ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN
-----------------------
Nguyễn Anh Đức
ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CỐC HÓA - CÔNG TY
CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2012
1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN
-----------------------
Nguyễn Anh Đức
ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ CỦA
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CỐC HÓA - CÔNG TY
CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60 85 02
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................27
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................27
2.1.3. Địa điểm và thời gian tiến hành ....................................................................27
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................27
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................28
2.3.1. Các phương pháp thu thập, tổng hợp, phân tích tài liệu, số liệu ................28
2.3.2. Phương pháp quan trắc lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu ................28
2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi .......................................................................................29
2.3.4. Phương pháp phân tích mẫu .........................................................................29
2.3.5. Phương pháp phân tích, tổng hợp xử lí số liệu ............................................29
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................30
3.1. Mô tả quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy Cốc hoá .........................30
3.1.1. Loại hình sản xuât .........................................................................................30
3
3.1.2. Quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy Cốc hóa ..................................30
3.1.2.1. Phân xưởng Cốc ...........................................................................................33
3.1.2.2. Phân xưởng Hóa ..........................................................................................35
3.2. Mô tả hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy Cốc hoá ........................................37
3.2.1. Nguồn gốc và thành phần nước thải.............................................................37
3.2.1.1 Nguồn phát sinh nước thải chứa phenol .......................................................37
3.2.1.2. Thành phần của nước thải ...........................................................................37
3.2.2. Mô tả sơ bộ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy Cốc hoá ......................38
3.2.2.1. Các hạng mục công trình .............................................................................40
3.2.2.2. Nguyên tắc xử lý ..........................................................................................41
3.2.2.3. Quy trình xử lý .............................................................................................41
3.2.2.4. Các thiết bị chủ yếu ......................................................................................42
Kiến nghị ..................................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................69
A/TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ....................................................................................69
B/TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI....................................................................70
5
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn nƣớc thải sau xử lý tại trạm xử lý phenol - xyanua
17
Bảng 3.1. Kết quả phân tích nƣớc thải trƣớc và sau khi qua khối xử lý cơ
36
học
Bảng 3.2. Kết quả phân tích nƣớc thải trƣớc và sau khi qua xử lý tại bể
39
Aeroten
Bảng 3.3. Kết quả phân tích nƣớc thải sau khi qua xử lý sinh học và sau xử
41
lý lắng keo tụ bậc 2 kết hợp keo tụ
Bảng 3.4. Hiệu suất của hệ thống xử lý nƣớc thải chứa phenol của Nhà máy
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả hệ thống hai pha
13
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy Cốc Hóa
24
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất kèm theo dòng thải của phân xƣởng cốc
25
Hình 3.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất kèm theo dòng thải của phân xƣởng hóa
27
Hình 3.4. Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải chứa phenol hiện tại của nhà máy Cốc
hóa
31
Hình 3.5. Bể điều hòa hiện tại của nhà Máy
35
Hình 3.6. Bể lắng cặn, tách dầu mỡ hiện tại của Nhà máy
35
8
MỞ ĐẦU
Việt Nam đang trên con đƣờng phát triển và hội nhập, sự phát triển kinh tế xã hội
đang diễn ra rất mạnh mẽ, mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh tế và nâng cao đời sống
cho ngƣời dân. Tuy nhiên, ngoài những lợi ích kinh tế - xã hội đã đạt đƣợc thì tình
trạng ô nhiễm môi trƣờng do mặt trái của những hoạt động trên đã gây ra ở mức báo
động. Môi trƣờng nói chung và môi trƣờng nƣớc nói riêng đang bị ô nhiễm trầm trọng,
đe doạ tới sức khỏe và chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân ở nhiều địa phƣơng.
Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc có tiềm năng phát triển
kinh tế mạnh mẽ, trong đó việc hình thành và phát triển các khu công nghiệp, cụm
công nghiệp đang trở thành một thế mạnh kinh tế trong khu vực phía Bắc nhƣ: khu
công nghiệp Sông Công, cụm công nghiệp Điềm Thụy, khu công nghiệp Lƣu Xá Gang thép Thái Nguyên,… Nhƣng sự ra đời và hoạt động của nhiều nhà máy xí
nghiệp trong khu vực đã làm cho môi trƣờng ngày càng trở lên xấu đi và nhiều vùng
bị ô nhiễm trầm trọng.
Nhà máy Cốc hoá thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên - phƣờng
Cam Giá, thành phố Thái Nguyên đƣợc Trung Quốc viện trợ giúp đỡ thiết kế và xây
dựng vào những năm đầu của thập niên 60, đây là một trong những Nhà máy góp
phần không nhỏ trong tiến trình phát triển kinh tế xã hội của tỉnh, tạo công ăn việc
làm cho ngƣời dân địa phƣơng. Nhà máy Cốc hoá là doanh nghiệp sản xuất cốc
luyện kim, chất lƣợng sản phẩm theo Tiêu chuẩn Quản lý chất lƣợng Quốc tế ISO
9001:2000. Nhiệm vụ chính của nhà máy là tiếp nhận, bảo quản, phối liệu than mỡ
sản xuất cốc để cung cấp cho quá trình sản xuất gang lò cao của Công ty. Ngoài ra,
nhà máy còn có một hệ thống hoàn chỉnh về công nghệ và thiết bị thu hồi, chế biến
các sản phẩm hoá học trong quá trình tinh luyện cốc, tạo thành hàng hoá cung cấp
cho nền kinh tế quốc dân nhƣ: khí cốc sạch, dầu phòng mục, Naptalen tạp, Naptalen
tinh, nhựa đƣờng và sản xuất thép cán nóng… Tuy nhiên, sự chú trọng phát triển
kinh tế trong một khoảng thời gian dài của Nhà máy đã và đang gây ảnh hƣởng xấu
Nhằm đạt đƣợc mục đích đánh giá đƣợc hệ thống xử lý nƣớc thải của nhà máy Cốc
hoá và đƣa ra phƣơng án nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải của Nhà
máy Cốc hóa - Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên.
10
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát chung về than cốc
1.1.1. Than cốc
Than cốc là sản phẩm của việc chƣng than mỡ (loại than chứa ít S và ít tro)
trong các lò xây kín ở điều kiện yếm khí có nhiệt độ trên 1.0000C, sau khi đã mất
hết chất bay hơi. Do tính chất và đặc điểm của các loại than làm cốc và do cách
chƣng nên than cốc có nhiều loại phẩm chất khác nhau: phồng hay chắc, xốp hay
đặc, cứng nhiều hay ít, nhẹ hay nặng, nứt nẻ nhiều hay ít, màu đen mờ, màu bạc hay
xám sáng. Khi gõ có tiếng kêu kim khí thanh hay trầm, hạt to hay nhỏ, thành phần
hoá học chứa tro và S nhiều hay ít.
Quá trình luyện than cốc đƣợc tiến hành nhƣ sau: Than sạch đƣợc nghiền nhỏ,
không to quá 3mm và cũng không vụn nhƣ bột, cỡ hạt càng nhỏ đều càng ít hao hụt,
phẩm chất cốc càng tăng thêm. Cho than vào các ngăn lò luỵên (thƣờng mỗi lò có từ
70 - 150 ngăn), chiều dài mỗi ngăn 10 - 12m, cao >4m, rộng 0,5m - 0,55m, các
ngăn lò xây liền với nhau thành hàng dọc. Mỗi ngăn lò có hai cửa hai đầu: một đầu
để chất liệu và một đầu để đƣa máy vào đẩy cốc ra. Cũng có loại lò đƣợc chất liệu ở
phía trên vòm ngăn. Các ngăn lò đã đƣợc nung đỏ hồng trƣớc khi chất than vào, lúc
chất than nhiệt độ của lò giảm xuống rồi đƣợc nâng lên do một phần khí của than
thoát ra và cháy, lửa truyền đi khắp xung quanh các tƣờng ngăn lò. Nhiệt độ làm
việc là 1000 - 12000C. Các khí thể ở các ngăn thoát ra đƣợc tâp trung dẫn đến một
bộ phận thu hồi. Quá trình điều chế cốc kéo dài từ 28 - 38 giờ hay hơn tuỳ theo loại
than và kiểu lò. Khi khí than hết chất bốc và cháy, quá trình cốc hoá kết thúc [16].
trúc của nó rất gần với cấu trúc lớp lục giác của graphít. Cấu trúc của than cốc đƣợc
đặc trƣng bởi sự sắp xếp không hoàn hảo: các phần riêng rẽ (các lớp) đƣợc liên kết
bởi lực Van de Waals đã chiếm giữ một số các vị trí có khả năng (ví dụ, xếp chồng
lên nhau). Bên cạnh các nguyên tử cacbon trong lƣới không gian của than cốc (đặc
biệt trong các phần ngoại biên của nó) có thể phân bổ các nguyên tử dị thƣờng nhƣ
lƣu huỳnh, nitơ, ôxy.
Cấu trúc và tính chất của than cốc phụ thuộc vào thành phần của mẻ than đá
cũng nhƣ nhiệt độ và tốc độ đốt nóng mẻ than này. Với sự tăng lên của hàm lƣợng
khí than đá và các thành phần khác, đƣợc đặc trƣng bởi mức độ biến đổi thấp thì
nhiệt độ cốc hóa bị giảm xuống và sự giảm đi của các thành phần đó trong nhiệt độ
12
này, khả năng phản ứng và khả năng cháy của than cốc nhận đƣợc cuối cùng là tăng
lên do khi tăng hàm lƣợng của khí than đá trong mẻ than thì độ bền và độ tạo cục
trung bình của than cốc giảm xuống, độ xốp của nó tăng lên. Sự tăng cao nhiệt độ
cốc hóa cũng có khả năng tăng độ xốp của than cốc. Khi tăng thời gian cốc hóa và
giảm tốc độ đốt nóng thì độ xốp của than cốc cũng đƣợc tăng lên.
1.1.3. Ứng dụng của than cốc
Than cốc đƣợc sử dụng để nung chảy gang (cốc lò cao) cũng nhƣ làm nhiên
liệu không khói chất lƣợng cao, làm chất khử trong các công nghệ luyện kim từ
quặng sắt, các chất làm tơi trong phối liệu. Than cốc cũng đƣợc sử dụng nhƣ là
nhiên liệu trong sản xuất gang đúc hay các mục đích sử dụng thông thƣờng, trong
công nghiệp hóa chất và luyện các hợp kim của sắt (các dạng cốc đặc biệt). Cốc lò
cao cần phải có kích thƣớc các cục không nhỏ hơn 25mm với số lƣợng các cục cốc
nhỏ hơn 25mm và lớn hơn 80mm không vƣợt quá 3%. Than cốc sử dụng để đúc
gang theo kích thƣớc không đƣợc nhỏ hơn than cốc lò cao, các cục cốc trong trƣờng
hợp này có kích thƣớc không nhỏ hơn 25mm. Sự khác biệt chính giữa cốc lò cao và
cốc đúc là hàm lƣợng lƣu huỳnh nhỏ hơn, nó không đƣợc vƣợt quá 1% (trong cốc lò
công nghiệp luyện thép.
1.2.1.1. Đặc điểm và tính chất của phenol
Phenol là một chất không màu hoặc màu trắng khi nó ở dạng tinh khiết, ở
dạng này thì phenol là các tinh thể rắn. Tuy nhiên thông thƣờng nó tồn tại ở dạng
lỏng. Ngƣỡng ngửi mùi của phenol đối với ngƣời là 0,04 ppm. Ở nồng độ này
phenol có mùi hơi cay, ngọt. Ngoài ra, phenol rất dễ cháy.
Phenol có các đặc trƣng nhƣ sau:
- Phenol (acid cacbolic) có công thức phân tử: C6H5OH
- Khối lƣợng phân tử: 94,11 g/mol
- Khối lƣợng riêng: 1,06 g/cm3
- Nhiệt độ tan chảy: 43oC, nhiệt độ sôi: 182oC
- Khả năng hoà tan trong nƣớc (ở 20oC): 70g/l
- Các dung môi hoà tan đƣợc phenol: etanol, ete, cloroform…[4].
Phenol là một chất hoá học chủ yếu do con ngƣời tạo ra, mặc dù nó đƣợc tìm
thấy trong các hợp chất hữu cơ phân huỷ. Nó đƣợc tìm thấy đầu tiên khi chƣng cất
than đá vào năm 1834 và có tên là acid cacbolic. Cho đến trƣớc chiến tranh thế giới
14
thứ nhất, chƣng cất than đá gần nhƣ là cách duy nhất để tạo ra phenol. Tuy nhiên
hiện nay ngƣời ta đã tìm ra nhiều phản ứng để tổng hợp tạo ra phenol bằng phƣơng
pháp hoá học.
1.2.1.2. Những tác động của phenol đến môi trường và sức khỏe con người
Phenol và các dẫn xuất của phenol, đặc biệt là các dẫn xuất dạng clo phenol
đƣợc xếp vào các loại hợp chất gây ô nhiễm khó phân giải, thời gian tồn dƣ của các
loại chất này có thể kéo dài nhiều năm. Giống nhƣ các hợp chất có chứa vòng thơm,
phenol cũng đƣợc xem là loại chất ô nhiễm mang tính trơ cao.
Hàm lƣợng phenol trong nƣớc thải đạt 10 mg/l sẽ làm cho cá ở sông ngòi bị
chết. Đối với trồng trọt nếu hàm lƣợng phenol trong nƣớc đạt 50 mg/l thì quả của
liên quan tới hiệu ứng gây ung thƣ trong ngƣời và động vật.
1.2.2. Phương pháp xử lý nước thải chứa phenol của các nhà máy luyện cốc
Ngành luyện cốc sau những năm trầm lặng ở giai đoạn 1970-1990 là giai đoạn
phát triển rất sôi động, đặc biệt là ở các nƣớc Đông Á (Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài
Loan...) phục vụ cho công nghiệp luyện gang, thép và các sản phẩm phụ triết tách từ
quá trình luyện than cốc. Chính vì nhu cầu sử dụng lớn nhƣ vậy, ngành luyện than
cốc đóng vai trò quan trọng trong tiến trình phát triển ngành thép trên thế giới. Tuy
nhiên, đi đôi với lợi ích kinh tế là các tác động tiêu cực đến môi trƣờng, trong đó
vấn đề nƣớc thải phát sinh từ quá trình luyện than cốc xả thải ra môi trƣờng gây ô
nhiễm nghiêm trọng các nguồn tiếp nhận, đòi hỏi những Nhà máy này phải đầu tƣ
hệ thống xử lý nƣớc thải.
Giải pháp xử lý nƣớc thải ngành luyện than cốc hiện nay chủ yếu theo nguyên
lý cơ bản trong công nghệ xử lý nƣớc thải công nghiệp nói chung. Trong đó,
phƣơng án xử lý nƣớc thải chứa phenol bằng phƣơng pháp xử lý sinh học đƣợc ứng
dụng rộng rãi.
Thực chất của biện pháp sinh học để xử lý nƣớc thải là sử dụng khả năng
sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bền hữu cơ trong nƣớc thải.
Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dƣỡng
và tạo năng lƣợng.
Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phƣơng pháp xử
lý sinh học ra thành 3 nhóm phƣơng pháp:
16
- Phƣơng pháp hiếu khí.
- Phƣơng pháp kỵ khí.
- Phƣơng pháp thiếu khí.
1.2.2.1. Các phương pháp hiếu khí
Đây là kỹ thuật đƣợc sử dụng rộng rãi để xử lý nƣớc thải đô thị và công
các chất hữu cơ có trong nƣớc thải cạn kiệt vi sinh vật ở trong lớp màng sẽ chuyển
sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm, dần dần bị nƣớc cuốn theo.
Hiện tƣợng này gọi là hiện tƣợng tróc màng. Lớp màng mới sẽ xuất hiện do sự kết
dính của các vi sinh vật có trong nƣớc thải. Chất mang đƣợc sử dụng thƣờng là các
17
vật liệu nhƣ: nhựa tổng hợp, polime,… Trong thực tế ngƣời ta thiết kế nhiều loại
chất mang với hình dạng khác nhau với mục đích làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt
riêng và độ thông thoáng.
Kỹ thuật xử lý dạng này có ƣu điểm chiếm ít diện tích nhà xƣởng vì vậy thích
hợp cho các nhà máy có diện tích vừa phải, đồng thời thiết bị dễ tự động hóa. Kỹ
thuật này dựa trên hoạt động của quần thể vi sinh vật tập trung ở màng sinh học nên
tồn tại cả 3 loại vi sinh vật là hiếu khí, yếm khí và tùy tiện vì vậy có khả năng đạt
hiệu suất cao với các nguồn thải chứa phenol có mức độ ô nhiễm thấp.
Tuy vậy, kỹ thuật này có nhiều nhƣợc điểm: chi phí thiết bị cao chỉ xử lý đạt
hiệu quả khi nƣớc thải đầu vào có độ ô nhiễm nhỏ, độ ổn định của thiết bị phụ thuộc
nhiều vào tốc độ của dòng chảy, nếu tốc độ dòng chảy quá lớn sẽ gây hiện tƣợng
rửa trôi màng vi sinh vật, thông khí kém, tải trọng nhỏ.
b. Kỹ thuật bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là hệ keo vô định hình, khi pH = 4 - 9 thì nó có điện tích âm.
Thành phần bùn hoạt tính của hệ thống xử lý nƣớc thải nhà máy than cốc có công
thức C97H199O53N28S2, của nhà máy nitơ C90H167O24N28S8, và của nƣớc thải đô thị là
C54H212O82N8S7.
Chất khô của bùn hoạt tính chứa 70 - 90% hữu cơ và 10 - 30% vô cơ. Chất
nền trong bùn hoạt tính có thể đến 90% là phần chất rắn của rêu tảo và các phần rắn
khác nhau [12].
Trong kỹ thuật bùn hoạt tính nƣớc thải cần đƣợc đƣa vào một bể hiếu khí (bể
Aeroten) và đƣợc khuấy trộn với bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là một tập hợp gồm
- Lên men metan: Phân hủy các chất hữu cơ thành metan (CH4) và khí
cacbonic (CO2). Việc lên men metan nhạy cảm với sự thay đổi pH, pH tối ƣu cho
quá trình từ 6,8 - 7,4.
1.2.2.3. Các phương pháp thiếu khí (anoxic)
Trong điều kiện thiếu oxy hòa tan việc khử nitrit hóa sẽ xảy ra. Oxy đƣợc
giải phóng từ nitrat sẽ oxy hóa chất hữu cơ và nitơ sẽ đƣợc tạo thành.
19
NO3O2
Vi sinh
Chất hữu cơ
NO2- + O2
N2 + CO2 + H2O
Trong hệ thống xử lý theo kỹ thuật bùn hoạt tính sự khử nitrit hóa sẽ xảy ra khi
không tiếp tục thông khí. Khi đó oxy cần cho hoạt động của vi sinh giảm dần và việc
giải phóng oxy từ nitrit sẽ xảy ra. Theo nguyên tắc trên, phƣơng pháp thiếu khí (khử
nitrit hóa) đƣợc sử dụng để loại nitơ ra khỏi nƣớc thải [9].
1.2.3. Một số hệ thống xử lý nước thải chứa phenol đã được sử dụng trên thế giới
1.2.3.1. Hệ thống tháp tiếp xúc lỏng - khí
Để nâng cao hiệu suất hòa tan oxy trong không khí vào môi trƣờng, ngƣời ta
thiết kế và xây dựng thiết bị phụ trợ là tháp tiếp xúc lỏng - khí nhiều giai đoạn với các
đĩa lỗ. Trong tháp tạo ra sự chuyển động hỗn loạn cao của nƣớc và khí, do đó gia tăng
sự tiếp xúc giữa pha oxy không khí và môi trƣờng lỏng. Đối với thiết bị này, năng
lƣợng đầu đòi hỏi ít hơn so với năng lƣợng đầu vào của các thiết bị sục khí hay khuấy
Pha hữu cơ
Tế bào
Pha lỏng
Khuấy từ
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả hệ thống hai pha
1.2.3.3. Hệ thống UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)
Nguyên tắc sử dụng sinh vật yếm khí để phân giải phenol trong nƣớc thải.
Trong quá trình xử lý yếm khí UASB, nƣớc thải đƣợc đổ đầy vào bể phản ứng,
chảy qua một lớp đệm sinh học. Khi nƣớc thải tiếp xúc với lớp đệm thì quá trình
phân giải diễn ra. Các khí biogas đƣợc tạo ra và thoát lên trên và làm tuần hoàn
nƣớc thải, điều đó giúp cho hình thành và duy trì đệm sinh học. Khí biogas thu ở
phía trên qua một thiết bị hình vòm, nƣớc thải đã đƣợc xử lý đƣợc đƣa qua khoang
lắng, ở đó các chất rắn bị lắng xuống tạo thành bùn và nƣớc ở phía trên bị tách ra.
Phần bùn có thể đƣợc hồi lƣu lại bể UASB. Để giữ cho đệm bùn trong hệ thống treo
thì vận tốc chảy ngƣợc lên là 6 - 9m/h.
21
Hệ thống UASB ra đời khắc phục đƣợc xử lý của hệ thống tự hoại hay biogas
đó là pH môi trƣờng luôn giảm. Trong hệ thống UASB ngƣời ta phân vùng pH để
thích ứng cho từng hệ vi sinh vật. Hiện nay, hệ thống UASB đang đƣợc ứng dụng
rộng rãi để xử lý các nguồn nƣớc thải chứa nhiều các loại hợp chất hữu cơ có bản
chất là protein, đồng thời nghiên cứu gần đây đã khảo sát khả năng xử lý của hệ
thống này trên đối tƣợng cơ chất là các hợp chất thơm chẳng hạn nhƣ bezoate, do
vậy điều này thể hiện tính khả thi trong quá trình loại bỏ phenol trong hệ thống này.
Năm 1995, Henbert H.P và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu khả năng phân giải
phenol trong hệ thống UASB kết quả cho thấy: Với nƣớc thải có COD = 6000mg/l.
VSV phải tồn tại và hoạt động hiệu quả trong một hệ sinh thái khác xa với điều kiện
môi trƣờng thuần khiết của phòng thí nghiệm. Việc phân tách các chủng rồi đƣa
chúng đơn lẻ trở lại tự nhiên cần có giai đoạn thích ứng và cần giải quyết các vấn đề
cạnh tranh sinh thái phức tạp.
Phenol có thể bị phân hủy trong điều kiện yếm khí và hiếu khí. Tuy nhiên
việc phân giải hoàn toàn đối với hầu hết các chất ô nhiễm chỉ có thể thực hiện trong
điều kiện hiếu khí, hệ VSV trong phòng thí nghiệm không có khả năng phân giải
yếm khí phenol cũng nhƣ một số dẫn xuất của chúng trong khi việc phân giải hiếu
khí có thể hoàn tất trong vòng 30 ngày [2].
1.2.4.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải chứa phenol của các nhà máy luyện
than cốc được ứng dụng tại Việt Nam hiện nay
a. Giai đoạn tiền xử lý (xử lý cơ học)
Nƣớc thải đƣợc bơm vào bể tách dầu trọng lực. Phần nƣớc ô nhiễm còn lại
trong nhà máy cốc sẽ đƣợc đƣa vào một bể khác có chứa nƣớc ô nhiễm phenol, sau
đó cũng đƣợc bơm vào bể tách dầu bằng trọng lực. Từ bể tách dầu trọng lực nƣớc sẽ
đi vào hệ thống tuyển nổi khí để tách phần lớn dầu trong nƣớc thải, công đoạn này
tạo điều kiện cho các công đoạn xử lý sinh hóa tiếp theo. Dầu tách ra từ hệ thống sẽ
đƣợc thu gom và tái sử dụng. Trong trƣờng hợp khu xử lý sinh hóa có sự cố thì
nƣớc từ bể tách dầu sẽ đƣợc đƣa vào bể điều hòa. Sau khi hệ thống đƣợc phục hồi
và hoạt động bình thƣờng thì nƣớc đó sẽ tự chảy vào bể khác hấp thụ dung dịch
phenol khác, sau đó lại đƣợc bơm trở lại bể tách dầu để tiến hành xử lý [16].
b. Xử lý sinh hóa
Nƣớc thải sau khi tách dầu sẽ cùng nƣớc hồi lƣu từ bể lắng 2 bơm chuyển
đến bể kỵ khí. Quá trình Khử N2 tiến hành trong bể kỵ khí thông qua phản ứng khử
23
hydrat của VSV (phân tách khí N2 từ gốc NO2- và NO3- trong nƣớc ô nhiễm). Kết
quả là khí N2 sẽ thoát ra không khí.
Bảng 2.1. Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý tại trạm xử lý phenol - xyanua
TT
Chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc
1
2
3
4
5
6
7
Độ pH
Các chất lơ lửng (SS)
Phenol
Xyanua
COD
Dầu mỡ
Amoniac
Đơn
vị
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
lửng bằng phƣơng pháp keo tụ - lắng trọng lƣợng. Sau đó khử các hợp chất hữu cơ
bằng bùn hoạt tính. Cuối cùng là giai đoạn tách triệt để các tạp chất lơ lửng bằng
phƣơng pháp kết tụ keo lắng. Nƣớc thải sau khi đã đƣợc xử lý phenol đƣợc bơm đi
dập cốc.
1.2.5.2. Lưu trình công nghệ
Nƣớc thải chứa phenol sau khi đƣợc tách sơ bộ dầu mỡ, đƣợc bơm vào bể
điều hoà, từ bể chứa điều hoà bơm vào thiết bị phản ứng keo tụ. Ở đây, điều chỉnh
lƣợng hoá chất 1 (CH1) từ thùng chứa và thiết bị khống chế pH trong nƣớc thải và
khử CN-.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©