ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI TẠI CÁC NHÀ MÁY CHÉ BIẾN CAO SU MIỄN ĐÔNG NAM BỘ VÀ ĐÈ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ PHÙ HỢP

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỢNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU MIỀN ĐÔNG NAM BỘ VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ PHÙ HỢP Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN NGỌC BÍCH Sinh viên thực : PHAN VIẾT TÙNG Lớp : O9MT1N Khoá : 2005 - 2010 TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2009 LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Tôn Đức Thắng tận tình dạy cho tơi suốt thời gian học tập tại trường Với lòng biết ơn chân thành, tơi xin gửi đến TS NGUYỄN NGỌC BÍCH người hết lịng hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình hồn thành luận văn Đồng thời tơi xin chân thành cảm ơn tồn thể anh chị nhân viên phịng thí nghiệm nước thải thuộc Trung Tâm Công Nghệ Cao Su -Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn Con xin cám ơn ginh, đ cha mẹ, người với lịng kiên nhẫn, u thương hết lịng ni nấng dạy dỗ để có kết ngày hôm Tất người nguồn động viên khích lệ to lớn cho tơi suốt q trình sống, lao động học tập Lời cuối cùng, từ tận đáy lịng, tơi cầu mong điều tốt đẹp đến với người mà tơi kính trọng thương yêu Một lần xin chân thành cảm ơn Phan Viết Tùng i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày Tháng Năm 2009 Giảng viên hướng dẫn TS NGUYỄN NGỌC BÍCH ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Ngày Tháng Năm 2009 Giảng viên phản biện iii MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CHẾ BIẾN CAO SU VÀ NƯỚC THẢI NGÀNH CHẾ BIẾN CAO SU, CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 TỔNG QUAN VỀ CHẾ BIẾN CAO SU 2.1.1 Lịch sử phát triển ngành cao su 2.1.2 Sơ lược công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên 2.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CAO SU 10 2.2.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm 10 2.2.2 Đặc tính nhiễm nước thải cao su .11 2.2.3 Khả gây ô nhiễm 12 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13 2.3.1 Xử lý nước thải phương pháp học .13 2.3.2 Xử lý nước thải phương pháp hóa - lý 15 2.3.3 Xử lý phương pháp sinh học 17 CHƯƠNG III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 VẬT LIỆU 19 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.2.1 Phương pháp khảo sát tại chỗ 20 3.2.2 Phương pháp lấy mẫu .21 3.2.3 Phương pháp phân tích mẫu 21 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH XỬ LÝ PHÙ HỢP 22 4.1 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU TẠI CÁC NHÀ MÁY MIỀN ĐÔNG NAM BỘ .22 4.1.1 Công nghệ hồ sinh học (hồ ổn định) 22 4.1.2 Công nghệ bùn hoạt tính 29 4.1.3 Công nghệ kết hợp hiếu khí và kỵ khí 37 4.2.ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ PHÙ HỢP 45 4.2.1 Tìm hiểu về mương oxy hóa 45 4.2.2 Đề xuất mô hình xử lý .47 4.2.3 Thuyết minh công nghệ .49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 KẾT LUẬN 50 iv KIẾN NGHỊ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AN BOD COD CTCS ĐHQG DRC HA HTXLNT NT SBR SS SVR TCVN TDS TKN TSS TT UASB XLNT : Ammoniacal Nitrogen : Biological oxygen demand - Nhu cầu oxy sinh học : Chemical oxygen demand - Nhu cầu oxy hóa học : Cơng ty cao su : Đại học Quốc Gia : Dry Rubber Content - Hàm lượng cao su khô : High Amoniac - hàm lượng Amoniac cao : Hệ Thống Xử Lý Nước Thải : Nước Thải : Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng mẻ : Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng : Standard Vietnamese Rubber - Cao su tiêu chuẩn Việt Nam : Tiêu Chuẩn Việt Nam : Total Dissolved Solids - Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan : Total Kjeldahl Nitrogen - Tổng nitơ Kjeldahl : Total Suspended Solids - Tổng chất rắn lơ lửng : Trung Tâm : Upflow Anaerobic Sludge Blanket - Bể kỵ khí với dịng chảy ngược : Xử lý nước thải vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Nguồn gốc chất gây ô nhiễm nước nước thải chế biến cao su 11 Bảng 2.2: Đặc tính nhiễm nước thải ngành chế biến cao su theo chủng loại sản phẩm 12 Bảng 2.3: Giới thiệu cơng trình thường chọn để thực quy trình cơng nghệ xử lý học, hóa lý sinh học 13 Bảng 2.4: Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH nước thải 15 Bảng 3.1: Liệt kê công nghệ XLNT nhà máy chế biến cao su miền Đông Nam Bộ 19 Bảng 4.1: Kết phân tích nước thải cao su nhà máy xử lý nước thải theo công nghệ hồ sinh học 27 Bảng 4.2: Kết phân tích nước thải cao su nhà máy xử lý nước thải theo công nghệ bùn hoạt tính 35 Bảng 4.3: Kết phân tích nước thải cao su nhà máy xử lý nước thải theo công nghệ kết hợp hiếu khí và kỵ khí 43 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ chế biến mủ ly tâm từ mủ nước Hình 2.2 Quy trình chế biến cao su cốm từ mủ nước Hình 2.3 Quy trình chế biến cao su cốm từ mủ tạp Hình 2.4 Quá trình hấp phụ 16 Hình 2.5 Quá trình trao đổi ion 17 Hình 4.1 Bể gạn mủ HTXLNT Bến Súc 23 Hình 4.2 Hồ sục khí HTXLNT Bến Súc 23 Hình 4.3 Hồ kỵ khí HTXLNT Phú Bình 24 Hình 4.4 Hồ ổn định HTXLNT Phú Bình 24 Hình 4.5 Bể gạn mủ HTXLNT Thuận Phú 24 Hình 4.6 Hồ cải tạo HTXLNT Thuận Phú 24 Hình 4.7 Bể gạn mủ HTXLNT Phú Riềng TT 25 Hình 4.8 Hồ tùy nghi HTXLNT Phú Riềng TT 25 Hình 4.9 Hồ kỵ khí HTXLNT 30/4 25 Hình 4.10 Hồ hiếu khí HTXLNT 30/4 25 Hình 4.11 Bể gạn mủ HTXLNT Bến Củi 26 Hình 4.12 Hờ tùy nghi HTXLNT Bến Củi 26 Hình 4.13 Bể gạn mủ HTXLNT Quản Lợi 30 Hình 4.14 Bể Aerotank HTXLNT Quản Lợi 30 Hình 4.15 Bể Tuyển HTXLNT Tân Lập 31 Hình 4.16 Bể lắng HTXLNT Tân Lập 31 Hình 4.17 Bể gạn mủ HTXLNT Long Hà 31 Hình 4.18 Bể Aerotank HTXLNT Long Hà 31 Hình 4.19 Mương oxy hóa HTXLNT Xn Lập 32 Hình 4.20 Bể lắng HTXLNT Xuân Lập 32 Hình 4.21 Tháp khử Amonia HTXLNT Vên vên 32 Hình 4.22 Mương oxy hóa HTXLNT Vên vên 32 Hình 4.23 Mương oxy hóa HTXLNT Hàng Gòn 33 Hình 4.24 Bể lắng HTXLNT Hàng Gòn 33 Hình 4.25 Bể gạn mủ HTXLNT Xà Bang 33 Hình 4.26 Bể lọc sinh học HTXLNT Xà Bang 33 Hình 4.27 Bể tuyển nổi HTXLNT Hòa Bình 34 Hình 4.28 Bể lắng HTXLNT Hòa Bình 34 viii Hình 4.29 Bể sục khí HTXLNT Lộc Hiệp 39 Hình 4.30 Bể lắng HTXLNT Lộc Hiệp 39 Hình 4.31 Bể lắng HTXLNT Lộc Ninh 39 Hình 4.32 Bể SBR HTXLNT Lộc Ninh 39 Hình 4.33 Bể SBR HTXLNT An Lộc 40 Hình 4.34 Bể UASB HTXLNT An Lộc 40 Hình 4.35 Bể UASB HTXLNT Cẩm Mỹ 40 Hình 4.36 Bể Aerotank HTXLNT Cẩm Mỹ 40 Hình 4.37 Bể lắng HTXLNT Phú Bình 41 Hình 4.38 Bể Aerotank HTXLNT Phú Bình 41 Hình 4.39 Bể Gạn mủ HTXLNT Bố Lá 41 Hình 4.40 Bể Aerotank HTXLNT Bố Lá 41 Hình 4.41 Bể lắng HTXLNT Cua Paris 42 Hình 4.42 Bể Aerotank HTXLNT Cuaparis 42 Hình 4.43 Hồ Hoàn thiện HTXLNT Tân Biên 42 Hình 4.44 Bể sục khí HTXLNT Tân Biên 42 Hình 4.45 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải cao su đề xuất 48 ix đioxit cacbon, biccacbonat và cacbinat Vì thế sự nitrat hóa gắn liền với sinh trưởng của các vi khuẩn thực hiện nó Các phản ứng được phân biệt tương ứng bằng các tên gọi nitrit hóa và sự nitrat hóa + Sự khử nitrat thành nitơ phân tử hoạt động của nhiều loại vi khuẩn hóa dị dưỡng (Chemoheterotrophs) được gọi là sự khử nitra t hóa sinh học Quá trình này xảy điều kiện vắng mặt oxy phân tử hòa tan và được tiến hành bởi các vi khuẩn có khả sử dụng nitrat một chất nhận điện tử thay cho oxy Các vi khuẩn khử nitrat này gồm có mộ t số loài trực khuẩn Gram âm của chủng Pseudomonas, một số loài cầu khuẩn thuộc họ Micrococcaceae , và một loại trực khuẩn gram dương của chủng Bacillus Tổng quát , sự khử nitrat có thể được biểu thị bằng: Vi khuẩn khử nitrat (CH2O) + 4NO3- -> CO2 + 2N2 + 6H2O Các vi khuẩn hóa dị dưỡng thu được lượng cần thiết cho sự sống của chúng bằng cách oxy hóa vật chất hữu Để làm việc này chúng cần đến một chất nhận điện tử Đối với phần lớn số chúng , chất nhận điện tử là O Trong điều kiện vắng mặt oxy phân tử , các anion nitrat, sulfua và photphat có thể được sử dụng thay cho oxy Khác với quá trình khử nitrat không cần đến vi khuẩn chuyên biệt Nhiều vi khuẩn dị dưỡng có khả sử dụng NO - thay cho O và đó quá trình oxy hóa chúng khử các Anion NO - này thành N Chúng được gọi là các vi khuẩn khử nitrat (denitrifying bacteria ) và gồm chủ yếu có một số loài trực khuẩn gram âm của chủng Pseudomonas thuộc họ Pseudomonadaceae, hai loài cầu khuẩn gram âm của chủng Paracoccus, một số loài cầu khuẩn thuộc họ Micrococcaceae và một số loại trực khuẩn gram dương của chủng Bacillus Ngoài còn có một số vi khuẩn khác có thể sử dụng NO - chỉ khử nó thành NO - mà Các phản ứng khử nitrat thành nitrit và sau đó thành nitơ phân tử đòi hỏi phải có một chất điện tử thích hợp Các chất điện tử thường là các phân tử hữu , số đó mêtanôn CH OH đã được nghiên cứu nhiều nhất Vì vậy các phản ứng sau được viết cho mêtanôn với tư cách cho điện tử Phản ứng biểu thị sự khử nitrat thành nitrit NO - + 1/3 CH OH > NO - + 1/3 CO + 3/2 H O Phản ứng biểu thị sự khử nitrit thành nitơ phân tử NO - + 1/3 CH OH > N + 1/3 CO + 1/2 H O Phản ứng tổng hợp hai phản ứng 46 NO - + 5/6 CH OH > N + 5/6 CO + 7/6 H O + OHThế mạnh của mương oxy hóa là khả xử lý nitơ rất cao nên công trình này là phù hợp với ngành nước thải cao su vì hàm lượng nitơ nước thải cao su là rất cao việc sử dụng Amoniac để chống đông 4.2.2 Đề xuất mô hình xử lý Đa số các công nghệ xử lý nước thải hiện nay, áp dụng cho ngành nước thải cao su chỉ xây dựng nguyên lý nhằm xử lý triệt để các chất ô nhiễm hữu (BOD, COD) mà không ba o gồm mục đích xử lý nitơ Ít có hệ thống có sử dụng tháp khử Amoniac và mương spil lway Do bản chất phức tạp của nước thải cao su của Việt Nam có sự biến động lớn về lưu lượng và tải trọng ô nhiễm năm nên không thể áp dụng công nghệ của nước ngoài vào cho nước ta Mà việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải cho ngành cao su cần phải được nghiên cứu trước áp dụng Các công nghệ áp dụng tại các hệ thống xử lý nước thải thuộc Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam có những nguồn gốc khác Dựa vào các đán h giá ở và từ quá trình khảo sát thực tế , tác giả xin đề xuất mô hình xử lý cho các nhà máy của công ty thuộc Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam 47 NT từ mủ ly tâm Mương spillway NT từ mủ cốm từ mủ tạp NT từ mủ cốm từ latex Bể gạn mủ Bể lắng cát Bể Tuyển nổi Bể Trung hòa Mương oxy hóa Bể Lắng Bồn lọc Nước thải Hình 4.45 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải cao su đề xuất 48 4.2.3 Thuyết minh công nghệ Nước thải được chia làm loại, đối với những nhà máy có dây chuyền sản xuất latex ly tâm thì nước được dẫn qua tháp khử Amoniac hay qua mương spillway để loại bỏ hàm lượng amoniac khỏi nước thải Tiếp theo nước thải được ch o qua bể gạn mủ Lúc này nước thải sẽ được cho chung vào đối với những nhà máy có dây chuyền sản xuất , tại bể gạn mủ sẽ loại bỏ những hạt cao su chưa đông tụ Đây là công trình quan trọng nó quyết định tính hiệu quả của hệ thống , nếu công trình này hoạt động không hiệu quả nó sẽ ảnh hưởng đến các công trình tiếp theo Sau bể gạn mủ nước thải được cho qua bể tuyển nổi nhằm mục đích là loại bỏ tất cả các hạt cặn mủ còn sót l ại Bể thường sử dụng các chất trợ keo tụ nước vôi Ca (OH) , phèn nhôm Al (SO ) 14H O, và các chất polymer… Nước thải được dẫn tiếp qua bể trung hòa , vì nước thải cao su có sử dụng những hóa chất cho quá trình đánh đông và chống đông nên cần phải trung hòa pH để không ảnh hưởng tới quá trình xử lý sinh học kế tiếp Sau bể trung hòa nước thải được dẫn vào mương oxy hóa (có thể bể Arotank) Sử dụng các vi sinh vật để loại bỏ các chất hữ u có nước thải Tại mương oxy hóa cần phải quan tâm đến lượng bùn hoạt tính , nó quyết định tính hiệu quả của hệ thống theo công nghệ này Sau đó nước thải sẽ cho qua bể lắng, nhiệm vụ bể lắng để loại bỏ hỗn hợp n ước và bùn hoạt tính từ mương oxy hóa để từ đó tuần hoàn bùn Đối với những hệ thống xử lý nước thải yêu cầu đạt loại A theo TCVN 5945-2005 thì cần phải có hệ thống bồn lọc để nước thải đạt tiêu chuẩn 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nước thải cao su loại nước thải có chứa độ nhiễm bẩn cao chứa lượng lớn chất hữu có khả phân hủy sinh học chất rắn lơ lửng hạt cao su không keo ụt Nước thải chế biến cao su các nhà máy thuộc Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam gồm loại: nước thải từ chế biến mủ cốm từ mủ tạp, mủ latex và nước thải từ chế biến mủ ly tâm Nước thải từ chế biến mủ cớm có lưu lượng thải lớn hàm lượng chất ô nhiễm không cao Nước thải chế biến mủ ly tâm hàm lượng N-NH cao việc sử dụng Amoniac để chống đông tụ trình thu hoạch, vận chuyển tồn trữ mủ cao su Với công nghệ xử lý nước thải hữu các nhà máy có nhà máy có hệ thống xử lý đạt , có nhà máy có hệ thống xử lý không đạt Đối với những nhà máy mà áp dụng công nghệ hồ sinh học thì khó xử lý đạt đối với loại nước thải có tính ô nhiễm nước thải cao su vì thời gian lưu không đủ và thường bị quá tả i Đối với những hệ thống mà áp dụng c ông nghệ bùn hoạt tính thì hiệu xử lý chất lơ lửng chất hữu tốt, đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945 -2005) Nhưng hàm lượng N-tổng, N-NH , P-tổng vượt tiêu chuẩn cho phép, điều mương oxi hóa hồ hoàn thiện chưa phát huy hết khả xử lý Còn đối với những hệ thống mà áp dụng công nghệ kết hợp hiếu khí và kỵ khí thì nước thải khá tốt chỉ áp dụng cho nhà máy có công suất thấp và khó khăn khâu vận hành Đồng thời lâu dài bể UASB hoạt động không hiệu quả nếu không thường xuyên bảo dưỡng và sẽ gây sự cố cháy nổ Với việc đánh giá thực trạng các nhà máy chế biến cao su ở các tỉnh miền Đô ng Nam Bộ của tác giả cho ta thấy được phần nào thực trạng về công tác xử lý nước thải cao su tại nhà máy chế biến cao su thuộc khu vực 50 KIẾN NGHỊ Vấn đề ô nhiễm môi trường Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam đặc biệt quan tâm trọng nên các nhà máy thuộc công ty buộc phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải cao su để xử lý nước thải từ trình sản xuất trước thải môi trường Đối với những nhà máy đã có hệ thống mà xử lý chưa đạt thì cần phải nâng cấp và xây dựng cho nước thải đầu đạt Đó việc làm vô đắn, nhằm bảo vệ môi trường theo hướng phát triển bền vững, góp phần vào việc bảo vệ môi trường ngày xanh đẹp Các cơng ty cần có biện pháp mạnh tay để các hệ thống xử lý của nhà máy thường xuyên hoạt động , chứ không phải hoạt động có kiểm tra 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Bích,(2003) Luận văn tiến sĩ “Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ xử lý nướ c thải ngành chế biến cao su Việt Nam” , Viện Môi trường Tài nguyên ĐHQG, TP HCM Nguyễn Văn Hùng ,(2005) báo cáo tập Trung tâm công nghệ - Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam Trịnh Xn Lai,(2000) Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thả i, Nhà Xuất Bản Xây Dựng Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, (2005) Xử lý nước thải công nghiệp , Nhà Xuất Bản Xây Dựng Lâm Minh Triết cộng sự, (2006) Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, NXB ĐHQG TPHCM Trung tâm công nghệ - Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam, (2009) Số liệu báo cáo đánh giá chất lượng xử lý nước thải công ty Miền Đông Nam Bộ năm 2009 Trung tâm công nghệ - Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam,(2004) Xử lý nước thải nhà máy Chế biến Cao su Việt Nam, Tài liệu khóa học, Tập Đồn Cơng Nghiệp Cao Su Việt Nam Trung tâm công nghệ - Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam,(2004) Tạp chí cao su việt nam số 301, Cơ quan ngôn luận của Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam 52 PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU Ô NHIỄM NƯỚC THẢI CAO SU I.XÁC ĐỊNH pH Xác định giá trị pH u cầu cần thiết để biết nước thải có tính axit hay kiềm Thường dòng nước thải từ nhà máy Cao su có tính axit người ta sử dụng axit để làm đông tụ mủ nước 1.1 Thiết bị: pH kế với điện cực thuỷ tinh 1.2 Hoá chất: Dung dịch đệm chuẩn với pH4, pH7, pH9 100 ml nước cất để có dung dịch chuẩn có pH = 4, pH = 7, pH = Có thể dùng dung dịch chuẩn pha sẵn 1.3 Quy trình: Hiệu chỉnh pH kế theo dẫn nhà chế tạo, với dung dịch đệm chuẩn có pH khác Thường xuyên giữ điện cực thuỷ tinh dung dịch KCl 3M không sử dụng trước đo giá trị pH nước thải phải rửa điện cực nước cất thấm khăn giấy mềm Chú ý không chà xát điện cực Lấy 50ml dung dịch nước thải, cho điện cực vào ngập cm đọc giá trị pH lên hình II.NHU CẦU OXY HỐ HỌC Phép đo COD cho m ột số đương lượng oxy chất hữu mẫu thử, mà mẫu dễ bị oxy hoá chất oxy hố mạnh Nó thơng số đo nhanh quan trọng để nghiên cứu nước nước thải công nghiệp kiểm tra nước thải nhà máy Phương pháp hồi lưu đicrômat lựa chọn để xác định hàm lượng COD thuận lợi khả oxy hoá, áp dụng rộng rãi cho nhiều mẫu khác dễ thao tác Phép đo có ích cho việc kiểm tra chất lượng nước thải nhà máy Mẫu sau lấy nên tiến hành sớm tốt không để ngày Nếu mẫu cần phải bảo quản trước phân tích thêm 10 ml axit sulphuric mol/l cho lít mẫu 53 2.1 Thiết bị: Bộ công phá COD bao gồm: nguồn nhiệt, ống phá mẫu bình cầu, ống ngưng tụ 2.2 Hố chất: 2.2.1 Dung dịch chuẩn K Cr O 0,0417 M: Hoà tan 12,259g K Cr O , sấy 103 oC giờ, nước cất định mức đến lít 2.2.2 Axit sulphuric, trọng lượng riêng 1,84 2.2.3 Dung dịch axit sunphuric mol/l Thêm từ từ cẩn thận 220ml a xít Sulphuric đậm đặc vào khoảng 500ml nước cất Để nguội định mức thành lít 2.2.4 Dung dịch Ag SO Hoà tan Ag SO H SO đậm đặc với tỷ lệ 5,5 g Ag SO /Kg H SO Để 1-2 ngày cho hoà tan hoàn toàn 2.2.5 Dung dịch thị ferroin: Hoà tan 0,695g FeSO 7H O 1,485g 1:10 Phenanthrolin monohydrate nước cất định mức đến 100 ml 2.2.6 Dung dịch chuẩn ferrous ammonium sulfate (FAS), chừng 0,25M: Hoà tan 98 g Fe(NH ) (SO ) 6H O nước cất Thêm 20ml H SO đậm đặc, để nguội định mức thành lít Chuẩn độ dung dịch ngày dung dịch chuẩn K Cr O , sau: Pha loãng 10ml dung dịch chuẩn K Cr O thành khoảng 100ml Thêm 30ml H SO đậm đặcvà để nguội Chuẩn độ dung dịch FAS, dùng 0,1-0,15ml (2-3 giọt) chất thị ferroin Nồng độ phân tử gam dung dịch FAS Thể tích dung dịch K2Cr2O7, mL (M) = X 0, 25 Thể tích dung dịch FAS dùng, mL 2.3 Qui trình: 2.3.1 Cho 20 mL mẫu vào ống phá mẫu bình cầu duing tích 500ml 2.3.2 Cho vào vài hạt thuỷ tinh Thêm vào 10ml dung dịch K Cr O 0,0417M 2.3.3 Thêm từ từ 30mL dung dịch Ag SO vào theo thành bình, vừa thêm vừa lắc trịn nhẹ bình cầu Khuấy hỗn hợp trước đun nóng để ngăn ngừa đốt nóng cục sơi trào 2.3.4 Lắp ống ngưng tụ vào bình cầu mở nước làm mát Đậy đầu ống ngưng tụ cốc nhỏ để ngăn chặn vật liệu từ bên ngồi vàodịng hồi lưu đun 54 Nhiệt độ hỗn hợp phản ứng phải đạt 148 oC ± 30C Để nguội rửa ống ngưng tụ cho chảy xuống nước cất Tháo ống ngưng tụ tăng thể tích thu lên gấp đơi nước cất 2.3.5 Để nguội đến nhiệt độ phòng chuẩn lượng dư K Cr O FAS, dùng 0,1-0,15ml (2-3 giọt) dung dịch thị ferroin Lấy điểm dừng dấu hiệu chuyển màu từ xanh – xanh dương sang nâu ỏ đ Màu xanh -xanh dương xuất lại 2.3.6 Tiến hành mẫu thử không với bước trên, thay mẫu thể tích nước cất tương đương 2.4 Cơng thức tính COD (mg O /l) = ( A − B) xMx8000 mL Mẫu Trong đó: A = mL FAS dùng cho mẫu thử không B = mL FAS dùng cho mẫu M = Nồng độ phân tử gam FAS III.NHU CẦU OXY HOÁ SINH (BOD) BOD phép thử sinh học theo kinh nghiệm, mơ q trình làm hợp chất hữu tự nhiên q trình oxy hố xãy sơng suối, nơi mà oxy hồ tan nước vi sinh vật sử dụng để oxy hoá hợp chất hữu Mẫu phải lấy đầy chai giữ lạnh Tiến hành phân tích sớm tốt không để mẫu 24 3.1 Thiết bị: Chai BOD 250-300m L Rửa chai với chất tẩy rửa, súc trước dùng Để tránh lọt khí vào chai thời gian ủ, làm kín nước Làm kín đạt yêu cầu cách lật ngược chai bồn cách thuỷ, thêm nước miệng loe loại chai BOD chuyên dùng Đặt cốc giấy, nhựa dùng băng nhựa bao phủ miệng loe chai để hạn chế bay nước làm kín q trình ủ Tủ ấm bồn cách thuỷ, điều chỉnh nhiệt độ khoảng 20 ± 10C Loại trừ ánh sáng để ngăn tạo thành oxy quang hợp Máy đo Oxy hoà tan (DO) 3.2 Hố chất: 3.2.1 Dung dịch đệm phosphat Hồ tan 8,5g KH PO ; 21,75g K HPO , 33,4g Na HPO 7H O 1,7g NH CL khoảng 500mL nước cất pha loãng thành 1L pH phải 7,2 mà không 55 cần điều chỉnh thêm Huỷ bỏ dung dịch dung dịch khơng có dấu hiệu sinh trưởng vi sinh vật chai đựng 3.2.2 Dung dịc h MgSO : Hoà tan 22,5g MgSO 7H O nước cất pha loãng thành 1L 3.2.3 Dung d ịch CaCl2 : Hoà tan 27,5g CaCl2 nư ớc cất pha loãng thành 1L 3.2.4 Dung dịch FeCl : Hòa tan 0,25g FeCl 6H O nước cất pha loãng thành 1L 3.2.5 Dung dịch axit kiềm, 1N (để trung hồ mẫu có tính kiềm axit): Dung dịch axit: cho vào nước cất từ từ vào khuấy 28mL H SO đậm đặc pha loãng thành 1L Dung dịch kiềm: Hoà tan 40g NaOH nước cất pha lỗng thành 1L 3.3 Quy trình: 3.3.1 Chuẩn bị nước pha loãng: Cho nước cất với số lượng cần vào chai thích hợp thêm dung dịch đệm phosphat, dung dịch MgSO , dung dịch CaCl , dung dịch FeCl , dung dịch với thể tích 1mL/L nước cất Nước pha lỗng khơng có BOD q 0,2mg/L, tốt khơng q 0,1mg/L Vì nitrat hố vi sinh vật có tính đến phép đo BOD, không nên trữ nước pha lỗng vi khuẩn nitrate hố phát triển thời gian lưu trữ b cách lắc Trước dùng, đưa nước pha lỗng đến 20oC Làm bão hồ DO ằng chai lưng hay bơm khơng khí khơng có ấtchhữu vào Cách khác, chứa nước pha loãng chai nút bơng gịn thời gian để bão hồ DO Các vật chứa phải 3.3.2 Chuẩn bị mẫu pha lỗng Trung hồ mẫu dung dịch axit kiềm để có pH từ 6,5 đến 7,5 Dùng dung dịch với nồng độ cho chúng khơng làm lỗng mẫu q 0,5% Đưa mẫu 20 ± 10C Pha loãng mẫu nước pha loãng chuẩn bị Tỷ lệ pha loãng cho kết đáng tin cậy cho mẫu pha lỗng có lượng dư DO 1mg/L có BOD thấp 2mg/L Kết đo COD dùng để ước tính tỷ lệ pha lỗng cần thiết 3.3.3 Xác định DO ban đầu: Hiệu chỉnh máy đo DO theo dẫn nhà chế tạo Tổng quát: hiệu chỉnh điện cực đo DO cách đọc DO khơng khí hay mẫu biết DO, đọc DO mẫu có DO không (cho vào lượng dư thừa sodium sulfite Na SO cobalt chloride CoCl để có DO mẫu khơng) 56 Cho mẫu pha loãng vào chai BOD chuyên dùng đo DO máy đo DO Đậy nút chai làm kín nước, chai khơng có khoảng trống Đặt chai vào tủ ấm có nhiệt độ 20 ± 1oC 3.3.4 Tiến hành mẫu thử không tương tự 3.3.5 Xác định DO sau cùng: Sau ngày, lấy chai ra, đo DO mẫu mẫu thử không máy đo 3.4 Công thức tính: D1 – D2 BOD (mg/L) = P Trong đó: D : DO ban đầu mẫu pha loãng, mg/L; D : DO sau ngày mẫu pha lỗng,mg/L; P: Thể tích mẫu sử dụng VI.CHẤT RẮN LƠ LỮNG TỔNG SỐ (TSS) Chất rắn lơ lửng nước thải cao su chủ yếu hạt cao su chưa đơng tụ axít Phương pháp thừa nhận để xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng lọc qua giấy lọc sợi thuỷ tinh Cần phân tích chất rắn lơ lững nhanh tốt sau lấy mẫu, nên làm vịng Nếu khơng phải giữ mẫu oC tối Nhưng không để mẫu đông lạnh 4.1 Thiết bị: Bộ lọc vi sinh Tủ sấy Ống đong Bình hút ẩm Bơm chân khơng 4.2 Quy trình: 4.2.1 Chuẩn bị giấy lọc sợi thuỷ tinh (Whatman GF/C) sấy 103-105oC giờ, để nguội bình hút ẩm Cân trước cho vào bầu lọc 4.2.2 Trộn mẫu Nên dùng thể tích mẫu tối đa chừng cịn qua lọc mà không bị nghẹt Lọc mẫu qua lọc với sức hút nhẹ từ bơm chân không 4.2.3 Tráng bên cốc lọc 10mL nước cất tiếp tục hút bơm chân không bề mặt giấy lọc khô 4.2.4 Tháo bầu lọc, dùng kẹp gấp giấy lọc ra, sấy khô giấy lọc đĩa peptri 103-105oC giờ, để nguội bình hút ẩm cân 57 4.3 Cơng thức tính: Hàm lượng chất rắn lơ lững tổng số (mg/L) = Trong đó: A: trọng lượng giấy lọc + cặn khô, g B: trọng lượng giấy lọc, g C: thể tích mẫu lấy, mL A-B x106 C V.TỔNG NITƠ KJELDAHL (TKN) Đây số đo tổng lượng nitơ dạng NH nitơ hữu Trong nước thải cao su lượng nitơ dạng NH chiếm phần lớn tổng lượng nitơ, người ta sử dụng lượng lớn Ammonia để bảo quản mủ nước Tổng lượng nitơ có nước thải cao su thường xác định phương pháp semi-micro Kjeldahl Cơ phương pháp bao gồm chuyển biến nitơ liên kết ban đầu dạng hoá trị III thành Ammonium hydrosulphate tác động H SO có mặt chất xúc tác Ammonia thu xác định chuẩn độ sau chưng cất 5.1 Thiết bị: Bếp công phá ống nghiệm borosilicate Kjeldahl 100m Bộ chưng cất Kjeldahl Vapodest 20 5.2 Hoá chất: 5.2.1 H SO AR s.g 1,84 5.2.2 H SO 0.01N Pha tù dungịch d chuẩn H SO 1N, chuẩn độ Na CO (AR) 5.2.3 Dung dịch NaOH 32% w/v: Hoà tan 320g NaOH nước cất định mức thành 1L 5.2.4 Chất xúc tác: Chuẩn bị hỗn hợp nghiền kỹ, trộn 15 phần anhydrous potassium sulphate AR, ph ần copper sulphate phần selenium powder AR 5.2.5 Chất thị screened methyl đỏ: Hoà tan 0,1 methyl red 0,05 g methylene blue 100ml ethyl alcohol AR 5.2.6 Dung dịch H BO 2%: Hòa tan 40g H BO (AR) nước cất định mức thành 2lít 58 5.3 Quy trình: 5.3.1 Dùng pipette hút thể tích mẫu trộn kỹ theo yêu cầu ( chứa 0,15-3mg nitơ) cho vàoống nghiệm micro Kjeldahl thêm khoảng 0,65g chất xúc tác 2,5ml H SO đậm đặc 5.3.2 Đun nhẹ bằnd bếp công phá tiếp tục nấu sôi nhiết độ 365-380oC dung dịch có màu xanh khơng cịn vết vàng lơ (thườn g q trình cơng phá địi hỏi 1,5 giờ) 5.3.3 Để nguội pha loãng với 10ml nước cất Chuyển tráng vài lần, lần ml nước cất đến thiết bị chưng cất sẵn sàng cấp ước 5.3.4 Cho 10ml dung dịch H BO 2-3 giọt chất thị screened methyl đỏ vào bình tam giác có dung tích 100ml,để đầu ống ngưng tụ bề mặt dung dịch H BO 5.3.5 Chạy chương trình chưng cất với thời gian cấp NaOH = giây (20mL dung dịch NaOH 32% w/v), thời gian chưng cất 300 giây, công suất nước P = 50% 5.3.6 Chuẩn độ dung dịch thu H SO 0,01N chuẩn Điểm dừng định màu thay đổi từ xanh sang tím lợt 5.3.7 Tiến hành mẫu thử khơng tiến trình tương tự, dùng tất hoá chất bỏ qua giai đoạn thêm mẫu 5.4 Cơng thức tính Kết biểu thị mg/L tổng số N chưa bị Oxy hoá có mẫu 1mL dung dịch H SO 0,01 N tương đương 0,14 mg nitơ dạng NH Tổng N (mg/L) = 0,14.V1.100 Trong đó: V2 V : thể tích H SO 0,01N chuẩn, ml V : thể tích mẫu thử, mL VI.ĐẠM AMƠNI (AN) Đạm amơni bao gồm tổng amôni tự liên kết diện nước thải Cao su Amơni liên kết có từ phản ứng amôni axit ( thường axit formic) suốt trình sản xuất cao su để tạo thành muối amôni tương ứng Lượng đạm amôni có nước thải cao su cao, phương pháp chưng cất chuẩn độ thường sử dụng để ước lượng 6.1 Thiết bị: Thiết bị chưng cất 59 6.2 Hoá chất 6.2.1 H SO 0,01N 6.2.2 Dung dịch H BO 2% w/v 6.2.3 NaOH 0,1N 6.2.4 Chất thị screened methyl đỏ: Hoà tan 0,1 methyl đỏ 0,05g methylene xanh vào 100ml ethyl alcohol AR 6.2.5 MgO 6.2.6 Dung dịch Borate: Thêm 88ml NaOH 0,1N vào 500mL dung dịch Na B O 0,025 định mức thành 1lít dung dịch Na B O 0,025 pha từ 9,5g Na B O 10H O thành lít 6.3 Quy trình: 6.3.1 Dùng pipete hút vào bình chưng cất thể tích mẫu yêu cầu (trung hoà trước đến pH khoảng 9,5 dung dịch NaOH 32% w/v chứa 0,15-3g đạm Amôni 6.3.3 Cho vào bình chưng cất 25mL dung dịch Borate 6.3.4 Cho thêm 0,25g (nữa muỗng nhỏ) MgO 6.3.5 Cho vào vài hạt thuỷ tinh để tránh sơi trào Nối bình với ống ngưng tụ 6.3.6 Đặt bình tam giác chứa 2mL H BO 2% 2-3 giọt dung dịch thị bên ống ngưng tụ để cho phần cuối ống ng ưng tụ ngập dung dịch H BO 6.3.7 Cất với tốc độ 5-10mL/1 phút thu 150mL 6.3.8 Dùng burette có mức chia độ nhỏ để chuẩn độ n ước cất thu dung dịch chuẩn H SO 0,01N dung dịch bình tam giác chuyển từ màu xanh sang màu tím lợt 6.4 Cơng thức: 1mL H SO 0,01N tương đương với 0,14 mg đạm Amôni Đạm Amôni (mg/L) = 0,14 x V1 x 1000 V Trong đó: V : thể tích dung dịch H SO 0,01N sử dụng để chuẩn,mL V : thể tích mẫu thử, mL 60 ... Thải : Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng mẻ : Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng : Standard Vietnamese Rubber - Cao su tiêu chuẩn Việt Nam : Tiêu Chuẩn Việt Nam : Total Dissolved Solids -