Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng amoni trong nước đến hiệu lực khử trùng nước của dung dịch oxy hóa (Khóa luận tốt nghiệp)

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ NGUYỆT

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG AMONI
TRONG NƯỚC ĐẾN HIỆU LỰC KHỬ TRÙNG NƯỚC
CỦA DUNG DỊCH OXY HÓA”

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Liên thông chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Khoa

: Môi trường

Lớp

: K9 - KHMT

Khóa học

: 2013 - 2015

Giảng viên hướng dẫn: TS. Hà Xuân Linh

THÁI NGUYÊN - 2014


LỜI CẢM ƠN
Qua 2 năm học tập và rèn luyện tại trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên,
tôi được thầy cô giáo dạy dỗ và chỉ bảo tận tình, đặc biệt là các thầy cô trong
khoa Môi Trường đã giúp tôi tích lũy được nhiều kiến thức cơ bản trong nghề
nghiệp cũng như đạo đức, tư cách của cán bộ kĩ thuật môi trường. Đến giờ tôi
đang dần hoàn thành khóa luận tốt nghiệp trong kỳ học cuối, nhân dịp này tôi
muốn bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô trong trường và trong viện
Công nghệ môi trường.
Tôi chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Môi trường – Đại Học
Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn TS. Hà Xuân Linh
và thầy giáo chủ nhiệm Th.S Hà Đình Nghiêm đã tận tình dìu dắt tôi trong
suốt các năm học qua.
Chân thành cảm ơn tới PGS.TS. Nguyễn Hoài Châu – Viện trưởng Viện
Công nghệ môi trường – Viện Hàn Lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam
đã tiếp nhận tôi vào thực tập trong viện. Cảm ơn Th.S Nguyễn Thị Thanh Hải
– Phó trưởng phòng - phòng Công nghệ hóa lý môi trường - Viện Công nghệ
Môi Trường đã tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian thực tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bác, các cô chú và các anh chị trong
phòng Công nghệ hóa lý môi trường - Viện Công nghệ môi trường đã luôn
động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn
bên cạnh động viên, chia sẻ những khó khăn trong học tập và trong cuộc sống
để tôi hoàn thiện bản thân mình và hoàn thành tốt đợt thực tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 26 tháng 8 năm 2014
Sinh viên

Nguyễn Thị Nguyệt


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Các thông số cơ bản để đánh giá chất lượng của Anolit ................. 12
Bảng 2.2: Một số các phản ứng hóa học của quá trình hoạt hóa điện hóa...... 13
Bảng 3.1 Chế độ vận hành hệ điều chế Anolit ................................................ 26
Bảng 4.1: Số lượng vi khuẩn còn sống trung bình (5 mẫu) trong mẫu nước có
chứa NH4+ sau khi khử trùng bằng dung dịch Anolit có nồng độ 0,5
ppm, phụ thuộc vào nồng độ và thời gian tiếp xúc. ........................ 29
Bảng 4.2: Số lượng vi khuẩn còn sống trung bình (5 mẫu )trong mẫu nước có
chứa NH4+ sau khi khử trùng bằng dung dịch Javen có nồng độ 0,5
ppm, phụ thuộc vào nồng độ và thời gian tiếp xúc. ........................ 31


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ điều chế các dung dịch điện hoạt hóa ................................... 11
Hình 2.2: Cấu tạo của buồng phản ứng điện hoá ............................................ 12
Hình 2.3. Thiết bị STEL-PRO điều chế 100g clo hoạt tính/h ......................... 18
Hình 2.4 Sơ đồ khối thiết bị điện hoạt hóa .................................................... 19
Hình 2.5: Thiết bị điện hoạt hóa mang tên ECAWA được lắp đặt tại hiện trường 20
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thí nghiệm điều chế dung dịch siêu ô xy hóa dùng 8 modul
MB-11 ............................................................................................. 25
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ vi khuẩn còn sống sót E.coli và
Coliform sau 10s khử trùng bằng Anolit và Javen vào hàm lượng Amoni ...33
Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ vi khuẩn còn sống sót
E.coli và Coliform sau 5 phút khử trùng bằng Anolit và Javen vào
hàm lượng Amoni ........................................................................... 34
Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ vi khuẩn còn sống sót

E.coli và Coliform sau 30 phút khử trùng bằng Anolit và Javen vào
hàm lượng Amoni ........................................................................... 35


DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

ATCC

Air Traffic Control Center

DNA

DeoxyriboNucleic Acid

E.coli

Escherichia coli

ECAWA

Electro Chemically Activated Water

ELOU

електрообессоливающая установка

FEM

flow-through electrolytic module

HHĐH

Hoạt hóa điện hóa

KH-SX

Khoa học sản xuất

STEL

Ghép bằng 2 từ sterility và electrochemistry

THM

Trihalogenmetan

WHO

World Health Organization


MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................. 2
1.3. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2
1.4. Yêu cầu của đề tài……………………………………………………...2
1.5. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 3
1.5.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ................................ 3
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................... 3

PHẦN 2. TỔNG QUAN .................................................................................. 4
2.1. Các cơ sở nghiên cứu của đề tài .............................................................. 4
2.1.1. Cơ sở pháp lý .................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở lí luận ...................................................................................... 4
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước. ................................. 15
2.2.1. Tình hình ngiên cứu trên thế giới. ................................................... 15
2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước..................................................... 18
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 22
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 22
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 22
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu: Trong phòng thí nghiệm................................ 22
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 22
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 22
3.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 23
3.4.1. Phương pháp phân tích, kỹ thuật sử dụng ....................................... 23
3.4.2. Chuẩn bị thí nghiệm ........................................................................ 24
3.4.3. Quy trình thí nghiệm ....................................................................... 27


PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 29
4.1. Kết quả khử trùng nước bằng dung dịch Anolit nồng độ 0,5ppm phụ
thuộc vào thời gian tiếp xúc và hàm lượng NH4+. ....................................... 29
4.2. Kết quả khử trùng nước bằng Javen nồng độ 0,5ppm phụ thuộc vào thời
gian tiếp xúc và hàm lượng NH4+. ............................................................... 31
4.4. So sánh mức độ khử trùng bằng dd Anolit và Javen trên E.coli và Coliform ở mức
thời gian tiếp xúc sau 5 phút phụ thuộc vào hàm lượng amoni. .............................. 34
4.5. So sánh mức độ khử trùng bằng dd Anolit và Javen trên E.coli và
Coliform ở mức thời gian tiếp xúc sau 30 phút phụ thuộc vào hàm lượng
amoni. .......................................................................................................... 35

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 37
5.1. Kết luận ................................................................................................. 37
5.2. Kiến nghị ............................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 39


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Vi sinh vật ngoài những nhóm tham gia vào các chu trình chuyển hoá vật
chất có lợi cho môi trường sinh thái còn có những nhóm gây bệnh cho con
người, động vật, thực vật. Kết quả nghiên cứu của TS. R. Tardiff đã chỉ ra
rằng nguy cơ mắc bệnh do nước bị nhiễm vi sinh vật lớn hơn khoảng 100.000
lần so với nước bị ô nhiễm bởi các hợp chất hóa học có nguồn gốc khác nhau.
Hiện nay, để xử lý khử trùng các nguồn nước cấp có công suất lớn, tại
các nước tiên tiến người ta vẫn sử dụng phương pháp clo hóa là chính yếu,
bởi vì các phương pháp khác như ozon hóa và bức xạ tia cực tím đều không
có tác dụng khử trùng kéo dài. Tuy nhiên, phương pháp clo hóa bằng khí clo
hóa lỏng có nguy cơ tạo ra các sản phẩm halogenmetan độc hại. Sản phẩm
phụ của quá trình ozon hóa nước uống còn độc hại hơn nhiều so với các sản
phẩm clo hóa.
Qua nghiên cứu các phương pháp đã được biết, công nghệ khử trùng
nước bằng dung dịch Anolit sản xuất trên thiết bị hoạt hóa điện hóa (HHĐH)
có nhiều ưu điểm hơn cả. Trong các thiết bị HHĐH lần đầu tiên đã tận dụng
đồng thời các tính năng ưu việt của các chất ôxy hóa là clo, điôxit clo và ozon
đã loại trừ được các điểm yếu của mỗi chất riêng biệt, cho phép hạn chế tối đa
khả năng hình thành các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình clo hóa nước.
Từ năm 2002 đến nay Viện Công nghệ môi trường đã kết hợp với các

nhà khoa học Nga nghiên cứu chế tạo các thiết bị sản xuất dung dịch hoạt hoá
điện hoá (hay còn được gọi là dung dịch Anolit) từ nước muối hàm lượng 5%
và các quy trình ứng dụng Anolit để khử trùng trong y tế, sản xuất tôm giống,
chế biến thuỷ sản, chăn nuôi và giết mổ gia cầm.


2

Trong xu thế hướng tới các biện pháp xử lý an toàn, thân thiện với môi
trường như hiện nay, cùng với những ưu điểm của phương pháp khử trùng bằng
dung dịch Anolit, việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ để ứng dụng rộng rãi
vào thực tiễn, đặc biệt trong lĩnh vực khử trùng nước cấp là rất có ý nghĩa.
Nguồn nước khai thác phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt ở nước ta
hiện nay phần lớn là nước ngầm. Một trong các thành phần có trong nước
ngầm gây khó khăn cho quá trình xử lý nói chung và khử trùng nói riêng là
hàm lượng amoni cao. Chính vì vậy chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài
“Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng amoni trong nước đến hiệu lực
khử trùng nước của dung dịch oxy hóa” góp phần hoàn thiện các thông số
kỹ thuật công nghệ của phương pháp khử trùng nước cấp bằng dung dịch điện
hoạt hóa.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá hiệu lực khử trùng nước bằng dung dịch hoạt hóa điện hóa.
Đánh giá sự ảnh hưởng của hàm lượng amoni trong nước đến hiệu lực
khử trùng của dung dịch hoạt hóa điện hóa.
1.3. Mục đích nghiên cứu
Nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, góp phần bảo vệ sức
khỏe con người.
Giảm nguy cơ mắc các bệnh do nước bị nhiễm vi sinh vật.
Đưa ra các giải pháp, kiến nghị, xử lý thực tế có tính khả nghi và có khả
năng ứng dụng vào thực tế.

1.4. Yêu cầu của đề tài
- Thông tin và số liệu thu được phải chính xác, trung thực, khách quan.
- Đưa ra được các ảnh hưởng của amoni tới hiệu lực khử trùng của dung
dịch oxy hóa.
- Các kết quả cần được tổng hợp và phân tích.


3

1.5. Ý nghĩa của đề tài
1.5.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
Giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã học và làm quen với thực tế.
Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên nghành.
Nâng cao kĩ năng, kiến thức và tích lũy kinh nghiệm thực tế phục vụ cho
công tác sau này.
Khi hoàn thành được đề tài này tôi sẽ rút ra được một số bài học, kinh
nghiệm về nghiên cứu khoa học nhất là trong lĩnh vực khử trùng nước.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá được ảnh hưởng của hàm lượng amoni trong nước đến hiệu lực
khử trùng của dung dịch hoạt hóa điện hóa đối với các vi khuẩn gây bệnh
thường có trong nguồn nước và là tiền đề để đưa ra các giải pháp khắc phục,
xử lý, khử trùng nguồn nước đảm bảo cho nguồn nước cấp. Đặc biệt là góp
phần bảo vệ sức khỏe con người.


Khóa luận đủ ở file: Khóa luận full