Báo cáo thực tập xử lý nước thải bài 1 keo tụ tạo bông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG



BÁO CÁO

THỰC TẬP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

GVHD TS. Nguyễn Quỳnh Mai 21150066
Nhóm 01_CLC. Thứ 2 21150093
SVTH: Trương Hoàng Việt Hằng 21150066
21150075
Lê Thị Băng Tâm 21150102
Trương Văn Khải
Nguyễn Bá Tùng Lâm
Ngô Thùy Trang

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 12 năm 2023

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

THÀNH VIÊN MSSV NHIỆM VỤ

Trương Hoàng Việt Hằng 21150066 Tổng hợp, chỉnh sửa word;
Bài Oxi hóa Fenton

Lê Thị Băng Tâm 21150093 Bài Keo tụ- tạo bông
Bài Khử trùng
Trương Văn Khải 21150073 Bài Bùn hoạt tính
Bài Photpho
Nguyễn Bá Tùng Lâm 21150075

Ngô Thùy Trang 21150102

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................................iii
BÀI 1. KEO TỤ - TẠO BƠNG................................................................................................5

1.1 Mục đích thí nghiệm .................................................................................................. 5
1.2. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................................... 5
1.3. Quy trình thực hiện thí nghiệm .................................................................................... 8

1.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu .............................................................. 8
1.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu .................................................... 9
1.3.3 Thí nghiệm 3: Xác định thời gian keo tụ tối ưu .................................................. 10
1.4. Kết quả thí nghiệm và nhận xét ................................................................................. 10
1.4.1. Thông số đầu vào .................................................................................................. 10
1.4.2. Xác định pH tối ưu: .............................................................................................. 11
1.4.3. Xác đinh liều lượng PAC tối ưu: ......................................................................... 12
1.4.4. Xác định thời gian tối ưu: .................................................................................... 15
1.5. Trả lời câu hỏi .............................................................................................................. 17
BÀI 2 PHƯƠNG PHÁP BÙN HOẠT TÍNH ........................................................................ 19

2.1 Mục đích thí nghiệm.....................................................................................................19
2.2 Cơ sở lý thuyết .............................................................................................................. 19
2.2.1Mục đích của q trình sinh học trong nước thải ............................................... 19
2.2.3 Hiện tượng cơ bản xảy ra trong q trình oxy hóa sinh học.............................19
2.2.4 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học ..................................... 19
2.2.5. Xác định các thông số động học Y, kd, 𝝁𝒎, Ks .................................................. 19
2.3 Quy trình thực hiện thí nghiệm...................................................................................21
2.3.1 Mơ hình thực hiện thí nghiệm .............................................................................. 21
2.3.2 Xác định thông số bùn...........................................................................................23
2.3.3 Xác định COD........................................................................................................24
2.3.4 Hàm lượng SS ........................................................................................................ 25
2.3.5 Xác định DO...........................................................................................................27
2.3.6 Xác định BOD5.......................................................................................................28
2. 4 Kết quả thí nghiệm ...................................................................................................... 29
2.4.1 Xác định thông số đầu vào của nước ................................................................... 29
2.4.2. Xác định thông số đầu vào của bùn .................................................................... 29
2.4.3. Nồng độ bùn giả thuyết ........................................................................................ 30
2.4.4. Các thông số tại các nồng độ bùn theo thời gian ............................................... 30
2.5 Xử lý số liệu ................................................................................................................... 31

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

2.5 Trả lời câu hỏi ............................................................................................................... 42
3.1 Mục đích thí nghiệm.....................................................................................................43
3.2 Cơ sở lý thuyết .............................................................................................................. 43

3.2.1 Quá trình Fenton đồng thể ................................................................................... 43
3.3.2 Quá trình Fenton dị thể ........................................................................................ 44
3.3 Quy trình thực hiện thí nghiệm...................................................................................45
3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sắt tỉ lệ H2O2 và phèn sắt đã sử dụng................................ 45

3.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sắt hiệu quả của phản ứng khi có mặt chất xúc tác Mn2+
.......................................................................................................................................... 47
3.4 Kết quả thí nghiệm và nhận xét .................................................................................. 50
3.4.1 Kết quả đo mẫu nước thải đầu vào ...................................................................... 50
3.4.2 Thí nghiệm 1: Khảo sắt tỉ lệ H2O2 và phèn sắt đã sử dụng............................... 50
3.4.3 Thí nghiệm 2: Khảo sắt hiệu quả của phản ứng khi có mặt chất xúc tác Mn2+
.......................................................................................................................................... 52
3.5 Trả lời câu hỏi ............................................................................................................... 53
BÀI 4. KHỬ TRÙNG ............................................................................................................. 56
4.1 Mục đích thí nghiệm.....................................................................................................56
4.2 Cơ sở lý thuyết .............................................................................................................. 56
4.2.1 Khử trùng nước bằng Clo và các hợp chất của nó ............................................. 56
4.2.2. Khử trùng nước bằng tia UV...............................................................................57
4.3. Quy trình thực hiện thí nghiệm..................................................................................58
4.3.1. Thí nghiệm 1: Khử trùng bằng hóa chất NaOCl ............................................... 58
4.3.3. Thí nghiệm 3: Khử trùng bằng UV.....................................................................59
4.4 Kết quả và nhận xét ................................................................................................. 60
4.4.1 Thông số đầu vào của nước thải: ......................................................................... 60
4.4.2 Thí nghiệm 1: Khử trùng bằng hóa chất NaOCl ........................................... 60
4.4.3 Thí nghiệm 2: Khử trùng bằng đèn UV ......................................................... 64
4.5. Trả lời câu hỏi .............................................................................................................. 65
BÀI 5: XỬ LÝ PHOTPHAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ......................................67
5.1 Mục đích thí nghiệm.....................................................................................................67
5.2 Cơ sở lý thuyết .............................................................................................................. 67
5.3 Quy trình thực hiện thí nghiệm...................................................................................68
5.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu ............................................................ 68
5.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng Photpho ....................................................... 71
5.4 Kết quả thí nghiệm ....................................................................................................... 72
5.4.1. Xác định thông số đầu vào ................................................................................... 72
5.4.2. Thí nghiệm 1: Xác định lượng pH tối ưu ........................................................... 72

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

5.5 Xử lý số liệu ................................................................................................................... 73
5.5.1 Xác định thông số đầu vào .................................................................................... 73
5.5.2 Thí nghiệm 1: Xác định lượng pH tối ưu ............................................................ 74
5.5.3 Thí nghiệm 2: Xác định lượng vôi tối ưu.............................................................77

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................2

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thông số đầu vào ...........................................................................................10
Bảng 1.2. Thơng số thí nghiệm pH tối ưu .....................................................................11
Bảng 1.3 Thơng số của thí nghiệm xác đinh PAC tối ưu ..............................................12
Bảng 1.4 Thơng số thí nghiệm xác định thời gian tối ưu ..............................................15
Bảng 2.1 Thông số đầu vào ..........................................................................................29
Bảng 2.2 Nồng độ bùn giả thuyết .................................................................................30
Bảng 2.3 Bể 1 nồng đọ bùn 500mg/L............................................................................30
Bảng 2.4 Bể 2 nồng độ bùn 1000mg/L..........................................................................30
Bảng 2.5 Bể 3 nồng độ bùn 2000mg/L..........................................................................31
Bảng 2.6 Bể 4 nồng độ bùn 3000mg/L..........................................................................31
Bảng 2.7 Mối tương quan giữa pH và thời gian xử lý ..................................................31
Bảng 2.8 Kết quả hiệu suất xử lý của COD % ..............................................................33
Bảng 2.9 Số liệu thực bể 1.............................................................................................34
Bảng 2.10 Kết quả tính tốn xơ 1 ..................................................................................34
Bảng 2.11 Số liệu thực xô 2 ..........................................................................................36
Bảng 2.12 Kết quả tính tốn xơ 2 ..................................................................................36

Bảng 2.13 Số liệu thực xơ 3 ..........................................................................................38
Bảng 2.14 Kết quả tính xơ 3 ..........................................................................................38
Bảng 2.15 Số liệu thực xô 4. .........................................................................................40
Bảng 2.16 Kết quả tính xơ 4. .........................................................................................40
Bảng 3.1 Tỉ lệ H2O2/Fe ứng với mỗi cốc ở thí nghiệm 1 ..............................................47
Bảng 3.2 Tỉ lệ H2O2/Fe và Mn2+ ứng với mỗi cốc ở thí nghiệm 2 ................................49
Bảng 3.3 Thông số đầu vào ...........................................................................................50
Bảng 3.4 Thông số đo COD mẫu đun và không đun ....................................................50
Bảng 3.5 Kết quả thí nghiệm 1 ......................................................................................50
Bảng 3.6 Hiệu suất xử lí độ màu, COD với các tỉ lệ H2O2 và Fe khác nhau ................50
Bảng 3.7 Kết quả thí nghiệm 2 ......................................................................................52
Bảng 3.8 Hiệu suất xử lí độ màu, COD khi có xúc tác Mn2+ ........................................52
Bảng 4.1 Thơng số đầu vào ...........................................................................................60

i

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai
Bảng 4.2 Kết quả thí nghiệm 1: Khử trùng bằng hóa chất NaOCl................................60
Bảng 4.3 Hình ảnh thí nghiệm 1 độ đục 10 NTU..........................................................61
Bảng 4.4 Hình ảnh thí nghiệm 1 độ đục 100 NTU........................................................62
Bảng 4.5 Hình ảnh thí nghiệm 1 độ đục 100 NTU........................................................63
Bảng 4.6 Kết quả thí nghiệm 2: Khử trùng bằng đèn UV .............................................64
Bảng 5.1 Đường chuẩn photpho....................................................................................71
Bảng 5.2 Thông số đầu vào ..........................................................................................72
Bảng 5.3 Xác định lượng hóa chất điều chỉnh pH.........................................................72
Bảng 5.4 Kết quả của thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu .........................................72
Bảng 5.5 Kết quả của thí nghiệm xác định lượng vơi tối ưu.........................................73
Bảng 5.6 Xử lý thông số đầu vào .................................................................................73
Bảng 5.7 Xử lý kết quả của thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu................................75
Bảng 5.8 Xử lý kết quả của thí nghiệm xác định lượng vôi tối ưu ...............................77

ii

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Mơ hình thí nghiệm jartest ...............................................................................7
Hình 1.2 Đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa pH và hiệu quả xử lý COD, màu ................11
Hình 1.3 Mối tương quan giữa PAC với hiệu quả xử lý COD, màu.............................13
Hình 1.4 Mối tương quan giữa PAC với hiệu quả xử lý COD, màu mẫu có than ........14
Hình 1.5 Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa thời gian và hiệu suất xử lý COD, màu
....................................................................................................................................... 16
Hình 1.6 Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa thời gian và hiệu suất xử lý COD, màu
của mẫu có than .............................................................................................................17
Hình 2.1 Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa pH và thời gian xử lý ........................32
Hình 2.2 Đồ thị hiệu suất xử lý ....................................................................................33
Hình 2.3 Đồ thị xác định các thơng số động học xơ 1 ..................................................35
Hình 2.4 Đồ thị tuyến tính các thơng số động học xơ 1 ................................................36
Hình 2.5 Đồ thị xác định các thơng số động học xơ 2 ..................................................37
Hình 2.6 Đồ thị tuyến tính các thơng số động học xơ 2 ................................................38
Hình 2.7 Đồ thị xác định các thơng số động học xơ 3 ..................................................39
Hình 2.8. Đồ thị tuyến tính các thơng số động học xơ 3 ...............................................40
Hình 2.9 Đồ thị xác định các thơng số động học xơ 4 ..................................................41
Hình 2.10 Đồ thị tuyến tính các thơng số động học xơ 4 ..............................................42
Hình 3.1 Chuẩn bị mẫu cho thí nghiệm 1......................................................................47
Hình 3.2 Chuẩn bị mẫu cho thí nghiệm 2......................................................................47
Hình 3.3 Chuẩn độ COD dung dịch từ màu xanh chuyển sang màu nâu đỏ.................49
Hình 3.4 Biểu đồ so sánh hiệu suất xử lý độ màu, COD ứng với các tỉ lệ H2O2 và Fe
khác nhau .......................................................................................................................51

Hình 3.5 Biểu đồ hiệu suất so sánh suất hiệu suất xử lý độ màu, COD khi có xúc tác
Mn2+ ............................................................................................................................... 53
Hình 4.1 Tổng Coliforms bằng hóa chất NaOCl...........................................................64
Hình 4.2 Biểu đồ lượng Coliform xử lý bằng UV.........................................................65
Hình 5.1. Mẫu trong quá trình khuấy Jartest .................................................................74
Hình 5.2. Mẫu Photpho xác định pH tối ưu .................................................................75

iii

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai
Hình 5.3. Đồ thị mối tương quan giữa pH, hiệu suất xử lý độ đục và P (lọc, khơng lọc)
....................................................................................................................................... 76
Hình 5.4. Mẫu Photpho xác định liều lượng Ca(OH)2 tối ưu........................................78
Hình 5.5. Đồ thị mối tưn quan giữa lượng Vôi, hiệu suất xử lý độ đục, P (lọc, không
lọc) .................................................................................................................................78

iv

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

BÀI 1. KEO TỤ - TẠO BƠNG

1.1 Mục đích thí nghiệm

Giúp sinh viên làm quen với những kỹ năng cần thiết của người kỹ sư tương lai.

- Lý thuyết keo tụ tạo bông – lắng.

- Đánh giá khả năng keo tụ của từng loại phèn.

- Tìm ra điều kiện tối ưu cho từng loại nước thải.

- Luyện tập khả năng viết một báo cáo ký thuật.

1.2. Cơ sở lý thuyết

Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào trong nước một loại hóa chất gọi là chất keo

tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống. Thơng thường q

trình keo tụ tạo bơng xảy ra qua hai giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Bản thân chất keo tụ phát sinh thuỷ phân, quá trình hình thành dung dịch

keo và ngưng tụ.

Giai đoạn 2: Trung hòa Khử trùng lọc các tạp chất trong nước. Kết quả của quá trình trên

là hình thành các hạt lớn lắng xuống.

Để thực hiện quá trình keo tụ, người ta cho vào nước các chất keo tụ thích hợp như phèn

nhôm, phèn sắt FeSO4 hoặc loại FeCl3. Các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung

dịch hòa tan.
Khi cho phèn nhôm vào nước, chúng phân li thành các ion Al3+. Sau đó, các ion này bị thuỷ

phân thành Al(OH)3.

Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+

Trong phản ứng thuỷ phân trên đây, ngoài Al(OH)3 (nhân tố quyết định đến hiệu quả keo
tụ) được tạo thành mà cịn giải phóng ra ion H+. Các ion này sẽ được khử bằng độ kiềm tự
nhiên của nước (được đánh giá bằng HCO3- ). Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp,
không đủ để trung hồ ion H+ thì cần phải kiềm hóa nước. Chất dùng để kiềm hố thơng dụng

là vơi. Một số trường hợp khác có thể dùng soda (Na2CO3) hay xút (NaOH).

Sau đây là các yếu tố ảnh hưởng đến q trình keo tụ tạo bơng khi sử dụng PAC nhôm:

5

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

➢ Trị số pH của nước
Nước thiên nhiên sau khi đã cho Al2(SO4)3 vào, trị số pH bị giảm thấp vì đây là một loại
muối gồm axit mạnh và bazơ yếu. Sự thuỷ phân của nó có thể tăng thêm tính axit của nước.
Đối với hiệu quả keo tụ, ảnh hưởng chủ yếu là trị số pH của nước sau khi cho phèn nhôm
vào. Cho nên trị số pH dưới đây đều là trị số pH của nước sau khi cho phèn nhôm vào.
➢ Lượng dùng chất keo tụ
Q trình keo tụ khơng phải là một phản ứng hóa học đơn thuần, nên lượng phèn cho vào
khơng thể căn cứ vào tính tốn để xác định. Tuỳ điều kiện cụ thể khác nhau, phải làm thực
nghiệm chun mơn để tìm ra lượng phèn cho vào tối ưu.
Lượng phèn tối ưu nói chung cho vào trong nước là 0.1 – 0.5 mgđl/l, nếu dùng
Al2(SO4)3.18H2O thì tương đương 10 – 50 mg/l. Nói chung vật huyền phù trong nước cũng
nhiều, lượng chất keo tụ cần thiết cũng lớn. Cũng có thể chất hữu cơ trong nước tương đối ít
mà lượng chất keo tụ vẫn cần tương đối nhiều.
➢ Nhiệt độ nước
Khi dùng muối nhôm làm chất keo tụ, nhiệt độ nước ảnh hưởng lớn đến hiệu quả keo tụ.
Khi nhiệt độ nước rất thấp (thấp hơn 5oC), bông sinh ra to và xốp, chủ yếu là nước, lắng

xuống rất chậm nên hiệu quả kém.
Khi dùng nhôm sunfat tiến hành keo tụ nước thiên nhiên, nhiệt độ nước tốt nhất là 25 – 30oC.
➢ Tốc độ hỗn hợp của nước với chất keo tụ:
Quan hệ tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ đến tính phân bổ đồng đều của chất keo
tụ và cơ hội va chạm giữa các hạt keo cũng là một nhân tố trọng yếu ảnh hưởng đến quá trình
keo tụ. Tốc độ khuấy tốt nhất là từ nhanh chuyển sang chậm. Khi mới cho chất keo tụ vào
nước, phải khuấy nhanh, vì sự thuỷ phân của chất keo tụ trong nước và tốc độ hình thành keo
rất nhanh. Cho nên phải khuấy nhanh mới có khả năng hình thành lượng lớn keo hydroxit hạt
nhỏ làm cho nó nhanh chóng khuếch tán đến các nơi trong nước kịp thời cùng với các tạp
chất trong nước tác dụng. Sau khi hỗn hợp hình thành bơng cặn và lớn lên, khơng nên khuấy
q nhanh, vì khơng những bơng cặn khó lớn lên mà cịn phá vỡ những bơng cặn đã hình
thành.
➢ Tạp chất trong nước

6

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai
Nếu cho các ion ngược dấu vào dung dịch nước có thể khiến dung dịch keo tụ. Cho nên
ion ngược dấu là một loại tạp chất ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Khi dùng Al2(SO4)3 làm
chất keo tụ, dung dịch keo Al(OH)3 hình thành thường mang điện tích dương nên ảnh hưởng
của tạp chất trong nước đến quá trình keo tụ dung dịch chủ yếu là anion.
➢ Môi chất tiếp xúc
Khi tiến hành keo tụ hoặc xử lý bằng phương pháp kết tủa khác, nếu trong nước duy trì
một lớp cặn bùn nhất định sẽ làm cho quá trình kết tủa càng hoàn toàn, làm cho tốc độ kết
tủa nhanh thêm. Lớp cặn bùn có tác dụng làm mơi chất tiếp xúc, trên bề mặt của nó có tác
dụng Khử trùng, thúc đẩy và tác dụng của các hạt cặn bùn đó như những hạt nhân kết tinh.
Cho nên hiện nay thiết bị dùng để keo tụ hoặc xử lý bằng kết tủa khác, phần lớn thiết kế có
lớp cặn bùn.
Rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ. Để tìm ra điều kiện tối ưu để xử lý bằng
keo tụ, khi thiết kế thiết bị hoặc điều chỉnh vận hành, có thể trước tiên tiến hành thí nghiệm

mẫu ở phịng thí nghiệm bằng thiết bị jartest.

Hình 1.1 Mơ hình thí nghiệm jartest

7

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

1.3. Quy trình thực hiện thí nghiệm

Chuẩn bị mẫu: 15L nước sinh hoạt - kí túc xá Đại Học Quốc Gia cho vào 1.5g metyl

blue vào.

Tại TN2 ở mẫu có than cho vào 0.4g than hoạt tính/1 cốc 400ml nước thải.

1.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu

Bước 1: Định lượng hóa chất điều chỉnh pH

- Lấy 400ml mẫu nước thải cho vào cốc jartest.

- Cho vào cốc 2 ml phèn (10%).

- Dùng dung dịch NaOH 0.1N/H2SO4 0.1N điều chỉnh pH đến các giá trị 5, 5.5 ,6, 6.5,

7 ,7.5.

- Ghi nhận giá trị NaOH /H2SO4 đã dùng.

Bước 2: Keo tụ - tạo bông

Lấy Lấy Lấy Lấy Lấy Lấy

2ml phèn 2ml phèn 2ml phèn 2ml phèn 2ml phèn 2ml phèn

+ + + + + +

Lượng hóa Lượng hóa Lượng hóa Lượng hóa Lượng hóa Lượng hóa

chất nâng hạ chất nâng hạ chất nâng hạ chất nâng hạ chất nâng hạ chất nâng hạ

pH đã xác pH đã xác pH đã xác pH đã xác pH đã xác pH đã xác

định ở bước 1 định ở bước 1 định ở bước 1 định ở bước 1 định ở bước 1 định ở bước 1

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

pH=5 pH=5.5 pH=6 pH=6.5 pH=7 pH=7.5

Đưa vào giàn Jartest khuấy với tốc độ 100 vòng/ phút
Sau 1 phút điều chỉnh chậm lại trong 15 phút tốc độ 15 vòng/ phút

Lắng tĩnh 30p

8

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

Lấy mẫu nước đã lắng đo pH, độ màu, COD

Tại độ màu COD thấp nhất lấy pH tương ứng làm pH tối ưu

Lưu ý: pH tối ưu (đo sau khi lắng) là ứng với mẫu có độ màu thấp nhất.

1.3.2 Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu

400ml mẫu

0.5ml phèn 1ml phèn 1.5ml phèn 2ml phèn 2.5ml phèn 3ml phèn

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

Cho lượng hóa chất NaOH, H2SO4 để được pH tối ưu đã xác định ở TN1 cùng lúc

Đưa vào giàn Jartest khuấy với tốc độ 100 vòng/ phút
Sau 1 phút điều chỉnh chậm lại trong 15 phút tốc độ 15 vòng/ phút

Lắng tĩnh 30p
Lấy mẫu nước đã lắng đo pH, độ màu, COD
Tại độ màu, COD thấp nhất lấy lượng phèn tương ứng làm lượng phèn tối ưu

9

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

 Liều lượng phèn tối ưu là liều lượng phèn ứng với mẫu có độ màu, COD thấp nhất.

1.3.3 Thí nghiệm 3: Xác định thời gian keo tụ tối ưu

Bước 1: Xác định thời gian keo tụ tối ưu

- Lấy cốc cho 400 mL nước thải

- Chỉnh mẫu nước tại pH tối ưu và lượng phèn tối ưu xác định tại các bước trên.

- Đặt cốc vào giàn Jartest

- Điều chỉnh vòng khuấy chậm lại ở tốc độ 15 – 20 vòng/ phút.

- Lấy mẫu sau 30 phút, 60 phút, 90 phút (lọc qua giấy lọc – pha loãng 2 lần + 10ml

nước cất).

Bước 2: Phân tích mẫu

Lấy mẫu nước lắng (lớp nước ở phía trên, lấy dưới lớp váng bề mặt) phân tích chỉ tiêu

pH, độ màu, COD.

Thời gian tối ưu là thời gian ứng với mẫu có độ màu, COD thấp nhất.

1.4. Kết quả thí nghiệm và nhận xét

1.4.1. Thơng số đầu vào

Mẫu trắng không đun V0 = 2.2ml

Mẫu trắng đun V0đ = 1.9ml

Bảng 1.1 Thông số đầu vào

pH COD Độ màu, A

6.55 VFAS = 1,5 ml 0.21

Phương trình đường chuẩn độ màu: y = 0.006x + 0.001 R2 = 0.9953
Chọn bước sóng 455mm
Nồng độ màu của nước là C = 34.83 mg/L.

10

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

( COD = 1.9 − 1.5) × 1.5 × 0.1 2.2 × 8000 = 87.27mg/l
2.5

1.4.2. Xác định pH tối ưu:
Bảng 1.2 Thơng số thí nghiệm pH tối ưu

pH 5 5.5 6 6.5 7 7.5
4.02 4.02
pH sau khi bỏ phèn nhôm 4.02 4.02 4.02 4.02 14.5 15.4
7.16 7.54
V NaOH 7.5 8.75 10.75 13.25 3.5 1.83
89.95 94.75
pH sau 6.29 6.32 6.64 5.91 21.81 32.72
75 62.5
Độ màu (mg/l) 23.17 2.33 2.67 1.67

HSXL màu (%) 33.48 93.31 92.33 95.21

COD (mg/L) 65.45 76.36 54.54 10.9

HSXL COD (%) 25 12.5 37.5 87.51

Chọn pH tối ưu là pH = 5.91

Mối tương quan giữa pH và hiệu quả xử lý COD, độ màu:

Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa hiệu suất xử lý COD, pH

100

90

80

Hiệu suất xử lí % 70

60

50

40

30

20

10

0

5 5.5 6 6.5 7 7.5

pH

Hiệu suất xử lí độ màu Hiệu suất xử lí COD

Hình 1.2 Đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa pH và hiệu quả xử lý COD, màu.

11

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

Nhận xét:

Theo như thí nghiệm:

- Ở COD thì khi pH 6.29. 6.32, 6.64, 5.91 hiệu suất xử lí cũng tăng lần lượt và đỉnh điểm

là tại pH 5.91 hiệu suất xử lí đạt 87.51 %, sau mức đỉnh điểm thì hiệu suất giảm dần theo pH

lần lượt 7.16, 7.54 ứng với % hiệu suất là 75, 62.5%.

- Ở độ màu tại pH 6.59 có hiệu suất xử lí kém nhất, sau đó từ pH 6.32, 6.64, 5.91, 7.16,

7.54 hiệu suất tăng lần lượt 93.31, 92.33, 95.21, 89.95, 94.75. Tuy nhiên để lựa chọn, chúng

ta sẽ lựa chọn tại vị trí có hiệu suất xử lí độ màu cao nhất là 95.21% tại pH 5.91.

- Chọn pH tối ưu của thí nghiệm tại pH 5.91, pH đo được sau khi lắng

- Tuy nhiên tjai đây vẫn có một vài sự chênh lệch số liệu do sai số từ quá trình thao tác

kĩ thuật thí nghiệm, vì vậy từ đây rút ra bài học cho sinh viên, khi thao tác thí nghiệm cần

chuẩn bị kĩ, và thao tác thật chuẩn để tránh được các sai số khơng đáng có.

1.4.3. Xác đinh liều lượng PAC tối ưu:

Bảng 1.3 Thơng số của thí nghiệm xác đinh PAC tối ưu

Phèn nhôm 0,5 1 1,5 2 2,5 3

NaOH 3 8 11,1 15 20.5 24

pHsau 6 4.72 4.22 4.11 4 3.96

Độ màu 11.83 6.67 17.33 8 5.5 9.83

Hiệu suất xử lí độ 66 80.85 50 77 84 71.78

màu (%)

Độ màu có than 43.5 10 7.5 6 9.33 6.83

Hiệu suất xử lí độ -25 71.29 78.5 82.8 73.2 80.4
màu có than (%)

COD 80.72 61 43.64 54.54 19.63 50.18
7.5 30 50 37.5 77.5 42.5
Hiệu suất xử lí
nồng độ COD 414 65.45 87.27 32.72 43.63 41.45
-374 25 0 62.5 50 52.5
(%)
COD có than

Hiệu suất xử lí
nồng độ COD có

than (%)

12

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

Lượng phèn tối ưu là 2,5ml
Lượng phèn tối ưu ở mẫu có than là 2ml

Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa hiệu suất xử lý COD với
lượng PAC

90

80

70

Hiệu suất xử lí % 60

50

40

30

20

10

0

0.5 1 1.5 2 2.5 3

Lượng PAC tương ứng

Hiệu suất xử lí độ màu Hiệu suất xử lí nồng độ COD

Hình 1.3 Mối tương quan giữa PAC với hiệu quả xử lý COD, màu

Nhận xét:

- Lượng phèn cho vào trong thí nghiệm sẽ quyết định đến hiệu quả thí nghiệm, dư lượng

phèn trong nước khơng làm hiệu quả xử lý chất ơ nhiễm cao lên mà cịn làm tiêu tốn hóa chất

và làm dư lượng phèn trong nước xử lý đầu ra. Khi lượng phèn cho vào là tối ưu thì hiệu quả

xử lý COD và độ màu cũng đạt hiệu quả cao nhất.

- Nhìn vào biểu đồ trên, ta thấy đối với lượng PAC là 2.5ml thì cho ra hiệu suất xử

lý COD và độ màu cao nhất, chứng tỏ lượng PAC tối ưu cho quá trình là 2.5ml.

- Tuy nhiên bên cạnh đó tại lượng PAC là 2ml và 3 ml hiệu quả xử lí COD lại kém

đi, tại lượng PAC 1, 1.5, 2, 3ml có sự chênh lệch khơng hợp lí, chứng tỏ tại đây có sự

sai số, sai xót về mặt kĩ thuật và thao tác, tuy nhiên tại đây có vài sự chênh lệch khá

lớn vì vậy sinh viên thực hiện cần khắc phục tình trạng trên để tránh sai số một cách

tối thiểu.

13

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa hiệu suất xử lý COD với

100 lượng PAC 100

50
80

0

60 -50

Hiệu suất xử lí độ màu có than -100
40

-150

20
-200

0 -250

0.5 1 1.5 2 2.5 3

-300

-20
-350

-40 Lượng PAC lương ứng -400

Hiệu suất xử lí độ màu có than Hiệu suất xử lsi nồng độ COD có than

Hình 1.4 Mối tương quan giữa PAC với hiệu quả xử lý COD, màu mẫu có than:
Nhận xét:
- Từ biểu đồ cho chúng ta thấy khi có sự tham gia của than chưa rửa sạch, tại mẫu có
PAC 0.5ml hiệu quả xử lí rất kém, thậm chí là độ màu và COD tăng hơn so với ban đầu.
- Tuy nhiên từ mẫu PAC 1, 1.5, 2, 2.5, 3 ml thì hiệu suất xử lí trở nên ổn định hơn,
nhưng vẫn cịn sự chênh lệch khơng đáng có, vì vậy khi thực hiện thí nghiệm sinh viên lưu ý

14

Thực tập xử lý nước thải – GVHD: TS. Nguyễn Quỳnh Mai

cần thao tác về mặt kĩ thuật thật chuẩn, để tránh được các tình trạng sai số diễn ra một cách
tối thiểu nhất.

- Từ mặt số liệu và biểu đồ ta rút ra được tại PAC 2ml là tối ưu cho quá trình, vì chúng
ta được hiệu quả xử lí COD độ màu cao nhất tại vị trí này.
1.4.4. Xác định thời gian tối ưu:

Bảng1.4 Thơng số thí nghiệm xác định thời gian tối ưu.

Thời gian 30 phút 60 phút 90 phút

pHsau 7.12 5.96 6.6

pHsau có than 6.6 6.7 6.6

Độ màu 3.5 1.83 1

HSXL màu (%) 90 95 97

Độ màu có than 5.67 2.33 1.33

HSXL màu có than (%) 84 93 96

COD 43.63 10.9 21.8

HSXL COD (%) 50 88 75

COD có than 0 54.54 43.63
50
HSXL COD có than (%) 100 37.5

Pha loãng 5 lần.
Thời gian tối ưu là 60 phút.
Thời gian tối ưu tại có than 30 phút
Mối tương quan giữa thời gian và hiệu suất xử lý COD, màu:

15