Bài tiểu luận: Khử trùng nước thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN TIỂU LUẬN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Đề tài : KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI GVGD: PHẠM TRUNG KIÊN SVTH : Nhóm 12 1. Huỳnh Mạnh Phúc (01698.174.047) 2. Nguyễn Minh Nhật 3. Nguyễn Thị Diễm 4. Nguyễn Minh Giáp 5. Trần Trịnh Thị My 6. Lương Xuân Định TP. Hồ Chí Minh, Tháng 03 năm 2015 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................................1 1.1. Khái niệm ..................................................................................................................1 1.2. Tầm quan trọng của quá trình khử trùng trong xử lý nước thải................................1 1.3. Lịch sử hình thành và phát triển................................................................................2 CHƯƠNG 2. VỊ TRÍ VÀ CHỨC NĂNG ............................................................................3 2.1. Vị trí...........................................................................................................................3 2.2. Chức năng..................................................................................................................3 CHƯƠNG 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG..........................................................3 3.1. Phương pháp vật lý....................................................................................................3 3.1.1. Phương pháp sử dụng tia cực tím ......................................................................3 3.1.1.1. Sơ lược về tia cực tím..................................................................................3 3.1.1.2. Cơ chế tiêu diệt vi sinh vật..........................................................................5 3.1.1.4. Yếu tố ảnh hưởng tới khả năng khử trùng nước bằng tia UV.....................7 3.1.1.5. Ưu nhược điểm của tia cực tím ...................................................................9 3.1.2. Phương pháp nhiệt............................................................................................10 3.2. Phương pháp hóa học..............................................................................................11 3.2.1. Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo..................................................11 3.2.1.1. Giới thiệu...................................................................................................11 3.2.1.2. Cơ chế khử trùng.......................................................................................12 3.2.1.3. Khử trùng bằng Clo lỏng...........................................................................13 3.2.1.4. Khử trùng bằng Clorua vôi .......................................................................16 3.2.1.5. Khử trùng bằng nước Javen......................................................................17 3.2.1.6. Một số hợp chất khác của Clo dùng để khử trùng ....................................18 3.2.2. Khử trùng bằng Ozone. ....................................................................................21 3.2.2.1. Đặc tính.....................................................................................................21 3.2.2.2. Cơ chế khử trùng.......................................................................................21 3.2.2.3. Cách tạo ra ozone......................................................................................22 2 3.2.2. Các phương pháp khử trùng hoá học khác.......................................................25 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Khái niệm Khử trùng là quá trình ứng dụng một hoặc nhiều phương pháp bao gồm: hóa học, lý học… nhằm mục đích tiêu diệt, loại bỏ các loài vi khuẩn, vi trùng gây bệnh có trong nước trước khi sử dụng (nước cấp) hoặc thải ra nguồn tiếp nhận (nước thải). 1.2. Tầm quan trọng của quá trình khử trùng trong xử lý nước thải Như đã biết, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên cho hiệu suất xử lý và khử trùng cao nhất, đạt tới 99,9%, còn xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo chỉ đạt được từ 91 – 98%. Hầu hết các loại vi khuẩn trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không thể loại trừ khả năng tồn tại của một vài loại vi khuẩn gây bệnh nào đó. Bảng 1: Khả năng loại bỏ hoặc tiêu diệt vi khuẩn bằng các quá trình khác nhau STT Quá trình 1 Lưới chắn thô 2 Lưới chắn mịn 3 Bể lắng cát 4 Lắng thô 5 Kết tủa hóa học 6 Lọc nhỏ giọt 7 Bùn hoạt tính 8 Khử trùng bằng clo Loại bỏ (%) 0 – 5 10 – 20 10 – 25 25 – 75 40 – 80 90 – 95 90 – 98 98 – 99.999 Nguồn : Metcalf & Eddy, 2003 Vi khuẩn tuy nhỏ bé nhưng chúng hấp thu nhiều và chuyển hóa rất nhanh cơ chất, chẳng hạn như vi khuẩn lactic trong 1 giờ có thể chuyển hóa một lường đường lactozo nặng gấp 1000 – 10000 lần khối lượng cơ thể của chúng. Vi khuẩn là một loài có khả năng thích ứng mạnh và sinh trưởng rất nhanh và phát triển mạnh, như vi khuẩn Tiểu luận: Các phương pháp khử trùng nước 1 Escherichia coli trong điều kiện thích hợp cứ khoảng 12 – 20 phút lại phân cắt một lần. Vì vậy, nếu xả nước thải có chứa một lượng nhỏ vi khuẩn gây bệnh ra nguồn cấp nước, ao hồ nuôi cá, hồ bơi… thì khả năng lan truyền bệnh cũng sẽ rất lớn, do đó phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh nguy hiểm. Vì vậy khử trùng là một khâu rất quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải. 1.3. Lịch sử hình thành và phát triển Từ xa xưa, con người đã biết cách khử trùng nguồn nước trước khi sử dụng. Đó chính là dùng lửa để đun sôi nước, đây là phương pháp khử trùng đơn giản dễ làm nhất. Phương pháp này là dùng nguyên lý thay đổi nhiết độ để tiêu diệt vi khuẩn. Với phương pháp này thì chỉ có thể tiêu diệt được một số loài vi khuẩn nhất định, và không có khả năng ứng dụng với nguồn nước lớn. Nên sau đó, con người đã tìm ra hợp chất khử trùng nhanh, hiểu quả cao, thích hợp với nguồn nước lớn, đó chính là clo. Clo được phát hiện năm 1774 bởi Carl Wilhelm Scheele, là người đã sai lầm khi cho rằng nó chứa oxy. Đến năm 1810, clo được đặt tên bời Humphry Davy, là người đã khẳng định nó là một nguyên tố hóa học. Năm 1835, clo được sử dụng để loại bỏ mùi hôi từ nước. Năm 1890, clo được xem như một chất hóa học khử trùng hiệu quả, là một chất lý tưởng để tiêu diệt các vi khuẩn gay bệnh ở trong nước. Với phát hiện này, clo được ứng dụng cho quá trình khử trùng nước trong Vương quốc Anh và sau đó mở rộng đến Hoa Kỳ vào năm 1908, ứng dụng tại Canada vào năm 1917. Cho đến ngày nay, clo vẫn là một chất qua trọng ứng dụng trong khử trùng nước. Clo là một chất khử trùng lý tưởng, nhưng nó cũng mang lại nhiều nguy hiểm cho con người. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Đại học Boston( Mỹ) cho biết, phụ nữ uống nước chứa nhiều Clo dễ bị sẩy thai và nếu sinh con thì tỷ lệ dị tật ở trẻ sơ sinh là rất lớn. Nghiên cứu phát hiện Trihalomethane (THM - các hóa chất nguy hiểm tạo ra phản ứng giữa Clo và các chất tự nhiên trong nước) có thể được thai phụ hấp thụ qua da, ngấm vào bào thai qua nước uống, nước tắm gội thậm chỉ cả khi thai phụ đứng gần luồng hơi nước đang sôi cũng làm tăng nguy cơ nhiễm độc. Vì tính gây độc của clo nên ở các nước tiên tiến trên thế giới, clo không còn được xem là một chất khử trùng lý tưởng nước, họ dần thay thế clo bằng các công nghệ khử trùng khác như: ozone, tia cực tím, … Ngoài clo thì khử trùng bằng tia cực tím cũng xuất hiện khá sớm. Năm 1877, Downes và Blunt đã phát hiện ra các tính chất sát trùng của ánh sáng mặt trời. Năm 1901, sự phát triển của đèn thủy ngân là nguồn ánh sáng tia cực tím nhân tạo. Năm 1906, sử dụng thạch anh làm vật liệu truyền tia cực tím. Tiếp theo là ứng dụng khử trùng nước Tiểu luận: Các phương pháp khử trùng nước 2 ... - tailieumienphi.vn