Đề tài Xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp nitrification và anammox
LỜI MỞ ĐẦU 1. Đặt Vấn Đề Trong các ngành công nghiệp, trong đó có ngành chăn nuôi hàng năm tiêu thụ một lượng nước rất lớn. Từ đó thải ra một lượng nước thải rất lớn có nồng độ ammonium khá cao. Việc xả bỏ N - ammonium vào môi trường là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, dẫn đến ô nhiễm và mất cân bằng sinh thái. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các quá trình khử ammonium trong các loại nước thải giàu nitơ mang một ý nghĩa thực tiễn cao. Ơû nước ta, công tác xử lý nước thải thường chỉ chú trọng đến việc loại bỏ COD, BOD mà chưa quan tâm đúng mức đối với chỉ tiêu ô nhiễm ammonium. Tại TP. Hồ Chí Minh chỉ có một số ít các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi có trang bị hệ thống xử lý nước thải và hầu hết là thải bỏ ra các kênh rạch, sông suối . Khám phá các loại vi sinh vật mới nhằm tìm ra các phương pháp mới để khử ammonium trong nước thải từ lâu đã được nghiên cứu trên thế giới. Ứng dụng quá trình Nitrification –Anammox để xử lý nước thải công nghiệp đang là đề tài hấp dẫn các nhà sinh vật học và môi trường học. Ở Việt Nam, ngành công nghệ môi trường tuy vẫn còn non trẻ, nhưng với sự quan tâm đặc biệt của nhà nước nên trong những năm gần đây đã có những tiến bộ đáng kể trong công tác nghiên cứu và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào công nghệ xử lý nước thải bảo vệ môi trường. Chính vì những lý do trên mà việc nghiên cứu ứng dụng quá trình Nitrification – Anammox, là quá trình khử ammonium bằng vi sinh vật hiếu khí- kỵ khí trong nước thải ngành chăn nuôi để cho sản phẩm cuối cùng là khí nitơ, một loại khí được xem như vô hại đối với môi trường, sẽ mở ra một hướng đi mới không những mang ý nghĩa về mặt khoa học, hơn thế nữa nó còn phù hợp với quan điểm phát triển bền vững hiện nay, đó là tăng trưởng kinh tế phải đi đôi với bảo vệ môi trường. 2. Mục Tiêu Nghiên Cứu Nghiên cứu quá trình chuyển đổi ammonium trong nước thải chăn nuôi heo bằng việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) 3. Nội Dung Nghiên Cứu Khảo sát thành phần và tính chất của bùn thải được lấy từ bể lắng (bùn hiếu khí) và từ bể kỵ khí (bùn kỵ khí) của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo (Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương) Nghiên cứu điều kiện môi trường thích hợp để vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong bùn thải phát triển tốt. Thiết kế, lắp đặt và vận hành mô hình. Phân tích các chỉ tiêu N-NH4 , N-NO2 , N-NO3 , COD , P-PO4 , Fe , PH , SS, DO .của nước thải đầu vào và đầu ra. Đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý trong các điều kiện khác nhau. Đề xuất xây dựng công nghệ thích hợp để xử lý ammonium cho ngành chăn nuôi heo. 4. Phương Pháp Nghiên Cứu Cách Tiếp Cận Nghiên cứu tài liệu liên quan đến hiên trạng xử lý nước thải của các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi heo ở Việt Nam Khảo sát sự biến động về thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi heo. Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cơ sở lý thuyết và cơ sở thưc tiễn của quá trình Nitrification và Anammox trong và ngoài nước. Phương Pháp Nghiên Cứu Tạo sự thích nghi cho các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong môi trường chứa bùn thải. Xây dựng mô hình, vận hành ở các điệu kiện khác nhau. Phân tích các chỉ tiêu hóa lý trong phòng thí nghiệm theo TCVN của nước thải đầu vào và đầu ra nhằm ổn định các thông số. Từ các thông số đưa ra quy trình xử lý thích hợp. 5. Giới Hạn Đề Tài Các thí nghiệm và vận hành mô hình Pilot với quy mô 200 – 500 lít/ngày và thiết bị phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX được thực hiện tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh. Nước thải được lấy từ Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương. Nội dung tập trung vào việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải Xí nghiệp heo giống Đông Á. Từ đó đề xuất dây chuyền công nghệ thích hợp để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo. 6. Địa Điểm - Thời Gian Nghiên Cứu Địa Điểm Đề tài này được thực hiện tại Phòng Công Nghệ Biến Đổi Sinh Học và Môi Trường thuộc Viện Sinh Học Nhiệt Đới (Khu Thực Nghiệm Khoa Học và Công Nghệ Thủ Đức) Giới Thiệu Viện Sinh Học Nhiệt Đới Viện Sinh Học Nhiệt Đới được thành lập theo Nghị định 24/CP của Thủ Tướng Chính Phủ Nuớc CHXHCN Việt Nam ngày 25/05/1993 và quyết định số 22/KHCNQG, quyết định ngày 19/06/1993 của Ban Giám Đốc Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã đuợc Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường cấp giấy chứng nhận hoạt động Khoa Học Công Nghệ số 260 ngày 30/03/1994 Trụ sở chính của viện được xây dựng tại Thủ Đức và hoàn thành vào cuối năm 1998. Viện có 11 phòng ban, phân viện nghiên cứu tại Đà Lạt có 4 phòng thí nghiệm chuyên ngành bảo tàng động thực vật Tây Nguyên và đơn vị nghiên cứu triển khai là Liên Hiệp Khoa Học sản xuất thực nghiệm sinh-hoá Viện có đội ngũ cán bộ khoa học gồm gần 107 người trong đó có 23 tiến sĩ và phó tiến sĩ, có 7 giáo sư và phó giáo sư Viện có nhiệm vụ nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các phương pháp sinh học trong việc tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi và vi sinh vật đồng thời viện cũng có nhiệm vụ phân tích các chỉ tiêu trong nước thải, nước uống, nước sinh hoạt Thời Gian Nghiên Cứu Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian từ 01/04/2006 đến 01/11/2006. 7. Yù Nghĩa Của Đề Tài Yù Nghĩa Khoa Học Đây là đề tài mới được nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây nên có tính khoa học cao nhằm tạo cho những nghiên cứu tiếp theo và khả năng ứng dụng kỹ thuật sinh học kỵ khí, hiếu khí với việc sử dụng nhóm vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox, để xử lý nước thải có nồng độ ammonium cao. Các thông số công nghệ thu được từ thực nghiệm sẽ tạo cơ sở ban đầu cho việc thiết kế quy trình công nghệ xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi heo. Việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox có khả năng xử lý triệt để nguồn ô nhiễm dạng nitơ trong nước thải, vì sản phẩm cuối cùng của quá trình là khí nitơ được coi là vô hại đối với hệ sinh thái. Ý Nghĩa Thực Tiễn Sự thành công của đề tài mở ra khả năng ứng dụng trong xử lý nguồn nước thải giàu ammonium hiệu quả và tiết kiệm Vì quá trình diễn ra trong điều kiện sục khí có giới hạn nên giảm tiêu hao năng lượng một cách đáng kể. Mặt khác không cần phải thêm chất dinh dưỡng nên có thể tiết kiệm lượng hóa chất lớn Sản phẩn cuối cùng của quá trình là khí nitơ không độc hại với môi trường Tính Mới Của Đề Tài Xác định được khả năng ứng dụng của quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo Xác định được khả năng áp dụng vào công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng ứng dụng phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX. 8. Tính Thực Tế Của Đề Tài Đề tài nghiên cứu này có tính ứng dụng rất cao vì trong nước thải ở một số ngành có nồng độ ammonium cao như: nước thải chăn nuôi heo, nước thải ở các nhà máy chế biến mủ cao su, nước rỉ rác, nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản . 9. Nhu Cầu Kính Tế Xã Hội Phương pháp này ít tốn kém nhưng có hiệu quả xử lý cao hơn so với những phương pháp xử lý hiện nay.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp nitrification và anammox, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
a ureac, Achromobacter, moät soá naám moác vaø xaï khuaån. Quaù trình phaân huyû ure xaûy ra trong ñieàu kieän hieáu khí, nhöng cuõng coù theå xaûy ra trong moâi tröôøng kò khí
III.1.2.2. Caùc tính chaát cô baûn
III.1.2.2.1 Tính chaát cô baûn cuûa ammonium[2], [12]
Söï töông taùc cuûa phaân töû NH3 vôùi nöôùc khoâng nhöõng taïo thaønh nhöõng hydrat cuûa ammonium maø coøn taïo thaønh NH4+
NH3 + H2O = NH4+ + OH-
Keát quaû laø noàng ñoä cuûa ion OH- trong dung dòch taêng leân. Chính vì vaäy maø dung dòch nöôùc cuûa amoni coù phaûn öùng kieàm. Tuy nhieân, theo quy ñònh thì dung dòch nöôùc cuûa ammonium thöôøng ñöôïc bieåu dieãn baèng coâng thöùc NH4OH
Ña soá caùc muoái ammonium khoâng maøu vaø deã tan trong nöôùc. Vì dung dòch nöôùc ammonium laø baze yeáu neân muoái ammonium bò thuyû phaân trong dung dòch. Dung dòch cuûa muoái taïo bôûi ammonium vaø axit maïnh coù phaûn öùng axit yeáu
Söï thuyû phaân ammonium ñöôïc vieát döôùi daïng:
NH4+OH + H+ = NH3 + H2O
Tuy nhieân ñuùng hôn phaûi xem noù nhö laø söï chuyeån proton ngöôïc laïi töø NH4+ ñeán phaân töû H2O:
NH4+ + H2O = NH3 + H3O+
Khi theâm kieàm vaøo dung dòch nöôùc cuûa moät ammonium naøo ñoù thì H3O+ seõ lieân keát vôùi OH- thaønh phaân töû H2O vaø caân baèng thuyû phaân bò dòch chuyeån sang beân phaûi. Khi ñoù quaù trình xaûy ra :
2NH4+ + OH- = 2NH3 + H3O+
Khi ñun noùng dung dòch thì ta thaáy coù muøi cuûa NH3 thoaùt ra
Nhö vaäy coù theå phaùt hieän ñöôïc muoái ammonium baát kì trong dung dòch khi ñun noùng dung dòch vôùi kieàm maïnh
III.1.2.2.2. Tính chaát cô baûn cuûa Nitrit [2],[6]
Ion NO2- laø muoái cuûa axit keùm beàn HNO2
Axit HNO2 laø moät trong soá caùc axit yeáu vaø chæ toàn taïi trong dung dòch nöôùc axit loaõng. Khi laøm ñaäm ñaëc dung dòch hoaëc khi ñun noùng thì noù seõ bò phaân huyû
2HNO2 = NO2 + H2O
Cho neân NO2- deã bò phaân huyû trong dung dòch coù moâi tröôøng axit. Ñoù cuõng laø ñieàu caàn löu yù khi xaùc ñònh haøm löôïng N-NO2 .Caàn thaän troïng khi axit hoaù dung dòch vì khi ñoù seõ laøm giaûm bôùt haøm löôïng N-NO2 daãn ñeán keát quaû phaân tích keùm chính xaùc
Trong moâi tröôøng axit, N-NO2 coøn theå hieän tính oxy hoaù qua ñieän theá oxy hoaù khöû sau:
NO2- + 2H+ + e = NO + H2O ; E0 = 0,99V
Do tính chaát oxy hoaù, N-NO2 phaûn öùng vôùi moät soá thuoác thöû höõu cô nhö diphenylamin, antypyrin, ..ñeàu gaây neân nhieàu phöùc taïp trong quaù trình phaân tích
Tuy nhieân, nitrit ngoaøi tính oxy hoaù coøn theå hieän tính khö û(möùc oxy hoaù cuûa nitô trong HNO2 baèng +3 nghóa laø trung gian giaù trò thaáp nhaát vaø cao nhaát)
Ví duï vôùi phaûn öùng sau:
5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5HNO3 + 2MnO4 + K2SO4 + 3H2O
Ñaëc bieät laø phaûn öùng taïo maøu azzo cuûa nitrit (maøu hoàng)
III.1.2.3. Ñoä pH
Ñoä pH laø moät trong nhöõng chæ tieâu caàn kieåm tra ñoái vôùi nöôùc thaûi. Giaù trò pH cho pheùp ta quyeát ñònh xöû lyù theo phöông phaùp naøo laø thích hôïp hoaëc ñieàu chænh löôïng hoaù chaát thích hôïp trong quaù trình xöû lyù nöôùc. Söï thay ñoåi giaù trò pH trong nöôùc coù theå daãn ñeán söï thay ñoåi veà thaønh phaàn caùc chaát coù trong nöôùc töø ñoù thuùc ñaåy hay ngaên chaën nhöõng phaûn öùng hoaù hoïc, sinh hoïc xaûy ra trong nöôùc do quaù trình hoaø tan hay keát tuûa
III.1.2.4. Löôïng oxy hoaø tan - DO
Giaù trò DO duøng ñeå chæ löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc ôû nhieät ñoä xaùc ñònh. Oxy laø chaát quan troïng cho hoaït ñoäng soáng cuûa caùc cô theå sinh vaät. Trong nöôùc ngoaøi nhieäm vuï cung caáp oxy cho caùc vi sinh vaät vaø phaân giaûi caùc hôïp chaát höõu cô, oxy coøn oxy hoaù moät soá caùc chaát oxy hoaù ñöôïc. Ñaây laø chæ tieâu quan troïng cuûa nöôùc, noù cho pheùp ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc. Chæ soá DO toái öu laø: 4 - 6 mg O2/l. Haøm löôïng oxy naøy baûo ñaûm cho söï soáng cuûa caùc loaøi thuyû sinh vaät, caùc chæ soá thaáp hôn cho thaáy nöôùc bò oâ nhieãm
III.1.2.5. Nhu caàu oxy hoaù hoïc (Chemical Oxygen Demand-COD)
COD laø nhu caàu oxy caàn thieát cung caáp cho vi sinh vaät phaân huyû caùc chaát höõu cô theo con ñöôøng hoaù hoïc. Xaùc ñònh COD laø coâng vieäc giaùn tieáp xaùc ñònh toång haøm löôïng chaát höõu cô coù trong nöôùc. Trong nöôùc chöùa moät löôïng hôïp chaát höõu cô vì vaäy COD caøng cao thì chöùng toû nöôùc caøng baån
III.1.2.6. Haøm löôïng chaát raén
Chaát raén coù trong nöôùc töï nhieân coù theå laø töø nhöõng nguoàn khaùc nhau nhö saûn xuaát coâng-noâng nghieäp, sinh hoaït vaø cuõng chính töø nhöõng nguoàn coù trong töï nhieân
Caùc chaát voâ cô daïng hoaø tan (caùc loaïi muoái) hoaëc caùc chaát khoâng tan nhö ñaát, ñaù, caùc loaïi chaát ôû daïnh huyeàn phuø…
Caùc chaát höõu cô nhö caùc loaïi vi sinh vaät, taûo, vi khuaån, ñoäng-thöïc vaät nguyeân sinh…vaø caùc chaát höõu cô toång hôïp nhö phaân boùn, chaát thaûi töø saûn xuaát, sinh hoaït
Caùc chaát raén laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa nöôùc, laøm caûn trôû hoaëc tieâu toán theâm nhieàu hoaù chaát trong quaù trình xöû lyù
Coù theå söû duïng moät soá caùc chæ tieâu sau ñeå ñaùnh giaù haøm löôïng chaát raén coù trong nöôùc
Toång löôïng chaát raén(Total Solids-TS)
Toång löôïng chaát raén laø troïng löôïng khoâ tính baèng mg cuûa phaàn coøn laïi sau khi laøm bay hôi moät lít nöôùc treân noài ñun caùch thuyû roài saáy ôû 1030C cho tôùi khoái löôïng khoâng ñoåi. Ñôn vò tính laø (mg/l)
Toång löôïng chaát raén lô löûng(Suspended Solids-SS)
Toång löôïng chaát raén lô löûng (toång löôïng chaát raén huyeàn phuø) coù haøm löôïng laø troïng löôïng khoâ cuûa phaàn chaát raén coøn laïi treân giaáy loïc baèng sôïi thuyû tinh, khi loïc moät lít maãu roài ñem saáy ôû nhieät ñoä 1050C cho ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi (mg/l)
Chaát raén hoaø tan(Disolved Solids-DS)
DS ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc: DS=TS-SS (mg/l)
Chaát raén bay hôi(Volative Suspended Solids-VSS)
Haøm löôïng chaát raén bay hôi laø troïng löôïng maát ñi khi nung chaát raén lô löûng ôû 5500C trong moät khoaûng thôøi gian nhaát ñònh. Khoaûng thôøi gian naøy phuï thuoäc vaøo töøng loaïi nöôùc maãu (mg/l hay %SS hoaëc %TS)
Haøm löôïng VSS trong nöôùc thaûi thöôøng bieåu thò cho haøm löôïng caùc chaát höõu cô loïc ñöôïc coù trong nöôùc
III.2. Phöông phaùp nghieân cöùu
III.2.1. Moâ hình thí nghieäm
Moâ hình thí nghieäm ñöôïc thöïc hieän theo moâ hình pilot ôû nhieàu giai ñoaïn, ñieàu kieän khaùc nhau. Nöôùc thaûi ñöôïc laáy töø Xí nghieäp heo gioáng Ñoâng AÙ, Huyeän Dó An, Tænh Bình Döông.
Giai ñoaïn 1:
Nöôùc thaûi (Q=200 l/ngaøy.ñeâm) ñaàu tieân ñi vaøo hai coät hieáu khí (1) vôùi dung tích 80 lít, taïi ñaây xaåy ra quaù trình Nitrate hoaù, ammonium ñöôïc oxy hoaù sinh ra NO2-, NO3. Sau ñoù nöôùc thaûi laïi tieáp tuïc ñi qua coät kî khí (2) vôùi dung tích 220 lít taïi ñaây xaåy ra quaù trình anammox, löôïng ammonium coøn laïi cuûa quaù trình nitrate hoaù keát hôïp vôùi nitrite môùi sinh ra ñeå sinh ra khí nitô, moät loaïi khí ñöôïc coi nhö laø voâ haïi vôùi moâi tröôøng. Sau cuøng nöôùc thaûi ñi qua coät laéng (3) vaø ñöôïc thaûi ra ngoaøi.
Giai ñoaïn 2:
Ôû giai ñoaïn naøy, nöôùc thaûi (Q=300 l/ngaøy.ñeâm; DO=5 l/s) ñöôïc ñi qua lôùp giaù theå (toân xi maêng) ñöôïc xeáp choàng lôùp beân trong caùc coät. Giaù theå seõ laøm taêng khaû naêng baùm dính cuûa vi sinh vaät.
Nöôùc thaûi ñöôïc ñi vaøo hai coät hieáu khí (1) vôùi dung tích 80 lít, taïi ñaây xaåy ra quaù trình Nitrate hoaù, ammonium ñöôïc oxy hoaù sinh ra NO2-, NO3. Sau ñoù nöôùc thaûi laïi tieáp tuïc ñi qua coät kî khí (2) vôùi dung tích 220 lít taïi ñaây xaåy ra quaù trình anammox, löôïng ammonium coøn laïi cuûa quaù trình nitrate hoaù keát hôïp vôùi nitrite môùi sinh ra ñeå sinh ra khí nitô, moät loaïi khí ñöôïc coi nhö laø voâ haïi vôùi moâi tröôøng. Sau cuøng nöôùc thaûi ñi qua coät laéng (3) vaø ñöôïc thaûi ra ngoaøi.
Giai ñoaïn 3:
Ôû giai ñoaïn naøy, nöôùc thaûi (Q=400 l/ngaøy.ñeâm; DO=10 l/s) ñöôïc ñi qua lôùp giaù theå (toân xi maêng) ñöôïc xeáp choàng lôùp beân trong caùc coät. Giaù theå seõ laøm taêng khaû naêng baùm dính cuûa vi sinh vaät.
Nöôùc thaûi ban ñaàu ñöôïc ñi vaøo hai coät hieáu khí (1) vôùi dung tích 80 lít, taïi ñaây xaåy ra quaù trình nitrate hoaù, ammonium ñöôïc oxy hoaù sinh ra NO2-, NO3. Sau ñoù nöôùc thaûi laïi tieáp tuïc ñi qua coät kî khí (2) vôùi dung tích 220 lít taïi ñaây xaåy ra quaù trình anammox, löôïng ammonium coøn laïi cuûa quaù trình nitrate hoaù keát hôïp vôùi nitrite môùi sinh ra ñeå sinh ra khí nitô, moät loaïi khí ñöôïc coi nhö laø voâ haïi vôùi moâi tröôøng. Sau cuøng nöôùc thaûi ñi qua coät laéng (3) vaø ñöôïc thaûi ra ngoaøi.
Hình 10: Moâ hình thí nghieäm xöû lyù ammonium trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo.
III.2.2. Phöông phaùp phaân tích [17]
Baûng 7: Caùc phöông phaùp phaân tích
STT
Chæ tieâu
Phöông phaùp phaân tích
1
pH
Duøng maùy ño Model 2000 VWR Scientisic
2
SS
Duøng giaáy loïc saáy khoâ loïc maãu vaø ñem saáy ôû 105oC ñeå xaùc ñònh haøm löôïng caën lô löûng trong maãu.
3
DO
Duøng maùy ño Model 2000 WQC– 22A Scientisic
4
COD
Phöông phaùp Kali permangannat ñeå oxy hoaù hoaøn toaøn caùc chaát höõu cô sau ñoù chuaån ñoä laïi baèng dung dòch muoái Fe2+ vôùi chæ thò Feroin ñeán khí xuaát hieän maøu ñoû, töø ñoù tính ñöôïc haøm löôïng COD
5
N-NH4+
Phöông phaùp soi maøu vôùi thuoác thöû Nessler ñeå xaùc ñònh haøm löôïng Ammonium coù trong maãu taïo phöùc chaát maàu vaøng coù ñoä haáp thuï cöïc ñaïi taïi böôùc soùng (=430 nm )
6
N-NO-2
Phöông phaùp soi maàu, ôû pH töø 2 – 2.5 , nitrite seõ taïo söï keát hôïp vôùi acid sunfanilic diazo (Gris A) vaø - naptylamin (Gris B) cho maàu hoàng ñoû, ñem ño ôû böôùc soùng 520 nm ñeå xaùc ñònh haøm löôïng nitrite
7
N-NO-3
Phöông phaùp soi maàu, acid nitrite giaûi phoùng töø muoái nitrate taùc duïng vôùi acid nitrofenoldisunfonic cho phöùc vaøng, ñem soi maàu ôû böôùc soùng 430 nm ñeå xaùc ñònh haøm löôïng nitrate.
8
P-PO4
Phöông phaùp soi maàu, Phot phat ñöôïc xaùc ñònh baèng hoãn hôïp hoùa chaát bao goàm :H2SO4, (NH4)2M00, axít ascorbic, antimony potassium tartarte. Phöùc chaát phosphormolipdate taïo thaønh maøu vaøng ñöôïc khöû thaønh phöùc chaát maøu xanh do axít ascorbic. Ñem soi maàu ôû böôùc soùng 650 nm.
9
Fe
Phöông phaùp soi maàu, saét ñöôïc ñöa vaøo dung dòch, bò khöû tôùi Fe2 baèng caùch ñun soâi vôùi axít vaø hydroxylamine ôû pH 3.2-3.3, sau ñoù ñöôïc xöû lyù vôùi 1.10 – phenaltroline. Ba phaân töû cuûa phenaltroline lieân keát vôùi moãi nguyeân töû Fe2 ñeå taïo phöùc chaát maàu ñoû da cam. Ñem soi maàu ôû böôùc soùng 510 nm.
III.2.2.1. Xaùc Ñònh pH - (Maùy ño pH model 2000 VWR Scientific -USA)
Ñoä pH laø moät trong nhöõng chæ tieâu caàn kieåm tra ñoái vôùi nöôùc thaûi. Giaù trò pH cho pheùp ta quyeát ñònh xöû lyù theo phöông phaùp naøo laø thích hôïp hoaëc ñieàu chænh löôïng hoaù chaát thích hôïp trong quaù trình xöû lyù nöôùc. Söï thay ñoåi giaù trò pH trong nöôùc coù theå daãn ñeán söï thay ñoåi veà thaønh phaàn caùc chaát coù trong nöôùc töø ñoù thuùc ñaåy hay ngaên chaën nhöõng phaûn öùng hoaù hoïc, sinh hoïc xaûy ra trong nöôùc do quaù trình hoaø tan hay keát tuûa
III.2.2.2. Xaùc Ñònh DO - Löôïng Oxy Hoøa Tan (Disolved Oxygen - DO) - ( Maùy ño caùc chæ tieâu nöôùc WQC – 22A (Japan)
Giaù trò DO duøng ñeå chæ löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc ôû nhieät ñoä xaùc ñònh. Oxy laø chaát quan troïng cho hoaït ñoäng soáng cuûa caùc cô theå sinh vaät. Trong nöôùc ngoaøi nhieäm vuï cung caáp oxy cho caùc vi sinh vaät vaø phaân giaûi caùc hôïp chaát höõu cô, oxy coøn oxy hoaù moät soá caùc chaát oxy hoaù ñöôïc. Ñaây laø chæ tieâu quan troïng cuûa nöôùc, noù cho pheùp ñaùnh giaù chaát löôïng nöôùc. Chæ soá DO toái öu laø: 4-6 mg O2/l. Haøm löôïng oxy naøy baûo ñaûm cho söï soáng cuûa caùc loaøi thuyû sinh vaät, caùc chæ soá thaáp hôn cho thaáy nöôùc bò oâ nhieãm.
III.2.2.3. Xaùc Ñònh Löôïng Chaát Raén Lô Löûng - SS
Sau khi giaáy loïc ñöôïc ñem ñi saáy ôû 1050C trong 2 giôø vaø ñöôïc huùt aåm, ñem ñi caân (caân baèng caân phaân tích Mettler Toledo AG 245-ñoä chính xaùc 4 soá sau daáu phaåy), ñaùnh daáu, ta seõ coù khoái löôïng giaáy saáy tröôùc khi loïc.
Laáy chính xaùc 10 ml maãu (neáu maãu quaù ñaëc coøn neáu loaõng thì coù theå laáy hôn, moãi meû thöïc hieän 2 maãu ñeå laáy trung bình cho chính xaùc) ñem loïc qua pheãu, ñeå raùo maãu, sau ñoù traõi giaáy loïc ra roài ñem ñi saáy ôû 1050C trong 15 phuùt, sau ñoù cho vaøo bình huùt aåm 10 phuùt roài ñem ñi caân (caân baèng caân phaân tích Mettler Toledo AG 245). Thöïc hieän nhö vaäy töø 4-5 laàn ñeán khi thu ñöôïc maãu giaáy loïc coù khoái löôïng khoâng ñoåi. Haøm löôïng chaát raén lô löûng chính laø troïng löôïng khoâ cuûa giaáy loïc coù khoái löôïng khoâng ñoåi sau khi tröø cho khoái löôïng giaáy tröôùc khi loïc
Töø haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa 10ml maãu trong theå tích buøn xaùc ñònh ta seõ tính ñöôïc haøm löôïng chaát raén lô löûng trong 1l maãu buøn
III.2.2.4. Xaùc Ñònh COD - Phöông Phaùp Chuaån Ñoä Ngöôïc
III.2.2.4.1. Nguyeân Taéc
Toång haøm löôïng chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi seõ bò oxy hoaù vaø ñöôïc tính töông ñöông vôùi moät löôïng oxy bò khöû bôûi taùc nhaân oxy hoaù maïnh K2Cr2O7, löôïng oxy naøy chính laø COD. Thoâng thöôøng caùc hôïp chaát höõu cô seõ bò oxy hoaù hoaøn toaøn bôûi K2Cr2O7 trong moâi tröôøng acid H2SO4 ññ ôû ñieàu kieän ñun noùng khoaûng 3 giôø baèng caùch cho moät löôïng dö chính xaùc bicrromat kali ñeå oxy hoùa hoaøn toaøn toång haøm löôïng chaát höõu cô, sau ñoù chuaån löôïng dö bicromat kali baèng dung dòch chuaån FAS vôùi chæ thò Ferroin, ñieåm töông ñöông nhaän ñöôïc khi dung dòch chuyeån töø maøu xanh lam sang naâu ñoû.
COD laø löôïng oxi caån thieát cho quaù trình oxi hoaù toaøn boä caùc chaát höõu cô coù trong maãu nöôùc thaønh CO2 vaø nöôùc.
Ag2SO4
to
Ñeå xaùc ñònh COD ngöôøi ta thöôøng söû duïng moät chaát oxi hoùa maïnh trong moâi tröôøng acid. Chaát oxi hoùa thöôøng duøng laø kali bicromat (K2Cr2O7)
Chaát höõu cô + K2Cr2O7 + H+ CO2 + H2O + Cr+3 + 2K+
Löôïng bicromat dö ñöôïc chuaån ñoä baèng dung dòch muoái Mohr – Fe(NH4)2(SO4)
Vôùi chaát chæ thò laø dung dòch Ferroin:
Cr2O7-2 + Fe +2 + H+ Fe+3 + H2O
Chæ Thò Chuyeån Töø Maøu Xanh Lam Sang Maøu Naâu Ñoû
III.2.2.4.2. Duïng Cuï – Hoaù Chaát
Duïng cuï
Bình noùn chòu nhieät loaïi 250ml
Pheãu thuyû tinh
Buret loaïi 25ml
Pipet caùc loaïi
Beáp ñieän
Hoaù chaát
Dung dòch chuaån K2Cr2O7: caân chính xaùc 12.2590g K2Cr2 O7 ( ñaõ saáy khoâ ôû 1050 trong 2 giôø, ñeå nguoäi trong bình huùt aåm 30 phuùt) hoaø tan trong 500ml nöôùc caát + 167ml H2SO4 ññ + 33,3g HgSO4, khuaáy cho tan nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng, chuyeån vaøo bình ñònh möùc 1 lít, traùng röûa coác pha, ñònh möùc tôùi vaïch, laéc vaø troän ñeàu.
Dung dòch H2SO4 taùc nhaân: 5,5g Ag2SO4 hoaø tan trong 1kg H2SO4 ññ, sau 2 ngaøy môùi söû duïng.
Dung dòch FAS(Ferous ammonium sulfat)-0,25N: hoaø tan 98g Fe(NH4)2SO4.6H2O vaøo nöôùc caát, theâm 20ml H2SO4 ññ, chôø nguoäi, chuyeån vaøo bình ñònh möùc 1000ml, traùng, röûa vaø ñònh möùc tôùi 1000ml baèng nöôùc caát.(Dung dòch naøy phaûi ñöôïc chuaån laïi noàng ñoä tröôùc khi xaùc ñònh COD)
Chæ thò Ferroin: hoaø tan 1,485g 1-10 phenaltrolin + 0,695g FeSO4.7H2O + nöôùc caát =100ml
III.2.2.4.3. Tieán Haønh
Chuaån bò 4 bình noùn chòu nhieät loaïi 250ml vaø 4 pheãu thuyû tinh trong ñoù coù 3 bình laø maãu xaùc ñònh, 1 bình laø maãu traéng. Cho vaøo moãi bình 2ml maãu, rieâng maãu traéng laø 2ml nöôùc caát. Theâm tieáp vaøo 4 bình moãi bình laø 2ml dung dòch K2Cr2O7 0,25N, chuyeån caån thaän 3ml H2SO4, ñaët 4 pheãu thuyû tinh leân 4 bình. Neáu dung dòch trong bình coù maøu xanh thì boû ñi vaø laøm laïi baèng caùch taêng theå tích dung dòch K2Cr2O7 leân, coøn neáu dung dòch coù maøu vaøng luïc thì tieáp tuïc laøm. Chuyeån 4 bình noùn + pheãu leân beáp ñieän ñun ñeán soâi nheï. Laáy ra ñeå nguoäi ñeán nhieät ñoä phoøng, duøng bình tia röûa saïch pheãu, thaønh bình noùn, theâm 1 gioït Ferroin, chuaån baèng dung dòch FAS - 0,25N cho tôùi khi dung dòch töø maøu xanh nhaït chuyeån qua naâu ñoû.
III.2.2.4.4. Caùc Yeáu Toá Caûn Trôû
Caùc hôïp chaát beùo thaúng, hydrocacbon nhaân thôm vaø pyridine khoâng bò oxy hoaù. Khi Ag2SO4 vaøo phaûn öùng xaûy ra deã daøng hôn vôùi hieäu suaát leân ñeán 85-90% tuy nhieân chæ oxy hoaù ñöôïc röôïu vaø caùc hydrocacbon maïch thaúng.
Cl- gaây caûn trôû cho phaûn öùng do coù theå taùc duïng vôùi xuùc taùc Ag2SO4 taïo keát tuûa vaø chaát naøy cuõng coù theå bò oxy hoaù moät phaàn theo phaûn öùng sau:
6Cl- + Cr2O72- +14H+ 3Cl2 + 2Cr3+ + 7H2SO4
Khaéc phuïc baèng caùch cho theâm HgSO 4 vaøo maãu vôùi tyû leä HgSO4 : Cl laø 10:1 tröôùc khi ñun.
Hg2+ + 2Cl- HgCl2
Nitric bò oxy hoaù ñeán nitrat vaø caûn trôû naøy ñöôïc loaïi boû khi theâm acid sunfanic vaøo dung dòch bicromat. Caùc chaát khöû nhö Fe2+ vaø SO2-3 cuõng caûn trôû phaûn öùng naøy
III.2.2.4.5. Coâng Thöùc Tính
Vm
(A-B).N.8000
COD(mg/l)
=
A : theå tích muoái Morh chuaån duøng cho maãu traéng
B : theå tích muoái Morh chuaån duøng cho maãu thaät
Vm : theå tích maãu
N : noàng ñoä FAS sau khi ñaõ xaùc ñònh laïi noàng ñoä
III.2.2.5. Xaùc Ñònh Haøm Löôïng Nitrat - Phöông Phaùp Traéc Quang Vôùi Thuoác Thöû Acid phenol di- sunphonic.
III.2.2.5.1. Nguyeân Taéc
Ion nitrat keát hôïp vôùi acid phenoldisunphonic taïo thaønh acid nitro-phenoldisunphonic maøu vaøng, maøu vaøng beàn trong moâi tröôøng kieàm NH4OH ôû pH=8-9. Phaûn öùng xaûy ra trong moâi tröôøng khan nöôùc, do ñoù phaûi coâ khan maãu tröôùc khi cho acid phenoldisunphonic vaøo, sau khi leân maøu ñem ño maät ñoä quang ôû böôùc soùng 430nm.
Phöông trình phaûn öùng
C6H6(HSO3)2OH + 3 HNO3 = C6H6(OH)(NO2)3 + 2 H2SO4 + H2O
C6H2(OH)(NO2)3 + NH3 = C6H2(NO2)3ONH4 (maøu vaøng)
OH
H2O
+
OH
HSO3
HSO3
NO3
+
acid phenoldisunphonic
phöùc khoâng maøu(intro phenoldisunphonic)
HSO3
HSO3
NO2
3H2 O
N
OH
HSO3
NO2
H2SO3
+
3KOH
KSO3
O
O
OK
SO3K
+
Phöùc maøu vaøng
III.2.2.5.2. Duïng Cuï - Hoaù Chaát
Hoaù chaát
Dung dòch N-NO3 chuaån 1000ppm: hoaø tan 1,63g KNO3 tinh khieát trong 1 lít. Khi duøng laáy 10ml dung dòch N-NO3 1000ppm pha thaønh 1000ml ñeå ñöôïc N-NO3 10ppm duøng ñeå xaùc ñònh ñöôøng chuaån
Dung dòch Ag2SO4: hoaø tan 4,395g sunfat baïc trong 1000ml nöôùc caát
Chæ thò Phenoldisunfonic: Caân 3g phenol nguyeân chaát hoaø vaøo 20ml axit sunfuric ñaäm ñaëc, khuaáy ñeàu, ñeå nguoäi. Sau 24 giôø môùi ñem ra söû duïng, baûo quaûn trong loï thuyû tinh maøu
Dung dòch xuùt 20%:Caân 400g xuùt khoâ pha trong 600ml nöôùc caát
Duïng cuï
Coác chòu nhieät loaïi 100ml
Pipet
Bình ñònh möùc
Maùy quang phoå haáp thu phaân töû (maùy so maøu Thermo Spectronic Model 4001/4 -USA)
III.2.2.5.3. Tieán Haønh
Chuaån bò daõy chuaån vaø maãu: chuaån bò 5 coác 50ml ñöôïc ñaùnh soá thöù töï laø:0,1,2,3,4 maãu. Cho laàn löôït vaøo caùc coác töø soá 0-4 laø 0; 0,1; 0,3; 1; 2 ml dung dòch nitrat chuaån 10ppm; coác maãu khoaûng 10ml maãu (ñaõ loaïi boû ion Cl- baèng dung dòch sunfat baïc vôùi kyõ thuaät loïc qua giaáy loïc maøu xanh), ñem taát caû ñun ñeán caïn, khoâng neân ñun quaù maïnh ñeå traùnh bay maãu vaø chuaån ra ngoaøi. Sau khi nguoäi, theâm vaøo taát caû caùc coác 0,2ml thuoác thöû phenoldisunphonic, duøng ñuõa thuyû tinh troän ñeàu 10 phuùt, theâm 2ml xuùt 40%,theâm 7,8ml nöôùc caát, sau 5 phuùt chuyeån vaøo oáng nghieäm cuõng ñaùnh soá töông töï, vaø ño ôû l = 430nm; dung dòch so saùnh laø oáng soá 0, laéc troän ñeàu vaø noàng ñoä cuûa caùc dung dòch chuaån veõ ñoà thò töø ñoù tính ñöôïc haøm löôïng cuûa nitrat.
III.2.2.5.4. Caùc Yeáu Toá Caûn Trôû
Maãu nöôùc ñuïc hoaëc coù maøu cao gaây aûnh höôûng ñeán keát quaû phaân tích. Caàn xöû lyù maãu tröôùc khi hieän maøu.
Cl-: khi haøm löôïng Cl- ³ 10mg/l thì gaây caûn trôû cho phaûn öùng ôû trong moâi tröôøng acid maïnh (acid phenoldisunphonic) seõ taïo thaønh HCl laø chaát khöû, do ñoù phaûi loaïi tröø baèng Ag+.
III.2.2.5.5. Xaùc Ñònh Ñöôøng Chuaån Nitrat
Bình
0
1
2
3
4
V N-NO3 chuaån(ml)
0
0.1
0.3
1
2
V phenol(ml)
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
V NaOH(ml)
2
2
2
2
2
V nöôùc caát(ml)
7.8
7.7
7.5
6.8
5.8
Noàng ñoä(C)
0
0.1
0.3
1
2
Böôùc soùng(A)
0
0.05
0.114
0.359
0.711
III.2.2.6. Xaùc Ñònh Haøm Löôïng Nitrit - Phöông Phaùp Diazo Hoùa
III.2.2.6.1. Nguyeân Taéc
ÔÛ pH = 2-2,5 ion nitrit seõ taïo söï keát hôïp giöõa acid sunfanilic diazo vôùi a - naftylamin cho maøu hoàng ñoû. Ñem so maøu cuûa dung dòch maãu thöû vôùi maøu cuûa thang chuaån seõ xaùc ñònh ñöôïc haøm löôïng nitrit. Khi so maøu coù theå duøng maét thöôøng hoaëc so maøu treân maùy ôû böôùc soùng ( = 520nm.
III.2.2.6.2. Duïng cuï - Hoaù Chaát
Duïng cuï
Pipet
Bình ñònh möùc
oáng nghieäm
Maùy quang phoå haáp thu phaân töû (maùy so maøu Thermo Spectronic Model
4001/4 –USA)
Hoùa chaát
Dung dòch NO2- chuaån 100ppm: caân 0,1468g NaNO2 theâm nöôùc caát ñeán 100ml. Pha loaõng dung dòch treân thaønh 10 laàn baèng nöôùc caát seõ thu ñöôïc dung dòch coù 0,01mg HNO2 trong 1ml.
Griss A: laáy 5g acid sunfanilic hoaø tan vaøo 50ml HCl ññ + 300ml nöôùc = 500ml,khuaáy ñeàu,baûo quaûn trong loï maøu
Griss B:Caân 0,1g -naphtylamin hoaø vaøo 20ml nöôùc caát,khuaáy ñeàu,ñun soâi roài ñeå laéng,gaïn laáy phaàn trong,theâm 150ml axit acetic 15% vaøo,laéc ñeàu
III.2.2.6.3. Tieán Haønh
Chuaån bò daõy chuaån vaø maãu: chuaån bò 6 oáng nghieäm vaø ñaùnh soá thöù töï laø: 0, 1 , 2 , 3 , 4 , 5 vaø maãu. Cho laàn löôït vaøo caùc coác töø soá 0 – 5 laø 0; 0,2 ;0,4; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 ml dung dòch nitrit chuaån 10ppm ,oáng maãu khoaûng 9ml maãu . Theâm vaøo taát caû caùc oáng 0,5ml dung dòch Griss B vaø 0,5ml dung dòch Griss A, laéc ñeàu vaø ñeå yeân 2 phuùt, ñem ño böôùc soùng 520nm, dung dòch so saùnh laø bình soá 0.(neáu khi cho chæ thò vaøo maø maøu quaù ñaäm thì phaûi pha loaõng maãu)
III.2.2.6.4. Caùc Ion Caûn Trôû
Clo hoaït ñoäng coù theå cho maøu phuï, tröôøng hôïp ñoù phaûi cho Griss B tröôùc sau ñoù cho Griss A.
Ion Cu2+ phaân huyû muoái diazo neân caûn trôû pheùp xaùc ñònh.
Khi khoâng coù ion caûn trôû, phaûn öùng ñaït ñoä nhaïy cao (0,001mg/l)
III.2.2.6.5. Xaùc Ñònh Ñöôøng Chuaån Nitrit
Bình
0
1
2
3
4
5
V N-NO2 chuaån 10ppm
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Gris B (ml)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Gris A (ml)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
V nöôùc caát (ml)
9
8.8
8.6
8.4
8.2
8
Noàng ñoä (C)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Böôùc soùng (A)
0
0.419
0.808
1.191
1.5
1.793
III.2.2.7. Xaùc Ñònh Haøm Löôïng Ammonium - Phöông Phaùp So Maøu Vôùi
Thuoác Thöû Netsle
III.2.2.7.1. Nguyeân Taéc
Vieäc xaùc ñònh löôïng ion NH4+ baèng phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû laø muoái amonium vaø amoniac khi taùc duïng vôùi dung dòch kieàm Kali thuyû nhaân iondua (thuoác thöû Netsle) taïo thaønh hôïp chaát thuyû ngaân iondua coù keát tuûa daïng keo vaø bieán thieân töø maøu vaøng sang maøu naâu ñoû naâu tuyø theo haøm löôïng ion NH4+ ít hay nhieàu. Neáu haøm löôïng muoái töông ñoái lôùn thì dung dòch coù maøu ñoû vaøng, vaø khi löôïng muoái lôùn seõ taïo thaønh keát tuûa ñoû thaåm.
NH4OH + 2K2HgI4 + 4KOH ® Hg2ONH2 ¯ + 3H2O + 7KI
Maøu cuûa dung dòch beàn sau 10 phuùt. Ño maøu baèng quang phoå keá ôû l = 430nm.
III.2.2.7.2. Duïng Cuï Hoaù Chaát
Duïng cuï
Pipet
Bình ñònh möùc
OÁng nghieäm
Bình tia
Maùy quang phoå haáp thu phaân töû (maùy so maøu Thermo Spectronic Model
4001/4 –USA)
Hoùa Chaát
Dung dòch amonium chuaån: hoaø tan 0,297g amoni clorua vaøo moät löôïng nöôùc nhoû, sau ñoù theâm nöôùc ñeán 100ml, laéc ñeàu.
Nöôùc caát khoâng chöùa amoniac: acid hoùa nöôùc caát baèng acid clohidric.
Thuoác thöû Netsle: nghieàn 10g HgI2 + 5g KOH + hoaø vaøo 50ml nöôùc caát troän ñeàu, theâm nöôùc caát ñeán ñuû 100ml. Ñeå laéng dung dòch trong 3 ngaøy, ñeå trong chai maøu saãm.
Dung dòch Kalinatritactrat (KNaC4H4O 6): caân 30g muoái kalinatritactrat ñaõ ñöôïc saáy khoâ ôû 80 – 900 trong 4 – 5h (ñeå loaïi caùc hôïp chaát ammonium). Hoaø tan löôïng caân ñöôïc vaøo 70ml nöôùc caát khoâng chöùa amoniac vaø loïc qua giaáy loïc ñaõ röûa saïch. Theâm 5ml thuoác thöû Netsle ñeå loaïi heát amonium. Ñöïng trong chai thuyû tinh maøu.
III.2.2.7.3. Tieán Haønh.
Chuaån bò daõy chuaån maãu: chuaån bò 5 oáng nghieäm vaø ñaùnh soá thöù töï laø 0 , 1 , 2 , 3 , 4 maãu. Cho laàn löôït vaøo caùc bình töø 0 – 4 laø 0 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 ml dung dòch amonium chuaån, oáng maãu khoaûng 9,5ml maãu. Theâm vaøo taát caû caùc oáng 0,3ml dung dòch kalinatritactrat vaø 0,2ml thuoác thöû Netsle laéc ñeàu. Sau 4 – 5 phuùt ñem ñi ño quang ôû l = 430nm.
III.2.2.7.4. Caùc Yeáu Toá Caûn Trôû
Caùc ion kim loaïi taïo ñöôïc hidroxit trong moâi tröôøng kieàm nhö Ca2+, Mg2+, Fe3+… ñeàu caûn trôû xaùc ñònh ion NH4+. Ñeå loaïi boû chuùng ta caàn duøng 0,5 – 1ml Kalinatritartrat hoaëc EDTA.
Ion sunfua caûn trôû pheùp xaùc ñònh do taïo chaát maøu vaøng. Ñeå kieåm tra ion sunfua cho vaøo maãu nöôùc moät löôïng nhoû acid sunfuric (cöù 5ml nöôùc thì cho 2ml H2SO4 1:3). Sau khi cho acid, maãu nöôùc bò ñuïc laø coù sunfua. Trong tröôøng hôïp ñoù, phaûi cho vaøo 100ml maãu thöû 10 gioït dung dòch keõm acetat 25%. Khi keát tuûa xuoáng, laáy phaàn nöôùc trong ñeå xaùc ñònh.
III.2.2.7.5. Xaùc Ñònh Ñöôøng Chuaån Ammonium
Bình
0
1
2
3
4
V N-NH4 chuaån 10ppm
0
0.4
0.6
0.8
1
V K-Na-Tactrat(ml)
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
V Nessler(ml)
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
V nöôùc caát(ml)
9.5
9.1
8.9
8.7
8.5
Noàng ñoä(C)
0
0.4
0.6
0.8
1
Böôùc soùng(A)
0
0.07
0.111
0.148
0.185
III.2.2.8. Xaùc Ñònh Haøm Löôïng Photphat-PO4
III.2.2.8.1. Nguyeân Taéc
Photphat ñöôïc xaùc ñònh baèng hoãn hôïp hoùa chaát bao goàm H2SO4, (NH4)2M00, axít ascorbic, antimony potassium tartarte. Phöùc chaát phosphor molipdate taïo thaønh maøu vaøng ñöôïc khöû thaønh phöùc chaát maøu xanh do axít ascorbic. Antimony coi nhö laø moät xuùc taùc, coù theå xaùc ñònh ñeán 1.25 mg/l (töông ñöông 500 microgam PO –P/maãu), maøu oån ñònh trong 24 giôø. Ño ôû böôùc soùng 650 nm.
III.2.2.8.2. Duïng Cuï - Hoùa Chaát
Duïng Cuï
Maùy do Spectrophotometer
Cuvet 1-5 cm
Filter photometer
OÁng nghieäm
Bình tia
Hoùa Chaát
H2SO4 2.5M
Ñong 70 ml axít H2SO4 ññ baèng oáng ñong troän vôùi nöôùc caát trong bình ñònh möùc deán 500 ml.
Anmoni Molipdate 4%
Caân 2g (NH4) 6 Mo7 024.4H2 0 cho vaøo bình ñònh möùc 50 ml roài theâm nöôùc caát ñeán vaïch, dung dòch naøy chuaån bò vaø söû duïng trong ngaøy, coù theå duøng trong 2-3 ngaøy neáu ñöôïc baûo quaûn trong tuû laïnh.
Axít Ascobic 0.1 M/L
Caân 1.37g axít Ascobic C6H806 vaø hoøa tan trong 100 ml nöôùc caát, baûo quaûn trong tuû laïnh duøng trong moät thaùng.
Potassium antimony tartar 1 mg/l
Caân 0.137g K(Sb0)C4H4 0 .0.5H20 hoøa tan trong 50 ml nöôùc caát. Baûo quaûn trong tuû laïnh vaø ñöïng trong chai maøu.
Hoãn Hôïp Hoùa Chaát Chæ Thò
Pha dung dòch chæ thò vôùi caùc hoùa chaát vöùa pha theo tyû leä sau:
H2SO 4 : 5
Amonium molipdate : 1.5
Ascobic acid : 3
Potassium antimony tartarat : 1
III.2.2.8.3. Caùch Tieán Haønh
Laáy 8 ml maãu cho vaøo oáng nghieäm, theâm vaøo 2 ml chæ thò, xuaát hieän maøu xanh. Ñeâm ño ôû böôùc soùng 650 nm. Thay vaøo phöông trình ñöôøng chuaån seõ xaùch ñònh haøm löôïng P
III.2.2.8.4. Xaùc Ñònh Ñöôøng Chuaån Phospho
P chuaån 10 ppm
0
0.1
0.3
0.5
1
Chæ thò (ml)
2
2
2
2
2
Noàng ñoä
0
0.1
0.3
0.5
1
VH20
8
7.8
7.4
7
6
Böôùc soùng
0
0.033
0.125
0.212
0.420
III.2.2.9. Xaùc Ñònh Haøm Löôïng Saét Toång - Phöông Phaùp Traéc Quang Vôùi Thuoác Thöû 1.10 – phenaltroline
III.2.2.9.1. Nguyeân Taéc
Saét ñöôïc ñöa vaøo dung dòch, bò khöû tôùi Fe2 baèng caùch ñun soâi vôùi axít vaø hydroxylamine ôû pH 3.2-3.3, sau ñoù ñöôïc xöû lyù vôùi 1.10 – phenaltroline. Ba phaân töû cuûa phenaltroline lieân keát vôùi moãi nguyeân töû Fe2 ñeå taïo phöùc chaát maàu ñoû da cam. Dung dòch maàu naøy tuaân theo ñònh luaät Lamber Beer ôû pH töø 3 – 9. Ñeå phaûn öùng ñaït vaän toác toái ña neân ñieàu chænh pH töø 2.9 – 3.5 vaø duøng löôïng dö phenaltroline.
Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + H20
4Fe3+ + 2NH20H 4Fe2 + N20 + H20 + 4H+
III.2.2.9.2. Duïng cuï – Hoùa Chaát
Duïng cuï
Coác ñoát 50 ml (1 maãu/coác)
Bình ñöïng möùc 50 ml
Pipet caùc loaïi
Quang phoå keá = 510 nm
Beáp ñieän
Hoùa chaát
Acid clorhydric 6mol/l
Pha loaõng 500 ml HCL, ñaäm ñaëc vôùi nöôùc caát tôùi 1000 ml
Dung dòch hydroxylamine clorhydrat 10%
Hoøa tan 10g Hydroxylamine hydrocloride NH20H.HCL trong 100 ml nöôùc caát.
Dung dòch ñeäm acetate
Hoøa tan 250g CH3COONH4 trong 150 ml nöôùc caát. Theâm 700 ml acid acetic ñaäm ñaëc
Dung dòch phenaltroline
Hoøa tan 100 mg 1.10 phenaltroline (C12H5N2H20 )trong 100 ml nöôùc caát, theâm 2 gioït HCL ñeå hoøa tan.
Dung dòch saét goác (200 mg/l )
Ñong 20 ml H2SO4 ñaäm ñaëc ñöa tôùi 50 ml dung dòch trong bình ñònh möùc 100 ml. Caân 1.40 g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O theâm vaøo dung dòch vaø gioùt tôùi vaïch chuaån baèng nöôùc caát, baûo quaûn laïnh khoâng quaù 6 thaùng.
III.2.2.9.3. Caùc Yeáu Toá AÛnh Höôûng
Duøng chaát khöû maïnh nhö hydroxylamine hay SnCl4 ñeå ñöa Fe3+ veà Fe2+
NH2OH . HCL + Fe3+ Fe2+ + N2O + H2O + 4H+
Caùc yeáu toá aûnh höôûng laø nhöõng taùc nhaân oxy hoùa maïnh nhö cyanua, nitrit vaø poliphotphat, Cr , Zn gaáp 10 laàn Fe, Co ,Cu treân 5 mg/l, Bi, Cd, Hg vaø Ag taïo keát tuûa vôùi phenaltroline. Theâm 1 löôïng dö phenaltroline.
Neáu trong maãu nöôùc coù chöùa 1 löôïng lôùn caùc chaát höõu cô vaø saét naèm ôû daïng phöùc beàn khoù tan thì ta phaûi huûy chuùng baèng hoãn hôïp acid nitric vaø acid sunfulnic nhöng caën coøn laïi sau khi sau khi coù hoøa tan baèng 1 ít HCL loaõng.
III.2.2.9.4. Caùch Tieán Haønh
Maãu xaùc ñònh: Laáy chính xaùc 9 ml maãu cho vaøo oáng nghieäm ñöôïc ñaùnh soá a, theâm 0.5 ml dung dòch ñeäm acetate pH = 5, cho vaøo 0.2 ml hydroxylamine hydrocloride (NH2OH.HCL). Cho tieáp 0.3 ml phenaltroline vaøo.
Xaùc ñònh maãu traéng: Laáy chính xaùc 9 ml nöôùc caát cho vaøo oáng nghieäm ñöôïc ñaùnh soá b, theâm 0.5 ml dung dòch ñeäm acetate pH = 5, cho vaøo 0.2 ml hydroxylamine hydrocloride (NH2OH.HCL). Cho tieáp 0.3 ml phenaltroline vaøo.
Sau ñoù ñeâm ño maàu baèng maùy quang phoå keá ôû böôùc soùng 510 nm
III.2.2.9.5. Xaùc Ñònh Ñöôøng Chuaån Fe
Fe chuaån 10 ppm
0
0.1
0.2
0.5
1
Ñeäm acetate pH =5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Hydroxylamine
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
Phenaltroline
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
VH20
0
8.9
8.8
8.5
8
Noàng ñoä
0
0.1
0.2
0.5
1
Böôùc soùng
0
0.016
0.039
0.098
0.191
CHÖÔNG IV. KEÁT QUAÛ THÖÏC NGHIEÄM VAØ BIEÄN LUAÄN
IV.1. Keát Quaû Thöïc Nghieäm
Giai ñoaïn 1: Baûng 8: Keát quaû thöïc nghieäm cuûa giai ñoaïn 1
Ngaøy
Maãu
COD (mg/l)
H %
N-NH4
(mg/l)
H %
P-PO4
(mg/l)
H %
N-NO2
(mg/l)
N-NO3
(mg/l)
Fe
(mg/l)
Ph
1
1
477
0
468
0
47,2
0
0.2
0.8
1.6
7.89
2
381
20,1
392
16,2
34,6
26,6
32.8
1.2
0.8
8.05
3
310
35,0
340
27,3
29,4
37,7
103.2
2.6
0.6
7.37
4
262
45,0
290
38,0
23,7
49,7
32.4
2.9
0.3
8.36
3
1
450
0
453
0
45,7
0
0.2
0.8
1.5
7.29
2
368
18,2
378
16,5
32,5
28,8
38.6
1.2
0.7
7.47
3
320
28,9
337
25,6
28,6
37,4
105.7
2.1
0.6
8.21
4
256
43,1
287
36,6
24,3
46,8
35.4
5.6
0.4
7.83
5
1
443
0
460
0
48,3
0
0.2
0.4
1.4
7.46
2
348
21,4
372
19,1
37,8
21,7
30.8
1.3
0.8
7.69
3
312
29,7
335
27,1
26,7
44,7
107.4
2.4
0.7
8.02
4
245
44,7
281
38,9
22,7
53,0
32.1
4.1
0.4
8.16
7
1
458
0
438
0
49,6
0
0.2
0.4
1.4
8.01
2
330
27,9
367
16,2
35,6
28,2
38.2
1.5
0.7
8.26
3
309
32,5
331
24,4
25
49,6
100.7
2.1
0.3
7.93
4
242
47,1
280
36,0
24,2
51,2
30.5
5.1
0.2
8.3
9
1
460
0
406
0
50,2
0
0.3
0.4
1.4
7.93
2
312
32,1
342
15,7
39,2
21,9
35.7
2.1
0.7
8.26
3
300
34,7
337
17,0
28,6
43,0
112.5
3.1
0.6
7.81
4
235
48,9
246
39,4
23,9
52,3
28.9
5.6
0.4
8.3
11
1
430
0
402
0
50,3
0
0.2
0.9
1.5
7.7
2
310
27,9
348
13,4
40,6
19,2
27.4
2.1
0.7
8.07
3
300
30,2
330
17,9
35,1
30,2
98.7
3.5
0.7
7.87
4
230
46,5
271
32,5
27,6
45,1
32.1
3.5
0.6
7.91
13
1
423
0
417
0
47,6
0
0.2
0.9
1.2
8.07
2
305
27,9
365
12,4
34,7
27,1
23.8
1.2
0.9
8.18
3
297
29,7
327
21,5
22,3
53,1
97.6
2.4
0.5
8.34
4
224
47,0
274
34,2
20,6
56,7
26.5
4.1
0.2
7.96
15
1
405
0
405
0
42,3
0
0.2
1.0
1.0
8.07
2
300
25,9
352
13,0
35,7
15,6
26.8
2.1
0.9
8.14
3
290
28,4
331
18,2
24,8
41,3
97.6
3.1
0.7
7.95
4
220
45,6
262
35,3
20,9
50,5
24.7
4.1
0.3
7.98
17
1
431
0
398
0
45
0
0.3
1.0
1.2
7.44
2
302
29,9
356
10,5
39,6
12,0
32.1
2.8
0.7
7.92
3
290
32,7
325
18,3
25,2
44,0
102.7
4.6
0.3
8.02
4
220
48,9
261
34,4
21,8
51,5
28.1
7.1
0.5
8.01
19
1
400
0
402
0
47,5
0
0.2
1.0
1.0
7.59
2
298
25,5
360
10,4
35,8
24,6
37.1
2.1
0.8
7.92
3
287
28,2
329
18,1
21,9
53,8
106.8
3.0
0.7
8.01
4
220
45,0
262
34,8
20,6
56,6
27.3
5.1
0.2
8.12
21
1
397
0
421
0
52,1
0
0.3
0.9
0.9
7.83
2
290
26,9
362
14,0
32,6
37,4
38.6
3.2
0.6
7.96
3
289
27,2
330
21,6
27,4
47,4
97.5
3.4
0.6
8.05
4
210
47,1
251
40,3
22,5
56,8
23.4
4.1
0.5
8.17
23
1
390
0
400
0
49,8
0
0.2
0.9
0.8
7.79
2
286
26,6
357
10,7
36,8
26,1
30.7
2.1
0.6
7.82
3
280
28,2
324
19,0
25,6
48,5
90.6
4.1
0.3
8.03
4
205
47,4
230
42,5
20,7
58,4
23.5
5.0
0.2
8.13
25
1
398
0
398
0
47,2
0
0.2
0.8
0.9
7.98
2
285
28,3
354
11,0
42,1
10,8
27.4
2.9
0.7
7.95
3
277
30,4
324
18,5
35
25,8
90.6
3.0
0.5
8.02
4
204
48,7
220
44,7
20,6
56,3
21.3
4.0
0.3
8.14
27
1
389
0
387
0
48,3
0
0.2
1.0
0.7
7.86
2
282
27,5
348
10,0
32,8
32,0
23.7
2.1
0.6
7.92
3
278
28,5
328
15,2
30,6
36,6
109.2
3.8
0.3
8.05
4
204
47,5
225
41,8
20,2
58,1
20.1
5.0
0.2
8.12
29
1
392
0
392
0
47,8
0
0.1
1.1
0.8
7.77
2
286
27,0
352
10,2
34,1
28,6
23.5
2.1
0.7
8.16
3
275
29,8
322
17,8
28,6
40,1
89.7
3.6
0.6
7.96
4
202
48,4
218
44,3
19,4
59,4
20.7
5.1
0.3
8.26
31
1
390
0
390
0
48,7
0
0.1
1.0
0.9
7.92
2
280
28,2
348
10,7
32,1
34,0
21.6
3.1
0.7
8.02
3
271
30,5
314
19,4
24,3
50,1
97.5
4.9
0.5
8.12
4
200
48,7
210
46,1
18,6
61,8
19.2
7.3
0.4
8.23
Giai ñoaïn 2: Baûng 9: Keát quaû thöïc nghieäm cuûa giai ñoaïn 2
Ngaøy
Maãu
COD (mg/l)
H %
N-NH4
(mg/l)
H %
P-PO4
(mg/l)
H %
N-NO2
(mg/l)
N-NO3
(mg/l)
Fe
(mg/l)
Ph
1
1
390
0
354
0
35,6
0
0,2
1,6
0,7
8,33
2
298
23,5
219
38,1
25,1
29,4
33,5
3,0
0,6
8,25
3
220
43,9
145
59,0
21,6
39,3
68,9
4,7
0,3
7,89
4
189
51,5
135
61,8
16,7
53,0
16,7
7,9
0,3
8,1
3
1
392
0
356
0
37,1
0
0,2
0,9
0,7
8,02
2
287
26,7
217
39,0
23,5
36,6
30,6
3,6
0,4
8,34
3
223
43,1
140
60,6
20,1
45,8
65,7
5,2
0,4
7,9
4
172
56,1
137
61,5
16,8
54,7
17,3
6,8
0,1
8,3
5
1
387
0
340
0
34,2
0
0,2
0,7
0,7
7,91
2
285
26,3
224
34,1
24,7
27,7
32,6
2,9
0,4
8,06
3
220
43,1
137
59,7
19,3
43,5
60,7
4,3
0,2
8,06
4
159
58,9
123
63,8
15,8
53,8
14,3
5,8
0,1
8,29
7
1
397
0
362
0
36,2
0
0,3
0,8
0,6
7,8
2
282
28,9
223
38,4
20,5
43,3
31,7
3,6
0,4
7,79
3
224
43,5
138
61,8
18,4
49,1
59,4
5
0,2
7,74
4
176
55,6
120
66,8
17,6
51,3
14,8
6,8
0,1
8,29
9
1
386
0
354
0
40,8
0
0,2
0,8
0,6
7,84
2
283
26,6
260
26,5
22,5
44,8
37,6
2,6
0,4
7,77
3
210
45,6
176
50,2
18,7
54,1
52,4
5,4
0,3
7,9
4
169
56,2
112
68,3
16,5
59,5
14,9
7,8
0,1
8,22
11
1
392
0
361
0
39,1
0
0,2
0,8
0,6
7,83
2
279
28,8
257
28,8
20,6
47,3
30,2
3,6
0,4
8,09
3
214
45,4
183
49,3
19,2
50,9
53,8
5,6
0,2
7,89
4
162
58,6
114
68,4
15,3
60,8
14,2
7,2
0,1
7,72
13
1
397
0
329
0
34,2
0
0,2
0,9
0,6
8,09
2
274
30,9
263
20,0
21,3
37,7
29,7
3,8
0,4
8,23
3
216
45,5
179
45,5
15,4
54,9
49,5
5,7
0,2
8,14
4
172
56,6
112
65,9
13,7
59,9
13,6
7,3
0,1
7,84
15
1
389
0
350
0
39,7
0
0,2
0,7
0,6
7,88
2
269
30,8
270
22,8
22,8
42,5
26,1
4,1
0,4
8,11
3
213
45,2
168
52,0
16,1
59,4
47,9
6,2
0,2
8,04
4
150
61,4
110
68,5
14,8
62,7
13,8
7,9
0,1
7,86
17
1
392
0
349
0
36,2
0
0,2
0,8
0,8
7,38
2
274
30,1
228
34,6
23,6
34,8
30,8
3,7
0,5
8,04
3
202
48,4
166
52,4
17,2
52,4
49,4
5,6
0,3
7,64
4
143
63,5
106
69,6
14,3
60,5
12,5
9,1
0,1
8,1
19
1
388
0
342
0
38,4
0
0,1
0,9
0,8
7,29
2
271
30,1
223
34,8
21,8
43,2
27,6
3,9
0,5
8,08
3
204
47,4
160
53,2
15,6
59,3
43,7
6,1
0,3
8,1
4
137
64,6
108
68,4
12,9
66,4
13,2
9,8
0,2
8,25
21
1
376
0
357
0
38,9
0
0,2
0,7
0,7
7,4
2
272
27,6
222
37,8
19,3
50,3
26,5
3,8
0,5
7,89
3
201
46,5
158
55,7
17,6
54,7
44,8
6,4
0,3
8,1
4
135
64,1
102
71,4
14,8
61,9
12,6
9,7
0,1
8,18
23
1
392
0
349
0
37,8
0
0,3
0,9
0,7
7,98
2
273
30,3
216
38,1
18,9
50,0
25,6
4,1
0,5
8,1
3
200
48,9
149
57,3
16,5
56,3
43,1
6,5
0,2
8,3
4
130
66,8
97
72,2
11,8
68,7
12,1
9,8
0,2
8,03
25
1
386
0
360
0
35,6
0
0,2
0,7
0,8
8,0
2
261
32,3
255
29,1
20,7
41,8
27,6
3,5
0,6
8,4
3
200
48,1
109
69,7
15,9
55,3
45,3
4,6
0,3
8,1
4
126
67,3
92
74,4
12,2
65,7
10,2
9,1
0,1
8,17
27
1
392
0
339
0
32,8
0
0,2
1
0,8
7,84
2
263
32,9
245
27,7
19,7
39,9
26,3
4,7
0,5
8,93
3
202
48,4
108
68,1
14,2
56,7
43,6
6,3
0,2
8,15
4
131
66,5
92
72,8
12
63,4
10,8
10,2
0,1
8,21
29
1
387
0
354
0
39,7
0
0,2
0,9
0,7
7,95
2
259
33,0
242
31,6
18,1
54,4
26,1
4,1
0,6
8,24
3
197
49,1
112
68,3
13,6
65,7
41,9
6,5
0,3
8,17
4
130
66,4
87
75,4
11,5
71,0
10,2
9,7
0,2
8,22
31
1
390
0
359
0
40,1
0
0,2
0,8
0,7
7,9
2
256
34,3
232
35,3
17,6
56,1
23,4
4,1
0,5
8,19
3
194
50,2
103
71,3
12,1
69,8
40,8
6,8
0,2
8,13
4
127
67,4
72
79,9
10,8
73,0
11,3
10,2
0,1
8,22
Giai ñoaïn 3:
Baûng 10: Keát quaû thöïc nghieäm cuûa giai ñoaïn 3
Ngaøy
Maãu
COD (mg/l)
H %
N-NH4
(mg/l)
H %
P-PO4
(mg/l)
H %
N-NO2
(mg/l)
N-NO3
(mg/l)
Fe
(mg/l)
Ph
1
1
320
0
292
0
31,5
0
0,2
1,4
0,6
7,7
2
249
22,1
169
42,1
18,8
40,3
68,9
1,2
0,5
7,97
3
193
39,6
98
66,4
17,1
45,5
33,3
3,4
0,3
7,88
4
127
60,3
43
85,2
16,2
48,5
16,6
5,1
0,2
7,72
3
1
318
0
286
0
32,0
0
0,2
1,3
0,6
7,85
2
245
22,9
152
46,8
19,2
39,8
65,1
3,2
0,5
8,14
3
196
38,3
101
64,6
16,1
49,4
35,1
5,8
0,3
8,0
4
128
59,7
47
83,5
15,9
50,2
17,1
8,6
0,2
7,75
5
1
321
0
299
0
30,7
0
0,3
1,4
0,5
7,92
2
234
27,1
161
46,1
19,2
37,3
60,8
3,2
0,5
8,09
3
190
40,8
94
68,5
17,6
42,4
37,1
6,4
0,3
8,0
4
125
61,0
45
84,9
15,1
50,7
18,2
9,7
0,2
8,06
7
1
324
0
290
0
29,1
0
0,2
2,4
0,5
7,88
2
238
26,5
158
45,5
18,6
35,9
58,1
3,9
0,5
8,13
3
189
41,6
87
70,0
16,0
44,9
32,1
8,0
0,3
8,05
4
123
62,0
32
88,9
13,8
52,6
15,2
12,0
0,2
8,14
9
1
318
0
294
0
29,0
0
0,2
1,3
0,5
7,87
2
234
26,4
153
47,9
18,4
36,6
52,7
2,9
0,3
8,08
3
184
42,1
86
70,7
15,2
47,5
30,1
7,1
0,2
7,98
4
120
62,2
29
90,1
12,9
55,3
14,1
14,1
0,2
8,09
11
1
320
0
287
0
29,5
0
0,2
1,4
0,4
7,83
2
230
28,1
147
48,7
19,6
33,4
53,3
5,1
0,2
8,06
3
186
41,8
89
68,9
14,9
49,5
28,9
7,2
0,2
7,92
4
121
62,1
31
89,2
13,1
55,6
13,7
12,4
0,2
8,04
13
1
332
0
296
0
32,8
0
0,2
1,9
0,4
7,97
2
223
32,8
143
51,6
18,1
44,6
50,1
6,3
0,3
7,67
3
182
45,1
80
72,9
14,2
56,7
27,1
9,0
0,2
7,53
4
121
63,5
29
90,2
14,0
57,2
13,4
13,0
0,1
8,02
15
1
330
0
280
0
30,6
0
0,3
2,0
0,4
7,96
2
224
32,1
139
50,3
17,9
41,4
49,1
5,4
0,3
8,09
3
176
46,6
75
73,2
14,0
54,2
25,7
11,9
0,2
7,98
4
120
63,6
24
91,4
12,8
58,1
13,6
14,1
0,2
8,04
17
1
300
0
298
0
28,0
0
0,2
1,6
0,4
7,83
2
220
26,6
142
52,3
17,6
36,8
47,6
4,4
0,3
8,07
3
168
44
73
75,5
14,2
49,2
25,1
10,4
0,2
7,77
4
112
62,6
22
92,6
12,0
56,9
13,1
14,1
0,1
8,09
19
1
290
0
292
0
30,2
0
0,2
2,3
0,4
8,03
2
218
24,8
145
50,3
18,9
37,3
48,9
5,1
0,2
8,19
3
163
43,7
68
76,7
13,2
56,1
27,9
10,6
0,2
8,02
4
109
62,4
18
93,8
13,0
57,0
14,1
14,2
0,2
8,21
21
1
306
0
287
0
29,0
0
0,2
1,9
0,4
7,95
2
214
30,0
137
52,2
17,9
38,4
47,2
4,1
0,2
8,12
3
158
48,3
69
75,9
15,0
48,3
23,2
11,2
0,2
8,03
4
112
63,4
22
92,3
12,2
57,8
13,1
12,4
0,1
8,2
23
1
298
0
292
0
30,4
0
0,2
2,4
0,4
7,86
2
212
28,8
132
54,7
17,1
43,6
45,5
5,3
0,2
7,98
3
154
48,3
70
76,0
13,2
56,3
20,1
12,6
0,2
7,8
4
110
63,0
21
92,8
12,7
57,9
14,2
14,23
0,1
8,06
25
1
300
0
280
0
28,1
0
0,2
1,7
0,3
7,92
2
210
30,0
136
51,4
17,0
39,5
30,4
5,2
0,3
8,02
3
148
50,6
68
75,7
15,3
45,4
28,6
12,9
0,2
8,05
4
102
66,0
16
94,2
11,1
60,2
14,1
15,3
0,1
8,0
27
1
294
0
286
0
28,7
0
0,2
2,6
0,3
8,04
2
212
27,8
131
54,2
16,2
43,5
29,9
7,0
0,3
7,8
3
136
53,7
67
76,5
14,1
50,9
25,1
10,9
0,2
7,92
4
100
65,9
18
93,7
10,1
64,5
13,2
14,0
0,1
8,08
29
1
298
0
278
0
30,0
0
0,3
1,3
0,3
7,94
2
208
30,2
132
52,5
15,6
48,0
27,9
4,05
0,2
8,02
3
123
58,7
68
75,5
12,1
59,7
23,3
12,3
0,1
8,0
4
98
67,1
17
93,8
10,2
65,9
11,4
15,6
0,1
8,12
31
1
290
0
282
0
30,8
0
0,2
2,4
0,3
7,92
2
204
29,6
129
54,2
14,2
53,8
25,7
7,8
0,2
7,96
3
118
59,3
54
80,8
12,8
58,3
20,6
12,0
0,2
8,02
4
87
70,0
14
95,0
10,3
66,4
10,4
16,8
0,1
8,0
IV.2. Bieän luaän
Giai ñoaïn 1
STT
Chæ tieâu
Ñaàu vaøo (giaù trò trung bình) (mg/l)
Ñaàu ra (giaù trò trung bình) (mg/l)
Hieäu suaát (H%)
1
COD
435
205
52.87
2
N-NH4
430
218
49.30
3
P-PO4
45.0
22.1
50.88
4
N-NO2
0.2
26.5
58.49
5
N-NO3
0.9
4.0
-
6
Fe
1.2
0.3
-
Baûng 11: Caùc thoâng soá oâ nhieãn cuûa giai ñoaïn 1
Bieåu ñoà 1: Haøm löôïng COD cuûa giai ñoaïn 1
Bieàu ñoà 2: Noàng ñoä N-NH4 cuûa giai ñoaïn 1
Nhaän xeùt:
Töø bieåu ñoà: 1, 2 treân ta thaáy hieäu suaát khöû COD vaø N-NH4 chöa cao. Vì vi khuaån trong buøn coøn ít vaø chöa thích nghi vôùi caùc ñieàu kieän (to , pH, löôïng oxy hoaø tan …) neân löôïng vi sinh vaät naøy bò cheát. Do vaäy caàn phaûi boå sung theâm buøn vaø vi sinh
Giai ñoaïn 2:
STT
Chæ tieâu
Ñaàu vaøo (giaù trò trung bình) (mg/l)
Ñaàu ra (giaù trò trung bình) (mg/l)
Hieäu suaát (H%)
1
COD
390
158
59.48
2
N-NH4
356
103
71.06
3
P-PO4
37.8
13.7
63.67
4
N-NO2
0.2
13.9
63.12
5
N-NO3
1.2
9.0
-
6
Fe
0.7
0.1
-
Baûng 12: Caùc thoâng soá oâ nhieãn cuûa giai ñoaïn 2
Bieåu ñoà 3: Haøm löôïng COD cuûa giai ñoaïn 2
Bieåu ñoà 4: Noàng ñoä N-NH4 cuûa giai ñoaïn 2
Nhaäx xeùt :
Buøn vi sinh theâm vaøo ñaõ phaùt huy taùc duïng caùc chæ tieâu (COD,N-NH4, N-NO2 N-NO3, P-PO4 , Fe) ñeàu giaûm so vôùi noàng ñoä ban ñaàu.
Sau moät thôøi gian hoaït ñoäng (3 thaùng) ta thaáy treân beà maët giaù theå xuaát hieän moät lôùp maøng nhaày maàu naâu. Caïo lôùp vi sinh naøy vaø ñem quan saùt treân kính hieån vi thì thaáy chuùng chính vaø moät trong nhöõng chi cuûa vi khuaån Nitrosomonas vaø moät soá ít thuoäc chi Nitrobacteria.
Noàng ñoä N-NO3 sinh ra raát thaáp do quaù trình anammox ñaõ chuyeån N-NH4, N-NO2 thaønh N2 vaø 1 phaàn N-NO3 cuõng bò denitrat hoaù thaønh N2
Giai ñoaïn 3:
STT
Chæ tieâu
Ñaàu vaøo (giaù trò trung bình) (mg/l)
Ñaàu ra (giaù trò trung bình) (mg/l)
Hieäu suaát (H%)
1
COD
305
107
64.91
2
N-NH4
287
28.5
90.06
3
P-PO4
30.7
10.3
66.42
4
N-NO2
0.2
13.5
68.25
5
N-NO3
1.9
10.9
-
6
Fe
0.4
0.1
-
Baûng 13: Caùc thoâng soá oâ nhieãn cuûa giai ñoaïn 3
Bieåu ñoà 5: Haøm löôïng COD cuûa giai ñoaïn 3
Bieåu ñoà 6: Noàng ñoä N-NH4 cuûa giai ñoaïn 3
Nhaän xeùt:
Vi sinh vaät anammox coù khaû naêng oxy hoaù N-NH4 raát toát.
Giaù theå (toân xi maêng) toû ra phaùt huy khaù toát vai troø cuûa mình. Chuùng taïo treân beà maët nhöõng lôùp maøng vi sinh, vaø ñieàu ñoù ñaõ taïo ñieàu kieän cho vi sinh baùm vaøo. Sau moät thôøi gian hoaït ñoäng (3 thaùng) ta thaáy treân beà maët giaù theå xuaát hieän moät lôùp maøng nhaày maàu naâu ñoû. Caïo lôùp vi sinh naøy vaø ñem quan saùt treân kính hieån vi thì thaáy chuùng chính vaø moät trong nhöõng chi cuûa vi khuaån anammox.
Trong quaù trình laøm giaøu anammox trong buøn, treân beà maët nöôùc thaáy luùc naøo cuõng xuaát hieän raát nhieàu boït khí chöùng toû ñaõ coù khí sinh ra trong quaù trình oxy hoaù kò khí ammonium cuûa anammox
Töø bieåu ñoà: 5, 6 ta thaáy hieäu suaát khöû COD taêng ñaùng keå vaø ñaït ñeán 68 % vaø hieäu suaát oxy hoaù ammonium khaù cao ñeán 94 %.
Quaù trình Nitrification vaø Anammox toû ra coù hieäu quaû ñoái vôùi xöû lyù nöôùc thaûi chaên nuoâi. Tuy nhieân vi khuaån phaân boá khoâng ñeàu trong beå phaûn öùng neân khaû naêng phaân huyû coøn haïn cheá.
Bieåu ñoà 7: Haøm löôïng COD vaøo cuûa 3 giai ñoaïn
Bieåu ñoà 8: Haøm löôïng COD ra cuûa 3 giai ñoaïn
HAØM LÖÔÏNG COD VAØO CUÛA 3 GIAI ÑOAÏN
0
100
200
300
400
500
1
2
3
GIAI ÑOAÏN
NOÀNG ÑOÄ
TUAÀN 1
TUAÀN 2
TUAÀN 3
TUAÀN 4
HAØM LÖÔÏNG COD RA CUÛA 3 GIAI ÑOAÏN
0
50
100
150
200
250
300
1
2
3
GIAI ÑOAÏN
NOÀNG ÑOÄ
TUAÀN 1
TUAÀN 2
TUAÀN 3
TUAÀN 4
Bieåu ñoà 9: Haøm löôïng N-NH4 vaøo cuûa 3 giai ñoaïn
Bieàu ñoà 10: Haøm löôïng N-NH4 ra cuûa 3 giai ñoaïn
Bieåu ñoà 11: Hieäu suaát N-NO2 cuûa 3 giai ñoaïn
Bieåu ñoà 12: Hieäu suaát P-PO4 cuûa 3 giai ñoaïn
Bieåu ñoà 13: Hieäu suaát COD cuûa 3 giai ñoaïn
Bieåu ñoà 14: Hieäu suaát N-NH4 cuûa 3 giai ñoaïn
Töø caùc bieåu ñoà: 7 – 14 , ta thaáy hieäu suaát xöû lyù caùc chæ tieâu oâ nhieãm ôû giai ñoaïn 3 laø cao hôn caû. Nhö vaäy vieäc aùp duïng giaù theå trong vieäc xöû lyù nöôùc thaûi khaù hieäu quaû. Ñieàu ñoù chöùng toû quaù trình Nitrification vaø Anammox coù hieäu quaû trong vieäc khöû caùc chæ tieâu oâ nhieãm trong nöôùc thaûi giaàu ammonium noùi chung vaø nöôùc thaûi chaên nuoâi heo noùi rieâng. Töø nghieân cöùu naøy seõ taïo ñieàu kieän cho vieäc ñeà xuaát caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi chaên nuoâi heo. Döôùi ñaây laø moät soá ñeà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù ammonium noùi rieâng vaø nöôùc thaûi giaøu hôïp chaát höõu cô noùi chung.
IV.3. Ñeà Xuaát Daây Chuyeàn Coâng Ngheä Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Chaên Nuoâi Heo.
Phöông aùn 1: Xöû lyù nöôùc thaûi chaên nuoâi heo baèng phöông phaùp sinh hoïc keát hôïp vôùi hoà thuyû sinh.
Caùc thoâng soá ñaàu vaøo:
Soá heo : >2000 con
COD : 3500 mg/l
BOD5 : 1950 mg/l
NH4+ : 865 mg/l
SS : 1248 mg/l
Sô ñoà coâng ngheä:
Beå thu gom
Beå kî khí
Nöôùc thaûi
Beå hieáu khí
Beå laéng
Nguoàn tieáp nhaän
Hoà thuyû sinh
Sô ñoà 1: Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phöông aùn 1
Moâ taû quy trình xöû lyù:
Nöôùc thaûi ñöôïc bôm töø beå taäp trung vaøo beå kî khí. Trong beå naøy quaù trình methane hoaù xaåy ra song song vôùi quaù trình khöû COD vaø BOD. Nöôùc thaûi sau khi qua xöû lyù trong beå kî khí ñöôïc ñöa qua beå hieáu khí. Trong beå naøy caùc vi sinh vaät hieáu khí phaùt trieån, xöû lyù ñaùng keå haøm löôïng ammonium, COD vaø BOD. Sau ñoù nöôùc thaûi laïi tieáp tuïc ñöa qua hoà thuyû sinh vaät. Hieäu quaû xöû lyù trong hoà thuyû sinh vaät laø khaù cao. Nöôùc thaûi sau khi qua hoà thuyû sinh ñaït tieâu chuaån xaû thaûi ra nguoàn tieáp nhaän.
Phöông aùn 2: Xöû lyù nöôùc thaûi chaên nuoâi heo baèng coâng ngheä sinh hoïc kî khí keát hôïp hoà thöïc vaät thuyû sinh.
Caùc thoâng soá ñaàu vaøo:
Soá heo : >5.000 con
COD : 5250 mg/l
BOD5 : 2480 mg/l
NH4+ : 952 mg/l
SS : 2248 mg/l
Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä:
Haàm thu gom
Beå laéng
Khí metan
Hoà thöïc vaät
Löôùi loïc phaân
Khí sinh hoïc
Tuùi PE kî khí
Haàm kî khí 2 ngaên (coù naép composit)
Coät loïc khoâ
Thaùp loïc kî khí
Coät loïc öôùt
Nöôùc thaûi vaøo
Nguoàn tieáp nhaän
Ñöôøng oáng daãn khí
Ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi
Sô ñoà 2: Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phöông aùn 2
Moâ taû quy trình xöû lyù:
Nöôùc thaûi ñöôïc taäp trung vaøo beå taäp trung sau ñöôïc ñöa qua tuùi nhöïa PE vaø haàm uû kî khí. Taïi ñaây quaù trình methane hoaù xaåy ra song song vôùi quaù trình khöû COD vaø BOD. Nöôùc thaûi sau khi qua beå kî khí ñöôïc tieáp tuïc ñöa qua beå laéng. Taïi ñaây moät phaàn caën seõ ñöôïc giöõ laïi. Nöôùc thaûi tieáp tuïc ñi qua thaùp loïc kî khí vôùi caùc giaù theå laø caùc haït mose. Löôïng caën coøn laïi trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc giöõ laïi haàu heát trong thaùp loïc naøy. Sau ñoù nöôùc thaûi laïi tieáp tuïc ñöôïc ñöa qua hoà thuyû sinh vaät vôùi caùc loaøi thuyû sinh vaät nhö : luïc bình, rong ñuoâi choù, sen, rau muoáng. Hieäu quaû xöû lyù trong hoà thuyû sinh vaät laø khaù cao, nöôùc thaûi sau khi qua hoà thuyû sinh ñaït tieâu chuaån xa thaûi ra nguoàn tieáp nhaän.
CHÖÔNG V. KEÁT LUAÄN – KIEÁN NGHÒ
V.1. Keát Luaän
Thí nghieäm ñaõ chöùng minh khaû naêng oxy hoaù ammonium cuûa chuûng vi khuaån nitrate hoaù vaø anammox trong töøng ñieàu kieän moâi tröôøng cuï theå.
Trong quaù trình thí nghieäm ôû caùc ñieàu kieän khaùc nhau coù raát ít khí nitô ñöôïc sinh ra do quaù trình chuyeån hoaù nitrite thaønh nitrate nhieàu hôn.
Thí nghieäm ñaõ chöùng minh söï hieän dieän cuûa chuûng vi khuaån nitrate hoaù vaø nhoùm vi khuaån kî khí anammox.
Xaùc ñònh ñöôïc hieäu quaû xöû lyù noàng ñoä ammonium vaø nitrite treân moâi tröôøng nöôùc thaûi chaên nuoâi heo. Töø ñoù ñeà xuaát caùc coâng ngheä xöû lyù khaùc coù hieâu quaû cao hôn.
V.2.Kieán Nghò
Tuy nhieân, vì thôøi gian coù haïn neân quaù trình nghieân cöùu chæ nghieân cöùu ñoái vôùi moâi tröôøng nöôùc thaûi chaên nuoâi heo. Vì vaäy caàn phaûi nghieân cöùu thöïc nghieäm treân nhieàu moâi tröôøng khaùc nhau nhö: nöôùc thaûi cao su, nöôùc thaûi thuyû saûn, nöôùc thaûi töø baõi raùc … ñeå töø ñoù tìm ra caùc ñieàu kieän toái öu nhaát cho chuûng loaïi vi sinh anammox vaø chuûng vi sinh nitrate hoaù phaùt trieån toát.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
DO AN TOT NGHIEP.doc- Bia_DATN.doc
- muc luc_DATN.doc
- nhan xet GVHD.doc
- nhiem vu DATN.doc
- phu luc _DATN.doc
- TAI LIEU THAM KHAM.doc
- trang lot_DATN.doc
