Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.2. Phương pháp thực nghiệm
2.3.2.3 Thực nghiệm hấp phụ dạng tĩnh
Thí nghiệm được tiến hành trên thiết bị Jartest. Nhằm xác định khả năng hấp phụ amoni trong nước thải bệnh viện sau xử lý sinh học của vật liệu hấp phụ than cacbon hóa xơ dừa. Than cacbon hóa xơ dừa được nghiền nhỏ thành bột.
44
Xác định ảnh hưởng của các yếu tố như pH, thời gian hấp phụ, nồng độ amoni ban đầu, khối lượng than cacbon hóa….đến hiệu suất hấp phụ.
a) Khảo sát lựa ch n loại than tố u quá trì ấp phụ amoni trong c thải bệnh viện.
Tiến hành thí nghiệm với các mẫu than cacbon hóa đã chế tạo ở nhiệt độ 300oC, 400oC, 500oC ở các khoảng thời gian 10, 20, 30, 40, 50 phút.
Chuẩn bị cốc có thể tích 1000ml, sau đó lấy 250ml dung dịch nước thải bệnh viện sau xử lý sinh học có nồng độ NH4+ ban đầu khoảng 16- 18 mg/l, pH = 7,18.
Cân 5g than cacbon hóa mỗi loại cho vào từng cốc, tiến hành thí nghiệm trên thiết bị Jartest trong thời gian 30 phút, tốc độ 150 vòng/phút. Sau đó để lắng khoảng 30 phút, gạn phần nước trong không còn lẫn tạp chất của than cacbon hóa, sau đó lọc phần nước thải đã gạn bỏ tạp chất bằng giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nước thải bệnh viện để xác định loại than tối ưu.
Sau khi đã chọn được loại than tối ưu tiến hành chụp ảnh SEM để đo kích thước mao quản và diện tích bề mặt riêng của vật liệu để xác định xem vật liệu có thể được dùng làm vật liệu hấp phụ NH4+
hay không.
b) P ơ p áp xá định ả ởng củ p đến khả ă xử lý amoni tr c thải bệnh viện:
Chuẩn bị 6 cốc 1000ml, sau đó lấy 250ml nước thải với nồng độ ban đầu thực tế của nước thải bệnh viện sau khi qua xử lý sinh học hiếu khí là 26,15 mg/l cho vào mỗi cốc đánh số từ 1- 6 tương ứng với các dải pH = 4, 5, 6, 7, 8, 9 . Dùng hóa chất NaOH 1M và H2SO4 2M để điều chỉnh pH. Đo pH bằng máy đo pH cầm tay.
- Tiến hành xác định sự thay đổi nồng độ NH4+trong nước thải bệnh viện sau khi điều chỉnh pH so với nồng độ amoni ban đầu của nước thải.
- Tiến hành xác định sự thay đổi của nồng độ NH4+sau khi sử dụng than cacbon hóa xơ dừa để hấp phụ amoni trong nước thải với nồng độ amoni ban đầu. Cân 2,5g than xơ dừa đã nghiền nhỏ thành bột cỡ 0,1-0,5mm cho vào 6 đĩa. Lần lượt cho than vào từng cốc chứa nước thải đã đánh số. Sau đó đặt 6 cốc vào thiết bị Jartest bật chế độ 30 phút với tốc độ 150 vòng/phút.
45
Tiến hành quan sát, sau đó để lắng trong khoảng 30 phút và gạn phần nước trong không còn lẫn tạp chất của than cacbon hóa, sau đó lọc phần nước thải đã gạn bỏ tạp chất bằng giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nước thải bệnh viện.
c) P ơ p áp xá định ả ở u l ợng hấp phụ amoni trong c thải bệnh viện.
Chuẩn bị 4 cốc 1000ml, sau đó lấy 250ml nước thải bệnh viện sau khi qua hệ thống xử lý sinh học hiếu khí. Tiến hành đo nồng độ amoni ban đầu trong khoảng 22,5 mg/l, sau đó điều chỉnh nồng độ amoni trong nước bằng cách:
- Giảm nồng độ amoni bằng cách pha loãng nước thải bằng nước cất theo tỷ lệ để điều chỉnh nồng độ amoni trong nước thải với hàm lượng 5 mg/l NH4+; 10 mg/l NH4+; 15 mg/l NH4+; 20 mg/l NH4+ ở pH =7 với 2,5g than xơ dừa đã nghiền nhỏ cỡ 0,1 – 0,5mm.
- Tăng nồng độ amoni lên 25mg/l; 30 mg/l; và 35 mg/l bằng cách bổ sung thêm NH4Cl.
Cho than vào cốc có chứa nước thải tiến hành hấp phụ trên thiết bị Jartest trong 30 phút với tốc độ 150 vòng/phút. Sau đó để lắng trong khoảng 30 phút và gạn phần nước trong, đem phần nước đã gạn này lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích sự thay đổi nồng độ amoni trong nước thải bệnh viện.
d) P ơ p áp xá định ả ởng của th i gian hấp phụ
Tiến hành thực nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc tới hiệu suất xử lý amoni trong nước. Cho 250ml nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sinh học có nồng độ là 23,76mg/l, pH ban đầu = 7 vào 6 cốc 1000ml, sau đó cân 2,5g vật liệu hấp phụ và tiến hành hấp phụ ở các khoảng thời gian khác nhau thay đổi từ 5 phút đến 55 phút ở điều kiện hấp phụ không đổi. Tiến hành khuấy bằng thiết bị Jartest với tốc độ khuấy 150 vòng/ phút. Sau thời gian hấp phụ, tiến hành lọc tách bỏ vật liệu hấp phụ ra khỏi dung dịch, gạn phần nước trong, sau đó lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni có trong nước thải.
e) P ơ p áp xá định ả ởng của tỷ lệ Rắn: lỏng
46
Tiến hành thực nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ Rắn: lỏng. Tỷ lệ giữa hai pha rắn- lỏng được thay đổi trong thực nghiệm khác nhau tại giá trị pH ban đầu của dung dịch và trong khoảng thời gian tiếp xúc được lựa chọn.
Cho 250ml nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sinh học có nồng độ là 23mg/l với pH = 7 vào 7 cốc 1000ml sau đó cân vật liệu ở các tỷ lệ từ 0,25g – 5g cho vào nước thải, tiến hành khuấy bằng thiết bị Jartest với tốc độ khuấy 150 vòng/ phút trong thời gian 30 phút. Sau đó để lắng trong khoảng 30 phút gạn tách bỏ vật liệu hấp phụ ra khỏi dung dịch. Đem nước thải đã gạn bỏ vật liệu hấp phụ lọc qua giấy lọc và tiến hành phân tích nồng độ amoni trong nước thải.