VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM | |
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------&--------------- VĂN HỮU TẬP NGHIÊN CỨ U XỬ LÝ NƯỚ C RỈ RÁ C BÃI CHÔN LẤP BẰ NG PHƯƠNG PHÁ P OZON HOÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Hà Nội, 2015 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp bằng phương pháp ozon hóa - 2 -
Tổ Ng Quan Về Nướ C Rỉ Rác Và Công Nghệ Xử Lý Nước Rỉ Rác -
Đặc Trưng Thành Phần Nước Rỉ Rác Ở Một Số Thành Phố Việt Nam
Xem toàn bộ 224 trang tài liệu này.
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM | |
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VĂN HỮU TẬP NGHIÊN CỨ U XỬ LÝ NƯỚ C RỈ RÁ C BÃI CHÔN LẤP BẰ NG PHƯƠNG PHÁ P OZON HOÁ Chuyên ngành: Công nghê ̣môi trường nước và nước thải Mã số: 62 85 06 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 PGS.TS Trịnh Văn Tuyên PGS.TS Nguyễn Hoài Châu Hà Nội, 2015 |
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Tôi xin cam đoan đề tài luận án “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp bằng phương pháp Ozon hóa” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS Trịnh Văn Tuyên và PGS.TS Nguyễn Hoài Châu và với sự giúp đỡ về chuyên môn của PGS.TS Đặng Xuân Hiển.
Các kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chính xác và chưa được tác giả khác công bố.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày trong Luận án này.
Hà Nội, ngày 12 tháng 6 năm 2015 NGHIÊN CỨU SINH
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trịnh Văn Tuyên và PGS.TS Nguyễn Hoài Châu (Viện Công nghệ Môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã định hướng cho tôi những hướng nghiên cứu khoa học quan trọng trong quá trình thực hiện luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Đặng Xuân Hiển (Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội) đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi về kiến thức khoa học cũng như thiết bị thí nghiệm thuộc đề tài KC08.05/11-15: Nghiên cứu xây dựng công nghệ tích hợp hóa lý - sinh học thích ứng, hiệu quả, an toàn và bền vững với môi trường sinh thái để xử lý nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp rác tập trung.
Tôi xin cảm ơn phòng thí nghiệm Hướng Công nghệ Xử lý Ô nhiễm Môi trường (Viện Công nghệ Môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã tạo điều kiện để tôi tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu và phân tích kết quả thí nghiệm.
NGHIÊN CỨU SINH
Văn Hữu Tập
MỤC LỤC
MỞ ĐẦ U 1
CHƯƠNG 1. TỔ NG QUAN V Ề NƯỚ C RỈ RÁ C VÀ CÔ NG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 5
1.1. SỰ HÌNH THÀ NH NƯỚC RỈ RÁC 5
1.2. THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC RỈ RÁC 6
1.2.1. Thành phần nước rỉ rác trên thế giới 6
1.2.2. Thành phần nước rỉ rác ở Viêṭ Nam 12
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 15
1.4. CÁC QUÁ TRÌNH OXI HOÁ BẰNG TÁC NHÂN OZON 16
1.4.1. Tính chất hóa lý của ozon 16
1.4.2. Cơ chế oxi hóa của ozon 17
1.4.3. Quá trình kết hợp Ozon với các tác nhân khác 19
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ozon hoá 22
1.4.5. Ưu và nhược điểm của ozon hoá trong xử lý nước và nước thải 24
1.5. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG OZON 25
1.5.1. Ứng dụng ozon trong xử lý nước và nước thải 25
1.5.2. Các nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng ozon trên thế giới 26
1.5.3. Các nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng ozon ở Viêṭ Nam 36
1.5.4. Kết luận về tình hình nghiên cứ xử lý nước rỉ rác bằng ozon và định hướng nghiên cứu trong luận án 39
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁ P NGHIÊN CỨ U 43
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 43
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THƯC NGHIỆM 44
2.2.1. Phương pháp phân tích 44
2.2.2. Phương pháp thưc
nghiêm
...................................................................................44
2.2.3. Nghiên cứ u tốc đô ̣phản ứ ng oxi hoá xử lý COD nước rỉ rác 58
2.2.4. Phương pháp phân tích hồi quy và tương quan 59
CHƯƠNG 3. KẾ T QUẢ NGHIÊN CỨ U VÀ THẢ O LUÂN
......................................64
3.1. TIỀN XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG KEO TỤ 64
3.2. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CÁC CH ẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚ C R Ỉ RÁC BẰNG OZON VÀ PEROZON 66
3.2.1. Nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon đơn 66
3.2.2. Nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Perozon 76
3.2.3. Nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon và Perozon kết hợp đệm sứ 88
3.2.4. Kết hợp Ozon và Perozon với quặng mangan để cải thiện hiệu quả xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác 97
3.3. TÍNH TOÁN HẰNG SỐ ĐỘNG HỌC GIẢ BẬC MỘT PHẢN ỨNG XỬ LÝ COD NƯỚC RỈ RÁC 111
3.3.1. Thí nghiệm nghiên cứu động học 111
3.3.2. Hằng số tốc độ phản ứng giả bậc một 113
3.4. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN TRONG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CÁC CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG OZON VÀ PEROZON 117
3.4.1. Ứng dụng phương pháp phân tích hồi quy và tương quan trong nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon 117
3.4.2. Ứng dụng phương pháp phân tích hồi quy và tương quan trong nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng Perozon 120
3.5. ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 123
3.5.1. Đề xuất dây chuyền xử lý 123
3.5.2. Tính toán thiết kế hệ thống 124
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 134
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138
PHỤ LỤC 150
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A101 : Acrylamit natri acrylat copolime – Chất trợ keo tụ
AOPs : Advanced Oxidation Processes – Các quá trình oxi hóa tiên tiến BCL : Bãi chôn lấp
BOD : Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT : Bộ tài Nguyên và Môi trường
CHC : Chất hữu cơ
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học ĐM : Độ màu
GAC : Granular activated carbon – Than hoạt tính dạng hạt
HMW : Humic Matter Weight - Khối lươn
NXB : Nhà xuất bản
g các hợp chất humic và fulvic
PAC : Polyaluminium Chlorite – Hóa chất keo tụ PAC QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
SBR : Sequencing Batch Reactor – Bể phản ứng theo mẻ SS : Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng
SMEWW : Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
- Các phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải
TCVN : Tiêu chuẩn Viêṭ Nam
TDS : Total Dissolved Solids – Tổng chất rắn hòa tan TOC : Total Organic Carbon – Tổng cacbon hữu cơ
TNHH : Trách nhiệm hữu hạn
UF : Ultrafitration membrane – Màng siêu lọc
UASB : Upflow Anaerobic Sludge Blanket - Bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí
UV : Ultraviolet - tia tử ngoại
VFA : volatile fatty acids – Các axit béo dễ bay hơi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc điểm nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn 7
Bảng 1.2. Thành phần nước rỉ rác ở một số BCL ở Châu Mỹ và Châu Âu 9
Bảng 1.3. Thành phần nước rỉ rác môt số BCL ở Châu Á 11
Bảng 1.4. Thành phần nước rỉ rác một số BCL ở Châu Phi 11
Bảng 1.5. Đặc trưng thành phần nước rỉ rác ở một số thành phố Việt Nam 14
Bảng 1.6. Đặc tính hóa lý của O3 phân tử 17
Bảng 2.1. Một số đặc tính nước rỉ rác thí nghiệm 43
Bảng 2.2. Đặc điểm đệm sứ được sử dụng trong nghiên cứu 53
Bảng 2.3. Thành phần % khối lượng quặng mangan tính theo oxit kim loại 55
Bảng 2.4. Tư liệu thống kê ban đầu có thứ nguyên 60
Bảng 2.5. Tư liệu thống kê ban đầu ở dạng vô thứ nguyên 61
Bảng 3.1. So sánh hiệu suất keo tụ ở 1.500 và 3.000 mg/l 66
Bảng 3.2. Trung bình hiê u suât́ xử lý cać chât́ hữu cơ b ằng Ozon đơn với ảnh hưởng
của pH 68
Bảng 3.3. Môt
số ion phân hủy gốc OH• trong thí nghiệm Ozon đơn 71
Bảng 3.4. Hàm lượng O3 trước và sau xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon đơn với ảnh hưởng của pH 71
Bảng 3.5. Trung bình hiêu suât́ xử lý cać chât́ hữu cơ nước rỉ rác bằng Ozon đơn với
ảnh hưởng của thời gian phản ứng 74
Bảng 3.6. Hàm lượng O3 trước và sau xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon đơn với ảnh hưởng của thời gian phản ứng 75
Bảng 3.7. Trung bình hiêu suât́ xử lý cać chât́ hữu cơ trong nư ớc rỉ rác bằng Perozon
với ảnh hưởng của pH 77
Bảng 3.8. Môt
số chất phân hủy gốc OH• trong xử lý nước rỉ rác bằng Perozon 79
Bảng 3.9. Hàm lượng O3 trước và sau xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Perozon với ảnh hưởng của pH 79
Bảng 3.10. Trung bình hiêu suât́ xử lý cać chât́ hữu cơ trong nước r ỉ rác bằng Perozon
với ảnh hưởng của H2O282
Bảng 3.11. Hàm lượng O3 trước và sau xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Perozon với ảnh hưởng của H2O283