PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tham khảo tài liệu phương pháp khử trùng trong xử lý nước thải, khoa học tự nhiên, công nghệ môi trường phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢIKhử trùng (disinfection) khác với tiệt trùng (sterilization), quá trình tiệt trùng sẽ tiêudiệt hoàn toàn các vi sinh vật còn quá trình khử trùng thì không tiêu diệt hết các visinh vật.Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt các vi khuẩn, virus, amoeb gây ra các bệnh thươnghàn, phó thương hàn, lỵ, dịch tả, sởi, viêm gan...Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hóa chất, sử dụng các quá trình cơ l ý, sử dụngcác bức xạ. Trong phần này chúng ta chỉ bàn đến việc khử trùng bằng các hóa chất. Các hóachất thường sử dụng cho quá trình khử trùng là chlorine và các hợp chất của nó, bromine,ozone, phenol và các phenolic, cồn, kim loại nặng và các hợp chất của nó, xà bông và bộtgi ặt, oxy già, các loại kiềm và axít. So sánh hiệu quả khử trùng của các phương pháp Phương pháp Hi ệu quả (%) Lọc thô 0¸5 Lọc tinh 10 ¸ 20 Bể lắng cát 10 ¸ 25 Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học 25 ¸ 75 Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng 40 ¸ 80 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 90 ¸ 95 Bể bùn hoạt tính 90 ¸ 98 Chlorine hóa nước thải sau xử lý 98 ¸ 99Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 oCCl2 hòa tan rất mạnh trong nước (7160 mg/L ở 20 và 1 atm). Khi hòa tan trong nước nó tạothành hypochlorous acide + - Cl 2 + H2O------> HOCl + H + ClVới hàm l ượng Cl 2 thấp hơn 1000 mg/L và pH > 3 phản ứng thủy phân trên diễn ra hoàntoàn.Hypochlorous acide sau đó bị ion hóa thành hypochlorite ion. ------>OCl - + H+ HOCL -HOCl và OCl được coi là lượng chlor tự do hữu dụng. Các dạng khác như calciumhypochlorite cũng được sử dụng 2+ - Ca(OCl)2 Ca + 2OClHypochlorous acide sẽ tác dụng với ammonia để tạo nên monochloroamine, dichloramine vànitrogen trichloride + +NH4 + HOCl NH2Cl + H2O + HNH2Cl + HOCl NHCl2 + H2ONHCl 2 + HOCl NCl3 + H2OViệc sinh ra các sản phẩm trên tùy thuộc vào pH, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và tỉ lệ ban đầugi ữa chlorine và ammonia (Cl 2 : NH4+ - N). Trong khoảng pH từ 7 8 và tỉ lệ Cl2 : NH4+ - N = 5: 1 tất cả chlorine tự do hữu dụng sẽ chuyển thành monochloramine trong vòng 1 phút trở lại, +nếu tỉ lệ Cl 2 : NH4 - N lớn hơn 5 : 1 thì sẽ có một ít dichloramine được tạo nên. Khi pH < 6,một lượng lớn nitrogen trichloride được tạo thành, đây là một chất khí có mùi hôi do đó cầnquản lý tốt pH để tránh xảy ra trường hợp này. Chloramine được gọi là hợp chất chlor hữudụng. Trong nước chloramine bị thủy phân yếu để tạo nên hypoclorous acide. Hiệu suất khửtrùng của chloramine tùy thuộc vào lượng hypochlorous acide được tạo nên. 2- 2+ 2+Khi cho chlorine vào nước thải có chứa các chất khử (H2S, NO , Fe , Mn ...) amonia và cácamine hữu cơ đường biểu diễn dư lượng chlorine sau các phản ứng được biểu diễn tronghình Dư lượng chlorine trong quá trình sử dụng chlorine để khử trùngĐầu tiên khi cho chlorine vào nước thải nó sẽ phản ứng hết với các chất khử do đó không cóchlorine thừa (a - b): H2S + Cl 2 2HCl + SChlorine còn tác dụng với phenol tạo nên mono-, di - hoặc trichlorophenol tạo mùi và vị củanước. Nó còn tác dụng với mùn trong nước tạo thành các hợp chất chlor trong đó cóchloroform CHCl3 l à chất gây ung thư.Cho tới liều lượng b nó đã thỏa mãn nhu cầu về chlor đối với các chất khử, do đó nếu tiếp tụccho thêm chlor vào nó sẽ tạo nên chloramine, chloramine tạo nên một phần dư lượng ở dạnghợp chất chl or hữu dụng. Khi tất cả ammonia và các amine hữu cơ trong nước thải phản ứnghết với chlorine (c) việc tiếp tục cho thêm chlorine vào sẽ tạo nên phản ứng oxy hóachloramine quá trình này sẽ làm giảm dư lượng chlor (c - d) và tạo nên N2, NO3 và NCl3. Vi ệcgi ảm dư lượng chlorine là kết quả của quá trình khử các nguyên tử chlorine đến mức oxy hóathấp nhất (chloride). Sau khi đã kết thúc quá trình oxy hóa các chloramine nếu ...