BÁO cáo kết QUẢ THÍ NGHIỆM kỹ THUẬT xử lý nước cấp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP Giảng viên hướng dẫn: Cơ Trần Thị Phi Oanh Học kì: 221 Lớp: L03 Thành phố Hồ Chí Minh – 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN  BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP Giảng viên hướng dẫn: Cô Trần Thị Phi Oanh Nhóm: 01 STT HỌ VÀ TÊN Trương Quốc Dũng MSSV Nhiệm vụ 2012880 Lý thuyết + tính toán + nhận xét + trả lời câu hỏi thí nghiệm Đồn Ngọc Diễm Hương 2011345 Lý thuyết + tính toán + nhận xét + trả lời câu hỏi thí nghiệm 3 Trần Phương Mai 2011601 Lý thuyết + tính toán + nhận xét + trả lời câu hỏi thí nghiệm Trương Hồng Minh 2011636 Lý thuyết + tính tốn + nhận xét + trả lời câu hỏi thí nghiệm Mục lục BÀI 1: KHỬ SẮT TRONG NƯỚC NGẦM Nguyên lí khử sắt _6 Mục đích thí nghiệm _6 Các phương pháp khử sắt 3.1 Khử sắt phương pháp làm thoáng _6 3.2 Khử sắt phương pháp dùng hóa chất _7 3.3 Một số phương pháp khử sắt khác Chuẩn bị 4.1 Mơ hình thí nghiệm 4.2 Tính toán 4.3 Dụng cụ thí nghiệm, hóa chất _9 Nội dung thí nghiệm _10 5.1 Quy trình chạy mẫu phương pháp 10 5.2 Số liệu trước thí nghiệm 11 5.3 Khử sắt phương pháp làm thoáng _11 5.4 Phương pháp dùng hóa chất (dùng Clorine 70%) _12 5.5 Rửa ngược cột lọc 12 5.6 Số liệu kết tính tốn 13 5.7 Nhận xét _16 Trả lời câu hỏi 16 BÀI 2: TRAO ĐỔI ION _27 Nguyên lý _27 Mục đích thí nghiệm 27 Các phương pháp 27 Chuẩn bị _28 4.1 Mơ hình thí nghiệm _28 4.2 Tính toán mẫu nước ban đầu _29 Nội dung thí nghiệm _30 5.1 Quy trình _30 5.2 Các bước phân tích tiêu _30 Trả lời câu hỏi 36 BÀI 3: THÍ NGHIỆM JARTEST _39 Nguyên lý Jartest 39 Mục đích thí nghiệm 40 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ 40 3.1 Trị số pH nước _40 3.2 Lượng dùng chất keo tụ _42 3.3 Nhiệt độ nước _43 3.4 Tốc độ hỗn hợp nước chất keo tụ 43 3.5 Tạp chất nước 43 Quy trình thí nghiệm _44 4.1 Các quy trình _44 4.2 Tiến hành thí nghiệm _47 4.3 Kết thí nghiệm _48 Nhận xét _52 BÀI 4: PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC QUA HỆ THỐNG LỌC NƯỚC RO 54 Nguyên lý hoạt động hệ thống lọc nước RO _54 1.1 Cơ sở lý thuyết 54 1.2 Nguyên lý hoạt động 55 Mục đích thí nghiệm _56 Ứng dụng 56 3.1 Trong cơng nghệ lọc nước đóng chai: 56 3.2 Ứng dụng RO công nghệ thực phẩm: 58 3.3 Xử lý nước biển (khử muối): 58 3.4 Khử trùng: _59 Chuẩn bị _60 Nội dung thí nghiệm _61 5.1 Các bước tiến hành thí nghiệm 61 5.2 Phân tích tiêu _61 Trả lời câu hỏi 68 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Bài 1: KHỬ SẮT TRONG NƯỚC NGẦM Nguyên lí khử sắt Khi sắt nước, sắt thường dạng hóa trị II(Fe2+) Nguyên lý khử sắt dựa việc hịa tan oxy từ khơng khí vào nước để oxy hóa sắt hóa trị II, mangan hóa trị II thành sắt III, mangan IV tạo thành hợp chất hydroxit Fe(OH)3, Mn(OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để khử khỏi nước lắng lọc Fe2+ −> Fe3+ Mục đích thí nghiệm - Giúp sinh viên làm quen với mơ hình khử sắt phương pháp khử sắt thực tế - Đánh giá khả khử sắt phương pháp: - Phương pháp làm thoáng - Phương pháp dùng hóa chất Các phương pháp khử sắt Có nhiều phương pháp khử sắt nước ngầm, chia làm ba nhóm chính sau: - Khử sắt phương pháp làm thoáng - Khử sắt phương pháp dùng hoá chất - Các phương pháp khử sắt khác 3.1 Khử sắt phương pháp làm thoáng Thực chất phương pháp khử sắt làm thoáng làm giàu oxy cho nước, tạo điều kiện để oxy hoá Fe2+ thành Fe3+ thực qua trình thuỷ phân để tạo thành hợp chất tan Fe(OH)3 dùng bể lọc để giữ lại Làm thoáng làm thống tự nhiên hay làm thống nhân tạo Sau làm thống, q trình oxy hố Fe2+ thuỷ phân Fe3+ xảy môi trường tự do, môi trường hạt hay môi trường xúc tác Trang Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Trong nước ngầm, sắt (II) bicacbonat muối không bền vững, thường phân ly theo dạng sau: Fe(HCO3)2 → HCO3 2- + Fe 2+ Nếu nước có oxy hồ tan, q trình oxy hoá thuỷ phân diễn sau: Fe2+ + O2 + 10H2O → Fe(OH)3 + 8H+ Đồng thời xảy phản ứng phụ H+ + HCO3 - → H2O + CO2 Tốc độ phản ứng biểu diễn theo phưong trình (phương trình Just) Trong đó: V: vận tốc oxi hố [Fe2+]; [H+]; [O2]: nồng độ ion Fe, H oxi K: số tốc độ phản ứng, phụ thuộc vào nhiệt độ chất xúc tác Khi tất ion Fe2+ hoà tan nước chuyển hóa thành bơng cặn Fe(OH)3, việc loại bỏ cặn khỏi nước thực bể lọc chủ yếu theo chế giữ cặn học 3.2 Khử sắt phương pháp dùng hóa chất - Khử sắt chất oxy hóa mạnh: Các chất oxy hóa mạnh thường sử dụng để khử sắt là: Cl2, KMnO4, Khi cho chất oxy hóa mạnh vào nước, phản ứng diễn sau: Fe2++ Cl2 + H2O → Fe(OH)3 + Cl- + H+ Fe2+ + KMnO4 + H2O → Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+ Trong phản ứng, để oxy hoá mg Fe2+ cần 0,64 mg Cl2 0,94 mg KMnO4 - Khử sắt vôi: Phương pháp khử sắt vôi thường không đứng độc lập mà kết hợp với trình làm ổn định làm mềm nước Khi cho vơi vào nước, q trình khử sắt xảy theo hai trường hợp: Trường hợp nước có oxi hịa tan: vơi coi chất xúc tác, phản ứng khử sắt diễn sau: Trang Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O + Ca(OH)2 → Fe(OH)3 + Ca(HCO3)2 Sắt(III) hydroxit tạo thành, dễ dàng lắng lại bể lắng giữ lại hoàn toàn bể lọc Trong trường hợp khơng có oxy hồ tan: cho vơi vào nước, phản ứng diễn sau: Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2→ FeCO3 + CaCO3 + H2O Sắt khử dạng FeCO3 hydroxit sắt Một số phương pháp khử sắt khác 3.3 - Khử sắt trao đổi cation - Khử sắt điện phân - Khử sắt phương pháp vi sinh - Khử sắt lịng đất Chuẩn bị 4.1 Mơ hình thí nghiệm 4.2 Tính tốn Trang Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 - Tính toán lượng phèn sắt 10 g/L cho vào giếng (V = 72 L) để đạt nồng độ phèn sắt mg/L giếng 5𝑥10−3 × 72 = 0,36 L = 36 mL 10 - Tính toán lượng clorine 70% cần dùng để khử hết lượng phèn sắt có nồng độ A = 30 mg/L có giếng Biết mg Fe bi ḳ 0,64 mg Clorine 5% mg Fe ~ 0,64 mg Clorine 5% 30x72 mg Fe ~ X (mg) Clorine 70% - Lượng phèn cho vào bể: 30 × 72 × 0,64 × 70% = 19,35g Clorine 105% 4.3 Dụng cụ thí nghiệm, hóa chất Dụng cụ - Pipet mL: - Pipet 10 mL: - Pipet 25 mL: - Ống đong 50 mL: - Ống đong 250 mL: - Bình định mức 25 mL: - Muỗng: - Đĩa cân: - Bình nước cất: - Bóp cao su: - Găng tay chịu nhiệt: đôi - Erlen 150: 20 - pH test (nước): Hóa chất - Phèn Sắt 10g/L Trang Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 - H2SO4 6N - NaOH 6N - DD chuẩn Fe 10g/L - NH2OH.HCl - HCldd - Dd đệm NH3C2H3-O2 - Phenanthroline - Clorine 70% (bột) Nội dung thí nghiệm 5.1 Quy trình chạy mẫu phương pháp Thí nghiệm 1: Xác định giá trị pH tối ưu, thời gian tối ưu Nước cấp bể chứa nước thô có hàm lượng sắt khoảng 5ppm, giá trị pH khác như: 5,5 – 6,5 – 7,5 Mở van 1, van Bật bơm, bơm nước thô lên giàn mưa với lưu lượng 4l/phút sụt khí làm thống Thời gian phản ứng 15 phút để q trình chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ xảy Sau mở van 3, van đóng van 1, van tiếp tục bơm nước qua cột lọc cát với lưu lượng 1,5 – 2l/phút Lấy mẫu nước van số Xác định hàm lượng sắt mẫu nước cấp xử lý theo sựthay đổi thời gian phản ứng từ – 10 – 15 phút trình chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ Thí nghiệm 2: Xác định khả khử sắt phương pháp làm thoáng Nước cấp có hàm lượng sắt khoảng 30ppm, giá trị pH = Nước cấp bơm lên giàn mưa sục khí làm thống Thời gian phản ứng 15 phút để q trình chuyển hóa Fe2+ thành Fe3+ xảy Tiếp tục bơm nước qua cột lọc Xác định hàm lượng sắt tổng mẫu nước cấp xử lý Thí nghiệm 3: Khử sắt nước cấp phương pháp dùng hóa chất (Clorine) Xác định lượng hóa chất tối ưu khảo sát thay đổi pH Trang 10 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 nhựa Các vật liệu màng lọc có cấu “nửa thấm”, cho phép phân tử nước qua giữ lại chất rắn hồ tan Khi nguồn cấp vượt qua dịng nước bề mặt màng, phân tử nước xâm nhập ngang theo bề mặt lớp màng, xung quanh bề mặt xoắn ốc Đồng thời dồn chất ô nhiễm lại tự rửa: từ bề mặt lớp đẩy chất ô nhiễm xuống mương, đẩy theo đường thải ngồi 1.2 Ngun lý hoạt động 1.2.1 Vị trí Thường bố trí phía sau quy trình cơng nghệ xử lý nước tinh khiết, dùng cho nước uống đóng chai, chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm 1.2.2 Chức Khử khoáng nước cấp việc loại hầu hết ion nước bao gồm ion hố trị I Ngồi ra, chúng cịn loại hợp chất hữu tự nhiên tổng hợp hầu hết vi sinh vật có nước mà q trình xử lý trước không xử lý Nước cấp sau xử lý RO có chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu khắt khe sinh hoạt – công nghiệp 1.2.3 Cơ chế: - Trong tự nhiên thẩm thấu định nghĩa vận chuyển nước từ môi trường nhược trương sang môi trường ưu trương Thẩm thấu tượng hai chất lỏng có nồng độ khác ngăn cách màng bán thấm, chất lỏng có xu hướng di chuyển từ nồng độ chất tan thấp đến nồng độ chất tan cao cân hố học hồn tồn - Màng RO hoạt động ngược lại với tượng nên gọi màng thẩm thấu ngược, gọi tắt RO Thẩm thấu ngược cách di chuyển dung môi từ nồng độ cao đến nồng độ thấp ngăn cách màng bán thấm để ngăn không cho muối khống hồ tan cân nồng độ Màng bán thấm khơng Trang 55 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 cho phép chất tan di chuyển qua màng, cho phép dung môi qua Xu hướng dung môi chảy qua màng tế bào diễn tả “áp suất thẩm thấu”, tương tự dịng chảy gây chênh lệch áp lực thẩm thấu nằm trình vận chuyển thụ động khuếch tán bao gồm: thẩm thấu, thẩm tách chọn lọc - Lọc tinh loại bỏ hạt micromet lớn Siêu lọc loại bỏ hạt từ 0.2 micromet lớn Thẩm thấu ngược thuộc hạng mục cao cấp lọc màng, loại bỏ hạt lớn 0.0001 micromet Q trình địi hỏi phải có áp suất cao tác dụng lên phía nồng độ cao màng tế bào, áp suất để lọc nước – 17 bar (30 – 250 psi), nước lợ 15.5 – 26 bar (1.5 – 2.6 MPa; 225 – 375 psi) nước biển 55 – 81.5 bar ( –8 MPa; 800 – 1180 psi) để xé tan sức căng nước hay gọi đảo ngược trình thẩm thấu Màng RO biết đến nhiều khử muối (loại bỏ muối va khống chất khác từ nước biển để có nước ngọt), kể từ đầu năm 1970 sử dụng để làm nước cho ứng dụng y tế, công nghiệp nước cấp Mục đích thí nghiệm - Công nghệ lọc nước RO công nghệ tiên tiến áp dụng nhiều nước phát triển giới sử dụng cho máy công nghiệp, lọc nước biển, dân dụng, sử dụng y tế… - Hệ thống RO dịch nghĩa hệ thống lọc ngược Cách thức ngược lại so với dòng nước chảy tự nhiên Trong hệ thống lọc nước tinh khiết, giải pháp pha lỗng mơi trường nước với muối khống mà tách nước tinh khiết khỏi môi trường nước nhiễm muối khống hay tạp chất nhiễm khác Ứng dụng 3.1 Trong cơng nghệ lọc nước đóng chai: - Bộ lọc trao đổi ion để loại bỏ hạt lơ lửng, sắt canxi, magie - Lọc tinh Trang 56 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp - Nhóm 01 Bộ lọc than hoạt tính để giữ lại tạp chất hữu clo, không xử lý triệt để công làm suy giảm màng thẩm thấu ngược (TFC) - Bộ lọc thẩm thấu ngược (RO), phim màng mỏn bán thấm cao phân tử (TFM TFC) - Một lọc carbon thứ hai để chụp hợp chất không gỡ bỏ màng RO - Một đèn cực tím để khử vi khuẩn thoát khỏi màng lọc thẩm thấu ngược - Trong số hệ thống, lọc trước carbon bỏ qua, sử dụng màng cellulose triacetate (CTA) Màng CTA dễ bị thối rữa, trừ bảo vệ nước khử trùng clo, màng TFC dễ bị phá vỡ ảnh hưởng chất clo Trong hệ thống TFC, lọc carbon cần thiết để loại bỏ clo - Các xử lý nước RO di động sử dụng người sống vùng nơng thơn khơng có nước sạch, cách xa đường ống nước thành phố RO thiết bị dễ sử dụng để lọc nước sông, nước mưa nước lợ (nước mặn cần màng đặc biệt) Một số khách du lịch du thuyền dài, câu cá chuyến cắm trại đảo nước nơi cung cấp nước địa phương bị ô nhiễm không đạt tiêu chuẩn, sử dụng vi xử lý nước RO kết hợp với nhiều tia cực tím tiệt trùng - Trong sản xuất nước khống đóng chai, nước qua xử lý nước RO để loại bỏ chất ô nhiễm vi sinh vật Ở nước châu Âu, chế biến nước khống tự nhiên khơng phép sử dụng hệ thống RO họ lo ngại RO loại bỏ khống chất có lợi nước - Trong thực tế, phần nhỏ vi khuẩn cịn sống qua màng RO thơng qua khiếm khuyết nhỏ qua màng thông qua rị rỉ nhỏ Vì vậy, hệ thống RO thường sử dụng ánh sáng tia cực tím ozon để ngăn chặn ô nhiễm vi sinh Trang 57 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp - Nhóm 01 RO ứng dụng nhiều lĩnh vực khác xử lý nước mưa, nước phục vụ nồi công nghiệp, nước cho nhà máy nhiệt điện, xử lý nước thải, nước khử ion cho sản xuất dược phẩm… 3.2 Ứng dụng RO công nghệ thực phẩm: - Ngoài mục đích khử muối, thẩm thấu ngược ứng dụng để lọc chất lỏng thực phẩm (chẳng hạn nước ép trái cây) so với trình xử lý thơng thường Nghiên cứu thực nồng độ nước cam nước ép cà chua Lợi bao gồm chi phí vận hành thấp khả tránh trình xử lý nhiệt, phù hợp với chất nhạy cảm với nhiệt protein enzyme tìm thấy hầu hết sản phẩm thực phẩm - Thẩm thấu ngược sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp sữa để sản xuất bột whey protein (chất lỏng lại sau sản xuất phomat) nồng độ sữa đặc RO có tổng chất rắn từ 5% thành 18 – 22% để làm giảm kết tinh chi phí làm khô bột lactose - Trong ngành công nghiệp rượu vang, RO sử dụng rộng rãi Khoảng sáu mươi máy thẩm thấu ngược sử dụng Bordeaux, Pháp vào năm 2002 3.3 Xử lý nước biển (khử muối): - Các khu vực khơng có nước mặt, nước ngầm khử muối nước biển nước lợ để có nước Thẩm thấu ngược phương pháp phổ biến khử muối, mặc dùng 85% nước khử muối sản xuất nhiều nhà máy chung cất Thẩm thấu ngược nhà máy khử muối chưng cất sử dụng khu vực Trung Đông, đặc biệt Saudi Arabia Yêu cầu lượng nhà máy khử muối lớn, điện sản xuất tương đối rẻ với trữ lượng dầu khí dồi khu vực Các nhà máy khử muối thường nằm liền kề với nhà máy điện, nhằm giảm tổn thất lượng truyền tải tận dụng lượng nhiệt thải sản xuất điện vào trình khử muối chưng cất, làm giảm lượng lượng cần thiết để khử muối nước cung cấp nước giải nhiệt máy Trang 58 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp - Nhóm 01 Khử muối nước biển trình khử muối màng thẩm thấu ngược sử dụng rộng rãi kể từ đầu năm 1970 Ứng dụng thực tế chứng minh Sidney Loeb Srinivasa Sourirajan từ UCLA Coalinga, California Bởi không sử dụng nhiệt, nên yêu cầu lượng thấp so sánh với phương pháp khác khử muối, cao nhiều so với hình thức cung cấp nước khác nước không nhiễm mặn - Hệ thống khử muối điển hình bao gồm thành phần sau: ▪ Tiền xử lý → Bơm áp lực cao → Lắp ráp màng → Hoá chất bảo quản màng điều chỉnh pH → Khử trùng → Bảng điều khiển Tiền xử lý quan trọng để bảo vệ màng RO lọc nano (NF), siêu lọc (UF) Loại bỏ chất rắn: chất rắn nước phải loại bỏ nhằm làm giảm nguy thiệt hại cho thành phần máy bơm áp lực cao Cột lọc tinh: lọc polypropylene sử dụng để loại bỏ hạt có đường kính từ – micromet Các chất oxy hoá diệt vi sinh vật, chẳng hạn Clo, Javen phá huỷ màng RO, NF, UF Sử dụng chất bảo vệ màng chất ức chế biofouling, không tiêu diệt vi khuẩn, chỉ đơn giản ngăn không cho chúng phát triển thành mảng bề mặt thành màng Điều chỉnh pH: điều chỉnh pH giới hạn thích hợp theo tiêu chuẩn nhà san xuất màng Máy bơm cung cấp áp lực cần thiết để nước qua màng RO, áp lực bơm cần thiết thể qua tổng lượng muối khoáng hoà tan Áp lực tiêu biểu cho nước – 17 bar (30 – 250 psi), nước lợ 15.5 – 26 bar (1.5 – 2.6 MPa; 225 – 375 psi) cho nước biển 55 – 81.5 bar (6 – MPa; 800 – 1180 psi) Điều địi hỏi loại bơm chun dụng có áp lực cao Các vách màng phải đủ vững để chịu áp lực máy bơm Màng RO loạt kết cấu màng, với hai cấu tạo phổ biến xoắn ốc sợi rỗng 3.4 Khử trùng: Trang 59 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 - Thẩm thấu ngược rào cản có hiệu để ngăn vi khuẩn gây bệnh Tuy nhiên trình xử lý nước, màng bị tổn hại vấn đề tái nhiễm vi khuẩn Khử trùng đèn tia cực tím (còn gọi diệt khuẩn hay tiệt khuẩn) sử dụng để đảm bảo nước hoàn toàn tiệt trùng Chuẩn bị Hệ thống lọc nước RO có sẵn dụng cụ dùng để chuẩn độ chỉ tiêu khác Cấu tạo máy lọc nước RO gồm có lõi lọc bản: - Lõi 1: Lõi PP micron có tác dụng lọc chất bụi bẩn, rong rêu, rỉ sắt có kích thước lớn micron - Lõi 2: Lõi than hoạt tính OCB có tác dụng lọc chất hữu cơ, hấp phụ mùi, vị lạ nước - Lõi 3: Lõi PP micron có tác dụng lọc rong rêu, gỉ sắt, bọ gậy có kích thước lớn micron - Lõi 4: Màng RO -Trái tim máy Màng RO sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược để loại bỏ kim loại nặng, chất hữu nhỏ - Lõi 5: Lõi T33 có tác dụng ổn định lại vị tự nhiên cho nước cân độ PH Ngoài lõi lọc tham gia vào q trình lọc nước máy lọc nước RO cịn có thêm số lõi bổ trợ khống chất khác Trang 60 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Nguyên lý hoạt động: Máy lọc nước RO thiết kế chắn, đầu nước đấu trực tiếp vào vòi nước nên đảm bảo nước uống trực tiếp không cần qua đun nấu Các lõi máy lọc RO hoạt động theo phương pháp hấp phụ, thẩm thấu lọc qua khe hở loại bỏ 95-99% tất vi khuẩn, vi rút, khoáng chất hóa lọc nước Màng RO lọc nước qua khe hở, với kích thước màng nhỏ 0.001 micromet nên hầu hết vi khuẩn bị triệt tiêu giúp cho máy có nguồn nước tinh khiết Nội dung thí nghiệm 5.1 Các bước tiến hành thí nghiệm Mở hệ thống lọc RO Sau hệ thống chạy 10 phút tiến hành lấy mẫu nước uống mẫu nước thải Mẫu đầu vào mẫu nước cấp nơi sử dụng Tiếp đến thực Phân tích thống số theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng theo QCVN 01:2009/BYT; QCVN 02:2009/BYT hoăc ̣ theo yêu cầu giáo viên hướng dân Các chỉ tiêu mà nhóm phân tích bao gồm: TDS, EC, S𝑂4 2− , 𝐶𝑙 − , 𝑁𝑂2 − , 𝑁𝐻4 + , COD theo KMnO4, 𝑁𝑂2 − 5.2 Phân tích tiêu - TDS, EC: sử dụng máy để đo TDS (mg/L) EC (𝜇𝑆/𝑐𝑚) - Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 93 171 46 93,1 171,5 45 pH: Sử dụng dung dịch đo pH bảng màu để so sánh Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống Trang 61 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp pH - Nhóm 01 7 Độ cứng tổng: Hút 25mL mẫu cho vào Erlen 100mL, cho tiếp 1mL dung dịch đệm pH = 10 + vài hạt chỉ thị màu Eriochrome Black T, chuẩn độ dung dịch EDTA 0.01M đến dung dịch chuyển từ màu đỏ rượu vang sang màu xanh tím Độ cứng (mg CaC𝑂3 /L) = 𝑉1 1000.0,01.100 𝑉𝑚ẫ𝑢 = 𝑉1 1000 𝑉𝑚ẫ𝑢 Trong đó: - V1: thể tích dung dịch EDTA dùng để chuẩn độ mẫu (mL); - Vmẫu: thể tích mẫu lấy phân tích (mL) - 0,01: nồng độ mol/L EDTA (M); Độ cứng tổng (mgCaCO3/L) - Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 90 182 Không xác định Độ cứng 𝐶𝑎2+ : Nâng ph= 8-9 , hút 25mL mẫu + 2mL NaOH 1N + vài hạt chỉ thị Murexid, định phân dung dịch EDTA 0.01M dung dịch chuyển từ màu hồng nhạt sang màu tím Độ cứng (mg CaC𝑂3 /L) = Trong đó: V1 1000.0,01.100 Vmẫu = V1 1000 Vmẫu V1: thể tích dung dịch EDTA dùng để chuẩn độ mẫu (mL); Vmẫu : thể tích mẫu lấy phân tích (mL) 0,01: nồng độ mol/L EDTA (M); Trang 62 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Độ cứng Ca2+ (mgCaCO3/L) - Nhóm 01 Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 82 172 Không xác định S𝑂4 2− ∶ Hút 25mL mẫu cho vào Erlen 100mL, thêm 5mL dd đệm + 0,5g BaCl2 sau lắc mẫu, đo hấp thu quang phổ bước sóng λ= 420 nm thu dược Absm - Đường chuẩn S𝑂4 2− : Ký hiệu mẫu Dung dịch sulfate chuẩn (mL) 10 Dung dịch đệm (mL) 5 5 5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 C dãy chuẩn thu (mg/L) 16 24 32 40 Abs 0,105 0,282 0,403 0,561 0,748 BaCl2 (g) Đồ thị đường chuẩn độ hấp thu Abs nồng độ S𝑂4 2− (mg/L) dãy màu chuẩn có dạng y = ax + b, với y độ hấp thu, x nồng độ S𝑂4 2− tương ứng Trang 63 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 0,023 0,038 0,008 2,5 3,3 1,7 Abs S𝑂4 2− (mg/L) - Nhóm 01 𝐶𝑙 − :thực phản ứng môi trường pH 7-8, hút 25mL mẫu cho vào Erlen 100mL, cho giọt chỉ thị K2CrO4, định phân dung dịch AgNO3 0,0141N đến dd vừa xuất kết tủa đỏ gạch Chloride (mg/L) = (𝑉1 −𝑉0 ).0,0141.35,5.1000 𝑉𝑚ẫ𝑢 Trong đó: V1: Thể tích dung dịch AgNO3 0,0141N dùng để chuẩn độ mẫu (mL) V0: Thể tích dung dịch AgNO3 0,0141N dùng để chuẩn độ mẫu trắng (mL); 0,0141: Nồng độ đương lượng AgNO3 (N); 35,5: Đương lượng Cloride (35,5/1); Trang 64 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Vmẫu: Thể tích mẫu lấy phân tích (mL) Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống V0 (mL) 0,15 0,15 0,15 V1 (mL) 0,7 1,1 0,2 Vmẫu (mL) 25 25 25 𝐶𝑙 − (mg/L) 11 19 - 𝑁𝐻4 + : Hút 25 mL mẫu cho vào Erlen, Thêm 25 mL dd Na2B4O7 vào bình, chỉnh pH lên 9,5 = NaOH 6N Lắp bình vào hệ thống chung cất Kieldal Chưng cất mẫu thiết bị chưng cất phút Hấp thụ Beaker 500mL có chưa 50 mL dd hấp thụ acid Boric (H3BO3) Chuẩn độ dung dịch hấp thụ H2SO4 0,02N, dừng chuẩn độ dd chuyển từ màu vàng (xanh) sang màu tím hồng Làm mẫu trắng đối chứng 𝑁𝐻4 + (mg/L) = (𝑉1 −𝑉𝑜 ).𝐶𝑁 14.1000 𝑉𝑚ẫ𝑢 Trong đó: 𝐶𝑁 : Nồng độ đương lượng axit dùng để chuẩn độ, N (H2SO4) = 0,02 N 14: đương lượng Nitơ 𝑉1 : Thể tích H2SO4 0,02 N dùng chuẩn độ mẫu (mL) 𝑉𝑜 Thể tích H2SO4 0,02 N dùng chuẩn độ mẫu trắng (mL) Trang 65 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 𝑉𝑚ẫ𝑢 : Thể tích mẫu lấy phân tích (mL) V0 (mL) V1 (mL) Mẫu 0,04 0,05 25 0,112 Mẫu 0,04 0,06 25 0,224 Mẫu 0,04 0,04 25 - Vmẫu (mL) NH4 (mg/L) COD theo KMnO4: Hút 25mL mẫu cho vào Erlen 250mL, thêm mL H2SO4 đậm đặc, đun cách thủy 10 phút thêm vào 5mL KMnO4 0,01N 5mL H2C2O4 0,01N Chuẩn độ nóng với KMnO4 0,01N ( từ khơng màu sang hồng nhạt) COD Mn (mg/L) = (𝑉1 −𝑉𝑜 ).𝐶𝑁 8.𝑉4 1000 1000.𝑉2 𝑉𝑚ẫ𝑢 Trong đó: - 𝑉𝑜 thể tích dd KMnO4 dùng chuẩn độ mẫu trắng (mL) - 𝑉1 thể tích dd KMnO4 dùng chuẩn độ mẫu (mL) - 𝑉2 thể tích dd KMnO4 dùng để chuẩn độ chuẩn (mL) - 𝑉4 thể tích dd H2C2O4 chuẩn dùng (trong trường hợp 5mL) - 𝐶𝑁 (H2C2O4) nồng độ H2C2O4 chuẩn, (= 0,01N); - 1000 (tử số) hệ số tính chuyển CN (Na2C2O4) từ mmol/L tới mmol/mL; - 𝑉𝑚ẫ𝑢 thể tích mẫu dùng, (mL) (= 25mL); Trang 66 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 - 1000 (mẫu số) hệ số dùng để tính chuyển giá trị đo tới Lít mẫu, tính mL/L Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 𝑉𝑜 (mL) 0,2 0,2 0,2 𝑉2 (mL) 4 𝑉1 (mL) 0,95 0,5 25 25 25 3.10−3 3,2.10−3 1,2.10−3 𝑉𝑚ẫ𝑢 (mL) COD Mn (mg/L) - 𝑁𝑂2 − : Hút 25mL mẫu cho vào Erlen, thêm mL thuốc thử Griss lắc Đo quang phổ bước sóng λ = 543 nm Đường chuẩn 𝑁𝑂2 − : Ký hiệu mẫu 10 1 1 1 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 Dung dịch chuẩn NO20,5 mg/L (mL) Thuốc thử GRISS (mL) C dãy chuẩn thu (mg/L) Trang 67 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Abs Nhóm 01 0,003 0,007 0,005 0,008 Đồ thị đường chuẩn độ hấp thu Abs nồng độ 𝑁𝑂2 − (mg/L) dãy màu chuẩn có dạng y = ax + b, với y độ hấp thu, x nồng độ 𝑁𝑂2 − tương ứng Abs 𝑁𝑂2 − (mg/L) Mẫu vào Mẫu thải Mẫu nước uống 0,012 0,014 0,002 0,21mg/L 0,24 mg/L 0,03 mg/L Trả lời câu hỏi 6.1 Giải thích chênh lệch giá trị pH cột thay đổi pH trình trao đổi ion Trang 68 0,013 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Q trình sau lọc có pH thấp: pH thấp tức nước có tính axit, axit nước gây tượng ăn mòn đường ống, dụng cụ chứa nước kim loại làm gia tăng ion kim loại nước gây ảnh hưởng gián tiếp tới sức khỏe người Do đặc tính nguồn nước cần xử lí: nước máy qua xử lí có khí clo làm giảm độ pH mạnh 6.2 Nhận xét chất lươṇg nước theo quy chuẩn QCVN 01:2018/BYT Chất lượng nước đầu có chỉ tiêu pH, độ đục, độ màu, độ cứng tổng, Cl- , SO4 , CODKMnO4, Sắt tổng, NO2 đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2018/BYT Màng RO loại bỏ tất tạp chất, đầu nước tinh khiết Nhiệm vụ em thí nghiệm gì? Em học hỏi qua nhiệm vụ mà em phân cơng? Họ tên Nhiệm vụ Phân tích chỉ tiêu TDS, Trương Quốc Dũng EC,pH Phân tích chỉ tiêu COD, Đồn Ngọc Diễm Hương 𝑁𝑂2 − Phân tích chỉ tiêu độ cứng Trương Hoàng Minh tống độ cứng Ca Phân tích chỉ tiêu 𝑁𝐻4 + ,𝐶𝑙 − Trần Phương Mai Kinh nghiệm nhận Biết cách phân tích chỉ tiêu nước Biết cách phân tích chỉ tiêu nước Biết cách phân tích chỉ tiêu nước Biết cách phân tích chỉ tiêu nước Trang 69 ... dụng Biện pháp Trang 23 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 kỹ thuật quản lý trạm xử lý nước Nhận biết nguồn nước ngầm bị nhiễm sắt: Nước có mùi tanh, sau để nước ngồi khơng khí,... Trang 45 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Phân tích mẫu trắng Trang 46 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 4.2 Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 1: xác định giá trị... pH cho kết xử lý độ màu tốt nhất, pH cho hiệu suất xử lý COD tốt Từ đó, kết luận pH pH tối ưu để xử lý độ màu phèn sắt 5% Trang 50 Báo cáo thí nghiệm Kỹ Thuật Xử Lý Nước Cấp Nhóm 01 Thí nghiệm