intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đề tài : Xử lý amoni

Chia sẻ: Nguyen Thi Thu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:16

Thêm vào BST
Báo xấu
232
lượt xem 95
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nước có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng. Các nguồn nước được sử dụng chủ yếu là nước mặt và nước ngầm đã qua xử lý hoặc sử dụng trực tiếp. Phần lớn chúng đều bị ô nhiễm bởi các tạp chất với thành phần và mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý, đặc thù sản xuất, sinh hoạt của từng vùng và phụ thuộc vào địa hình mà nó chảy qua hay vị trí tích tụ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài : Xử lý amoni

  1. ĐẶT VẤN ĐỀ Nước có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng. Các nguồn nước được sử dụng chủ yếu là n ước mặt và nước ngầm đã qua xử lý ho ặc sử dụng trực tiếp. Phần lớn chúng đều bị ô nhiễm bởi các tạp chất với thành ph ần và mức đ ộ khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý, đặc thù sản xuất, sinh ho ạt c ủa t ừng vùng và phụ thuộc vào địa hình mà nó chảy qua hay vị trí tích t ụ. Ngày nay, v ới s ự phát triển của nền công nghiệp, quá trình đô th ị hoá và bùng n ổ dân s ố đã làm cho nguồn nước tự nhiên ngày càng cạn kiệt và ngày càng ô nhiễm. Hoạt động nông nghiệp sử dụng gắn liền với các loại phân bón trên diện rộng, các loại nước công nghiệp, sinh hoạt giàu hợp ch ất nitơ thải vào môi trường làm cho nước ngầm ngày càng bị ô nhiễm các hợp ch ất nitơ mà chủ yếu là amoni. Amoni không gây độc trực tiếp cho con người nhưng sản phẩm chuyển hoá từ amoni là nitrit và nitrat là yếu tố gây độc. Các h ợp ch ất nitrit và nitrat hình thành do quá trình oxi hoá của vi sinh vật trong quá trình xử lý, tàng trử và chuyển tải nước đến người tiêu dùng. Vì vậy việc xử lý amoni trong nước là đối tượng rất đáng quan tâm.
  2. PHẦN I TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM AMONI 1.1 NGUÔN GÔC VÀ HIÊN TRANG Ô NHIÊM AMONI TRONG NƯỚC ̀ ́ ̣ ̣ ̃ NGÂM Ở VIỆT NAM ̀ 1.1.1. Sơ lược về amôni Amoni bao gồm có 2 dạng: không ion hoá (NH3) và ion hoá (NH4). Amoni có mặt trong môi trường có nguồn gốc từ các quá trình chuyển hoá, nông nghiệp, công nghiệp và từ sự khử trùng nước bằng cloramin. L ượng Amoni tự nhiên ở trong nước bề mặt và nước ngầm thường thấp hơn 0,2mg/lít. Các nguồn nước hiếm khí có thể có nồng độ Amoni lên đ ến 3mg/lít. Việc chăn nuôi gia súc quy mô lớn có thể làm gia tăng l ượng Amoni trong nước mặt. Sự nhiễm bẩn Amoni có thể tăng lên do các đo ạn nối ống bằng vữa ximăng. Amoni trong nước là một ch ất ô nhi ễm do ch ất thải động vật, nước cống và khả năng nhiễm khuẩn. Khi hàm lượng Amoni trong nước ăn uống cao hơn tiêu chuẩn cho phép chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi chất thải động vật, nước cống và có kh ả năng xuất hiện các loại vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh. Lượng Amoni trong môi trường so với sự tổng hợp bên trong c ơ th ể là không đáng kể. Tác hại của nó chỉ xuất hiện khi tiếp xúc với liều lượng khoảng trên 200mg/kg thể trọng. Với những lý do trên đây, Amoni được xếp vào nhóm các ch ỉ tiêu c ảm quan (được đánh dấu bằng chữ a trong bảng tiêu chuẩn theo quy ết định 1329/2002/BYT-QĐ của Bộ Y tế). Khi Amoni trong nước ăn uống vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì chưa ảnh hưởng lắm tới sức khoẻ nhưng đó là
  3. dấu hiệu cho thấy nguồn nước bị ô nhiễm bởi ch ất thải có ngu ồn g ốc động vật và có thể chứa các vi khuẩn gây bệnh. 1.1.2. Nguôn gôc ô nhiêm amoni trong nước ngâm ̀ ́ ̃ ̀ a. Sự tôn tai cua cac hợp chât Nitơ trong nước. ̀ ̣ ̉ ́ ́ Nitơ tôn tai trong hệ thuỷ sinh ở nhiêu dang hợp chât vô cơ và hữu cơ. ̣̀ ̀ ̣ ́ Cac dang vô cơ cơ ban với tỷ lệ khac nhau tuỳ thuôc vao môi trường nước. ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ Nitrat là muôi Nitơ vô cơ trong môi trường được suc khí đây đủ và liên tuc. ́ ̣ ̀ ̣ Nitrit (NO2-) tôn tai trong điêu kiên đăc biêt, con amoniac (NH 3) tôn tai ở ̀ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ dang cơ ban trong điêu kiên kỵ khi. Amoni hoa tan trong nước tao thanh ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ̀ dang hyđrôxit amoni (NH4OH) và sẽ phân ly thanh ion amoni (NH 4+) và ion ̣ ̀ hydroxit (OH ). Quá trinh oxi hoá có thể chuyên tât cả cac dang Nitơ vô cơ ̀ ̉ ́ ́ ̣ - thanh ion nitrat, con quá trinh khử sẽ chuyên hoá chung thanh dang nitơ. ̀ ̀ ̀ ̉ ́ ̀ ̣ Quá trinh oxi hoá cac dang Nitơ vô cơ thanh NO 3- được goi là quá ̀ ́ ̣ ̀ ̣ trinh nitrat hoá (nitrification). Quá trinh khử nitrat (denitrication) là quá ̀ ̀ trinh chuyên khí NO3- thanh khí Nitơ (N2) hoăc ôxit Nitơ (N2O). Quá trinh ̀ ̉ ̀ ̣ ̀ cố đinh Nitơ (nitrogenfixation) là quá trinh Nitơ trong không khí được cố ̣ ̀ đinh vao hệ sinh hoc thông qua dang amoni. Quá trinh nay đòi hoi môt năng ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ̉ ̣ lượng đang kể để chuyên hoá Nitơ không khí thanh danh Amon. Cac ́ ̉ ̀ ̣ ́ prôtêin trong mun đông vât và thực vât sau đó có thể bị phân ly thanh cac ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ amoni axit rôi tiêp đên phân huỷ thanh amoni và cac dang nitơ vô cơ trong ̀ ́ ́ ̀ ́ ̣ nước đi vao hệ sinh vât rôi cuôi cung chuyên hoá về dang Nitơ vô cơ. ̀ ̣̀ ́̀ ̉ ̣ Cac ion NO3- trong nước thai chay ra sông và biển ở ham lượng lớn, ́ ̉ ̉ ̀ chung sẽ kich thich sự phat triên cua đông vât thuỷ sinh. Sau khi chêt xat ́ ́ ́ ́ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ́ cua chung sẽ gây ô nhiêm nguôn nước. Nitơ và Photpho là hai yếu tố gây ̉ ́ ̃ ̀ ảnh hưởng đên môi trường nước ngot. Nêu nông độ NO3- tăng lên nhưng ́ ̣ ́ ̀ Photpho không tăng, hoặc nồng độ Photpho tăng lên nhưng nồng độ Nitơ không tăng thì sẽ không lam cho thực vât phat triên [1]. ̀ ̣ ́ ̉
  4. b. Nguôn gôc ô nhiêm amoni trong nước ngâm ở Viêt Nam [1]. ̀ ́ ̃ ̀ ̣ Có nhiêu nguyên nhân dân đên trinh trang nhiêm bân amoni và cac chât ̀ ̃ ́ ̀ ̣ ̃ ̉ ́ ́ hữu cơ trong nước ngâm nhưng môt trong những nguyên nhân chinh là do ̀ ̣ ́ viêc sử dung quá mức lượng phân bon hữu cơ, thuôc trừ sâu, hoá chât, ̣ ̣ ́ ́ ́ thực vât đã gây anh hưởng nghiêm trong đên nguôn nước, hoăc do quá ̣ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ trinh phân huỷ cac hợp chât hữu cơ và cac chât trên cang lam đây nhanh quá ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̉ trinh nhiêm amoni trong nước ngâm. Ngoai ra mức độ ô nhiêm con phụ ̀ ̃ ̀ ̀ ̃ ̀ thuôc vao loai hinh canh tac cua từng khu vực. ̣ ̀ ̣̀ ́ ̉ Do câu tao đia chât và lich sử hinh thanh đia tâng ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ ̀ Kêt quả cua những hoat đông đia chât (xóa mòn, xâm thưc…``) đã ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ hinh thanh lên tâng chứa nước cuôi sỏi Đệ Tứ. Đây là nguôn nước chinh ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ́ được khai thac cung câp nước sinh hoat cho cac hoat đông sông cua con ́ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̉ người. Tâng Đệ Tứ bao gôm nhiêu loai kiên tao với cac loai trâm tich khac ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ́ nhau về nguôn gôc. Nhưng nhin chung cac tâng nay đêu có chứa cac hat ̀ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ than bun, đât có lân cac hợp chât hữu cơ. Khả năng duy chuyên chât bân ̀ ́ ̃ ́ ́ ̉ ́ ̉ vao tâng nước có liên quan chăc chẽ đên thanh phân hat. Hat cang khô tinh ̀ ̀ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ ̣̀ ́ lưu thông cang lớn, khả năng hâp thụ nho, cac chât bân duy chuyên dễ dang, ̀ ́ ̉́ ́̉ ̉ ̀ hat min thì ngược lai. ̣ ̣ ̣ Do quá trình khai thác nước ngày càng mở rộng đã kéo theo giải phóng các hợp chất của N được phát sunh ngay trong lớp đất bùn ch ứa nhi ều chất hữu cơ bị phân hủy, điều này dẫn đến hàm lượng N trong nước ngầm tăng lên Do sự tôn tai cua nguôn ô nhiêm năm ở phia trên măt đât ̀ ̣̉ ̀ ̃ ̀ ́ ̣ ́ Trong nhiêu năm qua cung với sự phat triên cua đời sông xa ̃ hôi, s ự ̀ ̀ ́ ̉ ̉ ́ ̣ phat triên cua công nghêp và nông nghiêp chung ta đã thai vao môi trường ́ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ ̀ môt lượng lớn chât thai, mà trong đó cả nước thai san xuât và nước thai ̣ ́ ̉ ̉̉ ́ ̉ sinh hoat đêu có ham lượng chât hữu cơ gây ô nhiêm sinh hoc cao. ̣̀ ̀ ́ ̃ ̣ Trinh trang khoan khai thac nước môt canh tuỳ tiên cua tư nhân hiên ̀ ̣ ́ ̣́ ̣ ̉ ̣ nay rât phổ biên. Giêng được khoan có độ sâu từ 25 m đên 30 m là nguôn ́ ́ ́ ́ ̀ gôc tao ra cac cửa sổ thuỷ văn đưa chât nhiêm bân xuông nước ngâm. ́ ̣ ́ ́ ̃ ̉ ́ ̀ Ngoai ra viêc khai thac nước ngâm với khôi lượng lớn mà lượng nước ̀ ̣ ́ ̀ ́
  5. mới không kip bổ xung và đã tao ra cac phêu hạ thâp mực nước, đêu nay ̣ ̣ ́ ̉ ́ ̀ ̀ cung gôp phân lam cho chât bân xâm nhâp nhanh hơn. Để bù đăp lượng ̃ ́ ̀ ̀ ́ ̉ ̣ ́ nước ngâm bị khai thac, quá trinh xâm thực tự nhiên được đây manh, nước ̀ ́ ̀ ̉ ̣ ngâm được bổ xung băng viêc thâm từ nguôn nước măt xuông. Đây chinh ̀ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ́ là nghiên nhân cua sự gia tăng nông độ cac chât ô nhiêm trong nước ngâm ̉ ̀ ́ ́ ̃ ̀ bởi cac chât có nguôn gôc nhân tao. Do viêc phong thai môt lượng lớn cac ́ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ́ chât thai, nước thai có chứa nhiêu hợp chât Nitơ hoà tan trong nước đã dân ́ ̉ ̉ ̀ ́ ̃ đên sự gia tăng nông độ cac chât Nitơ trong nước bề măt, ví dụ san phâm ́ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̉ cua quá trinh Urê hoa, amoni và muôi amon từ phân bon, từ quá trinh thôi ̉ ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ rửa và từ dây chuyên sinh hoc cung như từ nước thai sinh hoat và nước ̀ ̣ ̃ ̉ ̣ thai công nghiêp…Cac chât nay theo nước măt thâm xuyên từ trên xuông ̉ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ hoăc thâm qua sườn cac con sông, xâm nhâp vao nước ngâm dân tới trinh ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̀ ̃ ̀ trang tăng nông độ amoni trong nước ngâm. ̣ ̀ ̀ Do chiêu day đới thông khí ̀ ̀ Khi chiêu day đới thông khí (hay chiêu day đường thâm) cang nhỏ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ khả năng xâm nhâp cac chât bân vao tâng chứa nước cang nhiêu. Nhưng ̣ ́ ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ̀ riêng đôi với hợp chât nitrat và nitrit thì chiêu day đới thông khí lớn, quá ́ ́ ̀ ̀ trinh nitrat hoá diên ra thuân lợi, con chiêu day đới thông khí nhỏ quá trinh ̀ ̃ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ nitrat hoá yêu hơn. ́ Đôi với thực tế trong điêu kiên đới thông khí cang day khi đó ham ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ lượng oxy xâm nhâp từ khí quyên và cac nguôn khac trên măt đât vao đới ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̀ thông khí sẽ lớn, thuc đây cac điêu kiên thuân lợi cho sự phat triên cua vi ́ ̉ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ̉ ̉ khuân hiêu khi. Khi đó quá trinh nitrat hoá xay ra và lam tăng ham lượng ̉ ́ ́ ̀ ̉ ̀ ̀ NO2- và NO3-. Do độ dôc thuỷ lực lớn ́ Những nơi có cường độ dong chay manh lam tăng khả năng xâm nhâp ̀ ̉ ̣ ̀ ̣ cua cac chât ô nhiêm vao nước ngâm. Những khu vực năm dưới độ dôc cao ̉ ́ ́ ̃ ̀ ̀ ̀ ́ thường có ham lượng ô nhiêm năng hơn những vung có độ dôc thâp. Điêu ̀ ̃ ̣ ̀ ́ ́ ̀ nay phù hợp với qui luât vân đông tự nhiên cua vât chât. ̀ ̣̣ ̣ ̉ ̣ ́
  6. 1.2. Hiên trang ô nhiễm amoni trong nước ngâm ở Viêt Nam ̣ ̣ ̀ ̣ 1.2.1 Hiện trạng ô nhiễm amoni Theo đanh giá cua nhiêu bao cao và hôi thao khoa hoc thì trinh trang ô ́ ̉ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ nhiêm amoni trong nước ngâm đã được phat hiên tai nhiêu vung trong cả ̃ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ̀ nước. Chăng han như tai thanh phố Hồ Chí Minh: ”Theo chi cuc bao vệ môi ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ trường thanh phố Hồ Chí Minh (TP Hồ Chí Minh), kêt quả quan trăc nước ̀ ́ ́ ngâm tâng nông gân đây cho thây lượng nước ngâm ở khu vực ngoai thanh ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ đang diên biên ngay cang xâu đi. Cụ thể nước ngâm ở trạm Đông Thach ̃ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ (huyên Hoc Môn) bị ô nhiêm amoni (68,73 mg/l cao gâp 1,9 lân so với năm ̣ ́ ̃ ́ ̀ 2005) và có ham lượng nhôm cao, độ măn tăng và mức độ ô mhiêm chât ̀ ̣ ̃ ́ hữu cơ cung tăng nhanh trong những năm gân đây; nông độ săt trong nước ̃ ̀ ̀ ́ ngâm cua môt số khu vực khac như Linh Trung, Trường Thọ (Thủ Đức), ̀ ̉ ̣ ́ Tân Tao (Binh Chanh)…cung khá cao (11,76 đên 27,83 mg/l) vượt tiêu chuân ̣ ̀ ́ ̃ ́ ̉ ́ ̀ ̀ cho phep gân 50 lân [1]. Ngoai ra con có môt số khu vực khac cung bị ô nhiêm amoni trong ̀ ̀ ̣ ́ ̃ ̃ nước ngầm nhưng khu vực bị ô nhiêm amoni trong nước ngâm năng nề ̃ ̀ ̣ nhât trong cả nước là khu vực đông băng Băc Bô. Theo kêt quả khao sat ́ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̉ ́ cua trung tâm nghiên cứu thuôc trung tâm khoa hoc tự nhiên và công nghệ ̉ ̣ ̣ quôc gia và trường Đai Hoc Mo-Đia Chât thì phân lớn nước ngâm khu vực ́ ̣ ̣ ̣̉ ́ ̀ ̀ đông băng Băc Bộ gôm cac tinh như: Hà Tây, Hà Nam, Nam Đinh, Ninh ̀ ̀ ́ ̀ ́̉ ̣ Binh, Hai Dương, Hưng Yên, Thai Binh và phia nam Hà Nôi đêu bị nhiêm ̀ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̃ bân amoni rât năng. Xac suât cac nguôn nước ngâm nhiêm amoni có nông ̉ ́ ̣ ́ ́́ ̀ ̀ ̃ ̀ độ cao hơn tiêu chuân nước sinh hoat (3 mg/l) khoang 70-80%. Trong nhiêu ̉ ̣ ̉ ̀ nguôn nước ngâm con chứa nhiêu hợp chât hữu cơ, độ oxi hoá có nguôn ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ đat 30-40 mg O2/l. Có thể cho răng phân lớn cac nguôn nước ngâm đang sử ̣ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ dung không đat tiêu chuân về amoni và cac hợp chât hữu cơ[1]. ̣ ̣ ̉ ́ ́ Theo kêt quả khao sat cua cac nhà khoa hoc Viên Đia lý thuôc Viên ́ ̉ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ Khoa Hoc và Công Nghệ Viêt Nam thì hâu như cac mâu nước từ cac huyên ̣ ̣ ̀ ́ ̃ ́ ̣ cua tinh Hà Nam đêu có tỷ lệ nhiêm amoni ở mức đang bao đông.Chăng ̉̉ ̀ ̃ ́ ́ ̣ ̉
  7. hạn như tai Lý Nhân có mâu nước với ham lượng lên tới 111,8 mg/l gâp ̣ ̃ ̀ ́ 74 lân so với tiêu chuân Bộ Y Tế (TC BYT), con ở Duy Tiên là 93,8 mg/l ̀ ̉ ̀ gâp 63 lân…Trong khi đo, cac kêt quả khao sat cua trường Đai Hoc Mo-Đia ́ ̀ ́́ ́ ̉ ́̉ ̣ ̣ ̣̉ Chât Hà Nôi cung cho biêt chât lượng nước ngâm ở tâng mach nông và ́ ̣ ̃ ́ ́ ̀ ̀ ̣ mach sâu tai cac đia phương nay cung có ham lượng Nitơ trung binh > 20 ̣ ̣́ ̣ ̀ ̃ ̀ ̀ mg/l vượt mức tiêu chuân Viêt Nam cho phep rât nhiêu lân . (Tiêu chuân ̉ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̉ nước vệ sinh ăn uông 1329/BYT-2002 đôi với nông độ NH 4+ tôi đa cho ́ ́ ̀ ́ phep là 1,5 mg/l)[3]. ́ 1.2.2. Ảnh hưởng của amoni đối với sức khỏe con người Amoni thât ra không gây anh hưởng trực tiêp đên sức khoẻ con người, ̣ ̉ ́ ́ nhưng trong quá trinh khai thac, lưu trữ và xử ly…Amôni được chuyên hoá ̀ ́ ́ ̉ thanh nitrit (NO2 ) và nitrat (NO3 ) là những chât có tinh đôc hai tới con ̀ ́ ́ ̣ ̣ - - người, vì nó có thể chuyên hoá thanh Nitrosamin có khả năng gây ung thư ̉ ̀ cho con người. Chinh vì vây qui đinh nông độ nitrit cho phep trong nước ́ ̣ ̣ ̀ ́ sinh hoat là khá thấp. ̣ Như vây ở trong nước ngâm amoni không thể chuyên hoá đ ược do ̣ ̀ ̉ thiêu oxy, khi khai thac lên vi sinh vât trong nước nh ờ oxy trong không khi ́ ́ ́ ̣ chuyên amoni thanh nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) tich tụ trong thức ăn. Khi ̉ ̀ ́ ăn uông nước có chứa nitrit thì cơ thể sẽ hâp thu nitrit vao mau và chât nay ́ ́ ̀ ́ ́̀ sẽ tranh oxy cua hông câu lam hemoglobin mât khả năng lây oxy, dân đên ̉ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̃ ́ trinh trang thiêu mau, xanh da. Vì vây, nitrit đăc biêt nguy hiêm đôi với trẻ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ ́ mới sinh dưới sau thang tuổi, nó có thể lam châm sự phat triên, gây bênh ở ́ ́ ̀ ̣ ́ ̉ ̣ đường hô hâp. Đôi với người lớn, nitrit kết hợp với cac axit amin trong ́ ́ ́ thực phâm lam thanh môt họ chât nitrosami. Nitrosamin có thể gây tôn ̉ ̀ ̀ ̣ ́ ̉ thương duy truyên tế bao, nghiên nhân gây ung th ư. Những thi ́ nghiêm cho ̀ ̀ ̣ nitrit vao trong thức ăn, thức uông cua chuôt, tho…với ham lượng vượt ̀ ́ ̉ ̣ ̉ ̀ ngưỡng cho phep thì thây sau môt thời gian những khôi u sinh ra trong gan, ́ ́ ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ̉ ́ phôi, vom hong cua chung [3]. Các hợp chất nitơ trong nước có thể gây nên một số bệnh nguy hiểm cho người sử dụng nước. Nitrat tạo ra chứng thiếu vitamin và có thể
  8. kết hợp với các amin để tạo nên những nitrosamin là nghiên nhân gây ung thư ở người cao tuổi. Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng để pha sữa. Sau khi lọt vào cơ thể, nitrat được chuyển hóa nhanh thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột. Ion nitrit còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khỏe con người. Khi tác dụng với các amin hay alkyl cacbonat trong cơ thể người chúng có thể tạo thành các hợp chất chứa nitơ gây ung thư.  Bên canh đó ham lượng NH4+ trong nước uông cao có thể gây môt số ̣ ̀ ́ ̣ hâu quả như sau: ̣ ● Nó có thể kêt hợp với Clo tao ra Cloramin la ̀ môt chât lam cho hiêu ́ ̣ ̣ ́̀ ̣ quả khử trung giam đi rât nhiêu so với Clo gôc. ̀ ̉ ́ ̀ ́ ● Nó là nguôn Nitơ thứ câp sinh ra nitrit trong nước, môt chât co ́ ̀ ́ ̣ ́ tiềm năng gây ung thư. ● NH4+ là nguôn dinh dưỡng để rêu tao phat triên, vi sinh vât phat ̀ ̉ ́ ̉ ̣ ́ triên trong đường ông gây ăn mon, rò rỉ và mât mỹ quan. ̉ ́ ̀ ́ Bảng: Giới hạn nồng độ các hợp chất của Nitơ trong nước uống do bộ y tế ban hành theo quyết định của bộ trưởng bộ y t ế v ề vi ệc ban hành chỉ tiêu vệ sinh nước ăn uống số: 1329/2002/BYT/QĐ Chỉ tiêu Giới hạn tối đa Đơn vị STT Hàm lượng amoni tính 1. 1,5 mg/ L theo NH4+ Hàm lượng nitrat 2. 50 mg/ L Hàm lượng nitrit 3. 3 mg/ L
  9. PHẦN II MỘT SỐ PHƯƠNG PHAP XỬ LÝ AMONI ́ 2.1. Phương phap Clo hoá ́ Clo gân như là chất oxi hóa mạnh có khả năng oxi hoá amoni/amoniac ở ̀ nhiêt độ phong thanh N2. Khi hoà tan Clo trong nước tuỳ theo PH cua nước ̣ ̀ ̀ ̉ mà Clo có thể năm dang HClO hay ion ClO do có phan ứng theo phương ̀ ̣ ̉ - ̀ trinh: Cl2 + H2O HCl + HClO (PH8) Khi trong nước có NH4+ sẽ xay ra cac phan ứng sau: ̉ ́ ̉ HClO + NH3 = H2O + NH2Cl (Monocloramin) HClO + NH2Cl = H2O + NHCl2 (Dicloramin) HClO + NHCl2 = H2O + NCl3 (Tricloramin) Nêu có Clo dư sẽ xay ra phan ứng phân huỷ cac Cloramin ́ ̉ ̉ ́ - HClO +2 NH2Cl = N2 + 3Cl + H2O Luc nay lượng Clo dư trong nước sẻ giam tới số lượng nhỏ nhât vì xay ́ ̀ ̉ ́ ̉ ra phan ứng phân huỷ Cloramin. ̉ Những nghiên cứu trước đây cho thây, tôc độ phan ứng cua Clo với cac ́ ́ ̉ ̉ ́ hợp chât hữu cơ băng một nửa so với phan ứng với amoni .Khi amoni phan ́ ̀ ̉ ̉ ứng gân hêt, Clo dư sẽ phan ứng với cac hợp chât hữu cơ có trong nước để ̀ ́ ̉ ́ ́ hinh thanh nhiêu hợp chât Clo có mui đăc trưng khó chiu. Trong đó khoang ̀ ̀ ̀ ́ ̣̀ ̣ ̉ 15% là cac hợp chât nhom THM-trihalometan và HAA-axit axêtic halogen ́ ́ ́ đêu là cac chât có khả năng gây ung thư và bị han chế nông độ nghiêm ̀ ́ ́ ̣ ̀ ̣ ngoăc[1]. Ngoai ra với lượng Clo cân dung rât lớn, vân đề an toàn trở nên khó giai ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̉ quyêt đôi với cac nhà may lớn. Đây là những lý do khiên ph ương phap Clo ́ ́ ́ ́ ́ ́ hoá măc dù đơn gian về măt thiêt bi, rẻ về mặt kinh tế và xây dựng cơ ban ̣ ̉ ̣ ̣́ ̉ nhưng rât khó ap dung. ́ ́ ̣
  10. 2.2. Phương pháp kiềm hóa và làm thoáng: Amoni ở trong nước tôn tai dưới dang cân băng: ̣̀ ̣ ̀ NH4+ NH3 (khí hoà tan) + H+ ; pka = 9,5 Như vây, ở PH gân 7 chỉ có môt lượng rât nhỏ khi ́ NH 3 so với ion ̣ ̀ ̣ ́ amoni. Nêu ta nâng PH tới 9.5 tỷ lệ [NH 3]/[ NH4+] = 1, và cang tăng PH cân ́ ̀ băng cang chuyên về phia tao thanh NH3. Khi đó nêu ap dung cac kỹ thuât ̀ ̀ ̉ ̣́ ̀ ́́ ̣ ́ ̣ suc khí hoăc thôi khí thì NH3 sẽ bay hơi theo đinh luât Henry, lam chuyên ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀ ̉ cân băng về phia phai: ̀ ́ ̉ NH4+ + OH- NH3 + H2O Trong thực tế PH phai nâng lên xâp xỉ 11, lượng khí cân để đuôi NH 3 ̉ ́ ̀ ̉ ở mức 1600 m3 không khi/ m3 nước và quá trinh phụ thuôc vao nhiêt độ cua ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ môi trường. Phương phap nay ap dung được cho nước thai, khó có thể đưa ́ ̀́ ̣ ̉ được nông độ NH4 xuông dưới 1,5mg/l nên rât hiêm khi được ap dung để ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ + xử lý nước câp. ́ 2.3. Phương phap Ozon hoá với xuc tac Bromua(Br-)[1]. ́ ́ ́ Để khăc phuc nhược điêm cua phương phap Clo hoá điêm đôt biên ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̉ ̣ ́ người ta có thể thay thế môt số tac nhân oxi hoá khac là ozon với sự có măt ̣ ́ ́ ̣ cua Br-. Về cơ ban xử lý NH4+ băng O3 với sự có măt cua Br- cung diên ra ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ ̃ ̃ theo cơ chế giông như phương phap xử lý dung Clo. Dưới tac dung cua O 3, ́ ́ ̀ ́ ̣ ̉ Br- bị oxi hoá thanh BrO- theo phan ứng sau đây: ̀ ̉ Br- + O3 + H+ = HBrO + O2 (1.9) Phan ứng oxy hoá NH 4 được thực hiên bởi ion BrO giông như cua ̉ ̣ ́ ̉ + - ion ClO-: NH3 + HBrO = NH2Br + H2O (1.10) NH2Br + HBrO = NHBr2 + H2O (1.11) - + NH2Br + NHBr2 = N2 + 3Br + H (1.12) Đây chinh là điêm tương đông cua hai phương phap Clo hoá va ̀ ́ ̉ ̀ ̉ ́ Ozon hoá xuc tac Br- . ́́
  11. 2.4. Phương pháp trao đổi ion Quá trinh trao đôi ion là môt quá trinh hoá lý thuân nghich trong đo ́ xay ra ̀ ̉ ̣ ̀ ̣ ̣ ̉ phan ứng trao đôi giữa cac ion trong dung dich điên ly với cac ion trên bờ ̉ ̉ ́ ̣ ̣ ́ măt hoăc bên trong cua pha răn tiêp xuc với no. Quá trinh trao đôi ion tuân ̣ ̣ ̉ ́ ́ ́ ́ ̀ ̉ theo đinh luât bao toan điên tich, phương trinh trao đôi ion được mô ta ̉ môt ̣ ̣ ̉ ̀ ̣́ ̀ ̉ ̣ cach tông quat như sau: ́ ̉ ́ AX + B- AB + X- C Y + D+ C D + Y+ Trong đó AX là chât trao đôi anion, CY là chât trao đôi cation. ́ ̉ ́ ̉ Phan ứng trao đôi là phan ứng thuân nghich, chiêu thuân được goi là chiêu ̉ ̉ ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ trao đôi, chiêu nghich được goi là chiêu phan ứng tai sinh. Mức độ trao đôi ̉ ̀ ̣ ̣ ̀ ̉ ́ ̉ ion phụ thuôc vao: ̣ ̀ ● Kich thước hoá trị cua ion. ́ ̉ ● Nông độ ion có trong dung dich. ̀ ̣ ̉ ́̉ ́ ̉ ● Ban chât cua chât trao đôi ion. ̣ ̣ ● Nhiêt đô. Nhựa trao đôi ion dang răn được dung để thu những ion nhât đinh trong ̉ ̣ ́ ̀ ̣́ dung dich và giai phong vao dung dich môt lượng tương đương cac ion ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ̣ ́ khac có cung dâu điên tich. Nhựa trao đôi cation (Cationit) là những h ợp ́ ̀ ́ ̣́ ̉ chât cao phân tử hữu cơ có chứa cac nhom chức có khả năng trao đôi với ́ ́ ́ ̉ công thức chung là RX. Trong đó R là gôc hữu cơ phức tap, có thể la: ́ ̣ ̀ COOH , Cl ,…Phan ứng trao đôi cation giữa chât trao đôi và cation có trong ̉ ̉ ́ ̉ - - ̣ dung dich. R-H(Na) + NH4+ R-NH4 + H+(Na+) + Ca2+ R2Ca + 2H+ 2R-H Chât trao đôi ion có thể có săn trong tự nhiên như cac loai khoang set, ́ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ́ trong đó quan trong nhât là zeolit, cac loai sợi,…cung có thể là chât vô cơ ̣ ́ ́ ̣ ̃ ́ tông hợp (aluminosilicat, aluminophotphat,…) hoăc hữu cơ (nhựa trao đôi ̉ ̣ ̉ ion). Trong thực tế nhựa trao đôi ion được san xuât và ứng dung rông rai ̉ ̉ ́ ̣ ̣ ̉
  12. nhât. Trong nước ngâm ngoai ion amoni (thường chiêm tỉ lệ thâp so với cac ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ cation khac) con tôn tai cac cation hoá trị I và hoá trị II nh ư Ca 2+, Mg2+, K+, ́ ̀ ̀ ̣́ Na+,…phân lớn cac nhựa cation có độ chon loc thâp đối với ion amoni. Đê ̉ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ứng dung thực tiễn cân tim được chât trao đôi ion có độ chon loc cao đôi ̣ ̀̀ ́ ̉ ̣ ̣ ́ với ion amoni. Trong khi đo, Zeolic đăc biêt là loai Clinoptilolit tự nhiên co ́ ́ ̣ ̣ ̣ thể đap ứng được đôi hôi trên. Clinoptilolit là loai Zeolic tự nhiên có công ́ ̀ ̉ ̣ thức hoá hoc là (Na4K4)Al20O40.20H2O, độ lớn mao quan năm trong khoang ̣ ̉ ̀ ̉ 3-8A0, độ xôp khoang 34%. Độ chọn loc cua Clinoptilolit đôi với ion amoni ́ ̉ ̣ ̉ ́ tuân theo thứ tự: Cs+>Rb+>K+>NH4+>Ba2+>Na+>Ca2+>Fe2+>Al3+Mg2+>Li+. Từ day chon loc nay cho thây hâu hêt cac cation có măt trong nước tự ̃ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ́́ ̣ nhiên như: Ca2+, Mg2+, Na+ đêu có tinh chon loc kem hơn so với amoni và ̀ ́ ̣ ̣ ́ tinh chon loc cua amoni gân ngang với Kali [1]. ́ ̣ ̣ ̉ ̀ 2.5. Phương phap sinh hoc ́ ̣ Ở phương phap sinh hoc bao gôm hai quá trinh nôi tiêp nhau là nitrat ́ ̣ ̀ ̀ ́ ́ hoá và khử nitrat hoá như sau: a) Quá trinh nitrat hoa: ̀ ́ Quá trinh chuyên hoá về măt hoá hoc được viêt như sau: ̀ ̉ ̣ ̣ ́ + - + NH4 + 1,5O2 → NO2 + 2H + H2O NO2- + 0,5O2 → NO3- Phương trinh tông: ̀ ̉ NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O Đầu tiên, amoni được oxy hóa thành các nitrit nhờ các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrosospire, Nitrosococcus, Nitrosolobus. Sau đó các ion nitrit bị oxy hóa thành nitrat nhờ các vi khuẩn Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus. Các vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter thuộc loại vi khuẩn tự dưỡng hóa năng. Năng lượng sinh ra từ phản ứng nitrat hóa (Nitơ amoni là chất nhường điện tử) được vi khuẩn sử dụng trong quá trình tổng hợp tế bào. Nguồn cacbon để sinh tổng hợp ra các t ế bào vi khuẩn mới là cacbon vô cơ (HCO3- là chính). Ngoài ra chúng tiêu thụ mạnh O2 [4].
  13. Quá trình trên thường được thực hiện trong bể phản ứng sinh học với lớp bùn dính bám trên các vật liệu mang - giá th ể vi sinh. V ận t ốc quá trình oxy hóa nitơ amoni phụ thuộc vào tuổi thọ bùn (màng vi sinh vật), nhiệt độ, pH của môi trường, nồng độ vi sinh vật, hàm l ượng nitơ amoni, oxy hòa tan, vật liệu lọc... Các vi khuẩn nitrat hóa có kh ả năng kết h ợp thấp, do vậy việc lựa chọn vật liệu lọc nơi các màng vi sinh vật dính bám cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất làm sạch và sự tương quan sản phẩm của phản ứng sinh hóa. Sử dụng vật liệu mang phù hợp làm giá thể cố định vi sinh cho phép giữ được sinh khối trên giá th ể, tăng tu ổi th ọ bùn, nâng cao và ổn định hiệu suất xử lý trong cùng một khối tích công trình cũng như tránh được những sốc do thay đổi điều kiện môi trường. b) Quá trinh khử nitrat hoa: ̀ ́ Để loại bỏ nitrat trong nước, sau công đoạn nitrat hóa amoni là khâu khử nitrat sinh hóa nhờ các vi sinh vật dị dưỡng trong điều kiện thiếu khí (anoxic). Nitrit và nitrat sẽ chuyển thành dạng khí N2. Quá trinh khử nitrat hoá là tông hợp cua bôn phan ứng nôi tiêp nhau: ̀ ̉ ̉ ́ ̉ ́ ́ NO3- NO2- NO N2O N2 Quá trinh nay đòi hoi nguôn cơ chât (chât cho điên tử) chung co ́ thê ̉ la ̀ chât ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ́ ̣ ́ ́ hữu cơ (phổ biên là axit axetic), H 2 và S. Khi có măt đông thời NO 3- và cac ́ ̣ ̀ ́ chât cho điên tử, chât cho điên tử bị oxi hoa, đông thời NO3 nhân điên tử và ́ ̣ ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ - khử về N2. Vi khử tham gia vao quá trinh kh ử nitrat bao gôm: Bacilus, ̀ ̀ ̀ Pseudômnas, Methanomonas, Paracocas, Spiritum, Thiobacilus, … Để thực hiện phương pháp này, người ta cho nước qua bể lọc kỵ khí với vật liệu lọc, nơi dính bám và sinh trưởng của vi sinh vật kh ử nitrat. Quá trình này đòi hỏi nguồn cơ chất - chất cho điện tử. Chúng có thể là chất hữu cơ, H2S, vv... Nếu trong nước không có oxy nhưng có mặt các hợp chất hữu cơ mà vi sinh hấp thụ được, trong môi trường anoxic, khi đó vi khuẩn dị dưỡng sẽ sử dụng NO3- như nguồn ôxy để ôxy hóa chất hữu cơ (chất nhường điện tử), còn NO3- (chất nhận điện tử) bị khử thành khí nitơ [5].
  14. Vi khuẩn thu năng lượng để tăng trưởng từ quá trình chuyển hoá NO 3- thành khí N2 và cần có nguồn cacbon để tổng hợp tế bào. Do đó khi khử NO3- sau quá trình nitrat hóa mà thiếu các hợp chất hữu cơ chứa cacbon thì phải đưa thêm các chất này vào nước. Hiện nay, người ta thường sử dụng khí tự nhiên (chứa metan), rượu, đường, cồn, dấm, axetat natri, vv... Axetat natri là một trong những hoá chất thích hợp nhất. Đây là phương phap xử lý amoni được nhiêu nhà khoa hoc trong và ́ ̀ ̣ ngoai nước quan tâm nghiên cứu và cung cho được nhiêu kêt quả khả quan. ̀ ̃ ̀ ́ Măc dù xử lý sinh hoc cung được thực hiên băng nhiêu quá trinh vât ly, hoá ̣ ̣ ̃ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣́ hoc và hoá lý nhưng phương phap sinh hoc lai mang môt y ́ nghia hoan toan ̣ ́ ̣̣ ̣ ̃ ̀ ̀ khac và ngay cang trở nên quan trong. Phương phap vi sinh xuât phat từ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ́ những tinh năng cua nó như xử lý dể dang cac san phâm trong nước, không ́ ̉ ̀ ́ ̉ ̉ gây ô nhiêm thứ câp đông thời cho ra san phâm nước với môt chât lượng ̃ ́ ̀ ̉ ̉ ̣ ́ hoan toan bao đam sach về măt hoá chât đôc hai và ôn đinh về hoat tinh sinh ̀ ̀ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣́ hoc, chât lượng cao (cả về mui, vị và tinh ăn mon) . ̣ ́ ̀ ́ ̀
  15. PHẦN 3 KẾT LUẬN Hiện nay, môi trường nước mặt đã bị ô nhiễm nặng nề, nước ngầm được coi là nguồn chính cung cấp cho các nhà máy xử lý nước sinh hoạt ở nhiều nơi đang có dấu hiệu ô nhiễm. Chính vì v ậy, vi ệc tìm ra bi ện pháp xử lý amôni trong nước bảo đảm tiêu chuẩn cung cấp nước sinh hoạt sẽ có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế - xã hội, bảo vệ môi trường và s ức khoẻ cộng đồng. Tình trạng ô nhiễm amoni đang ngày càng nghiêm trọng. Đặc biệt Hà Nội là thành phố dùng hoàn toàn nước ngầm để sử dụng cho sinh hoạt. Amoni không gây độc trực tiếp cho con người nhưng sản phẩm chuyển hoá từ amoni là nitrit và nitrat là yếu tố gây độc Vì v ậy x ử lý amoni trong nước ngầm cần phải được quan tâm. Ở nước ta có khá nhiều nghiên cứu về xử lý amoni trong nước ngầm. Tuy nhiên khả năng áp dụng vào các nhà máy nước của Vi ệt Nam còn nhiều hạn chế do vấn đề kinh tế và quy mô. Trong cấp nước sinh hoạt vấn đề an toàn luôn được đặt lên hàng đầu vì vậy xử lý amoni bằng phương pháp sinh học là lựa chọn tốt nhất.
  16. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Đào Chánh Thuận, đồ án tốt nghiệp:” trung nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi amoni trên nhựa cationit” K07 – lớp công nghệ môi trường - Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội. [2]. Phạm Khắc Liệu “Phát triển quá trình xử lý sinh học loại nitơ trong nước thải dựa trên cở sở phản ứng anammox” Tạp chí khoa học, Đại Hoc Huế, số 48, 2008. [3]. Đặng Thị Thanh Lộc, Khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu xử lý amoni trong nước ngầm nhà máy nước Pháp Vân – Hà Nội bằng biện pháp sinh học với vật liệu màng ngập nước trên mô hinh pilot” K24 Khoa Môi Trường – Đại Học Khoa Học Huế. [4].http://www.vatgia.com/dvtech&module=news&view=detail&record_id= 14209 [5].http://www.vinawater.org/forum/showthread.php?30-Xu-ly-amoni-NH4- bang-phuong-phap-trao-doi-ion
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2