Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in

Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in Khóa luận tốt nghiệp Đề tài khóa luận: Khảo sát, so sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan để xử lý nước thải mực in

MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước thải mực in sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe conngười, tác động trực tiếp đến các loài thủy sinh bởi các kim loại nặng và dung môihữu cơ Các chất này sẽ xâm nhập vào nguồn nước ngầm và môi trường đất nếukhông được xử lý triệt để trước khi được thải vào nguồn tiếp nhận Từ đó, các chấtđộc thấm trong đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến thực vật được trồng trên đất và conngười ăn phải các thực vật này sẽ bị tích lũy độc chất vào trong cơ thể và gây bệnh Chính vì những ảnh hưởng nghiêm trọng trên mà nước thải mực in cần được

xử lý triệt để trước khi được xả vào nguồn tiếp nhận Mặt khác, nước thải mực inkhó xử lý bằng phương pháp sinh học Do đó, phương pháp xử lý hóa lý bằng keo

tụ tạo bông dựa trên các loại hóa chất keo tụ sẽ được lựa chọn để giải quyết bài toánnày

Nếu thực hiện phương pháp xử lý hóa lý bằng keo tụ tạo bông đạt hiệu quảcao thì sẽ dừng lại việc thí nghiệm Ngược lại, sẽ tiến hành xử lý theo phương phápoxy hóa bằng hệ Fenton

3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

 Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu trên quy mô phòng thí nghiệm

 Đối tượng nghiên cứu: loại nước thải được xử lý là nước thải mực in tạiCông Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn In Nanu

 Xác định pH tối ưu của phèn nhôm, phèn sắt (III), PAC, FAC và Chitosan.

 Xác định lượng hóa chất keo tụ tối ưu của năm loại: phèn nhôm, phèn sắt,PAC, FAC và Chitosan

 So sánh ý nghĩa kinh tế, ý nghĩa kỹ thuật và ý nghĩa môi trường của phènnhôm, phèn sắt, PAC, FAC và Chitosan

 So sánh khả năng keo tụ của phèn nhôm, phèn sắt (III), PAC, FAC vàChitosan

 Lựa chọn loại hóa chất keo tụ tốt nhất để xử lý với nước thải mực in củacông ty Nanu

5 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

5.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC

 Xác định được các thông số phù hợp để chọn lựa loại hóa chất keo tụ để xử

lý nước thải mực in đạt hiệu quả tốt nhất

 Xác định được quy trình công nghệ xử lý nước thải mực in hiệu quả

5.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN

 Giúp giải quyết vấn đề xử lý nước thải mực in đối với môi trường

 Giải quyết được các bài toán về tính kỹ thuật, tính kinh tế và tính môi trườngtrong phương pháp keo tụ tạo bông để xử lý nước thải mực in

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG

NGHIÊN CỨU

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN IN NANU

Hình 1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ in của Công Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn In

Nanu

Chú thích đường mũi tên:

: Hóa chất

: Nước thải

1.3 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Nguyên liệu đầu vào là mực, màu, dung môi Sau khi có mẫu duyệt, pha mựccho đúng màu của mẫu để tiến hành sản xuất đại trà Dán bán thành phẩm lên bàn

in, thực hiện từng công đoạn in để hoàn thành sản phẩm Sấy khô tại bàn in rồichuyển lên máy sấy băng chuyển để ổn định mặt in Sản phẩm sẽ được ép để hình inđược đẹp hơn Cuối cùng tổ kiểm phẩm sẽ kiểm tra chất lượng trước khi xuất trảbán thành phẩm cho khách hàng

Kiểm tra bán thành phẩm: sau khi nhận bán thành phẩm từ khách hàng, tiếnhành kiểm tra số lượng, chất lượng cũng như thông số kỹ thuật

Làm phim và khuôn: bộ phận thiết kế và kỹ thuật phối hợp làm phim và khuôn

in cho sản xuất hàng loạt

Dán bán thành phẩm: công nhân cho một lớp keo mỏng lên bàn in, sấy quamột lần và dán bán thành phẩn lên bàn in theo đúng khuôn rập sẵn có trên bàn in.Sấy khô: cho máy sấy bàn sấy qua bán thành phẩm một lần sau đó chuyển qua

1.4 NGUỒN PHÁT SINH, ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI TỪ QUÁ TRÌNH

IN TẠI CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN IN NANU

1.4.1 Nguồn phát sinh nước thải

 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ quá trình sinh hoạt của nhân viên, công nhântrong xưởng in Loại nước thải này bị ô nhiễm bởi các chất lơ lửng (SS), các chấthữu cơ (BOD), các chất dinh dưỡng (N, P) và vi khuẩn gây bệnh như: Coliform,E.coli…

Các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt chủ yếu: Carbonhydrate, Protein,Lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxyhòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ nói trên thành CO2, N2, H2O,

CH4…

Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn có một lượng chất rắn lơ lửng có khảnăng gây hiện tượng bồi lắng cho các nguồn tiếp nhận nó khiến chất lượng nước tạinhững nguồn này xấu đi Các chất dinh dưỡng như N, P có nhiều trong nước thảisinh hoạt chính là các yếu tố gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa

Vì vậy, cơ sở xây dựng bể tự hoại nhằm xử lý lượng nước thải này trước khi

xả vào nguồn tiếp nhận Nguồn tiếp nhận nước thải là hệ thống cống thoát nước thảichung

 Nước thải sản xuất

Nước thải sản xuất là nước thải từ công đoạn rửa khuôn in Loại nước thải này

ô nhiễm các thông số sau: pH, SS, độ màu, độ đục, BOD5, COD

Tổng lưu lượng nước thải sản xuất được ước tính khoảng 20 m3/ngày Toàn bộlượng nước thải này được thu gom vào hệ thống xử lý nước thải sản xuất của xưởng

để xử lý trước khi xả vào cống góp chung thoát nước thải khu vực

 Nước mưa chảy tràn

Bản thân nước mưa ít làm ô nhiễm môi trường Khi chưa xây dựng, nước mưa

sẽ tiêu thoát bằng nhiều nhánh nhỏ chảy ra hệ thống thoát nước hoặc phần lớn thấmtrực tiếp xuống đất Ngoài ra, nước mưa chảy tràn trên mặt đất tại khu vực cuốntheo các chất cặn bã và đất cát xuống hệ thống thoát nước, nếu không có biện pháptiêu thoát tốt, sẽ gây nên tình trạng ứ đọng nước mưa, gây tắc nghẽn hệ thống tiêuthoát nước, tạo ảnh hưởng xấu đến môi trường

1.4.2 Nguồn gây ô nhiễm không khí

 Nguồn phát sinh khí thải

Trong quá trình hoạt động của xưởng, nguồn phát sinh khí thải do các máymóc thiết bị là không có Mà khí thải được phát sinh chủ yếu trong các quá trình sauđây:

Ô nhiễm không khí do phương tiện vận chuyển giấy nguyên liệu, bán thànhphẩm đến và đi trước xưởng Chủ yếu là các loại xe ô tô, xe tải nhẹ và các loại xegắn máy Nhiên liệu sử dụng của các loại phương tiện trên chủ yếu là xăng, dầudiesel Các nhiên liệu này khi đốt cháy sẽ sinh ra khói thải chứa các chất ô nhiễmkhông khí Các thành phần ô nhiễm trong khói thải trên chủ yếu là SOx, NOx, COx,Cacbuahydro, Aldehyde và bụi Nguồn gây ô nhiễm do giao thông vận tải không tậptrung và không thường xuyên nên khó quản lý

Ô nhiễm không khí do bụi phát sinh trong quá trình khuân vác nguyên liệu vàbán thành phẩm trong quá in và vận chuyển bán thành phẩm lên xe Tuy nhiênlượng bụi phát sinh trong các công đoạn này là không đáng kể và tải lượng rất nhỏ

chú ý trong quá trình in ấn Các dung môi hữu cơ có thể tan trong mỡ cũng như cóthể tan tốt trong nước, đồng thời chúng có thể chuyển hóa sinh học trong cơ thểngười Nhưng dung môi tan trong mỡ, khi đi vào cơ thể người thì chúng tích tụtrong các mô mỡ bao gồm cả hệ thần kinh Những dung môi tan trong nước khi tiếpxúc với da, các dung môi này hòa tan vào tuyến mồ hôi và đi vào cơ thể, rồi sau đóchúng có thể phân bố khắp nơi trên cơ thể Tất cả các dung môi trên đều có một đặctính chung là hấp thụ nhanh trong phổi Có nhiều loại dung môi hữu cơ gây ngộ độccho người và động vật như: Benzene, Toluene, Xylene…(Độc học môi trường cơbản, Lê Huy Bá – Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh năm2006).

Trong quá trình hoạt động in ấn của cơ sở, ô nhiễm do mùi và hơi dung môiphát sinh trong quá trình mực in được hòa trộn cùng với một số dung môi trong máy

in Do đó công nhân điều khiển máy in cần phải có phương tiện bảo hộ lao độngđầy đủ khi thao tác với máy để tránh xảy ra các hiện tượng nhiễm độc do hơi dungmôi Tuy lượng hơi dung môi và mùi phát sinh là chưa đến ngưỡng gây ngộ độcnhưng để hạn chế đến mức thấp nhất gây hại cho công nhân và bảo vệ môi trường

cơ sở đã thiết kế bố trí các quạt thông gió nhà xưởng

 Nguồn phát sinh tiếng ồn và độ rung

Tiếng ồn và độ rung được phát sinh trong quá trình vận hành máy móc.Ngoài ra tiếng ồn và độ rung còn phát sinh trong quá trình vận chuyển nguyên liệu

và bán thành phẩm đi và đến trước xưởng

Tiếng ồn và rung động cũng là yếu tố có tác động lớn đến sức khỏe conngười Tác hại của tiếng ồn là gây nên những tổn thương cho các bộ phận trên cơthể Trước hết là cơ quan thính giác chịu tác động trực tiếp của tiếng ồn làm giảm

độ nhạy của tai, thính lực giảm sút gây nên bệnh nghề nghiệp Ngoài ra, tiếng ồngây ra các chứng đau đầu, ù tai, chóng mặt, buồn nôn, rối loạn thần kinh, rối loạntim mạch, các bệnh về hệ thống tiêu hóa Cơ sở đã áp dụng một số biện pháp hạnchế các ảnh hưởng tiêu cực của tiếng ồn đến sức khỏe người lao động

Công nhân thường xuyên tiếp xúc với môi trường này nên về lâu dài có thểảnh hưởng đến sức khỏe, năng suất lao động của công nhân Do đó, trong thời gianđến cơ sở sản xuất sẽ có hướng đầu tư máy móc thiết bị mới để hạn chế được tiếng

ồn và độ rung tạo điều kiện thuận lợi cho công nhân làm việc và không gây ảnhhưởng đến khu vực dân cư xung quanh Tuy nhiên nguồn phát sinh tiếng ồn trongnhà xưởng và khu vực trước xưởng là rất thấp không vượt quá tiêu chuẩn cho phéptheo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp được ban hành kèm theo quyết định số3733/2002 QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ Y tế (≤ 85 dBA)

1.4.3 Nguồn phát sinh chất thải rắn và chất thải nguy hại

 Ô nhiễm do chất thải rắn sản xuất

Chất thải rắn trong quá trình sản xuất bao gồm: giẻ lau mực và dung môi, bao

bì (bình chứa) dung môi, mực in Lượng chất thải rắn sản xuất phát sinh khôngnhiều, ước tính khoảng 1 kg/ngày

 Ô nhiễm do chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh chử yếu từ các hoạt động của công nhân viêntrong cơ sở, bao gồm: các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học như thức ăn thừa, vỏtrái cây, thực phẩm rau quả bỏ đi, đồ hộp Ngoài ra còn có bao bì, giấy, túi nilon…Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy

Do đó nếu lượng chất thải này không được quản lý tốt cũng gây những ảnh hưởngnhất định đến môi trường trong khu vực sản xuất và khu vực xung quanh xưởng

 Ô nhiễm do chất thải rắn nguy hại

Các loại chất thải phát sinh từ quá trình hoạt động của xưởng in bao gồm: cáclon mực in sau sử dụng, các giẻ lau chùi máy móc thiết bị dính hóa chất, thùng chứacác dung dịch hòa trộn mực in, bóng đèn huỳnh quang hỏng…lượng chất thải nàyphát sinh trong một tháng ước tính khoảng 1 kg/ngày

Các loại chất thải này cần có biện pháp quản lý, thu gom hợp lý để đảm bảokhông thải ra môi trường trái phép

có chứa các thành phần ô nhiễm về các chỉ tiêu như: pH, SS, độ màu, độ đục,BOD5, COD đều cao hơn chuẩn cho phép theo QCVN 24:2009/BTNMT (cột B).Tổng lưu lượng nước thải sản xuất được ước tính khoảng 20 m3/ngày Toàn bộlượng nước thải này được thu gom vào hệ thống xử lý nước thải sản xuất của xưởng

để xử lý trước khi xả vào cống góp chung thoát nước thải khu vực

Nước thải mực in phát sinh từ quá trình rửa khuôn in có chứa các thành phầnsau: Formaldehyde, Poly vinyl chloride (PVC), kim loại nặng (Pb, Cr6+, Hg, Ni,Cd), Alkyl phenol ethoxylate (APEO), Organotin

Ngoài ra, công đoạn pha mực in có sử dụng các loại màu, mực, keo và thànhphần chất kết dính, dung môi hữu cơ điển hình như Xylene đều là chất thải nguyhại

 Tính chất vật lý

Gồm các chỉ số ô nhiễm có trong nước thải mực in từ quá trình rửa khuôn innhư các chất rắn, màu, độ đục, mùi đều rất cao (mẫu nước thải mực in này đã đượcphân tích tại Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và Bảo Vệ Môi Trường với các chỉ số trên

và kết quả phân tích tại Viện là đều vượt mức cho phép QCVN 24:2009/BTNMT(cột B)

QCVN 24:2009 / BTNMT Cột B

Coliform /100 ml (*)

(*): Phương pháp được VILAS công nhận

Bảng 1.1 Bảng kết quả thử nghiệm mẫu nước thải mực in của Công ty Trách

Nhiệm Hữu Hạn In Nanu đầu vào

(Nguồn: Kết quả phân tích tại Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới Và Bảo Vệ Môi Trường

Thành phố Hồ Chí Minh ngày 17/12/2010)

 Tính chất hóa học

Nước thải từ quá trình in tại Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn In Nanu có chứacác thành phần sau: Formaldehyde, Poly vinyl chloride (PVC), kim loại nặng (Pb,

Cr6+, Hg, Ni, Cd), Alkyl phenol ethoxylate (APEO), Organotin

Ngoài ra, còn có thành phần chất kết dính, dung môi hữu cơ như Xylene…đều là chất thải nguy hại

 Tính chất sinh học

Chỉ số tổng coliform được phân tích tại Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và Bảo VệMôi Trường với kết quả phân tích là 230000 MPN/100 ml vượt mức cho phép củachỉ số tổng Coliform theo QCVN 24:2009/BTNMT (cột B)

1.5 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG

Nước thải sản xuất: Nhận biết được sự tác động của nước thải từ công đoạnrửa khuôn in đến môi trường Nên chúng tôi đã đề ra phương thức giải quyết đểgiảm thiểu sự ô nhiễm, tác động đến nguồn tiếp nhận nước thải và môi trường xungquanh Nếu lượng nước thải này không được xử lý tốt thì khi xả vào nguồn tiếpnhận sẽ ảnh hưởng đến môi trường tại khu vực như: tạo mùi hôi, thấm xuống đấtảnh hưởng đến nước ngầm, đưa vào đất một số thành phần hoá chất, dung môi độchại cho đất Hay khi dầu mỡ rửa trôi sẽ làm giảm khả năng hấp thụ của oxy trongmôi trường nước, làm suy giảm và cản trở sự trao đổi chất, thậm chí có thể hủy diệtcác cá thể sống dưới nước nếu nồng độ ô nhiễm lớn

tới môi trường đất từ đó ảnh hưởng đến các loài thực vật Con người ăn phải cácthực vật này sẽ bị tích lũy sinh học vào trong cơ thể.

Đối với chì (Pb): gây ô nhiễm đất, có thể gây ảnh hưởng tới hoạt động của visinh vật trong đất và do đó làm giảm năng suất sinh học của đất Chì được hấp thụbởi thực vật và từ đó làm ô nhiễm dây chuyền thực phẩm và gây hại cho sức khỏecon người Độc chất chì làm viêm thận, thấp khớp, tích lũy dần dần trong xương.Đối với Crôm VI (Cr6+): ảnh hưởng tới môi trường đất, gây độc cho cây trồng

và ảnh hưởng đến sức khỏe con người vì có độc tính cao

Đối với thủy ngân (Hg): ô nhiễm môi trường đất, tích lũy trong đất và dẫn đến

sự methyl hóa của Hg trong đất

Đối với dung môi hữu cơ (như Xylene chẳng hạn): khi cơ thể bị nhiễm xylenethì xylene sẽ chuyển hóa thành methylhippuric acid và dấu hiệu này tìm thấy trongnước tiểu, khi hít phải hơi xylene thì từ 60 – 65 % được giữ lại ở trong phổi, gây tổnthương cho phổi Khi tiếp xúc với xylene thì nó được hấp thụ qua da và đào thải quanước tiểu

1.6 MỘT VÀI NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NƯỚC THẢI MỰC IN

Bất kỳ một phương pháp in nào từ in lưới, in typo, in flexo, in ống đồng hay inoffset đều có chất độc hại thải ra môi trường Tuy nhiên nếu đánh giá theo quy trìnhcông nghệ sản xuất in (trước in chế bản, in và gia công sau in) thì việc gây ô nhiễmchính là do các chất thải độc hại tập trung ở công đoạn chế bản và công đoạn in Xét

về tổng thể, ô nhiễm môi trường do công nghiệp sản xuất in có nhiều dạng: ô nhiễm

do tiếng ồn, ô nhiễm không khí do các dung môi của mực in, hồ dán, xăng dầu mỡ,

ô nhiễm do các chất thải rắn như bản in, giấy in cũng rất lớn Tuy nhiên nguồn gây

ô nhiễm chủ yếu lại là nước thải của công nghiệp in ở nước ta là rất lớn nhưng lạichưa được các cơ sở sản xuất in quan tâm giải quyết và cũng ít các công trình khoahọc nghiên cứu trong lĩnh vực này do quy mô nhỏ lẻ và phân tán của các xí nghiệpin

Sau đây là một vài nghiên cứu trong nước liên quan đến nước thải mực in như:

 Đề tài cấp bộ: Nghiên cứu sản xuất mực in gốc nước dùng cho công nghiệp

in vỏ bao ximăng tại Việt Nam năm 2006-2007 Chủ nhiệm đề tài này là Phógiáo sư Trần Văn Thắng - Bộ môn Công nghệ in - Viện Kỹ thuật hóa học -Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

 Đề tài cấp bộ: Nghiên cứu xử lý nước thải ngành in bằng phương pháp keo tụkết hợp với phương pháp oxy hóa khử năm 2007-2008 Chủ nhiệm đề tài này

là Thạc sĩ Bùi Thị Tuyết Loan - Bộ môn Công nghệ in - Viện Kỹ thuật hóahọc - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

 Đề tài cấp bộ: Nghiên cứu sản xuất mực in phun gốc nước sử dụng chất màupigment năm 2008-2009 Chủ nhiệm đề tài này là Tiến sĩ Hoàng Thị KiềuNguyên - Bộ môn công nghệ in - Viện Kỹ thuật hóa học - Trường Đại họcBách Khoa Hà Nội

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Xử lý nước thải mực in bằng phương pháp hóa lý được thực hiện theo haicách: keo tụ tạo bông và oxy hóa bằng hệ Fenton.

Xác định và lựa chọn phương pháp hóa lý theo cách keo tụ tạo bông để xử lýnước thải mực in vì:

 Phương pháp thực hiện đơn giản

có những tính chất khác nhau Người ta có thể chia các hạt keo thành hai loại: Keo

kỵ nước và keo háo nước Trong kỹ thuật xử lý nước bằng keo tụ, keo kỵ nước đóngvai trò chủ đạo Ngoài ra, người còn phân loại theo các dạng sau:

 Keo phân tán gồm nhiều phân tử phân tán tạo thành hạt keo.

 Keo liên kết gồm nhiều phân tử khác nhau liên kết với nhau tạo thành hạtkeo

 Keo kỵ nước không tan, phân chia thành các hạt nhỏ, không ngậm dầu, nước

 Keo ngậm nước có khả năng hấp phụ các phân tử nước

Keo kỵ nước hình thành sau quá trình thủy phân các chất xúc tác như phènnhôm, phèn sắt Ban đầu các phân tử mới hình thành liên kết lại với nhau thành cáckhối đồng nhất Nhờ có diện tích bề mặt lớn, các khối này có khả năng hấp thụ chọnlọc một loại ion nào đó, hoặc có trong thành phần các ion của khối hoặc gần giốngmột trong các ion trong khối về tính chất và kích thước, tạo thành lớp vỏ bọc ion.Lớp vỏ ion này cùng với khối phân tử bên trong tạo thành hạt keo Bề mặt nhân keomang điện tích của lớp ion gắn chặt trên đó, có khả năng hút một số ion tự do mangđiện tích trái dấu để bù lại một phần điện tích Như vậy, quanh khối liên kết phân tửban đầu có hai lớp ion mang điện tích trái dấu bao bọc, gọi là lớp điện tích kép củahạt keo Lớp ion ngoài cùng do lực liên kết yếu nên thường không có đủ điện tíchtrung hoà với lớp điện tích bên trong và do vậy hạt keo luôn mang một điện tíchnhất định Để cân bằng điện tích trong môi trường, hạt keo lại thu hút quanh mìnhmột số ion trái dấu ở trạng thái khuếch tán

Nếu hạt keo ở trong trạng thái tĩnh thì điện tích của hạt được bù bởi lớp ionkhuếch tán Do chuyển động Brown, lớp ion khuếch tán không di chuyển đồng thờivới hạt keo, bởi vì lực liên kết không bền vững Do đó, hạt keo trong nước luôn làhạt keo mang điện tích

Theo lý thuyết về lớp điện tích kép, nếu muốn hạt keo keo tụ thì thế điện độngZeta cần phải giảm thấp dưới giá trị giới hạn Do vậy, quá trình keo tụ được xemnhư bước đầu tiên trong việc kết hợp các hạt riêng rẽ nhờ việc giảm thế điện độngZeta Qúa trình tạo bông keo xảy ra nhờ khuấy trộn và hình thành việc kết hợp cácbông keo nhỏ

Trong pha phân tán keo, điện tích bề mặt của các hạt keo có ảnh hưởng rất lớnđến các ion bao quanh Các ion trái dấu bị thu hút về bề mặt và các đồng ion bị đẩy

ra khỏi bề mặt Kết hợp hỗn hợp các xu hướng chuyển động nhiệt và hút hoặc đẩyion lẫn nhau sẽ tạo ra một lớp trong của bề mặt tích điện của hạt keo và một lớpngoài có số đương lượng các ion trái dấu phân bố trong pha khuếch tán tạo ra lớp bềmặt điện tích kép

Theo Stern, tác giả phân chia lớp điện tích kép thành hai lớp: lớp điện tích képStern với các ion trái dấu hút nhau rất mạnh trên bề mặt hạt keo và lớp khuếch tán,

có bề dày phụ thuộc vào cường độ ion cùa dung dịch Điện thế trên bề mặt giữa lớpngoài của lớp Stern và lớp trong của lớp khuếch tán được gọi là thế điện động Zeta.Các lực hút và lực đẩy tĩnh điện được xem như là các lực phân tán tồn tại giữa cáchạt keo Độ lớn của các lực này thay đổi tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa các hạt

và chúng độc lập với cường độ ion của nước Khả năng ổn định của hạt keo là kếtquả tổng hợp giữa lực hút và lực đẩy Nếu lực tổng hợp là lực hút thì xảy ra quátrình keo tụ

Khi thuỷ phân ion kim loại như Fe3+ hoặc Al3+ bổ sung nhờ nước, quá trìnhthuỷ phân xảy ra tức thời và hình thành các phức Hydroxyl Nồng độ các phứcHydroxyl phụ thuộc vào nồng độ các ion kim loại và giá trị pH Các phức Hydroxyl

có mang điện tích và thời gian tồn tại của chúng rất ngắn Các ion dương bị hấp phụtrên bề mặt các hạt keo và điện tích bề mặt bị trung hoà do giảm thế điện động Zeta

Số các ion trái dấu đòi hỏi để trung hoà điện tích bề mặt khá nhỏ so với số các ionyêu cầu để nén lớp điện tích các nồng độ các ion trái dấu cấn bổ sung tỉ lệ thuận vớinồng độ các hạt keo trong nước và bổ sung dư lượng các ion trái dấu sẽ tạo ra sự tái

ổn định của hệ keo do chuyển đổi nghịch chiều điện tích bề mặt

Khi năng lượng động học của các hạt keo không đủ để tạo ra sự chuyển động,huyền phù sẽ trở nên bền vững và bằng biện pháp khuấy trộn hoặc bổ sung cácpolyme có khả năng keo tụ, người ta có thể phá vỡ trạng thái cân bằng của hệ làmcho các hạt keo xích lại gần nhau hơn tăng lực hút giảm lực đẩy và do vậy làm choquá trình keo tụ đạt hiệu quả hơn

thế Zeta của hạt keo kỵ nước dao động trong giới hạn 0.05 đến 0.1V Để lực hútphân tử thắng được lực đẩy tĩnh điện thi điện thế Zeta phải nhỏ hơn 0.03V và quátrình keo tụ càng đạt hiệu quả khi điện thế Zeta tiến tới 0 Trạng thái hạt keo khiđiện thế Zeta bằng 0 được gọi là trạng thái đẳng điện và trị số pH của hệ ở trạng tháiđẳng điện được gọi là điểm đẳng điện.

2.1.1.2 Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông

 Nén lớp điện tích, giảm thế điện động Zeta nhờ ion trái dấu

Hình 2.1 Mô tả năng lượng tương tác của hệ keo

 Qúa trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt

b Lượng ion trái dấu cho vào

Hình 2.2 Mô tả hiệu quả của cơ chế hấp phụ trung hòa điện tích

các ion trái dấu

a Sự phụ thuộc giữa điện tích bề mặt hạt keo và lượng ion trái dấu đưa vào

b Hiệu quả về độ đục thu được theo lượng ion trái dấu đưa vào

 Hấp phụ - bắc cầu

Phản ứng 1: Hấp thụ ban đầu với lượng polyme tối ưu

Polyme Hạt keo Hạt bị phá vỡ cân bằng

Phản ứng 2: Tạo bông keo

Các hạt bị phá vỡ cân bằng Hạt bông keo

Hạt bị phá vỡ cân bằng Hạt tái cân bằng

Phản ứng 4: Hấp phụ ban đầu với dư lượng polyme

Dư lượng polyme Hạt keo Hạt ổn định (không chỗ trống)

Phản ứng 5: Phá vỡ bông keo

Hạt bông keo Khuấy trộn mạnh Đoạn bông keo

hoặc kéo dài

Hình 2.4 Tác dụng tạo bông keo của các huyền phù khác nhau phụ thuộc vào

pH, khi sử dụng Al 2 (SO 4 ) 3 18 H 2 O làm chất keo tụ Cơ chế cùng lắng xuống

trong quá trình lắng

Đối với hệ phân tán có diện tích bề mặt riêng lớn (bụi trong không khí, bùn,phù sa trong nước ), các hạt luôn có xu hướng co cụm lại tạo hạt lớn hơn để giảmnăng lượng bề mặt (tương tự hiện tượng giọt nước, giọt thủy ngân luôn tự vo tròn

để giảm diện tích bề mặt) Về nguyên tắc do độ phân tán lớn, diện tích bề mặt riênglớn, hạt keo có xu thế hút nhau nhờ các lực bề mặt Mặt khác do các hạt keo cùngloại luôn tích điện cùng dấu (đặc trưng bởi thế  ) nên các hạt keo luôn đẩy nhau bởilực đẩy tĩnh điện giữa các hạt cùng dấu theo định luật Culông, xu hướng này làmhạt keo không thể hút nhau để tạo hạt lớn hơn và lắng xuống nhờ trọng lực nhưnhững hạt không tích điện Như vậy thế  càng lớn (hạt keo càng tích điện) thì hệkeo càng bền (khó kết tủa) Trong trường hợp lý tưởng: nếu thế  = 0 thì hạt keobiến thành cấu tạo tụ điện phẳng, hạt sẽ không khác gì các hạt không tích điện nên

dễ dàng hút nhau để tạo hạt lớn hơn có thể lắng được

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông

 pH của nước thải: quá trình hình thành hạt keo bị ảnh hưởng bởi pH pH thấphoặc cao đều làm tan hạt keo Ví dụ như: Phèn nhôm (khoảng pH là 5.5-7.5),phèn sắt III (pH > 3.5, thường hoạt động tốt trong khoảng 5.5-6.5)…, pH còn

ảnh hưởng đối các chất hữu cơ có trong nước thải, ảnh hưởng đến điện tíchhạt keo trong nước và tốc độ keo tụ trong dung dịch keo.

 Lượng chất keo tụ: quá nhiều thì hạt keo tái bền, quá ít thì không đủ để keotụ

 Nhiệt độ: nhiệt độ cao thì phèn dễ vỡ, nhiệt độ thấp thì phèn xốp khó lắng,khoảng nhiệt độ tốt nhất là từ 20 – 400C

 Tốc độ khuấy trộn: quá trình keo tụ cần tốc độ khuấy trộn thích hợp, để hòatan phèn cần tốc độ khuấy trộn cao, để keo tụ tạo bông cần tốc độ khuấy trộnthấp Khuấy chậm sẽ làm phèn vón cục, nếu khuấy nhanh sẽ làm tốn nănglượng và vỡ bông phèn Khuấy nhanh 100 vòng/phút trong 2 phút và khuấychậm 10 vòng/phút trong 3 phút

 Tạp chất trong nước: khi trong nước chứa một lượng lớn chất hữu cơ caophân tử thì nó có thể hấp phụ trên bề mặt dung dịch keo để bảo vệ dung dịchkeo làm cho hạt keo khó keo tụ dẫn đến hiệu quả keo tụ thấp, hệ keo trongnước phải thích hợp với hệ keo mới cho vào để có thể kết tủa

 Môi chất tiếp xúc: Các thành phần chất lơ lửng vừa keo tụ vừa hỗ trợ choquá trình keo tụ, thành phần môi chất chẳng hạn như bông keo có sẵn sẽ gópphần thúc đẩy quá trình keo tụ tạo bông

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội

dung

Khảo sát khả năng keo tụ tạo bông với phèn nhôm

Khảo sát khả năng keo tụ tạo

hóa chất keo tụ tối ưu

Hình 2.5 Mô hình thực nghiệm Jartest 2.4 NGUYÊN TẮC THÍ NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH JARTEST

Thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp kế thừa, đầu tiên xác định pHtối ưu trước Sau đó cố định pH của nước ở pH tối ưu, tiến hành xác định lượngphèn tối ưu

Để xác định pH tối ưu, quá trình keo tụ tạo bông được thực hiện trên cùngmột loại nước ở nhiều pH tối ưu pH tối ưu là pH mà ở đó quá trình keo tụ bông đạthiệu quả cao, đó là: Kích thước bông keo lớn, chắc, lắng nhanh, thể tích bùn lắng ít,nước phía trên trong, ít váng nổi

Các chỉ tiêu này được xác định bằng phương pháp cảm quan, đo độ đục(hoặc độ truyền suốt) của nước

Để xác định lượng phèn tối ưu, chuyển pH về pH tối ưu sau khi thay đổilượng phèn sử dụng ở nhiều mức khác nhau để tiến hành keo tụ tạo bông Lượngphèn tối ưu là phèn mà ở đó quá trình keo tụ tạo bông đạt hiệu quả cao, đó là kíchthước bông keo lớn, chắc, lắng nhanh, thể tích bùn lắng ít, nước phía trên trong ítváng nổi

2.5 VẬT LIỆU THỰC NGHIỆM

Công tắc bật

Cánh khuấy

Chuông báo

Chuẩn bị 7 lít nước thải mực in được lấy từ can nhựa chứa 40 lít nước thảiđược lấy tại công ty TNHH Nanu cho một lần phân tích với một loại hóa chất keo tụnhất định (phèn nhôm, phèn sắt III, PAC, FAC và Chitosan) Tất cả lượng nước thảinày sau khi lấy về sẽ được lưu vào tủ lạnh để bảo quản mẫu Mẫu nước thải nàyđược lấy duy nhất một lần để khảo sát với năm loại hóa chất keo tụ là phèn nhôm,phèn sắt (III), PAC, FAC và Chitosan.

Hình 2.6 Mẫu nước thải mực in của Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn In Nanu 2.5.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

3 Phễu thủy

4 Bóp cao su 2 Cái Hút dung dịch lên pipet

Đựng nước thải mực in.

Đựng các dung dịch hóa chất keo

tụ 5 %, NaOH 1N, polyme anion 0.1 % và nước cất

6 Đũa thủy

7 Giá để buret 1 Cái Làm giá đỡ cho buret

9 Bình định

mức

211

100 ml

500 ml1000ml

Định mức dung dịch hóa chất cần pha

10 Ống nghiệm

20 x150mm

Đựng dung dịch cần đo COD

11 Pipet

666

10 ml

5 ml

2 ml

Hút polyme 0.1 %, hút phần nước bên trên sau keo tụ đo độ truyền quang, hút axit H2SO4 xúc tác (dùng pipet 10 ml) , hút mẫu nước,hút dung dịch K2Cr2O7 0.0167 M , phèn nhôm 5% (dùng pipet 5 ml), hút NaOH 1N (dùng pipet 2 ml).Lưu ý: Mỗi hóa chất được hút với một pipet riêng biệt

13 Giá để ống

15 Chậu thủy

Đựng vật dụng đã sử dụng xong như giấy, nhãn dán, giấy lọc đã sử dụng…

2.5.2.2 Chuẩn bị và kiểm tra thi t bết bị ị dụng cụ

STT Tên thiết bị Số lượng Quy

cách

Ghi chú

Sấy mẫu hóa chất K2Cr2O7

khan, sấy dung dịch cần đo COD, sấy dụng cụ

2 Máy đo quang

Đo độ truyền quang (T %) ở bước sóng là 450 nm

4 Cân điện tử 3 số 1 Cái Cân lượng hóa chất cần pha

Thực hiện quá trình khuấy nhanh, khuấy chậm (Ngoài ra

có thể dùng đũa thủy tinh để khuấy)

Hiệu : Ecocell 111

Hãng sản xuất : MMM Group.Khoảng nhiệt độ : 0÷200 0CMáy đo quang

phổ

1 Cái Hiệu : Biochrom

Hãng sản xuất : Libra Seri : Libra S6

Thang bước sóng : 330÷800

Thang quang phổ : 0.300÷2.500

-Độ truyền quang : lấy một số lẻ

Hiệu : Inolab Seri : pH 720

Độ chuẩn xác : tính đến 2 số lẻ

Hình 2.7 Máy đo quang phổ

Hình 2.8 Tủ sấy

Hình 2.9 Cân điện tử 3 số Hình 2.10 Máy đo pH

Hình 2.11 Mô hình Jartest 2.5.2.3 Hóa chất

A Hóa chất keo tụ

A.1 Phèn nhôm Al 2 (SO 4 ) 3

Sản xuất từ axit sunfuric H2SO4 và một vật liệu chứa nhôm như đất sét, cao lanh,quặng bôxit, nhôm hydroxit

Khi sử dụng nhôm hydroxit, sản phẩm thu được có chất lượng tốt nhất: hàmlượng nhôm oxit Al2O3 có thể đạt tới 17% đồng thời hàm lượng sắt oxit Fe2O3 cóthể dưới 0.04% Khi dùng nguyên liệu chứa nhôm khác, chất lượng sản phẩmthường thấp hơn và tiêu hao nguyên vật liệu thường cao hơn

Công thức chung của nhôm sunfat là Al2(SO4)3.nH2O

Thường gặp là Al2(SO4)3.18H2O chứa 15% Al2O3 Tùy theo điều kiện sản xuất,

có thể thu được nhiều loại tinh thể nhôm sunfat hydrat hóa khác nhau, trong đó giátrị của n có thể là 18, 16, 27,

Đặc điểm

 Phèn nhôm kém hiệu quả khi xử lý nước nguồn có độ đục và độ kiềm cao

 Làm giảm độ pH của nước sau xử lý, bắt buộc phải dùng vôi để hiệu chỉnhlại độ pH dẫn đến chi phí sản xuất tăng

nước đục trở lại Như vậy, khi độ đục, độ màu nước nguồn cao, nhôm sunfatkém tác dụng.

 Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ, trợ lắng

 Hàm lượng nhôm tồn dư trong nước sau xử lý cao hơn so với khi dùng chấtkeo tụ khác và có thể cao hơn mức quy định tiêu chuẩn cho phép

Khoảng pH

 Khoảng pH hoạt động tốt: 5.5 – 7.5

A.2 FAC (Ferous Aluminum Sulphat Compounds)

Là hỗn hợp phèn nhôm sắt tỷ lệ 56 % ở dạng khan dễ hòa tan và dễ sử dụng

Có khả năng loại bỏ các tạp chất hữu cơ tan và không tan cùng kim loại nặng (kể cảion Al3+ tự do) tốt hơn phèn nhôm sulfat

Đặc điểm (dạng khan)

 Dạng bột màu trắng ngà ánh vàng, tan hoàn toàn trong nước

 FAC giúp cho quá trình keo tụ để loại bỏ các chất cặn lơ lửng nhanh, triệt để

và dễ thao tác xử lý Xử lý độ màu rất hiệu quả

 Lượng FAC dùng cho 1 m3 nước thải trong khoảng 30 đến 200 g, tùy thuộcvào hàm lượng cặn lơ lửng và tính chất của mỗi loại nước thải

Khoảng pH

 Khoảng pH hoạt động tốt: 4 – 11

A.3 PAC (Poly Aluminium Chloride)

PAC là loại phèn nhôm tồn tại ở dạng cao phân tử (polyme) Công thức phân

tử [Al2(OH)nCl6-n]m Hiện nay, PAC được sản xuất lượng lớn và sử dụng rộng rãi ởcác nước tiên tiến để thay thế cho phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt vànước thải

Đặc điểm (dạng khan)

 Dạng rắn là bột màu trắng ngà ánh vàng, tan hoàn toàn trong nước

 PAC có nhiều ưu điểm so với phèn nhôm sunfat đối với quá trình keo tụlắng Như hiệu quả lắng trong cao hơn 4-5 lần, thời gian keo tụ nhanh, ít làmbiến động độ pH của nước, không cần hoặc dùng rất ít chất hỗ trợ, không cầncác thiết bị và thao tác phức tạp, không bị đục khi dùng thiếu hoặc thừa phèn

 Độ ổn định pH cao, dễ điều chỉnh pH khi xử lý

 Tăng độ trong của nước, kéo dài chu kỳ lọc, tăng chất lượng nước sau lọc

 Liều lượng sử dụng thấp, bông cặn to, dễ lắng

 Ít ăn mòn thiết bị

 Do có hiệu quả rất mạnh ở liều lượng thấp nên việc cho quá nhiều PAC sẽlàm hạt keo tan ra

cá, thịt, rau quả mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm

Đặc điểm

 Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nólại tan được trong dung dịch axit

 Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn

 Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác

 Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bảo quản nông sản và thực phẩm, ngoài racòn ứng dụng để xử lý nước thải với ưu điểm là không tạo váng nổi.

Khoảng pH

 Khoảng pH hoạt động tốt: 8.5 – 10

A.5 Phèn sắt (III) FeCl 3

Phèn sắt (III) không bị oxy hóa nên không cần nâng cao pH của nước Phảnứng thủy phân xảy ra khi pH > 3.5 và quá trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóngkhi pH = 5.5 – 6.5 Phèn sắt (III) khi bị thủy phân ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ, vìvậy nhiệt độ của nước ở 00C vẫn có thể dùng phèn sắt (III) để keo tụ

Đặc điểm

 Độ hòa tan trong nước kém hơn phèn nhôm

 Liều lượng phèn sắt (III) dùng để kết tủa chỉ bằng 1/3 – 1/2 liều lượng phènnhôm

 Phèn sắt (III) ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ

 Có thể khử được mùi vị của H2S

 Dễ ăn mòn đường ống, phèn sắt (III) FeCl3 tạo ra axit HCl

Khoảng pH

 Khoảng pH hoạt động tốt: >3.5, thường là 5.5 – 6.5

B Cách pha hóa chất keo tụ

 Phèn nhôm 5% : hòa tan 5 g phèn nhôm với nước cất rồi định mức thành 100ml

Hình 2.12 Phèn nhôm

 Phèn sắt (III) 5%: Hòa tan 5 g phèn sắt (III) FeCl3 với nước cất rồi định mứcthành 100 ml

Hình 2.15 FAC

 Chitosan: Hòa tan 1 g Chitosan với nước cất và thêm 1ml axit axêtic rồi địnhmức thành 100 ml

Hình 2.16 Chitosan

Hình 2.17 Các loại hóa chất keo tụ

 NaOH 1N : hòa tan 4 g NaOH rồi định mức thành 100 ml dung dịch bằngnước cất

 Polyme 0.1 % : hòa tan 0.1 g polyme rồi định mức thành 100 ml dung dịchbằng nước cất

C Cách pha hóa chất dùng đo COD

 K2Cr2O7 0.0167 M : hòa tan 4.913 g K2Cr2O7 (đã sấy ở 105 0C trong 2 giờ)trong 500 ml nước cất , thêm vào 167 ml H2SO4 đậm đặc và 33.3 g HgSO4,khuấy tan, để nguội đến nhiệt độ phòng rồi định mức thành 1000 ml

 Chỉ thị Ferroin : hòa tan hoàn toàn 1.485 g 1,10 – phenanthrolinemonohydrate và thêm 0.695 g FeSO4.7H2O trong nước cất và định mứcthành 100 ml (sẽ có màu đỏ khi hai chất này trộn lẫn với nhau và tan hoàntoàn)

 Axit sunfuric H2SO4 xúc tác : cân 5.5 g Ag2SO4 trong 540 ml H2SO4 đậmđặc, để 1 – 2 ngày cho hòa tan hoàn toàn

 Dung dịch FAS 0.1 N : hòa tan 39.2 g FAS trong một ít nước cất, thêm vào

20 ml H2SO4 đậm đặc, để nguội và định mức thành 1000 ml

2.6 TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

2.6.1 Thí nghiệm xác định pH tối ưu trên từng loại hóa chất keo tụ

Các bước xác định pH tối ưu

 Bước 1 : Kiểm tra đầy đủ hóa chất và dụng cụ thiết bị

 Bước 2 : Chuẩn bị mẫu

 Bước 3 : Đong mẫu vào các cốc 500 ml

 Bước 4 : Chỉnh pH các cốc theo kế hoạch đã được vạch ra ứng với khoảng

pH thích hợp đối với mỗi loại hóa chất keo tụ bằng dung dịch NaOH 1N

 Bước 5 : Cho 5 ml hóa chất keo tụ 5% (một loại nhất định cho một lần thínghiệm đó là phèn nhôm, phèn sắt III, PAC, FAC và Chitosan)

 Bước 6 : Đặt vào mô hình Jartest (khuấy nhanh 2 phút và khuấy chậm 3phút) Cho 1 ml polyme 0.1 % vào ngay lúc khuấy chậm

 Bước 7 : Để lắng 15 phút

 Bước 8 : Quan sát và ghi nhận cảm quan

 Bước 9 : Hút phần nước bên trên đo độ truyền suốt và đo COD

 Bước 10 : Chụp hình các cốc nước thải sau khi thí nghiệm và lưu vào máyảnh

2.6.2 Thí nghiệm xác định lượng hóa chất keo tụ tối ưu

Các bước xác định lượng hóa chất keo tụ tối ưu (phèn nhôm, phèn sắt III, PAC, FAC và Chitosan)

 Bước 1 : Kiểm tra đầy đủ hóa chất và dụng cụ thiết bị

 Bước 2 : Chuẩn bị mẫu

 Bước 3 : Đong mẫu vào các cốc 500 ml

 Bước 4 : Điều chỉnh lượng hóa chất keo tụ ở các cốc theo kế hoạch đã vạch

ra (lần lượt là 5, 7, 9, 11, 13 hoặc 15 ml hóa chất keo tụ đã pha với nước cất)

 Bước 5 : Chỉnh pH nước thải về pH tối ưu vừa xác định ở thí nghiệm xácđịnh pH tối ưu bằng dung dịch NaOH 1N