Báo cáo thực tập Về xử lý nước

BÀI 1. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR
1.1. NGUYÊN TẮC
Xử lý nước thải trong bể phản ứng theo mẻ (SBR - Sequencing Batch Reactor)
là quá trình xử lý sinh học hiếu khí, gồm 4 giai đoạn: cấp nước, sục khí, lắng, rút
nước (có thể thêm giai đoạn ngừng giữa 2 chu kỳ xử lý)
Quá trình oxy hoá sinh học hiếu khí là quá trình xử lý sinh học được thực hiện
bởi các vi sinh vật trong điều kiện cung cấp đủ oxy. Các chất hữu cơ sẽ được phân
hủy hoặc ổn định, sản phẩm là các hợp chất vô cơ đơn giản và sinh khối dưới dạng
bùn sinh học.
Bên cạnh đó có thể chuyển hóa các chất dinh dưỡng (ni tơ và phốt pho)
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ sinh học: nhiệt độ, pH, dinh
dưỡng, độ mặn, ion, các chất độc, DO…
1.2. DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
1.2.1. Dụng cụ thí nghiệm

-

1 bình phản ứng dung tích 5 lít có chia vạch
1 máy bơm
1 máy sục khí
1 máy khuấy
Máy đo DO và pH
Ống đong, cốc đong và bình tam giác
1.2.2. Hóa chất

- NaOH, H2SO4đ, muối Mohr 0.5N, …
- …
1.3. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1.3.1. Chuẩn bị
Lắp đặt, kết nối thiết bị thí nghiêm và máy bơm

- Dùng nước thải sinh hoạt hoặc nước thải giả định (dung dịch chứa glucose, có bổ
-

sung dinh dưỡng và nguyên tố khoáng), có giá trị COD = 500mg/l
Bùn hoạt tính được lấy từ trạm xử lý nước thải, hoặc chuẩn bị bằng cách vận hành
SBR ổn định 1 tuần trước khi thực hiện thí nghiệm.
1.3.2. Đặt thời gian làm việc của SBR

-

Giai đoạn bơm nước: 10 phút
Giai đoạn sục khí: 150 phút
Giai đoạn lắng:
30 phút
Giai đoạn rút nước: 10 phút
Giai đoạn nghỉ giữa hai chu kỳ: 10 phút
1.3.3. Lấy mẫu và phân tích
Tiến hành lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu COD và TS tại các mốc thời gian: 0,
30, 60, 90, 120, 150, 180 phút
1.3.4. Viết báo cáo và nhận xét kết quả.
V sau khi để lắng 30 phút = 73,5 ml
• Xđ TSS: khối lượng giấy ban đầu = 0,945 (g)
V mẫu đem lọc = 50ml
TSS = .1000 = .1000 = 1080 (mg/l)

• SVI = = = 68,06 (ml/g)
• Xác định COD:

COD = (mg/l)

V mẫu = 2ml

Mẫu
Nước thải ban đầu
Nước trong bể sục khí

2

2

Thể tích muối morh tiêu tốn
(ml)
14
15,5

Giá trị COD (mg/l)
280
160

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


Nước sau khi ra khỏi bể lắng
Mẫu trắng

16
17,5

120

BÀI 2. XỬ LÝ NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ
2.1. GIỚI THIỆU
2.1.1. Mục đích thí nghiệm
Trong nước phần lớn các hạt có kích thước lớn dễ dàng loại ra bằng phương
pháp cơ học. Tuy nhiên, phương pháp này không loại bỏ được các hạt keo và hạt
phân tán nhỏ trong nước. Do đó, để xử lý chúng áp dụng phương pháp keo tụ và tạo
bông nhằm gia tăng hiệu quả của quá trình lắng và lọc.
Xác định các thông số tối ưu:
-

pH tối ưu.

-

Liều lượng phèn tối ưu.

-

Vận tốc khuấy tối ưu.

-

Thời gian khuấy tối ưu.
2.2. MÔ HÌNH, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT
2.2.1. Mô hình
Thiết bị Jartest được dùng để khảo sát khả năng keo tụ thành phần cặn lơ lửng
trong nước thải. Mô hình gồm một giàn môtor khuấy với cánh phẳng. Tốc độ khuấy
có thể điều chỉnh trong khoảng 0 – 200 vòng/phút. Mỗi cánh khuấy được đặt trong
một beaker có chứa mẫu nước cần phân tích.

3

3

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


Hình 2.1. Mô hình Jartest trong phòng thí nghiệm
2.2.2. Thiết bị
-

Bộ Jartest

-

Máy spectrophotometer

-

Máy đo pH

2.2.3. Dụng cụ
-

Beaker 1000 mL.

-

Pipet 5mL, 10mL

-

Đũa thủy tinh

2.2.4. Hóa chất
-

HCl 0,1M và 0,01M

-

NaOH 0,1M và 0,01M

-

FeSO4 5%

1. Dụng cụ
- Bộ Jartest
- Máy đo pH
- Cốc 1000ml
- Pipet 5ml, 10ml
- Đũa thủy tinh
2. Hóa chất
- Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O
- HCl 0,1M và 0,01M
- NaOH 0,1M và 0,01M
3. Tiến hành thí nghiệm
3.1. Xác định liều lượng phèn sơ bộ

- Lấy 500ml mẫu nước cho vào 3 cốc đánh số 1, 2, 3. Cho phèn nhôm lần
-

lượt vào 3 cốc với khối lượng 1g, 2g, 3g.
Sau khi cho phèn nhôm vào, dùng đũa thủy tinh khuấy đều nhanh trong 1
phút.
Sau đó khuấy chậm bằng máy Jartest trong 3 phút với vận tốc 30
vòng/phút.
Đến khi tạo thành kết tủa, nhận thấy cốc 3 với lượng phèn 3g có kết tủa
nhiều nhất
Liều lượng phèn sơ bộ là 3g.

3.2. Xác định vận tốc khuấy tối ưu
-

Thực hiện các bước tương tự như trên.

-

Cho vào với liều lượng phèn tối ưu

4

4

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


-

Chỉnh về pH tối ưu

-

Khuấy nhanh với vận tốc 100 ÷150 vòng/phút (khuấy trong vòng 1 phút)

-

Khuấy chậm (với vận tốc 10, 20, 30vòng/phút)

Kết quả:
V mẫu = 500ml
pH tối ưu: 7,5
Cốc
KL phèn (g)

Thời gian
Tốc độ khuấy
khuấy (phút)
(vòng/phút)
1
3,004
30
10
2
3,005
30
20
3
3,000

30
30
Nhận thấy cốc 3 cho độ đục thấp nhất ứng với tốc độ khuấy tối ưu
Vậy:
Khối lượng phèn tối ưu : 3,000 g
Tốc độ khuấy tối ưu: 30 vòng/phút.

5

5

Độ đục
12
9,01
5,52

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


-

Các thông số nước ban đầu:
+ Độ đục: 17,7 NTU
+ pH = 6,97
+ TSS
KL giấy ban đầu: 0,948g
KL giấy sau sấy: 1,02(g)
TSS = .1000 = .1000 = 1440 (mg/l)

BÀI 3. XỬ LÝ NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION

3.1. GIỚI THIỆU
3.1.1. Mục đích thí nghiệm
-

Khả năng làm mềm nước của hạt nhựa.

-

Xác định khả năng trao đổi của hạt nhựa theo thời gian.

-

Khảo sát ảnh hưởng của pH lên quá trình trao đổi ion.

-

Xác định dung lượng trao đổi của hạt nhựa.

3.2. MÔ HÌNH, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT
3.2.1. Mô hình
ống dẫn nước vào

hạt cation

ống dẫn nước ra

hạt anion

3.2.2. Thiết bị

6

6

-

Máy spectrophotometer

-

Máy đo pH

-

Tủ sấy
Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


-

Cân điện tử

3.2.3. Dụng cụ
-

Beaker 1000 mL, 500 mL, 100 mL

-

Pipet 5 mL, 10mL

-

Erlen 250 mL

-

Phiễu lọc

-

Bình định mức 50 mL

-

Ống đong 100mL

3.2.4. Hóa chất
-

Giấy lọc

-

EDTA

-

HCl

-

NaOH

-

Chỉ thị Murexit

-

Hạt cation

-

Giấy pH

3.3. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
3.3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH lên quá trình trao đổi ion
-

Chuẩn bị mẫu nước
- Xác định độ cứng tổng trong mẫu nước (độ cứng trong nước cần thí nghiệm =
300 mgCaCO3/L).

-

Cho hạt cation mỗi cột trao đổi với liều lượng là 5g.

-

Dùng HCl 1N hoặc NaOH 1N điều chỉnh pH của mẫu nước thay đổi như sau:
3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 7.0; 8.0.

-

Bơm nước qua cột trao đổi ion với Q = 10L/h.

-

Lấy phần nước trong sau khi qua cột trao đổi đem phân tích độ cứng còn lại trong
nước.
mCaCO3 = 0,303g
pH dd CaCO3 = 6 → pH giảm xuống 3 VHCl cần: 8ml
Sau khi trao đổi ion: pH = 3 lên pH = 8
Thể tích sau trao đổi ion: V = 520ml

7

7

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


VEDTA chuẩn độ: 2ml
Độ cứng ( tính theo mg CaCO3/l) được tính theo công thức:
CCa2+ = = 20 (mg CaCO3/l)

BÀI 4. HẤP PHỤ BẰNG THAN HOẠT TÍNH KHỬ MÀU NƯỚC THẢI

1. Dụng cụ

- 4 bình tam giác 100ml
- Cốc thủy tinh
- Đũa thủy tinh
- Giấy lọc
- Giấy quỳ
8

8

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


- Máy đo độ truyền quang
- Cân điện tử
- Tủ sấy, tủ hút ẩm

2. Hóa chất
- HCl 1M hoặc 0,01M
- NaOH 1M hoặc 0,01M
- Dung dịch Xanhmetylen 100mg/l
- Than hoạt tính nghiền nhỏ
3. Tiến hành thí nghiệm

3.1. Xác định thời gian hấp phụ tối ưu
-

Pha phẩm màu xanhmetylen với nồng độ 100mg/l

-

Điều chỉnh về pH tối ưu

-

Lấy 2ml mẫu đo độ truyền qua T tại bước sóng 470 tại máy trắc quang phòng 502
(T0)

-

Cho vào mỗi cốc 0,5 gam than

-

Khấy bằng máy khuấy 50vòng /phút hoặc khuấy bằng tay trong vòng 20 phút, 40
phút, 60 phút

-

Sau đó lọc than bằng giấy lọc

-

Lấy dịch lọc đem đi đ độ truyền qua T tại bước song 470 tại máy trắc quang phòng
502(T)
4.4. KẾT QUẢ

• Xđ thời gian hấp phụ tối ưu
Bình

KL than (g)

Thời gian
khuấy (phút)

Độ truyền qua
T

1
2
3
4

0,3
0,305
0,301
0,302

15
30
45
60

91,5
92,6
92,9
96,5

Đại lượng
hấp thụ:
a=

53,33
54,75
55,81
61,26

Mẫu trắng: đo truyền qua T= 62,5

BÀI 5. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

9

9

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


SINH HOẠT

1. Chuẩn bị
- Cân
- Rác sinh hoạt
- Máy đo nhiệt trị
- Mẫu chất thải rắn: rau, bánh mỳ
- Tủ sấy
- Bát sứ
2. Tiến hành
2.1. Xác định tải lượng chất thải rắn
Ngày thứ nhất

Tải lượng rác ngày thứ nhất: m1 = 300g

Ngày thứ 2:

10

10

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


Tải lượng rác ngày thứ hai: m2 = 200g
Ngày thứ 3:

Tải lượng rác ngày thứ 3 : m3 = 700 g/ngày.ng
Ngày thứ 4:

11

11

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


Tải lượng rác thải ngày thứ 4 : m4 = 200 g
Ngày thứ 5

Tải lượng rác thải ngày thứ 5 : m4 = 1,9kg
Tải lượng rác trung bình:
m= = =0.33kg/người.ngày
Xác định độ ẩm, độ tro, nhiệt trị của chất thải rắn.

- Chuẩn bị mẫu: cắt nhỏ gốc rau và vụn bánh mì. Viên hỗn hợp thành 2 viên
nhỏ.

12

12

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


a. Độ ẩm, hàm lượng chất rắn bay hơi TVS.
Đĩa
1
2

KL đĩa ban đầu (g)
29,354
31,508

KL (đĩa +mẫu) (g)
31,734
34,068

KL sau sấy (g)
30,566
32,967

Độ ẩm của chất thải rắn được xác định bằng phương pháp khối lượng theo công
thức:
Trong đó:

G1: khối lượng ban đầu của mẫu, kg.
G2: khối lượng của mẫu sau khi sấy khô ở 105oC.
Đĩa 2 : KL sau khi nung : 31,842g
Nhiệt trị: 17403 J/g

13

13

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


• Độ ẩm của mẫu chất thải rắn được xác định theo công thức:
w = .100 = = 63,13 %

• Tổng hàm lượng chất rắn bay hơi được xác định theo công thức:
TVS = .100 = = 77,11 %

2.2.

Phân loại rác
% trọng lượng
Hợp phần

Trung bình (%)

Chất thải thực phẩm

Khoảng giá trị
(KGT) (kg)

2,6

Giấy

0,3

7,5

Chất dẻo

0,05

1,25

Gỗ

0,25

6,25

Thủy tinh

0,55

13,75

Giấy bóng, nilong

0,25

6,25

Tổng hợp

4,0

100

65

Khối lượng riêng của chất thải rắn: d = = = 181,81 (kg/m3)
Trong đó: m: khối lượng chất thải rắn (kg)
V: thể tích xô (m3)

14

14

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


BÀI 6. LỌC XUÔI

1.
2.
-

Dụng cụ và hóa chất
Cân
2 bình nhựa 10 lít

Vải thưa
Đá xanh
Sỏi đỡ
Cát thạch anh
Cát đen
Than hoạt tính
Ống nhựa dẻo
Tiến hành thí nghiệm
2.1. Lọc lần 1
Chuẩn bị mẫu: pha 200g đất màu vào 150 lít nước.
Lấy 50 ml mẫu ban đầu đi đo độ đục được kết quả: 459 FTU
Rửa sạch sỏi đỡ, cát lọc, than hoạt tính
Cho vật liệu vào bình nhựa theo từng lớp từ dưới lên trên với khối lượng như
sau:

- Bình 1:
Đá xanh: 1 kg tương đương 2cm
Sỏi đỡ: 1kg tương đương 2cm
Cát thạch anh: 2,5 kg tương đương 7 cm
Than hoạt tính: 5cm
Cát đen: 6,5cm

15

15

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


Bình 2:

Đá xanh: 2,5 kg tương đương 5cm
Sỏi đỡ: 1 kg tương đương 2cm
Than hoạt tính: 4kg

- Đổ nước vào bình, khối lượng nước
-

m = 7,2 kg
Cho nước chảy từ bình 1 sang bình 2
Sau khi thấy nước chảy ra khỏi bình lọc sau 2 phút
thì lấy 50 ml mẫu đem đo độ đục.
Bình 1: 15,98 FTU
Bình 2: 8,21 FTU
Sau khi lọc hết lượng nước ban đầu, dùng
cốc đong để kiểm tra thể tích nước sau lọc. V = 6,8 lít
Thời gian lọc: t = 6,06 phút.
Vận tốc lọc: 0,0187 l/s.

2.2.
-

16

16

Lọc lần 2
Chẩn bị mẫu: pha 500g đất màu vào 150 lít nước
Lấy 50 ml mẫu ban đầu đi đo độ đục được kết quả: 913 FTU
Rửa sạch vật liệu lọc
Cho vật liệu lọc vào 2 bình giống như lần 1

Đổ nước vào bình 1, cho nước chảy từ bình 1 sang bình 2.
Sau khi thấy nước chảy ra khỏi bình lọc sau 2 phút thì lấy 50 ml mẫu đem đo
độ đục.
Bình 1: 538 FTU
Bình 2: 488 FTU

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội


• Sau khi lọc hết lượng nước ban đầu, dùng cốc đong để kiểm tra thể tích nước
-

-

sau lọc. V = 6,6 lít
Thời gian lọc: t = 4,15 phút.
Vận tốc lọc: 0,0265 l/s.

- Độ đục ban đầu: 641
- Độ đục: Sau 2 phút: bình trên: 95 / bình dưới: 75
Sau 4 phút: bình trên: 67 / bình dưới: 56
- V lọc: trước khi lọc: 6l
- Sau khi lọc: 5,8l

17

17

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội

18

18

Trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội