nghiên cứu và xây dựng mô hình bể lắng lamella ứng dụng trong xử lý nước và nước thải phục vụ giảng dạy ngành công nghiệp môi trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH BỂ LẮNG LAMELLA ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI PHỤC VỤ GIẢNG DẠY NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG S K C 0 9 MÃ SỐ: T2011- 95 S KC 0 3 Tp Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ********************* ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH BỂ LẮNG LAMELLA ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI PHỤC VỤ GIẢNG DẠY NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : T2011- 95 Chủ nhiệm đề tài: HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG TP.HỒ CHÍ MINH, 2011 MỤC LỤC Tóm tắt Mục lục Danh mục hình Danh mục bảng CHƢƠNG : PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nội dung ý nghĩa đề tài 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.2 Nội dung nghiên cứu CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết keo tụ tạo lắng 2.1.1 Lý thuyết keo tụ - tạo 2.1.2 Hóa chất keo tụ 2.1.3 Chất keo tụ điển hình 2.2 Lý thuyết bể lamella 13 2.2.1 Bể lamella 13 2.2.2 Một số ứng dụng bể lamella xử lý nước 14 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH 3.1 Tính toán thiết kế mô hình 16 3.2 Mô tả mô hình nguyên vật liệu sử dụng 17 3.2.1 Mô tả mô hình 17 3.2.2 Nguyên vật liệu sử dụng 19 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, BÀN LUẬN 4.1 Kết thí nghiệm 20 4.1.1 Thiết kế giảng 20 4.1.2 Vận hành thử nghiệm với nước sông Đồng Nai 25 4.1.3 Vận hành thử nghiệm với nước thải đô thị 29 4.2 Nhận xét 32 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 33 5.2 Kiến nghị 33 Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Khả hòa tan phèn nhôm sắt Các dạng lắng lamella 14 Sử dụng lắng lamella bể Aerotank để tuần hoàn bùn 14 Sử dụng lắng để tiền lắng MLSS 15 Mô tả mô hình lamella kết hợp keo tụ tạo 16 Kích thước mô hình lamella 18 Mô hình bể lamella 19 Tấm lắng lamella 19 Mối quan hệ pH độ đục xử lý nước sông 26 10 Mối quan hệ lượng phèn độ đục mẫu nước sau jartest xử lý nước sông Trang 27 11 Hiệu xử lý độ đục mô hình theo thời gian XL nước sông 29 12 Mối quan hệ pH độ màu xử lý nước thải đô thị 13 Mối quan hệ lượng phèn hiệu xử lý mẫu nước sau jartest xử lý nước thải đô thị 14 29 30 Hiệu xử lý độ đục mô hình theo thời gian xử lý nước thải đô thị 31 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Số liệu thí nghiệm xác định pH tối ưu xử lý nước sông 26 Số liệu xác định lượng phèn tối ưu xử lý nước sông 27 Số liệu vận hành mô hình xử lý nước sông theo thời gian 28 Số liệu thí nghiệm xác định pH tối ưu xử lý nước thải đô thị 29 Số liệu xác định lượng phèn tối ưu xử lý nước thải đô thị 30 Số liệu vận hành mô hình xử lý nước thải đô thị theo thời gian 32 Trang CHƢƠNG PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ  Thế giới: Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến phát triển kỹ nghệ Ta kể vài thí dụ tiêu biểu Anh Quốc: Ðầu kỷ 19, sông Tamise Nó trở thành ống cống lộ thiên vào kỷ Các sông khác có tình trạng tương tự trước người ta đưa biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán nhiều sông lớn, vấn đề không khác Dân Paris uống nước sông Seine đến cuối kỷ 18 Từ vấn đề đổi khác: sông lớn nước ngầm nhiều nơi không dùng làm nước sinh hoạt nữa, 5.000 km sông Pháp bị ô nhiễm mãn tính Sông Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có 40 triệu người, nạn nhân nhiều tai nạn (như cháy nhà máy thuốc Sandoz Bâle năm 1986) thêm vào nguồn ô nhiễm thường xuyên Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương bờ phía đông nhiều vùng khác Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng  Việt Nam Hiện Việt Nam, cấp, ngành có nhiều cố gắng việc thực sách pháp luật bảo vệ môi trường, tình trạng ô nhiễm nước vấn đề đáng lo ngại Tốc độ công nghiệp hoá đô thị hoá nhanh gia tăng dân số gây áp lực ngày nặng nề dối với tài nguyên nước vùng lãnh thổ Môi trường nước nhiều đô thị, khu công nghiệp làng nghề ngày bị ô nhiễm nước thải, khí thải chất thải rắn thành phố lớn, hàng trăm sở sản xuất công nghiệp gây ô nhiễm môi trường nước công trình thiết bị xử lý chất thải Ô nhiễm nước sản xuất công nghiệp nặng Ví dụ: ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu ôxy hoá học (COD) lên đến 700mg/1 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép Hàm lượng nước thải ngành có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên gây ô nhiễm nặng nề nguồn nước mặt vùng dân cư Mức độ ô nhiễm nước khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung lớn Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị nhiễm bẩn nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000 m3/ngày từ nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt thành phố Thái Nguyên, nước thải công nghiệp thải từ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than; mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 hàm lượng NH4 4mg/1, hàm lượng chất hữu cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu… Khảo sát số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước môi trường khu vực Tình trạng ô nhiễm nước đô thị thấy rõ thành phố Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Ở thành phố này, nước thải sinh hoạt hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương) Mặt khác, nhiều sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn bệnh viện sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; lượng rác thải rắn lớn thành phố không thu gom hết được… nguồn quan trọng gây ô nhiễm nước Hiện nay, mức độ ô nhiễm kênh, sông, hồ thành phố lớn nặng Không Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà đô thị khác Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt không xử lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải vượt tiểu chuẩn cho phép (TCCP), thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Ô xy hoà tan (DO) vượt từ 510 lần, chí 20 lần TCCP  Ô nhiễm sông Đồng Nai, Sài Gòn: Lưu vực vùng đông dân cư Hà Nội, với diện tích 14.500 km2 dân số khoảng 17,5 triệu, vùng tập trung phát triển công nghiệp lớn vùng đô thị hóa nhanh nước Hàng năm sông ngòi lưu vực nầy tiếp nhận khoảng 40 triệu m3 nước thải công nghiệp, không kể số lượng không nhỏ 30 ngàn sở sản xuất hóa chất rải rác thành phố HCM Nước thải sinh hoạt ước tính khoảng 360 triệu m3 Ngoài chất thải công nghiệp hợp chất hữu cơ, kim loại độc hại như: đồng, chì, sắt, kẽm, thủy ngân, cadmium, mangan, loại thuốc bảo vệ thực vật Nơi xảy tượng nước sông bị acid hóa đoạn sông từ cầu Bình Long đến Bến Than, nhiều độ pH xuống đến 4,0 (độ pH trung hòa 7,0), trọng điểm sông Rạch Tra, nơi tất nước rỉ từ bãi rác thành phố hệ thống nhà máy dệt nhuộm khu Tham Lương đổ vào Lưu vực nầy bị khai thác tải, nước sông hoàn toàn bị ô nhiễm hệ sinh thái vùng nầy bị tàn phá kinh khủng, yếu tố sống Tính toán thiết kế mô hình bể lắng lamella kết hợp với keo tụ tạo ứng dụng giảng dạy nghiên cứu phòng thí nghiệm Mô hình vận hành với lưu lượng khoảng 0,7 – 1,2 lít/phút Trong thời gian lưu bể keo tụ phút, bể tạo 17 phút bể lắng lamella có kích thướng nhỏ gọn, hiệu cao so với bể lắng khác Bể lamella sử dụng lắng phẳng, khoảng cách lắng 17 mm đảm bảo cho vận tốc nước di chuyển lắng khoảng 0,38 mm/s Trong mô hình bể lắng lamella, lắng thay đổi dạng lắng có hình dạng khác Với mô hình thiết kế, bể lắng lamella hỗ trợ cho thí nghiệm keo tụ - tạo môn học thí nghiệm xử lý chất thải học nhằm đưa pH lượng phèn tối ưu điều kiện tĩnh, nhiên điều kiện động lượng hóa chất điều chỉnh thay đổi nào? Sinh viên tìm câu trả lời tiến hành vận hành mô hình 1.2 NỘI DUNG VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1 Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, với phát triển công nghệ lĩnh vực môi trường, nhiều nghiên cứu triển khai ứng dụng, nhiên nghiên cứu nhìn chung nhắm vào mục tiêu bản: hiệu xử lý quy mô công trình gọn nhẹ Chính công nghệ xử lý nước, bể lắng Lamella dần chiếm ưu MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM JARTEST THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM: 4.1 Thí nghiệm 1: xác định giá trị pH tối ƣu Bước 1: Định lượng hóa chất điều chỉnh pH - Lấy 400ml mẫu nước thải cho vào cốc jartest - Cho vào cốc 0,3ml phèn để nồng độ phèn dung dịch đạt 250mg/l - Dùng dung dịch NaOH 1N điều chỉnh pH đến giá trị 4, 5, 6, 7, 8, Ghi nhận giá trị NaOH dùng Bước 2: Keo tụ - tạo - Chuẩn bị cốc jartest, cho vào cốc 400ml nước thải - Thêm vào cốc 0,3ml phèn thể tích NaOH (đã xác định bước) để cốc đạt giá trị pH tương ứng 4, 5, 6, 7, 8, - Đưa cốc vào giàn Jartest, bật máy khuấy tốc độ 100 vòng/phút phút - Điều chỉnh vòng khuấy chậm lại 15 phút tốc độ 15 – 20 vòng/ phút - Sau máy tắt, để lắng tĩnh 30 phút Bước 3: Phân tích mẫu - Lấy mẫu nước lắng (lớp nước phía trên, lấy lớp váng bề mặt) phân tích tiêu pH, độ màu Lưu ý: pH tối ưu (đo sau lắng) ứng với mẫu có độ màu thấp 29 4.2 Thí nghiệm 2: Xác định liều lƣợng phèn tối ƣu Bước 4: Chọn lượng phèn keo tụ - Đánh giá hiệu xử lý nước phần thí nghiệm ứng với liều lượng phèn 0,3 ml Nếu hiệu xử lý tốt lượng phèn sử dụng cho cốc thay đổi là: Cốc Lượng phèn, ml 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Nếu hiệu xử lý thí nghiệm không tốt lượng phèn tăng lên từ 0,3 đến 0,8 ml Thực lại thí nghiệm với liều lượng phèn khác không tìm lượng phèn tối ưu Bước 5: Thí nghiệm lượng phèn thay đổi - Lấy cốc jartest cho vào 400ml nước thải - Cho vào lượng phèn xác định bước hóa chất (axít kiềm để đạt pH tối ưu ứng với liều lượng phèn khác nhau) - Đặt cốc vào thiết bị jartest - Điều chỉnh vòng khuấy chậm lại 15 phút tốc độ 15 – 20 vòng/ phút - Sau máy tắt, để lắng tĩnh 30 phút Bước 6: Phân tích mẫu - Lấy mẫu nước lắng (lớp nước phía trên, lấy lớp váng bề mặt) phân tích tiêu pH, độ màu, COD - Liều lượng phèn tối ưu liều lượng phèn ứng với mẫu có độ đục, độ màu, COD thấp 4.3 Thí nghiệm 3: Vận hành mô hình Bước 7: Tính toán lưu lượng vận hành mô hình - Lưu lượng nước vận hành mô hình điều chỉnh khoảng 0,7 – 1,2 lít/phút phận điều chỉnh lưu lượng - Dựa liều lượng hóa chất để điều chỉnh pH liều lượng phèn tối ưu tính toán lưu lượng cho vào phù hợp với lưu lượng nước - Điều chỉnh phận châm hóa chất phèn tương ứng 30 Bước : Vận hành mô hình - Thêm đầy nước vào mô hình trước vận hành - Kiểm tra pH bể keo tụ tạo phút để điều chỉnh hóa chất cho phù hợp - Lượng phèn vận hành mô hình thường cao so với thí nghiệm jartest - Quan sát trình tạo cặn trình lắng bể vách nghiêng - Lấy mẫu đầu phân tích SS, độ màu, độ đục, COD Báo cáo kết Trình bày yêu cầu, nội dung tóm tắt kết thí nghiệm Lý thuyết liên quan đến thí nghiệm Thực hiện: trình bày bước thí nghiệm số liệu thô Kết tính toán, nhận xét kết thu Tài liệu tham khảo 4.1.2 Vận hành thử nghiệm với nƣớc sông Đồng Nai a Xác định pH tối ƣu - Mẫu nước sông sau đem phòng thí nghiệm kiểm tra pH 6.2, độ đục 89 NTU - Lấy 400 ml nước sông cho vào cốc 1000 ml + 0,3 ml phèn nhôm - Dùng H2SO4 1N điều chỉnh pH giá trị ,5, ghi nhận lại lượng H 2SO4 sử dụng bảng - Dùng NaOH 1N điều chỉnh pH giá trị 7, 8, ghi nhận lại lượng NaOH 1N sử dụng bảng 31 - Lấy cốc jartest chứa 400 ml nước sông/cốc + 0,3 ml phèn/cốc + lượng H2SO4 NaOH ghi nhận bảng cho pH cốc , 5, 6, 7, 8, - Đưa cốc vào dàn jartest, bật máy khuấy tốc độ 100 vòng/phút phút - Điều chỉnh vòng khuấy chậm lại 15 phút tốc độ 15 – 20 vòng/ phút - Sau máy tắt, để lắng tĩnh 30 phút - Lấy nước đem đo pH độ đục, ghi nhận bảng Bảng : Số liệu thí nghiệm xác định pH tối ưu xử lý nước sông pH ban đầu H2SO4 1N (ml) 0.12 0.1 0.07 - - - NaOH 1N (ml) - - - 0.01 0.17 0.25 pH sau keo tụ 3.85 5.2 6.2 6.95 8.1 9.05 Độ đục NTU 20 13.9 28 32 33 34 % khử đục 78 84 69 64 63 62 Từ bảng ta vẽ đồ thị mối quan hệ pH độ đục pH tối ƣu Độ đục 40 30 28 20 33 32 34 20 13.9 10 0 10 pH Hình 9: Mối quan hệ pH độ đục xử lý nước sông Nhận xét : Từ đồ thị ta nhận thấy pH tối ưu cho phèn nhôm keo tụ nước sông khoảng – 5,5, phù hợp với lý thuyết keo tụ 32 Hình 10: Thí nghiệm jartest b Xác định lƣợng phèn tối ƣu Từ bảng ta nhận thấy hiệu loại bỏ cặn lượng phèn 0,3 ml tương đối cao Do đó, ta tiến hành thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu cách thay đổi lượng phèn theo bảng - Lấy cốc jartest cho vào 400ml nước thải - Cho vào lượng phèn theo bảng hóa chất (axít kiềm để đạt pH tối ưu ứng với liều lượng phèn khác nhau) - Đặt cốc vào thiết bị jartest - Điều chỉnh vòng khuấy chậm lại 15 phút tốc độ 15 – 20 vòng/ phút Sau máy tắt, để lắng tĩnh 30 phút - Lấy mẫu phân tích pH, độ đục, ghi nhận lại bảng - Bảng 2: Số liệu xác định lượng phèn tối ưu xử lý nước sông Hàm lượng phèn 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 pH 5.54 5.68 5.56 5.61 5.49 5.49 33 Độ đục 40 36 12.5 8.3 3.4 7.5 % loại bỏ cặn 55 60 86 91 96 92 Từ bảng ta vẽ đồ thị mối quan hệ lượng phèn độ đục Lượng phèn tối ưu Độ đục (NTU) 50 40 30 20 10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Lượng phèn (ml) Hình 11: Mối quan hệ lượng phèn độ đục mẫu nước sau jartest xử lý nước sông Nhận xét : Từ đồ thị ta nhận thấy lượng phèn tối ưu cho keo tụ nước sông khoảng 0,5 ml c Vận hành mô hình lắng lamella - Sử dụng số liệu pH = – 5.5 làm pH tối ưu lượng phèn 0,5 ml lượng phèn tối ưu - Pha lưu lượng phèn lưu lượng H2SO4 thích hợp với lưu lượng nước lít/phút - Lưu lượng phèn tính toán sau: 0,5 ml/400 ml nước sông x 1000 ml/phút = 1,25 ml/phút Mô hình vận hành khoảng 45 phút nên lượng phèn trì 90 phút (để đảm bảo lượng phèn nhiều so với thí nghiệm jartest 1,25 ml/phút x 90 phút = 112,5 ml Đảm bảo lượng phèn chảy ta pha loãng thành 500 ml phèn - Lưu lượng H2SO4 tính toán sau: 34 0,09 ml/400 ml nước sông x 1000 ml/phút = 0,225 ml/phút Mô hình vận hành khoảng 45 phút nên lượng acid trì 90 phút (để đảm bảo lượng phèn nhiều so với thí nghiệm jartest 0,225 ml/phút x 90 phút = 20,25 ml Đảm bảo lượng acid chảy ta pha loãng thành 100 ml acid - Quá trình vận hành kiểm tra pH thường xuyên để trì pH khoảng 5.5, lượng phèn tăng giảm để tạo cặn lớn Nhận xét kết trình vận hành: Thời gian đầu cặn hình thành nhỏ, tăng lượng phèn vào, pH giảm, không sử dụng H2SO4, sau thời gian vận hành cặn lớn dần, phần lớn cặn giữ lại phần thu bùn bể lắng lamella, cặn có kích thước nhỏ trôi khỏi bể làm cho độ đục nước đầu không đạt thí nghiệm jartest Bảng : Số liệu vận hành mô hình xử lý nước sông theo thời gian Thời gian 35 45 60 70 80 pH 4.7 5.3 5.1 5.6 5.3 Độ đục 79 76 43 38 40 % loại bỏ cặn 11 15 52 57 55 100 Độ đục 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 Thời gian Hình 12: Hiệu xử lý độ đục mô hình theo thời gian xử lý nước sông 35 - Lượng phèn sử dụng gấp lần thí nghiệm tối ưu jartest Hình 12: Vận hành mô hình với nước sông Hình 13: Cặn lắng đáy thu cặn 4.1.3 Vận hành thử nghiệm với nƣớc thải đô thị a Xác định pH tối ƣu - Mẫu nước sông sau đem phòng thí nghiệm kiểm tra pH 6.8, độ màu 188 Pt-Co, SS = 330 mg/l, COD = 340 mg/l - Tương tự phần 4.1.2, ta có bảng số liệu 36 Bảng : Số liệu thí nghiệm xác định pH tối ưu xử lý nước thải đô thị pH ban đầu H2SO4 1N (ml) 0.26 0.22 0.16 - - - NaOH 1N (ml) - - - 0.1 0.3 0.55 pH sau keo tụ 3.92 4.94 5.76 7.02 7.69 8.67 Độ màu 169 138 105 156 161 151 % loại màu 10 27 44 17 14 20 Từ bảng ta vẽ đồ thị mối quan hệ pH độ đục Độ màu (Pt - Co) pH tối ưu 180 160 140 120 100 80 60 40 169 156 161 138 151 105 pH 10 Hình 14 : Mối quan hệ pH độ màu xử lý nước thải đô thị Nhận xét : Từ đồ thị ta nhận thấy pH tối ưu cho phèn nhôm keo tụ nước sông khoảng 5,5 – 6, phù hợp với lý thuyết keo tụ b Xác định lƣợng phèn tối ƣu Từ bảng ta nhận thấy hiệu loại bỏ cặn lượng phèn 0,3 ml tương đối cao Do đó, ta tiến hành thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu cách thay đổi lượng phèn theo bảng 37 Bảng 5: Số liệu xác định lượng phèn tối ưu xử lý nước thải đô thị Hàm lượng phèn 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 SS (mg/l) 30 120 60 40 90 130 Độ màu 120 139 53 44 95 98 COD 57.6 57.6 57.6 38.4 38.4 57.6 % khử SS 91 64 82 88 73 61 % loại độ màu 36 26 72 77 49 48 % khử COD 83 83 83 89 89 83 Từ bảng ta vẽ đồ thị mối quan hệ lượng phèn hiệu xử lý Hiệu (%) 100 80 60 40 20 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Lượng phèn (ml) % khử SS % loại độ màu % khử COD Hình 15: Mối quan hệ lượng phèn hiệu xử lý mẫu nước sau jartest xử lý nước thải đô thị Nhận xét : Từ đồ thị ta nhận thấy lượng phèn tối ưu cho keo tụ nước sông khoảng 0,4 ml c Vận hành mô hình lắng lamella - Sử dụng số liệu pH = 5.5 – làm pH tối ưu lượng phèn 0,4 ml lượng phèn tối ưu 38 - Pha lưu lượng phèn lưu lượng H2SO4 thích hợp với lưu lượng nước lít/phút - Lưu lượng phèn tính toán sau: 0,4 ml/400 ml nước sông x 1000 ml/phút = ml/phút Mô hình vận hành khoảng 45 phút nên lượng phèn trì 90 phút (để đảm bảo lượng phèn nhiều so với thí nghiệm jartest ml/phút x 90 phút =90 ml Đảm bảo lượng phèn chảy ta pha loãng thành 500 ml phèn - Lưu lượng H2SO4 tính toán sau: 0,16 ml/400 ml nước sông x 1000 ml/phút = 1,5 ml/phút Mô hình vận hành khoảng 45 phút nên lượng acid trì 90 phút (để đảm bảo lượng phèn nhiều so với thí nghiệm jartest 1,5 ml/phút x 90 phút = 135 ml Đảm bảo lượng acid chảy ta pha loãng thành 250 ml acid - Quá trình vận hành kiểm tra pH thường xuyên để trì pH khoảng 5.5 6, lượng phèn tăng giảm để tạo cặn lớn Nhận xét kết trình vận hành: Thời gian đầu cặn hình thành nhỏ, tăng lượng phèn vào, pH giảm, không sử dụng H2SO4, sau thời gian vận hành cặn lớn dần, phần lớn cặn giữ lại phần thu bùn bể lắng lamella, cặn có kích thước nhỏ trôi khỏi bể làm cho độ đục nước đầu không đạt thí nghiệm jartest Bảng : Số liệu vận hành mô hình xử lý nước thải đô thị theo thời gian Thời gian 35 45 60 70 80 pH 4.7 5.3 5.1 5.6 5.3 Độ màu 79 76 43 38 40 % loại bỏ cặn 11 15 52 57 55 39 200 Độ màu 150 100 50 0 20 40 60 80 100 Thời gian Hình 16: Hiệu xử lý độ màu mô hình theo thời gian xử lý nước thải đô thị - Lượng phèn sử dụng gấp 1,2 lần thí nghiệm tối ưu jartest Hình 17: Vận hành với nước thải đô thị 40 4.2 NHẬN XÉT Trong trình vận hành mô hình, lượng phèn sử dụng lớn nhiều so với trình thí nghiệm jartest trình jartest làm điều kiện kiện gián đoạn, mô hình lắng lamella kết hợp với keo tụ tạo trình liên tục nên lượng phèn bị tổn thất chưa kịp tiếp xúc với lượng SS bể 41 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Mô hình thiết kế dựa tiêu chuẩn XD 51-2008 với kích thước nhỏ giúp sinh viên triển khai từ thí nghiệm jartest sang thí nghiệm vận hành mô hình nhận xét khác biệt vận hành gián đoạn vận hành liên tục xử lý nước Mô hình giúp sinh viên hiểu sâu trình lắng vách nghiêng ưu điểm lắng vách nghiêng Mô hình giúp sinh viên nắm rõ cách thức vận hành để ứng dụng vận hành mô hình thực tế Mô hình động nên giúp học thí nghiệm thêm sinh động, tạo hứng thú học tập cho sinh viên 5.2 KIẾN NGHỊ Mô hình nên thay đổi hình dạng lắng lắng ống, lắng dạng uốn lượng thay cho phẳng để so sánh khả cản cặn dạng lắng khác Bài thí nghiệm sinh viên thay đổi nhiều loại chất keo tụ khác để so sánh hiệu khử SS, độ màu, COD 42 [...]... kiến thức lý thuyết về bể không giúp cho sinh viên ngành môi trường hiểu sâu và nắm chắc quy trình vận hành của công nghệ này Mô hình bể lắng Lamella kết hợp với bể keo tụ - tạo bông sẽ đem lại nhiều cơ hội học tập cho sinh viên 1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kế bể lắng Lamella kết hợp với keo tụ tạo bông ứng dụng trong xử lý nước và nước thải phục vụ công tác giảng dạy xử lý nước trong phòng... chứa bùn lắng 2.2.2 Một số ứng dụng của vách nghiêng lamella trong xử lý nƣớc Hình 3: Sử dụng tấm lắng lamella trong bể Aerotank để tuần hoàn bùn (Buer et al., 2000) Trong khi hầu hết những nghiên cứu sử dụng tấm vách nghiêng lamella là trong bể lắng 1 thì các nhà nghiên cứu người đức sử dụng lamella ở cuối bể Aerotank hoặc đầu vào bể lắng Những vị trí này không những giảm nồng độ MLSS vào bể lắng 2... có điều kiện nghiên cứu áp dụng thực tiễn cần nghiên cứu sâu thêm những chỉ tiêu khác Nghiên cứu bước đầu chỉ ứng dụng trong xử lý nước sông và nước thải đô thị của khu vực quận 9 nên cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về một số loại nước thải có nồng độ ô nhiễm khác nhau để xét hết tính hiệu quả của bể lamella 1.2.6 Nội dung nghiên cứu - Tổng quan tài liệu về keo tụ tạo bông và bể lắng lamella - Tính... toán thiết kế bể keo tụ - tạo bông kết hợp lắng Lamella - Vận hành thử nghiệm xử lý nước sông Đồng Nai - Vận hành thử nghiệm xử lý nước đô thị - Thiết kế bài giảng ứng dụng mô hình phục vụ công tác giảng dạy thí nghiệm 10 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 LÝ THUYẾT VỀ KEO TỤ TẠO BÔNG VÀ LẮNG 2.1.1 Lý thuyết về keo tụ tạo bông Những hạt rắn có kích thước quá nhỏ như các chất ô nhiễm dạng keo và hòa tan thì... Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Phương pháp này được ứng dụng nhằm thu được kết quả có độ tin cậy cao, đúng, đủ và phù hợp với mục đích nghiên cứu 1.2.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Đối tƣợng nghiên cứu: Trong đề tài nghiên cứu này, với quy mô phòng thí nghiệm và môi trường miền Đông Nam bộ nên đối tượng nghiên cứu giới hạn trong một số vấn đề sau: - Đề tài sử dụng nguồn nước sông từ nhánh sông... thành phố Hồ Chí Minh và nguồn nước thải đô thị từ khu vực Bình Thái, Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh - Mô hình lamella kế hợp với bể keo tụ tạo bông được thiết kế theo tỷ lệ thích hợp và vận hành thử nghiệm trong thời gian nghiên cứu  Phạm vi nghiên cứu Đây là một nghiên cứu thuộc phạm vi phòng thí nghiệm Do vậy, đề tài chỉ nghiên cứu những chỉ tiêu cơ bản cần lưu ý trong quá trình xử lý căn lơ lửng, do... Hiện nay, ở các nước tiên tiến, người ta đã sản xuất PAC với lượng lớn và sử dụng rộng rãi để thay thế phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và đặc biệt là xử lí nước thải Tính chất: PAC có công thức tổng quát là [Al2(OH)nCl6.nxH2O]m (trong đó m