phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý

Để có thể đưa ra phương pháp xử lý tối ưu và đánh giá được phương pháp đó hiệu quả cao hay không, trước hết cần phải biết được hàm lượng các thành phần có trong nước thải trước xử lý và

Đề tài Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trên con đường công nghiêp hóa, hiện đại hóa theo định hướng XHCN, nền kinh tế đang từng bước hòa nhập theo sự phát triển của thế giới Đặc biệt hiện nay khi nước ta gia nhập WTO đã tạo những điều kiện thuận lợi để phát triển đất nước Cũng vì thế mà sự cạnh tranh ngày càng diễn ra quyết liệt, vì vậy thách thức đặt ra cho nước ta là không nhỏ đòi hỏi phải biết phát huy được những ngành nghề được coi là thế mạnh cho sự phát triển kinh tế

- -Nghề nuôi tôm ở nước ta đã mang lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế nước nhà Nhưng thực tế những năm qua các vùng nuôi tôm đang gặp phải khó khăn lớn

là nạn tôm bị chết hàng loạt, nhiều nơi không những không thu được vốn mà còn thua lỗ, năng suất tôm đáp ứng cho thị trường trong nước và nước ngoài giảm xuống Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó, do sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, thâm canh nông nghiệp đã có tác động xấu đến nguồn nước nuôi tôm; điều quan trọng hơn là do sự thiếu quan tâm của người nuôi đến việc xử

lý nước thải sau mỗi vụ nuôi làm ảnh hưởng đến vụ nuôi sau

Để có thể đưa ra phương pháp xử lý tối ưu và đánh giá được phương pháp đó hiệu quả cao hay không, trước hết cần phải biết được hàm lượng các thành phần có trong nước thải trước xử lý và sau xử lý Đứng trước nhu cầu đó, trong thời gian

thực tập tốt nghiệp em đã sử dụng vốn kiến thức ít ỏi để tìm hiểu và “phân tích

nước thải nuôi tôm sau xử lý” Đề tài này chỉ mang tính chất thử nghiệm để học

hỏi, trao đổi kinh nghiệm và làm quen với thực tế

Đề tài gồm các phần như sau:

Chương 1: Vấn đề môi trường trong nuôi tôm

Chương 2: Nội dung phân tích

Chương 3: Pha hóa chất

Chương 4: Kết luận và đánh giá

Tài liệu tham khảo

Tuy đã rất cố gắng học hỏi dựa trên những kiến thức đã học và thực tế tại phòng thử nghiệm chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên nhưng do khả năng và thời gian thực tập có hạn nên cuốn báo cáo của em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn

GIỚI THIỆU VỀ CHI CỤC ĐO LƯỜNG

CHẤT LƯỢNG PHÚ YÊN

Chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên là cơ quan trực thuộc của

Sở khoa học-công nghệ Phú Yên, được thành lập ngày 31/8/1989 theo quyết định 202/UB 31/8/1989 của UBND tỉnh Phú Yên

Địa chỉ: 08-Trần Phú-Phường 7-Thành phố Tuy Hòa-Phú Yên

Website:www.phuyengov.vn/skhcn

Lãnh đạo sở:Lê Văn Cựu, Đào Tứ Xuyên,Huỳnh Duy Hiếu

Sơ đồ tổ chức của Chi Cục

Bộ phận gián tiếp

Bộ phận trực tiếp

Nhiệm vụ, quyền hạn của chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên:

-Tổ chức việc xây dựng và tham gia xây dựng quy chuẩn kĩ thuật địa phương-Tổ chức phổ biến áp dụng quy chuẩn kĩ thuật quốc gia, địa phương, tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế, khu vực

Chi Cục Trưởng

Phó Chi Cục TrưởngPhó Chi Cục Trưởng

Phòng thử

nghiệm

Phòng CLvà TTB

TC-Phòng Hành Chính tổng hợp

Phòng Đo Lường

-Tổ chức, quản lý, hướng dẫn các tổ chức, cá nhân sản xuất kinh doanh thực hiện việc công bố tiêu chuẩn áp dụng đối với các sản phẩm, hàng hóa, dịch vụ và môi trường theo phân công của cơ quan nhà nước.

-Tiếp nhận công bố hợp chuẩn của tổ chức, cá nhân đăng ký hoạt động sản xuất kinh doanh tại địa phương, tiếp nhận bản công bố hợp quy lĩnh vực được phân công và tổng hợp, báo cáo UBND tỉnh và Bộ Khoa học-Công nghệ về hoạt động công bố hợp quy,hợp chuẩn trên địa bàn

-Thực hiện nhiệm vụ thông báo và hỏi đáp về tiêu chuẩn đo lường chất lượng

và hàng rào kỹ thuật trong thương mại trên địa bàn

-Tổ chức mạng lưới kiểm định, hiệu chuẩn về đo lường đáp ứng yêu cầu của địa phương;thực hiện việc kiểm định,hiệu chuẩn về đo lường trong lĩnh vực và phạm vi được công nhận

-Tổ chức thực hiện việc kiểm tra phép đo, hàng đóng gói sẵn theo định lượng, thực hiện các biện pháp để các tổ chức cá nhân có thể kiểm tra phép đo, phương pháp đo

-Tổ chức việc thử nghiệm phục vụ yêu cầu quản lí của nhà nước về chất lượng sản phẩm, hàng hóa trên địa bàn

- Chủ trì phối hợp với các cơ quan có liên quan tổ chức hoạt động kiểm tra

về nhãn hàng hóa, chất lượng sản phẩm hàng hóa lưu thông trên địa bàn, hàng hóa xuất khẩu, hàng hóa nhập khẩu theo phân công, phân cấp hoặc ủy quyền của cơ quan nhà nước có thẩm quyền

Chương 1:

VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG NUÔI TÔM

1.1.Đại cương về nước

Nước trong thiên nhiên được chia làm 3 loại: Nước trong khí quyển, nước mặt, nước ngầm

1.1.1.Nước trong khí quyển: Nước mưa, tuyết, sương.

Nước này chứa các tạp chất chủ yếu là các khí hòa tan như CO2 , H2S, NO2,

SO2… Ngoài ra còn chứa các chất hữu cơ, các tạp chất này có lẫn trong khí quyển

và phụ thuộc vào vùng công nghiệp mà tạp chất trong đó khác nhau Nước trong khí quyển hầu như không chứa các muối hòa tan như Ca2+, Mg2+

1.1.2.Nước mặt: Nước sông ao, hồ, kênh, biển.

Nước này chứa các tạp chất như nước trong khí quyển đồng thời còn có các muối tan như: Ca2+, Mg2+, Na+… Ngoài ra nó còn có thể chứa một số nguyên tố quý hiếm, các tạp chất phóng xạ với hàm lượng tương đối ít

Nước mặt thường bị ô nhiễm bởi các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, hóa chất bảo vệ thực vật Đối với nước ao hồ ít có điều kiện lưu thông, tích lũy lâu dài các nguồn phân bón dư thừa chất dinh dưỡng như N, P làm hàm lượng oxi hòa tan trong nước rất thấp và thường hay xảy ra quá trình phì dưỡng dẫn tới sự phát triển của các loại rong tảo Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải nước sinh hoạt bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, các vi khuẩn gây bệnh Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải công nghiệp hay bị ô nhiễm bởi hóa chất độc hại như các kim loại nặng, phóng xạ, các chất hữu cơ

Nước trên bề mặt được chia làm 2 loại:

+ Nước ngọt: Khi hàm lượng muối NaCl<1g/l

+ Nước mặn: Khi hàm lượng muối NaCl>1g/l

1.1.3.Nước ngầm: Nước giếng, nước mạch

Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào thành phần hóa học của lớp đất

đá, lớp bề mặt mà nguồn nước đó đi qua Tạp chất cơ bản có trong nước ngầm là các hợp chất hòa tan, các khí(CO2 , H2S) Một số vỉa nước ngầm có chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe con người Nước ngầm đủ trong do lọc qua các lớp đất đá

Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các hợp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu cơ Bản chất địa tầng của đất có ảnh hưởng đến thành phần hóa học của nước ngầm

Đặc tính chung của thành phần và tính chất của nước ngầm là nước có độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học ít thay đổi, nước không có oxi hòa tan, nước ngầm có sự thuần khiết vi khuẩn lớn

1.2.Vấn đề môi trường trong nuôi tôm

Nuôi tôm đang phổ biến ở những vùng ngập mặn, gần biển và mang lại lợi nhuận rất lớn cho nhân dân Nuôi tôm ở quy mô bán công nghiệp phát triển rộng đã gây ảnh hưởng nhiều đến môi trường khí, nước…Thành phần nước thải nuôi tôm không lớn như nước thải công nghiệp nhưng do lưu lượng thải ra quá lớn cộng thêm lượng bùn đáy ao khiến chất lượng môi trường xung quanh bị suy giảm nhiều

Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong nuôi tôm là do mức tập trung nuôi cao nhưng chưa có phương án xử lý nước và thiếu sự quan tâm của nhà nước Nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, H2S, NH3 được tạo ra

từ quá trình phân hủy chất hữu cơ

-Khí: Trong quá trình nuôi việc sử dụng hóa chất đã phát thải vào môi trường một lượng khí dưới tác dụng của vi khuẩn xuất hiện như H2S, NH3, CH4…các chất này rất độc cho ao, hồ.Trong giai đoạn chăm sóc tôm, khi tôm bị bệnh cần dùng hóa chất để khử chất độc trong ao hay thuốc trị bệnh tôm Nếu dùng nhiều lần hay quá liều sẽ dẫn đến tình trạng tồn thuốc làm cho một số vi khuẩn phát triển không tốt cho tôm Ngoài ra quá trình chạy máy nổ còn sinh sinh khí thải chứa SO2, NOx,CO

-Bùn: Chứa nhiều chất hữu cơ, kháng sinh, hóa chất, khí độc(H2S, NH3) và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh Bùn được thải thẳng ra đất không qua xử lý Hầu hết các ao nuôi tôm đều có lớp đất đen hay bùn thối ở lớp nước đáy và xả vào nguồn nước xung quanh như sông, suối…sau khi thu hoạch tôm gây nên thoái hóa chất lượng nước không kiểm soát được dịch bệnh được Khi lấy lớp bùn đất đen đi xử lý

đổ ra gần khu vực nuôi tôm mà không có quản lý tốt chất thải thì chúng trở lại ao nuôi khi mưa lớn

-Nước: Trong nuôi tôm sử dụng thuốc kháng sinh, hóa chất(thuốc tím,clo) chúng sẽ có mặt trong nước thải Nước chứa nhiều chất dinh dưỡng nên sinh ra H2S,

NH3 đồng thời nước thải còn chứa nhiều SO42-, HCO3-, NO2- gây độc nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường xung quanh Tiếp xúc lâu dài với nước sẽ bị

ăn da,da khô, nứt nẻ, chai cứng

Trong nước lượng H2S đạt 0.001ppm trong thời gian liên tục thì làm giảm khả năng sinh sản của tôm, còn NH3 sẽ chuyển thành NO2- nhờ vi khuẩn nitrosomonat và tạo thành methemoglobin làm giảm lượng oxi đến tế bào

Trong nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ như N,P Tổng lượng N,P sinh ra cho 1ha cho trai nuôi bán công nghiệp(sản lượng 2 tấn) khoảng 13 và 43kg,

do đó nước được thải ra gây hiện tượng phì dưỡng và làm giảm lượng oxi trong nước Bên cạnh đó nước thải nuôi tôm còn có mùi do vi sinh vật phân hủy chất hữu

cơ, các loại tảo, phù du thực vật, vi khuẩn chết và thuốc kháng sinh, hóa chất có mặt trong nước thải Sau mỗi vụ nuôi tôm thì lượng nước thải ra khoảng 9000-12000m3/ha và hàm lượng BOD, COD khoảng 30 và 125mg/l Lượng bùn đáy ao khoảng 1500m3/ha chứa nhiều chất hữu cơ, nguyên tố vi lượng, thuốc kháng sinh, khí độc và các loại vi khuẩn gây bệnh Theo Centema, trong bùn thải có nồng độ N=1679.2mg/kg, P=667mg/kg và N-NH3=109.9mg/kg Thông thường bùn được thải trực tiếp ra đất hay sông mà không qua xử lý gây ra tình trạng tôm bị bệnh, mau chết cho tôm vụ sau

1.3.Công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm

Sơ đồ công nghệ

Giải thích sơ đồ công nghệ

(*)Để đảm bảo cho dự án phát triển bền vững, bảo vệ môi trường Dự án sử dụng hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn nước RAS(Recirculating Aquculture systems).Áp dụng phương pháp thâm canh kết hợp trồng rong biển(hoặc kết hợp với nuôi cá) trong hệ tuần hoàn kín Trong đó, sử dụng ao rong biển mật độ cao để nuôi một số loài rong, chúng đóng vai trò xử lý sinh học(làm sạch nước thải)

Hệ thống này dựa trên cơ sở ứng dụng các tác động tương hỗ giữa thực vật

và động vật với các yếu tố môi trường Rong biển tạo ra oxi hòa tan để vật nuôi tiêu thụ CO2 và các chất dinh dưỡng sinh ra từ quá trình nuôi Rong biển làm giảm acid trong môi trường nước do việc nuôi thủy sản tạo ra Sự hoạt động cân bằng này cho phép giữ ổn định môi trường nuôi

-Nước từ đầu vụ được bom từ biển(qua lớp cát lọc) vào ao chứa nước Tại đây nước được kiểm tra, xử lý, lắng lọc, khử trùng…trước khi bom vào các ao nuôi

Nước tuần hoàn Bùn

Bể chứa, khử trùng trước khi thải(*)

Bờ biển

Sân phơi bùn

Nước các ao nuôi tôm

Ao lắng bùn

Ao nuôi rong biển

Ao chứa lắng

- Nước thay thế tuần hoàn trong các ao nuôi và nước thải ở cuối vụ nuôi được dẫn qua ao lắng bùn để lắng lọc các hạt cặn bùn, cát có kích thước lớn.Từ đó nước được dẫn qua ao nuôi rong và lưu lại đây từ 3-5 ngày Tại ao nuôi rong nước được làm sạch theo sự tương hỗ giữa thực vật và động vật với các yếu tố môi trường.

- Sau đó nước thải qua ao chứa lắng ổn định Tại đây nước được lưu lại 3-4 ngày và tiếp tục xử lý, lắng lọc, ổn định nước trước khi tuần hoàn sử dụng

- Trước khi đưa trở lại ao nuôi, nước dẫn qua ao chứa nước để xử lý, khử trùng diệt khuẩn gây bệnh, nước được kiểm tra nghiêm ngặt về độ mặn và phải đạt các tiêu chuẩn nước nuôi mới cấp tuần hoàn cho các ao nuôi

1.4.Thực trạng nuôi tôm ở Phú Yên

Theo thống kê của Sở Thủy sản Phú Yên thì, nghề nuôi tôm của Phú Yên đã bắt đầu rầm rộ từ năm 1999, diện tích nuôi được tăng lên từng năm Đến nay toàn tỉnh có hơn 2.600 ha có khả năng nuôi trồng thủy sản, trong đó có 250 ha diện tích nuôi tôm trên cát, tập trung mạnh ở một số huyện như Đông Hòa, Sông Cầu, Tuy

An Trước năm 2000, những diện tích này đều đem lại sản lượng thủy sản cao, người nuôi thu lăi hàng trăm triệu đồng nhưng bắt đầu từ năm 2001, số hộ lỗ vì lãi

là 50/50 Sang năm 2002, số hộ bị thất bại tăng lên 70% và vụ đầu năm 2003 lên tới 88% Riêng vùng hạ lưu sông Bàn Thạch, nơi tập trung trên 1.000 ha diện tích nuôi chỉ có 10% số hộ gia đình sau thu hoạch có chút lãi

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó trước hết là mật độ thả nuôi không phù hợp như thả 45-50con/m2, trong khi thực tế đầm nuôi bán thâm canh khoảng 10-15 con/m2 Do hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản lạc hậu, hầu hết là tận dụng hệ thống cũ không có sự tu sửa nên việc cung ứng đầy đủ nguồn nước sạch cho vùng nuôi không đảm bảo Nhận thức người dân về môi trường nước cho tôm còn quá đơn giản,cứ kênh nào có nước là nông dân tháo vào

Một bất cập của hệ thống thủy lợi ở Phú Yên là khi nước thải chưa kịp chảy

ra nước triều đã dâng vào làm cho khu vực hạ lưu các sông trở thành những túi nước tù đọng, ô nhiễm

Chương 2: NỘI DUNG PHÂN TÍCH

A-PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CHUYỂN HÓA MẪU

1.Tầm quan trọng của việc lấy mẫu

Kết quả phân tích cuối cùng không chỉ phụ thuộc vào kết quả trong phòng thí nghiệm mà còn phụ thuộc vào ngay từ lúc lấy mẫu, cách bảo quản, khi chuyên chở

và lưu trữ mẫu Nếu lấy mẫu không đúng quy cách dẫn đến kết quả sau này sẽ sai

Để tránh được điều này đòi hỏi người kỹ thuật viên phải tuân thủ đúng quy tắc lấy mẫu Việc lấy mẫu phải thận trọng đảm bảo yêu cầu cơ bản, tiêu biểu đặc tính của nước tại nơi khảo sát

2.Phương thức lấy mẫu

a.Chọn chỗ lấy mẫu

Chỗ lấy mẫu phải chọn phù hợp với mục đích của việc phân tích và dựa trên

sự nghiên cứu khảo sát địa hình của vùng.Vì đây là mẫu nước thải sau xử lý của vùng nuôi tôm nên vị trí lấy mẫu ở tại điểm xả nước thải ra biển

b.Dụng cụ lấy mẫu

Để lấy mẫu nước ta dùng chai lọ lấy mẫu có nắp đậy Dụng cụ phải được khử trùng sạch sẽ trước khi lấy để đảm bảo các yêu cầu:

- Không làm nhiễm bẩn, mất chất phân tích

- Phù hợp với đối tượng mẫu và phù hợp với dạng mẫu thực tế

- Không có tương tác với các chất mẫu khi chuyên chở và bảo quản

- Nút chai nên bằng nhựa hoặc thủy tinh Chai lấy mẫu phải dán nhãn, ghi ngày giờ, địa điểm lấy mẫu

c.Cách lấy mẫu

Tráng rửa bình lấy mẫu bằng nước chuẩn bị lấy 2-3 lần rồi nhúng bình ngập trong vùng nước cần lấy cách mặt nước khoảng 20 cm sau cho mẫu vào đầy bình đậy nắp liền

Đối với mẫu dùng để xác định vi sinh thì không nên lấy đầy chai vì sẽ ảnh hưởng đến sự sống của vi sinh trong nước.

3.Bảo quản mẫu

Cố định mẫu: Trong phân tích để đảm bảo kết quả cuối cùng được chính xác thì một số thành phần, chỉ tiêu cần được cố định ngay khi vừa lấy mẫu xong, nếu không trong thời gian vận chuyển từ nơi lấy mẫu về phòng thí nghiệm một số chỉ tiêu bị thay đổi Ví dụ để xác định hàm lượng BOD thì phải cố định hàm lượng oxi ngay khi lấy mẫu

Sau đây là một số phương pháp bảo toàn mẫu theo chỉ tiêu phân tích:

Chỉ tiêu phân tích Phương thức bảo toàn Thời gian tồn trữ tối đa

Độ dẫn điện Không cần thiết

Cacbon hữu cơ 2ml/l H2SO4, pH=2 7 ngày

Kim loại tổng cộng 5ml/l HNO3, 40C 6 ngày

Việc phân tích nên thực hiện càng sớm càng tốt Đối với các ion dễ bị oxi hóa hay bị khử và nhất là các khí hòa tan nên xét nghiệm ngay khi mang về phòng

thí nghiệm nếu không có phương tiện thử nghiệm tại chỗ Sự hoạt động của vi sinh cũng ảnh hưởng nhiều đến tính chất mẫu nước trong thời gian lưu trữ.

Thông tin về mẫu khi lấy.

Kí hiệu: NT1Địa điểm: Mẫu nước thải sau xử lý của hộ nuôi tôm cao triều Dương Bình Thanh - Thôn Mỹ Hòa – Hòa Hiệp Bắc – Huyện Đông Hòa

Thời gian: 8h30’ ngày 17-7-2009

Điều kiện thời tiết: to= 36-37oC

Loại mẫu: Dạng lỏng

Lượng mẫu lấy: 5 lít

Người lấy mẫu: Do phòng thử nghiệm chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên lấy

-Nhiệt độ môi trường làm việc từ 4-440C

-Đặt máy nơi bằng phẳng, vững chắc, không đặt máy nơi có nguồn ánh sáng chiếu trực tiếp vào, tránh xa các thiết bị phát nhiệt, có từ trường lớn

-Nguồn điện cung cấp cho máy phải ổn định và đúng mức điện áp định mức ghi trên nhãn máy 220V/50Hz

1.3.Kết quả

pH=8.1

§2.XÁC ĐỊNH TỔNG CHẤT RẮN LƠ LỬNG

(Phương pháp khối lượng theo SM 2540)

Hàm lượng chất rắn trong nước có nhiều làm mất cảm quan môi trường nước Các chất rắn lơ lửng có kích thước rất khác nhau, từ cỡ các hạt keo đến những thể phân tán thô làm cho độ đục của nước tăng lên, khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị hạn chế, quá trình quang hợp trong nước giảm, nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm theo, nước trở nên yếm khí Các chất rắn thường hấp thụ các kim loại độc và vi sinh gây bệnh lên bề mặt, nếu không xử lý sẽ nguy hiểm cho người và động vật

-Chuẩn bị cốc thử: Cốc đốt rửa sạch và sấy đến khối lượng không đổi ở

103-1050C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm Cân và ghi trọng lượng P0(g)

-Lấy 100ml mẫu(có 10-200mg chất rắn) được đun khô trên bếp cách thủy và sấy khô ở 103-1050C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân, ghi trọng lượng là P1(g)

2.2.2.Xác định chất rắn hòa tan

-Chuẩn bị cốc thử: Cốc đốt rửa sạch và sấy đến khối lượng không đổi ở

1800C, làm nguội trong bình hút ẩm, cân và ghi trọng lượng P0(g)

-Lấy 100ml mẫu lọc qua giấy lọc, dung dịch lọc được đun khô trên bếp cách thủy và sấy khô ở 1800C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân, ghi trọng lượng P2(g).

87

) / ( 28 10

100

0098 118 0126 118 10

.

) / ( 87 10

100

1931 119 2018 119 10

.

66

66

0 2

0

1

l mg TSS

l mg V

P P

TDS

l mg V

§3.XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY HÓA HỌC(COD)

(Phương pháp chuẩn độ oxy hóa-khử theo SM 5220)

COD là một trong những đặc trưng dùng để kiểm tra ô nhiễm của nguồn nước thải

và nước mặt, đặc trưng của quá trình xử lý nước thải

.

2 1

mau

FAS

V

N V

V −

Trong đó: V1: Thể tích FAS dùng định phân mẫu trắng.

V2: Thể tích FAS dùng định phân mẫu thực 8: Đương lượng oxy

Tiến hành phá mẫu trên máy phá mẫu ở 150Oc trong 2 giờ, để nguội đến nhiệt

độ phòng, cho dung dịch vào erlen, thêm 2-3 giọt feroin rồi chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn FAS 0.1N Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ xanh sang nâu

đỏ bền trong 30 giây

Tiến hành mẫu trắng song song tương tự như trên

Kết quả được tính theo công thức trên

3.3.Kết quả

COD(mg O2/l)= 8

5 2

1 0 ).

16 1 4 1 ( −

.100= 76.8(mg/l)

§ 4.XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA(BOD5)

(Phương pháp chuẩn độ iot theo TCVN 6001-1995)

Nhu cầu oxi sinh hóa(BOD-Biochemical Oxigen Demand) được sử dụng rỗng rãi trong kĩ thuật môi trường Nó là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp thông qua chỉ số oxi dùng để khoáng hóa các hợp chất

hữu cơ để phân hủy sinh học Ngoài ra BOD còn là chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm soát ô nhiễm dòng chảy.

BOD còn liên quan đến việc đo lường oxi tiêu thụ do vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải Do đó, BOD còn được ứng dụng để ước lượng công suất của các công trình xử lý sinh học cũng như đánh giá hiệu quả của công trình

4.1.Nguyên tắc

Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng bằng những lượng khác nhau của một loại nước pha loãng giàu oxi hòa tan Cho dung dịch mẫu vào đầy 2 chai BOD đặc biệt có thể tích 300ml

Ở nhiệt độ xác định 20oC trong 5 ngày, ở chỗ tối trong chai hoàn toàn đầy và nút kín Xác định nồng độ oxi hòa tan trước và sau khi ủ Tính lượng oxi chênh lệch

2 1 2

[(

V

V C C V

V V C

Trong đó: C1: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu thử ở thời điểm 0, mg/l

C2: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu thử sau 5 ngày, mg/l

C3: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu trắng tại to, mg/l

C4: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu trắng sau 5 ngày, mg/l

V2: Thể tích của mẫu để chuẩn bị dung dịch thử tương ứng, ml

V1: Tổng số thể tích của dung dịch thử đó, ml

4.2.Quy trình xác định

4.2.1.Chuẩn bị nước pha loãng

Nước pha loãng được pha chế bằng cách thêm mỗi ml các dung dịch phosphat, MgSO4, CaCl2, FeCl3 cho vào mỗi lít nước cất bão hòa oxi và giữ ở nhiệt

độ 20 ±1oC, rồi sục khí trong 1 giờ Không làm nhiễm bẩn dung dịch, đặc biệt là bởi các chất hữu cơ, chất oxi hóa, chất khử hoặc kim loại sao cho nồng độ oxi hòa tan ít nhất phải đạt 8mg/l Dung dịch này chỉ được dùng trong 24 giờ

4.2.2.Xử lý mẫu

- Lấy khoảng 250ml mẫu đem điều chỉnh môi trương đến pH= 6.5-7.5.

- Vì đây là nước thải nuôi tôm nên có hàm lượng clo nhiều, xử lý bằng cách thêm 0.25ml H2SO4 1:50 cho 1lít mẫu, thêm 10ml KI 10% rồi định phân bằng

Na2SO3 0.5N đến khi dung dịch không màu

- Kỹ thuật pha loãng mẫu xử lý theo tỷ lệ:

0.1-1%: Cho nước thải công nghiệp nhiễm bẩn nặng

1-5%: Cho nước thải đã thô hoặc lắng

5-25%: Cho nước thải ra của các quá trình xử lý sinh học

25-100%: Cho nước sông bị ô nhiễm

Hoặc pha loãng theo bảng:

BOD dự đoán mg/l Hệ số pha loãng Kết quả được làm tròn đến Áp dụng cho

Trong đó: R:nước sông; E:nước thải được làm sạch sinh học

S:nước thải được làm trong hoặc nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nhẹ

C:nước chư xử lý; L:nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nặng

4.2.3.Định lượng oxi hòa tan

a.Đối với mẫu trắng: Chiết nước cất dùng để pha loãng đã bão hòa oxi vào đầy

chai, đậy nhanh nút chai lại(không được có bọt khí) Một chai đậy kín để ủ 5 ngày trong tủ ở 200C, niêm bằng một lớp nước mỏng trên chỗ loe của miệng chai(không

để lớp nước này cạn hết trong quá trình ủ)

Chai còn lại đem định phân DO tức thì bằng cách cho 1ml dung dich A, 1ml dung dịch B, đậy nút chai lắc đều khoảng 30 giây Để yên cho kết tủa lắng hoàn

toàn, lắc đều chai thêm lần nữa Đợi kết tủa lắng yên, cẩn thận mở nút cho thêm 2ml 2:1, đậy nút, đảo chai hòa tan hoàn toàn kết tủa Hút 50ml dung dịch cho vào erlen, đem chuẩn bằng Na2S2O3 0.02N tiêu chuẩn dến màu vàng rơm, thêm 1ml HTB 1% chuẩn tiếp đến khi mất màu xanh của chỉ thị Ghi thể tích V1ml Na2S2O3 0.02N tiêu tốn.

b.Đối với mẫu thực: Dựa vào kĩ thuật pha loãng ta pha loãng mẫu 5 lần.

Hút 160ml mẫu đem pha loãng bằng dung dịch nước pha loãng đến 800ml Hút mẫu cho vào hai chai màu có thể tích 300ml, tránh không cho tạo khí, đậy nhanh nút lại Một chai đem định phân oxy tức thì như mẫu trắng, ghi thể tích Vo ml

Na2S2O3 0.02N tiêu tốn Chai còn lại ủ trong tủ ở 20oC trong 5 ngày, niêm bằng một lớp nước mỏng trên chỗ loe của miệng chai( không để lớp nước này cạn hết trong quá trình ủ)

Sau 5 ngày lấy 2 chai đã ủ ra định lượng oxy như trên, ghi thể tích tiêu tốn của Na2S2O3 0.02N lần lượt là V1 ml, V2 ml

Kết quả được tính như công thức trên

4.3.Kết quả

Độ oxy hòa tan được tính theo công thức:

) 2 300 (

) (

*

*

322

−

ml

O S Na

V

V N

C1=8* 1000 7 4 ( / )

) 2 300 (

50

300 3 2 02 0

*

*

*

l mg

=

−

C2=8* 1000 3 7 ( / )

) 2 300 ( 50

300 15 1 02 0

=

−

C3=8* 1000 8 1

) 2 300 ( 50

300 5 2 02 0

300 35 2 02 0

(Phương pháp chuẩn độ axit-bazo theo TCVN 6638-2000)

Trong suốt thời gian sinh trưởng và phát triển của tôm nguồn dinh dưỡng được bổ sung liên tục, do đố hàm lượng N trong nước thải lớn gây ra hiện tượng phì dưỡng, làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong nước Nếu nước thải không được xử lý tốt sẽ làm ô nhiễm nguồn nước, có mùi hôi thối của rong tảo chết, có thể gây ảnh hưởng đến vụ tôm sau

5.1.Nguyên tắc

Dùng hợp kim Devarda để khử các hợp chất N về dạng Amoni Sau khi làm bay hơi đến gần khô thì chuyển N về dạng(NH4)2SO4 khi có mặt của H2SO4 đậm đặc chứa K2SO4 ở nồng độ cao để làm tăng nhiệt độ sôi của hỗn hợp, đồng thời có mặt

Cu làm xúc tác

2CH3-CH(NH2)-COOH+2H2SO4+11/2O2 (NH4)2SO4+6CO2+SO2+3H2O

Giải phóng amoniac ra khỏi hỗn hợp bằng cách thêm kiềm NaOH đặc

(NH4)2SO4 + NaOH2NH3 + Na2SO4 + 2H2OHấp thụ hoàn toàn NH3 bằng dung dịch acid Boric

2NH3 + 4H3BO3 (NH4)2B4O7 + 5H2OChuẩn lượng (NH4)2B4O7 sinh ra bằng dung dịch HCl 0.02N Nhận biết điểm tương đương băng hỗn hợp chỉ thị Bromocresol+MR Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ

(NH4)2B4O7 +2HCl + 5H2O2NH4Cl + 4H3BO3

Kết quả được tính theo công thức:

1000

01 14

0

21

HCl

N V

V V N

∑ = −

Trong đó: Vo: Thể tích mẫu thử

V1: Thể tích HCl chuẩn của mẫu thử

V2: Thể tích HCl chuẩn của mẫu trắng

5.2.Quy trình xác định

*Chú ý: Quá trình vô cơ hóa có thể sinh ra khí độc SO2, H2S hoặc HCN có thể được giải phóng từ những mẫu bị ô nhiễm Do đó được vô cơ hóa cần được thực hiện trong tủ hút

Dùng pipet hút 50ml mẫu nước cho vào bình kendan, thêm 4ml H2SO4, 0.2g hỗn hợp Devarda và 2g K2SO4

Sau ít nhất 60 phút thêm vài viên đá bọt và đun sôi lượng trong bình dưới tủ hút Thể tích lượng trong bình giảm dần do nước bay đi

Khi khói trắng bắt đấu xuất hiện thì đậy phễu nhỏ vào cổ bình kendan để giảm sự bay hơi, không đun đến cạn khô, nhiệt độ của chất lỏng trong giai đoạn này không vượt quá 70oC

Sau khi hết bốc khói thì quan sát định kì sự vô cơ hóa, sau khi chất lỏng trở thành không màu hoặc xanh nhẹ, tiếp tục đun 60 phút nữa

Để bình nguội đến nhiệt độ phòng Trong khi đó lấy 20ml H3BO3/chỉ thị vào bình hấp thụ, đầu mút của sinh hàn nhúng sâu vào dung dịch chỉ thị

Cẩn thận thêm 10ml nước vào bình đã vô cơ hóa, sau thêm 25ml dung dich NaOH 30% và lập tức nối vào máy chưng cất

Đun bình sao cho tốc độ khoảng 5ml/phút Dừng chưng cất khi đã thu được 30ml Chuẩn độ phần cất bằng dung dịch HCl 0.02N đến màu đỏ của chỉ thị đã có sẵn trong bình nón

5.3.Kết quả

)/(057.01000.0202.0.50

11.012.0.01

§6.XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG AMONI(NH4 +)

(Phương pháp so màu theo SM 4500-NH 3 )

Trong nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ chứa N, sự hiện hữu của amoni trong nước bắt nguồn từ hoạt động phân hủy chất hữu cơ do các loại vi sinh

vật trong điều kiện yếm khí Khi lượng DO thấp và nước trở nên kiềm thì amoni sẽ gây độc cho tôm

6.1.Nguyên tắc

Mẫu được đệm hóa đến pH= 9.5 bằng dung dịch borate để phân hủy cyanat

và hợp chất nitơ hữu cơ Sau đó đem đi chưng cất và hấp thụ NH3 sinh ra bằng dung dịch axit boric

Đem đo mật độ quang ở λ= 410nm

Kết quả được tính dựa trên đường chuẩn

6.2.Quy trình xác định

a.Chuẩn bị thiết bị: Lấy 250ml nước cất và cho vào 10ml dung dịch đệm, điều

chỉnh pH=9.5 bằng dung dịch NaOH 6N Cho vào bình kendan lắp vào hệ thống chưng cất để rửa và kiểm tra máy chưng cất

Tháo thiết bị, dùng nước cất rửa sạch ruột ống sinh hàn cho vào bình hấp thụ Đem định mức dung dịch hấp thụ đến 250ml trong bình định mức dung tích 250ml

HgHg

Hút 25ml mẫu vừa định mức cho vào bình định mức 50ml, thêm 2ml thuốc thử nessler, định mức bằng nước cất đến vạch Đem đo mật độ quang ở λ=410nm.

Vdm(

ml) Abs a b NH4 f

NH4 tổng(mg/l)

0 0.1 0.2 0.3 0.4

SO3H N=N- Cl

7.1 Nguyên tắc

Nitrite được định phân bằng phương pháp so màu, màu do phản ứng từ các dung dịch chuẩn và mẫu sau khi tác dụng với acid sulfanilic và naphthylamine ở môi trường pH=2-2.5 có màu đỏ tím của acid azobenzol naphthylamine sulfonic có bước sóng hấp thụ ở bước sóng 543nm

- Hút 25ml mẫu đã lọc, thêm 2ml thuốc thử color reagent và khuấy đều, thời gian hiện màu từ 10 phút- 2 giờ.

(Phương pháp so màu theo TCVN 6180-96 )

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các hợp chất chứa N có trong nước thải Khi nồng độ Nitrate cao trên 10mg/l là môi trường dinh dưỡng tốt cho sự phát triển của rong tảo gây ảnh hưởng đến chất lượng nước thủy sản

Mẫu được xử lý tiếp bằng kiềm.

EDTANa được thêm vào với kiềm để tránh kết tủa các muối Ca, Mg Natrinitrua(NaN3) được thêm vào để khắc phục sự nhiễm của Nitrite

Đem đo mật độ quang ở bước sóng 415nm

Kết quả được tính dựa vào đồ thị chuẩn

Hút 50ml mẫu cho vào bình nón 100ml, thêm 0.5ml NaN3, 0.2ml CH3COOH

để 5 phút, sau để bay hơi hết hỗn hợp cho đến khô trên bếp cách thủy Thêm 1ml Natrisalixylat trộn đều và cho bay hơi hết hỗn hợp đến khô lần nữa Lấy ra để nguội

Thêm 1ml H2SO4 đậm dặc, hòa tan bằng cách lắc nhẹ Để hỗn hợp lắng trong

10 phút Sau thêm 10ml nước cất và 10ml dung dịch kiềm

Chuyển hỗn hợp sang bình định mức 25ml, đặt bình trên nồi cách thủy ở

250C trong 10 phút Lấy xuống và thêm nước cất đến vạch

Đem đo mật độ quang ở λ=415nm

8.3.Kết quả

Vmẫu(ml) Vđịnh mức Abs a b microgamNNO3 (đc) f

NO3 kết quả (mgN/L)

50 25 0.936 31.96 0.0023 29.91 1 0.60

§9 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SULFATE(SO4 2-)

( Phương pháp so màu theo SM 4500-SO4 2-)

Sulfate hiện diện trong hầu hết các nguồn nước từ vài mg/l đến vài ngàn mg/l Trong nước thải nuôi tôm còn chứa nhiều Sulfate, nếu không được xử lý sẽ gây độc cho vụ tôm sau Tiếp xúc lâu dài với nước sẽ bị ăn da, khô da, chai cứng…

y = 31.96x - 0.0023

R2

= 0.9994

0 1 2 3 4 5 6 7

0 0.05 0.1 0.15 0.2

§10 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOSPHO TỔNG

( Phương pháp so màu theo SM 4500- PO4 3-)

Phosphate được xem là sản phẩm của chu trình lân hóa Khi hàm lượng cao

sẽ là một yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh Đây có thể là nguồn gốc gây ô nhiễm nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp Người ta ứng dụng việc phân tích phosphate để kiểm soát mức độ ô nhiễm của nguồn nước

10.1 Nguyên tắc

Trong môi trường H2SO4 phosphate kết hợp với amonium Molybdate và potassium antimonyl tartrate tạo thành acid phosphomolybdic

Acid này được acid ascorbic khử thành màu xanh molybden

Đem đo mật độ quang ở bước sóng λ=880nm

Kết quả được tính dựa trên đồ thị chuẩn

10.3 Kết quả

1.10 phenanthroline Phức màu đỏ cam

( Phương pháp so màu theo SM 3500 Fe-D)

Sắt là nguyên tố đứng thứ tư về mặt khối lượng của vỏ trái đất, trong các nguồn nước hàm lượng sắt có thể cao Sắt ít ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhưng gây trở ngại về mặt nuôi trồng, sinh hoạt và sản xuất

Fe2+ là yếu tố thường gây độc hại cho tôm nếu ở nồng độ cao Quá trình oxi hóa Fe2+ thành Fe3+ làm tiêu hao nhiều oxi hòa tan trong nước và tạo thành các rỉ sắt bám vào mang tôm cản trở quá trình hô hấp làm cho tôm chất

11.1 Nguyên tắc

Sắt được chuyển về dạng hòa tan trong dung dịch bằng cách đun với acid HCl, khử hoàn toàn Fe3+ thành Fe2+ bằng Hydroxylamine NH2OH.HCl Fe2+ kết hợp với 1,10 phenanthroline ở pH=3.2-3.3 tạo thành phức có màu đỏ cam rất bền vững

Đem đo mật độ quang ở λ=510nm

0.902 1.5

Vml(mẫu) Vml(đm) Abs A B ket qua f Tổng P

50 50 0.3660 1.6827 0.0161 0.5998 1 0.5998

Kết quả được tính dựa trên đồ thị chuẩn.

11.3.Kết quả

0.025 0.01

0.050.10.129 0.5

0.235 1

0.466 2

Phương pháp so màu dùng để xác định Cr6+, vì vậy khi xác định Crom tổng

số thì phải chuyển tất cả Crom về dạng Cr6+ bằng cách oxi hóa bằng KMnO4 trong môi trường axit H2SO4

5Cr3+ + 3MnO4- + 24H+ →5Cr6+ + 3Mn2+ + 12H2O

Cr6+ phản ứng với diphenylcarbazide tạo thành hợp chất có màu tím đỏ

Đem đo mật độ quang ở λ=540nm Kết quả được tính dựa trên đồ thị chuẩn

giây và thêm tiếp 1ml, đun sôi khoảng 1 phút để mất màu hoàn toàn, làm lạnh Thêm 0.25ml H3PO4.

- Hiện màu: Sử dụng H2SO4 0.2N và máy đo pH để điều chỉnh pH=1.0±0.3 Cho mẫu vào bình định mức 100ml, thêm 2ml dung dịch diphenycarbazide, định mức đến vạch 100ml bằng nước cất, lắc đều, đợi 5-10 phút đem đo mật độ quang ở

(Phương pháp so màu theo ALPHA 3500 Mn B)

Trong nước Mn tồn tại ở các dạng hóa trị II, III, IV ở dạng tan, dạng phức chất, dạng lơ lửng Độ tan của nó phụ thuộc vào pH, oxi hòa tan và sự có mặt của các tạp phức Trong nước ngầm hàm lượng Mn có thể là 1mg/l, nước bề mặt hàm lượng Mn nhỏ 0.005mg/l, trong nước biển tùy thuộc vào từng vùng có thể tìm thấy 0.5-0.6µg/l Mn cần thiết cho quá trình sinh dưỡng và phát triển của cơ thể nhưng

nếu nhiều quá sẽ gây ngộ độc

Đem đo mật độ quang ở λ=525nm.

Kết quả được tính dựa trên đường chuẩn

§14 XÁC DỊNH VI KHUẨN COLIFORM, E.COLI

( Phương pháp nhiều ống theo TCVN 6187-2-96)

Vi khuẩn coliform là các sinh vật có khả năng sinh trưởng hiếu khí ở nhiệt

độ 35±0.5 oC hoặc 37±0.5oC trong môi trường nuôi cấy có lactozo thể lỏng, kèm theo việc tạo thành acid và sinh khí trong vòng 48 giờ

Việc xác định coliform trong nước thường được dùng để xác định sự ô nhiễm phân cùng với việc xác định vi khuẩn E.coli

Nuôi các môi trường khẳng định này trong 24 giờ ở 37OC để phát hiện vi khuẩn coliform hoặc ở 44oC để phát hiện E.coli chịu nhiệt

Bằng các bảng thống kê tính toán số xác suất cao nhất của coliform, E.coli

có thể có mặt trong 100ml thuốc thử từ số các ống thử cho kết quả xác nhận dương tính

Kết quả tính theo theo đơn vị MPN(the most probable number)

14.2.Quy trình xác định

14.2.1.Chuẩn bị mẫu thử và các môi trường nuôi cấy

Rót mẫu vào cốc thủy tinh chịu nhiệt 100ml đã khử trùng bằng cồn 90o

Chuẩn bị 10 ống nghiệm có chứa ống durham trong đó:

- 9 ống chứa 10ml môi trường lactoza ở pH=6.9

- 1 ống chứa 9ml dung dịch muối pha loãng

Cho mẫu vào ống nghiệm theo bảng sau: