BÁO cáo THÍ NGHIỆM xử lý CHẤT THẢI

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

Bài 1 :

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

HẤP PHỤ

I. Mục đích thí nghiệm:





Giúp sinh viên làm quen với phương pháp hấp phụ trong xử lý nước thải
Đánh giá khả năng hấp phụ phẩm màu trên than hoạt tính
Xây dựng đường cân bằng hấp phụ phẩm nhuộm trên than hoạt tính
Xác định hiệu quả xử lý của quá trình hấp phụ một bậc và nhiều bậc

II. Cơ sở lý thuyết:
2.1 Lý thuyết:
Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch nước thải khỏi chất hữu cơ hoà
tan sau xử lý bằng phương pháp sinh học cũng như khi nồng độ của chúng không cao và
chúng không bị phân huỷ sinh học, hoặc có tính chất độc hại. Ưu điểm của phương pháp
là hiệu quả cao (80-95%), có khả năng xử lý nước thải chứa vài chất ô nhiễm cũng như
khả năng thu hồi các chất này.
Những chất hấp phụ có thể là: than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao
đổi ion, cacbon sunphua, than nâu, than cốc…Để hấp phụ các chất bẩn hữu cơ, đầu tiên
phải dùng các vật liệu xốp (than hoạt tính, chất tổng hợp). Khi trong nước thải chứa các
hỗn hợp chất bẩn hòa tan ở dạng phân tử và ở dạng các chất tạo mixen lớn thì nên xử lý
bằng bơng cặn tươi của những hydroxit của nhơm hoặc sắt.

Than hoạt tính là chất hấp phụ thông dụng nhất. Than dùng để xử lý nước thải cơng
nghiệp phải có những tính chất đặc biệt so với các loại than dùng để hấp phụ khí hay
dung mơi. Than hoạt tính phải xốp, có độ rỗng lớn để bề mặt có thể hút các phân tử của
các chất bẩn hữu cơ tổng hợp, phải có khả năng chống mài mòn và dễ thấm ướt trong
nước. Tuỳ thuộc vào phương thức sử dụng, than hoạt tính phải có thành phần cấp phối
hạt nhất định. Than để xử lý nước thải nên có hoạt tính xúc tác nhỏ nhất đối với các phản
ứng oxy hố, ngưng tụ hoặc khơng làm mất sản phẩm đã thu hồi.
Quá trình hấp phụ có thể tiến hành một bậc hay nhiều bậc. Hấp phụ một bậc được ứng
dụng khi giá rẻ hoặc là chất thải của sản xuất. Quá trình hấp phụ nhiều bậc sẽ thu hiệu
quả cao hơn.
2.2 Hoàn nguyên vật liệu hấp phụ:

1


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Tái sinh chất hấp phụ là giai đoạn quan trọng trong quá trình hấp phụ. Các chất bị hấp
phụ có thể tách ra khỏi than hoạt tính bằng q trình nhả nhờ hơi nước bão hồ hay hơi
q nhiệt .
Để tái sinh than hoạt tính, có thể sử dụng phương pháp trích ly bằng các chất hữu cơ có
nhiệt độ sôi thấp và dễ chưng bằng hơi nước như metanol, bezen, toluen, dicloenol.
Khi những chất hấp phụ không phải là sản phẩm q, người ta khơng cần thu hồi, đồng
thời với hồn ngun than, người ta phải khử ln những chất đó. Do vậy, có thể tái
sinh than bằng cách biến đổi hoá học thành một chất khác dễ tách từ chất hấp phụ hơn
hoặc phá vỡ cấu trúc của chúng bằng các tác nhân hoá học hoặc bằng phương pháp
nhiệt.
2.3 Cân bằng cho quá trình hấp phụ:

2.3.1Quá trình hấp phụ có thể được mơ tả theo biểu thức thực nghiệm Freundlich:
Ccb= K.qn
Trong đó: q: độ hấp phụ cân bằng, q = V(Cd – Ccb)/ M
V: thể tích dung dịch, lit,
Cd: nồng đô dung dịch ban đầu, g/l,
Ccb: nồng độ cân bằng,g/l;
M: lượng chất hấp phụ sử dụng,g.
Ta có thể dễ dàng xác định các hằng số trong phương trình trên bằng cách chuyển về
dạng tuyến tính như sau:
lgCcb = lgK + nlgq
Kỹ thuật hấp phụ:
Dung dịch và chất hấp phụ được khuấy trộn trong thời gian thích hợp. Sau đó, hỗn
hợp được lọc để tách chất hấp phụ rắn và dung dịch ra khỏi dung dịch. Loại chất hấp
phụ được sử dụng phụ thuộc vào dung dịch cần xử lý, thường có kích thước rất mịn.
Thời gian để chất phụ và dung dịch đạt cân bằng chủ yếu phụ thuộc vào nồng độ dung
dịch, kích thước hạt rắn, độ nhớt của chất lỏng và cường độ khuấy trộn.
Dựa trên đồ thị đường cân bằng đẳng nhiệt hấp phụ, có thể xác định được tỷ số hấp
phụ cho vào dung dịch ứng với sự biến đổi nồng độ cho trước.
2.3.2 Phương trình đẳng nhiệt Langmuir:
2


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Tiền đề xây dựng lý thuyết:
- Bề mặt chất hấp phụ đồng nhất về năng lượng
- Trên bề mặt chất rắn chia ra từng vùng nhỏ, các tâm hoạt động ở mỗi vùng chỉ tiếp nhận
một phân tử chất bị hấp phụ. Trong trạng thái bị hấp phụ các phân tử trên bề mặt chất rắn

không tương tác với nhau.
- Quá trình hấp phụ là động, tức là quá trình hấp phụ và giải hấp phụ có tốc độ bằng nhau
khi trạng thái cân bằng đã đạt được. Tốc độ hấp phụ tỉ lệ với các vùng chưa bị chiếm chỗ
( tâm hấp phụ ), tốc độ giải hấp phụ tỉ lệ thuận với các tâm đã bị chất hấp phụ chiếm chỗ
Tốc độ hấp phụ ra và giải hấp phụ rd có thể tính:
ra = ( n-ni ).ka. C
rb = ni.kd
n: là số tâm tổng, ni là số tâm đã bị chiếm chỗ
ka , kb là hằng số tốc độ hấp phụ và giải hấp phụ
Khi đạt trạng thái cân bằng ra = rd , đặt K = ta có
ni = n.
Vì mỗi tâm chỉ chứa một phân tử bị hấp phụ nên n, ni được coi là nồng độ chất bị hấp phụ
tối đa và ni là nồng độ chất bị hấp phụ trong trạng thái cân bằng với C của chất hấp phụ.
q = qm.
Biểu thức trên được gọi là phương trình Langmuir. Với phương pháp đồ thị biểu thức
trên có thể được viết thành:
= + .
Hoặc : = +
Phương trình trên có dạng phương trình đường thẳng y = a.x + b, do đó từ các số liệu
thực nghiệm yi, xi mà ta có được a là hệ số góc của phương trình đường thẳng, b là đoạn
cắt trục tung , từ đó ta rút ra được K và qm
2.4 Quá trình hấp phụ một bậc:
Quá trình hấp phụ một bậc thực hiện trong thiết bị khuấy trộn hoàn toàn vận hành gián
đoạn. Các đại lượng đặt trưng cho quá trình hấp phụ được xác định theo công thức như
sau:
3


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

V (Cđ − Ccb )
q=
M

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Trong đó:
q: đại lượng hấp phụ, g chất ơ nhiễm/g chất hấp phụ;
V:thể tích chất ô nhiễm trong thiết bị hấp phụ, m3;
Cd: nồng độ chất ô nhiễm trong nước ban đầu, g/l;
Cc: nồng độ chất ô nhiễm sau khi hấp phụ, g chất ô nhiễm/l nước;
M: lượng chất hấp phụ ,g;
Hệ số phân phối chất ơ nhiễm trong các pha:
k = q/Cc
2.5 Q trình hấp phụ nhiều bậc:
Quá trình hấp phụ nhiều bậc thực hiện trên hệ thống các thiết bị khuấy trộn mắc nối tiếp
vận hành liên tục.
V  Co
K  Cc



n
m = than
− 1vào
, g mỗi bậc được tính theo cơng thức:
Lượng
cho



Trong đó:
Co: nồng độ chất ơ nhiễm ban đầu;g/l;
CC :nồng độ chất ô nhiễm sau khi hấp phụ, g/l;
k: hệ sồ phân bố ở các pha;
m: lượng chất hấp phụ,g;
n: số bậc
hấp phụ trong hệ thống;
i
 V 
Ci =  V: thể tích
C o ,nước
g / lit ơ nhiễm trong thiết bị, m3
 V + km 
Nồng độ chất ô nhiễm ở các bậc lý thuyết được tính theo cơng
thức sau:
Trong đó:
Co: nồng độ chất ơ nhiễm trong nước ban đầu, g/l;
Ci : nồng độ chất ơ nhiễm sau q trình hấp phụ ở bậc thứ i, g/l:
4


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

k: hệ số phân bố chất ô nhiễm ở các pha;
m: lượng chất hấp phụ, g;
V: thể tích nước trong thiết bị hấp phụ,m3
2.6 Định luật hấp thu Lambert- Beer:

Chiếu bức xạ đơn sắc λ có cường độ I0 qua dung dịch chứa cấu tử khảo sát có nồng độ
C, bề dày dung dịch b.
Độ hấp thu tỷ lệ với bề dày dung dịch và tỷ lệ với nồng độ cấu tử đang khảo sát trong
dung dịch:
A= kbC
Độ hấp thu của mẫu nằm trong khoảng 0,2-0,8 thì cho sai số phếp đo nhỏ nhất.
III. Mơ hình thí nghiệm:
3.1 Mơ hình thí nghiệm:
3.1.1 Q trình hấp phụ 1 bậc:
Thực hiện thí nghiệm khảo sát q trình hấp phụ 1 bậc trên mơ hình thiết bị khuấy
trộn hồn tồn vận hành gián đoạn. Mơ hình thực nghiệm là bình khuấy dung tích
1000ml.
3.1.2 Q trình hấp phụ nhiều bậc:
Thực hiện thí nghiệm khảo sát q trình hấp phụ nhiều bậc trên mơ hình mơ phỏng
dãy thiết bị khuấy trộn mắc nối tiếp hoạt động liên tục. Mơ hình thực nghiệm là dãy
hai bình hấp phụ, thể tích chứa của mỗi bình là 1000 ml, có gắn cơ cấu khuấy mắc nối
tiếp nhau. Để mơ phỏng q trình hoạt động liên tục, nước thải lưu tại mổi bình khuấy
trộn với thời gian bằng nhau, sau khi hấp phụ ở bình thứ nhất, nước thải được lọc và
đổ vào bình thứ hai.
3.2 Các bước vận hành thí nghiệm:
- Khố van xả ở các bình khuấy
- Khố các van giữa các bình khuấy
Bắt đầu thí nghiệm và sau khi thí nghiệm xong, tiến hành vệ sinh hệ thống: đổ đầy nước
vào bình, bật ON/OFF, chỉnh vận tốc khuấy, bật cơng tắc khuấy từng bình; mở van xả
B5; mở lần lược các van nối từ B1→B2→ B3→B3→B5. thực hiện lập lại như trên và ở
5


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

khâu cuối cùng là mở tất cả các van xả ở các bình thay vì mở van nối. Lấy mẫu bằng
pipet ở vị trí ½ chiều cao
mực nước trong bình.

MÔ HÌNH HẤP PHỤ MỘT BẬC VÀ NHIỀU BẬC
Nước vào

KHUẤY

ON/OFF

B2

B1

K1

BƠM
Vận tốc
khuấy

V12
V1

K3
K4

B3

V23
V2

B4

V 34
V3

B5
V 45

IV. Thực hiện thí
nghiệm:
4.1 Thí nghiệm 1: Xác
định quan hệ nồng độ
màu và độ hấp thu

V4

Nguyên tắc: đo độ hấp thu
của các dung dịch có nồng
độ phẩm nhuộm khác
Nước thải
nhau, dựng đường thẳng
quan hệ giữa hai nồng độ
(C) và độ hấp thu (D). Xác định hàm tuyến tính của (C) theo (D). Đo độ hấp thu với bước
sóng λ = 860nm
V5

4.2 Thí nghiệm 2 : Q trình hấp phụ bậc 1
Nguyên tắc: xác định sự biến thiên nồng độ phẩm nhuộm còn lại trong dung dịch theo
thời gian ở các tỷ lệ than và phẩm nhuộm khác nhau.
- Thực hiện:
+ Cho 0.2g thuốc nhuộm vào trong 10l nước, cho vào 4 bình khuấy
+ Đổ than với khối lượng 0, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5 vào 4 bình khuấy, bắt đầu tính thời
gian hấp phụ .
+ Sau mỗi thới gian xác định, dùng pipet lấy khoảng 15 ml dung dịch đêm lọc rồi đo độ
hấp thụ của mẫu nước ở bước sóng λ = 860 nm, trên máy quang trắc.

4.3 Thí nghiệm 3 : Hấp phụ nhiều bậc
Nguyên tắc: thực hiện thí nghiệm trên mơ hình hấp phụ 2 bậc mơ phỏng qúa trình
hấp phụ liên tục.
6


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Từ lượng than xác định thích hợp ở quá trình hấp phụ 1 bậc trong thí nghiệm 2, ta xác
định lượng than cho vào mỗi bậc của quá trình xác định hấp phụ nhiều bậc như sau:
M1 = M2 = M/2, g
Để mơ phỏng q trình liên tục, ta thực hiện thí nghiệm với thời gian lưu mỗi bậc là
bằng nhau. Từ thời gian thích hợp xác định ở q trình hấp phụ 1 bậc trong thí
nghiệm, ta xác định thời gian lưu của nước ở mỗi bậc của quá trình hấp phụ nhiều bậc
như sau: t1 = t2 = t, s
-Thực hiện:
Bậc 1:
- Lấy bơng gịn bịt chặt lỗ thốt của hai bình khuấy B4, B5;

- Cân lượng than như nhau cho mỗi bình;
- Pha dung dịch thuốc nhuộm có nồng độ xác định vào bình khuấy B5;
- Bật máy khuấy tốc độ 70v/phút, bắt đầu tính thời gian;
- Sau thời gian hấp phụ cần thiết, tháo dung dịch, đem lọc đồng thời trên 2 phễu lọc
lớn.
- Dùng pipet, hút khoảng 15 ml nước đem đo độ hấp phụ ở bước sóng 860nm.
Bậc 2:
- Phần nước sau lọc cịn lại đổ vào bình khuấy B4;
- Cho lượng than thứ hai vào bình khuấy, bật máy khuấy, bắt đầu tính thời gian
- Sau khoảng thời gian hấp phụ cần thiết, dùng pipet lấy khoảng 15 ml nước đem
lọc và đo độ hấp phụ.

4.4 Kết quả thơ:
4.4.1. Thí nghiệm 1: xác định quan hệ nồng độ màu và độ hấp phụ:
7


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

Nồng độ chất ô nhiễm C
(g/l)
Độ hấp thu A

0.000
0,000

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

0.002

0.004

0.005

0,005

0,007

0,01

0.01

0.02

0,014

0,029

4.4.2. Thí nghiệm 2: q trình hấp phụ bậc 1
Khối lượng than
STT

Thời gian (p)

M1=0.2g

M2=0.5g

M3=1.0g

M4=1.5g

Độ hấp thu

Độ hấp thu

Độ hấp thu Độ hấp thu

1

0

0,014

0,014

0,033

0,02

2

5

0,042

0,067

0,04

0,03

3

10

0,023

0,05

0,018

0,028

4

15

0,034

0,05

0,034

0,066

5

30

0,026

0,009

0,011

0,012

6

60

0,101

0,009

0,032

0,005

7

90

0,006

0,022

0,018

0,006

8

120

0,006

0,014

0,027

0,011

4.3.3. Thí nghiệm 3: hấp phụ nhiều bậc (2 bậc):
Lượng than được chia làm 2 phần bằng nhau m1= m2 = m/2 = 0.75 g
- Thời gian lưu nước là 60 phút
- Độ hấp phụ bậc 1 : 0.003
-

Độ hấp phụ bậc 2 : 0.006

V.Kết quả :
5.1 Thí nghiệm 1 :Xác định mối quan hệ giữa nồng độ thuốc nhuộm và độ hấp thu
Nồng độ chất ô nhiễm C
(g/l)
Độ hấp thu A

0.000
0,000

0.002

0.004

0.005

0,005

0,007

0,01

8

0.01

0.02

0,014

0,029


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ thuốc nhuộm và độ hấp phụ
5.2 Thí nghiệm 2 : Hấp phụ 1 bậc

Khối lượng than
STT Thời gian (p)

M1=0.2g

M2=0.5g

M3=1.0g

M4=1.5g

Độ hấp thu Độ hấp thu

Độ hấp
thu

Độ hấp thu

1

0

0,014

0,014

0,033

0,02

2

5

0,042

0,067

0,04

0,03

3

10

0,023

0,05

0,018

0,028

4

15

0,034

0,05

0,034

0,066

5

30

0,026

0,009

0,011

0,012

6

60

0,101

0,009

0,032

0,005

7

90

0,006

0,022

0,018

0,006

8

120

0,006

0,014

0,027

0,011

Dựa vào phương trình đường chuẩn: C = 0.717 A - 0.000. Nồng độ chất ơ nhiễm trong
nước thải được tính theo bảng sau:
M1=0.2g

M2=0.5g

M3=1.0g

M4=1.5g

A

C(g/l)

A

C(g/l)

A

C(g/l)

0,014

0.0200

0,014

0.0200

0,033

0.0200

0,02

0.0200

0,042

0.03

0,067

0.048

0,04

0.0287

0,03

0.0215

0,023

0.0165

0,05

0.035

0,018

0.013

0,028

0.02

0,034

0.0243

0,05

0.035

0,034

0.0244

0,066

0.0473

0,026

0.0186

0,009

0.0065

0,011

0.0078

0,012

0.0086

0,101

0.0724

0,009

0.0065

0,032

0.023

0,005

0.0035

0,006

0.0043

0,022

0.0157

0,018

0.013

0,006

0.0043

9

A

C(g/l)


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

0,006

0.0043

0,014

0.01

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

0,027

0.0194

0,011

0.0078

Dựa vào số liệu vừa tính được ta có:
Khối lượng than hoạt
tính (g)

Hàm lượng cân bằng của chất bị hấp phụ trong
dung dịch ( Ce), g/l

0.0

0.0200

0.2

0.0043

0.5

0.0065

1.0

0.0078

1.5

0.0035

Xác định số liệu cần thiết để vẽ các hệ số đẳng nhiệt và tính hệ số phân phối ơ nhiễm
Hàm lượng chất bị hấp
phụ

m,
gam

x/m , mg/g

Ce/( x/m )

0.0

-

-

k

Co

Ce

Co – C e

0.02

0.020

0

0

0.02

0.004
3

0.0157

0.2

0.157

0.0274

36.5

0.02

0.006
5

0.0135

0.5

0.054

0.1203

8.3125

0.02

0.007
8

0.0122

1.0

0.0244

0.32

3.125

0.02

0.003
5

0.0165

1.5

0.022

0.16

6.25

Trong đó:
10


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

qe = x/m =

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

(Co − Ce).V
.
m

Hệ số phân phối chất ô nhiễm ở các pha k = q/ Ce.
Xác định các hằng số đẳng nhiệt hấp phụ:
Phương trình Freunlich có dạng: C = k.qn
Trong đó

- q: độ hấp phụ
- C: nồng độ
- k, n :hằng số.

→ lg qC= lg k + n lgq: phương trình dùng để xác định n,b
M1=0.2g

M1=0.5g

M1=1.0g

M1=1.5g

Nồng độ đầu C0(g/l)

0.0200

0.0200

0.0200

0.0200

Nồng độ cân bằng Ce(g/l)

0.0043

0.0065

0.0078

0.0035

Độ hấp phụ q

0.157

0.054

0.0244

0.022

Lg Ce

-2.36653

-2.187

-2.1079

-2.4559

Lg q

-0.8041

-1.2676

-1.6126

-1.3577

Quan hệ giữa lg C và lgq
Từ biểu đồ trên ta tìm được: k = 0.364, n = 1.372

Phương trình Langmuir có dạng : =

+

Trong đó :
C: nồng độ chất ơ nhiễm cịn lại
K: hằng số.

11


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

M1=0.2g

M2=0.5g

M3=1.0g

M4=1.5g

Nồng độ cân bằng Ce(g/l)

0.0043

0.0065

0.0078

0.0035

Độ hấp phụ q

0.157

0.054

0.0244

0.022

Ce/q

0.0274

0.1203

0.32

0.16

Quan hệ giữa Ce và q
Do giá trị R2 của phương trình Langmuir ( R2 = 0.599 ) thấp hơn so với phương trình
Freunlich ( R2 = 0.718 ) nên sử dụng phương trình Freunlich sẽ chính xác hơn.
Vì vậy, ta sử dụng phương trình Freudlich: C= 0.364. q1.372
q

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

C (g/l)

0.0155

0.04

0.0697

0.1035

0.1406

0.1806

0.2231

0.2680

Phương trình Freundlich
Nhận xét:
-Theo phương trình Freundlich ta thấy càng tăng nồng độ màu đầu vào thì dung lượng
hấp phụ càng tăng
- Chưa khảo sát tới thời điểm dung lượng hấp phụ cực đại.
5.3.Thí nghiệm 3: hấp phụ nhiều bậc (2 bậc)
Với kết quả vừa tìm được, tiến hành thí nghiệm hấp phụ bậc 2 với
- Lượng than được chia làm 2 phần bằng nhau: m1= m2 = m/2 = 0.75 g
- Thời gian lưu nước là 60 phút
Bậc 1

Độ hấp thu độ hấp thu A= 0.006, nồng độ C = 0.004302( g/l ).
Hiệu suất xử lý đạt : % = .100 = 78.49%
12


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

Bậc 2:

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Độ hấp thu A= 0.003, nồng độ C = 0.00215 (g/l)
Hiệu suất xử lý đạt : % = .100 = 89.25%

Nhận xét: cùng một lượng than và thời gian lưu nước giống nhau nhưng kết quả xử lí
bậc 2 cao hơn xử lí bậc 1 vì khi cho lượng than m = 0,75g vào nước, có C=0.02 g/l thì
than sẽ hấp thụ một phần chất ơ nhiễm. Sau khi hết 15 phút , lọc bỏ than hoạt tính thì

nồng độ chất ơ nhiễm cần xử lí với lượng than 0,75 g cịn lại sẽ thấp hơn. Do đó, chất ô
nhiễm được xử lý triệt để hơn.
 Nguyên nhân sai số:
-

Các thao tác trong cân đo hoá chất và sai số hệ thống.
Dụng cụ có thể rửa chưa sạch khi thí nghịêm ( pipet sau mỗi lần lấy mẫu nếu rửa
khơng sạch, cịn nước trong pipet hay trong ống ngiệm cũng dẫn đến sai số)
Khi đo độ hấp thu, cuvet không sạch cũng dẫn đến sai số.
Than không tan hồn tồn.
Ngồi các ngun nhân trên thì việc tính tốn làm tròn số cũng ảnh hưởng 1 phần
nhỏ.

V. Tài liệu tham khảo
1. Standard methods for examination of water and wastewater. 19th edition 1995
2. Clair N. Sawyer, Perry L. McCarty, Gene F. Parkin: Chemistry for environmental
engineering. McGraw- Hill International Edition, four edition
3. Trịnh Xuân Lai, Cấp nước – Tập 2: xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt và công
nghiệp. NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002
4. Khoa Môi Trường – ĐHSPKT TP.HCM, Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm xử lý chất thải

13


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

Bài 1 :

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

KEO TỤ

I. Mục đích thí nghiệm:





Giúp sinh viên làm quen với phương pháp keo tụ trong xử lý nước thải
Đánh giá khả năng keo tụ trên các loại phèn
Xác định pH tối ưu của quá trình keo tụ tạo bông
Xác định lượng phèn tối ưu cho quá trình keo tụ tạo bơng

II. Cơ sở lý thuyết:
Xử lý bằng phường pháp keo tụ là cho vào trong nước một loại hố 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 bông xảy ra qua hai giai đoạn sau:
- Bản thân chất keo tụ phát sinh thuỷ phân, quá trình hình thành dung dịch keo và ngưng
tụ .
- Trung hoà hấp phụ lọc các tạp chất trong nước.
Kết quả của quá trình trên là hình thành các hạt lớn lắng xuống.
14


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

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 hoà 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 các 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, khơng đủ để trung hồ ion H+ thì cần phải kiềm hố nước. Chất dùng để kiềm
hố thơng dụng là vơi. Một số trường hợp khác có thể dùng xođa (Na 2CO3) hay xút
(NaOH).
Sau đây là các yếu tố ảnh hưởng đến q trình keo tụ tạo bơng khi sử dụng phèn nhôm:
+ Trị số pH của nước:
Nước thiên nhiên sau khi đã cho Al2(SO4)3 vào, trị số pH của nó 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 vào. Cho nên trị số pH dưới đây đều là trị số pH của nước sau khi cho phèn
vào.
Trị số pH có ảnh hưởng rất lớn và nhiều mặt đến quá trình keo tụ.
(1) Ảnh hưởng của pH đối với độ hồ tan nhơm hidroxit - một hidroxit lưỡng tính
điển hình.
Trị số pH của nước quá cao hay thấp đều đủ làm cho nó hồ tan, khiến hàm lượng
nhơm dư trong nước tăng thêm.
Khi trị số pH giảm đến 5,5 trở xuống, Al(OH)3 có tác dụng rõ ràng như một chất
kiềm, làm cho hàm lượng Al3+ trong nước tăng nhiều, phản ứng như sau:
Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
Khi trị số pH tăng cao đến 7,5 trở lên, Al(OH)3 có tác dụng như một axit làm cho gốc
AlO2- trong nước xuất hiện như phản ứng sau:
Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
15

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Khi trị số pH đạt đến 9 trở lên, độ hồ tan của Al(OH)3 nhanh chóng tăng lên, sau
cùng thành dung dịch muối nhơm.
Khi trong nước có SO42-, trong phạm vi pH = 5,5-7, trong vật kết tủa có muối sunphat
kiềm, rất ít hồ tan. Trong phạm vi này, khi trị số pH biến đổi cao, muối sunphat kiềm
ở hình thái Al2(OH)4SO4, khi pH biến đổi thấp thì chúng ở dạng Al(OH)SO4.
Tóm lại, trong phạm vi pH từ 5.5-7.5, lượng nhôm dư trong nước điều rất nhỏ
(2) Ảnh hưởng của pH đến điện tích hạt keo nhơm hydroxit.
Điện tích của hạt keo trong dung dịch nước có quan hệ với thành phần của ion trong
nước, đặt biệt là với nồng độ ion H+. Cho nên trị số pH đối với tính mang điện của hạt
keo có ảnh hưởng rất lớn. Khi 5 < pH < 8, hạt keo mang điện dương, đám keo này
hình thành do sự phân huỷ của nhơm sunphat. Khi pH < 5, vì keo hấp phụ SO42- nên
mang điện tích âm. Khi pH=8, nó tồn tại ở hình thái hydroxit trung trính, vì thế nên
chúng dễ dàng kết tủa nhất.
(3) Ảnh hưởng của pH đến các chất hữu cơ trong nước:
Chất hữu cơ trong nước thường là các thực vật bị thối rữa. Khi pH thấp, dung dịch
keo của axít humic mang điện tích âm. Lúc này, chúng được dễ dàng khử đi bằng chất
keo tụ. Khi pH cao, các chất hữu cơ này trở thành muối axít humic dễ tan. Vì thế mà
hiệu quả xử lý tương đối kém. Dùng muối nhôm để khử loại này, thích hợp nhất là ở
pH = 6 – 6.5.
(4) Ảnh hưởng của pH đối với tốc độ keo tụ dung dịch keo.
Tốc độ keo tụ dung dịch keo và điện thế ζ của nó có quan hệ. Trị số điện thế ζ càng
nhỏ, lực đẩy giữa các hạt càng yếu, vì vậy tốc độ keo tụ của nó càng nhanh. Khi điện
thế ζ = 0 (nghĩa là đạt đến điểm đẳng điện) tốc độ keo tụ của nó lớn nhất.
Dung dịch keo hình thành từ hợp chất lưỡng tính, điện thế ζ của nó và điểm đẳng điện
chủ yếu được quyết đỉnh bởi trị số pH của nước. Nhôm hydroxit, các chất humic, đất

sét hơp thành dung dịch keo trong nuớc thiên nhiên đều là lưỡng tính nên pH là nhân
tố chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ keo tụ.
Từ một số nguyên nhân trên, đối với một loại nước cụ thể thì khơng có phương pháp
tính tốn trị số pH tối ưu, mà chỉ có thể xác định bằng thực nghiệm. Chất lượng nước
16


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

khác nhau, trị số pH tối ưu khác nhau, nghĩa là cùng một nguồn nước, các mùa khác
nhau, trị số pH tối ưu cũng có thể thay đổi.
Khi dùng muối nhôm làm chất keo tụ, trị số pH tối ưu nói chung nằm trong giới hạn 6,5
– 7,5. Qui luật nói chung là khi lượng chất keo tụ cho vào tương đối ít, dung dịch keo tụ
tự nhiên trong nước chủ yếu là dựa váo quá trình keo tụ của bản thân nó mà tách ra, nên
dùng pH tương đối thấp là thích hợp, vì khi này lượng điện tích dương của dung dịch
keo nhơm hydroxit tương đối lớn. Như vậy, rất có lợi để trung hồ điện tích âm của
dung dịch keo tự nhiên, giảm thấp điện thế ζ của nó. Khi lượng phèn cho vào tương đối
nhiều, chủ yếu là làm cho dung dịch keo nhôm hydroxit của bản thân chất keo tụ hình
thành keo tụ càng tốt. Để khử đi huyền phù và dung dịch keo tự nhiên có trong nước,
dựa vào tác dụng hấp phụ của dung dịch keo nhôm hydroxit, cho nên khi pH ∼ 8 là
thích hợp nhất, vì nhơm hydroxit dẽ kết tủa xuống.
Nếu độ kiềm của nước nguồn quá thấp sẽ khơng đủ để khử tính axít do chất keo tụ thuỷ
phân sinh ra. Kết quả là trị số pH của nước sau khi cho phèn vào quá thấp. Ta có thể
dùng biện pháp cho kiềm vào để điều chỉnh trị số pH của nước ra.
Nói chung kiềm cho vào có thể dùng xút NaOH, KOH, Ca(OH)2
+ Lượng dùng chất keo tụ:
Q trình keo tụ khơng phải là một phản ứng hố 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 chuyên môn 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
càng nhiều, lượng chất keo tụ cần thiết càng 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 50C), bông phèn sinh ra to và xốp, chúa 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 25300C.
17


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Khi dùng muối sắt làm chất keo tụ, ảnh hưởng của nhiệt nước đối với hiệu quả keo tụ
không lớn.
+ Tốc độ hỗn hợp của nước và 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 thảnh 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 phèn và lớn lên, khơng nên khuấy q nhanh, vì khơng những bơng phèn
khó lớn lên mà cịn phá vỡ những bơng phèn đã hình thành.
+ Tạp chất trong nước:

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 Al 2(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.
Người ta đã tiến hành tiến hành thí nghiệm các dung dịch có chứa tổng các nồng độ
10mgđl/l của ba loại anion HCO3-, SO42-, Cl-. Kết quả chi thấy HCO3- hoặc SO42-, Cl- với
lượng qúa nhiều đều làm cho hiệu quả keo tụ xấu đi. Nhưng vì ảnh hưởng đó rất phức
tạp hiện nay người ta chưa nắm chắc được quy luật của nó.
Khi trong nước có chứa một lượng lớn chất hữu cơ cao phân tử (như axit humic), nó có
thể hấp phụ trên bề mặt của dung dịch keo làm cho hạt keo thu được khó keo tụ, nên
hiệu quả keo tụ trở nên xấu đi. Trường hợp này có thể dùng biện pháp cho clo hoặc khí
ơzon vào để phá hủy chất hữu cơ đó.
+ 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 q trình kết tủa càng hồn tồn, 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 hấp phụ, 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.
18


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

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.

19


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

III. Thực hiện thí nghiệm:
Pha mẫu nước thải: pha 2l nước thải với nước máy thành 10 lít để tạo thành dung dịch
nước thải ban đầu
3.1. Thí nghiệm 1: xác định giá trị pH tối ưu.
- Lấy 400ml mẫu nước thải cho vào cốc 1 lít . Sau đó thêm vào cốc 0,3ml phèn để
nồng độ phèn trongMƠ
dungHÌNH
dịch đạt
THÍ250mg/l.
NGHIỆM JARTEST
- Dùng dung dịch NaOH 1N để điều chỉnh pH đến các giá trị 4, 5, 6, 7, 8, 9. Ghi nhận
giá trị NaOH đã dùng.
- Chuẩn bị 6 cốc 400ml, cho vào mỗi cốc 400ml nước thải. Thêm vào mỗi cốc 0,3ml
phèn và các thể tích NaOH (đã xác định ở phần trên) tương ứng với các giá trị pH là 4,
5, 6, 7, 8, 9. Đưa 6 cốc vào giàn jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 100 vịng/phút. Sau đó
cho quay chậm trong 15 phút ở tốc độ 15 – 20 vòng/ phút. Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh
30 phút. sau đó lấy mẫu nước lắng (lớp nước ở phía trên) phân tích các chỉ tiêu pH, độ
màu. Giá trị pH tối ưu là ứng với mẫu có độ màu thấp nhất.
3.2. Thí nghiệm 2: xác định liều lượng phèn tối ưu
- Lấy 400ml nước thải cho váo cốc 400ml, sau đó đặt các cốc vào thiết bị jartest. Trong
thí nghiệm này thay đổi liều lượng phèn khác nhau ở 6 cốc 400ml chứa nước thải ở
trên. Sau đó, thêm axít hoặc kiềm để đạt pH tối ưu ứng với các liều lượng phèn khác
nhau. Lượng phèn 0.3, 0.5, 1, 1.5

- Mở các cánh khuấy quay ở tồc độ 100vịng/phút, sau đó quay chậm trong 15 phút ở
tốc độ 15 – 20 vòng/phút. Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút. Sau đó lấy mẫu nước
lắng (lớp nước ở phía trên) phân tích các chỉ tiêu pH, độ màu. Liều lượng phèn tối ưu là
liều lượng phén ứng với mẫu có độ đục, độ màu thấp nhất.
3.3. Đo độ màu:
Sử dụng máy HATCH DR2010. Chương trình 120
3.4.Kết quả thô
Thông số đầu vào của nước thải
pH = 6,91
20


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

Độ màu = 154 PtCo
Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu
pH

4

5

6

7

8

9

Độ màu, PtCo

78

86

96

111

140

150

Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu
Lượng phèn, ml

0,3

0,5

1

1,5

Độ màu, PtCo

69

45

31

33

IV. Kết quả
5.1. Thông số đầu vào của nước thải
pH = 6,91
Độ màu = 154 PtCo
5.2. Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu
pH

4

5

6

7

8

9

Độ màu, PtCo

78

86

96

111

140

150

 Mẫu nước thải ứng với pH =4 ứng với 0,6 ml H2SO4/ 400 ml nước thải thì mẫu

nước thải có độ màu thấp nhất. Nên pH tối ưu có giá trị là 4
5.3. Thí nghiệm 2: Xác định liều lượng phèn tối ưu
Lượng phèn, ml

0,3

0,5

1

1,5

Độ màu, PtCo

69

45

31

33

 Mẫu nước thải có lượng phèn là 1ml / 400 ml nước thải thì độ màu của mẫu nước

thải có giá trị thấp nhất. Vậy lượng phèn tối ưu là 1 ml.
21


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

 Nguyên nhân sai số:
_

Do điều chỉnh pH, không được khuấy đều khi cho acid/bazo

_

Kết bông trước khi đưa vào thiết bị khuấy Jartest hay bông vỡ khi đưa vào khuấy
nhanh

_

Máy đo pH có kết quả sai, pH trong dung dịch thay đổi do có phản ứng xảy ra

_

Sai số do dụng cụ TN

_

Sai số trong quá trình khuấy trộn, thời gian lắng, cặn lắng bị nổi.

_

Mẫu được so màu cịn có cặn do q trình lấy mẫu

V. Tài liệu tham khảo
1. Standard methods for examination of water and wastewater. 19th edition 1995
2. Clair N. Sawyer, Perry L. McCarty, Gene F. Parkin: Chemistry for environmental
engineering. McGraw- Hill International Edition, four edition
3. Trịnh Xuân Lai, Cấp nước – Tập 2: xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt và công
nghiệp. NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002
4. Khoa Môi Trường – ĐHSPKT TP.HCM, Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm xử lý chất thải

Bài 3 :

BÙN HOẠT TÍNH

I. Mục đích thí nghiệm:
22


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

 Làm quen với phương pháp sinh học hiếu khí
 Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính
 Xác định thơng số động học cho quá trình thiết kế

II. Cơ sở lý thuyết:
- Mục đích của q trình sinh học trong nước thải:
+ Chuyển hố chất hồ tan và những chất dễ phân huỷ sinh học thành những sản phẩm
cuối cùng có thể chấp nhận được.
+ Hấp phụ và kết tụ cặn lơ lửng và chất keo không lắng thành bông sinh học hay màng
sinh học
+ Chuyển hoá /khử chất dinh dưỡng (như nitơ, photpho)
+ Trong một số trường hợp, khử những hợp chất và những thành phần hữu cơ dạng vết.
- Vai trò của vi sinh vật trong xử lý nước thải là khử chất hoà tan, CBOD và ổn định hợp
chất hữu cơ trong nước thải. Chúng oxy hoá các chất hoà tan và những hợp chất hữu cơ
chứa carbon thành những sản phẩm đơn giản và tăng sinh khối.
- Quá trình oxy hố sinh học hiếu khí là q trình xử lý sinh học được thực hiện bởi các
vi sinh vật trong điều kiện cung cấp đủ oxy. Những hiện tượng cơ bản xảy ra trong q
trình oxy hố sinh học là:
+ Tổng hợp tế bào
+ Duy trì hoạt động sống của tế bào
+ Sinh trưởng, sinh sản, tích lũy chất dinh dưỡng, bài tiết sản phẩm
Ngồi ra, cịn có quá trình tự phân huỷ các thành phần trong cơ thể của vi sinh vật kèm
theo sự giải phóng năng lượng. Các q trình oxy hố phân huỷ kèm theo sự giải phóng
năng lượng cần thiết cho hoạt động sống cịn được gọi là q trình trao đổi năng lượng. Ơ
tế bào sinh vật, số lượng các chất dự trữ thường rất nhỏ. Vì thế, chúng phải sử dụng chủ
yếu các chất hấp thu từ môi trường xung quanh.
- Cơ chế phản ứng được trình bày theo sơ đồ sau:
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → tế bào mới + CO2 + H2O
Tế bào + O2 → CO2 + H2O + NH3
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ sinh học: nhiệt độ, pH, dinh dưỡng, độ

mặn, ion, các chất độc, DO…
23


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XỬ LÝ CHẤT THẢI

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

2.1 Cơ chế của quá trình khử BOD:
Hiệu quả khử BOD phụ thuộc vào thành phần và tính chất nước thải, cơ chế của quá
trình, bao gồm:
- Khử các chất keo bằng q trình hấp phụ sinh hố trên bề mặt bông bùn.
- Loại các chất lơ lững kết bám trên bơng bùn nhờ q trình lắng trọng lực.
- Chuyển hoá các hợp chất hữu cơ thành năng lượng dự trữ và sinh khối tế bào.
Quá trình khử BOD được thực hiện ngay lập tức khi có tương tác giữa bùn và chất thải.
2.2 Xác định thông số động học:
Tốc độ tăng trưởng của tế bào vi sinh có thể được biểu diễn theo công thức:
- Tại pha log:
rt =dX /dt = KX
Trong đó

X: nồng độ bùn hoạt tính

K: tốc độ tăng trưởng bùn
t: thời gian thổi khí
S
µ = µm
rt: tốc độ tăng trưởng của vi khuẩn
Ks + S
- Trong trường hợp nuôi cấy theo mẻ, áp dụng theo phương trình

Monod, ta có:

Trong đó

µ: tốc độ tăng trưởng riêng ,l/s

µm : tốc độ tăg trưởng riêng cực đại,l/s
S: nồng độ chất thải nền trong nước thải
K: hằng số bán tốc độ
- Do trong quá trình xử lý, một phần các chất hữu cơ bị oxy hoá thành tế bào mới, một
phần bị oxy hoá thành các chất hữu cơ và các chất vơ cơ ổn định. Vì vậy, có thể thiết
lập quan hệ giữa tốc độ tăng trưởng và lượng chất nền được sử dụng.

Các thông số Y, kd, µm, k, Ks được xác định theo 2 phương trình sau:
24


BÁO
1 CÁO
X .θTHÍ NGHIỆM
K 1 1XỬ LÝ CHẤT THẢI

U

=

S0 − S

=

. +
k S k
s

GVHD: Th.S NGUYỄN MỸ LINH

1
r
= −Y SU − k d = YU − kd
θc
X

Trong đó

X0: hàm lượng bùn trong bể aerotank ( MLVSS) ,mg/l

θc: thời gian lưu bùn, ngày
S0: hàm lượng BOD đầu vào, mg/l
S: hàm lượng BOD đầu ra,mg/l
rsu : tốc độ sử dụng cơ chất, mg/l.ngày
Y: hệ số sản lượng tế bào, mg/mg

θ: thời gian lưu nước, ngày
U: tốc độ sử dụng BOD
2.3 Vi sinh vật hiện diện trong bùn hoạt tính:
Bùn hoạt tính được định nghĩa là các vi sinh vật có khả năng tiếp xúc và phân hủy các
chất hữu cơ bao gồm: nấm, vi khuẩn, protozoa, rotifer. Trong đó, hàm lượng vi khuẩn
chiếm 95% sinh khối của bùn hoạt tính
III. Thực hiện thí nghiệm:
máy

sục khí

3.1. Mơ hình thí nghiệm:
- Mơ hình thí nghiệm được thực hiện trên 4 beaker 500ml, mỗi cốc có đầu phân phối
Mô Hình Thí Nghiệm Bùn Hoạt Tính
khí nhờ bơm công suất nhỏ

Bùn được nuôi cấy từ trước
- Mẫu nước thải: có sẵn

3.2. Thực hiện thí nghiệm:
- Xác định hàm lượng SS, COD, pH nước thải

25