CHƯƠNG 2 : CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
2.2. Các phương pháp đo và phân tích
2.2.1. Phương pháp lọc màng (ISO 9308-1: 2014) [35]
Chúng tôi thực hiện nghiên cứu khả năng diệt vi sinh vật có trong nước của CDI cũng như kết hợp với các sản phẩm thương mại trên thị trường để nhằm tạo ra một nguồn nước sạch đáng tin cậy cho người sử dụng. Và nguồn nước được chúng tôi chọn là nước sông Đồng Nai để thực hiện nghiên cứu này. Sau đó, cho nguồn nước này chạy qua hệ lọc và cuối cùng đem đo và phân tích bằng phương pháp lọc màng (ISO 9308-1: 2014) và đánh giá dựa trên quy chuẩn nước uống trực tiếp (QCVN 6-1:2010/BYT).
37 Phương pháp này dựa trên sự lọc qua màng và gồm hai phần là phép thử Tiêu chuẩn làm đối chứng và phép thử Nhanh tùy chọn có thể tiến hành song song như sau. phép thử Tiêu chuẩn gồm việc ủ màng trong môi trường chọn lọc sau đó lấy đặc trưng sinh hóa của các khuẩn lạc dương tính lactoza điển hình để phát hiện và đếm vi khuẩn coliform và E. coli trong hai ngày đến ba ngày. Phép thử Nhanh gồm hai bước ủ cho phép phát hiện và đếm E. coli trong vòng (21 ± 3) h. Nếu hai cách thử này được tiến hành song song thì kết quả cuối cùng E. coli là cao hơn.
- Lọc và ủ
Phần mẫu thử được lọc qua màng để giữ vi khuẩn. Một màng (phép thử Tiêu chuẩn) được đặt trên môi trường thạch lactoza được ủ ở (36 ± 2) °C trong (21 ± 3) h và một màng (phép thử Nhanh) đặt trên môi trường thạch chứa casein (tripxin) được ủ ở (36 ± 2) °C từ 4 h đến 5 h, tiếp theo ủ ở (44,0 ± 0,5) °C từ 19 h đến 20 h trên môi trường thạch casein (tripxin) và muối mật.
- Đánh giá và khẳng định, phép thử Tiêu chuẩn
Những khuẩn lạc đặc trưng trên màng được đếm là vi khuẩn dương tính với lactoza. Đối với vi khuẩn coliform và E. coli việc cấy thử được tiến hành từ những khuẩn lạc đặc trưng đã được chọn ngẫu nhiên để khẳng định loại sinh ra oxydaza và indol. Đếm số coliform dương tính với lactoza và E. coli có trong 250 ml mẫu.
- Đánh giá và khẳng định, phép thử Nhanh
Những khuẩn lạc trên màng có khả năng tạo indol từ tryptophan trong môi trường thạch được đếm là E. coli. Đếm số E. coli có trong 250 ml mẫu.
2.2.2. Phương pháp đo TDS trong nước
Để đo tổng chất rắn hịa tan gồm có 2 phương pháp chủ yếu là gravimetry (phân tích trọng lượng) và conductivity (độ dẫn điện). Tuy nhiên, các phương pháp phân tích trọng lượng rất tốn thời gian và khơng thích hợp cho khảo sát của chúng tơi. Vì thế chúng tơi đã sử dụng phương pháp conductivity để phục vụ cho nghiên cứu này.
Như chúng ta đã biết, Ion từ các chất rắn hòa tan trong nước tạo ra khả năng dẫn điện của nước vì thế chúng có liên hệ mật thiết đến độ dẫn điện trong nước và nồng độ ion hóa trong nước càng cao sẽ cho nước càng dẫn điện. Từ đó, Khi tương quan với các phép đo TDS trong phịng thí nghiệm, độ dẫn cung cấp một giá trị gần đúng cho nồng độ TDS, thường có độ chính xác đến mười phần trăm.
Mối quan hệ giữa TDS và độ dẫn điện cụ thể của nước ngầm xấp xỉ theo phương trình sau đây:
38 Trong đó TDS được tính bằng mg/L và EC (electric conductivity) là độ dẫn điện được tính bằng microsiemens trên centimet (µS/cm) ở 25 °C. Hệ số tương quan ke của cuộc khảo sát dao động trong khoảng 0.5 đến 0.7.
2.2.3. Phương pháp đo lưu lượng nước lọc của lõi CDI
Phương pháp này được tính tốn để nhằm đánh giá khả năng cung cấp lượng nước sạch có thể đáp ứng cho cả gia đình khoảng 4 đến 6 người. Dựa theo tiêu chuẩn của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại quyết định 104QĐ/TTG ngày 25/08/2000 đặt ra mục tiêu đến 2020 “tất cả dân cư sử dụng nước sạch đạt tiêu chuẩn quốc gia với số lượng ít nhất 60/lít/người/ngày”. Chúng tơi đo dựa trên một chu kỳ lọc và xả đã được lập trình trong hệ mạch của máy. Đầu tiên, chúng tôi bấm thời gian và bắt đầu quá trình lọc đến khi CDI đã bão hịa thì hệ thống sẽ mở van xả và phần nước xả được thải ra ngồi. Sau đó, lấy phần nước đã lọc và tính tốn quy đổi trên đơn vị lít và trong một giờ. Cuối cùng, ta sẽ so sánh tiêu chuẩn này với lượng nước lọc của lõi CDI có thể tạo ra. Cơng thức được tính như sau:
Lưu lượng nước (lít/giờ) = Tổng lượng nước lọc (lít)
thởi gian lọc (giờ) (2.1)
2.2.4. Phương pháp đo khả năng lọc muối
Như chúng ta đã biết trong nước có chứa rất nhiều ion từ các chất hịa tan (Na+, Cl-, Ca2+, As, Fe2+, Fe3+, …). Nhưng trong báo cáo này chúng tôi sẽ đo dựa trên nguồn nước bị nhiễm mặn tại nhiều nồng độ muối khác nhau. Đầu tiên, chúng tôi sẽ lấy nguồn nước có TDS thấp như nước máy và pha thêm muối (NaCl) vào để đạt đến nồng độ mặn trong nước ta cần khảo sát bằng bút đo TDS và ghi lại kết quả của nước đầu vào. Sau đó, nước nguồn được qua hệ lọc và chúng sau khi trải qua quá trình lọc nước được đo lại TDS để so sánh với nước nguồn. Từ đó, đánh giá hiệu suất làm giảm độ muối có trong nước mặn của lõi lọc CDI. Cơng thức được tính như sau:
Độ lọc (%) =100 - TDS tổng nước lọc (ppm)
TDS nước đầu vào (ppm) × 100 (2.2)
2.2.5. Phương pháp đo tỷ lệ thu hồi
Đây là phương pháp để xác định tỷ lệ hao hụt sau khi lọc nước, nhằm xác định khả năng lượng nước nguồn được sử dụng hiệu quả hay không nhằm tránh sự lãng phí nước đầu vào. Đầu tiên, chúng tơi cho máy lọc tại thời điểm bắt đầu lọc và sau một chu kì chúng sẽ kết thúc sau khi xả. Lượng nước lọc và xả sẽ được giữ lại và thực hiện tính tốn. Cơng thức được tính như sau:
Tỷ lệ thu hồi (%) = Tổng lượng nước sau lọc (lít)
39