ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1 Nguyễn Quang Minh – HD701

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001 - 2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: CÔNG NGHỆ HÓA DẦU Sinh viên : Nguyễn Quang Minh
Người hướng dẫn: ThS. Đặng Chinh Hải

HẢI PHÕNG 2011
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2 Nguyễn Quang Minh – HD701

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4 Nguyễn Quang Minh – HD701

Sinh viên: Nguyễn Quang Minh
Lớp: .HD701 Ngành: Công nghệ Hóa dầu
Tên đề tài: "Xử lý nƣớc thải nhiễm dầu của Công ty Cổ phần Dầu

……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7 Nguyễn Quang Minh – HD701 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cán bộ hƣớng dẫn thứ nhất:
Họ và tên:
Học hàm, học vị:
Cơ quan công tác:
Nội dung hướng dẫn:
Cán bộ hƣớng dẫn thứ hai:
Họ và tên:

1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………

2. Đánh giá chất lƣợng của đồ án (so với nội dung yêu cầu đã đề ra
trong nhiệm vụ Đ.A.T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số
liệu…):
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
10 Nguyễn Quang Minh – HD701

……………………………………………………………………………

3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (ghi bằng cả số và chữ):
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………

2.1 Phương pháp khối lượng
2.2 Phương pháp khác
2.3 Nghiên cứu thực nghiệm tách loại dầu trong nước sử dụng
rơm rạ để hấp phụ
Phần 3: Kết quả và thảo luận
1. Xây dựng đường chuẩn
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ và thời gian đến
hiệu quả tách loại dầu trong nước
3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của dầu trên mô hình thực nghiệm
4. Đề xuất quy trình xử lý nước nhiễm dầu
Kết luận
Tài liệu tham khảo

1
2
3

3
3
4
5
6
18
25
27
27
27
27
29


pháp hấp phụ với các vật liệu khác nhau như mùn cưa, trấu Để góp phần vào
lĩnh vực này và tìm ra một loại vật liệu mới để xử lý dầu, nhiệm vụ chúng tôi
đặt ra trong khoá luận này là đánh giá hiện trạng môi trường của cơ sở kinh
doanh và vận tải xăng dầu: Công ty Cổ phần Dầu Khí Thái Bình Dương. Qua
đó chúng tôi sẽ tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải có chứa dầu bằng rơm rạ
như một loại vật liệu hấp phụ mới với tên đề tài là "Xử lý nƣớc thải nhiễm
dầu của Công ty Cổ phần Dầu Khí Thái Bình Dƣơng bằng phƣơng pháp
hấp phụ".
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
13 Nguyễn Quang Minh – HD701

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1. Giới thiệu chung về Công ty Cổ Phần Dầu Khí Thái Bình Dƣơng và
nƣớc thải nhiễm dầu.
Công ty Cổ Phần Dầu Khí Thái Bình Dương là một Công ty chuyên về kinh
doanh và vận tải xăng dầu. Trụ sở chính của Công ty nằm ở địa chỉ: số 104 Trần
Phú, phường 5, TP.Vũng Tàu. Hiện tại Công ty đang là Tổng Đại lý của Tổng
Công ty Dầu Việt Nam (PV OIL). Khách hàng của Công ty chủ yếu là các
khách hàng ở khu vực phía Nam và miền Tây Nam bộ. Với một hệ thống tàu
chở dầu và xe bồn chuyên dụng, Công ty Cổ Phần Dầu Khí Thái Bình Dương
có trách nhiệm nhập hàng (dầu DO, xăng các loại…) từ kho Pvoil về tồn chứa
tại kho của Công ty, sau đó tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng, Công ty sẽ
cung ứng nhiên liệu đáp ứng các nhu cầu của khách.
Trong quá trình vận chuyển cũng như bơm rót và tồn chứa, Công ty luôn đặt
các yêu cầu về bảo đảm an toàn, phòng chống cháy nổ lên hàng đầu. Tuy vậy,
vẫn còn một lượng nhỏ dầu lẫn vào nguồn nước thải từ các phương tiện chở
dầu, từ các kho chứa và cả trong các quá trình bơm rót, hiện tại vẫn chưa có
phương pháp xử lý triệt để trước khi thải ra sông, ra biển. Điều này về lâu dài sẽ
ảnh hưởng đến môi trường cũng như sức khỏe của con người, do đó các biện

pha phân tán là do sự hấp phụ các con của chất điện ly vô cơ có mặt trong môi
trường. Vì nồng độ nhỏ nên nhũ tương này có độ bền tập hợp lớn.
* Nhũ tương đặc:
Đây là loại nhũ tương mà pha phân tán chiếm từ 0.2% - 74% thể tích hệ.
Đường kính nhũ tương đặc khoảng 0.1 - 1 m. Nhũ tương đặc rất kém bền,
trong hệ thường phải có chất nhũ hoá bảo vệ. Nhũ tương đặc dễ sa lắng hoặc
nổi lên trên, nếu pha phân tán có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng môi
trường thì các giọt sẽ sa lắng, nếu pha phân tán có khối lượng riêng nhỏ hơn
khối lượng riêng của môi trường thì các giọt sẽ nổi lên trên.
* Nhũ tương đậm đặc:
Đây là loại nhũ tương mà phân tán chiếm từ 74% - 99% thể tích hệ. Nhũ
tương loại này chỉ tồn tại khi có chất nhũ hoá tốt. Dung dịch chất nhũ hoá nằm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
15 Nguyễn Quang Minh – HD701

giữa các giọt của pha phân tán dưới dạng những màng rất mỏng, độ dày của
màng trong các nhũ tương này mỏng tới 100AO hoặc bé hơn. Các giọt cầu biến
dạng thành các hình da diện và được ngăn cách với nhau băng các màng mỏng
của chất nhũ hoá và pha ngoài (pha liên tục) trong một số trường hợp hệ tạo
thành khối gel, có ranh giới phân chia pha phức tạp.
2.1.3 Nhận biết nhũ tương Dầu/nước và nhũ tương Nước/dầu.
Có thể nhận biết hai loại nhũ tương bằng cách:
- Thêm một ít chất màu chỉ thị có khả năng tan vào một trong hai pha (pha
phân tán hoặc pha liên tục) mà qua kính hiển vi dễ dàng phân biệt được.
- Thêm một ít nước thì nó chỉ trộn lẫn trong loại nhũ tương Dầu/nước mà
không trộn lẫn trong loại nhũ tương Nước/dầu.
Dựa vào độ dẫn điện, độ dẫn điện của nhũ tương dầu/nước lớn hơn nhũ
tương nước/dầu.
2.2. Chế tạo nhũ tƣơng.
Có hai phương pháp để chế tạo nhũ tương đó là:

2
21
2
9
2 ddg
u

trong đó u: là tốc độ lắng
r : là bán kính giọt nhũ
d
1
, d
2
: là tỷ trọng của chất phân tán và môi trường phân tán

2
: là độ nhớt của môi trường phân tán
g: là gia tốc trọng trường

Lắng đọng
Tập hợp các
giọt nhũ
Tập hợp các
giọt nhũ

Lắng đọng

Nhũ tương

Kết tụ

- Sự tích điện do va chạm
- Sự ổn định của nhũ tương được coi như là do sự xuất hiện của các phần tử
tác nhân tạo nên nhũ trên bề mặt giọt. Khi các phần tử này hấp phụ trên bề mặt
phân chia pha và đặc biệt khi xét đến hệ nhũ tương dầu/nước thì nguồn gốc của
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
18 Nguyễn Quang Minh – HD701

việc tích điện bề mặt xuất phát từ quá trình lớn hoá của nhóm hoà tan trong
nước.
Ví dụ: Một hệ nhũ tương dầu/nước được ổn định bằng xà phòng thì không
có lý do để hy vọng rằng phần tử dấu của nhóm cacboxyl thâm nhập qua lớp bề
mặt vào pha nước sẽ được ton hoá. Nhóm cacboxyl (- COOH) chính là nhóm
hình thành lên bề mặt giọt. Các giọt này sẽ được bao quanh bằng lớp điện tích
âm.
Sự ổn định của nhũ tương bằng các tác nhân bề mặt không sinh ion hoặc các
chất không ton hoá khó minh hoạ cho việc tích điện lên bề mặt theo cơ chế này.
Tuy nhiên, giả thuyết về sự hấp phụ lên bề mặt có tính thuyết phục hơn. Ví dụ :
Sự hấp phụ của con từ pha nước có thể xảy ra.
Xét theo cách khác là có thể xảy ra sự tích điện khi có sự va chạm giữa các
giọt, nó tương tự như việc xuất hiện điện tích khi chà xát một miếng hổ phách
vào tấm lụa tơ tằm. Theo kết luận của nhiều nhà nghiên cứu khác thì cơ chế của
việc tích điện do va chạm được coi là chấp nhận được.
Trong trường hợp nhũ tương được ổn định bằng xà phòng sẽ tích điện âm
như đã cho thấy ở trên. Trường hợp nhũ tương được ổn định bằng tác nhân táo
nhũ cation, có thể giải thích là do sự tích điện dương của các giọt. Nói một cách
khác, người ta cũng dự đoán trước được dấu hiệu của việc tích điện, nhũ tương
ổn định bằng cơ chế kết hợp hấp phụ và con hoá. Việc này được đơn giản hoá
hơn khi xét tới tầm quan trọng của thế diện tích Zeta trong nhũ tương.
Theo nguyên tắc của Coehm, một chất có hằng số điện li cao được tích điện
dương khi tiếp xúc với một chất khác có hằng số điện li thấp hơn. Bởi vì nước

8
(1.1)
Trong đó:
Z: là hoá trị của ion tích điện trái dấu với điện tích bề mặt.
n: là số lớn trong lcm
3
của lớp điện tích kép
e: là điện tích nguyên tố.
k: là hằng số Bolzman's
T: nhiệt độ tuyệt đối.
k: khoảng cách tương ứng từ mặt phẳng của hạt chứa hầu hết điện tích
của hạt.
Như vậy 1!k là đường kính hiển dụng của hạt và độ dầy của lớp kép tỉ lẽ với
n1/2.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
20 Nguyễn Quang Minh – HD701

+ Lớp kép khuếch tán Stern:
Mặc dù khái niệm của Gony có một ý nghĩa nhất định về lớp khuếch tán
nhưng vẫn còn một số nhược điểm. Để khắc phục những nhược điểm này Stern
đã kết hợp lý thuyết của Helmholtz và Gony.
Theo thuyết của Stem thì lớp điện kép gồm hai phần:
- Lớp thứ 1 : có độ dày xấp xỉ bằng một lớp ton đơn cố định tại bề mặt (lớp
Helmholtz).
- Lớp thứ 2 : có khoảng cách mở rộng ra phía pha ngoài và được khuếch tán
(lớp Gony), trong pha này thế năng lớp này giảm dần.
+ Sự điện li
Nếu một nhũ tương (hay một hệ keo kỵ nước) là một trường điện, kết quả
của việc tích điện của các giọt sẽ di chuyển từ một dạng này sang dạng khác.
Hiện tượng này gọi là Cataphoresis hay điện di.

Mặc dù thế điện tích Zecta không thực sự chính xác bằng lớp kép nhưng
chúng liên quan với nhau. Xác định thực nghiệm về độ lớn được đo bằng vận
tốc điện ly. Thuyết này đóng góp một phần quan trọng trong việc phát triển lý
thuyết về nhũ tương.
Smoluchowski chỉ ra rằng phương trình (1 . 2) chỉ có giá trị khi với hiện
tượng điện ly(electrophoresis).
Tuy nhiên, Debye - Huckel cho rằng phương trình Smọluchowski có giá trị
khi xét đến hình dạng . . . , hằng số thay đổi theo hình dạng của hạt và đối với
giọt cầu phương trình có dạng:
6
E
v
(1.3)
Việc xem xét này dựa theo lớp kép của Helmholtz, tuy nhiên dựa trên sự
phân bố theo hàm số mũ của Gony có thể cho thấy sự điện đi:
kr
r
u
1
(1.4)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
22 Nguyễn Quang Minh – HD701

Trong đó:
: là điện tích bề mặt.
: là độ nhớt pha phân tán.
r: là bán kính hạt.
k: đưa ra từ phương trình (1 .1) .
Phương trình này cho thấy điện di thay đổi theo kích thước hay hình dạng
của giọt.

có sự phá vỡ các giọt với số lượng không đáng kể.
Sự kết tụ là các giọt của nhũ tương mắc dính vào nhau hình thành những
đám giọt lơ lửng trong dung dịch nhưng không có sự kết hợp của các giọt riêng
rẽ thành giọt lớn, ví dụ: sự đông đặc của sữa bằng nước hoa quả. Cả hai trường
hợp: sự tạo lớp giọt và sự kết tụ, các giọt tiến đến va chạm vào nhau và không
tạo sự liên kết trong của dung dịch, nhưng khi cả hai dung dịch đều tinh khiết
thì sẽ xảy ra sự phá vỡ nhũ.
Để có được một nhũ tương ổn định có lợi và có nồng độ của pha phân tán
không đổi thì nhất thiết phải thêm một cáu tử thứ ba làm chất tham gia để tăng
tính ổn định của nhũ tương. Tạm thời có thể chia ra 4 nhóm các chất làm tác
nhân tạo nhũ.
+ Nhóm thứ nhất: (là các chất ít ảnh hưởng nhất)
Đây là các chất điện li vô cơ đơn giản. Ví dụ : Kim tricyanat (KCNS).
Khi cho thêm vào nước ở vài nồng độ nhỏ cho phép độ ổn định tạm thời đối
với các nhũ tương dầu trong nước. Ở đây, sự ổn định có được do sự hình thành
lớp điện tích kép trên bề mặt phân chia pha về phía của nước, kết quả là tạo ra
lực ton. ton CNS- tạo thành một thế diện tích âm trên bề mặt phân chia pha.
Như vậy sự ổn định có được là do lực đẩy của lớp điện tích kép trên bề mặt giọt
dẫn đến làm giảm va chạm của các giọt phân bố. Tuy nhiên các tác nhân tạo
nhũ dạng này cho kết quả không cao về thời gian tồn tại của nhũ tương và nồng
độ của nhũ tương.
+ Nhóm thứ hai:
Là các chất hoạt động bề mặt của xà phòng và các chất tẩy rửa. Nói chung
các nhóm dạng này có chứa một hoặc nhiều hơn các nhóm kỵ nước (alkyl hoặc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
24 Nguyễn Quang Minh – HD701

các Hydrocacbon thơm, nocacbon. . . . ) và có chứa một hoặc nhiều nhóm ưa
nước trong cùng một phân tử. Phân tử lưỡng tính như vậy có sự bám dính và
định hướng khá mạnh ở bề mặt phân chia pha hệ dầu/nước và dưới sự trợ giúp

25 Nguyễn Quang Minh – HD701

Sự ổn định của nhũ tương có thể được ghi nhận khi ta không thấy sự phá
nhũ trong vài giờ, vài ngày hoặc vài tháng khi các giọt có khả năng chạm vào
nhau nhưng không xảy ra sự phá vỡ mặt phân cách và kết hợp giữa các chất
lỏng bên trong giọt. Các tác nhân tạo nhũ đã tạo ra một rào chắn phân tử giữa
các đung dịch, hàng rào chắn này có thể giữ vững ở một áp suất nhất định.
Lưu ý đến hiện tượng thứ nhất, sự cân bằng giữa các mặt phân cách và dung
dịch chất có hoạt tính bề mặt. Đường đẳng nhiệt hấp thụ của Gibbs đưa ra mức
độ của sức căng mặt phân cách, - d , do việc làm tăng thêm chất tan, (sao cho
làm tăng hoạt tính nhiệt động ai của nó nhờ một lượng dai ).
d = Γ
i
RTln(a
i
) (1.5)
Ở đây, Γi ; là lượng hấp phụ của hợp chất i trên một đơn vị diện tích theo
quy ước của Gibbs ( tức là dung môi làm chất không háp phụ ). Có ba trường
hợp đặc biệt đáng chú ý, ở đây được đề cập một cách đơn giản đến nồng độ.
Trường hợp nếu i đơn giản là hợp chất không ion trong dung dịch pha loãng
ai ci;.
- Trường hợp nếu chất có hoạt tính bề mặt là chất phân ly phân tác thành hai
con và không có một lượng đáng kể chất phân ly nào khác thì d(lnai) = 2d
(lnf ci) . Ở đây f là hệ số hoạt hoá lớn trung bình của chất phân ly ở nồng độ
thường.
- Trường hợp chất có hoạt tính bề mặt ton nồng độ loãng được thêm vào một
lượng dung dịch đặc hơn tương ứng của chất phân ly không hoạt động bề mặt,
chẳng hạn như NaCl , d (lnai) = d (lnf ci). Ở đây f là hệ số hoạt hoá thích
hợp với chất có hoạt tính bề mặt ở trạng thái trung bình Nếu các dung dịch là
loãng, các hệ số hoạt tính có thể được ước tính theo thuyết của Debye - Huckel