KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG CLO

1. Khái niệm và tầm quan trọng của khử trùng nước thải. 1.1 Khái niệm khử trùng nước thải - Nước thải là nước được thải ra sau khi được sử dụng (cho nhu cầu sinh hoạt của con người hoặc nhu cầu sản xuất công nghiệp). - Khử trùng nước thải là quá trình loại bỏ trong nước thải những vi sinh có khả năng gây bệnh, là hàng rào cần thiết và cuối cùng chống lại sự phơi nhiễm của người với những vi sinh gây bệnh, bao gồm virus, vi khuẩn và protozoa. 1.2 Tại sao phải...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG CLOKHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI BẰNG CLO, XẢ NƯỚC THẢI SAU XỬLÝ VÀO NGUỒN TIẾP NHẬN1. Khái niệm và tầm quan trọng của khử trùng nước thải.1.1 Khái niệm khử trùng nước thải- Nước thải là nước được thải ra sau khi được sử dụng (cho nhu cầu sinh hoạt của con người hoặc nhu cầusản xuất công nghiệp).- Khử trùng nước thải là quá trình loại bỏ trong nước thải những vi sinh có khả năng gây bệnh, là hàng ràocần thiết và cuối cùng chống lại sự phơi nhiễm của người với những vi sinh gây bệnh, bao gồm virus, vikhuẩn và protozoa.1.2 Tại sao phải khử trùngTheo Chi cục Bảo vệ môi trường TP. HCM, kết quả quan trắc chất l ượng nguồn nước cấp phục vụ sinhhoạt hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai năm 2009 đang bị suy giảm.+ Hi ện trên sông Sài Gòn, nồng độ vi sinh vượt tiêu chuẩn loại B từ hơn 1 l ần đến 10 lần; nồng độ COD,BOD5 không đạt tiêu chuẩn loại A.+ Còn trên sông Đồng Nai, nồng độ DO, dầu mỡ chỉ đạt tiêu chuẩn loại B. Riêng nồng độ vi sinh vượt tiêuchuẩn loại B hơn 2 lần thay vì phải đạt loại A.Hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai là nguồn cung cấp nước cho nhiều triệu người trong lưu vực này.gi ới chuyên môn, ô nhiễm vi sinh trong nước sẽ làm gia tăng nguy cơ các bệnh liên quan đến đường ruộtHình 1: Tổ hợp công trình hệ thống xử lý nước thảiTất cả các hoạt động trong sinh hoạt và sản xuất của con người đều tạo ra chất thải. Các chất thải tồn tại ởdạng chất rắn, chất lỏng và thể khí. Ngoài các tạp chất vô cơ, hữu cơ…trong nước thải còn có nhiều loại visinh vật như vi khuẩn, vi trùng, virut gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn…. Nếu xả thải vào nguồn nước cấpmà chưa qua khử trùng thì khả năng lan truyền bệnh là rất lớn. Tiêu chuẩn của một nguồn nước tốt là phảiloại trừ được các nguồn gây bệnh đó. Do đó, khử trùng nước là một quá trình không thể thiếu được trongcông nghệ xử lý nước. Người ta nhận thấy rằng chỉ với các quá trình xử lý cơ học thì không thể loại trừđược các loài vi sinh vật và vi trùng có trong nước. Do vậy, để có nguồn nước đảm bảo an toàn vệ sinhtrước khi thải vào các nguồn, bắt buộc phải tiến hành các biện pháp khử trùng (khử trùng chỉ nhằm tiêu diệtnhững vi khuẩn, virut loại có hại, gây bệnh, không phải tiêu diệt tất cả vi khuẩn có trong nước).2. Khử trùng bằng clo và các hợp chất của cloCơ sở của phương pháp khử trùng bằng các chất hóa chất là sử dụng chất oxy hóa mạnh h ơn để oxy hóamen của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng. Các hóa chất thường dùng là: các halogen clo, brom; clodioxyt; các hypoclorit và các muối của nó; ozôn…. Phương pháp khử trùng hóa học có hiệu suất cao nênđược sử dụng rộng rãi với nhiều quy mô.Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi clo tác dụng với nđều cho các phân tử axit hypocloro (HOCl), một hợp chất có năng lực khử trùng rất mạnh.Cơ chế tác động của clo: Quá trình hủy diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn: đầu tiên chất khử trùngkhuếch tán xuyên qua vỏ tế bào của vi sinh vật, sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quátrình trao đổi chất dẫn đến diệt vong tế bào.Tốc độ phản ứng quá trình khử trùng được xác định bằng động học của quá trình khuếch tán chất diệt trùngqua vỏ tế bào và động học của quá trình phân hủy men tế bào. Tốc độ quá trình khử trùng tăng khi nồngcủa chất khử trùng và nhiệt độ của nước tăng, ngoài ra tốc độ khử trùng còn phụ thuộc vào dạng khôngphân ly của chất khử trùng, vì quá trình khuếch tán qua vỏ tế bào xảy ra nhanh h ơn cả quá trình phân ly.Tốc độ quá trình khử trùng còn phụ thuộc vào cả hàm lượng các chất hữu cơ, các cặn lơ l ửng và các chấtkhử khác. Khi trong nước có hàm lượng cao của các chất này thì tốc độ quá trình khử trùng sẽ giảmđáng kể.Khi cho clo tác dụng với nước, phản ứng đặc trưng xảy ra là quá trình thủy phân clo, tạo thành axithypoclorit và axit clohydric : Cl2 + H2O HOCl + HCl Ở dạng phân ly ta có : 2H+ + OCl- + Cl- Cl2 + H2OTương tự khi dùng clorua vôi làm chất khử trùng ta có : Ca(OCl)2 + H2O CaO + 2HOCl 2H+ + 2OCl - 2HOClKhả năng diệt trùng của clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong nước. Nồng độ HOCl phụ thuộc vàolượng ion H+ trong nước hay phụ thuộc vào pH của nước. Khi : pH = 6 thì HOCl chiếm 99,5%, OCl- chiếm 0,5% pH = 7 thì HOCl chiếm 79%, OCl- chiếm 21% pH = 8 thì HOCl chiếm 25%, OCl- chiếm 75%HOCl không phân ly là thành phần khử trùng chính trong nước, thành phần này chỉ có giá trị cao ở pH thấp,điều đó cũng nói lên rằng quá trình dùng clo để khử trùng trong nước chỉ có được hiệu quả cao khi tiếnhành ở pH thấp.* Khi nước có mặt amoniac hoặc hợp chất có chứa nhóm amoni, chúng có thể tác dụng với clo axithypoclorit hoặc ion hypoclorit để sinh thành các hợp chất cloramin theo các phản ứng sau : NH3 + HOCl ¨ NH2Cl + H2O monocloramine NH2Cl + HOCl ¨ NHCl2 + H2O dicloramine NHCl2 + HOCl ¨ NCl3 + H2O tricloramineSản phẩm monocloramine và dicloramine sinh thành tùy thuộc vào trị số pH của môi trường. Trị số pH càngcao, lượng clo kết hợp để tạo thành dicloramine càng thấp và nồng độ monocloramine càng cao. Hơn nnhiều nghiên cứu cho thấy rằng, năng lực diệt trùng của monocloramine thường thấp hơn so v ới năng ldiệt trùng của dicloramine khoảng từ 3 đến 5 lần, so với clo, năng l ực diệt trùng của dicloramine lại thấphơn từ 20 đến 25 lần. Chính điều đó giải thích vì sao quá trình khử trùng lại xảy ra có hiệu quả hơn khi trpH của môi trường thấp.Để đảm bảo cho quá trình khử trùng đạt được hiệu quả hoàn toàn, người ta thường tính đến một lượng clodư thích hợp trong nước sau quá trình khử trùng. Trong hệ thống khử trùng có chứa amoniac hoặc các hợpchất có chứa nhóm amoni, lượng clo tham gia phản ứng để tạo thành clora ...