Ozone có thể đạt được tác dụng gì trong việc khử màu nước thải?
Ozone đã được sử dụng rộng rãi trong ngành xử lý nước và vai trò của nó cũng rất quan trọng. Bài viết này giới thiệu mục đích của thí nghiệm khử màu ozone, thiết bị thí nghiệm, quy trình thí nghiệm và quy trình thí nghiệm.
1. Mục đích thí nghiệm
- Tìm hiểu quy trình và thiết bị điều chế ozone
- Xác định ảnh hưởng của quá trình khử màu bằng ozone đến nước thải nhuộm;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lưu thủy lực (HRT) và liều lượng ozone đến hiệu quả tẩy trắng.
- Hiểu cách hoạt động của máy tạo ozone và cách kiểm tra ozone dùng trong xử lý nước.
Hình 1 Sơ đồ tiến trình của thí nghiệm khử màu ozone
2. Dụng cụ thí nghiệm
1. Hệ thống thí nghiệm: gồm 3 phần: máy tạo ozone, máy tạo oxy, khí định lượng ozone và tiếp xúc với nước. Quá trình thử nghiệm được thể hiện trong Hình 1.
- Máy tạo oxy: dùng làm nguồn khí để tạo ra ozone.
- Máy tạo Ozone: nguyên lý và cấu tạo của nó có thể tìm thấy trong sách giáo khoa. Thiết bị thí nghiệm là máy phát điện một ống (có thể sử dụng nhiều ống hoặc dạng khác).
- Cột phản ứng tiếp xúc: dùng cho phản ứng tiếp xúc giữa ozon và nước (tiếp xúc ngược khí-lỏng). Đường kính ngoài của cột là d=60 mm, đường kính trong là d=50 mm, chiều cao của cột là h=2 mét. Tấm phân phối không khí là một tấm khuếch tán vi mô (chất liệu là kim loại titan, kích thước lỗ chân lông là 15 ~ 20 micron), làm cho bong bóng nhỏ và phân tán.
- Bể chứa nước và máy bơm nước để cung cấp mẫu nước thí nghiệm.
- Ngoài đồng hồ đo lưu lượng và máy đo áp suất để đo không khí đi vào, máy tạo ozone còn có một máy biến áp chuyển đổi tần số để điều khiển công suất của máy tạo ozone.
- Để kiểm soát nồng độ và sản sinh ozone, có các thiết bị hấp thụ và chuẩn độ để đo nồng độ ozon (như bình hấp thụ, máy đo khí và dụng cụ chuẩn độ hóa học hoặc máy dò nồng độ ozon ).
- Cột phản ứng tiếp xúc được trang bị lưu lượng kế rôto và thiết bị đo nồng độ ozone trong không khí đầu vào và khí thải để hiểu liều lượng và tỷ lệ sử dụng ozone.
- Khí thải được hấp thụ bằng KI (hoặc Na2S2O3) để ngăn ngừa ô nhiễm.
5. Các bước thử nghiệm
1. Làm quen với quy trình thiết bị, dụng cụ và hệ thống đường ống, đồng thời kiểm tra xem các kết nối có còn nguyên vẹn hay không.
2. Bật nguồn, bật công tắc của máy tạo oxy, đặt tốc độ dòng khí ở đầu ra của máy tạo oxy thành ____L/phút và áp suất đầu ra tại thời điểm này là ____ MPa.
3. Đi qua nước làm mát của máy tạo ozone.
4. Sau khi đèn cảnh báo bảo vệ nước và bảo vệ khí tắt, hãy bật công tắc khởi động máy tạo ozone.
5. Điều chỉnh máy biến tần có tần số thay đổi lần lượt là 50V, 75V, 100V, 125V, 150V và 175V, đo nồng độ ozone và vẽ đường cong quan hệ giữa điện áp và nồng độ ozone.
6. Bơm mẫu nước đã chuẩn bị vào bể chứa nước và vào cột phản ứng, mở van thoát nước của cột phản ứng, duy trì chiều cao cột nước ____ m trong cột và kiểm soát tốc độ dòng chảy ở ____ L/h, sao cho là, thời gian lưu trú là _ ___ phút.
7. Điều chỉnh máy biến áp chuyển đổi tần số sao cho chiều cao khử màu ở cột phản ứng tiếp xúc xấp xỉ một nửa chiều cao cột nước sau khi ổn định. Lúc này, điện áp của máy biến tần thay đổi là ____V, nồng độ ozone được tính là ____mg/L, liều lượng ozone là ____ mgO 3 /L nước, màu nước đầu vào và đầu ra, cột ozone và đỉnh cột nồng độ khí ozone ở đuôi được đo.
8. Giữ nguyên lưu lượng khí và liều lượng ozone, thay đổi (tăng và giảm một lần) thời gian lưu trú thành ____ phút. Lúc này, lưu lượng nước đầu vào là ____L/h, tính nồng độ ozone thành ____mg/L và tính tần số. Điện áp chuyển đổi Điện áp của thiết bị là ____V, quan sát hiệu ứng khử màu và đo màu nước vào và nước ra, lượng ozone đi vào cột và nồng độ ozone trong khí đuôi ở đầu cột.
9. Sau khi thử nghiệm hoàn thành, trước tiên hãy dừng nguồn điện của máy phát điện (đầu tiên giảm áp suất, sau đó cắt nguồn), sau đó dừng nước làm mát, cuối cùng là dừng nguồn không khí và đóng các van liên quan.
7. Mẫu
Hồ sơ thí nghiệm tham khảo và bảng tổng hợp quá trình khử màu bằng ozone của nước thải nhuộm có đường kính trong cột phản ứng D=50mm.
Số mẫu nước | ||||
Loại thuốc nhuộm hoặc tên | ||||
Độ sâu nước trong cột (m) | ||||
Thời gian tiếp xúc (phút) | ||||
Lưu lượng nước đầu vào (L/h) | ||||
Lưu lượng khí nạp (L/h) | Trạng thái chuẩn Q N | |||
Lưu lượng kế chỉ Q mét | ||||
Liều lượng Ozone (mg/L nước) | Tính toán liều lượng | |||
Liều lượng thực tế | ||||
Tiêu thụ khử màu | ||||
Điện áp biến tần (V) | ||||
Nồng độ ozone (mg/L) | Tính nồng độ | |||
nồng độ đo được | ||||
Nồng độ khí thải | ||||
Kỷ lục chất lượng nước (mg/L) | Nồng độ nước đầu vào | |||
Nồng độ nước thải | ||||
Tỉ lệ loại bỏ (%) | ||||
Tỷ lệ sử dụng ozone (%) |
8. Biện pháp phòng ngừa
1. Làm quen với nội dung tài liệu phát tay và dụng cụ thí nghiệm trước khi thí nghiệm Nếu chưa rõ thì đừng di chuyển tùy tiện.
2. Sau khi bật nguồn, không được phép mở nắp sau của máy tạo oxy và máy tạo ozone. 3. Khí thải cần được hấp thụ bằng
KI (hoặc Na 2 S 2 O 3 ). Nếu nồng độ ozone bị rò rỉ quá cao, phải tắt máy để kiểm tra để tránh gây hại cho cơ thể con người.
4. Người ở mỗi vị trí không được phép rời khỏi trong quá trình thử nghiệm, phải hợp tác chặt chẽ và luôn chú ý đến điều kiện hoạt động của từng nơi. Nếu có vấn đề ở đâu đó, đừng hoảng sợ, trước tiên hãy tắt nguồn máy phát điện, sau đó thực hiện các xử lý khác.