Đánh giá chất lượng và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của làng nghề sản xuất miến dong dương liễu, huyện hoài đức, thành phố hà nội

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự đồng ý của nhà trƣờng, Khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi
trƣờng, tôi đã thực hiện khóa luận “Đánh giá chất lượng và thiết kế hệ
thống xử lý nước thải của làng nghề sản xuất miến dong Dương Liễu,
huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội”.
Trong thời gian thực hiện đề tài ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận
đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các tổ chức cá nhân trong và
ngoài trƣờng.
Trƣớc hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa QLTN
&MT, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu
trong suốt chƣơng trình học tại trƣờng đã giúp tôi trong suốt quá trình làm
khóa luận.
Đặc biệt tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Ths. Bùi Văn
Năng ngƣời đã định hƣớng, khuyến khích và chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình làm khóa luận.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các cán bộ xã và nhân dân xã
Dƣơng Liễu nơi tôi đến thực tập.
Do bản thân còn nhiều hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực tế,
thời gian hoàn thành khóa luận không nhiều nên vẫn còn nhiều thiếu sót. Kính
mong đƣợc sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn để khóa luận đƣợc
hoàn thiện hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 2 tháng 6 năm 2012
Sinh Viên

Đào Thị Hƣơng


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ .....................................................................................................................1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .....................................................2
1.1.Ô nhiễm làng nghề ........................................................................................................2
1.2. Tổng quan làng nghề sản xuất miến dong Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội..........3
1.2.1. Lịch sử hình thành và quá trình phát triển của làng nghề Dƣơng Liễu, Hoài
Đức, Hà Nội .........................................................................................................................3
1.2.2. Một số vấn đề môi trƣờng tại làng nghề Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội.........4
1.3.Đặc điểm của nguồn nƣớc cấp và nƣớc thải trong công nghệ sản xuất của làng
nghề .......................................................................................................................................6
1.3.1.Đặc điểm nguồn nƣớc cấp.........................................................................................6
1.3.2 Đặc điểm nguồn nƣớc thải ........................................................................................6
1.3.3. Một số thông số đặc trƣng cho nƣớc thải chế biến tinh bột .................................7
1.4. Một số nghiên cứu về xử lý nƣớc thải làng nghề chế biến tinh bột.......................11
Chƣơng 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU....................................................................................................................................14
2.1. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................................14
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................14
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................................14
2.3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................................14
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ...........................................................................................14
2.4.1. Phƣơng pháp thu thập và kế thừa tài liệu ..............................................................14
2.4.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa ...............................................................15
2.4.3. Phƣơng pháp phỏng vấn .........................................................................................15
2.4.4. Phƣơng pháp lấy mẫu ngoài hiện trƣờng..............................................................15
2.4.5. Phƣơng pháp phân tích các thông số gây ô nhiễm...............................................17
Chƣơng 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN
CỨU ....................................................................................................................................23


3.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................................23

3.1.1. Vị trí địa lý ...............................................................................................................23
3.1.2. Địa hình – Địa chất..................................................................................................23
3.1.3 Khí hậu ......................................................................................................................24
3.1.4. Thủy văn...................................................................................................................24
3.1.5. Thổ nhƣỡng..............................................................................................................25
3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội ...........................................................................................25
3.2.1. Dân số và việc làm ..................................................................................................25
3.2.1 Văn hóa xã hội ..........................................................................................................26
3.2.2 Cơ sở hạ tầng ............................................................................................................26
3.2.3 Cơ cấu kinh tế ...........................................................................................................27
Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...........................................................................28
4.1. Dây chuyền sản xuất tinh bột và các sản phẩm từ tinh bột ....................................28
4.1.1. Quy trình sản xuất tinh bột từ củ sắn, củ dong kèm dòng thải............................28
4.1.2. Quy trình sản xuất miến dong kèm dòng thải ......................................................30
4.2. Chất lƣợng nƣớc thải sản xuất tại xã Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội ...................31
4.3. Thực trạng công tác quản lý môi trƣờng tại làng nghề Dƣơng Liễu, Hoài Đức,
Hà Nội.................................................................................................................................34
4.4. Đề xuất hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung cho nƣớc thải tại làng nghề Dƣơng
Liễu......................................................................................................................................36
4.4.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý ............................................................................36
4.4.2. Mô hình của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung ..................................................38
4.4.3. Các thông số thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải ....................................................40
4.4.4. Kết quả tính toán, thiết kế các thiết bị sử dụng trong mô hình xử lý nƣớc thải.64
Chƣơng 5 KẾT LUẬN – TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ ......................................................66
5.1. Kết luận .......................................................................................................................66
5.2. Tồn tại ..........................................................................................................................67
5.3. Kiến nghị .....................................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Tên đầy đủ

BOD

Biochemical Oxygen Demand

CBNS

Chế biến nông sản

CN – TTCN

Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp

COD

Chemical Oxygen Demand

HĐND – UBND

Hội đồng nhân dân - Ủy ban nhân dân

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SCR

Song chắn rác

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TMDV

Thƣơng mại dịch vụ

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

VSMT

Vệ sinh môi trƣờng


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên

Trang

1.1

Thống kê tình hình rác thải, bã thải sinh hoạt và sản xuất

5

2.1

Bảng mô tả các địa điểm lẫy mẫu nƣớc thải

16

2.2

Bảng mô tả các địa điểm lấy mẫu nƣớc mặt

16

3.1

Cơ cấu lao động theo ngành của làng nghề năm 2011

25

4.1

Định mức nƣớc cho 1 tấn nguyên liệu sản xuất tinh bột

31

4.2

Chất lƣợng nƣớc thải làng nghề Dƣơng Liễu

32

4.3
4.4
4.5
4.6

Mức độ vi phạm của các thông số trong nƣớc thải so với
QCVN 40:2011
Chất lƣợng nƣớc mặt tại khu vực làng nghề Dƣơng Liễu
Mức độ vi phạm của các thông số trong nƣớc mặt so với
QCVN 40:2011
Các điểm xử lý chất thải, bã thải của làng nghề Dƣơng
Liễu

32
33
33
35

4.7

Kích thƣớc của ngăn tiếp nhận nƣớc thải

42

4.8

Kết quả tính toán thủy lực của mƣơng

43

4.9

Kết quả tính toán SCR

47

4.10

Kết quả tính toán bể lắng cát ngang I

50

4.11

Kết quả tính toán bể UASB

51

4.12

Kết quả tính toán bể lắng II

56

4.13

Kết quả tính toán láng trộn Clo

57

4.14

Kết quả tính toán bể tiếp xúc

60

4.15

Kết quả tính toán bể mêtan

62

4.16

Kết quả thông số đầu vào, ra của nƣớc thải sau xử lý

63

4.17

Thông số kỹ thuật sử dụng trong công trình xử lý nƣớc
thải

64


DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Tên

Trang

1.1

Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải làng nghề Hoài Hảo

12

1.2

Sơ đồ công nghệ xử lý bằng phƣơng pháp lọc ngập nƣớc

13

3.1

Cơ cấu kinh tế của làng nghề Dƣơng Liễu

27

4.1

Quy trình sản xuất tinh bột sắn, dong kèm dòng thải

28

4.2

Quy trình sản xuất miến dong kèm dòng thải

30

4.3

Sơ đồ tính toán ngăn tiếp nhận nƣớc thải

42

4.4

Sơ đồ Song chắc rác

44

4.5

Sơ đồ cấu tạo bể lắng cát ngang

47

4.6

Sơ đồ bể tiếp xúc ly tâm

58

4.7

Sơ đồ bể mêtan

60

4.8

Biểu đồ thể hiện hiệu quả trƣớc và sau xử lý nƣớc thải so với QCVN
40:2011

63


ĐẶT VẤN ĐỀ
Các làng nghề thủ công truyền thống là nét đặc trƣng của nhiều vùng
nông thôn Việt Nam. Trong những năm qua cùng với sự phát triển của kinh
tế, xã hội nhiều làng nghề thủ công truyền thống đã đƣợc khôi phục và phát
triển khá mạnh. Đóng góp không nhỏ cho sự phát triển kinh tế của đất nƣớc
nói chung và kinh tế nông thôn nói riêng, tạo công ăn việc làm cho nhiều
ngƣời lao động. Tuy nhiên, sự phát triển làng nghề còn mang tính chất tự
phát, tùy tiện, quy mô sản xuất nhỏ bé, trang thiết bị còn lạc hậu. Tất cả
những mặt hạn chế trên không chỉ ảnh hƣởng tới sự phát triển sản xuất của
làng nghề, tiêu tốn nguyên liệu mà còn ảnh hƣởng nghiêm trọng tới chất
lƣợng môi trƣờng làng nghề và sức khỏe của cộng đồng dân cƣ.
Một trong các loại hình làng nghề phổ biến nhất tại nông thôn Việt

Nam là làng nghề chế biến nông sản thực phẩm (làm bún, miến, bánh đa, chế
biến tinh bột…). Sự ô nhiễm môi trƣờng ở các làng nghề này, đặc biệt là môi
trƣờng nƣớc đang ở mức báo động, gây nhiều bức xúc cho ngƣời dân địa
phƣơng. Các thông số cơ bản trong nƣớc thải nhƣ COD, BOD5, TSS… đều
vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Phát triển làng nghề và bảo vệ môi
trƣờng là vấn đề đang đƣợc quan tâm hiện nay.
Dƣơng Liễu là một trong những vùng trọng điểm chế biến nông sản
thực phẩm của Hà Nội. Hiện tại khu vực này đã và đang bị ô nhiễm môi
trƣờng nghiêm trọng do các hoạt động sản xuất của làng nghề. Đã có rất nhiều
đề tài, công trình nghiên cứu các giải pháp về vấn đề môi trƣờng tại khu vực
nhƣng nó mới chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá hoặc chƣa có tác động rõ rệt.
Các giải pháp đã áp dụng cho Dƣơng Liễu chƣa giúp cải thiện đƣợc tình hình
do quy mô sản xuất và lƣợng thải ngày càng lớn.
Bởi vậy, việc lựa chọn và thực hiện đề tài: “Đánh giá chất lượng và
thiết kế hệ thống xử lý nước thải của làng nghề sản xuất miến dong Dương
Liễu, huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội” sẽ góp phần tích cực vào việc
giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng tại làng nghề.
1


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Ô nhiễm làng nghề
Làng nghề ở nƣớc ta đã hình thành từ rất lâu nhƣng thời gian gần đây nhiều
làng nghề đã đƣợc hồi sinh và phát triển. Có đƣợc điều này là nhờ vào chủ
trƣơng khôi phục và phát triển các làng nghề truyền thống do Đảng và Nhà
nƣớc khởi xƣớng. Trong vòng 10 năm trở lại đây, cùng với sự hỗ trợ từ các
nguồn ngân sách của Nhà nƣớc (thông qua nguồn vốn vay ƣu đãi) và việc mở
rộng thị trƣờng, cơ chế thông thoáng đã tạo điều kiện cho làng nghề phát triển
nhanh chóng với tốc độ 8%/năm và mỗi năm việc xuất khẩu hàng hóa ở các

làng nghề đạt khoảng 600 triệu USD [6].
Song song với hiệu quả kinh tế từ sản xuất ở các làng nghề thì tình trạng ô
nhiễm ở chính nơi này cũng gia tăng nhanh chóng, đặc biệt là các làng nghề
lâu năm. Theo Báo cáo hiện trạng môi trƣờng quốc gia phần tổng quan năm
2005 thì: “Ô nhiễm môi trƣờng tại các làng nghề mang đậm nét đặc thù của
hoạt động sản xuất theo ngành nghề, loại hình sản phẩm và tác động trực tiếp
tới môi trƣờng nƣớc, không khí, đất trong khu vực dân sinh”. Tùy theo tính
chất của từng loại làng nghề mà chất thải gây ô nhiễm cũng khác nhau.
Chẳng hạn, làng nghề sản xuất mặt hàng mây tre đan thì cần sử dụng bột lƣu
huỳnh để phục vụ khâu sấy sẽ thải ra một lƣợng khí và lƣợng lƣu huỳnh lớn
ra môi trƣờng. Làng nghề tái chế, sản xuất sắt, thép chủ yếu gây ô nhiễm kim
loại nặng tới môi trƣờng nƣớc và gây bụi kim loại. Làng nghề sản xuất các
sản phẩm mộc, nội thất thải ra một lƣợng bụi, các chất hữu cơ dễ bay hơi lớn
(VOCs)….
Hiện nay, phần lớn các làng nghề sản xuất đều bị ô nhiễm môi trƣờng tùy
theo các mức độ khác nhau. Chính việc sản xuất không đi kèm các biện pháp
xử lý chất thải, bảo vệ môi trƣờng đã làm cho môi trƣờng ở các làng nghề bị
ô nhiễm trầm trọng ảnh hƣởng đến sức khỏe của ngƣời dân tại làng nghề so
với các vùng khác. Tỷ lệ bệnh tật chung ở các làng nghề là 13-54%, trong khi
các xã thuần nông, tỷ lệ này là 11% [6].

2


1.2. Tổng quan làng nghề sản xuất miến dong Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội
1.2.1. Lịch sử hình thành và quá trình phát triển của làng nghề Dương
Liễu, Hoài Đức, Hà Nội
Là một trong những xã nằm trong vùng trọng điểm chế biến nông sản
của Hà Nội, Dƣơng Liễu đƣợc Nhà nƣớc công nhận là làng nghề từ năm
2001. Song thực tế, từ những năm 60 của thế kỷ 20, thực hiện chủ trƣơng phát

triển kinh tế, một số hộ gia đình thông qua nghiên cứu thực tiễn, từ việc chỉ
sản xuất tinh bột bán ra thị trƣờng, các hộ đã thí nghiệm lấy tinh bột hấp nóng
để thành sợi miến nhƣ hiện nay. Và từ đó trở đi nghề sản xuất miến dong
đƣợc hình thành và phát triển cùng với chế biến tinh bột sắn, tinh bột dong
giềng. Cho đến cuối những năm 80, đầu thập kỷ 90, hai xã lại có thêm nghề
mới đó là nghề chế biến bún, phở khô từ gạo tẻ. Khoảng 5 năm sau đó xuất
hiện nghề tách vỏ đỗ xanh. Đến năm 2005, các hộ tiếp tục phát triển nghề sản
xuất bánh kẹo các loại. Sản phẩm làm chỉ đủ cung cấp cho đôi xí nghiệp
chuyên sản xuất bánh kẹo gia công, miến dong chỉ đủ cung cấp cho các lái
buôn trong huyện. Thị trƣờng tiêu thụ chủ yếu là thị trƣờng các tỉnh trong
nƣớc, một số ít tuyển chọn dành cho xuất khẩu sang các nƣớc Đông Âu.
Nhƣ vậy, lịch sử hình thành làng nghề này đƣợc đánh dấu từ những
năm 60 của thế kỷ 20. Trải qua gần 50 năm hình thành và phát triển, qua
thống kê xã Dƣơng Liễu có gần 1200 hộ sản xuất chế biến nông sản. Nhìn
chung tổng các hộ hoạt động công nghiệp tiểu thủ công nghiệp và các dịch vụ
liên quan đến nghề Chế biến nông sản ở đây chiếm hơn 70% . Sản phẩm của
làng nghề ngày một đa dạng phong phú: tinh bột sắn, dong cung cấp cho các
nhà máy sản xuất bánh kẹo; làm mạch nha, miến, bún khô không chỉ cung cấp
cho thị trƣờng trong nƣớc mà còn xuất khẩu sang các nƣớc khác nhƣ Lào,
Campuchia, Trung Quốc, Nga, Ba Lan… Ngoài ra mấy năm gần đây, xuất
hiện một số ngành nghề mới nhƣ: làm bánh kẹo, sản xuất giƣờng ghế đan,
màng mỏng, thêu [5].

3


1.2.2. Một số vấn đề môi trường tại làng nghề Dương Liễu, Hoài Đức, Hà Nội
Với truyền thống sản xuất lâu đời, lực lƣợng lao động trẻ dồi dào, thị
trƣờng tiêu thụ ổn định, ngƣời dân Dƣơng Liễu tập trung đầu tƣ chiều sâu
phát triển nghề. Diện tích đất nông nghiệp hiệu quả thấp ngày càng thu hẹp,

nhƣờng chỗ cho phát triển nghề và dịch vụ. Vấn đề việc làm cho ngƣời dân
nông thôn đƣợc giải quyết tốt tại chỗ. Ngoài ra, làng nghề thu hút nhiều lao
động ngoài địa phƣơng. Ðời sống của ngƣời dân từng bƣớc đƣợc cải thiện,
nhiều hộ khá giả, bộ mặt nông thôn có đổi thay tích cực. Tuy nhiên, ô nhiễm
môi trƣờng ở Dƣơng Liễu đang ở mức báo động.
Môi trƣờng không khí: Do hệ thống tiêu thoát nƣớc thải hoạt động không
hiệu quả dẫn đến tình trạng ứ đọng, lƣợng khí tích tụ trong quá trình phân hủy
chất thải từ quá trình sản xuất bốc lên gây ảnh hƣởng đến sức khỏe và sinh
hoạt chung của nhân dân. Những năm gần đây do công nghệ sử dụng điện dần
thay thế các bếp than truyền thống trong sản xuất miến dong và bánh kẹo nhờ
vậy cũng giảm thiểu một phần lƣợng khí thải từ khói bụi và than.
Tiếng ồn: Chủ yếu do hoạt động của máy móc, các xe vận tải tạo nên. Tiếng
ồn phát ra từ các bộ phận của máy rửa nguyên liệu, các xe ô tô tải trở nguyên
liệu tới và xuất sản phẩm đi những nơi khác.
Môi trƣờng nƣớc: Nƣớc dành cho sản xuất và sinh hoạt đƣợc khai thác từ
nguồn nƣớc ngầm. Công nghệ xử lý thủ công nên hiện tại nguồn nƣớc gặp
khó khăn, nguy cơ cạn kiệt do khai thác quá nhiều và ô nhiễm tầng nƣớc
ngầm do nƣớc thải ngấm xuống ảnh hƣởng đến sức khỏe cộng đồng.
Chất thải rắn: Số liệu bã thải của sản xuất tinh bột dong, sắn tính từ tháng 9
âm lịch năm trƣớc đến tháng 1 của năm sau đƣợc thể hiện qua bảng 1.1

4


Bảng 1.1 Thống kê tình hình rác thải, bã thải sinh hoạt và sản xuất
Số lƣợng

Số hộ tham

Lƣợng rác, bã

(Kg/ngày)

gia

thải / ngày

- Rác thải sinh hoạt

2

3004

6 tấn

- Rác thải chăn nuôi

12

500

6 tấn

+ Sản xuất TB sắn thô

1000

300

300 tấn

+ Sản xuất TB dong thô

3600

50

180 tấn

20

500

10 tấn

+Khu vực chợ nông sản

100

100 xe/ngày

10 tấn

+Khu vực chợ tiêu dùng

2

600 hộ

1,2 tấn

Loại rác thải, bã thải

- Rác thải CN - TTCN

+ Sản xuất khác
- Rác thải TMDV

Tổng cộng

513,2 tấn
(Nguồn: UBND xã Dương Liễu, 2011)

Một phần nhỏ bã thải đƣợc Công ty TNHH Mặt trời xanh xử lý, sử dụng
làm phân vi sinh, còn lại thải trực tiếp ra kênh T2, T5… Ngoài ra, còn thêm
lƣợng chất thải chăn nuôi, phế thải xây dựng, rác thải sinh hoạt càng khiến
môi trƣờng ô nhiễm nặng nề.
Chính quyền xã đã thành lập tổ vệ sinh môi trƣờng gồm 15 thành viên
với công việc chủ yếu là khơi thông cống rãnh, xử lý cục bộ các điểm ùn tắc;
thu gom rác thải hằng ngày. Việc xây hầm biogas đƣợc thực hiện nhƣng
không đem lại hiệu quả do diện tích đất ở chật hẹp, đầu tƣ cải tạo hệ thống
thoát nƣớc, bể chứa tốn kém. Nhiều đoàn nghiên cứu môi trƣờng trong nƣớc
và quốc tế cũng đã đến khảo sát và tìm hiểu. Tuy nhiên, do lƣợng rác thải, bã
thải quá lớn và nguồn kinh phí đầu tƣ có hạn nên ô nhiễm môi trƣờng làng
nghề Dƣơng Liễu ngày càng xấu đi. Các bụng chứa nƣớc thải, bã thải hiện
đang quá tải, trở thành nguồn ô nhiễm lớn [5].

5

1.3. Đặc điểm của nguồn nước cấp và nước thải trong công nghệ sản xuất
của làng nghề
1.3.1. Đặc điểm nguồn nước cấp
Các làng nghề chế biến nông sản thực phẩm tiêu thụ một khối lƣợng
nƣớc lớn. Nƣớc phục vụ cho sản xuất chủ yếu là nƣớc giếng khoan. Các hộ
gia đình sản xuất nhỏ lẻ thì có hệ thống nƣớc giếng khoan vừa và nhỏ, còn các
xƣởng sản xuất quy mô lớn thì sử dụng hệ thống máy bơm nƣớc có công suất
rất lớn. Vì vậy, vào mùa sản xuất lƣợng nƣớc ngầm bị giảm sút nghiêm trọng
khiến cho không chỉ các hộ gia đình trong xã mà cả các xã lân cận thiếu nƣớc
sinh hoạt nghiêm trọng. Một số hộ gia đình tại xóm Đoàn Kết đã đào ao và sử
dụng nƣớc ao làm nƣớc sinh hoạt.
Nƣớc sử dụng cho sản xuất miến chủ yếu ở khâu rửa nguyên liệu đầu
vào, tạo bột, ngâm bột, tẩy màu, mùi của bột, ngâm trƣớc khi đem tráng.
Trung bình một ngày, toàn xã tiêu tốn khoảng gần 12.000m3 nƣớc ngầm
cho hoạt động sản xuất tinh bột. Nhƣ vậy, lƣợng nƣớc ngầm tiêu tốn là rất lớn,
điều đó có thể sẽ gây ảnh hƣởng nghiêm trọng tới cả chất lƣợng nƣớc ngầm và
nƣớc mặt của khu vực.
1.3.2. Đặc điểm nguồn nước thải
Ðặc thù của nghề chế biến nông sản là lƣợng bã thải lớn, chiếm 65 đến
70%. Vào chính vụ chế biến, kéo dài từ tháng mƣời đến tháng tƣ, trung bình mỗi
ngày làng nghề Dƣơng Liễu thải ra hơn 500 tấn bã thải, 12.000 m3 nƣớc thải.
Trong số này, gần 300 tấn bã thải từ quá trình chế biến tinh bột sắn thô đƣợc tận
dụng làm thức ăn gia súc. Còn lại hơn 200 tấn bã thải từ quá trình chế biến tinh
bột dong riềng không đƣợc thu gom, xử lý mà xả thẳng vào hệ thống thoát nƣớc.
Mặt khác, hệ thống tiêu thoát nƣớc thiếu đầu tƣ, cải tạo đồng bộ nên thƣờng
xuyên xảy ra tình trạng ứ đọng cục bộ. Bã thải chảy theo hệ thống thoát nƣớc
dân sinh, dồn vào mƣơng Ðan Hoài rồi thải trực tiếp ra kênh T5 [5].

6

Nƣớc thải miến có COD tƣơng đối cao, từ 4000 - 6000 mg/l, độ đục
tƣơng đối lớn từ 400 - 600 NTU. Do trong quá trình rửa và nghiền nguyên
liệu, lƣợng cặn bã thải đƣợc thải thẳng ra cống rãnh theo nƣớc mà không
thông qua hệ thống sàng lọc nào cả; do quá trình ngâm bột một lƣợng nhỏ
tinh bột đi theo nƣớc vào nƣớc thải, thành phần chủ yếu của bột dong riềng là
tinh bột nên hàm lƣợng amoni không cao, khoảng 40 - 80 mg/l và nitrit thấp
(< 3 mg/l), pH của nƣớc thải khá thấp (2 - 3) và có mùi chua, thối rất khó
chịu. Tất cả nƣớc thải của các công đoạn đƣợc thải chung xuống cống cùng
với nƣớc thải sinh hoạt gây ô nhiễm nặng cho sông Đáy.
1.3.3. Một số thông số đặc trưng cho nước thải chế biến tinh bột
Để tiến hành xử lý một nguồn thải trƣớc hết cần biết thành phần các chất
gây ô nhiễm và nguồn gốc phát sinh ra chúng. Phải phân tích xác định các chỉ
tiêu để làm cơ sở cho việc lựa chọn phƣơng pháp xử lý thích hợp. Việc xác
định các chỉ tiêu không thể chỉ tiến hành phân tích một mẫu, mà phải phân tích
rất nhiều mẫu với mục đích là tìm sự biến đổi của các chỉ số đó trong môi
trƣờng nƣớc.
a. Độ pH
Giá trị pH của nƣớc thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử
lý. Giá trị pH cho phép ta quyết định xử lý nƣớc theo phƣơng pháp thích hợp,
hoặc điều chỉnh lƣợng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nƣớc. Các công
trình xử lý nƣớc thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm
trong giới hạn từ 7 - 7,6. Môi trƣờng thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển
thƣờng có pH từ 7 - 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt
động khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 –
8,8, còn vi khuẩn nitrat với pH từ 6,5 – 9,3. Vi khuẩn lƣu huỳnh có thể tồn tại
trong môi trƣờng có pH từ 1 - 4.
b. Độ đục
Nƣớc tự nhiên sạch thƣờng không chứa những chất rắn lơ lửng nên
trong suốt và không màu. Độ đục do các chất rắn lơ lửng gây ra. Những hạt

7


vật chất gây đục thƣờng hấp phụ các kim loại nặng cùng các vi sinh vật gây
bệnh. Nƣớc đục còn ngăn cản quá trình chiếu sáng của mặt trời xuống đáy
làm giảm quá trình quang hợp và nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc.
c. Mùi
Mùi hôi thối khó ngửi của nƣớc thải do các chất hữu cơ bị phân hủy,
mùi của các hóa chất, dầu mỡ có trong nƣớc. Các chất có mùi nhƣ NH3, các
amin, các hợp chất hữu cơ chứa lƣu huỳnh.
d. Hàm lượng các chất rắn
 Tổng chất rắn – TS (Total Solid)
TS là một thành phần đặc trƣng rất quan trọng của nƣớc thải bao gồm
các chất rắn nổi, lơ lửng, keo và tan
Tổng chất rắn đƣợc xác định bằng trọng lƣợng khô phần còn lại khi cho
bay hơi một lít mẫu nƣớc trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103oC cho đến khi
trọng lƣợng không đổi. Đơn vị tính bằng mg/l (hoặc g/l).
 Tổng chất rắn dạng huyền phù – TSS (Total Suspended Solid)
TSS là toàn bộ lƣợng chất rắn ở trạng thái lơ lửng trong nƣớc. TSS
đƣợc xác định trọng lƣợng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh,
khi lọc 1lít mẫu nƣớc qua phễu lọc Gooch rồi sấy khô ở 103-1050C tới khi
trọng lƣợng không đổi. Đơn vị tính là mg/l hay g/l
 Chất rắn hòa tan – DS (Dissolved Solid)
Hàm lƣợng chất rắn hòa tan chính là hiệu số của tổng chất rắn (TS) với
tổng chất rắn dạng huyền phù (TSS):
DS = TS – TSS (mg/l)
 Chất rắn bay hơi (VS)
Hàm lƣợng chất rắn bay hơi là trọng lƣợng mất đi khi nung lƣợng chất
rắn huyền phù ở 5500C trong một khoảng thời gian xác định. Thời gian này
phụ thuộc vào loại mẫu nƣớc (nƣớc cống, nƣớc thải hoặc bùn).

Đơn vị tính là mg/l hoặc phần trăm (%) của TSS hay TS
Chất rắn có thể lắng
8


Chất rắn có thể lắng là số ml phần chất rắn của 1 lít mẫu nƣớc đã lắng
xuống đáy phễu sau một khoảng thời gian (thƣờng là 1 giờ).
f. Hàm lượng oxi hòa tan DO (Dissolved Oxygen)
Hàm lƣợng oxi hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của
nƣớc thải vì oxi không thể thiếu đƣợc với các quá trình sống. Oxi duy trì quá
trình trao đổi chất sinh ra năng lƣợng cho sự sinh trƣởng, sinh sản và tái sản
xuất. Khi thải các chất thải vào các nguồn nƣớc quá trình oxi hóa chúng sẽ
làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong các nguồn nƣớc này thậm chí có thể đe
dọa sự sống của các loại cá cũng nhƣ các sinh vật trong nƣớc.
g. Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy sinh hóa BOD là lƣợng oxy cần thiết cho việc oxi hóa các
hợp chất hữu cơ dƣới tác dụng của vi sinh vật (sự phân hủy sinh học các hợp
chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học) . Đơn vị tính theo mg O2/l
Quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ có thể biểu diễn bởi
phƣơng trình tổng quát sau:
Chất hữu cơ + O2

Vi sinh vật

CO2 + H2O + Sinh khối

Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của
nƣớc. Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lƣợng chất hữu cơ có khả năng phân
hủy sinh học trong nƣớc càng lớn.
h. Nhu cầu oxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand)

Nhu cầu oxy hóa học COD là lƣợng oxy cần thiết cho quá trình oxy
hóa toàn bộ các chất hữu cơ trong mẫu nƣớc thành CO2 và H2O bằng tác nhân
oxy hóa hóa học mạnh.
Trong thực tế COD đƣợc dùng rộng rãi để đánh giá mức độ ô nhiễm
các chất hữu cơ có trong nƣớc. Do việc xác định chỉ số này nhanh hơn so với
việc xác định BOD. Phƣơng pháp phổ biến nhất để xác định COD là phƣơng
pháp đicrommat: oxi hóa các hợp chất hữu cơ bằng đicromat trong dung dịch
H2SO4 đặc có mặt chất xúc tác Ag2SO4.
Các chất hữu cơ + Cr2O72- + H+ Ag2SO4
9

CO2 + H2O + Cr3+


Lƣợng Cr2O72- dƣ có thể đƣợc xác định bằng phƣơng pháp trắc quang
hoặc bằng phƣơng pháp chuẩn độ bởi dung dịch muối Mohr.
i. Tổng hàm lượng nitơ (TN)
Các hợp chất chứa nitơ trong nƣớc thải thƣờng là các hợp chất ptotein
và các sản phẩm phân huỷ: NH4+, NO3-, NO2-. Trong nƣớc thải cần có một
lƣợng nitơ thích hợp, mối quan hệ giữa BOD5 với N và P có ảnh hƣởng rất
lớn đến sự hình thành và khả năng oxi hoá của bùn hoạt tính. Hàm lƣợng nitơ
trong nƣớc cũng đƣợc xem nhƣ các chất chỉ thị tình trạng ô nhiễm của nƣớc
vì NH3 tự do là sản phẩm phân hủy các chất chứa protein, sau đó amoni đƣợc
oxi hóa tiếp thành nitrit, nitrat theo sơ đồ:
Oxi hoá
nitromonas

Protein

NH3

NO2-

nitrobacter

NO3-

Tổng nitơ là tổng các hàm lƣợng nitơ hữu cơ, amoniac, nitrit, nitrat.
Hàm lƣợng nitơ hữu cơ đƣợc xác định bằng phƣơng pháp Kendal. Tổng nitơ
Kendal là tổng nitơ hữu cơ và nitơ amoniac. Chỉ tiêu amoniac thƣờng đƣợc
xác định bằng phƣơng pháp so màu hoặc chuẩn độ còn nitrit và nitrat đƣợc
xác định bằng phƣơng pháp so màu.
k. Tổng hàm lượng photpho
Ngày nay ngƣời ta quan tâm đến việc kiểm soát hàm lƣợng các hợp
chất chứa photpho trong nƣớc bề mặt, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải công
nghiệp vì nguyên tố này là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự phát
triển bùng nổ của tảo ở một số nguồn nƣớc mặt (hiện tƣợng phú dƣỡng). Chỉ
tiêu này có ý nghĩa quan trọng để kiểm soát sự hình thành cặn rỉ ăn mòn và xử
lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học. Vì photpho nằm ở các dạng khác
nhau nhƣ photpho hữu cơ, photphat, pyrophotphat, ortho photphat nên cần
chuyển tất cả các dạng này về dạng ortho photphat PO43- bằng cách vô cơ hóa

10


mẫu nƣớc. Sau đó xác định PO43- bằng phƣơng pháp trắc quang với thuốc thử
là amoni molipdat trong môi trƣờng axit mạnh.
PO43- + 12 (NH4)2MoO4 + 24 H+  (NH4)3PO4.12MoO3 + 21NH4+ +12 H2O
m. Tiêu chuẩn vi sinh
Trong nƣớc thải thƣờng có rất nhiều loại vi khuẩn có hại, chúng là các

vi trùng từ nguồn nƣớc thải sinh hoạt, đặc biệt là nƣớc thải bệnh viện. Trong
đó vi khuẩn E-coli là loại vi khuẩn đặc trƣng cho sự nhiễm trùng nƣớc. Chỉ số
E-coli chính là số lƣợng vi khuẩn này có trong 100 ml nƣớc. Ƣớc tính mỗi
ngày mỗi ngƣời bài tiết khoảng 2.1011 E-coli.
1.4. Một số nghiên cứu về xử lý nƣớc thải làng nghề chế biến tinh bột
Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng ở các làng nghề sản xuất tinh bột đang
ở mức báo động bởi nƣớc thải sản xuất. Nguồn nƣớc thải ở đây chứa nhiều
chất hữu cơ, hàm lƣợng COD, BOD5, TSS.. rất cao, có mùi hôi thối và màu
đen nên không chỉ gây ô nhiễm mà còn gây mất cảnh quan môi trƣờng. Vì
vậy, để ngăn chặn và giảm thiểu sự ảnh hƣởng của nƣớc thải sản xuất tinh bột
đã có nhiều công trình nghiên cứu các hệ thống hay công nghệ xử lý nƣớc thải
cho đối tƣợng này ra đời.
Các tác giả Nguyễn Văn Phƣớc; Nguyễn Thị Thanh Phƣợng, 2003, Đại
học Bách khoa TP.HCM đã có công trình nghiên cứu: “Hiện trạng ô nhiễm và
giải pháp xử lý nƣớc thải cho làng nghề tinh bột Hoài Hảo, Bình Định”. Công
trình đã sử dụng phƣơng pháp sinh học, áp dụng mô hình phân hủy kị khí hai
giai đoạn (giai đoạn axit hoá và metan hóa) kết hợp với mô hình lọc sinh học
hiếu khí. Kết quả nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy: với
nƣớc thải nguyên thủy COD dao động từ 2.500 - 18.000 mg/l; TSS trong
khoảng 120 – 3000 mg/l; N tổng lên đến 450 mg/l hiệu quả khử COD lên đến
95% - 99%, nƣớc thải sau xử lý trong suốt, mất màu, mùi, hàm lƣợng các chất
đạt tiêu chuẩn thải loại B. Công trình nêu ra phƣơng án xử lý nƣớc thải cục
bộ, quy mô hộ gia đình bằng phƣơng pháp lọc sinh học kết hợp giữa kỵ khí và
hiếu khí có nhiều ƣu điểm nhƣ: thích hợp cho xử lý nƣớc thải chứa hàm lƣợng
11


chất hữu cơ cao, ít tiêu tốn năng lƣợng và lƣợng bùn sinh ra không đáng kể,
hệ thống có khả năng chịu biến động về nhiệt độ và tải lƣợng ô nhiễm, thời
gian thích nghi, khởi động nhanh (khoảng 2 - 3 tuần), quy trình vận hành đơn

giản, chi phí đầu tƣ thấp song hiệu quả xử lý đạt cao [8]. Tuy nhiên công trình
chỉ nghiên cứu áp dụng cho quy mô hộ gia đình chứ chƣa nghiên cứu cho quy
mô làng nghề. Sơ đồ công nghệ thí nghiệm thể hiện qua hình 1.1.
Nguyễn Đình Bảng; Hà Minh Ngọc; Nguyễn Văn Nội, 2006, Đại học
Quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu đề tài: " Xử lý nƣớc thải làng nghề sản xuất
miến dong Cự Đà, Thanh Oai, Hà Nội bằng phƣơng pháp lọc sinh học ngập
nƣớc". Nƣớc thải sau khi qua hệ thống xử lý đã đạt QCVN loại B [6]. Sơ đồ
công nghệ xử lý bằng phƣơng pháp lọc ngập nƣớc đƣợc thể hiện qua hình 1.2.

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại làng nghề Hoài Hảo

12


Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý bằng phương pháp lọc ngập nước
Bên cạnh đó, việc áp dụng các vật liệu sinh học cũng có giá trị nhất
định trong quá trình xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột. Tác giả Nguyễn Đức
Đạt Đức, 2009, Trƣờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. HCM đã có
công trình nghiên cứu: “Nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn
bằng hệ thống lọc sinh học hiếu khí với giá thể xơ dừa”. Tác giả chỉ đề xuất
phƣơng pháp xử lý nƣớc thải tinh bột là dùng biện pháp axit hoá khử CN,trung hoà, lọc sinh học kỵ khí, hiếu khí bằng xơ dừa và hồ sinh vật mà chƣa
đƣa ra hệ thống công nghệ xử lý cụ thể [7].

13


Chƣơng 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đánh giá đƣợc hiện trạng chất lƣợng

nƣớc thải sản xuất miến dong tại xã Dƣơng Liễu, Hoài Đức, Hà Nội.
Đề xuất, thiết kế mô hình xử lý nƣớc thải sản xuất tập trung tại xã Dƣơng
Liễu, Hoài Đức, Hà Nội.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nguồn nƣớc cấp cho làng nghề;
- Dòng nƣớc thải phát sinh từ hoạt động sản xuất miến dong;
- Hệ thống kênh mƣơng dẫn nƣớc;
- Nguồn nƣớc mặt sông Đáy thuộc địa phận nghiên cứu;
- Nghiên cứu các thông số đặc trƣng cho nƣớc thải làng nghề Dƣơng Liễu,
Hoài Đức, Hà Nội.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Địa bàn nghiên cứu: Xã Dƣơng Liễu, huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội
- Thời gian thực hiện: Từ tháng 4 đến tháng 6 năm 2012
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu dây chuyền sản xuất tinh bột tại làng nghề Dƣơng Liễu.
- Nghiên cứu chất lƣợng nƣớc thải sản xuất tinh bột tại làng nghề Dƣơng
Liễu, Hoài Đức, Hà Nội.
- Thực trạng công tác quản lý môi trƣờng tại làng nghề Dƣơng Liễu.
- Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sản xuất tập trung tại xã Dƣơng Liễu.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu
Đây là phƣơng pháp nhằm giảm bớt khối lƣợng và thời gian công việc
nghiên cứu. Thông qua các số liệu thu thập sẽ giúp khóa luận tổng kết lại các

14


thành quả nghiên cứu trƣớc đó, kế thừa có chọn lọc để phục vụ cho quá trình
làm khóa luận. Các tài liệu tham khảo chính gồm:

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của làng nghề sản xuất
miến dong từ UBND xã Dƣơng Liễu.
- Các tài liệu thu thập trên internet, báo chí
- Các giáo trình và tài liệu liên quan đến việc xử lý và tính toàn thiết kế
nƣớc thải.
- Các quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trƣờng nƣớc Việt Nam.
2.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Đề tài tiến hành điều tra, khảo sát tại địa điểm thực hiện đề tài là xã
Dƣơng Liễu, huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội nhằm xác định đƣợc các đặc
điểm chính, các vấn đề nổi cộm về môi trƣờng của vùng.
2.4.3. Phương pháp phỏng vấn
Phỏng vấn các đối tƣợng là ngƣời dân sinh sống và sản xuất tại làng
nghề để biết đƣợc các khâu sản xuất, thực trạng môi trƣờng và sự cả sự ảnh
hƣởng của việc sản xuất tới chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân.
2.4.4. Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường
a. Địa điểm lấy mẫu
Trực tiếp đến khu vực nghiên cứu (các hộ gia đình sản xuất) từ đó tìm
hiểu dây chuyền, công nghệ sản xuất tinh bột và miến dong của làng nghề.
Đặc biệt là các công đoạn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc nhiều nhất. Vì vậy,
khóa luận xác định đƣợc các khu vực và vị trí lấy mẫu. Các mẫu đƣợc lấy tại
cống thoát nƣớc ở các hộ gia đình, mƣơng dẫn nƣớc thải và nƣớc mặt tiếp
nhận sông Đáy.
Đề tài tiến hành lấy tổng cộng 12 mẫu, bao gồm 05 mẫu nƣớc thải và 06
mẫu nƣớc mặt và 01 mẫu nƣớc giếng khoan (M10), các mẫu lấy đƣợc mô tả
qua bảng 2.1 và 2.2.

15


Bảng 2.1 Các điểm lấy mẫu nước thải

Mẫu

Địa điểm

M1

Nƣớc thải đầu cống tại gia đình sản xuất tinh bột dong xóm Đoàn Kết

M2

Nƣớc thải đầu cống chung tại xóm Hợp Nhất

M3

Nƣớc thải đầu cống chung của xóm Cầu Hàng Đội

M5

Nƣớc thải tại đầu cống thải của mƣơng dẫn chính của xã Dƣơng Liễu

M6

Nƣớc thải tại giữa cống thải của mƣơng dẫn chính của xã Dƣơng Liễu
Bảng 2.2 Các điểm lấy mẫu nước mặt
Địa điểm

Mẫu
M4

Tại kênh dẫn nƣớc Đan Hoài

M7

Lƣu vực sông Đáy tại điểm tiếp nhận nƣớc thải

M8

Lƣu vực sông Đáy, cách điểm tiếp nhận nƣớc thải 100m (ngƣợc dòng)

M9

Lƣu vực sông Đáy, cách điểm tiếp nhận nƣớc thải 100m (xuôi dòng)

M11 Ao xóm Đoàn Kết (sử dụng làm nƣớc sinh hoạt)
M12 Ao xóm Thống Nhất
b. Nguyên tắc lấy mẫu
Khi lấy mẫu phải đảm bảo các nguyên tắc sau:
-

Không làm xáo trộn các tầng nƣớc mặt

-

Mẫu đƣợc lấy phải có tính đại diện cao.

-

Dụng cụ lấy mẫu và dụng cụ đựng mẫu phải đảm bảo sạch và phải áp

dụng các biện pháp cần thiết để tránh nhiễm bẩn, đảm bảo QA/QC.

c. Dụng cụ lấy mẫu
Dùng chai nƣớc nƣớc khoáng thể tích 500ml, băng dính, gậy dài
khoảng 2m, nhiệt kế, giấy, bút viết, găng tay.
16


d. Cách lấy mẫu
Dùng tay đã đƣợc đeo găng tay cẩn thận, múc mẫu nƣớc tại các điểm
dễ lấy hoặc dùng gậy để múc nƣớc ở những nơi xa và khó lấy mẫu. Đậy nắp
và quấn băng dính xung quanh nút chai để tránh bị rơi ra ngoài trong quá trình
vận chuyển. Dùng bút và giấy viết các kí hiệu các thông tin cần thiết về vị
trí,thời gian lấy mẫu lên từng mẫu. Các chai nƣớc mẫu đƣợc để vào thùng xốp
và vận chuyển về phòng thí nghiệm để bảo quản và phân tích.
e. Số lượng và thể tích mẫu
Khóa luận tiến hành lấy 12 mẫu nhƣ đã liệt kê ở trên để phân tích các chỉ
tiêu: pH, nhiệt độ, độ đục, DO, COD, BOD5, TSS, NO3-, NH4+, Phốtpho tổng.
Với mỗi mẫu nƣớc, tiến hành lấy 1 lít nƣớc thải cho vào 2 chai polytylen
có thể tích 500 ml.
f. Thời gian lẫy mẫu
Lấy mẫu nƣớc vào buổi sáng từ 7 – 11 giờ sáng.
2.4.5. Phương pháp phân tích các thông số gây ô nhiễm
2.4.5.1. Phân tích trong phòng thí nghiệm
Đề tài tiến hành phân tích các thông số BOD5, COD, TSS, NO3-, Cl-, P
tổng, NH4+ theo các quy chuẩn đƣợc Nhà nƣớc ban hành và có hiệu lực. Các
thông số đƣợc phân tích tại Phòng thí nghiệm môi trƣờng, khoa
QLTNR&MT, Đại học Lâm nghiệp.
a. Phương pháp xác định nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen
Demand)
BOD5 đƣợc xác định theo TCVN 6001:2008.
Chuẩn bị dung dịch pha loãng: Nƣớc pha loãng đƣợc chuẩn bị ở chai

to, rộng miệng bằng cách thổi không khí sạch ở 20oC vào nƣớc cất và lắc
nhiều lần cho đến khi bão hòa oxi. Sau đó thêm 1 ml dung dịch đệm phôt
phát, 1 ml dung dịch MgSO4, 1 ml CaCl2 và 1 ml FeCl3 vào 1 lít nƣớc đã sục
khí ở trên. Trung hòa mẫu nƣớc phân tích đến pH = 7 bằng H2SO4 1N hoặc
NaOH 1N.
17


Pha loãng mẫu nƣớc phân tích: Bằng mẫu nƣớc đã chuẩn bị ở trên ta
pha loãng với tỷ lệ thích hợp. Khi pha loãng cần hết sức tránh không cho oxi
cuốn theo. Sau khi pha loãng xong cho mẫu vào hai chai để xác định BOD5
(thƣờng là chai 300 ml), đóng nút chai và, một chai dùng để ủ trong 5 ngày ở
nơi tối với nhiệt độ 20oC, chai còn lại dùng để xác định DO ban đầu trong
mẫu pha loãng.
BOD5 đƣợc tính dựa vào chỉ số DOo và DO5 theo công thức sau:
BOD5 = (DOo - DO5) . F

(mg/l)

Trong đó:
+ DOo: là lƣợng oxi hòa tan (mg/l) của dung dịch mẫu pha loãng sau 15 phút.
+ DO5: là lƣợng oxi hòa tan (mg/l) của dung dịch sau 5 ngày ủ.
+ F: hệ số pha loãng
b. Phương pháp xác định nhu cầu oxy hóa học COD (Chemical Oxygen
Demand)
Khóa luận tiến thành xác định COD theo tiêu chuẩn Việt Nam: “TCVN
6491:1999 chất lƣợng nƣớc – xác định nhu cầu oxy hóa học”
Nguyên tắc: Đun hồi lƣu mẫu thử với lƣợng Kali dicromat đã biết trƣớc
khi có mặt thủy ngân (II) sunphat và xúc tác bạc trong axit sunfuric đặc trong
khoảng thời gian nhất định, trong quá trình đó một phần đicromat bị khử do

sự có mặt của cá chất có khả năng oxy hóa. Chuẩn độ lƣợng đicromat còn lại
với sắt (II) amoni sunfat. Tính toán giá trị COD từ lƣợng đicromat bị khử, 1
mol đicromat (Cr2O7-2) tƣơng đƣơng với 1,5 mol oxy (O2).
Chất hữu cơ + K2Cr2O7 + H+

CO2 + H2O + 2Cr3+ + 2K+

Các tiến hành: Lấy 2 ml mẫu vào ống nung COD, thêm 1ml dung dịch
K2Cr2O7 có chứa HgSO4, sau đó thêm từ từ 3ml AgSO4 . H2SO4 vào ống
COD trên.
Đƣa hỗn hợp phản ứng đun nóng ở 150oC. Để nguội và pha loãng bằng
nƣớc cất tới thể tích 50ml.

18


Chuẩn độ lƣợng dƣ đicromat bằng sắt (II) amoni sunfat, sử dụng chỉ thị
feroin cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh lục sang màu nâu đỏ.
Thực hiện phép thử trắng: Tiến hành mẫu trắng song song với quy
trình trên nhƣng thay thế mẫu thử bằng 2 ml nƣớc cất.
Tính toán kết quả:
COD =

(mg/l)

c: nồng độ của (NH4)2FeSO4, mol/l
Vo = 2
V1: thể tích của muối sắt (II) khi sử dụng chuẩn độ mẫu trắng, ml
V2: thể tích của muối sắt (II) khi sử dụng chuẩn độ mẫu thử, ml

c. Phương pháp xác định TSS
Lấy 100 ml mẫu nƣớc cần phân tích lọc qua giấy lọc đã đƣợc sấy đến
khối lƣợng không đổi mo (mg). Sau đó mang giấy lọc có bám chất rán lơ lửng
cho vào tủ sấy ở 105oC đến khối lƣợng không đổi m1 (mg). Khối lƣợng chất
rắn lơ lửng có trong 100 ml mẫu nƣớc phân tích đƣợc tính theo công thức:
TSS =

(mg/l)

d. Phương pháp xác định Nitrat (NO3-)
Dùng phƣơng pháp so màu quang điện sử dụng máy so màu quang điện
UV_VIS Speetro II của Mỹ.
Nguyên lý của phƣơng pháp
Trong môi trƣờng kiềm nitrat tạo phức nitritphenol màu vàng với thuốc
thử disunfofenic theo phản ứng sau:
C6H3(OH)(SO3H)2 + 3HNO3 = C6H2(OH)(NO2)3 + 2H2SO4
C6H2(OH)(NO2)3 + NH4OH = C6H2(N2O)2NH4 (màu vàng)
Có thể thay dung dịch NH4OH bằng dung dịch KOH 10N
Trình tự phân tích
Lấy 100ml dung dịch mẫu nƣớc chứa không quá 5 mg NO3-, trung hòa
đến pH = 7 rồi chuyển vào chén sứ cô cạn trên bếp cách thủy. Thêm 2 ml
19