[block id=”bo-sung-1″]

Ngày nay, với sự phát triển của nền kinh tế – xã hội. Đời sống con người
ngày càng được nâng cao. Đô thị được mở rộng nhiều. Nếu không được sự quan
tâm của chính quyền, cũng như người dân, môi trường sống sẽ ngày càng giảm
sút. Đặc biệt là môi trường nước.
Nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm nước thải là do quá trình sử dụng của
con người trong các hoạt động sống hay sản xuất của mình, làm thay đổi tính
chất và thành phần nước ban đầu. Các chất thải này khi thải ra môi trường nước,
gây mùi hôi thối, làm chậm quá trình chuyển hóa và hòa tan oxy vào nước, dinh
dưỡng hóa nước mặt, làm cản trở quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh
vật.
Có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải, nhưng do tích chất và thành
phần của nước thải khác nhau cần lựa chọn phương pháp xử lý cho phù hợp.
Hiện nay, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được coi là phương pháp
thân thiện với môi trường và được ứng dụng nhiều ở các nước kể cả các nước
phát triển. Đây là công nghệ xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật
để phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải mang lại hiệu quả cao, chi phí
thấp, dễ vận hành. Quá trình phát triển của vi sinh vật xảy ra trong các điều kiện
có sự chuyển hoá năng lượng tế bào vi sinh vật nhờ các quá trình sinh học. Vì
vậy, em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương
pháp sinh học hiếu khí”.

de_tai_nghien_cuu_xu_ly_nuoc_thai_sinh_hoat_bang_phuong_phap

pdf46 trang | Chia sẻ: thuychi21 | Ngày: 03/12/2015 | Lượt xem: 3625 | Lượt tải: 10download

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển của nền kinh tế – xã hội. Đời sống con người
ngày càng được nâng cao. Đô thị được mở rộng nhiều. Nếu không được sự quan
tâm của chính quyền, cũng như người dân, môi trường sống sẽ ngày càng giảm
sút. Đặc biệt là môi trường nước.
Nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm nước thải là do quá trình sử dụng của
con người trong các hoạt động sống hay sản xuất của mình, làm thay đổi tính
chất và thành phần nước ban đầu. Các chất thải này khi thải ra môi trường nước,
gây mùi hôi thối, làm chậm quá trình chuyển hóa và hòa tan oxy vào nước, dinh
dưỡng hóa nước mặt, làm cản trở quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh
vật.
Có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải, nhưng do tích chất và thành
phần của nước thải khác nhau cần lựa chọn phương pháp xử lý cho phù hợp.
Hiện nay, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được coi là phương pháp
thân thiện với môi trường và được ứng dụng nhiều ở các nước kể cả các nước
phát triển. Đây là công nghệ xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật
để phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải mang lại hiệu quả cao, chi phí
thấp, dễ vận hành. Quá trình phát triển của vi sinh vật xảy ra trong các điều kiện
có sự chuyển hoá năng lượng tế bào vi sinh vật nhờ các quá trình sinh học. Vì
vậy, em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương
pháp sinh học hiếu khí”.
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Khái niệm nƣớc thải [5]
Nước thải là nước đã qua quá trình sử dụng của con người và được con
người thải ra môi trường. Thành phần của nước thải chủ yếu là các tạp chất vô
cơ, hữu cơ, vi sinh vật… Nước thải khi đi vào môi trường, sẽ tác động tiêu cực
tới môi trường như gây mùi hôi thối, ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng và phát
triển của sinh vật, gây biến đổi tính chất môi trường tiếp nhận.
1.2. Phân loại nƣớc thải [7]
Thông thường, nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng.
Nhằm thuận tiện cho việc lựa chọn biện pháp hay công nghệ xử lý nước thải.
+ Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh trong
quá trình sinh hoạt hàng ngày của con người. Đặc biệt là từ các khu dân cư, khu
hoạt động thương mại, công sở, trường học, chợ
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số lớn vi
sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng vi
rút và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn
+ Nước thải công nghiệp: Là loại nước thải phát sinh trong quá trình sản
xuất của con người. Thành phần và tính chất của nước thải công nghiệp phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như lĩnh vực sản xuất công nghiệp, chế độ công nghệ,
lưu lượng đơn vị tính trên sản phẩm Trong các thành phố phát triển, khối
lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng 30-35% tổng lưu lượng nước thải đô
thị.
Đây là loại nước thải có nguy cơ gây hại cho con người và môi trường lớn
nhất, dễ nhận biết nhất. Tiêu biểu là thời gian gần đây, nước thải từ nhà máy sản
xuất bột ngọt VEDAN làm ô nhiễm nước sông Thị Vải, gây ung thư cho người
dân quanh khu vực, làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái thủy sinh…
Nước thải sản xuất có thể kiểm soát đầu vào, đầu ra nên thuận lợi cho việc
thu gom và lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp.
+ Nước thải đô thị bao gồm : Nước dư thừa, nước đã dùng do sinh hoạt
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 3
chủ yếu từ các gia đình, trường học, khu vui chơi giải trí và nước sản xuất lẫn
vào
Tỉ lệ trong nước thải đô thị như sau: Nước thải sinh hoạt khoảng 50-60%,
nước mưa thấm qua đất khoảng 10-14%, nước thải sản xuất khoảng 30-36% do
các đơn vị sản xuất thủ công nghiệp, công nghiệp thải ra.
+ Nước thải tự nhiên: Nước thải tự nhiên là loại nước thải có nguồn gốc
từ thiên nhiên. Chúng có thành phần và tính chất bị biến đổi so với nước sạch
nên không được con người sử dụng. Như nước mưa chảy tràn trên bề mặt công
trình, nước lũ
1.3. Thành phần của nƣớc thải đô thị[4]
Nước thải đô thị là tổ hợp hệ thống phức tạp các thành phần vật chất, trong
đó chất nhiễm bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ và vô cơ thường tồn tại dưới dạng
không hòa tan, dạng keo và dạng hoà tan.
1.3.1 Thành phần hóa học
a.Các chất vô cơ: trong nước thải như NH4
+
, NO3

, PO4
3-
, Cl
-, kim loại nặng
+Amoniac: Trong nước tồn tại dạng NH3 và NH4
+
tuỳ thuộc vào pH, là chất
dinh dưỡng cho các vi sinh vật, tảo phát triển. Do đó chúng có thể cùng với
photphat thúc đẩy quá trình phú dưỡng của nước gây ô nhiễm môi trường. Các
muối amon dễ bị oxy hóa bởi vi sinh vật thành nitrit sau đó thành nitrat. Trong
nước thải đô thị hàm lượng ammoniac từ 10÷100 mg/l. Hàm lượng NH3, NH4
+
cao trong nước thải chứng tỏ nước mới bị ô nhiễm.
+Nitrat(NO3
-): Nitrat là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy các hợp
chất hữu cơ chứa Nitơ có trong chất thải. Hàm lượng nitrat cao sẽ làm tảo phát
triển mạnh, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước. Trong nước uống và thực phẩm
có nitrat cao gây ung thư dạ dày, ảnh hưởng xấu đến máu đặc biệt với trẻ nhỏ dễ
bị bệnh trẻ xanh. Tổ chức y tế thế giới quy định hàm lượng nitrat trong nước
uống không quá 10 mg/l.
+Phosphat(PO4
3-): Đây là nguồn dinh dưỡng cho thực vật phù du, rong, tảo
và vi sinh vật. Nước thải sinh hoạt bị ô nhiễm có hàm lượng phosphat cao hơn
0,5 mg/l. Bản thân phosphate không phải chất gây độc nhưng nồng độ quá cao
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 4
trong nước sẽ làm cho nước “nở hoa”, làm giảm chất lượng nước.
+Sulphat(SO4
2-): Có nhiều trong nước biển, nước phèn, nước ở các vùng mỏ
thạch cao Khi ở nồng độ cao gây gỉ đường ống làm bằng kim loại, ăn mòn các
công trình bê tông và gây hại đến cây trồng, làm đất bị sét hóa, chua hóa, ở điều
kiện yếm khí sẽ hình thành H2S trong nước gây mùi khó chịu, nhiễm độc với
giới thủy sinh.
+Clorua(Cl
-): Ion này tạo ra vị mặn của nước, nồng độ trên 355 mg/l gây tác
hại nặng đến cây trồng, có thể kết hợp với các hợp chất hưu cơ mạch vòng tạo ra
hợp chất cơ clo gây ung thư. Nếu sử dụng nước sinh hoạt có Cl- cao lâu ngày sẽ
dẫn tới bệnh thận.
+ Các kim loại nặng thường gây độc cho con người như ảnh hưởng não,
máu(Pb), độc với sinh vật(Hg), gây đột biến gen, ung thư(As).
a. Các chất hữu cơ
+ Chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học gồm hợp chất cacbon, protein, chất
béo, pectincó từ tế bào và các tổ chức động thực vật. Trong nước thải sinh
hoạt của khu dân cư có khoảng 25-50% hydritcacbon, 40- 60% protein và 10%
chất béo. Chúng làm suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng xấu
đến động thực vật thủy sinh và làm giảm chất lượng nước sinh hoạt.
+ Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học gồm các chất vòng thơm, các
hợp chất đa vòng ngưng tụ, các clo hưu cơ trong thuốc trừ sâu, các dạng
polymerChúng khó phân hủy nên tồn tại lâu dài, tích lũy và làm giảm mỹ
quan, gây độc cho con người, môi trường và sinh vật.
Bảng 1.1: Trị số trung bình một số thành phần trong nước thải đô thị
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 5
Các thông số Tỉ lệ thay đổi Phần lắng gan được
pH
Chất rắn lơ lửng
BOD5
COD
Tổng –N
N-NH4
+
N-NO2

N-NO3

Chất tẩy rửa
P
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
7,5- 8,
150-500
100-400
300-1000
30-100
20-80
<1
<1
6-13
10-25
50-60%
20-30%
20-30%
10%
0%
0%
0%
0%
10%
1.3.2 Thành phần sinh học.[2]
gồm các vi sinh vật trong nước thải như vi khuẩn, vi rút, nấm mốc, nấm men.
Trong nước thải vi khuẩn chiếm đa số về loài và số cá thể trong loài. Chúng có
vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước.
 Vi khuẩn gồm 2 loại sau:
 Vi khuẩn tự dưỡng có khả năng oxy hóa các chất vô cơ để thu năng
lượng và sử dụng CO2 làm nguồn năng lượng cacbon cho quá trình sinh tổng
hợp.
2NH4
+
+ O2
Nitrosomonas
2NO2

+4H
+
+ năng lượng
2NO2

+ O2
Nitrobacterium
2NO3

+ năng lượng
 Vi khuẩn tự dưỡng sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cơ chất cacbon và
năng lượng trong các quá trình sinh tổng hợp gồm 2 loại:
+ Vi khuẩn hiếu khí cần oxy trong quá trình phân hủy các chất
Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + Năng lượng
+ Vi khuẩn kỵ khí không cần oxy tự do để phát triển mà sử dụng các gốc
nitrat, sunfat
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 6
Chất hữu cơ + NO3

CO2 + NH3 + năng lượng
Chất hưu cơ + SO4
2-
CO2 + H2S + năng lượng
Chất hưu cơ axit hưu cơ + SO2 + CH4 + CO2 + năng lượng
Năng lượng giải phóng ra được sử dụng vào tổng hợp tế bào mới, phát triển
tăng sinh khối và một phần thoát ra ở dạng nhiệt.
 Vi rút là loại siêu nhỏ sống ký sinh ở tế bào vật chủ, nhờ sự trao đổi chất
của vật chủ mà xây dựng các hợp chất protein và axit nucleic cho mình. Đây là
tác nhân gây bệnh cho người và gia súc.
 Nấm, nấm mốc, nấm men phát triển mạnh trong nước tù, có khả năng
phân hủy chất hữu cơ, nhiều loại có khả năng phân hủy xenluloza,
hemixenluloza, lignin.
1.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc[3,4]
Đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ ô nhiễm nước, cần dựa vào một
số thông số cơ bản để so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần nước thải.
Cụ thể là thông qua các chỉ tiêu vật lý, chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu
sinh học. Việc xác định các chỉ tiêu của nước sẽ cho phép đánh giá mức độ ô
nhiễm của nước, biện pháp xử lý thích hợp và hiệu quả của phương pháp xử lý
nước.
1.4.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ đóng một vai trò nhất định trong đời sống của vi sinh vật. Đồng
thời nhiệt độ có tham gia vào quá trình phân hủy các hợp chất trong nước.
Nhiệt độ của nước thay đổi theo mùa, theo các thời điểm trong ngày. Ở
nước ta, nước bề mặt có khoảng dao động từ 14.3oC – 33.5oC, nhiệt độ nước
ngầm ít biến đổi hơn, từ 24oC – 27oC.
Nguồn gốc gây ra ô nhiễm nhiệt chính là nước thải trong quá trình sản xuất
của con người, đã đem theo một lượng nhiệt nhất định, theo dòng nước thải ra
ngoài môi trường. Nhiệt độ trong các loại nước thải này thường cao hơn
10
o
C – 25oC so với nước thường.
Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đáng kể đến chế độ hòa tan oxy vào nước.
Khi nhiệt độ tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ xảy ra với cường
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 7
độ mạnh hơn, độ hòa tan của oxy vào nước lại giảm xuống dẫn tới lượng oxy
hòa tan giảm. Khi nhiệt độ của nước thấp thì ngược lại.
1.4.2. Màu sắc
Nước sạch không có màu, màu của nước là do các vật thể ngoại lai nhiễm
vào nước như các chất hữu cơ trong xác động, thực vật phân rã tạo thành, nước
có sắt và mangan ở dạng keo hoặc hòa tan, nước có chất thải công nghiệp
( crom, tanin, ligin).
Màu của nước được phân làm hai dạng; màu thực do các chất hòa tan
hoặc dạng hạt keo; màu biểu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạo
nên. Trong thực tế người ta xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi lọc bỏ
các chất không tan. Có nhiều phương pháp xác định màu của nước, nhưng
thường dùng ở đây là phương pháp so mẫu với các dung dịch chuẩn là
clorophantinat coban.
1.4.3. Mùi
Nước tự nhiên không có mùi. Mùi của nước chủ yếu là do sự phân hủy
của các hợp chất hữu cơ mà trong thành phần có các nguyên tố nitơ, phốt pho,
lưu huỳnh. Ví dụ như nước có mùi khai là do các amin (R3N, R2NH, RNH2…) và
photphin (PH3), mùi hôi thối là do H2S, các hợp chất Indol, Scattol (phân hủy từ
aminoaxit)
Có thể xác định mùi của nước theo phương pháp sau: Mẫu nước đưa vào
bình đậy kín nắp, lắc khoảng 10s – 20s rồi mở nắp, ngửi mùi rồi đánh giá không
mùi, mùi nhẹ, trung bình, nặng và rất nặng. Lưu ý không để dòng hơi đi thẳng
vào mũi.
1.4.4. Độ đục
Độ đục của nước do các chất 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 sinh vật tự dưỡng trong nước, gây giảm
thẩm mĩ và làm giảm chất lượng của nước khi sử dụng. Vi sinh vật có thể bị hấp
thụ bởi các hạt rắn lơ lửng sẽ gây khó khăn khi khử khuẩn.
Đơn vị chuẩn của độ đục là sự cản quang do 1mg SiO2 hòa tan trong 1l nước
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 8
cất gây ra. Đơn vị đo độ đục: 1 đơn vị độ đục = 1mg SiO2/ l nước.
Độ đục càng cao nước nhiễm bẩn càng lớn.
Độ đục có thể đo bằng số đo trên máy so màu quang điện với kính lọc
màu đỏ có bước sóng 580 – 620nm. Cách tiến hành như sau: Lấy nước trong cho
vào máy quay ly tâm 3000 vòng / phút trong vòng 10 phút, gạt bọt lấy dịch trong
của nước đưa lên máy so mẫu, chỉnh máy về số 0. Sau đó lấy các mẫu thử cho
vào Cuvet và đo trên máy so mẫu. Số đo được biểu thị độ đục của mẫu thử,
đơn vị là FAU.
1.4.5. Độ dẫn điện
Độ dẫn điện của dung dịch tỷ lệ thuận với lượng ion có trong nước. Do
đó, thông qua độ dẫn điện, ta có thể đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn (qua hàm
lượng các ion) của nguồn nước. Nước càng ô nhiễm, lượng ion có trong dòng
nước càng lớn thì độ dẫn điện càng cao.
1.4.6. Kim loại nặng
Với một hàm lượng rất nhỏ kim loại nặng (Mg, Mn, Zn,…) thường đóng
vai trò quan trọng cho sự sống. Chúng có tác dụng làm cân bằng quá trình sinh
trưởng phát triển, tham gia vào cấu trúc enzim, ADN…Tuy nhiên khi ở nồng độ
cao, chúng lại gây hại cho cơ thể sinh vật. Do vậy cần phải kiểm soát hàm lượng
các kim loại nặng.
1.4.7. Độ pH
Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải.
Chỉ số này cho thấy cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất
cần thiết trong quá trình đông tụ, keo tụ và khử khuẩn
Độ pH của nước được đặc trưng bởi nồng độ ion H+ có trong nước. Tính
chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH.
pH = 7: Nước trung tính.
pH > 7: Nước mang tính kiềm.
pH < 7: Nước mang tính axit.
Sự thay đổi trị số pH làm thay đổi các quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làm
tăng hay giảm vận tốc của các phản ứng hóa sinh xảy ra trong nước.
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 9
1.4.8. Hàm lượng oxy hòa tan (DO) [6]
Oxy hòa tan trong nước rất cần cho sinh vật hiếu khí. Bình thường oxy
hòa tan trong nước khoảng 8 – 10 mg/l, chiếm 70% – 85% khi oxy bão hòa.
Mức oxy hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô
nhiễm chất hữu cơ, vào hoạt động của giới thuỷ sinh và vào các hoạt động hóa
sinh, hóa học, vật lý của nước. Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxy
được dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxy
trầm trọng.
Các nguồn nước mặt do có bề mặt tiếp xúc với không khí, nên thường có
hàm lượng DO cao. Quá trình quang hợp và hô hấp của các loài thủy sinh cũng
làm thay đổi hàm lượng DO có mặt trong nước.
Phân tích chỉ số oxy hòa tan(DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng
đánh giá sự ô nhiễm của nước và giúp ta đề ra những giải pháp thích hợp.
Để xác định DO trong nước thải, người ta thường dùng phương pháp
Winkler. Phương pháp này dựa vào quá trình oxy hóa Mn7+ thành Mn2+ trong
môi trường kiềm và Mn2+ lại có khả năng oxy hóa I – thành I2 trong môi trường
axit. Như vậy lượng I2 giải phóng tương đương với lượng oxy hòa tan trong
nước thải. Lượng Iôt này được xây dựng bằng phương pháp chuẩn độ với dung
dịch Natrithiosunfat (Na2S2O3), đơn vị tính DO là mg/l.
1.4.9. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) [6]
Nhu cầu oxy sinh hóa là nhu cầu oxy hóa sinh học thường viết tắt là
BOD, là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi
sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này được gọi là quá
trình oxy hóa sinh học.
Cơ chế của quá trình.
Chất hữu cơ + O2 + VSV CO2 + H2O + Tế bào mới( tăng sinh khối)
Quá trình này đòi hỏi thời gian dài do phụ thuộc vào bản chất của chất hữu
cơ, các chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước, cũng như một số chất có
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 10
độc tính ở trong nước. Bình thường 70% nhu cầu oxi được sử dụng trong 5 ngày
đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21.
Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân
hủy hoàn toàn chất hữu cơ vì tốn quá nhiều thời gian. Do đó, người ta xác định
lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong vòng 5 ngày ở
20
0
C trong bóng tối (để tránh hiện tượng quang hợp ở trong nước). Chỉ số này
được gọi là BOD5
20
.
1.4.10. Nhu cầu oxy hóa học (COD)
COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa toàn bộ các chất hữu
cơ có trong mẫu nước thành CO2 và nước. Chỉ số này được dùng rộng rãi để đặc
trưng cho hàm lượng chất hữu cơ của nước thải và sự ô nhiễm của nước tự
nhiên.
Nguyên tắc của phương pháp này là dùng chất oxy hóa mạnh
K2Cr2O7 (kali bicromat) trong môi trường axit H2SO4 98%, xúc tác là Ag2SO4,
để oxy hóa các chất hữu cơ có trong mẫu nước phân tích. Phản ứng được thực
hiện trong bếp nung ở nhiệt độ 1500C, với thời gian là 2h.
Chất hữu cơ + Cr2O7
2-
+ H
+
CO2 + H2O +2 Cr
3+
+2K
+
Sau đó, chuẩn độ lượng dư Cr2O7
2-
bằng dung dịch muối Mohr với chỉ thị
difenylamin [(C6H5)2NH]. Điểm kết thúc chuẩn độ là khi dung dịch chuyển từ
màu đen sang màu xanh rêu.
1.4.11. Tổng hàm lượng nitơ (TN) [6, 10]
Trong nước hợp chất chứa nitơ thường tồn tại ở 3 dạng: hợp chất hữu cơ,
amoniac và dạng oxy hóa (nitrat, nitrit). Chúng có vai trò quan trọng trong hệ
sinh thái nước. Trong nước rất cần thiết có một lượng nitơ thích hợp, đặc biệt là
trong nước thải, mối quan hệ giữa BOD5 với nitơ và phospho có ảnh hưởng rất
lớn đến sự hình thành và khả năng oxy hóa của bùn hoạt tính. Vì vậy, trong xử
lý nước thải cùng với các chỉ số khác, người ta cần xác định chỉ số tổng nitơ.
Tổng Nitơ là tổng các hàm lượng Nitơ hữu cơ, ammoniac, nitrit, nitrat.
Hàm lượng nitơ hữu cơ được xác định bằng phương pháp Kendal. Tổng Nitơ
Kendal là tổng nitơ hữu cơ và nitơ ammoniac. Chỉ tiêu ammoniac thường được
Khóa luận tốt nghiệp Ngành kĩ thuật môi trường
Sinh viên: Phạm Thị Bích Ngọc – MT 1101 11
xác định bằng phương pháp so màu hoặc chuẩn độ, còn nitrit và nitrat được xác
định bằng phương pháp so màu.
Nước chứa hầu hết các hợp chất nitơ hữu cơ, amoniac hoặc NH4
+
là nước
mới bị ô nhiễm. Trong nước chủ yếu là nitrit (NO2

), đây là nước đã bị ô nhiễm
trong thời gian dài. Nước có chứa hợp chất nitơ chủ yếu là nitrat (NO3
-), chứng
tỏ quá trình phân hủy đã kết thúc.
1.4.12. Tổng hàm lượng phospho (TP) [6]
Phospho tồn tại trong nước dưới dạng H2PO4

, HPO4
2-
, PO4
3-
,
polyphosphat (Na3(PO3)6…) và phospho hữu cơ. Đây là một trong những nguồn
dinh dưỡng cho thực vật dưới nước nhưng hàm lượng phospho lớn gây ô nhiễm
môi trường nước và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
Hàm lượng phospho trong nước thải cao làm cho các loại tảo, các loại
thực vật lớn phát triển gây ách tắc đường ống, dòng chảy. Đặc biệt các loại tảo
bùng phát làm cho nước chuyển màu, có thể màu trắng, đỏ, xanh, nâu. Sau đó
tảo tự phân hủy, thối rữa làm nước bị ô nhiễm, thiếu oxy hòa tan trầm trọng dẫn
đến các sinh vật bị chết.
Trong nước thải, người ta thường xác định tổng hàm lượng phospho để
xác định chỉ số BOD5: N: P với mục đích chọn phương pháp xử lý thích hợp.
Ngoài ra, cũng có thể xác lập tỉ số giữa P và N để đánh giá mức độ các chất dinh
dưỡng trong nước.
1.4.13. Tổng

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *