Tài liệu Giáo trình quản lý chất thải nguy hại P8 ppt

GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
CHNG 8

CÁC PHNG PHÁP X LÝ
CHT THI NGUY HI


8.1 PHNG PHÁP HĨA HC VÀ HĨA LÝ

Trong phn này s trình bày các k thut s dngb đ tái sinh, cơ đc và x lý cht thi
nguy hi đng cng đc dùng đ x lý nc ngm hay đt b ơ nhim bi cht thi nguy
hi.
Các k thut bao gm:

Ü Hp thu khí
Ü Chng ct
Ü X lý đt bng trích ly bay hi
Ü Hp ph
Ü Oxy hóa hóa hc

Ü Dòng ti hn
Ü Màng

1. Hp Thu Khí

Là k thut hay đc dùng đ x lý nc ngm b ơ nhim
bi cht hu c bay hi vi nng đ thp < 200 mg/l.
khơng thích hp vi cht ơ nhim kém bay hi H’(
0,01. Các thit b s dng: tháp đm, tháp mâm, h
thng phun, khuch tán khí hay thơng khí c hc.
Trong các thit b này thì tháp đm là thit b hay
đc s dng nht.


Hình 8.1. Sơ đồ tháp hấp thụ

Cân bng vt cht:

(
)
(
)
V
N
R
NN
R
K
V
KK

CCQCCQ −=−
(8-1)
Trong đó
QK = lu lng khí (m3/s)
QN = lu lng nc x lý (m3/s)
CKV = nng đ cht ơ nhim trong dòng khí
vào(kmol/m3)
CKR = nng đ cht ơ nhim trong dòng khí ra (kmol/m3)
CNV = nng đ cht ơ nhim trong dòng nc vào (kmol/m3)
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeón Ngoùc Chaõu

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
Vi gi thit hiu qu quỏ trỡnh l 100% nng cht ụ nhim trong dũng khớ vo v
trong dũng nc ra khụng ỏng k cú th xem nh bng khụng, phng trỡnh 8-1 tr
thnh

V
NN

R
KK
CQCQ =
(8-2)

p dng nh lut Henry, nng cht ụ nhim trong dũng khớ ra khi thỏp c tớnh
theo cõn bng sau

V
N
R
K
CHC
'
=
(8-3)

Kt hp phng trỡnh 8-2 v 8-3 ta nhn c h s hp thu R nh sau

1
'
==
N
K
Q
QH
R
Gớa tr h s hp thu R =1 c tớnh toỏn da trờn cõn bng lý tng v quỏ trỡnh hp thu
l ti u. quỏ trỡnh hp thu khớ xy ra R>1.

Xem xột thit k

- Tớnh bay hi ca cht hu c
- T l QK /QN , Trờn thc t t l ny thay i rt ln t 5 n hng trn ln. V t
l ny c kim soỏt nhm kim soỏt quỏ trỡnh lt ca thỏp.
- Tn tht ct ỏp

ĩ Kim soỏt quỏ trỡnh lt thỏp tn tht nờn nm trong khong 200-400N/m2.
m chiu cao thỏp. Trờn thc t chiu cao ca thỏp t 1-15m
ĩ Tn tht s nh hng n chi phớ vn hnh

- Kh nng xut hin dũng, kờnh chy trong thỏp do s phõn b khớ khụng u,
dũng nc ch yu chy sỏt thnh ca thỏp. gii quyt vn ny, gii phỏp
thng c s dng l

ĩ a phõn phi khớ s c t trong thit b vi khong cỏch c 5D mt a
phõn phi khớ. ng kớnh thit b D thng nm trong khong t 0,5 3m
ĩ Thay i vt liu m s dng bng cỏch s dng vt liu m cú kớch thc
nh hn

- Khớ ra cú cn x lý hay khụng (cn c vo tiờu chun x) quyt nh cú th x lý
bng hp th.

2. Chng Ct (Hp Th Hi)

8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG

TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
K thut đc dùng đ loi cht hu c bay hi và bán bay hi trong nc thi và
nc ngm. Quá trình này đc áp dng khi nng đ cht ô nhim trong nc thi
hay nc ngm cao và có kh nng gim nng đ xung rt thp. Thit b s dng:
tháp mâm chóp, tháp mâm xuyên l, tháp đm. Quá trình này và quá trình hp th khí
đu da trên c s s truyn khi gia hai pha. Tuy nhiên có mt s khác bit nh
sau:

Hp th khí Hp th hi
Dung mi hp th là khí Dung môi hp th là hi
Dung môi hp thu ít hoà tan trong nc Dung môi hp thu hòa tan nhiu trong
nc
Vn hành  nhit đ thp (thng vn
hành  nhit đ môi trng)
Vn hành  nhit đ cao
Cht hu c theo pha khí Cht hu c đc tách thành pha lng
riêng

Hình 8.2. S đ h thng chng ct
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.



F = Lu lng vào (kg/h)

CA,- = nng đ ca thành phn A trong ácc dòng khác nhau (% khi lng)

B = lng ra (đáy) (kg/h)

O = lu lng khí thi t thit b tách  đnh (kg/h)

Phng trình cân bng vt cht

OADABAFASA
COCDCBCFCS
,,,,,
++=+


Nu gi thit dòng hi vào CA,S = 0; gi đnh CA,B và CA,O là không đáng k phng
trình tr thành

F.C
A,F
= D.C
A,D

Xem xét thit k

- Tính kh thi

Ü Kh nng hp thu ca cht hu c
Ü Cht ô nhim có th tách pha không

- T l dòng đi xung (lt và st áp)
- S kt ta ca thành phn trong nc [ví d Fe2+ ( Fe3+( Fe(OH)3(]
- Vt liu thit k


3. X Lý t Bng Trích Ly Bay Hi (Soil Vapor Extraction)

X lý đt bng trích ly bay hi (soil vapor extraction –SVE) k thut dùng đ x lý
đt b ô nhim cht hu c bay hi (VOC). K thut đc áp dng đi vi tng đt

cha bão hòa (nm trên tng nc ngm) hoc đi vi đt b ô nhim đã đc đào lên.







8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
8-3



Hình 8.3. S đ h thng x lý đt bng trích ly bay hi

Mơ hình cân bng












Mt h thng SVE bao gm các phn

H tng:
- Ging trích ly (có th mt hay nhiu ging)
- H thng đng ng t ging đn trm bm (qut) hút
- Các ging giám sát
- H thng van áp lc và van điu khin dòng ti m
i ging trích ly và giám sát (tùy
theo h thng có th có hoc khơng)
- H thng che ph b mt đ giám sát khí hoc nc đi vào [ tùy thuc đa tng
khu vc và mc đích x lý]
Bộ tách ẩm
Bơm chân
không
Thiết bò
hấp phụ
Giến

g
trích l
y

Bề mặt
Phân tán, khuếch tán
Bay hơi Bay hơi
Khí trong
Hạt
Nước
trong
Tái hấp phụ
Giải hấp

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
8-3

- Ging thông gió ( có th nhiu ging) nhm gia tng quá trình chuyn đng ca
khí [tùy thuc đa tng khu vc]

Thit b

- Bm chân không (máy thi khí) [ thng s dng áp sut âm 0,2-1 atm)
- Thùng tách m (la chn không bt buc)
- H thng x lý khí ra

Các yu t nh hng đn hiu qu ca quá trình x lý đc cho trong bng

Bng 8.1 Các yu t nh hng đn hiu qu ca quá trình x lý đt bng trích ly
bay hi

Tính cht ca đt Tính cht ca cht ô
nhim
Tính cht ca môi trng
 thm Hng s Henry Nhit đ
 xp  tan  m
Phân b kích thc ht H s hp ph Tc đ gió
 m Nng đ VOC trong đt Bc x mt tri

Bng 8.1 Các yu t nh hng đn hiu qu ca quá trình x lý đt bng trích ly
bay hi (tip theo)

Tính cht ca đt Tính cht ca cht ô
nhim
Tính cht ca môi trng
PH Tính phân cc Lng ma
Hàm lng cht hu c Aùp sut hi a hình
T trng H s khuch tán H thc vt

Các thông s cn xem xét khi thit k h thng

- Khong cách ging trích ly ( nh hng đn hiu qu ca quá trình x lý, nó ph
thuc vào bán kính hiu qu ca ging[ điu này ph thuc vào tính cht ca đt
trong khu vc x lý]) theo thc nghim bán kính hiu qu 6-45 – 90m chiu sâu
ca ging tùy theo tính cht ca đá6t, trong trng hp đt có đ thm trung bình
10-4 cm/s, chiu sâu ca ging là 7m
- Tc đ dòng khí đi vào
- Aùp sut di b mt

Ngoài ra khi đánh giá thit k h thng cn xem xét các yu t sau

- Chênh lch áp súât (gradient áp sut)
- Tính đng nht và nng đ ca VOC trong đt

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
- Nhit đ không khí đc trích ly
-  m, không khí đc trích ly
- Nng lng s dng

Mt s u nhc đim ca phng pháp

u đim

- Gim đc chi phí đào đt và thi b
- Gim đc các ngun thi do công tác đào xi
- Gim s khuch tán ca VOC vào môi trng
- Có th áp dng đ x lý đt có cu trúc kém (dùng các thit b thông thng,
không s dng cht phn ng, tit kim nhân công và vt liu)

Nhc

- Không thích hp x lý vùng đt có đ thm thp. Do đt có đ thm thp, hiu
qu x lý thp
- Hiu qu kém khi cht ô nhim có áp sut bay hi thp và trong vùng có tng
nc ngm cao
- Không d đoán đc thi gian x lý (trong trng hp x lý ti ngun)

4. Hp Ph

Là quá trình tách cht ô nhim trong khí, nc bng cht hp ph. Trong k thut x
lýcht thi nguy hi, cht hp ph thng đc dùng là than hot tínhđ loi b các
thành phn cht hu c đc hi trong nc ngm và nc thi công nghip. Nó có th
đc dùng mt mình hoc kt hp vi quá trình x lý sinh hc (than bt trong dt
Vit Thng)

Phng trình Freundlich

n

c
Ck
M
X
/1
.=
X = khi lng cht ô nhim b hp ph
= (Cđ – Cc) V
Cđ = nng đ ban đu ca cht ô nhim
Cc = nng đ ti đim cân bng ca cht ô nhim
M = khi lng than

Phng trình Langmuir
cb
cba
q
.1

+
=

8-3



GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE

Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
(
)
M
VCC
q
cd
−
==
phụ hấpthan lượng
phụ hấpđược nhiễm ôchất lượng




Hình 8.4. S đ tháp hp ph

Q trình dch chuyn ca cht ơ nhim đn b mt ca chas61t hp ph bao gm 4
giai đon: di chuyn trong khi cht lng, di chuyn qua màng, khuch tán trong l
xp và liên kt vt lý. Trong 4 q trình này thì q trình di chuyn qua màng và
khuch tán trong l xp nh hng đn tc đ ca q trình. Khuch tán qua màng
nh hng bi nng đ và nhit đ. Khuch tán trong ni b ht nh hng bi kích
thc l xp, tc đ gim khi kích thc phân t tng.
Các yu t nh hng đn hiu qu q trình

-  hòa tan: nhng cht ít hồ tan d hp ph hn cht hòa tan
- Cu trúc phân t: cht hu c mch nhánh d hp ph hn cht hu c mch thng
- Khi lng phân t: nhìn chung phân t ln d đc hp ph hn. Nhng khi mà
hp ph ch yu vào khuch tán l xp thì tc đ hp ph gim so vi khi lng
phân t.
-  phân cc: cht hu c ít phân cc đc hp ph d hn cht hu c no (liên
kt đn C-C)

5. Oxy Hóa Hóa Hc

ây là phng pháp s dng tác nhân oxy hóa đ oxy hóa cht hu c trong cht thi vi
mc đích chuyn đi dng hoc thành phn cht thi là mt đi hoc gim đc tính ca nó.
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
Là quá trình đc s dng rng rãi trong x lý nc sinh hot, nc thi nguy hi và
nc thi công nghip không đc hi hay nc thi sinh hot. c dùng đ ôxy hóa –
kh các thành phn hu c có đc tính trong nc thi, chng hn nh phenol, cht bo

v thc vt, dung môi hu c cha clo, hp cht đa vòng, benzen, toluen hay các thành
phn vô c nh suunfít, am mô nhc, xyanua và kim loi nng. Các hoá cht đc dùng
trong quá trình có th là clo và hp cht ca clo [Cl
2
, NaOCl, Ca(OCl)
2
], ôxy già (H
2
O
2
),
thuc tím (KMnO
4
), ô zôn (O
3
). Ngày nay có xu hng s dng oxy già và ô zôn nhiu
hn là clo và hp cht ca clo. Vì khi s dng clo, nu trong nc thi có cha các cht
vòng thm, thì trong quá trình oxyhóa- kh có th hình thành các sn phm ph là các
vòng thm cha clo có tính đc rt cao đi vi môi trng và con ngi. Bên cnh đó,
vic s dng oxy già và ô zôn còn đc kt hp vi nhau và kt hp vi các yu t xúc
tác khác (xúc tác s dng là đèn tia cc tím UV, Fe
2+
) nhm tng hiu qu ca quá trình
oxy hóa chng hn nh quá trình s dng kt hp ôzôn/H
2
O
2
, UV/H
2
O

2
; ôzôn/UV,
ôzôn/UV/H
2
O
2
; H
2
O
2
/Fe
2+
. S đ mt h thng oxy hóa s dng UV/H
2
O
2
đc minh
ha trong hình 8.5


Hình 8.5. S đ h thng oxyhóa s dng UV/H2O2

Mt ví d c đin v oxy hóa s dng Clo nh sau
Cl
2
+ H
2
O ↔ HOCl + HCl
HOCl ↔ H
+

OCl
-
OCl- là dng có tính oxy hóa mnh, tùy thuc rt nhiu vào Ph; khi pH > 7,5 ch yu tn
ti dng OCl- . mt trong nhng ng dng c đin nht ca OCl- là oxy hóa CN-

CN
-
+ OCl
-
→ CNO
-
Cl
-
Do phn ng ph thuc rt nhiu vào dng OCl- hin din, thng pH đc điu chnh
đn pH cao đ tránh s hình thành khí đc cyanogen chloride nh phn ng sau
CN
-
+ Cl
2
→ CNCl + Cl
-
Trong điu kin kim
CNCl
-
+ 2NaOH → NaCNO + H
2
O + NaCl
2 NaCNO +3 Cl
2
+4NaOH → N

2
+ 2CO
2
+6NaCl + 2H
2
O
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeón Ngoùc Chaõu

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.

6. Quỏ Trỡnh Mng

L quỏ trỡnh c dựng tỏch nc t dũng ụ nhim. Cú cỏc loi nh: vilc, siờu lc,
thm thu ngc, mng in tớch (microfilltration, ultrafiltration, reverse osmosic, &
electrodialysis). Trong k thut x lý cht thi nguy hi thng s dng ultrafiltration,
reverse osmosis v electrodialysis.

Hỡnh 8.7. Heọ thoỏng RO
C s lý thuyt

C ch ca quỏ trỡnh mng cú th biu din theo s sau










ng lc caquỏ trỡnh ch yu l s chờnh lch gi
a hai pha ỏp sỳõt ((P); chờnh lch
nng ((C) chờnh lch nhit ((T), chờnh lch v in tớch ((E); chờnh lch ỏp sut

thm thu ((().

Trong 3 quỏ trỡnh nờu trờn thỡ quỏ trỡnh electrodialysis da trờn s chờnh lch v in
tớch. Quỏ trỡnh mng mang tớnh chn lc cao. Tớnh la chn s ph thuc vo loi mng
s dng; vớ d: vi mng cation s cho cation s cho cation i qua cũn mng anion as
ch cho animon ?i qua. C ch ca quỏ trỡnh l trao i ion. Quỏ trỡnh RO thỡ da trờn c
s lý thuyt thm thu. cú th tỏch dung mụi ra khi dũng ụ nhim thỡ ỏp sut vn
hnh s yờu cu mt ỏp sut ln hn ỏp sut thm thu. Trong quỏ trỡnh ny c bn l da
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
trên c ch khuch tán phân t. Loi th ba (UF) c bn da vào kích thc và hình dng
phân t. V c bn quá trình da trên c ch ca quá trình lc.

Các công thc liên quan đn quá trình nh sau:


+ Electrodialysis

Dòngđin cn thit đc xác đnh bi công thc

2
1

E
E
n
NQF
I =


Vi I = cng đ dòng đin (A)
F = hng s Faraday = 96,487 Coulomb/g đng lng
Q = lu lng (l/s)
N = nng đ mol ca dung dch (g đng lng/l)
n = s ô gia hai đin cc
E1 = hiu qu x lý
E2 = hiu qu dòng đin

in tích (hiu đin th) đc xác đnh theo đnh lut Ohm

E = I.R
E = đin th cn thit (V)
R = đin tr (()

Công sut cn thit

P = I

2
.R (W)


+ Reverse osmosis

Áp sut thm thu theo phng trình Van’t Hoff đc tính nh sau:

RTCn
SC
Φ=
π

( = áp sut thm thu (atm)
(C = h s thm thu
N = s ion ca mi phân t
CS = nng đ (gmol/L)
R = hng s khí = 0,082 atm.L/gmol OK
T = nhit đ tuyt đi (oK)

Thông lng nc qua màng
()
π
Δ−Δ
Δ
= P
ZRT
VCD
J
WWW

W
.


JW = lng nc qua màng (gmol/cm2.s)
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
DW = h s khuch tán ca nc qua màng (cm2/s)
CW = nng đ nc (gmol/cm3)
VM = th tích molo ca nc = 0,018 L/gmol = 18 cm3/gmol
R = hng s khí = 81,057 9atm cm3/gmol. oK
T = nhit đ tuyt đi (oK)
(Z = đ dày ca màng (cm)
(p = chênh lch áp sut qua màng = Pvào – Pra (atm)
(( = chênh lch áp sut thm thu qua màng 9atm)

Hiu qu màng

vao
ravao
C
CC
R
−
= 100


Cvào = nng đ trong dòng vào (mg/L)
Cra = nng đ trong dòng lc ra (mg/L)

Ultrafiltration

Thông lng dòng qua màng đc tính theo công thc sau

mg
W
RR
P
J
+
Δ−Δ
=
π

JW = lng nc qua màng (gmol/cm2.s)
(P, (( đn v dynes/cm2
Rg = tr lc do s hình thành lp gel (g.cm/gmol.s)
Rm = tr lc ca màng (g.cm/gmol.s)

ùng dng

Ngày nay do k thut sn xut màng phát trin dn đn giá thành ca màng gim đáng
k. Vì vy k thut màng ngày càng đc s dng rng rãi hn trong x lý nc thi
công nghip. Mt s ng dng hin nay:

- X lý nc thi dt nhum
- X lý nc thi giy
- X lý nc rò r
- X lý nc thi kim loi…

Mt s yu t cn quan tâm khi thit k

Electrodialysis

- T l nng đ ion nên nh hn 150
- in th s dng ( 80% đin th gii hn
- Mt đ dòng đin khong 70% mt đ dòng gii hn
- i chiu dòng đin theo chu k
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594

www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

RO

- Loi màng
- Nng đ
- Nhit đ và pH dòng vào
- p sut s dng
- p sut thm thu

UF

- Kích thc các phân t thành phn
- Kích thc l lc
- Loi màng và đc tính ca màng
- p sut


7. Dòng Ti Hn (Superitical Fluid)

Dòng ti hn là dòng vt cht đc gia tng nhit đ và áp sut đ có tính cht gia
lng và khí. Có hai k thut đc ng dng trong x lý cht thi nguy hi hin nay là:
Ü Trích ly s dng dòng gii hn
Ü Oxy hóa dùng dòng ti hn

Trong trích ly dòng ti hn: các cht hu c trong đt, cn lng hay nc trong điu

kin áp sut và nhit đ cao s hòa tan vào dòng ti hn sau đó s đc tách ra khi
dòng  điu kin áp sut và nhit đ thp.


Cột
trích
l
y
Máy nén
CO
2

tuần
hòan
Van giảm áp
Nước ô
nhiễm
Thiết
bò
tách
Cha
á
thư
õ
ucơ
Nươ
ù
csauxư
û
ly

ù












Hình 8.8. S đ h thng trích ly dùng dòng ti hn

Trong oxy hóa dùng dòng ti hn: khí và nc ơ nhim s đc đa đn trên
đim ti
hn ca nc. Trong điu kin này các thành phn hu c ơ nhim đc oxy hóa
nhanh chóng.

8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594

www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Thie
á
t bò oxyho
ù
a
Nước sau
xử lý
Thiết bò tách hơi –
lỏng áp lực thấp
Thiết bò tách hơi –
lỏng áp lực cao
Cha
á
tra
é
n
Khí sach
Khí
Máy nén
khí
Chất thải
lo
û
ng

Thùng
chư
ù
a
Bơm
Thiết bò trao
đổi nhiệt
Thiết bò
tách chất
rắn


















Hình 8.9. S đ h thng oxy hóa dùng dòng ti hn

C s lý thuyt

Dòng lu cht thng đc chia thành hai pha: pha lng và pha khí. Khi gia tng
nhit đ và áp sut, dòng lu cht s đt đn đim ti hn ca nó. Lúc này dòng th
hin c hai tính cht ca pha lng và pha khí: t trng tng đng vi t trng trong
pha lng, trong khi tính khuch tán (phân tán) và đ
nht thì tng đng vi các tính
cht ca pha khí. Mt s hng s ti hn ca mt s cht đc cho trong bng

Bng 8.2 Thơng s ti hn ca các cht vơ c và hu c

Cht Nhit đ (oC) P (atm) T trng
(g/cm3)
CO
2
31,1 73,0 0,46
H
2
O 374,15 218,4 0,323
NH
3
132,4 111,5 0,235
C
6
H
6
288,5 47,7 0,304
C

6
H
5
CH
3
320,6 41,6 0,292
C
6
H
12
281,0 40,4 0,27

Mt s xem xét thit k

• Trích ly dùng dòng ti hn

8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
8-3

Trong trích ly dùng dòng ti hn vn đ thit k ch yu liên quan đn dung môi s dng.
Các yu t la chn dung môi bao gm:

- H s phân b
- T trng
- Tính đc hi
- Sc cng b mt
- Tính nguy hi (n mòn, cháy n)
- Tính tái s dng và kh nng thu hi
- Aùp sut và nhit đ ti hn
- Hot tính hoá hc (không phn ng vi cht ô nhim)
- Chi phí

Vt liu thng đc dùng đ thit k b trích ly thng dùng là thép không r hoc thy
tinh.

• Oxy hóa dùng dòng ti hn

Trong oxy hóa dùng dòng ti hn cht hu c s b phân hy trong phn ng đng th,
vi các đc tính ca dòng ti hn và sn phm cui ca quá trình thng là nh sau
Cht hu c ( CO2
Chlorine → chloride
Hp cht cha nit ( nitrate
Sulfur → sulfate
Phosphorous → phosphate

Quá trình này có hiu qu v mt kinh t khi x lý cht thi lng vi hàm lng cht hu

c chim 1-20% theo khi lng

Mt s xem xét thit k khác bao gm

- Kh nng chu nén ca cht thi
- Kh nng hình thành than
- Kh nng loi cht rn đc to ra
- Nu cht thi là cht thi rn, bùn hay cn l lng thì cn phi có kích thc <
100(m

Vt liu thit k là các hp kim nickel









GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeón Ngoùc Chaõu

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
8-3

8.2 PHNG PHP SINH HC

X lý cht thi bng phng phỏp sinh hc l s dng vi sinh vt phõn hy v bin i
cht hu c trong cht thi nhm gim cỏc nguy c ca nú i vi mụi trng. Trong
qun lý cht thi nguy hi, vic x lý cht hu c nguy hi cú th thc hin c nu s
dng ỳng loi vi sinh vt v kim soỏt quỏ trỡnh hp lý.

Cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh sinh hc bao gm:

- Ngun nng lng v ngun c cht: ngun nng lng cú th l ỏnh sỏng, phn
ng oxy húa kh ca cht vụ c v cht hu c. Cũn ngun carbon (c cht) cú
th l CO2 v cht hu c.
- Quỏ trỡnh enzyme
- Tớnh cú th phõn hy sinh hc ca c cht
- Tớnh c ch v c tớnh ca c cht i vi vi sinh vt
- Cng ng vi sinh vt

Trong x lý sinh hc, vic kim soỏt v duy trỡ lng vi sinh vt l rt quan trng, cú nh
hng ln n hiu qu x lý. Cỏc yu t k thut nh hng n qỳa trỡnh cn phi kim
soỏt bao gm:

- Cht nhn in t
- m
- Nhit
- pH
- Tng cht rn hũa tan (< 40.000 mg/L)

- Cht dinh dng
- Loi b
- Ngun carbon

Cỏc loi h thng x lý

Cỏc h thng x lý cht thi nguy hi bng phng phỏp sinh hc cú th chia thnh cỏc
loi sau

- Cỏc h thng thụng thng: bựn l lng, hiu khớ, k khớ
- X lý ti ngun: dựng x lý nc ngm v t ụ nhim
- X lý bựn lng: dựng x lý bựn vi hm lng cn t 5-50%
- X lý dng rn: x lý bựn v cht rn cú m thp.

Cỏc h thng thụng thng: tng t nh lý thuyt ó cp trong giỏo trỡnh x lý
nc thi. Tuy nhiờn cn chỳ ý trong h thng ny, vic tin x lý bng cỏc phng phỏp
húa hc v húa lý chim vai trũ ht sc quan trng trong vic kh c tớnh ca cht thi.
V lng bựn d sinh ra t qỳa trỡnh cn phi kim soỏt v x lý cht ch.


GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

X lý ti ngun:

8-3


Nh đã đ cp trong Chng 5, cht ơ nhim trong mơi trng đt tn ti  ba dng: t
do, hp ph hay liên kt vi đt và hòa tan. Trong k thut này v c bn cng da trên
kh nng phân hy cht hu c ca vi sinh vt, tuy nhiên có mt s thay đi trong k
thut. S đ h thng x lý ti ngun nh sau



Trong k thut này, yu t gii hn ca q trình là vn đ cung cp oxy. Nu s dng
oxy sn có (bng các con đng khuch tán) thì thi gian cn x lý có th kéo dài đn
hàng trm nm vì vy trong các h thng này, oxygen thng đc cung cp thêm vào.
Trong các h thng này, hydrogen peroxide cng đc đa vào vi hai mc đích
Hình8.11 Sơ đồ hệ thống xử lý tại nguồn
Hướng dòng chảy
Giếng
thu

Giếng
quan
tra
é
c
Giếng

tuần
ho
ø
an
Chất
dinh
dưỡng
Hình 8.10. sơ đồ xử lý tại nguồn sử dụng giếng đào
Chất dinh dưỡng, O
2
Mực nước tónh
Hố bổ cập
Hố thu

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
8-3


- Cung cp oxy cho vi sinh vt qua phn ng phân hy 2H2O2 ( 2H2O + O2

- Oxy hóa cht hu c khó phân hy

Hàm lng H2O2 trong nc bm vào đt khong 100 – 500 mg/L đ tránh nh hng
đc tính ca hydrogen peroxide lên vi sinh vt (hydrogen peroxide có nng đ trong nc
vào > 1000 mg/L s gây đc vi vi sinh vt).  vi sinh vt có th thích nghi dn vi
hydrogen peroxide, ti thi đim ban đu nng đ hydrogen peroxide trong nc bm
vào là 50 mg/L, sau đó nng đ s đc tng dn đn mc giá tr nh trên.

Trong x lý ti ngun, vic nghiên cu k lng các đc tính vùng ô nhim, tính cht ca
cht ô nhim, vi sinh vt ca vùng đt ô nhim có tính quyt đnh rt nhiu đn thành
công ca quá trình. Nhìn chung khi quyt đnh vic x lý ti ngun cn tuân th nm
bc phân tích nh sau

1. Nghiên cu mc đ ô nhim và ch đ dòng chy ca tng nc ngm ti khu vc
ô nhim
2. ánh giá tính kh thi
3. Nghiên cu chi tit các đc tính ca vùng đt b ô nhim (đ xp, đ m, đ thông
thoáng ca đt )
4. Phân tích các thông s lý-hóa đ phân bit quá trình sinh hc là vô tính hay hu
tính
5. ánh giá sinh hc đ xác đnh hiu qu ca quá trình.

X lý bùn lng

Phng pháp này cht thi (bùn, cht thi rn, đt ô nhim) đc đo trn vi nc trong
thit b trn đ to dng st. Trong phng pháp này, vic khuy trn không nhng làm
đng nht khi cht thi mà còn có các tác dng đy nhanh mt s quá trình nh sau

- Phá v các ht (gim kích thc ca khi cht rn)
- Góp phn làm tng quá trình gii hp

- Tng cng kh nng tip xúc gia vi sinh vt và cht ô nhim
- Tng cng thông khí
- Giúp cho quá trình bay hi ca cht ô nhim nhanh hn

S đ mt h thng x lý đc minh ha Hình 8.12








GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

8-3

Hiu qu ca q trình ph thuc vào các yu t sau


Hình 8.12. Sơ đồ hệ thống xử lý dạng sệt áp dụng xử lý đất ô nhiễm

- Qúa trình x lý s b: q trình vi mc đích làm gia tng hiu qu gii hp và
gim nng lng s dng
- Q trình gii hp
- Nng đ ca cht rn trong b phn ng: hàm lng cht rn có th thay đi 5-
50% (theo trng lng khơ), đ

duy trì hàm lng l lng 30-40%.
- Thit k thit b khuy trn
- Thi gian lu.

X lý dng rn:

Là k thut đc dùng đ x lý bùn thi, cht thi rn, hay đt ơ nhim có hàm lng m
thp hay khơ hồn tồn bng phng pháp sinh hc. K thut x lý bng phng pháp
này đc chia thành 3 loi chính nh sau
- S dng đt nh là mt b phn ng: k thut này li dng bn cht lý-hóa và các
h vi sinh vt trong đt đ x lý cht thi. Trong k thut này, cht thi s đc
trn vi đt b mt theo lng đc kim sốt cht ch.




GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Hình 8.13. Hình ảnh một khu vực xử lý chất rắn

- Composting: phng pháp này s dng vi sinh vt phân hy cht thi hu c
thành mùn hu c


Hình 8.14. Quá trình composting chất thải dạng chất đống

Hình 8.15. Q trình composting cht thi trong b phn ng kín

- Heaping: là q trình áp dng kt hp c hai q trình trên đ x lý cht thi.


8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeón Ngoùc Chaõu

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
8-3

8.3 PHNG PHP NHIT

õy l k thut x lý cht thi nguy hi cú nhiu u im hn cỏc k thut x lý khỏc
c s dng x lý cht thi nguy hi khụng th chụn lp m cú kh nng chỏy.
Phng phỏp ny c ỏp dng cho tt c cỏc dng cht thi rn, lng, khớ. Trong
phng phỏp ny, nh s oxy húa v phõn hy nhit, cỏc cht hu c s c kh c
tớnh v phỏ v cu trỳc. Tựy theo thnh phn ca cht thi m khớ sinh ra t quỏ trỡnh t
cú thnh phn khỏc nhau. Nhỡn chung, thnh phn khớ thi cng cú cỏc thnh phn nh

sn phm chỏy thụng thng (bi, CO2, CO, SOX, NOX). Tuy nhiờn trong thnh phn
khớ thi cũn cú cỏc thnh phn khỏc nh HCl, HF, P2O5, Cl2Bờn cnh cỏc u im l
phõn hy gn nh hon ton cht hu c (hiu qu n 99,9999%), thi gian x lý nhanh,
din tớch cụng trỡnh nh gn, x lý cht thi nguy hi bng phng phỏp nhit cng cú
mt nhc im l cú th sinh ra khớ c hi (dioxin v furan) khi t cht hu c cha
clo trong iu kin s dng lũ t khụng m bo v mt k thut hay ch vn hnh
khụng c kim soỏt cht ch. gim kh nng hỡnh thnh dioxin (hay furan), ngi
ta thng kim soỏt nhit ca khớ sau t mt cỏch cht ch. Thụng thng, hn
ch s hỡnh thnh dioxin (furan), ngi ta khng ch nhit trong lũ t hai cp. Nhit
trong bung th cp c duy trỡ trờn 1200oC, sau ú khớ thi lũ t (sn phm chỏy)
s c gim nhit ngay lp tc xung di 200oC trc khi a qua h thng x lý
khớ thi. Hin nay cỏc thit b lũ t sau thng c s dng:
- Lũ t cht lng
- Lũ t thựng quay
- Lũ t gi c nh
- Lũ t tng sụi
- Lũ xi mng
- Lũ hi

Lũ t cht lng: c s dng t cỏc cht thi nguy hi hu c cú th bm c,
ngoi ra cũn kt hp t cht thi nguy hi dng khớ. Cht lng s c phun vo lũ
t di dng sng bi vi kớch thc git lng t 1(m tr lờn. Loi thit b ny thng
cú dng hỡnh tr nm ngang, tuy nhiờn trong trng hp cht thi lng cú hm lng cht
vụ c cao thỡ thit b cú dng thng ng. S mt thit b t cht lng c minh ha
trong hỡnh sau.

Thit b ny cú nhng u v nhc im sau

u im:

- t c nhiu loi cht thi lng nguy hi
- Khụng yờu cu ly tro thng xuyờn
- Thay i nhit nhanh chúng theo tc nhp liu
- Chi phớ bo trỡ thp

Nhc im
- Ch ỏp dng c i vi cỏc cht lng cú th nguyờn t húa

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.
- Cn cung cp đ quá trình cháy đc hòan tt và tránh ngn la tác đng lên gch
chu la
- D b nght béc phun khi cht thi lng có cn



Hình 8.16. S đ lò đt cht lng

Lò đt thùng quay: thng đc s dng đ đt cht thi rn, bùn, khí và cht lng.
Thit b thng có dng hình tr có th đt nm ngang, hay nghiêng mt góc so vi mt

ngang hoc thng đng. Thùng thng quay vi vn tc 0,5-1 vòng/phút, thi gian lu
ca cht thi rn trong lò t 0,5-1,5 gi vi lng cht thi rn np vào lò chim khong
20% th tích lò. Thit b lò đt dng này có nhit đ trong lò có th lên đn trên 1400oC,
vì vy có th phân hy đc các cht hu c khó phân hy nhit. lò đt thùng quay
thng có kích thc c bn nh sau đng kính trong khong 1,5 – 3,6 m vi chiu dài
t 3 đn 9m. T l đng kính theo chiu dài nên theo t l 4:1. S đ lò đt thùng quay
đc minh ho trong hình sau.
Mt s u và nhc đim ca lò đt thùng quay nh sau


u đim

- Aùp dng cho c cht thi rn và lng
- Có th đt riêng cht lng và cht rn hoc kt hp đt c cht rn và cht lng
- Không b nght gi(v lò) do có quá trình nu chy
- Có th np cht thi  dng thùng hoc khi
- Linh đng trong c cu np liu
- Cung cp kh nng xáo trn cht thi và không khí cao
- Quá trình ly tro liên tc mà không nh hng đn quá trình cháy
- Kim soát đc thi gian lu ca cht thi trong thit b
- Có th np cht thi trc tip mà không cn phi x lý s b gia nhit cht thi
- Có th vn hành  nhit đ trên 1400oC

8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.

Nhc đim

- Chi phí đu t cao
- Vn hành phc tp
- Yêu cu lng khí d ln do tht thoát qua các khp ni
- Thành phn tro trong khí thi ra cao














Hình 8.17. S đ lò đt thùng quay

Lò đt gi/v c đnh: lò này v c ch ging nh lò đt thùng quay nhng không có phn
di đng. Trong bung th cp, lng khí cung cp thng khong 50-80% lng khí yêu
c
u vi mc đích đ cho hai quá trình nhit phân và cháy xy ra đng thi. Trong bung
th cp, sn phm ca quá trình nhit phân và cht hu c bay hi đc tip tc đt.
Lng khí cn thit  bung th cp đt t 100 đn 200 % lng khí yêu cu theo lý
thuyt.



Hình 8.18. Lò đt ghi c đnh
8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CƠNG TY MƠI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Lò đt tng sơi: đc s dng đ x lý c cht thi lng, bùn và cht thi khí nguy
hi, trong đó cht thi đc đa vào lp vt liu là cát, ht nhơm, ccbơnát canxi. Q

trình oxyhóa nhit phân xy ra trong lp vt liu này. Nhit đ vn hành ca thit b
khong 760-870oC và lng khí cp s đc
cp d so vi lý thuyt khong 25-150%. u
đim ca lò đt tng sơi là kh nng cp nhit
cho cht thi đn nhit đ cháy rt cao, ít sinh ra
bi, nhit đ n đnh. S đ lò đt tng sơi đc
trình bày trong hình 8.20. Lò đt tng sơi có u
và nhc đim nh sau

Hình 8.19 Sơ đồ lò đốt tầng sôi


u đim
- Có th đt đc c ba dng cht thi rn,
lng và khí
- Thit k đn gin và hiu qu nhit cao
- Nhit đ khí thi thp và lng khí d
u cu nh
- Hiu qu đt cao do din tích b mt tip
xúc ln
- Lng nhp liu khơng cn c đnh


Nhc đim

- Khó tách phn khơng cháy đc
- Lp dch chuyn phi đc tu sa và bo trì
- Có kh nng phá v lp đm
- Nhit đ đt b khng ch do nu cao hn 815oC có kh nng phá v lp đm
- Cha đc s dng nhiu trong x lý cht thi nguy hi

Lò xi mng: v thc cht đây là dng lò đt thùng quay. Tuy nhiên trong lò này cht
thi đc s dng nh là ngun liu cho q trình nung Lin-ke. V mt x lý cht thi
nguy hi, lò này cng có các u đim tng t nh lò đt thùng quay, tuy nhiên nó có li
hn là tn dng đc nhit lng phát sinh do q trình đt cht thi. Hình 5 trình bày s
đ ngun lý mt lò đt xi mng








8-3


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRNG
TM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

THS: Nguyeãn Ngoïc Chaâu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thông tin t trang này.

Hình 8.20. S đ nguyên lý lò xi mng

Nhìn chung tùy theo bn cht cht thi và loi cht thi mà các quá trình nêu trên đc
chn la, tuy nhiên có th la chn da theo bng sau

Lò hi: đi vi các cht thi có nhit tr cao đc s dng nh là nhiên liu cho lò
hi. Tuy nhiên cn lu ý đn vn đ x lý khí thi ca quá trình đt đ tránh vic hình
thành các sn phm ph là các khí đc hi.


8.4 PHNG PHÁP N NH HÓA RN

Oån đnh và hóa rn là quá trình làm tng các tính cht vt lý ca cht thi, gim kh

nng phát tán vào môi trng hay làm gim tính đc hi ca cht ô nhim. Phng pháp
này đc s dng rng rãi trong qun lý cht thi nguy hi. Phng pháp này thng
đc áp dng trong các trng hp sau:


- X lý cht thi nguy hi
- X lý cht thi t quá trình khác (ví d tro ca quá trình nhit)
- X lý đt b ô nhim khi hàm lng cht ô nhim cao trong đt cao

Làm n đnh là mt quá trình mà cht thêm vào đc trn vi cht thi đ gim ti mc
ti thiu kh nng phát tán ca cht nguy hi ra khi khi cht thi và gim tính đc hi
ca cht thi. nh vy quá trình làm n đnh có th đc mô t nh mt quá trình nhm
làm cho các cht gây ô nhim b gn tng phn hoc hoàn toàn bi các cht kt dính hoc
các cht bin đi khác. Cng tng t nh vy, quá trình đóng rn là mt quá trình s
dng các cht ph gia làm thay đi bn cht vt lý ca cht thi (thay đi tính kéo, nén
hay đ thm).
8-3