tiểu luận chỉ tiêu bod trong phân tích môi trường

Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa Mục lục Mục lục 1 1 Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 1 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa BOD - NHU CẦU OXI HÓA SINH HỌC (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 2 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa MỞ ĐẦU Nước rất cần cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. con người có thể nhịn đói đến 40-45 ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ sau 4 ngày không có nước uống. Con người cần nước ngọt cho ăn uống, sinh hoạt hằng ngày và quá trình sản xuất. Nguồn nước quan trọng như vậy, nhưng hiện nay con người lại chính là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước nặng nề nhất. Con người thải ra các chất vô cơ hữu cơ , các loại hóa chất độc hại vào nguồn nước, gây ra những hậu quả nặng nề tới môi trường nước. Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước, trong môn học “kĩ thuật quan trắc môi trường” chúng ta được tìm hiểu vấn đề quan trắc môi trường nước . Đây là một vấn đề dành được nhiều sự quan tâm của toàn thể xã hội. Việc xác định các chỉ số trong nước đánh giá tổng quan chất lượng môi trường nước ở khu vực khảo sát , từ đó đưa ra các tiêu chí bảo tồn hoặc các biện pháp xử lý ô nhiễm thích hợp, đem lại một môi trường nước an toàn trong sạch. Chỉ số BOD là một trong những chỉ số đưa ra để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước và khả năng tự làm sạch, chỉ số BOD biểu thị nhiều giá trị như: nồng độ oxi hòa tan trong nước, lượng chất hữu cơ dễ phân hủy hay mật độ vi sinh vậy trong nước . Chỉ số BOD có quyết định như thế nào trong việc đánh giá nguồn nước? Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 3 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa Dưới đây là bài tìm hiểu về BOD của nhóm 1. Mong rằng sau khi tham khảo bài tìm hiểu này , các bạn sẽ có cái nhìn tổng quát nhất về chỉ số BOD. Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 4 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa CHƯƠNG I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BOD I. Các khái niệm cơ bản. a. BOD : Nhu cầu ôxy sinh hóa hay nhu cầu ôxy sinh học . Ký hiệu: BOD, từ viết tắt trong tiếng Anh của Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand, là một chỉ tiêu sinh lý hóa quan trọng nhất của nước. Mỗi loại nước cho các đối tượng cụ thể có yêu cầu giá trị BOD nhất định. BOD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bởi vi sinh vật có trong nước,. trong nước khi xảy ra quá trình oxy hóa học, các vi khuẩn sử dụng oxy hòa tan trong nước. vì vậy , xác định hàm lượng oxi hòa tan trong nước là rất cần thiết, nó là một chỉ tiêu đánh giá ảnh hưởng của các chất hữu cơ đến nguồn nước trong quá trình oxi hóa sinh học b. BOD 5 : Là lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu trong nhiệt độ 20 0 C trong buồng tối để tránh ảnh hưởng của các quá trình quang hợp c.Ứng dụng: Sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường. giá trị BOD biểu thị 1 chỉ số cơ bản trong các chỉ tiêu quan trắc môi trường nước. Giá trị BOD cao hay thấp sẽ biểu thị mức độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong môi trường nước hay nói cách khác Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 5 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa BOD được coi như một “chất” chỉ thị về chất lượng của nguồn nước . Từ các giá trị khảo sát nguồn nước, chúng ta có thể đánh giá chất lượng nguồn nước ,tìm hiểu, thiết kế xây dựng, đánh giá, kiểm tra quy trình xử lý nước sao cho phù hợp và đạt hiệu quả cao với mục đích sử dụng. II. Lịch sử BOD Royal Commission on River Pollution (Ủy ban Hoàng gia về Ô nhiễm Sông) được thành lập năm 1865 và sau đó là sự hình thành của Royal Commission on Sewage Disposal (Ủy ban Hoàng gia về Loại bỏ Nước thải) vào năm 1898 đã dẫn tới sự lựa chọn BOD 5 vào năm 1908 như là thử nghiệm cuối cùng đối với ô nhiễm hữu cơ của các con sông. Năm ngày đã được chọn như là khoảng thời gian thích hợp cho thử nghiệm, do nó được coi là thời gian dài nhất mà nước sông có thể chảy từ thượng nguồn tới cửa sông tại Vương quốc Anh. Năm 1912, Ủy ban này cũng thiết lập tiêu chuẩn 20 ppm BOD 5 như là nồng độ tối đa cho phép của nước thải đã qua xử lý để đổ vào các con sông với điều kiện là ít nhất phải có tỷ lệ hòa loãng 8:1 cho dòng chảy vào thời gian có thời tiết khô ráo. Nó được đặt trong tiêu chuẩn nổi tiếng 20:30 (BOD:Các chất rắn huyền phù) + nitrat hóa đầy đủ, được sử dụng như là tiêu chuẩn so sánh tại Vương quốc Anh cho tới tận thập niên 1970 đối với chất lượng nước tuôn ra từ các công trình xử lý nước thải. III. Bảng tiêu chuẩn so sánh giá trị BOD * Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ ô nhiễm trong nước mặt: Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 6 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn A B 1 BOD 5 mg/l <4 <25 Cột A áp dụng đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt Cột B áp dụng với nước mặt làm với mục đích khác. Nước dùng cho nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản có quy định riêng. Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 7 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ BOD I. Mục đích của việc xác định BOD trong khảo sát ô nhiễm nước? - BOD là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ gây ô nhiễm của các chất thải và khả năng tự làm sạch của nguồn nước. - BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật. - Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý. - Xác định hiệu suất xử lý của 1 số quá trình - Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn nước. II. DO. 2.1. Khái niệm: Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 8 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa DO: lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủy sinh. Trong các chất khí hòa tan trong nước, oxy hòa tan đóng một vai trò rất quan trọng. Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện không thể thiếu của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật. Khi nước bị ô nhiễm do các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxy hòa tan trong nước sẽ bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ thấp hơn so với DO bão hòa tại điều kiện đó. Vì vậy DO được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các nguồn nước. DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông (assimilative capacity - AC). Đơn vị tính của DO thường dùng là mg/l. 2.2. Phương pháp xác định DO. Có thể xác định DO bằng hai phương pháp: - Phương pháp Winkler (hóa học). - Phương pháp điện cực oxy hòa tan - máy đo oxy. - Phương pháp Winkler: Cách tiến hành: Oxy trong nước được cố định ngay sau khi lấy mẫu bằng hỗn hợp chất cố định (MnSO 4 , KI, NaN 3 ), lúc này oxy hòa tan trong mẫu sẽ phản ứng với Mn 2+ tạo thành MnO 2 . Khi đem mẫu về phòng thí nghiệm, thêm acid sulfuric hay phosphoric vào mẫu, lúc này MnO 2 sẽ oxy hóa I- thành I 2 . Chuẩn độ I 2 tạo thành bằng Na 2 S 2 O 3 với chỉ thị hồ tinh bột. Tính ra lượng O 2 có trong mẫu theo công thức: Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 9 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa DO (mg/l) = (V TB x N/ V M ) x 8 x 1.000 Trong đó: V TB : là thể tích trung bình dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,01N (ml) trong các lần chuẩn độ. N: là nồng độ đương lượng gam của dung dịch Na 2 S 2 O 3 đã sử dụng. 8: là đương lượng gam của oxy. V M : là thể tích (ml) mẫu nước đem chuẩn độ. 1.000: là hệ số chuyển đổi thành lít. - Phương pháp điện cực oxy hoà tan- máy đo oxy: Đây là phương pháp được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Máy đo DO được dùng để xác định nồng độ oxy hòa tan ngay tại hiện trường. Điện cực của máy đo DO hoạt động theo nguyên tắc: dòng điện xuất hiện trong điện cực tỷ lệ với lượng oxy hòa tan trong nước khuếch tán qua màng điện cực, trong lúc đó lượng oxy khuếch tán qua màng lại tỷ lệ với nồng độ của oxy hòa tan. Đo cường độ dòng điện xuất hiện này cho phép xác định được DO. III. Chỉ số BOD 5 Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxi cần thiết để phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học, mà chỉ xác định lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20 0 C trong bóng tối (để tránh hiện tượng quang hợp trong nước). Chỉ số này được gọi là BOD 5 . chỉ số này được dùng ở hầu hết các nước trên thế giới. Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 10 - [...]... nitrat hóa - Thời gian phân tích quá dài ( 5 hoặc 3 ngày) Vì vậy, trong nghiên cứu hoặc trong giám satsquas trình xử lý người ta cần xác định hệ số tỉ lệ giữa COD và BOD rồi tiến hành phân tích COD trong quá trình 6 Những điểm chú ý trong việc xác định BOD: Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 17 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 6.1 Điều kiền... Phạm Thị Thanh Yên - 35 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 • CƠ SỞ HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG_PHÙNG TIẾN ĐẠT_NXB ĐH SP • PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG_PHẠM LUẬN_ĐH QUỐC GIA • PHÂN TÍCH NƯỚC_NXB KH VÀ KT • CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC • MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC • TÀI LIÊU.VN Môc lôc Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 36 - ... 5 ngày đem phân tích Tính kết quả: BOD5 , mg O2/l = D1 − D2 P D1 lượng oxi hòa tan sau khi pha loãng ở thời điểm ban đầu phân tích (mg/l) D2 lượng oxi hòa tan sau 5 ngày ủ ở 200C (mg/l) P hệ số pha loãng; P = Thể tích mẫu nước đem phân tích/ (thể tích mẫu nước đem phân tích cộng dịch pha loãng) Trường hợp phải bổ sung vi sinh vật vào mẫu thử (có thể là nguồn nước cống) để đảm bảo quá trình phân hủy các... số giữa thể tích dịch bổ sung vi sinh vật trong mẫu và trong đối chứng F =%(ml) dịch bổ sung vsv trong D1/ %(ml) dịch bổ sung vsv trong B1 BOD5 rất thích hợp cho các nước ôn đới và bây giờ gần như là chỉ số chuẩn dùng để xác định sự ô nhiễm của nước, đặc biệt là nước thải, ở khắp trên thế giới hiện nay ở các nước có khí hậu nhiệt đới dùng chỉ số BOD 3: mẫu được ủ ở 300C trong 3 ngày, phân tích DO ở thời... dLt = − K Lt dt Lt Tích phân được: L = e-kt =10-kt o (*) Trong đó: Lo hàm lượng BOD ứng với thời điểm t=0 (tổng BOD hay BOD cuối cùng của pha Cacbon) k Mối quan hệ giữa k (cơ số e) và K (cơ số 10): K= 2,303 Lượng BOD còn lại ở thời điểm t: Lt= Lo e-k.t Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 (**) GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 14 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 Hằng số tốc... phân tích BOD 5 Khi phân tích phản ứng oxi hóa các hợp chất chứa nito cho phép ta xác định lượng oxi tiêu tốn cho quá trình nitrat hóa Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 15 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 *Bảng thông số các giá trị k20 Mẫu Nước cống Nước cống đã xử lý tốt Nước sông ô nhiễm K20 0,35-0,1 0,1-0,25 0,1-0,25 IV Ý nghĩa: BOD. .. hóa Khử BOD chứa cacbon( nitrar hóa) Sinh trưởng gắn kết Hồ làm thoáng Phân hủy hiếu khí Bể lọc sinh học Khử BOD chứa cacbon ổn định,khử BOD cacbon khử BOD chứa cacbon- nitrat Kết hợp quá trình st lơ lửng và gắn kết Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 Quá trình lọc sinh GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 22 - chứa Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 học hoạt tính khử BOD chứa... hình sợi làm giảm diện tích tiếp xúc bề mặt Các cách sắp xếp đĩa sinh học Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 27 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 2.3 Kết hợp các biện pháp xử lý hiếu khí Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 28 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 a) Bể lọc sinh học... vài mét) Các nhà phân loại thực vật dựa trên các loại sản phẩm mà tảo tổng hợp được và chứa trong tế bào của chúng, các loại sắc tố của tảo để phân loại chúng Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD Nhóm 1 GVHD: Phạm Thị Thanh Yên - 30 - Đại học công nghiệp Hà Nội Khoa công nghệ hóa lớp: hóa phân tích k3 Một số loài tảo tiêu biểu Tảo có tốc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi của môi trường, có khả... trong nước có thể bị phân hủy bằng vi sinh vật BOD được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật môi trường nhằm xác định gần đúng lượng oxi cần thiết để phân hủy các chất hữu cơ bằng biện pháp sinh học có trong nước thải Đồng thời cũng dựa vào chỉ số này để tính toán được hiệu suất xử lý trong quá trình làm cơ sở cho tính toán nước sau xử lý rong quá trình, làm cơ sở cho tính toán thiết kế conng trình và tiêu . sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường. giá trị BOD biểu thị 1 chỉ số cơ bản trong các chỉ tiêu quan trắc môi trường nước. Giá trị BOD cao hay thấp sẽ biểu thị. hậu quả nặng nề tới môi trường nước. Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước, trong môn học “kĩ thuật quan trắc môi trường chúng ta được tìm hiểu vấn đề quan trắc môi trường nước . Đây. hữu cơ trong môi trường nước hay nói cách khác Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên Nhóm 1 - 5 - Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3 Khoa công nghệ hóa BOD được