Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN LỚP: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG KHÓA: 2012  MÔN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÔNG NGHIỆP CHUYÊN ĐỀ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT, CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI GVHD: GS. TS Lâm Minh Triết HVTH: 1. Nguyễn Thị Ngọc Ánh - 1280100029 2. Trần Thị Khánh Hòa - TPHCM, tháng 11 năm 2013 GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 1 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG CHUYÊN ĐỀ: THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT, CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI Nước là tài sản chung của nhân loại, là nguồn gốc sự sống, là môi trường trong đó diễn ra các quá trình sống. Nó đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo cuộc sống của con người. Trong các hoạt động sống và sản xuất con người đã sử dụng một lượng nước rất lớn. Các hoạt động đó như sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, tưới tiêu trong nông nghiệp, thủy điện, giao thông vận tải hoặc sử dụng làm các phương tiện giải trí,...Nước cấp sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất hay chảy qua những vùng bị ô nhiễm sẽ trở thành nước thải. Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải được chia thành nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước mưa. Thành phần và tính chất của chất bẩn trong nước thải phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt của người dân, mức sống xã hội, điều kiện tự nhiên, trạng thái làm việc của hệ thống mạng lưới vận chuyển, mức độ hoàn thiện thiết bị, điều kiện tự nhiên,... Do tính chất hoạt động của đô thị mà chất bẩn của nước thải thay đổi theo không gian và thời gian. Thành phần, tính chất nước thải công nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố (lĩnh vực sản xuất công nghiệp, nguyên liệu tiêu thụ, chế độ công nghệ, lưu lượng đơn vị tính trên sản phẩm..) và rất đa dạng. Trong các GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 2 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải thành phố phát triển, khối lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng 30-35% tổng lưu lượng nước thải đô thị. 1.1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT, CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI 1.1.1. Trạng thái vật lý a) Thành phần vật lý Theo trạng thái lý học, các chất bẩn có trong nước thải được chia thành: – Các chất có kích thước lớn hơn 1.10-1mm. – Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng, kích thước từ 1.10 -1 - 1.10-4mm, có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương. Phân ra thành chất rắn lơ lửng lắng được và không lắng được (dạng keo). Chất rắn lơ lửng lắng được là chất rắn có khả năng lắng tạo lớp cặn khi để nước thải lắng yên trong ống nghiệm với thời gian 2 giờ, số cặn này chiếm khoảng 65 - 75% tính theo trọng lượng. – Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 1.10-4 - 1.10-6mm. – Các chất bẩn dạng dung dịch có kích thước nhỏ hơn 1.10 -6mm, có thể ở dạng phân tử hoặc phân ly thành ion. b) Tính chất – Lắng: Dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng bao quanh nó sẽ tự lắng xuống. Tính chất lắng của các hạt có thể chia thàng 3 dạng như sau : + Lắng dạng I: lắng các hạt rời rạc. Quá trình lắng được đặt trưng bởi các hạt lắng một cách rời rạc và ở tốc độ lắng không đổi. Các hạt lắng một cách riêng lẽ không có khả năng keo tụ, không dính bám vào nhau suốt quá trình lắng. Để có thể xác định tốc độ lắng ở dạng này có thể ứng dụng định luật cổ điển của Newton và Stoke trên hạt cặn. Tốc độ lắng ở dạng này hoàn toàn có thể tính toán được. + Lắng dạng II: lắng bông cặn. Quá trình lắng được đặt trưng bởi các hạt ( bông cặn) kết dính với nhau trong suốt quá trình lắng. Do quá trình bông cặn xảy ra trên các bông cặn tăng dần kích thước và tốc độ lắng tăng. Không có một công thức toán học thích hợp nào để biểu thị giá trị này. Vì vậy để có các thông số thiết kế về bể lắng dạng này, người ta thí nghiệm xác định tốc độ chảy tràn và thời gian lắng ở hiệu quả khử bông cặn cho trước từ cột lắng thí nghiệm, từ đó nhân với hệ số quy mô ta có tốc độ chảy tràn và thời gian lắng thiết kế. + Lắng dạng III: lắng cản trở. Quá trình lắng được đặt trưng bởi các hạt cặn có nồng độ cao (> 1000mg/l). Các hạt cặn có khuynh hướng duy trì vị trí không đổi với các vị trí khác, khi đó cả khối hạt như là một thể thống nhất lắng xuống với vận tốc không đổi. Lắng dạng này thường thấy ở bể nén bùn. GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 3 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải – Nổi: các cặn có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng sẽ dần nổi lên trên bề mặt. – Lơ lửng: là trạng thái mà các cặn không thể lắng để tạo thành bùn cặn cũng như nổi lên bề mặt được. – Tạo mùi: nước thải thường có mùi hôi thối khó chịu do có khí sinh ra từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ từ cống rãnh khu dân cư, xí nghiệp chế biến thực phẩm, nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ, các sản phẩm phân huỷ cây cỏ, rong tảo, động vật hay do có một số chất được đưa thêm vào trong nước thải. – Tạo màu: nước thải mới có màu hơi nâu sáng, tuy nhiên nhìn chung màu nước thải thường là màu xám có vẩn đục. Màu sắc của nước thải sẽ bị thay đổi đáng kể nếu như nó bị nhiễm khuẩn, khi đó nước thải sẽ có màu đen tối. Màu của nước được phân thành 2 dạng: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo, và màu biểu kiến là màu của các chất tan, chất keo và chất lơ lửng trong nước tạo nên. Màu không chỉ làm giảm giá trị cảm quan của nước, nó còn cho biết mức độ ô nhiễm, thậm chí còn cho biết mức độ độc hại của nước. c) Chỉ tiêu – Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của nguồn nước – – – – sạch ban đầu, bởi vì có sự gia nhiệt vào nước từ các đồ dùng trong gia đình và các máy móc thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên, chính những dòng nước thấm qua đất và lượng nước mưa đổ xuống mới là nhân tố làm thay đổi một cách đáng kể nhiệt độ của nước. Độ đục: độ đục của nước do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc do giới thủy sinh gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng khả năng quang hợp của các vi sinh vật tự dưỡng trong nước, gây giảm thẩm mỹ và giảm chất lượng của nước sử dụng. Độ đục càng cao thì độ nhiễm bẩn càng lớn. Độ màu: độ màu của nước gây ra bởi các hợp chất hữu cơ trong mọi giai đoạn phân hủy của các loại thực vật như tanin, axit humic, humat; các hợp chất keo sắt; nước thải công nghiệp hoặc do sự phát triển của rong, rêu, tảo. Độ màu càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao. Mùi: Dấu hiệu của mùi rất quan trọng trong việc đánh giá và chấp nhận hệ thống nước thải của xí nghiệp. Mặc dù tương đối vô hại nếu với hàm lượng nhỏ, nhưng mùi có thể gây cảm giác khó chịu, buồn nôn. Hàm lượng chất rắn: tất cả các chất có trong chất lỏng ngoại trừ nước được xếp vào loại chất rắn. Tuy nhiên, chất rắn thường được xem là cặn còn lại sau bay hơi và sấy ở 103 -105oC. Bao gồm các chỉ tiêu: chất rắn tổng cộng (TS), chất rắn lơ GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 4 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải lửng (SS), chất rắn hòa tan (DS), chất rắn bay hơi (VS). Thành phần chất rắn có trong nước có thể là: chất vô cơ ở dạng hòa tan (muối) hoặc không tan (đất, đá,..ở dạng huyền phù), chất hữu cơ như vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh), chất tổng hợp (phân bón, chất thải công nghiệp,..). 1.1.2. Trạng thái hóa học a) Thành phần hóa học: Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng – Hữu cơ: các chất hữu cơ có xuất xứ từ thực vật hoặc động vật. Những chất hữu cơ có trong nước thải có thể chia thành các chất chứa nitơ và các chất chứa cacbon. Các hợp chất chứa nitơ như ure, protein, amin và axit amin. Các hợp chất chứa cacbon như mỡ, xà phòng, hydrocacbon trong đó có cả xenlulo,... – Vô cơ như sắt, magie, canxi, silic,... b) Tính chất – Phản ứng giữa các chất có trong nước thải và hóa chất cho vào. – Khả năng phản ứng giữa các chất có trong nước thải. c) Chỉ tiêu – pH: trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa pH=7, tính axit pH7. DO (oxy hòa tan): là hàm lượng oxi phân tử hòa tan trong nước. Oxi có khả năng hòa tan kém trong nước và độ hòa tan phụ thuộc vào áp suất riêng phần. Oxi hòa tan thấp dần theo chiều sâu trong nước tự nhiên. BOD (nhu cầu oxy sinh hóa) là lượng oxi do vi sinh vật tiêu thụ để oxi hóa sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện chuẩn về nhiệt độ và thời gian. COD: là lượng chất oxi hóa cần để oxi hóa chất hữu cơ. Chỉ số này được dùng rộng rãi để biểu thị hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và nước tự nhiên. Nito : là chỉ tiêu xác định hàm lượng các dạng nitơ tồn tại trong nước. Gồm các chỉ tiêu cụ thể là N- tổng, N-amoniac, N-nitrat, N-nitrit. + Nito nitrit (N-NO2-): là sản phẩm trong chu trình phân hủy đạm tồn tại như một giai đoạn trung gian thường phát hiện ở dạng vết và được sử dụng để đánh giá quá trình chuyển hóa chất hữu cơ. + Nito nitrat (N-NO3-): là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa Nitơ có trong chất thải của người và động vật. + N-NH3: là sản phẩm phân hủy các chất chứa protein. + Tổng nitơ: là tổng các hàm lượng nito hữu cơ, N-nitrat, N-nitrit, N-amoniac. GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 5 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải – Photphat: Photphat là chất có nhiều trong phân người, sản xuất lân, thực phẫm. Có – – – – 3 trạng thái tồn tại của photphat: orthophotphat (PO 43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4), poliphotphat (Na3(PO3)6) và photphat có liên kết hữu cơ. Phenol: Phenol và dẫn xuất của phenol là một trong những loại chất thải hữu cơ độc hại khó xử lý. Nó rất độc và có hại cho sức khỏe con người và sinh vật. Clorua: clorua có mặt trong tất cả các loại nước tự nhiên với nồng độ thay đổi trong 1 khoảng rộng. Trong nước thải chứa clorua chủ yếu do chất bài tiết của con người (ure) cộng với lượng clorua trong thực phẩm và nước. Nhiều loại nước thải công nghiệp chứa một lượng đáng kể clorua và thông số clorua cần sử dụng trong kiểm soát nước mặt do nước thải công nghiệp. Dầu khoáng: khi nguồn nước bị ô nhiễm dầu sẽ làm giảm chất lượng môi trường nước, cản trở quá trình sinh học. Các kim loại nặng như Pb, As, Hg, Fe, Cu, Zn,...: dòng nước thải thải ra môi trường chứa các kim loại nặng này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường nước tiếp nhận, sinh vật, gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và vật nuôi. 1.1.3. Đặc điểm sinh học a) Thành phần sinh học Nước thải sinh hoạt chứa vô số sinh vật, chủ yếu là vi sinh với số lượng 10 5 - 106 tế bào trong 1ml. Nguồn đưa vi sinh vào nước thải là phân, nước tiểu và đất cát. Tế bào vi sinh hình thành từ chất hữu cơ nên tập hợp vi sinh có thể coi là một phần của tổng hợp chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh trong nước thải thường được phân biệt theo hình dạng. Sự có mặt các vi sinh này chỉ ra rằng nước bị ô nhiễm phân, như vậy có ý nghĩa là có thể có vi trùng gây bệnh đường ruột trong nước và ngược lại nếu không có các vi sinh chỉ thị phân có ý nghĩa là có thể không có vi trùng gây bệnh đường ruột. b) Tính chất Phân hủy sinh học trong điều kiện: – Hiếu khí: là quá trình sử dụng vi sinh vật oxy hóa các chất oxy hóa trong điều kiện có oxy – Kỵ khí: là quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy. – Thiếu khí: trong điều kiện thiếu khí thì các vi sinh vật thiếu khí. – Tùy nghi: lúc có, lúc không có oxy, mang tính chất không ổn định. c) Chỉ tiêu Để đánh giá độ bẩn sinh học của nước thải, chúng ta dựa vào chỉ tiêu: GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 6 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải – Chuẩn số E.coli: thể tích nước thải ít nhất (ml) có 1 coli. – Tổng số Coliform: số lượng vi khuẩn dạng coli trong 100 ml nước (tính bằng cách đếm trực tiếp số lượng coli hoặc xác định bằng phương pháp MPN). Bảng 1: Các tính chất vật lý, hóa học, sinh học đặc trưng của nước thải và nguồn gốc của chúng [5] Tính chất Tính chất vật lý - Màu - Mùi - Chất rắn - Nhiệt độ Thành phần hóa học Nguồn gốc hữu cơ - Cacbonhydrat - Mỡ, dầu, dầu nhờn - Thuốc trừ sâu - Phenol - Protein - Các chất hoạt động bề mặt - Các chất khác Nguồn gốc vô cơ - Độ kiềm - Clorua - Các kim loại nặng - Nito - pH - Photpho - Lưu huỳnh - Các chất độc - Các khí: H2S CH4 O2 Thành phần sinh học - Động vật - Thực vật - Sinh vật nguyên sinh GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết Nguồn phát sinh - Chất thải sinh hoạt và công nghiệp, sự phân rã tự nhiên chất hữu cơ - Sự thối rữa chất thải và các chất thải công nghiệp - Cấp nước cho sinh hoạt, các chất thải sinh hoạt và sản xuất, xói mòn đất, dòng thấm, chảy vào hệ thống cống - Các chất thải sinh hoạt và sản xuất - Chất thải sinh hoạt, thương mại và sản xuất - Chất thải sinh hoạt, thương mại và sản xuất - Chất thải nông nghiệp - Chất thải công nghiệp - Chất thải sinh hoạt và thương mại - Chất thải sinh hoạt và sản xuất - Phân rã tự nhiên các chất hữu cơ - Nước thải sinh hoạt, cấp nước sinh hoạt, quá trình thấm của nước ngầm - Cấp nước sinh hoạt, chất thải sinh hoạt, quá trình thấm của nước ngầm, các chất làm mềm nước - Chất thải công nghiệp - Chất thải sinh hoạt và nông nghiệp - Chất thải công nghiệp - Chất thải sinh hoạt và công nghiệp - Cấp nước sinh hoạt, chất thải sinh hoạt và công nghiệp - Chất thải công nghiệp - Phân hủy chất thải sinh hoạt - Phân hủy chất thải sinh hoạt - Cấp nước sinh hoạt, sự thấm của nước bề mặt - Các dòng nước hở và nhà máy xử lý - Các dòng nước hở và nhà máy xử lý - Chất thải sinh hoạt và nhà máy xử lý 7 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải - Virut - Chất thải sinh hoạt 1.2 ĐỊNH NGHĨA VÀ Ý NGHĨA CỦA CÁC CHỈ TIÊU 1.2.1. Các chỉ tiêu vật lý 1.2.1.1. Nhiệt độ Nhiệt độ của nước có vai trò quan trọng đối với các quá trình sinh hóa diễn ra trong thủy vực, nhiệt độ nước quá cao sẽ ảnh hưởng tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới đời sống của thủy sinh vật và và làm giảm oxy hòa tan trong nguồn nước do khả năng bão hòa oxy trong nước nóng thấp hơn và vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh hơn. Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng, bởi vì phần lớn các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đều ứng dụng các quy trình xử lý sinh học mà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ. Nhiệt độ của nước thải ảnh hưởng tới đời sống của thủy sinh vật, đến sự hòa tan của oxy trong nước. Nhiệt độ còn là một trong những thông số công nghệ quan trọng liên quan đến quá trình lắng các hạt cặn. Nhiệt độ còn có ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng và do đó có liên quan đến lực cản của quá trình lắng các hạt cặn trong nước thải. 1.2.1.2. Độ màu Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thuỷ sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Đơn vị đo độ màu thường dùng là platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200PtCo. Thông thường, màu mà ta quan sát được ngay sau khi lấy mẫu là màu biểu kiến. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hoà tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hoá lý kết hợp. Người ta tránh sử dụng giấy lọc vì một phần màu thực có thể bị hấp thụ trên giấy. Trong thực tế, để xác định màu thực người ta phải ly tâm mẫu để loại bỏ chất lơ lửng gây nên độ đục. Ngoài ra, độ màu còn phụ thuộc vào pH của nước, nên trong báo cáo kết quả độ màu cần ghi rõ giá trị pH của mẫu vào thời điểm xác định độ màu. Độ màu ảnh hưởng đến giá trị cảm quan đối với người dùng nước. Khi nước có màu, giá trị thẩm mỹ của nước giảm. Mặt khác, các chất hữu cơ có màu trong nước có thể GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 8 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải tác dụng với clo trong quá trình khử trùng nước bằng chlorin sẽ tạo ra những hợp chất có tính độc như clorofooc,...Độ màu là một trong hai yếu tố quyết định công nghệ xử lý và liều lượng phèn sử dụng. Có thể sử dụng một trong hai phương pháp để xác định độ màu là: + Phương pháp quan sát bằng mắt (sử dụng ống Nessler) + Phương pháp so màu: nguyên tắc là dựa vào sự hấp thu ánh sáng của hợp chất màu có trong dung dịch trên máy quang phổ kế. 1.2.1.3. Độ đục Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,...khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nước có dộ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Về thành phần hóa học, các chất gây độ đục có thể là vô cơ hoặc hữu cơ, hoặc cả hai, do nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo. Hạt keo khoáng sinh ra từ quá trình họat động phá vỡ băng. Sông bắt nguồn từ vùng núi chảy xuống đồng bằng có độ đục đáng kể do họa động sản xuất nông nghiệp làm xáo trộn đất. Khi có lũ lụt, mặt đất bị rửa trôi và nhập vào dòng chảy có chứa một lượng lớn các chất vô cơ trong tự nhiên như đất sét, bùn và cả các chất hữu cơ. Quá trình nước sông đổ ra biển, chúng đi qua các khu đô thị và tiếp nhận các loại nước thải sinh hoạt, công nghiệp đã xử lý hoặc chưa xử lý. Chất thải sinh hoạt bổ sung một lượng lớn các chất hữu cơ và vô cơ làm tăng độ đục. Nước thải công nghiệp cũng là nguồn làm gia tăng lượng chất hữu cơ và vô cơ. Các hoạt động công ích như rửa đường cũng là nguồn gây ra độ đục trong nước thải đô thị. Chất hữu cơ khi vào nước sông trở thành thức ăn cho vi khuẩn, gây tăng trưởng lượng vi sinh và sau đó các vi sinh tiêu thụ vi khuẩn làm độ đục tăng lên. Chất dinh dưỡng vô cơ như nito, photpho trong nước lại kích thích tảo phát triển, góp phần gây độ đục cho nước. Đơn vị đo đục thường là mg SiO 2/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt thường có độ đục 20 -100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500 – 600 NTU. Nước cấp cho ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước. 1.2.1.4. Mùi vị Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Thông thường mùi có được là mùi tổng hợp của nhiều loại mùi khác nhau. Khi độ nhiễm bẩn chất hữu cơ không quá lớn, quá trình phân hủy hiếu GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 9 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải khí xảy ra chủ yếu mạnh mẽ (khi nước có đầy đủ oxy) thì nồng độ mùi thường thấp. Ngược lại, khi trong nước không có oxy, các chất hữu cơ trung gian được tạo ra do quá trình phân hủy kỵ khí như các axit chưa no dễ bay hơi, các bazơnitơ, CH 4, H2S, Mecaptan (CH4S), Indol, Scatol … nên mùi được tạo ra rất mạnh, nồng độ chất mùi lớn và gây cảm giác khó chịu. 1.2.1.5 Chất rắn lơ lửng (SS) Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan không tốt cho nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng. SS sẽ tạo bùn lắng, khi nước thải chưa được xử lý xả ra môi trường nước, bùn lắng hữu cơ sẽ thối rữa, phân hủy kị khí. Phân biệt các chất rắn lơ lửng của nước để kiểm soát các hoạt động sinh học, đánh giá quá trình xử lý vật lý nước thải, đánh giá sự phù hợp của nước thải với tiêu chuẩn giới hạn cho phép. Chất rắn lơ lửng (SS): hàm lượng các chất rắn lơ lửng là trọng lượng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh, khi lọc 1l mẫu nước qua phễu lọc Gooch rồi sấy khô ở 103 – 105oC tới khi trọng lượng không đổi. Đơn vị tính bằng mg (hoặc g/l). Xác định hàm lượng SS gặp phải sai số nếu không chú ý đặc biệt. Thường mẫu cần lấy đến ≤ 50ml vì khó lọc lượng mẫu lớn hơn. Lượng chất rắn tách ra rất ít khi > 20mg và thường < 10mg. Sai số khi cân có thể trở nên đáng kể. Cần lấy lượng mẫu đủ để tăng lượng cân khoảng 10mg. Thường cần lọc 500ml mẫu hay nhiều hơn đối với mẫu nước đã qua xử lý sinh học. Hàm lượng chất bay hơi trong chất rắn lơ lửng xác định bằng cách đốt trực tiếp giấy lọc cốt thủy tinh trong lò muffle. Chất rắn lơ lửng thường chứa đến 80% chất bay hơi. Chất rắn cố định còn lại thường < 2mg. Nếu thực hiện đúng, giấy lọc không bị phân hủy trong quá trình trên, thường nhiệt độ là 600 oC gần với điểm nóng chảy của giấy lọc, vì vậy quá trình đốt cần thực hiện ở nhiệt độ 550 oC. Tránh sai số thì thực hiện thí nghiệm với mẫu trắng. Xác định SS trên máy LEAD rất tiện lợi vì sử dụng thang chia độ sẵn. Tuy nhiên, nếu SS quá lớn, vượt qua khoảng cho phép xác định của thiết bị thì mẫu phải được pha loãng bằng nước cất. 1.2.1.6. Tổng hàm lượng chất rắn (TS) Các chất rắn trong nước có thể là những chất tan hoặc không tan. Các chất này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ. Xác định hàm lượng TS thường ít có giá trị GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 10 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải trong phân tích nước ô nhiễm và nước thải sinh hoạt, do chúng khó đạt được độ chính xác. Do các chỉ tiêu BOD, COD có thể đánh giá chính xác hơn do đó cần điều chỉnh khi kiểm nghiệm TS đối với các mục đích khác nhau. Trong quá trình xử lý chất thải, đặc biệt là các công nghệ có lắng bùn bị ảnh hưởng do những thay đổi tỉ trọng của nước thải rất lớn. Ở những thành phố ven biển, nước biển thường cao hơn hệ thống cống rãnh lúc triều cường; ở thành phố công nghiệp, các loại nước thải có hàm lượng khoáng cao làm thay đổi tỉ trọng nước đáng kể. Phép đo TS xác định sự thay đổi đó, dù ô nhiễm này có thể xác định thông qua nồng độ clorua hay độ dẫn điện riêng. Tổng hàm lượng các chất rắn (TS) là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105 oC cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L). 1.2.1.7. Tổng hàm lượng chất rắn hoà tan (DS) Tổng hàm lượng chất rắn hoà tan là thông số quan trọng để đo sự hòa tan của các khoáng trong nước. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước cao thường có vị. Các chất rắn hòa tan là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lượng các chất hòa tan (DS) là lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105 oC cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L). DS = TS – SS 1.2.1.8. Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS) Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS), tổng hàm lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS ). Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 550 oC cho đến khi khối lượng không đổi. Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn hòa tan (DS) ở 550 oC cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định). Đây là khoảng nhiệt độ thấp nhất để các chất hữu cơ oxi hóa hoàn toàn thành cặn cacbon và chuyển về CO2, H2O. 1.2.2. Các chỉ tiêu hóa học 1.2.2.1. pH GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 11 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải pH là đơn vị toán học biểu thị nồng độ ion H + có trong nước và có thang giá trị từ 0 đến 14. Thuật ngữ pH được sử dụng rộng rãi để biểu diễn tính axit hoặc tính kiềm của dung dịch. Được tính theo công thức Sorenson pH= -log[H+] pH là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn. Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng. Khi chỉ số pH < 7 thì nước có môi trường axít; pH > 7 thì nước có môi trường kiềm, điều này thể hiện ảnh hưởng của hoá chất khi xâm nhập vào môi trường nước. Giá trị pH thấp hay cao đều có ảnh hưởng nguy hại đến thuỷ sinh. Hai phương pháp thông thường để xác định pH là phương pháp so màu và phương pháp điện thế kế. pH ảnh hưởng đến các hoạt động sinh học trong nước, có liên quan đến tính ăn mòn, tính hòa tan,...chi phối các quá trình xử lý nước như lắng phèn, làm mềm, khử sắt, diệt khuẩn. Trong xử lý nước thải pH được giám sát và điều chỉnh ở môi trường tối ưu có lơi cho sự tham gia của các vi sinh vật trong xử lý sinh học. 1.2.2.2. Độ kiềm Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion hyđrocacbonat (HCO3-), hyđroxyl (OH-) và ion muối của các axit khác. Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước. Độ kiềm là một chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Trong kiểm soát ô nhiễm nước, độ kiềm là thông số để xác định lượng hóa chất trung hòa, làm mềm nước hoặc làm dung dịch đệm trung hòa acid trong quá trình đông tụ. Để xác định độ kiềm thường dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric. Độ kiềm xác định khả năng đệm của nước thải, của bùn, ảnh hưởng đáng kể đến quá trình keo tụ, khử sắt, làm mềm, ăn mòn. 1.2.2.3. Độ acid Độ acid của nước được tạo bởi các acid yếu như H 2CO3, H2S, CH3COOH; các muối do acid mạnh bazo yếu hợp thành như muối của các ion NH 4+, Fe3+, Al3+ và acid mạnh. Khi nước có pH < 4,5 thì độ acid còn do các acid mạnh gây nên như HCl, H 2SO4, HNO3. Acid vô cơ có trong nhiều loại chất thải công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp luyện kim và một số loại thải ra từ dây chuyền sản xuất chất hữu cơ. Nước thải từ hầm mỏ và nơi đổ quặng có chứa lượng đáng kể acid sunfuric, muối sunphat, sunphua hay pirit sắt. Muối của các kim loại nặng hóa trị II như Fe, Al bị thủy phân tạo thành acid. GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 12 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải Trong quá trình xử lý sinh học, độ acid được dùng làm cơ sở cho việc tính toán lượng các hóa chất thích hợp cần để cho vào để điều chỉnh pH nằm trong phạm vi thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động. Độ acid được đo bằng mg/l theo CaCO 3 và được xác định bằng cách chuẩn độ với dung dịch kiềm tiêu chuẩn. 1.2.2.4. Tính phóng xạ Tính phóng xạ của nước là do sự phân huỷ các chất phóng xạ trong nước tạo nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân huỷ rất ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép. Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α và β thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước. Các hạt α bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hoá, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hoá mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể. 1.2.2.5. DO (dyssolved oxygen - ô xy hoà tan) Các nguồn cung cấp oxy hòa tan vào nước gồm: + Khuếch tán oxi từ không khí vào nước. Theo cơ chế này lượng oxi hòa tan phụ thuộc nhiệt độ, áp suất riêng phần của oxi trên bề mặt nước, các thành phần khí khác trong nước, nồng độ oxi sẵn có trong nước. Hàm lượng oxi giảm khi tăng nhiệt độ. Lượng oxi hòa tan trong nước tối đa là 9,2 mg/l ở 20 oC và 7,6 mg/l ở 30oC. Do đó, thủy sinh ở các sông hồ vào mùa hè, nhiệt độ tăng cao sẽ chịu áp lực về oxi cao hơn các mùa khác trong năm. Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí nên thường có hàm lượng oxi hòa tan cao. + Bổ sung oxi do quang hợp: oxi gia tăng do trong nước luôn diễn ra quá trình quang hợp của các loài thực vật bám rễ trong nước. Lượng bổ sung oxi này tùy thuộc vào nhiệt độ, ánh sáng mặt trời, độ đục của nước, nồng độ chất dinh dưỡng, nồng độ CO2 và lượng thực vật trong nước. Oxy hòa tan là yếu tố xác định sự thay đổi xảy ra do vi sinh vật kị khí hay hay hiếu khí. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm dòng chảy. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan ô xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải. GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 13 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải Các sông hồ có hàm lượng DO cao được coi là khoẻ mạnh và có nhiều loài sinh vật sống trong đó. Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xả nước thải công nghiệp, nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng vào nguồn tiếp nhận, quá trình phân hủy sinh học, hô hấp của sinh vật nước, các phản ứng hóa học. Vi sinh vật sử dụng ô xy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ô xy giảm. Đo số liệu DO để kiểm soát quá trình sinh học hiếu khí trong quy trình xử lý nước, việc xác định DO không thể thiếu vì đó là phương tiện kiểm soát tốc độ sục khí để bảo đảm đủ lượng DO thích hợp cho vi sinh vật hiếu khí phát triển. Do đó xác định DO có tầm quan trọng lớn để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong nước. Ngoài ra, DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp. DO cũng là yếu tố quan trọng trong sự ăn mòn sắt thép, đặc biệt là trong hệ thống cấp nước lò hơi. Có thể dùng phương pháp Winkler (phương pháp iot) hoặc máy đo DO để đo trực tiếp lượng oxi hòa tan trong nước. Phương pháp Winkler: phương pháp phân tích này dựa vào quá trình oxy hóa Mn thành Mn4+ trong môi trường kiềm và Mn4+ lại có khả năng oxy hóa I- thành I2 tự do trong môi trường axit. Như vậy lượng I 2 được giải phóng tương đương với lượng oxy hòa tan có trong nước. Lượng iot này được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch natri thiosunfat (Na2S2O3). Kết quả 1ml dung dịch chuẩn tương đương 1mg oxy hòa tan. Để đảm bảo độ chính xác cao của kết quả phân tích, cần chú ý một số điểm sau: 2+ + Tránh hấp thụ thêm không khí trong quá trình lấy mẫu. + Cần cố định mẫu ngay trên hiện trường để tránh mất oxy trong quá trình vận chuyển do khuếch tán và do thay đổi nhiệt độ cũng như các hoạt động của vi khuẩn hiếu khí bằng cách cứ 300ml mẫu thêm 0,7ml H 2SO4 đậm đặc và 1ml dung dịch 2g NaN3 trong 100ml nước cất, giữ mẫu trong điều kiện không có ánh sáng và nhiệt độ 0-5oC. + Xử lý mẫu trước khi phân tích để loại trừ ảnh hưởng của một số tác nhân oxy hóa như NO2-, Fe3+ có khả năng oxy hóa I- thành I2 làm cho kết quả cao hơn giá trị thực hoặc các tác nhân khử như Fe 2+, SiO3-, S2-... có thể khử I2 thành I- làm kết quả thấp hơn giá trị thực. 1.2.2.6. BOD (Biochemical oxygen Demand:nhu cầu ô xy sinh hoá) BOD là lượng ô xy (tính bằng mgO 2/L) cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong nước ở điều kiện tiêu chuẩn nhất định. Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước, chất hữu cơ GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 14 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải phân hủy đến sản phẩm cuối cùng là nước và cacbonic. Quá trình oxi hóa chất hữu cơ trong nước xảy ra theo 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: chủ yếu oxi hóa các hợp chất hydrocacbon. Quá trình này kéo dài khoảng 20 ngày ở 20oC. + Giai đoạn 2: oxi hóa các hợp chất nito, bắt đầu từ ngày thứ 10 (có thể từ ngày thứ 5). Sau 20 ngày, có khoảng 98-99% lượng chất hữu cơ đã bị oxi hóa. Như thế, thời gian để xác định chỉ tiêu BOD quá dài, nên trong thực tế thường sử dụng chỉ tiêu BOD 5. Sau 5 ngày có khoảng 70 -80% chất hữu cơ đã bị oxi hóa. Hơn nữa, giá trị BOD 5 loại trừ được oxi tiêu thụ cho quá trình nitrat hóa. Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế vì đó là cơ sở để thiết kế và vận hành trạm xử lý nước thải. Giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao. BOD còn được ứng dụng để ước lượng công suất các công trình xử lý sinh học cũng như đánh giá hiệu quả của các công trình đó. Vì giá trị của BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian ổn định nên việc xác định BOD cần tiến hành ở điều kiện tiêu chuẩn, ví dụ ở nhiệt độ 200C trong thời gian ổn nhiệt 5 ngày (BOD 5). Nguyên tắc xác định BOD là đo mức tiêu thụ oxi do vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn khi sử dụng chất hữu cơ trong chất thải ở điều kiện tương tự như trong điều kiện tự nhiên. Thường mẫu có hàm lượng chất hữu cơ cao nên cần phải pha loãng. Tuy nhiên, khi hàm lượng chất hữu cơ trong mẫu thấp, có thể tiến hành phân tích trực tiếp, không phải pha loãng mẫu. Thí nghiệm xác định BOD5 tiến hành như sau: Cho một lượng nhất định mẫu nước thải vào chai phân tích oxy hòa tan có thể tích 300ml, pha loãng tới thể tích trên bằng dung dịch pha loãng và đóng nút kín. Ủ chai mẫu trong tủ hoặc phòng tối ở 20 oC. Xác định nồng độ oxy hòa tan trong mẫu ban đầu và sau ngày thứ 5. Hiệu số giữa 2 nồng độ oxy hòa tan này là BOD5. BOD5 = Trong đó: D1 - nồng độ oxy hòa tan của mẫu nước thải pha loãng trước khi ủ (mg/l). D2 - nồng độ oxy hòa tan của mẫu nước thải pha loãng sau 5 ngày ủ ở 20oC (mg/l). P - tỷ số pha loãng và P = Trong thực tế phương pháp phân tích BOD có những hạn chế sau: + Yêu cầu mật độ vi sinh vật trong mẫu phân tích cần đủ lớn và các vi sinh vật bổ sung vào mẫu cần được thích nghi với môi trường. GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 15 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải + Khi chất thải có chứa các chất độc hại cần xử lý sơ bộ trước khi phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh hưởng của các vi sinh vật nitrat hóa. + Phép phân tích BOD chỉ đo được hàm lượng các chất hữu cơ có thể bị phân hủy bằng con đường sinh học. + Thí nghiệm không có giá trị cân bằng sau khi các chất hữu cơ hòa tan trong dung dịch đã bị sử dụng. + Thời gian phân tích quá dài, phải sau 5 ngày mới có kết quả. 1.2.2.7. COD (Chemical oxygen Demand - nhu cầu ô xy hoá học) COD là lượng ô xy cần thiết cho quá trình ô xy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước (gồm cả chất hữu cơ dễ phân hủy và khó phân hủy sinh học) thành CO 2 và H2O bằng chất oxi hóa mạnh. COD được tính bằng mg O 2/l. COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu. Hàm lượng COD trong nước cao thì chứng tỏ nguồn nước có nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm. Chỉ tiêu nhu cầu sinh hóa BOD5 không đủ để phản ánh khả năng oxy hóa các chất hữu cơ khó bị oxy hóa và các chất vô cơ có thể bị oxy hóa có trong nước thải, nhất là nước thải công nghiệp. Vì vậy, cần phải xác định nhu cầu oxy hóa học để oxy hóa hoàn toàn các chất bẩn có trong nước thải. COD là đại lượng để xác định mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Nước càng nhiễm bẩn (có độ oxi hóa cao) thì hàm lượng các chất hữu cơ càng cao, làm giảm hiệu quả của các công trình xử lý và tốn nhiều hoá chất trong công tác khử trùng. Thí nghiệm COD cho kết quả nhanh chóng, sau 3 giờ nên đáp ứng yêu cầu thực tế trong giám sát chất lượng nước, kiểm soát hoạt động của các công trình xử lý và phân tích nhanh hơn BOD 5 nên được dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ. Số liệu COD có thể chuyển đổi sang BOD khi có thí nghiệm khảo sát kỹ đối với một loại nước thải cụ thể và rút ra hệ số tương quan có độ tin cậy cao. COD không phân biệt thành phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học và không cho biết tốc độ phân hủy ở điều kiện tự nhiên. Kết hợp với BOD, COD chỉ ra được thành phần ô nhiễm có tính độc đối với vi sinh. Xác định COD bằng phương pháp oxi hóa bằng chất oxi hóa mạnh là kali permanganat (KMnO4) hoặc kali dicromat (K2Cr2O7) trong môi trường acid, ở 150oC và tính toán lượng oxi tương đương. Ngoài ra, ceric sulfat, iodate kali cũng được dùng trong phân tích COD. Trong đó, chất kali dicromat là chất oxi hóa thích hợp nhất, vì kali dicromat oxy hóa hoàn toàn hầu hết các chất hữu cơ tạo thành CO 2 và H2O. Lượng Cr2O7dư được chuẩn độ bằng dung dịch FAS (Fe(NH 4)2(SO4)2) và sử dụng dung dịch ferroin làm chất chỉ thị. Hàm lượng COD được tính theo công thức: GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 16 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải COD = Trong đó: A - thể tích dung dịch FAS tiêu tốn cho chuẩn độ dung dịch trắng (ml). B - thể tích dung dịch FAS tiêu tốn cho chuẩn độ dung dịch mẫu (ml). N - nồng độ đương lượng của dung dịch FAS. 8000 là hệ số chuyển đổi kết quả sang mg O2/l. 1.2.2.8. Hàm lượng nito Nito là nuyên tố chủ yếu cần thiết cho các sinh vật nguyên sinh và thực vật phát triển và chúng được biết tới như những chất dinh dưỡng hoặc kích thích sinh học. Nito tồn tại ở các dạng chủ yếu sau nito hữu cơ, nito amoniac, nito nitrit, nito nitrat và nito tự do. Vì nito là nguyên tố chính xây dựng tế bào tổng hợp protein nên số liệu về chỉ tiêu nito rất cần thiết để xác định khả năng có thể xử lý một loại nước thải nào đó bằng các quá trình sinh học. Chỉ tiêu hàm lượng nito trong nước cũng được xem là chất chỉ thị tình trạng ô nhiễm của nước vì NH3 tự do là sản phẩm phân hủy của các chất chứa protein. Tổng nito là tổng các hàm lượng nito hữu cơ, N-NH 3, N-NO2, N-NO3. Nito không chỉ gây ra các vấn đề phì dưỡng mà chỉ tiêu N-NO 3 trong nước cấp cho sinh hoạt vượt quá 45mg/l cũng có thể gây ra mối đe dọa đối với sức khỏe con người. Mặc dù bản thân nitrat không phải là chất nguy hiểm. Tuy nhiên, trong đường ruột trẻ nhỏ có loại vi khuẩn chuyển hóa nitrat thành nitrit, gây nên bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ.  Amoniac (NH3) Amoniac là sản phẩm chuyển hóa các hợp chất chứa nito trong nước tự nhiên, do các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Trong nước, bề mặt tự nhiên của vùng không ô nhiễm amoniac chỉ có ở nồng độ vết (dưới 0,05 mg/l). Trong nguồn nước có độ pH acid hoặc trung tính, amoniac tồn tại ở dạng ion amoniac (NH 4+ ); với sự có mặt của oxy, amoni chuyển thành nitrat. Nguồn nước có pH kiềm thì amoniac tồn tại chủ yếu ở dạng khí NH3. Nồng độ amoniac trong nước ngầm cao hơn nhiều so với nước mặt. Lượng amoniac trong nước thải từ khu dân cư và từ các nhà máy hoá chất, chế biến thực phẩm, sữa có thể lên tới 10-100 mg/l. Amoniac có mặt trong nước cao sẽ gây nhiễm độc tới cá và các sinh vật. Có thể xác định NH 3 bằng các phương pháp sau: Nessler hóa trực tiếp, Phenat trực tiếp, chưng cất Kieldal.  Nitrat (NO3- ) Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật. Đối với tiến trình sinh học, nitrat là giai đoạn oxy hóa cao nhất GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 17 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải của nito trong chu trình đạm. Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường [...]... được thành phần, tính chất, các chỉ tiêu của nước thải là một bước quan trọng trong việc xử lý nguồn nước thải ô nhiễm theo tiêu chuẩn quy định và là yếu GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 23 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải tố không thể thiếu trong thiết kế các công trình xử lý nước thải Từ đó, chúng ta mới có căn cứ đề đề xuất ra những giải pháp để quản lý và bảo vệ chất lượng nước. .. tố như loại chất thải, lưu lượng nước thải, tính thích hợp về kinh tế của phương pháp xử lý và yêu cầu về chất lượng dòng thải GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 22 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải Dựa vào các chỉ tiêu của nước thải (SS, BOD, COD, dầu mỡ, độ kiềm, photphat, các dạng nito, coliform, clo dư, axit bay hơi, kim loại nặng, ) để đánh giá hiệu suất làm sạch của hệ thống xử... 21 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải vật tỷ số này nhở hơn 1 Do đó, căn cứ vào tỷ số FC/FS để xác định nguồn gốc nhiễm bẩn do phân người hay động vật Nếu tỷ số đó nằm trong khoảng 1-2 thì không thể kết luận một cách chắc chắn được 1.3 Ý NGHĨA VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI HIỂU RÕ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT, CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Do xu thế phát triển của xã hội cùng... xử lý nước thải: Khi xem xét việc xử lý nước thải cần tiến hành nghiên cứu tính khả thi giải quyết vấn đề nước thải Nghiên cứu này bao gồm: đánh giá và thu thập cơ sở dữ liệu về nước thải của nhà máy, lưu lượng và thành phần của nước thải Trên cơ sở kết quả phân tích các đặc tính nước thải sẽ nghiên cứu so sánh các phương án xử lý khác nhau Lấy mẫu và phân tích mẫu phù hợp hơn: Do đặc tính nước thải. ..Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải trong phân tích nước ô nhiễm và nước thải sinh hoạt, do chúng khó đạt được độ chính xác Do các chỉ tiêu BOD, COD có thể đánh giá chính xác hơn do đó cần điều chỉnh khi kiểm nghiệm TS đối với các mục đích khác nhau Trong quá trình xử lý chất thải, đặc biệt là các công nghệ có lắng bùn bị ảnh hưởng do những thay đổi tỉ trọng của nước thải rất lớn... GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 18 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải 1.2.2.11 Clorua (Cl-) Clorua có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp mà chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm Ngoài ra còn do sự xâm nhập của nước biển vào các cửa sông, vào các mạch nước ngầm Nước mặt có chứa nhiều Clorua sẽ hạn chế sự phát triển của cây trồng thậm chí gây chết Hàm... 2009 Trần Đức Hạ Bảo vệ và quản lý tài nguyên nước NXB khoa học và kỹ thuật, 2009 Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga Giáo trình công nghệ xử lý nước thải NXB Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội, 2006 http://www.kilobooks.com/threads/336132 -Thành- phần -tính- chất-và -chỉ- tiêunước -thải# ixzz2jpwzk2JK GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 24 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 25 ... chất hữu cơ oxi hóa hoàn toàn thành cặn cacbon và chuyển về CO2, H2O 1.2.2 Các chỉ tiêu hóa học 1.2.2.1 pH GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 11 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải pH là đơn vị toán học biểu thị nồng độ ion H + có trong nước và có thang giá trị từ 0 đến 14 Thuật ngữ pH được sử dụng rộng rãi để biểu diễn tính axit hoặc tính kiềm của dung dịch Được tính theo công thức Sorenson... thì điều đầu tiên là phải hiểu rõ thành phần, tính chất, chỉ tiêu của nước thải hay gọi chung là đặc tính của nước thải và được đánh giá theo trạng thái: vật lý, hóa lý và sinh học Từ đó, chúng ta mới có cơ sở cần thiết để nghiên cứu phương án xử lý, xây dựng các công trình xử lý nước thải đạt hiệu quả hơn Cụ thể như sau: Đối với việc thiết kế các công trình xử lý nước thải: khi thiết kế thì việc xây... đổi so với ban đầu về thành phần, tính chất lý – hóa – sinh và sẽ làm ô nhiễm môi trường xung quanh Vì thế nước thải trước khi xả vào sông, hồ, biển (nguồn tiếp nhận) cần phải được xử lý Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải, khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn, khả năng tự làm sạch của nguồn nước và các yêu cầu về mặt vệ sinh Để xử lý nước thải theo tiêu chuẩn quy định thì ...Chuyên đề: Thành phần, tính chất, tiêu nước thải MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG CHUYÊN ĐỀ: THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT, CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI Nước tài sản chung nhân loại, nguồn gốc... bị ô nhiễm trở thành nước thải Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải chia thành nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp nước mưa Thành phần tính chất chất bẩn nước thải phụ thuộc vào... rõ thành phần, tính chất, tiêu nước thải bước quan trọng việc xử lý nguồn nước thải ô nhiễm theo tiêu chuẩn quy định yếu GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết 23 Chuyên đề: Thành phần, tính chất, tiêu nước