1. Độ pH thấp sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến nước thải và kết cấu bê tông cốt thép; 2. Cr3 + có thể gây ung thư phổi; 3. Flo và niken cũng có thể ảnh hưởng đến rối loạn chuyển hóa tế bào, v.v. Xử lý nước thải tẩy rửa bề mặt thép không gỉ theo phương pháp truyền thống chủ yếu là kết tủa hóa học, hấp phụ vật lý và các phương pháp khác. Hiện nay, phương pháp này cũng bao gồm việc tách và xử lý các kim loại nặng như crom và niken. Sau đó, bùn được thống nhất để đạt được hiệu quả loại bỏ.
Trong thiết kế chương trình này, có bốn điểm chính:
- Do là sự kết hợp giữa nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt nên trong nước thải có chứa một nồng độ COD nhất định, giá trị này khoảng 100-200mg/L. Do nước thải được tái sử dụng một phần và xả ra ngoài nên chất lượng nước thải đầu ra tương đối cao, cần phải tiến hành xử lý tiếp COD trong nước;
- Đồng thời, nước thải có chứa crom. Kim loại nặng niken cũng cần được loại bỏ thêm trong nước thải có chứa một lượng Cr6+ nhất định do độc tính của Cr6+ mạnh hơn nhiều so với Cr3+, vì vậy trong quá trình xử lý chung, cần phải phân hủy Cr6+ thành Cr3+, để giảm độc tính của nó;
- Độ pH của nước thải đạt 2-5, tương đối thấp và không thuận lợi cho hiệu quả xử lý tiếp theo, cần phải điều chỉnh độ pH;
- Cr3+, Ni2+ và các kim loại khác cần phải được loại bỏ trước khi có thể xả trực tiếp và tái sử dụng nước thải.
Lựa chọn quy trình xử lý nước thải
(1) Phản ứng Fenton có khả năng oxy hóa mạnh; thế oxy hóa của nó chỉ đứng sau flo, cao tới 2,80V; ngoài ra, gốc hydroxyl có độ âm điện hoặc ái điện tử cao và khả năng ái lực electron của nó đạt tới 569,3kJ. Nó có đặc tính phản ứng cộng mạnh. Do đó, thuốc thử Fenton có thể oxy hóa hầu hết các chất hữu cơ trong nước mà không cần oxy hóa chọn lọc và đặc biệt thích hợp để xử lý oxy hóa nước thải hữu cơ khó phân hủy bởi các sinh vật hoặc nói chung là khó bị oxy hóa bằng quá trình oxy hóa hóa học. Nó đặc biệt thích hợp để xử lý oxy hóa nước thải hữu cơ khó phân hủy về mặt sinh học hoặc oxy hóa hóa học và được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải in và nhuộm, nước thải chứa dầu, nước thải chứa phenol, nước thải cốc hóa, nước thải chứa nitrobenzen, nước thải chứa anilin và các loại nước thải khác.
(2) Bể lắng tấm nghiêng
Nước thải đi vào bể từ ống vào, chảy xuống qua khoang vào ở giữa bể, được tấm chắn phản xạ, sau đó đi vào tấm nghiêng qua cổng phân phối nước vào bên trong. Khi dung dịch chảy lên trên, các hạt rắn lắng xuống cụm tấm nghiêng song song rồi trượt vào phễu chứa bùn ở đáy thân bể, tại đây bùn được làm đặc lại và xả qua cửa xả bùn. Chất lỏng trong rời khỏi tấm nghiêng và chảy ra qua các lỗ tiếp cận cửa xả ở phía trên, sau đó thu gom qua dòng chảy tràn ra có thể điều chỉnh và chảy ra khỏi ống xả. Mục đích của việc thiết kế các lỗ tiếp cận ở phía trên của tấm nghiêng là tạo ra sự chênh lệch áp suất khi chất lỏng trong đi qua kênh thu gom để đảm bảo phân phối đồng đều kiểu dòng chảy giữa các tấm nghiêng sao cho toàn bộ diện tích được sử dụng. Điều này làm tăng độ tin cậy của hoạt động, giảm ảnh hưởng của kiểu dòng chảy dung dịch và giảm khả năng đóng cặn và lắng đọng.
Các tính năng chính của bể lắng tấm nghiêng
(1) Tăng khả năng lắng đọng: a) Diện tích lắng đọng tăng lên. b) Các tấm nghiêng có thể làm đông tụ lại các trầm tích để các bông cặn tăng lên và lắng xuống dễ dàng. c) Lắng đọng trên tấm nghiêng tạo ra điều kiện dòng chảy tầng và hiệu ứng lắng đọng tốt.
(2) Nồng độ bùn chìm tăng lên.
(3) Lượng nước trong thải ra vẫn ổn định và không có bùn nào bị bao phủ.
(4) Lò phản ứng màng thẩm thấu ngược:
Màng thẩm thấu ngược là thành phần cốt lõi để thực hiện thẩm thấu ngược; nó là mô phỏng của màng bán thấm sinh học được tạo thành từ màng bán thấm nhân tạo có một số đặc điểm nhất định và thường được làm bằng vật liệu polyme, chẳng hạn như màng cellulose acetate, polyhydrazide thơm và màng polyamide thơm. Đường kính của các lỗ rỗng bề mặt thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 10nm và kích thước của độ thấm liên quan đến cấu trúc hóa học của chính màng. Một số vật liệu polyme có khả năng loại bỏ muối tốt, trong khi tốc độ truyền nước không tốt. Một số vật liệu polyme có nhiều nhóm ưa nước hơn trong cấu trúc hóa học của chúng, do đó tốc độ truyền nước tương đối nhanh. Do đó, một màng thẩm thấu ngược đạt yêu cầu phải có tốc độ thẩm thấu hoặc khử muối thích hợp.
Màng thẩm thấu ngược phải có những đặc điểm sau:
(1) ở lưu lượng dòng chảy cao nên có tỷ lệ khử muối hiệu suất cao; (2) có độ bền cơ học và tuổi thọ cao; (3) có thể phát huy tác dụng ở áp suất vận hành thấp hơn; (4) có thể chịu được tác động hóa học hoặc sinh hóa; (5) theo giá trị pH, nhiệt độ và các yếu tố khác có ảnh hưởng ít hơn; (6) nguồn nguyên liệu màng dễ dàng, chế biến đơn giản, chi phí thấp.
Có hai loại cấu trúc màng thẩm thấu ngược: không đối xứng và đồng nhất. Hiện nay, vật liệu màng được sử dụng chủ yếu là cellulose acetate và polyamit thơm. Các thành phần của màng là sợi rỗng, cuộn, tấm, khung và ống. Nó có thể được sử dụng để tách, cô đặc, tinh chế và các hoạt động đơn vị hóa học khác. Nó chủ yếu được sử dụng trong ngành chế biến nước tinh khiết và xử lý nước.
Nguyên lý là thẩm thấu ngược, còn được gọi là thẩm thấu ngược, một loại hoạt động tách màng trong đó chênh lệch áp suất được sử dụng làm động lực để tách dung môi khỏi dung dịch. Áp dụng áp suất lên vật liệu ở một bên của màng; khi áp suất vượt quá áp suất thẩm thấu của nó, dung môi sẽ thẩm thấu ngược theo hướng thẩm thấu tự nhiên. Do đó, mặt áp suất thấp của màng đi qua dung môi, tức là thấm; mặt áp suất cao nhận được dung dịch cô đặc, tức là cô đặc. Nếu bạn sử dụng thẩm thấu ngược để xử lý nước biển, mặt áp suất thấp của màng để lấy nước ngọt và mặt áp suất cao để lấy nước muối. Trong thẩm thấu ngược, tốc độ thẩm thấu dung môi mà năng lượng của dòng chất lỏng N là: N = Kh (Δp - Δπ) trong đó Kh là hệ số thấm thủy lực, tăng nhẹ theo nhiệt độ; Δp là chênh lệch áp suất tĩnh giữa hai mặt của màng; Δπ là chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa hai bên màng của dung dịch. Áp suất thẩm thấu π của dung dịch loãng là π = iCRT, trong đó i là số ion được tạo ra bởi quá trình ion hóa các phân tử chất tan; C là nồng độ mol của chất tan; R là hằng số khí mol; T là nhiệt độ tuyệt đối. Thẩm thấu ngược thường sử dụng màng không đối xứng và màng composite. Thiết bị được sử dụng cho thẩm thấu ngược chủ yếu là thiết bị tách màng dạng sợi rỗng hoặc dạng cuộn. Màng thẩm thấu ngược có thể chặn nhiều loại ion vô cơ, chất keo và chất tan đại phân tử trong nước để thu được nước sạch. Nó cũng có thể được sử dụng để cô đặc trước các dung dịch hữu cơ đại phân tử. Vì quá trình thẩm thấu ngược đơn giản và tiêu thụ năng lượng thấp nên gần 20 năm đã phát triển nhanh chóng. Hiện nay, ứng dụng trên diện rộng trong khử muối nước biển và nước lợ (xem nước muối), làm mềm nước lò hơi và xử lý nước thải, và với sự kết hợp của trao đổi ion để thu được nước có độ tinh khiết cao, ứng dụng của nó đang được mở rộng, đã bắt đầu được sử dụng cho các sản phẩm từ sữa, cô đặc nước trái cây và các tác nhân sinh hóa và sinh học để tách và cô đặc.
Mô tả quy trình và cấu trúc xử lý nước thải
- Nước thải chảy qua song chắn sau bể thu gom tương ứng và một số chất rắn lơ lửng có kích thước lớn hơn trong nước thải bị chặn lại và loại bỏ thông qua tác dụng chặn vật lý của song chắn;
- Sau vai trò của lưới chắn, nước thải từ bể chứa chảy vào bể điều hòa, tại bể điều hòa dưới tác dụng của máy đẩy, chất lượng nước thải và lượng nước được điều hòa;
- Sau khi vào bể điều hòa, nước thải trong bơm nâng dưới tác dụng nâng, nước thải vào bể phản ứng H2O2, trong bể bổ sung H2O2, phản ứng oxy hóa khử, đồng thời khử COD;
- Nước thải vào bể phản ứng CaO, điều chỉnh pH nước thải cũng như phản ứng kết tủa, về mặt lý thuyết, ở pH lớn hơn 5, nước thải có chứa các ion kim loại nặng hòa tan có thể kết tủa hoàn toàn;
- Do một phần kết tủa niken hiđroxit có thể kết tủa dưới dạng chất keo nên sau phản ứng keo tụ cần phải tiến hành quy trình tiếp theo;
- Sau phản ứng của quá trình trước, nước thải đi vào bể lắng tấm nghiêng để lắng vật lý và cần có biện pháp loại bỏ bùn;
- Sau khi nước thải được kết tủa, cần có một bể đệm trung gian do khả năng kết tủa không hoàn toàn và như một bể chứa nước thải cho các quy trình tiếp theo;
- Sau khi nước thải đi qua trống đệm trung gian, nước thải sẽ đi vào bộ lọc an toàn để đảm bảo an toàn cho quá trình xử lý màng tiếp theo;
- Do toàn bộ quá trình xử lý nước thải đóng vai trò là người gác cổng an ninh nên nước thải cần được xử lý bằng màng thẩm thấu ngược để đạt được tiêu chuẩn tái sử dụng một phần và tiêu chuẩn xả thải một phần, trong khi màng thẩm thấu ngược tạo ra nước cô đặc rửa ngược được xả vào bể điều hòa để keo tụ và lắng lại;
- Bùn được tạo ra trong bể lắng tấm nghiêng được kết tủa trong bể cô đặc bùn và sau đó được bơm bằng bơm màng khí nén vào máy ép lọc tấm và khung để thực hiện quá trình lọc. Đồng thời, dịch lọc và chất lỏng nổi được xả lại vào bể điều chỉnh.
