Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6664:2000 - ISO 10708:1997

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6664:2000 - ISO 10708:1997 trình bày về chất lượng nước - đánh giá sự phân hủy sinh học ưa khí cuối cùng các chất hữu cơ trong môi trường nước - xác định nhu cầu oxy sinh hóa dùng bình thử kín hai pha.

tcvn tIªu chn vIƯt nam TCVN 6664 : 2000 ISo10708 : 1997 chất lợng nớc đánh giá phân huỷ sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc xác định nhu cầu oxy sinh hoá dùng bình thử kín hai pha Water quality − Evaluation in an aqueous medium of the ultimate aerobic biodegradability of organic compounds − Determination of biochemical oxygen demand in a two-phase closed bottle test Hµ néi -2000 Lời nói đầu TCVN 6664 : 2000 hoàn toàn tơng ®−¬ng víi ISO 10708 : 1997 TCVN 6664 : 2000 Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trờng ban hành tiêu chuẩn việt nam Chất lợng nớc Tcvn 6664 : 2000 Đánh giá phân hủy sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc Xác định nhu cầu oxy sinh hoá dùng bình thử kín hai pha Water quality − Evaluation in an aqueous medium of the ultimate aerobic biodegradability of organic compounds − Determination of biochemical oxygen demand in a two-phase closed bottle test Cảnh báo Chú ý an toàn Bùn hoạt hoá nớc thải chứa sinh vật gây bệnh Do cần ý làm việc với chúng Cần ý cẩn thận làm việc với chất thử có độc tính mà chất chúng cha biết rõ Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phơng pháp đánh giá phân huỷ sinh học ci cïng bëi vi sinh vËt −a khÝ cđa c¸c chất hữu cơ, đặc biệt chất tan n−íc, ë nång ®é ®· cho Chó thÝch Những điều kiện tiêu chuẩn luôn điều kiện tối u cho mức tối đa phân huỷ sinh học cực đại Phơng pháp áp dụng cho chất hữu cơ: hoà tan hoà tan nớc nồng độ đợc dùng dới điều kiện thử; không hấp phụ không ảnh hởng đến điện cực oxy (xem 8.1.2 8.3.4); không gây ức chế vi khuẩn nång ®é ®· chän cho phÐp thư Chó thÝch Các phơng pháp đặc biệt để đa chất thải tan vào bình thử, xem ISO 10634 Chú thÝch − T¸c dơng øc chÕ cã thĨ x¸c định nh 8.1.4 8.3.1 phơng pháp khác để xác định ức chế vi sinh vật cđa mét chÊt (thÝ dơ TCVN 6226: 1996 (ISO 8192)) TCVN 6664 : 2000 Tiªu chuÈn trÝch dÉn ISO 10634:1995 Chất lợng nớc Hớng dẫn chuẩn bị xử lý chất hữu khó tan nớc để đánh giá phân huỷ sinh học chúng môi trờng nớc Định nghĩa Trong tiêu chuẩn này, định nghĩa sau đợc sử dụng: 3.1 Sù ph©n hủ sinh häc ci cïng Sù ph©n huỷ hợp chất hữu vi sinh vật có oxy để tạo thành cácbon dioxyt, nớc, muối khoáng nguyên tố có mặt (vô hóa) sinh khối 3.2 Sự phân huỷ sinh học ban đầu Sự thay đổi cấu trúc hợp chất hữu vi sinh vật, dẫn đến tính chất định 3.3 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) Nồng độ oxy hoà tan bị tiêu thụ dới điều kiện định oxy hoá sinh học a khí hợp chất hoá học chất hữu nớc, đợc biểu diễn miligam oxy tiêu tốn cho miligam gam hợp chất thử 3.4 Nhu cầu oxy lý thuyết (ThOD) Lợng oxy cực đại lý thuyết cần để oxy hoá hoá chất hoàn toàn tính từ công thức phân từ, đợc biểu diễn miligam oxy miligam gam hợp chất thử 3.5 Nhu cầu oxy hoá học (COD) Nồng độ oxy tơng đơng với lợng chất oxy hoá bị tiêu thụ chất hoá học chất hữu mẫu nớc đợc xử lý với chất oxy hoá điều kiện định, đợc biểu diễn miligam oxy miligam gam hợp chất thử 3.6 Cácbon hữu hoà tan (DOC) Phần cacbon hữu nớc tách ly tâm 40 000 m s-2 15 cách lọc qua màng cỡ lỗ từ 0,2 àm đến 0,45 àm 3.7 Nồng độ chất rắn lơ lửng bùn hoạt hoá Lợng chất rắn thu đợc cách lọc ly tâm thể tích biết trớc bùn hoạt hoá sấy 105oC đến khối lợng không đổi TCVN 6664 : 2000 3.8 Pha trÔ Thêi gian tõ bắt đầu thử đến đạt đợc thích nghi chọn lọc vi sinh vật phân huỷ mức phân huỷ sinh học tăng khoảng 10% hoá chất chất hữu so với phân huỷ sinh học cực đại lý thuyết, tính ngày 3.9 Mức phân hủy sinh học cực đại Mức phân huỷ sinh học cực đại hợp chất hoá học chất hữu phép thử, mức không phân huỷ sinh học xảy thử, đợc tính phần trăm 3.10 Pha ph©n hủ Thêi gian tõ ci pha trƠ cđa thử nghiệm đến khoảng 90 % mức độ phân huỷ sinh học cực đại; đợc tính ngày 3.11 Pha giíi h¹n (plateau phase) Thêi gian kĨ tõ kết thúc pha phân huỷ lúc mức độ phân huỷ sinh học cực đại đạt đợc kết thúc phép thử 3.12 Thử tăng sinh trớc ủ trớc mũi cấy vi sinh vật có mặt hợp chất thử với mục đích để tăng khả mũi cấy với chất thử, để tăng tính thích nghi vµ chän läc cđa vi sinh vËt 3.13 ThÝch nghi tr−íc đ sím mét mòi cÊy vi sinh vËt điều kiện thử nhng chất thử với mục đích cải thiện tính phép thử cách làm thích nghi vi sinh vật với điều kiện thử Nguyên tắc Phân huỷ sinh học chất hữu vi sinh vật đợc xác định môi trờng nớc Chất hữu nguồn cácbon cung cấp lợng môi trờng Môi trờng đợc cấy vi sinh vật đợc lắc khuấy bình kín chứa thể tích biết môi trờng không khí để oxy phân bố ổn định chất lỏng khí Sự phân huỷ đợc theo dõi cách đo đặn nồng độ oxy hoµ tan pha n−íc st 28 ngµy Oxy tỉng số tiêu tốn bình thử đợc tính từ hiệu số nồng độ oxy hoà tan đợc đo bình thử bình trắng chia cho giá trị bão hoà oxy dới điều kiện tiêu chuẩn nhân với hàm lợng oxy tổng số từ đầu pha lỏng pha khí Độ phân huỷ sinh học đợc tính oxy tổng số tiêu tốn chia cho nhu cầu oxy lý thuyết (ThOD) nhu cầu oxy hoá học (COD) biểu diễn phần trăm TCVN 6664 : 2000 Điều kiện thử Sự ủ đợc làm nơi tối hay dới ánh sáng khuyếch tán có nhiệt độ ổn định ( 0,5 oC) khoảng 20 oC 25 oC Thuốc thử Chỉ dùng thuốc thử tinh khiết phân tích 6.1 Nớc Nớc cất nớc loại ion chứa mg/l DOC / 10 % hàm lợng bon hữu bắt đầu đợc đa vào chất thử 6.2 Môi trờng thử 6.2.1 Thành phần 6.2.1.1 Dung dÞch A Kali dihydrophosphat khan (KH2PO4) 8,5 g Dikali hydrophosphat khan (K2HPO4) 21,75 g Natri hydrophosphat ngËm n−íc (Na2HPO4.2H2O) 33,4 g Amoni clorua (NH4Cl) 0,5 g N−íc (6.1) ®đ để tạo thành 1lit Chú thích Thành phần môi trờng kiểm tra cách đo pH, phải 7,4 6.2.1.2 Dung dịch B Hoà tan 22,5 g magiê sunphat ngậm phân tử nớc (MgSO4.7H2O) 1000 ml n−íc (6.1) 6.2.1.3 Dung dÞch C Hoµ tan 27,5 g canxi clorua (CaCl2 ) 1000 ml nớc (6.1) 6.2.1.4 Dung dịch D Hoà tan 0,25 g sắt (III) clorua ngậm phân tử nớc (FeCl3.6H2O) 1000 ml nớc (6.1) Pha dung dịch trớc dùng Chú thích Không cần pha dung dịch thêm giọt axit clohydric (HCl) đậm ®Ỉc hc axit ethylen diamin tetra axetic (EDTA) 0,4 mol/l TCVN 6664 : 2000 6.2.2 Pha chÕ §Ĩ pha lít môi trờng thử thêm vào khoảng 500 ml n−íc (6.1) − 10 ml dung dÞch A; − ml dung dịch B, C, D Thêm nớc (6.1) cho đủ 1000 ml 6.3 Dung dịch natri hydroxyt Hoà tan natri hydroxit (NaOH) nớc (6.1) để đợc dung dịch 0,1 mol/l đến 0,5 mol/l 6.4 Dung dịch axit clohydric Hoµ tan axit clohydric (HCl) n−íc (6.1) để đợc dung dịch 0,1 mol/l đến 0,5 mol/l Thiết bị, dụng cụ Bảo đảm rửa kỹ dụng cụ thủy tinh, ý chất hữu chất độc Dùng thiết bị thông thờng phòng thí nghiệm và: 7.1 Bình ủ, kín khí, nh bình cổ hĐp dung tÝch 200 ml ®Õn 300 ml víi nót thích hợp (nh nút nhám, nắp vặn nút cao su butyl), kín ánh sáng (thí dụ làm thủy tinh nâu) Nên dùng kẹp nút Đánh dấu bình chất không nhoè nớc Nếu dùng điện cực oxy lắp máy khuấy kèm theo cần đảm bảo bình đợc khuấy từ với khuấy bọc polytetrafloetylen Hoặc chọn trớc bình có độ lệch thể tích không ml, đo ghi bình, đánh số xác đến ml Bôi vào nút bình mỡ silicon để bảo đảm nút chặt dễ mở 7.2 Điện cực oxy, đo đợc khoảng từ mg/l đến 10 mg/l với độ xác % Trạng thái ổn định điện cực phải đạt đợc khoảng Gá điện cực vào nút trơ gắn vừa khít vào cổ bình Tốt dùng điện cực có máy khuấy 7.3 Máy khuấy từ, có điều tốc cần Que khuấy gắn vào điện cực cần vật liệu không gây ô nhiễm môi trờng thử không hấp phụ chất thử Cần tránh không để máy khuấy làm nóng bình thử 7.4 Máy lắc, cần 7.5 Nồi cách thuỷ, thiết bị khác đảm bảo độ xác 0,5 oC khoảng nhiệt độ từ o 20 C ®Õn 25 oC TCVN 6664 : 2000 7.6 pH mét 7.7 Máy phân tích cacbon hữu hoà tan (DOC) (chỉ trờng hợp đặc biệt, xem 8.3.4, thích 3) Cách tiến hành 8.1 Chuẩn bị chất thử đối chứng 8.1.1 Chất thử hoà tan nớc Chuẩn bị dung dịch gốc chất thử hoà tan nớc môi trờng thử (6.2) hc n−íc (6.1) Pha lo·ng mét thĨ tÝch thÝch hợp dung dịch môi trờng thử (6.2) để thu đợc nồng độ thử cuối 100 mg/l ThOD (xem 8.3.3) Để tính toán ThOD, xem phụ lục A Nếu ThOD tính đợc công thức dùng phân tích xác định COD (xem phụ lục B) Chú ý việc xác định COD chất thử tan nớc khó khăn Nếu DOC cần xác định đo nồng độ thử DOC tơng đơng (miligam lit) tính từ dung dịch gốc đợc đo 8.1.2 Chất thử không tan nớc Nghiền cối, cân mảnh kính đặt trực tiếp vào bình thử Chất dầu mỡ sáp cân miếng kính đặt trực tiếp vào bình thử Nếu dùng dạng nhũ tơng phân tán chất thử nớc (6.1) xử lý siêu âm nhũ tơng hoá chất tạo nhũ tơng không phân hủy sinh học, kết hợp hai kỹ thuật Chất nhũ tơng hoá nonylphenol etoxylat (khoảng 10 EO) propoxylat (khoảng đến PO) Phải đảm bảo phân tán nhũ tơng hoá đồng hút phần để thử nång ®é Nång ®é ci cïng cđa chÊt thư bình thử phải khoảng 100 mg/l ThOD (xem phụ lục A) nhng cần ghi xác lợng bình đánh số Thông tin thêm làm việc với chất thư Ýt tan n−íc xem ISO 10634 Chó thÝch Nếu chất thử hấp phụ lên điện cực oxy (thí dụ mỡ chất béo), nồng độ oxy bị giảm Hấp phụ xảy thành bình nút Nếu điều xảy ra, nên dùng phơng pháp thử khác [thí dụ dùng máy thở (ISO 9408) hc phÐp thư CO2 sinh (TCVN 6489: 1999 (ISO 9439)] 8.1.3 Dung dịch chất đối chứng Chuẩn bị dung dịch gốc chất đối chứng (một chất hữu biết khả phân huỷ sinh học nh natri axetat, natri benzoat anilin) nh điều 8.1.1 để nhận đợc nồng độ chất thử cuối tơng ứng với 100 mg/l ThOD 8.1.4 Dung dịch để thử ức chÕ TCVN 6664 : 2000 NÕu muèn biÕt kh¶ ức chế chất cấy chất thử chuẩn bị môi trờng thử (6.2) dung dịch chất thử chất đối chứng nồng độ 8.1.1, 8.1.2 8.1.3 8.2 Chuẩn bị chất cấy Chuẩn bị chất cấy nguồn nh điều 8.2.1 8.2.3 dùng hỗn hợp nguồn để thu đợc quần thể vi sinh có đủ hoạt độ phân hủy sinh học ổn định chÊt cÊy nh− 8.3.2 tr−íc thư 8.2.1 ChÊt cÊy từ nớc thải xử lý thứ cấp Lấy chất cấy từ nớc thải thứ cấp trạm xử lý nớc thải trạm thử nghiệm làm việc chủ yếu với nớc thải sinh hoạt Nếu mật độ vi sinh vật chất cấy thấp phải dùng thể tích lớn cô đặc chất cấy cách lọc ly tâm Trộn đều, giữ chất cấy điều kiện thoáng khí nên dùng ngày lấy Từ chất cấy chuẩn bị cấy nh sau: a) Để lắng chất cấy lấy từ nguồn nớc thải ®· qua xö lý thø cÊp h b) Lấy thể tích thích hợp từ phần để cấy Thể tích thích hợp có nghĩa cho quần thể có hoạt tính phân huỷ sinh học đầy đủ; có khả phân huỷ chất đối chứng phần trăm qui định; có 104 đến 108 tế bào hoạt động mililit; không tạo 30 mg/l chất rắn lơ lửng bùn hoạt hoá hỗn hợp cuối 8.2.2 Chất cấy từ bùn hoạt hoá Lấy chất cấy từ bùn hoạt hoá bể sục khí trạm xử lý từ trạm thử nghiệm làm việc chủ yếu với nớc thải sinh hoạt Trộn đều, giữ chất cấy điều kiện thoáng khí nên dùng ngày lấy Trớc dùng, xác định nồng độ chất rắn lơ lửng [thÝ dô dïng TCVN 6625: 2000 (ISO 11923)] NÕu nång độ chất rắn lơ lửng thấp, để lắng bùn để thể tích bùn đợc thêm vào mẫu thử nhỏ Nếu có nhiều hạt lớn bùn cần loại Để bùn vào rây mịn rửa nhiều lần môi trờng thử (6.2) Ly tâm để lắng, loại bỏ phần dịch hoà lại chất rắn vào môi trờng thử để đợc nồng độ chất rắn khoảng g/l Dùng thể tích chất cấy đợc không 30 mg/l chất rắn lơ lửng hỗn hợp cuối TCVN 6664 : 2000 8.2.3 ChÊt cÊy tõ n−íc mặt Lấy chất cấy từ nớc mặt thích hợp Nếu vi sinh vật chất cấy thấp không đạt yêu cầu nêu điều 8.2.1 ly tâm lọc Giữ chất cấy điều kiện thoáng khí nên dùng ngày lấy Lấy thể tích thích hợp để cấy (8.2.1) Chú thích Trong số trờng hợp sử dụng chất cấy cấy tăng sinh trớc, nhng cần nói rõ báo cáo kết (thí dụ phần trăm phân huỷ sinh học = x%, sử dụng chất cấy cấy tăng sinh trớc) nêu chi tiết phơng pháp cấy tăng sinh trớc Chất cấy đợc cấy tăng sinh trớc lấy từ phòng thí nghiệm thử phân huỷ sinh học dới điều kiện khác [thí dụ thử Zahn-wellen (ISO 9888) thử SCAS (ISO 9887)] mẫu lấy từ nơi có điều kiện môi trờng tơng ứng (thí dụ trạm xử lý chất tơng tự vị trí ô nhiễm tơng tự.) 8.3 Cách tiến hành 8.3.1 Chuẩn bị bình thử Lấy đủ số bình thử (7.1) để có: ba bình chứa chất thử (8.1.1 8.1.2) môi trờng thử cấy (6.2 8.2) (bình FT); ba bình trắng chứa môi trờng thử cấy (6.2 8.2) (bình FB); ba bình để kiểm tra chứa chất đối chứng (8.1.3) môi trờng thử cấy (6.2 8.2) (bình FC); cần, bình để kiểm tra hiƯu øng øc chÕ cđa chÊt thư, chøa dung dÞch 8.1.4 môi trờng thử cấy (6.2 8.2) (bình Fi); cần, bình để kiĨm tra sù ph©n hủ phi sinh häc chøa chÊt thử (8.1.1 8.1.2) nhng không đợc cấy chất cấy, diệt khuẩn cách thêm ml/l dung dịch thuỷ ngân (II) clorua (HgCl2 )chứa 10 g/l Hg (II) chất độc vô thích hợp khác để ngăn cản hoạt động vi sinh vật (bình FS) Nếu chất thử dễ phân huỷ thêm lợng nh chất độc vào dung dịch thử sau hai tuần lễ thử 8.3.2 ổn định môi trờng cấy Chuẩn bị môi trờng thử (6.2) đủ để thử trọn vẹn, cấy vào rót vào bình thử Nếu dùng bùn hoạt hoá làm chất cấy, lấy 800 ml môi trờng thử (6.2) 10 ml chất cấy (8.2.2) thêm môi trờng thử (6.2) đến 1000 ml Nồng độ chất rắn lơ lửng không đợc vợt 30 mg/l Đặt máy khuấy từ cho bình (nếu không dùng máy lắc / điện cực oxy không kèm theo máy khuấy) thêm thể tích môi trờng thử cấy 2/3 thể tích bình (thí dụ 200 ml bình 300 ml) Đậy nút, đặt bình lên máy lắc khuấy ủ 20oC đến 25oC tuần lễ Trong thời gian vi khuẩn sử dụng chất dự trữ đợc ổn định 10 TCVN 6664 : 2000 8.3.3 Bắt đầu thử Sục khí bình chứa môi trờng thử cấy ổn định (8.3.2) không khí nén bão hoà nớc khoảng 15 Đo nồng độ oxy (khuyến nghị) tính toán (xem 8.3.4) Thêm vào bình FT lợng thích hợp dung dịch gốc chất thử (8.1.1) cho trực tiếp chất thử khó tan (8.1.2) để đạt nồng độ 100 mg/l ThOD bình Thêm vào bình FC lợng thích hợp dung dịch gốc chất đối chứng (8.1.3) vào bình Fi lợng nh chất thử chất đối chứng (8.1.4) Cho vào bình FS môi trờng thử không đợc cấy (6.2) lợng chất thử nh bình FT Đảm bảo bình chứa thể tích dung dịch không khí (xem 8.3.2); thêm nớc (6.1) cần Đậy kín bình (thí dụ dùng kẹp nút), đặt chúng lên máy lắc ủ nhiệt độ 20oC đến 25oC ( o 0,5 C) Có thể khuấy bình máy khuấy từ thay cho máy lắc 8.3.4 Phân tÝch HiƯu chn ®iƯn cùc oxy theo chØ dÉn cđa hãng sản xuất Cần hiệu chuẩn điểm không, điểm bão hoà độ trôi, thí dụ cách đặt điện cực vào nớc bão hoà không khí 20oC 0,5oC Giá trị bão hoà oxy hoà tan nớc phải 9,08 mg/l; giá trị lý thuyết áp suất khí (1013 kPa) 20oC Giá trị oxy thờng đợc đọc thang mg/l đến 10 mg/l với độ 0,1 mg/l Không cần phải hiệu chỉnh thay đổi theo áp suất khí qun Chó thÝch − NÕu nghi ngê chÊt thư ảnh hởng đến điện cực oxy (thí dụ trờng hợp dầu chất béo ), nên thử riêng xem chất thử có bị hấp phụ lên điện cực hay không hay hiệu chuẩn hoạt động điện cực oxy tác dụng Chú thích Trong tiêu chuẩn này, việc xác định nồng độ oxy bình thử đợc thực điện cực oxy Tuy nhiên, dùng kỹ thuật thích hợp khác yêu cầu máy móc phơng pháp đo khác Sau ủ tối đa tuần lễ, lâu muốn đờng cong phân huỷ chinh xác hơn, xác định nồng độ oxy bình Giữ bình ë nhiƯt ®é đ (± 0,5 oC) ®o Lấy bình lắc mạnh tay khoảng 30 s Đặt bình lên máy khuấy nhng cha khuấy Mở nút cắm điện cực oxy qua cổ bình cho nút điện cực đậy kín bình mũi điện cực nhúng vào dung dịch bình Khuấy tốc độ mà đo oxy nhng không gây xoáy Tốc độ khuấy hiệu chuẩn đo loạt phép đo nh Ghi giá trị oxy ổn định, thờng khoảng Đo ghi giá trị pH dung dịch bình Nếu pH nhỏ 6,0, cần điều chỉnh đến khoảng 7,5 dung dịch natri hydroxit (6.3) Nếu pH cao 8,0, cần điều chỉnh đến khoảng 7,5 b»ng axit clohydric (6.4) Ci cïng, sơc khÝ vµo bình 15 đo lại nồng độ oxy nh mô tả trớc Đậy nút đặt lên máy lắc tiếp tục ủ 11 TCVN 6664 : 2000 Thông thờng thử kết thúc sau 28 ngày Nếu đạt đợc 60 % phân huỷ mức độ phân huỷ sinh học không đổi trớc 28 ngày thử đợc xem kết thúc Có thể kéo dài thử thêm đến hai tuần lễ thấy phân huỷ sinh học bắt đầu nhng cha đạt giới hạn Nếu chất thử chứa nitơ, xác định nồng độ nitrat nitrit sau thử, mẫu lu giữ, để tính toán mức độ phân huỷ sinh học hiƯu chØnh (nÕu cã) sù nitrat ho¸ (xem phơ lơc C) Cũng dùng phơng pháp thử định tính nitrat vµ nitrit ë mét thĨ tÝch nhá lÊy từ bình Chỉ dùng phơng pháp định lợng kết dơng tính Chú thích Khi chất thử tan nớc, xác định DOC để thu thêm thông tin phân huỷ sinh học cuối Trong trờng hợp này, dùng bình thử chứa đủ chất thử để phân tích Mẫu lấy sau đo oxy kết thúc thử Sự thay đổi thể tích cần tính đến tính toán mức độ phân huỷ sinh học (xem công thức điều 9.1) Chú thích Khi phơng pháp đặc biệt đợc dùng cho chất thử, thông tin thêm phân huỷ ban đầu nhận đợc với chất không tan n−íc (thÝ dơ sau chiÕt víi dung m«i thích hợp) Trờng hợp này, mẫu cần lấy kết thúc thử từ bình FT FS Tính toán biểu thị kết 9.1 Tính toán Lợng oxy tiêu thụ tơng đối OR bình đợc tính theo công thức (1) OR = oBt − ρ ot ρ oS (1) ®ã ρ oBt giá trị trung bình nồng độ oxy hoà tan bình trắng sau thời gian ủ t (mg/l); ot nồng độ oxy hoà tan b×nh thư sau thêi gian đ t (mg/l); ρ os giá trị bão hoà oxy hoà tan (mg/l) Cần tính giá trị trung bình os bình trắng bình thử sau lần thổi khí thổi khí lại Chú thích Giá trị bão hoà oxy hoà tan áp suất khí (101,3 kPa) 20oC 9,08 mg/l Tính theo công thức (2) lợng oxy tổng số bình OC (mg/bình) từ hàm lợng oxy cực đại pha khí pha lỏng áp suất bình thờng 20 oC OC = (0,28 x Vg) + (0,009 x V1) 0,28 hàm lợng oxy không khí (mg/ml); Vg thể tích khí bình ủ (ml); 12 (2) TCVN 6664 : 2000 0,009 hàm lợng oxy b·o hoµ n−íc (mg/ml); V1 lµ thĨ tÝch chÊt lỏng bình ủ (ml) Chú thích Thông thờng V1 số loạt mẫu thử, trừ trờng hợp lấy mẫu để phân tích Vg phụ thuộc vào bình thử đợc dùng Nếu khác biệt bình nhỏ OC đợc coi sè NÕu sù kh¸c biƯt lín (thÝ dơ > ml với thể tích 200 ml) OC cần tính cho bình Nếu V1 giảm lấy mẫu để phân tích, Vg tăng tơng ứng Tính lợng oxy tiêu tốn B (mg/bình) theo công thức (3) B = OR x OC (3) Tổng oxy tiêu tốn B (mg/bình) cho tất (n) thời gian ủ đợc tính theo công thức (4) để nhận đợc giá trị cuối phÐp thö: ∑B = B1 + B2 + + Bn (4) Cuối cùng, tính phần trăm phân huỷ sinh häc DThOD (%) theo c«ng thøc (5): DThOD = ∑B BThOD ì 100 (5) BThOD nhu cầu oxy lý thuyết, mg/bình Tính toán xem phụ lục A Chú thích Nếu COD đợc dùng thay cho ThOD (xem 8.1.1), DCOD cã thĨ tÝnh theo c«ng thøc (5) Kết khác COD thờng thấp ThOD chất thử không bị oxy hoá hoàn toàn Chú thích Sự phân huỷ phi sinh học (bình FS) tính theo công thức (5) nhng không ý đến giá trị trắng công thức (1) Chú thích Độ phân huỷ hỗn hợp chất thử chất đối chứng kiểm tra sù øc chÕ (b×nh Fi) cã thĨ tÝnh b»ng công thức (5) Khi DOC đợc xác định để có thông tin thêm chất hoà tan nớc, tính phân huỷ Dc (%) dùng công thức (6):  ρ − ρcBt  Dc = 1 − ct ì 100 co (6) co nồng độ thử DOC tính đợc chất thử (mg/l); ct nồng độ trung bình DOC đo đợc cuối phép thử bình FT (mg/l); cBt nồng độ trung bình DOC đo đợc cuối phép thử b×nh FB (mg/l) 13 TCVN 6664 : 2000 Khi phân tích riêng chất thử, tính toán độ phân huỷ ban đầu DS (%) công thức (7): DS = S T ì 100 S (7) T nồng độ chất thử bình FT cuối thử (mg/l); S nồng độ chất thử bình FS cuối thử (mg/l); Kết Dc DS dựa nguyên tắc thử khác nên không giống DThOD 9.2 Thể kết Lập bảng cho giá trị đo đợc phần trăm phân huỷ sinh học khoảng xác định bình ủ Nếu kết nhận đợc thử ba lần khác lớn 20 % vẽ đờng cong trung bình phụ thuộc vào thời gian (xem thÝ dô ë phô lôc D) NÕu sù khác biệt nhỏ 20% dùng đờng cong từ bình đại diện Nếu rõ pha trễ, thời gian phân huỷ mức phân huỷ cực đại đờng cong 10 Tính đắn phép thử 10.1 Phép thử đợc xem bình thử chứa nồng độ chất thử cấy, giá trị phân huỷ khác biệt giá trị phân huỷ cực đại 20% cuối phép thử 10.2 Phép thử đợc xem phần trăm phân hủy sau mời bốn ngày lớn 60%, với chất đối chứng đợc đề nghị 10.3 Lợng oxy tiêu tốn bình trắng sau tuần lễ phép thử phải nhỏ mg/l tuần lễ phải nhỏ mg/l tuần lễ Nếu lợng oxy tiêu thụ cao phép thử không Nếu phép thử đợc lặp lại ổn định mũi cấy (8.3.2) lâu dùng chất cấy khác 10.4 Chất thử độc độ phân huỷ sinh học hỗn hợp bình thử ức chế 25% mời bốn ngày Điều phân huỷ sinh học chất đối chøng bÞ øc chÕ chÊt thư NÕu chÊt thư không bị phân huỷ sinh học cần thử lại dùng nồng độ chất thử thấp dùng mũi cấy đợc cấy tăng sinh trớc Nếu tiêu chuẩn không đạt phải lặp lại phép thử, thí dụ với mũi cấy hoạt động chất cấy đợc sục khí trớc tốt 14 TCVN 6664 : 2000 11 Báo cáo kết thử Báo cáo kết thử cần thông tin sau: a) trích dẫn tiêu chuẩn này; b) thông tin cần để nhận dạng chất thử; c) số liệu thu đợc (thí dụ dạng bảng) đờng cong phân huỷ; d) nồng độ chất thử dùng, hàm lợng ThOD nồng độ cách xử lý chất tan nớc; e) tên chất đối chứng dùng phần trăm phân huỷ nó; f) nguồn, đặc tính, nồng độ thể tích mũi cấy dùng thông tin xử lý trớc; g) nhiệt độ ủ phép thử; h) phần trăm phân hủy bình FS (kiểm tra phân huỷ phi sinh học); i) phần trăm phân huỷ bình Fi (thử độc tính) nhận xét độc tính chất thử; j) lý trờng hợp loại bỏ phép thử; k) thay đổi phơng pháp tiêu chuẩn tình ảnh hởng ®Õn kÕt qu¶ 15 TCVN 6664 : 2000 Phơ lơc A (tham khảo) Tính toán nhu cầu oxy lý thuyết (ThOD) Nhu cÇu oxy lý thut (ThOD) cã thĨ tÝnh toán biết thành phần nguyên tố khối lợng phân tử xác định Thí dụ CcHhClclNnNanaOoPpSs Khi nitrat hoá ThOD NH   162c + ( h − cl − 3n ) + 3s + p + na − 0 2   = M ®ã M khối lợng phân tử Khi có nitrat hoá ThOD NO 5   162c + ( h − cl ) + n + 3s + p + na − 0 2 2 = M Biểu thị ThOD miligam miligam chất Khi tính độ phân huỷ sinh học theo công thức (5) điều 9.1 ThOD đợc biểu thị miligam bình Với chất tan nớc, tính lợng để chuẩn bị dung dịch gốc từ lợng chất nh©n víi ThOD (mg/mg) ThÝ dơ, thĨ tÝch chÊt láng bình 200 ml nồng độ dung dịch gốc 40 g ThOD/l dùng 0,5 ml cho bình để có ThOD 100 mg/l 20 mg bình Lợng ThOD chất tan nớc bình thử (mg/bình) đợc tính từ lợng chất nh©n víi ThOD (mg/mg) 16 TCVN 6664 : 2000 Phơ lục B (Tham khảo) Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD) Nhu cầu oxy hoá học chất hữu tan nớc đợc xác định phơng pháp ®· ®−ỵc thiÕt lËp (thÝ dơ TCVN 6491: 1999 (ISO 6060)) COD, chất tan, thờng đợc xác định cách thuận lợi dùng cách phơng pháp phân tích trên, nghĩa hƯ kÝn víi ¸p st b»ng ¸p st khÝ qun (xem 8) Phơng pháp xác định tốt chất mà phơng pháp thông thờng gặp khó khăn, thí dụ axit axêtic Phơng pháp thất bại, ví dụ với trờng hợp pyridin Nếu nồng độ kali dicromat tăng từ 0,016 N (0,0026 mol/l) đến 0,25 N (0,0416 mol/l) nh Kelkenbery mô tả, lợng cân từ mg đến 10 mg chất làm dễ dàng, điều cho việc xác định COD chất tan nớc 17 TCVN 6664 : 2000 Phơ lơc C (tham kh¶o) HiƯu chØnh lợng oxy tiêu tốn có nitrat hoá Sai số nitrat hoá chất có chứa nitơ không đáng kể (< 5%), oxy hoá nitơ amoni môi trờng xảy bình thử nghiệm bình trắng chứng tỏ tăng nồng độ amoni môi trờng không lớn Tuy nhiên, với chất chứa lợng lớn nitơ sai số nẩy sinh Nếu nitrat hoá xảy nhng không hoàn toàn, lợng oxy tiêu tốn hỗn hợp phản ứng hiệu chỉnh cho lợng oxy dùng để oxy hoá amoni thành nitrit nitrat thay đổi nồng độ nitrit nitrat ủ đợc xác định ý đến phơng trình sau: 2NH4Cl + 3O2 2HNO2 + 2HCl + 2H2O (C.1) 2HNO2 + O2 → 2HNO3 (C.2) Tæng céng 2NH4Cl + 4O2 → 2HNO3 + 2HCl + 2H2O (C.3) Từ phơng trình (C.1), lợng oxy tiêu tốn để oxy hoá 28 g nitơ (thêm vào NH4Cl) đến nitrit 96 g, nghĩa với hệ số 3,43 (96/28) Cũng tơng tự, từ phơng trình (C.3), lợng oxy tiêu tốn để oxy hoá 28 g nitơ (thêm vào NH4Cl) đến nitrit 128 g, nghĩa với hệ số 4,57 (128/28) Vì phản ứng liên tiếp, đợc thực loại vi khuẩn khác nên nồng độ nitrit tăng giảm Khi nồng độ nitrit giảm, nồng độ tơng đơng nitrat đợc tạo thành Nh vậy, lợng oxy tiêu tốn để tạo thành nitrat 4,57 nhân với tăng nồng độ nitrat, lợng oxy tiêu tốn để tạo thành nitrit 3,43 nhân với tăng nồng độ nitrit, lợng oxy tiêu tốn để làm lợng nitrit 3,43 nhân với giảm nồng độ nitrit O2 tiêu tốn để tạo nitrat 4,57 lần tăng nồng độ nitrat O2 tiêu tốn để tạo thành nitrit 3,43 lần tăng nồng ®é nitrit O2 tiªu tèn sù mÊt nitrit b»ng - 3,43 lần giảm nồng độ nitrit Vậy O2 tiêu tốn cho nitrat hoá 3,43 lần tăng nồng độ nitrit + 4,57 lần tăng nồng độ nitrat Cuối O2 tiêu tốn để oxy hoá bon BOD trừ oxy tiêu tốn cho nitrat hoá Nếu nitơ bị oxy hoá tổng số đợc xác định lợng oxy tiêu tốn cho nitrat hoá lấy gần bậc 4,57 lần tăng nồng độ nitrat Giá trị hiệu chỉnh cho lợng oxy tiêu tốn cho oxy hoá cacbon đợc so sánh với ThODNH3 nh tính toán phô lôc A 18 TCVN 6664 : 2000 Phô lôc D (tham khảo) Thí dụ đờng cong phân huỷ ChÊt thư: anthraquinon Thêi gian trƠ: kho¶ng b¶y ngày Thời gian phân huỷ: khoảng mời bốn ngày Mức phân huỷ cực đại: khoảng 65% 19 TCVN 6664 : 2000 Phụ lục E (thông tin) Tài liệu tham khảo [1] TCVN 6491: 1999 (ISO 6060:1989) ChÊt l−ỵng n−íc − Xác định nhu cầu oxy hoá học [2] TCVN 6226: 1996 (ISO 8192:1986) ChÊt l−ỵng n−íc − Thư sù øc chế khả tiêu thụ oxy bùn hoạt hoá [3] ISO 9408:1991 Chất lợng nớc Đánh giá phân huỷ sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc Phơng pháp xác định nhu cầu oxy máy thử kín [4] TCVN 6489: 1999 (ISO 9439:1990) Chất lợng nớc Đánh giá khả phân huỷ sinh học hiếu khí "hoàn toàn" chất hữu môi trờng nớc Phơng pháp dựa phân tích cácbon dioxyt đợc giải phóng [5] ISO 9887:1992 Chất lợng nớc Đánh giá phân huỷ sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc Phơng pháp bùn hoạt hoá nửa liên tục (SCAS) [6] ISO 9888:1991 Chất lợng nớc Đánh giá phân huỷ sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc Thử tĩnh (phơng pháp Zahn-Wellens) [7] TCVN 6625: 2000 (ISO 11923: - Chất lợng nớc Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thủy tinh [8] KELKENBERG, H., Zeitsschrift Wasser - und Abwasserforschung, 8, 1975, tr146 20 ...Lời nói đầu TCVN 6664 : 2000 hoàn toàn tơng ®−¬ng víi ISO 10708 : 1997 TCVN 6664 : 2000 Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/ TC 147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng... Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trờng ban hành tiêu chuẩn việt nam Chất lợng nớc Tcvn 6664 : 2000 Đánh giá phân hủy sinh học a khí cuối chất hữu môi trờng nớc... khoảng 65% 19 TCVN 6664 : 2000 Phụ lục E (thông tin) Tài liệu tham khảo [1] TCVN 6491: 1999 (ISO 6060:1989) ChÊt l−ỵng n−íc − Xác định nhu cầu oxy hoá học [2] TCVN 6226: 1996 (ISO 8192:1986)