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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 1: An tồn phịng thí nghiệm, cách tính tốn pha hóa chất Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Mục đích giúp sinh viên nắm quy định để đảm bảo an tồn phịng thí nghiệm cách tính tốn pha hóa chất phịng thí nghiệm, đảm bảo quy trình an tồn phịng chống cháy nổ II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT – NV cần đào tạo hướng dẫn KT cấp cứu KT sử dụng thiết bị ATLĐ, phổ cập cho cá nhân, khơng phân biệt trình độ học vấn, thâm niên công tác, chức vụ – NV phải hồn thành cơng việc cách xác, ngăn nắp, khơng để sai sót – Chỉ bắt đầu cơng việc nắm tất bước cơng việc, cịn chưa rõ điều cần hỏi lại phụ trách – Khi tiến hành phương pháp tổng hợp mô tả tài liệu, cần tiến hành thí nghiệm với lượng chất quy định điều kiện tài liệu – Các thùng chứa thuốc thử hóa chất PTN dán nhãn có ghi đầy đủ tên hợp chất, cơng thức hóa học ký hiệu về an tồn III MƠ TẢ THÍ NGHIỆM – Tuyệt đối khơng để mũi ngửi trực tiếp hóa chất thể khí, gây nguy hiểm cho đường hơ hấp, sức khỏe, chí tính mạng – Đeo găng tay, mắt kính, mặt nạ, áo bổ hộ làm việc – Cho từ từ axit vào lượng nước lớn pha chế – Thao tác với axit phải thực tủ hút, nơi thông gió – Bảo quản chai thủy tinh có thành dày, có nút nhám – Tn thủ trình tự thao tác – Cải thiện điều chỉnh điều kiện khơng an tồn sớm tốt – Xem hóa chất khơng nhãn độc hại nhận dạng hoặc tiêu hủy – Loại bỏ hóa chất biến màu hoặc hạn – Hóa chất trước dùng phải đọc kỹ nhãn hiệu – Dùng xong phải trả lại chỗ cũ – Dụng cụ dùng xong phải rửa – Hút mẫu pipet hay bóp cao su, khơng hút miệng – Các lọ hóa chất sau mở lấy hóa chất phải đóng nắp – Khi đun sơi phải cho đá bọt, mảnh thủy tinh hoặc bi thủy tinh – Khi sang chai phải dùng phễu (khi rót nhớ tay cầm chai rót chai để bàn tuyệt đối không cầm tay) – Không hút axit hay bazơ pipet khơng có bầu an tồn – Khơng hút pipet cịn axit hay bazơ chai – Dụng cụ sử dụng cho axit đậm đặc phải tráng với nước nhiều lần – Phịng thương tích, chống cháy nổ – Tránh để bắn hay trào thao tác – Tránh dùng dụng cụ rạn nứt – Khi làm việc với chất dễ cháy tuyệt đối không dùng lửa – Khi mở khóa vịi đốt, phải châm lửa ngay, tránh đốt tràn lan khắp phòng – Khi khơng dùng đốt, khóa thật kín đốt – Phải đóng cửa hotte để tránh độc lan phịng – Phải mở lỗ thơng hơi, hoặc quạt hút gió để đưa độc khỏi – Thực pha chế theo nguyên tắc IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM – Nâng cao kiến thức, ý thức về an toàn – Nhận biết tác hại, biết qui tắc qui trình thực – Xây dựng biện pháp an toàn V NHẬN XÉT Qua học về An tồn phịng thí nghiệm, cách tính tốn pha hóa chất, em nâng cao kiến thức về an toàn kỹ thuật pha chế hóa chất phịng thí nghiệm 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 Mơ 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 nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Than hoạt tính chất hấp phụ sử dụng xử lý nước, nước thải để loại màu, chất độc lượng nhỏ…Bài thí nghiệm giúp sinh viên thực hành làm quen với vấn đề XLNT phương pháp hấp phụ đánh giá hoạt tính hấp phụ than hoạt tính qua khả hấp phụ màu dung dịch xanh metylen Từ kết thí nghiệm, tính tốn thơng số q trình hấp phụ II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Phương pháp hấp thụ dùng để loại bỏ hết chất màu vào nước mà phương pháp xử lý sinh học phương pháp khác không loại bỏ với hàm lượng nhỏ Thông thường hợp chất hồ tan có độc tính cao hoặc chất có mùi vị màu khó chịu Các chất hấp thụ thường dung : than hoạt tính, đất sét hoặc silicagel, keo nhôm, số chất tổng hợp hoặc chất thải sản xuất xi mạ sắt,… Trong số này, than hoạt tính dung phổ biến Các chất hữu kim loại nặng chất màu dễ bị than hấp thụ Lượng chất hấp thụ tuỳ thuộc vào khả hấp thụ chất hàm lượng chất bẩn nước thải Các chất hữu bị hấp thụ: phenol, allcyllbenzen, sunfonicacid, thuốcnhuộm, hợp chất thơm Sử dụng phương pháp hấp thụ hấp thụ đến 58–95% chất hữu màu Ngoài ra, để loại kim loại nặng, chất hữu cơ, vô độc hại người ta cịn dùng than bùn để hấp thụ ni bèo tẩy mặt hồ III MƠ TẢ THÍ NGHIỆM Tiến hành xây dựng đường chuẩn xanh metylen Xác định khả hấp phụ liều hấp phụ khác HĨA CHẤT – VẬT LIỆU - Than hoạt tính - Dung dịch xanh metylen 75mg/l: cân xác 0,075g xanh metylenhòa tan nước cất định mức đến 1L DỤNG CỤ - THIẾT BỊ Bình tam giác 250ml Ống nghiệm 20ml Phễu lọc, giấy lọc Cân điện tử Spectrophotometer (đo bước sóng 724nm) IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Xây dựng đường chuẩn xanh metylen - Pha dãy dung dịch chuẩn xanh metylen có nồng độ – 75mg/l từ dung dịch 75mg/l vào ống nghiệm theo bảng sau: Số thứ tự ống nghiệm Nồng độ dd.chuẩn (mg/l) Thể tích dd.xanh metylen 75 (mg/l) Thể tích nước cất, ml 15 20 30 10 15 45 15 10 60 20 5 75 25 - Đo độ hấp thụ quang dung dịch chuẩn bước sóng 724nm Xây dựng phương trình đường chuẩn (phụ thuộc độ hấp thụ quang theo nồng độ) Xác định khả hấp phụ liều hấp phụ khác - Lấy vào bình tam giác bình 50ml dd xanh metylen 75mg/l Thêm lượng cân than hoạt tính khác vào bình theo bảng sau: Bình số Lượng than hoạt tính (mc), g Liều hấp phụ tương ứng, mg/l - 0 25 0,02 0,04 0,08 0,10 0,15 - Cơng thức tính liều hấp phụ tương ứng bình tam giác (mg/L): mc *103 (trong 50: 50*10 thể tích (mL) dd xanh metylen cho vào bình tam giác) Đậy nút bình, lắc đều bình liên tục 60 phút - Lọc mẫu qua giấy lọc, thu dịch lọc đo độ hấp thụ quang bước sóng 724nm - Tính nồng độ xanh metylen cịn lại (nồng độ cân bằng) bình theo đường chuẩn xây dựng Tính tốn Từ số liệu thí nghiệm có được, tính tốn: a Hiệu suất xử lý màu bình thí nghiệm: Ce E(%) = Co x 100 (1) Co b Hoạt tính hấp phụ than bình thí nghiệm Co Ce AC = 0,05 x (2) m c Co: nồng độ xanh metylen ban đầu 75 Trong đó: mg/l Ce: Nồng độ xanh metylen sau hấp phụ, mg/l mc: Khối lượng than cho vào, mg 0,05 thể tích nước nhiễm thiết bị hấp phụ, L (50 mL = 0,05 L) c Các hệ số phương trình hấp phụ Freundlich Cách tính sau: + Tuyến tính hóa phương trình Freundlich được: x ln( Trong đó: ) = ln Ce ln K f mc n x: lượng chất bị hấp phụ, mg mc: lượng chất hấp phụ, mgx/mc = AC: hoạt tính hấp phụ n, Kf : hệ số thực nghiệm + từ dãy số liệu thí nghiệm, xây dựng đường tuyến tính : ln( x ) a * ln Ce b mc + tính số n Kf từ hệ số góc a đoạn cắt trục tung b V NHẬN XÉT Qua học về Xử lý nước thải ô nhiễm màu phương pháp hấp thụ, em nâng cao kiến thức về việc xử lý nước thải phương pháp hấp thụ 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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 4: MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM JARTEST Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học môi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Q trình keo tụ ứng dụng rộng rãi xử lý nước nước thải, đặc biệt để làm nước Rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiệu keo tụ Để tìm điều kiện tối ưu để xử lý nước keo tụ, thiết kế thiết bị hoặc điều chỉnh vận hành, trước tiên tiến hành thí nghiệm mẫu PTN thiết bị Jartest Bài thực hành giúp sinh viên làm quen với thí nghiệm xác định thơng số cho q trình keo tụ (JAR TETS) Trong giới hạn xác định liều keo tụ pH thích hợp cho q trình keo tụ   II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong nguồn nước, phần hạt thường tồn dạng hạt keo mịn phân tán, kích thước hạt thường dao động khoảng 0,1 đến 10 mm Các hạt không không lắng, tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt thể tích chúng lớn nên tượng hoá học bề mặt trở nên quan trọng Theo nguyên tắc, hạt nhỏ nước có khuynh hướng keo tụ lực hút VanderWaals hạt Lực dẫn đến dính kết hạt khoảng cách chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy chuyển động Brown tác động xáo trộn Tuy nhiên, trường hợp phân tán keo, hạt trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện bề mặt hạt mang điện tích, điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ hấp thụ có chọn lọc ion dung dịch hoặc ion hố nhóm hoạt hố Trạng thái lơ lửng hạt keo bền hoá nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền hạt keo cần trung hồ điện tích bề mặt chúng, q trình gọi trình keo tụ Các hạt keo bị trung hồ điện tích liên kết với hạt keo khác tạo thành cặn có kích thước lớn hơn, nặng lắng xuống, trình gọi trình tạo bơng Q trình thuỷ phân chất keo tụ tạo thành cặn xảy theo giai đoạn sau : Me3+ + HOH = Me(OH)2+ + H+ Me(OH)2+ + HOH = Me(OH)+ + 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 muối sắt 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 Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, Sắt Sunphat FeSO4.7H2O, Fe2(SO4)3.7H2 III MƠ TẢ THÍ NGHIỆM HĨA CHẤT – VẬT LIỆU - Dung dịch chất keo tụ: dung dịch Al2(SO4)3 10,0g/l: hòa tan 19,5g Al2(SO4)3.18H2O định mức đến 1L nước cất Mẫu nước đục: huyền phù đất sét nước Dung dịch NaOH 0,25N: hòa tan 5g NaOH 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 cốc thủy tinh 1L (hình vẽ) - Pipet - Máy đo pH - Máy đo độ đục - Ống đong 5 Hộp số điều khiển Cánh khuấy Tuabin cánh khuấy Cốc thủy tinh 1000mL Bệ đỡ IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Khảo sát ảnh hưởng liều keo tụ lên trình keo tụ - Khuấy đều mẫu, đo pH độ đục ban đầu Dùng ống đong lấy mẫu vào cốc, cốc 0,75L mẫu Dùng pipet, cho dung dịch chất keo tụ vào cốc chứa mẫu theo bảng sau: Cốc số mL dd Al2(SO4)3 10,0g/L Liều keo tụ (mg/L) 3,0 10 3,5 20 4,0 30 4,5 40 5,0 50 5.5 60 - Cơng thức tính liều keo tụ tương ứng cốc (mg/L): Vddkeotu,10 g / L *10g / L *103 (trong 750mL 750: thể tích (mL) mẫu cho vào bình, nồng độ dd keo tụ 10g/L) Khuấy nhanh 150 rpm phút - Giảm tốc độ khuấy xuống cịn 80 rpm trì vịng 15 phút - Dừng khuấy, theo dõi q trình lắng cặn cốc, ghi thời gian lắng hoàn toàn cốc Sau 15-30 phút, gạn phần nước lắng đo độ đục Ghi kết đo độ đục nước lắng từ cốc - - Khảo sát ảnh hưởng pH lên trình keo tụ - Khuấy trộn đều mẫu, đo pH độ đục ban đầu Dùng ống đong lấy mẫu vào cốc, cốc lấy 0,75 L mẫu Dùng dung dịch H2SO4 1,25N, NaOH 0,25N điều chỉnh pH cốc: cốc – pH 5, cốc – pH 6, cốc – pH 7, cốc – pH 8, cốc – pH 9, cốc – pH 10 Dùng pipet, cho dung dịch chất keo tụ vào cốc với liều keo tụ cho hiệu tốt phần Tiến hành khuấy nhanh 150rpm phút khuấy chậm 80 rpm vịng 15 phút Dừng khuấy, theo dõi q trình lắng cặn cốc, ghi thời gian lắng hoàn toàn cốc Sau 15-30 phút, gạn phần nước lắng đo độ đục Ghi kết đo độ đục nước lắng từ cốc Tính tốn - Vẽ đồ thị biểu diễn thay đổi độ đục theo liều keo tụ ( bao gồm độ đục mẫu ban đầu ứng với liều keo tụ 30mg/l) - Biểu diễn đồ thị thay đổi độ đục theo pH (bao gồm độ đục mẫu ban đầu ứng với pH mẫu) V NHẬN XÉT - Kết thí nghiệm 1: ảnh hưởng liều keo tụ lên trình keo tụ sau 15-20 phút chất lơ lửng lắng đọng hết Liều hiệu 30mg/l Kết thí nghiệm 2: ảnh hưởng độ pH lên trình keo tụ thay đổi theo độ pH Độ pH hiệu 7-8 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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 5: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC BẰNG QUÁ TRÌNH KEO TỤ - TẠO BƠNG Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường - ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Bài thực hành bước sau số (thí nghiệm Jartest) để đánh giá hiệu xử lý SS, COD nước thải phương pháp keo tụ - tạo Dựa pH liều keo tụ tối ưu xác định thí nghiệm số để tính tốn, điều chỉnh tốc độ bơm nước thải bơm hóa chất đầu vào cho đạt liều keo tụ tối ưu xác định Trên sở đó, thực hành giúp hiểu ngun tắc tính tốn, vận hành mơ hình keo tụ - tạo bơng & đánh giá hiệu xử lý mơ hình II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Keo tụ tạo bơng quy trình xử lý nước cấp nước thải, quy trình sử dụng hóa chất để tách chất ổ nhiễm nước thành bùn sau lắng xuống Trong số trường hợp nước có chứa nhiều : Chất rắng lơ lửng, hạt keo, chất hữu cơ, tảo, vi khuẩn, vi sinh vật Thì cần đến q trình xử lý có keo tụ tạo bơng Q trình keo tụ tạo bơng công nghệ loại bỏ chất ô nhiễm nhờ q trình làm giảm điện tích Zeta bề mặt hạt keo nước Các hóa chất thường dùng keo tụ tạo bơng ion kim loại hóa trị III Aluminium chloride, Ferrous chloride, PAC,… PAC dùng rộng rãi hiệu suất cao dễ lưu trữ, sử dụng III MÔ TẢ THÍ NGHIỆM - HĨA CHẤT – VẬT LIỆU Dung dịch chất keo tụ: dung dịch Al2(SO4)3 (g/l): nồng độ pha tùy thuộc vào liều keo tụ tối ưu xác định số (thường nằm khoảng nồng độ từ 2-10g/L) Mẫu nước đục: huyền phù đất sét nước - Dung dịch NaOH 0,25N: hòa tan 5g NaOH 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 - - Mơ hình keo tụ-tạo 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 9 88 10 1.Bể chứa nước thải vào 2.Thùng chứa hóa chất Hộp điều khiển tốc độ thời gian khuấy Bể khuấy nhanh (bể phản ứng) Bể khuấy chậm (bể tạo bông) Bể lắng Bể chứa nước sau xử lý Bơm nước thải vào Bơm hóa chất 10 Bể chứa nước thải vào 11 Thùng chứa hóa chất 12 Hộp điều khiển tốc độ thời gian khuấy 13 Bể khuấy nhanh (bể phản ứng) 14 Bể khuấy chậm (bể tạo bông) 15 Bể lắng 16 Bể chứa nước sau xử lý 17 Bơm nước thải vào 18 Bơm hóa chất IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Bước 1: Chuẩn bị - Rửa mơ hình nước máy - Xác định kích thước bể, tổng thể tích bể - - Xác định, điều chỉnh bơm lưu lượng nước thải bơm lưu lượng hóa chất (theo tính tốn phù hợp với liều keo tụ tối ưu 4) Cách điều chỉnh bơm (theo hướng dẫn GVHD) Pha NTTH: nước máy + huyền phù đất sét Xác định pH độ đục ban đầu mẫu - Pha dung dịch phèn nhôm với nồng độ phù hợp ( khoảng từ 2-10g/L) Bước 2: Chạy mơ hình keo tụ - tạo bơng - Đưa nước lên bể chứa - Bật bơm NT vào bơm hóa chất - Khởi động điều khiển với tốc độ khuấy nhanh 150v/p, khuấy chậm từ 40-80v/p - Xác định thời gian nước lưu bể khuấy nhanh, thời gian nước lưu bể tạo thời gian nước lưu bể lắng Quan sát trình lắng bể lắng - Lấu mẫu nước sau xử lý bể chứa nước Bước 3: Đo độ đục pH nước sau xử lý: Độ đục: 50-80 mg/lít Bước 4: Tính tốn hiệu suất - Hiệu suất loại SS: 50-80% - Hiệu suất loại COD: không V NHẬN XÉT - Kết thí nghiệm cho thấy ảnh hưởng chất keo tụ, tạo lên lắng nước thải hiệu hết Liều hiệu 30mg/l thời gian khấy phut, thời gian lắng 15-30 phút 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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 6: KHỞI ĐỘNG VÀ THIẾT LẬP CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG BÙN HOẠT TÍNH Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Bùn hoạt tính (BHT) hệ thống xử lý sinh học (XLSH) & phổ biến, sử dụng XLNT để loại chất hữu Bài thực hành giúp SV hiếu nguyên tắc vận hành hệ thống BHT, thực hành thao tác khởi động & cách xác định/thiết lập số thông số động học (vận hành) hệ thống II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bùn hoạt tính phương pháp mà vi sinh vật nước thải bám vào chất lơ lửng để cư trú, sinh sản, phát triển vi sinh vật sử dụng nguồn chất hữu nước làm thức ăn đồng thời phân hủy chất hữu làm tăng sinh khối tạo thành hạt gọi bùn hoạt tính Khả chuyển hóa chất hữu nước thải nhờ vi sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố tuổi bùn, hàm lượng chất dinh dưỡng đầu vào, nồng độ oxi hòa tan nước thải… III MƠ TẢ THÍ NGHIỆM DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - Hệ thống BHT quy mơ PTN (hình vẽ) - Máy đo pH - Ống đong, dụng cụ xác định SS - Nhiệt kế Bể chứa nước thải vào Máy nén khí Bể phản ứng sinh học hiếu khí Bơm nước thải vào Bể lắng TIẾN HÀNH Bơm bùn hồi lưu Lắp ráp & điều chỉnh thiết bị đo - Đo thể tích bể phản ứng: dùng ống đong L cho nước máy vào bể đến vừa tràn ống dẫn Đọc thể tích V bể (làm trịn đến 0,1 L) Tháo cạn nước bể Đo & điều chỉnh lưu lượng bơm NT vào: tính tốn lưu lượng Q cho đạt HTR = - 10h Cách điều chỉnh bơm (theo hướng dẫn GVHD) Kết nối đầu nối hệ thống Khởi động hệ thống - Pha 5-10 L NTTH - Lấy 5-7L BHT từ xô bùn vào xô nhỏ, đồng thời lấy 25 mL vào ống đong - Phần ống đong dùng để xác định SS ( xem phụ lục kèm) - Phần xô nhỏ, để lắng 30-45 phút, gạn bỏ phần nước lắng Cho phần bùn lắng vào bể phản ứng Dùng NTTH pha lỗng lần để tráng xơ cho vào bể, cho NTTH pha loãng đến ngang mức tràn ống dẫn nước (lúc khởi động, bể nạp NTTH pha loãng lần) Vận hành hệ thống - Trong khoảng 6-12h đầu tiên, tắt bơm NT vào, sục khí để vận hành với chế độ mẻ (chạy thích nghi) Sau bắt đầu mở bơm NT vào - Chú ý: thiếu pha bổ sung thêm NTTH theo thành phần bảng Tính tốn lượng NTTH mà hệ thống chạy ngày để pha đủ vào buổi sáng/chiều tối, tránh tượng NTTH hết, bơm chạy khơng nước bị cháy Tính tốn a, Tính MLSS bùn hoạt tính ni thích nghi PTN (Cb, mg/L), mss *103 Cb (mg / L) Trong Vb(ss): thể tích bùn lấy để xác định MLSS, V *10 25mL; b( ss ) mss: khối lượng MLSS, g b, Tính MLSS bể phản ứng (MLSSpu): MLSS pu Vb(tong ) *Cb (mg / L) V pu Trong Vb(tong): tổng thể tích bùn lấy cho vào bể phản ứng, L; Vpu: thể tích bể phản ứng, L c, Tính MLVSS bùn hoạt tính bể ni bùn bể phản ứng lúc khởi động lúc kết thúc hệ thống Từ đó, đánh giá khả thích nghi & tăng sinh khối bùn NTTH IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Kết & số viết báo cáo chung V NHẬN XÉT Qua thí nghiệm, em nâng cao kiến thức về thông số hệ thống bùn hoạt tính xử lý nước 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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 7: ĐÁNH GIÁ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG BÙN HOẠT TÍNH Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Bài thực hành phần số 6, giúp SV hiểu nguyên tắc vận hành hệ thống BHT & đánh giá hiệu xử lý hệ thống, xác định hiệu suất cao trình XLNT yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý II TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chuẩn bị lượng bùn hoạt tính cần thiết cho khởi động hệ thống sinh học (bể aerotank, mương oxy hóa) theo trình tự sau: - Trước tiên cho phần nước thải với nồng độ BOD khoảng 200 - 250mg/l chảy qua cơng trình Nếu nước thải cơng nghiệp có nồng độ cao pha lỗng nước sản xuất hoặc nước sông Bùn lắng bể lắng đợt tuần hoàn liên tục về bể aerotank - Bùn hoạt tính gia tăng theo thời gian Song song với gia tăng bùn có xuất nitrat nitrit, tăng dần lượng nước cần xử lý hoặc giảm độ pha loãng Có thể sử dụng bùn có sẵn từ bể aerotank hoặc bùn hoạt tính phơi 600C, hoặc dùng màng sinh học trôi từ bể lọc sinh học, hoặc bùn ao hồ Bùn hoạt tính thu từ bùn sông hoặc ao hồ không nhiễm bẩn dầu mỡ, dầu khoáng Trước cho vào bể aerotank, bùn sông hoặc ao hồ phải loại sơ tạp khoáng nặng như: sỏi, cát,… xử lý dầu mỡ nước thảisạch triệt để Với mục đích này, bùn trộn với nước, sau thời gian lắng từ - phút đổ vào bể aerotank Tại bùn thổi khí, khơng cần nước thải Sau chuẩn bị bùn xong, cho nước thải vào bể aerotank, ban đầu với lượng nhỏ, sau theo mức độ tích lũy bùn, tăng dần đạt lưu lượng thiết kế III MÔ TẢ THÍ NGHIỆM Cho nước thải vào hệ thống mơ hình xử lý bùn hoạt tính phịng thí nghiệm, thời gian ngày để đánh giá hiệu xử lý nước thải bùn hoạt tính Trong thời gian ngày thí nghiệm, tiến hành đo thơng số sau bể phản ứng (mỗi ngày đo lần vào thời gian xác định): nhiệt độ, pH Trong thời gian thí nghiệm, sau giai đoạn thích nghi (1-2 ngày đầu), lúc hệ thống vào vận hành liên tục, tiến hành lấy mẫu NT đầu vào (ở dụng cụ chứa) & mẫu NT sau xử lý (ở cuối ống dẫn ra) hàng ngày Mẫu chưa phân tích cần bảo quản tủ lạnh, phân tích COD, NH4-N, NO3-N cho mẫu Trong ngày cuối vận hành, lấy 25 mL mẫu BHT bể phản ứng để xác định nồng độ MLSS, MLVSS IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Đo thơng số vận hành Trong thời gian ngày thí nghiệm, tiến hành đo thông số nhiệt độ, pH bể phản ứng (mỗi ngày đo lần vào thời gian xác định): nhiệt độ, pH Thông số nhiệt độ, pH ổn định tất ngày Nhiệt độ 25-270C pH từ 6,5-7,5 Lấy mẫu & phân tích mẫu - Trong thời gian thí nghiệm, sau giai đoạn thích nghi (1-2 ngày đầu), lúc hệ thống vào vận hành liên tục, tiến hành lấy mẫu NT đầu vào (ở dụng cụ chứa) & mẫu NT sau xử lý (ở cuối ống dẫn ra) hàng ngày Mẫu chưa phân tích cần bảo quản tủ lạnh, phân tích COD, NH4-N, NO3-N cho mẫu TT Thơng số - Đơn vị Giá trị phân tích  6,5 – 7,8 pH COD mg/l 80 Amoni (tính theo N) mg/l 15 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l 50 Trong ngày cuối vận hành, lấy 25 mL mẫu BHT bể phản ứng để xác định nồng độ MLSS, MLVSS: Tổng lượng sinh khối + chất rắn hòa tan bể arotank, gần 0,7 MLSS TT Thơng số Đơn vị Giá trị phân tích  6,5 – 7,8 pH COD mg/l 50 Amoni (tính theo N) mg/l 10 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l 30 V NHẬN XÉT Qua Bài thực hành số số , giúp em hiểu nguyên tắc vận hành hệ thống BHT & đánh giá hiệu xử lý hệ thống, xác định hiệu suất cao trình XLNT yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý 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 Mơ hình xử lý chất thải Bài số 8: KHỞI ĐỘNG VÀ ĐÁNH GIÁ VẬN HÀNH MƠ HÌNH GIÀN MƯA Thời gian làm thí nghiệm/nhóm TN (ghi cụ thể nhóm nhỏ VD: IA, IIC)/nơi TN: Phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ sinh học mơi trường- ĐH Nha Trang I MỤC ĐÍCH Bài thực hành giúp SV hiểu nguyên tắc vận hành mơ hình giàn mưa & đánh giá hiệu xử lý sắt nước cấp làm thoáng tự nhiên mơ hình giàn mưa II TĨM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT Sắt, Mangan nước thường tồn dạng Fe2+, Mn2+ muốn loại chúng khỏi nước cần oxy hóa chúng thành muối Fe3+, Mn4+ dạng tan rối dùng phương pháp lắng, lọc dể giữ chúng lại loại chúng khỏi nước Muốn oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Mn2+ thành Mn4+ người ta thường sử dụng phương pháp làm thoáng tự nhiên hay cưỡng (các dàn mưa hay quạt gió) Thực chất phương pháp làm thoáng làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện cho Fe2+ oxy hoá thành Fe3+ sau Fe3+ thực q trình thủy phân để tạo thành hợp chất tan Fe(OH)3,Mn2+ thành MnO2 dùng bể lọc để giữ lại Nguyên lý phương pháp oxy hoá (II) thành s ắt(III) tách chúng khỏi nước dạng hyđroxyt sắt (III) Trong nước ngầm,sắt (II) bicacbonat muối không bền, dễ dàng thuỷ phân thành sắt (II)hyđroxyt theo phản ứng: Fe(HCO)3)2 + 2H2O → Fe(OH)2+ 2H2CO3 Nếu nước có oxy hồ tan, sắt (II) hyđroxyt bịoxy hố thành sắt (III) hyđroxyt theo phản ứng: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 →4Fe(OH)3 ↓ Sắt (III) hyđroxyt nước kết tủa thành bơng cặn màu vàng tách khỏi nước cách dễ dàng nhờ trình lắng lọc Kết hợp phản ứng tr ên ta có phản ứng chung q trình oxy hố sắt sau: 4Fe2+ + 8HCO3 + O2 + H2O →4Fe(OH)3 + 8H+ + 8HCO3Nước ngầm thường khơng chứa ơxy hồ tan hoặc có hàm lượng ơxy hồ tan thấp Để tăng nồng độ ơxy hồ tan nước ngầm, biện pháp đơn giản làm thoáng Hiệu bước làm thoáng xác định theo nhu cầu ơxy cho q trình khử sắt III MƠ TẢ THÍ NGHIỆM HĨA CHẤT – VẬT LIỆU - Hóa chất dùng xác định Fe(II) gồm: - Dung dịch gốc Fe(II) (200mg/L): pha 1,404g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O 50mL nước cất, thêm từ từ 20mL H2SO4 đậm đặc, sau thêm từ từ giọt KMnO4 0,1N đến có màu phớt hồng bền, định mức lên 1000mL nước cất - Dung dịch chuẩn Fe (không bền, pha làm) (10mg/L): lấy 5mL dung dịch gốc định mức lên 100mL nước cất Dung dịch đệm axetat (CH3COONH4): 12,5g CH3COONH4/7,5mL nước cất + 35mL CH3COOH (đậm đặc) Dung dịch o-phenanthroline: khuấy đun 80 0C 100mg C12H8N2.H2O/100mL nước cất (hoặc thêm giọt HCl đậm đặc khơng cần đun Kiểm tra dung dịch trước dùng, có màu thẫm bỏ đi) - DỤNG CỤ - THIẾT BỊ Bể chứa - Mơ hình giàn mưa (hình vẽ) - Bể chứa nước thải đầu vào Chai đựng mẫu Bể làm thống - Máy đo quang (đo bước sóng 510nm) - Dụng cụ xác định Fe (II) TIẾN HÀNH Bể làm thoáng Bước 1: Chuẩn bị - Rửa mơ hình nước máy nhiều lần để tránh nhiễm Fe nhóm trước làm Xác định cấu tạo, kích thước bể mơ hình Bể lọc 3(sỏi) - Pha NTTH chứa Fe (II) (10mg/L): cân 1,3857g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O để pha thành 20 lít nước Bước 2: Chạy mơ hình giàn mưa khử Fe (II) - Đưa nước lên bể chứa giàn mưa - Xác định lưu lượng nước, Q (L/p) - Bể chứa nước sau xử lý Lấu mẫu nước sau xử lý bể 1(làm thoáng, đục lỗ), bể (làm thoáng, nước phân phối theo ngang), bể (bể lọc cát sỏi) (nước đầu bể chứa) Bước 3: Lập đường chuẩn để xác định Fe (II) 13 BM Công nghệ mơi trường - Thí nghiệm Mơ hình xử lý chất thải STT Dd Fe chuẩn (mL) 10 15 20 25 Nước cất (mL) 25 20 15 10 Dd đệm axetat 5mL ống, lắc đều 2mL ống, lắc đều, đợi 10 Dd o-phenanthroline phút Đo độ hấp thụ quang (Abs) dung dịch bước sóng 510nm Bước 4: Phân tích xác định nồng độ Fe (II) 12,5mL mẫu nước sau xử lý */ 12,5mL mẫu nước cất (Mẫu trắng**) 2,5mL dung dịch đệm axetat, trộn đều 1mL dung dịch o-phenanthroline, trộn đều, đợi 10 phút Đo quang bước sóng 510nm * Pha lỗng mẫu mức thích hợp để nồng độ mẫu sau pha loãng nằm khoảng dãy chuẩn ** Thiết lập giá trị zero mẫu trắng Bước 5: Tính hiệu suất - Hiệu suất khử sắt chung, - Hiệu suất khử sắt thời gian/bể khác IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM - Hiệu suất khử sắt chung: đạt 80-95% - Hiệu suất khử sắt thời gian/bể khác nhau: hiệu suất tăng the thời gian bể khác tù thuộc mức độ làm thoáng thời gian làm thống V NHẬN XÉT Qua học về An tồn phịng thí nghiệm, cách tính tốn pha hóa chất, em nâng cao kiến thức về an toàn kỹ thuật pha chế hóa chất phịng thí nghiệm