CHƯƠNG 12. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

C apte 11
Chapter
Xử lý nước thải
bằ phương
bằng
h
pháp
há hóa
hó học
h

1


Quá trình hóa học
„
„

„

Trung hòa
Phản
ả ứng tạo kết
ế tủa:
ủ
9
Khử kim loại
9
Phospho
9 Cyanua
Oxi hóa

„ Oxi hóa chất hữu cơ

2


Neutralization chemicals

3


Kết tủa
„

„

Removal of Fluoride from Semiconductor Wastewater
((CaF2) byy CaCl2
Heavy metals are typically precipitated from wastewater as:
„ Hydroxides
„ Sulfides (dùng NaS2 hoặc H2S)
„ Carbonates Na2CO3 at high pH
„ Kết tủa cùng quá trình keo tụ

4


Precipitation

5

Kết tủa
‰Tác nhân tạo phức (cyanide salts) nên được loại bỏ trước khi kết
tủa kim loại
oạ
‰Sulfide precipitation is always conducted under alkaline conditions
to promote sulfide ion formation.
‰Free carbonate ions are present onl
only if the pH is high
high. A caustic
ca stic is
often added to raise the pH.
‰Sulfide p
precipitates
p
tend to form colloidal p
particles requiring
q
g the
addition of coagulants to settle.
‰ Sulfide sludges are easier to dewater than hydroxide sludges.
‰Carbonate precipitates settle and can be dewatered more easily
than the corresponding hydroxide precipitates.
‰Sulfide sludges
g are more p
prone to oxidation resulting
g in
resolubilization of the metals as sulfates.
6
‰ Evolution of H2S is a potential hazard

Kết tủa ion Chromium từ nước
thải công nghiệp
™Nguồn gốc phát thải Cr+6: ngành thép, dệt nhuộm, sơn …..
™2 G
Giai
a đoạ
đoạn:
‰Khử Cr+6 thành Cr+3 bằng chất khử FeSO4, Na2S2O5 (sodium
bisulfite) or SO2(sulfur dioxide). Phản ứng ở pH thấp

‰Kết tủa (Cr+3) bằng vôi
The effluent concentration is 0.2 ppm at pH 7.5
7


Phức kim loại
‰Nhiều kim loại chuyển tiếp (e.g., Cd, Co, Cu, Fe, Hg, Ni, Zn) dễ
tạo p
phức
ức với
ớ cchelates
e ates như
ư hydroxides,
yd o des, su
sulfides,
des, chlorides,
c o des,
cyanides, EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid).

‰Các chelates có thể bị loại bằng pp oxidation Tác nhân oxidants
th ờng dùng chlorine,
thường
chlorine h
hypochlorite,
pochlorite and o
ozone.
one
Ví dụ: Cyanide được loại bỏ bằng 2 giai đoạn:
Gd 1: p
pH > 10
Gd 1: pH 8.5-9

8


Cyanide Removal

9


10


Phosphorous removal
Kết tủa phosphate bằng chất keo tụ aluminium, iron, calcium.

11

Phosphorous removal

12


COD reduction by Oxidation
Supercritical water oxidation (SWO)
Electrochemical oxidation
Wet oxidation
is the oxidation of organic and/or inorganic compounds in aqueous phase by oxygen
or air, and higher pressure and temperature conditions
Chemical oxidation /Advanced oxidation (AOPs)
Chloride
Oxygen
Ozone,
H2O2-based
Photochemical
Oxidation
Photocatalysis


Oxidation power

14


H2O2 -based p
processes
H2O2/UV
H2O2 /O3 process

Fenton and photo-Fenton process.

The Fenton's reaction is used to treat a large variety of water pollution such as
phenols,
h
l formaldehyde,
f
ld h d BTEX,
BTEX pesticides,
ti id
rubber
bb chemicals
h i l and
d so on..

15


Oxidation

16


Generally Fenton’s oxidation process was composed
of four stages: pH adjustment, oxidation reaction,
neutralization and coagulation, and precipitation.

Typical ranges are 1 part Fe per 5-25 parts H2O2

17

H2O2 -based processes
p
‰Hạn chế: Hệ Fenton tác dụng đối với một số hợp chất hữu
cơ như: small chlorinated alkanes (tetrachloroethane,
(
,
trichloroethane), n-paraffins and short-chain carboxylic acids
(maleic, oxalic, acetic, malonic).
‰Trong một
ộ số
ố trường
ờ hợp,
h
thực
h hiện
h ệ oxy hóa
hó hoàn
h à toàn
à tiêu
ê
tốn nhiều hóa chất và thời gian => Fenton kết hợp pp sinh học

18


Typical ranges are 1 part Fe per 5-25 parts H2O2

19