Thi Nghiem Khu Sat

BAØI THÍ NGHIEÄM KHÖÛ SAÉT 2. Tieán haønh thí nghieäm : a. Hoaù chaát vaø duïng cuï: • • • • • • • • • • • • • •

Maùy Spectrophotometer Dung dòch HCl ñaäm ñaëc Dung dòch Hydroxylamin Dung dòch Ammonium acetat Dung dòch Phenanthrolin Dung dòch H2SO4 Dung dòch NaOH 0.1N Dung dòch NaOH 1N Dung dòch NaOH 5N Dung dòch Chlorine 5% Pheøn Saét Heä thoáng giaøn möa laøm thoaùng Erlen , pipet

b. Tieán haønh thí nghieäm : • Thí nghieäm 1 : Xaùc ñònh pH toái öu trong phöông phaùp laøm thoaùng . Pha hoaù chaát : dung dòch pheøn : duøng 49.5 g pheøn saét cho vaøo 2l nöôùc , vaø cho theâm vaøo dung dòch 20 ml H2SO4 ññ . Khuaáy ñeàu cho pheøn tan hoaøn toaøn . Cho 60 ml dung dòch pheøn ñaõ pha vaøo 60L nöôùc thoâ . Laáy 400ml nöôùc ñaõ pha pheøn cho vaøo erlen vaø baét ñaàu ño vaø xaùc ñònh löôïng NaOH cho vaøo nöôùc ñeå ñaït pH laàn löôït baèng 5.5 ; 6.5 ; 7.5 . Ghi laïi caùc theå tích V1 , V2 , V3 dung dòch NaOH ñaõ duøng . Theo tyû leä theå tích , ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löôïng hoaù chaát caàn theâm vaøo nöôùc thoâ ñeå ñaït pH = 5.5 ; 6.5 ; 7.5 . Laáy 25 ml nöôùc thoâ ñem vaøo ño haøm löôïng saét ñaàu vaøo . Baét ñaàu tieán haønh thí nghieäm vôùi daøn möa vaø phöông phaùp laøm thoaùng :  Môû van 1 , van 2 , cho nöôùc bôm leân daøn möa vôùi löu löôïng 4 L/s (baèng caùch hieäu chænh van 2 ) . Nöôùc töø daøn möa rôi xuoáng ñöôïc tieán haønh suïc khí laøm thoaùng .  Thôøi gian phaûn öùng laø 15 phuùt ñeå Fe2+ chuyeån hoaù thaønh Fe3+ .

 Sau ñoù , taét bôm , ñoùng van 1 , van 2 . Tieán haønh môû van 3 , van 4 , bôm nöôùc leân coät loïc vôùi löu löôïng 1.5-2 L/s .  Xaû loïc ñaàu khoaûng 5-10 phuùt , sau ñoù laáy maãu nöôùc tieán haønh phaân tích haøm löôïng saét . Theâm NaOH ñeå 60 mL ñaït pH=5.5 ; 6.5 ; pheøn 5 7.5 ppm

60L nöôùc thoâ Bôm leân daøn möa vôùi vaän toác 4 L/s , thôøi gian phaûn öùng :15’ Suïc khí laøm thoaùng Bôm leân coät loïc vôùi vaän toác 1.5-2 L/s Laáy maãu sau loïc ño saét • Thí nghieäm 2 : Xaùc ñònh thôøi gian phaûn öùng toái öu Cho 60 ml dung dòch pheøn ñaõ pha vaøo 60L nöôùc thoâ . Laáy 400ml nöôùc ñaõ pha pheøn cho vaøo erlen vaø baét ñaàu ño vaø xaùc ñònh löôïng NaOH cho vaøo nöôùc ñeå ñaït ph = 7 . Ghi laïi caùc theå tích V4 dung dòch NaOH ñaõ duøng . Theo tyû leä theå tích , ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löôïng hoaù chaát caàn theâm vaøo nöôùc thoâ ñeå ñaït ph = 7 . Töông töï nhö caùch tieán haønh thí nghieäm xaùc ñònh pH toái öu nhöng thôøi gian thí nghieäm thay ñoåi töø 5 – 10 – 15 phuùt . Tieáp tuïc bôm nöôùc leân coät loïc vaø khaûo saùt noàng ñoä saét coøn sau xöû lyù .

• Thí nghieäm 3 : xaùc ñònh khaû naêng khöû saét baèng phöông phaùp laøm thoaùng Cho 60 ml dung dòch pheøn vaøo 60L nöôùc thoâ ñeå ñaït haøm löôïng saét khoaûng 30 ppm . Laáy 400ml nöôùc ñaõ pha pheøn cho vaøo erlen vaø baét ñaàu ño vaø xaùc ñònh löôïng NaOH 5N cho vaøo nöôùc ñeå ñaït pH = 7 . Ghi laïi caùc theå tích V5 dung dòch NaOH ñaõ duøng . Theo tyû leä theå tích , ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löôïng hoaù chaát caàn theâm vaøo nöôùc thoâ ñeå ñaït pH = 7 . Töông töï thí nghieäm 1 vôùi thôøi gian phaûn öùng laø 15 phuùt . Ño haøm löôïng saét cuûa maãu nöôùc sau loïc . • Thí nghieäm 4 : xaùc ñònh khaû naêng khöû saét baèng hoaù chaát Cho 60 ml dung dòch pheøn vaøo 60L nöôùc thoâ ñeå ñaït haøm löôïng saét khoaûng 30 ppm . Laáy 400ml nöôùc ñaõ pha pheøn cho vaøo erlen vaø baét ñaàu ño vaø xaùc ñònh löôïng NaOH 5N cho vaøo nöôùc ñeå ñaït pH = 7 . Ghi laïi caùc theå tích V5 dung dòch NaOH ñaõ duøng . Theo tyû leä theå tích , ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löôïng hoaù chaát caàn theâm vaøo nöôùc thoâ ñeå ñaït pH = 7 . Cho dung dòch Chlorine 5% vaøo thuøng chöùa nöôùc thoâ . Thôøi gian phaûn öùng laø 15’ Caùch tieán haønh thí nghieäm : nhö thí nghieäm 1 . Ño haøm löôïng saét cuûa maãu nöôùc sau loïc . • Thí nghieäm ño haøm löôïng saét : + Lắc kỹ mẫu, lấy 25 ml mẫu vaøo erlen . + Theâm 1 ml acid HClđvaø 1 ml dd hydroxylamin vaøo maãu . + Coâ maãu ñeán khoảng 10 ml. Laøm nguội mẫu ñến nhiệt dộ phoøng. Cho lượng mẫu naøy vaøo oáng ñong 25 ml . Traùng erlen bằng voøi nước cất khoâng sắt, nhập nước rửa vaøo ống, rồi ñịnh mức ñến vạch 18 ml bằng nước cất . + Cho vaøo mẫu 5 ml dung dịch ñệm Amonium acatate vaø 2 ml dd Phenanthroline, lắc ñều mẫu. + Để yeân từ 10-15 phuùt ñể sự hiện maøu xảy ra hoaøn toaøn . Đo mẫu ở bước soùng 510 nm.

3. Keát quaû thoâ : • Thí nghieäm 1 : pH maãu = 4.85 pH

Haøm löôïng NaOH cho vaøo 400 ml nöôùc thoâ (ml) 5.5 0.09 6.5 0.15 7.5 0.34

Lieàu löôïng NaOH cho vaøo nöôùc thoâ (ml) 13.5 22.5 58 Maãu nöôùc Maãu nöôùc thoâ( pha loaõng 10 laàn ) pH =5.51 ( pha loaõng 2 laàn ) pH = 6.65 pH = 7.61

pH cuûa maãu nöôùc 5.51 6.65 7.61 Ñoä haáp thu 0.519 0.087 0.111 0.078

• Thí nghieäm 2 : Theå tích NaOH theâm vaøo :43 ml Thôøi gian phaûn öùng ( phuùt ) 5 10 15

Ñoä haáp thu 0.480 0.118 0.063

• Thí nghieäm 3 : Theå tích NaOH 5N theâm vaøo : 17.4 ml Ñoä haáp thu :0.077 pH = 6.91 • Thí nghieäm 4 : Theå tích NaOH 5N theâm vaøo : 17.4 ml Theå tích Chlorine theâm vaøo : 5ml Ñoä haáp thu : 0.065

4. Tính toaùn _ keát quaû : • Thí nghieäm 1 : Phöông trình ñöôøng chuaån Fe : A = 0.9564 *C +0.0645 Maãu nöôùc Thoâ ( pha loaõng 10 laàn ) pH=5.51( pha loaõng 2 laàn ) pH=6.65 pH=7.61

Ñoä haáp thu 0.519

Noàng ñoä(mg/L) 4.75219573

Hieäu quaû xöû lyù

0.087

0.11449184

0.97590759

0.111 0.078

0.04861982 0.01411543

0.98976898 0.99702970

NONG DO Fe(mg/l)

NONG DO Fe SAU XU LY THEO pH 0.15 0.1 0.05 0 5

6

7

8 pH

2

y = 0.0104x - 0.1842x + 0.814 R2 = 1

HIEU QUA KHU SAT (%)

HIEU QUA KHU SAT THEO pH 1 0.995 0.99 0.985 0.98 0.975 0.97 5 2

6

y = -0.0022x + 0.0388x + 0.8287 R2 = 1

7

8 pH

• Thí nghieäm 2 : Thôøi gian phaûn öùng ( phuùt ) 5 10 15

Ñoä haáp thu 0.480 0.118 0.063

Noàng ñoä (mg/L) 0.434442 0.055939 0

NONG DO Fe (mg/l)

NONG DO Fe SAU XU LY THEO THOI GIAN 0.6 0.4 0.2 0

4 6 8 10 y = 0.0065x 2 - 0.1725x + 1.1355 R2 = 1

12

14

16

THOI GIAN (phut)

HIEU QUA XU LY

HIEU QUA XU LY THEO THOI GIAN 1 0.95 0.9 0.85 0.8 4

6

8

2

10

y = -0.0014x + 0.0363x + 0.7611 R2 = 1

12

14

16 THOI GIAN(phut)

• Thí nghieäm 3 : Noàng ñoä saét sau xöû lyù : C =0.013 mg/L • Thí nghieäm 4 : Noàng ñoä saét sau xöû lyù : C = 0.0005 mg/L

Hieäu quaû xöû lyù (%) 0.908581 0.988229 1

5. Baøn luaän : • Thí nghieäm 1 : pH toái öu ñeå noàng ñoä saét sau loïc nhoû nhaát ( 0.01411543 mg/L ) vaø hieäu quaû xöû lyù cao nhaát ( 0.99702970 ) laø 7.61 . Theo keát quaõ thí nghieäm thì pH caøng taêng , hieäu quaû khöû saét caøng taêng . • Thí nghieäm 2 : Hieäu quaû khöû saét taêng theo thôûi gian töø 5 phuùt ñeán 10 phuùt vaø 15 phuùt . Thôøi gian toái öu theo thí nghieäm ñeå noàng ñoä saét sau loïc theo thí nghieäm laø nhoû nhaát : 12 phuùt . Tuy nhieân theo TCN 33-85 ( tieâu chuaån thieát keá caùc coâng trình caáp nöôùc ) vôùi pH =7 thì thôøi gian phaûn öùng toái öu laø 15 phuùt . Sôû dó xaûy ra hieän töôïng sai soá naøy laø do coù theå trong quaù trình thí nghieäm , caùc thao taùc coù theå gaây ra sai soá hoaëc cuõng coù theå choïn haøm khoâng thích hôïp gaây ra sai soá . • Thí nghieäm 3 & 4 : Noàng ñoä saét sau xöû lyù : C =0.013 mg/L ( thí nghieäm 3 ) Noàng ñoä saét sau xöû lyù : C = 0.0005 mg/L ( thí nghòeâm 4 ) Hieäu quaû xöû lyù laø raát cao ( noàng ñoä saét töø 30 ppm xuoáng coøn raát thaáp ) , tuy nhieân khi coù theâm clorine thì hieäu suaát caøng ñöôïc naâng cao ( noàng ñoä xaáp xæ gaàn baèng 0). Do ñoù , neáu caàn khöû saét ñaït hieäu quaû cao thì neân keát hôïp vôùi chlorine .

6. Taøi lieäu tham khaûo : - Giaùo trình thí nghieäm hoaù kyõ thuaät moâi tröôøng - Giaùo trình thí nghieäm xöû lyù chaát thaûi - Xöû lyù nöôùc caáp _ Trònh Xuaân Lai