STT Tên thiết bị Thông số Công thức Kết quả 1 Cột lọc Dcl = 150mm Scl = π(Dcl)2/4 Scl = 0.018 (m2)
2 Bể chứa nước thải sau xử lý
Lb = 0.4m Rb = 0.3m Hb = 0.2m
Vb = LbxRbxHb Vb = 0.024 (m3)
3 Đĩa đỡ vật liệu đệm
Dđ = 0.14 m Sđ = π(Dđ)2/4 Sđ = 0.015 (m2)
4 Vật liệu lọc Dvl = 0.016m Lvl = 0.02m
Vđ = Lvlπ(Dvl)2/4 Vvl = 4x10-8 (m3)
Hình 4.1: Bể chứa nước thải sau xử lý Hình 4.2: Cột lọc bằng nhựa PVC
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 26
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
4.2. Kết quả xác định lƣợng vôi CaO thích hợp
Bảng 4.2. Xác định giá trị pH ở các lượng vôi khác nhau
STT Nghiệm thức Vôi CaO (g) pH
1 Đầu vào 0 7.5
2 NT1 0.5 8
3 NT2 1 8.4
4 NT3 1.5 8.9
5 NT4 2 9.2
6 NT5 2.5 9.4
Qua bảng 4.2 ta thấy giá trị pH tỉ lệ thuận với hàm lượng vôi, nghĩa là khi hàm lượng vôi cho vào tăng lên thì giá trị pH tăng lên. Hàm lượng vôi tăng từ 0 g lên 2.5 g tương ứng giá trị pH tăng lên từ 7.5 lên 9.4.
Bảng 4.3. Lượng vôi để đông tụ chất rắn lơ lửng trong nước rỉ rác STT Nghiệm
thức
Vôi CaO
(g)
SS (mg/L) Hiệu suất
Lần (%) 1
Lần 2
Lần 3
Trung bình
1 Đầu vào 0 254 236 231 240 0
2 NT1 0.5 158 150 156 155 31.25
3 NT2 1 137 125 127 130 45.83
4 NT3 1.5 104 110 100 105 56.25
5 NT4 2 106 109 105 107 55.83
6 NT5 2.5 113 108 105 109 54.17
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 27
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
Hình 4.3. Hiệu suất xử lý SS của phương pháp đông tụ bằng vôi
Từ hình 4.3 ta thấy từ nghiệm thức 1 đến nghiệm thức 3 hiệu suất xử lý SS tăng dần từ 31.25% lên 56.25%, nhưng nghiệm thức 4 và nghiệm thức 5 hiệu suất xử lý SS lại giảm xuống từ 56.25% ở nghiệm thức 3 còn 55.83% ở nghiệm thức 4 và 54.17% ở nghiệm thức 5. Hàm lượng SS tăng trở lại là do hàm lượng vôi trong nước quá nhiều, quá trình khuấy không làm cho vôi hòa tan hết dẫn đến chất rắn lơ lửng tăng trở lại. Do đó, từ bảng 4.3 ta nhận thấy ở hàm lượng vôi 1.5g xử lý SS tốt nhất.
Như vậy, khi chạy mô hình 20L tương ứng ta phải sử dụng một lượng vôi là khoảng 30g vôi.
0 10 20 30 40 50 60
Mẫu NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
0
31.25
45.83
56.25 55.83 54.17
Hiệu suất xử lý SS
Hiệu suất xử lý SS
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 28
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
4.3. Kết quả kiểm định Duncan lƣợng vôi của 5 nghiệm thức
Bảng 4.4. Kết quả kiểm định Duncan giá trị trung bình của 5 nghiệm thức
STT Nghiệm thức Hàm lƣợng trung bình
vôi (g)
1 Mẫu 240d
2 NT1 155c
3 NT2 130b
4 NT3 105a
5 NT4 107a
6 NT5 109a
CV % 4.59
Qua kết quả kiểm định Duncan cho thấy mẫu, NT1, NT2 khác NT3, NT4, NT5. Do đó, có thể kết luận rằng sự khác biệt giữa NT3=NT4=NT5 khác mẫu, NT1, NT2 là có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95%. Nghĩa là hàm lượng vôi cho vào ở NT1, NT2, NT3 đã đủ xử lý, nên sự khác biệt này không phải là sai số ngẫu nhiên. Tuy nhiên ở NT3, NT4, NT5 không khác biệt nhau điều này có thể nói với hàm lượng vôi cao hơn NT3 thì quá trình đông tụ không còn tốt nữa.
Ghi chú:
Mẫu: Lượng vôi 0g NT1: Lượng vôi 0,5g NT2: Lượng vôi 1g NT3: Lượng vôi 1,5g NT4: Lượng vôi 2g NT5: Lượng vôi 2,5g
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 29
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060 4.4. Kết quả đo nhiệt độ, pH và R/Q
Bảng 4.5: Kết quả phân tích pH, nhiệt độ, R/Q trước và sau xử lý
STT Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
1 pH 7,5 10,6
2 Nhiệt độ (0C) 28 30
3 R/Q 1667 1667
Từ kết quả cho ta thấy, do quá trình tiếp xúc với vật liệu lọc làm cho nhiệt độ tăng lên 20C. Nồng độ pH tăng lên do ta cho dung dịch NaOH vào nhằm để biến NH4+
thành NH3, Sau xử lý ta cần trung hòa nước thải khoảng pH = 8 nếu xử lý tiếp để đạt tiêu chuẩn đầu ra.
4.5. Kết quả các chỉ tiêu trước và sau khi đông tụ từ nghiệm thức 3 4.5.1. Chỉ tiêu pH
Bảng 4.6. Kết quả phân tích pH trước và sau đông tụ
Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
pH 7.5 8.7 9.2 8.9 8.9
Từ bảng 4.6 ta thấy qua quá trình đông tụ giá trị pH tăng lên từ 7.5 đầu vào tăng lên 8.9 sau khi đông tụ. Khi vôi tiếp xúc với nước sẽ tạo ra Ca(OH)2 mang tính bazơ làm cho pH tăng lên.
4.5.2. Chỉ tiêu SS
Bảng 4.7. Kết quả hàm lượng SS trước và sau đông tụ
Chỉ tiêu Đầu vào Sau đông tụ Hiệu suất
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình (%)
SS (mg/L) 240 104 110 100 105 56.25
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 30
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
Hình 4.4: Nồng độ SS đầu vào và còn lại sau đông tụ
Từ bảng 4.7 ta nhận thấy nồng độ SS giảm đáng kể từ 240 mg/L còn 105 mg/L, giảm tới 56,25%, nhờ giảm đáng kể SS nên quá trình xử lý sau được dễ dàng hơn.
4.5.3. Chỉ tiêu COD
Bảng 4.8. Kết quả nồng độ COD trước và sau đông tụ Chỉ tiêu Đầu
vào
Sau đông tụ Hiệu suất
(%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
COD (mg/L) 4109 3629 3640 3628 3632 11.61
Hình 4.5: Nồng độ COD đầu vào và còn lại sau đông tụ
0 50 100 150 200 250
Lần 1 Lần 2 Lần 3
240 240 240
104 110 100
SS (mg/L)
Đầu vào Sau đông tụ
2000 2500 3000 3500 4000 4500
Lần 1 Lần 2 Lần 3
4109 4109 4109
3629 3640 3628
COD (mg/L)
Đầu vào Sau đông tụ
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 31
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
Từ bảng 4.8 ta thấy nồng độ COD giảm tương đối từ 4109 mg/L còn 3632 mg/L, giảm khoảng 11.61% .
4.5.4. Chỉ tiêu N-NH4+
Bảng 4.9. Kết quả nồng độ amôn trước và sau đông tụ Chỉ tiêu Đầu
vào
Sau đông tụ Hiệu suất
(%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
N-NH4+ (mg/L) 11.38 11.37 11.4 11.41 11.4 -0.18
Hình 4.6: Nồng độ amôn đầu vào và sau đông tụ
Qua bảng 4.9 ta nhận thấy nồng độ amôn tăng một lượng nhỏ từ 11.38 mg/L lên 11.4 mg/L, do nồng độ tăng không đáng kể nên không ảnh hưởng nhiều đến quá trình xử lý sau.
Do hóa chất trong phòng thí nghiệm quá đắt tiền, nên trong quá trình chạy mô hình ta dùng hóa chất vôi công nghiệp có sẵn ngoài thị trường tuy phần trăm tinh khiết thấp nhưng rẻ hơn nhiều so với hóa chất trong phòng thí nghiệm.
11.2 11.25 11.3 11.35 11.4 11.45
Lần 1 Lần 2 Lần 3
11.38 11.38 11.38
11.37
11.4 11.41
amôn (mg/L)
Đầu vào Sau đông tụ
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 32
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
4.6. Kết quả đo NH4+ của quá trình khử amôn bằng nhựa PVC ở các chiều cao khác nhau
Thay độ hấp thụ ở bước sóng 630nm của nước thải vào phương trình y = 5118x + 0.042
Bảng 4.10: Kết quả nồng độ và hiệu suất xử lý NH4+ STT Chiều cao
cột lọc
Nồng độ NH4+ (mg/l) Hiệu suất xử lý (%)
Đầu vào Đầu ra
1 NT1 (0,5m) 11.4 10.2 10.5
2 NT2 (1m) 11.4 9 21.1
3 NT3 (1,5m) 11.4 7.7 32.5
Hình 4.7: Hiệu quả xử lý NH4+
0 5 10 15 20 25 30 35
0.5 1 1.5
10.5
21.1
32.5
Hiệu suất xử lý NH4+ (%)
Chiều cao vật liệu lọc (m)
Hiệu suất xử lý NH4+
hiệu suất xử lý NH4+
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 33
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060
Từ kết quả trên cho ta thấy, hiệu suất xử lý tăng dần từ 10.5% ở NT1, 21.1% ở NT2 và 32.5% ở NT3, mỗi lần tăng gấp đôi. Điều này cho ta thấy chiều cao vật liệu càng tăng thì hiệu suất xử lý càng tăng, do chiều cao tăng thì khả năng tiếp xúc giữa hai pha lỏng khí càng tăng giúp cho quá trình khử amôn đạt hiệu suất càng cao.
Hình 4.8: Nước thải trước xử lý Hình 4.9: Nước thải sau xử lý
Qua hình trên ta thấy màu của nước thải giảm thấy rõ, nhưng do không xử lý sinh học nên màu không được trong lắm.
4.7. Kết quả kiểm định Duncan giá trị trung bình với 3 lần lọc của 3 nghiệm thức
Bảng 4.11. Kết quả kiểm định Duncan giá trị trung bình với 3 lần lọc của 3 nghiệm thức
STT Nghiệm thức Hàm lƣợng trung bình
NH4+ (mg/L)
1 NT1 10.2c
2 NT2 9b
3 NT3 7.7a
CV % 1.97
Khóa luận tốt nghiệp DH8MT
GVHD: Ths.Trần Thị Hồng Ngọc 34
SVTH: Nguyễn Văn Trơn – DMT072060 Ghi chú:
NT1: Chiều cao 0,5m.
NT2: Chiều cao 1m NT3: Chiều cao 1,5m
Qua kết quả kiểm định Duncan ở bảng 4.11 cho ta thấy có sự khác biệt có ý nghĩa giữa 3 nghiệm thức ở mức tin cậy 95%.
Qua đó ta có thể kết luận thí nghiệm với bước nhảy 0.5m của cột lọc làm cho khả năng khử amôn của các nghiệm thức càng tăng, tức là nồng độ amôn càng giảm theo chiều cao cột lọc.
Hình 4.10. Mô hình khử amôn thực nghiệm