NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO BẰNG CÔNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN  ĐỖ VĂN TUYỆN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO BẰNG CÔNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHÀNH KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 07/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN  ĐỖ VĂN TUYỆN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO BẰNG CÔNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Kỹ thuật môi trường Người hướng dẫn: TS PHAN VĂN MINH Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 07/2010 LỜI CẢM ƠN Luận Văn “Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải chăn nuôi heo Cơng Nghệ Constructed Wetland” hồn thành bên cạnh cố gắng nỗ lực thân có giúp đỡ thầy cơ, gia đình, bạn bè Vì vậy, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:  Các thầy cô khoa Môi trường Tài nguyên giảng dạy truyền đạt kiến thức giúp em vững vàng hòan thành luận văn  Thầy TS Phan Văn Minh, KS Nguyễn Công Mạnh hướng dẫn tận tình giúp em hồn thành đề tài  Anh Phan Thái Sơn gia đình giúp đỡ em q trình vận hành mơ hình  Các thầy cô, anh chị Trung Tâm Công Nghệ Và Quản Lý Môi Trường & Tài Nguyên tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em q trình phân tích  Xin chân thành cảm ơn tất bạn bè động viên, ủng hộ suốt thời gian học tập thực luận văn  Con xin chân thành cảm ơn ba mẹ gia đình ln chỗ dựa vững chãi, ủng hộ suốt trình học tập Xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 07 năm 2010 Sinh Viên thực Đỗ Văn Tuyện -I- TĨM TẮT KHỐ LUẬN Đề tài “Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo” tiến hành ấp Hoà Lân, xã Thuận Giao, huyện Thuận An, Bình Dương , thời gian từ 31/05 đến 05/07/2010  Hiệu suất xử lý COD cuả hệ thống 90.7% hệ thống sậy, lục bình; 89.1 % hệ thống vetiver, lục bình  Hiệu suất xử lý BOD5 cuả hệ thống 93.6% hệ thống sậy, lục bình; 92.8 % hệ thống vetiver, lục bình  Hiệu suất xử lý SS cuả hệ thống 98 % hệ thống sậy, lục bình; 96,5 % hệ thống vetiver, lục bình  Hiệu suất xử lý Ptổng cuả hệ thống 88.5% hệ thống sậy, lục bình; 82.2 % hệ thống vetiver, lục bình  Hiệu suất xử lý Ntổng cuả hệ thống 83% hệ thống sậy, lục bình; 68.2 % hệ thống vetiver, lục bình  pH thay đổi khơng đáng kể qua hệ thống  Hiệu suất xử lý Coliform cuả hệ thống 96.1% hệ thống sậy, lục bình; 98.2 % hệ thống vetiver, lục bình Hiệu suất xử lý Feacal coliform cuả hệ thống 97 % hệ thống sậy, lục bình; 95.1 % hệ thống vetiver, lục bình => Hiệu suất xử lý cuả hệ thống sậy, lục bình cao hiệu suất xử lý cuả vetiver, lục bình - II - TRƯỜNG ĐH NƠNG LÂM TP HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG -o0o - -o0o - PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KLTN Họ tên sinh viên: Đỗ Văn Tuyện MSSV: 06127149 Lớp: DH06MT Niên khóa: 2006-2010 Khoa: Mơi Trường Tài Ngun Ngành: Kỹ thuật môi trường Tên đề tài: Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Nội dung khóa luận:  Nghiên cứu khả xử lý nước thải chăn ni mơ hình Đất ngập nước dòng chảy ngang  So sánh hiệu xử lý cuả nghiệm thức: nghiệm thức (Sậy, lục bình) nghiệm thức (Vectiver, lục bình) 3.Thời gian thực hiện: từ 31/05 đến 05/07/2010 Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Văn Minh, KS Nguyễn Công Mạnh Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thơng qua Khoa Bộ môn Ngày … tháng … năm …… Ngày … tháng … năm … Ban chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn - III - MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TĨM TẮT KHỐ LUẬN II PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN III MỤC LỤC IV DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC VI DANH SÁCH HÌNH VII MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu khoá luận 1.3 Nội dung khoá luận 1.4 Phương pháp thực 1.5 Đối tượng phạm vi đề tài 1.6 Ý nghĩa nghiên cứu TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 2.1 Tính chất nước thải chăn ni heo số quy trình xử lý 2.1.1 Nước thải chăn nuôi heo 2.1.2 Một số quy trình cơng nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo 2.2 Tổng quan Constructed Wetland (Đất ngập nước nhân tạo) 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Phân loại 2.2.3 Cơ chế xử lý nước thải Constructed Wetland .10 2.2.4 Ưu - nhược điểm: 10 2.2.5 Tình hình nghiên cứu - ứng dụng ĐNN nhân tạo giới Việt Nam 11 2.3 Thực vật sử dụng Constructed Wetland: 14 2.3.1 Tổng quan Sậy: 14 2.3.2 Tổng quan Vectiver: 16 2.3.3 Lục bình 19 - IV - 2.4 Quá trình chuyển hoá nitơ, phospho Constructed wetland: 19 2.4.1 Q trình chuyển hóa Nitơ: .19 2.4.2 Quá trình chuyển hóa phosphore: 22 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Nội dung nghiên cứu 24 3.2 Phương pháp nghiên cứu 24 3.2.1 Vật liệu thí nghiệm 24 3.2.2.Phương pháp thí nghiệm 24 3.2.3 Phương pháp thu mẫu phân tích mẫu 27 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 4.1 Kết xử lý COD 29 4.2 Kết xử lý BOD 30 4.3 Kết xử lý SS 32 4.4 Kết xử lý Phospho tổng 32 4.5 Kết xử lý Nitơ tổng: 33 4.6 Sự thay đổi pH trước sau xử lý: 34 4.7 Sự loại bỏ vi khuẩn gây bệnh 35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 5.1 Kết luận 36 5.2 Kiến nghị 36 PHỤ LỤC 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 -V- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐNN Đất ngập nước CW Constructed wetland (Đất ngập nước nhân tạo) COD Chemical oxygen demand (Nhu cầu oxi hóa học) BOD5 Biological oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh học) DO Dissolved oxygen demand (lượng oxy hoà tan) FWS Free water surface (Đất ngập nước có dòng chảy tự bề mặt ) SSF Subsurface Flow Constructed wetland (Đất ngập nước có dòng chảy ngầm) HSF Horizontal subsurface flow (ĐNN với dòng chảy ngang mặt đất) VSF Vertical subsurface flow (ĐNN dòng chảy thẳng đứng) XLNT Xử lý nước thải SL Hệ thống bể sậy kết hợp với bể trồng lục bình VL Hệ thống bể vetiver kết hợp với bể trồng lục bình KL Hệ thống bể đối chứng (khơng trồng cây) kết hợp với bể trồng lục bình SS Chất rắn lơ lửng VSV Vi sinh vật - VI - DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục HÌNH ẢNH MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 38 Phụ lục HSF XLNT CHĂN NUÔI HEO .39 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH BOD .40 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH COD .43 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SS 47 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG 49 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHOSPHATE 51 Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHOSPHO TỔNG 54 - VII - DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải ni heo hộ gia đình Hình 2.2 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải nuôi heo công nghiệp .6 Hình 2.3 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Xí nghiệp lợn giống Đơng Á - Dĩ An - Bình Dương .6 Hình 2.4 Mơ hình Constructed Wetland chảy bề mặt Hình 2.5 Mơ hình Constructed Wetland dòng chảy ngang Hình 2.6 Mơ hình Constructed Wetland dòng chảy đứng 10 Hình 2.7 Hình ảnh sậy .14 Hình 2.8 Bụi cỏ Vetiver 16 Hình 2.9 Quá trình ANAMMOX .22 Hình 3.1 Cấu taọ hệ thống ĐNN dòng chảy ngang 26 Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống thí nghiệm .27 Hình 4.1 Biểu đồ hiệu suất xử lý COD mơ hình 29 Hình 4.2 Biểu đồ hiệu suất xử lý BOD mơ hình 31 Hình 4.3 Biểu đồ hiệu suất xử lý SS mơ hình 32 Hình 4.4 Biểu đồ hiệu suất xử lý PTổng mơ hình 33 Hình 4.5 Biểu đồ hiệu suất xử lý NTổng mô hình 34 - VIII - Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo không thường xuyên không đáng kể, nên bỏ qua Dụng cụ, thiết bị hóa chất 2.1 Dụng cụ thiết bị - Pipet 25ml - Ống đong 100ml - Buret 25ml - Ống nghiệm có nút vặn kích thước xem bảng - Bình cầu cổ mài 100ml - Hệ thống chưng cất hoàn lưu - Erlen 125ml; 50ml o - Tủ sấy 150 C 2.2 Hóa chất 2.2.1 Dung dịch chuẩn K2Cr2O70,0167 M o Hòa tan 4,913g K2Cr2O7 (sấy 105 C giờ) 500ml nước cất, thêm vào 167ml H2SO4 đậm đặc 33,3g HgSO4, khuấy tan để nguội đến nguội đến nhiệt độ phòng, định mức thành 1000ml 2.2.2 Dung dịch chuẩn K2Cr2O70,00417 M o Hòa tan 1,2259g K2Cr2O7(sấy 105 C giờ) nước cất định mức thành 1000ml 2.2.3 Acid sulfuric (sulfuric acid reagent) Cân 5,5g Ag2SO4trong 1kg H2SO4đậm đặc (1lít = 1,84kg), để -2 ngày cho hòa tan hồn tồn Ag2SO4 2.2.4 Chỉ thị màu feroin Hòa tan 1,485g 1-10 phenantroline monohydrate 0,695g FeSO4.7H2O nước cất định mức thành 100ml 2.2.5 Dung dịch ferrous ammonium sulfate (FAS) 0,1M Hòa tan 39,2g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O nước cất, thêm vào 20ml H2SO4 đậm đặc, làm lạnh định mức thành 1000ml 2.2.6 Dung dịch ferrous ammonium sulfate (FAS) 0,025M Hòa tan 9,8g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O nước cất, thêm vào 20ml H2SO4 đậm đặc, làm lạnh định mức thành 1000ml SVTH: Đỗ Văn Tuyện 44 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo 2.2.7 Sulfamic acid Sử dụng ảnh hưởng nitrite đáng kể 2.2.8 Dung dịch potassium hydrogen phthalate chuẩn (KHP) Hòa tan 425g potassium hydrogen phthalate (HOOCC6H4COOK) sấy khô nhiệt độ 120oC thêm nước cất thành 1000ml Dung dịch (KHP) có COD = 1,176 mgO2/mg hay COD = 500g O2g/ml Định phân FAS: chọn thể tích mẫu hóa chất sử dụng theo bảng sau: Bảng 2: Tỉ lệ thể tích mẫu hóa chất dùng phân tích COD Ống nghiệm (d x Thể tích l) mẫu (ml) Dd K2Cr2O7 H2SO4 Tổng thể reagent tích (ml) 20 x 150mm 5,0 3,0 7,0 15,0 25 x 150mm 10,0 6,0 14,0 30,0 Ống chuẩn 10ml 2,5 1,5 3,5 7,5 Sau lấy mẫu cho hóa chất vào để nguội định phân FAS pha (mục đích để kiểm tra lại nồng độ FAS) Với C(FAS) nồng độ FAS dùng để định phân (=0,1M) Trình tự thí nghiệm 3.1 Phương pháp đun kín: (với mẫu COD > 50mg/l) Rửa ống nghiệm có nút vặn kín với H2SO4 20% trước sử dụng Chọn thể tích mẫu thể tích hố chất dùng tương ứng theo bảng Cho mẫu vào ống nghiệm, thêm dung dịch K2Cr2O7 0,0167M vào, cẩn thận thêm H2SO4reagent vào cách cho acid chảy dọc từ từ theo thành bên ống nghiệm Đậy nút vặn ngay, đặt ống nghiệm vào rổ inox cho vào lò sấy máy đổ vào Erlen sau thêm 0,05 – 0,1ml (1 -2 giọt) thị feroin định phân FAS 0,1M Dứt điểm mẫu chuyển từ xanh lục sang nâu đỏ Làm mẫu thử khơng với nước cất (cũng bao gồm hố chất mẫu thật o thay mẫu nước cất, ủ 150 C 2h) 3.2 Phương pháp đun hoàn lưu: (với mẫu COD < 50mg/l) – (ko làm) Lấy 50 100ml cho vào bình cầu nút mài thêm 1g HgSO4và vài viên bi thủy tinh, cẩn thận thêm 5,0ml H2SO4reagent lắc cho HgSO4 tan (nên đặt môi trường lạnh để tránh chất hữu bay hơi) Thêm 25,0ml SVTH: Đỗ Văn Tuyện 45 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo K2Cr2O7 0,00417M vào lắc đều, sau nối với hệ thống hồn lưu, thêm 70ml H2SO4còn lại qua phễu hệ thống hồn lưu, lắc Đun hoàn lưu hai giờ, để nguội rửa ống hoàn lưu nước cất, để nguội nhiệt độ phòng Sau định phân lượng K2Cr2O7 thừa FAS 0,025M với 0,10 – 0,15ml (2 -3 giọt) làm thị màu feroin, dứt điểm dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu nâu đỏ * Ghi chú: Phương pháp đun kín dùng K2Cr2O7 0,0167M FAS 0,1M Phương pháp đun hoàn lưu dùng K2Cr2O7 0,00417M FAS 0,025 M Tính tốn Phương pháp đun kín phương pháp đun hồn lưu tính công thức sau COD (mgO2/L) = [(A – B) x M x 8000]/ mL mâũ Trong đó: A: Thể tích FAS dùng định phân mâũ trắng B, mL; B : Thể tích FAS dùng định phân mẫu cần xác định, mL; M: Nồng độ Mole cuã FAS SVTH: Đỗ Văn Tuyện 46 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SS Nguyên tắc: Mẫu khuấy trộn làm bay cốc cân làm khô đến trọng lượng không đổi tủ sấy nhiệt độ 103  1050C Độ tăng trọng lượng cốc khối lượng Chất Rắn Tổng Cộng Nếu tiếp tục nung cốc 550  500C độ tăng trọng lượng cốc sau nung so với trọng lượng cốc ban đầu hàm lượng Chất Rắn Cố Định Mẫu khuấy trộn lọc qua giấy lọc thủy tinh (đã xác định trọng lượng ban đầu), sau làm khơ giấy lọc có cặn đến trọng lượng khơng đổi nhiệt độ 103  1050C Độ tăng trọng lượng giấy lọc sau sấy hàm lượng Tổng Chất Rắn Lơ Lửng Tổng chất rắn lơ lửng = chất rắn tổng cộng - tổng chất rắn hòa tan Dụng cụ thiết bị: Các dụng cụ thiết bị cần thiết để phân tích nồng độ chất rắn bao gồm: Cốc làm từ vật liệu sau - Sứ - Platin - Thủy tinh có hàm lượng silicat cao Tủ nung: có nhiệt độ 550  500C Bếp nung cách thủy Bình hút ẩm, có chứa chất hút ẩm thị màu độ ẩm khác Tủ sấy có nhiệt độ 103  1050C Cân phân tích, có khả cân đến 0,1 mg Bộ lọc chân không Thực hành: Xác định Tổng Chất Rắn Lơ Lửng (TSS) a Chuẩn bị giấy lọc thủy tinh - Làm khô giấy lọc nhiệt độ 103  1050C - Làm nguội giấy lọc bình hút ẩm đến nhiệt độ cân (trong giờ) - Cân P3 (mg) b Phân tích mẫu - Lọc mẫu có dung tích xác định khuấy trộn qua giấy lọc cân SVTH: Đỗ Văn Tuyện 47 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo - Làm bay nước tủ sấy nhiệt độ 103  1050C - Làm nguội giấy lọc bình hút ẩm đến nhiệt độ cân (trong giờ) - Cân P4 (mg) Tính tốn: (P4 – P3) x 1000 Chất rắn lơ lửng (mg/l) = Thể tích mẫu (ml) - P3: khối lượng giấy lọc (mg); - P4: khối lượng giấy lọc mẫu sấy nhiệt độ 103  1050C (mg) SVTH: Đỗ Văn Tuyện 48 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG Nguyên tắc: Hàm lượng Nitơ tổng số xác định theo phương pháp Kjeldhal Chuyển tồn nitơ mẫu thành dạng amơsulfat giải phóng NH3 kiềm, hấp thu NH3 dụng dịch Axit Boric Nitơ hữu mẫu oxi hóa H2SO4 đặc có mặt chất xúc tác (CuSO4, selen) chuyển thành Nitơ dạng (NH4)2SO4 dung dịch CH2NH2COOH + 3H2SO4 = 2CO2 + NH3 + H2O + 3SO2 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 Phần nhỏ lượng nitơ NO3- mẫu chuyển thành NH3 có mặt phenol C6H4(OH)HSO3 + HNO3 = C6H4(OH)NO2 + H2SO4 H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2 C6H4(OH)NO2 + 3H2 = C6H4(OH)NH2 + 2H2O Q trình tro hố tiếp tục nitơ nhóm amin chuyển thành ammoniac liên kết với H2SO4 thành (NH4)2SO4 Cách tiến hành: Cân 10g mẫu cần phân tích vào bình Kjeldhal 250ml (khơng cho mẫu dính vào thành bình) Rót vào 30ml sùnophenol, lắc nhẹ Thêm vào 1-2 g bột Zn, đun nhệ lửa, sau đun sơi Khi dịch lỏng bình có ảnh đỏ, lấy bình khỏi bếp, thêm 0,1g Se bột hay 0,59g CuSO4 tiếp tục đun sơi dung dịch bình trắng hồn tồn, đun thêm nửa Lấy bình khỏi bếp để nguội, thêm lít nước cất chuyển tồn dung dịch vào bình cất cuả dụng cụ Kjeldhal để cất NH3 Thể tích dung dịch bình cất khoảng 300ml, thêm 2-3 giọt phenolphtalin Sau rót cẩn thận 120ml NaOH 30% vào bình cất Đồng thời lấy 75ml H2SO4 0,1 N có 2-3 giọt metyl da cam để hấp thụ NH3 thoát cất Đun sơi NH3 thêt tích bình cất 2/3, hạ thấp bình hấp thụ để lấy giọt cuối chảy từ ống sinhàhn Sau đó, chuẩn độ lượng thừa H2SO4 sau hấp thụ dung dịch kiềm có nồng độ tiêu chuẩn chuyển màu đỏ sang vàng (chỉ thị metyl) SVTH: Đỗ Văn Tuyện 49 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Tính kết quả: (V1N1 – V2N2) x 0,014 x100 N(%) = n V1: số ml H2SO4 0,1 N lấy để hấp phụ N1: Nồng độ H2SO4 V2: số ml NaOH tiêu tốn chuẩn N2: nồng độ NaOH n: khối lượng mẫu lấy để phân tích để chuyển kết (%) chất khô nhân với 100/(100-y) y: % nước có mẫu SVTH: Đỗ Văn Tuyện 50 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHOSPHATE I GIỚI THIỆU CHUNG Ý nghĩa môi trường Trong thiên nhiên phosphate xem sản phẩm q trình lân hóa, thường gặp dạng vết nước thiên nhiên Khi hàm lượng phosphate cao yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh Đây nguồn gốc ô nhiễm nước sinh hoạt, nông nghiệp nước thải công nghiệp sản xuất bột giặt, chất tẩy rửa hay phân bón Do tiêu phophate ứng dụng việc kiểm sốt mức độ nhiễm dòng nước Việc xác định phosphate cần thiết vận hành trạm xử lý nước thải nghiên cứu nhiễm dòng chảy nhiều vùng hàm lượng phosphate coi chất dinh dưỡng xử lý nước thải 2.Nguyên tắc Ở nhiệt độ cao, môi trường acid dạng phosphate chuyển dạng orthophosphate phản ứng với ammonium molybdate để phóng thích acid molybdophosphoric, sau acid kết hợp với SnCl2 tạo màu xanh dương PO43- + 12 (NH4)2MoO4 + 24 H+  (NH4)3PO4.12MoO3 + 21 NH4 + 12 H2O (NH4)3PO4.12MoO3 + Sn2+  Molybdenum (xanh dương) + Sn4+ 3.Các ảnh hưởng Trong ống mẫu phân tích, tốt sắt khơng vượt q 0,4 mg/l Hàm lượng silica hòa tan phải 25 mg/l độ đục nguyên nhân tạo khó khăn cho việc xác định Cromate tác nhân oxy hóa mạnh peroxide làm nhạt màu phản ứng Anh hưởng chất loại bỏ cách thêm 0,1 g acid sulfanilic vào mẫu trước thêm molydate II DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 1.Dụng cụ thiết bị a Spectrophotometer b Ống đo độ truyền suốt c Muỗng múc hóa chất SVTH: Đỗ Văn Tuyện 51 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo d Bếp đun e Erlen f Bi thủy tinh g Pipet 2.Hóa chất a Dung dịch thị b Dung dịch acid: cẩn thận 300 ml H2SO4 đậm đặc vào 600 ml nước cất, để nguội, định mức thành lít c Hỗn hợp acid mạnh (strong – acid sodium): cho từ từ 300 ml H2SO4 đậm đặc vào 600 ml nước cất, để nguội Thêm vào 4,0 ml HNO3 đậm đặc định mức thành lít d Dung dịch ammonium persulfate (NH4)2S2O8 tinh thể K2S2O8 tinh thể e Hydroxyt natri NaOH 1N f Dung dịch ammonium molybdate: hòa tan 25 g (NH4)6Mo7O24.4H2O 175 ml nước cất Cẩn thận thêm 280 ml H2SO4 đậm đặc vào 400 ml nước cất, để nguội Cho dung dịch molybdate vào định mức thành lít g Dung dịch tin-chloride: cân 2,5 g SnCl2.2H2O 100 ml glycerol Đun cách thủy khuấy đến tan hồn tồn h Dung dịch phosphate chuẩn: hòa tan 219,5 mg KH2PO4 khan (sấy khô 1050C giờ) nước cất định mức thành 1.000 ml (1,00 ml = 50,0 g P-PO4) Dùng 50 ml dung dịch chuẩn pha lỗng thành 1.000 ml Dung dịch có nồng độ 1,00 ml = 2,5 g P-PO4 III TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM a Mẫu lắc lấy 50 ml thể tích phù hợp Cho vào 0,05 ml (1 giọt) chất thị phenophthalein Nếu mẫu có màu thêm từ từ dung dịch sulfuric acid đến màu Sau thêm ml dung dịch sulfuric acid 0,4 g (NH4)2S2O8 0,5 g K2S2O8 Đun khoảng 30 đến 40 phút thể tích khoảng 10 ml Để nguội thêm vào giọt chất thị phenolphthalein trung hòa đến màu hồng nhạt dung dịch NaOH, định thể tích lại thành 50 ml nước cất SVTH: Đỗ Văn Tuyện 52 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo b Lấy 50 ml mẫu, khơng có màu đục, thêm giọt chất thị phenolphthalein Nếu mẫu chuyển sang màu hồng, thêm từ từ dung dịch strong acid để màu c Thêm vào 2,0 ml molybdate 0,25 ml (5 giọt) tin choliride lắc Tốc độ cường độ màu phụ thuộc vào nhiệt độ Do nên giữ loạt dung dịch chuẩn, mẫu hóa chất nhiệt độ (chênh lệch không 20C) khoảng 20 – 300C d Để yên 10 phút (không 12 phút) độ hấp thu máy quang phổ kế bước sóng = 690 nm e Chuẩn bị đường cong STT ml dd P-PO4 chuẩn ml nước cất 50 49 48 47 46 45 ml mẫu nước 50 ml dd molybdate ml SnCl2 0,25/ giọt C (g) 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 C (mg/l) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 IV TÍNH TỐN Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thu, vẽ giản đồ A = f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b Từ trị số độ hấp thu Am mẫu, tính nồng độ Cm Nếu trị số mẫu vượt trị số dung dịch chuẩn, phải pha loãng đến nồng độ thích hợp SVTH: Đỗ Văn Tuyện 53 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Phụ lục PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHOSPHO TỔNG PHƯƠNG PHÁP PERSULFAT I NGUYÊN TẮC - Phân hủy mẫu với persulfate môi trường acid, dạng polyphosphate phosphat hữu chuyển thành orthophosphat Xác định orthophosphat phospho tổng II THIẾT BI – DỤNG CỤ Bình tam giác 250 mL - Bếp điện hay bếp cách cát - Bình định mức 50, 100 mL - Thiết bị, dụng cụ xác định phospho hòa tan III HĨA CHẤT Chỉ thị phenolphtalein: Hòa tan 0,5 g phenolphtalein nước cất pha loãng đến 100 mL Dung dịch H2SO4 40%: Thêm cẩn thận 150 mL H2SO4 đ.đ vào 300 mL nước cất định mức đến 500 mL Ammoni persulfat, (NH4)2S2O8 hay kali persulfate, K2S2O8 Dung dịch NaOH 1N Dung dịch gốc PO4-P (50 mg-P/L): Hòa tan 0,2195 g KH2PO4 khan nước cất định mức đến L Các hóa chất dùng cho xác định phospho hòa tan (Phụ lục 5) IV QUY TRÌNH PHÂN TÍCH Chuẩn bị dung dịch làm việc (0 – 0,5 – 1,0 – 1,5 – 2,0 2,5 mg-P/L) S0 (0 mg/L) : 50 mL nước cất (mẫu trắng) S1 (0,5 mg/L) : 0,5 mL dd gốc + nước cất đến 50 mL S2 (1,0 mg/L) : 1,0 mL dd gốc+ nước cất đến 50 mL S3 (1,5 mg/L) : 1,5 mL dd gốc+ nước cất đến 50 mL S4 (2,0 mg/L) : 2,0 mL dd gốc+ nước cất đến 50 mL S5 (2,5 mg/L) : 2,5 mL dd gốc+ nước cất đến 50 mL SVTH: Đỗ Văn Tuyện 54 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo Phân hủy mẫu 50 mL mẫu/dd.chuẩn (trong bình tam giác 250 mL) Thêm giọt thị phenolphtalein Có Xuất màu đỏ? Thêm giọt H2SO4 N đến vừa màu Không Thêm mL H2SO4 40% 0,4 g (NH4)2S2O8 hay 0,5 g K2S2O8 Đun sôi bếp cách cát 30-40 phút (đến khoảng 10 mL) Làm nguội, pha lỗng nước cất đến 30 mL, thêm giọt phenolphtalein trung hòa đến phớt hồng NaOH N Định mức đến 100 mL Xác định phospho hòa tan: Lấy 25 mL từ 100 mL thu sau phân hủy mẫu, tiến hành xác định phospho hòa tan (Phụ lục 5) (bỏ qua bước IV.1 2.) Đường chuẩn xây dựng từ dd chuẩn qua phân hủy SVTH: Đỗ Văn Tuyện 55 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Ngọc Vân Anh, Phạm Hồng Đức Phước, Lê Quốc Tuấn Cỏ Vetiver (Vetiveria zizaniodes L.): Một giả pháp sinh học xử lý nước thải Tập san khoa học kỹ thuật Nông Lâm Nghiệp, 1, 1-5 (2002) Lê Quốc Tuấn, 2004 Xử lý nước thải sinh hoạt kỹ thuật tưới ngầm Đề tài cấp bộ, , ĐH Nơng Lâm TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam Trần Thị Nguyệt, 2009 Nghiên cứu khả xử lý nước thải dệt nhuộm mơ hình đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy bề mặt kết hợp với cỏ Vectiver Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật mơi trường, ĐH Nơng Lâm TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam Nguyễn Chí Tâm, 2009 Khả xử lý nước thải đường tinh luyện mơ hình bãi lọc trồng Sậy (Phragmites vallatoria (l) Veldk) Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư Kỹ thuật môi trường, ĐH Nơng Lâm TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ photpho, Nhà xuất khoa học tự nhiên Công nghệ Quốc gia, Hà Nội Nguyễn Huỳnh Tấn Long (2010) Nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng oxy hòa tan (DO) bicarbonate xử lý Nitơ nước thải chăn ni heo q trình Nitrat hóa bán phần/Anammox Luận văn Thạc sỹ, Viện Môi trường Tài Nguyên Ngô Kế Sương, Lê Công Nhất Phương (2002-2005), Dự án “Ứng dụng hoàn thiện cộng nghệ lọc sinh học kỵ khí kết hợp hồ thực vật thủy sinh xử lý nước thải Xí nghiệp heo giống Đông Á”, Sở Khoa học Công nghệ Tp.HCM ThS.Cao Xuân Tài, PGS.TS.Trịnh Xuân Vũ, PGS.TS Bùi Xuân An, ThS Dương Thành Lam Cỏ Vetiver (Vetiverria zizanioides L.) đa năng, đa dụng http://rttc.hcmuaf.edu.vn/contents.php?ur=rttc&ids=7127 Đặc tính cỏ vetiver Website Đại học Cần Thơ http://www.ctu.edu.vn/VetiverVN/Mainpages/VNContents/VNVN_Dactinh.htm 10 Lê Anh Tuấn, 2007 Xử lý nước thải ao nuôi cá nước đất ngập nước kiến tạo SVTH: Đỗ Văn Tuyện 56 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo http://www.leanhtuan.com/pdf/XuLyNuocThaiAoCa_Tuan_AGJuly07.pdf 11 Trương Thị Nga, 2007 Hiệu xử lý nước thải chăn nuôi Sậy (Phragmites spp.) Đại học Cần Thơ http://www.ctu.edu.vn/colleges/environment/Publication/hieuquaxulynuocthai channuoi.pdf 12 Lê trường Giang, 2008 Thí điểm dùng sậy xử lý nước thải bệnh viện Nhân Ái mơ hình bể cát trồng http://lib.hui.edu.vn/PublicFolder/Image/newsletter/TrichBaoTapChi/2009/07/ BTVN07-2009.pdf 13 Nguyễn Việt Anh, 2005 Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc ngầm trồng dòng chảy đứng điều kiện Việt Nam Đaị học xây dựng http://www.xulynuoc.net/DownloadFolder/bai%20loc%20ngam.pdf 14 Vymazal J., Kröpfelová L., 2008: Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow, Environmental pollution, Volume 14, Springer Science + Business Media B.V., 2008 15 Cooper P F, Job G D, Green M B and Shutes R B E (1996) Reed Beds and Constructed Wetland for Wastewater Treatment, WRc Swindon, UK 16 Duke, J.A 1998 Handbook of energy crops: Phragmites australis (Cav.) Trin ex Steud Center for New Crops and Plants Products, Purdue University, West Lafayette, IN 17 Wang, J., Cai, X., Chen, Y., Yang, Y., Liang, M., Zhang, Y., Wang, Z., Li, Q., and Liao, X., 1994 Analysis of the configuration and the treatment effect of constructed wetland wastewater treatment system for different wastewaters in South China, in: Proc 4th Internat.Conf.Wetland Systems for Water Pollution Control, ICWS’94 Secretariat, Guangzhou, P.R China, pp 114-120 18 Kadlec, R.H., and Knight, R.L., 1996 Treatment Wetlands, CRC Press, Boca Raton, Florida 19 Vymazal, J., ed., 2001a Transformations of Nutrients in Natural and Constructed Wetlands, Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands SVTH: Đỗ Văn Tuyện 57 Nghiên Cứu XLNT chăn nuôi heo Công Nghệ Đất Ngập Nước nhân tạo 20 U.S EPA, 2000 Constructed wetlands treatment of municipal wastewater Manual EPA 625/R-99/010, U.S Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio 21 Vymazal, J 1998 Czech Republic, in: Constructed Wetlands for Wastewater Treatment in Europe, J Vymazal, H Brix, P.F Cooper, M.B Green and R Haberl, eds., Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands, pp 95-121 22 QDNR, 2000 Queensland Department of Natural Resources Guidelines for Using Freewater Surface Constructed Wetlands to Treat Municipal Sewage, QDNR, Brisbane, Australia 23 ATV-Hinweis H 262, 1989 Behandlung von häuslichen Abwasser in Pflanzenbeeten Regelwerk Abwasser-Abfall, Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik, Germany 24 Seidel, K., 1961 Zur Problematik der Keim- und Pflanzengewasser, Verh Internat Verein Limnol 14: 1035-1039 25 Seidel, K., 1964: Abau von Bacterium coli durch höhere Pflanzen, Naturwissenschaften 51: 395 26 Seidel, K., 1965a Phenol-Abbau in Wasser durch Scirpus lacustris L.wehrend einer versuchsdauer von 31 Monaten, Naturwissenschaften 52: 398-406 27 Seidel, K., 1965b Neue Wege zur Grundwasseranreicherung in Krefeld, Vol.II Hydrobotanische Reinigungsmethode, GWF Wasser/Abwasser 30: 831-833 28 Seidel, K.,1966 Reinigung von Gewässern durch höhere Pflanzen, Naturwissenschaften 53: 289-297 29 Seidel, K., 1976 Macrophytes and water purification, in: Biological Control of Water Pollution, J.Tourbier, and R.W.Pierson, eds., Pennsylvania University Press, Philadelphia, pp 109-122 30 Brix, H., and Johansen, N.H., 2004 Retningslinier for etablering af beplantede filteranlæg op til 30 PE (Guidelines for vertical flow constructed wetland systems up to 30 PE) Økologisk Byfornyelse og Spildevandsrensning N 52, Miljøstyrelsen, Miljøministeriet (in Danish) SVTH: Đỗ Văn Tuyện 58 ... Arundo donax L.)  Cây sậy Miến Điện (danh pháp khoa học: Neyraudia reynaudiana)  Cây sậy gai (danh pháp khoa học: Sparganium eurycarpum) Loại Phragmites australis tìm thấy phổ biến Việt Nam Do. .. Azotobacter, Azospillum, Bacilus pseudomonas góp phần thúc đẩy phát triển tái sinh rễ, đồng thời giúp cho kháng bệnh hại  Vi khuẩn hòa tan lân: Bacilus Pseudomonas có khả chuyển hóa lân khơng... ni heo Số tt Các tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6,8 - 8,5 COD mg/l 1.800 - 3.200 BOD5 mg/l 1.000 - 1.800 DO mg/l SS mg/l 1.500 - 4.200 Tổng nitơ mg/l 220 - 860 Tổng P mg/l 30 - 80 Escherichia coli MPN/