thong so danh gia chat luong nuoc
Post on 07-Jul-2018
227 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
1/32
Các thông số đánh giá chấ t
lượng nước
1
Các chỉ tiêu đi ều khiể nCác chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởngđế n các chỉ tiêu chấ t lượng nướckhác bao g ồm: – pH – Thế oxi hóa – khử (pE) – Độ acid - Độ ki ềm – Nhiệt độ
– Tổng chấ t rắn hòa tan hoặc độ dẫn điện
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
2/32
Các chỉ tiêu khác
• DO (Dissolved Oxygen) - Oxy hòa tan• BOD (Biological Oxygen Demand) - Nhu c ầu oxi sinh
hóa
• COD (Chemical Oxygen Demand) - Nhu c ầu oxi hóahọc
• Nitơ: Amonia (NH3), Nitrite (NO2-) và Nitrate (NO3-)
• Sulfide
• Phosphorus
• Kim loại
• Độ cứ ng
pH• pH: là chỉ số biể u diễn n ồng độ của ion hydro• Cấ p nước: pH ảnh hưởng đế n
– Qt keo tụ hóa học – Qt khử trùng – Làm m ềm, kiể m soát tính ăn mòn của nước
• Xử lý nước thải
– pH tố i ư u cho qt xử lý sinh học – Qt keo tụ nước thải – Làm khô bùn, qt OXH
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
3/32
Đo hoạt độ ion hydro
• Thiế t bị: điện cự c hydroH2O → H+ + OH-
• Hằng số phân ly
• Do [H2O] rất lớn và giảm rất ít do bị phân ly→ K n = [H+][OH-]
• Đối với nư ớc tinh khiết, ở 200C thì[H+][OH-] =10-14
][
]][[
2O H
OH H K
−+
=
pH• pH thấ p (acid)
– Kim loại có khuynh hướng hòa tan
– Cyanide và sulfide thì độc hơn cho cá
– Ammonia ít độc hơn cho cá
• pH cao (base)
– KL có khuynh hướng k ế t tủa dưới dạng hydroxidesvà oxides. Tuy nhiên, nế u pH trở nên quá cao,
một số k ế t tủa bắt đầu hòa tan trở lại do sự hìnhthành của các hydroxyde complexes
– Cyanide và sulfide thì độc hơn cho cá
– Ammonia ít độc hơn cho cá
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
4/32
Độ hòa tan của một số KL k ế t tủa dạng hydroxides theo pH
pH (tt)HCN ↔ H+ + CN-
(độc) (ít độc)H2S ↔ 2H+ + S2-
(độc) (ít độc)NH4+ ↔ NH3 + H+
(NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-)
(ít độc) (độc)
pH thấ p pH cao
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
5/32
pH (tt)• Nước sông tự nhiên không ô nhiễm:
pH = 6.5 - 8.5• Nước ng ầm tự nhiên không ô nhiễm:
pH = 6.0 - 8.5• Nước mư a sạch: pH ~ 5.7 do CO2 hòa tan• Mư a acid: pH ≤ 2• Nước cấ p: pH = 6 - 9
Độ acid – Độ ki ềm: Xem bài Hóa học môitrường nước
Nhiệt độ Ảnh hưởng của nhiệt độ
• Độ hòa tan của khí
• Phân hủy sinh học của các chấ t hữ u cơ trongnước và bùn lắng tăng khi nhiệt độ tăng tiêu thụ nhi ều DO hơn
• Hoạt động trao đổi chấ t của cá và thự c vậtphụ thuộc vào nhiệt độ
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
6/32
Nhiệt độ (tt)• Cân bằng của phản ứ ng hóa học phụ thuộc
vào nhiệt độPt Arrhenius:
• E a
: Năng lượng hoạt hóa• R: Hằng số khí • T: nhiệt độ• A : Hằng số • Giá trị A và E a phụ thuộc v à o từ ng phản ứ ng riêng biệt
• VD: Cân bằng của phản ứ ng phân ly HCN,H2S, NH4+ → thay đổi với nhiệt độ → độc tínhthay đổi
RT
E a
Aek −
=
Hàm lượng chấ t rắn trong nướcM u
TSS TDS
VSS FSS VDS FDS
TFSTVS
TS
TS = TVS + TFS
TVS = VSS + VDS
TFS = FSS + FDS
TSS = VSS + FSS
TDS = VDS + FDS
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
7/32
Hàm lượng chất r ắn trong nước (tt)
• TSS (Total Suspended Solid) : Tổng chất r ắn lơ lửng
• VSS (Volatile Suspended Solid) : Chất r ắn lơ lửng bay hơi
• FSS (Fixed Suspended Solid) : Chất r ắn lơ lửng không bay hơi
• TDS (Total Dissolved Solid) : Tổng chất r ắn hòa tan
• VDS (Volatile Dissolved Solid) : Chất r ắn hòa tan bay hơi
• FDS (Fixed Dissolved Solid) : Chất r ắn hòa tan không bay hơi
• TFS (Total Fixed Solid) : Tổng chất r ắn không bay hơi
• TVS (Total Volatile Solid) : Tổng chất r ắn bay hơi
• TS (Total Solid) : Tổng chất r ắn
Hàm lượng chất r ắn trong nước (tt)
• Tổng lượng chấ t rắn (TS) – Là trọng lượng khô (mg) của ph ần còn lại sau khi cho bay
hơi mẫu, sấ y khô ở 1030C đế n khố i lượng không đổi
• Tổng chấ t rắn lơ lử ng (TSS) – Lọc mẫu, sấ y khô ph ần trên giấ y lọc đế n khố i lượng không
đổi ở 103 – 1050C
• Tổng chấ t rắn hòa tan (TDS) = TS – TSS
• Hàm lượng chấ t rắn bay hơi (VSS) – Là trọng lượng mấ t đi sau khi nung
• Chấ t rắn lơ lử ng không bay hơi (FSS)
FSS = TSS - VSS
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
8/32
Tổng chấ t rắn lơ lử ng (TSS)& Tổng chấ t rắn hòa tan (TDS)
• Gọi là chấ t rắn có thể lọc được• G ồm: chấ t hữ u cơ, khoáng chấ t, oxit kim loại,
sulfides, tảo, vi khuẩ n,…• TSS góp ph ần vào độ đục của nước, giảm lượng ánh
sáng truy ền qua c ần thiế t cho quang hợp, giảm mỹquan của nước
• Có thể loại bỏ bằng keo tụ tạo bông, lọc
T S S
• Gọi là chấ t rắn không thể lọc• G ồm: muố n carbonat, bicarbonat, chloride,
sulfate, phosphate và nitrate• Có thể loại bỏ bằng pp trao đổi ion, k ế t tủa, lọc
ngược T D S
TDS và độ mặn• Đều chỉ thị các muố i hòa tan.• Bảng so sánh định lượng giữ a 2 đại lượng
TDS (mg/L) Độ mặn
1.000-3.000 Ít mặn3.000-10.000 Mặn trung bình10.000-35.000 R ấ t mặn
>35.000 Nước biể n
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
9/32
TDS và độ dẫn điện riêng (ĐDĐR)
• Đơn vị của ĐDĐR: µSiemens/cm (µS/cm)• TDS có thể xác định từ ĐDĐR
– Nước biể n (NaCl)
TDS(mg/L) ≅ 0.5 × ĐDĐR (µS/cm) – Nước ng ầm (Carbonate và sulfate)
TDS (mg/L) ≅ (0.55 → 0.7)× ĐDĐR (µS/cm)
• Nế u tỷ lệ (TDS/ ĐDĐR) không đổi, phân tích TDS(phứ c tạp) có thể được thay thế bằng đo độ dẫn điện
riêng (đơn giản)
Các thông số chấ t lượngnước quan trọng khác
DO. BOD, COD, …
18
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
10/32
Oxi hòa tan - DO (Dissolved Oxygen)
Chấ t lượng nước DO (mg/L)
Tố t > 8.0Hơi ô nhiễm 6.5-8.0
Ô nhiễm trung bình 4.5-6.5Ô nhiễm nặng 4.0-4.5
Ô nhiễm rấ t nặng < 4.0
DO và chấ t lư ợng nư ớc
Lư u ý
N ồng độ oxi hòa tan bão hòa trong nư ớc theo t0
0oC : 14.7 mg/L,25oC : 8.3 mg/L35oC : 7.0 mg/L
DO (tt)• Giá trị DO phụ thuộc vào
– Quá trình quang hợp của các loài thủy sinh
– Sự chuyể n hóa oxi khí quyể n thông qua b ề mặtnước
– Nhiệt độ
– Độ mặn
– Áp suấ t riêng ph ần trên b ề mặt nước
– Sự khuấ y trộn trên b ề mặt nước
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
11/32
Ý ngh ĩ a môi trường của DO• DO → xem sự thay đổi sinh học đư ợc thực
hiện bằng sinh vật hiếu khí hay k ị khí
• Đo DO → duy trì đk tăng trư ởng và sinh sảncủa sinh vật thủy sinh
• Đo DO → xác định BOD
• Các công trình xử lý hiếu khí: đo DO
– Cung cấp đủ lư ợng không khí (kiểm soát tốc độthổi khí,…)
– Tránh sử dụng quá mức k k v à năng lư ợng
• Oxy hòa tan → ăn mòn thiết bị
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
12/32
Xác định DO (pp Winker)Nguyên tắc
Dựa trên sự OXH Mn2+ → Mn4+ do oxy hòa tan trongnước
Phương pháp Winker: Dùng MnSO4 trong dd NaOH+NaI – Không có oxy
Mn2+ + 2OH-→ Mn(OH)2 tr ắng (1) – Có oxy
Mn2+ + 2OH- + 1/2 O2 → MnO2 nâu + H2O (2)
Mn4+ có khả năng khử I- thành I2 tự do trong môitr ường axit
MnO2 + 2I-
+ 4H+ →
Mn2+
+ I2 + 2H2O (3)2Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI (4)
Chất chỉ thị: tinh bột
Xác định DO (tt)
Trong đó:
V1 : thể tích chai chứa mẫu (ml)
V : thể tích của MnSO4 và của KI (ml)
A : thể tích dung dịch chuẩn độ (Na2S2O3) (ml)
N : nồng độ đương lượng của dd chuẩn độ (N)
8000 : Hệ số chuyển đổi kết quả sang mg O2/l
• Yếu tố ảnh hưởng:
- Nitrit (NO2-): loại bỏ bằng Natri azide
- Các chất lơ lửng và màu: loại bỏ bằng cách lọc
V V
N Almg DO
−=
1
8000..)/(
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
13/32
Xác định DO – ví dụ 1
• Để xác định chỉ số DO của nước h ồ theo ppWinker, người t a lấ y 100ml nước cho vàobình BOD, thêm vào 1ml dd MnSO4 và 1ml ddKI. Cho thêm 1ml dd H2SO4đđ để hòa tanhoàn toàn k ế t tủa, cho thêm vài giọt tinh bột.Tiế n hành chuẩ n độ bằng dd Na2S2O3 0,01Nđế n hế t màu xanh.
• Tính thể tích dd Na2S2O3 0,01N đã dùng. Biế t
DO = 4mg/l.
Xác định DO – ví dụ 2• Sử dụng pp Winker để xác định giá trị DO củanước h ồ có chi ều dài 1000m, chi ều rộng1000m và chi ều sâu 2m, người t a lấ y 200mlnước h ồ đó vào bình BOD. Cho thêm vào 2mldd MnSO4 và 2ml dd KI. Cho thêm 2ml H2SO4đặc để hòa tan hoàn toàn k ế t tủa tạo thành.Sau đó chuẩ n độ bằng dung dịch Na2S2O30,025N hế t 2,9ml với chấ t chỉ thị là h ồ tinh
bột đế n hế t màu xanh. – Tính chỉ số DO của nước h ồ trên – Muố n tăng chỉ số DO của nước h ồ lên 6mg/l, c ần
phải sục thêm bao nhiêu kg Oxi vào nước h ồ đó?
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
14/32
Nhu c ầu oxi sinh hóa - BOD• BOD: là lượng oxy c ần thiế t để VSV OXH các chấ t hữ u
cơ có khả năng phân hủy sinh học trong đk hiế u khí • BOD → đánh giá mứ c độ ô nhiễm
→ khả năng tự làm sạch của nguồn nước
Chú ý khi xác định BOD
• Mẫu tr ánh tiếp xúc với kk
• Mẫu nước ô nhiễm nặng → pha loãng
• Điều kiện mt phải được duy tr ì thí ch hợp (pH, t0, loạibỏ các chất độc hại,…)
• Bổ sung dinh dưỡng: N, P,…
• ủ 5 ngày: loại tr ừ a/h qt OXH amonia doNitrosomonas và Nitrobacter
BOD5
Động lự c học của phản ứ ng BOD
• Phản ứ ng bậc 1: Lk dt
dL '=−
L: n ồng độ CHC có khả năng OXH sinh học t: thời gian phản ứ ng k ’ : hằng số tố c độ phản ứ ng
• BOD tại thời điể m t: )101(0kt L y −−=
• Xác định k:12
21 /ln
t t
C C k
−
=
C1 và C2: giá trị DO tại thời điể m t1 và t2 L0: giá trị BOD tố i đa/cự c đại
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
15/32
Bản chấ t phản ứ ng BOD (tt)
Chấ t hữu cơ OXH
Chấ t hữu cơ còn lại-dC/dt = k ’ C
C h ấ t h ữ u c ơ
Thời gian (ngày)
Bản chấ t phản ứ ng BOD (tt)
B O D ( m g / L )
Thời gian (ngày)
BOD5
NOD
Giá trị L(a)
(b) • BOD5: 70 –80% chấ t hữu cơ bị OXH
• G Đ 1: OXH các hợp chấ t Hydrocacbon
CxHy + (x + y/2) O2→ xCO2 + y/2 H2O
• G Đ 2: OXH các hợp chấ t Nitơ
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2 H+ + 2H2O
• DO0 – DO5 : là lượng oxy mà VSV sử
dụng để OXH các hợp chấ t hữu cơ
BOD5 = f x (DO0 – DO5)
f: hệ số pha loãng
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
16/32
Tính giá trị BOD
• BOD tổng (L) khác với BOD tính theo lý thuyế tC6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
• OXH 1 mol glucose cần 192g O2• Nếu [C6H12O6] = 300mg/L
BODlt = 320mg/L
BOD thực tế đo đư ợc = 250 – 285mg/L → khôngphải tất cả glucose được chuyển thành CO2 và H2O
• Một phần chất hữu cơ đư ợc chuyển vào mô tếbào để duy trì sự sinh trư ởng và phát triểncủa VSV
Ứ ng dụng số liệu BOD• Đánh giá tính chấ t nước thải sinh hoạt và
nước thải công nghiệp
• Chỉ tiêu duy nhấ t xác định lượng chấ t hữ u cơcó khả năng phân hủy sinh học
• Đánh giá khả năng tự làm sạch của ngu ồnnước
• Cơ sở chọn pp xử lý
• Cơ sở xác định kích thước thiế t bị xử lý vàhiệu quả xử lý
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
17/32
Tính giá trị BOD – ví dụ
• Khi 1l mẫu nước được lấ y để phân tích chỉ số BOD, 1 con côn trùng nặng 50mg tình cờ rớtvào trong mẫu. Giá trị DO ban đầu là 7mg/l.Giả sử : – Công thứ c cấ u tạo của côn trùng là CH2O – 15% khố i lượng của côn trùng có khả năng phân
hủy sinh học – VSV có trong mẫu sẽ chuyể n hóa/phân hủy côn
trùng
• Nế u thí nghiệm được tiế n hành sau khi côntrùng được chuyể n hóa hoàn toàn, giá trị DOxác định được là bao nhiêu?
• Giá trị BOD là bao nhiêu? Giải
Nhu c ầu oxy hóa học - COD• Là lượng oxy c ần thiế t để OXH các chấ t
hữ u cơ thành CO2 và H2O dưới tác dụngcủa các chấ t OXH mạnh
• COD không cho biế t ph ần chấ t hữ u cơcó/không có khả năng phân hủy sinhhọc
• COD không cho biế t tố c độ phân hủysinh học
• Ư u điể m chính của phân tích COD
– Nhanh (2,5 – 3 giờ)
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
18/32
COD (tt)
• COD > BOD – Nhi ều chấ t hữ u cơ (lignin) khó bị OXH
sinh học như ng có thể bị OXH hóa học – Một số chấ t v ô cơ có thể bị OXH bởi
dichromate ⇒ tăng COD – Một số chấ t hữ u cơ có tính độc đố i với
VSV ⇒ ảnh hưởng đế n giá trị BOD
• Xác định COD của dung dịch nước thảig ồm 250mL n-propanol 72mg/L và50mL aceton 100mg/L Giải
Xác định CODNguyên tắc• Hỗn hợp Cr 2O72- + H2SO4 sẽ phân hủy hầu hết
các chất hữu cơ thành CO2 và H2O
CxHyOz + Cr 2O72- + H+
CO2 + H2O + Cr 3+
• Lượng Cr 2O72- dư được chuẩn độ bằng ddmuối Mohr (FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O)
Cr 6+ + Fe2+
Fe3+ + Cr 3+
• Chất chỉ thị:dd ferroin
• Fe2+ vừa dư → dung dịch có màu nâu đỏ
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
19/32
Xác định COD (tt)
• A : thể tích dd muố i Mohr tiêu hao khi chuẩ nđộ đố i chứ ng (mẫu trắng) (ml)
• B : thể tích dd muố i Mohr tiêu hao khi chuẩ nđộ mẫu (ml)
• N : n ồng độ đương lượng của muố i Mohr khichuẩ n độ mẫu
• 8000: hệ số chuyể n đổi k ế t quả sang mg O2 /l
V
N B ACOD
8000.).( −=
Xác định COD – ví dụ
• Để xác định chỉ số COD của nước thải từ nhàmáy X, người t a lấ y 100ml nước cho vào bìnhthí nghiệm. Thể tích dd muố i Mohr 0,3N dùngđể chuẩ n độ mẫu v à mẫu trắng l ần lượt là20ml và 30ml.
• Xác định chỉ số COD của mẫu nước thải trên.
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
20/32
Hợp chấ t chứ a Nitơ
Nitơtự do
NO2-NO3-
NH3,Muố i amoni
Proteinssp phân rã
h/c ch aNitơ
Hợp chấ t chứ a Nitơ (tt)
N-Nitrat
N hữu cơ
N-Nitrit
N-amonia
Ngày
N
(mg/l)
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
21/32
Hợp chấ t chứ a Nitơ (tt)• Quá trình chuyể n hóa Nitơ trong nước
Protein NH3 NO2- NO3
- N2Nitrosomonas Nitrobacter
• NH3 + H2O NH4+ + OH- – pH thấ p (< 9,4): t ồn tại dạng NH4+
– pH cao (>9,4): dạng NH3 – Sinh ra do sự phân hủy các CHC; sự khử nitrate trong đk
yế m khí – NH3 có thể loại bỏ bằng pp sục khí
• Nitrit – sp trung gian của qt OXH – N ồng độ trong mt nước không cao
• Nitrate – Phân hủy VS các CHC chứ a Nitơ – Ngu ồn phân bón nhân tạo dư thừ a
Chu trình Nitơ
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
22/32
NH3
/NH4
+ - v í dụ Ammonia được loại bỏ khỏi một dòng nướcthải công nghiệp bằng một tháp sục khí. Để đáp ứ ng tiêu chuẩ n phát thải (giới hạn củaammonia là 5 ppm), nước đầu vào tháp xử lýphải được đi ều chỉnh sao cho tổng ammoniadạng bay hơi là 60%. Sử dụng sơ đồ trên để tính xem pH của nước đầu vào phải đượcđi ều chỉnh đế n giá trị bao nhiêu nế u nướcthải trong tháp sục khí có nhiệt độ 10oC?
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
23/32
NO2- và NO3-
• Các h/c chứ a Nitơ → NO2- → NO3- (bởi VSV)• Nitơ hữu cơ ← xác ĐV, chất thải từ hoạt động
của con người,…
• Nitơ vô cơ ← phân bón
• NO2- và NO3-: cần thiết cho thực vật, nhưngđộc đối với con người và cá (nồng độ cao)
• [NO2-], [NO3-] > 1 - 2mg/L (nước mặt, nước
ngầm) → ô nhiễm từ phân bón nông nghiệp• [NO2-], [NO3-] > 10 mg/L (nước uống) → a/h
đến sức khỏe
Xử lý H/C chứ a NitơLoại bỏ NH3• Tăng pH (≥ 10) → chuyển về dạng NH3 bay
hơi (xem đồ thị)• Vôi (CaO)
– R ẻ – Tạo thành CaCO3 (trong bùn)
• NaOH – Ít rẻ hơn CaO
– Không tạo bùn• Ư u điểm: làm k ết tủa Ca2(PO4)3 (nếu dùng
vôi)• Như ợc điểm: sự đóng cặn, ô nhiễm khí
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
24/32
Nitrification - DenitrificationBước 1• Nitrification: OXH hoàn toàn các h/c chứ a Nitơ thành
nitrate trong đi ều kiện hiế u khí (khuấ y trộn, sục khí)
2NH4+ 3O2 4H+ 2NO2- 2H2O+ ++Nitrosomonas
2NO2- O2 2NO3-+Nitrobacter
Bước 2• Denitrification: chuyể n nitrate thành N2 trong đi ều
kiện k ỵ khí
• Đi ều kiện: có carbon hữ u cơ (nế u TOC thấ p → thêmmethanol hoặc các h/c khác)
4NO3- 5CH2O 2N2 5CO2 7H2O+ ++Denitrifying
4H++ bacteria
Khử trùng bằng Cl2• Nguyên tắc: Cl- H+NH3 Cl2 NH2Cl+ ++
NH4+ Cl2 NH2Cl+ ++ Cl- H+
Chloramine4Cl- 4H+2NH2Cl Cl2 N2+ ++
• p/ư tổng6Cl- 6H+2NH3 3Cl2 N2+ ++
• NH2Cl dư : chấ t khử trùng yế u, không độc• Có thể tạo thành NHCl2 (dichloramine) và NCl3
(trichloramine)• Tố c độ p/ư rấ t nhanh• Loại bỏ NH4+ và NH3
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
25/32
Vùng A: chất dễ bị OXH như Fe2+, H2S, CHC tham gia p/ư;NH3 p/ư tạo Chloramine
Vùng B: Thêm Cl2 → OXH chloramine thành N2O và N2. Tạibreakpoint, gần như toàn bộ bị OXH bởi Cl2
Vùng C: tiế p tục thêm Cl2 → dư HOCl và OCl- trong nư ớc
Ví dụ
• Một nhà máy xử lý nước thải c ó lư u lượng1.500.000 L/ngày, nước thải chứ a trung bình50mg/L NH3 - N.
• Hãy tính khố i lượng Cl2 (gram) c ần cung cấ pmỗi ngày để xử lý toàn bộ lượng NH3 - N nóitrên?
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
26/32
Lư u ý
• pH 8,3 → tốc độ xử lý NH3 là lớn nhất
• Nếu [NH3]> 15mg/L → bổ sung vôi
• Nhiệt độ giảm → tốc độ giảm
Khử trùng bằng Cl2
• Tỷ lệ khối lư ợng Cl2 : NH3- N = 7,6
X
l ý N H 3
Sulfide (S2-)• 2 giai đọan phân ly của H2S dưới đk khử :
H2S ↔ H+ + HS- ↔ 2H+ + S2-
pH=5 99% sulfide hòa tan dưới dạng H2S
pH=7 50% HS- và 50% H2S
pH=9 99% HS-
pH≥12 S2-
• H2S: Độc nhấ t v à dễ bay hơi (H2S > 2.0 µg/L Gây độc lâu dài cho cá)
• HS- và S2-: Không bay hơi và ít độc hơn
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
27/32
Sự phụ thuộc của Sulfide vào pH
H2S ↔ H+ + HS- ↔ 2H+ + S2-
Sulfide (tt)• Ngu ồn của sulfides trong môi trường:
– Phân hủy k ỵ khí chấ t hữ u cơ chứ a S
– P/ứ khử các muố i sulfate và sulfite thành sulfide
Mt khử mới t ồn tại sulfide
• Dấ u hiệu vùng bị ô nhiễm sulfide: – Đấ t hoặc b ùn lắng có màu đen (Do H2S phản ứ ng với Fe2+ và
các ion KL khác tạo thành muố i sulfide)
– Có mùi trứ ng thố i
• Sulfate > 60mg/l (hoặc t ồn tại các CHC chứ a sulfurnhư proteins)
• Thế OXH – khử < 200mV • pH < 6 → 7→ sự hình thành H2S
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
28/32
Xử lý mùi gây nên bởi H2SĐi ều chỉnh pH
S2- + 2H2O ↔ OH- + HS- + H2O ↔ H2S + 2OH-
• Tăng pH (thêm NaOH hoặc vôi): cân bằng chuyểnsang phía trái
• pH > 9: xử lý mùi do H2S hiệu quả
• pH thấp: tạo H2S
• Loại bỏ H2S bằng sục khí → H2S chuyển từ mt nư ớcsang mt không khí
• Sục khí: hiệu quả khi pH thấp, nhiệt độ thấp (xemđồ thị)
OXH
• Sử dụng các chất OXH: Cl2, NaOCl, KMnO4, H2O2,…để chuyển H2S thành SO42-
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
29/32
Phosphorus (P)• Các hợp chấ t P trong tự nhiên có 2 dạng:
– Orthophosphate (chứ a PO43-)• Trisodium phosphate — Na3PO4• Disodium phosphate — Na2HPO4• Monosodium phosphate — NaH2PO4• Diammonium phosphate — (NH4)2HPO4.
– Polyphosphote (dạng tách nước của orthophosphate) thủy phân sẽ cho ra orthophosphate
• Sodium hexametaphosphate — Na3(PO4)6• Sodium tripolyphosphate — Na5P3O10• Tetrasodium pyrophosphate — Na4P2O7
• P hữ u cơ phân hủy sinh học hoặc oxi hóa sẽ cho raorthophosphate
• Orthophosphate hòa tan và là dạng sẵn sàng sinh họcduy nhấ t của các hợp chấ t P
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
30/32
Cân bằng của các orthophosphates hòatan trong nước phụ thuộc vào pH
Sự chuyể n hóa của P trong mt
• Ngu ồn P chủ yế u: SX nông nghiệp
• H/C P vô cơ: ít tan, thường bị hấ p phụ trongđấ t → tồn tại chủ yếu trong trầm tích (bùn)
• P ít di chuyể n cùng nước trong đấ t
• P tu ần hoàn chủ yế u cùng đấ t bị xói mòn→ hạn chế ô nhiễm P trong nư ớc mặt bằngcách chống xói mòn đất và chuyển động củatrầm tích
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
31/32
Sự chuyể n hóa của P trong mt (tt)
• Khả năng hòa tan của P trong đất phụ thuộc: – pH
– K ết cấu của đất
– Khả năng trao đổi cation
– Hàm lư ợng CaO, FeO, Fe2O3 và Al2O3 trong đất
• Trong đk k ị khí (mt khử): tính tan của P tăng(do h/c Fe3+ ↓, hấp phụ P chuyển thành Fe2+hòa tan)
• Đất có tính acid: Al3(PO4)2↓ và FePO4↓
• Đất có tính bazơ: Ca3(PO4)2↓
• P dạng H2PO4-
bị giữ lại trong đấ tdưới dạng k ế t tủasắt và nhôm
• P dạng HPO42- k ế t tủa Ca
• pH 6-7: P dạng dễ hấ p thu đ /v thự c vật
-
8/18/2019 Thong So Danh Gia Chat Luong Nuoc
32/32
Xử lý P hòa tan
PP k ế t tủa P• Sử dụng Alum Al2(SO4)3, Ca(OH)2, Fe2(SO4)3hoặc FeCl3
• Tùy thuộc vào – Tiêu chuẩ n thải – pH của nước thải – Tính kinh tế
• Pt p/ư Al2(SO4)3 + 2HPO42- → 2AlPO4↓ + 3SO42- + 2H+
Fe2(SO4)3 + 2HPO42- → 2FePO4↓ + 3SO42- + 2H+
FeCl3 + HPO42- → FePO4↓ + 3Cl- + H+
3Ca2+ + 2OH- + 2HPO42- → Ca3(PO4)2↓ + 2H2O
Một số lư u ý• P & N
– dinh dưỡng c ần thiế tcho thự c vật
– N: có t ồn tại ở dạngkhí
– P: không có dạng khí
• Muố i của NO3-: tan• Ph ần lớn muố i của PO43-
không tan• phosphate bị hấ p thụ
trong đấ t (ngay ở lớpmặt) → phosphate đivào nước ng ầm
P thường là chấ tdinh dưỡng bị hạn chế so với N
top related