Nghiên cứu xử lý hỗn hợp sau tẩy rửa cặn dầu chống ô nhiễm môi trường - pdf 28

Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu xử lý hỗn hợp sau tẩy rửa cặn dầu chống ô nhiễm môi trường



MỤC LỤC
Mục lục 1
Mở đầu 3
Chương I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 4
I. Giới thiệu về cặn dầu. 4
I.1. Tác hại của cặn dầu với bồn bể chứa. 4
I.2. Sự tạo thành cặn dầu. 4
I.2.1. Sự tạo thành cặn dầu trong quá trình chế biến dầu mỏ. 5
I.2.2. Sự tạo thành cặn dầu trong quá trình vận chuyển, tồn chứa dầu mỏ, xăng dầu thương phẩm trong hệ thống bồn bể chứa. 5
I.3. Thành phần và tính chất của cặn dầu. 5
I. 3.1. Cặn dầu thô. 6
I.3.2. Cặn các sản phẩm dầu sáng. 7
I.3.3. Cặn dầu ma zút 7
II. Thành phần của chất tẩy rửa cặn dầu. 10
II.1. Dầu thông biến tính: 10
II.1.1. Giới thiệu về tinh dầu thông 10
II.1.2. Giới thiệu về Pinen 11
I.2. Chất hoạt động bề mặt NI 12
II.2.1. Alkyl poly glucosit (APG). 12
II.2.2. Tween. 12
II.3. Axit dicacboxylic 13
II.3.1. Giới thiệu về axit succinic 14
II.3.2. Giới thiệu về axit Oleic 15
III. Các phương pháp xử lý nước thải có chứa dầu. 15
III.1. Xử lý cơ học. 16
III.2. Phương pháp hoá học. 16
III.3. Phương pháp sinh học. 17
III.4. Phương pháp hoá lý. 17
III.4.1. Phương pháp hấp phụ. 17
III.4.2. Đông tụ- keo tụ. 18
IV. Các chỉ tiêu của nước thải 29
IV.1. Đặc trưng chất lượng nước 29
IV.1.1. Các chỉ tiêu về lý học 29
IV.1.2. Các chỉ tiêu về hoá học. 29
IV.2. Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp. 32
IV.2.1. Phạm vi sử dụng 32
IV.2.2. Giá trị giới hạn. 32
Chương II: THỰC NGHIỆM. 34
I. Xác định hàm lượng dầu trong nước sau khi lắng tách. 34
I.1. Nguyên tắc 34
I.2. công cụ và hoá chất. 34
I.3. Phương pháp tiến hành. 35
I.4. Cách tính. 35
II. Xác định hàm lượng kim loại trong cặn dầu và nước thải. 36
III. Xác định các chỉ tiêu của nước thải. 36
III.1. Nhu cầu oxy hoá học COD ( chemical Oxigen Demand). 36
III.1.1. Định nghĩa 36
III.1.2. Nguyên tắc 37
III.1.3. Hoá chất và dụng cụ. 37
III.1.4. Phương pháp tiến hành. 38
III.2. Nhu cầu oxi sinh hoá BOD ( Biochemical Oxygen Demand). 39
III.2.1. Định nghĩa 39
III.2.2. Phương pháp xác định 39
III.2.3. công cụ và hoá chất 40
III.2.4. Phương pháp tiến hành. 41
III.2.5. Tính toán. 41
III.3. Oxi hoà tan DO ( Dissolved Oxygen). 41
IV. Xử lý bằng keo tụ. 43
IV.1. Hoá chất sử dụng. 43
IV.1.1. Phèn nhôm. 43
IV.1.2. Vôi. 43
IV.1.3. Chất kết bông. 44
IV.2. công cụ thí nghiệm. 46
IV.3. Trình tự làm thí nghiệm. 46
V. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ 47
V.1. Khảo sát tỷ lệ phèn/Aronfoc. 47
V.2. Khảo sát khoảng giá trị của pH. 47
V.3. Khảo sát thời gian khuấy. 48
V.4. Khảo sát khoảng nồng độ hoá chất. 48
Chương III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49
I. Xác định khả năng hoà tan dầu trong chất tẩy rửa. 49
I.1. Chất tẩy rửa BK. 49
I.2. Chất tẩy rửa Greasemarter Mỹ . 50
I.3. So sánh khả năng lắng tách dầu của 2 loại chất tẩy rửa. 51
II. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình keo tụ 51
III. Kết quả xử lý keo tụ. 55
III.1. Nước thải Greasemarter Mỹ . 55
III.2. Nước thải BK . 55
III.3. So sánh kết quả xử lý hai loại nước thải. 55
IV. Biện luận về sự giảm hàm lượng kim loại sau xử lý. 56
V. Biện luận về sự giảm COD, BOD sau keo tụ. 56
Thuyết minh 58
Kết luận 59
Tài liệu tham khảo 60
 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


ạt, nghĩa là rất hiệu quả đối với quá trình keo tụ, người ta nói rằng đó là sự keo tụ nhanh, ngược lại là keo tụ chậm.
c2, Cơ chế giảm thế điện động Zeta của hạt keo bằng chất điện ly. [3]
Thực ra, rất khó phân định một cách chính xác cơ chế tác động giảm thế zeta của hạt keo bởi các chất điện ly thêm vào hệ, bởi vì các quá trình hoá học, hoá lý của hiện tượng này xảy một cách phức tạp và xen lẫn nhau. Tuy nhiên, người ta có thể thừa nhận vai trò của các chất điện ly gây keo tụ (ion gây keo tụ) đối với zeta như sau:
Các ion nằm trong lớp khuếch tán là các ion đối của ion tạo thế. Chính số lượng và sự phân bố của các ion đối trong lớp khuếch tán quyết định giá trị điện thế zeta ở bề mặt trượt (bề mặt ngoài của lớp hấp thụ- lớp kép).
Người ta thường sử dụng các chất điện ly lạ (không có các ion trong thành phần của nhân keo) có ion đối cùng tên và “mạnh” hơn ion đối ở lớp khuếch tán, để “nén”, “ép” các ion đó đi vào phía bên trong của mặt trượt làm cho độ dầy X của lớp khuếch tán “mỏng” đi và do đó zeta giảm xuống, thậm chí zeta tiến đến 0, đến trạng thái đẳng điện.
Các ion keo tụ “mạnh” đó là: Ion có hoá trị cao, có bán kính thực lớn (không kể độ dầy của vỏ solvat).
Biến đổi cấu trúc lớp kép ( lớp hấp phụ) của hạt keo: Tác động của chất điện ly làm giảm zeta hạt keo có thể làm thay đổi nồng độ và dấu của ion tạo thế và do đó thay đổi cấu trúc của lớp điện tích kép sát bề mặt nhân keo.
Trong trường hợp này các ion chất điện ly phải có khả năng trao đổi ion với các ion của lớp kép. Mặt khác, ion keo tụ phải tạo với ion tạo thế một hợp chất khó tan hơn thì sự trao đổi ion mới dẫn đến sự biến đổi căn bản trong lớp kép. Bây giờ, không chỉ độ dầy của lớp khuếch tán bị giảm mà lớp hấp phụ và vỏ solvat bao quanh hạt keo cũng bị biến đổi thậm chí bị phá huỷ. Vì thế chỉ một lượng nhỏ của chất điện ly thêm vào cũng gây ra keo tụ.
Ví dụ: Keo hydrosol của iodua bạc dễ dàng bị keo tụ bởi dung dịch điện ly axetat chì, Pb(CH3COOH)2. Ion Pb2+ không những có hoá trị cao (hơn K+) mà còn tạo ra với các ion tạo thế I- một hợp chất PbI2 kém tan hơn KI.
Trong một số trường hợp, các ion keo tụ đi vào lớp kép làm cho nhân keo lớn lên, hay tạo nên nhân keo mới, lớp điện tích kép mới, dẫn đến sự thay đổi j và zeta.
d, Hiện tượng keo vùng. [3]
Dựa vào các cơ chế nói trên, khi keo tụ bằng các ion hoá trị lớn (Fe3+, Al3+, Th4+, PO3-4) hay những ion có khả năng hấp phụ đặc biệt như những ion của chất mầu alcaloid, vv người ta quan sát một dãy liên tiếp bốn vùng: Keo bền và keo tụ luân phiên nối tiếp nhau
Vùng một và vùng ba là các vùng keo bền.
Vùng hai và vùng bốn là các vùng keo tụ.
Thoạt tiên khi chưa cho chất điện ly vào hệ keo (C= 0), hạt keo có thế điện động bề mặt là ion (keo âm). Khi thêm chất điện ly vào hệ, do cơ chế “nén” lớp khuếch tán, zeta giảm dần, mặt khác các ion keo tụ bị hấp phụ ở bề mặt hạt keo làm giảm bớt một số ion tạo thế do đó pi giảm và zeta giảm.
x-
x-th
c5
c4
c3
c2
c1
IV
III
I
II
0
x+th
x+max
Trong vùng I: Giá trị của zeta còn lớn hơn ZETAth- vì vậy hệ keo vẫn chưa bị keo tụ
Trong vùng II: C1< C< C3 , các giá trị của zeta đều nhỏ hơn ZETAth- và
ZETAth- , mọi va chạm đều hiệu quả và hệ bị keo tụ. Khi C= C2 các anion tạo thế đã bị trung hoà hoàn toàn bởi các cation hấp phụ. Nếu cứ tiếp tục thêm chất điện ly C > C2 thì theo quy tắc hình thành mixen, nhân keo lại hấp phụ cation, tạo ra một lớp cation tạo thế mới có pi + và zeta+, lớp khuếch tán có các ion đối mang điện tích âm.
Trong vùng III: C3 ZETAth+ số va chạm hiệu quả giảm xuống và hệ keo trở nên bền vững. ứng với giá trị C4 hạt keo đã hấp phụ bão hoà cation keo tụ nên giá trị của zeta đạt đến cực đại (ZETA max), nếu cứ tiếp tục thêm chất điện ly nữa C > C4 thì vai trò của chất điện ly bấy giờ lại có tác dụng “ nén” lớp khuếch tán làm cho ZETA+ giảm đạt đến giá trị ZETA+th mới và hệ keo lại bắt đầu keo tụ.
Trong vùng IV: C > C5 hệ bị keo tụ.
e, Hiện tượng keo tụ bằng chất hỗn hợp điện ly.
Trong thực tế chúng ta thường gặp nhiều trường hợp keo tụ xảy ra bằng hỗn hợp các chất điện ly.
e1. Hiện tượng cộng tính:
Đó là trường hợp khi khả năng keo tụ của mỗi ion trong hỗn hợp vẫn giữ nguyên như khi chưa tác dụng riêng rẽ.
e2. Hiện tượng keo tụ hỗ trợ:
Đó là trường hợp khi dùng đồng thời cả hai chất điện ly thì khả năng keo tụ tổng cộng tăng lên, lượng chất keo tụ được dùng ít hơn so với khi keo tụ riêng rẽ.
e3. Hiện tượng keo tụ cản trở:
Đó là trường hợp khi dùng chung hai chất điện ly thì khả năng keo tụ tổng cộng kém đi.
Nguyên nhân của hiện tượng keo tụ hỗ trợ và cản trở rất phức tạp, bởi vì nó phản ánh mối quan hệ rất phức tạp của nhiều yếu tố: Hấp phụ hydrat hoá, phân ly, hỗn hợp của các ion chất điện ly trong dung dịch hỗn hợp.
f, Một số hiện tượng keo tụ khác.
f1, Tự keo tụ.
Vì hệ keo không bền nhiệt động học nên dần theo thời gian một số hệ tự keo tụ: Các hệ keo chuyển đến trạng thái phân tán nhỏ hơn, bền vững hơn và tách khỏi môi trường phân tán tạo ra kết tủa lắng xuống đáy.
f2, Sự keo tụ tương hỗ của hai keo.
Khi trộn lẫn hai keo âm và dương cũng có thể xảy ra keo tụ, sự keo tụ tương hỗ xảy trong điều kiện nhất định về quan hệ khối lượng giữa hai keo, bởi vì nếu một trong hai có khối lượng nhỏ quá thì sẽ bị chuyển dấu.
Hiện tượng keo tụ tương hỗ được gặp nhiều trong thực tế, chẳng hạn đánh phèn làm trong nước là keo tụ tương hỗ giữa keo dương Al(OH)3 và keo âm là huyền phù.
g, Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ.
Quá trình keo tụ bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố như: Nồng độ hoá chất cho vào, thời gian khuấy, tốc độ khuấy, nhiệt độ và độ pH
g1, Nồng độ hoá chất cho vào.
Nồng độ hoá chất cho vào là một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của quá trình keo tụ, nếu lượng hoá chất cho vào nhỏ thì hiệu quả của quá trình keo tụ sẽ kém do đó không đạt chỉ tiêu, nhưng nếu lượng hoá chất cho vào nhiều sẽ bị thừa làm cho chất lượng của nước xấu đi ( COD tăng) do có hoá chất hòa tan trong nước, ngoài ra còn ảnh hưởng đến chỉ tiêu kinh tế. Chính vì vậy việc xác định nồng độ hoá chất cho vào hợp lý là hết sức cần thiết.
g2, Thời gian khuấy.
Thời gian khuấy cũng là một yếu tố quan trọng quyết định đến sự tạo bông keo. Nếu thời gian khuấy quá ngắn thì sự tiếp xúc của hoá chất kém làm cho khả năng keo tụ giảm. Nếu khuấy quá lâu, khi mà các hạt bông keo đã tạo thành rồi thì chúng lại bị vỡ ra do vậy cản trở quá tình tạo bông keo. Chính vì vậy khảo sát khoảng thời gian khuấy cũng là một yếu tố cần thiết, thông thường thời gian khuấy trộn kéo dài từ 1 á2 phút.
g3 , Tốc độ khuấy trộn.
Thông thường tốc độ khuấy trộn và thời gian khuấy trộn có quan hệ với nhau và cùng ảnh hưởng đến sự keo tụ. Tốc độ khuấy lớn thì thời gian để hoá chất đồng đều trong nước thải nhỏ, tuy nhiên trong công nghiệp việc thực hiện khuấy với tốc độ cao là không cần thiết và khó thực hiện. Do vậy nếu có khuấy thì tốc độ chỉ khoảng 20 á 30 vòng/phút.
g4 , Nhiệt độ.
Khi nhiệt độ tăng khoảng giới hạn nào đó thì quá trình keo tụ dễ dàng hơn, do sự chuyển động nhiệt của các hạt keo làm chúng va vào nhau và kết lại thành hạt lớn hơn.
g5 , Độ pH.
Độ pH là một yếu tố quan trọng ảnh hưởg đến quá trình keo tụ. Quá trình keo tụ chỉ đạt được hiệu quả trong khoảng pH nhất định với mỗi loại chất keo tụ.
h, Các thiết bị và quy trình của quá trình keo tụ. [5]
Quá trình keo tụ các chất phản ứng được thực hiện trong một số công trình và thiết bị theo các công đoạn như sau: (hình 1)
1
2
3
4
5
Nước
Chất đông tụ
Nước thải
Nước đã đượclàm sạch
Cặn lắng
Hình 1: Sơ đồ mô tả quá trình keo tụ
h1. Các thiết bị chuẩn bị dung dịch phèn. [5]
Các thiết bị chuẩn bị dung dịch và định liều lượng chất phản ứng gồm:
Thùng hoà trộn
Thùng tiêu thụ
Thiết bị định liều lượng chất phản ứng.
Do phèn cục thường chứa nhiều tạp chất và hoà tan chậm, để đảm cho phèn được hoà tan đều trong nước ta pha phèn làm hai bậc. Trước tiên phèn cục được đưa vào bể hoà trộn để hoà tan thành dung dịch có nồng độ cao và loại bỏ cặn bẩn sau đó dung dịch này được dẫn sang bể tiêu thụ để pha loãng thành nồng độ sử dụng.
Trên thực tế ta có thể bố trí như sau:
Thùng hoà trộn
Phèn
Nước
Nước
Máy bơm định lượng bơm vào bể
Hình 2: Sơ đồ mô tả quá trình hoà tan phèn nhôm
* Bể hoà trộn phèn. [5]
Bể hoà trộn phèn có nhiệm vụ hoà tan phèn cục và lắng cặn bẩn, nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn cao nhưng không vượt quá nồng độ bão hoà (1000 g/l). Theo tiêu chuẩn TCXD – 33 (1985) có thể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn khoảng: 10 á 17% .
Để hoà trộn phèn ta có thể dùng khí nén, máy khuấy hay bơm tuần hoàn. Do không thiết kế cho một dây truyền có công suất xác định, nên ở đây không thể lựa chọn phương pháp cụ thể nào. Nhưng đối với trạm có công suất nhỏ có thể dung khuấy trộn thủ công.
Đối với những trạm xử lý công suất lớn hơn 2000 m3/ngày đêm có thể dùng kiểu bể hoà trộn bằng cách sục khí nén.
Hình 3: Bể pha phèn sục bằng không khí nén.
vòi nước 4. ghi đỡ phèn
ống gió 5. ống dẫn dung dịch hoá
chất sang bể định lượng
phèn 6. ống x...
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status