Thực đơn
Xử_lý_nước_thải_công_nghiệp
Các loại chất ô nhiễm khác nhau của nước thải yêu cầu các phương pháp khác nhau để loại bỏ các chất ô nhiễm.[6][7]
Xử lý nước mặn liên quan đến việc loại bỏ các ion muối hòa tan từ các dòng thải. Mặc dù giống với nước biển hay nước khử muối hiện hành, xử lý nước mặn công nghiệp có chứa sự kết hợp duy nhất của các ion hòa tan, như các ion cứng hoặc kim loại khác, cần phải có quy trình và thiết bị cụ thể.
Hệ thống xử lý nước mặn thường được tối ưu hóa để giảm khối lượng chất thải được xả hoặc tối đa hóa việc thu hồi nước ngọt hoặc muối. Hệ thống này cũng có thể được tối ưu hóa để giảm tiêu thụ điện, sử dụng hóa chất.
Xử lý nước mặn thường gặp khi xử lý các tháp làm mát xả đáy, sản xuất nước từ hơi nước giúp thoát nước trọng lực (SAGD), nước sản xuất từ khí thiên nhiên như khí đốt vỉa than, mỏ axit hoặc chất thải axit, loại bỏ thẩm thấu ngược, nước thải Clo-Kali, nhà máy giấy và bột giấy và chất thải từ chế biến thực phẩm và nước giải khát.
Công nghệ xử lý nước mặn bao gồm: quá trình lọc màng, như thẩm thấu ngược; quá trình trao đổi ion như điện phân hoặc trao đổi axit cation yếu; hoặc các quá trình bay hơi.
Thẩm thấu ngược có thể không khả thi cho xử lý mặn, do sự tắc nghẽn gây ra bởi muối cứng hoặc các chất ô nhiễm hữu cơ, hoặc làm hỏng màng thẩm thấu ngược từ hydrocarbon.
Quá trình bay hơi là phổ biến nhất cho xử lý mặn khi chúng có thể làm cô đặc ở mức cao nhất, cao bằng muối rắn. Chúng cũng xử lý để nước thải có độ tinh khiết cao nhất. Tuy nhiên, mức tiêu thụ năng lượng cao và ăn mòn có thể là một vấn đề. kết quả là, hệ thống bay hơi thường sử dụng titan hoặc thép không gỉ.
Quản lý nước mặn kiểm tra phạm vi rộng hơn của việc xử lý nước mặn và có thể bao gồm việc xem xét các chính sách và quy định của chính phủ, bền vững của công ty, tác động môi trường, tái chế, xử lý và vận chuyển, ngăn chặn, tập trung so với xử lý tại chỗ, sự hủy bỏ và giảm, công nghệ và kinh tế. Quản lý nước mặn tham gia một số vấn đề với quản lý nước thải và tổng quát hơn là quản lý chất thải.
Hầu hết các chất rắn có thể được loại bỏ bằng kỹ thuật lắng đơn giản với chất rắn được thu lại như bùn than hoặc bùn. Chất rắn có tỷ trọng gần với nước đặt ra những vấn đề đặc biệt. Lọc hoặc siêu lọc thích hợp cho trường hợp này. Mặc dù, keo tụ có thể được dùng, sử dụng muối phèn hoặc bổ sung polyelectrolytes.
Việc loại bỏ hiệu quả của các loại dầu và mỡ phụ thuộc vào các đặc tính của dầu về mặt kích thước và trạng thái, do đó sẽ ảnh hưởng đến sự lựa chọn các công nghệ phân tách.
Ô nhiễm dầu trong nước thường đi kèm trong bốn giai đoạn, thường kết hợp:
Các phương pháp để tách dầu phụ thuộc vào kích thước giọt dầu. Giọt dầu lớn trong ô nhiễm dầu nhẹ có thể dễ dàng loại bỏ, nhưng khi chúng trở nên nhỏ hơn, một số công nghệ tách thực hiện tốt hơn so với những công nghệ khác.
Hầu hết các công nghệ tách sẽ có một phạm vi tối ưu các kích thước giọt dầu để có thể xử lý hiệu quả. Điều này được biết đến như là "hiệu suất micromet".
Phân tích dầu trong nước để xác định kích thước giọt có thể được thực hiện với máy phân tích hạt.
Mỗi công nghệ tách sẽ có đường cong hiệu suất tối ưu dựa trên kích thước giọt dầu. Phân tách phổ biến nhất là dùng bể hoặc hố trọng lực, tách API dầu-nước, xử lý hóa học qua DAFs, máy ly tâm, dụng cụ lọc và hydrocyclones.
Tách APIMột API điển hình tách dầu-nước được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệpNhiều loại dầu có thể được thu hồi từ mặt nước mở các thiết bị gạn dầu. Được xem là một cách đáng tin cậy và rẻ để loại bỏ dầu, mỡ và các hydrocacbon khác trong nước, gạn dầu đôi khi đạt được đến mức nước tinh khiết. Vào những lúc khác, gạn dầu cũng là phương pháp hiệu quả để loại bỏ hầu hết lượng dầu trước khi sử dụng màng lọc và các quá trình hóa học. Bộ gạn sẽ ngăn chặn bớt dầu vào bộ lọc và giữ chi phí hóa chất xuống thấp vì có ít dầu để xử lý.
Bởi vì mỡ bao gồm các hydrocacbon có độ nhớt cao hơn, gạn phải được trang bị lò nhiệt đủ mạnh để giữ mỡ lỏng để xả. Nếu dầu mỡ nổi thành những khối rắn hoặc mảng, một thanh phun, máy thổi khí hoặc thiết bị cơ khí được sử dụng để dễ dàng loại bỏ.[8]
Tuy nhiên, dầu cứng và phần lớn các loại dầu suy biến cũng sẽ có một thành phần hòa tan hoặc nhũ hoá mà sẽ yêu cầu tiếp tục xử lý để loại bỏ. Dầu hòa tan hoặc nhũ hoá có hoạt tính bề mặt hoặc dung môi thường làm trầm trọng vấn đề xử lý hơn, sản phẩm nước thải đó khó khăn hơn để xử lý.
Nước thải từ các ngành công nghiệp có quy mô lớn như nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, nhà máy hóa chất và các nhà máy chế biến khí tự nhiên thường chứa dầu nặng và huyền phù. Họ sử dụng thiết bị tách API được thiết kế để tách dầu và chất rắn lơ lửng từ dòng thải. Cái tên được bắt nguồn từ phân tách thực tế được thiết kế theo tiêu chuẩn công bố của Viện dầu khí Mỹ (API).[7][9]
Tách API là một thiết bị tách trọng lực được thiết kế bằng cách sử dụng định luật Stokes để xác định vận tốc của những giọt dầu dựa trên mật độ và kích thước của chúng. Thiết kế được dựa trên sự khác biệt trọng lượng riêng giữa dầu và nước thải bởi vì sự khác biệt đó nhỏ hơn nhiều so với sự khác biệt trọng lượng riêng giữa chất rắn lơ lửng và nước. Các chất rắn lơ lửng lắng xuống đáy máy phân tách như một lớp trầm tích, dầu nổi lên đến đỉnh của máy và nước thải sạch là lớp trung gian giữa các lớp dầu và các chất rắn.[7]
Thông thường, lớp dầu được gạn ra và sau đó gia công, xử lý, và các lớp trầm tích dưới đáy được lấy ra bằng cách nạo hoặc bơm bùn. Lớp nước được mang đi xử lý thêm để loại bỏ dầu dư và sau đó xử lý sinh học để loại bỏ các hợp chất hóa học hòa tan không mong muốn.
Một tấm tách song song điển hình[10]Tấm tách song song tương tự như tách API nhưng chúng bao gồm các tấm lắp ráp song song. Các tấm song song cung cấp bề mặt nhiều hơn để các giọt dầu lơ lửng hợp lại thành các giọt lớn hơn. Phân tách như vậy vẫn còn phụ thuộc vào trọng lượng riêng giữa các giọt dầu lơ lửng và nước. Tuy nhiên, các tấm song song nâng cao mức độ tách dầu-nước. Tấm tách song song đòi hỏi không gian ít hơn đáng kể so với tách API thông thường để đạt được cùng một mức độ tách.[10]
Tách dầu hydrocycloneTách dầu hydrocyclone vận hành trong quá trình nước thải đi vào buồng xoáy và được quay dưới lực ly tâm hơn 1000 lần so với trọng lực. Lực này dùng tách dầu và nước. Dầu tách được thải ra từ một đầu của buồng xoáy nơi nước đã xử lý thải qua phía đối diện để xử lý thêm, lọc hoặc xả.[11]
Hydrocyclones hữu ích trong phạm vi lớn nhất của kích thước giọt dầu hoạt động từ dưới 10 micron và trên và có thể hoạt động liên tục mà không xử lý nước trước và ở nhiệt độ và độ pH bất kì. Áp dụng nơi hydrocyclones được tìm thấy là trong ngành công nghiệp mà nguồn dầu nước phát sinh trong các nhà kho, trạm rửa xe, trung tâm vận tải, kho chứa nhiên liệu và chế biến nhôm. Mỡ động vật từ chế biến thực phẩm và sản xuất sữa cũng có thể được loại bỏ mà không cần xử lý hóa chất thường được yêu cầu cho hệ thống hòa tan không khí tuyển nổi (DAF).
Chất hữu cơ phân hủy sinh học thực vật hay động vật thường có thể xử lý bằng cách sử dụng hệ thống xử lý nước thải mở rộng như bùn hoạt tính hoặc lọc nhỏ giọt.[6][7] Vấn đề có thể phát sinh nếu pha loãng qua mức với nước rửa hoặc cô đặc cao. Sự hiện diện của tác nhân làm sạch, khử trùng, thuốc trừ sâu, hoặc thuốc kháng sinh có thể có những tác động bất lợi đến quá trình xử lý.
Bùn hoạt tính là một quá trình xử lý sinh hóa nước thải công nghiệp có sử dụng không khí (hoặc oxy) và các vi sinh vật để oxy hóa sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ, sản phẩm bùn thải có chứa các vật liệu oxy hóa. Nói chung, một quá trình bùn hoạt tính bao gồm:
Một bộ lọc nhỏ giọt bao gồm đá, sỏi, xỉ, than bùn rêu, hoặc nhựa trên đó dòng thải chảy xuống phía dưới và tiếp xúc một lớp của vi khuẩn nhờn bao quanh thiết bị. Điều kiện hiếm khí được duy trì bởi không khí cưỡng bức đi qua thiết bị hoặc bởi sự đối lưu tự nhiên của không khí. quá trình này liên quan đến việc hấp thụ các hợp chất hữu cơ trong nước thải của các lớp chất nhờn của vi sinh vật, sự khuếch tán của không khí vào các lớp chất nhờn để cung cấp oxy cần thiết cho sự sinh hóa quá trình oxy hóa của các hợp chất hữu cơ. Các sản phẩm cuối cùng bao gồm carbon dioxide khí, nước và các sản phẩm khác của quá trình oxy hóa. Khi lớp chất nhờn dày, không khí khó xâm nhập vào lớp và một lớp kỵ khí bên trong được hình thành.
Các thành phần cơ bản của một hệ thống lọc nhỏ giọt hoàn chỉnh là:
Việc xử lý nước thải với bể lọc sinh học là một trong những công nghệ điều trị lâu đời nhất và cũng đặc trưng nhất.
Vật liệu hữu cơ tổng hợp bao gồm các dung môi, sơn, dược phẩm, thuốc trừ sâu, các sản phẩm từ than cốc và có thể rất khó để xử lý. Phương pháp xử lý thường xử lý cho các vật liệu cụ thể. Phương pháp bao gồm quá trình oxy hóa, chưng cất, hấp phụ, thủy tinh hóa, đốt, cố định hóa chất hoặc chôn lấp. Một số vật liệu như một số chất tẩy rửa có thể có khả năng phân hủy sinh học và trong những trường hợp như vậy, một dạng biến đổi của xử lý nước thải có thể được sử dụng.
Axit và kiềm thường có thể được vô hiệu hóa trong điều kiện kiểm soát. Trung hòa thường tạo ra một kết tủa sẽ cần xử lý giống một dư lượng chất rắn cũng có thể gây độc. Trong một số trường hợp, các chất khí có thể được phát hiện đòi hỏi phải xử lý các dòng khí. Một số hình thức xử lý khác thường yêu cầu sau trung hòa.
Xử lý chất thải giàu ion cứng từ quá trình de-ion hóa có thể dễ dàng bị mất các ion cứng trong một sự kết tủa của các muối canxi và magiê. Quá trình kết tủa này có thể đóng cặn đường ống, trong trường hợp nặng, gây tắc nghẽn đường ống xử lý. Một mét đường kính ống xả biển công nghiệp phục vụ phần lớn hóa chất phức tạp bị chặn lại bởi các muối trong những năm 1970. Xử lý bằng nồng độ của nước thải de-ion hóa và xử lý chôn lấp hoặc bằng cách quản lý pH cẩn thận trong quá trình thải.
Vật liệu độc hại bao gồm nhiều chất hữu cơ, kim loại (như kẽm, bạc, cadmium, tali, vv) axit, kiềm, các yếu tố phi kim loại (như asen hoặc selen) nói chung là kháng lại với quá trình sinh học trừ khi rất loãng. Kim loại có thể được kết tủa bằng cách thay đổi độ pH hoặc bằng cách xử lý với hóa chất khác. Tuy nhiên, nhiều khả năng kháng với xử lý hoặc giảm nhẹ và có thể cô đặc bằng cách chôn lấp hoặc tái chế. Hữu cơ hoà tan có thể được đốt trong nước thải bằng quá trình oxy hóa cao.
Thực đơn
Xử_lý_nước_thải_công_nghiệpLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Xử_lý_nước_thải_công_nghiệp