Kết hợp keo tụ hóa học với tuyển nổi điện hóa xử lý sơ cấp nước thải sản xuất mía đường

Bài viết Kết hợp keo tụ hóa học với tuyển nổi điện hóa xử lý sơ cấp nước thải sản xuất mía đường trình bày Nghiên cứu được tiến hành nhằm nâng cao hiệu quả giai đoạn xử lý sơ cấp nước thải sản xuất từ nhà máy mía đường. Kết quả cho thấy bể tuyển nổi điện hóa vận hành với góc nghiêng điện cực 45o, mật độ dòng điện 238 A/cm2, khoảng cách điện cực 2 cm,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết hợp keo tụ hóa học với tuyển nổi điện hóa xử lý sơ cấp nước thải sản xuất mía đườngTạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n ThơTập 50, Phần A (2017): 66-76DOI:10.22144/jvn.2017.068KẾT HỢP KEO TỤ HÓA HỌC VỚI TUYỂN NỔI ĐIỆN HÓA XỬ LÝ SƠ CẤPNƯỚC THẢI SẢN XUẤT MÍA ĐƯỜNGLê Hoàng Việt, Trần Tố Uyên, Nguyễn Việt Đức và Nguyễn Võ Châu NgânKhoa Môi trường & Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Cần ThơThông tin chung:Ngày nhận bài: 21/07/2016Ngày nhận bài sửa: 10/02/2017Ngày duyệt đăng: 27/06/2017Title:Primary treatment ofsugarcane processingwastewater by combination ofchemical coagulation andelectro-flotation processTừ khóa:Keo tụ hóa học, nước thải, sảnxuất mía đường, tuyển nổiđiện hóaKeywords:Chemical coagulation,electro-flotation, sugar-caneprocessing, wastewaterABSTRACTThe study aimed to upgrade the treatment efficiency at primary units ofsugar cane processing wastewater treatment plants. The results showedthat the electroflotation process operated with the most suitable operationparameters (electrode slope of 45o, distance between electrode of 2 cm,current voltage of 12 V, current density of 238 A/m2 and hydraulicretention time of 30 minutes) could remove 69.44% of turbidity and38.58% of COD from the influent. If wastewater was coagulated at pH =7.5 with added 240 mg/L of PAC, 5 mg/L of polymer anion A110 beforeentering electroflotation unit, the removal efficiency of turbidity, SS,COD, BOD5, TKN, TP increased to 99.24%, 94.27%, 57.74%, 58.51%,88.07% and 98.39% respectively. Therefore, the combination of chemicalcoagulation and electro-flotation process could be used to reducepollutants load for biological treatment process at sugar cane wastewatertreatment plant.TÓM TẮTNghiên cứu được tiến hành nhằm nâng cao hiệu quả giai đoạn xử lý sơcấp nước thải sản xuất từ nhà máy mía đường. Kết quả cho thấy bể tuyểnnổi điện hóa vận hành với góc nghiêng điện cực 45o, mật độ dòng điện238 A/cm2, khoảng cách điện cực 2 cm, thời gian lưu 30 phút và hiệu điệnthế 12 V cho hiệu suất loại bỏ độ đục và COD lần lượt là 69,44% và38,58%. Nếu nước thải được keo tụ hóa học ở pH = 7,5, thêm lượng PAC= 240 mg/L và polymer anion A110 = 5 mg/L trước khi đưa vào bể tuyểnnổi điện hóa sẽ làm tăng hiệu suất loại bỏ độ đục, SS, COD, BOD5, TKN,TP lần lượt là 99,24%, 94,27%, 57,74%, 58,51%, 88,07% và 98,39%. Cóthể kết hợp công đoạn keo tụ hóa học với bể tuyển nổi điện hóa để gópphần giảm tải lượng nạp chất ô nhiễm cho công đoạn xử lý sinh học tronghệ thống xử lý nước thải ngành công nghiệp mía đường.Trích dẫn: Lê Hoàng Việt, Trần Tố Uyên, Nguyễn Việt Đức và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2017. Kết hợp keotụ hóa học với tuyển nổi điện hóa xử lý sơ cấp nước thải sản xuất mía đường. Tạp chí Khoa họcTrường Đại học Cần Thơ. 50a: 66-76.1 GIỚI THIỆUđộng nguồn lao động lớn và đóng góp không nhỏvào sự phát triển kinh tế của đất nước.Ngành công nghiệp sản xuất mía đường đã hiệndiện lâu đời tại miền Nam Việt Nam từ những nămđầu thế kỷ XX, tập trung nhiều ở miền Trung vàTây Nam Bộ. Theo VSSA (2017), niên vụ 2015 2016, Việt Nam sản xuất 1,24 triệu tấn đường, huyQuy trình công nghệ sản xuất của nhà máyđường gồm hai công đoạn chính: (i) sản xuấtđường thô và (ii) sản xuất đường tinh luyện. Cả haicông đoạn này đều tạo ra một lượng lớn nước thải66Tạp chı́ Khoa học Trường Đại học Cầ n ThơTập 50, Phần A (2017): 66-76có chất hữu cơ hòa tan và chất rắn lơ lửng cao, mùivà độ đục khá cao. Khan et al. (2003) đã giới thiệuquy trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất míađường gồm lọc  keo tụ - tạo bông  lắng  hấpphụ  tách khí cho hiệu suất loại BOD và CODcủa nước thải lần lượt là 96% và 95%. Nhữngnghiên cứu tiền xử lý nước thải sản xuất mía đườngbằng quy trình lý - hóa là rất cần thiết để giảm tảilượng cho công đoạn xử lý sinh học tiếp sau.với các thông số vận hành là mật độ dòng điện 178A/m2, pH = 6, khoảng cách điện cực 2 cm, thờigian lưu nước 120 phút cho hiệu suất loại bỏ 84%BOD và 86% độ màu.Keo tụ hóa học là quá trình sử dụng các hóachất (thường gọi là phèn) để làm cho các hạt keotrong nước thải tạo thành các bông cặn có khả nănglắng. Hiệu quả quá trình keo tụ phụ thuộc vào liềulượng chất keo tụ, mật độ hạt keo, pH nước thải,thời gian, vận tốc khuấy ở các ngăn của bể, nồngđộ các ion, nhiệt độ nước (Lê Hoàng Việt &Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).Phương pháp tuyển nổi điện hóa là giao thoacủa ba quá trình: điện phân, tuyển nổi và keo tụđiện hóa (Holt et al., 2004). Khi cho dòng điện mộtchiều đi qua các điện cực đặt ngập trong nước thải,quá trình điện phân sẽ tạo nên các bọt khí H2 ở cựcâm và O2 ở cực dương, các bọt khí này sẽ nổi lên,tiếp xúc, bám dính với các hạt chất rắn, nhũ tươngvà đẩy các hạt này nổi lên mặt nước tạo thành lớpváng; sau đó lớp váng này sẽ bị loại bỏ bằng thanhgạt váng (Wang et al., 2006). Khi sử dụng các điệncực làm bằng kim loại có khả năng hòa tan (sắthoặc nhôm) thì ở cực dương sẽ diễn ra quá trìnhhòa tan kim loại. Kết quả sẽ có các cation kim loạichuyển vào nước; những cation đó cùng nhómhydroxyl tạo thành hydroxide kim loại là nhữngchất keo tụ phổ biến trong thực tế xử lý nước thải(Trần Hiếu Nhuệ, 2001).Dựa vào các cơ sở khoa học trên, nghiên cứu“Kết hợp keo tụ hóa học với tuyển nổi điện hóa xửlý sơ cấp nước thải sản xuất mía đường” được tiếnhành nhằm tìm ra phương pháp khả thi về mặt kỹthuật và kinh tế để xử lý sơ cấp nước thải míađường, giảm thiểu tải nạp chất ô nhiễm cho bể xửlý sinh học bố trí tiếp sau.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 Đối tượng và thiết bị sử dụng cho thínghiệmĐối tượng thí nghiệm là nước thải được lấy từhố thu nước thải sản xuất của Nhà máy đườngPhụng Hiệp, thị xã Ngã Bảy, tỉnh Hậu Giang.Trong lĩnh vực xử lý nước và nước thải, bểtuyển nổi điện hóa được áp dụng để xử lý nước thảithuộc da, dệt nhuộm, các loại nước thải có chứachất tạo màu, nước thải nhà máy giấy, xi mạ,chưng cất cồn và nhiều ngành khác (Kuokkanen etal., 2013). Hiệ ...