Khóa luận nghiên cứu điều chế chất keo tụ pac (polyaluminium chloride) ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp giấy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU

BARIA VUNGTAU
UNIVERSITY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẤT KEO TỤ PAC
(POLYALUM INIUM CHLORIDE) ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CƠNG N G H IỆP GIẤY

Trình độ đào tạo :

ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

CƠNGxã
NGHỆ
KỸ THUẬT
Khóa luận
hội
họcHĨA HỌC

Ngành

Chun ngành

HĨA DẦU

Giảng viên hướng dẫn:

Th.S NGUYỄN QUANG THÁI

Sinh viên thực hiện:

HOÀNG ANH VŨ

MSSV: 13030094

Lớp: DH13HD

Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 5 năm 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
VIỆN KỸ THUẬT - KINH TẾ BIỂN

ĐỘC LẬP - T ự DO - HẠNH PHÚC

PH IẾU GIAO ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐ T N G H IỆP
(Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành kèm
theo Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học BRVT)

Họ và tên sinh viên: HOÀNG ANH VŨ

Ngày sinh: 11/09/1995
Lớp: DH13HD

: 13030094

MSSV
Địa chỉ

100/12/17 Đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, P Thắng Tam, Vũng Tàu

E-mail



Trình độ đào tạo

Đại Học

Hệ đào tạo

Đại Học Chính Quy

Ngành

: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học

Chun ngành

: Hóa Dầu

1.

Khóa
luận
xã

hội
học
Tên đề tài NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHẤT KEO
:

TỤ PAC
(POLYALUMINIUM CHLORIDE) ỨNG DỤNG TRONG XỬ
LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP GIẤY.

2. Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN QUANG THÁI
3. Ngày giao đề tài : 06/02/2017
4. Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 30/06/2017
Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày 30

tháng 6 năm

2017

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG BỘ MÔN

(Ký và ghi rõ họ tên)

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên)


Khóa luận xã hội học

Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày 30 tháng 6 năm 2017
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN


Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy
Nguyễn Quang Thái. Các số liệu trong bài thực nghiệm do chính tơi thực hiện
là hồn tồn chính xác và có sự xác nhận của các Cơ Quan Phân Tích được đính
kèm ở cuối bài. Các số liệu lý thuyết đã được tôi liệt kê đính kèm trong phần Tài
liệu tham khảo và ghi rõ dưới bài đồ án và không sử dụng bất cứ tài liệu nào
khác mà không được ghi.
Tôi xin cam đoan những thông tin trên là đúng sự thật và tơi xin chịu hồn
tồn trách nhiệm về lời cam đoan này.

Khóa luận xã hội học

Sinh Viên Thực Hiện

Hồng Anh Vũ


LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là học phần cuối cùng của sinh viên trước khi rời xa
giảng đường trường đại học. Để hồn thành mơn đồ án này sinh viên cần phải

trang bị những kiến thức về quá trình hóa lý, q trình thiết bị, mà mình đã được
học trong suốt q trình học tập và nghiên cứu. Chính vì vậy những kiến thức
mà em đã tiếp thu trong quá trình học tập là nền tảng vững chắc giúp em hồn
thành tốt mơn đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô đang làm
việc tại Khoa Hóa Học và Cơng Nghệ Thực Phẩm đã giảng dạy và truyền đạt
kiến thức cho em trong quá trình học tập tại Trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu.
Đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Quang Thái,
thầy đã giúp em đến với hướng nghiên cứu này đồng thời cũng là người tận tình
chỉ bảo, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em
có thể hồn thành tốt môn đồ án. Và em xin gởi lời cảm ơn các anh chị trong Bộ

Khóa luận xã hội học

Phân Xử Lý Nước Thải Công Ty Giấy đã cung cấp môi trường làm việc cho em.
Cuối cùng, em xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã quan tâm giúp đở động viên
trong suốt quá trình nghiên cứu đồ án của em.
Tuy nhiên, do thời gian có hạn, và cũng như kinh nghiệm cịn nhiều thiếu
sót nên trịn q trình nghiên cứu đồ án em khơng tránh khỏi những thiếu sót. Vì
vậy, em rất mong sự chỉ bảo tận tình, đóng góp ý kiến từ q thầy cơ để em có
thể bổ sung cũng như sửa đổi các sai sót mà mình đã phạm phải, nâng cao kiến
thức thực tế cho bản thân chuẩn bị hành trang sau khi ra trường.
Em xin chân thành cảm ơn


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.......................................................................iv
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................1
c HƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.........................................................5

1.1. Tổng quan về ngành cơng nghiệp hóa chất....................................................5
1.1.1. Q trình phát triển ngành cơng nghiệp hóa chất...................................5
1.1.1.1. Vai trị của ngành cơng nghiệp hóa chất..........................................5
1.1.1.2. Đặc điểm kinh tế kỹ thuật............................................................... 6
1.1.1.3. Tình hình sản xuất và phân b ố ........................................................ 7
1.1.2. Lịch sử và quá trình phát triển của ngành công nghiệp giấy..................8
1.1.2.1. Nguyên liệu sản xuất giấy...............................................................10
1.1.2.2. Các sản phẩm từ ngành cơng nghiệp giấy......................................13

Khóa luận xã hội học

1.2. Nước thải công nghiệp................................................................................ 15
1.2.1. Khái niệm nước, nước thải và nước thải công nghiệp..........................15
1.2.1.1. Khái niệm nước...............................................................................15
1.2.1.2. Khái niệm nước thải........................................................................16
1.2.1.3. Khái niệm nước thải công nghiệp..................................................18
1.2.2. Khái niệm nước thải giấy..................................................................... 19
1.2.2.1. Thành phần và tính chất của nước thải giấy..................................19
1.2.2.2. Ảnh hưởng của nước thải giấy đến môi trường.............................21
1.2.2.3. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy........22
1.2.3. Các chỉ tiêu về nước thải công nghiệp..................................................24
1.2.3.1. Chỉ tiêu vật lý ................................................................................ 24
a. Độ pH................................................................................................... 24
b. Nhiệt độ............................................................................................... 24
c. Độ m àu................................................................................................ 25
d. Độ đục................................................................................................. 25
e. Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)................................................ 25


f. Tổng hàm lượng các chất hòa tan (DS).............................................25

I.2.3.2. Chỉ tiêu hóa học............................................................................ 26
a. Độ kiềm hóa........................................................................................ 26
b. Hàm lượng oxigen hịa tan (DO)........................................................27
c. Nhu cầu oxigen hóa học (COD)..........................................................27
d. Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)........................................................ 28
1.3. Các phương pháp xử lý

nước thải công nghiệp..................................... 28

1.3.1. Phương pháp xử lý

sinh học........................................................ 28

1.3.1.1. Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo............................................ 29
1.3.1.2. Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên............................................ 29
1.3.2. Phương pháp xử lý

cơ học........................................................... 30

1.3.3. Phương pháp xử lý

hóa lý ........................................................... 30

1.3.3.1 Tuyển nổi......................................................................................... 30
1.3.3.2. Hấp phụ.......................................................................................... 31

Khóa luận xã hội học

1.3.3.3. Trao đổi Ion.................................................................................... 31
1.3.3.4. Màng bán thấm............................................................................... 31

1.3.3.5. Trích ly ........................................................................................... 31
1.3.3.6. Chưng bay hơi................................................................................ 31
1.3.3.7. Phương pháp trung hịa.................................................................. 32
1.3.3.8. Phương pháp oxy hóa khử ............................................................. 32
1.3.3.9. Kết tủa hóa học............................................................................... 32
1.3.3.10. Keo tụ ........................................................................................... 33
1.4. Chất keo tụ và hiện tượng keo tụ ................................................................ 33
1.4.1. Hệ keo cấu tạo và tính chất.................................................................. 33
1.4.2. Khái niệm về keo tụ .............................................................................. 34
1.4.3. Sự cần thiết của các chất keo tụ ............................................................35
1.4.4. Các phương pháp keo tụ........................................................................ 36
1.4.4.1. Tăng lực Ion................................................................................... 36
1.4.4.2. Thay đổi pH.................................................................................... 36
1.4.4.3. Đưa vào hệ một muối kim loại hóa trị III.......................................37


1.4.4.4. Đưa vào một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp............. 37
1.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo bông......................................37
1.4.5.1. Trị số pH của nước........................................................................ 37
1.4.5.2. Lượng dùng chất keo t ụ ................................................................ 38
1.4.5.3. Nhiệt độ nước................................................................................. 38
1.4.5.4. Tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ .......................................38
1.4.5.5. Tạp chất trong nước...................................................................... 39
1.4.5.6. Môi chất tiếp xúc........................................................................... 39
1.4.6. Một số sản phẩm keo t ụ ....................................................................... 39
1.4.7. Các phương pháp điều chế chất keo tụ ................................................42
1.4.7.T Điều chế phèn nhôm truyền thống.................................................42
1.4.7.2. Điều chế Polyaluminium Chloride (PAC)....................................43
a. Quy trình tổng hợp PAC từ nhơm phế thải.........................................43
b. Thuyết minh quy trình......................................................................... 44

Khóa luận xã hội học

1.4.7.3. Điều chế Polyaluminium Sulfat (PAS)..........................................45
1.4.7.4. Điều chế các Polyferric.................................................................. 45
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM...........................................................................47
2.1. Tiến hành điều chế PA C............................................................................. 47
2.1.1. Các hóa chất và trang thiết bị cần thiết.................................................47
2.1..1.1. Các hóa chất cần dùng................................................................. 47
2.1.1.2. Các trang thiết bị cần dùng........................................................... 47
2.1.2. Tiến hành điều chế dung dịch AlCl3.................................................... 49
2.1.2.1. Lắp ráp hệ thống dụng cụ.............................................................. 49
2.1.2.2. Phương pháp thực hiện................................................................. 49
2.1.3. Tiến hành điều chế PAC....................................................................... 51
2.1.3.L Điều kiện của quá trình điều chế PAC...........................................51
2.1.3.2. Q trình cơng nghệ điều chế PAC từ nhôm phế liệu...................52
2.1.3.3. Xác đinh tỷ trọng của dung dịch PAC...........................................53
2.1.3.4. Xác định độ ẩm của sản phẩm PAC...............................................54
2.2. Ứng dụng chất keo tụ PAC vào xử lý nước thải..........................................54


2.2.1. Thu thập mẫu......................................................................................... 54
2.2.1.1. Địa điềm lấy mẫu nước thải...........................................................54
2.2.1.2. Thời gian lấy mẫu nước thải..........................................................54
2.2.1.3. Vị trí lấy mẫu nước thải................................................................ 54
2.2.1.4. Dụng cụ và cách lấy m ẫu.............................................................. 55
a. Dụng c ụ ............................................................................................... 55
b. Cách lấy mẫu....................................................................................... 55
2.2.2. Xác định các thông số đặc trưng của chất lượng nước thải..................55
2.2.2.1. Các thông số ban đầu của nước thải giấy.......................................55

2.2.2.2. Tiến hành thực nghiệm xử lý nước thải giấy bằng chất keo tụ
PAC.................... ............... ..... ............ .......... ........ ........... .......... ......... 55
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................58
3.1. Kết quả điều chế chất keo tụ PAC............................................................... 58
3.1.1. Kết quả đo hàm lượng Al2O3 của chất keo tụ PAC dạng rắn ............... 58
3.1.2. Kết quả đo tỷ trọng dung dịch PAC......................................................59

Khóa luận xã hội học

3.1.3. Kết quả xác định cấu trúc vật liệu PAC................................................60
3.1.4. Kết quả xác định độ ẩm.........................................................................62
3.1.5. Kết quả xác định cấu trúc siêu hiển v i..................................................63
3.1.6. Kết quả điều chế dung dịch AlCl3.........................................................64
3.2. Kết quả khảo sát chất keo tụ PAC trên nước thải công nghiệp giấy............65
3.2.1 Kết quả xử lý độ màu nước thải giấy từ PAC rắn..................................65
3.2.2. Kết quả xử lý độ đục nước thải giấy từ PAC rắn...................................66
3.2.3. Kết quả xử lý nồng độ COD của nước thải giấy từ PAC rắn.................68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN N G H Ị..............................................................................70
Kết luận............................................................................................................... 70
Kiến nghị............................................................................................................ 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................72
PHỤ LỤC...............................................................................................................74


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho
phép....................................................................................................................... 22
Bảng 1.2. Các loại hạt có mặt trong mơi trường nước..........................................34
Bảng 1.3. Các sản phẩm keo tụ mới.......................................................................40
Bảng 2.1. Bảng hóa chất cần dùng....................................................................... 45

Bảng 2.2. Bảng dụng cụ và thiết bị cần dùng......................................................... 45
Bảng 2.3. Bảng thông số ban đầu của nước thải Giấy........................................... 53
Bảng 2.4. Bàng thử nghiệm chất keo tụ PAC.......................................................... 54
Bàng 3.1. Thành phần phần trăm các cất trong mẫu rắn PAC.............................. 56
Bảng 3.2. Bảng xác định tỷ trọng của dung dịch PAC........................................... 58
Bảng 3.3. Bảng xác định độ ẩm của mẫu rắn PAC................................................ 61

Khóa luận xã hội học

Bàng 3.4. Bảng kết quả xác định nồng độ dung dịch AlCl3.................................... 62
Bảng 3.5. Kết quả xử lý độ màu của PAC rắn........................................................ 63
Bảng 3.6. Kết quả xử lý độ đục của PAC rắn......................................................... 65
Bảng 3.7. Kết quả xử lý nồng độ COD của PAC rắn............................................. 66


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình

ảnh Cơng Ty Giấy Việt Trì......................................................... 9

Hình 1.2. Hình

ảnh về một sốt loại cây lấy gỗ.................................................. 11

Hình 1.3. Hình

ảnh nguyên liệu từ giấy loại..................................................... 12

Hình 1.4. Hình

ảnh về các sản phẩm từ giấy.................................................... 14

Hình 1.5. Hình

ảnh về nước thải sinh hoạt....................................................... 15

Hình 1.6. Hình

ảnh về nước thải cơng nghiệp.................................................. 16

Hình 1.7. Hình ảnh về nước thấm qua...................................................................16
Hình 1.8. Hình

ảnh về nước thải dơ thị............................................................. 17

Hình 1.9. Hình

ảnh về nước thải Giấy.............................................................. 19

Hình 2.1. Lắp ráp hệ thống điều chế AlCl3............................................................47
Hình 2.2. Mâu nhơm đã được nung ở 900oC .........................................................48
Hình 2.3. Dung dịch AlCl3 sau khi điều chế..........................................................49

Khóa luận xã hội học

Hình 2.4. Phản ứng xảy ra giữa NaOH và AlCl3................................................... 51
Hình 2.5. Dung dịch nước thải trước và sau khi xử lý........................................... 54
Hình 2.6. Nước thải Giấy trước và sau khi xử lý................................................... 55
Hình 3.1. Sản phẩm PAC ( Polyaluminium chloride)dạng rắn............................. 57
Hình 3.2. Cấu trúc XRD của các mâu PAC trích từ “ Nghiên Cứu Điều Chế

PAC” của Chuyên Viên Lưu Thị Kiều Hương.......................................................58
Hình 3.3. Cấu trúc XRD của phổ chuẩn quốc tế PAC qua các tỉ lệ ................59
Hình 3.4. Cấu trúc XRD của các mâu PAC trích từ “ Nghiên Cứu Điều Chế
PAC” của Th.SHồng Thị Đinh Trâm.................................................................59
Hình 3.5. Cấu trúc XRD của mâu rắn PAC được điều chế...................................60
Hình 3.6. Ánh chụp SEM của vật liệu PAC trích từ Luận Văn Thạc Sĩ “ Nghiên
Cứu Quá Trình Tổng Hợp Polyaluminium Silicate Chloride” của Chuyên Viên
Hoàng Thị Đinh Trâm........................................................................................... 61


Hình 3.7. Ảnh chụp SEM của vật liệu PAC điều chế từ nhơm phế liệu................. 62
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn lượng PAC ứng dụng xử lý độ màu............................. 64
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn lượng PAC ứng dụng xử lý độ đục.............................. 65
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn lượng PAC ứng dụng xử lý nồng độ COD................. 67

Khóa luận xã hội học


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TS
SS

Total s olids - Tổng hàm lượng các chất rắn
Suspended s lids - Tổng hàm lượng các chất lơ lửng

QCVN/TCVN

Quy chuẩn/Tiêu chuẩn Việt Nam

DS

Dissolved s olids - Tổng hàm lượng các chất hòa tan

DO

Dissolved Oxygen - Hàm lượng oxigen hòa tan

COD

Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxigen hóa học

BTNMT

Bộ tài ngun mơi trường

BOD

B iochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxigen sinh hóa

FC

s ắt III Clorua.

AS

Nhơm III Sunfur.

PFC

Polyferic Cloride.

PAC
PAS

Khóa luận xã hội học
Polyaluminium Chloride.
Poly aluminium sulfat.

PASS

Poly aluminium silicat sulfat.

PFS

Poly ferric sulfat.

PAFS

Poly alumino ferric sulfat.

PHAS

Pre-Hydrolized Aluminium Sulfat.

PASSC

Poly Aluminium Cloride Silica Sulfat.

AOX

Lượng halogen hữu cơ có khả năng hấp thụ được

NTU

Nephelometric Turbidity Unit

DAF

Dissolved Air Flotation

SEM

Scanning Electron Microscope

XRD

X-ray diffraction: Nhiễu xạ tia X

XRF

X-Ray Fluorescence: Phát xạ huỳnh quang tia X


LỜI MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài: Cùng với sự phát triển của các ngành công
nghiệp ở Việt Nam nói chung và Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu nói riêng thì các
ngành cơng nghiệp cũng nhanh chóng gây ảnh hưởng đến hoạt động sinh thái
của môi trường, các nguồn khí thải, các chất thải rắn, trong đó nước thải là một
trong những vấn đề cấp bách được đưa lên hàng đầu, và nó đang xảy ra trên một
chiều hướng xấu đi, gây ảnh hưởng đến vấn đề sức khỏe con người.

Hiện nay trên cả nước có rất nhiều khu công nghiệp và khu chế
xuất hoạt động đã và đang giải quyết được vấn đề việc làm và góp phần vào sự
tăng trưởng nền kinh tế của tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, bên cạnh đó, mơi trường
cũng đang bị đe dọa và ô nhiễm trầm trọng bởi chất thải từ các Khu Công
Nghiệp và các Khu Chế Xuất thải trực tiếp ra môi trường không qua xử lý.
Đối với môi trường: Các hợp chất trong nước thải nếu không được xử lý

Khóa luận xã hội học

mà xả trực tiếp ra môi trường sẽ làm ảnh hưởng đến môi trường sống của các
loài thực vật, vi sinh vật, động vật dưới nước. Nếu những loài sinh vật, động thực vật không được cung cấp đầy đủ các dưỡng chất cần thiết thì q trình sống
của chúng khơng được duy trì và ảnh hưởng lớn đến môi trường sống của con
người.
Đối với sức khỏe: Những hợp chất trong nước thải nếu không được xử lý
sẽ là mầm mống của các dịch bệnh nguy hiểm như: nhiễm khuẩn, viêm da, biến
đổi gen, ung thư... xử lý nước thải trước khi thải ra mơi trường chính là bảo vệ
sức khỏe của mọi người và của chính chúng ta.
Đối với khía cạnh kinh tế: Nước thải khơng có nghĩa là khơng thể xử
dụng được nữa, nếu doanh nghiệp có hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn thì có thể tái
sử dụng chúng như một nguồn nước sạch khác. Điều này sẽ giúp tiết kiệm và
bảo vệ nguồn nước sạch đang ngày một khan hiếm.
Trong chương trình giới hạn đồ án này, tơi đã chọn xử lý nước thải công
nghiệp giấy trên địa bàn Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, một nguồn thải tương đối phổ


biến ở Việt Nam hiện nay và đang có xu hướng tăng lên do nhu cầu của thị
trường. Hiện nay, cơng nghiệp sản xuất giấy chiếm vị trí quan trọng trong nền
kinh tế nước ta, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp, dịch vụ khác nhu
cầu về sản xuất giấy ngày càng tăng. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích đạt
được ngành cơng nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề về môi trường. Đặc

biệt trong nước thải nhà máy giấy thường chứa nhiều lignin, chất này khó hịa
tan và khó phân hủy, có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể sống như các hợp
chất Clo hữu cơ. Nguồn nước thải này nếu không xử lý triệt để và thải trực tiếp
ra ngồi mơi trường sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của sinh vật và
sức khỏe của con người. Do đó ơ nhiễm nước thải tại các nhà máy giấy đang
được các nhà khoa học và cơ quan quản lý nhà nước về môi trường đặc biệt
quan tâm. Nhất là nước thải từ các q trình sản xuất bột giấy do đó việc xây
dựng và phát triển ngành công nghiệp phải đi đôi với xử lý ơ nhiểm và thay đổi

Khóa luận xã hội học

công nghệ theo hướng thân thiện với môi trường. Góp phần hạn chế và khắc
phục tình trạng ơ nhiễm mơi trường do nước thải cơng nghiệp nói chung và
nước thải giẩy nói riêng.
Hiểu được các vấn đề đề này nên tôi xin nghiên cứu một giải pháp giúp xử
lý nguồn nước thải trước khi thải ra môi trường, bằng biện pháp dùng chất có
hoạt tính keo tụ nhằm giảm lượng chất có hại cho mơi trường có trong nước thải
và hướng đến việc có thể xử lý một các triệt để nhất để đưa vào xử dụng phục vụ
cho cuộc sống.
Trong đề tài này tơi sẽ trình bày nghiên cứu về phương pháp xử lý nước
thải công nghiệp giấy bằng phương pháp keo tụ tạo bông của hợp chất PAC xuất
phát từ nguồn nhôm phế thải. Nguyên tắc của phương pháp keo tụ là dùng hợp
chất PAC hòa tan vào nước thải để keo tụ, tạo bông các hợp chất gây ô nhiễm
trong nước thải, đặt biệt là chất màu hữu cơ.
Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu điều chế PAC từ nguồn nhôm phế thải
để xử lý nước thải công nghiệp.


Đánh giá hiệu suất xử lý của hợp chất PAC, thông qua các nhu cầu tiêu
chuẩn của nước thải ra mơi trường.

Xây dựng mơ hình điều chế thí nghiệm từ văn phịng thí nghiệm và các
thơng số nghiên cứu điều chế.
Ý nghĩa khoa học của đề tài: Về mặt khoa học thực tiễn, việc xử lý
ngước thải bằng chất keo tụ PAC được các nhà nghiên cứu quan tâm rất nhiều.
Vì cơng nghệ này an tồn và triệt để, có hiệu quả xử lý cao. Đảm bảo các tiêu
chuẩn đầu ra của nước thải khi thải vào mơi trường, góp phần bảo vệ môi
trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. Hạn chế việc xả
nước thải làm suy thối và ơ nhiễm nguồn nước. Ý nghĩa thực tiễn trong xử lý
nước thải là vô cùng quan trọng trong đời sống. Vừa mang lại lợi ích cho kinh tế
do giá thành sản xuất rẻ, vừa mang lại lợi ích cho xã hội lẫn môi trường.
Nội dung nghiên cứu tập trung các vấn đề sau:

Khóa luận xã hội học

• Nghiên cứu xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ, phương pháp
Fenton, trên cơ sở phương pháp thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
trên trong việc xử lý nước thải nước mặt.
• Từ thực nghiệm xác định được các yếu tố thích hợp nhất cho quá trình
keo tụ để xử lý nước thải.
• Áp dụng và quy hoạch hóa thực nghiệm đẻ xác định các thơng số tối ưu
của các quá trình sản xuất chất keo tụ để xử lý nước.
• Đề xuất quy trình cơng nghệ hợp lý cho quá trình xử lý nước.
Kết quả của quá trình nghiên cứu điều chế hợp chất keo tụ PAC
• Điều chế thành cơng hợp chất keo tụ trợ lắng PAC từ lon nhơm phế thải.
• Xác đinh được điều kiện tối ưu để tiến hành điều chế hợp chất keo tụ.
• Khảo sát trực tiếp chất keo tụ trên môi trường nước thải công ghiệp cụ thể
là nước thải công nghiệp giấy.


• Đánh giá hiện trạng và các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình keo tụ nhằm

xác định được hiệu suất xử lý của sản phẩm được điều chế.
Cấu trúc đồ án tốt nghiệp gồm có 3 chương:
• Chương 1: Tổng Quan Lý Thuyết.
• Chương 2: Thực Nghiệm.
• Chương 3: Kết Quả Và Thảo Luận.

Khóa luận xã hội học


c HƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2

>

r

.1. Tông quan vê ngành cơng nghiệp hóa chât
1.1.1. Q trình phát triển ngành cơng nghiệp hóa chât [22,23,24]
1.1.1.1. Vai trị của ngành cơng nghiệp hóa chât
Cơng nghiệp hố chất là một ngành cơng nghiệp nặng tương đối trẻ, phát
triển nhanh từ cuối thế kỉ XIX do nhu cầu cung cấp nguyên liệu cho các ngành
kinh tế và do sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật. Hiện nay cơng
nghiệp hố chất được coi là ngành mũi nhọn trong hệ thống các ngành cơng
nghiệp trên thế giới.
Cơng nghiệp hố chất sử dụng tổng hợp các nguồn nguyên vật liệu tự
nhiên, các phế liệu và chất thải của các ngành sản xuất và đời sống để tạo ra
nhiều sản phẩm mới mà các đặc tính của chúng nhiều khi lại khơng có trong tự
nhiên, góp phần vừa bổ sung cho các nguồn nguyên liệu tự nhiên, vừa có giá trị

Khóa luận xã hội học

sử dụng cao trong đời sống xã hội trên cơ sở sử dụng tài nguyên hợp lý và tiết
kiệm hơn. Cơng nghiệp hố chất có vai trị quan trọng trong nền kinh tế cũng
như trong đời sống của nhân dân. Nó cung cấp nguyên liệu ban đầu hoặc bán
thành phẩm phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là cơng nghiệp nhẹ.
Đối với nơng nghiệp, cơng nghiệp hố chất là địn bẩy để thực hiện q trình
hố học hố, góp phần tăng trưởng sản xuất với năng suất cao, chất lượng sản
phẩm tốt. Cơng nghiệp hố chất cung cấp những vật tư chiến lược cho nơng
nghiệp như phân hố học, thuốc trừ sâu, các loại thuốc chống dịch bệnh, kích
thích sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng, vật ni...
Ngành cơng nghiệp hố chất Việt Nam bắt đầu được xây dựng trên quy
mô lớn từ năm 1954. Trải qua hơn một thập kỷ phát triển nhanh chóng, cơng
nhiệp Việt Nam đã trở thành một nhành kinh tế kỹ thuật độc lập. Năm 1969,
Nhà nước đã quyết định thành lập Tổng cục Hóa chất Việt Nam. Những năm
1980 - 1985 cơng nghiệp hố chất là một trong những ngành thể hiện rõ tính


chủ đạo của công nghiệp quốc doanh. Các doanh nghiệp nhà nước đảm bảo 70%
tổng giá trị sản lượng toàn ngành. Năm 1985, cơng nghiệp hố chất chiếm tỉ
trọng cao trong tồn ngành cơng nghiệp Việt Nam (10,6%). Thời kỳ đổi mới, từ
1986 cơng nghiệp hố chất nước ta phát triển ổn định. Tốc độ tăng trưởng của
ngành cao nhất là thời kỳ 1991-1995, đạt mức 20%/năm, cao hơn tốc độ tăng
trưởng của tồn ngành cơng nghiệp.
Đến tháng 12/1995, Nhà nước đã quyết định thành lập Tổng Cơng ty Hố
chất Việt Nam thuộc B ộ Cơng Nghiệp theo mơ hình tổng công ty mạnh. Năm
năm cuối thế kỷ XX, ngành cơng nghiệp hố chất cũng có tăng trưởng ở tất cả
các thành phần kinh tế. Tổng sản lượng toành ngành hoá chất phân bố như sau:
quốc doanh địa phương chiếm 24%, quốc doanh trung ương chiến 44,8%, doanh
nghiệp có vốn nước ngoài chiếm 20,9%, các thành phần kinh tế khác chiếm
10,3%. ( s ố liệu năm 1998)

Khóa luận xã hội học

1.1.1.2. Đặc điểm kinh tế kỹ thuật

Cơng nghiệp hố chất sử dụng nhiều loại nguyên liệu, khoáng sản, kể cả
phế liệu của các ngành sản xuất khác để chế tạo ra nhiều loại hoá phẩm. Chẳng
hạn như từ muối ăn có thể sản xuất xút và clo, từ vơi và than đá chế tạo ra
cacbua canxi, từ apatít, phơtphoric sản xuất ra phân lân, tận dụng xỉ lò cao để
sản xuất benzen, phenol, hay từ cành, ngọn cây có thể chế ra rượu... Do vậy,
ngành cơng nghiệp hố chất thường được phân bố ở nhiều nơi.
Cơng nghiệp hố chất có nhu cầu rất lớn về nhiên liệu, năng lượng và
nguồn nước. Ví dụ để sản xuất ra 1 tấn sợi nhân tạo, phải cần từ 7 đến 10 tấn
nhiên liệu, 8.000 đến 15.000 kwh điện và từ 1.200 đến 2.000 m3 nước. Việc sản
xuất cao su nhân tạo, amôniắc cũng tương tự như thế. Một số sản phẩm của
ngành công nghiệp hoá chất là những chất độc hại, chuyên chở xa nguy hiểm và
bất tiện (như H2SO4, xút, Clo) thì cần được phân bố ngay tại vùng tiêu thụ. Bên
cạnh đó, ngành cơng nghiệp hố chất thường được phân bố gần các trung tâm


cơng nghiệp cơ khí, cơng nghiệp nhẹ vì một số ngành này tiêu thụ nhiều hố
phẩm. Các xí nghiệp cơng nghiệp hố chất có mối liên hệ rất khăng khít với
nhau trong việc sử dụng thành phẩm và sản phẩm phụ của nhau. Ví dụ như nhà
máy phân lân sử dụng H2SO4 của nhà máy sản xuất H2SO4, nhà máy sơn sử
dụng xỉ quặng pyrit của nhà máy phân lân... Trong nhiều trường hợp, các nhà
máy hoá chất này sử dụng hoá phẩm của các nhà máy hoá chất khác để sản xuất
ra hàng trăm sản phẩm mới. Các xí nghiệp hố chất nói chung, ít nhiều đều gây
ơ nhiễm và độc hại cho mơi trường (khơng khí, nguồn n ư ớ c.). Vì vậy, khi xây
dựng các nhà máy cần chú ý hệ thống xử lí các chất độc hại để bảo đảm vệ sinh,
sức khoẻ cho cộng đồng dân cư.

1.1.1.3. Tình hình sản xuất và phân bố
Cơng nghiệp hoá chất là tập hợp của nhiều phân ngành mà quy trình cơng
nghệ chủ yếu dựa trên các phản ứng hố học phân tích và tổng hợp. Nó bao gồm

Khóa luận xã hội học

3 phân ngành chính với rất nhiều các sản phẩm khác nhau.

Nhuộm, các chất tẩy rửa (được sử dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp, nhất là cơng nghiệp dệt), phân bón, hố chất bảo vệ thực vật được phân
bố ở cả các nước phát triển và đang phát triển.
Phân ngành hoá tổng hợp hữu cơ bao gồm các sản phẩm chính là sợi hố
học, cao su tổng hợp, các chất dẻo, nhựa PVC, các chất thơm, phim ả n h . s ợi
hoá học được sử dụng nhiều trong công nghiệp dệt để thay thế một phần nguyên
liệu sợi tự nhiên. Cao su tổng hợp chủ yếu để sản xuất săm lốp xe máy, ô tô,
máy b a y . Về sản xuất cao su tổng hợp, so với sản lượng của thế giới (9,5 triệu
tấn), Hoa Kỳ chiếm 25%, Nhật 16,7%, Nga 7,8%, Trung Quốc 7,7%, CHLB
Đức 7 ,6 % .
Việc sản xuất chất dẻo đạt được nhiều tiến bộ với tính năng ngày càng cao
nhờ cải tiến phương pháp chế biến. Hiện nay trên thế giới, nhiều nước đã tạo ra
các loại chất dẻo có độ xốp cao để làm màn lọc, các chất dẻo không thấm để bao