Giáo trình công nghệ môi trường part 6

7.2.10. Phương pháp hấp phụ cacbonTách các chất hữu cơ và khí hoà tan khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hoà tan với các chất rắn (hấp phụ hoá học). Hấp phụ là quá trình tách các cấu tử độc hại nằm trong pha khí hoặc pha lỏng với nồng độ rất thấp lên bề mặt hoặc trong các lỗ mao quản của chất hấp phụ là pha rắn xốp....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình công nghệ môi trường part 6 Ví dụ mục đích: Tách chất hữu cơ khỏi NaOH. Màng cho ion Na+ và OH-qua. Kết quả trong bình 2 chỉ còn dung dịch chứa chất hữu cơ còn dung dịchNaOH được tách qua màng. 7.2.10. Phương pháp hấp phụ cacbon Tách các chất hữu cơ và khí hoà tan khỏi nước thải bằng cách tập trung cácchất đó trên bề mặt chất rắn (hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩnhoà tan với các chất rắn (hấp phụ hoá học). Hấp phụ là quá trình tách các cấu tử độc hại nằm trong pha khí hoặc pha lỏngvới nồng độ rất thấp lên bề mặt hoặc trong các lỗ mao quản của chất hấp phụ làpha rắn xốp. Hấp phụ lỏng - rắn dùng để tách các chất độc hại: Phenol, các thuốc trừ sâu,thuốc diệt cỏ, các hợp chất nào của cácbuahydro thơm, các hợp chất bề mặt, cácchất màu ra khỏi nước thải. Chất hấp phụ rắn thường dùng là than hoạt tính, tro, xỉ, silicagen... Chất hấp phụ phải thoả mãn các yêu cầu: • Hấp phụ chọn lọc. • Bề mặt riêng lớn. • Dễ hoàn nguyên. • Đảm bảo độ bền cơ và nhiệt. • Không có hoạt tính xúc tác với các phản ứng oxy hoá Dễ kiếm, rẻ tiền.74 Chương 8 CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SINH HỌC8.1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SINH HỌC 8 .1.1. M ộ t s ố l o ạ i vi khu ẩ n trong h ệ t h ố ng x ử l ý n ướ c th ả i C ác nhà máy x ử l ý n ướ c th ả i th ườ ng d ự a trên ho ạ t đ ộ ng phân h ủ y cácch ấ t h ữ u c ơ d ạ ng d ễ p hân h ủ y sinh h ọ c c ủ a các nhóm vi sinh v ậ t. S ự p hânhu ỷ s inh h ọ c này đ ượ c ti ế n hành d ướ i đ i ề u ki ệ n có oxy. Ví d ụ o xy hoá 2 mgcacbon thì ph ả i c ầ n 2,67 mg oxy. Các nguyên t ố h ydro, l ư u hu ỳ nh và nit ơt rong các ch ấ t h ữ u c ơ - c ác nguyên t ố c hính ch ứ a trong n ướ c th ả i, đ òi h ỏ im ộ t l ượ ng oxy b ổ s ung cho quá trình oxy hoá chúng. C ác ch ấ t th ả i h ữ u c ơ + O 2 → C O 2 + H 2 O +H 2 SO 4 + N H 4 + … + N O 3- ( C, H, O, N) Vi khu ẩ n D ự a trên ph ươ ng th ứ c phát tri ể n vi khu ẩ n đ ượ c chia thành: + C ác vi khu ẩ n d ị d ưỡ ng (heterotrophic): S ử d ụ ng các ch ấ t h ữ u c ơ l àmngu ồ n n ă ng l ượ ng và ngu ồ n cacbon đ ể t h ự c hi ệ n các ph ả n ứ ng sinh t ổ ngh ợ p. Trong lo ạ i này có các lo ạ i vi khu ẩ n hi ế u khí ( aerobic) c ó th ể o xy hoáhoà tan khi phân hu ỷ c h ấ t h ữ u c ơ ; vi khu ẩ n k ị k hí ( anaerobic) c ó th ể o xyhoá các ch ấ t h ữ u c ơ m à không c ầ n oxy t ự d o vì chúng có th ể s ử đ ụ ng oxyliên k ế t trong nitrat và sunphat. { CH 2 O} + O 2 → C O 2 + H 2 O + E V i khu ẩ n hi ế u khí { CH 2 O} + N O 3 - → C O 2 + N 2 + E V i khu ẩ n k ị k hí { CH 2 O} + S O 4 2- → C O 2 + H 2 S + E { CH 2 O} → c ác axit h ữ u c ơ + C O 2 + H 2 O + E CH4 + CO2 + E N ă ng l ượ ng E đ ượ c dùng đ ể t ổ ng h ợ p t ế b ào m ớ i và m ộ t ph ầ n thoát raở d ạ ng nhi ệ t n ă ng. + C ác vi khu ẩ n t ự d ưỡ ng (aototrophic) có kh ả n ă ng oxy hoá ch ấ t vô c ơđ ể t hu n ă ng l ượ ng và s ử d ụ ng CO 2 l àm ngu ồ n cacbon cho quá trình sinht ổ ng h ợ p. Ví d ụ : các lo ạ i vi khu ẩ n nit ơ rat hoá, vi khu ẩ n l ư u hu ỳ nh, vikhu ẩ n s ắ t v .v... + Q uá trình nitrat hoá (nitrification) n itrosomonas 2 NH 4 + + 3 O 2 → 2 NO 2 - + 4 H + + 2 H 2 O + E 75 n itrobacter 2 NO 2 + O 2 → 2 NO 3 - + E - + C ác vi khu ẩ n s ắ t: Có kh ả n ă ng xúc ti ế n cho ph ả n ứ ng oxy hoá Fe 2+t an trong n ướ c thành Fe(OH) 3 , [FeO(OH)] k ế t t ủ a. v i khu ẩ n s ắ t F e 2 + n ướ c + O 2 → F e 3+ (OH) 3 ↓ + E 4Fe 2+ + 4 H + + O 2 → 4 Fe 3+ + 2 H 2 O hoặc + C ác vi khu ẩ n l ư u hu ỳ nh: Có th ể x úc ti ế n cho ph ả n ứ ng gây ă n mònthi ế t b ị : H 2 S + O 2 → H +SO 4 + E V i khu ẩ n l ư u hu ỳ nh 8 .1.2. Đ ộ ng h ọ c c ủ a phát tri ể n vi sinh v ậ t T rong nh ữ ng thi ế t k ế x ử l ý môi tr ườ ng b ằ ng ph ươ ng pháp sinh h ọ c c ầ nthi ế t ph ả i có s ự k i ể m soát v ề m ôi tr ườ ng và qu ầ n th ể s inh v ậ t. Đ i ề u ki ệ nmôi tr ườ ng ở đ ây đ ượ c th ể h i ệ n qua các thông s ố n h ư đ ộ p H, nhi ệ t đ ộ , ch ấ tdinh d ưỡ ng, hàm l ượ ng oxi hoà tan, các ch ấ t vi l ượ ng... Nh ữ ng thông s ốm ôi tr ườ ng này đ ượ c ki ể m soát đ ể g i ữ m ứ c đ ộ t hích h ợ p đ ố i v ớ i đ ờ i s ố ngvà s ự p hát tri ể n c ủ a vi sinh v ậ t. S inh tr ưở ng phát tri ể n vi sinh v ậ t th ườ ng đ ượ c mô t ả n h ư m ộ t ph ả nứ ng b ậ c m ộ t: t rong đ ó: X l à n ồ ng đ ộ c h ấ t r ắ n h ữ u c ơ , kh ố i l ượ ng / đ ơ n v ị t h ể t ích t là th ờ i gian K hi c ơ c h ấ t tr ở t hành y ế u t ố h ạ n đ ị nh thì t ố c đ ộ s inh tr ưở ng có th ểđ ượ c mô t ả b ở i ph ươ ng trình sau: t rong đ ó: S là n ồ ng đ ộ c ơ c h ấ t µ m l à t ố c đ ộ p hát tri ể n riêng c ự c đ ạ i K s l à h ằ ng s ố b ão hòa hay h ệ s ố b án v ậ n t ố c. V ớ i m ứ c đ ộ l àm s ạ ch nh ấ t đ ị nh các y ế u t ố c h ị u ả nh h ưở ng t ớ i t ố c đ ộp h ả n ứ ng sinh hoá là ch ế đ ộ t hu ỷ đ ộ ng, hàm l ượ ng oxy trong n ướ c th ả i,nhi ệ t đ ộ , pH, các nguyên t ố d inh d ưỡ ng c ũ ng nh ư c ác kim lo ạ i n ặ ng và cácmu ố i khoáng.76 T ỷ l ệ B OD 5 : N: P trong n ướ c th ả i đ ể x ử l ý sinh h ọ c c ầ n có giá tr ịk ho ả ng 100:5:1. T rong quá trình x ử l ý ch ấ t th ả i b ằ ng ph ươ ng pháp sinh h ọ c, ả nh h ưở ngc ủ a nhi ệ t đ ộ t ớ i t ố c đ ộ p h ả n ứ ng gi ữ m ộ t vai trò r ...