Xử lý nước thải ứng dụng công nghệ tháp Air Stripping

Xử lý nước thải ứng dụng công nghệ tháp Air Stripping
Tháp Air Stripping là một công nghệ thích hợp để xử lý nước thải có nồng độ Amoni cao và có các thành phần độc hại khác như nước thải rỉ rác, chế biến thủy sản, chăn nuôi, cao su, bột cá…

Giới thiệu chung:

Tháp Air Stripping là công nghệ xử lý nước thải, được sử dụng để loại bỏ những hợp chất hữu cơ hòa tan dễ bay hơi (VOC - Volatile Organic Compounds – là tên gọi chung của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) có trong nước thải đặc biệt là Amoni (NH4+). Trong thành phần của nước thải thường có chứa các chất VOC, có đặc điểm chung là điểm sôi thấp và dễ dàng giải phóng thành dạng hơi hoặc khí.

Tháp Air Stripping (Công ty môi trường Nano)

Tháp Air Stripping.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Cấu tạo chính của tháp bao gồm thân tháp, bên trong có chứa vật liệu đệm, phía trên có tấm tách pha khí và nước có nhiệm vụ giữ lại phần nước, chỉ cho khí thoát ra. Tháp hoạt động dựa trên sự tiếp xúc ngược chiều giữa nước và khí trong tháp. Qua đó, thành phần ô nhiễm (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, Amoni,…) sẽ được tách khỏi nước thải và bay hơi, có thể được thu hồi để xử lý riêng. Tháp Air Stripping thường cao từ 5 đến 12 mét, được lắp đặt cố định và chỉ cần một diện tích bề mặt nhỏ.

Thiết kế của tháp Air Stripping (Công ty môi trường Nano)

Thiết kế của tháp Air Stripping

Phân loại:

Có 2 loại tháp Stripping là tháp sử dụng vật liệu đệm và tháp sử dụng vỉ đục lỗ nhiều lớp dạng tầng sôi, với nguyên lý hoạt động giống nhau, sự khác biệt chính là tháp sử dụng vật liệu đệm chứa rất nhiều giá thể, giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và không khí, tối đa hóa hiệu quả loại bỏ VOC, Amoni của hệ thống. Chính vì vậy, tháp sử dụng vật liệu đệm có hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm hiệu quả hơn so với tháp sử dụng vỉ đục lỗ nhiều lớp dạng tầng sôi, có thể loại bỏ từ 80-90% VOC và cũng hoạt động hiệu quả trong việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ có độ bay hơi thấp.

  • Tháp sử dụng vật liệu đệm: sử dụng bộ phân phối nước đặt ở đỉnh tháp để phân bố đồng đều lượng nước trên bề mặt chảy qua các vật liệu đệm được cố định trong tháp, nước sẽ len lỏi giữa các khe hở nhằm tối đa hóa diện tích tiếp xúc giữa không khí và nước. Các thông số thiết kế bao gồm diện tích bề mặt, chiều cao của lớp giá thể, chiều cao – đường kính tháp và vận tốc của không khí và nước.

Các loại giá thể vi sinh thường được sử dụng (Công ty môi trường Nano)

Các loại giá thể vi sinh thường được sử dụng.

  • Tháp sử dụng vỉ đục lỗ nhiều lớp dạng tầng sôi: sử dụng quá trình tương tự như tháp sử dụng vật liệu đệm dạng giá thể, nhưng thay vì sử dụng vật liệu là giá thể được bố trí dạng khối, thì vật liệu ở tháp này được tách thành nhiều khay với các lỗ nhỏ bố trí thành nhiều lớp cho phép nước nhỏ qua.

Hai loại tháp Stripping trên thường được thiết kế với tiêu chí tối đa hóa diện tích tiếp xúc bề mặt giữa không khí và nước nhằm đạt được hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm.

Các thông số thiết kế của tháp Air Stripping:

STT

Thông số

Giá trị

1

Tải nạp lượng nước bề mặt

2,45 – 4,90 m3/m2*giờ

2

Chiều cao của lớp vật liệu độn

6,1 – 7,6 m

3

Độ pH

10,8 – 11,5

 

Ảnh hưởng của chiều cao lớp vật liệu độn, tải nạp bề mặt và tỉ lệ RQ (tỉ lệ giữa lưu lượng khí và nước) đến hiệu suất loại bỏ Amoni:

Hiệu suất loại Amoni của cột
tiếp xúc

Cột có 6,6m vật liệu độn

Cột có 7,9m vật liệu độn

Tải nạp bề mặt (m3/m2*giờ)

RQ

(m3/m3)

Tải nạp bề mặt (m3/m2*giờ)

RQ

(m3/m3)

80

9

1700

9,7

1500

85

7,9

1800

8,6

1600

90

1,7

2100

7,2

1900

95

-

-

5

3000

98

-

-

4,8

6000

 

Hình ảnh thực tế Tháp Air Stripping (Công ty môi trường Nano)

Tháp Air Stripping (Nguồn ảnh: https://www.monroeenvironmental.com)

Trên thực tế, tháp Stripping đã được áp dụng như một công đoạn để xử lý các loại nước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan dễ bay hơi như:

  • Trong hóa vô cơ và hữu cơ, tháp Stripping được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ dễ bay hơi, các hợp chất lưu huỳnh, phốt-pho (H2S, Phốt-phin) và Amoniac (NH3).
  • Trong lĩnh vực dược phẩm, tháp Stripping được sử dụng để loại bỏ các dung môi clo ra khỏi nước thải.
  • Trong sản xuất vải Viscone, tháp Stripping được sử dụng để loại bỏ CS2 (Cácbon đisunfua) ra khỏi nước thải.
  • Hệ thống tháp Stripping còn được sử dụng để làm sạch nước ngầm trong quá trình xử lý đất, theo sau đó có thể là một bộ lọc carbon hoạt tính hoặc bộ lọc sinh học dựa trên thành phần của nước. Các hợp chất chủ yếu bị loại bỏ trong nước ngầm bao gồm: các hợp chất thơm (BTEX) và các hợp chất hiđrôcacbon clo dễ bay hơi.

Thời gian cần thiết để tháp Air Stripping xử lý nước thải phụ thuộc vào kích thước tháp, tốc độ dòng chảy và nồng độ của các chất VOC có trong nước. Ví dụ, nồng độ cao của hợp chất NH3-N (một chất gây ô nhiễm thường có trong nước ngầm) có thể mất vài giờ để tháp Air Stripping có thể loại bỏ hợp chất này khỏi nước. Trong các nghiên cứu gần đây, phải mất 4 giờ để tháp có thể đạt được hiệu quả cao nhất (khoảng 80%) trong việc loại bỏ các hợp chất NH3-N ra khỏi thành phần của nước ngầm.

Công nghệ Air Stripping có những ưu điểm nổi bật và kèm theo một số nhược điểm phải khắc phục như:

Ưu điểm

Nhược điểm

  • Quá trình vận hành đơn giản.
  • Duy trì được độ pH và nhiệt độ ổn định giúp hệ thống hoạt động ổn định mà không bị ảnh hưởng bởi sự biến động của nước thải.
  • Là biện pháp xử lý vật lý và hóa học nên không bị ảnh hưởng bởi chất độc và ít tạo ra sản phẩm phụ sau xử lý.
  • Kiểm soát tốt quá trình loại bỏ Amoni khỏi nước thải.
  • Không thể hoạt động trong thời tiết lạnh.
  • Không thể loại bỏ được đạm hữu cơ và đạm ni-trát.
  • Nồng độ khí Amoni đi ra khỏi tháp có thể gây ra các vấn đề về ô nhiễm không khí.
  • Qui trình sử dụng vôi hay xút để điều chỉnh pH có thể tạo ra các vấn đề về vận hành và bảo trì hệ thống.

 

Đồng thời cũng có một số điều cần lưu ý khi vận hành và bảo trì, bảo dưỡng hệ thống như:

  • Các thiết bị trong hệ thống cần được kiểm tra định kỳ và hiệu chỉnh.
  • Thực hiện công tác bảo trì bảo dưỡng thường xuyên đối với máy bơm và máy thổi khí.
  • Thường xuyên kiểm tra quá trình bám cặn ở lớp vật liệu đệm.
  • Nước thải cần được lắng sơ bộ trước khi cho vào tháp.

Tại Việt Nam, tháp Air Stripping là một công nghệ thích hợp để xử lý nước thải có nồng độ Amoni cao và có các thành phần độc hại khác như nước thải rỉ rác, chế biến thủy sản, chăn nuôi, cao su, bột cá…
 

Nanoen

Xem thêm về Wetland - Công nghệ xử lý nước thải (Link)

---------------------

Công ty TNHH Xây Dựng- Công Nghệ Môi Trường Nano

Hotline: 0941 777 519 (Ms. Thùy Anh)
Email: nanoentech@gmail.com
Facebook: https://www.facebook.com/nanoentech

Tin liên quan
Hotline tư vấn

Hỗ trợ KH
Hotline (Ms. Thùy Anh):
0941 777 519

Liên hệ báo giá

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây