Hấp phụ than hoạt tính trong xử lý nước cấp

Hấp phụ than hoạt tính trong
xử lý nước cấp.
Mục lục:
•
I. Giới thiệu về than hoạt tính.
•
II. Ứng dụng than hoạt tính trong nước cấp.
•
III. Kết luận.
I. Than hoạt tính
•
1. Than hoạt tính là một chất gồm chủ yếu là nguyên
tố cacbon.
•
Nguyên liệu: chất hữu cơ: than củi, vỏ đâu, vỏ dừa,…
2. Đặc điểm.
•
Cấu tạo: thành phần của than hoạt tính bao gồm các
nguyên tố: 88%C, 6-7%O, 0.5%H, 0.5%N, 1.0%S.
•
Hình dạng: thường ở dạng hạt và dạng bột.
a. Diện tích bề mặt của than hoạt tính: cứ 1 gram
sẽ có bề mặt khoảng 500-2500 m
2
.
b. Cấu trúc tinh thể.
c. Cấu trúc xốp.
d. Cấu trúc hóa học của cacbon bề mặt.
e. Độ chua bề mặt của cacbon.
f. Tính kỵ nước.
II. Ứng dụng than hoạt tính trong

nước cấp.
•
Sự hấp thu của than
hoạt tính đối với các
kim loai nặng như
As,Hg.Cd,Pb…
•
Các kim loại nặng
trong nước gây ảnh
hưởng lớn đến sức
khỏe của con người
khi sử dụng nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu
Hg(II) của than hoat tính.
•
a. Thủy ngân.
Sự ảnh hưởng của pH đến sự hấp thu của than hoạt tính
đối với Hg(II)
Ảnh hưởng của pH tới sự hấp thu As của
than hoạt tính
•
b. Arsen
Ảnh hưởng của pH tới sự hấp thu Pb của
than hoạt tính.
•
c. Chì
Loại bỏ cadmium ra khỏi nước bằng phương pháp
hấp phụ
- Cadmium là một kim loại độc hại được tìm thấy ở các nhà máy nấu và
tinh chế quặng kẽm hoặc sản xuất pin.

- Số lượng hút bám cd(II) rất nhỏ tại giá trị PH<3 nhưng tăng đáng kể tại
PH>8.
- Bằng cách tăng liều lượng carbon,việc tăng liều lượng cadmium có thể
tăng lên 3 lần .
Ở nồng độ thấp thì cadmium được
hấp phụ tối đa
Hấp phụ tăng mạnh trong khoảng
PH 3-5 và đạt giá trị không đổi
ở PH cao hơn.
Than hoạt tính hấp phụ các hợp chất phenol
Phenol và dẫn xuất của nó như phenolmethyl.ethylphenol
và dimethylphenol và tạo thành một nhóm các chất gây ô
nhiễm.chúng luôn hiện diện trong nước thải.
Khả năng hấp thụ của than hoạt tính phụ thuộc vào diện
tích bề mặt và lỗ rỗng khí của cacbon
Sự hiện diện của phenol trong nước uống sẽ sinh ra
chlorophenol có mùi hôi trong quá trình khử trùng
nước

Sự hiện diện của nhóm bề mặt có tính acid sẽ ức chế khả
năng hấp phụ của phenol
THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ HỢP CHẤT HỮU
CƠ CỦA HALOGEN
•
Năm 1947, lần đầu tiên phát hiện ra hydrocarbon
halogen và trihalogenmetan-THM trong nước. Từ đó
THM được quan sát thấy trong tất cả các nguồn nước
sử dụng Clo làm chất khử trùng
•
Các hydrocarbon halogen và các THM được hình

thành trong quá trình khử trùng nước bằng Cl, trong
đó Cl phản ứng với một số chất hữu cơ tự nhiên như
humic, acid fulvic được sinh ra từ quá trình phân hủy
•
Các THM gây ô nhiễm nhất: CHCl3, CHCl2Br,
CHClBr2, CHBr3
•
THM càng phân cực thì càng ít bị THT hấp phụ. Độ
lớn hấp phụ CHBr3 > CHClBr2 > CHCl2Br >CHCl3
•
1cột GAC sâu 3 feet có thể loại hơn 90%cloroform của
dòng thải trong 9 tuần liên tục
•
THT có nhiều lỗ xốp mịn hơn thì hấp phụ tốt hơn
•
THT cần được tái tạo thường xuyên do khả năng hấp
phụ giảm dần của nó
THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ NITRO VÀ CÁC HỢP CHẤT
AMIN
•
Các hợp chất nitro độc
hại thường có trong
nước thải từ quá trình
sản xuất thuốc nổ và
các ngành công nghiệp
vũ khí
•
Đường hấp phụ đẳng
nhiệt của nitrobenzene
trên các loại than hoạt

tính khác nhau với diện
tích bề mặt khác nhau
•
Một hợp chất của amin là nitrosoamines có thể gây
ung thư được thải ra từ một số ngành công nghiệp hóa
chất.
•
1L nước được lọc qua 23g THT ở 40-50L/h/kg loại
được 99% dimethyl, diethyl và nitrosoamine diphenyl
•
THT hấp thụ amin là một phản ứng trung hòa giữa
nhóm acid trên bề mặt C và nhóm NH2 của amin
THAN HOẠT TÍNH HẤP PHỤ THUỐC BẢO VỆ
THỰC VẬT

•
Hóa chất BVTV gồm:thuốc trừ sâu, thuốc diệt tảo, thuốc
diệt nấm và các hóa chất nông nghiệp khác.
•
Ước tính có hơn 1500 loại thuốc trừ sâu đã sản xuất và hơn
8000 loại thuốc do người dân tự chế biến
•
TTS càng có khả năng hòa tan trong nước cao (tức là chất bị
hút bám yếu) thì càng khó bị hấp phụ
•
PAC có thể xử lý nước nhiều hơn 6 lần so vơi lượng GAC
tương đương
loại bỏ các loại TTS từ nước bằng cách sử dụng các
phương pháp khác nhau bao gồm đã kết luận rằng hấp
phụ THT có tiềm năng lớn nhất.

Màu
_Màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên: axit hữu
cơ, chất tạo màu, axit humic
_ Hợp chất sét hòa tan  nước có màu nâu đỏ
_ Các loại thủy sinh  nước màu xanh lá cây
_ Nước thải sinh hoạt, công nghiệp  nước màu xám đen
_ Các chất humic  nước màu nâu vàng
•
Mùi
•
_ Các chất khí và các chất hòa tan trong nước  nước
có mùi và vị
•
_ Nước có mùi: mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi
đặc trưng của hóa chất hòa tan: Clo, amoniac, Sulfur
Hydro
•
_ Nước có vị: mặn, ngọt, chát, tùy thành phần chất
lượng và hàm lượng chất hòa tan.
Khử mùi bằng phương pháp dùng than họat tính
•
Các loại than hoạt tính thường dùng là: than
awngtraxit, than cốc, than bạch dương hay than bùn
dạng bột cho vào nước.
•
Than hoạt tính dùng trong các bể lọc có kích thước d=
1÷3mm, chiều dày lớp than l = 1,5 ÷ 4m, tốc độ lọc đạt
50m/h
•
_ Khi nước có mùi không thường xuyên mà chỉ xảy ra

vào từng thời kỳ nhất định, thì phương pháp dùng bể
lọc than sẽ không kinh tế. Khi đó có thể khử mùi bằng
bột than với liều lượng không vượt quá 12mg/l. Có thể
dùng 5 ÷ 7mg cho vào bể trộn, còn lại không quá
5mg/l cho vào trước bể lọc để tránh rút ngắn chu kì
lọc do ảnh hưởng của bột than.
•
Khối lượng than hoạt tính lấy bằng 0,06 ÷ 0,12m
3
cho
1m
3
nước tính trong 1h
4 ) Ứng dụng trong quy trình xử lí nước cấp
a ) Vị trí của bể lọc than hoạt tính:
•
Thường đứng sau bể lọc cát (Sand Filter)
•
Thường đứng trước các hệ thống màng
lọc(MicroFiltration, UltraFiltration,
NanoFiltration, RO_Reserve Osmosis, Ion
Exchange, HSRO_High speed Reserve
Osmosis, HSUF_High speed UltraFiltration )