Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Nguồn gốc ô nhiễm chính là nguồn nước thải từ các bộ phận làm nguội ở các nhà máy... Nhiệt độ trong loại nước thải này thường cao hơn 10 -200C so với nước thường.

Nguồn gốc ô nhiễm chính là nguồn nước thải từ các bộ phận làm nguội ở các nhà máy... Nhiệt độ trong loại nước thải này thường cao hơn 10 -200C so với nước thường.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khãa luËn tèt nghiÖp

Để xác định tổng chất rắn lơ lửng, mẫu nước lấy về phải được làm ngay hoặc

phải được bảo quản ở 4oC nhằm ngăn ngừa sự phân huỷ chất hữu cơ bởi vi sinh vật.

Lấy một thể tích nước nhất định, lọc qua giấy lọc đã biết khối lượng. Cặn trên giấy

lọc đem sấy khô ở 105oC ( thường dùng 180oC ), cân và tính ra mg/l.

 Chất rắn hồ tan, mắt thường khơng nhìn thấy được, thường làm cho

nước có mùi, vị khó chịu, đơi khi cũng làm cho nước có màu. Các chất rắn tan trong

nước thường là các chất khống vơ cơ và đơi khi cả một số chất hữu cơ như các

muối clorua, cacbonat, hiđrocacbonat, nitrat, sunfat, phôtphat... của một số kim loại

như Na, K, Ca, Mg, Fe,...,các phân bón.

Nước có hàm lượng các chất rắn hồ tan cao khơng dùng trong sinh hoạt

được, không dùng để tưới trong nông nghiệp trong thời gian dài được vì sẽ gây mặn

cho đất. Nước có chứa nhiều chất rắn tan có thể dẫn tới các vi sinh vật trong nước bị

hoại sinh, oxi bị tiêu thụ nhiều và nước trở nên kị khí, dẫn đến hậu quả cá bị chết và

do q trình kị khí chiếm ưu thế nên giải phóng các bọt khí như CO 2, NH3, H2S,

CH4... làm cho nước có mùi. Nước có hàm lượng các chất tan lớn cũng khơng dùng

được trong cơng nghiệp vì các chất rắn sẽ dẫn đến đóng cặn trong bể chứa, nồi hơi,

máy móc, gây ra ăn mòn kim loại...

Để xác định tổng hàm lượng các chất rắn tan trong nước, ta lọc mẫu nước

qua giấy lọc băng xanh để tách những phần tử lơ lửng không tan trong nước. Lấy

250ml nước đã lọc, làm bay hơi trên bếp cách thuỷ đến cạn khơ, sau đó sấy cặn ở

180oC, đem cân cặn và tính tổng hàm lượng chất rắn tan có trong nước ra mg/l.

1.1.7.



Độ dẫn điện [1]



Các muối tan trong nước tồn tại ở các dạng ion nên làm cho nước có khả năng

dẫn điện. Độ dẫn điện của nước phụ thuộc vào nồng độ, tính linh động và hố trị

của các ion (ở nhiệt độ nhất định). Như vậy khả năng dẫn điện của nước phản ánh

hàm lượng chất rắn tan trong nước.

Để xác định độ dẫn điện người ta đo điện trở hoặc dùng máy đo độ dẫn trực

tiếp với đơn vị là milisimen (mS). Độ dẫn điện của mẫu nước được so với độ dẫn

điện của dung dịch chuẩn KCl. Ở 25 oC độ dẫn điện tương ứng của dung dịch KCl

với các nồng độ khác nhau như sau :

Dung dịch 0,001M KCl có độ dẫn điện tương ứng là 141 mS

Dung dịch 0,01M KCl có độ dẫn điện tương ứng là 147,3 mS



4



Khãa ln tèt nghiƯp



1.1.8.



Dung dịch 0,05M KCl có độ dẫn điện tương ứng là 666,8 mS

Dung dịch 0,1M KCl có độ dẫn điện tương ứng là 1290,0 mS

Độ cứng của nước [1]



Độ cứng của nước do các kim loại kiềm thổ, chủ yếu là canxi và magie gây

nên. Nước cứng thường khơng được gọi là ơ nhiễm vì khơng gây hại tới sức khoẻ

con người. Nhưng nước cứng lại gây nên hàng loạt các hậu quả: nước cứng pha chè

khơng ngấm, xà phòng khơng tạo bọt vì xà phòng tạo kết tủa với ion Ca 2+, Mg2+. Độ

cứng có hai dạng :

 Độ cứng tạm thời do muối hidrocacbonat của canxi và magie tạo nên. Độ

cứng này sẽ mất khi đun sơi nước vì các muối này bị phân huỷ tạo thành kết tủa, đó

là dạng đóng cắn ở đáy và thành ấm đun nước.

 Độ cứng vĩnh cửu do các muối clorua, sunfat, nitrat của canxi và magiê

tạo nên.

Độ cứng thường được biểu thị bằng số milimol của các ion canxi và magiê

có trong một lít nước (trước đây thường được biểu thị bằng số mg CaO/lit hay bằng

số mg CaCO3 /lit).

Để xác định độ cứng của nước người ta thường dùng phương pháp chuẩn độ

complexom với dung dịch đệm NH 3 + NH4Cl có pH =10. Với chất chỉ thị là

Eriocrom T đen.

1.1.8. Độ axit [1]

Độ axit được định nghĩa là hàm lượng của các chất có trong nước tham gia

phản ứng với kiềm mạnh (NaOH hay KOH). Độ axit của nước được xác định bằng

lượng kiềm được dùng để trung hoà nước.

Đối với các loại nước thiên nhiên thường gặp, độ axit của nước phụ thuộc

vào lượng CO2 trong nước. Các chất mùn và các axit hữu cơ có trong nước cũng tạo

nên một phần độ axit của nước thiên nhiên. Trong tất cả các trường hợp đó, pH của

nước thường khơng nhỏ hơn 4,5.

Đối với nước thải, chứa các loại axit mạnh tự do chứa các muối tạo bởi axit

mạnh và bazơ yếu sẽ dẫn đến độ axit của nước cao. Trong những trường hợp này

pH của nước không lớn hơn 4,5.

Để xác định độ axit của nước, người ta chuẩn độ nước bằng dung dịch chuẩn

NaOH hay KOH, lượng dung dịch kiềm tiêu tốn cho quá trình chuẩn độ với chất chỉ



5



Khãa luËn tèt nghiÖp

thị là metyl da cam tương ứng với lượng axit tự do của nước, còn nếu dùng chất chỉ

thị là phenolphtalein thì tương ứng với độ axit chung của nước. Nếu pH của nước 

8,3 thì độ axit của nó bằng không.

1.1.9. Độ kiềm [1]

Độ kiềm được định nghĩa là hàm lượng của các chất có trong nước phản ứng

với các axit mạnh. Để xác định độ kiềm của nước người ta sử dụng phương pháp

chuẩn độ nước bằng dung dịch axit mạnh.

Đối với nước thiên nhiên, độ kiềm của nó phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng

muối cacbonat, hidrocacbonat của các kim loại kiềm thổ. Trong trường hợp này pH

của nước thường  8,3.

Để xác định độ kiềm của nước, người ta chuẩn độ mẫu nước bằng dung dịch

chuẩn HCl, lượng dung dịch axit tiêu tốn cho quá trình chuẩn độ với chất chị thị là

phenolphtalein (pHtđ) tương ứng với lượng kiềm tự do chất chỉ thị là metyl da cam

(pHtđ = 4,5). Tương ứng với độ kiềm toàn phần của nước.

Để xác định độ pH của nước người ta thường dùng máy đo pH.

1.1.10.



Oxi hoà tan trong nước (DO: dissoled oxygen) [1]



Oxi tan trong nước rất ít. Độ tan bão hoà của oxi trong nước sạch ở O 0C vào

khoảng 14-15 ppm (hay mg/l). Thơng thường nước ít bão hồ oxi mà chỉ có 70-80%

so với mức bão hồ. Đơi khi do các thực vật nổi và các loại thực vật sống trong

nước thực hiện quá trình quang hợp mạnh nên giải phóng ra oxi nhiều làm cho oxi

trong nước đạt trên mức bão hoà (200% gọi là siêu bão hoà ).

Ở các hệ sinh thái nước, trừ ban ngày có q trình quang hợp xảy ra mạnh

còn nói chung DO là nhân tố hạn chế và đơi khi gây nên tình trạng thiếu oxi và làm

chết các sinh vật ở nước.

Trị số DO cho biết mức độ ơ nhiễm của nguồn nước, ví dụ khi có nhiều chất

hữu cơ trong nước thì DO giảm đáng kể. Nước bình thường có giá trị DO là 14-16

mg/l, nếu thấp hơn giá trị này là nước ô nhiễm.

1.1.11. Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD: Biochemical Oxygen Demand) [1]

BOD là lượng oxi vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxi hoá các chất

hữu cơ.

vi sinh vật

Chất hữu cơ +

O2

CO2 + H2O +

sản phẩm cố định



6



Khãa luËn tèt nghiÖp

Oxy sử dụng trong q trình này là oxy hồ tan trong nước .

Chỉ tiêu BOD là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ơ nhiễm của

nước. Nó biểu thị cho lượng chất hữu có thể bị phân huỷ bởi vi sinh vật .

Chỉ số BOD cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ là chất bẩn có khả năng phân

huỷ sinh học trong nước càng lớn.

Trong thực tế người ta không thể xác định lượng oxi cần thiết để vi sinh vật

oxi hố hồn tồn chất hữu cơ có trong nước, mà chỉ cần xác định lượng oxi cần

thiết khi ủ ở nhiệt độ 20 0C trong 5 ngày trong phòng tối để tránh q trình quang

hợp; khi đó khoảng 70-80% nhu cầu oxi được sử dụng và kết quả được biểu thị

bằng BOD5 (5 ngày ủ).

1.1.12. Nhu cầu oxi hoá học (COD:Chemical Oxygen Demand) [1]

COD là lượng oxi cần thiết cho q trình oxi hố hố học các chất hữu cơ có

trong nước thành CO2 và H2O.

COD là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước vì nó cho biết

hàm lượng chất hữu cơ có trong nước.

Chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ khơng thể oxi hố bằng vi sinh

vật, do đó giá trị COD bao giờ cũng cao hơn giá trị BOD.

Ngoài BOD và COD, người ta thường dùng một số chỉ số khác để đo hàm

lượng các chất hữu cơ trong nước như: tổng cacbon hữu cơ (TOC- Total Organic

Cacbon) và nhu cầu theo lý thuyết (ThOD: Theoretical Oxygen Demand) . TOC chỉ

dùng được khi hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước thải tạo thành CO 2 + H2O,

nhưng đại lượng này chỉ tính được khi biết cơng thức hóa học của các chất hữu cơ,

mà các chất hữu cơ có trong nước rất phức tạp nên khơng thể tính được nhu cầu oxy

theo lý thuyết nhưng chắc chắn là:

ThOD  COD  BODcuối  BOD5.

Bảng1. Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt - TCVN 5942 -1995 [5]

STT



Thông số



1



pH



2



BOD5



3



COD



Đơn vị



Giá trị giới hạn

A



B



6 - 8,5



5,5 - 9



mg/l



>4



< 25



mg/l



≥10



≥ 35



7



Khãa ln tèt nghiƯp

4



Oxi hồ tan



mg/l



≥6



≥2



5



Chất rắn lơ lửng



mg/l



20



80



6



Asen



mg/l



0,05



0,1



7



Bari



mg/l



1



4



8



Cađimi



mg/l



0,01



0,02



9



Chì



mg/l



0,05



0,1



10



Crom (VI)



mg/l



0,05



0,05



11



Crom (III)



mg/l



0,1



1



12



Đồng



mg/l



0,1



1



13



Kẽm



mg/l



1



2



14



Mangan



mg/l



0,1



0,8



15



Niken



mg/l



0,1



1



16



Sắt



mg/l



1



2



17



Thuỷ ngân



mg/l



0,001



0,002



18



Thiếc



mg/l



1



2



19



Amoni (tính theo N )



mg/l



0,05



1



20



Florua



mg/l



1



1,5



21



Nitrat (tính theo N)



mg/l



10



15



22



Nitrit (tính theo N)



mg/l



0,01



0,05



23



Xianua



mg/l



0,01



0,05



24



Phenol (Tổng số)



mg/l



0,001



0,02



25



Dầu, mỡ



mg/l



Khơng



0,3



26



Chất tẩy rửa



mg/l



0,5



0,5



27



mg/l



0,15



0,15



28



Tổng hố chất bảo vệ thực

vật (trừ

DDT)

DDT



mg/l



0,01



0,01



29



Coliform



MPN/100ml



5000



10000



30



Tổng hoạt độ phóng xạ



Bq / l



0,1



0,1



31



Tổng hoạt độ phóng xạ



Bq /l



10



1,0



Chú thích:

– Cột A áp dụng đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước

sinh hoạt (nhưng phải qua q trình xử lí theo quy định).



8



Khãa luËn tèt nghiÖp

– Cột B áp dụng đối với nước mặt dùng cho các mục đính khác.

Nước dùng cho nơng nghiệp và ni trồng thuỷ sản có quy định riêng.

1.2. Các phương pháp cơ-lý-hóa xử lý nước thải

1.2.1. Phương pháp lắng và đông tụ [3]

Nước thải được đưa vào bể chứa lắng các chất rắn. Thông thường các chất lơ

lửng lắng rất chậm hoặc khó lắng. Để tăng vận tốc lắng các chất này người ta dùng

một số hóa chất sau làm tác nhân kết lắng.

-



Phèn Al2(SO4)3. n H2O ( n = 13 -18);

Sô đa kết hợp với phèn: Na2CO3 + Al2(SO4)3 ;

Sắt sunfát FeSO4.7H2O;

Nước vôi Ca(OH)2;

Natri aluminat Na2Al2O4;

Sắt (III) clorua và sắt (III) sunfat;

Dùng phèn thì phản ứng tạo photphat kết lắng như sau:

Al2(SO4)



+ 2 PO43-  2 AlPO4 + 3 SO42-



pH tối ưu 5,6-8

- Dùng vôi loại bicacbonat, cacbonat photphat và magie theo các phản ứng

sau:

Ca(OH)2 +



Ca(HCO3)2  2 CaCO3 +



Ca(OH)2 +



H2CO3



 CaCO3



Ca(OH)2 +



2 CaHPO4



 Ca3(PO4)2



+ 2 H2O



 CaCO3



+ MgCO3 + 2 H2O



Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2

-



+



2 H2O

H2 O



Dùng sắt (III) clorua để tạo phôtphat

FeCl3 +6H2O +PO43-  FePO4 +3 Cl - + 6H2O



-



Dùng natri aluminat để loại photphat

Na2Al2O4 +2 PO43- +4 H2O  2AlPO4 + 2NaOH + 6OH-



Những chất kết lắng thành bùn và trong bùn chứa nhiều hợp chất khó tan.

Việc sử dụng bùn này làm phân bón có thể làm cho cây trồng khó tiêu hóa.

1.2.2. Phương pháp hấp phụ [3]

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc là các chất ơ nhiễm tan trong nước có

thể được hấp phụ trên bề mặt một số chất rắn (chất hấp phụ). Các chất hấp phụ

thường dùng trong mục đích này là than hoạt tính dạng hạt hoặc dạng bột, than bùn

sấy khơ hoặc có thể là đất sét hoạt tính diatomit, betomit.



9



Khãa ln tèt nghiƯp

Các chất hữu cơ kim loại nặng và các chất màu dễ bị hấp phụ. Lượng chất

hấp phụ sử dụng tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất

bẩn có ở trong nước. Phương pháp này có tác dụng tốt có thể hấp phụ được 85-95%

các chất hữu cơ và màu.

Để loại bỏ kim loại nặng, các chất hữu cơ, vô cơ độc hại người ta dùng than

bùn để hấp phụ và nuôi bèo tây trên mặt hồ.

1.2.3. Phương pháp trung hòa [3]

Nước có độ axit cao cần cho qua lọc với vật liệu lọc có tính kiềm như với

vơi, đá vơi đolomit hoặc dùng nước vơi trung hồ trực tiếp. Cũng có khi dùng dung

dịch kiềm (NaOH hoặc Na2CO3) vào mục đích này.

Nước thải có tính kiềm dùng axít kỹ thuật pha lỗng để trung hòa. Trước khi

trung hòa cần chuẩn bị và tính tốn sao cho sau khi trung hòa được độ pH của nước

mong muốn với lượng hóa chất vừa đủ.

1.2.4. Phương pháp dùng chất sát khuẩn [3]

Nước thải sau khi xử lý bằng các biện pháp cần thiết trước khi đưa vào sông

hồ hoặc các nguồn nước khác, cũng như quay lại để cấp nước sinh hoạt phải cần sát

khuẩn. Chất sát khuẩn cần dùng và khơng gây độc hại là khí clo (Cl 2). Việc clo hóa

nhằm mục đích diệt các vi sinh vật tảo và làm giảm mùi của nước. Các hợp chất clo

dùng ở đây là clo lỏng được chứa trong các bình thép (bom clo) vơi clorua có độ

hoạt động của clo là 25 - 35% các hypoclorit NaOCl, Ca(OCl) 2 vừa có hoạt tính của

clo vừa có hoạt tính oxy hóa nên có thể phân hủy nhiều chất độc hữu cơ thành chất

không độc.

1.2.5. Các bể chứa và lắng [3]

Các bể này có thể là bể bê tơng hoặc ao hồ được gia cố nền móng sao cho

nước thải ít ngấm vào các tầng đất sâu. Nước thải vào các bể này và được lưu lại

trong thời gian 2 - 10 h . Thực tế đây là sự mô phỏng quá trình lắng đọng tự nhiên

của nước trong các thủy vực. Sau thời gian 3 h thì hầu hết các chất rắn dễ lắng và 30

- 40% những chất rắn ở dạng lơ lửng huyền phù được lắng xuống đáy bể.

Phần nước ở trên được đưa vào các qúa trình xử lý tích cực với các phương

pháp lên men, hiếu khí, thiếu khí hoặc kị khí tùy tiện.

Các phần lắng cắn tùy từng cơng đoạn có thể làm phân bón cho cây trồng

hoặc đem thiêu hủy.



10



Khãa luËn tèt nghiÖp

1.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

1.3.1. Nguyên lý chung [4]

Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân

huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các

chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong

qúa trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh

trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Qúa trình phân hủy các

chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là qúa trình oxy hóa sinh hóa.

Để thực hiện qúa trình oxy hố sinh hóa, các chất hữu cơ hòa tan, cả các chất

keo và phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi

sinh vật. Theo quan điểm hiện đại nhất, qúa trình xử lý nước thải hay nói đúng hơn

là việc thu hồi các chất bẩn từ nước thải và việc vi sinh vật hấp phụ các chất bẩn đó

là một qúa trình gồm ba giai đoạn:

 Di chuyển các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bào vi sinh

vật do khuếch tán đối lưu và phân tử.

 Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bán thấm bằng khuếch

tán do sự chênh lệch nồng độ các chất ở trong và ngoài tế bào.

 Q trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh

năng lượng và qúa trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng

lượng.

Các giai đoạn trên có quan hệ rất chặt chẽ với nhau và qúa trình chuyển hóa

các chất đóng vai trò chính trong qúa trình xử lý nước thải.

Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sơ khác

nhau. Song nhìn chung có thể chia chúng thành hai loại chính sau: xử lý sinh học

hiếu khí và xử lý sinh học yếm khí

1.3.2. Phương pháp hiếu khí [2,4 ]

Đây là phương pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Để đảm

bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt độ trong

khoảng 20 đến 40 0C.

Phương trình tổng quát các phản ứng tổng hợp của q trình oxy hố sinh

hóa ở điều kiện hiếu khí như sau:



11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Nguồn gốc ô nhiễm chính là nguồn nước thải từ các bộ phận làm nguội ở các nhà máy... Nhiệt độ trong loại nước thải này thường cao hơn 10 -200C so với nước thường.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×