Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mạ điện chứa Crôm bằng mô hình vật lý tại công ty dụng cụ cơ kh

Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mạ điện chứa Crôm bằng mô hình vật lý tại công ty công cụ cơ khí xuất khẩu Hà Nội

Có ba phương pháp thường được sử dụng khi lập mô hình.
- Phương pháp trừu tượng hoá cô lập
- Phương pháp trừu tượng hoá lý tưởng.
- Phương Pháp trừu tượng hoá tổng quan.
Phương pháp trừu tượng hoá cô lập nhằm cô lập hệ ra khỏi môi trường để xác định liên kết giữa hệ với môi trường. Phương pháp trừu tượng hoá lý tưởng nhằm đưa ra các phần tử lý tưởng các mối liên hệ lý tưởng. Phương pháp trừu tượng hoá tổng quan bao gồm cả trừu tượng hoá so sánh nhằm xây dựng các cấu trúc mẫu điển hình có thể sử dụng trong nhiều hệ công nghệ thực như: cấu trúc dãy hộp, cấu trúc khuếch tán, cấu trúc trộn lý tưởng có vùng chết .
 


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-23-de_tai_nghien_cuu_cong_nghe_xu_ly_nuoc_thai_ma_die.0CDOJ4pdfP.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-64652/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

panopskaisi hoàn thiện. Các ông tiến hành với dung dịch ban đầu để thí nghiệm kalibicrômat, (nồng độ Crôm 52mg/cm3). Nồng độ kim loại được xác định bằng máy so màu và kiểm tra độ kiềm, độ axit của dung dịch bằng máy đo pH, tiến hành như sau:
+ Mùn cưa ngâm 1 ngày một đêm trong dung dịch H2SO4 (mẫu SO42- ) 0,1N trong dung NaOH (mẫu OH-) 0,1N, và trong nước cất. Hàm lượng Crôm (ở dạng oxi hoá và khử) trong dung dịch phụ thuộc vào độ pH và thời gian dung dịch tiếp xúc với mùn cưa. Ta có một số kết luận.
* Khi pH Ê 2 quá trình oxi hoá khử chuyển Cr+6 về Cr+3.
Cr2O72- + 14H+ + 6e đ 2Cr3+ + 7H2O (1)
* Khi 3 Ê pH Ê 7 quá trình hấp phụ có thể liên quan đến phản ứng đa tụ
nCrO42- +2(n-1)H+ đ CrnO3n+12- + (n-1)H2O (2)
* Giá trị lượng hấp phụ (COE) đạt được lớn nhất khi 3Ê pH Ê 5
COE = 1,2 đến 1,7 mg/g ngày đêm và COE = 2,2 á3,4mg/g 4 ngày đêm. (COE là dung lượng hấp phụ tính theo mg chất bị hấp phụ trong một g chất hấp phụ
* Khi pH ³ 7 không xảy ra hấp phụ do có mặt của CrO42- trong dung dịch.
Rõ ràng phản ứng (1) xảy ra càng mạnh khi pH càng nhỏ và thời gian tiếp xúc chất hấp phụ và chất bị hấp càng lớn.
2
Chất tái sinh
Nước sạch
Hơi nước
4
1
3
Nước thải
5
6
7
Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống hấp phụ làm việc liên tục
Thực tế sự khử hoàn toàn Cr+6 đạt được khi tiêu hao 10g mùn ta có sơ đồ hệ thống hấp phụ [7]
1. Thiết bị điều hoà
2. Bơm
3. Lọc
4-5-6. Tháp hấp phụ
7. Thùng chứa
1.4.4. Phương pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một trong những phương pháp đã được áp dụng vì nó có hiệu quả tương đối cao và có thể thu được các sản phẩm có giá trị về kinh tế .
Bản chất của quá trình là sự trao đổi lẫn nhau của các ion có cùng điện tích trên bề mặt chất rắn và trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (không tan trong nước).Trong đó các chất có khả năng hút ion dương gọi là cationit (mang tính kiềm).
Phản ứng trao đổi ion xảy ra do hiệu số thế hoá của các ion trao đổi
mA + RmB D mRA + B
Động lực của quá trình này giống như quá trình hấp phụ các chất từ dung dịch . Tốc độ quá trình do cơ chế khuếch tán mang quyết định (thiết bị gián đoạn )
.
Trong đó: C là nồng độ thực trong dung dịch
Kf là hệ số chuyển khối qua màng
V là thể tích dung dịch
a là điện tích hữu hiệu
C* là nồng độ cân bằng
Nếu khuếch tán mao quản là tốc độ quyết độ quá trình thì mô hình khuếch tán dựa vào định luật thứ hai của Fick.
Trong đó : r là bán kính hạt nhựa trao đổi
D là hệ số khuếch tán
q*nồng độ các ion trao đổi của nhựa cân bằng với nồng độ
Các chất trao đổi ion rất đa dạng, tuỳ từng trường hợp vào yêu cầu xử lý người ta có thể chọn những chất trao đổi ion khác nhau:
- Theo nguồn gốc tự nhiên :
* Chất vô cơ: zeolit chủ yếu dạng Na2O.Al2O3.nSiO2.mH2O
* Tổng hợp vô cơ: Silicagen, pecmutit, oxít kim loại...
* Dạng hữu cơ : than hoạt tích, than bùn...
- Ionit dạng hữu cơ tổng hợp, nguồn gốc nhân tạo.
* Các gốc hữu cơ của ionit : nhựa tổng hợp polyacrylic, polystyrol
* Các nhóm chức được gắn vào SO3, COOH, amin nhóm 2 hay 3.
Quá trình trao đổi ion để xử lý nước thải mạ điện chứa Crôm, Niken xẩy ra các phản ứng hoá học như sau:
- Đối với cột trao đổi cationit 1 gốc axit mạnh(-SO3H)
N2+ + H2R1 D Ni2+R1 +2H+
Quá trình hoàn nguyên dùng axit H2SO4 5%(cho phép 2-8%) và chúng chuyển thành ion H+.các dung dịch tái sinh chứa các catiónau nới lỏng và rửa sẽ được nạp điện khi đó có phản ứng .
Ni2+R1 +nH+ D H+/R1 +Ni2+ +(n-1)H+
- Đối với cột trao đổi anionitgốc bazơ mạnh (OH-)
Cr2O72- + (OH)-/R2 D R2/Cr2O32+ OH-
Quá trình hoàn nguyên bằng dung dịch kiềm phản ứng
R2/Cr2O7-2 + NaOH D OH-/R2 + Na2Cr2O7
(3á5%)
- Đối với cột cationit2 (gốc axit yếu-COOH)
Na2Cr2O7 + H2R2 D Na2R2 + H2Cr2O7
Quá trình hoàn nguyên trong môi trường axít H2SO4 5% theo phương trình
Na+R2 + 2H+ D H+/R2 + Na + (n-1)H+
Các phản ứng trao đổi diễn ra cho đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, tốc độ qúa trình trao đổi ion phụ thuộc vào .
- Chế độ thuỷ lực của dòng dung dịch
- Nồng độ các chất trao đổi ion trong dung dịch
- Cấu trúc vật lý của các hạt ionit, tính chất hóa học của các ion trao đổi. Hằng số cân bằng (KAB) là thông số đặc trưng của quá trình.
KAB = (qA/CA)n.(CB/qB)
Trong đó : KABlà hằng số cân bằng
qA/CA là hằng số phân bố
qA là hàm lượng ion A trong pha rắn
CA là nồng độ ion A trong pha lỏng
4
2
1
5
3
Nước thải cần xử lý
Nước rửa
Thải
Hình 1.7 Sơ đồ chung của thiết bị trao đổi ion
1. Cột trao đổi ion
2. Lớp hạt ionit
3. Thùng chứa dung dịch thu hồi
4. Bơm hoá chất
5. Thùng chứa dung dịch tái sinh
Nước thải cần xử lý có chứa Crôm, Niken đi từ trên xuống, phản ứng kết thúc khi nồng độ ion kim loại đạt đến giá trị cân bằng, đồng thời vùng ionit bão hoà cùng dung dịch chuyển xuống phía dưới cho tới khi hết khả năng hấp thụ, nồng độ kim loại cao hơn giá trị cân bằng. Lúc này tiến hành quá trình rửa, tái sinh hạt trao đổi ion.
1.4.5 Phương pháp cơ học.
Phương pháp này nhằm loại bỏ các tạp chất không tan ra khỏi nước thải.tuỳ từng trường hợp vào tính chát và mức độ làm sạch các tạp chất, người ta có thể dùng một số phương pháp như điều hoà lưu lượng, quá trình lắng, quá trình tách bàng màng.
*Điều hoà lưu lượng: là phương pháp đơn giản nhưng quan trọng để phụ giúp cho quá trình xứ lý đạt hiệu quả cao. Hiện nay ở Hà Nội có công ty DCCKXK, công ty khoá Minh Khai đã áp dụng phương pháp xử lý ...
* Quá trình lắng: quá trình này thực hiện sau khi khử các ion kim loại nặng và trung hoà tạo kết tủa.Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụngcủa trọng lực.Phương pháp này được sử dụng rộng rãi. ở Hà Nội có Công Ty DCCKXK xuất khẩu dùng bể lắng có sục khí, công ty hoá Minh khai dùng bể lắng cát loại ngang. Tuy nhiên chỉ là phụ chứ không quyết định được tính khử độc hay loại bỏ các chất độc
* Quá trình tách bằng màng
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau. Đó có thể là chất rắn hay gel (chất keo) trương nở do dung môi hay thâm chí cả một chất lỏng. Nếu ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm qua của các hợp chất đó qua màng (theo tài liệu [7] ta có bảng 1 - 7).
Bảng 1.7: Khái quát các quá trình tách bằng màng theo động lực, chức năng và phạm vi ứng dụng của nó.
Quá trình
Động lực
Khoảng kích thước hạt, mm
chức năng của màng
Điện thẩm tách
(electrodialysis)
Điện thế Gradient
< 0,1
chọn lọc đối với các ion nhất định
Phép thẩm tách
(Đialysic)
Nồng độ
< 0,1
chọn lọc đối với dung dịch
Thẩm thấu ngược
(Revorse osmosis)
áp suất
(6-10 MPa)
< 0,05
Di chuyển chọn lọc của nước
Siêu lọc
(Ultra filtration)
áp suất
(0,1-0,5MPa)
5.10-3ữ 10
chọn lọc đối với kích thước và dạng phân tử
Từ bảng 1.7 ta thấy xử lý nước thải mạ điện có thể áp dụng được tất cả các quá trình màng.
Trong quá trình thẩm thấu ngược dung dịch được làm đặc (cô đặc) bị ràng buộc bởi áp suất cao, kết quả là dung môi bị đẩy mạnh qua màng bán thấm đến vùng dung dịch loãng. Dung dịch được làm đặc trở lên đặc hơn và do vậy có thể tái sử dụng. Lúc bắt đầu, thẩm thấu ngược đượ...