báo cáo công nghệ xử lý nước thải khử trùng nước thải xử lý nước thải trong cn luyện kim gia công kim loại

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.31 MB, 50 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

---***---BÁO CÁO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢIĐề tài:

1. Khử trùng nước thải2. Xử lý nước thải trong CN luyện kim/Gia công kim loại

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Đinh Thị Lan Anh Nhóm: 7 Lớp: 137176Thành viên:1. Trần Thanh Bảo 20181340

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU...4

CHƯƠNG I: KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI...5

1.KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ...5

1.1 Phương pháp nhiệt...5

1.1.1 Nguyên lý và cách tiến hành...5

1.1.2 Ưu nhược điểm...5

1.2 Phương pháp sử dụng tia UV...5

1.2.1 Nguyên lý, cơ sở khoa học...6

1.2.2 Cấu tạo máy khử trùng bằng tia UV...6

2.1.1 Khái niêm về Ozone...13

2.1.2 Phương pháp tạo Ozone trong tự nhiên...14

2.1.3 Phương pháp tạo Ozone nhân tạo...14

2.1.4 Tác dụng của Ozone trong xử lý nước thải...15

2.1.5 Hệ thông khử trùng nước trong bể chứa bằng Ozone...16

2.1.6 Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp...17

2.2 Khử trùng bằng Clo và hợp chất của Clo...18

2.2.1 Khái niệm về Clo...18

2.2.2 Tác dụng của Clo và hợp chất của Clo trong xử lý nước thải...19

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng...19

2.2.4 Lượng Clo dư trong quá trình khử trùng...21

2.2.5 Bể khử trùng nước thải bằng Clo...22

2.2.6 Ưu và nhược điểm của quá trình khử trùng...23

2.2.7 Tổng kết các phương pháp khử trùng nước thải...24

2

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG II: XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP LUYỆN KIM VÀ GIA CÔNG KIM LOẠI. .25

3 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LUYỆN KIM...25

3.1 Giới thiệu chung...25

3.2 Cơng nghệ luyện kim,gia cơng kim loại và đặc tính nguồn nước thải...25

3.3 Công nghệ luyện gang và thép...27

3.3.1 Luyện thép...28

3.3.2 Công nghệ luyện kim đen...30

3.3.3 Công nghệ luyện kim màu và các nguồn thải...34

3.3.4 Công nghệ gia công kim loại...38

4 Phương pháp xử lý nước thải luyện kim và gia cơng kim loại...39

4.1 Phương pháp kết tủa hóa học...39

4.2 Phương pháp trao đổi ion...41

4.3 Phương pháp điện hóa...42

4.3.1 Oxi hóa catot và khử anot...43

4.3.2 Phương pháp keo tụ điện hóa...44

4.3.3 Phương pháp tuyển nổi bằng điện...46

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

MỞ ĐẦU

Khử trùng là một khâu quan trọng cuối cùng trong hệ thống xử lý nước sinh hoạt. Sauquá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi sinh vật đã bị giữlại. Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước. Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khẩun gây bệnhnguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải. Nướcthải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn /ml.Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải khơng phải là vi trùng gây bệnh nhưng khơngloại trừ khả năng có vi khuẩn gây bệnh. Khi xả ra nguồn nước cấp, hồ bơi, … thì sẽ lantruyền bệnh rất lớn. Vì vậy cần phải tuyệt trùng nước thải trước khi xả ra ngoài.

Luyện kim là điều chế các kim loại, hợp kim theo yêu cầu từ quặng hoặc các nguyên liệukhác nhau. Ngành luyện kim tại Việt nam vẫn là một ngành còn non trẻ, nhưng với đặctrưng là một đất nước giàu tài nguyên khoáng sản, ngành luyện kim hiện nay đang học hỏitrên con đường phát triển.

Với mỗi loại quặng lại có một phương pháp tách kim loại riêng, đồng thời, với mỗi kimloại hay hợp kim cần sản xuất thì lại có phương pháp riêng, vì vậy, nước thải của mỗi nhàmáy luyện kim khác nhau sẽ khác nhau cả về chất lẫn về lượng. Nước thải từ ngành côngnghiệp luyện kim rất khó xử lý vì bao gồm nhiều hóa chất độc hại như phenol, xyanua,amonia, dầu, kim loại nặng và một số chất hữu cơ khác.

Đó là một trong những vấn đề doanh nghiệp sản xuất đều lo lắng. Nếu nước thải khôngđược xử lý một cách hiệu quả và đúng tiêu chuẩn quy định sẽ có hàng tấn chất thải thải ramôi trường nước gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và sinh vật dưới nước. Vìvậy cần phải nghiên cứu kỹ về nguồn gốc, đặc tính để từ đó áp dụng các phương pháp,cơng nghệ xử lý phù hợp nhằm xử lý triệt để nguồn nước thải trước khi xả ra nguồn tiếpnhận.

4

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

CHƯƠNG I: KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI

1. KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ.

- Đun sôi nước từ 15 – 20 phút.

- Giữ nước nguội trong vòng 2 giờ ở nhiệt độ 35 độ C và tiến hành đun sôi lại từ 15 -20 phút (làm cho vi khuẩn bị sốc nhiệt).

1.1.2 Ưu nhược điểm.

Ưu điểm:

- Đơn giản, dễ thực hiện.

- Không tạo ra các sản phẩm phụ, an toàn.Nhược điểm:

- Hiệu suất thấp, tốn năng lượng, chi phí lớn.- Chỉ áp dụng cho quy mơ nhỏ hoặc phịng thí nghiệm.

1.2 Phương pháp sử dụng tia UV.

5

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

1.2.1 Nguyên lý, cơ sở khoa học.

Năng lượng của tia UV có thể truyền qua lớp màng và tác động đến cấu trúc nhân tố di truyền của vi sinh vật ( DNA) , khiến chúng bị bất hoạt hoặc là chết.

Hình 1: Cơ chế tác động của tia UV đến vi sinh vật.

1.2.2 Cấu tạo máy khử trùng bằng tia UV

Cấu tạo máy khử trùng nước bằng tia UV gồm 2 phần chính đó là nguồnphát tia UV (thường là đèn phát điện thuỷ ngân áp suất cao và ống đèn), đượcbọc kín lại bởi lớp vỏ. Nước thải sẽ đi qua vùng này và được khử trùng bởi tiaUV.

1.2.3 Các thông số quan trọng.

Hình 2: Cấu tạo máy khử trùng bằng UV.

6

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Bước sóng thường được sử dụng: 200-300nm, trong đó bước sóng 254nm là bước sóng có tác dụng khử trùng cao nhất.

Thời gian chiếu: 10- 30s, tuỳ thuộc vào loại vi khuẩn, độ chịu đựng của vi khuẩn, chiều dày của nước…

Độ dày của nước: tối đa là 15cm, nếu độ dày lớn hơn, việc chiếu tia UV trở nên kém tácdụng.

Liều lượng chiếu = Cường độ x thời gian: đây là chỉ số quan trọng nhất trong khử trùng nước thải bằng UV.

Bảng 1: Liều lượng UV (mJ/cm ).2

1.2.4 Yếu tố ảnh hưởng.

Độ đục của nước: nếu nước thải có độ đục lớn hơn 30mg/l thì phương pháp khử trùngbằng UV có tác dụng kém.

Nhiệt độ: Nhiệt độ từ 30- 55 C là phù hợp nhất cho việc khử trùng bằng UV.o

Mật độ của vi khuẩn, sức chịu đựng của vi khuẩn: đây là một yếu tố khá quan trọng, cần có kinh nghiệm cũng như kiến thức về vi sinh vật để có thể xác định liều lượng chiếu chuẩn nhất

Hiệu điện thế của đèn UV: nếu giảm đi 10% điện áp thì hiệu suất khử trùng giảm 10-15%.

7

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 4: Hệ thống khử trùng UV trước và khi hoạt động.

1.2.5 Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Hiệu quả trong việc làm bất hoạt hầu hết các loại virus, bào tử và sinh vật.- Khơng để lại tác động có thể gây hại cho con người hoặc đời sống thủy sinh (an tồn & thân thiện với mơi trường).

- Thân thiện & dễ dàng với người vận hành.

- Không yêu cầu không gian lớn như một số các thiết bị khác.- Thời gian nước tiếp xúc ngắn, nhưng mang lại hiệu quả cao.

- Khơng để lại tồn dư hóa chất độc hại/ hoặc vấn đế ăn mòn kim loại như các phương pháp khử trùng hóa học.

Nhược điểm:

- Chi phí ban đầu cao.

- Chất lượng nước thải (đầu vào) ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu suất khử trùng của tia UV.

- Độ đục và tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải có thể làm cho việc khử trùng bằng tia UV không hiệu quả.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

- Hiệu quả của quá trình khử trùng bằng tia UV chịu ảnh hưởng của lượng nước chạy qua và thời gian tiếp xúc trực tiếp với ánh đèn (liều lượng).

- Một số vi khuẩn chỉ có thể bị bất hoạt chứ khơng chết.

1.3 Phương pháp siêu lọc.

Vi sinh vật thường có kích thước từ 1-2 micromet. Bởi vậy, để có thể loạibỏ hoàn toàn vi sinh vật trong nước thải phải sử dụng lớp lọc có kích thước nhỏhơn 1 micromet. Lớp lọc được làm từ các tấm sứ, tấm sành và có lỗ lọc vơ cùngnhỏ. Nhờ phương pháp lọc này mà một lượng lớn lớp cặn có kích thước lớn hoặclớp cặn lơ lửng trong nước được giữ lại hoàn tồn.

Ưu điểm:

- Khử trùng tuyệt đối, tách các chất ơ nhiễm dựa trên kích thước.- Loại bỏ nhiều loại vi sinh vật.

- Khả năng lưu thơng cao.

- Quy trình điều khiển, vận hành lắp đặt tự động.

- Dễ dàng, quá trình làm sạch, sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất thuận tiện.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Vi sinh vật, chất ô nhiễm, bùn hoàn toàn bị giữ lại tại bề mặt màng MBR.Đồng thời chỉ có nước sạch mới qua được màng. Phần nước trong được bơm hútra ngoài, phần bùn nằm lại trong bể và định kỳ tháo về bể chứa bùn.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hình 5: Màng lọc MBR. Một số ưu điểm vượt trội của màng lọc MBR.

- Tăng hiệu qủa xử lý sinh học 10-30%.

- Kích thước các lỗ rng cc k nh, t 0,01 ữ 0,2àmLoi b tt cả vi khuẩn, vi sinh vật có kích thước nhở, các khuẩn coliform, khuẩn E-Coli.

- Hệ thống tinh gọn, dễ quản lý do có ít cơng trình đơn vị.

1.4 Phương pháp sử dụng sóng siêu âm.

Siêu âm là sóng âm có tần số trên 20.000 Hz. Nó có tính định hướngtốt, khả năng xuyên thấu mạnh, dễ dàng thu được năng lượng âm thanh tập

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

trung hơn và có thể truyền đi một quãng đường dài trong nước.

Khử trùng nước thải bằng sóng siêu âm sử dụng sự chuyển động củasóng siêu âm để tác động và loại bỏ các chất ô nhiễm và vi khuẩn trongnước, phá vỡ các kết tụ trong nước thải. Nó có đặc điểm là độ sạch cao vàtốc độ làm sạch nhanh.

1.4.1 Nguyên lý hoạt động:

Khi sóng siêu âm cường độ cao được kết hợp thành chất lỏng, cácsóng âm thanh truyền vào các phương tiện chứa chất lỏng dẫn đến xen kẽcác chu kỳ áp suất cao và áp suất thấp, với mức giá tùy thuộc vào tần số.Trong chu kỳ áp suất thấp, sóng siêu âm cường độ cao tạo ra bong bóngchân khơng nhỏ hoặc khoảng trống trong chất lỏng. Khi các bong bóng đạtđược một khối lượng mà tại đó họ khơng cịn có thể hấp thụ năng lượng,chúng sụp đổ dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao (giai đoạn nén). Hiệntượng này được gọi là Cavitation. Điều này giúp bong bóng phá vỡ và phávỡ thành tế bào của các sinh vật, giết họ một cách hiệu quả.

Hình 6: Nguyên lý tác động của sóng siêu âm.Ưu điểm

- Dịng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm trong 2khoảng thời gian trên 5 phút có khả năng tiêu diệt tồn bộ vi sinh vật trong nước.

- Độ sạch cao và tốc độ làm sạch nhanh.

Nhược điểm:

- Việc lắp đặt và sử dụng phương pháp này lại khá phức tạp và việc vận hành cũng gặp nhiều khó khăn.

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

2 KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI THEO PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

2.1 Khử trùng bằng Ozone

2.1.1 Khái niêm về Ozone

Ozone (O3) là một dạng thù hình của ơxy, trong phân tử của nó chứa bangun tử ơxy thay vì hai như thông thường.

Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn ozone là một chất khí có màu xanh nhạt. Ozone hóa lỏng màu xanh thẫm ở -112 °C, và hóa rắn có màu xanh thẫm ở -193 °C. Ozone có tính ơxy hóa mạnh hơn ơxy, do nó khơng bền, dễ dàng bị phân hủy thành ơxy phân tử và ơxy ngun tử.

Ví dụ: O3 -> O2 + O

O3 dễ dàng oxi hóa iodua đến iốt tự do: O3 + 2KI + H2O → I2 + O2 + 2 KOHGiấy tẩm dung dịch iodua kali và hồ tinh bột (giấy iốt tinh bột) chuyển ngay thành màu xanh khi có mặt ozone trong khơng khí, nhưng nó kém bền hơn oxy, dễ bị phân hủy thành oxy thường theo phản ứng: 2O3 → 3O2

Ozone (O3) Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn ozone là một chấtkhí có màu xanh nhạt. Ozone hóa lỏng màu xanh thẫm ở -112 °C, và hóa rắn có màu xanh thẫm ở -193 °C. Ozone có tính ơxy hóa mạnh hơn ơxy, do nó khơng bền, dễ dàng bị phân hủy thành ôxy phân tử và ôxy nguyên tử.

Ví dụ: O3 -> O2 + O

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

O3 dễ dàng oxi hóa iodua đến iốt tự do: O3 + 2KI + H2O → I2 + O2 + 2KOH

Giấy tẩm dung dịch iodua kali và hồ tinh bột (giấy iốt tinh bột) chuyển ngaythành màu xanh khi có mặt ozone trong khơng khí, nhưng nó kém bền hơn

oxy, dễ bị phân hủy thành oxy thường theo phản ứng: 2O3 → 3O2Ozone (O3) là một chất độc có khả năng ăn mịn và là một chất gây ơ nhiễm chung. Nó có mùi hăng mạnh. Nó tồn tại với một tỷ lệ nhỏ trong bầu khí quyển Trái Đất. Nó có thể được tạo thành từ O2 do phóng tĩnh điện, tia cực tím, ví dụ như trong các tia chớp, cũng như bởi tác động của bức xạ điện từ trường cao năng lượng. Ozone được điều chế trong máy ozone khi phóng điện êm qua ơxi hay qua khơng khí khơ, tinh khiết. Trong thiên nhiên, ozone được tạo thành khi có sự phóng điện trong khí quyển (sấm, sét)tạo thành khi có sự phóng điện trong khí quyển (sấm, sét)

2.1.2 Phương pháp tạo Ozone trong tự nhiên

Trong tự nhiên Ozone được tạo ra theo hai cách. Cách thứ nhất là sấm,sét phóng điện trong khí quyến, đánh vào khơng khí tạo ra Ozone từ Oxy. Cách thứ hai là tia UV có bước sóng ngắn 185nm chiếu vào Oxy để tạo ra một lượng Ozone rất nhỏ, chỉ khoảng 0.01 – 0.1 %.

2.1.3

Phương pháp tạo Ozone nhân tạo

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Sử dụng máy phóng điện: Những chiếc máy này tạo ra ơzơn bằngcách lấy ơxy và buộc nó đi qua một điện trường lớn. Điện áp cao phân táchcác phân tử oxy thành các nguyên tử đơn lẻ. Các nguyên tử này sau đó gắnvới các phân tử O2 khác trong khơng khí để tạo thành ozon (O3).

Một vài ưu điểm của việc sử dụng phương pháp phóng điện là nó tạora sản lượng ôzôn ổn định,nồng độ cao, loại bỏ chất hữu cơ (mùi) nhanhchóng và nó rất lý tưởng cho các ứng dụng xử lý nước.

Sử dụng đèn UV: Quá trình tạo ozone này tương tự như cách bức xạtia cực tím của mặt trời phân tách O2 để tạo thành các nguyên tử oxy riênglẻ. Tia UV thay đổi oxy thành ozon khi bước sóng ở bước sóng 160-240 nm(nanomet) chạm vào nguyên tử oxy. Phân tử (O2) tách thành hai nguyên tử(O) kết hợp với một phân tử oxy khác (O2) để tạo thành ozon (O3). Tuynhiên quá trình này được coilàkémhiệu quả hơn so với phóng điện hàoquang.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

2.1.4 Tác dụng của Ozone trong xử lý nước thải

Tác dụng của ozone trong khử trùng nước thải đến từ tính chất oxi hóamạnh. Các phân tử ozone trước hết hịa tan vào nước, sau đó tấn công trựctiếp bề mặt của vi sinh vật và phá hủy thành tế bào của chúng. Từ đó các tếbào vi khuẩn mất đi tế bào chất của nó và khơng thể hoạt động lại được nữa.Ozone có thể tạo ra sự phân hủy oxy hóa của nhiều chất hữu cơ và để lạinhiều hợp chất dễ phân hủy sinh học hơn. Sau q trình oxy hóa hồn tồn,ngun tử oxy thừa bị phân hủy và chỉ còn lại oxy.

Bên cạnh đó, ozone có thể oxy hóa các ion kim loại như Fe(II), Mn(II)hoặc As(III) tạo ra các oxit rắn khơng hịa tan có thể dễ dàng tách ra khỏinước bằng cách lọc hoặc lắng.

2.1.5 Hệ thông khử trùng nước trong bể chứa bằng Ozone

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Nước thải sau khi đã xử lý bậc 1 và bậc 2 thì được đưa vào bể chứa đểbắt đầu quá trình khử trùng hay tiêu diệt, phá hủy các vi sinh vật. Nướctrong bể chứa được đưa qua bơm để kiểm soát mức độ nước. Đồng hồ ápsuất trong hệ thống để kiểm soát áp suất nước trong bể. Sau đó, nước đượcđưa qua bộ trộn khí Ejector, kết hợp với Ozone được đưa vào bằng máy tạoOzone để loại bỏ các vi khuẩn trong nước, phân hủy các chất bẩn vô cơ, khửmùi cho nước. Cuối cùng nước được đưa về lại bể chứa rồi lại lặp lại qtrình như vậy để khử trùng sạch nhất có thể.

Bộ trộn khí Ejector được sử dụng cùng với máy ozone để nâng caokhả năng xử lý vi khuẩn, kim loại trong nước. Ejector có khả năng phối trộnkhí cao để tăng chỉ số DO trong nước. Từ đó, hiệu suất khử sắt của các hệthống hay các vật liệu lọc được tăng lên gấp nhiều lần. Cụ thể theo đánh giáhiệu suất có thể tăng từ 300 – 400% so với các phương pháp thông thường.

2.1.6

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp

- Ozone được tạo ra tại chỗ, vì thế ít có vấn đề về an tồn liên quan đến q trình vận chuyển và xử lý.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Khả năng diệt trùng của dicloramin thấp hơn so với monocloramin khoảng 3-5lần và thấp hơn so với clo từ 20-25 lần.

Lượng clo hoạt tính được tính bằng tổng lượng clo hoạt tính tự do với lượng clohoạt tính liên kết. Căn cứ vào thơng số này có thể tính tốn ra được lượng clo thíchhợp đưa vào hệ thống.

2.2.4

Lượng Clo dư trong quá trình khử trùng

Để quá trình khử trùng được đạt tiêu chuẩn thì sau khi khử trùng cần giữ lại1 lượng clo dư thích hợp để tránh sự tái nhiễm bẩn của đường ống phân phối. Do khả năng diệt trùng của clo hoạt tính tự do và clo hoạt tính liên kết làkhác nhau nên dư lượng clo cần thiết của chúng trong nước cũng là khác nhau tùythuộc vào độ pH

Chlorine tự do: là lượng chlorin dư trong nước tồn tại dưới dạng khí hịa tan(CL2) axit hypochlorous (HOCl) và / hoặc ion hypochlorite (OCl-).

Chlorine liên kết: là lượng chlorine dư tồn tại trong nước kết hợp hóa họcvới amoniac hoặc amin hữu cơ có thể tìm thấy trong nước tự nhiên hoặc bị ônhiễm.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Chlorine tổng: là tổng của clo tự do và liên kết. Khi clo hóa hầu hết cácnguồn cung cấp nước uống được, clo tổng số về cơ bản bằng clo tự do vì nồng độamoniac hoặc các hợp chất nitơ hữu cơ (cần thiết để tạo thành clo kết hợp) sẽ rấtthấp. Khi chloramines có trong nguồn cung cấp nước của thành phố, tổng clo sẽcao hơn clo tự do.

=> Từ đây có thể thấy để khử trùng bằng clo hiệu quả thì nên tiến hành khi nướccó độ pH thấp.

2.2.5 Bể khử trùng nước thải bằng Clo

Bể khử trùng là một loại bể trong công nghệ xử lý nước thải. Ở giai đoạnnầy nước thải sẽ được tập trung xử lý sau quả trình lắng, lọc, cân bằng pH nhằmdiệt các mầm móng vi khuẩn, vi sinh vật gây bệnh trước khi xả ra môi trường tiếpnhận.

Nguyên lý hoạt động:

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Bể tiếp nhận: Nước thải từ các nguồn tập trung, được bơm về bể chứa. Ởgiai đoạn nầy sẽ bố trí thiết bị lọc rác để lọc bỏ rác kích cỡ lớn. Sau đó chảy qua bểtách dầu, mỡ nhằm loại bỏ các váng mỡ nổi trên bề mặt nước.

Bể điều hòa: Nước thải sẽ được điều hòa lại về thành phần, nồng độ và lưulượng. Đồng thời dùng các biện pháp để giảm mùi hôi thối cũng như các chất hữucơ lơ lửng.

Bể Anoxic và bể sinh học hiếu khí: diễn ra quá trình phân hủy hợp chất hữucơ, các chất ơ nhiễm. Chuyển hóa thành các loại khí ít gây ơ nhiễm.

Sau khi hồn thành các công đoạn, nước thải sẽ chảy vào bể sau cùng chính là bểkhử trùng.

Bể khử trùng: Nước thải sẽ được tiếp tục xử lý, loại bỏ các vi sinh vật theonguyên lý hoạt động của các phản ứng tác dụng hóa chất khử trùng.

Chúng ta sẽ châm Clo theo lượng tính tốn thích hợp.

2.2.6

Ưu và nhược điểm của quá trình khử trùng

Ưu điểm :

- Đạt hiệu quả so với mức chi phí bỏ ra.

- Nếu dùng ở mức phù hợp sẽ không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người,và ít mang đến tác dụng phụ

- Clo dư trong nước thải tránh gây tái nhiễm bẩn đường ống.- Đạt hiệu quả đối với một phổ rộng các vi sinh vật gây bệnh.- Có thể linh hoạt kiểm sốt liều lượng clo.

- Có thể loại bỏ một số mùi độc hại trong quá trình khử trùng.

- Clo dư trong nước có mùi rất khó chịu

- Clo là một chất nguy hiểm, nếu vượt mức an tồn thì clo trong nước dễ dàngảnh hưởng tới sức khỏe.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

2.2.7

Tổng kết các phương pháp khử trùng nước thải

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

CHƯƠNG II: XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONGCƠNG NGHIỆP LUYỆN KIM VÀ GIACÔNG KIM LOẠI

3TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LUYỆN KIM3.1 Giới thiệu chung

Từ trước đến nay, ô nhiễm môi trường trong các hoạt động luyện kim luôn làvấn đề nan giải, được dư luận đặc biệt quan tâm. Thời gian gần đây với sự đòi hỏi bức thiết của toàn xã hội, ý thức về bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm trong các cơ sở luyện kim đã được nâng lên rõ rệt.

Nước - nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù lượng nước chiếm hơn 97% bề mặt trái đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinhhoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiếm khoảng 3%. Nhưng hiện nay nguồn nước này đang bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân chính là do hoạt động sản xuất và ý thức của con người. Việc khan hiếm nguồn nước ngọt đã và đang gây ra hậu quả hết sức nghiêm trọng đến môi trường, hệ sinh thái, các lồi sinh vật, trong đó có con người, tiềm ẩn nguy cơ chiến tranh.

Cơng nghiệp luyện kim là ngành cơng nghiệp có tỷ trọng tăng trưởng kinh tếcao. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này luôn phát sinh nguồn nước thải gây ô nhiễm môi trường sinh thái khá trầm trọng. Vì vậy, nước thải trong những ngành công nghiệp trên cần phải được nghiên cứu kỹ về nguồn gốc, đặc tính để từ đó áp dụng các phương pháp, công nghệ xử lý phù hợp nhằm xử lý triệt để nguồn nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.

3.2 Công nghệ luyện kim,gia cơng kim loại và đặc tính nguồn nước thải

Luyện kim là lĩnh vực khoa học kĩ thuật và ngành công nghiệp điều chế các kim loại từ quặng hoặc từ các nguyên liệu khác, chế biến các hợp kim, gia công phôi kim loại bằng áp lực, bằng cách thay đổi các thành phần hoá học và cấu trúc để tạo ra những tính chất phù hợp với yêu cầu sử dụng.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Luyện kim xuất hiện từ thời xa xưa (luyện đồng), còn từ giữa thiên niênkỷ TCN 2 , đã có luyện sắt từ quặng.

Kim loại và hợp kim của chúng là vật liệu quan trọng trong các ngànhcơng nghiệp như đóng tàu, cơ khí chính xác, quang học, điện tử, hàng không vàgia công kim loại, sản xuất phục vụ cho công nghiệp và gia đình.

Cơng nghệ luyện kim bao gồm luyện kim đen và luyện kim màu để tạora hợp kim chứa sắt và không chứa sắt.

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của q trình cơng nghiệp hố đất nước,chất thải công nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về khối lượng, đa dạng vềchủng loại, địi hỏi phải có nhận thức đúng đắn và đầu tư thích đáng cho vấn đềxử lý. Cơng nghiệp khai thác khống sản và luyện kim là những ngành cơngnghiệp có tỷ trọng tăng trưởng kinh tế cao. Tuy nhiên, ngành công nghiệp nàyluôn phát sinh nguồn nước thải gây ô nhiễm môi trường sinh thái khá trầmtrọng.

Vì vậy, nước thải trong những ngành cơng nghiệp trên cần phải đượcnghiên cứu kỹ về nguồn gốc, đặc tính để từ đó áp dụng các phương pháp, cơngnghệ xử lý phù hợp nhằm xử lý triệt để nguồn nước thải trước khi xả ra nguồntiếp nhận.

Hình 3.1 Quá trình luyện kim

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

3.3

Công nghệ luyện gang và thép

Gang và thép là hợp kim chứa sắt với thành phần cacbon khác nhau, trong gang thành phần cacbon lớn hơn 2% và trong thép thành phần cacbon nhỏ hơn 2%.

Nguyên liệu để luyện gang bao gồm:

- Than cốc hay than nhiệt luyện vừa đóng vai trị làm nhiệm vụ cung cấp nhiệtnăng cho quá trình nung quặng vừa cung cấp thành phần cacbon cho gang.Than sau khi cốc hóa được đưa vào luyện gang thường có thành phần: chấtbốc từ 0.9 đến 1.25%; lưu huỳnh từ 0.5 đến 2%; photpho dưới 1%; nhiệt trịtừ 7800 đến 8000kcal/kg.

- Quặng sắt có thành phần chủ yếu là các oxit sắt và cacbonat sắt, còn lại là cáctạp chất ở dang oxit như Al2O3, CaO, Na O, K O, SiO , các hợp chất của222mangan, crom và các chất như lưu huỳnh, photpho,…

- Chất trợ dung (hay chất chảy) thường là đá vơi, hồng thạch, đolomit. Mục đích kết hợp với các tạp chất khó chảy ở dạng oxit thành hợp chất dễ chảy để tách ra khỏi gang dưới dạng xỉ lỏng khi nung chảy quặng

Hình 3.2 Sơ đồ các công đoạn sản xuất gang thép

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Không khí nóng cung cấp oxi cho q trình nung chảy quặng. Sơ đồ công nghệ luyện gang và các nguồn chất thải được thể hiện trên Error: Reference source not found. Quặng sắt được đưa qua các khâu sàng, tuyển để loại bỏ đất, đá, quặng kẽm chất lượng, sau đó được rửa sạch bằng nước vơi với mục đích loại bỏ cát, đất, tạp chất còn bám vào quặng. Quặng được đưa vào nung ở lò cao cùng các nguyên liệu khác như chất trợ dung, than cốc với nhiệt độ từ 1350 đến 1600 C. Gang chảy 0được đổ khuôn, làm nguội để tạo sản phẩm gang thỏi.

3.3.1Luyện thép

Thép là hợp kim trên cơ sở sắt có chứa ≤ 2% C, ngồi ra cịn chứa lượng nhỏcác nguyên tố như Si, Mn, P và S. Như vậy, so với gang, thép chứa các nguyên tố Si, Mn, P và S thấp hơn nhiều. Vì thế thép có độ bền, tính dẻo dai, khả năng biến dạng tốt nhưng lại có nhiệt độ chảy cao hơn.

Gang 3.0 – 4.2 0.3 – 2.5 0.5 – 1.5 0.1 – 2.2 0.02 – 0.12 Còn lại

Thép 0.05 – 1.5 0 – 0.5 0.3 – 1.5 < 0.05 < 0.05 Còn lại

Bảng 3.1 Thành phần (%) của gang lò cao và thép

Q trình hố lý trong luyện thép: q trình chế tạo thép, trong phối liệu

thường có gang lị cao (70 – 100% gang lỏng lò cao trong quá trình luyện thép lịthổi LD, tới 30 – 40% gang lỏng trong q trình luyện thép lị điện hồ quang,… trừtrường hợp nấu lại các mác thép từ các phối liệu thép cùng loại). Do đó, có thể nói:q trình luyện thép là quá trình chuyển biến hợp kim trên cơ sở sắt có chứa cácnguyên tố C, S, Mn, P và S từ giới hạn cao đến giới hạn thấp. Muốn thực hiện quátrình này, phải đốt cháy các nguyên tố đã nêu nhờ các phản ứng oxy hoá. Nguồncung cấp oxy chủ yếu cho lị Mactanh là khí lò, cho lò LD là oxy, cho lò điện hồquang là quặng sắt. Sản phẩm trung gian của các chất oxy hố là FeO. Q trìnhoxy hố các ngun tố đã nêu được diễn tả bằng các phương trình sau:

Si + 2 FeO →2 Fe + SiO + Q 21Mn + FeO → Fe + MnO + Q 2Các oxit SiO và MnO tạo ra sẽ liên kết với nhau trong xỉ. 2

C + FeO → Fe + CO – Q 3Khí CO sẽ thốt ra ngồi khí quyển.

2 P + 5 FeO + 4 CaO → 5 Fe + 4CaO.P2O5 + Q 4Lượng 4CaO.P2O5 tạo ra được giữ trong xỉ.

Quá trình khử P theo phương trình đã nêu được thực hiện trong xỉ với điềukiện là:

- Lượng FeO trong xỉ nhiều

</div>