Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1

2/27/2009

Giaùo trình hoùa kó thuaät moâi tröôøng

ĐỘ ĐỤ

C

1

Ñaïi cöông veà ñoä ñuïc

Thuaät ngöõ ñoä ñuïc ñöôïc aùp duïng cho nöôùc coù chöùa thaønh phaàn chaát

raén lô löûng laøm caûn trôû söï lan truyeàn cuûa anh saùng qua nöôùc hoaëc laøm

giaûm ñoä saâu nhìn thaáy.

Ñoä ñuïc trong nöôùc gaây ra bôûi caùc chaát lô löûng vaø caùc haït keo nhö

buøn, seùt, caùc haït phaân taùn coù nguoàn goác höõu cô vaø voâ cô.

Ñoä ñuïc cuûa maãu nöôùc ñöôïc ñaët tröng bôûi tính chaát taùn saéc vaø haáp thuï

aùnh saùng hôn laø söï thay ñoåi phöông aùnh saùng theo moïi höôùng hoaëc söï

böùc xaï aùnh saùng qua maãu.

Ñoä ñuïc thay ñoåi trong phaïm vi roäng tuøy thuoäc vaøo haøm löôïng, hình

daïng vaø kích thöôùc caùc chaát lô löûng, caùc chaát naøy coù kích thöôùc thay

ñoåi töø haït keo cho ñeán caùc haït phaân taùn thoâ.

Trong caùc hoà chöùa hoaëc nhöõng vuøng nöôùc tónh, ñoä ñuïc sinh ra laø

do caùc haït keo vaø caùc haït phaân taùn nhoû.

Taïi doøng soâng vaøo muøa luõ, phaàn lôùn ñoä ñuïc sinh ra laø do caùc haït

phaân taùn thoâ.

2

1

2/27/2009

Nguyeân nhaân gaây ra ñoä ñuïc:

Caùc hoaït ñoäng noâng nghieäp, naïn phaù röøng gaây xoùi moøn ñaát

vaø caùc hoaït ñoäng khaùc ñaõ gaây neân ñoä ñuïc cuûa nöôùc trong

caùc con soâng.

Trong muøa luõ, moät khoái löôïng lôùn cuûa lôùp ñaát beà maët bò röõa

troâi vaøo caùc doøng soâng gaây neân ñoä ñuïc

Nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp sau xöû lyù vaø chöa ñöôïc

xöû lyù töø caùc vuøng ñoâ thò, thaønh phoá, khu coâng nghieäp thaûi vaøo

nguoàn tieáp nhaän (keânh, raïch, soâng, suoái,… ...) gaây neân ñoä ñuïc.

Nöôùc töôùi vaø röûa ñöôøng chöùa nhieàu chaát gaây ñoä ñuïc voâ cô

vaø höõu cô.

Söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät cuõng seõ laøm taêng ñoä ñuïc cuûa

nöôùc.

Caùc chaát dinh döôõng voâ cô nhö nitô vaø phospho coù trong

nöôùc thaûi xaû vaøo nguoàn vaø töø quaù trình röûa troâi trong noâng

nghieäp kích thích söï phaùt trieån cuûa taûo, ñieàu naøy cuõng laøm

taêng ñoä ñuïc cuûa nöôùc.

3

YÙù nghóa moâi tröôøng

Ñoä ñuïc coù yù nghóa quan troïng trong vieäc caáp nöôùc coâng coäng vì ba

lyù do chính sau ñaây:

Caûm Quan

Ngöôøi söû duïng mong muoán söû duïng nöôùc saïch vaø coù quyeàn

yeâu caàu veà chaát löôïng nöôùc caáp.

Ñoä ñuïc trong nöôùc uoáng gaây maát caûm quan vaø coù theå gaây

nguy haïi ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi söû duïng.

Haàu heát nguyeân nhaân gaây ra caùc beänh truyeàn nhieãm ñeàu coù

lieân quan ñeán coâng taùc caáp nöôùc khoâng hôïp veä sinh.

Khaû Naêng Loïc

Ñoä ñuïc trong nöôùc cao seõ gaây khoù khaên cho quaù trình loïc vaø

laøm taêng chi phí vaän haønh beå loïc.

ÔÛ haàu heát caùc vuøng nguoàn nöôùc coù ñoä ñuïc cao, vieäc söû duïng

beå loïc chaäm trôû neân khoâng thöïc teá, vì ñoä ñuïc cao seõ laøm giaûm

ñaùng keå chu kyø loïc vaø taêng chi phí röõa loïc.

Vieäc vaän haønh toái öu beå loïc nhanh phuï thuoäc vaøo hieäu quaû xöû

lyù ñoä ñuïc baèng quaù trình keo tuï hoùa hoïc tröôùc khi ñöa nöôùc

vaøo beå loïc.

4

2

2/27/2009

YÙù nghóa moâi tröôøng (tt)

Khöû Truøng

Trong caáp nöôùc ñoâ thò, quaù trình khöû truøng thöôøng söû duïng laø

khöû truøng baèng (Cl₂), ozone (O₃), hoaëc chlorine dioxide (ClO₂).

ÖÙùng duïng quaù trình khöû truøng trong xöû lyù nöôùc nhaèm loaïi boû

caùc vi sinh vaät gaây beänh khi chuùng tieáp xuùc vôùi chaát khöû truøng.

Trong nhieàu tröôøng hôïp, ñoä ñuïc do chaát raén cuûa nöôùc thaûi sinh

hoaït gaây neân, nhieàu loaïi vi truøng gaây beänh coù theå ñöôïc bao

phuû baèng caùc haït caën lô löûng vaø traùnh ñöôïc söï tieáp xuùc vôùi

chaát khöû truøng.

Giôùi haïn ñoä ñuïc trong nöôùc caáp phuï thuoäc vaøo quaù trình xöû lyù,

muïc ñích söû duïng ... Ñoä ñuïc laø moät thoâng soá raát quan troïng ñeå

ñaùnh giaù hieäu quaû cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc.

5

Öùng duïng trong vieäc xaùc ñònh ñoä ñuïc

Caáp nöôùc vaø xöû lyù nöôùc caáp

Trong caáp nöôùc, söï thay ñoåi ñoä ñuïc cuûa nguoàn nöôùc thoâ coù taàm

quan troïng baäc nhaát Æ ñeå xaùc ñònh xem coù caàn phaûi xöû lyù baèng

quaù trình keo tuï hoùa hoïc vaø loïc hay khoâng?

Nguoàn nöôùc coù ñoä ñuïc thaáp khoâng caàn phaûi xöû lyù maø chæ caàn

khöû truøng tröôùc khi ñöa ñeán nôi tieâu thuï.

Nguoàn nöôùc laáy töø soâng coù ñoä ñuïc cao Æ caàn phaøi aùp duïng

quaù trình keo tuï trong xöû lyù nöôùc caáp.

Thoâng qua giaù trò ñoä ñuïc coù theå xaùc ñònh hieäu quaû cuûa quaù trình

keo tuï taïo boâng öùng vôùi caùc loaïi hoùa chaát khaùc nhau vaø lieàu

löôïng caàn thieát Æ Vì vaäy, chuùng giuùp cho vieäc löïa choïn hoùa chaát

coù hieäu quaû nhaát vaø kinh teá nhaát ñeå xöû lyù nöôùc caáp.

Vieäc ño ñoä ñuïc giuùp cho vieäc xaùc ñònh löôïng hoùa chaát söû duïng

haøng ngaøy ñeå vaän haønh traïm xöû lyù. Ñieàu naøy ñaëc bieät quan troïng

cho caùc doøng soâng caïn ôû nhöõng nôi khoâng coù nguoàn boå caäp.

Vieäc ño ñoä ñuïc cuûa nöôùc tröôùc vaø sau loïc laù raát caàn thieát ñeå kieåm

tra sai soùt cuûa vieäc vaän haønh beå loïc traùnh beå loïc laøm vieäc quaù taûi.

6

3

2/27/2009

Öùng duïng trong vieäc xaùc ñònh ñoä ñuïc (tt)

Xöû lyù nöôùc thaûi

Phaân tích chaát raén lô löûng thöôøng ñöôïc söû duïng trong nhaø maùy xöû

lyù nöôùc thaûi ñeå xaùc ñònh hieäu quaû cuûa quaù trình xöû lyù chaát lô löûng.

Vieäc xaùc ñònh haøm löôïng chaát raén lô löûng thöôøng chaäm vaø toán thôøi

gian. Vì vaäy vieäc ño ñoä ñuïc coù theå ñöôïc söû duïng nhö moät phöông

phaùp coù nhieàu öu ñieåm cho keát quaû trong thôøi gian ngaén.

Döïa vaøo giaù trò ñoä ñuïc, ngöôøi vaän haønh traïm xöû lyù nöôùc seõ ñieàu

chænh lieàu löôïng hoùa chaát xöû lyù cho phuø hôïp nhaèm ñaûm baûo chaát

löôïng nöôùc sau xöû lyù vôùi chi phí thaáp nhaát.

7

Ñôn vò ño ñoä ñuïc

1mg SiO₂/l = 1 ñôn vò ño ñoä ñuïc

Moät soá ñôn vò ño ñoä ñuïc thöôøng duøng:

JTU

NTU or

FTU

SiO₂(mg/L)

1. JTU – Jackson Tubidity Units

2. NTU – Nephelometric Turbidity Units

3. FNU – Formazin Nephelometric Units

4. FAU – Formazin Attenuation Units

JTU

1

19

2,5

0,13

1

NTU or FTU

SiO₂(mg/L)

0,053

0,4

1

7,5

Coâng thöùc theå hieän moái quan heä giöõa ñoä ñuïc vaø chaát raén lô löûng

TSS, mg/L ≈ (TSS_f).T

TSS : Toång chaát raén lô löûng, mg/L

TSS_f: Heä soá chuyeån ñoåi giöõa ñoä ñuïc vaø chaát raén lô löûng, mgTSS/NTU

TSS_f= 2,3 – 2,4 Nöôùc sau laéng:

TSS_f= 1,3 – 1,6 Nöôùc sau xöû lyù baèng quaù trình loïc loïc saâu vôùi haït caät lieäu trung bình

T

: Ñoä ñuïc, NTU

8

4

2/27/2009

Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä ñuïc

Phöông phaùp baùn ñònh löôïng: thöôøng aùp duïng trong thöïc teá.

Phöông phaùp söû duïng oáng thöû ñoä trong (Jackson candle

turbidimeter): thích hôïp vôùi nöôùc trong vaø nöôùc ít oâ nhieãm

Phöông phaùp söû duïng ñóa thöû ñoä trong: ñaëc bieät thích

hôïp vôùi nöôùc maët

Phöông phaùp ñònh löôïng: söû duïng caùc maùy ño quang hoïc

Phöông phaùp ño böùc xaï khueách taùn: duøng cho nöôùc coù

ñoä ñuïc thaáp (nöôùc aên uoáng) Æ Tuyø thuoäc vaøo loaïi duïng

cuï maø coù theå thích hôïp cho nöôùc coù ñoä ñuïc cao hôn.

Phöông phaùp ño söï suy giaûm cuûa cuong do aùnh saùng:

thích hôïp cho nöôùc coù ñoä cao (nöôùc thaûi hoaëc nöôùc oâ

nhieãm naëng).

9

Phöông phaùp söû duïng oáng thöû ñoä trong

Nguyeân taéc

Söû duïng oáng thöû ñoä trong, bao goàm moät oáng thuyû tinh khoâng

maøu daøi 600 mm 10 mm vaø ñöôøng kính trong 250 mm 1 mm

coù vaïch chia laø 10 mm.

Maãu in ñaët beân döôùi oáng, goàm daáu in treân neàn traéng (ñoä cao kyù

töï 3,5 mm, ñöôøng kính neùt roäng 0,35 mm) hoaëc daáu thöû.

10

5

2/27/2009

Phöông phaùp söû duïng ñóa thöû ñoä trong

Nguyeân taéc

Caáo taïo laø moät ñóa coù ñöôøng kính 200 mm coù 6 loã, moãi loã

ñöôøng kính 55 mm treân ñöôøng troøn ñöôøng kính 120 mm.

Haï thaáp ñóa thoâng qua sôïi xích hoaëc caàn cuûa noù vaøo trong

nöôùc cho ñeán khi vöø ñuû nhìn thaáy töø treân xuoáng. Ño ñoä daøi cuûa

sôïi xích hoaëc caàn ngaân trong nöôùc ta seõ xaùc ñònh ñöôïc ñoä ñuïc

cuûa maãu nöôùc.

11

Phöông phaùp ñònh löôïng duøng duïng cuï quang hoïc

Nguyeân taéc

Maãu nöôùc ñöôïc nhuoäm maøu bôûi caùc chaát hoaø tan taïo thaønh heä

ñoàng nhaát vaø chæ laøm giaûm söï truyeàn böùc xaï qua maãu:

Maãu nöôùc chöùa caùc chaát khoâng hoaø tan laøm giaûm caùc böïc xaï vaø

caùc haït khoâng tan naøy taïo ra böùc xaï khueách taùn khoâng ñoàng ñeàu

theo moïi höôùng.

Söï khueách taùn böùc xaï do caùc haït aûnh höôûng ñeán söï suy giaûm böùc

xaï, qua ñoù laøm giaûm heä soá quang phoå chung (baèng toång heä soá

quang phoå khueách taùn vaø quang phoå haáp thuï).

Keát quaû xaùc ñònh ñoä duïc döïa treân so saùnh vôùi ñöôøng cong

chuaån ñaõ hieäu chænh.

Cöôøng ñoä cuûa böùc xaï khueách taùn phuï thuoäc vaøo böôùc soùng

cuûa böùc xaï tôùi, goùc ño, hình daïng, ñaëc tính quang hoïc, kích côõ

caùc haït vaø söï phaân boá caùc haït lô löûng trong nöôùc

12

6

Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1 - Chương 5: Độ đục