Đề tài Xử lý nước thải công nghệ sản xuất phân lân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌKHOA CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNGBÀI THẢO LUẬN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢIĐề tài: Xử lý nước thải công nghệ sản xuất phân lânG.Viên hướng dẫn: Đàm.T.Thanh HươngNhóm thực hiện: Nhóm 2Danh sách nhóm1. Nguyễn Văn Giáp2. Trần Thị Giang3. Lù Văn Hồng4. Lò Thị Huyền5. Đinh Trọng Hiếu6. Mai Thị Thùy Linh7. Hoàng Thị Lưu8. Phạm Thanh Phương Nam9. Đặng Hồng Nhật10. Nông Hiệp Ngụy11. Trương Thị Nguyệt Nội Dung Trình BàyI. Giới thiệu về phân lânPhân photphat thường gặp là supephotphat với công thức Ca(H2PO4)2 , phân lân nung chảy và amonphotphat với công thức (NH4)3PO4 Phân lân supeLà loại bột mịn màu trắng, vàng xám hoặc màu xám thiếc (dạng viên). Trong supe lân có 16 – 20% lân nguyên chất. Ngoài ra, trong phân này có chứa một lượng lớn thạch cao, một lượng khá lớn axit, vì vậy phân có phản ứng chua. Phân dễ hoà tan trong nước cho nên cây dễ sử dụng.  Nên bón cho đất kiềm, đất  khô cằn, hạn hán sẽ tốt hơn.Do lân trong supe lân dễ hòa tanHai mặt mạnh của supe lân là:- Dễ hòa tan, hiệu quả nhanh hơn các loại phân lân khác.- Có chứa S. 2. Phân lân nung chảy Có màu ghi hoặc xám,rất ít tan trong nước nhưng tan đến 98% trong môi trường đất và dịch của rễ cây ,có tính kiềm (pH=8)nên có tác dụng khử chua, gồm nhiều thành phần dinh dưỡng có ích cho cây trồng: P2O5: 13-21%; MgO:10-20%; CaO:20-35%; SiO2:20-30%... Được coi là phân khoáng có nguồn gốc tự nhiên, không hoà tan trong nước, tan trong axit yếu Hiệu suất phân lân 25-30% Ưu điểm - Có khả năng khử chua cải tạo đất chua, đất phèn.- Lân trong phân ở dạng ít hòa tan nên hiệu quả chậm hơn supe lân một ít nhưng hiệu quả bền hơn vì lân không bị chuyển thành dạng cây khó sử dụng.Tình hình sản xuất phân lân nung chảy hiện nay trên thế giới và trong nướcTheo số liệu năm 2006 – 2007 , số lượng phân bón được sử dụng ở:Trung Quốc là 48,8 triệu tấnẤn độ là 22,045 triệu tấnMỹ là 20,821 triệu tấnEU là 13,86 triệu tấnThái Lan là 1,69 triệu tấnViệt Nam là 2,604 triệu tấnII. Công nghệ sản xuất phân lânNguyên liệu sản xuất phân supephotphatQuặng photphoricApatit2. Sơ đồ công nghệ Sơ đồ công nghệ sản xuất supephotphatBản chất phản ứng trong công đoạn hóa thạch là quặng không tan trong nước tác dụng với axit sunfuric tạo thành supephotphat dễ tan trong nướcCa3(PO4) + 2H2PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 Nguồn sinh ra nước thải là do dùng nước hấp thụ khí thải sinh ra từ công đoạn hóa thạch. Khí thải có chứa HF được hấp thụ bằng H2O và khi có mặt của oxit silic SiO2 sẽ tạo thành H2SiF6 :HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O3SiF4 + 2H2O → 2H2SiF6 + SiO2 Sơ đồ sản xuất phân lân nung chảy Sơ đồ cấu tạo lò cao Các quá trình hóa lý xảy ra trong lò cao.Có thể chia từ đỉnh lò đến đáy lò làm 4 khu vực: Khu vực sấy phối liệu - Khu vực đỉnh lò:Nhiệt độ khống chế trong khoảng 150-7000C. Nếu thấp hơn hoặc bằng nhiệt độ bay hơi nước sẽ làm ngưng tụ hơi nước, bụi than sẽ bị kết tinh. Nước kết tinh được thoát raKhu vực phân giải muối cacbonat- Nhiệt độ khoảng 730- 9200C, xảy ra các phản ứng phân giải muối cacbonat và phán ứng hoàn nguyên kim loại Fe, Ni MgCO3  MgO + CO2 CaCO3  CaO + CO2 Fe2O3 + C  2Fe + 3CO Fe2O3+3CO  2Fe + 3CO NiO + CO  Ni + CO2 ĐAU ĐẦU QUÁKhu vực hóa mềm và chảy lỏng - Khi nhiệt độ bắt đầu đạt 8000C quặng bắt đầu mềm và tiếp tục mềm dần cho tới nhiệt độ 12000C thì nó bắt đầu chảy.- Trong lò xảy ra các phản ứng: Phản ứng chính: 2C + O2  2CO + Q Phản ứng phụ: C + H2O  CO + 2H2-Q 2CO + O2 2CO2 + Q Và phản ứng khử F, hoàn nguyên Ni và P 2Ca5F(PO4) + SiO + H2O  3Ca3(PO4)2 + CaSiO2 + HF 4Ca5F(PO4) + 3SiO2  6Ca3(PO4)2 + 2CaSiO3 + SiF4 Khu vực quá nhiệt Tại khu vực này nhiệt độ được nâng lên từ 1300-15000C. Chất lân sẽ ở trạng thái lỏng và rất linh động (vô định hình), hiệu suất chuyển hóa cao.Ở trạng thái này chất lân được tháo ra bởi 2 cửa ra liệu, làm lạnh đột ngột rồi tôi nhanh bằng nước có áp lực cao(lưu lượng nước gấp 15-20 lần lượng sản phẩm)Ta thu được bán thành phẩm phân lân có chất lân ở dạng vô định hình tan tốt trong axit xitric 2%Nước thải phát sinh trong quá trình:Làm lạnh lò caoSàng ướt nguyên liệu trước khi vào lòBơm nước làm lạnh liệu lỏngNước của quá trình trung hòa khí thảiIII. Các phương pháp xử lý nước thải Bảng đặc điểm dòng thải của nhà máy supephotphatThông sốNồng độ, mg/lChất rắn lơ lửng150 – 600 Chất rắn hòa tan644 – 980 COD35 – 175 Florua (F-)1920 – 2163 Clorua (Cl-)42 – 234 Sunfat (SO42- )40 – 336Canxi32 – 86Photphat (PO43- )0,4 – 11. Phương pháp hòa họca , Phương pháp trung hòaSử dụng sữa vôi Ca(OH)2 để khử tính axit của nước thải, đưa nước thải về khoảng trung tính (pH 6,5-8,5).Quá trình có thể thực hiện theo phương thức gián đoạn hoặc liên tục. Đặc điểmTác nhân trung hoà cần rẻ tiền, dễ kiếm. Thiết bị đơn giản, dễ vận hành và dễ chế tạo. Tổng chi phí sao cho nhỏ nhất.b ,Loại bỏ photphat bằng kết tủa Các hợp chất ortho-photpho bị kết tủa khi lượng photphat kim loại hòa tan kém và sự có mặt của các hóa chất tạo lắng (muối sắt, Al, Ca(OH)). Các muối này lắng xuống và lưu lại trong bùn thải. Hiệu quả nhất là tại quá trình kết tủa đồng thời và tiết kiệm chi phí nhất. Hóa chất khử màu: ENCR Có xuất xứ từ Trung Quốc, là hợp chất polyme cationic bậc 4 có khả năng kết bông làm giảm COD NGHỈ XÍ ĐÃ, MỆT QUÁ2. Phương pháp hóa lý Phương pháp keo tụSử dụng phèn nhôm sunfat: Al2(SO4)3.nH2Oxảy ra phản ứng thủy phân hình thành các ion Al3+ để hút các ion âm có trong nước hình thành nên các liên kết, từ đó tạo nên các bông cặn. (Cl- ,F- )     Chú ý khi sử dụng phèn nhôm: pH tối ưu là 5,5-7,5; nhiệt độ của nước khoảng 20-40 độ C. Chất keo tụ cao phân tử: PAFC    Công thức [Al2(OH)nCl6-n]m, là chất keo tụ cao phân tử, tan hoàn toàn trong nước, có khả năng keo tụ rất nhanhHóa chất trợ keo tụ Polymer Anion  Polymer Anion có xuất xứ từ Anh, có công thức C3H5NO là hợp chất tan trong nước ở dạng hạt màu trắng, không mùi, có tính hút ẩm mạnh, được sử dụng để tăng độ nhớt hỗ trợ keo tụ tạo bông. Khi cho Polymer vào nước các hạt keo bị phá vỡ sẽ kết dính lại với nhau hình thành các bông cặn có kích thước lớn hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng.3. Phương pháp sinh họca , Men vi sinh: AQUACLEAN ACF32Là một quần hợp vi sinh vật xử lý nước thải được nuôi cấy ở dạng lỏng, được chọn lọc đặc biệt cho sử dụng trong tất cả các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.     Chứa đựng một hỗn hợp gồm 12 chủng vi sinh vật đã được tuyển chọn với mật độ 387/450 triệu vi sinh/ml. Với các chủng vi sinh xử lý nước thải nhanh chóng oxy hóa sinh học các hợp chất chậm phân hủy trong các hệ thống xử lý hiếu khí, kị khí và tùy nghi làm giảm BOD, COD, SS đầu rab , Công nghệ AAO Quá trình xử lý áp quá trình xử lý sinh học liên tục dùng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: Hiếu khí, thiếu khí, yếm khí để xử lý nước thải. Qúa trình xử lý như vậy cho hiệu quả xử lý cao, đặc biệt với nước thải có hàm lượng hữu cơ N-P cao. AAO được thiếu kế theo quy trình nghiêm ngặt để xử lý nhiều loại nước thải,trong đó có nước thải sản xuất phân lânBể AAO Ưu điểm: Chi phí vận hành thấp, trình độ tự động hóa cao. Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm. Khi mở rộng quy mô, tăng công suất ta có thể nối, lắp thêm các môđun hợp khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế .c , Công nghệ MBRCơ chế hoạt động của vi sinh vật trong công nghệ MBR cũng tương tự như bể bùn hoạt tính hiếu khí ,công nghệ MBR tách bằng màng. Vì kích thước lỗ màng MBR rất nhỏ (0.01 ~ 0.2 µm) nên bùn sinh học sẽ được giữ lại trong bể, mật độ vi sinh cao và hiệu suất xử lý tăng. Nước sạch sẽ bơm hút sang bể chứa và thoát ra ngoài mà không cần qua bể lắng, lọc và khử trùng. Máy thổi khí ngoài cung cấp khí cho vi sinh hoạt động còn làm nhiệm vụ thổi bung các màng này để hạn chế bị nghẹt màng. Kết hợp công nghệ AAO với MBR là một hướng xử lý nước thải mới, cho hiệu quả cao và thân thiện với môi trường. So với các công nghệ xử lý sinh học truyền thống thì công nghệ AAO & MBR có nhiều ưu điểm vượt trộiNước sau xử lý màng MBR có chất lượng tốt (SS 6 giờ)Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe