim loại nặng
Sản xuất giấy
SS, BOD, COD, phenol,
lignin, tanin
pH, độ đục, độ màu
(Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, Lê Trình, NXB KHKT, 1997)
Trong các xí nghiệp công nghiệp còn có loại nước thải quy ước là sạch.
Đó là nước làm nguội thiết bị, nhất là ở các nhà máy nhiệt điện. Tuy không bẩn
nhưng sau khi sử dụng có thể bọ nhiệt độ cao, kéo theo sắt gỉ ở các thiết bị trao
8
đổi nhiệt, đường ống hoặc do ngẫu nhiên bị sự cố làm cho nước bị nhiễm bẩn.
Nước thải loại này làm cho nguồn nước tăng nhiệt độ, nghèo oxy hòa tan hoặc
có thể làm chết các sinh vật nước.
Thành phần nước thải công nghiệp được chia theo hai nhóm chính:
Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu
sắc, mùi, nhiệt độ…
Màu sắc: Nhìn chung, màu của nước thải thường là màu xám có vẩn
đục. Màu của nước thải sẽ bị thay đổi đáng kể nếu như nó bị nhiễm khuẩn, khi
đó nước thải sẽ có màu tối.
Mùi: Nước thải sinh hoạt thông thường có mùi mốc, nhưng nếu nước
thải bị nhiễm bẩn thì nó sẽ chuyển sang mùi trứng thôi do sự tạo thành H 2S
trong nước.
Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của
nguồn nước sạch ban đầu, bởi có sự gia tăng nhiệt vào nước từ các đồ dùng gia
đình và các máy móc thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên chính dòng nước thấm qua
đất và lượng nước mưa đổ xuống mới là nhân tố làm thay đổi một cách đáng kể
nhiệt độ của nước.
Tính chất hóa học: được biểu thị dưới dạng các chất trong nước thải có
các tính chất hóa học khác nhau, được chia thành 3 nhóm:
Thành phần vô cơ: sét, gỉ, axit vô cơ, các ion của muối phân ly...
Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã...
+ Các chất chứa nitơ: urê, protein, acid amin..
+ Các hợp chất nhóm hydrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose..
+ Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh.
Thành phần sinh học : nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn...
9
1.3. Một số phương pháp xử lý nước thải
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quan các phương pháp xử lý nước thải
1.3.1. Phương pháp cơ học
Nước thải công nghiệp thường chứa các chất tan và không tan ở dạng
hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng cũng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng tạo với
nước thành hệ huyền phù.
Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, người ta thường sử dụng quá
trình thủy cơ: Lọc qua lưới chắn hoặc song chắn rác, lắng dưới tác dụng của
trọng trường hoặc lực ly tâm và lọc. Việc lựa chọn các phương pháp tùy thuôc
vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và
mức độ làm sạch cần thiết.
1.3.1.1 Lọc qua song chắn rác hoặc lưới lọc
Song chắn rác: để chắn giữ rác bấn,thô ( giấy, rác thải...) người ta dùng
song chắn rác.
10
Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ để chuẩn bị điều kiện cho việc
xử lý nước thải sau đó. Trường hợp ở trạm bơm chính đã đặt song chắn rác với
kích thước 16 mm thì không nhất thiết phải đặt nó ở trên trạm xử lý nữa ( đối
với trạm có công suất nhỏ).
Song chắn rác gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau ở trên mương dẫn
nước. Khoảng cách giữa cách đan gọi là khe hở ( mắt lưới).
Lưới lọc: Khử các chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phẩm
có giá trị.
1.3.1.2. Điều hòa lưu lượng
Điều hòa lưu lượng dùng để duy trì dòng thải gần như không thay đổi,
khắc phục vấn đề vận hành do sự giao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng
cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý.
1.3.1.3 Quá trình lắng
Quá trình lắng dùng để loại các dạng tạp chất ở dạng huyền phù thô ra
khỏi nước. Sự lắng của các hạt sảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Bể lắng có ba
loại: bể lắng cát, bể lắng cấp I, II.
1.3.2. Phương pháp hóa lý
1.3.2.1. Đông tụ và keo tụ
Quá tình lắng chỉ có thể tách được các hạt chất rắn ở huyền phù chung
nhưng không thể tách các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là
chất rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt chất rắn bằng phương pháp lắng
cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán
liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăngvận tốc lắng của chúng.
Việc khử các hạt keo rắn bằng phương pháp lắng trọng lượng đòi hỏi
trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, tiếp đến là liên kết chúng lại với
nhau. Quá trình trung hòa điện tích thường gọi là quá trình đông tụ và quá trình
tạo thành bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.
11
1.3.2.2 Tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường để dùng tách các tạp chất phân tán lhông
tan,tự lắng kém ra khỏi pha lỏng.
Ưu điểm của phương pháp có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ,
lắng chậm,trong một thời gian ngắn.
1.3.2.3. Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được sử dungn rộng rãi để làm sạch triệt để nước
thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ
khi trong nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này
không phân thủy phân bằng con đường sinh học và có độc tính cao
Quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ ( vùng
khuếch tán ngoài).
Thực hiện quá trình hấp phụ.
Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ ( vùng khuyếch tán trong)
Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc
một số chất thải của sản xuất như tro,xỉ, mạ sắt..
1.3.2.4. Trao đổi ion
Phương pháp tra đổi ion ứng dụng là sạch nước hoặc nước thải khỏi các
kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Cd, Mn... cũng như các hợp chất của asen,
photpho, xyanua và các chất phóng xạ.
Phương pháp cho phép thu hồi các chất có giá trị và đạt được mức độ
làm sạch cao. Ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nước và nước thải.
1.3.3. Phương pháp hóa học
1.3.3.1. Phương pháp trung hòa
Nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH
về khoảng 6,5 đến 8,5 hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.
Trung hòa có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau: Trộn lẫn nước
thải axit với nước thải kiềm; Bổ sung các tác nhân hóa học; Lọc nước axit qua
12
các vật liệu có tác dụng trung hòa; Hấp thụ khí axit bằng nước hoặc hấp phụ
amoniac bằng nước axit.
Trong quá trình trung hòa một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng
bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần nước thải.
1.3.3.2. Phương pháp oxi hóa khử
Để làm sạch nước thải có thể sử dụng các chất oxy hóa như Clo ở dạng
khí và hóa lỏng, dioxyt clo, hypoclorit canxi, ozon, fenton, uv và các hệ oxy hóa
nâng cao.
Trong quá trình oxy hóa các chất độc hại trong nước thải được chuyển
thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng
lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hoá học chỉ được dùng trong
những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn không thể tách bằng những
phương pháp khác.
Nước thải có ô nhiễm chất hữu cơ và độ màu cao như: nước rỉ rác, nước
thải dệt nhuộm, nước thải dược phẩm, nước thải từ lò mổ…
1.3.4. Phương pháp sinh học
Cơ sở của phương pháp dựa trên hoạt động của vi sinh vật để phân hủy
các chất hữu cơ bị nhiễm bẩn có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng chất
hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong
quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh
trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy
các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh học.
Xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bởi chỉ tiêu BOD
hoặc COD. Phương pháp sinh học bao gồm:
Phương pháp hiếu khí: là phương pháp xử lý sử dungn các nhóm vi sinh
vật hiếu khí. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục
và duy trì nhiệt độ khoảng 20oC đến 40oC.
Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí
để oxy hóa các chất trong nước.
13
Phương pháp thiếu khí
Xử dụng thực vật để xử lý: bãi lọc sinh học, hồ sinh học, cỏ ventiver,
bèo…
1.4. Tổng quan về phương pháp keo tụ - tạo bông
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ
Keo tụ là quá trình tập hợp các hạt chất rắn keo tụ dạng keo (cặn lơ
lửng, chất huyền phù) có kích thước nhỏ khó lắng thành các tập hợp có kích
thước dễ lắng.
Hạt keo là những phần tử nhỏ có kích thước cỡ từ 10-6 đến 10-3, không
có khả năng lắng bởi trọng lực vì hạt keo có diện tích bề mặt lớn nên có xu
hướng hấp phụ các chất như các phân tử nước và các ion cho nên các hạt keo sẽ
lớn dần hay có thể tích điện với môi trường xung quanh.
Các chất keo trong nước là hệ thống không bền về mặt nhiệt độ do
chuyển động nhiệt Brown cân bằng với trọng lực nên chúng khó lắng. Keo tụ
gây ra hiện tượng co cụm chúng, tảo kích thước lớn ít chịu tác động của chuyển
động nhiệt tạo điều kiện để dễ lắng.
Các hạt chất rắn gây đục tích điện trong môi trường nước do nhiều
nguyên nhân. Dấu điện tích bề mặt của chúng phụ thuộc vào pH của môi
trường: trên điểm đẳng điện tích bề mặt điện tích âm, dưới điểm đẳng điện tích
điện dương. Trong môi trường nước tự nhiên, pH thường gặp là từ 5-9, các chất
gây đục có thành phần chủ yếu là vô cơ nên phần lớn chúng tích điện âm. Trong
khi chuyển động, các phần tử tích điện âm va chạm vào nhau, nếu động năng của
chúng thắng được lực đẩy, chúng có thể tạo được tập hợp lớn hơn và lắng được.
Tuy nhiên phần lắng được theo cơ chế trên chiếm tỷ lệ thấp. Muốn để
chúng lắng được trước hết cần khử điện tích bề mặt để chúng không đẩy nhau
và tạo điều kiện cho chúng tập hợp lớn. Để khử điện tích bề mặt người ta sử
dụng chất keo tụ, chủ yếu là muối nhôm, muối sắt và trong một số trường hợp
có thể dùng polime có điện tích dương. Sau khi khử điện tích ( khử tính bền)
chúng có thể co cụm lại nhờ chế độ thủy động (khuấy) hợp lý hoặc có thể đưa
vào chất trợ keo tụ để làm tăng quá trình co cụm [4].
14
1.4.2. Các cơ chế của quá trình keo tụ
Hấp phụ và trung hòa điện tích:
Khi có được môi trường pH phù hợp cho quá trình hấp phụ của các cấu
tử nhôm trên bề mặt chất gây đục, hiện tượng keo tụ xảy ra trong một hệ có độ
phân tán cao nên tốc độ hấp phụ rất lớn. Nếu được khuấy trộn tốt, thời gian đạt
tới cân bằng chỉ tính bằng phút [4].
Lôi cuốn, quét cùng với chất kết tủa:
Bản thân chất keo tụ muối nhôm tự nó đã có thể kết tủa và lắng. Khi
nồng độ huyền phù thấp và các chất gây đục khó tạo thành tập hợp để lắng. Nếu
đã kết tủa hết hệ đó cần thêm một lượng chất keo tụ. Nồng độ chất keo tụ cao
đạt mức siêu bão hòa sẽ tự kết tủa và lắng, trong quá trình đó sẽ cuốn theo các
hạt cùng lắng [4].
Cơ chế hấp thụ và tạo cầu liên kết giữa các hạt keo, gồm 5 phản ứng:
Phản ứng 1: Hấp thụ ban đầu ở liều lượng polyme tối ưu
Phản ứng 2: Hình thành bông cặn
Phản ứng 3: Hấp phụ lần hai của Polyme
Phản ứng 4: Khi liều lượng Polyme dư
Phản ứng 5: Phá vỡ bông cặn
Sau khi hạt huyền phù được khử điện tích bề mặt, chúng có thể co cụm
lại thành các tập hợp lớn. Quá trình này diễn ra chậm. Để thúc đẩy người bổ
sung thêm polyme trợ keo tụ vào hệ, các Polyme này sẽ bị hấp phụ trên bề mặt
chất gây đục theo kiểu “mỏ neo”, tức là một phần tử Polyme có thể bị hấp phụ
trên nhiều hạt gây đục – chúng đóng vai trò chiếc cầu nối của các chất gây đục,
kéo chúng lại với nhau thành các cụm lớn. Tốc độ này xảy ra nhanh chỉ vài
phút.[4]
1.4.3. Các giai đoạn của quá trình keo tụ
Khi cho chất keo tụ vào các phân tử phản ứng với nước tạo phản ứng
thủy phân, để tăng hiệu quả ta sử dụng biện pháp khuấy trộn trong bể phản ứng.
15
Giai đoạn Perikinetics (chuyển khối do khuếch tán Brown): là giai đoạn
các phần tử chuyện động hỗn loạn và hình thành nên các bông nhỏ.
Giai đoạn Orthokinetics (giai đoạn keo tụ cưỡng bức): Là giai đoạn hình
thành các bông lớn và diễn ra sự vận chuyển lôi cuốn các bông cặn lắng xuống.
Sau khi hình thành các bông lớn, chúng chuyển động và lắng dần xuống bể
lắng và kết thúc quá trình keo tụ. Các giai đoạn của quá trình keo tụ được thể hiện:
Giai đoạn 1: Thủy phân (cho chất keo tụ)
Giai đoạn 2: Keo tụ (làm mất tính ổn định)
Giai đoạn 3: Keo tụ Perikinetics (vận chuyển)
Giai đoạn 4: Keo tụ Orthokinetics (vận chuyển) [4].
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ
pH: pH là một yếu tố cực kì quan trọng đối với quá trình keo tụ. Thông
thường, ở pH thấp các chất hữu cơ mang điện tích âm và pH cao chúng mang
điện tích dương.
Ảnh hưởng của pH tới tốc độ đông tụ của dung dịch keo: Tốc độ đông tụ
của dung dịch keo và điện thế của nó có quan hệ. Trị số điện thế càng nhỏ, lực
đẩy giữa các hạt keo càng yếu. Vì vậy tốc độ đông tụ cảu nó càng nhanh. Khi
điện thế bằng không, tốc độ đông tụ của nó lớn nhất; Dung dịch keo được hình
thành từ hợp chất lưỡng tính, trị số điện thế của nó và điểm đẳng điện chủ yếu
quyết định bởi trị số pH của nước; Do đó để đạt hiệu quả keo tụ là tối ưu thì
phải chọn trị số pH thích hợp cho từng loại nước thải.
Liều lượng chất keo tụ: Quá trình keo tụ không phải là một phản ứng
hóa học thông thường nên lượng chất keo tụ không thể dựa vào tính toán để xác
định. Tùy vào loại nước thải khâc nhau mà tiến hành thí nghiệm để xác định
lượng pH tối ưu.
Độ đục ban đầu: Một số loại nước cần keo tụ ở nồng độ thấp nên hiệu
quả keo tụ không cao. Lúc này phải tạo độ đục ban đầu bằng cách cho thêm chất
trợ keo tụ.
16
Chất hữu cơ: Các chất hữu cơ là mục tiêu keo tụ chính của quá trình keo
tụ. Một số chất hữu cơ hòa tan gây khó khăn cho quá trình keo tụ.
Anion, cation trong nước: Sự có mặt của các ion này làm giảm tính ổn
định của hệ keo, tăng khả năng keo tụ của chúng.
Tốc độ khuấy: Trong quá trình keo tụ, một trong những yếu tố quyết
định là tốc độ khuấy trộn. Quá trình khuấy trộn phải đảm bảo sự khuấy trộn
thích hợp theo giai đoạn riêng biệt giúp chất keo tụ tiếp xúc với các hạt keo và
các bông keo tiếp xúc với nhau tạo thành các bông lớn hơn nhằm đạt hiệu quả
tạo bông là tốt nhất [4].
1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Nhằm tối ưu hóa những lợi thế trên, ngày 24/12/2008, UBND tỉnh Hà
Tây (cũ) đã ký quyết định số 2508/QĐ-UBND chính thức thành lập KCN Phú
Nghĩa, huyện Chương Mỹ và giao Tập đoàn Phú Mỹ làm chủ đầu tư với diện
tích giai đoạn 1 là 170,1ha, trên cơ sở sáp nhập các Cụm, Điểm công nghiệp đã
có và mở rộng thêm phần diện tích mới, với mong muốn thu hút đầu tư vào
huyện, thu hút nguồn lao động, tạo công ăn việc làm. Thúc đẩy kinh tế xã hội
phát triển.
Khu công nghiệp Phú Nghĩa giai đoạn 2 với được đầu tư xây dựng với
tổng diện tích 238 ha.
Khu công nghiệp Phú Nghĩa đã quy hoạch Khu nhà ở cho người lao
động và trung tâm điều hành dịch vụ công cộng với diện tích gần 12 ha. Trong
đó ngoài Khu trung tâm điều hành với diện tích 2,5 ha để cung cấp các dịch vụ
tiện ích cho các doanh nghiệp trong KCN: hải quan, thuế quan, ngân hàng,
trưng bày và giới thiệu sản phẩm…
Đặc biệt với định hướng phát triển bền vững, giữ gìn môi trường xanh,
sạch đẹp, năm 2011, KCN Phú Nghĩa đầu tư, đưa vào hoạt động trạm xử lý
nước thải công suất 3000m3/ ngày đêm ở khu vực Nam KCN, nơi tập trung chủ
yếu các nhà máy doanh nghiệp của KCN.
17
Hình 1.2. Nhà máy xử lý nước thải công suất 3000m3/ ngày đêm KCN Phú
Nghĩa
18
Công nghệ xử lý nước thải tập trung tại KCN Phú Nghĩa
Nước thải
Song chắn rác
Cặn rác chôn lấp
Bể điều hòa
NaOH
HCl
Bể điều chỉnh pH
Máy
thổi khí
Bể châm PAC
Polyme PAC
Bể tạo bông
Bể lắng
Bể xử lý bùn
Bể SBR
Bể chứa bùn
Bể khử trùng
Chất dinh
dưỡng
Hóa chất
Chlorine
Polyme
Máy ép bùn
Nguồn tiếp nhận
Bánh bùn, chở đi đổ
bỏ hợp vệ sinh
Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung KCN Phú Nghĩa
19
CHƯƠNG II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Làm cơ sở khoa học để đề xuất giải pháp nghiên cứu, tính toán sử dụng
hợp lý và hiệu quả hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp, nhằm đảm bảo
chất lượng nước thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải công nghiệp tại khu công
nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội.
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp keo
tụ tạo bông tại khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội.
Tiến hành thực nghiệm và đề xuất phương pháp keo tụ tạo bông đạt hiệu
quả cao nhất tại khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu, đánh giá được thực trạng nước thải công nghiệp tại khu
công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội.
Đánh giá khả năng xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp keo
tụ tạo bông tại khu vực lấy mẫu.
Tiến hành thực nghiệm và đề xuất phương pháp xử lý nước thải tại khu
công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội bằng keo tụ tạo bông.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá hiệu suất xử lý nước thải bằng
phương pháp keo tụ tạo bông bằng PAC tại nhà máy xử lý nước thải thuộc khu
công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội. Tiến hành thực nghiệm và tính
toán khả năng xử lý nước thải đạt hiệu quả cao nhất, từ đó đề xuất hướng áp
dụng tại nhà máy xử lý nước thải thuộc khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương
Mỹ- Hà Nội.
20
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu
Phương pháp kế thừa tài liệu là phương pháp sử dụng những tư liệu đã
được công bố của các công trình nghiên cứu khoa học, các văn bản mang tính
pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền, liên quan
đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài khoa học.
Đề tài kế thừa các loại tư liệu sau:
Kế thừa tư liệu về một số giáo trình và tài liệu liên quan đến xử lý nước
thải, quy chuẩn môi trường nước Việt Nam.
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy xử lý nước thải thuộc khu
công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội.
2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp
Điều tra, khảo sát hiện trạng xử lý nước thải công nghiệp tại khu vực lấy mẫu.
2.4.3. Phương pháp thực nghiệm.
2.4.3.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
Đề tài tiến hành lấy mẫu và phân tích mẫu nước thải từ nhà máy xử lý
nước thải tập trung Khu Công Nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ- Hà Nội.
Thời gian lấy mẫu: 11h ngày 09/03/2016
Phương pháp lấy mẫu: sử dụng phương pháp lấy mẫu đơn theo TCVN:
5999:1995 (ISO 5667 – 10: 1992) Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy
mẫu nước thải.
Mẫu sau khi được lấy một phần được sử dụng tiến hành phân tích ngay
tại phòng thí nghiệm, mẫu còn lại chưa xử lý được bảo quan trong ngăn lạnh.
Dụng cụ chứa mẫu: can nhựa thể tích 10l, 20l có nắp kín để lấy mẫu.
2.4.3.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
2.4.3.2.1. Phương pháp đo pH
Sử dụng phương pháp đo pH bằng máy với các bước đo:
Lắc đều mẫu trước khi đổ ra cốc, đổ ra 100ml để đo
Rửa sạch điện cực bằng nước cất
21
Bật máy, nhúng điện cực vào mẫu cần đo
Đợi giá trị pH trên máy ổn định, đọc kết quả
2.4.3.2.2. Xác định chất rắn lơ lửng TSS
Lấy 100ml mẫu nước cần phân tích lọc qua giấy lọc đã được sấy đến
khối lượng không đổi m0 (mg).
Đưa giấy lọc có bám chất rắn lơ lửng vào tủ sấy ở nhiệt độ 105oC đến
khối lượng không đổi m1 (mg) trong 2h theo TCVN 6625:2000
Khối lượng chất rắn lơ lửng có trong 100ml mẫu được tính theo công thức:
TSS=[(m1-m0)/V]*1000 (mg/l)
Trong đó:
m0: khối lượng giấy lọc đã sấy (mg)
m1: khối lượng giấy lọc bám chất rắn lơ lửng sau khi sấy (mg)
V: thể tích mẫu phân tích
2.4.3.2.3. Chỉ tiêu nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5)
Chỉ tiêu BOD5 được xác định bằng phương pháp pha loãng mẫu theo
TCVN 4566:1988 dựa trên nguyên tắc sau 5 ngày 70- 80% lượng chất hữu cơ
dễ phân hủy sinh học đã được oxy hóa.
Nước pha loãng được chuẩn bị ở chai to, rộng miệng, tiến hành thổi
không khí sạch ở 20oC vào nước cất bằng máy sục khí cho đến khi bão hòa oxi,
sau đó thêm 1ml dd đệm photphat có pH=7,2; 1ml MgSO4.6H2O nồng độ 22,5
g/l; 1ml CaCl nồng độ 27,5 g/l; 1ml FeCl3 nồng độ 0,25g/l vào 1 lít nước sục khí.
Mẫu lấy về cần được điều chỉnh pH=7 bằng H2SO4 đặc 1N NaOH 1N
Chọn hệ thống pha loãng thích hợp cho tính chất mước phân tích. Ở
đây, mẫu nước phân tích là nước thải tập trung KCN Phú Nghĩa nên đề tài đã
tiến hành lựa chọn hệ số pha loãng F=30. Khi pha loãng cần tránh không để oxi
cuốn theo nước vào bình. Sử sụng máy đo nhanh đo giá trị DO0.
Nắp bình bằng nắp có nút nhám, đảm bảo không có khoảng không trong
bình, thêm ít nước phân tích vào phần loe miệng trên bình.
Mẫu phân tích và mẫu trắng được ủ ở 20oC trong 5 ngày rồi tiếp tục đo DO1.
22
Mẫu sau khi ủ. Nhu cầu oxi sinh hóa được tính theo công thức:
BOD5=(DO0-DO1)*F
Trong đó:
DO0: Hàm lượng oxi hòa tan trong mẫu nước trước khi ủ (mg/l).
DO1: Hàm lượng oxi hòa tan trong mẫu sau khi ủ 5 ngày (mg/l).
F: Hệ số pha loãng.
2.4.3.2.4. Nhu cầu oxi hóa học COD
Chỉ tiêu COD được xác định theo TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989)
Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa hóa học.
Trình tự phân tích:
Ống nung COD cần được làm sạch và rửa kỹ bằng H2SO4 20% cho
chính xác thể tích mẫu và hóa chất theo bảng:
Thể tích mẫu
Dung dịch K2CrO7 Dung dịch H2SO4
Tổng thể tích
(ml)
0,04M (ml)
đặc/Ag2SO4 (ml)
(ml)
2
1,5
3,5
7
Sau khi cho lần lượt các hóa chất, đặt ống nghiệm vào máy COD nung ở
150oC trong 2 giờ.
Sau khi nung, để nguội ống nghiệm ở nhiệt độ phòng rồi chuyển dung
dịch trong ống nghiệm vào bình tam giác 100ml, tráng ống COD bằng nước cất.
Chuẩn độ K2Cr2O7 bằng Fe2+ và chỉ thị feroin.
Tiến hành mẫu trắng song song đồng thời.
COD được tính theo công thức:
COD(mg/l)=[8000*C*(V1-V2)]/Vmẫu
Trong đó:
C: nồng độ Fe2+ (M).
V1,V2 (ml): thể tích dung dịch Fe2+ chuẩn dộ mẫu trắng và mẫu thử.
23
2.4.3.2.5. Xác định hàm lượng Amoni N-NH4+
Xác định bằng phương pháp so màu quang điện.
Lấy 3ml mẫu phân tích vào bình định mức 50ml, thêm 2ml dung dịch
Seignetle 50%, 2ml dd Netle rồi định mức tới vạch.
Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch trên máy so màu UV-VIS với
đường chuẩn có sẵn.
Mẫu trắng được tiến hành song song đồng thời.
Công thức tính:
C0 = (Cpt*Vsm)/V0
Trong đó:
Cpt: Nồng độ NH4+ đo được trên đường chuẩn (mg/l).
Vsm: Thể tích đem so màu (thể tích bình định mức) (mg/l).
V0: Thể tích mẫu nước phân tích (ml).
C0: Nồng độ NH4+ trong mẫu phân tích.
2.4.3.2.6. Xác định hàm lượng P-PO43Lấy 5ml mẫu cần phân tích vào bình định mức 100ml, thêm 1ml H 2SO4
4,5M, thêm 25ml dung dịch hiện màu (dung dịch hiện màu là hỗn hợp của
Amonimolidat và Axit ascobic).
Đợi từ 30 phút đến 120 phút để dung dịch có màu xanh ổn định.
Mẫu trắng được tiến hành song song đồng thời.
Mang mẫu đi so màu trên máy so màu.
Công thức tính:
C0 = (Cpt*Vsm)/V0
Trong đó:
Cpt: Nồng độ PO43- đo được trên đường chuẩn (mg/l).
Vsm: Thể tích đem so màu (thể tích bình định mức) (mg/l).
V0: Thể tích mẫu nước phân tích (ml).
C0: Nồng độ PO43- trong mẫu phân tích.
24
2.4.3.2.7. Thí nghiệm keo tụ tạo bông với mô hình Jartest
Lý do lựa chọn chất keo tụ PAC thay vì sử dụng phèn sắt và phèn nhôm
sunfat
Hạn chế việc điều chỉnh pH của nước thải do PAC có khoảng pH
hoạt động rộng (5- 8,5). Từ đó tiết kiệm liều lượng hóa chất và các thiết bị đi
kèm như thùng bơm hóa chất và bơm định lượng.
Ít làm biến động độ pH của nước so với các loại phèn khác.
Không xảy ra hiện tượng đục trở lại khi cho quá liều lượng.
Có khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng với kim
loại nặng tốt hơn các loại phèn khác.
Liều lượng sử dụng thấp, bông cặn to, dễ lắng, tốc độ trong của
nước sau lắng kéo dài chu kì lọc và tăng chất lượng nước sau lọc.
Ít ăn mòn thiết bị so với phèn sunfat.
Hàm lượng Al3+ dư trong nước sau xử lí thấp hơn khi sử dụng các
loại phèn sunfat.
Do không phải trải qua các bước hình thành polyme nên tốc độ keo
tụ rất lớn và bước tạo ra kết tủa Al(OH)3 vô định hình cũng rất thuận lợi, nhất là
trong nhiệt độ không cao [3].
Mục đích của thí nghiệm Jartest
Sử dụng chất keo tụ hoặc chất keo tụ kết hợp với chất trợ lắng để tìm ra
phương pháp phù hợp nhất đối với quy trình xử lý nước thải công nghiệp.
Xác định lượng chất keo tụ và trợ lắng tối ưu cho loại nước thải cần xử lý.
25