Báo cáo thực hành: Hóa kỹ thuật môi trường

Chia sẻ: Vo Huu Dac | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

356
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo thực hành "Hóa kỹ thuật môi trường" trình bày về một số quy tắc an toàn và kỹ thuật trong phòng thí nghiệm, đo độ đục, hàm lượng photphat, đo nồng độ oxi hòa tan, chất rắn lơ lửng,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài báo cáo để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thực hành: Hóa kỹ thuật môi trường

BÀI 1. MỘT SỐ QUY TẮC AN TOÀN & KỸ THUẬT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 1/ Một số quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm - Cẩn thận khi tiến hành thí nghiệm. Không được sữ dụng những máy móc, dụng cụ mà chưa biết cách sử dụng. - Không được dùng các loại dụng cụ thủy tinh chưa rữa sạch. Các dụng cụ thủy tinh bẩn phải để riêng hoặc rữa ngay sau khi dùng. - Tất cả các lọ hóa chất phải ghi nhãn, khi dùng phải đọc nhãn hiệu, dùng xong để lại chỗ cũ. Khi lấy hóa chất phải hết sức cẩn thận. - Khi hút hóa chất bằng ống hút pipet phải dùng ống bóp cao su. - Khi làm việc với axit hoặc bazo mạnh thì chú ý: + Không để đổ ra ngoài. + Đổ acid hay bazo vào nước khi pha loãng chúng, không làm ngược lại. + Không hút acid hay bazo khi trong chai còn qua ít. - Khi làm việc với dụng cụ thủy tinh: + Tránh đổ vỡ. + Dụng cụ loại nào dùng cho việc đó, chỉ được đun với dụng cụ thủy tinh chịu nhiệt và dùng cho chân không những dụng cụ đặc biệt dùng trong chân không. 2/ Một số kỹ thuật cơ bản trong phòng thí nghiệm. 2.1. Rửa dụng cụ hóa học - Rửa dụng cụ hóa học cần biết tính chất của những chất làm bẩn dụng cụ. Từ đó chọn phương pháp rửa cũng như dung môi để rửa: Có 2 phương pháp rửa: phương pháp hóa học và phương pháp cơ học Phương pháp cơ học: - Dụng cụ rửa là chổi lông: khi rữa nên xoay nhẹ, không thọc mạnh chổi vào đáy ống để tránh ống nghiệm bị vỡ. Phương pháp hóa học: Khi rửa các dụng cụ cần chú ý: + Dụng cụ phải rửa sạch, tráng bằng nước cất rồi để vào nơi quy định. Không dùng giấy lọc, khăn mặt lau thành bên trong các dụng cụ vừa rửa xong.Có thể làm khô dụng cụ trong tủ sấy. 2.2. Làm khô các dụng cụ: Các dụng cụ có thể làm khô nguội và sấy khô nóng, dung cụ sau khi làm sạch được úp lên giá đựng. Dụng cụ đã rửa sạch, cần tránh làm bẩn lại, có thể để trong bình hút ẩm. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 1
2.3. Cách sử dụng hóa chất - Lấy hóa chất rắn phải dùng thìa sạch và khô, không lấy bằng tay. - Khi lấy hóa chất lỏng phải dùng ống nhỏ giọt, không để đầu ống chạm vào thành dụng cụ, không để lẫn ống hút của lọ hóa chất này vào lọ hóa chất khác. Nếu lấy một lượng lớn, khi rót dung dịch phải cẩn thận không để vãi ra ngoài. 2.4. Hòa tan - Để pha chế các thuốc thử trong phòng thí nghiệm thường phải hòa tan chất tan trong dung môi. - Nếu là chất rắn phải nghiền nhỏ, khuấy đều, khi cần thiết có thể đun nóng. 2.5. Lọc - Thường dùng phễu và giấy lọc. Khi lọc phải chọn giấy phù hợp và vừa kích thước của phễu lọc. Cách lọc: Trước tiên đặt giấy lọc vào phễu, mép giấy sát miệng phễu, tẩm ướt giấy lọc bằng dung môi sạch ( nước cất chẳng hạn ). BÀI 2: ĐỘ pH 1/ Đại cương - pH là đại cương biểu thị cho tính acid hay tính kiềm của nước (hoặc dung dịch): pH = -log [H+ ] - Phản ứng phân li của nước được thể hiện theo phương trình: H2O  H+ + OH- - Theo định luật tác dụng khối lượng có thể viết: [ 𝐻+ ][𝑂𝐻−] K H2O = hay [H+] [OH-] =Kw [𝐻2𝑂] Ở nhiệt độ 25oC thì Kw = 10-14 pH = 7 : môi trường trung tính. pH < 7 : môi trường acid. pH > 7 : môi trường bazo. 2/ Ý nghĩa môi trường pH là chỉ tiêu quan trọng trong môi trường: để đánh giá, mức độ ô nhiễm ở nguồn nước, là yếu tố cần xem xét trong quá trình keo tụ, khử khuẩn, làm mềm nước và khống chế ăn mòn khi cung cấp nước sinh hoạt. Còn trong xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học, pH cần khống chế trong khoảng thích hợp để hoạt động của vi sinh vật được tốt nhất. 3/ Nguyên tắc- phương pháp xác định a) Nguyên tắc: dựa trên sự chênh lệch điện thế giữa cực chuẩn Calomel và điện cực H+ ( điện cực thủy tinh). Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 2
b) Phương pháp xác định: phương pháp điện kế thế - Hiệu chỉnh máy: với các dung dịch đệm có pH gần giá trị đo của mẫu (thường là dung dịch đệm chuẩn pH=7,0 và pH= 9,0). - Đầu điện cực được bảo vệ trong dung dịch KCl6N 4/ Dụng cụ- Các bước thực hiện a) Mẫu: nước thải. b) Dụng cụ: Máy đo pH (như hình bên) Cách đo: + Mở máy bằng nút ON/OFF bên cạnh trái của máy. + Một số máy loại khác ta thực hiện bước hiệu chỉnh máy đầu tiên bằng dung dịch chuẩn kèm theo. + Sau đó ta thực hiện đo với mẫu nước cất, khoảng vài giây. Rồi chuyển sang mẫu thử là nước thải. + Ta mở đầu bảo vệ điện cực ra, sau đó nhúng sâu vào trong mẫu khoảng 3-4 cm, khuấy nhẹ mẫu, chờ số chỉ thị trên màn hình ổn định, đọc và ghi nhận kết quả. H.1.Máy đo pH 5/ Kết quả- Nhận xét Bảng 1: Kết quả pH thu được sau 3 lần đo ( mẫu thử ): Số lần Độ pH Lần I 6,40 Lần II 6,39 Lần III 6,37 Trung bình: 6,39 Nhận xét: giá trị pH= 6,39 < 7 tương đối cao, theo QCVN14 : 2008/BTNMT thì pH đủ tiêu chuẩn xả thải vào nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, pH nằm trong khoảng từ 5-9. Gía trị pH của mẫu trên đủ tiêu chuẩn. 6/ Lưu ý - Khi sử dụng máy phải cẩn thận, tránh va đập mạnh, trong quá trình Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 3
thực hiện tránh lật ngược đầu điện cực. - Trước khi đo ta phải rửa điện cực sạch bằng nước cất, sau đó lau khô bằng khăn giấy tránh gây rách màng điện cực, và tiến hành đo. - Khi đo, ta tránh đặt đầu điện cực chạm vào đáy của cốc hay erlen đựng mẫu dẫn đến hỏng thiết bị gây ra sai số. - Khi đo tránh dao động của nước. - Sau khi đo, ta rửa sạch điện cực, lau khô, lắp chặt vào đầu giữ ẩm cho điện cực với dung dịch kèm theo (tránh giữ ẩm điện cực bằng nước cất). BÀI 3: ĐỘ DẪN ĐIỆN (EC) – ĐO SẮT (Fe) I/ ĐỘ DẪN ĐIỆN (EC) 1/ Đại cương Độ dẫn điện là cách biểu thị bằng số khả năng dẫn điện của dung dịch . Khả năng này phụ thuộc vào sự hiện diện của các ion, tổng nồng độ ion, và nhiệt độ lúc đo. Dung dịch và các hợp chất vô cơ dẫn điện tốt, nước dẫn điện kém. 2/ Ý nghĩa môi trường - Nước càng ô nhiễm có độ dẫn điện càng cao, nhất là ô nhiễm kim loại nặng. - Nước tinh khiết có độ dẫn điện < 2 uS/cm. - Đơn vị đo là mS/cm, uS/cm (1mS= 1000 uS). 3/ Nguyên tắc- PP xác định: dựa trên phương pháp điện kế thế (sử dụng điện cực như phương pháp đo pH). 4/ Dụng cụ- Các bước thực hiện a) Mẫu: nước thải b) Dụng cụ đo: loại máy ORION 105. Cách đo: + Ấn nút ON/OFF để mở máy đo. + Trước tiên ta thực hiện đo với mẫu nước cất, khoảng vài giây. Rồi chuyển sang mẫu thử là nước thải. + Ta cầm điện cực, sau đó nhúng sâu vào trong mẫu khoảng 3-4 cm, khuấy nhẹ mẫu, chờ số chỉ thị trên màn hình ổn định, đọc và ghi nhận kết quả sau 3 lần đo và lấy giá trị trung bình. H.2. Máy đo EC Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 4
5/ Kết quả- Nhận xét Bảng 2: Kết quả EC thu được sau 3 lần thực hiện đo mẫu thử: Số lần EC (uS) Lần I 686 uS Lần II 689 uS Lần III 692 uS Trung bình: 689 uS Nhận xét: mẫu nước thải có độ dẫn điện khá cao, cần xử lí giảm nồng độ ion trong nước. 6/ Lưu ý - Chú ý đơn vị đo trên máy. - Khi sử dụng máy phải cẩn thận, tránh va đập mạnh, trong quá trình thực hiện tránh lật ngược đầu điện cực. - Trước khi đo ta phải rửa điện cực sạch bằng nước cất, sau đó lau khô bằng khăn giấy tránh gây rách màng điện cực, và tiến hành đo. - Khi đo, ta tránh đặt đầu điện cực chạm vào đáy của cốc hay erlen đựng mẫu dẫn đến hỏng thiết bị gây ra sai số. - Khi đo tránh dao động của nước. - Sau khi đo, ta rửa sạch điện cực, lau khô, lắp chặt vào đầu giữ ẩm cho điện cực với dung dịch kèm theo (tránh giữ ẩm điện cực bằng nước cất). II/ ĐO SẮT (Fe) 1/ Đại cương Sắt là nguyên tố thường gặp trong nước mặt hay nước ngầm, thường tồn tại ở dạng muối hòa tan, hoặc ở dạng không tan của Fe3+. Khi tiếp xúc với không khí hay môi trường oxi hóa, Fe3+ và bị thủy phân tạo thành oxit sắt không tan. Sắt có nhiều trong nước thien nhiên do quá trình chảy của dòng nước qua các mỏ khoáng hay lớp đất đá trong tự nhiên. 2/ Ý nghĩa môi trường Trong nước tự nhiên hàm lượng sắt cao làm cho nước có màu đỏ và mùi đặc trưng, làm mất mĩ quan. Do đó chỉ số sắt là chỉ số quan trọng trong việc tìm kiếm nguồn nước cung cấp cho sinh hoạt hay công nghiệp. Nếu hàm lượng sắt vượt qua mức cho phép thì phải thiết kế hệ thồng xử lí phù hợp để giảm hàm lượng sắt. 3/ Nguyên tắc- PP xác định: dựa trên phương pháp đo bằng thiết bị đo nồng độ sắt. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 5
4/ Dụng cụ - Các bước thực hiện a) Mẫu: nước thải. b) Dụng cụ đo: máy HANNA HI 93721 Cách đo: + Ấn ON/OFF để mở máy lên. + Trước tiên ta rửa ống nghiệm bằng nước cất. Sau đó đổ mẫu vào ống nghiệm (kèm theo máy) ,lau sạch để vào trong máy đo sau cho khớp với máy. + Ấn ZERO máy chuyển về (0.0) trên màn hình, tiếp theo ta lấy ống nghiệm ra mở nắp đổ hóa chất xúc tác vào( kèm theo). + Để hóa chất vào xong ta lau sạch đặt vào máy đo, ấn nút READ DIRECT đợi trong 3 phút để lấy trị số đầu tiên, lặp lại thao tác đọc chỉ số lại 3 lần, ta thu được kết quả bằng cách lấy trị số trung bình của 3 lần đo. 5/ Kết quả- Nhận xét Bảng 3: Kết quả đo sắt thu được: Số lần Nồng độ (mg/L) Lần I 0,69 mg/L Lần II 0,73 mg/L Lần III 0,76 mg/L Trung bình: 0,73 mg/L H.3. Máy đo Fe Nhận xét: Hàm lượng sắt trong mẫu nước thải này đạt 0,73 mg/L thấp so với tiêu chuẩn nằm trong khoảng từ 0- 5 mg/L. 6/ Lưu ý - Khi đo nên lấy lượng mẫu cho vào ống nghiệm vừa đủ, không nhiều quá hoặc ít quá. - Trước khi cho mẫu vào ống nên tráng ống nghiệm bằng nước cất. - Khi đặt ống vào máy cần chú ý nhẹ nhàng và đảm bảo ống được lau sạch và khô, nếu không sẽ làm hỏng thiết bị hoặc không hiện ra chỉ số. - Đặt vị trí ống nghiệm trên máy đo chính xác. - Khi đổ hóa chất vào chú ý đổ từ từ không để vãi ra ngoài ống. - Khi đo xong cần tráng ống nghiệm bằng nước cất và cho nước cất vào trong ống sau mỗi khi sử dụng. Lau sạch và khô lỗ đặt ống nghiệm trên máy bằng khăn giấy. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 6
BÀI 4: ĐO ĐỘ ĐỤC – HÀM LƯỢNG PHOTPHAT (PO43-) I/ ĐỘ ĐỤC 1/ Đại cương - Độ đục được dùng cho nước có chứa các chất lơ lửng gây ảnh hưởng đến sự đi qua của ánh sáng hoặc làm cho chiều sâu có thể nhìn thấy bị giảm đi. - Độ đục được tạo nên từ các chất lơ lửng kích thước đa dạng, từ phân tán keo đến phân tán thô. Trong ao hồ hoặc trong nước có trạng thái tương đối yên tĩnh, độ đục được tạo nên do các hạt phân tán thô từ quá trình chảy của nước từ trên cao xuống nên cuốn theo lượng phù sa hay đất mặt. - Nước thải công nghiệp hay sinh hoạt, độ đục gắn liền với mức độ ô nhiễm, chứa nhiều thành phần vô cơ và hữu cơ. - Chất hữu cơ có thể làm thức ăn cho vi sinh vật, từ đó các VSV này góp phần tăng độ đục. 2/ Ý nghĩa môi trường - Làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp trong nước, gây mất thẩm mĩ. Ngoài ra nó còn chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh. Khi nước có độ đục cao thì chúng ta liên tưởng đến sự ô nhiễm và mối nguy hại khi sử dụng. - Độ đục cao tức là chứa nhiều chất lơ lửng, nên gây khó khăn cho quá trình lọc nước hay khử khuẩn bằng O3, Cl2, làm việc xử lí không đạt hiệu quả cao. 3/ Nguyên tắc- PP xác định: ta dùng phương pháp Nephelometric. - Với thiết bị dực trên nguyên tắc tương tự máy so màu, cường độ ánh sáng bị khuếch tán bởi các phần tử gây nên độ đục sẽ cho qua một tế bào quang điện chuyển thành điện năng, lúc đó độ đục sẽ được chỉ thị lên màn hình của thiết bị. - Đơn vị đo của độ đục trên thiết bị này là NTU (ngoài ra còn đơn vị là FTU). Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 7
4/ Dụng cụ- các bước thực hiện a) Mẫu: nước thải. b) Dụng cụ: thiết bị đo độ đục HANNA ( như hình bên ). Cách đo: + Nhấn ON/OFF để mở máy. + Ta rữa ống đựng mẫu (kèm theo máy) bằng nước cất. + Ấn TESTMODE, ấn MODE sau cho trên màn hình của máy để E3. H.4. Máy đo độ đục +Tiến hành đo mẫu nước cất trước khi đo mẫu nước, đổ nước cất vào trong ống đựng, lau khô, đậy nắp lại để vào trong máy  Ấn TEST để đọc chỉ số trên màn hình. + Sau đó ta đo mẫu thử, rót mẫu thử vào trong ống và sau đó tiến hành như nước cất rồi đọc chỉ số, thực hiện 3 lần đo và lấy kết quả cuối cùng bằng cách lấy trung bình của 3 lần đo. 5/ Kết quả- nhận xét Bảng 4: Kết quả đo độ đục thu được: Số lần đo Độ đục (NTU) Độ đục ( NTU) Mẫu không Mẫu thử Lần I 0.2 NTU 29 NTU Lần II 30 NTU Lần III 30 NTU Trung bình: 0.2 NTU 29.7 NTU Nhận xét: Theo TCVN 6184:2008 thì tiêu chuẩn nước sạch là nhỏ hơn 5 NTU, theo kết quả đo thu được như trên thì độ đục đạt tới gần 30 NTU gấp gần 6 lần so với tiêu chuẩn, vì vậy hàm lượng chất gây độ đục cao, nước bị ô nhiễm. 6/ Lưu ý - Khi thao tác với máy nên nhẹ nhàng, cẩn thận. - Trước khi rót mẫu vào ống đựng mẫu ta cần phải tráng ống bằng nước cất 2-3 lần. Chú ý rót mẫu vừa đủ. - Ta nên đo máy bằng mẫu là mẫu không trước, sau đó là mẫu thử. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 8
- Nên lau khô và sạch phía ngoài thành ống đựng trước khi để vào máy đo. Nếu để ướt thành ống,khi để vào máy có thể làm hỏng máy, hoặc không đọc được kết quả. - Sau khi đo ta rửa sạch ống đựng mẫu, lau khô bằng khăn giấy, và trong 1 ống đựng ta nên để nước cất vào sau khi ta sử dụng xong. Và lau sạch thiết bị đo, sau đó tắt máy, để nơi an toàn. II/ ĐO PHOTPHAT (PO43- ) 1/ Đại cương - Trong nước photphat là sản phẩm phân hủy chất hữu cơ, thường gặp ở dạng vết vài mg/l. Khi hàm lượng photphat cao sẽ là yếu tố kích thích sự phát triển của thực vật dưới nước. Nguồn gây ô nhiễm photphat chủ yếu là do nước thải sinh hoạt hay nước thải công nghiệp. - Photphat tồn tại ở 2 dạng chủ yếu là orthophotphat và polyphotphat.Ngoài ra photphat còn tìm thấy ở dạng hữu cơ hay ở dạng huyền phù trong lớp mùn của mẫu. 2/ Ý nghĩa môi trường - Số liệu photpho có vai trò quan trọng trong kỹ thuật môi trường vì nó là nguyên tố không thể thiếu trong quá trình sống. Việc xác định photphat là để đánh giá năng suất sinh học tiềm tàng của nước mặt, lượng xả photpho vào tự nhiên phải theo quy định các giới hạn cho phép. - Việc xác định photphat là rất cần thiết trong vận hành các nhà máy xử lí nước thải và trong nghiên cứu hiện tượng ô nhiễm dòng chảy. Ngoài ra nhân tố photphat lại là yếu tố quan trọng giúp tăng cường các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh ở bùn hoạt tính. 3/ Dụng cụ- Các bước tiến hành a) Mẫu: Nước thải. b) Dụng cụ đo: máy HANNA HI 93713. Cách đo: tương tự như máy đo sắt(Fe) + Ấn ON/OFF để mở máy lên. + Trước tiên ta rửa ống nghiệm bằng nước cất. Sau đó đổ mẫu vào ống nghiệm (kèm theo máy) ,lau sạch để vào trong máy đo sau cho khớp với máy. + Ấn ZERO máy chuyển về (0.0) trên màn hình, tiếp theo ta lấy ống nghiệm ra mở nắp đổ hóa chất xúc tác vào. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 9
H.5.Mẫu hóa chất xúc tác trong việc đo phosphate + Để hóa chất vào xong ta lau sạch đặt vào máy đo, ấn nút READ DIRECT đợi trong 3 phút để lấy trị số đầu tiên, lặp lại thao tác ấn nút READ DIRECT đọc chỉ số trong 3 lần ấn, ta thu được kết quả bằng cách lấy trị số trung bình của 3 lần đo. 4/ Kết quả- Nhận xét Bảng 5: Kết quả đo photphat thu được: Nồng độ Photphat Số lần (mg/l) Lần I 0.03 mg/l Lần II 0.03 mg/l Lần III 0.03 mg/l Nhận xét: Hàm lượng photphat thu được trong mẫu nước thải là 0.03 mg/l < 0.1 mg/l. Hàm lượng photphat khá thấp. Với hàm lượng như vậy theo QCVN 08:2008/BTNMT, nguồn nước này có thể cấp cho sinh hoạt,tưới tiêu thủy lợi. 5/ Lưu ý - Khi đo nên lấy lượng mẫu cho vào ống nghiệm vừa đủ, không nhiều quá hoặc ít quá. - Trước khi cho mẫu vào ống nên tráng ống nghiệm bằng nước cất. - Khi đặt ống vào máy cần chú ý nhẹ nhàng và đảm bảo ống được lau sạch và khô, nếu không sẽ làm hỏng thiết bị hoặc không hiện ra chỉ số. - Đặt vị trí ống nghiệm trên máy đo chính xác. - Khi đổ hóa chất vào chú ý đổ từ từ không để vãi ra ngoài ống. - Khi đo xong cần tráng ống nghiệm bằng nước cất và cho nước cất vào trong ống sau mỗi khi sử dụng. Lau sạch và khô lỗ đặt ống nghiệm trên máy bằng khăn giấy. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 10
BÀI 5. ĐO NỒNG ĐỘ OXI HÒA TAN (DO) 1/ Đại cương - Là lượng oxi hòa tan trong nước. Đơn vị tính là mg/l. - Các khí trong khí quyển đều là khí đều tan trong nước ở các mức độ khác nhau và oxi là khí ít tan trong nước. Về mặt hóa học, oxi không tham gia phản ứng với nước mà độ hòa tan của oxi phụ thuộc vào nhiệt độ và chiều sâu của nước. Ngoài ra DO còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như quá trình phân hủy sinh học hiếu khí, hao hụt oxi do quá trình hô hấp trong nước. - Với nước sạch, hàm lượng oxi hòa tan tối đa (nồng độ bão hòa) DO = 14,6 mg/l ở 0oC và p=1at. Khi tăng nhiệt độ t =20oC thì DO =9,2 mg/l. 2/ Ý nghĩa môi trường - Hàm lượng oxi hòa tan vào trong nước giúp ta đánh giá được chất lượng nước, kiểm soát được sự ô nhiễm của dòng chảy, duy trì điều kiện sinh sôi cho các hệ sinh thái dưới nước. Khi nước bị ô nhiễm do chất hữu cơ dễ bị phân hủy thì hàm lượng DO sẽ giảm xuống, ngược lại quá trình quang hợp của rong tảo làm tăng DO trong nước. Do vậy, DO thường được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của nguồn nước. - Trong phương pháp xử lí nước thải bằng phương pháp hiếu khí, chỉ số DO rất quan trọng trong việc đánh giá chất lượng hiệu quả sục khí, từ đó đảm bảo cung cấp lượng không khí vừa đủ cho quá trình xử lí. 3/ Nguyên tắc- PP xác định: phương pháp đo bằng máy DO hòa tan vào trong nước và thoát ra ngoài rất đễ dàng nên DO không ổn định. Muốn xác định DO chính xác nên dùng máy đo tại hiện trường có nhiều thuận lợi hơn. Máy đo sử dụng điện cực màng rất mỏng nên có thể đo tương đối chính xác hơn. 4/ Dụng cụ- Các bước tiến hành a) Mẫu: Nước thải. b) Dụng cụ đo: máy đo DO HANNA HI 9146 Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 11
H.6.Thiết bị đo DO( HANNA HI 9146) Cách đo: + Đầu tiên ta nhấn nút nguồn ON/OFF để mở máy đo. + Cầm đầu điện cực lên, mở nắp bảo vệ ra, ta tiến hành lấy nước cất rửa sạch đầu điện cực và lau khô lại bằng khăn giấy. + Chuẩn bị cốc có chứa mẫu nước thải cần đo. + Ta cầm điện cực, ấn nút RANGE trên máy, sau đó nhúng sâu vào trong mẫu khoảng 3-4 cm, khuấy nhẹ mẫu, chờ số chỉ thị trên màn hình ổn định, đọc và ghi nhận kết quả sau 3 lần đo và lấy giá trị trung bình. 5/ Kết quả- Nhận xét Bảng 6: Kết quả đo DO thu được sau 3 lần đo: Số lần DO (ppm) Lần I 1,43 ppm Lần II 1,48 ppm Lần III 1,48 ppm Trung bình: 1,46 ppm Nhận xét: Nồng độ oxi theo kết quả đo được rất thấp DO (mg/l)=1,46. Do vậy, mẫu nước chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, chất lượng nước thấp. 6/ Lưu ý - Chú ý đơn vị đo trên máy. - Khi sử dụng máy phải cẩn thận, tránh va đập mạnh, trong quá trình thực hiện tránh lật ngược đầu điện cực. - Trước khi đo ta phải rửa điện cực sạch bằng nước cất, sau đó lau khô bằng khăn giấy tránh gây rách màng điện cực, và tiến hành đo. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 12
- Khi đo, ta tránh đặt đầu điện cực chạm vào đáy của cốc hay erlen đựng mẫu dẫn đến hỏng thiết bị gây ra sai số. - Khi đo tránh dao động của nước, và có thể tắt quạt khi đó. - Sau khi đo, ta rửa sạch điện cực, lau khô, lắp chặt vào đầu giữ ẩm cho điện cực với dung dịch kèm theo (tránh giữ ẩm điện cực bằng nước cất). BÀI 6: CHẤT RẮN LƠ LỬNG ( Suspended Solid: SS) 1/ Đại cương Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước.Khi vận tốc của dòng chảy bị giảm xuống phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ ao, những hạt không lắng sẽ tạo thành độ đục (turbidity) của nước. Các chất lơ lửng sẽ tiêu thụ oxi để phân hủy làm giảm DO của nước. 2/ Ý nghĩa môi trường - Kiểm soát, giám sát chất lượng nước. - Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải. - Đánh giá hiệu quả xử lí của hệ thống. - Tiêu chí thiết kế hệ thống xử lí. - Tiêu chí xác định phương pháp xử lí. 3/ Phương pháp thực hiện: Phương pháp lọc 3.1/ Nguyên lý: Lượng nước chứa chất rắn lơ lứng được lọc qua giấy lọc còn SS thì nằm trên giấy lọc và khối lượng được xác định bằng phương pháp cân. 3.2/ Mẫu- Dụng cụ: a) Mẫu: nước trong cống thoát nước. b) Dụng cụ: - Ống đong. - Cốc thủy tinh. - Giấy lọc. - Bình hút ẩm. - Máy hút chân không. - Tủ sấy, cân điện tử. H.7. Cân điện tử Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 13
H.8. Máy hút chân không H.9. Tủ sấy H.10. Bình hút ẩm Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 14
4/ Quy trình thực hiện Lấy giấy lọc, sấy giấy lọc ở 105oC đến khối lượng không đổỉ   Làm nguội giấy lọc bằng cách cho và bình hút ẩm ( khoảng 15 phút )  Cần giấy lọc để xác định Mo (g), để giấy lọc vào đĩa thủy tinh  Dùng kẹp rắp, đặt giấy lọc lên miệng bình để lọc chân không, để phễu lọc lên trên nẹp chắc lại. Bật máy hút chân không.  Lọc khoảng 50ml mẫu (tùy loại nước), rót từ từ vào phễu lọc.  Sau khi lọc xong, nhẹ nhàng rắp giấy lọc ra đặt vào đĩa. Sấy khô giấy lọc ở 105oC khoảng 2h  Sấy xong lấy ra cho vào bình hút ẩm 15 phút  Cân giấy để xác định M1 (g) 5/ Kết quả thu được Thực hiện trên 2 giấy lọc Kết quả cân giấy lọc 1: Khối lượng giấy lọc ban đầu: Mo = 0,0905 (g) Khối lượng giấy lúc sau: M1 = 0,0931 (g) Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 15
Giải: Vậy hàm lượng cặn lơ lửng có trong 50ml mẫu là: (𝑀1−𝑀𝑜) 𝑥1000𝑥1000 Ta có công thức: SS = 50 ( 0,0931−0,0905) 𝑥1000𝑥1000 = = 52 (mg/l) 50 Kết quả cân giấy lọc 2: Khối lượng giấy lọc ban đầu: Mo = 0,0922 (g) Khối lượng giấy lọc lúc sau: M1 = 0,0938 (g) Giải: Vậy hàm lượng cặn lơ lửng trong 50ml mẫu là: (𝑀1−𝑀𝑜) 𝑥1000𝑥1000 Ta có công thức: SS = 50 (0,0938−0,0922)𝑥1000𝑥1000 = = 32 (mg/l) 50 Nhận xét chung: Hàm lượng chất lơ lửng có trong mẫu nước thải trên trung bình khoảng 42 mg/l < 50 mg/l so với QCVN 14:2008/BTNMT, thông số này thấp so với giá trị giới hạn tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp sinh hoạt. 6/ Lưu ý - Khi đặt giấy lọc lên miệng bình hút chân không ta có thể cho vài giọt nước cất lên để cố định giấy lọc, ta đặt mặt nhám quay lên trên ( giúp cặn lắng bám dễ dàng hơn. - Ta cố định nắp bình thật chặt bằng kẹp. - Tránh làm rách giấy khi cân và lọc. - Khi để giấy lên đĩa ta nên để nghiêng (tránh bị dính). - Chú ý nên mỗi dụng cụ khi sử dụng cần tráng nước cất nhiều lần. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 16
BÀI 7: TỔNG CHẤT RẮN (TS) (Total Solids: TS) 1/ Đại cương Tổng chất rắn trong nước thải bao gồm các chất lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan. Tổng các chất rắn trong nước thải là phần còn lại sau khi cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103oC- 105oC( thời gian khoảng 24h). 2/ Ý nghĩa môi trường - Kiểm soát, giám sát chất lượng nước. - Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải. - Đánh giá hiệu quả xử lí của hệ thống. - Tiêu chí thiết kế hệ thống xử lí. - Tiêu chí xác định phương pháp xử lí. 3/ Phương pháp thực hiện: Phương pháp cân 3.1/ Nguyên lý: Mẫu được trộn đều cho bốc hơi trong cốc đã được cân khối lượng (sau khi sấy ở nhiệt độ 103- 105oC đến khối lượng không đổi). Sự gia tăng trọng lượng so với cốc rỗng là tổng chất rắn. 3.2/ Mẫu- dụng cụ a) Mẫu: nước thải sinh hoạt trong cống thoát nước. b) Dụng cụ - 2 cốc thủy tinh - Cân điện tử - Tủ sấy - Ống đong 100ml - Bình hút ẩm 4/ Quy trình thực hiện - B1: Lấy 2 cốc thủy tinh, và 1 ống đong cho 100ml. - B2: Ta đem cân 2 cốc rỗng để xác định khối lượng Mo(g) - B3: Tráng các dụng cụ bằng nước cất, đong 100ml mẫu nước thải vào mỗi cốc, để đem đi sấy. - B4: Đem 2 cốc chứa mẫu sấy ở nhiệt độ 105oC khoảng 24h. - B5: Sau khi sấy xong ta để cốc trong bình hút ẩm khoảng 15 phút. - B6: Cân cốc để xác định khối lượng M1(g) 5/ Kết quả thu được Thực hiện trên 2 cốc: Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 17
Cốc 1: Khối lượng cốc ban đầu: Mo = 70,0268 (g) Khối lượng cốc lúc sau: M1 = 70,0757 (g) Giải: Tổng chất rắn thu được trong 100ml mẫu nước thải (𝑀1−𝑀𝑜) 𝑥1000𝑥1000 Ta có công thức: TS = 100 ( 70,0757−70,0268) 𝑥1000𝑥1000 = = 489 (mg/l) 100 Cốc 2: Khối lượng cốc ban đầu: Mo = 63,3016 (g) Khối lượng cốc lúc sau: M1 = 63,5373 (g) Giải: Tổng chất rắn thu được trong 100ml mẫu nước thải (𝑀1−𝑀𝑜) 𝑥1000𝑥1000 Ta có công thức: TS = 100 ( 63,5373−63,3016) 𝑥1000𝑥1000 = = 2357 (mg/l) 100 Nhận xét chung: Tổng chất rắn trong mẫu nước thải khá cao, nước chất lượng thấp, bị ô nhiễm, cần có biện pháp xử lí phù hợp để đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn nước cấp cho sinh hoạt. 6/ Lưu ý - Cần tráng các dụng cụ bằng nước cất trước khi sử dụng. - Cần tắt quạt, và tránh dao động khi cân cốc và mẫu, nhằm tránh sai số khi đo. - Rữa sạch dụng cụ sau khi sử dụng. - Cần lắc đều mẫu trước khi đong đổ vào cốc. Các ảnh hưởng đối với phân tích: - Các mẫu nước khoáng với nồng độ đáng kể Ca2+, Mg2+, Cl- và SO42-, có thể dể hút ẩm, phải sấy lâu hơn, hút ẩm đúng cách và tiến hành cân thật nhanh. - Loại bỏ các vật rắn lơ lửng lớn hoặc khối kết tụ của các vật liệu không đồng nhất trong mẫu nếu như kết quả không bao gồm các chất này. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 18
BÀI 8: ĐỘ CỨNG (Hardness) 1/ Đại cương - Nước cứng thường được hiểu là nước không tạo bọt và kết tủa với xà phòng. Kết tủa được tạo thành từ ion canxi và magie có trong nước, nhưng cũng có thể là tủa của những ion kim loại hóa trị hai khác như Fe, Mn, Zn...Tuy nhiên hàm lượng những kim loại vừa kể trong nước thiên nhiên thường không đáng kể. Do đó , độ cứng như một đặc tính của nước biểu thị tổng nồng độ của ion Ca và Mg (thường là dạng CaCO3), dù sao khi các kim loại M2+ khác ở một nồng độ đáng kể thì độ cứng do những ion đó phải được tính đến. - Độ cứng có thể từ 0 đến vài trăm mg CaCO3/L tùy theo nguồn nước và cách xử lí. - Trong nước ngầm hoặc nước bề mặt thì có độ cứng cao. - Phân loại nước theo độ cứng ta có: + Nước mềm: 0-75 mgCaCO3/l + Hơi cứng: 75-150 mg CaCO3/l + Cứng: 150-300 mgCaCO3/l + Rất cứng: >300 mgCaCO3/l 2/ Ý nghĩa môi trường Độ cứng là một chỉ số chỉ thường ảnh hưởng đến mục đích tẩy rửa hay gây cáu cặn ở lò hơi hoặc các đường ống dẫn nước. Do đó dựa vào số liệu độ cứng ta thiết kế quy trình làm mềm nước để sử dụng nguồn nước trong mục đích thích hợp. 3/ Phương pháp thực hiện: Phương pháp EDTA 3.1/ Nguyên lý: - EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid) và muối natri sẽ tạo ra những phức chất nối liên kết với những ion đa hóa trị trong dung dịch, các phức chất ở những pH khác nhau sẽ có độ bền khác nhau. - Ở pH =10,0 phức chất giữa chỉ thị Eriochrome Black T (EBT) và ion canxi cũng như Mg sẽ có màu đỏ rượu vang. Khi thêm EDTA vào dung dịch, EDTA sẽ dần thay đổi chổ EBT trong phân tử phức chất. Khi phản ứng hoàn toàn dung dịch mất màu đỏ và trở thành màu xanh da trời tại dứt điểm. 3.2/ Mẫu- dụng cụ a) Mấu: Nước ngầm b) Dụng cụ- Hóa chất Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 19
Dụng cụ: + Ống đong 50ml và 5ml. + 1 cốc thủy tinh 100ml + 3 erlen 100ml, Buret Hóa chất: + Dung dịch đệm độ cứng NH4OH + NH4Cl. + Dung dịch EDTA 0,01 N H.11.Ống chuẩn + Chất chỉ thị EBT độ buret 4/ Quy trình thực hiện - Lấy ống đong 50 ml mẫu chứa trong cốc, rót vào mỗi erlen. Thời gian định phân hoàn tất không quá 5 phút kể từ khi cho dung dịch đệm vào mẫu. - Dùng ống đong, thêm 2 ml dung dịch đệm độ cứng để tạo pH = 10-11. - Thêm 1 nhúm chỉ thị EBT ( khoảng bằng hạt đậu). - Định phân bằng dung dịch EDTA 0,01N đến khi dung dịch đổi từ màu hồng sang màu xanh dương. Ghi nhận V1 (ml) thể tích EDTA đã sử dụng. Chú ý: - Định phân mẫu ở nhiệt độ phòng thí nghiệm. Nhiệt độ lạnh thì phản ứng chậm, nhiệt độ cao thì chỉ thị màu bị phân hủy. - Khi thêm dung dịch đệm nếu thấy kết tủa xuất hiện, nên dùng nước cất pha loãng mẫu đến 50 ml trước khi định phân. 5/ Kết quả thu được Bảng 7: Kết quả chuẩn độ định phân độ cứng: Mẫu EDTA (ml) Erlen 1 8,35 ml Erlen 2 8,15 ml Erlen 3 8,1 ml Trung bình: 8,2 ml Giải: Độ cứng tổng cộng (mgCaCO3/l) là: 𝑉1 𝑥1000 8,2𝑥1000 mgCaCO3/l = = = 164 (mg/l) 𝑉 50 Nhận xét: so với tiêu chuẩn phân loại nước theo độ cứng thì mẫu nước thải có hàm lượng độ cứng tổng cộng là 164 (mgCaCO3/l), do vậy mẫu nước ngầm này là nước cứng. Theo QCVN 09:2008/BTNMT thì giá trị giới hạn của độ cứng là 500 (mg/l), thì giá trị chúng ta đo được là phù hợp thông số đánh giá chất lượng nước ngầm để phục vụ cho sinh hoạt. Báo cáo thực hành hóa kỹ thuật môi trường 20