Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 1

MỞ ĐẦU
Để có được tài liệu như thế này tác giả cố gắng đúc kết những kiến thức đã học cùng tham
khảo một số tài liệu thực tập một cách hết sức cô đọng. Để có tài liệu liệu này xuất phát từ
những trăn trở của tác giả là làm sao khi tốt nghiệp ra trường sinh viên ngành Kỹ thuật Môi
trường có thể tự mình thực hiện những nghiên cứu và cụ thể hóa những gì học lý thuyết bằng
thực nghiệm.

Tài liệu hướng dẫn kỹ thí nghiệm thuật xử lý chất thải dùng cho sinh viên Khoa Học Môi
Trường ngành Kỹ Thuật Môi Trường. Các bài thí nghiệm giới thiệu quá trình cơ bản nhất để
xử lý các loại ô nhiễm tiêu biểu gồm:
ü Phương pháp cơ học: Phương pháp lắng, lọc
ü Phương pháp hoá lý: Trao đổi ion, keo tụ, hấp phụ.
ü Phương pháp hoá học: Quá trình oxi hoá khử , chế biến chất thải rắn để sản
xuất sản phẩm có ích.
ü Phương pháp sinh học: xử lý bằng bùn hoạt tính

1. Nội dung
Sinh viên lần lượt thực hiện 7 bài thí nghiệm xử lý ô nhiễm, xử lý và tận dụng chất thải.
Bài 1 : Thí nghiệm khử sắt trong nước cấp.
Bài 2 : Thí nghiệm trao đổi ion.
Bài 3 : Thí nghiệm lắng bông cặn.
Bài 4 : Thí nghiệm Jartest.
Bài 5 : Xử lý nước thải ô nhiễm phẩm nhuộm bằng phương pháp hấp phụ trên than
hoạt tính .
Bài 6 : Xử lý và tái sử dụng xỉ kẽm.
Bài 7 : Thực hành xác đònh hiệu xuất xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính

2. Mục đích thí nghiệm.

v Tài liệu tham khảo.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 3

Bài 1. KHỬ SẮT KẾT HP LỌC TRONG NƯỚC CẤP

1.1. MỤC ĐÍCH
- Nghiên cứu khả năng khử sắt trong nước cấp khi làm thoáng.
- Nghiên cứu khả năng khử sắt trong nước cất khi sử dụng các chất oxi hóa mạnh.
- Nghiên cứu khả năng lọc sắt sau quá trình khử sắt
1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
Trong nước tự nhiên, kể cả nước mặt lẫn nước ngầm đều có chứa sắt. Hàm lượng sắt và
dạng tồn tại của chúng tùy thuộc vào từng loại nguồn nước, điều kiện môi trường và nguồn
gốc tạo thành chúng. Trong nước mặt, sắt tồn tại ở dạng hợp chất sắt Fe
3+
thông thøng là
Fe(OH)
3
không tan, ở dạng keo hay huyền phù, hoặc ở dạng các hợp chất hữu cơ phức tạp
khó tan. Hàm lượng sắt có trong nước mặt không lớn và sẽ được khử trong quá trình làm
trong nước .
Trong nước ngầm sắt tồn tại dạng ion, sắt có hóa trò 2 ( Fe
2+
) là thành phần của các muối
hoà tan như : bicacbonat Fe(HCO
3
)
2
, sunfat FeSO

3
)
2
= 2 HCO
3
-
+ Fe
2+

Nếu trong nước có oxi hoà tan, quá trình oxi hóa diễn ra như sau :
4 Fe
2+
+ O
2
+ 10 H
2
O = 4 Fe(OH)
3
+ 8H
+

Đồng thời xảy ra phản ứng phụ:
H
+
+ HCO
3
-
= H
2
O + CO

Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 4

+
[
]
dt
Fed
+2
: Sự biến thiên nồng độ [Fe
2+
] theo thời gian t.
+ [Fe
2+
]; [ H
+
]; [O
2
] : Nồng độ của các ion Fe
2+
, H
+
, O
2
tan trong nùc .
+ K : Hằng số tốc độ phản ứng, phụ thuộc vào nhiệt độ và
chất xúc tác .
Theo phương trình của Just tốc độ oxi hoá của Fe
2+
tỉ lệ thuận với [Fe

+ Cl
2
+ 6 H
2
O = 2Fe(OH)
3
+ 2 Cl
-
+ 6H
+

3Fe
3+
+ KMnO
4
+ 7 H
2
O = 3 Fe(OH)
3
+ MnO
2
+ K
+
+ 5 H
+
Trong phản ứng, để oxi hóa 1mg Fe2+ cần 0,64 mg Cl2 hoặc 0,94 mg KMnO4 và đồng
thời dộ kiềm của nước phải giảm đi 0,018 mgđ/l.
So sánh với phương pháp khử sắt bằng làm thoáng ta thấy, dùng chất oxi hoá mạnh phản
ứng xảy ra mạnh hơn , pH môi trường thấp hơn ( pH< 6 ). Nếu trong nước có tồn tại các hợp
chất như : H2S, NH3 thí chúng sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình khử sắt .

)
2
+ Ca(OH)
2
FeCO
3
+ CaCO
3
+ H
2
O
Sắt được khử dưới dạng FeCO3 chứ không phải hydroxit sắt
1.2.3. Các phương pháp khử sắt khác.
Ø Khử sắt bằng trao đổi Cation.
Ø Khử sắt bằng điện phân.
Ø Khử sắt bằng phương pháp vi sinh.
Ø Khử sắt ngay trong lòng đất.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 5

1.3. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH.
1.3.1. Khử sắt bằng phưong pháp làm thoáng.
1.3.1.1. Mô hình

Nước cất (ml) 25 20 15 10 0
Dd đệm axetat 5 ml mỗi ống
Dd Phenanthroline 2 ml mỗi ống, lắc đều, đợi 10 phút
Đo độ hấp thu A của dung dòch ở bước sóng 510 nm

Bước 3: Lấy mẫu đã pha ( M
1
) đi xác đònh sắt tổng và sắt II
Ø Sắt tổng
a. Mẫu thật
- Lấy 50ml mẫu M
1
cho vào bình kín + 1ml NH
2
OH. HCl
- Thêm 5ml dd đệm + 2ml Phenanthroline
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 6

- Đậy nut, lắc, đợi 10phút
- Đo độ hấp thu A tại bước sóng 510 nm
b. Mẫu trắng: Làm tương tự nhưng thay 50 ml mẫu bằng 50 ml nước cất
Ø Sắt II
a. Mẫu thật:
- Lấy 50ml mẫu M
1
cho vào bình kín
- Thêm 5ml dd đệm + 2ml Phenanthroline
- Đậy nut, lắc đều, đợi 10phút

thành Fe
3+
xảy ra .
ü Tiếp tục bơm nước qua cột lọc . Xác đònh hàm lượng sắt trong nước cấp đã xử lý.
1.3.2.2. Thí nghiệm 4 :Xác đònh lượng hoá chất tối ưu và khảo sát sự thay đổi pH.
ü Nước cấp có hàm lượng sắt lớn hơn 30ppm, ở giá trò pH= 7.
ü Cho dung dòch Chlorine 5% vào ở các liều lượng khác nhau. Xác đònh dung dòch
Chlorine cần thiết để chuyển hóa Fe2 thành Fe3 .
ü Thời gian phản ứng 15 phút để quá trình chuyển hoá Fe2+ thành Fe3+ xảy ra .
ü Tiếp tục bơm nước qua cột lọc . Xác đònh hàm lượng sắt trong nước cấp đã xử lý.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh – Khoa Môi Trường và CNCH
Th.S. Lâm Vónh Sơn Trang 7

1.4. KẾT QUẢ.
ü Thí nghiệm1: lập bảng số liệu. Dựng đồ thò, trục hoành biểu thò giá trò pH, trục
tung biểu thò giá trò hàm lượng sắt trong mẫu nước cấp đãxử lý. Vẽ đường cong
biến thiên. Xác đònh điểm cực tiểu. Từ đó suy ra giá trò pH tối ưu.
ü Thí nghiệm 2: lập bảng số liệu. Dựng đồ thò, trục hoành biểu thò thời gian phản
ứng, trục tung biểu thò giá trò hàm lượng sắt trong mẫu nước cấp đãxử lý. Vẽ
đường cong biến thiên. Xác đònh đường tiệm cận. Từ đó suy ra thời gian phản ứng
tối ưu .
ü Thí nghiệm 3: ghi nhận kết quả và bàn luận.
ü Thí nghiệm 4: lập bảng số liệu. Dựng đồ thò, trục hoành biểu thò liều lượng phản
ứng, trục tung biểu thò giá trò hàm lượng sắt trong mẫu nước cấp đãxử lý. Vẽ
đường cong biến thiên. Xác đònh đường tiệm cận. Từ đó suy ra lượng hóa chất
phản ứng tối ưu .
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com