Nghiên Cứu Một Số Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp Giấy

• Tác giả: Hoàng Tuấn Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Quang Thái
• Trường học: Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp Giấy Bằng Phương Pháp Keo Tụ Điện Hóa
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
• 1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp giấy
• 1.2. Lịch sử hình thành & phát triển
• 1.3. Nguyên liệu sản xuất giấy
• 1.4. Các sản phẩm giấy
• 1.5. Nước thải công nghiệp giấy
• 1.5.1. Khái niệm nước, nước thải
• 1.5.2. Thành phần và tính chất
• 1.5.3. Tác động của nước thải công nghiệp giấy đến môi trường
• 1.5.4. Chất lignin có trong nước thải
• 1.5.4.1. Giới thiệu chung về lignin
• 1.5.4.2. Các ứng dụng của lignin. Vấn đề xử lý lignin trong công nghiệp giấy
• 1.5.5. Chỉ tiêu cơ bản đánh giá nước thải công nghiệp giấy
• 1.5.5.1. Các chỉ tiêu vật lý
• 1.5.5.1.1. Tổng hàm lượng các chất rắn (TS)
• 1.5.5.1.2. Tổng hàm lượng các chất lơ lửng (SS)
• 1.5.5.1.3. Tổng hàm lượng các chất hòa tan (DS)
• 1.5.5.2. Các chỉ tiêu hóa học
• 1.5.5.2.1. Độ kiềm toàn phần
• 1.5.5.2.2. Hàm lượng oxigen hoà tan (DO)
• 1.5.5.2.3. Nhu cầu oxigen hóa học (COD)
• 1.5.5.2.4. Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)
• 1.5.5.3. Các chỉ tiêu vi sinh
• 1.5.6. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy
• 1.5.7. Sơ lược về các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp giấy
• 1.5.7.1. Phương pháp xử lý cơ học
• 1.5.7.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
• 1.5.7.2.1. Keo tụ – tạo bông
• 1.5.7.3. Phương pháp sinh học
• 1.5.7.3.1. Phương pháp sinh học kỵ khí
• 1.5.7.3.2. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí
• 1.5.8. Xử lý bùn cặn thải
• 1.5.8.1. Đặc tính của bùn
• 1.5.8.2. Các phương pháp xử lý
• 1.5.9. Phương pháp tiếp cận giải quyết vấn đề nước thải công nghiệp
• 1.5.9.1. Cơ sở hóa lý và phương pháp nghiên cứu
• 1.5.9.2. Sự hình thành keo trong quá trình hoà tan nhôm anode
• 1.5.9.3. Đặc tính chung của keo vô cơ
• 1.5.9.4. Quá trình keo tụ tạo bông của keo nhôm
• 1.5.9.5. Các dạng hydroxit và phương pháp điều chế. Động học và chuyển khối của quá trình keo tụ
• 1.5.10. Vật liệu điện cực trong kỹ thuật xử lý nước thải
• 1.5.11. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điện hóa xử lý nước thải
• 1.5.11.1. Ảnh hưởng của pH môi trường điện phân
• 1.5.11.2. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện
• 1.5.11.3. Ảnh hưởng của khoảng cách giữa các điện cực
• 1.5.11.4. Ảnh hưởng của thời gian điện phân
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Thu thập mẫu
• 2.2. Địa điểm lấy mẫu
• 2.3. Thời gian lấy mẫu
• 2.4. Vị trí lấy mẫu
• 2.5. Dụng cụ và cách lấy mẫu
• 2.5.1. Cách lấy mẫu
• 2.6. Thiết bị, hóa chất và dụng cụ nghiên cứu
• 2.6.1. Các thiết bị và dụng cụ dùng để nghiên cứu
• 2.6.2. Vật liệu điện cực và kỹ thuật xử lý ban đầu
• 2.6.3. Dung dịch và kỹ thuật xử lý bề mặt điện cực
• 2.7. Xác định thông số đặc trưng chất lượng nước
• 2.7.1. Phân tích COD, độ màu
• 2.7.2. Xác định pH của nước thải
• 2.7.3. Xác định độ hoà tan của điện cực anode
• 2.8. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
• 2.8.1. Sơ đồ nghiên cứu sự keo tụ điện hóa. Trình tự thực nghiệm
• 2.8.2. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất xử lý nước thải
• 2.8.3. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý nước thải
• 2.8.4. Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý nước thải
• 2.8.5. Ảnh hưởng của NaCl đến quá trình xử lý nước thải
• 2.8.6. Ảnh hưởng của thời gian đến nhiệt độ và hiệu quả xử lý độ màu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả hàm lượng các chỉ tiêu môi trường tại vị trí lấy mẫu
• 3.2. Kết quả ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất xử lý nước thải
• 3.3. Kết quả ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý nước thải
• 3.4. Kết quả ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý nước thải
• 3.5. Kết quả ảnh hưởng của NaCl đến quá trình xử lý nước thải
• 3.6. Kết quả ảnh hưởng của thời gian đến nhiệt độ và hiệu quả xử lý độ màu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp Giấy

Nước thải công nghiệp giấy là một trong những nguồn ô nhiễm nghiêm trọng nhất hiện nay. Việc xử lý nước thải này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo sức khỏe cộng đồng. Phương pháp keo tụ điện hóa đang được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi để xử lý hiệu quả loại nước thải này. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải công nghiệp giấy.

1.1. Đặc điểm của nước thải công nghiệp giấy

Nước thải từ ngành công nghiệp giấy thường chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy, đặc biệt là lignin. Những chất này không chỉ gây ô nhiễm mà còn ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe con người.

1.2. Tác động của nước thải đến môi trường

Nước thải công nghiệp giấy nếu không được xử lý sẽ gây ra ô nhiễm nguồn nước, làm giảm chất lượng nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc xử lý nước thải là cần thiết để bảo vệ môi trường sống.

II. Vấn đề và Thách thức trong Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp Giấy

Xử lý nước thải công nghiệp giấy gặp nhiều thách thức do tính chất phức tạp của nước thải. Các phương pháp truyền thống thường không đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm. Do đó, cần nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới như keo tụ điện hóa.

2.1. Các chất ô nhiễm chính trong nước thải

Nước thải công nghiệp giấy chứa nhiều chất ô nhiễm như lignin, COD, BOD và các ion kim loại nặng. Những chất này cần được loại bỏ để đảm bảo tiêu chuẩn nước thải trước khi thải ra môi trường.

2.2. Hạn chế của các phương pháp xử lý hiện tại

Các phương pháp xử lý truyền thống như sinh học hay hóa học thường không hiệu quả trong việc xử lý nước thải giấy. Điều này đòi hỏi sự phát triển các công nghệ mới hơn để nâng cao hiệu suất xử lý.

III. Phương Pháp Keo Tụ Điện Hóa trong Xử Lý Nước Thải

Phương pháp keo tụ điện hóa là một trong những giải pháp hiệu quả nhất hiện nay để xử lý nước thải công nghiệp giấy. Phương pháp này sử dụng điện cực hợp kim nhôm hòa tan để tạo ra các hydroxit nhôm có khả năng keo tụ các chất ô nhiễm trong nước thải.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp

Phương pháp keo tụ điện hóa hoạt động dựa trên việc hòa tan điện cực nhôm, tạo ra các ion nhôm trong dung dịch. Các ion này sẽ kết hợp với các chất ô nhiễm, tạo thành bông keo và dễ dàng loại bỏ.

3.2. Lợi ích của phương pháp keo tụ điện hóa

Phương pháp này không chỉ hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm mà còn an toàn và thân thiện với môi trường. Nó giúp giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng và tiết kiệm chi phí xử lý.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp keo tụ điện hóa có thể đạt hiệu suất xử lý cao đối với nước thải công nghiệp giấy. Các thí nghiệm cho thấy rằng việc điều chỉnh các yếu tố như pH, mật độ dòng điện và thời gian điện phân có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý.

4.1. Kết quả thực nghiệm về hiệu suất xử lý

Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng hiệu suất xử lý nước thải có thể đạt trên 90% khi áp dụng phương pháp keo tụ điện hóa. Điều này chứng tỏ tính khả thi của phương pháp trong thực tiễn.

4.2. Ứng dụng trong các nhà máy giấy

Phương pháp keo tụ điện hóa đã được áp dụng thành công tại một số nhà máy giấy, giúp giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải

Nghiên cứu về xử lý nước thải công nghiệp giấy bằng phương pháp keo tụ điện hóa đã mở ra hướng đi mới trong việc bảo vệ môi trường. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp hiệu quả hơn trong việc xử lý nước thải.

5.1. Tầm quan trọng của việc xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo sức khỏe cộng đồng. Các công nghệ mới như keo tụ điện hóa cần được phát triển và áp dụng rộng rãi.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu cần tiếp tục mở rộng để tìm ra các phương pháp xử lý hiệu quả hơn, đồng thời giảm thiểu chi phí và tác động đến môi trường. Các công nghệ mới có thể được phát triển để cải thiện hiệu suất xử lý nước thải.