ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM
Bài thuyết trình : XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Giảng viên: Ths. Lâm Vĩnh Sơn
Lớp : 08CMT
Nhóm 8
Chuyên đ 8: ề Mô hình thí
nghi m trong x lý n c th iệ ử ướ ả
Thành viên th c hi n:ự ệ
- Nguy n Th Ng c Di pễ ị ọ ệ
- H Ng c Duy Phúồ ọ
- H Th Thu Thúy ồ ị
- Bùi Châu Kim Phúc
Nội dung thuyết trình
1. Thí nghiệm lọc khử sắt
2. Thí nghiệm lắng bông cặn
3. Thí nghiệm Jartest
4. Xử lý nước thải ô nhiễm phẩm nhuộm bằng phương
pháp hấp phụ trên than hoạt tính
5. Xác định hiệu suất xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
THÍ NGHIỆM KHỬ SẮT TRONG NƯỚC BẰNG
PHƯƠNG PHÁP LỌC
1. Mục đích
-
Nghiên cứu khả năng khử sắt khi làm thoáng
-
Nghiên cứu khả năng khử sắt khi dùng chất
oxy hóa mạnh
-
Nghiên cứu khả năng lọc sắt sau quá trình khử
sắt
2. Cơ sở lý thuyết
Các phương pháp khử sắt trong nước:
-
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
-
Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất
-
Khử sắt bằng phương pháp khác
2.1. Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
Bản chất: làm giàu oxy hòa tan cho nước cần
loại sắt để oxy hóa Fe2+ Fe3+ bằng oxy
4Fe2+ + O2 + 10H2O 4Fe(OH)3↓ +8H+
Tốc độ phản ứng oxy hóa tăng khi:
-
Nồng độ H+ giảm (pH tăng)
-
Nồng độ oxy hóa trong nước tăng
-
Độ kiềm lớn H+ sinh ra phản ứng với HCO3-
-
CO2 tạo thành được đuổi khỏi nước
-
Nhiệt độ tăng
-
Sự có mặt của chất xúc tác phù hợp
-
Không(ít) chất khử (H2S, NH3, chất hữu cơ…)
gây tiêu thụ bớt O2
-
Lượng oxy hòa tan cần thiết:
+Oxy hóa Fe2+ Fe3+: 1mg Fe2+ tiêu thụ 0.143mg O2
+Oxy hóa H2S hòa tan trong nước: 1mgH2S cần 0.47mgO2
+Oxy hóa các CHC và chất khử khác trong nước (tính theo
mgO2/l)
-
Hóa học nước thay đổi:
Oxy hóa Fe2+ Fe3+ : [CO2] ↑ 1.6mg CO2/mgFe2+
Độ kiềm tổng ↓ 0.036mđlg/l/mgFe2+
-
Đối tượng áp dụng:
+ Đối với dạng Fe2+ tự do (không liên kết với CHC)
+ Hàm lượng Fe2+ <30mg/l , H2S không quá lớn
2.2. Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất
2.2.1. Khử sắt bằng chất oxy hóa mạnh:
Các chất oxy hóa mạnh thường dùng: Cl2, KMnO4, O3…:
2Fe2+ + Cl2 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+
3Fe3+ + KMnO4 + 7H2O 3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+
Dùng chất oxy hóa mạnh phản ứng oxy hóa xảy ra mạnh 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.
2.2. Khử sắt bằng phương pháp dùng hóa chất
2.2.2. Khử sắt bằng vôi:
Thường kết hợp với các quá trình làm ổn định hoặc làm mềm
nước. Khi cho vôi vào nước:
4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 Fe(OH)3↓ +
4Ca(HCO3)2
Fe(OH)3 tạo thành dễ dàng lắng lại trong bể lắng và giữ lại hoàn
toàn trong bể lọc
Trong trường hợp Fe không có oxy hòa tan:
Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 FeCO3 + CaCO3 + H2O
Sắt được khử dưới dạng FeCO3 chứ không phải Fe(OH)3
2.3. Các phương pháp khử sắt khác
-
Khử sắt bằng trao đổi Cation
-
Khử sắt bằng điện phân
-
Khử sắt bằng phương pháp vi sinh
-
Khử sắt ngay trong lòng đất
3. Mô hình thí nghiệm
4. Các bước tiến hành
Bước 1: chuẩn bị
- Rửa sạch mô hình bằng nước máy
- Cân 2.7714 gam sắt II để pha thành 40l nước
nhiễm sắt nồng độ 10mg/l (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O
Bước 2: Lập đường chuẩn để xác định sắt
STT ống 1 2 3 4 5 6
D2 sắt chuẩn
(ml)
0 5 10 15 20 25
Nước cất(ml) 25 20 15 10 5 0
D2 đệm acetate 5ml mỗi ống
D2
Phenanthroline
2ml mỗi ống, lắc đều, đợi 10 phút
Đo độ hấp thu A của dung dịch ở bước sóng 510 nm
Nồng độ sắt
trong mỗi ống
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Phương trình
đường chuẩn
Y= 0.12004X, R2=0.9921
Phương trình đường chuẩn
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
f(x) = 0.06x - 0.01
R² = 1
Linear ()
Bước 3: lấy mẫu đã pha (M1) xác định sắt II
-
Mẫu thật: lấy 50ml mẫu M1 cho vào bình định
mức, thêm 5ml dung dịch đệm + 2ml dung dịch
Phenanthroline, đậy nút lắc đều đợi khoảng 10’
đo độ hấp thụ A tại bước sóng 510 nm.
-
Mẫu trắng: làm tương tự mẫu thật nhưng thay
50ml mẫu bằng 50ml nước cất (mẫu trắng).
Bước 4: Chạy mô hình
-
Giàn mưa:
+ Bật bơm 1 bơm nước lên giàn mưa
+ Chỉnh lưu lượng bằng van 3 sao cho Q = 2l/ph
+ Bơm hết 40l nước lên giàn mưa. Sau đó đi lấy
mẫu M2 ở khoang chứa đi xác định sắt II
-
Cột áp lực:
+ Đóng van 2,3,4, hai van lấy mẫu 8,9
+ Mở van 1, hai van đo áp 6,7
+ Bật bơm, bơm nước từ khoang chứa qua cột
lọc.
+ Chỉnh lưu lượng bằng van 5 sao cho Q = 3l/p
+ Sau 4 – 5 phút lấy mẫu tại van 9 được mẫu là
M3 – xác định sắt II.
Kết quả:
-
Độ hấp thu mẫu M1 = 0.27 => Nồng độ M1 =
0.324g/l
-
Độ hấp thu mẫu M2 = 0.085 => Nồng độ M2 =
0.102g/l
-
Độ hấp thu mẫu M3= 0.013 => Nồng độ M4 =
0.016
Vậy Hiệu suất xử lý Fe2+ sau khi qua giàn mưa
là : 68.5%
Hiệu suất xử lý Fe2+ sau khi qua cột lọc là:
84.3%