NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG của PHÈN hỗn hợp TRONG xử lý COD và màu đối với nước THẢI XI mạ BẰNG PHƯƠNG PHÁP hóa lý

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CNSH&KTMT
GVHD:
ThS. ĐÀO MINH TRUNG
SVTH:
Trần Văn Tú
Nguyễn Thị Duyên

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG

ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG
DỤNG CỦA PHÈN HỖN HỢP
TRONG XỬ LÝ COD VÀ MÀU ĐỐI
VỚI NƢỚC THẢI XI MẠ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ
1
Đặt vấn đề
2
Mục tiêu đề tài
3
Giới hạn đề tài
4
Nội dung nghiên cứu
NỘI DUNG
5
Kết quả và thảo luận
6
Kết luận & kiến nghị

Kỹ thuật mạ KL đã trở thành một
ngành KT phát triển mạnh mẽ
ở hầu hết các nƣớc trên thế giới.
VN cũng đang tập trung phát
triển các ngành CN phụ trợ
 ngành gia công kim loại.
Nhu cầu lớn  chất thải nhiều 
ảnh hƣởng đến sinh thái,
con ngƣời
NGHIÊN CỨU
KHẢ NĂNG
ỨNG DỤNG
CỦA PHÈN HỖN
HỢP TRONG
XỬ LÝ COD VÀ
MÀU ĐỐI VỚI
NƢỚC THẢI XI
MẠ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP
HÓA LÝ
ĐẶT VẤN ĐỀ
• Nghiên cứu tạo ra loại phèn hỗn hợp
dựa trên hai loại phèn có sẵn là phèn
nhôm (Al
2
(SO
4
)
3
.12H

2
O) và phèn sắt
(FeCl
3
) nhằm nâng cao hiệu quả xử
lý COD và độ màu của nước thải xi
mạ.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• Nghiên cứu khả năng xử lý COD, độ
màu của các loại phèn PAC, phèn sắt
(III), phèn nhôm và phèn kết hợp
(FeCl
3
:(Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O) đối với
nước thải xi mạ bằng phương pháp
keo tụ tạo bông.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Bảng 1. Chất lƣợng nƣớc thải ngành xi mạ

STT
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
QCVN

40:2011,
cột
B
1 pH - 4,5 5,5 – 9
2 COD Mg/l 1000-2000 150
3 Độ màu pt-Co 500-800 150
4 SS Mg/l 300 100
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu
Xác định
pH tối ưu
Xác định hàm
lượng phèn
tối ưu
Phân
tích
COD
Phân
tích độ
màu
Phèn
sắt
Phèn
nhôm
So sánh
hiệu suất
xử lý
Phèn
hỗn
hợp

sắt-
nhôm
Phèn
PAC
Phèn
sắt
Phèn
nhôm
Phèn
hỗn
hợp
sắt-
nhôm
Phèn
PAC
Phƣơng pháp nghiên cứu
Keo tụ là quá
trình liên kết các
chất rắn lơ lửng,
keo có trong
nƣớc thành
những bông cặn
có kich thƣớc lớn
hơn nhằm tăng
vận tốc lắng của
các bông cặn.
Phƣơng pháp
keo tụ - tạo bông
Tạo bông là quá
trình kết hợp

các hạt lơ lửng,
khi cho các hợp
chất cao phân
tử (polymer)
vào nƣớc thải.
Mô hình thí nghiệm
1
2 3
4
5
6
6
7
8





(1): Công tắc nguồn
(2): Công tắc đèn
(3): Đồng hồ hẹn giờ
(4): Đồng hồ lưu tốc
(5): Núm chỉnh lưu tốc
(6): Còi báo
(7): Cánh khuấy
(8): Thân máy
Hình 1.
Mô hình
Jartest

Chuẩn
bị
mẫu
Cho
phèn
và
mẫu
Chỉnh
pH
Khuấy
mẫu 
lắng
Bƣớc 1 Bƣớc 2 Bƣớc 3 Bƣớc 4
Bƣớc 5
Đánh
giá kết
quả
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Xác định pH tối ƣu
pH tối ƣu của phèn sắt

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 0 1 2 5 4 3
Thời
gian lắng 1 0 5 3 4 2
Độ
trong (x2) 1 2 3 4 5 0
Cặn
lơ lửng 3 4 2 1 0 5

Bông
cặn 1 2 3 5 4 0
Tổng
điểm 7 12 20 27 26 13
Bảng 2. Kết quả xác định pH tối ƣu của phèn sắt
pH 7
Hình 2. Đồ thị mối quan hệ giữa pH và kết quả keo tụ (đánh giá
điểm) của phèn sắt
0
10
20
30
0 2 4 6 8 10
Điểm
Điểm
pH
0
10
20
30
40
0 2 4 6 8 10
Điểm
Điểm
pH
pH tối ƣu của phèn nhôm
Hình 3. Đồ thị mối quan hệ giữa pH và kết quả keo tụ (đánh giá
điểm) của phèn nhôm
pH 7

Cốc 1

Cốc 2
Cốc

3
Cốc 4

Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền
suốt
(x
2)
0 1 2 5 4 3
Thời
gian lắng 1 2 3 4 5 0
Độ
trong (x2) 1 2 0 5 4 3
Cặn
lơ lửng 5 4 3 2 0 1
Bông
cặn 0 1 5 4 2 3
Tổng
điểm 8 13 15 30 23 16
Bảng 3. Kết quả xác định pH tối ƣu phèn nhôm
pH tối ƣu của phèn PAC
Hình 4. Đồ thị mối quan hệ giữa pH và kết quả keo tụ (đánh giá
điểm) của phèn PAC
0

10
20
30
40
0 2 4 6 8 10
Điểm
Điểm …
pH
pH 7

Cốc 1

Cốc 2
Cốc 3
Cốc 4

Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền
suốt
(x
2)
1 3 4 5 2 0
Thời
gian lắng 1 0 3 4 5 2
Độ
trong (x2) 1 3 4 5 2 0
Cặn
lơ lửng 1 5 3 2 0 4
Bông

cặn 0 1 5 4 2 3
Tổng
điểm 6 18 27 30 15 9
Bảng 4. Kết quả xác định pH tối ƣu phèn PAC
Xác định hàm lƣợng phèn tối ƣu
Cho hàm lượng phèn tương ứng
với các cốc theo tỉ lệ là 3, 5, 7,
9, 11,13.
Bƣớc
2
Chỉnh pH về thang pH tối ưu đã
được phân tích trước đó.
Bƣớc
3
Khuấy mẫu  lắng
Bƣớc
4
Đánh giá kết quả
Bƣớc
5
Chuẩn bị mẫu
Bƣớc
1
Lƣợng phèn tối ƣu của phèn sắt
0
10
20
30
40
0 3 6 9 12 15

Điểm
Điểm …
ml
Hình 5. Đồ thị mối quan hệ giữa hàm lượng phèn sắt và kết quả
keo tụ (đánh giá điểm)
Phèn 5ml

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 5 4 3 2 1 0
Thời
gian lắng 4 5 0 3 1 2
Độ
trong (x2) 4 5 2 3 0 1
Cặn
lơ lửng 0 1 5 4 3 2
Bông
cặn 3 5 4 0 2 1
Tổng
điểm 25 29 19 17 8 7
Bảng 5. Kết quả đánh giá lƣợng phèn tối ƣu của phèn sắt
Lƣợng phèn tối ƣu của phèn nhôm
Hình 6. Đồ thị mối quan hệ giữa hàm lượng phèn nhôm và kết quả
keo tụ (đánh giá điểm)
0
10
20
30
0 3 6 9 12 15
Điểm

Điểm …
ml
Phèn 7ml

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 1 2 4 0 5 3
Thời
gian lắng 5 2 3 4 1 0
Độ
trong (x2) 1 4 5 3 2 0
Cặn
lơ lửng 0 3 2 5 1 4
Bông
cặn 3 2 5 1 0 4
Tổng
điểm 12 19 28 16 16 11
Bảng 6. Kết quả đánh giá lƣợng phèn tối ƣu của phèn nhôm
Lƣợng phèn tối ƣu của phèn PAC
Hình 7. Đồ thị mối quan hệ giữa hàm lượng phèn PAC và kết quả
keo tụ (đánh giá điểm)
0
10
20
30
40
0 3 6 9 12 15
Điểm
Điểm …
Lượng phèn,

ml
Phèn 9ml

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 1 0 3 5 4 2
Thời
gian lắng 0 5 2 4 3 1
Độ
trong (x2) 0 1 5 4 3 2
Cặn
lơ lửng 2 4 3 5 1 0
Bông
cặn 3 2 4 5 0 1
Tổng
điểm 9 13 25 32 18 10
Bảng 7. Kết quả đánh giá lƣợng phèn tối ƣu của phèn PAC
Tỷ lệ phèn tối ƣu (FeCl
3
: Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O)
0
10

20
30
40
Điểm
Điểm …
Loại phèn
Hình 8. Đồ thị thể hiện khả năng keo tụ của các loại phèn
(với phèn sắt tối ưu)
Tỷ lệ 3:1

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5
Độ
truyền suốt (x2) 1 5 3 2 4
Thời
gian lắng 1 2 5 4 3
Độ
trong (x2) 4 3 5 2 1
Cặn
lơ lửng 3 5 4 2 1
Bông
cặn 3 1 5 4 2
Tổng
điểm 17 24 32 18 16
Bảng 8. Kết quả đánh giá các tỷ lệ phèn (hàm lƣợng phèn sắt tối ƣu)
1:1 2:1 3:1 4:1 5:1
pH tối ƣu phèn hỗn hợp
FeCl
3
:Al
2

(SO
4
)
3
.12H
2
O= 3:1
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10
Điểm …
pH
Hình 9. Đồ thị mối quan hệ giữa pH và kết quả keo tụ
(đánh giá điểm) của phèn FeCl
3
/Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O: 3/1
pH 7

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 0 3 1 5 4 2
Thời
gian lắng 1 0 5 3 4 2
Độ
trong (x2) 1 2 3 5 4 0
Cặn
lơ lửng 3 4 2 1 0 5
Bông
cặn 1 2 3 5 4 0
Tổng
điểm 7 16 18 28 25 11
Bảng 9. Kết quả xác định pH tối ƣu của phèn
FeCl
3
/Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O: 3/1
0
10
20
30

40
0 3 6 9 12 15
Điểm …
ml
Điểm
Hình 10. Đồ thị mối quan hệ giữa lượng phèn FeCl
3
:
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O = 3:1 tối ưu và kết quả keo tụ (đánh giá điểm)
Phèn 7ml

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3

Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2)

2 1 5 4 0 3
Thời
gian lắng 5 2 3 4 1 0
Độ
trong (x2) 1 4 5 3 2 0

Cặn
lơ lửng 0 3 2 5 4 1
Bông
cặn 1 2 5 1 3 4
Tổng
điểm 12 17 30 24 12 11
Lƣợng phèn tối ƣu phèn
FeCl
3
/Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O: 3/1
Bảng 10. Kết quả đánh giá phèn FeCl
3
/Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O: 3/1
Tỷ lệ phèn tối ƣu

(Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O/FeCl
3
)
0
10
20
30
40
Điểm
Điểm …
Loại
phèn
1:1 2:1 3:1 4:1 5:1
Hình 11. Đồ thị thể hiện khả năng keo tụ của các loại phèn (với
phèn nhôm tối ưu)
Tỷ lệ 4:1

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5
Độ
truyền suốt (x2) 4 1 2 3 5
Thời
gian lắng 3 5 1 4 2

Độ
trong (x2) 3 1 2 5 4
Cặn
lơ lửng 4 2 3 5 1
Bông
cặn 3 5 1 4 2
Tổng
điểm 24 16 13 29 23
pH tối ƣu phèn
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O/FeCl
3
: 4/1
0
10
20
30
0 3 6 9 12
Điểm …
pH
Hình 12. Đồ thị mối quan hệ giữa pH và kết quả keo tụ (đánh
giá điểm) của phèn Al
2

(SO
4
)
3
.12H
2
O/FeCl
3
: 4/1
pH 7

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 0 1 3 5 2 4
Thời
gian lắng 1 0 5 3 4 2
Độ
trong (x2) 1 2 3 4 5 0
Cặn
lơ lửng 3 4 2 1 0 5
Bông
cặn 1 2 3 5 4 0
Tổng
điểm 7 12 22 27 22 15
Bảng 11. Kết quả đánh giá phèn Al
2
(SO
4
)
3

.12H
2
O/FeCl
3
: 4/1
Lƣợng phèn tối ƣu phèn
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O/FeCl
3
: 4/1
0
10
20
30
40
0 3 6 9 12 15
Điểm …
ml
Hình 13. Đồ thị mối quan hệ giữa lượng phèn Al
2
(SO
4
)

3
.12H
2
O/FeCl
3
:
4/1 tối ưu và kết quả keo tụ (đánh giá điểm)
Phèn 9ml

Cốc 1 Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 Cốc 5 Cốc 6
Độ
truyền suốt (x2) 1 2 0 5 4 3
Thời
gian lắng 5 3 2 4 1 0
Độ
trong (x2) 1 2 5 3 4 0
Cặn
lơ lửng 0 2 3 4 1 5
Bông
cặn 2 1 3 5 0 4
Tổng
điểm 11 14 18 29 18 15
Bảng 12. Kết quả đánh giá phèn Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2

O/ FeCl
3
: 4/1
Hiệu suất xử lý của các loại phèn
STT

Loại phèn sử
dụng
Độ màu (Pt-Co)
Hàm lƣợng COD
(mgO
2
/l)
Đầu

vào

Đầu

ra
Hiệu

suất

(%)

Đầu
vào

Đầu

ra
Hiệu
suất

(%)

1 FeCl
3
, 5ml

743

173 76.7

1760
256

85.4

2
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O,

7ml
238 68.0

288

83.6

3 PAC, 9ml 113 84.8

224

88.1

4
FeCl
3
/
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O
= 3:1, 7ml
94 87.3

176

90.0

5
Al
2
(SO
4
)
3
.12H
2
O/
FeCl
3
= 4:1, 9ml
111 85.1

192

89.1

Bảng 13. Kết quả tổng hợp hiệu suất xử lý màu và COD của nước thải
xi mạ đối với phèn PAC, FeCl
3
, Al
2
(SO
4
)

3
.12H
2
O và phèn hỗn hợp
Hình 14. Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý của COD và độ màu
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Độ màu
COD
Loại
phèn
H%
Phèn
sắt
Phèn
nhôm
PAC 3:1 4:1