Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tiền xử lý nước rỉ rác của bãi rác nam sơn bằng keo tụ điện hóa

ĐAI HOC QUOC GIA HÀ N®I TRFèNG ĐAI HOC KHOA HOC TU NHIÊN ======= HOÀNG VĔN TÚ NGHIÊN CÚU TIEN XU Lụ NFéC RI RÁC CUA BÃI RÁC NAM SQN BNG KEO TU IẵN HểA LUắN VN THAC S KHOA HOC Hà N®i - 2016 ĐAI HOC QUOC GIA HÀ N®I TRFèNG ĐAI HOC KHOA HOC TU NHIÊN ======= HỒNG VĔN TÚ NGHIÊN CÚU TIEN XU Lụ NFéC RI RÁC CUA BÃI RÁC NAM SQN BẰNG KEO TU ĐI½N HĨA Chun ngành: Hóa mơi trng Mã so: 60440120 LU¾N VĔN THAC SĨ KHOA HOC NGi hng dan khoa hQc: TS Lê Thanh Sơn TS Trần Đình Trinh Hà N®i ậ 2016 LèI CÃM QN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cam ơn TS Lê Thanh Sơn TS Trần Đình Trinh giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Em xin cam ơn thầy cơ, anh chị ban phịng thí nghiệm mơn Hóa Mơi trường – Trường Đai học Khoa học tự nhiên - ĐảQẢảN giúp đỡ tao điều kiện cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin cam ơn thầy cô, anh chị phịng Cơng nghệ Hóa – Lý mơi trường lãnh đao Viện công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam tao điều kiện sở vật chất, tinh thần cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối em xin gửi lời cám ơn đến gia đình, ban bứ, đồng nghiệp người tin tưởng, úng hộ em Giúp em hồn thành luận văn cúa Em xin chân thành cam ơn! Hà Nội, tháng ỉăm 2017 Học viên ảỊàỉg Văỉ Tú Hoàng Văn Tú Hóa mơi TRng - K25 MUC LUC MUC LUC DANH MUC BÃNG DANH MUC HÌNH DANH MUC CÁC TÙ VIET TAT Me ĐAU CHFQNG TONG QUAN 1.1 Tong quan ve nUóc ri rác 1.1.1 Đặc điểm nước rỉ rác 1.1.2 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 11 1.1.3 Một số cơng trình nghiên cúu xử lý nước rỉ rác 13 1.2 PhUOng pháp keo tn đi¾n hố 18 1.2.1 Định nghĩa, chế 18 1.2.2 Đặc điểm cúa phương pháp keo tụ điện hoá 20 1.2.3 Úng dụng keo tụ điện hố xử lý mơi trường 21 CHFQNG THUC NGHI½M VÀ PHFQNG PHÁP NGHIÊN CÚU 25 2.1 Thiet b% hóa chat 25 2.1.1 Thiết bị 25 2.1.2 Hóa chất 25 2.2 H¾ thí nghi¾m keo tn đi¾n hóa 25 2.2.1 So đồ hệ thiết b% thí ỉghiệm 25 2.2.2 Bể điệỉ hóa 27 2.2.3 Điệỉ cực 28 2.2.4 Nguồỉ chiều 28 2.2.5 Kẹị điệỉ cực 29 2.3 Đoi tUong n®i dung nghiên cúu 29 2.3.1 Đối tượng nghiên cúu 29 2.3.2 Nội dung nghiên cúu 30 2.3.2.1 Nghiên cúu anh hưởng cúa cường độ dòng điện đến trình KTĐả 31 2.3.2.2 Nghiên cúu anh hưởng cúa pả đến hiệu qua cúa trình KTĐả 31 2.3.2.3 Nghiên cúu anh hưởng cúa dang điện cực anot tới hiệu qua cúa trình KTĐả 32 2.4 Các phương pháp phân tích 32 CHFQNG KET QUà VÀ THÃO LU¾N 35 Hoàng Văn Tú Hóa mơi TRng - K25 3.1 Đặc điểm nc ri rác Nam Son 35 3.2 Ãnh hUõng cua m®t so yeu to đen hi¾u q cua q trình KTĐH .37 3.2.1 Ánh hưởng cúa cường độ dòng điện 37 3.2.2 Ánh hưởng cúa pH 41 3.3.3 Ánh hưởng cúa ban chất điện cực anot 45 3.3 Đánh giá tiêu thn đi¾n nĕng cua q trình keo tn đi¾n hóa 48 KET LU¾N 51 TÀI LI½U THAM KHÃO 52 PHU LUC 57 Hồng Văn Tú Hóa mơi TRng - K25 DANH MUC BÃNG Bang 1.1 Đặc điểm nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thai rắn Bang 1.2 Thành phần nước rỉ rác số BCL Châu MM̃ Châu Âu Bang 1.3 Thành phần nước rỉ rác số BCL Châu Á Bang 1.4 Đặc trưng thành phần nước rỉ rác số thành phố Việt Nam 10 Bang 1.5 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 12 Bang 3.1 Đặc điểm cúa nước rỉ rác Nam Sơn 34 Bang 3.2 Một số thông số đầu vào cúa nước rỉ rác cúa bãi Nam Sơn 35 Bang 3.3 Các đặc điểm cúa mẫu nước rỉ rác đầu vào từ bãi chôn lấp rác Nam Sơn 36 Bang 3.4 Giá trị COD cúa nước rỉ rác trình thực KTĐả .36 Bang 3.5 Ánh hưởng cúa cường độ dòng điện đến kha xử lý NH4+ 38 Bang 3.6 Ánh hưởng cúa cường độ dòng điện đến kha xử lý NO3 .39 Bang 3.7 Ánh hưởng cúa pH tới kha xử lý COD 40 Bang 3.8 Ánh hưởng cúa pả đến kha xử lý NH4+ 42 Bang 3.9 Ánh hưởng cúa pả đến kha xử lý NO3 43 Bang 3.10 Ánh hưởng cúa dang điện cực anot 44 Bang 3.11 Năng lượng tiêu thụ xử lý nước rỉ rác keo tụ điện hố 47 Hồng Văn Tú Hóa mơi TRng - K25 DANH MUC HÌNH Hình 1.1 Q trình keo tụ túa 18 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý cúa phương pháp KTĐả xử lý nước thai .19 ảình 2.1 Máy đo pả 26 Hình 2.2 Máy khuấy từ gia nhiệt 26 Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm keo tụ điện hoá 27 Hình 2.4 Cấu tao bể điện hóa 28 ảình 2.5 Điện cực sắt nhơm dùng thí nghiệm 28 Hình 2.6 Nguồn chiều 29 Hình 2.7 Tám kẹp điện cực 29 Hình 3.1 Ánh hưởng cúa cường độ dịng điện đến hiệu suất xử lý COD 37 Hình 3.2 Ánh hưởng cúa cường độ dòng điện đến kha xử lý Amoni 39 Hình 3.3 Ánh hưởng cúa cường độ dòng điện đến kha xử lý NO3 .40 Hình 3.4 Ánh hưởng cúa pả đến kha xử lý COD 41 Hình 3.5 Ánh hưởng cúa pả đến kha xử lý Amoni 42 Hình 3.6 Ánh hưởng cúa pH tới kha xử lý NO3 43 Hình 3.7 Ánh hưởng cúa loai điện cực đến kha xử lý COD 44 Hình 3.8 Ánh hưởng cúa loai điện cực đến kha xử lý Amoni .45 Hình 3.9 Ánh hưởng cúa dang điện cực đến kha xử lý NO346 ảình 3.10 Điện tiêu thụ kha xử lý cúa q trình keo tụ điện hố 48 ảình 3.11 Điện tiêu thụ để xử lý kg COD q trình keo tụ điện hố 48 DANH MUC CÁC TÙ VIET TAT AOPs Advanced Oxidation Processes – Các q trình oxi hóa tiên tiến BCL Bãi chơn lấp RTSH Rác thai sinh hoat BTNMT Bộ Tài nguyên Mơi tRng BOD Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học DT- Module Module màng thẩm thấu NGUoc dang đĩa-ong DOC Cacbon hữu hòa tan NXB Nhà xuất ban MIEX Trao đoi ion từ tính QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quoc gia KTĐH Keo tn điện hóa RO Màng thẩm thấu nGUoc SBR Sequencing Batch Reactor – Bể phan ứng theo mẻ SMEWW Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater SS Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việ Nam TOC Total Organic Carbon – Tong cacbon hữu UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket - Bể xử lý sinh học dòng chay NGUoc qua tầng bùn kỵ khí UF Ultrafitration membrane – Màng siêu lọc URENCO Công ty trách nhiệm hữu han thành viên mơi TRng thị Hà Nội UV Ultraviolet - tia tử ngoai Hồng Văn Tú Hóa mơi TRng - K25 Me ĐAU Hiện với phát triển xã hội đòi song nhân dân dần ĐUoc cai thiện nhu cầu tiêu dùng ngày tăng, dẫn đến LUong rác thai phát thai ngày nhiều, đặc biệt rác thai sinh hoat (RTSH) đư tăng trung bình khoang 10% năm Tai Việt Nam, hầu hết rác thai sinh hoat ĐUoc ĐUa tới bãi chôn lấp (BCL) để xử lý, NHUng lai ton tai khó khăn khơng nho việc xử lý NUớc rỉ rác từ ô chôn lấp NUớc rỉ ŕc THUòng chứa hàm LUong lớn ćc chất hữu hồ tan, ion vơ cơ, ion kim loai nặng Mặt khác tính chất NUớc rỉ rác khơng thay đoi theo loai chất thai rắn mà thay đoi theo tuoi bãi chôn lấp theo mùa năm, khó kiểm sốt xử lý [27] Nếu nUớc rỉ ŕc phh́t thai trực tiếp vào mơi tRng mà khơng ĐUoc xử lý kiểm sốt chặt chẽ gây nhiễm mơi TRng nghiêm trọng e Việt Nam nay, phần lớn tỉnh thành đư thực công tác thu gom chôn lấp chất thai rắn sinh hoat, so so LUong nho BCL tuân thủ quy chuẩn chôn lấp NUớc rỉ ŕc phh́t sinh ĐUoc xử lý, lai phần lớn khu vực cHUa ĐUoc phân loai chôn lấp quy định Chất thai rắn ĐUoc tập hop từ nguon khác nên thành phần đa dang, THng chứa chất hữu khó phân hủy độc hai Chính vậy, vấn đề xử lý kiểm soát NUớc rỉ rác toán khó giai o phần lớn khu vực Hệ thong xử lý NUớc rỉ rác o nhiều BCL đư vào hoat động NHUng CHUa đat ĐUoc hiệu qua cao Nhiều hệ thong sau thòi gian hoat động đư phai cai tao nhiều lần [2] Vì vậy, việc nghiên cứu công nghệ xử lý mới, đat hiệu qua tot thay công nghệ cũ lac hậu cần ĐUoc tiến hành Để xử lý hiệu qua NUớc rỉ rác, phai xh́c định rõ thành phần độc hai cần xử lý Theo tác gia Trần Manh Tŕ (2007) [17], xử lý NUớc rỉ rác cần tập trung vào giai pháp xử lý hai thành phần ban chính, thứ nhất: chất nhiễm hữu NUớc rỉ ŕc, đặc biệt chất hữu khó phân hủy, hop chất humic NHU axh́t fulvic axh́t humic Thứ 2: chất ô nhiễm vô NUớc rỉ rác, chủ yếu amoniac (NH3) DUới dang ion amoni (NH4+) NUớc rỉ rác có hàm LUong cao Vì cần nghiên cứu tìm cơng nghệ thích hop để xử lý hết LUong NUớc rỉ ŕc ton đọng, cai tao lai hệ thong xử lý nUớc rỉ rác hữu, không ngừng nghiên cứu công nghệ để xử lý NUớc rỉ rác BCL TUơng lai Với mnc đh́ch BUớc đầu chúng tơi tiến hành nghiên cứu tiền xử lý NUớc rỉ rác nhằm làm giam hàm LUong chất ô nhiễm, chất độc hai với nong độ cao xuong nong độ thấp nhằm mnc đh́ch phnc cho cơng nghệ xử lý phía sau đat hiệu qua hơn, nghiên cứu lựa chọn PHUơng phh́p keo tn điện hóa (KTĐH) để thực đề tài: “Nghiên cúu tiền xử lý ỈUớc ri rác cua bãi rác Nam Soỉ keo tụ điện hóa” Đề tài thuộc nhánh nho đề tài “Nghiên cứu xử lý NUớc rỉ rác PHUơng phh́p keo tn điện hóa kết hop lọc sinh học” Viện Hàn Lâm Khoa học công nghệ Việt Nam thực năm năm 2016 2017 Cãnh báo - Phãi bão v¾ ḿt mặc áo quan bão h® dùng thuoc thu 3.4 Dung dịch natri nitrua ρNaN3 = 0.5 g/l Hòa tan cẩn thận 0.05 g ± 0.005 g natri nitrua khoang 90 ml NUớc pha loãng tới 100 ml NUớc bình đong Bao quan chai thủy tinh Thuoc thử bền thịi gian dài Cãnh báo - Thuoc thu rat đ®c neu nuot vào Sn tiep xúc giua thuoc thu dang ŕn vói axit giãi phóng khí rat đ®c Chú thích - Có thể dùng dung dịch axit sunfamic ρNH2.SO3H = 0.75 g/l thay cho dung dịch natri nitrua 3.5 Dung dịch natri salixylat ρHO.C6H4.COONa = 10 g/l Hòa tan g ± 0.1 g natri salixylat (HO-C6H4-COONa) 100 ml ± ml NUớc Bao quan dung dịch chai thủy tinh chai polyetylen Chuẩn bị dung dịch ngày làm thí nghiệm 3.6 Nitrat dung dịch chuẩn goc ρN = 1000 mg/l Hòa tan 7.215 ± 0.001 g kali nitrat (KNO3) (TRUớc đư sấy khơ o 1050C giị) khoang 750 ml NUớc Chuyển tồn LUong sang bình định mức dung th́ch lt thêm NUớc vach Bao quan dung dịch chai thủy tinh không tháng 3.7 Nitrat dung dịch chuẩn ρN = 100 mg/l Dùng pipet lấy 50 ml dung dịch chuẩn goc (3.6) cho vào bình định mức dung th́ch 500 ml thêm NUớc vach Bao quan dung dịch chai thủy tinh không tháng 3.8 Nitrat dung dịch chuẩn ρN = mg/l Dùng pipet lấy ml dung dịch nitrat chuẩn (3.7) cho vào bình định mức dung th́ch 500 ml Thêm NUớc vach Chuẩn bị dung dịch cho lần thử nghiệm Thiet b% Các thiết bị phịng thí nghiệm thơng THng 4.1 Pho kế đo o BUớc sóng 415 nm ĐUoc gắn ćc cuvet có độ dài quang học 40 mm 50 mm 4.2 Bh́t bay có dung th́ch 50 ml Nếu bát cịn sử dnng TRUớc dùng phai tráng kỹ với NUớc rửa theo quy trình ghi hai đoan đầu 6.3.2 4.3 Noi cách thủy đựng śu bh́t bay (4.2) 4.4 Noi cách thủy điều chỉnh nhiệt độ tới 250C ± 0.50C Lay mau mau thu Các mẫu thí nghiệm đUoc lấy vào chai thủy tinh phai tiến hành phân tích sớm tot sau lấy mẫu Nhiều loai mẫu thử bao quan khoang từ 20C 50C NHUng phai kiểm tra để khẳng định đoi với loai mẫu Tien hành thu Cãnh báo - Quy trình nƠy địi hõi tói vi¾c su dnng axit sunfuric đ¾m đặc axit axetic natri hidroxit dung d%ch natri nitrua Khi tiep xúc vói chúng phãi bão v¾ mB́t mang quan ỏo bóo hđ Khụng bao giũ Uoc dựng miắng hút chúng 6.1 Phan mau thu Thể tích phần mẫu thử lớn dùng để xh́c định nong độ nitrat lên đến ρN = 0.2 mg/l 25 ml Sử dnng phần mẫu thử nho thích hop nong độ nitrat cao TRUớc lấy phần mẫu thử để mẫu thử chứa chất huyền phù lắng xuong quay li tâm lọc qua giấy lọc soi thủy tinh sach Trung hịa mẫu có độ pH lớn axit axetic (3.2) TRUớc lấy phần mẫu thử 6.2 Thu mau tŕng Tiến hành thử mẫu trắng song song với việc xh́c định dùng 5.00 ml ± 0.05 ml NUớc thay cho phần mẫu thử độ hấp thu đo ĐUoc Ab 6.3 Hi¾u chuẩn 6.3.1 Chuẩn bị dãy dung dịch hiệu chuẩn Dùng buret cho 1; 2; 3; ml dung dịch nitrat chuẩn (3.8) TUơng ứng với LUong nitrat m(N) = 1; 2; 3; µg vào loat ćc bh́t bay sach (4.2) 6.3.2 Phát triển màu Thêm 0.5 ml ± 0.005 ml dung dịch natri nitrua (3.4) 0.2 ml ± 0.002 ml axit axetic (3.2) Để yên phút sau để bay hỗn hop khơ noi cách thủy sôi (4.3) Thêm 1ml ± 0.01 ml dung dịch natri salixylat (3.5) trộn cho bay hỗn hop đến khô lần Lấy bát khoi noi cách thủy để nguội bh́t đến nhiệt độ phòng Thêm ml ± 0.01ml axit sunfuric (3.1) hòa tan cặn bát cách lắc nhẹ Để hỗn hop lắng 10 phút Sau thêm 10 ml ± 0.1 ml NUớc 10 ml ± 0.1 ml dung dịch kiềm (3.3) Chuyển hỗn hop sang bình định mức dung th́ch 25 ml NHU khơng đo đến vach Đặt bình vào noi cách thủy (4.4) o 250C ± 0.50C 10 phút ± phút Sau lấy bình thêm NUớc vach 6.3.3 Đo Đo độ hấp thu dung dịch o 415 nm cuvet có chiều dài quang học 40 mm 50 mm dùng NUớc cất làm dung dịch đoi chứng độ hấp thu đo ĐUoc As đơn vị Chú thích - Các phép thử cho thấy độ hấp thu dung dịch có mầu on định sau 24 giò 6.3.4 Dựng đo thị chuẩn Bằng cách lấy độ hấp thu dung dịch hiệu chuẩn trừ độ hấp thu dung dịch trắng Dựng đo thị chuẩn độ hấp thu dựa vào khoi LUong nitrat m(N) µg Kiểm tra Đng thẳng đo thị Đng phai qua điểm goc Nếu đo thị khơng phai Đng thẳng phai làm lai hiệu chuẩn 6.4 Xác đ%nh Dùng pipet lấy phần mẫu thử đư chọn (6.1) thể th́ch V ml cho LUong mẫu chứa LUong nitơ nitrat o khoang m(N) = 1µg µg cho vào bát bay nho (4.2) Sau tiến hành theo 6.3.2 6.3.3 6.5 Hi¾u chinh đ® hap thu cua phan mau thu Nếu độ hấp thu phần mẫu thử o BUớc sóng phân th́ch đư ĐUoc biết cịn nghi ngị có gây nhiễu (có thể xuất đoi với mẫu có độ mầu cao) tiến hành thao tác theo 6.3.2 6.3.3 phần mẫu thử với LUong gấp đôi NHUng không bo sung thêm dung dịch natri salixylat Độ hấp thu đo ĐUoc At đơn vị Biểu th% ket q 7.1 Tính tốn ket q Th́nh độ hấp thu nitrat phần mẫu thử Ar theo công thức: Ar = A s - A b đư chỉnh độ hấp thu mẫu thử tính theo: Ar = A s - A b - A t ca hai công thức As Ab At liên quan tới mẫu thử mẫu thử trắng độ hấp thu hiệu chỉnh TUơng ứng (xem 6.2 6.3.3 6.5) Đọc khoi LUong nitrat m(N) microgam TUơng ứng với độ hấp thu Ar từ đo thị hiệu chuẩn (6.3.4) Hàm LUong nitrat mẫu thử ρN miligam lít tính theo cơng thức sau: m(N ) V V thể tích phần mẫu thử tính mililít Bãng - Bãng chuyển đoi Nitrat c(NO3) mmol/l c(NO3) = mmol/l ρNO2 mg/l ρN mg/l 62 14.01 ρNO2 = mg/l 0.0161 0.226 ρN = mg/l 0.0714 4.427 Thí dn: ρNO2 = mg/l TUơng đUơng với ρN = 0.226 mg/l Phụ lục 4: PảUÐNẢ PảÁP XÁC бNH PH TCVN 6492:2011 Pham vi áp dnng Tiêu chuẩn quy định PHUơng phh́p xh́c định giá trị pH NUớc mUa, NUớc uong NUớc khóng, NUớc bể bơi, NUớc mặt NUớc ngầm, NHU NUớc thai sinh hoat, NUớc thai công nghiệp, bùn long, giá trị pH nằm khoang pH = đến pH = 12 với lực ion dung môi DUới l = 0,3 mol/kg (độ dẫn điện < 000 mS/m) khoang nhiệt độ từ oC đến 50oC Tiêu chuẩn viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiệt cho việc áp dnng tiêu chuẩn Đoi với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bo áp dnng phiên ban ĐUoc nêu Đoi với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bo áp dnng phiên ban bao gom ca sửa đoi, bo sung (nếu có) TCVN 4851 (ISO 3696) NUớc sử dnng phân tích phịng thí nghiệm – u cầu kỹ thuật phUơng phh́p thử ISO 4796-2, Laboratory glassware – bottles – Part 2: Conical neck bottles (Dnng cn thí nghiệm thủy tinh – Phần 2: Bình nón) TCVN 5993 (ISO 5667-3) Chất LUong NUớc – Lấy mẫu – Phần 3: HUớng dẫn bao quan xử lý mẫu Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dnng thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 pH Đơn vị đo hoat độ ion hydro dung dịch CHÚ THÍCH Theo TCVN 7870-9 (ISO 80000-9)[1] CHÚ THÍCH Dù phan ứng axit hay kiềm ĐUoc xh́c định hoat độ ion hydro có mặt 3.2 Giá trị pH (pH value) Logarit so 10 tỉ so hoat độ ion hydro phân tử ( ) nhân với Trong αH hoat độ TUơng đoi ion hydro (theo độ mol); γH hệ so hoat độ mol ion hydro tai mH; mH độ mol ion hydro tính mol kilogam; mo độ mol tiêu chuẩn CHÚ THÍCH Theo TCVN 7870-9 (ISO 80000-9)[1] CHÚ THÍCH Giá trị pH đặc th́nh đơn vị đo tuyệt đoi CHÚ THÍCH pH (PS) (PS = chuẩn đầu) đơn vị hoat độ ion đơn lẻ đo ĐUoc Do vậy, pH(PS) dung dịch mẫu chuẩn đầu ĐUoc thiết lập, để tính tốn giá trị gần cầng tot tìm lai Điều đat ĐUoc cách sử dnng qui trình đo điện cực điện hóa so tính phn thuộc tính bền nhiệt động học điện cực platin/hydro hoat độ ion hydro loai trừ dịng khuyếch tán cách sử dnng pin khơng có chuyển đoi Nguyên tắc Việc xh́c định giá trị pH dựa việc đo hiệu điện pin điện hóa dùng pH-mét phù hop pH mẫu phn thuộc vào nhiệt độ trang thái cân điện giai Do vậy, nhiệt độ mẫu luôn ĐUoc ghi với phép đo giá trị pH Can tro Sự thay đoi ćc phép đo gia tăng điện cực pH, đặc biệt màng, vh́ch ngăn, dung dịch đo, vh́ dẫn đến ćc phép đo sai Sự chênh lệch thấp ca phép hiệu chuẩn/hiệu chỉnh phép đo ĐUoc tiến hành điều kiện NHU (vh́ dn nhiệt độ, đặc tính dịng, lực ion) Sự sa lắng (sự phủ) màng (ví dn canxi cacbonat, hydroxit kim loai, dầu, mỡ) điện cực đo làm giam độ doc điện cực pH, thịi gian cho tín hiệu dài xay tính nhay chéo anion cation Sự sa lắng (sự phủ) kết tủa lên ćc màng ngăn (vh́ dn bac clorua, bac sunfit protein) gây can tro điện tiếp xúc với dung dịch đo NHUoc điểm ćc màng ngăn ĐUoc nhận biết ćch đo hiệu ứng pha loãng dung dịch đo Nếu phan ứng chất điện giai dung dịch đo dẫn đến kết tủa màng ngăn, cần thiết lập cầu điện giai (ví dn KCl/KCl + AgCl) cầu điện giai với chất điện giai trơ (vh́ dn kali nitrat, c(KNO3) = 0,1 mol/l) dung dịch mẫu chất điện giai so sánh Đặc biệt NUớc có độ dẫn điện thấp, ton tai điện khuếch tán cao Hiệu ứng khuấy hiệu ứng nhớ (khuếch th́n NGUoc dung dịch đo vào điện cựu so sánh) gây nên sai lệch phép đo Điện cực pH đặc biệt nên sử dnng sau (vh́ dn có màng ngăn cầu noi bên dung dịch điện giai so sánh khơng chứa AgCl) Trong NUớc có dung LUong đệm thấp, giá trị pH thay đoi dễ dàng (ví dn ćch ĐUa vào cacbon dioxit từ khơng khí hấp thn chất kiềm từ bình thủy tinh) Trong ćc TRng hop này, nên sử dnng vật liệu phù hop tiến hành phép đo hệ thong dịng kín Sự giai phóng khí xung quanh điện cực pH tăng thêm anh HUong thay đoi giá trị pH Trong dung dịch huyền phù, sai lệch phép đo xay Trong TRUòng hop này, để mẫu lắng bình đầy kín roi đo phần dung dịch Sự sai lệch phép đo xay đo NUớc ngầm NUớc khoáng giàu cacbon dioxit Trong TRUòng hop này, bão hòa cacbon dioxit o áp suất cao khử khh́ độc xay suot phép đo dẫn đến thay đoi giá trị pH ban đầu Giá trị pH nUớc kị khí có chứa Fe (II) sunfit làm thay đoi tiếp xúc với khơng khí Đoi với TRng hop anh HUong nhiệt độ lên giá trị dung dịch NUớc, xem 7.2, 7.3 Điều Thuoc thử Chỉ sử dnng thuoc thử cấp độ tinh khiết phân tích, ngoai trừ có định riêng 6.1 NUớc cất NUớc loai ion (NUớc khử ion) , ví dn NUớc đư loai ion nHU qui định TCVN 4851 (ISO 3696), cấp độ 2, độ dẫn điện < 0,1 mS/m 6.2 Dung dịch đệm, nên dùng dung dịch đệm đư ĐUoc chứng nhận độ xác phép đo để hiệu chỉnh pH-mét Cần tuân thủ HUớng dẫn nhà san xuất bao quan độ bền dung dịch Nếu khơng có sẵn dung dịch đệm đư ĐUoc chứng nhận cần chuẩn bị dung dịch đệm phịng thí nghiệm, xem Phn lnc A Chuẩn bị dung dịch đệm phịng thí nghiệm TRng hop ngoai lệ Cacbon dioxit từ khí anh HUong đến dung dịch đệm, pH dung dịch có pH kiềm Đuoi khí khoang khơng với khí bao vệ làm tăng độ bền Đoi với tất ca dung dịch đệm, cần tránh mo đóng bình THng xun lấy LUong nho Đh́nh dấu thòi gian lần mo lên bình thuoc thử 6.3 Chất điện giai dùng để nap vào điện cực so sánh Sử dnng dung dịch điện ly cần theo HUớng dẫn nhà san xuất 6.4 Dung dịch kali clorua, c(KCl) = mol/l Để chuẩn bị dung dịch KCl làm chất điện giai dùng cho điện cực so sánh, sử dnng LUong kali clorua rắn phù hop hòa tan chúng NUớc (6.1) Thiết bị, dnng cn 7.1 Bình mẫu, đậy nắp, đh́y làm polyetylen thủy tinh, ví dn bình thí nghiệm NHU qui định ISO 4796-2, thiết kế 100 WS Kiểu nắp đậy ĐUoc dùng cần phai ngăn ĐUoc tất ca khh́ vào bình mẫu 7.2 Thiết bị đo nhiệt độ, có kha đo với độ khơng đam bao tong cộng không lớn 0,5 oC Nên sử dnng cam biến nhiệt độ (7.2.2) 7.2.1 Nhiệt kế, thang chia đến 0,5oC 7.2.2 Bộ cam biến nhiệt độ, tách ròi kết hop đong vào điện cực pH, ví dn Pt 100, Pt 1000 hệ so nhiệt độ âm Độ sai lệch phép đo nhiệt độ thiết bị cần ĐUoc hiệu chỉnh theo nhiệt kế đư ĐUoc hiệu chuẩn 7.3 pH-mét, miễn có ćc ćch sau để điều chỉnh: a) điểm không điện cực pH (hoặc điện bù); b) độ doc điện cực pH; c) nhiệt độ điện cực pH; d) điện tro đầu vào > 1012 Ω Hơn nữa, thay đoi hiển thị pH mét cách hiển thị giá trị pH giá trị điện Độ phân giai giá trị pH đọc pH mét nên 0,01 đơn vị nho pH mét ĐUoc cung cấp kèm theo tiêu chuẩn thủ công hay tự động không phai đặc tính giới han pham vi tiêu chuẩn CHÚ THÍCH Việc bù trừ nhiệt độ ĐUoc tiến hành pH mét mua ngồi thị TRng dựa công thức Nernst, nghĩa công thức phn thuộc vào nhiệt độ, TUơng ứng với độ doc lý thuyết điện cực dùng có th́nh đến thị giá trị pH Tuy nhiên, việc bù trừ ĐUoc phn thuộc nhiệt độ vào giá trị pH dung dịch đo 7.4 Điện cực thủy tinh điện cực so sánh Chuỗi điểm không điện cực thủy tinh không ĐUoc vUo (giá trị tuyên bo nhà san xuất) so với giá trị điện cực pH danh nghĩa Gí trị độ doc thực tế cần phai 95% độ doc lý thuyết Sử dnng điện cực có dung dịch chất điện giai toc độ dòng từ 0,1 ml/ngày đến ml/ngày làm điện cực so sánh Đoi với điện cực so sánh có dung dịch chất điện giai, đam bao áp suất thủy tĩnh ĐUoc phát ćch đặt mức nap đầy chất điện giai điện cực so śnh cao mức nap dung dịch đệm dung dịch đo, thích hop Cũng sử dnng điện cực so sánh chịu áp lực Trong ch́c TRng hop áp dnng han chế, sử dnng điện cực so sánh có chất điện phân dang rắn (chất điện giai dang gel chất điện giai ĐUoc polyme hóa) Bao quan điện cực theo HUớng dẫn nhà san xuất Đoi với mẫu có độ dẫn điện thấp, sử dnng điện cực có th́nh phóng điện chất điện giai cao Nếu độ dẫn điện > 30 mS/m, sử dnng chất điện giai dang del polyme làm điện cực so sánh Nói chung, cần đam bao đoi với chất điện phân dang gel polyme, thay đoi màng ngăn khơng phai chất điện phân gây ra, mà khuếch tán ion liên quan 7.5 Máy khuấy khuấy, vận hành với thay đoi nho khí mẫu thử khơng khí Lấy mẫu Giá trị pH thay đoi nhanh chóng q trình hóa học, vật lý sinh học mẫu NUớc Do đó, cần đo pH sớm tot, tai điểm lấy mẫu Nếu thực hiện, lấy mẫu NUớc vào chai lấy mẫu (7.1) Khi lấy mẫu vào chai, tŕnh làm trao đoi khí mẫu với khơng khí xung quanh, ví dn giai phóng cacbon dioxit Nap đầy hoàn toàn mẫu vào chai đậy nút, khơng chứa bọt, ví dn nút cứng Mẫu ĐUoc giữ mh́t (2oC đến 8oC), o nơi toi vận chuyển bao quan [TCVN 5993 (ISO 5667-3)] Trong phịng thí nghiệm, đo giá trị pH sớm tot Nếu mẫu ĐUoc đo phịng thí nghiệm, kiểm tra kha anh HUong trình vận chuyển bao quan lên giá trị pH mẫu ĐUoc phân tích Cần ý đặc biệt đến kế hoach lấy mẫu đoi với loai thành phần mẫu NUớc [xem TCVN 5993 (ISO 5667-3)] Thơng tHng, lấy mẫu vận chuyển yếu to độ khơng đam bao đo đo gí trị pH phịng thí nghiệm Do vậy, kết qua phép đo tai chỗ THng có độ khơng đam bao phép đo thấp Cách tiến hành 9.1 Chuẩn bị Theo HUớng dẫn nhà san xuất vận hành điện cực pH Đam bao tính điện cực cách bao DUỡng định kỳ thử nghiệm (9.2) Chuẩn bị dung dịch đệm hiệu chuẩn Đoi với thiết bị có phận dang đệm tự động, vận hành theo HUớng dẫn nhà san xuất Lựa chọn dung dịch đệm cho phép đo mẫu dự kiến nằm khoang giá trị hai dung dịch đệm Nếu sử dnng điện cực pH mà cam biến nhiệt độ, nhúng cam biến nhiệt độ vào dung dịch thử nghiệm Đoi với phép đo, chuẩn bị điện cực thủy tinh điện cực so sánh điện cực pH, theo HUớng dẫn nhà san xuất Bật thiết bị đo đoi với thiết bị nhận dang dung dịch đệm tự động, kích hoat LUu liệu dung dịch đệm đư chuẩn bị đư hiệu chuẩn Đo nhiệt độ dung dịch đệm dung dịch mẫu Nếu có thể, mẫu dung dịch đệm cần phai có nhiệt độ NHU Nếu khơng có cam biến nhiệt độ, điều chỉnh thiết bị tới nhiệt độ đo Lấy giá trị pH dung dịch đệm từ dung dịch đư ĐUoc chứng nhận TUơng ứng, tùy thuộc vào nhiệt độ tai (ví dn dung dịch đệm, xem phn lnc A) sử dnng thừa nhận dung dịch đệm tự động 9.2 Hiệu chuẩn điều chỉnh thiết bị đo Hiệu chuẩn điện cực pH tai hai điểm sử dnng dung dịch đệm khoang giá trị pH dự kiến (hiệu chuẩn hai điểm), theo HUớng dẫn nhà san xuất Sau đó, điều chỉnh thiết bị tay, dựa so liệu xh́c định Đoi với thiết bị đo tự động, đam bao dung dịch đệm đư chuẩn bị TUơng ứng với so liệu dung dịch đệm đư ĐUoc bao quan phần mềm thiết bị đo Nhúng điện cực pH đầu đo nhiệt độ dung dịch đệm đầu tiên, THUòng lần tai pH=7 ĐUoc dùng để điều chỉnh điểm không Tiếp sau, khuấy nhằm tránh kali clorua kết tủa rò rỉ chất điện giai gần với điện cực thủy tinh Tắt máy khuấy bắt đầu qui trình hiệu chuẩn lên thiết bị đo Các thiết bị tự động nhận dang tính on định phép đo hoàn toàn độc lập, LUu giữ giá trị điều chỉnh điểm không Khi sử dnng thiết bị điều chỉnh tay, TRUớc tiên điều chỉnh điểm không tai pH=7, ngoai trừ có định riêng HUớng dẫn nhà san xuất Rửa điện cực pH đầu đo nhiệt độ TRUớc, lần sau đo NUớc (6.1) Nhúng điện cực pH vào dung dịch đệm thứ hai khuấy nhẹ Tắt máy khuấy bắt đầu qui trình hiệu chuẩn thiết bị đo đoi với dung dịch đệm thứ hai Thiết bị tự động nhận dang tính on định phép đo hoàn toàn độc lập, LUu giữ giá trị điều chỉnh độ doc Đoi với thiết bị điều chỉnh tay, điều chỉnh độ doc cho giá trị pH dung dịch đệm thứ hai đat ĐUoc Kiểm tra kết qua việc điều chỉnh điện cực pH lên hai mẫu dung dịch đệm đư dùng Việc hiệu chuẩn cần phai ĐUoc kiểm tra phép đo dung dịch chuẩn độc lập, kiểm tra dung dịch đệm mới, thay cho dung dịch đệm đư dùng Phép đo không ĐUoc sai lệch 0,03 so với điểm đặt phù hop Nếu không thì, lặp lai qui trình, thay điện cực pH cần NHU kết qua hiệu chuẩn, ghi lai điểm không độ doc điện cực pH với nhiệt độ đo Nếu thông tin yêu cầu điều kiện điện cực nằm khoang pH, chất LUong dung dịch đệm hiệu chuẩn điện cực pH tai nhiều hai điểm, THUòng tai năm điểm (hiệu chuẩn nhiều điểm, xem Tài liệu tham khao [8]) 9.3 Phép đo mẫu Bất có thể, đo mẫu o điều kiện với trình hiệu chuẩn, tot nên xh́c định giá trị pH chai lấy mẫu (7.1) Nếu thay đoi dung dịch, rửa điện cực pH bình đo NUớc cất NUớc đư loai ion (6.1) sau đó, đo dung dịch có thể, Lặp lai qui trình với mẫu khác, thích hop Những th́nh đặc biệt phép đo pH nHU đo hệ thong dòng chay, phép đo NUớc có lực ion thấp, phép đo tai chỗ đo NUớc có áp suất tăng (NUớc biển, NUớc mặt NUớc công nghiệp) đUoc mô ta Phn lnc B, C D Nong độ khoi LUong chất rắn bùn long cần thiết < % 10 Biểu thị kết qua Nói chung, giá trị định LUong pH ĐUoc thể chữ so thập phân Nếu thành phần dung dịch CHUa biết tUơng tự với thành phần dung dịch đệm chất LUong dung dịch hiệu chuẩn cần báo cáo kết qua đến hai so thập phân Nếu yêu cầu đến hai chữ so thập phân điều kiện đư nêu khơng đh́p ứng ĐUoc, ćc lý ĐUA kết qua cần phai ghi lai báo cáo thử nghiệm Báo cáo nhiệt độ đo VÍ DU Giá trị pH 9,8 Nhiệt độ đo = 16,4 oC 11 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm cần phai có thơng tin sau: a) Tất ca thơng tin ĐUoc yêu cầu nhận dang đầy đủ mẫu; B) PHUơng phh́p lấy mẫu đư dùng (xem điều 8); C) PHUơng phh́p thử nghiệm đư dùng, với viện dẫn tiêu chuẩn này; d) Mọi chi tiết thao th́c không qui định tiêu chuẩn này, ĐUoc coi tùy chọn, với tình huong làm anh HUong đến kết qua; e) Điều kiện đo; f) Kết qua thử nghiệm thu ĐUoc (xem điều 10) ... công nghệ xử lý phía sau đat hiệu qua hơn, nghiên cứu lựa chọn PHUơng phh́p keo tn điện hóa (KTĐH) để thực đề tài: ? ?Nghiên cúu tiền xử lý ỈUớc ri rác cua bãi rác Nam Soỉ keo tụ điện hóa? ?? Đề tài... phố Việt Nam 10 Bang 1.5 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 12 Bang 3.1 Đặc điểm cúa nước rỉ rác Nam Sơn 34 Bang 3.2 Một số thông số đầu vào cúa nước rỉ rác cúa bãi Nam Sơn 35... lai hệ thong xử lý nUớc rỉ rác hữu, không ngừng nghiên cứu công nghệ để xử lý NUớc rỉ rác BCL TUơng lai Với mnc đh́ch BUớc đầu chúng tơi tiến hành nghiên cứu tiền xử lý NUớc rỉ rác nhằm làm giam