Thí nghiệm Jar test

Chia sẻ: Hongocduy Phu | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

942
lượt xem 189
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong kỹ thuật xử lý nước thải, các hạt cặn trong nước có nguồn gốc khác nhau và có kích thước khác nhau. Dùng biện pháp xử lý cơ học như lắng lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10-4 mm, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Phương pháp xử lý dựa trên quá trình keo tụ và tạo bông là biện pháp xử lý hiệu quả các hạt cặn lơ lửng trên....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thí nghiệm Jar test

THÍ NGHIEÄM JAR TEST
Thời gian lắng tự nhiên của một số tạp chất trong nước Kích thước (m) Loại tạp chất Thời gian lắng qua quãng đường 30cm 10-2 sỏi 0.3 giây 10-3 cát thô 3 giây 10-4 cát mịn 38 giây 10-5 Hạt bùn 33 phút 10-6 Vi khuẩn 35 giờ 10-7 Hạt sét 230 ngày 10-8 Hạt keo 63 năm
Chọn lựa công nghệ xử lý nước phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hạt
Trong kỹ thuật xử lý nước thải, các hạt cặn trong nước có nguồn gốc khác nhau và có kích thước khác nhau. Dùng biện pháp xử lý cơ học như lắng lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10-4 mm, còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Phương pháp xử lý dựa trên quá trình keo tụ và tạo bông là biện pháp xử lý hiệu quả các hạt cặn lơ lửng trên.
Cơ sở khoa học của phương pháp keo tụ - Độ phân tán và diện tích bề mặt lớn =>hạt keo hút nhau - Hạt keo cùng loại =>đt cùng dấu => hạt keo đẩy nhau - Hạt keo không thể hút nhau mà lắng xuống nhờ trọng lực - Thế Zeta càng lớn (hạt keo càng tích điện) thì hệ keo càng bền (khó kết tủa) - Thế Zeta = 0 => hệ keo thành tụ điện phẳng ( không tích điện) => dễ dàng hút => dễ lắng
Hiện tượng keo tụ  Keo tụ (Coagulation): hiện tượng hạt keo cùng loại hút nhau tạo thành tập hợp hạt có kích thước và khối lượng đủ lớn để lắng xuống do trọng lực trong thời + gian đủ ngắn + + + + GIAI ĐOẠN KEO TỤ + + + + + ++ + + ++ + + + + + ++ + + ++ + ++ + Colloidal particles + + floc + (0.001 - 1 µm) (1 - 100 µm)
- Keo tụ gồm 2 giai đoạn chính: khử tính bền của hạt keo tạo liên kết giữa chúng - Nguyên tắc: Khi cho chất trợ keo vào nước keo chứa cặn lắng chậm hay không lắng thì các bông cặn mịn kết tụ với nhau hình thành bông cặn lớn hơn và nặng, có thể tách khỏi nước bằng lắng trọng lực. - Mục tiêu: Giảm độ đục, khử màu, cặn lơ lửng và vi sinh
Cơ chế của quá trình keo tụ: 1. Nén ép làm giảm độ dày lớp điện kép - Ion của chất điện ly cùng dấu với điện tích bề mặt thì bị đẩy và ion đối với nó thì bị hút - Khi 2 tương tác hút giữa 2 loại điện tích khác nhau xảy ra ⇒ lớp khuếch tán bị co lại tỉ lệ thuận với nồng độ hóa trị của ion trong lớp khuếch tán cũng như trong dung dịch ⇒ Thể tích lớp khuếch tán nhỏ đi => giảm độ dày => tạo điều kiện cho tương tác Van der Waals => giảm hàng rào thế năng giữa các hạt keo => quá trình keo tụ xảy ra
2. Cơ chế hấp phụ và trung hòa điện tích - Tính năng phá hủy độ bền của các chất keo tụ có liên quan chặt chẽ với tương tác tổ hợp của các cặp chất keo tụ - hạt keo, chất keo tụ - nước và hạt keo – nước, đặc biệt đối với hệ có thế năng thấp và lớp khuếch tán rộng. - Trong quá trình keo tụ, các ion đối sẽ được hấp phụ trong lớp khuếch tán làm giảm điện tích bề mặt, khi điện tích bề mặt giảm sẽ làm giảm tương tác đẩy giữa các hạt keo tạo điều kiện chúng tiến lại gần nhau hơn và tạo thành tập hợp lớn.
3. Cơ chế hấp phụ tạo cầu nối giữa các hạt keo Các polyme hình thành trong hệ hay các polyme được bổ sung vào (chất trợ keo tụ) được hấp thụ trên bề mặt các hạt keo khác nhau tạo ra một cầu nối giữa chúng, tạo điều kiện tạo thành tập hợp lớn …
4. Cơ chế tạo kết tủa quét Do quá trình thủy phân và tạo polyme khi nồng độ ở trạng thái siêu bão hòa, các polyme kết hợp lại tạo thành tập hợp lớn và lắng. Trong quá trình lắng chúng lôi kéo các hạt keo lắng theo.
Chất keo tụ (Coagulant)  Hợp chất hoá học thêm vào nước nhằm thúc đẩy sự keo tụ (làm giảm lực đẩy tĩnh điện các hạt, tạo điều kiện để các hạt tiếp xúc nhau).  Các chất keo tụ thông dụng nhất: AlCl3, Al2(S04)3 FeCl3, Fe2(S04)3 Aln(0H)mClx(S04)y (PAC)
àu löôïng CKT toái öu ñoái vôùi moät loaïi nöôùc caàn xöû lyù aát ñònh ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua thí nghieäm Jar test
Thí nghiệm Jartest - TN Jartest xác định pH tối ưu: vì mỗi loại nước thải có một giá trị pH tối ưu nhất định ứng với mọi lừu lượng phèn, pH tối ưu tức là tại giá trị đó điện thế Zeta bằng không, khả năng keo tụ là tốt nhất. - Trong TN Jartest có thể xác định pH tối ưu trước hoặc cũng có thể xác định liều lượng phèn tối ưu trước. Cả 2 trường hợp đều cho giá trị về pH tối ưu và liều lượng phèn tối ưu như nhau. - Thông thường ta xác định pH tối ưu ứng với một liều lượng phèn nhất định, sau đó với pH tối ưu đã xác định ta xác định liều lượng phèn tối ưu về kinh tế, tiết kiệm chi phí hóa chất.
I. Mục đích - Xác định giá trị pH tối ưu của quá trình keo tụ tạo bông - Xác định liều lượng phèn tối ưu của quá trình keo tụ tạo bông ⇒ Khử độ đục, độ màu của nước cấp ⇒ Khử độ đục, độ màu, COD, BOD5, SS của nước thải - Ngoài ra TN Jartest có thể cho biết thêm về tốc độ kết cụm theo tốc độ khuấy (năng lượng khuấy), đặc tính lắng của bông cặn…
II. Cơ sở lý thuyết - Xử lý bằng phương pháp keo tụ là cho vào nước một loại hóa chất là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống. Thông thường quá trình tạo bông tạo ra 2 giai đoạn: + Bản thân CKT phát sinh thủy phân, quá trình hình thành dung dịch keo và ngưng tụ + Trung hòa hấp phụ lọc các tạp chất trong nước => Kết quả của quá trình trên là hình thành các hạt lớn lắng xuống.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông: - Trị số pH của nước - Độ kiềm - Lượng dùng chất keo tụ - Nhiệt độ nước - Tốc độ hỗn hợp của nước và chất keo tụ - Tạp chất trong nước - Môi chất tiếp xúc - Ảnh hưởng của liều lượng polyme (chất trợ keo tụ)
a. Trị số pH: - Tốc độ keo tụ dung dịch keo và điện thế của nó có mối liên hệ. Trị số điện thế càng nhỏ lực đẩy giữa các hạt càng yếu vì vậy tốc độ keo tụ của nó càng nhanh. - Ở pH tối ưu điện thế = 0 (điểm đẳng điện) => tốc độ keo tụ là lớn nhất - pH anh hưởng đên độ hoa tan nhôm hydroxit. ̉ ́ ̀ - pH anh hưởng đên điên tich cua hat keo nhôm hydroxit. ̉ ́ ̣ ́ ̉ ̣ - pH anh hưởng đôi với chât hưu cơ trong nước. ̉ ́ ́ - pH anh hưởng đên tôc độ keo tụ dung dich keo. ̉ ́ ́ ̣