SỰ TIÊU THỤ OXY VÀ SỰ HOÀ TAN OXY TRONG NƯỚC NGUỒN pot

SỰ TIÊU THỤ OXY VÀ SỰ HOÀ TAN OXY
TRONG NƯỚC NGUỒN

Sự tiêu thụ oxy
Để quá trình tự làm sạch diễn ra một cách bình
thường ở nguồn nước thì cần phải có một lượng dự
trữ oxy hòa tan (DO).
Việc tiêu thụ lượng oxy hòa tan do quá trình oxy hóa
các chất hữu cơ bởi các vi khuẩn (quá trình oxy hóa
sinh hóa) thực hiện qua 2 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: oxy hóa các chất hữu cơ
cao phân tử tạo cacbonic và nước (phương trình
1.1)
Giai đoạn thứ hai: oxy hóa các chất chứa nitơ
thành nitrit và sau đó thành nitrat (phương trình
1.7 đến phương trình 1.10).

Sự hòa tan oxy vào nước nguồn
Song song với quá trình tiêu thụ oxy, để oxy hóa các
chất hữu cơ trong nguồn nước luôn xảy ra quá trình
bổ sung lượng oxy mới. Nguồn bổ sung oxy là không
khí. Chúng hòa tan vào nguồn nước qua mặt thoáng
của nguồn nước. Ngoài ra còn có một lượng oxy bổ
sung vào nước nguồn còn do quá trình quang hợp của
thực vật sống trong nước. Các thực vật này đồng hóa
cacbon từ axít cacbonic tan trong nước và giải phóng
oxy tự do (pt 1.6).
Như các chất khí khác, độ hòa tan của oxy phụ thuộc
vào nhiệt độ, áp suất, độ mặn của nước.
Độ hòa tan của oxy vào nước phụ thuộc vào diện tích
tiếp xúc giữa hai pha oxy và nước. Vì vậy trong điều

kiện như nhau, độ hòa tan đó phụ thuộc vào mức độ
xáo trộn gây ra bởi dòng chảy cũng như các tác nhân
như gió trên mặt thoáng của dòng chảy.

Lượng oxy hòa tan của không khí vào nước theo
nhiệt độ và độ mặn ở 1atm

DO mg/L DO mg/L T
o
C

0 ppm
salinity
5 ppm
salinity
T
o
C

0 ppm
salinity
5 ppm
salinity
10
11
11,28
11,02
10,92
10,67
21

22
8,90
8,73
8,64
8,48
12
13
14
15
16
17
18
19
20
10,77
10,53
10,29
10,07
9,86
9,65
9,45
9,26
9,08
10,43
10,20
9,98
9,77
9,56
9,36
9,17

8,99
8,81
23
24
25
26
27
28
29
30
31
8,56
8,40
8,24
8,09
7,95
7,81
7,67
7,54
7,41
8,32
8,16
8,01
7,87
7,73
7,59
7,46
7,33
7,21
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, disposal,

reuse (1991)


ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ CẶN LẮNG
ĐẾN OXY HOÀ TAN CỦA NƯỚC NGUỒN
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ của nước nguồn cũng có ảnh hưởng đáng kể
đến chế độ oxy của nguồn nước. Về mùa hè khi nhiệt
độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa
các chất hữu cơ xảy ra với cường độ mạnh hơn.
Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào nước lại giảm
xuống. Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng
nhanh hơn so với mùa đông.
Về mùa đông nhiệt độ nước nguồn thấp nên độ hòa
tan tăng, tuy nhiên với nhiệt độ thấp các vi khuẩn
hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa các
chất hữu cơ sẽ hoạt động yếu. Do đó quá trình
khoáng hóa các chất hữu cơ xảy ra chậm chạp. Nói
một cách khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch
của nước nguồn xảy ra một cách chậm chạp.
Ảnh hưởng của cặn lắng
Khi xả nước thải chưa xử lý vào nguồn nước, các
chất lơ lửng sẽ lắng xuống đáy nguồn và khi tốc độ
dòng chảy trong nguồn không lớn lắm thì các chất đó
sẽ lắng ở ngay cạnh cống xả.
Các chất hữu cơ của cặn lắng bị phân hủy bởi vi
khuẩn. Nếu lượng cặn lắng lớn và lượng oxy trong
nước nguồn không đủ cho quá trình phân hủy hiếu
khí thì oxy hoà tan của nước nguồn cạn kiệt (DO =
0). Lúc đó quá trình phân giải yếm khí sẽ xảy ra và

sản phẩm của nó là chất khí H
2
S, CO
2
, CH
4
. Các chất
khí khi nổi lên mặt nước lôi kéo theo các hạt cặn đã
phân hủy, đồng thời các bọt khí vỡ tung và bay vào
khí quyển. Chúng làm ô nhiễm cả nước và không khí
xung quanh.
Cần chú ý rằng quá trình yếm khí xảy ra chậm hơn
nhiều so với quá trình hiếu khí. Bởi vậy khi đưa cặn
mới vào nguồn thì quá trình phân giải yếm khí có thể
xảy ra liên tục trong một thời gian dài và quá trình tự
làm sạch nguồn nước có thể coi như chấm dứt.
Nguồn như vậy không thể sử dụng vào mục đích cấp
nước, cá sẽ không thể sống và có thể có nhiều thiệt
hại khác nữa. Vì vậy trước khi xả vào sông hồ, cần
phải loại bỏ bớt chất rắn lơ lửng có trong nước thải.