Việc xác định đặc tính tách lọc của màng được thực hiện trên thiết bị thử màng phịng thí nghiệm (Osmonics, Mỹ) (hình 2.4). Để tránh sự phân cực nồng độ, dung dịch được khuấy đảo liên tục trên bề mặt màng trong quá trình lọc bằng hệ khuấy từ sử dụng
con từ treo. Các thí nghiệm lọc tách được thực hiện dưới cùng một áp suất xác định (15 bar) với cùng thể tích dung dịch (300 cm3), thời gian lọc và diện tích các tấm màng sử dụng là như nhau.
Màng được đặt lên tấm đỡ kim loại xốp, rồi đặt vào đáy của bình chứa dung dịch tách. Nạp dung dịch cần tách vào bình, lắp kín hệ thống, điều chỉnh áp suất tách, dung dịch trong bình được nén qua màng, dịch lọc đi ra ngồi, dịch cơ đặc được giữ lại trong bình chứa. Đối tượng tách lọc Luận án sử dụng là các dung dịch chất hữu cơ, dung dịch muối vô cơ và kim loại nặng.
Hình 2.4. Sơ đồ hệ thiết bị lọc màng phịng thí nghiệm 2.2.3.1. Độ thấm nước
Độ thấm nước Jw được xác định bằng cách đo thể tích nước tinh khiết vận chuyển qua màng trong một khoảng thời gian t xác định tại áp suất P:
Pt t S V Jw , [L/m2.h.bar] (2) Trong đó: V - Thể tích nước tinh khiết [L],
t - Thời gian lọc [h], P – Áp suất [bar]
Sự tăng giảm độ thấm nước của màng trước và sau biến tính bề mặt được biểu diễn qua thơng số Jw/Jwo; trong đó, Jwo và Jw là độ thấm nước của màng ban đầu và sau khi đã biến tính bề mặt.
2.2.3.2. Độ lưu giữ
Độ lưu giữ của màng được xác định bởi công thức: 0 0 100% C C R C (3)
với Co - Nồng độ chất cần tách trong dung dịch ban đầu (mg/L) C - Nồng độ chất cần tách trong dịch lọc (mg/L)
Nồng độ thuốc nhuộm RR261 và độ màu dung dịch phẩm thực tế được xác định bằng phương pháp đo quang (trên thiết bị Spectro 2000RS - Trung Quốc) lần lượt tại bước sóng 540 nm và 550 nm.
Nồng độ protein được xác định bằng phương pháp so màu với thuốc thử Biuret, độ hấp thụ quang được đo ở bước sóng 540 nm (Spectro 2000RS).
Nồng độ acid humic HA được xác định bằng hai phương pháp: đo quang (UV) tại bước sóng 254 nm và đo tổng cacbon hữu cơ (TOC) trên thiết bị TOC-VCPH, Shimazu. Phép đo TOC có khả năng xác định được hàm lượng các hợp chất hữu cơ có khối lượng và kích thước phân tử nhỏ, trong khi phép đo quang (UV) có khả năng xác định được hàm lượng các hợp chất hữu cơ có khối lượng và kích thước phân tử lớn hơn [65].
Nồng độ ion kim loại trong dung dịch được xác định bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS). Trong nghiên cứu này, các phép đo AAS được tiến hành trên thiết bị AA 6800 (Shimazu), khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
Hàm lượng amoni được xác định bằng phương pháp trắc phổ theo TCVN 6179- 1:1996.
Khả năng loại bỏ các hợp chất hữu cơ được đánh giá qua việc xác định hàm lượng COD có trong các mẫu nước thải trước và sau khi lọc qua màng nền và các màng biến tính, thực hiện theo TCVN 6491:1999.
2.2.3.3. Năng suất lọc
Năng suất lọc của màng được xác định bằng cách đo thể tích dịch lọc vận chuyển qua màng trong một khoảng thời gian tại áp suất xác định:
t S V J , [L/m2.h] (4) Trong đó: V - Thể tích dịch lọc [L], t - Thời gian lọc [h]
S - Diện tích bề mặt làm việc của màng [m2],
Sự tăng giảm năng suất lọc của màng trước và sau biến tính bề mặt được biểu diễn qua thơng số J/Jo; trong đó, Jo là năng suất lọc của màng nền ban đầu, và J là năng suất lọc của màng sau khi đã biến tính bề mặt.