Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXY SINH HÓA (BOD)

Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXY SINH HÓA (BOD)

2.1. Ý Nghĩa môi trường

Số liệu BOD được dùng rộng rãi trong thực tế kỹ thuật môi trường. BOD là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. BOD là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học. BOD còn là chỉ tiêu đánh giá làm tự sạch các nguồn nhận và là tiêu chuẩn để kiểm tra chất lượng của các dòng thải vào nguồn nước này. BOD là cơ sở để chọn phương pháp xử lý và xác định kích thước của những thiết bị và để đánh giá hiệu quả của từng đơn vị trong hệ thống xử lý.

2.2. Điều kiện

Kết quả thu được là sản phẩm kết hợp của các quá trình hóa học và sinh hoá. Chúng không có đặc tính rõ ràng của quá trình hoá học đơn thuần. Tuy nhiên chúng có một chỉ thị về chất lượng nước. Phép thử có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều chất độc đối với sinh vật như các chất diệt khuẩn, các kim loại độc, clo tự do chúng ức chế sự oxi hoá sinh hoá. Sự có mặt của tảo hoặc vi sinh vật Nitrat hóa có thể làm cao kết quả.

2.3. Nguyên tắc

Ủ ở nhiệt độ xác định (thường 20⁰C) trong một thời gian xác định (5 ngày), ở chỗ tối, trong bình hoàn toàn đầy và nút kín. Xác định nồng độ oxi hoà tan trước và sau khi ủ. Tính khối lượng oxi tiêu tốn trong 1 lít nước.

Phương trình phản ứng tổng quát có thể biểu diễn như sau:

C_nH_aO_bN_c + (n + a/4  b/2  3/4c)O₂ → nCO₂ + (a/2 – 3/2c)H₂O + NH₃

Vận tốc phản ứng phân hủy chất hữu cơ trong thí nghiệm BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ chất hữu cơ có trong mẫu phân tích. Để loại trừ ảnh hưởng của nhiệt độ, thí nghiệm được tiến hành ở 20⁰C. Theo lý thuyết, phản ứng có thể xem là hoàn toàn trong vòng 20 ngày, đây là khoảng thời gian khá dài. Kinh nghiệm cho thấy, tỷ lệ BOD₅/BOD tổng cộng tương đối cao nên thời gian ủ 5 ngày là hợp lý. Tỷ lệ này cao hay thấp tùy thuộc vào đặc tính của “seed” và bản chất của chất hữu cơ. Nước thải sinh hoạt và nhiều loại nước thải công nghiệp có BOD₅ = 70 – 80% BOD tổng. Thời gian ủ 5 ngày còn có tác dụng loại trừ ảnh hưởng của quá trình oxy hóa Ammonia do Nitrosomonas và Nitrobacter gây ra.

Tiến hành đồng thời thí nghiệm kiểm tra với dung dịch chuẩn của glucô và axit glutamic.

2.4. Thiết bị, dụng cụ

Mọi dụng cụ thuỷ tinh cần phải sạch, không chứa các chất độc hoặc chất phân huỷ sinh học, luôn được bảo vệ khỏi bị bẩn.

Các thiết bị thông thường trong phòng thí nghiệm và các thiết bị dụng cụ sau:

• 
  Bình ủ, miệng hẹp, dung tích từ 130ml đến 350ml, có nút mài thuỷ tinh, và nếu có thể nên dùng loại vai vuông. Loại 250ml thường được ưa dùng.
  
• 
  Buồng ủ, có khả năng duy trì được nhiệt độ 20⁰C  1⁰C.
  
• 
  Thiết bị xác định nồng độ oxi hoà tan: Có thể xác định oxi hòa tan bằng phương pháp Iot theo TCVN 5499-1995 (ISO 5813) hoặc phương pháp điện hoá (ISO 5814).
  
• 
  Phương tiện làm lạnh (0⁰C đến 4⁰C), dùng để vận chuyển và giữ mẫu.
  
• 
  Bình pha loãng, nút thuỷ tinh, vạch chia đến ml, dung tích phụ thuộc vào mẫu pha loãng yêu cầu.
  

2.5. Hóa chất

Trong phân tích chỉ dùng các thuốc thử tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương (nước cất từ máy hoàn toàn bằng thủy tinh hoặc nước qua trao đổi ion).

Nước không được chứa nhiều hơn 0,01mg đồng trong 1 lít, không chứa clo tự do, các cloramin, kiềm, axit và các chất hữu cơ.

2.5.1. Nước cấy

Nếu bản thân mẫu nước không đủ các vi sinh vật cần thiết, phải dùng nước cấy tạo được bằng một trong các cách sau:

1. 
   Nước thải sinh hoạt lấy từ cống chính hoặc từ cống của một vùng dân cư không bị ô nhiễm công nghiệp. Nước này được lắng trước khi dùng.
   
2. 
   Thêm 100g đất vườn vào 1 lít nước. Lắc đều và để yên 10 phút. Lấy 10ml nước trong ở trên và pha loãng thành 1 lít bằng nước cất.
   
3. 
   Nước sông, hồ có chứa nước thải sinh hoạt.
   
4. 
   Dòng nước sau khi để lắng của các trạm xử lý nước thải.
   
5. 
   Nước lấy từ hạ lưu của dòng thải của nước cần phân tích hoặc nước chứa vi sinh vật thích hợp cho nước cần phân tích và được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm (trường hợp nước thải công nghiệp chứa các chất khó bị phân huỷ).
   

2.5.2. Các dung dịch muối

Các dung dịch sau đây bền ít nhất trong một tháng và cần bảo quản trong các bình thuỷ tinh màu sẫm. Chúng cần được loại bỏ ngay khi có dấu hiệu kết tủa hoặc sinh vật phát triển.

1. 
   Dung dịch đệm photphat
   

Hoà tan 8,5g Kali dihidrophotphat (KH₂PO₄), 21,75g Kali hidrophotphat (K₂HPO₄), 33,4g Natri hidrophotphat heptahidrat (Na₂HPO₄.7H₂O) và 1,7g Amoni clorua (NH₄Cl) trong khoảng 500ml nước. Pha loãng đến 1000ml và lắc đều.

Chú thích: pH của dung dịch đệm này là 7,2, không cần điều chỉnh gì thêm.

2. 
   Magiê sunfat heptahidrat 22,5g/l.
   

Hoà tan 22,5g Magiê sunfat heptahidrat (MgSO₄.7H₂O) trong nước. Pha thành 1000ml và lắc đều.

3. 
   Canxi clorua 27,5g/l
   

Hoà tan 27,5g Canxi clorua khan (CaCl₂) (hoặc một lượng tương đương muối canxi clorua ngậm nước) trong nước. Pha loãng thành 1000ml và lắc đều.

4. 
   Sắt (III) clorua hexahidrat 0,25g/l.
   

Hoà tan 0,25g Sắt (III) clorua hexahidrat (FeCl₃.6H₂O) trong nước. Pha thành 1000ml và lắc đều.

2.5.3. Nước pha loãng

Thêm 1ml mỗi dung dịch muối (a, b, c, d) vào khoảng 500ml nước. Pha loãng thành 1000ml và lắc đều. Tạo nhiệt độ 20⁰C cho dung dịch vừa điều chế được, rồi sục không khí trong 1 giờ, chú ý để không làm nhiễm bẩn dung dịch, đặc biệt là bởi các chất hữu cơ, chất oxi hoá, chất khử hoặc kim loại⁽¹⁾, sao cho nồng độ oxi hoà tan ít nhất phải đạt 8mg/l.

Dung dịch chuẩn bị như trên chỉ được dùng trong vòng 24 giờ, phần dư sau 24 giờ phải đổ bỏ.

⁽¹⁾ Nên dùng bình không khí nén hoặc bơm nén không khí, trong đó không khí được tiếp xúc với chất bôi trơn (bơm nén dùng màng). Lọc và rửa không khí trước khi dùng.

2.5.4. Nước pha loãng cấy vi sinh vật

Thêm từ 5ml đến 20ml nước cấy (tuỳ theo nguồn gốc) vào 1lít nước pha loãng. Giữ nước vừa điều chế ở 20⁰C. Chuẩn bị nước này ngay trước khi dùng, đổ bỏ phần dư vào cuối ngày làm việc.

Lượng oxi bị tiêu thụ sau 5 ngày ở 20⁰C của nước pha loãng cấy vi sinh vật (5.4) chính là giá trị trắng (8.3) và không được vượt quá 0,5mg/l

2.5.5. Các dung dịch khác

• 
  Dung dịch Axit clohidric (HCl), khoảng 0,5mol/l
  
• 
  Dung dịch Natri hidroxit (NaOH), khoảng 20g/l.
  
• 
  Dung dịch Natri sunfit (Na₂SO₃), khoảng 0,5mol/l.
  
• 
  Dung dịch chuẩn glucô/ axit glutamic
  

• 
  Sấy một ít gluco khan (C₆H₁₂O₆) và một ít axit glutamic (HOOC-CH₂-CH₂-CHNH₂-COOH) ở 103⁰C trong 1 giờ. Cân mỗi thứ 150  1mg, hoà tan trong nước và pha thành 1000ml, lắc đều.
  
• 
  Chuẩn bị dung dịch này ngay trước khi dùng và đổ bỏ lượng dư vào cuối ngày làm việc.
  

• 
  Dung dịch alythioure (ATU) (C₄H₈N₂S): Hoà tan 1,00g Alythioure trong nước, pha loãng thành 1000ml và lắc đều. Dung dịch bền ít nhất 2 tuần lễ.
  

Bảng 3: Độ pha loãng khuyến nghị để xác định BOD₅

BOD5 dự đoán mg/l	Hệ số pha loãng	Kết qủa được làm tròn đến	Áp dụng chữ
3 - 6	Giữa 1 và 2	0,5	R
4 -12	2	0,5	R,E
10 - 30	5	0,5	R,E
20 - 60	10	1	E
40 - 120	20	2	S
100 - 300	50	5	S,C
200 - 600	100	10	S,C
400 - 1200	200	20	I,C
1000 - 3000	500	50	I
2000- 6000	1000	100	I

• 
  R: nước sông;
  
• 
  E: nước thải được làm sạch sinh học;
  
• 
  S: nước thải được làm trong hoặc nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nhẹ;
  
• 
  C: nước thải chưa xử lý;
  
• 
  I: nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nặng.
  

Каталог: dspace -> bitstream -> 123456789
123456789 -> XÁC ĐỊnh cơ CẤu cây trồng và thời vụ HỢp lý cho các vùng thưỜng xuyên bị ngập lụt tại huyện cát tiên tỉnh lâM ĐỒNG
123456789 -> THÔng 3 LÁ LÂM ĐỒNG
123456789 -> CHƯƠng I: giới thiệu môn học và HẠch toán thu nhập quốc dân kinh tế vĩ mô là gì?
123456789 -> NHẬp môn những nguyên lý CƠ BẢn của chủ nghĩa mác-lênin I. Khái lưỢc về chủ nghĩa mác-lênin
123456789 -> HỌc phầN: VẬt lý ĐẠi cưƠng dành cho sinh viên bậc cao đẲng khối ngành kỹ thuậT
123456789 -> BỘ CÔng thưƠng trưỜng cao đẲng công nghiệp tuy hòA
123456789 -> Chương 1: ĐẠi cưƠng về hoá học hữu cơ Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
123456789 -> CHƯƠng 1 những khái niệm chung vài nét về lịch sử Thời kỳ thứ nhất

tải về 473.91 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: