TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ TIỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI ĐIỆN HÓA
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Cán bộ hướng dẫn
LÊ HOÀNG VIỆT
Sinh viên thực hiện
DOÃN THỊ NGỌC MAI - 1110836
ĐÀO TẤN PHƯƠNG
- 1110852
Cần Thơ, 12/2014
Luận văn tốt nghiệp
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp
LỜI CẢM TẠ
Sau hơn 3 tháng thực hiện đề tài “ Đánh giá hiệu quả tiền xử lý nước thải thủy
sản bằng phương pháp tuyển nổi điện hóa sử dụng năng lượng mặt trời” với sự
hƣớng dẫn của thầy Lê Hoàng Việt, chúng tôi hoàn thành đúng tiến độ và học hỏi
thêm nhiều kinh nghiệm quý báo. Để hoàn thành đề tài chúng tôi đã cố gắng rất
nhiều kể từ khi bắt đầu thực hiện đến lúc kết thúc đề tài. Bên cạnh sự cố gắng của
đó, chúng tôi đã nhận đƣợc sự hỗ trợ, động viên rất nhiều từ gia đình, thầy cô và
bạn bè. Nhân đây chúng tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến:
Gia đình chúng tôi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để hỗ trợ, động viên chúng tôi
trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Thầy Lê Hoàng Việt đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt những kinh nghiệm quý báo
cũng nhƣ tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng tôi hoàn thành tốt đề tài.
Quý thầy cô trong khoa Môi trƣờng & Tài nguyên Thiên nhiên nói chung, thầy cô
bộ môn Kỹ thuật Môi trƣờng nói riêng đã tận tình giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời
gian qua.
Quý thầy cô trong khoa Công nghệ nói chung, thầy cô bộ môn Kỹ thuật điện nói
riêng đã tận tình giúp đỡ trong thời gian thực hiện đề tài.
Các bạn lớp Kỹ thuật Môi Trƣờng K37, đặc biệt là những bạn làm luận văn cùng
chúng tôi đã chia sẽ, hỗ trợ và động viên chúng tôi trong suốt thời gian làm luận
văn.
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã cố gắn hoàn thành tốt đề tài nhƣng do
thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Kính mong
nhận đƣợc sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện
Doãn Thị Ngọc Mai
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
trong nƣớc tăng lên, nếu sau đó là biên pháp xử lý sinh học hiếu khí giúp giảm chi
phí vận hành. Trong thí nghiệm chính thức, điện năng tiêu thụ cũng đƣợc đo đạt để
tính toán lƣợng điện tiêu thụ cho hệ thống.
Từ kết quả thí nghiệm trên, nhận thấy rằng xử lý sơ bộ bằng phƣơng pháp tuyển nổi
điện hóa có hiệu quả cao, nƣớc thải đầu ra đạt yêu cầu để vào hệ thống xử lý sinh
học. Ngoài ra, đề tài cũng cho thấy năng lƣợng mặt trời có thể đƣợc sử dụng thay
cho điện lƣới trong hệ thống xử lý nƣớc thải.
Từ khóa: Tuyển nổi điện hóa, nước thải thủy sản, năng lượng mặt trời.
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
iii
Luận văn tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan luận văn đƣợc hoàn thành dựa trên kết quả nghiên cứu của
chúng tôi và các số liệu, kết quả nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất cứ luận
văn nào trƣớc đây.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Sinh viên thực hiện
Doãn Thị Ngọc Mai
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
Đào Tấn Phƣơng
2.4.3 Các thông số kỹ thuật ảnh hƣởng đến quá trình tuyển nổi điện phân ....... 11
2.4.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tuyển nổi điện phân ......................... 11
2.4.5 Quá trình tuyển nổi điện kết hợp keo tụ điện hóa ..................................... 12
2.5 Năng lƣợng mặt trời ........................................................................................... 15
2.5.1 Sơ lƣợc về năng lƣợng mặt trời ................................................................. 15
2.5.2 Bức xạ năng lƣợng mặt trời ....................................................................... 15
2.5.3 Pin mặt trời ................................................................................................ 15
2.6 Các nghiên cứu ứng dụng quá trình keo tụ điện hóa .......................................... 18
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
v
Luận văn tốt nghiệp
2.6.1 Trong nƣớc ................................................................................................. 18
2.6.2 Ngoài nƣớc ................................................................................................. 19
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU ..................................................... 21
3.1 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 21
3.2 Địa điểm, thời gian và phƣơng tiện nghiên cứu ................................................. 22
3.2.1 Mô tả mô hình thí nghiệm.......................................................................... 22
3.2.2 Phƣơng tiện thí nghiệm .............................................................................. 24
3.3 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm ..................................................................... 25
3.3.1 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................ 25
3.3.2 Phƣơng pháp thực hiện thí nghiệm ............................................................ 27
3.4 Phƣơng pháp và phƣơng tiện phân tích các chỉ tiêu ........................................... 28
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................ 31
4.1 Quy trình chế biến và thành phần nƣớc thải
công ty cổ phần thủy sản Mekong ............................................................................ 31
4.1.1 Quy trình sản xuất của công ty cổ phần thủy sản Mekong ........................ 31
vii
Luận văn tốt nghiệp
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần chất ô nhiễm trong nƣớc thải chế biến thủy sản .................... 7
Bảng 2.2 Thống kê một số ứng dụng tuyển nổi điện phân kết hợp keo tụ điện hóa
với một số loại nƣớc thải .......................................................................................... 19
Bảng 3.1 Phƣơng pháp và phƣơng tiện phân tích các chỉ tiêu.................................. 29
Bảng 4.1 Thành phần nƣớc thải của công ty cổ phần thủy sản Mekong .................. 33
Bảng 4.2 Độ đục và nồng độ COD nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi
với góc nghiêng điện cực khác nhau ......................................................................... 35
Bảng 4.3 Độ đục và COD nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi với
diện tích điện cực khác nhau ..................................................................................... 38
Bảng 4.4 Độ đục và COD nƣớc thải thủy sản thí nghiệm tuyển nổi
xác định khoảng cách điện cực ................................................................................. 41
Bảng 4.5 Độ đục và COD của nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi
của thí nghiệm xác định thời gian lƣu ...................................................................... 43
Bảng 4.6 Nồng độ nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi bằng
phƣơng pháp tuyển nổi điện hóa ............................................................................... 46
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
viii
Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.9 Bọt khí sinh ra trong thí nghiệm định hƣớng
xác định khoảng cách điện cực ................................................................................. 40
Hình 4.10 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi bằng phƣơng pháp
tuyển nổi điện phân ở các khoảng cách điện cực khác nhau ................................... 41
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
ix
Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.11 Độ đục của nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyên nổi
thí nghiệm xác định khoảng cách điện cực ............................................................... 42
Hình 4.12 Nồng độ COD trƣớc và sau tuyển nổi của thí nghiệm
xác định khoảng cách điện cực ................................................................................. 42
Hình 4.13 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi bằng phƣơng pháp
tuyển nổi điện phân ở các thời gian lƣu khác nhau .................................................. 44
Hình 4.14 Nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi
với thời gian lƣu khác nhau ...................................................................................... 44
Hình 4.15 Nồng độ COD của nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau tuyển nổi
bằng phƣơng pháp tuyển nổi điện hóa ở các thời gian lƣu khác nhau...................... 45
Hình 4.16 Nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau quá trình tuyển nổi điện hóa ................ 47
Hình 4.17 Nồng độ các chỉ tiêu trong nƣớc thải thủy sản trƣớc và sau quá trình
tuyển nổi điện hóa ..................................................................................................... 47
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
x
-
Đồng bằng sông Cửu Long
ĐC
-
Điện cực
DO
Dissolved Oxygen
Oxy hòa tan
DTBĐC
-
Diện tích bản điện cực
GNĐC
-
Góc nghiêng điện cực
HĐT
Suspended Solid
Chất rắn lơ lửng
TGL
-
Thời gian lƣu
TKN
Total Kjeldahl Nitrogen
Tổng Nitơ Kjeldahl
TN
-
Thí nghiệm
TNĐH
-
Tuyển nổi điện hóa
U
riêng sản lƣợng thủy sản nuôi chiếm hơn 65% tổng sản lƣợng thủy sản nuôi của cả
nƣớc (Đỗ Văn Thông, 2012). Sản lƣợng thủy sản tăng nhanh đã thúc đẩy sự phát
triển của các cơ sở chế biến thủy sản xuất khẩu, góp phần phát triển kinh tế nƣớc
nhà và giải quyết vấn đề việc làm cho nhiều công nhân. Bên cạnh các lợi ích, loại
hình chế biến này cũng tạo nên những tác động xấu đến môi trƣờng.
Nguồn gây ô nhiễm chính của các cơ sở chế biến thủy sản là nƣớc thải từ quá trình
sản xuất. Nƣớc thải chế biến thủy sản có nồng độ chất rắn lơ lửng, COD, BOD5,
tổng Ni-tơ và phốt-pho cao. Nồng độ ô nhiễm trong nƣớc thải phụ thuộc vào
nguyên liệu thô (tôm, cá, mực, cua,…) và lƣợng nƣớc tiêu thụ trong quá trình sản
xuất (cá da trơn: 5-7 m3/tấn sản phẩm, tôm đông lạnh: 4-6m3/tấn sản phẩm, surimi:
20-25 m3/tấn sản phẩm, thuỷ sản đông lạnh hỗn hợp: 4-6 m3/tấn sản phẩm). Đặc
biệt nƣớc thải từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu và mỡ cao từ 250 đến 830
mg/L. Còn nồng độ phốt-pho của nƣớc thải chế biến tôm có thể lên đến trên 120
mg/L (Nguyễn Thế Đồng, 2011). Khi các chất hữu cơ trong nƣớc thải phân hủy sẽ
tạo ra các sản phẩm mùi rất khó chịu gây ô nhiễm về mặt mỹ quan, ảnh hƣởng đến
đời sống của các thuỷ sinh vật trong vùng và chất lƣợng cuộc sống cũng nhƣ sức
khỏe của ngƣời dân sống xung quanh khu vực. Vì vậy, để tránh ảnh hƣởng đến chất
lƣợng nguồn nƣớc phải xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải trƣớc khi thải ra nguồn
tiếp nhận. Nƣớc thải từ công nghiệp chế biến thủy sản chứa nhiều chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh học nên phƣơng pháp xử lý sinh học áp dụng có hiệu quả cao. Tuy
nhiên, đối với nƣớc thải có nồng độ chất ô nhiễm cao đòi hỏi công đoạn xử lý sơ bộ
có hiệu suất loại bỏ SS, BOD5,...để đầu ra đủ điều kiện vào hệ thống xử lý sinh học.
Theo Nguyễn Thế Đồng (2011) công nghệ đƣợc áp dụng bao gồm: (1) mƣơng tách
mỡ và bể tuyển nổi áp lực khí hoà tan; (2) kết hợp quá trình keo tụ/tạo bông và
tuyển nổi áp lực khí hoà tan; (3) tuyển nổi siêu nông kết hợp keo tụ. Công đoạn xử
lý sơ bộ đƣợc đề xuất ứng dụng trƣớc khi đƣa vào công đoạn xử lý sinh học là bể
tuyển nổi có hiệu quả xử lý đối với nƣớc thải chế biến thủy sản. Ngoài ra, tuyển nổi
còn giảm đáng kể lƣợng dầu mỡ có trong nƣớc thải tránh gây giảm hiệu quả của
công đoạn xử lý sinh học.
Hiện nay, tiền xử lý nƣớc thải bằng bể tuyển nổi để loại bỏ chất rắn lơ lửng, dầu và
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
2
Luận văn tốt nghiệp
CHƢƠNG 2
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI THỦY SẢN
Ngành chế biến thủy sản là một trong những ngành gây tác động tiêu cực đến môi
trƣờng. Một trong những nguồn gây ô nhiễm của loại hình này đó là nƣớc thải từ
quá trình sản xuất. Nƣớc thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85-90% tổng
lƣợng nƣớc thải, chủ yếu từ các công đoạn: rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến,
hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xƣởng và dụng cụ, thiết bị, và nƣớc thải sinh hoạt
(Nguyễn Thế Đồng, 2011).
Tùy thuộc vào loại hình chế biến, quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào,
mùa vụ, công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất…trong đó yếu tố kỹ
thuật, công nghệ và tổ chức quản lý gây ảnh hƣởng khác nhau đến môi trƣờng.
2.1.1 Quy trình sản xuất
Mỗi nhà máy chế biến khác nhau về công nghệ tùy thuộc nguyên liệu đầu vào, mặt
hàng xuất khẩu và yêu cầu chất lƣợng khác nhau nhƣ nhà máy chế biến cá tra, cá
basa hay tôm đông lạnh, đa phần đều có nguồn nguyên liệu đầu vào cố định. Dƣới
đây là quy trình chế biến cá tra, cá basa fillet đông lạnh, tôm và một số sản phẩm
khác.
Mặt hàng chủ yếu là sản phẩm đông lạnh, các nhà máy chế biến thủy sản đều có quy
trình sản xuất gần tƣơng tự nhau. Quy trình chế biến cá tra fillet đông lạnh đƣợc
trình bày ở hình 2.1. Đối với quy trình chế biến tôm công đoạn rửa tôm và ngâm
Fillet - Cân
Nƣớc cấp
Rửa 1
Lạng da - Cân
Nƣớc cấp
Rửa 2
Sửa cá - chỉnh hình
Nƣớc cấp
Rửa 3
Nƣớc thải chứa
vụn thịt, mỡ,
chlorine khử
trùng,…
Kiểm tra - cân
Tạo hình hoàn chỉnh
Nƣớc cấp
Rửa 4
Quay bóng
Cân – phân loại
Rửa 5
Rửa
Nƣớc thải
Lọc
Khử nƣớc
Phối trộn các phụ gia
Ép định hình
Vào khuôn
Cấp đông
Thành phẩm
Hình 2.2 Quy trình chế biến tôm đông lạnh
(Nguyễn Thế Đồng, 2011)
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
5
Luận văn tốt nghiệp
Công nghệ chế biến Surimi
Nguyên liệu
Thành phẩm
Hình 2.3 Quy trình chế biến surimi
(Nguyễn Thế Đồng, 2011)
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
6
Luận văn tốt nghiệp
2.1.2 Thành phần tính chất nƣớc thải thủy sản
Nƣớc thải chế biến thủy sản chứa nhiều thành phần nhƣ chất rắn lơ lửng, không dễ
lắng bao gồm các chất khoáng vô cơ (đá, sạn,..), các mảnh vụn chứa thịt, xƣơng,
vảy cá,…tập trung chủ yếu ở khâu tiếp nhận và xử lý nguyên liệu đầu vào. Các chất
hữu cơ dạng keo từ quá trình xử lý nguyên liệu trƣớc xếp khuôn – cấp đông nhƣ:
máu, mỡ, thịt, nhớt cá,…là những chất hữu cơ khó lắng tạo độ màu cho nƣớc và dễ
phân hủy sinh học gây mùi khó chịu (Nguyễn Thế Truyền, 2003).
Bảng 2.1 Thành phần chất ô nhiễm trong nƣớc thải chế biến thủy sản
Nồng độ
Chỉ tiêu
Đơn vị
Tôm
đông lạnh
Cá da trơn
(cá tra – basa)
800 – 2.500
694 – 2.070
BOD5
mg/L
500 – 1.500
500 – 1.500
391 – 1.539
Ntổng
mg/L
50 – 200
100 – 300
30 – 100
Ptổng
mg/L
10 – 120
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
7
Luận văn tốt nghiệp
trên mặt nƣớc, sau đó tập hợp lại thành lớp bọt chứa hàm lƣợng các hạt tạp chất cao
hơn ban đầu.
2.3 CÁC LOẠI TUYỂN NỔI VÀ ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG
Theo Lê Hoàng Việt & Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) bể tuyển nổi đƣợc chia thành
2 nhóm chính: (1) bể tuyển nổi theo trong lƣợng riêng, (2) bể tuyển nổi bằng khí.
2.3.1 Tuyển nổi theo trọng lượng riêng (hay “bẫy dầu mỡ”)
Nƣớc thải chứa dầu mở đƣợc cho qua một loại bể, trong bể này dầu mỡ sẽ nổi lên
trên do nhẹ hơn nƣớc, sau đó đƣợc loại bỏ bằng các thanh gạt (Lê Hoàng Việt &
Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).
2.3.2 Tuyển nổi bằng khí
Theo Wang et al,. (2010) các bƣớc hoạt động của bể tuyển nổi khí gồm:
Tạo bọt khí trong bể.
Khi các bọt khí này nổi lên va vào các chất lơ lửng.
Bọt khí kết dính vào hạt chất rắn lơ lửng.
Chất lơ lửng kết dính với bọt khí va vào nhau kết thành bông cặn.
Tuyển nổi không áp lực
Không khí đƣợc dẫn vào ống hút máy bơm từ máy nén khí. Hỗn hợp khí - nƣớc
đƣợc tạo thành trong máy bơm và đƣợc đẩy vào bể hở - kiểu bể lắng ngang. Tại
đây, không khí nổi lên và kéo theo chất bẩn lên mặt nƣớc.
Nhƣợc điểm: khó điều chỉnh không khí và kích thƣớc bọt khí lớn.
Tuyển nổi áp lực
Nƣớc thải đƣợc bơm lên thùng áp lực rồi vào ngăn tuyển nổi hở. Không khí đƣợc
dẫn vào ống hút của máy nén khí, qua bồn tạo áp do áp suất tăng lên không khí hòa
tan nhiều vào nƣớc.
Ƣu điểm: có thể điều chỉnh độ bão hòa trong một khoảng rộng với hiệu suất mong
muốn. Cho phép xử lý nƣớc thải với nồng độ tạp chất lơ lửng tới 4 – 5 g/L và hơn
nữa.
Nhƣợc điểm: phải bơm toàn bộ khối lƣợng nƣớc thải, áp lực bơm bằng với áp suất
khi thực hiện bão hòa. Vì vậy biện pháp này chỉ sử dụng khi lƣu lƣợng nƣớc thải ít.
Tuyển nổi với trạm bơm bằng khí nén
Nƣớc đƣợc bão hòa không khí dƣới áp lực cao rồi lại bị tách không khí ra hạ áp lực
xuống nhƣ tuyển nổi áp lực.
Ƣu điểm: tiêu hao năng lƣợng ít hơn tuyển nổi áp lực và tuyển nổi phân tán cơ giới
2-4 lần.
Nhƣợc điểm: ngăn tuyển nổi phải đặt cao.
Tuyển nổi điện phân
Tuyển nổi loại này có hệ điện cực đặt dƣới đáy bể. Dòng điện một chiều sẽ điện
phân dung dịch nƣớc thải tạo ra các bọt khí, những bọt khí này bám vào chất rắn lơ
lửng tạo một lực đẩy hạt chất rắn nổi lên mặt nƣớc tạo thành lớp váng và đƣợc loại
bỏ nhờ hệ thống thanh gạt váng (Lê Hoàng Việt & Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).
Ƣu điểm: không gây xáo trộn khi phóng thích các bọt khí, hiệu suất tuyển nổi cao.
Có thể điều chỉnh lƣợng khí và thời gian lƣu dễ dàng. Lƣợng ô-xy sinh ra góp phần
ô-xy hóa các chất hữu cơ và vô cơ trong nƣớc thải.
Nhƣợc điểm: đối với nƣớc thải có độ nhớt cao các bọt khí (ô-xy, hy-đro, Clo) bị giữ
lại dƣới lớp váng gây sự cố trong vận hành. Trong quá trình vận hành tiêu tốn năng
Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2000) tuyển nổi điện là phƣơng pháp dựa trên cơ sở
sự điện ly của nƣớc tạo thành những dòng khí rất nhỏ, các điện cực sử dụng đƣợc
đặt ở đáy bể.
Trịnh Lê Hùng (2006) cho rằng quá trình điện phân sinh ra các bọt khí, đó là do quá
trình điện phân nƣớc đi kèm tạo ra khí oxy và hyđro ở các điện cực anode và
cathode. Khi các bóng khí này nổi lên, gặp và kéo theo các hạt lơ lửng cùng nổi lên
bề mặt nƣớc. Khi sử dụng các điện cực hòa tan thì xảy ra đồng thời việc tạo bông
keo tụ và các bọt khí, các bông sẽ nổi lên trên và có thể tuyển nổi đƣợc.
Cặn
Nƣớc ra
Nƣớc vào
Điện cực
Ống thu bùn
Hình 2.4 Bể tuyển nổi điện phân
(Trần Hiếu Nhuệ, 2001)
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
10
Luận văn tốt nghiệp
Các phản ứng xảy ra ở hai điện cực trong bể tuyển nổi điện phân:
Ở anode:
Ở cathode:
2H2O – 4e4H2O + 4e
Ngoài ra chiều cao của lớp nƣớc công tác, chiều cao các điện cực cũng ảnh hƣởng
đến quá trình tuyển nổi.
2.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tuyển nổi điện phân
Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng hiệu suất quá trình tuyển nổi điện phân:
Kích thƣớc và số lƣợng các bọt khí từ các bể tuyển nổi điện phân khoảng 100µm và
số lƣợng khoảng 106 bọt khí cho 1 cm3. Hiệu điện thế ở 10 V và cƣờng độ dòng
điện là 100 A/m2 đủ để tuyển nổi nƣớc thải có nồng độ SS khoảng 10.000 mg/L
(Wang et al., 2010).
Hiệu quả xử lý của bể tuyển nổi điện phân cũng ảnh hƣởng bởi thành phần hóa học
của nƣớc thải đầu vào, các loại nƣớc thải chứa nhiều kim loại nặng, nhiều dầu mỡ
thì hiệu suất xử lý sẽ cao.
Theo Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) các yếu tố nhƣ: pH, loại chất
điện phân, cƣờng độ dòng điện, thời gian lƣu cũng ảnh hƣởng đến quá trình tuyển
nổi điện phân.
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
11
Luận văn tốt nghiệp
2.4.5 Quá trình tuyển nổi điện phân kết hợp keo tụ điện hóa
Phƣơng pháp này có thể coi nhƣ là phƣơng pháp kết hợp giữa keo tụ điện hóa và
tuyển nổi, vì khi sử dụng các điện cực tan (sắt hoặc nhôm) thì ở anode sẽ diễn ra
quá trình hòa tan kim loại. Kết quả sẽ có các cation kim loại (sắt hoặc nhôm)
chuyển vào nƣớc. Những cation đó sẽ cùng nhóm hydroxyl tạo thành hydroxide là
những chất keo tụ phổ biến trong thực tế xử lý nƣớc thải (Trần Hiếu Nhuệ, 2001).
Keo tụ - tạo bông
Keo tụ và tạo bông là quy trình xử lý có tầm quan trọng trong các hệ thống xử lý
nƣớc và nƣớc thải, trong đó các chất rắn lơ lửng sẽ đƣợc tạo điều kiện kết lại với
tạo chất keo tụ). Tùy vào pH và tính chất nƣớc thải ở từng điều kiện cụ thể
để quyết định kim loại cho cực dƣơng và cực âm.
Thời gian lƣu nƣớc, cƣờng độ dòng điện, hiệu điện thế và hiệu suất vận hành
có liên hệ chặt chẽ với nhau.
Hệ điện cực đặt ngập trong nƣớc để đảm bảo khả năng tiếp xúc giữa bọt khí
và chất bẩn là tốt nhất.
SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836
Đào Tấn Phƣơng – 1110852
12