4. Chì (Pb): Đây là một kim loại nặng ảnh hưởng đế nô nhiễm môi trường rất nhiều Vì nó có khả năng tích luỹ lâu dài trongcơ thể và gây nhiễm độc người,
4.3.1 SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA MÔ HÌNH
NaOH Phèn nhôm
Lấy mẩu phân tích
Lấy mẩu phân tích
Nước sạch đạt tiêu chuẩn
*) Giàn mưa
L*B*H = 0,5*0,5*1,65 *) Bể trộn tiếp xúc
L x B x H = 1,0 x 0,43 x 0,45
Giàn nước Bể trộn tiếp
xúc (sục khí) Bể lắng Bể lọc cát thô
Bể lọc với vật liệu
*) Bể lắng
L x B x H = 1,0 x 0,43 x 0,45 *) Bể lọc thô
- Thùng nhựa 45 lít, có gắn van. *) Bể lọc chứa vật liệu lọc ODM
H = 1,5m
Đường kính: φ= 90
4.3.1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình khử sắt
Thực chất của phương pháp khử sắt bằng làm thoáng là làm giàu oxi cho nước, tạo điều kiện để oxi hoá Fe2+ thành Fe3+ thực hiện quá trình thuỷ phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3, rồi dùng bể lọc để giữ lại. Làm thoáng có thể tiến hành bằng phương pháp tự nhiên : Phun trực tiếp trên bề mặt bể lọc, giàn mưa. Bằng phương pháp nhân tạo: Thùng quạt gió, ejector, thổi khí (khí nén hoặc khuấy trộn cơ khí ). Sau khi làm thoáng, quá trình oxi hoá Fe2+ và thuỷ phân Fe3+
có thể xảy ra trong môi trường tự do, môi trường hạt hay môi trường xúc tác.
Trong nước ngầm, sắt (II) bicacbônat là muối không bền vững, thường phân ly theo dạng sau:
Fe(OH3)2 = 2HCO3 + Fe2+
Nếu trong nước có oxi hoà tan, quá trình oxi hoá và thuỷ phân diễn ra như sau: 4 Fe2+ + O2 + 10 H2O = 4FeOH3+ 8H+
Đồng thời xảy ra phản ứng phụ:
H+ + HCO3 = H2O + CO2
Tốc độ phản ứng của oxi hoá được biểu diễn theo phương trình sau:
V= K H O Fe dt Fe d * ] [ ] ][ [ ] [ 2 2 2 + + + =
Trong đó:
V: Tốc độ oxi hoá
dt Fe d[ 2+]
: Sự biến thiên nồng độ [ Fe2+] theo thời gian t
[ Fe2+], [ H+], [O2]: Nồng độ của các ion Fe2+, H+ và oxi hoà tan trong nước.
K: Hằng số tốc độ phản ứng, phụ thuộc vào nhiệt độ và chất xúc tác.
Theo phương trình của Just, tốc độ oxi hoá Fe2+ tỉ lệ thuận với[Fe2+]và [O2, tỉ lệ nghịch với [H+]. Như vậy quá trình chuyển hoá Fe2+ thành Fe3+phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: pH, O2; hàm lượng sắt của nước ngầm CO2, độ kiềm, nhiệt độ thời gian phản ứng. Ngoài ra, tốc độ oxi hoá Fe2+ còn phụ thuộc thế oxi hoá khử tiêu chuẩn E0.Khi tất cả ion Fe2+hoà tan trong nước đã chuyển hoá thành các bông cặn (FeOH)3. Việc loại bỏ các bông cặn ra khỏi nước được thực hiện ở bể lọc chủ yếu theo cơ chế giữ cặn cơ học.
Việc lựa chọn công nghệ khử sắt hoặc chọn các thông số tính toán và liều lượng hoá chất sử dụng nên tiến hành trên cơ sở thực nghiệm, nghiên cứu công nghệ với nguồn nước thực tế. Công nghệ làm thoáng lọc nhanh thường được ứng dụng khi hàm lượng sắt ≤ 10 mg/l., độ đục và màu rất thấp, không có mangan, axit humic, độ kiềm không quá thấp, hàm lượng ammonia thấp.
Hoá chất – dụng cụ
1. Các hoá chất và dụng cụ trong bài xác định sắt trong nước 2. Thùng nhựa 60L, chậu nhựa
3. Thước dây 2m.
4. Mô hình dàn mưa và cột lọc nhanh.
Các bước tiến hành
Chuẩn bị:
Kiểm tra và rửa sạch các mô hình (vận hành bằng nước máy ). Đối với giàn mưa, xả sạch bằng van 1, van 2. Dùng chậu nhựa nhỏ để hứng nước rửa.
Xác định và can khối lượng muối sắt (II) cần thiết để pha thành 60L nước nhiễm sắt nồng độ 10mg/L.
Hoà trộn lượng muối sắt này với nước máy để được lượng nước nhiễm sắt như mong muốn (hoà tan trong bình định mức trước, sau đó đưa vào thùng nhựa, tránh tạo bọt khí.
Lấy mẫu nước (M1) đi xác định sắt tổng và sắt (II)