BÁO cáo THỰC tập xử lí nước cấp bài THỰC HÀNH số 1 KHỬ sắt BẰNG PHƯƠNG PHÁP làm THOÁNG và hóa CHẤT

Hiện nay, có nhiều phương pháp khử sắt của nước ngầm, có thể chia làm ba nhóm chính như sau: - Phương pháp làm thoáng: làm thoáng tự nhiên, làm thoáng cưỡng bức, dàn lọc - Phương pháp dù

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO _

BÁO CÁO THỰC TẬP XỬ LÍ NƯỚC CẤP

GVHD: TS NGUYỄN DUY ĐẠT NHÓM: 02_Thứ 4_01CLC

TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO _

BÁO CÁO THỰC TẬP XỬ LÍ NƯỚC CẤP

GVHD: TS NGUYỄN DUY ĐẠT NHÓM: 02_Thứ 4_01CLC

TP Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2023

MỤC LỤC

BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: KHỬ SẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM THOÁNG VÀ HÓA CHẤT 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.2 Thực hành 2

1.2.1 Lập đường chuẩn 3

1.2.2 Thí nghiệm 1: Loại bỏ sắt bằng phương pháp thổi khí: 4

1.2.3 Loại bỏ sắt bằng phương pháp hóa chất 6

1.3 Kết quả 7

1.3.1 Đường chuẩn sắt 7

1.3.2 Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu- Phương pháp sục khí 7

1.3.3 Xác định thời gian tối ưu 11

1.3.4 Thí nghiệm 3: Xác định khả năng khử sắt với hàm lượng sắt cao 13

1.3.5 Thí nghiệm 4: Loại bỏ sắt bằng phương pháp hóa chất 14

1.4 Trả lời câu hỏi 16

BÀI THỰC HÀNH SỐ 2: HẤP PHỤ BẰNG THAN HOẠT TÍNH 18

2.1 Giới thiệu chung 18

2.2 Thực hành 20

2.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định quan hệ nồng độ màu và độ hấp thu 20

2.2.2 Quá trình hấp phụ theo mẻ: 21

ĐA BẬC 22

2.2.3 Thí nghiệm 3: Hấp phụ dạng cột 22

2.3 Kết quả 23

2.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định quan hệ nồng độ màu và độ hấp thu 23

2.3.2 Thí nghiệm 2: Quá trình hấp phụ theo mẻ: 24

ĐƠN BẬC 24

ĐA BẬC 26

Đồ thị Phương trình Langmuir: 27

Đồ thị Phương trình Freundlich: 29

2.3.3: Thí nghiệm 3: Hấp phụ dạng cột 30

2.4 Trả lời câu hỏi: 32

BÀI THỰC HÀNH SỐ 3: KHỬ CỨNG 37

3.1 Giới thiệu chung 37

3.2 Thực hành 41

3.2.1 Thí nghiệm 1:Loại bỏ độ cứng bằng hóa chất theo mẻ 41

3.2.2 Thí nghiệm 2: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo mẻ 42

3.2.3 Thí nghiệm 3: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo thời gian 42

3.2.4 Thí nghiệm 4: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo cột 42

3.3 Kết quả 43

3.3.1 Thí nghiệm 1:Loại bỏ độ cứng bằng hóa chất theo mẻ 43

3.3.2 Thí nghiệm 2: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo mẻ 44

3.3.3 Thí nghiệm 3: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo thời gian 45

3.3.4 Thí nghiệm 4: Sử dụng nhựa cationit để làm mềm nước theo cột 45

3.4 Trả lời câu hỏi 46

BÀI THỰC HÀNH SỐ 4 49

4.1 Giới thiệu chung 49

4.2 Thực hành 50

4.2.1 Thí nghiệm 1:Xác định pH tối ưu 50

4.2.2 Thí nghiệm 2:Xác định liều lượng phèn tối ưu 51

4.2.3 Thí nghiệm 3:Vận hành mô hình cột lắng 52

4.3 Kết quả 53

4.3.1 Thí nghiệm 1:Xác định pH tối ưu 53

4.3.2 Thí nghiệm 2:Xác định liều lượng phèn tối ưu 54

4.3.3 Thí nghiệm 3:Vận hành mô hình cột lắng 55

4.4 Trả lời câu hỏi 59

BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: KHỬ SẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM THOÁNG VÀ HÓA CHẤT

1.1 Giới thiệu chung

• Trong nước thiên nhiên, kể cả nước mặt và nước ngầm điều có chứa sắt Hàm lượng sắt và dạng tồn tại của chúng tuỳ thuộc vào từng loại nguồn nước, điều kiện môi trường, nguồn gốc tạo thành

tan, ở dạng keo hay huyền phù, hoặc ở dạng hợp chất hữu cơ phức tạp ít tan

• Trong nước ngầm, do có pH thấp, DO thấp hoặc hầu như không có, sắt tồn tại ở dạng ion Sắt có hoá trị 2 là thành phần của các muối tan như Fe(HCO3)2, FeSO4 Hàm lượng sắt có trong các nguồn nước ngầm thường cao và phân bố không đều trong các lớp trầm tích dưới sâu

Hiện nay, có nhiều phương pháp khử sắt của nước ngầm, có thể chia làm ba nhóm chính như sau:

- Phương pháp làm thoáng: làm thoáng tự nhiên, làm thoáng cưỡng bức, dàn lọc

- Phương pháp dùng hóa chất: vôi; chất oxi hóa mạnh KMnO4, Cl2, O3,…

- Phương pháp khử sắt khác: keo tụ, UF, trao đổi ion,…

a Phương pháp khử sắt bằng làm thoáng: là làm giàu oxy cho nước, tạo điều

chất ít tan Fe(OH)3 rồi dùng bể lắng/lọc để giữ lại

ly như sau:

Trong nước có oxy hòa tan:

Như vậy, quá trình chuyển hoá Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như pH, O2, hàm lượng sắt của nước ngầm, CO2, độ kiềm, nhiệt độ, thời gian phản ứng

việc loại bỏ các bông cặn ra khỏi nước được thực hiện ở bể lắng/lọc theo cơ chế giữ cặn cơ học

b Phương pháp dùng hóa chất

Khử sắt bằng các chất oxi hóa mạnh: Các chất oxi hóa mạnh thường sử

dụng để khử sắt là Cl2, KMnO4, O3, … Khi cho các chất oxi hóa mạnh vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

So sánh với phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxi hóa phản ứng xảy ra nhanh hơn, pH môi trường thấp hơn (pH<6) Nếu trong nước có tồn tại các hợp chất như: H2S, NH3 thì chúng sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình khử sắt

Khử sắt bằng vôi: Phương pháp khử sắt bằng vôi thường kết hợp với quá trình làm

ổn định nước hoặc làm mềm nước Khi cho vôi vào nước, quá trình khử sắt xảy ra theo 2 trường hợp:

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → Fe(OH)3 + 4Ca(HCO3)2 (6)

Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 + H2O (7)

1.2 Thực hành

▪ Pha mẫu sắt

Đường chuẩn : Từ dung dịch lưu trữ sắt 200ppm về 0-2ppm dùng công thức C1V1=C2V2

Thí nghiệm 1&2: Pha từ dung dịch lưu trữ sắt 300 ppm về 10ppm

Thí nghiệm 3&4: Pha từ dung dịch lưu trữ sắt 300ppm về 30ppm

1.2.2 Thí nghiệm 1: Loại bỏ sắt bằng phương pháp thổi khí:

300ppm vào 4833.33mL nước máy thành 5L có nồng độ 10ppm)

Sau khi có lượng thể tích NaOH tương ứng với mỗi pH, ta làm như sau:

Tiếp tục thêm NaOH, khuấy và đo pH cho đến khi pH=6,7,8 Ghi thể tích

NaOH tương ứngCho đến khi pH trong khoảng 5 Ghi lại thể tích NaOH

Thêm vài giọt NaOH, khuấy Bỏ đầu dò vào(Khuấy rồi mới bỏ đầu dò vào)

10ppm V’NaOH, t’ pH, thời gian tối ưu

ưu 30ppm

Đo lại pH tối

ưu sau khi thêm V’’,t’’

1.2.2.2 Xác định thời gian tối ưu

Pha dung dịch lưu trữ sắt 300 ppm sang nồng độ khoảng 10 ppm (33.33 mL 300ppm định mức lên 1L trở thành cốc 1L có nồng độ 10ppm)

1.2.2.3 Xác định khả năng khử sắt với hàm lượng sắt cao

1.2.3 Loại bỏ sắt bằng phương pháp hóa chất

mẫu nước chứa sắt có nồng độ 30ppm

chỉnh về pH tối ưu ~ thí nghiệm 1

khi chỉnh pH) và tiến hành tiếp như sau:

Hình 1.1: Đồ thị thể hiện mối tương quan giữa độ hấp thu và nồng độ Fe

1.3.2 Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu- Phương pháp sục khí

0 0.1

Hình 1.2 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ Fe(II) và hiệu suất xử lý ở từng pH khác nhau

Nhận xét: Trước khi thêm NaOH để chỉnh pH nồng độ TFe dao động từ 8.959 đến

12.172 mg/l TFe ( tương đương với 10ppm sắt chúng ta đã tính toán để pha ra).Sai

Fe2+ ban đầu ta có thể thấy chúng khác nhau tức là sắt tồn tại trong đó nhiều Fe2+

biểu đồ trên cho thấy nồng độ tăng giảm không đều Nguyên nhân là do người thao

thành Fe(OH)3 và lắng xuống đáy cốc

Hình 1.3:Biểu đồ thể hiện mối quan hệ TFe và hiệu suất xử lý ở từng pH khác nhau

Nhận xét: Trước khi thêm NaOH ta thấy TFe dao động trong khoảng 10ppm(lớn

hơn, bé hơn 10ppm do sai số người pha mẫu)

biểu đồ trên cho thấy nồng độ tăng giảm không đều Nguyên nhân là do người thao tác khi thêm hóa chất vào chỉnh pH,hóa chất xác định TFe bị sai số

Sau sục khí ta thấy TFe đã giảm đi rất nhiều do oxi hóa với O2 và tạo kết tủa tạo thành Fe(OH)3 và lắng xuống đáy cốc

60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00

Hình 1.4 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ Fe 3+ và hiệu suất xử lý ở từng pH khác nhau

Nhận xét: Trước khi thêm NaOH ta thấy Fe3+ tăng vì TFe = Fe2+ + Fe3+ mà Fe2+

và tạo kết tủa tạo thành Fe(OH)3 và lắng xuống đáy cốc, nhưng giảm không đều do thao tác người thí nghiệm

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

▪ Chọn pH tối ưu= 6

Nhận xét:

▪ pH ảnh hưởng đến hiệu suất xử lí khử sắt trong nước Với nồng độ sắt vào là

Giải thích:

xảy ra theo chiều thuận-> sinh ra nhiều kết tủa Fe(OH)3-> Sắt (II) giảm do kết tủa

lắng

Sau khi tiến hành sục khí thì lượng sắt tổng và sắt(II) đã giảm đi rất nhiều do

oxi hóa với O2 và tạo kết tủa tạo thành Fe(OH)3 và lắng xuống đáy cốc

▪ Ta có thể thấy tại pH=6 hiệu suất đã lên đến 89%(đối với Fe(II)) và 61% đối

với Fe(III) nếu thêm hóa chất để nâng pH thì hiệu suất tăng lên đến 99%

nhưng nếu muốn thêm lên 99% ta phải thêm hóa chất nâng pH và vì mẫu

nước của ta sau xử lí cũng đã xử lí TFe đến 2.275mg/l (lượng TFe này không

ảnh hưởng nhiều đến nguồn nước)

1.3.3 Xác định thời gian tối ưu

Độ hấp thu A Ban đầu Thêm

NaOH 5' 10' 15' 20' 25' 30' V=1L,VNaOH=7.4mL, pH đầu vào= 6

Fe2+ 0.079 0.052 0.069 0.055 0.043 0.041 0.039 0.031 TFe 0.132 0.129 0.112 0.089 0.066 0.052 0.043 0.033

pH=6.1 pH=6.7 pH=5.9 pH=5.9 pH=5.5 pH=5.2 pH=5.2 Nồng độ Fe(II) 2.66 1.50 2.23 1.63 1.12 1.03 0.95 0.60 Nồng độ TFe 4.93 4.80 4.07 3.09 2.10 1.50 1.12 0.69 Nồng độ

Fe(III) 2.27 3.30 1.84 1.46 0.99 0.47 0.17 0.09

xử lí Fe(II), Sắt(III) giảm nhưng ở thí nghiệm này TFe tăng

Giải thích: Vì như ở trên đã chứng minh dựa vào phương trình (2) ,pH càng tăng

o Nguyên nhân

• Có thể do chưa lắng hết xuống mà ta đã đo độ hấp thu gây ra sai số

• Do sai số khi lấy hóa chất

Sau khi tiến hành sục khí thì lượng Fe(II) và TFe giảm dần theo thời gian do tạo kết tủa và lắng xuống đáy cốc Nhìn chung sau các mốc thời gian sục khí thì

0 20 40 60 80 100 120

lượng Fe(II) và TFe giảm mạnh nhưng bắt đầu từ 20p thì lượng Fe(II) và TFe giảm ít mà còn tốn thời gian hơn Như vậy ta chọn mốc thời gian tối ưu cho quá trình sục khí là 20p

1.3.4 Thí nghiệm 3: Xác định khả năng khử sắt với hàm lượng sắt cao

Phương trình đường chuẩn: y = 0.2334x + 0.0169; Hệ số pha loãng:25/1=25 lần

(nồng độ sắt thấp10 ppm) đạt cao hơn so với TN3 (nồng độ sắt cao 30ppm) Do khi

có nồng độ sắt cao thì cần thời gian sục khí lâu hơn để cung cấp oxy làm thoáng khử sắt, từ đó hiệu quả cũng đạt cao hơn

1.3.5 Thí nghiệm 4: Loại bỏ sắt bằng phương pháp hóa chất

VNaOH 8.3mL-6.3 8.2mL-6.3 8mL-6.5 7.9mL-6.1 TFe ban đầu 8.473 7.509 7.723 7.294 Fe3+ ban đầu 4.284 4.713 5.570 3.320

Fe2+ thêm NaOH 1.296 0.975 0.225 1.832

TFe thêm NaOH 7.937 4.188 6.009 4.724

Fe2+ sau khuấy 1.189 0.546 0.439 0.225 TFe sau khuấy 3.867 2.903 1.296 0.439 Fe3+ sau khuấy 2.678 2.356 0.857 0.214

Hình 1.7: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ sắt trước và sau xử lí của Fe2+, Fe3+ so

với lượng KMnO 4 thêm vào

2.5mL KMnO4 5mL KMnO4 7.5mL KMnO4 10mL KMnO4

Nhận xét:

vừa được tạo thành sẽ là nhân tố xúc tác cho quá trình khử theo phương trình

- Do đó khi tăng nồng độ hóa chất KMnO4 thì hiệu quả xử lí TFe ,Fe(II) tăng, tuy nhiên khi tăng hàm lượng KMnO4 từ 2.5 mL lên 7.5mL thì hiệu quả xử lí tăng lên đáng kể, còn từ 7.5 mL trở lên thì hiệu quả tăng chậm, nên chọn VKMnO4= 7.5mL là tối ưu (Hiệu xuất xử lí cao, tiết kiệm hóa chất)

2.5mL KMnO4 5mL KMnO4 7.5mL KMnO4 10mL KMnO4

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa lượng KMnO4 thêm vào và hiệu

suất xử lí

Fe2+ Fe3+

Hình 1.9: So sánh hai phương pháp làm thoáng cưỡng bức và hóa chất 30ppm

Nhận xét

Nhìn vào biểu đồ so sánh hiệu quả xử lí Fe của phương pháp làm thoáng và sử dụng hóa chất ta thấy xử lí sắt bằng phương pháp hóa chất có hiệu quả cao hơn phương pháp làm thoáng vì do khi có nồng độ sắt cao thì cần thời gian sục khí lâu hơn để cung cấp oxy làm thoáng khử sắt, vì vậy nếu muốn xử lí sắt có nồng độ cao

ta nên sử dụng phương pháp xử lí bằng hóa chất

1.4 Trả lời câu hỏi

Câu 1: Nêu các dạng tồn tại của sắt trong nước ngầm và nước mặt?

Trong nước ngầm: sắt thường tồn tại ở dạng ion sắt hai và hòa tan trong nước Trong nước mặt: sắt(II) tiếp xúc với không khí chuyển hóa thành sắt(III), kết tủa dưới dạng hydroxit Trong trường hợp nguồn nước có nhiều chất hữu cơ, sắt có thể tồn tại ở dạng keo (phức hữu cơ) rất khó xử lý

Câu 2: Nêu nguyên tắc của các phương pháp xử lý sắt:

Có 2 phương pháp xử lý sắt cơ bản: khử sắt bằng phương pháp làm thoáng và khử sắt bằng hóa chất

- Bản chất của phương pháp khử sắt bằng làm thoáng: làm giàu oxy cho nước,

thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 rồi dùng bể lắng/lọc để giữ lại

- Bản chất của phương pháp khử sắt bằng hóa chất:

Bản chất là chuyển hóa sắt hòa tan trong nước về dạng tủa (Fe(OH)3 hoặc FeCO3), dễ dàng lắng lại trong bể lắng và bị loại bỏ hoàn toàn trong bể lọc

hợp chất ít tan Fe(OH)3 rồi dùng bể lắng/lọc để giữ lại

Câu 3: Các phương pháp xác định sắt

• Để xác định sắt trước hết phải lập đường chuẩn, có được phương trình đường chuẩn sau đó đi đo độ hấp thu A của các mẫu sắt đã phân tích và thế vào phương trình đường chuẩn để suy ra C, tiếp theo là nhân với hệ số pha loãng để được nồng độ Fe có đơn vị là mg/L

BÀI THỰC HÀNH SỐ 2: HẤP PHỤ BẰNG THAN HOẠT TÍNH

2.1 Giới thiệu chung

Hấp phụ là quá trình hút khí (hơi) hoặc lỏng trên bề mặt vật liệu xốp nhờ các lực

bề mặt Các vật liệu xốp được gọi là chất hấp thụ, chất khí (hơi) hoặc một chất tan nào đó trong dung dịch có khả năng được làm giàu trên bề mặt chất hấp phụ gọi là hấp phụ Chất bị hấp phụ khi đã được “gắn” và bề mặt vật liệu xốp gọi là chất đã bị hấp phụ

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

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

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:

b Phương trình Langmuir

Dung dịch và chất hấp phụ được khuấy trộn trong thời gian thích hợp 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

q: dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g)

qm : Là dung lượng hấp phụ cực đại ứng với trường hợp tất cả các tâm trên bề mặt chất hấp phụ đã bị chiếm (mg/g)

kL : Hằng số hấp phụ Langmuir ( L/mg)

logC cb = lgK + n*logq

q:Đại lượng hấp phụ, g chất ô 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

Ccb: Nồng độ chất ô nhiễm sau hấp phụ, g chất ô nhiễm/l nước

M: Lượng chất hấp phụ, g;

Hệ số phân phối ô nhiễm trong các pha k = q/Cc

d Quá trình hấp phụ dạng cột

Nước cần được xử lý được bơm liên tục qua cột để loại bỏ chất ô nhiễm

Thời gian tiếp xúc (EBCT): là thời gian mà nước chảy qua cột rỗng

Trong đó:

2.2 Thực hành

2.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định quan hệ nồng độ màu và độ hấp thu

Cho 0.1g thuốc nhuộm vào 8l nước ,lắc đều-> Mẫu nước mẫu phẩm màu methyl blue có nồng độ 12.5ppm

ECBT = V /Q=Lbed /(Q/A)

• Quét bước sóng bằng máy UV-Vis

• Khảo sát bước sóng của phẩm màu:

Ta có mẫu có độ màu 12.5 ppm, sau đó pha loãng thành các dung dịch có nồng độ 2,4,6,8,10ppm

Dựng đường thẳng mối quan hệ giữa nồng độ(C) phẩm màu và độ hấp thu(A) Xác định tuyến tính của C theo A

2.2.2 Quá trình hấp phụ theo mẻ:

Lấy mẫu nước phẩm màu methyl blue có nồng độ 12.5ppm Đo độ hấp thu ban đầu

ĐƠN BẬC

• Cách chỉnh lưu lượng của cột hấp phụ:

Sử dụng ống đong đo lượng thể tích nước đầu ra của cột trong một khoảng thời gian Đối với Q = 0.5L/h, Vnước =8.33ml trong 1 phút, Q = 1L/h, Vnước =16,67ml trong 1 phút.Tiến hành rửa than hạt nhiều lần, cho than vào cột hấp phụ với chiều cao tương ứng H=15cm Chuẩn bị 2 cột hấp phụ than hạt

2.3 Kết quả

2.3.1 Thí nghiệm 1: Xác định quan hệ nồng độ màu và độ hấp thu

Sau khi quét bước sóng ta xác định được 𝝀 = 𝟔𝟏𝟑𝒏𝒎

Cho mẫu nước trong bình vào đầy cột than (không để có bọt khí trong cột).

Nước chảy liên tục qua cột theo lưu lượng đã chỉnh.

Theo thời gian 5,10,15,30,60,90,120 phút lấy lần lượt mẫu nước theo từng khoảng thời gian ở mỗi cột hấp phụ tiến hành lọc qua giấy lọc và đo độ hấp thu

Nồng độ chất ô nhiễm C(mg/l) 0 2 4 6 8 10 Khối lượng màu (mg) 0 0.2

Thể tích nước mL

Độ hấp thu 0 0.05 0.1 0.157 0.196 0.242

Định mức 100mL

y = 0.0244x + 0.0024 R² = 0.9977

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

2.3.2 Thí nghiệm 2: Quá trình hấp phụ theo mẻ:

Hình 2.2: Đồ thị hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính theo thời gian

Nhận xét:

Mẫu nước ban đầu có nồng độ 12.5 ppm sau khi qua xử lý hấp phụ bằng than hoạt tính dạng bột thì nồng độ bắt đầu giảm do than đã hấp phụ đi độ đục, độ màu có trong nước Kết quả khi cho 4 lượng than 0.2g, 0.4g, 0.6g, 1g vào 4 cốc vào khuấy trong 120 phút làm cho độ đục, độ màu trong nước giảm đi, nước trong và có tính thẩm mỹ hơn

▪ Chọn thời gian tối ưu là 15 phút vì khoảng thời gian đầu từ 0-15 phút nồng

độ ở 4 cốc giảm tương đối mạnh, than ở đây hấp phụ tương đối rõ Từ 15-

120 phút nồng độ tiếp tục giảm ở mỗi cốc, ở 120 phút ta thấy nó vẫn còn xu hướng đang giảm, tức là than vẫn còn khả năng hấp phụ

▪ Từ biểu đồ hình 2.2 ta chọn được lượng than tối ưu là 0.6g để tiết kiệm

lượng than thêm vào nhưng vẫn đủ khả năng hấp phụ màu nâng cao khả năng xử lý nước ô nhiễm, và dễ dàng chia lượng đó thành ba để làm thí nghiệm đa bậc

ĐA BẬC

Khối lượng than mỗi lần thêm 0.2g; Thời gian tối ưu mỗi lần (phút) 5’

Phương trình đường chuẩn:y=0.0244x+0.0024

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Nhận xét: Kết quả cho thấy ở từng bậc khác nhau hiệu suất xử lý sẽ khác nhau

Nồng độ có xu hướng giảm sau mỗi bậc do than đã hấp phụ độ màu ở trong nước Hiệu suất tăng dần

Hình 2.4: So sánh khả năng hấp phụ thí nghiệm đơn bậc và đa bậc

Nhận xét: Ở đồ thị hình 2.4, hiệu suất xử lý của quá trình hấp phụ dạng mẻ theo

đơn bậc cao hơn đa bậc.Nhưng đáng lẽ ra hấp phụ đa bậc phải xử lí tốt hơn đơn bậc

vì đa bậc ta chia nhỏ khối lượng ra với cùng thời gian đơn bậc nhưng lượng than nhỏ sẽ từ từ hấp phụ dễ hơn và hiệu suất xử lí nó sẽ tốt hơn

Nguyên nhân: Do thao tác người thí nghiệm, cân than sai, khi khuấy vẫn còn than ở trên bề mặt, lọc nước chưa sạch,

Do tham số qmax=-1.6234 tính toán từ phương trình âm do:

Thời gian xác định ở từng khối lượng than là sai

Khi tiến hành thí nghiệm có thể do không lọc kĩ mẫu làm mẫu bị nhiễm than dẫn đến sai số hoặc thao tác thực hiện có vấn đề

y = 3.9296x - 0.616 R² = 0.9195

0 0.05

0.1 0.15

0.2 0.25

0.3 0.35

1/Ce

Phương trình Langmuir