tổng quan về phương pháp xử lý nước thải sản xuất DOP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
CHƯƠNG 1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI


SẢN XUẤT DOP
SẢN XUẤT DOP
Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bớt các chất ô nhiễm có trong
nước thải đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy đònh. Mức độ yêu cầu xử
lý nước thải tùy thuộc vào các yếu tố sau:
• Xử lý để tái sử dụng.
• Xử lý quay vòng.
• Xử lý để xả ra ngoài môi trường.
Hầu hết nước thải được xử lý để xả ra ngoài môi trường. Trong trường hợp này,
yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy đònh của
từng khu vực khác nhau. Tại Việt Nam, vào tháng 6-1995, chính phủ đã ban hành
các tiêu chuẩn quy đònh môi trường thống nhất chung cho toàn quốc.Trong đó có
tiêu chuẩn TCVN 5945-1995, quy đònh tiêu chuẩn xả cho phép đối với nước thải ra
các nguồn khác nhau.
Hiện nay, để xử lý nước thải sinh hoạt hay công nghiệp ta có thể phối hợp
nhiều phương pháp: cơ học, hóa lý, sinh học... Mỗi phương pháp đều giúp ta loại bỏ
được một số thành phần ô nhiễm có trong nước thải. Việc lựa chọn một phương
pháp xử lý hay phối hợp nhiều phương pháp tùy thuộc vào các yếu tố sau:
• Đặc tính của nước thải: Cần xác đònh cụ thể thành phần các chất ô nhiễm có
trong nước thải, dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, dạng hòa tan...), khả
năng phân hủy sinh học và độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ.
• Mức độ yêu cầu khi xử lý nghóa là chất lượng nước đầu ra phải thỏa mãn một
yêu cầu cụ thể nào đó. Ta cũng cần phải quan tâm đến các yêu cầu về chất lượng
nước trong tương lai.

• Chi phí xử lý và diện tích đất hiện có để xây dựng trạm xử lý. Trước khi tiến
hành chọn lựa quá trình xử lý phù hợp, ta cần phải phân tích chi tiết chi phí xử lý
của từng phương án đưa ra.
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
1.1. PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC:
Quá trình xử lý cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử
lý hay còn gọi là quá trình tiền xử lý (pre-treatment), quá trình này dùng để loại các
tạp chất không tan gồm có các tạp chất vô cơ và hữu cơ có trong nước. Nó được coi
như là bước đệm nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bò và các quá trình xử lý
tiếp theo. Tùy theo đặc điểm của các loại cặn có trong nước thải, các công trình đơn
vò sau đây có thể được áp dụng:
1.1.1. Song chắn rác và lưới chắn rác :
Lưới chắn rác được sử dụng nhằm loại các loại rác có kích thước lớn như lá
cây, que, xương động vật … ra khỏi nước thải trước các công đoạn xử lý tiếp theo
với mục đích bảo vệ các thiết bò như bơm, ống dẫn... Các thiết bò chắn rác có thể
được phân loại như sau:
• Theo khe hở song chắn thì có 2 loại: thô (30 ÷ 200 mm) và trung bình (5 ÷ 25
mm).
• Theo đặc điểm cấu tạo thì có 2 loại: cố đònh và di động
• Theo phương pháp lấy rác ra khỏi song chắn thì có 2 loại: thủ công và cơ giới.
Song chắn rác thường đặt đứng, vuông góc với dòng chảy gồm các thanh kim
loại (thép không gỉ). Tiết diện của thanh đan song chắn rác có thể là loại tiết diện
tròn, chữ nhật hay bầu dục. Tiết diện hình tròn ít được sử dụng vì rác dễ dính chặt
vào thanh đan gây khó khăn cho công tác cào rác. Tiết diện hình chữ nhật được sử
dụng tương đối rộng rãi nhưng loại này tạo tổn thủy lực lớn. Lưới chắn rác thường
đặt nghiêng một góc 45
o
÷ 60
o

so với phương thẳng đứng, khe rộng của mắt lưới
thường từ 10 ÷ 20 mm. Ta có thể làm sạch song chắn và lưới chắn bằng thủ công
hay bằng các thiết bò cơ khí tự động hay bán tự động. Hiện nay, trên thò trường đã có
bán nhiều loại thiết bò vừa làm lưới chắn rác, vừa cắt và nghiền vụn rác thành các
hạt hoặc mảnh nhỏ lơ lửng trong nước thải mà không làm tắc ống, không gây hại
cho máy bơm. Tuy nhiên, các loại thiết bò này cũng có nhược điểm là gây khó khăn
cho các công trình xử lý tiếp theo do lượng cặn trong nước thải tăng lên. Loại cặn
này gây tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bò làm thoáng trong bể sinh
học, chủ yếu là các đóa, lỗ phân phối khí và dính bám vào các tuabin làm hư hại và
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
giảm công suất của thiết bò làm thoáng bề mặt. Do vậy, ta cần cân nhắc kỹ khi lựa
chọn các loại thiết bò chắn rác.
1.1.2. Bể lắng cát:
Lắng là một quá trình quan trọng trong công nghệ xử lý nước thải và thường
được ứng dụng để tách các chất rắn ra khỏi nước thải dự trên nguyên tắc sự khác
nhau về trọng lượng giữa các hạt cặn và nước. Bể lắng cát thường đặt sau song
chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa lưu lượng, chất lượng nước với nhiệm vụ là
loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than
vụn, vỏ trứng v.v… theo nguyên tắc lắng trọng lực nhằm bảo vệ các thiết bò cơ khí
dễ mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau. Cặn lắng trong bể lắng cát
là các hạt phân tán, có kích thước và vận tốc lắng thay đổi trong suốt quá trình lắng,
không phụ thuộc vào nồng độ các hạt.
Tùy theo đặc tính của dòng chảy, ta có thể phân loại bể lắng cát như sau: bể
lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng; bể lắng cát đứng nước dâng từ dưới lên,
bể lắng cát nước chảy xoắn ốc.
1.1.3. Bể lắng đợt I:
Tương tự như bể lắng cát, bể lắng I có nhiệm vụ tách các hạt cặn lơ lửng có
trong nước dựa trên nguyên tắc trọng lực. Cặn lắng của bể lắng đợt I là loại cặn có
bề mặt thay đổi, có khả năng kết dính và keo tụ với nhau trong suốt quá trình lắng

làm cho kích thước và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi theo chiều cao lắng
hoặc bông cặn có khả năng liên kết và có nồng độ lớn trên 1.000 mg/l. Căn cứ theo
chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành các dạng bể lắng sau:
• Bể lắng ngang: Nước chảy vào bể theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể. Bể
lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật.
• Bể lắng đứng: Nước chảy vào bể theo phương thẳng đứng từ dưới đáy bể lên. Bể
lắng đứng có mặt bằng hình tròn
• Bể lắng Radian: Nước chảy vào bể theo hướng từ trung tâm ra qua thành bể
hoặc có thể ngược lại. Trong trường hợp thứ nhất ta gọi là bể lắng ly tâm, trường
hợp thứ hai gọi là bể lắng hướng tâm.
Thông thường, ta thường gộp chung bể lắng cát vào bể lắng đợt I thành một
công trình vì bể lắng đợt I hoàn toàn có khả năng lắng cặn của bể lắng cát.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
1.1.4. Bể điều hòa, trung hòa:
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về trạm xử
lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Khi hệ số không điều hòa K≥1,4
thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong
ngày sẽ kinh tế hơn. Có 2 loại bể điều hòa:
• Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của
dòng chảy.
• Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển
của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy.
Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom là
mạng cống chung thì ta thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ được lượng
nước sau cơn mưa. Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có
chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất
lượng. Bể điều hòa thường đặt trước bể lắng đợt I.
Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố
trí trong bể hệ thống, thiết bò khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn

bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các
chất độc hại nếu có nhằm loại trừ hiện tượng bò sốc về chất lượng khi đưa nước vào
công trình xử lý sinh học. Ngoài ra, trong bể cũng có thể bố trí thêm các thiết bò thu
gom và xả bọt, váng nổi.
Khi có yêu cầu về điều chỉnh độ pH của nước thải, ta có thể bố trí thêm một
khoang trung hòa ở trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa riêng nằm
ngay phía sau bể điều hòa.
1.2. PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ:
Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm
và hóa chất thêm vào. Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa khử,
phản ứng trung hòa tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại. Các
phương pháp hóa lý thường được ứng dụng nhiều nhất là oxy hóa và trung hòa. Đi
đôi với các phương pháp này còn kèm theo các quá trình kết tủa và nhiều hiện
tượng khác. Nói chung, bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp
hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải. Các công trình tiêu biểu của việc
áp dụng phương pháp hóa học bao gồm:
1.2.1. Bể keo tụ, tạo bông :
Quá trình keo tụ, tạo bông được áp dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các
hạt keo có kích thước rất nhỏ (10
-7
÷ 10
-8
cm). Các chất này tồn tại ở dạng khuếch
tán và không thể được loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để
giảm bớt thời gian lắng của chúng, ta thêm vào trong nước thải một số hóa chất như
phèn nhôm, phèn sắt, polymer vì các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch
tán trong dung dòch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh

hơn. Trong khi tiến hành quá trình keo tụ, tạo bông cần chú ý đến các yếu tố sau:
• pH của nước thải.
• Bản chất của hệ keo.
• Sự có mặt của các ion khác trong nước.
• Thành phần của các chất hữu cơ có trong nước.
• Nhiệt độ.
Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly, keo tụ bằng hệ keo
ngược dấu. Trong quá trình xử lý nước thải bằng chất keo tụ, sau khi kết thúc giai
đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt), giai đoạn hình thành bông
cặn bắt đầu diễn ra. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành bông cặn, người
ta xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu của chế độ keo tụ
tối ưu. Phụ thuộc vào phương pháp khuấy trộn, bể phản ứng sẽ được phân thành hai
loại: thủy lực và cơ khí. Thông thường, sau khi diễn ra quá trình keo tụ, nước thải sẽ
được đưa qua bể lắng để tiến hành loại các bông cặn có kích thước lớn mới được
hình thành.
Ta cũng có thể áp dụng phương pháp keo tụ để làm trong và khử màu nước
thải vì sau khi tạo thành các bông cặn có kích thước lớn và lắng xuống thì những
bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây độ màu cho nước.
1.2.2. Bể tuyển nổi:
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các
tạp chất không tan và khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI SẢN XUẤT DOP
dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Tuyểûn nổi được áp dụng để
xử lý nước thải của nhiều ngành sản xuất như: chế biến dầu mỏ, tơ sợi nhân tạo,
giấy xenlulô, da, hóa chất, thực phẩm, chế tạo máy...
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp
dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm hoặc rất khó thực hiện. Các
chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng
nâng của các bọt khí, tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban

đầu. Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong
bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 ÷ 30µm. Để có kích thước bọt
ổn đònh trong quá trình tuyển nổi, người ta dùng các chất tạo bọt. Chất tạo bọt có
thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat-natri, cresol (CH
3
C
6
H
4
OH). Điều cần lưu ý là
trọng lượng của hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọt khí và lực nâng của bọt
khí. Kích thước hạt để tuyển nổi hiệu quả phụ thuộc trọng lượng riêng của hạt và
bằng 0,2 ÷ 1,5mm.
Có nhiều dạng tuyển nổi để xử lý nước thải bao gồm: tuyển nổi với sự tách
không khí từ dung dòch, tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp, tuyển nổi
hóa học, tuyển nổi điện, tuyển nổi với sự phân tách không khí bằng cơ khí, hoặc
tuyển nổi bằng tách trọng lực.
1.2.3. Bể khử trùng (bể tiếp xúc) :
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng
10
5
đến 10
6
vi khuẩn trong 1ml. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không
phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loại vi
khuẩn gây bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả
năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp tiệt trùng nước thải
trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến
hiện nay là:
• Dùng clo hơi qua thiết bò đònh lượng clo.

• Dùng Hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)
2
– hoà tan trong thùng dung dòch
3 ÷ 5% rồi đònh lượng vào bể khử trùng.
• Dùng HypocloritNatri, nước javel (NaClO).
6