báo cáo thực hành công nghệ xử lý chất thải

BỘ NN & PTNT
TRƯỜNG CĐ LƯƠNG THỰC THỰC PHẨM
    
HỒ CV 29-3-ĐN
SV: Trương Ngoc Toàn
Lớp: 05S2
ĐN, 05/2008
LỜI NÓI ĐẦU
Chất thải là một vấn đề nan giải
đối với môi trường toàn cầu. Chất
thải có ở đâu, thì dịch bệnh, ô
nhiễm có ở đó. Vậy chúng ta phải
làm gì để môi trường yêu thương
chúng ta luôn “ xanh- sạch-đẹp”
và “không có ô nhiễm- dịch bệnh
lan tràn”. Nguyên nhân chính là
do con người chưa ý thức được
vấn đề chất thải đối với môi
trường, kết hợp với thiên tai (bão,
lũ, động đất…) đã tác động xấu
đến môi trường đáng yêu chúng ta.
Chúng ta cần biết:
 Theo Cục Lâm nghiệp, hiện
Việt Nam có khoảng 9 triệu ha
đất bị hoang hoá, chiếm 28%
tổng diện tích đất đai trên toàn
quốc, trong đó có 2 triệu ha đất
đang sử dụng bị thoái hóa nặng
Qua đợt khảo sát tình hình
quản lý môi trường các KCN ở
cả 3 miền Bắc, Trung, Nam vào

trung tuần tháng 7/2007vừa qua,
đoàn khảo sát do Cục BVMT
(Bộ TN&MT) kết luận. Hầu hết
các KCN không thực hiện quy hoạch khu xử lý chất thải rắn, chưa đầu tư xây dựng hệ
thống xử lý nước thải chung cho toàn KCN, chưa thiết lập hệ thống thu gom, phân
loại, lưu trữ vận chuyển chất thải rắn, chất thải nguy hại
*Trong nước thải nói chung chứa nhiều chất bẩn và vi sinh vật. Trong đó các vi sinh
vật hoại sinh và vi sinh vật đường ruột, vi sinh vật gây bệnh, và các chất độc hại đối
với con người, động vật, thực vật và kể các sinh vật dưới nước. Nước thải không được
xử lý thích đáng rồi cho chảy vào các sông ngòi, ao, hồ, đầm phá… sẽ làm cho các
thuỷ vực này bị ô nhiễm nặng, gây hậu quả xấu đến nguồn nước.
Đó là những nguyên nhân gây ra dịch bệnh- ô nhiễm cho môi trường toàn cầu.
Vậy, con người chúng ta phải có giải pháp thích hợp để gải quyết những chất thải độc-
nguy hại đối với môi trường.
*Qua cuộc tham quan, khảo sát hồ Công Viên 29/3 tại Thành Phố Đà Nẵng, ngày
19/04/2008 và thực hành ở trường, tôi đã viết được bài báo cáo của mình với những
nội dung chính sau:
BÀI 1 KHẢO SÁT THỰC TẾ - THU MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU
I- Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và chuẩn bị mẫu
1- Nguyễn tắc
Mẫu nước thải lấy phải mang tinh chất đại diện cho toàn dòng và được lấy ở nơi nước
trộn đều. thương lấy mẫu để phân tích các đặc tính của nước thải tại cùng vị trí đo lưu
lượng.
2- Dụng cụ thiết bị
Bình chứa mẫu, xô, can nhựa, muôi cán dài
3- Tiến hành:
+ Nơi lấy mẫu: Công viên 29/3 Thành Phố Đà Nẵng. Chọn nơi lấy mẫu cần chú ý an
toàn sức khoẻ, địa điểm chọn phải đại diện cho dòng nước thải cần kiểm tra. Cần
nghiên cứu kỹ hệ thống cống trên bản vẽ sau đó kiẻm tra thực địa, vị trí lấy mẫu là đại
diện.

Hình ảnh hồ Cong viên 29 tháng 3- Đà Nẵng
+Phương pháp lấy mẫu tổ hợp: Mẫu tổ hợp theo dòng chảy chưa những mẫu đơn và
pha trộn sao cho thể tích của mẫu tỷ lệ với tốc độ hoặc thể tích dòng trong suốt thời
gian lấy mẫu. Mẫu tổ hợp theo dòng chảy được dung khi mục tiêu lấy mẫu là để xác
định tải lượng của các chất ô nhiễm.
+ Bảo quản, vận chuyển và lưu giữ mẫu:
Từ gian vận chuyển mẫu từ nơi lấy mẫu đến phòng thí nghiệm càng ngắn càng tốt.
Gĩư mẫu ở chổ tối, nhiệt độ thấp. Cách chung nhất để bảo quản nước thải là làm lạnh
đến 0 – 4
o
C và để ở chỗ tối, hầu hết các mẫu thường bền đến 24h.
BÀI 2: VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI BẰNG BỂ AEROTEN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
1-Nguyên tắc:
Bể sục khí (Aeroten) là hệ thống bể oxy hoá có dạng hình chữ nhật được ngăn ra làm
nhiều buồng nối với bể lắng. Qúa trình xử lý nước thải ở bể sục khí được tiến hành
nhờ hoạt động của hệ vi sinh vật ở bùn hoạt tính. Nhưng quá trình sục khí này được
thực hiện trong điều kiện có thong khí mạnh nhờ hệ thống sục khí từ đáy bể lên.
Bể Aeroten thực tế
2- Dụng cụ, thiết bị
Bể sục khí: bằng nhựa, dung tích 30l, bơm sục khí
Một hồ chứa nước thải
3- Tiến hành:
Đổ mẫu nước thải vào bể sục khí, sau đó lắp đặt bơm sục khí với lưu lượng và thời
gian như sau:
-Lưu lượng sục khí: 5040ml/ phút
- Thời gian sục khí: 36 giờ.
BÀI 3: XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ, OXY HOÀ TAN, HÀM LƯỢNG
CHẤT THẢI RẮN TRONG NƯỚC THẢI

1-Đo nhiệt độ và oxy hoà tan:
Ngày 19/04/2008
-Đo oxy hoà tan lần 1 ở 22
o
C  23% : Mẫu không sục khí
-Đo oxy hoà tan lần 2 ở 28,3
o
C16,5%: Mẫu sục khí
Đê ở tủ ấm trong bao tối sau 5 ngày lấy ra đo lại.
-Đo oxy hoà tan lần 1 ở 28,1
o
C 0,5%: Mẫu không sục khí
-Đo oxy hoà tan lần 2ở 28,3
o
C0,1%: Mẫu sục khí.
2-Đo pH:
Sau 5 ngày, ngày 24/04/2008
-pH sục khí: 7,02
-pH không sục khí: 8,5
3- Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
a- Nguyên tắc: Xác định theo phương pháp trọng lực.
b-Dụng cụ thiết bị: Tủ sấy, bình hút ẩm, cốc thuỷ tinh, bình tam giác, phễu lọc, giấy
lọc không tro.
c- Tiến hành: Lấy chính xác 100ml mẫu nước thải không sục khí cho vào cốc thuỷ
tinh 200ml. Sau đó đem lọc qua giấy lọc đã được sấy ở 105
o
C đến khối lượng không
đổi (m
1
), sau khi lọc xong, rửa bằng nước cất 3 – 4 lần để tránh cặn bám vào phễu, thu

thành phần chất rắn trên giấy lọc và đem sấy ở 105
o
C khoảng 2 giờ đến khối lượng
không đổi, làm nguội ở bình hút ẩm, đem ccân có khối lượng (m
2
).
Hàm lượng chất rắn lơ lửng được xác định theo công thức:
( )
lmg
V
SS
mm
/100
12
×
−
=
Trong đó :
m
1
: khối lượng giấy lọc ban đầu đã được sấy khô
m
2
: khối lượng giấy lọc có cặn đã sấy khô
V: thể tích mẫu nước thải đem phân tích
4- Kết quả:
Ta có: m
1
= 0,7626 (g) ; m
2

=0,7757 (g).
⇒

( )
lmgSS /0131,0100
100
7626,07757,0
=×
−
=
Hội đồng giám khảo đang khảo sát công trình “Vườn hoa lọc nước trên hồ công viên 29-3 TP Đà
Nẵng”
Thông tin: Ba đề tài đã được lựa chọn: "Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải sinh
hoạt bằng hệ thống rễ thực vật kết hợp vật liệu lọc" triển khai thực tế tại bãi rác
Khánh Sơn (P.Hòa Khánh, Q.Liên Chiểu, TP Đà Nẵng) để giảm nồng độ chất bẩn với
chi phí thấp; "Vườn hoa lọc nước trên hồ B52" ứng dụng vào hồ công viên 29-3 TP
Đà Nẵng nhằm cải thiện chất lượng nước hồ (do hai nhóm SV khoa môi trường ĐH
Bách khoa Đà Nẵng thực hiện) và "Xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau nhút", sử
dụng cây rau nhút để xử lý nguồn nước thải sinh hoạt tại xã Thanh Bình, Chợ Gạo,
Tiền Giang (hai kỹ sư trẻ Doãn Bá Nhựt, Nguyễn Thị Ngọc Hà thực hiện).
BÀI 4: XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HOÁ VÀ NHU CẤU OXY
HOÁ HỌC
I-Xác định nhu cầu oxy sinh hoá qua 6 ngày (BOD
6
)
1- Nguyên tắc:
Trung hoà mẫu nước cần phân tích và pha loãng bằng những lượng khác nhau của
một loại nước pha loãng giàu oxy hoà tan và chứa các vi sinh vật hiếu khí, có hoặc
không chứa chất ức chế sự nitrat hoá ue ở một nhiệt độ thích hợp trong một thời gian
xác định

(6 ngày) ở chỗ tối trong bình đầy và kín nút. Xác định nồng độ oxy hoà tan trước và
sau khi ủ. Tính khối lượng oxy tiêu tốn trong một lít nước.
2- Dụng cụ và thiết bị:
-Mọi dụng cụ thuỷ tinh cần phải sạch, không chứa chất độc hại hoặc chất phân huỷ
sinh học, luôn luôn được bảo vệ khỏi bị bẩn.
-Các thiết bị, dụng cụ gồm:
+Bình ủ miệng hẹp, dung tích 130- 350 ml, có nút mài thuỷ tinh và nếu có thể nên
dung loại vai vuông. Loại 250 ml thường được ưa dung.
+Buồng ủ có khả năng duy trì được nhiệt độ 20
±
1
o
C
+Thiết bị đo nồng độ oxy hoà tan
+Phương tiện làm lạnh dung để chuyển và giữ mẫu.
+Bình pha loãng, nút thuỷ tinh, vạch chia đến ml, dung tích phụ thuộc vào mẫu pha
loãng yêu cầu.
3- Tiến hành:
Dùng xiphông nạp mẫu có sục khí và không sục khí vào 2 bình ủ bằng thuỷ tinh, để
các bọt khí bám trên thành thoát ra hết. Đậy bình để vào buồng ủ và để trong tối 6
ngày.
Sau khi ủ, xác định nồng độ oxy hoà tan trong mỗi bình.
4- Kết quả
Hàm lượng BOD được xác định theo công thức:
( )
lmg
P
DD
BOD
/

21
6
−
=
Trong đó: D
1
: nồng độ OD của mẫu pha loãng trước khi ủ; D
2
: nồng độ OD của mẫu
pha loãng sau 6 ngày ủ ở 20
o
C; P: tỷ số pha loãng.
⇒
Vậy BOD
6
= D
1
-D
2
Ta có: Ngày 19/04/2008
*Mẫu sục khí: OD=16,5 (mg/l)
*Mẫu không sục khí: OD=23 (mg/l)
Ngày 24/04/2008
*Mẫu sục khí: OD= 0,4 (mg/l)
*Mẫu không sục khí: OD =0,5 (mg/l)
⇒
Hàm lượng BOD
6
của mẫu sục khí:
BOD

6(S)
= 6,5-0,4 = 16,1 (mg/l)
Hàm lượng BOD
6
của mẫu chưa sục khí:
BOD
6(KS)
= 23 – 0,5 = 22,5 (mg/l) Máy đo nồng đ ộ oxy hoà tan hiện đại
II- Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD):
1-Nguyên tắc:
Hầu hết các chất hữu cơ đều bị phân huỷ khi đun nóng với hỗn hợp K
2
Cr
2
O
7
trong môi
trường acid mạnh khi có mặt thuỷ ngân (II) sunfat và xúc tác bạc trong khoảng thời
gian nhất định, trong quá trình đó một phần dicromat bị khử do sự có mặt các chất có
Thể tích mẫu nước thải đem phân tích
Thể tích mẫu nước thải đem phân tích và nước pha loãng
P =
khả năng bị oxy hoá. Chuẩn độ lượng dicromat còn lại với sắt (II) amoni sunfat. Tính
toán giá trị COD từ lượng dicromat bị khử, 1 mol dicromat tương ứng với 1,5 ml O
2
.
Hoặc đo độ hấp phụ của mẫu sau khi oxy hoá bằng các máy so màu ở bước song thích
hợp.
Phản ứng xảy ra:

Lượng Cr
2
O
7=
2-
dư được chuẩn độ bằng dung dịch FAS (Fe(NH
4
)
2
(SO
4
)
2
) và sử dụng
dung dịch Ferroin làm chất chỉ thị. Điểm kết thúc chuẩn độ là điểm dung dịch chuyển
từ mầu xanh lam sang nâu đỏ nhạt.
Phản ứng: 6Fe
2+
+ Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
 2Fe
3+
+ 7H
2
O

2-Hoá chất, dụng cụ:
* Hoá chất:
-Dung dịch chuẩn: K
2
Cr
2
O
7
0,1 N
Hoà tan 4,913g K
2
Cr
2
O
7
(sấy ở 105
o
C trong 2 giờ) trong 500 ml nước cất, them vào
167ml dung dịch H
2
SO
4
đđ và 33,3g H
2
SO
4
, khuấy tan đều, để nguội đến nhiệt độ
phòng, định mức thành 1000 ml.
-Dung dịch bạc sunfat-acid sunfuric (H
2

SO
4
)
Cho 5,5g bạc sunfat vào trong 1kg H
2
SO
4
đđ (1lít
≈
1,84 kg)

. Để 1 đến 2 ngày cho tan
hết, khuấy dung dịch để tăng nhanh sự hoà tan.
*Dụng cụ:
-Ống nghiệm có nút vặn kín, kích thước 16
×
100 mm
-Máy đốt (phá mẫu) COD chuyên dụng.
Pipet
-Máy đo màu
3-Cách xác định:
Cho vào ống gnghiệm COD 2ml mẫu nguyên hay đã pha loãng, them vào 1,5 ml dung
dịch chuẩn K
2
Cr
2
O
7
; 3,5 ml dung dịch bạc sunfat-acid sunfuric- đậy kín nắp và lắc
đều.

Thực hiện phá mẫu trên máy đốt COD ở 150
o
C trong 2 giờ. Lấy ra để nguội ở nhiệt độ
phòng, đem đo mật độ quang của các mẫu tại bước sóng hấp thụ 620 nm bằng máy
quang phỗ kế UV-Vis Dr/4000 U. Đọc kết quả COD trực tiếp màn hình. Ứng với mỗi
độ pha loãng ta xác định COD của mẫu nước thải cần đo.

4-Kết quả:
Ngày 19/04/2008:
Các chất hữu cơ + Cr
2
O
7
2-
+ H
+

Ag
2
SO
4
t
o
sôi
CO
2
+ H
2
O + 2Cr
3+

0,086 ASB
0,131 ASB
-Mẫu chưa sục khí, đã pha loãng :
Ngày 24/04/2008:
Một số hình ảnh về nước thải:
Cống nước thải Nước thải làm cá chết ở hồ
0,197ASB
0,122 ASB
-Mẫu chưa sục khí, đã pha loãng :
0,053 ASB
0,127 ASB
-Mẫu đã sục khí, đã pha loãng :
0,115 ASB
0,122 ASB
-Mẫu đã sục khí, chưa pha loãng :
0,092 ASB
0,111 ASB
-Mẫu chưa sục khí, đã pha loãng :
0,074 ASB
0,123 ASB
-Mẫu chưa sục khí, đã pha loãng :
0,198 ASB
0,165 ASB
-Mẫu chưa sục khí, chưa pha loãng :
0,162 ASB
0,140 ASB
-Mẫu sục khí, chưa pha loãng :
Thông tin:
Một quy trình xử lý nước thải hiện đại:
• Xử lý sơ bộ: dùng lược rác để tách rác và các hạt cặn lớn hơn 1mm ra khỏi nước

thải, sau đó dùng hóa chất để trung hòa, keo tụ, lắng tách chất lơ lửng, kim loại
nặng ra khỏi nước thải trước khi xử lý sinh học.
• Xử lý sinh học: dùng công nghệ UNITANK của Công ty Seghers Better Technology
For Water (Vương quốc Bỉ) thiết kế và chuyển giao công nghệ. Đây là công nghệ
bùn hoạt tính hiếu khí, kiểu bể luân phiên theo mẻ liên tục: các bể phản ứng vừa là
bể Aeroten vừa là bể lắng, sau một chu kỳ vận hành sẽ đổi chiều. Các bể phản ứng
đều có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật có vách chung để tiết kiệm chi phí xây
dựng.
• Công nghệ:
• Xử lý bằng bùn hoạt tính là một qui trình sinh hóa và hóa lý. Phương pháp này
dựa trên cơ sở các phản ứng chuyển hoá của các vi sinh vật để loại bỏ đi các thành
phần đã bị phân hủy nhằm đảm bảo một chất lượng tốt nhất cho đầu ra.
• Đối với bùn thải từ hệ thống xử lý sinh học không chứa thành phần nguy hại sẽ
được công ty môi trường đô thị thu gom và xử lý cùng với rác thải sinh hoạt.