BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆMHọc phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG− Viện CNSH & MT − Họ tên sinh viên: BÙI THỊ HOÀNG YẾN Lớp:________ BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Học phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải Bài số 1: An toàn phòn

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

− Viện CNSH & MT −

Họ tên sinh viên: BÙI THỊ HOÀNG YẾN Lớp:

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Học phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải

Bài số 1: An toàn phòng thí nghiệm, cách tính toán và pha hóa chất

Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể từng nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phòng thí

nghiệm Viện Công nghệ sinh học và môi trường- ĐH Nha Trang

I MỤC ĐÍCH

Mục đích giúp sinh viên nắm được các quy định để đảm bảo an toàn phòng thí nghiệm và cách tính toán và pha hóa chất trong phòng thí nghiệm, đảm bảo đúng quy trình và an toàn phòng chống cháy nổ

II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT

– NV cần được đào tạo và hướng dẫn các KT cấp cứu và các KT sử dụng thiết bị ATLĐ, phổ cập cho mọi cá nhân, không phân biệt trình độ học vấn, thâm niên công tác, chức vụ

– NV luôn phải hoàn thành công việc một cách chính xác, ngăn nắp, không để sai sót

– Chỉ bắt đầu công việc khi đã nắm chắc tất cả các bước của công việc, nếu còn chưa rõ một điều

gì đó cần hỏi lại phụ trách

– Khi tiến hành các phương pháp tổng hợp được mô tả trong tài liệu, ít nhất cần tiến hành thí nghiệm đầu tiên với lượng chất đã quy định và các điều kiện chỉ ra trong tài liệu

– Các thùng chứa thuốc thử và các hóa chất trong PTN được dán nhãn có ghi đầy đủ tên hợp chất, công thức hóa học và các ký hiệu về an toàn

III MÔ TẢ THÍ NGHIỆM

– Tuyệt đối không được để mũi ngửi trực tiếp hóa chất thể khí, gây nguy hiểm cho đường hô hấp, sức khỏe, thậm chí là tính mạng

– Đeo găng tay, mắt kính, mặt nạ, áo bổ hộ khi làm việc

– Cho từ từ axit vào một lượng nước lớn khi pha chế

– Thao tác với axit phải thực hiện trong tủ hút, nơi thông gió

– Bảo quản trong chai thủy tinh có thành dày, có nút nhám

– Tuân thủ đúng trình tự thao tác

– Cải thiện và điều chỉnh các điều kiện không an toàn càng sớm càng tốt

– Xem các hóa chất không nhãn là độc hại cho tới khi nhận dạng hoặc đi tiêu hủy

– Loại bỏ các hóa chất biến màu hoặc quá hạn

– Hóa chất trước khi dùng phải đọc kỹ nhãn hiệu

– Dùng xong phải trả lại ngay chỗ cũ

– Dụng cụ dùng xong phải rửa ngay

– Hút mẫu bằng pipet hay quả bóp cao su, không được hút bằng miệng

– Các lọ hóa chất sau khi mở lấy hóa chất phải đóng nắp ngay

– Khi đun sôi phải cho đá bọt, mảnh thủy tinh hoặc bi thủy tinh

– Khi sang chai phải dùng phễu (khi rót nhớ một tay cầm chai rót chai kia để trên bàn tuyệt đối không cầm trên 2 tay)

– Không hút axit hay bazơ bằng pipet không có bầu an toàn

– Không hút bằng pipet khi còn một ít axit hay bazơ trong chai

– Dụng cụ sử dụng cho axit đậm đặc phải tráng ngay với nước nhiều lần

Trang 2

– Phòng thương tích, chống cháy nổ.

– Tránh để bắn hay trào ra ngoài khi thao tác

– Tránh dùng dụng cụ đã rạn nứt

– Khi làm việc với chất dễ cháy tuyệt đối không dùng lửa ngọn

– Khi mở khóa vòi đốt, phải châm lửa ngay, tránh hơi đốt tràn lan khắp phòng

– Khi không dùng hơi đốt, khóa thật kín hơi đốt ngay

– Phải đóng cửa hotte để tránh hơi độc lan ra phòng

– Phải mở lỗ thông hơi, hoặc quạt hút gió để đưa hơi độc thoát khỏi ra ngoài

– Thực hiện pha chế theo đúng nguyên tắc

IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

– Nâng cao kiến thức, ý thức về an toàn

– Nhận biết tác hại, biết được qui tắc và qui trình thực hiện

– Xây dựng các biện pháp an toàn

V NHẬN XÉT

Qua bài học về An toàn phòng thí nghiệm, cách tính toán và pha hóa chất, em đã được nâng cao kiến thức về an toàn và kỹ thuật pha chế hóa chất trong phòng thí nghiệm

Trang 3

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Học phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải Bài số 3: XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ô NHIỄM MÀU BẰNG PHƯƠNG PHÁP

HẤP PHỤ (THAN HOẠT TÍNH)

Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể từng nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sinh học và môi trường- ĐH Nha Trang

I MỤC ĐÍCH

Than hoạt tính là một trong các chất hấp phụ sử dụng trong xử lý nước, nước thải để loại màu, các chất độc lượng nhỏ…Bài thí nghiệm này giúp sinh viên thực hành làm quen với vấn đề XLNT bằng phương pháp hấp phụ và đánh giá hoạt tính hấp phụ của than hoạt tính qua khả năng hấp phụ màu dung dịch xanh metylen Từ kết quả thí nghiệm, tính toán các thông số quá trình hấp phụ

Phương pháp hấp thụ này được dùng để loại bỏ hết các chất màu vào nước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi vị và màu khó chịu

Các chất hấp thụ thường dung là : than hoạt tính, đất sét hoặc silicagel, keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xi mạ sắt,… Trong số này, than hoạt tính được dung phổ biến nhất Các chất hữu cơ kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp thụ Lượng chất hấp thụ này tuỳ thuộc vào khả năng hấp thụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn trong nước thải Các chất hữu cơ có thể bị hấp thụ: phenol, allcyllbenzen, sunfonicacid, thuốcnhuộm, các hợp chất thơm

Sử dụng phương pháp hấp thụ có thể hấp thụ đến 58–95% các chất hữu cơ và màu Ngoài

ra, để loại kim loại nặng, các chất hữu cơ, vô cơ độc hại người ta còn dùng than bùn để hấp thụ và nuôi bèo tẩy trên mặt hồ

Tiến hành xây dựng đường chuẩn xanh metylen và Xác định khả năng hấp phụ ở các liều hấp phụ khác nhau

HÓA CHẤT – VẬT LIỆU

- Than hoạt tính

- Dung dịch xanh metylen 75mg/l: cân chính xác 0,075g xanh metylenhòa tan trong nước cất và định mức đến 1L

DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

1 Bình tam giác 250ml

2 Ống nghiệm 20ml

3 Phễu lọc, giấy lọc

4 Cân điện tử

5 Spectrophotometer (đo bước sóng 724nm)

Trang 4

1 Xây dựng đường chuẩn xanh metylen

- Pha các dãy dung dịch chuẩn xanh metylen có nồng độ 0 – 75mg/l từ dung dịch 75mg/l vào các ống nghiệm theo các bảng sau:

Thể tích dd.xanh metylen 75 (mg/l) 0 5 10 15 20 25

- Đo độ hấp thụ quang của 5 dung dịch chuẩn ở bước sóng 724nm Xây dựng phương trình đường chuẩn (phụ thuộc độ hấp thụ quang theo nồng độ)

2 Xác định khả năng hấp phụ ở các liều hấp phụ khác nhau

- Lấy vào 5 bình tam giác mỗi bình 50ml dd xanh metylen 75mg/l Thêm các lượng cân than hoạt tính khác nhau vào các bình theo bảng sau:

Lượng than hoạt tính (mc), g 0,02 0,04 0,08 0,10 0,15 Liều hấp phụ tương ứng, mg/l

- Công thức tính liều hấp phụ tương ứng ở từng bình tam giác (mg/L): mc*103 (trong đó 50:

50*10 3 thể tích (mL) dd xanh metylen cho vào mỗi bình tam giác)

- Đậy nút bình, lắc đều các bình liên tục trong 60 phút

- Lọc các mẫu qua giấy lọc, thu dịch lọc và đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 724nm

- Tính nồng độ xanh metylen còn lại (nồng độ cân bằng) trong các bình theo đường chuẩn xây dựng ở trên

3 Tính toán

Từ số liệu thí nghiệm có được, tính toán:

a Hiệu suất xử lý màu ở từng bình thí nghiệm:

E(%) = Co Ce x 100 (1)

Co

b Hoạt tính hấp phụ của than ở từng bình thí nghiệm

AC = 0,05 x

Co Ce

(2)

m c

Trong đó:

Co: nồng độ xanh metylen ban đầu 75 mg/l

Ce: Nồng độ xanh metylen sau hấp phụ, mg/l

mc: Khối lượng than cho vào, mg 0,05 là thể tích nước ô nhiễm trong thiết bị hấp phụ, L (50 mL = 0,05 L)

c Các hệ số trong phương trình hấp phụ

Freundlich Cách tính như sau:

+ Tuyến tính hóa phương trình Freundlich được:

Trang 5

x

) =

1

ln Ce ln K f

mc n

Trong đó: x: lượng chất đã bị hấp phụ, mg

mc: lượng chất hấp phụ, mgx/mc = AC: hoạt tính hấp phụ

n, Kf : các hệ số thực nghiệm + từ dãy số liệu thí nghiệm, xây dựng đường tuyến tính : ln( x ) a * ln Ce

b mc

+ tính các hằng số n và Kf từ hệ số góc a và đoạn cắt trục tung b

V NHẬN XÉT

Qua bài học về Xử lý nước thải ô nhiễm màu bằng phương pháp hấp thụ, em đã được nâng cao kiến thức về việc xử lý nước thải bằng phương pháp hấp thụ

Trang 6

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Học phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải Bài số 4: MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM JARTEST

nghiệm Viện Công nghệ sinh học và môi trường- ĐH Nha Trang

I MỤC ĐÍCH

Quá trình keo tụ được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước và nước thải, đặc

biệt là để làm trong nước Rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ Để tìm

ra điều kiện tối ưu để xử lý nước bằng keo tụ, khi thiết kế thiết bị hoặc điều chỉnh

vận hành, có thể trước tiên tiến hành thí nghiệm mẫu ở PTN bằng thiết bị Jartest

Bài thực hành này giúp sinh viên làm quen với thí nghiệm xác định các thông

số cho quá trình keo tụ (JAR TETS) Trong bài này chỉ giới hạn ở xác định liều keo

tụ và pH thích hợp cho quá trình keo tụ

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 đến 10 mm Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hoá học bề mặt trở nên rất quan trọng

Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện

vì bề mặt các hạt mang điện tích, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hoá các nhóm hoạt hoá

Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hoá nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hoà điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo

tụ Các hạt keo đã bị trung hoà điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn

có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông

Quá trình thuỷ phân các chất keo tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn sau :

Me3+ + HOH = Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + HOH = Me(OH)+ + H+

Me(OH)+ + HOH = Me(OH)3 + H+

————————————————

Me3+ + HOH = Me(OH)3 + H+

Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:

 Al2(SO4)3, Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O, Natrialuninat

Na2Al2O4 Sôđa kết hợp với phèn Na2CO3 + Al2(SO4)3, NH4Al(SO4)2.12H2

 FeCl3, Phèn Al(SO4)nH2O (n = 13-18) phổ biến là Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, Sắt Sunphat FeSO4.7H2O, Fe2(SO4)3.7H2

Trang 7

- Dung dịch chất keo tụ: dung dịch Al2(SO4)3 10,0g/l: hòa tan 19,5g

Al2(SO4)3.18H2O và định mức đến 1L bằng nước cất

- Mẫu nước đục: huyền phù đất sét trong nước

- Dung dịch NaOH 0,25N: hòa tan 5g NaOH và thêm nước cất đến 500ml

- Dung dịch H2SO4 1,25N: thêm từ từ 17,5ml H2SO4 đậm đặc vào 400ml nước cất,

để nguội định mức đến 1000ml.

DỤNG CỤ THIẾT BỊ

- Bộ JARTEST với 6 cốc thủy tinh 1L (hình vẽ) - Pipet

- Máy đo độ đục

1 3

2

4

5

1 Hộp số điều khiển

2 Cánh khuấy

3 Tuabin cánh khuấy

4 Cốc thủy tinh 1000mL

5 Bệ đỡ

1 Khảo sát ảnh hưởng của liều keo tụ lên quá trình keo tụ

- Khuấy đều mẫu, đo pH và độ đục ban đầu Dùng ống đong lấy mẫu vào 6 cốc, mỗi

cốc 0,75L mẫu

- Dùng pipet, cho dung dịch chất keo tụ vào các cốc chứa mẫu theo bảng sau:

mL dd Al2(SO4)3 10,0g/L 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5.5

Liều keo tụ (mg/L) 10 20 30 40 50 60

- Công thức tính liều keo tụ tương ứng ở từng cốc (mg/L): Vddkeotu,10 g/L *10g/L*103 (trong

đó 750mL

750: thể tích (mL) mẫu cho vào mỗi bình, nồng độ dd keo tụ 10g/L)

- Khuấy nhanh 150 rpm trong 2 phút

- Giảm tốc độ khuấy xuống còn 80 rpm và duy trì trong vòng 15 phút

- Dừng khuấy, theo dõi quá trình lắng bông cặn trong các cốc, ghi chú thời gian lắng hoàn toàn của từng cốc

- Sau 15-30 phút, gạn phần nước lắng và đo độ đục Ghi kết quả đo độ đục nước lắng từ các cốc

Trang 8

2 Khảo sát ảnh hưởng của pH lên quá trình keo tụ

- Khuấy trộn đều mẫu, đo pH và độ đục ban đầu Dùng ống đong lấy mẫu vào 6 cốc, mỗi cốc lấy 0,75 L mẫu

- Dùng các dung dịch H2SO4 1,25N, NaOH 0,25N điều chỉnh pH của từng cốc: cốc 1 –

pH 5, cốc 2 – pH 6, cốc 3 – pH 7, cốc 4 – pH 8, cốc 5 – pH 9, cốc 6 – pH 10

- Dùng pipet, cho dung dịch chất keo tụ vào các cốc với liều keo tụ cho hiệu quả tốt nhất ở phần trên

- Tiến hành khuấy nhanh 150rpm trong 2 phút và khuấy chậm 80 rpm trong vòng 15 phút

- Dừng khuấy, theo dõi quá trình lắng bông cặn trong các cốc, ghi chú thời gian lắng hoàn toàn của từng cốc

- Sau 15-30 phút, gạn phần nước lắng và đo độ đục Ghi kết quả đo độ đục nước lắng từ các cốc

3 Tính toán

- Vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi của độ đục theo liều keo tụ ( bao gồm độ đục của mẫu ban đầu ứng với liều keo tụ 30mg/l)

- Biểu diễn đồ thị thay đổi độ đục theo pH (bao gồm độ đục của mẫu ban đầu ứng với pH của mẫu)

V NHẬN XÉT

- Kết quả của thí nghiệm 1: ảnh hưởng của liều keo tụ lên quá trình keo tụ sau 15-20 phút thì các chất bông lơ lửng đã lắng đọng hết Liều hiệu quả nhất là 30mg/l

- Kết quả của thí nghiệm 2: ảnh hưởng của độ pH lên quá trình keo tụ thay đổi theo độ

pH Độ pH hiệu quả nhất là 7-8

Trang 9

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Học phần: Thí nghiệm Mô hình xử lý chất thải Bài số 5: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC BẰNG QUÁ TRÌNH

KEO TỤ - TẠO BÔNG

nghiệm Viện Công nghệ sinh học và môi trường - ĐH Nha Trang

I MỤC ĐÍCH

Bài thực hành này là bước tiếp theo sau bài số 4 (thí nghiệm Jartest) để đánh giá hiệu quả

xử lý SS, COD trong nước thải bằng phương pháp keo tụ - tạo bông Dựa trên pH và liều keo tụ tối ưu đã được xác định ở bài thí nghiệm số 4 để tính toán, điều chỉnh tốc độ các bơm nước thải

và bơm hóa chất đầu vào sao cho đạt được liều keo tụ tối ưu đã xác định ở bài 4

Trên cơ sở đó, bài thực hành giúp hiểu được nguyên tắc tính toán, vận hành của mô hình keo tụ - tạo bông & đánh giá hiệu quả xử lý của mô hình

Keo tụ và tạo bông là một quy trình trong xử lý nước cấp và nước thải, quy trình này sử

dụng hóa chất để tách các chất ổ nhiễm trong nước thành bùn và sau đó lắng xuống Trong một

số trường hợp trong nước có chứa nhiều : Chất rắng lơ lửng, các hạt keo, chất hữu cơ, tảo, vi khuẩn, vi sinh vật Thì cần đến quá trình xử lý có keo tụ tạo bông Quá trình keo tụ tạo bông là công nghệ loại bỏ các chất ô nhiễm nhờ quá trình làm giảm điện tích Zeta trên bề mặt hạt keo trong nước Các hóa chất thường dùng trong keo tụ tạo bông là các ion kim loại hóa trị III như Aluminium chloride, Ferrous chloride, PAC,… trong đó PAC là được dùng rộng rãi hơn cả vì hiệu suất cao và dễ lưu trữ, sử dụng

- Dung dịch chất keo tụ: dung dịch Al2(SO4)3 (g/l): nồng độ pha tùy thuộc vào liều keo tụ tối

ưu đã được xác định ở bài số 4 (thường nằm trong khoảng nồng độ từ 2-10g/L).

- Mẫu nước đục: huyền phù đất sét trong nước

- Dung dịch NaOH 0,25N: hòa tan 5g NaOH và thêm nước cất đến 500ml

- Dung dịch H2SO4 1,25N: thêm từ từ 17,5ml H2SO4 đậm đặc vào 400ml nước cất, để nguội định mức đến 1000ml.

DỤNG CỤ - THIẾT BỊ

- Mô hình keo tụ-tạo bông quy mô PTN gồm: bể chứa nước thải vào, bể khuấy trộn nhanh (phản ứng nhanh), bể khuấy chậm (bể tạo bông), bể lắng; bơm lưu lượng NT vào, bơm lưu lượng hóa chất keo tụ (hình vẽ)

- Máy đo pH

- Máy đo độ đục

Trang 10

88

1

6

7

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	416,5 KB