Thông số hóa học trong xử lý nước

Ngày 11-04-2016 - Đăng bởi: daonhung

thong-so-hoa-hoc-trong-xu-ly-nuoc-thai

1.Độ pH của nước

  • pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
  • Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước, pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường.
  • Độ pH tối ưu trong xử lý môi trường: 6,5-8,5.

2.Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)
COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.

3.Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)
BOD (Biological Oxygen Demand) – Nhu cầu oxy sinh học. BOD là lượng oxy do vi sinh vật sử dụng để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Cơ chế theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.

4. Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)
DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng v.v…) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo.

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v…

Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực.

5.Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
Trong nước thiên nhiên và nước thải, các hợp chất của nitơ tồn tại dưới 3 dạng: các hợp chất hữu cơ, amoni, các hợp chất dạng oxy hóa (nitrit, nitơrat).
Các hợp chất nitơ là các chất dinh dưỡng, luôn vận động trong tự nhiên chủ yếu nhờ các quá trình sinh hóa. Trong nước thải sinh hoạt (NTSH), nitơ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%) và hữu cơ (35%). Nguồn nitơ chủ yếu là nước tiểu, khoảng 1,2 lít/người/ngày, tương đương 12 g nitơ trong đó nitơ amoni N- CO(NH2)2 là 0,7 gam còn lại là các loại nitơ khác.
Ure thường được amoni hóa theo phương trình sau:
Trong mạng lưới thoát nước ure bị thủy phân:
CO(NH2)2+ 2H2O= (NH4)2CO3

Sau đó bị thối rửa ra: (NH4 )2 CO3= 2NH3 + CO2 + H2O
Nitrit là sản phẩm trung gian của quá trình oxy hóa amoniac hoặc nitơ amoni trong điều kiện hiếu khí nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas. Sau đó nitrit hình thành tiếp tục được vi khuẩn Nitrobacter oxy hóa thành nitơrat.
NH+4 + 1,5O2 Nitrosomonas NO2- + H2O + 2H+

NO2- + 0,5O2 Nitrobacter NO3-

Nitrit (NO2-): Là hợp chất không bền, nó có thể là sản phẩm của quá trình khử nitrat trong điều kiện yếm khí..
Amoni và amoniac (NH4+, NH3): nước mặt thường chỉ chứa một lượng nhỏ (dưới 0,05 mg/L) ion amoni (trong nước có môi trường axít) hoặc amoniac (trong nước có môi trường kiềm).
Nitrat (NO3-): là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật.
Trong nước tự nhiên nồng độ nitrat thường nhỏ hơn 5 mg/L. Do các chất thải công nghiệp, nước chảy tràn chứa phân bón từ các khu nông nghiệp, nồng độ của nitrat trong các nguồn nước có thể tăng cao, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản.
6. Phospho và các hợp chất chứa phospho
Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và Phosphat hữu cơ.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật. Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học.
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước.
7. Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp.