Báo cáo thực tập Về xử lý nước

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 vòngphút. Mỗi cánh khuấy được đặt trong một beaker có chứa mẫu nước cần phân tích. 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% Dụng cụ Bộ Jartest Máy đo pH Cốc 1000ml Pipet 5ml, 10ml Đũa thủy tinh Hóa chất Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O HCl 0,1M và 0,01M NaOH 0,1M và 0,01M Tiến hành thí nghiệm 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 vòngphút. 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 Chỉnh về pH tối ưu Khuấy nhanh với vận tốc 100 150 vòngphút (khuấy trong vòng 1 phút) Khuấy chậm (với vận tốc 10, 20, 30vòngphút) Kết quả: V mẫu = 500ml pH tối ưu: 7,5 Cốc KL phèn (g) Thời gian khuấy (phút) Tốc độ khuấy (vòngphút) Độ đục 1 3,004 30 10 12 2 3,005 30 20 9,01 3 3,000 30 30 5,52 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 vòngphút. 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 = (m_2m_1)V.1000 = (1,020,948)50.1000 = 1440 (mgl)

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 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 = m2−m1

V 1000 = 0,999−0,94550 1000 = 1080 (mg/l)

 SVI = V bun.1000

MLSS = 73,5.10001080 = 68,06 (ml/g)

 Xác định COD:

COD = V2−V1

V N 8.1000(mg/l)

V mẫu = 2ml

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

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

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

- 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

khuấy (phút) Tốc độ khuấy (vòng/phút) Độ đục

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

+ Độ đục: 17,7 NTU

+ pH = 6,97

+ TSS

KL giấy ban đầu: 0,948g

KL giấy sau sấy: 1,02(g)

TSS = m2−m1

V 1000 = 1,02−0,94850 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 ống dẫn nước ra

3.2.2 Thiết bị

- Máy spectrophotometer

- Máy đo pH

- Tủ sấy

- 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

VEDTA chuẩn độ: 2ml

Độ cứng ( tính theo mg CaCO3/l) được tính theo công thức:

CCa2+ = V1 N

2 V .1000 100= 2.0,012.50 .1000.100 = 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

- 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

3.1 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

khuấy (phút) Độ truyền qua T Đại lượnghấp thụ:

a =

V ( D o −D)

m

Mẫu trắng: đo truyền qua T= 62,5

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

RẮN 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:

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:

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= số ngày số người tổngm = 3.35.2=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

a Độ ẩm, hàm lượng chất rắn bay hơi TVS

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

w= G1−G2

G1 ×100 (%)

Trong đó:

G1: khối lượng ban đầu của mẫu, kg

G1=m2−m1=31,734−29,354=2,38(g)

G2: khối lượng của mẫu sau khi sấy khô ở 105oC

G2=m3−m1=30,566−29,354=1,459(g)

Đĩa 2 : KL sau khi nung : 31,842g

Nhiệt trị: 17403 J/g

 Độ ẩm của mẫu chất thải rắn được xác định theo công thức:

w = G1−G2

G1 100 = 2,38−1,4591,459 .100 = 63,13 %

 Tổng hàm lượng chất rắn bay hơi được xác định theo công thức:

TVS = G2−G3

G2 100 = 1,459−0,3341,459 .100 = 77,11 % 2.2 Phân loại rác

Hợp phần

% trọng lượng Khoảng giá trị

(KGT) (kg)

Trung bình (%)

Khối lượng riêng của chất thải rắn: d = m V = 22.104 −3 = 181,81 (kg/m3)

V: thể tích xô (m3)

BÀI 6 LỌC XUÔI

1 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

2 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

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 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

 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