1
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG CÔNG NGHỆ PAC KẾT HỢP LỌC
MÀNG
WATER TREATMENT STUDY BY COMBINATION OF PAC TECHNOLOGICAL
AND MEMBRANE FILTRATION
Tác giả : Nguyễn Tiến Văn
Ngô Thị Hồng Vân
Lớp : 09MT111
Trường : Đại Học Lạc Hồng
Khoa : Công Nghệ Sinh Học Và Môi Trường
TÓM TẮT
Xã hội ngày một phát triển, chất lượng cuộc sống được nâng cao, nhu cầu sử dụng
nước sạch của người dân ngày càng tăng. Nhưng thực tế cho thấy việc xử lý nước cấp còn tốn
rất nhiều chi phí quy trình công nghệ phức tạp, hiệu quả xử lý chưa cao, biện pháp phổ biến
đang được áp dụng hiện nay là sử dụng clo để khử trùng nước nhưng đó chưa thật sự là
phương pháp an toàn và hiệu quả nhất. Việc nghiên cứu xử lý nước cấp bằng phương pháp
PAC kết hợp lọc màng là một phương pháp mới đang được nghiên cứu trên nhiều nước. Với
công nghệ xử lý nước cấp bằng phương pháp này đã cho thấy những ưu điểm nổi bật. Từ kết
quả đạt được, nhóm nghiên cứu thấy rằng phương pháp này hoàn toàn khả quan. Đơn giản
được quy trình xử lý nước truyền thống hiện nay đang áp dụng.
Trong luận văn nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu với đối tượng là: chất keo
tụ là phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
(SO
4
)
3
5 percent, adsorption materials is adtivated carbon PAC,
Microfiltration (commonly abbreviated to MF) to sterilize water of Dong Nai River through
targets: PH, TSS, color, BOD5, COD, E.Coli, Coliform…
After operation this scale, the results we received:
- E.Coli, color and TSS are solved perfectly
- BOD5‘s performance treatment: 92%
- COD‘s performance treatment: 96.3%
- Total Colifom‘s performance: 99.76%
With these results we see that “The technique of solving supplying water by PAC
methods combined filtration” is positive about technical aspect, investment cost, operation
fee, production scale. Ensure quality of water supplying, healthy and enhance human life
quality.
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, hơn 70% các nhà máy cấp nước ở Việt Nam sử dụng nước mặt là nguồn nước
chính, phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, ở nhiều nơi, nguồn nước
mặt lại là nơi tiếp nhận các loại chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp từ các khu đô thị,
khu dân cư, nông thôn, các làng nghề sản xuất, với nhiều loại chất ô nhiễm, làm cho nước có
màu sắc và mùi, vị khó chịu, nguy hiểm cho sức khoẻ con người.
Một số nhà máy nước đã có những biện pháp cố gắng giảm thiểu sự tồn tại của các hợp chất
ô nhiễm trong nước sau xử lý và đảm bảo độ an toàn cho nước sinh hoạt, tuy nhiên còn thiếu
những sơ sở khoa học chắc chắn, hiệu quả xử lý phần lớn chưa cao, còn nhiều vấn đề khó khăn
trong giải pháp bố trí công trình và trong quản lý vận hành. Oxy hóa sơ bộ nước thô bằng Clo để
giảm hàm lượng chất ô nhiễm trong nguồn nước là biện pháp đang được áp dụng phổ biến ở
nhiều nhà máy nước tại Việt Nam do chi phí thấp, tận dụng được các công trình sẵn có. Tuy
nhiên đây không phải là biện pháp hiệu quả cao để loại bỏ các hợp hất ô nhiễm, bởi có rất nhiều
hợp chất gây ô nhiễm bền vững. Mặt khác, cũng như việc áp dụng phổ biến biện pháp khử trùng
56
Pt - Co
BOD
5
5.5 - 6
mg/l
COD
68
mg/l
Tổng số coliform
9.2×10
2
MPN/100ml
Escherichia coli
1.3×10
2
MPN/100ml
Hàm lượng amoni
1.0
mg/l
(nguồn: PTN khoa CNSH – MT)
2.2. Nội dung thực hiện
2.2.1. Khảo sát quá trình keo tụ
Mô hình keo tụ gồm:
Máy khuấy từ
Becher 1000 ml
Bể
phả
n
ứng
Xác định thời gian khuấy tối ưu cho quá trình keo tụ
Xác định thời gian lắng tối ưu cho quá trình keo tụ
2.2.2. Khảo sát quá trình hấp phụ
Các thí nghiệm khảo sát:
Xác định giá trị pH tối ưu cho quá trình hấp phụ
Xác định liều lượng PAC tối ưu cho quá trình hấp phụ
Xác định thời gian khuấy tối ưu cho quá trình hấp phụ
Xác định thời gian lắng tối ưu cho qua trình hấp phụ
2.2.1. Mô hình PAC kết hợp lọc màng
Gồm:
Hai bình chứa có thể tích 10 lít và 25 lít
Một bể lắng có thể tích 10 lít
Một cột lọc có chiều dài 60 cm, đường kính Ø 90
Một máy khuấy xáo trộn
Một bơm chìm
Một dàn đỡ 5
3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Nghiên cứu xử lý kết hợp
Tiến hành keo tụ với các điều kiện tối ưu. Nước sau khi keo tụ được sử dụng để chạy
mô hình xử lý bằng phương pháp PAC kết hợp lọc màng. Điều kiện tiến hành chạy mô hình
xử lý cho ở bảng 3.1.
Bảng 3.1 : Thông số ban đầu tiến hành chạy mô hình
Thông số
Đơn vị
Giá trị
pH
7
Liều lượng than
g/L
0.5
Thời gian khuấy
phút
30
Thời gian lưu
phút
20
Lưu lượng bơm qua cột lọc MF
L/h
17
3.1.1. Xử lý BOD
0.65
-
8
4,8
5,6
5,0
0.4
0.8
0.6
9
4,7
5,2
4,9
0.3
0.7
0.5
10
5,8
7,4
6,8
0.4
0.7
0.55
Min
Max
TB
7
64
68
66
3
4
3.5
-
8
67
69
68
2
4
3
9
66
70
68
2
5
3.5
10
65
69
67
2
TB
Min
Max
TB
7
55
57
56
-
-
-
-
8
55
59
57
-
-
-
9
56
58
57
-
-
-
10
57
59
Tháng
Giá trị TSS chưa xử lý (mg/L)
Giá trị TSS sau xử lý (mg/L)
QCVN
02/BYT
Min
Max
TB
Min
Max
TB
7
38.55
42.45
40.55
-
-
-
-
8
38.13
40.11
39.12
-
-
-
9
39.32
41.16
(MPN/100ml)
QCVN
02/BYT
Min
Max
TB
Min
Max
TB
7
0.9×10
2
1.5×10
2
1.2×10
2
-
-
-
-
8
1×10
2
1.3×10
2
-
- Biểu đồ 3.7: Biểu đồ thể hiện giá trị E.coli
theo tháng của nước sông Đồng Nai chưa xử lý.
Kết quả từ bảng 3.6 cho thấy giá trị E.coli qua xử lý (tháng 10) triệt để so với giá trị
E.coli ban đầu.
3.1.6. Xử lý coliform tổng
Sau khi tiến hành chạy mô hình, phân tích mẫu nước đầu vào và đầu ra thu được kết
quả giá trị coliform tổng
ở bảng 3.7.
Bảng 3.7: Bảng giá trị coliform tổng trước và sau xử lý
Tháng
Giá trị coliform chưa xử lý
(MPN/100ml)
Giá trị coliform sau xử lý
(MPN/100ml)
QCVN
02/BYT
Min
Max
TB
Min
Max
TB
7
7.6×10
2
7.7×10
2
1.2
4
2.6
10
7.2×10
2
9.6×10
2
8.4×10
2
1
3
2
9
Biểu đồ 3.8: Biểu đồ thể hiện giá trị coliform
theo tháng của nước sông Đồng Nai chưa xử
lý.
Biểu đồ 3.9: Biểu đồ thể hiện giá trị
coliform
mg/L
40
-
-
3
Độ màu
Pt - Co
56
-
-
4
BOD
5
mg/L
5.5 - 6
0.55
-
5
COD
mg/L
68
2.5
-
6
E.coli
MPN/100ml
1.3×10
2
10 Hiệu suất xử lý BOD5: 92%.
Hiệu suất xử lý COD: 96.3%
Hiệu suất xử lý tổng coliform: 99.76%
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng PAC kết hợp với lọc màng có khả năng xử
lý tốt như việc áp dụng theo quy trình xử lý nước cấp thông thường.
Tiếp tục nghiên cứu thêm việc việc áp dụng bể lắng vào mô hình này nhằm xử lý nước
sông theo một quy trình liên tục.
Nghiên cứu thêm quy trình rửa lọc.
Áp dụng phương pháp này vào các công ty xử lý nước cấp với quy mô vừa.
Giáo viên hướng dẫn Tác giả 1 Tác giả 2
(ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên)