Giáo trình Phân tích nước thải và bùn 2 (Ngành: Kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Phân tích nước thải và bùn 2 (Ngành: Kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Các trang thiết bị chuyên dùng cho phân tích nước thải và bùn; thực hành lấy mẫu nước thải và bùn; xác định một số thông số đơn lẻ; đánh giá chất lượng nước;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Phân tích nước thải và bùn 2 (Ngành: Kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ – CTC1 GIÁO TRÌNH PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI VÀ BÙN 2 NGÀNH: KỸ THUẬT THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD1 ngày…….tháng….năm ......... …………........... của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Xây dựng số 1 0
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Phân tích nước thải và bùn 2” là giáo trình tiếp nối của “Phân tích nước thải và bùn 1”, 2 cuốn này cung cấp những kiến thức, kỹ năng về hoạt động phân tích nước thải và bùn, nhằm kiểm soát, điều chỉnh quá trình xử lý nước thải, là một trong những nội dung quan trọng nhất trong chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải trình độ Cao đẳng. Giáo trình gồm 3 bài thực hành: Phân tích một số thông số riêng lẻ, phân tích vi sinh, đánh giá chất lượng nước sau xử lý. Giáo trình do các giảng viên trong Bộ môn Cấp nước và Thoát nước, thuộc khoa Quản lý Xây dựng và đô thị, trường Cao đẳng Xây dựng số 1 biên soạn. Chúng tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn! Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Vũ Linh Huyền Trang 2. Nguyễn Thị Thu Hiền 2
Mục lục LỜI GIỚI THIỆU ...................................................................................................................... 2 Bài 1: Xác định một số thông số riêng lẻ ................................................................................. 5 1.1. Xác định theo hướng dẫn của Standardmethods ......................................................... 5 1.2. Xác định hàm lượng N-NO3 , N-NO2 bằng phương pháp đo quang .......................... 5 1.2.1. Xác định hàm lượng N-NO3 ................................................................................... 6 1.2.2. Xác định hàm lượng N-NO2 ................................................................................... 7 1.3. Xác định lượng orthophosphate bằng phương pháp đo quang .................................. 8 Bài 2: Phân tích vi sinh trong nước thải và bùn .................................................................... 10 2.1. Soi kính hiển vi mẫu bùn .................................................................................................. 10 2.1.1. Cấu tạo kính hiển vi ............................................................................................. 10 2.1.2. Độ sợi ................................................................................................................... 11 2.1.3. Hình dạng bông bùn ............................................................................................. 13 2.1.4. Kích thước bông bùn: ........................................................................................... 13 2.1.5. Phân tích bùn hoạt tính ........................................................................................ 13 2.1.6. Đo bằng kính hiển vi ............................................................................................ 20 2.1.7. Biên bản soi mẫu .................................................................................................. 23 2.2. Phân tích E.coli và Coliform ............................................................................................ 24 2.2.1. Các kỹ thuật phân tích .......................................................................................... 24 2.2.2. Phương pháp màng lọc USEPA ........................................................................... 26 Bài 3: Đánh giá chất lượng nước sau xử lý ............................................................................ 28 3.1. Phân tích các chỉ tiêu ........................................................................................................ 28 3.2. Đánh giá, kết luận việc xả thải ......................................................................................... 29 Tài liệu tham khảo.................................................................................................................... 33 3
GIÁO TRÌNH PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI VÀ BÙN 2 Tên môn học: Phân tích nước thải và bùn 2 Mã môn học: MĐ25 Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học được phân bố vào năm thứ hai. - Tính chất: Là môn học chuyên ngành bắt buộc. - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Là môn học chuyên ngành cung cấp kiến thức, kỹ năng về hoạt động phân tích nước thải và bùn, nhằm kiểm soát, điều chỉnh quá trình xử lý nước thải, là một trong những nội dung quan trọng nhất trong chương trình đào tạo. Mục tiêu môn học: - Về kỹ năng: + Nhận biết được các trang thiết bị chuyên dùng cho phân tích nước thải và bùn. + Thực hành lấy mẫu nước thải và bùn. + Xác định một số thông số đơn lẻ: N-NO2, N-NO3... + Xác định số ecoli, Coliform có trong nước thải và bùn + Đánh giá chất lượng nước - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm + Nhận thức được ý nghĩa của môn học đối với chuyên ngành. + Có thái độ làm việc tự giác, + Khoa học, cẩn thận, chu đáo. 4
Bài 1: Xác định một số thông số riêng lẻ Giới thiệu: Bài 1 bao gồm các phương pháp xác định một số thông số riêng lẻ. Mục tiêu: - Xác định hàm lượng N-NO3 N-NO2 bằng phương pháp đo quang. - Xác định lượng orthophosphate bằng phương pháp đo quang Nội dung chính: 1.1. Xác định theo hướng dẫn của Standardmethods Standardmethods For the Examination of Water and Wastewater – viết tắt SMEWW (tạm dịch Phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra nước và nước thải) là một tài liệu về các phương pháp tiêu chuẩn trong kiểm nghiệm nước và nước thải (khoảng 400 phương pháp được đề cập trong phiên bản thứ 23 - năm 2017) được xuất bản lần đầu năm 1905, đến nay đã có 24 phiên bản, do 3 tổ chức phối hợp: Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ (APHA), Hiệp hội Công trình Nước Hoa Kỳ (AWWA), Liên đoàn Môi trường Nước (WEF). Các quy trình được mô tả trong Phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra nước và nước thải được thiết kế để sử dụng trong phân tích nhiều loại nước, bao gồm nước mặt, nước ngầm, nước mặn, nguồn cung cấp nước sinh hoạt và công nghiệp, nước làm mát hoặc tuần hoàn, nước lò hơi, nồi hơi nước cấp, nước thải đô thị và nước thải công nghiệp đã qua xử lý và chưa qua xử lý. Để công nhận sự thống nhất của các lĩnh vực quản lý nước, nước thải và lưu vực đầu nguồn, các phương pháp phân tích được phân loại dựa trên thành phần, không phải loại nước. Các phương pháp trình bày thường để áp dụng chung. Trong các trường hợp cụ thể (ví dụ, các mẫu có nồng độ cao hoặc các thành phần hoặc đặc tính khác thường), các nhà phân tích có thể phải sửa đổi phương pháp cho phù hợp. Khi đó cần nêu rõ bản chất của việc sửa đổi trong báo cáo kết quả. Nội dung của tài liệu Phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra nước và nước thải bao gồm: Phần 1 Giới thiệu Phần 2 Tính chất vật lý và tổng hợp Phần 3 Kim loại Phần 4 Các thành phần phi kim loại vô cơ Phần 5 Thành phần hữu cơ tổng hợp Phần 6 Hợp chất hữu cơ riêng lẻ Phần 7 Phóng xạ Phần 8 Độc tính Phần 9 Kiểm tra vi sinh Phần 10 Kiểm tra Sinh học 1.2. Xác định hàm lượng N-NO3 , N-NO2 bằng phương pháp đo quang 5
1.2.1. Xác định hàm lượng N-NO3 - Phương pháp HACH 8039 - Dãy nồng độ 0,3-30mg/l 1. Dụng cụ - Pipet 10ml - Ống bóp cao su 2. Hoá chất - Hoá chất HACH (NitraVer® 5 Nitrate Reagent) 3. Quy trình thực hiện Bước 1. Chuẩn bị mẫu: Đối với mẫu SS cao cần lọc trước khi thực hiện. Bước 2. Lấy 10ml mẫu (đã được xử lý) cho vào ống nghiệm/cuvet. Bước 3. Cho thêm 1 gói NitraVer® 5 Nitrate Reagent, lắc đều cho tan. Bước 4. Để yên 5 phút. Bước 5. Chuẩn bị mẫu trắng: lấy 10ml mẫu đã được xử lý cho vào cuvet. Bước 6. Chọn chương trình 355 → Cho mẫu trắng vào nhấn zero. Bước 7. Cho mẫu vào nhấn Read → Kết quả hiển thị là mg/l NO3-N - 6
- 1.2.2. Xác định hàm lượng N-NO2 - Phương pháp HACH 10019 - LR - Dãy nồng độ 0,003-0,5mg/l 1. Dụng cụ - Pipet 5ml - Ống bóp cao su 2. Hoá chất 7
- Hoá chất HACH (Test ‘N Tube™ NitriVer® 3 Nitrite Reagent Set) 3. Quy trình thực hiện Bước 1. Chọn thí nghiệm, chèn adapter phù hợp hoặc tấm chắn sáng nếu cần. Bước 2. Lấy 5ml mẫu (đã được xử lý) cho vào ống nghiệm/cuvet Test ‘N Tube™ NitriVer® 3 Nitrite Reagent. Bước 3. Đậy nút, lắc đều để hòa tan bột. Màu hồng sẽ xuất hiện nếu có nitrit. Bước 4. Để yên 20 phút. Bước 5. Chuẩn bị mẫu trắng: Khi hết thời gian, lấy 5ml mẫu cho vào ống nghiệm/cuvet Test ‘N Tube™ NitriVer® 3 Nitrite Reagent. Bước 6. Lau mẫu trắng và đặt ống vào buồng đo 16mm Bước 7. Nhấn zero. Màn hình sẽ hiển thị: 0.000 mg/L N-NO2 Bước 8. Cho mẫu vào buồng đo 16mm nhấn Read → Kết quả hiển thị là mg/l NO2- N 1.3. Xác định lượng orthophosphate bằng phương pháp đo quang Phương pháp 8190 (0,06-3,5 mg/L PO43-) hoặc (0,02-1,1 mg/L P) 8
Phạm vi ứng dụng: nước, nước thải và nước biển; yêu cầu phá mẫu; Chuẩn bị thí nghiệm Trước khi thí nghiệm Gắn tấm che ánh sáng vào buồng đo #2 trước khi đo. Đọc hướng dẫn an toàn và ngày hết hạn (Safety Advice and Expiration Date) trên gói hàng Một số hóa chất và dụng cụ sử dụng trong quá trình phân tích có thể độc hại đến sức khỏe và sự an toàn của người sử dụng nếu không được sử dụng đúng cách. Yêu cầu đọc tất cả cảnh báo và tờ an toàn hóa chất đi kèm (MSDS). Để chạy bổ sung mẫu trắng cho một loạt mẫu, xem phần Xác định mẫu trắng. Thuốc thử bị đổ tràn sẽ ảnh hưởng đến kết quả và độc hại da và khác vật liệu khác. Luôn chuẩn bị để rửa sạch nếu bị đổ tràn. Đeo dụng cụ bảo hộ để bảo vệ mắt và quần áo. Nếu có tiếp xúc xảy ra, rửa ngay vùng tiếp xúc bằng nước. Xem lại và làm theo hướng dẫn cẩn thận Chuẩn bị các vật dụng sau: Số lượng - Lò nung chuyên dụng có cài đặt nhiệt độ và thời gian DRB 200 - Pipet 5ml 2 - Ống bóp cao su Tiến trình phá mẫu 1. Bật bếp phá mẫu 2. Chọn chương 3. Dùng pipet hút 4. Dùng phễu nhỏ DRB 200, gia nhiệt trình test 536 P to- 5ml cho vào ống để cho bột chứa đến 1500C tal/ AH PV TNT nghiệm Photphat trong gói Potas- sium Persulfate 5. Đóng ống 6. Đặt ống vào bếp 7. Cài đặt thời gian 8. Hết thời gian lấy nghiệm, lắc đều DRB200, đậy nắp 30 phút ở 150 độ C ra để nguội ở nhiệt cho tan bảo vệ độ phòng 9
9. Cho vào mỗi ống 10. Lau sạch ống 11. Đặt vào buồng 12. Nhấn ZERO. 2ml Hydroxit solu- nghiệm bằng vải chứa tối 16mm Màn hình hiển thị tion, đóng nắp lắc mềm 0.00 mg/L PO43-. đều. Lấy ra. 13. Cho vào ống 14. Vặn chặt ngay 15. Thời gian chờ 16. Lau sạch bên nghiệm gói bột lập tức và lắc đều phản ứng là 2 phút. ngoài bằng vải ướt, PhosVer 3 vào. để xáo trộn 20-30 Đọc kết quả trong rồi lau khô lại. Đặt giây. Bột sẽ không 2-8 phút sau khi hết trong buồng đo tan hết hoàn toàn thời gian phản ứng 16mm. Nhấn READ. Màn hình hiển thị kết quả mg/L PO43-. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Liệt kê một số phương pháp xác định các chỉ tiêu N-NO3, N-NO2, orthophosphate 2. Một số các nguyên tắc chung khi xác định các thông số? Bài 2: Phân tích vi sinh trong nước thải và bùn Giới thiệu: Bài 2 bao gồm các nội dung về phân tích vi sinh trong nước thải và bùn. Mục tiêu: - Thực hiện được thao tác soi kính hiển vi mẫu bùn. - Thực hiện được các phương pháp phân tích E.coli và Coliform Nội dung chính: 2.1. Soi kính hiển vi mẫu bùn 2.1.1. Cấu tạo kính hiển vi 1. Thị kính 10
2. Cân bằng thị lực 3. Xoay hộp thị kính hai mắt 360° kèm điều chỉnh khoảng cách đồng tử 4. Giá đỡ kim loại 5. Tang quay bốn kính khuyếch đại 6. Vật kính 7. Lò so giữ mẫu 8. Bàn đặt mẫu 9. Tụ sáng có tấm chắn Iris và khung lọc 10. Đèn chiếu không cầu 11. Nút điều chỉnh thô 12. Nút điều chỉnh tinh 13. Đế kim loại 14. Công tắc bật tắt 15. Thanh điều khiển trơn độ sáng của đèn chiếu Khi soi mẫu bằng kính hiển vi cần chuẩn bị • Kính hiển vi (Độ khuyếch đại 100 đến 1000 lần) • Lam chứa mẫu • Vuông thủy tinh đậy mẫu • Dầu • Khăn không có sợi bông 2.1.2. Độ sợi Phân chia độ sợi thành 5 cấp độ (theo Eikelboom và van Buijsen.1983) 11
Không/ hầu như không có vi khuẩn dạng sợi Cấp độ 0 Cấp độ 1 Cấp độ 2 Số lượng ít các vi khuẩn dạng sợi có Số lượng trung bình các vi khuẩn dạng mặt sợi có mặt Cấp độ 3 Số lượng lớn vi khuẩn dạng sợi Cấp độ 4 Số lượng rất lớn vi khuẩn dạng sợi 12
2.1.3. Hình dạng bông bùn Dạng của bông bùn: tròn/ không đều tròn: Bông bùn ít nhiều có dạng không đều: không có dạng tròn, tròn phát triển mạnh vươn ra ngoài bông bùn Mật độ bông bùn: đặc / lỏng lẻo Bông bùn đặc = ánh sáng đi qua kém và do đó tương đối tối Bông bùn lỏng lẻo = Ánh sáng đi qua tốt và do đó sáng hơn 2.1.4. Kích thước bông bùn: Chia thành ba nhóm: -Bông lớn Đường kính > 500µm -Bông trung bình Đường kính từ 100 đến 500 µm -Bông nhỏ Đường kính < 100 µm Kích thước được xác định nhờ vào một thị kính chia độ micromet. Khoảng cách giữa hai điểm xa nhất trên bông bùn được đo. Vi khuẩn dạng sợi vươn ra từ bông bùn, sẽ không được quan tâm tới. 1µm = 0,001mm (Một phần nghìn milimet) 2.1.5. Phân tích bùn hoạt tính Đánh giá tần xuất của mỗi vi sinh vật như sau: 0 = không 1 = tùy trường hợp 2 = một vài 3 = nhiều 4 = rất nhiều
Vi khuẩn bơi tự do amip trần amip có vỏ Trùng roi khuẩn xoắn Opercularia Carchesium Khuẩn chuông Tế bào thích nghi (Vorticella) Litonotus Aspidisca Khuẩn dày Trachelophyllum (Paramecium) 14
Nematoden Bọ nước Trùng bánh xe Trùng gấu Đánh giá bùn hoạt tính Đánh giá tình trạng sinh học của bùn được phân tích dựa trên các hình ảnh sau. 15
Tải lượng thay đổi đột ngột Tải lượng bùn cao Thiếu ô xy trong từng vùng Bùn nổi Bùn trương nở 16
Vi khuẩn chỉ thị trong trạm XLNT có mức ô nhiễm thấp • Tải lượng bùn BOD5 < 0,15 kg/(kg*ngày) • Tuổi bùn cao • Hàm lượng ô xy từ 2 mg/l và hơn • không có bông bùn đặc • tương đối ít cá thể trùng lông, tuy nhiên có nhiều loại và nhiều họ. 17
Vi khuẩn chỉ thị trong trạm XLNT có mức ô nhiễm trung bình • Tải lượng bùn BOD5 < 0,15 – 0,4 kg/(kg*ngày) • Tuổi bùn trung bình • Hàm lượng ô xy từ 0,5 - 2 mg/l và hơn • bông bùn lỏng lẻo • Nhiều loại, đặc biệt là trùng lông, mỗi loại không xuất hiện nhiều cá thể. 18
Vi khuẩn chỉ thị trong trạm XLNT có mức ô nhiễm cao và quá tải • Tải lượng bùn BOD5 > 0,4 kg/(kg*ngày) • Tuổi bùn ngắn • Ít khi hàm lượng ô xy >0,5 mg/l • Bông bùn phát triển nhanh • nhiều loại trùng lông vị giảm sút, tuy nhiêu số lượng mỗi loại thì nhiều hơn. Vận hành ổn định → Nhiều loại đặc biệt là đối với trùng lông bơi tự do và cố định Tải lượng cao → Nhiều vi khuẩn tự do → Glaucoma spec. → Khuẩn lạc trong nhầy → Dexiostoma campyla → Trùng roi → Paramecium caudatum 19