NGHIÊN CỨU XỬ LÍ NGUỒN NƯỚC MẶT BỊ Ô NHIỄM Ở KÊNH D, HUYỆN THUẬN AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG BẰNG CÔNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ********** PHẠM HỒI PHƯƠNG NGHIÊN CỨU XỬ LÍ NGUỒN NƯỚC MẶT BỊ Ơ NHIỄM Ở KÊNH D, HUYỆN THUẬN AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG BẰNG CƠNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 7/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ********** PHẠM HỒI PHƯƠNG NGHIÊN CỨU XỬ LÍ NGUỒN NƯỚC MẶT BỊ Ơ NHIỄM Ở KÊNH D, HUYỆN THUẬN AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG BẰNG CƠNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC Ngành: kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn: Ts Phan Văn Minh Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 7/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐH NÔNG LÂM TPHCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc *********** *********** PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN Khoa: MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN Ngành: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Họ tên: PHẠM HỒI PHƯƠNG Khóa học: 2006 - 2010 MSSV: 06127089 1) Tên đề tài: “Nghiên cứu xử lí nguồn nước mặt bị nhiễm Kênh D, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương cơng nghệ đất ngập nước” 2) Nội dung khóa luận:  Khảo sát chất lượng nguồn nước Kênh D  Xác định hiệu xử lí nước kênh D với thời gian lưu nước khác nhau: ngày, ngày, 0,5 ngày  Xác định hiệu xử lí nước kênh D với lồi thự vật thủy sinh: cỏ sậy, cỏ vertiver 3) Thời gian thực hiện: Bắt đầu: 03 – 2010 Kết thúc: 07 - 2010 4) Họ tên giáo viên hướng dẫn: Ts Phan Văn Minh Nội dung yêu cầu KLTN thông qua Khoa Bộ môn Ngày ….tháng ….năm 2010 Ngày … tháng … năm 2010 Ban chủ nhiệm Khoa Giáo Viên Hướng Dẫn Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương LỜI CẢM ƠN Tốt nghiệp đại học, cột mốc đánh dấu ghi nhận hoàn thành chuỗi thời gian phấn đấu học tập giảng đường đại học Ngoài nổ lực cố gắng thân, tơi nhận nhiều tình cảm trợ giúp vơ q giá Bằng chân thành trân trọng nhất, xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô khoa Mơi trường tài ngun tận tình giảng dạy, thương yêu truyền đạt cho kiến thức chuyên môn học làm người; giúp vững tin bước vào đời Xin cảm ơn thầy hướng dẫn: Ts Phan Văn Minh, anh Nguyễn Công Mạnh, anh Phan Thái Sơn anh Nguyễn Minh Quang hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt trình thực đề tài Và lời cảm ơn với tất yêu thương kính trọng, xin dành cho người Mẹ Cảm ơn Mẹ cho sống cho tình u thương vơ bờ bến; ln bên cạnh, vỗ về, động viên bước đời Tôi xin gời lời tri ân đến người Cha cố tôi, Cha khơng Cha ln động lực để phấn đấu Cảm ơn anh, chị ủng hộ quan tâm suốt thời gian qua Tôi không quên gửi lời cảm ơn đến người bạn tôi, cảm ơn tập thể lớp 12A8 tạo cho tơi bệ phóng trợ giúp tinh thần cho Cuối cùng, với tất tình cảm lại, tơi dành lời cảm ơn đến tập thể lớp DH06MT đặc biệt người bạn thân Cảm ơn tất bạn đồng hành, chia sẻ, giúp đỡ suốt đường đại học cho khoảng thời gian thật đẹp Tuy cố gắng chắn khố luận khơng tránh khỏi sai sót nên tơi mong q thầy thơng cảm sửa chữa Xin chân thành cảm ơn! Những lời cảm ơn từ trái tim… Phạm Hồi Phương i Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương TĨM TẮT Đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu xử lí nguồn nước mặt bị nhiễm Kênh D, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương công nghệ Constructed Wetland” thực từ ngày 15/3/2010 đến ngày 11/7/2010.Phương pháp thực xây dựng mơ hình thí nghiệm CW với bể thí nghiệm bể chứa Trong nội dung nghiện cứu gồm nghiệm thức: so sánh hiệu xử lí hai loài thực vật thuỷ sinh (sậy vertiver) so sánh hiệu xử lí ba thời gian lưu nước (2 ngày, ngày, 0.5 ngày) Giới hạn tiêu phân tích gồm: pH, BOD, COD, SS, NT, PT Mơ hình thí nghiệm đặt ấp Hoà Lân, xã Thuận Giao, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương Kết thí nghiệm cho thấy:  Hiệu xử lí sậy vertiver có thay đổi lên xuống tiêu phân tích: với thời gian lưu nước ngày sậy xử lí tương đối hiệu thời gian lưu nước lại vertiver xử lí tương đối hiệu  Hiệu xử lí thời gian lưu nước ngày tốt nhất, thời gian lưu nước ngày thời gian lưu nước 0.5 ngày sậy vertiver  Hiệu suất xử lí mơ hình nghiên cứu tương đối cao, nước đầu đạt QCVN 24 loại B ii Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT II MỤC LỤC III DANH MỤC BẢNG V DANH MỤC HÌNH VI DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT VII CHƯƠNG MỞ ĐẦU .1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 NỘI DUNG KHOÁ LUẬN 1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI 1.5.1 Đối tượng: 1.5.2 Phạm vi đề tài: 1.6 TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN: .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CONSTRUCTED WETLAND (CW) 2.1.1 Lịch sử hình thành .5 2.1.2 Phân loại wetland .6 2.1.2.1 CW có dòng chảy tự mặt đất (free surface flow - FWS) 2.1.2.2 CW có dòng chảy ngầm (subsurface flow _SSF) 2.1.3 Ưu nhược điểm 10 2.1.3.1 Ưu điểm: 10 2.1.3.2 Nhược điểm: 11 2.1.4 Thực vật thủy sinh Wetland 11 2.1.4.1 Sậy 11 2.1.4.2 Vertiver 14 2.1.5 Tình hình nghiên cứu công nghệ Wetland Việt Nam giới 18 2.1.5.1 Thế giới: 18 2.1.5.2 Việt Nam: 18 2.1.6 Vật liệu vai trò thành phần hệ thống CW 19 2.1.6.1 Vật liệu CW: 19 2.1.6.2 Vai trò thành phần hệ thống CW: 20 2.1.7 Cơ chế xử lý nước thải Wetland 21 2.1.7.1 Quá trình làm nước thải Wetland .21 2.1.7.2 Cơ chế xử lý nước thải Wetland 24 2.1.8 Các thông số thiết kế Wetland 27 2.2 GIỚI THIỆU VỀ KÊNH D .28 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .30 iii Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương 3.2.1 VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM 30 3.2.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 31 3.2.2.1 Thiết kế thí nghiệm .31 3.2.2.2 Mô tả hệ thống 31 3.2.2.3 Trình tự thí nghiệm 33 3.2.3 CHUẨN BỊ VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM .33 3.2.3.1 Chuẩn bị thí nghiệm .33 3.2.3.2 Tiến hành thí nghiệm .34 3.2.4 PHƯƠNG PHÁP THU MẪU 36 3.2.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU 38 3.2.6 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 38 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 NGHIỆM THỨC 39 4.1.1 Mơ hình trồng cỏ sậy .40 4.1.2 Mơ hình trồng cỏ vertiver 42 4.1.3 Mơ hình đối chứng 44 4.2 NGHIỆM THỨC 46 4.2.1 Thời gian lưu nước ngày 47 4.2.2 Thời gian lưu nước ngày 49 4.2.3 Thời gian lưu nước 0,5 ngày 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 5.1 KẾT LUẬN: .54 5.2 KIẾN NGHỊ: 55 iv Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương DANH MỤC BẢNG Bảng 2.2 Độ dẫn thuỷ lực loại vật liệu lọc khác nhau………… ……… 20 Bảng 2.3 Giá trị tiêu phân tích nước thải đầu vào…………… ……… …29 Bảng 3.1 Phương pháp phân tích mẫu………………………………… ……… 38 Bảng 4.1 Giá trị trung bình thơng số phân tích nghiệm thức trồng sậy… 40 Bảng 4.2 Hiệu suất trung bình nghiệm thức trồng sậy……………… … … 40 Bảng 4.3 Giá trị trung bình thơng số phân tích nghiệm thức trồng vertiver…………………………………………………………………………… 42 Bảng 4.4 Hiệu suất trung bình nghiệm thức trồng vertiver… …………………42 Bảng 4.5 Giá trị trung bình thơng số phân tích nghiệm thức đối chứng 44 Bảng 4.6 Hiệu suất trung bình nghiệm thức đối chứng…………… … …….44 Bảng 4.7 Giá trị trung bình thơng số phân tích HRT ngày……… .… 47 Bảng 4.8 Hiệu suất trung bình HRT ngày…………………………… .… 47 Bảng 4.9 Giá trị trung bình thơng số phân tích HRT ngày……… .… 49 Bảng 4.10 Hiệu suất trung bình HRT ngày………………………… …….49 Bảng 4.11 Giá trị trung bình thơng số phân tích HRT 0.5 ngày…… … 51 Bảng 4.12 Hiệu suất trung bình HRT 0.5 ngày……………………… … … 51 v Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 CW có dòng chảy tự mặt đất……………………………… … Hình 2.2 Hệ thống CW với dòng chảy thẳng đứng………………………… ……9 Hình 2.3 Hệ thống CW với dòng chảy ngang…………………………… …… 10 Hình 3.1 Cấu trúc bể thí nghiệm CW…………………………………… …… 32 Hình 3.2 Hệ thống mơ hình thí nghiệm…………………………………… ……32 Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích HRTở nghiệm thức trồng sậy…………………………………………………………… 41 Hình 4.2 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích HRT nghiệm thức trồng vertiver…………………………………………………………… 43 Hình 4.3 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích HRT nghiệm thức đối chứng………………………………………………………… 45 Hình 4.4 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích nghiệm thức theo HRT ngày…………………………………………………… 48 Hình 4.5 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích nghiệm thức theo HRT ngày…………………………………………………… 50 Hình 4.6 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất trung bình tiêu phân tích nghiệm thức theo HRT 0.5 ngày………………………………………………… 52 vi Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CW (Constructed Wetland): Đất ngập nước nhân tạo FWS (Free Surface Flow):CW có dòng chảy tự mặt đất SSF (Subsurface Flow): CW có dòng chảy ngầm VSF (Vertical Subsurface Flow): Hệ thống CW với dòng chảy thẳng đứng HSF (Horizontal Subsurface Flow): Hệ thống với dòng chảy ngang HRT (Hydraulic Retension Time): Thời gian lưu nước BOD5 (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học SS (Suspended Solids): Cặn lơ lửng P tổng: Photpho tổng số N tổng: Nitơ tổng số pH: Chỉ số pH QCVN: Qui chuẩn Việt Nam QCVN 24: Qui chuẩn kĩ thuật quốc gia nước thải công nghiệp BTNMT: Bộ Tài Ngun Mơi Trường HCM: Hồ Chí Minh DH: Đại Học vii Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương P2 Phương pháp xác định nhu cầu sinh hóa oxy (TCVN 4566 –88) Phương pháp lấy mẫu 1.1 Lấy mẫu theo TCVN 4556-88 1.2 Mẫu lấy để xác định nhu cầu sinh hóa oxy lấy mẫu xác định oxy hồ tan Nước chưa phân tích phải bảo quản điều kiện nhỏ 4oC 1.3 Chai chứa mẫu để xác định nhu cầu sinh hóa oxy phải sấy để tiệt trùng 150oC Phương pháp xác định 2.1 Nguyên tắc Nhu cầu sinh hóa oxy lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân huỷ chất hữu đơn vị thể tích nước định (1000 ml) đơn vị thời gian định, điều kiện nhiệt độ 20oC khơng có ánh sáng Để xác định lượng oxy cần phải cung cấp cho nước thải lượng oxy thừa đủ cho trình phân huỷ chất hữu vi sinh vật (q trình là: 5; 10; 15; 20 ngày tùy theo yêu cầu nghiên cứu) Lượng oxy nước giảm so với ngày đầu cho biết số mg oxy mà vi sinh vật tiêu thụ 2.2 Yếu tố cản trở Kiềm axit ảnh hưởng đến kết xác định, phải thực mơi trường trung tính Có thể dùng axit sunfuric H2SO4 0,05M hay natri hidroxit NaOH 0,1 M để xác định điều chỉnh 71 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Nước đục, có nhiều cặn phải để lắng lấy phần nước để xác định Nước chứa clo hoạt động cản trở phải loại trừ clo sau: Trong 100 ml nước nghiên cứu cho vào 10 ml kali iodua KI 10%, 10 ml axit axetic 5%, nhỏ vài giọt hồ tinh bột xuất màu tím xanh, rỏ natri thiosunfat Na2S2O3 0,0125 M màu 2.3 Dụng cụ thuốc thử 2.3.1 Dụng cụ Chai Winkler tích biết sẵn hay chai 250 ml nút mài Burét, pipét, bình nón, tủ điều nhiệt 2.3.2 Thuốc thử Dung dịch dinh dưỡng dùng để bão hoà oxy gồm: Kali dihidrophotphat KH2PO4 2,785 g Dinatri hidrophotphat Na2HPO4.2H2O 8,493g Magiê sunfat MgSO4.7H2O 4,5g Canxi clorua khan CaCl2 khan 5,5 mg Amoniclrua NH4Cl 0,4g Có thể pha riêng thứ thứ đủ 1.000 ml Khi dùng lấy thứ 1ml pha chung vào 1000 ml pha tất thứ vào bình thêm nước cất đến đủ 1000 ml Các thuốc thử khác theo TCVN 4564-88 xác định oxy hoà tan Cho nước cất chảy từ bình sang bình kia, giọt Làm nhiều lần đến định lượng nước có hàm lượng từ – 10 mg oxy lít dùng để pha vứi nước thải 72 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Dùng dung dịch dinh dưỡng (phần thuốc thử) pha vào nước cất Lấy – ml dung dịch dinh dưỡng pha 1000 ml nước cất Khuấy Đem định lượng, lượng oxy nước có từ – 10 mg lít 2.4 Cách tiến hành 2.4.1 Xử lý mẫu theo 2.2 2.4.2 Pha loãng nước thải hai cách 2.4.2.1 Theo bảng Căn vào độ oxy hóa theo kali pemanganat KmNO4 nước thải đối chiếu với bảng để pha loãng Kết xác định độ ơxy hố theo KMnO4, mg/lit 15 15 – 40 40 – 60 60 – 120 120 – 240 240 – 360 Số nước thải pha cho đủ 1000 ml, ml 250 – 150 100 – 75 50 – 40 30 – 20 15 – 10 10 2.4.2.2 Dựa vào kết xác định nhu cầu oxy hóa học oxy Ví dụ: Kết xác định nhu cầu hóa học oxy mẫu A 80 mg/l oxy Cần làm nhu cầu sinh hóa oxy sau ngày, lấy 80 x = 400 (hoặc lần cho kết đảm bảo) Như lượng oxy cần cho 1000 ml nước thải tối thiểu 400 mg Nếu nước dùng để pha loãng nước thả làm bão hồ oxy có hàm lượng 10 mg/l lượng nước để pha lỗng 40 lít hay 40.000 ml Rút gọn tính 25 ml nước thải 1000 ml nước bão hoà oxy Vậy đậm độ pha loãng 25% 2.5 Định lượng oxy nước dùng để pha lỗng 73 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương 2.5.1 Định lượng oxy nước thải pha loãng Lấy nước thải pha loãng nước bão hồ oxy vào hai chai nút nhám dung tích 250ml Chai thứ định lượng Kết tính mgO2/l ghi OD1 Chai thứ để sau 5, 10, 15, 20 ngày (cùng điều kiện nhiệt độ ánh sáng trên) Đem định lượng oxy Kết tính mg O2/l ghi OD5 Hiệu số OD1 OD5 cho biết lượng oxy tiêu thụ sau ngày nước thải pha loãng Lượng oxy khơng vượt q 0,5 mg/l 2.5.2 Tính kết Lượng oxy tiêu thụ sau ngày hay nhu cầu sinh hóa oxy tính mg/l là: BOD5 = [(OD1 – OD5) – (Od1 – Od5)] x đậm độ pha lỗng Cũng tính với DBO10, DBO15, DBO20 Chú thích: 1) Khi đem nước phân tích hồn tồn nước thải cơng nghiệp, khơng lẫn nước thải sinh hoạt, khơng có vi sinh vật để oxy hóa chất hữu nước thải, pha lỗng nên thêm vào lít nước thải – ml nước thải sinh hoạt 2) Lượng oxy hồ tan lại ngày cuối phải lại từ – mg/l 3) Khi xác định BOP toàn phần cần tiến hành song song xác định hàm lượng NO2 Nếu hàm lượng NO2 lớn 0,1 mg q trình BOD tồn phần coi kết thúc P3 Phương pháp xác định oxy hóa học(TCVN4565 – 88) 74 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương a Phương pháp phân tích: Dùng kali bicromat (Phương pháp trọng tài) Kali bicromat có khả oxy hóa hồn toàn chất hữu nên người ta gọi độ oxy hóa theo bicromat nhu cầu hóa học oxy (chemical oxygen demand Viết tắt COD) b Nguyên tắc Dùng kali bicromát chất oxy hóa mạnh để oxy hóa chất hữu đặc biệt chất hữu phức tạp (có liên kết đơi liên kết ba), sau chuẩn độ lượng kali bicromat dư dung dịch muối Fas, chất thị Feroin Điểm kết thúc chuẩn độ điểm dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang màu nâu đỏ nhạt Nguyên tắc phương pháp mẫu đun hồi lưu với K2Cr2O7 chất xúc tác bạc sunfat (Ag2SO4) môi trường axit H2SO4 đặc Phản ứng diễn sau: Cr2O72- + 14H+ + 6e→2Cr3+ + 7H2O Quá trình ơxy hố viết: O2 + 4H+ + 4e→ 2H2O Như 1mol Cr2O72- tiêu thụ mol electron để tạo 2mol Cr3+ Tong O2 tiêu thụ mol electron để tạo nước, 1mol Cr2O72- tương đương với 3/2 mol O2 c Ảnh hưởng cản trở Để oxy hóa hồn tồn nước có mặt nhiều chất hữu mạch thẳng, hydrocacbua thơm pyridin, pyrimidin khó bị oxy hóa, cần phải có chất xúc tác tham gia Bạc sunfat dùng để thúc đẩy trình ơxi hố chất hữu phân tử lượng thấp Các ion Cl- gây cản trở cho trình phản ứng Cr2O72- + 6Cl- + 14H+→3Cl2 + 2Cr3+ + 7H2O 75 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Để tránh cản trở người ta cho thêm thủy ngân(II) sunfat để tạo phức với Cl- Ngoài cản trở ion Cl- phải kể đến cản trở nitrit (NO2- ), nhiên với lượng NO2-là ÷ 2mg/l cản trở chúng xem khơng đáng kể, việc tách loại chúng khỏi mẫu cần thêm lượng axit sufamic với tỷ lệ 10mg axit/1mgNO2Ngoài loại hợp chất vô Fe2+ , S2- , SO32- , Mn2+ … ảnh hưởng đến COD COD phân tích cao so với lý thuyết Thông thường hàm lượng chất nước bé, ảnh hưởng chúng bỏ qua d Dụng cụ thuốc thử • Dụng cụ Burét chuẩn độ tự động, pipét 1ml, 2ml, 5ml Bình nón chuẩn độ cỡ 50ml Bình định mức cỡ 10ml Thiết bị đun mu Tube Heater ng un mu chu nhit 16ì100mm Thuốc thử Dụng cụ kali bicromát 0,25 N chuẩn bị sau: sấy khô kali bicromat K2Cr2O7 105oC liền Cân xác 12,259 g K2Cr2O7 p.a hoà tan nước cất lần cho vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước cất đến vạch mức Dung dịch sắt amoni sunfat 0,25 N (muối Fas): hoà tan 98 sắt amoni sunfat Fe (NH4)2.6H2O p.a làm khơ bình hút ẩm ngày 20ml axit sunfuric H2SO4 đặc (d = 1,84) cho vào bình định mức dung tích 1000 ml thêm nước cất đến vạch mức 76 Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương Chỉ thị feroin: Hoà tan 1.5g 1,10 –octophenan-throlin monohydrat với 0.7g sắt sunfat FeSO4.7H2O nước cất cho nước cất đến vừa đủ 100ml Axit sunfuric đặc (d = 1.84); Bạc sunfat; Thủy ngân sunfat Điều chỉnh lại dung dịch Fas dựa theo dung dịch kali bicromat với thị màu Feroin sau: Dùng pipet lấy xác 1ml dung dịch K2Cr2O7 0,25 N vào bình nón, dung tích 50 ml Thêm từ từ ml axit sunfuric đặc Làm lạnh Lắc thêm giọt thị feroin Từ buret nhỏ dung dịch Fas xuống đến chuyển màu từ xanh sang đỏ nâu Nồng độ Fas tính = (V1/V2)x0.25 (N) V1: thể tích (ml) V2: thể tích Fas tiêu tốn chuẩn (ml) e Cách tiến hành Lấy vào ống đun dung dịch cỡ 16×100mm 2ml mẫu, thêm 1ml K2Cr2O7 3ml H2SO4 đặc (d = 1,84) Đậy nắp lại lắc cẩn thận để trộn lỹ hốn hợp trước gia nhiệt (tránh tượng nóng cục bộ) Đặt ống nghiệm vào bếp đun, đun 150±2°C Sau đun xong, làm nguội đến nhiệt độ phòng Chuyển dung dịch ống đun vào bình nón 50ml Tráng kỹ nước cất lần, bổ sung giọt chất thị Feroin tiến hành chuẩn độ dung dịch Fas 0.025N Màu dung dịch chuyển từ xanh sang đỏ nâu điểm cuối trình chuẩn độ Làm song song mẫu trắng với nước cất hai lần làm với nước thải f Cách tính kết Nhu cầu hóa học oxy (x), tính mg/l theo: COD = (((A- B) * N * * 1000)/2) * k (mg/l) 77 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Trong đó: A: thể tích dung dịch Fas tiêu tốn chuẩn độ mẫu trắng phương pháp, ml B: thể tích dung dịch Fas tiêu tốn chuẩn độ mẫu thử, ml N: nồng độ Fas, N 8: đương lượng phân tử gam oxy 2: thể tích mẫu đem phân tích, ml k: hệ số pha lỗng P4 Phương pháp xác định hàm lượng cặn(TCVN 4560 – 88) Phương pháp lấy mẫu bảo quản lẫu 1.1 Lấy mẫu theo TCVN 4556 – 88 1.2 Mẫu chứa chai thủy tinh cần phân tích sớm tốt Bảo quản mẫu mangan sắc phụ lục TCVN 4556-88 Khối lượng mẫu lấy để phân tích khơng nhỏ 500 ml Phương pháp xác định 2.1 Dụng cụ Tủ sấy; lò nung; bình hút ẩm; bát sứ, chén sứ, chén bạch kim; phễu lọc; giấy lọc khơng tro 2.2 Xác định cặn tồn phần 2.2.1 Cách tiến hành Lấy khối lượng mẫu cho có chứa 50  250 mg cặn Cho nước vào bát sứ dung tích 250 ml dã sấy nhiệt độ 100 – 105oC đến khối lượng không đổi, đặt nồi cách thuỷ đến khô kiệt nước Bát sứ chứa cặn cho vào tủ sấy nhiệt độ 100  105oC đến khối lượng không đổi Để nguội bình hút ẩm Cân sau nguội, sớm tốt (ghi m) 78 Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương 2.2.2 Tính kết Cặn tồn phần (X1) tính mg/l, theo cơng thức: X1  (m1'  m1 ) x 1000 V Trong đó: m 1' - khối lượng bát có cặn, mg; m1 - khối lượng bát khơng có cặn, mg; V - Khối lượng nước lấy để nghiên cứu, ml Cặn bát giữ lại để xác định sau nung 2.3 Xác định cặn hoà tan (cặn qua lọc) 2.3.1 Cách tiến hành Lấy thể tích nước nghiên cứu từ 100 – 250 ml đem lọc Phần nước lọc cho vào bát sứ sấy cân trước, cho bay nồi cách thuỷ sấy 100 – 105oC cân khối lượng không đổi Để nguội bình hút ẩm Cân bát có cặn Ghi kết ' cân ( m ) 2.3.2 Tính kết Cặn hồ tan (X2) tính mg/l, theo cơng thức: X1  (m '2  m ) x 1000 V Trong đó: m '2 - khối lượng bát có cặn, mg; m2 - khối lượng bát khơng có cặn, mg; V - Khối lượng nước lấy để phân tích, ml 2.4 Xác định cặn khơng tan 79 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương 2.4.1 Cách tiếnh hành Sấy khô giấy lọc nhiệt độ với nhiệt độ sấy giấy lọc có cặn Để nguội bình hút ẩm sau đem cân Lấy khối lượng mẫu nước cho lượng cặn cân không nhỏ 2,5 mg Sau lọc nước, sấy giấy lọc có cặn tủ sấy nhiệt độ 100  105oC đến khối lượng không đổi Để nguội bình hút ẩm sau đem cân Lấy khối lượng mẫu nước cho lượng cặn cân không nhỏ 2,5 mg Sau lọc nước, sấy giấy lọc có cặn tủ sấy nhiệt độ 100  105oC đến khối lượng không đổi Để nguội bình hút ẩm Cân sau nguội sớm tốt 2.4.2 Tính kết Cặn khơng tan (X3), tính mg/l, tính theo cơng thức: X 31  (m 3'  m ) x 1000 V Trong đó: m 3' - giấy lọc có cặn, mg; m3 - giấy lọc khơng có cặn, mg; V - Thể tích nước lấy để phân tích, ml 2.5 Cặn sau nung (cặn cố định) 2.5.1 Cắch tiến hành Bát có cặn sấy thu mục 2.2 chuyển vào chén nung cho vào lò đốt 600oC để đốt cháy hết chất hữu đến tro trắng Để nguội, cho bát vào bình hút ẩm Cân bát sau nguội hẳn 80 Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương 5.2 Tính kết Cặn sau nung (X4) tính mg/lit, theo cơng thức: X 31  (m 3'  m ) x 1000 V Trong đó: m '4 - khối lượng chén có cặn sau nung, mg; m4 - Khối lượng chén nung khơng có cặn, mg; V - Lượng nước lấy để phân tích, ml P5 Xác định hàm lượng nitơ tổng số (TCVN 6638:2000) 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 háo H2SO4 đặc có mặt cảu 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 81 Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương 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 Cúo4 tiếp tục đun sôI 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 cảu dụng cụ Kjeldhal để cất NH3 Thể tích dung dịch bình cất khoảng 300ml, thêm 2-3 giọt phenolphtalin Sau rót cẩn then 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 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 hơI vàng (chỉ thị metyl) Tình kết N(%) = ((V1N1 – V2N2) x 0,014 x100)/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 qảu (%) chất khô nhân với 100/(100-y) y: % nước có mẫu P6 Phương pháp xác định P tổng (TCVN 6202-96) Cách tiến hành: 82 Khoá luận tốt nghiệp Phạm Hoài Phương Lấy 50ml mẫu cho vào giọt thị Phenolphtalein Nếu mẫu có màu hơng thêm giọt dung dịch sulfuric loãng màu Sau thêm 1ml acid sufuric đậm đặc 0,5g (NH4)2S2O8 Đun bếp khoảng 30 phút để cô cạn dung dịch xuống khoảng 10ml Để nguội, thêm giọt thị Phenolphtalein trung hoà dung dịch xuất màu hồng nhạt dung dịch NaOH, định mức tới 50ml nước cất Từ dung dịch, dùng pipett lấy 10ml mẫu cho vào bình định múc 50ml cho thêm 7ml dung dịch thuốc thử, định mức nước cất, trộn đều, để yên 10 phút để màu lên hoàn toàn Đem đo màu máy spectrophotometer bước sóng 670nm Chuẩn bị đường chuẩn: STT V PO43- (ml) V thuốc thử (ml) Nước cất 0 4 7 7 Định mức nước cất đến 50ml 10 Tính tốn kết quả: Sau đo độ hấp thu loạt chuẩn Vẽ đồ thị A= f(C) Sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu đer lập phương trình tuyến tính y = ax + b Dựa vào đường chuẩn để tính tốn kết Phụ lục Bơm bơm định lượng Bơm định lượng  Loại: Simon vanstaltic pump  Công ty sản xuất: ManostatR Divison of Barnat company  Model: 72_ 310_ 230  Đặc tính: 230 VAC, 50/60Hz, 1.3 Amps, 24_720 RPM, T 1.6 AMP, 250 volt  Nước sản xuất: Barring ton, USA  Năm sản xuất: 2009 83 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Bơm:  Hiệu: Pump ROBIN  Loại: Engine pump, SE - 50X – AAA –  Model: SE – 50X  Đặc tính: Conection dia: 50mm 2inch, Delivery volume: 560l/min 149 gal/min, Totalhead: 26m 85ft, Power Speed: 2.7p.s 3600p.m  Công ty sản xuất: Oriental Koshin  Nước sản xuất: Trung Quốc  Năm sản xuất: 2008 Phụ lục Một số hình ảnh hệ thống mơ hình thí nghiệm Hình Bể thí nghiệm Plastic Hình Mái che tơn Hình Hệ thống ống hình xương cá Hình Phân phối nước xuống bể thí nghiệm 84 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương Phụ lục So sánh hiệu nghiên cứu với nghiên cứu thực  Nghiên cứu sử dụng sậy để xử lý nước thải làng giấy Phong Khê (Nguyễn Thị Loan, 1997) o SS: 96,7% với mật độ 50cây/m2 o COD đạt 96% với mật độ 50cây/m2  The use of vertical flow constructed wetland for on-site treatment of mestic wastewater: New Danish guidelines_ Xây dựng hệ thống đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng để xử lý chổ nước thải sinh hoạt: Qui định Đan Mạch (Hans Brix*, Carlos A Arias, 2005) o BOD: 95% o N tổng: 90% o P tổng: 90%  Subsurface- flow constructed wetlands in Spain for the sanitation of small communities: A comparative study _ Hệ thống đất ngập nước dòng chảy ngầm cho việc xử lý cộng đồng nhỏ Tây Ban Nha (Jaume Puigaguta, Jose’ Villasenorb, Juan Jose Salacc, Eloy Becaresd, Joan Garciaa,*) o BOD5: 95% o COD: 50- 90% o TSS: 70- 95%  Municipal wastewater treatment with vertical flow constructed wetlands for irrigation reuse _ Xử lý nước thải thành phố cơng nghệ đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng để tái sử dụng nước (Francesco Morari*, Luigi Giardini; 2002) o TSS: 49% o BOD: 49% o COD: 66% 85 ... vetiver, thuỷ trúc, cỏ nến… để xử lí loại nước thải khác như: nước thải sinh hoạt, nước thải tinh bột khoai mì, nước thải chăn ni… cho thấy khả xử lí Wetland 18 Khố luận tốt nghiệp Phạm Hồi Phương cao