Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
4.1 CÁC NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN TRONG LUẬN VĂN
Nội dung các nghiên cứu :
 Thí nghiệm Jartest xác đònh các điều kiện keo tụ tối ưu ứng dụng trong quá trình xử lý
nước thải công nghiệp sản xuất giấy (công đoạn sản xuất bột giấy CTMP tại Công ty
giấy Tân Mai).
 Nghiên cứu mô hình bùn hoạt tính hiếu khí ứng dụng trong quá trình xử lý nước thải
công nghiệp sản xuất giấy tại Công ty giấy Tân Mai.
 Xác đònh khả năng lắng của nước thải từ công đoạn xeo giấy và khả năng lắng của bùn
hoạt tính.
Thời gian tiến hành nghiên cứu : 15/09 – 01/11
4.2 THÍ NGHIỆM JARTEST (NƯỚC THẢI CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT
BỘT GIẤY CTMP TẠI CÔNG TY GIẤY TÂN MAI)
4.2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• Xác đònh hàm lượng phèn Fe
2
(SO
4
)
3
và pH tối ưu trong xử lý nước thải công đoạn sản
xuất bột giấy CTMP.
• Xác đònh hàm lượng PAC, hàm lượng phèn Fe
2
(SO
4
)
3
và pH tối ưu trong xử lý nước thải
công đoạn sản xuất bột giấy CTMP.

→ 2Al
3+
+ 3SO
4
2-
FeCl
3
→ 2Fe
3+
+ 3Cl
-
Nhờ hóa trò cao của các ion kim loại, chúng có khả năng ngậm nước tạo thành các phức
chất hexa Me(H
2
O)
6
3+
(trong đó Me có thể là Al hoặc Fe). Tùy thuộc vào giá trò pH của môi
trường mà chúng có khả năng tồn tại ở các điều kiện khác nhau, thí dụ với nhôm các phức chất
này tồn tại ở pH từ 3 đến 4; với sắt, chúng tồn tại ở pH từ 1 đến 3.
Khi tăng pH, các phản ứng xảy ra như sau :
Me(H
2
O)
6
3+
+ H
2
O → Me(H
2

(OH)
2
+
+ H
2
O → Me(H
2
O)
3
+
+ 3H
2
O + H
3
O
+
Me(OH)
3
+ OH
-
→ Me(OH)
4
-

Các sản phẩm hydroxyt tạo thành trong phạm vi pH từ 3 đến 6, đó là các sản phẩm mang
nhiều các nguyên tử kim loại, ví dụ Al
3
(OH)
4
5+

có trong nước nên bông cặn có hoạt tính bề mặt cao, có khả năng hấp phụ các chất
bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn. Trong xử lý nước bằng keo tụ,
loại bông cặn thứ ba chiếm ưu thế và có tính quyết đònh đến hiệu quả keo tụ.
b.2 Keo tụ hoặc tăng cường quá trình keo tụ bằng các hợp chất cao phân tử
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 36
Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
Quá trình này sử dụng các chất cao phân tử tan trong nước, chúng có cấu tạo mạch dài, với
phân tử lượng từ 10
3
đến 10
7
g/mol và đường kính phân tử trong dung dòch vào khoảng 0,1 đến 01
µm. Chúng còn được sử dụng làm chất trợ keo tụ, tức là sử dụng phèn nhôm hoặc sắt là những
chất keo tụ chính. Chúng giúp cho quá trình keo tụ xảy ra nhanh hơn và tạo ra các bông có kích
thước lớn hơn để có thể tách ra khỏi nước một cách dễ dàng.
c. Các cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông
• Quá trình nén lớp điện tích kép : Quá trình đòi hỏi nồng độ cao của các ion trái dấu
cho vào để giảm thế điện động Zeta. Sự tạo bông nhờ trung hòa điện tích, giảm thế
điện động Zeta làm cho lực hút mạnh hơn lực đẩy và tạo ra sự kết dính giữa các hạt
keo.
• Quá trình keo tụ do hấp phụ, trung hòa điện tích tạo ra điểm đẳng điện Zeta bằng
0 : Các hạt keo hấp phụ ion trái dấu lên bề mặt song song với cơ chế nén lớp điện
tích kép nhưng cơ chế hấp phụ mạnh hơn. Hấp phụ ion trái dấu làm trung hòa điện
tích, giảm thế điện động Zeta tạo ra khả năng kết dính giữa các hạt keo.
• Quá trình keo tụ do hấp phụ tónh điện thành từng lớp các hạt keo đều tích điện, nhờ
lực tónh điện chúng có xu thế kết hợp với nhau.
• Quá trình keo tụ do hiện tượng bắc cầu : Các polyme vô cơ hoặc hữu cơ (không
phải Al hoặc Fe) có thể ion hóa, nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa
các hạt keo.

có thể điều chỉnh được ở dãy 10 – 120 vòng / phút. Cánh khuấy dạng turbine gồm 02 bản phẳng
nằm cùng mặt thẳng đứng. Cánh khuấy đặt trong 06 beaker dung tích 01 lít chứa cùng mẫu nước
cho mỗi đợt thí nghiệm.
b. Tính chất nước thải
Nước thải nghiên cứu được lấy từ công đoạn sản xuất bột CTMP tại Công ty giấy Tân Mai
với các thông số như sau :
• COD : 3724 mg/L
• pH : 5,5 – 6,0
• Độ màu Pt – Co : 3040
• Độ đục : 720 (thêm đơn vò)
• SS : 935 mg/L
4.2.2.3 Trình tự tiến hành
a. Các thí nghiệm xác đònh hàm lượng phèn và pH tối ưu
Thí nghiệm 1 : Xác đònh giá trò pH tối ưu lần thứ nhất
• Cố đònh hàm lượng phèn (chọn trước hàm lượng phèn)
• Biến thiên giá trò pH (điều chỉnh pH bằng dung dòch NaOH 2N hoặc H
2
SO
4
1N)
trong một khoảng rộng.
Trình tự thí nghiệm như sau :
- Lấy 01 lít nước thải cho vào beaker 1 lít, cho lượng phèn đã chọn trước vào.
Dùng dung dòch NaOH 2N hoặc dung dòch H
2
SO
4
1N để chỉnh pH dung dòch đến
các giá trò pH khác nhau. Ghi nhận thể tích các dung dòch đã dùng.
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 38

SO
4
để đạt pH tối ưu tương ứng
với các liều lượng phèn khác nhau.
- Đưa 06 beaker vào giàn Jartest, bật máy khuấy ở tốc độ 120 vòng / phút trong
01 phút.
- Sau đó cho khuấy chậm trong 15 phút ở tốc độ 20 vòng / phút.
- Tắt máy khuấy, để lắng tónh 30 phút.
- Sau đó lấy mẫu nước lắng (lớp nước phía trên) phân tích các chỉ tiêu độ màu,
COD.
- Hàm lượng phèn tối ưu là giá trò ứng với mẫu có độ màu và COD thấp nhất.
Thí nghiệm 3 : Xác đònh giá trò pH tối ưu lần thứ hai
• Cố đònh hàm lượng phèn (đã xác đònh ở thí nghiệm 2).
• Biến thiên giá trò pH : cho pH biến thiên trong một khoảng hẹp hơn quanh giá trò pH
tối ưu tìm được ở thí nghiệm 1.
Trình tự thí nghiệm giống thí nghiệm 1.
Thí nghiệm 4 : Xác đònh hàm lượng phèn tối ưu lần thứ hai
• Cố đònh giá trò pH (đã xác đònh ở thí nghiệm 3) bằng cách cho thêm dung dòch
NaOH 2N hay H
2
SO
4
1N
• Biến thiên hàm lượng phèn trong một khoảng hẹp hơn quanh hàm lượng phèn tối ưu
tìm được ở thí nghiệm 2.
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 39