BÀI THÍ NGHIỆM JARTEST 2.1 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 2.1.1 Mục đích Thí nghiệm nhằm giúp sinh viên hiểu rõ thực hành ph ương pháp xác đ ịnh thông số tối ưu để thực q trình keo tụ tạo bơng phục v ụ cơng tác tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước nước thải trình keo tụ tạo bơng 2.1.2 Nội dung Mỗi nhóm sinh viên thực thí nghiệm Jartest cần hồn tất n ội dung sau đây: - Vận hành mơ hình thí nghiệm ( máy Jartest ) để: + Xác định pH tối ưu để thực q trình keo tụ tạo bơng đ ối v m ột lo ại ch ất keo tụ tạo cần thử nghiệm; + Xác định liều lượng chất keo tụ tạo chất trợ keo tụ tạo t ối ưu đ ối với loại hóa chất tổ hợp nhiều hóa chất theo t ỷ l ệ ( li ều l ượng th ứ t ự sử dụng ) thích hợp; + Xác định thời gian phản ứng tối ưu để trình xảy đạt hi ệu cao nh ất; + Xác định tốc độ khuấy trộn tối ưu trình keo tụ trình t ạo bơng - Phân tích kết thí nghiệm xác định thông s ố tối ưu cần thi ết đ ể xử lý nước/nước thải trình keo tụ tạo - Kiến nghị đặc điểm công trình cu xử lý hóa lý q trình keo t ụ t ạo đ ể xử lý nước/nước thải thí nghiệm bao gồm: + Đặc điểm cơng trình keo tụ: tốc độ khuấy tr ộn, th ời gian khu tr ộn, lo ại lưu lượng hóa chất ( để hiệu chỉnh pH tối ưu, chất keo tụ, ch ất tr ợ keo tụ ), cung cấp hóa chất lần, bậc hay cung cấp nhiều loại hóa chất v ới li ều l ượng khác theo thứ tự xác định + Đặc điểm q trình tạo bơng: tốc độ khuấy trộn (cùng tốc độ suốt th ời gian thực q trình tạo bơng hsy với tốc độ gi ảm dần theo chi ều dài thi ết b ị hay theo thời gian tạo bơng), thời gian phản ứng, có cần bổ sung ch ất đ ể tăng hiệu tạo không, loại liều lượng tương ứng 2.2 MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Mơ hình thí nghiệm Thí nghiệm xác định thông số tối ưu để xử lý nước/ nước thải q trình kẹo tụ tạo bơng thực máy Jartest Máy Jartest có c ấu t ạo g ồm m ột dàn cánh khuấy, điều chỉnh tốc độ khuấy tr ộn với beaker 1L đ ể đựng mẫu nước/nước thải thí nghiệm Các beaker đặt vị trí định v ị máy Jartest, phù hợp với vị trí cánh khuấy Máy Jartest Bên cạnh mơ hình thí nghiệm, dụng thiết bị, dụng cụ khác cần thi ết bao gồm: - Đồng hồ bấm giây để xác định thời gian lấy mẫu; - Spectrophotometer để đo độ đục; - Máy đo pH; - Các dụng cụ thủy tính gồm erlen, pipet,beaker, ống đong 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu Khi chất keo tụ cho vào nước nước thải, hạt keo nước b ị m ất tính ổn định, tương tác với nhau, kết cụm lại hình thành bơng cặn l ớn, d ễ l ắng Q trình tính ổn định hạt keo q trình lý hóa ph ức tạp, có th ể gi ải thích dựa chế sau: + Giảm điện Zeta tới giá trị mà tác dụng lực h ấp d ẫn Vander Waals với lượng khuấy trộn cung cấp thêm, h ạt keo trung hòa ện kết cụm tạo thành cặn + Các hạt kết cụm hình thành cầu nối nhóm hoạt tính hạt keo + Các bơng cặn hình thành lắng xuống bắt giữ h ạt keo quỹ đ ạo l ắng xuống + Quá trình keo tụ thơng thường áp dụng khử màu, hàm lượng cặn l lửng x lí nước thải Để thực trình keo tụ, người ta cho vào n ước ch ất ph ản ứng thích h ợp như: phèn nhơm Al2(SO4)3, phèn sắt FeSO4 koặc FeCl3 Các loại phèn đưa vào nước dạng dung dịch hòa tan * Phương pháp phân thích mẫu: Trong thí nghiệm, mẫu thí nghiệm phân tích đ ộ đục Ph ương pháp phân tích mẫu tn thủ theo quy trình thí nghi ệm Standard Methods for Waste and Wasewwater Examination 2.3 QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 2.3.1 Chuẩn bị trước thí nghiệm Trước tiến hành thí nghiệm, sinh viên cần: Kiểm tất dụng cụ cần thiết để thực thí nghi ệm hi ểu rõ cách th ức sử dụng, đặc biệt thiết bị đo mẫu Tìm hiểu cách vận hành máy Jartest: hiểu rõ cách sử dụng công tắc ch ức máy, cách thức hiệu chỉnh tốc độ khuấy tr ộn, cách th ức đưa beaker đ ựng m ẫu vào lấy khỏi thiết bị, cố xảy thiết bị cách kh ắc phục cố Chuẩn bị bảng ghi số liệu thí nghiệm 2.3.2 Thí nghiệm xác định pH tối ưu  Quy trình thí nghiệm: Thí nghiệm xác định pH tối ưu loại hóa chất keo tụ tạo bơng th ực theo trình tự sau: Kiểm tra máy Jartest; Đánh số thứ tự beaker chứa mẫu thí nghiệm từ đến 6; Đo pH độ đục ban đầu mẫu nước/nước thải thí nghiệm; Lấy mẫu từ thùng chứa vào beaker với thể tích ( 500-1000mL ) Dùng ống đong 500 ml để lấy mẫu; Điều chỉnh pH beaker dung dịch acid ki ềm đ ể có kho ảng pH dao động từ 3-11; Mở máy Jartest chỉnh tốc độ khuấy nhanh 100 vòng/phút; Cho đồng thời lượng chất keo tụ tạo vào beaker Sử d ụng dung dịch PAC 0,1 % Sau phút khuấy nhanh (tính từ lúc cho ch ất keo tụ t ạo vào), ều ch ỉnh máy khuấy vận tốc 20 vịng/phút; Khuấy chậm liên tục 15 phút, sau ngừng khuấy; 10 Để lắng 30 phút; 11 Đo lại pH độ đục phần nước sau lắng; 12 Với số liệu thí nghiệm thu vẽ độ thị đánh giá kết qu ả, xác đ ịnh giá tr ị pH tối ưu  Kết thí nghiệm Bảng Số liệu thí nghiệm xác định pH tối ưu chất keo tụ tạo PAC 0,1% Thơng số Thể tích mẫu Beake Beake Beake Beake Beake Beake r r r r r r 500 500 500 500 500 500 ml ml ml ml ml ml Độ hấp thu ( đo độ đục ban đầu) pH ban đầu mẫu nước pH trước keo tụ tạo Liều lượng chất keo tụ tạo ml - Tính theo thể tích dung dich 0,008 ( ml dung dịch/L mẫu ) pH sau keo tụ tạo 4,2 Độ hấp thu ( đo độ đuc sau 0,028 keo tụ tạo bông) 0,077 5,5 ml 6,5 ml 7,5 ml 8,5 ml 9,5 ml 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 5,9 6,5 7,5 8,4 9,4 0,023 0,029 0,029 0,036 0,039 Đồ thị xác định pH tối ưu 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 10 Vẽ đồ thị: Nhận xét: Qua kết thí nghiệm đồ thị, ta thấy beaker s ố có đ ộ đ ục th ấp nh ất, ều chứng tỏ khả keo tụ tao bơng beaker số tốt pH 5,9 Vậy pH tối ưu thí nghiệm 5,9 Giải thích: Dựa vào đặc tính PAC: - PAC có cơng thức tổng qt [Al2(OH)nCl6.nxH2O]m (trong m