intTypePromotion=1

Tài liệu Hướng dẫn kỹ thuật Thí nghiệm xử lý Chất thải - Phần 4

Chia sẻ: Doc Tai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
148
lượt xem
49
download

Tài liệu Hướng dẫn kỹ thuật Thí nghiệm xử lý Chất thải - Phần 4

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài 5 XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ô NHIỄM PHẨM NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRÊN THAN HOẠT TÍNH 5.1 MỤC ĐÍCH. • Để sinh viên làm quen với vấn đề xử lý nước thải bằng phương pháp hấp phụ . • Đánh giá khả năng hấp phụ phẩm màu trên than hoạt tính qua : 1. Đại lượng hấp phụ a(g phẩm màu / g than hoạt tính). 2. Hệ số phân phối phẩm màu trong các pha k. • Kiểm tra hiệu quả xử lý cuả quá trình một bậc và nhiều bậc giữa lý thuyết và thực nghiệm. 5.2...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tài liệu Hướng dẫn kỹ thuật Thí nghiệm xử lý Chất thải - Phần 4

  1. Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä TP.Hoà Chí Minh – Khoa Moâi Tröôøng vaø CNCH Baøi 5 XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI OÂ NHIEÃM PHAÅM NHUOÄM BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP HAÁP PHUÏ TREÂN THAN HOAÏT TÍNH 5.1 MUÏC ÑÍCH. • Ñeå sinh vieân laøm quen vôùi vaán ñeà xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp haáp phuï . • Ñaùnh giaù khaû naêng haáp phuï phaåm maøu treân than hoaït tính qua : 1. Ñaïi löôïng haáp phuï a(g phaåm maøu / g than hoaït tính). 2. Heä soá phaân phoái phaåm maøu trong caùc pha k. • Kieåm tra hieäu quaû xöû lyù cuaû quaù trình moät baäc vaø nhieàu baäc giöõa lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm. 5.2 CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT . Phöông phaùp haáp phuï ñöôïc öùng duïng roäng raõi ñeå laøm saïch nöôùc thaûi khoûi caùc chaát höõu cô hoaø tan sau xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc cuõng nhö khi noàng ñoä cuûa chuùng khoâng cao vaø chuùng khoâng bò phaân huûy sinh hoïc, hoaëc coù tính ñoäc haïi cao. Öu ñieåm cuaû phöông phaùp laø hieäu quaû cao ( 80 – 95% ), coù khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi chöùa vaøi chaát oâ nhieãm cuõng nhö khaû naêng thu hoài caùc chaát naøy. Chaát haáp phuï phoå bieán nhaát laø than hoaït tính . Quaù trình haáp phuï coù theå tieán haønh 1 baäc hay nhieàu baäc. Haáp phuï moät baäc ñöôïc öùng duïng khi chaát haáp phuï coù giaù reû hoaëc laø chaát thaûi cuû saûn suaát. Quaù trình haáp phuï nhieàu baäc seõ thu ñöôïc hieäu quaû cao hôn. 5.2.1 Quaù trình haáp phuï 1 baäc. Quaù trình haáp phuï moät baäc thöïc hieän trong thieát bò khuaáy troän hoaøn toaøn vaän haønh giaùn ñoaïn. Caùc ñaïi löôïng ñaët tröng cho quaù trình haáp phuï ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc nhö sau : Ñaïi löôïng haáp phuï. V (C 0 _ C c ) (5.1) a= m Vôùi + a : ñaïi löôïng haáp phuï, g chaát oâ nhieãm/ g chaát haáp phuï. + V : theå tích nöôùc oâ nhieãm trong thieát bò haáp phuï m3. + C0: noàng ñoä chaát oâ nhieãm trong nöôùc ban ñaàu, g/lit. + Cc: noàng ñoä chaát oâ nhieãm sau khi haáp phuï g/lit. + M : löôïng chaát haáp phuï, g Heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm trong caùc pha: a (5.2) k= Cc Vôùi k: heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm ôû caùc pha( g chaát oâ nhieãm/ g chaát haáp phuï)/( g chaát oâ nhieãm / lit nöôùc). 5.2.2. Quaù trình haáp phuï nhieàu baäc. Th.S. Laâm Vónh Sôn Trang 21 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
  2. Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä TP.Hoà Chí Minh – Khoa Moâi Tröôøng vaø CNCH Quaù trình haáp phuï nhieàu baäc ñöôïc thöïc hieän treân heä thoáng caùc thieát bò khuaáy troän maéc noái tieáp vaän haønh lieân tuïc. Löôïng than cho vaøo moãi baäc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : V C  m =  n 0 .g (5.3) k  Cc    Vôùi + C0 : Noàng ñoä chaát oâ nhieãm trong nöôùc ban ñaàu + Cc : Noàng ñoä chaát oâ nhieãm sau khi haáp phuï + k : Heä soá phaân boá chaát oâ nhieãm ôû caùc pha + m : Löôïng chaát haáp phuï, g. + n : Soá baäc haáp phuï trong heä thoáng . + V : Theå tích nöôùc oâ nhieãm trong thieát bò haáp phuï, m 3. Noàng ñoä chaát oâ nhieãm ôû caùc baäc theo lyù thuyeát ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: i   V (5.4) Ci =   x C 0 , g / lit V + k x m  Vôùi + C0 : Noàng ñoä chaát oâ nhieãm trong nöôùc ban ñaàu + Ci : Noàng ñoä chaát oâ nhieãm sau quaù trình haáp phuï ôû baäc thöù i, g/l. +k : Heä soá phaân boá chaát oâ nhieãm ôû caùc pha Theå tích nöôùc oâ nhieãm trong thieát bò haáp phuï, m3. +V : 5.3 MOÂ HÌNH THÍ NGHIEÄM , DUÏNG CUÏ, HOAÙ CHAÁT 5.3.1 Moâ hình thí nghieäm. 5.3.1.1 Quaù trình haáp phuï 1 baäc Thöïc hieän thí nghieäm khaûo saùt quaù trình haáp phuï 1 baäc treân moâ hình thieát bò khuaáy troän hoaøn toaøn vaän haønh giaùn ñoaïn. Moâ hình thí nghieäm bình haáp phuï theå tích chöùa 1000ml, coù gaén cô caáu khuaáy. 5.3.1.2 Quaù trình haáp phuï nhieàu baäc . Thöïc hieän thí nghieäm khaûo saùt quaù trình haáp phuï nhieàu baäc treân moâ hình moâ phoûng daõy thieát bò khuaáy troän maéc noái tieáp hoaït ñoäng lieân tuïc. Moâ hình thí nghieäm laø daõy 3 bình haáp phuï theå tích chöùa cuaû moãi bình laø 1000ml, coù gaén cô khuaáy maéc noái tieáp nhau. Ñeå moâ phoûng quaù trình hoaït ñoäng lieân tuïc, nöôùc thaûi ñöôïc löu taïi moãi bình khuaáy troän vôùi thôøi gian baèng nhau, sau khi haáp phuï ôû bình thöù nhaát, nöôùc thaûi ñöôïc loïc vaø ñoå vaøo bình thöù ba…… 5.3.2. Duïng cuï v OÁng nghieäm 20 caùi v Pheåu loïc 1 caùi v Giaáy loïc / boâng loïc v Ñuõa thuyû tinh 1 caùi v Coác 1000ml 1 caùi v Maùy traéc quang ( streptophotometer) 1 caùi Th.S. Laâm Vónh Sôn Trang 22 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
  3. Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä TP.Hoà Chí Minh – Khoa Moâi Tröôøng vaø CNCH v Caân phaân tích 1 caùi 5.3.3. Hoaù chaát. v Phaåm nhuoäm hoaø tan. v Than hoaït tính daïng boät. 5.4. CAÙC BÖÔÙC THÖÏC HIEÄN. Thöïc hieän vôùi nöôùc thaûi nhieãm phaåm thuoäc hoaø tan. Chaát haáp phuï ñöôïc söû duïng laø than hoaït tính . 5.4.1 Thí nghieäm 1 : haáp phuï 1 baäc Thí nghieäm vôùi caùc löôïng than hoaït tính khaùc nhau. ü Laáy V = 1 lít nöôùc thaûi oâ nhieãm phaåm maøu cho vaøo bình khuaáy. ü Môû van ñaùy, laáy khoaûng 5 ml nöôùc ñem ño ñoä truyeàn suoát (T 0) cuûa nöôùc thaûi ban ñaàu ôû böôùc soùng laø λ = 470nm ü Caân chính xaùc m1 = 0,5 g than hoaït tính, ñoå vaøo bình khuaáy. ü Môû maùy khuaáy. Baét ñaàu tính thôøi gian haáp phuï ( t = 0) . ü Sau moãi thôøi gian ∆t = 30 giaây, môû van ñaùy laáy nöôùc vaøo oáng nghieäm, ñem loïc qua giaáy loïc thu dung dòch vaø ño ñoä truyeàn suoát (T). ü Thöïc hieän laáy maãu vaø ño ñoä truyeàn suoát ñeán khi ñoä truyeàn suoát khoâng ñoåi( Tc) Laëp laïi thí nghieäm vôùi löôïng than m2 = 1,0 g : m3 = 1,5 g. 5.4.2.Thí nghieäâm 2: haáp phuï nhieàu baäc Thöïc hieän thí nghieäm treân moâ hình haáp phuï 3 baäc moâ phoûng quaù trình haáp phuï lieân tuïc. Töø löôïng than thích hôïp xaùc ñònh ñöôïc ôû quaù trình haáp phuï 1 baäc trong thí nghieäm 1, ta xaùc ñònh löôïng than cho vaøo moãi baäc cuûa quaù trình haáp phuï nhieàu baäc nhö sau :m 1= m2 = m3 = m/3, g. Ñeå moâ phoûng quaù trình lieân tuïc, ta thöïc hieän thí nghieäm vôùi thôøi gian löu ôû moãi baäc laø baèng nhau. Töø thôøi gian thích hôïp xaùc ñònh ñöôïc ôû quaù trình haáp phuï 1 baäc trong thí nghieäm 1, ta xaùc ñònh thôøi gian löu nöôùc ôû moãi baäc cuûa quaù trình haáp phuï nhieàu baäc nhö t sau:, t1 = t 2 = t 3 = giaây. 3 v Baäc 1 : • Laáy V1 = 1 lít nöôùc thaûi oâ nhieãm phaåm maøu vaøo bình khuaáy . • Môû van ñaùy, laáy khoaûng 5ml nöôùc ñem ño ñoä truyeàn suoát (T0) cuaû nöôùc thaûi ban ñaàu vôùi böôùc soùng λ= 470nm. • Caân chính xaùc m1 g than hoaït tính , ñoå vaøo bình khuaáy. • Môû maùy khuaáy. Baét ñaàu tính thôøi gian haáp phuï ( t = 0 ). • Sau moãi thôøi gian ∆t = 30 giaây, môû van laáy nöôùc vaøo oáng nghieäm ñem loïc qua giaáy loïc thu dung dòch vaø ño ñoä truyeàn suoát( T) . • Thöïc hieän laáy maãu vaø ño ñoä truyeàn suoát ñeán hki t = t1. v Baäc 2: • Laáy toaøn boä löôïng dung dòch coøn laïi trong bình khuaáy thöù nhaát, loïc nhanh qua boâng . • Laáy V= 900ml dung dòch vaøo bình khuaáy thöù hai. Thöïc hieän thí nghieäm nhö treân vôùi löôïng than töông öùng vôùi löôïng nöôùc laø Th.S. Laâm Vónh Sôn Trang 23 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
  4. Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä TP.Hoà Chí Minh – Khoa Moâi Tröôøng vaø CNCH m 900 (5.5) x ,g 3 1000 v Baäc 3: • Laáy toaøn boä löôïng dung dòch coøn laïi trong bình khuaáy thöù hai, loïc nhanh qua boâng. • Laáy V2 = 800ml dung dòch vaøo bình khuaáy. Thöïc hieän thí nghieäm nhö treân vôùi löôïng than töông öùng vôùi löôïng nöôùc laø m 800 (5.6) x ,g 3 1000 5.5. TÍNH TOAÙN KEÁT QUAÛ. Töø ñoä truyeàn suoát ( T) ño ñöôïc, ta coù theå tính ñöôïc maät ñoä quang(D) theo coâng thöùc : D= 2 – lg T. (5.7) Vôùi D : maät ñoä quang hay ñoä haáp thuï. T : ñoä truyeàn suoát, %. Maät ñoä quang tæ leä vôùi noàng ñoä phaåm maøu trong dung dòch neân ta coù theå tính ñaïi löôïng haáp thuï theo coâng thöùc: V ( D0 _ Dc ) Ñaïi löôïng haáp thuï: (5.8) a= m Vôùi : a : ñaïi löôïng haáp thuï. V : theå tích nöôùc oâ nhieãm trong thieát bò haáp phuï, m3. D 0 : maät ñoä quang cuaû dung dòch ban ñaàöùng duïng, g/lit. D c : maät ñoä quang cuaû dung dòch sau khi haáp phuï, g/lit. m : löôïng chaát haáp phuï, g. Töông töï heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm ôû caùc pha cuõng tính theo coâng thöùc sau: a (5.9) k= Dc Vôùi k : heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm ôû caùc pha ,( g phaåm maøu/ g chaát haáp phuï)/( g phaåm maøu / lit nöôùc). 5.5.1. Thí nghieäm 1: haáp phuï moät baäc. • Tính maät ñoä quang ( Di ) öùng vôùi giaù trò ñoä truyeàn suoát ( Ti ) ño ñöôïc ôû caùc thí nghieäm theo coâng thöùc ( 5.7 ). • Tính ñaïi löôïng haáp phuï ( a ) theo coâng thöùc ( 5.8 ). • Tính heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm ôû caùc pha ( k1 ) theo coâng thöùc (5.9 ) 5.5.2. Thí nghieäm 2 : haáp phuï nhieàu baäc. • Tính maät ñoä quang ( Di ) öùng vôùi giaù trò ñoä truyeàn suoát ( Ti ) ño ñöôïc ôû caùc thí nghieäm theo coâng thöùc ( 5.7 ). • Tính ñaïi löôïng haáp phuï ( a ) theo coâng thöùc ( 5.8 ). • Tính heä soá phaân phoái chaát oâ nhieãm ôû caùc pha ( k1) theo coâng thöùc (5.9 ). • So saùnh hieäu suaát haáp phuï giöõa caùc quaù trình haáp phuï 1 baäc vaø nhieàu baäc. 5.6 KEÁT QUAÛ . 5.6.1 Thí nghieäm1 : haáp phuï moät baäc • Ñieàn caùc soá lieäu tính toaùn treân vaøo baûng keát quaû . m1 m1 m1 Th.S. Laâm Vónh Sôn Trang 24 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
  5. Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä TP.Hoà Chí Minh – Khoa Moâi Tröôøng vaø CNCH Thôøi Ñoä Maät D1 YI Ñoä Maät D1 YI Ñoä Maät D1 YI gian truyeàn ñoä truyeàn ñoä truyeàn ñoä suoát quang suoát quang suoát quang T, T, % D % T, % D % T, % D % giaây Veõ ñoà thò bieåu dieãn moái quan heä maät ñoä quang theo thôøi gian öùng vôùi caùc khoái • löôïng than khaùc nhau. • Xaùc ñònh löôïng than thích hôïp cho quaù trình haáp phuï. Taïi sao choïn giaù trò naøy. 5.6.1. Thí nghieäm 2 : haáp phuï 3 baäc. m = g than hoaït tính . v Baäc 1 : Thôøi gian laáy Ñoä truyeàn Ñoä haáp phuï D1 Y1 % maãu suoát t T D v Baäc 2: Thôøi gian laáy Ñoä truyeàn Ñoä haáp phuï D1 Y1 % maãu suoát t T D 5.7 NHAÄN XEÙT KEÁT QUAÛ. 5.8 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO. 1 . Traàn Vaên Nhaân, Ngoâ Thò Nga, Giaùo trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi, Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi 1999. 2 . Leâ Xuaân Mai, Nguyeãn Baïch Tuyeát, Giaùo trình phaân tích ñònh löôïng, Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch Khoa TPHCM. Th.S. Laâm Vónh Sôn Trang 25 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2