ĐỀ TÀI : ứng dụng của phương pháp trao đổi ion trong nước

Phương pháp trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nước thải cũng như nước cấp. Trong xử lý nước cấp, phương pháp trao đổi ion thường được sử dụng để khử các muối, khử cứng, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử kim loại và các ion kim loại nặng và các ion kim loại khác có trong nước. Trong xử lý nước thải, phương pháp trao đổi ion được sử dụng để loại...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI : ứng dụng của phương pháp trao đổi ion trong nướcTiểu luận kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD:Cao Thị ThúyNga BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHCN & QLMT ----------------MÔN : KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CÂP ́ĐỀ TÀI : Thành phố Hồ Chí Minh,thang7, năm 2010 ́ 1Tiểu luận kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD:Cao Thị ThúyNga MỤC LỤCI. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION…...2 I.1 Giới thiệu………………………………………………………. 2 I.2 Cơ sở của phương pháp trao đổi ion I.3 Vật liệu trao đổi ion………………………………………...2 I.3.1 Vật liệu trao đổi ion vô cơ………………………………….3 I.3.2 Vật liệu trao đổi ion trên than………………………...........4 I.4 Nhựa trao đổi ion……………………………………………… 6 I.4.1 Nguyên tắc chế tạo…………………………………………8 I.4.2 Cationit……………………………………………………..9 I.4.3 Anionit…………………………………………………….10 I.4.4 Điều kiện sử dụng của nhựa trao đổi ion………………….11 I.5 Thứ tự ưu tiên khi trao đổi……………………………………..11 I.6 Cơ chế trao đổi ion…………………………………………….12 I.7 Cân bằng trao đổi ion………………………………………….13 I.8 Thiết kế cột trao đổi ion……………………………………….16 I.9 Tái sinh các ionit………………………………………………17 I.10 Sơ đồ hệ thống thiết bị trao đổi ion…………………………...17II. XỬ LÝ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔIION. II.1 Xử lý amoni ( NH4+) trong nước ngầm…………………………19 II.2 Khử sắt trong nước ngầm……………………………………….20 II.2.1 Một số thiết bị khử sắt thường được sử dụng……………...20 II.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình khử sắt…………………...23 2Tiểu luận kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD:Cao Thị ThúyNga II.2.3 Áp dụng quá trình khử sắt vào việc xử lý nước ngầm để cấp nước cho cộng đồng dân cư nông thôn……………………………………………25 II.2.4 Khử sắt bằng phương pháp trao đổi ion……………………28 II.3 Xử lý arsen………………………………………………………28 II.3.1 Vai trò arsen và nguồn gốc arsen do hoạt động phát triển...28 II.3.2 Phương pháp xử lý…………………………………………29 II.4 Làm mềm nước…………………………………………………..30 II.5 Xừ lý nitrat……………………………………………………….31III. QUÁ TRÌNH KHỬ NITRAT TRONG NƯỚC GIẾNG KHOAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION……………………………………………….32 III.1 Một số giai đoạn về công nghệ khử nitrat trong nước cấp……….32 III.2 Phương pháp khử nitrat…………………………………………..33 III.3 Nguyên lý trao đổi ion cột tháp…………………………………..35 III.4 Qúa trình hoàn nguyên…………………………………………...37 III.5 Qui trình công nghệ xử lý………………………………………..38.IV. KẾT LUẬN…………………………………………………………..38 3Tiểu luận kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD:Cao Thị ThúyNgaІ. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION I.1. Giới thiệu. Phương pháp trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong các quá trìnhxử lý nước thải cũng như nước cấp. Trong xử lý nước cấp, phương pháp trao đổi ion thường được sửdụng để khử các muối, khử cứng, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khửkim loại và các ion kim loại nặng và các ion kim loại khác có trong nước. Trong xử lý nước thải, phương pháp trao đổi ion được sử dụng đểloại ra khỏi nước các kim loại (kẽm, đồng, crom, nikel, chì, thuỷ ngân,cadimi, vanadi, mangan,…),các hợp chất của asen, photpho, xianua và cácchất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị vớiđộ làm sạch nước cao Nhược điểm chính của phương pháp này là chi phí đầu tư và vậnhành khá cao nên ít được sử dụng cho các công trình lớn và thường sửdụng cho các trường hợp đòi hỏi chất lượng xử lý cao. Ưu điểm của phương pháp là rất triệt để và xử lý có chọn lựa đối¬tượng. I. 2- Cơ sở của phương pháp: Là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hoá học giữa iontrong pha lỏng và ion trong pha rắn .Trao đổi ion là một quá trình gồm cácphản ứng hoá học đổi chỗ (phản ứng thế ) giữa các ion trong pha lỏng vàcác ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi). Sự ưu tiên hấp thu của nhựa traođổi dành cho các ion trong pha lỏng nhờ đó các ion trong pha lỏng dễ dàngthế chổ các ion có trên khung mang của nhựa trao đổi. Quá trình này phụthuộc vào từng loại nhựa trao đổi và các loại ion khác nhau . 4Tiểu luận kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD:Cao Thị ThúyNga Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là trao đổi ion với lớp nhựachuyển động , vận hành và tái sinh liên tục ; và trao đổi ion với lớp nhựatrao đổi đứng yên ,vận hành và tái sinh gián đoạn. Trong đó trao đổi ionvới lớp nhựa tĩnh là phổ biến. I.3 . Vật liệu trao đổi ion. Vật liệu có tính năng trao đổi ion có thể là loại tự nhiên hay tổnghợp, có nguồn gốc vô cơ hay hữu cơ, Chúng được coi là một nguồn tíchtrữ các ion và có thể trao dổi dược với bê ...