Tài liệu Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý

Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Đề tài Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 1 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý LỜI NÓI ĐẦU -----Nước ta đang trên con đường công nghiêp hóa, hiện đại hóa theo định hướng XHCN, nền kinh tế đang từng bước hòa nhập theo sự phát triển của thế giới. Đặc biệt hiện nay khi nước ta gia nhập WTO đã tạo những điều kiện thuận lợi để phát triển đất nước. Cũng vì thế mà sự cạnh tranh ngày càng diễn ra quyết liệt, vì vậy thách thức đặt ra cho nước ta là không nhỏ đòi hỏi phải biết phát huy được những ngành nghề được coi là thế mạnh cho sự phát triển kinh tế. Nghề nuôi tôm ở nước ta đã mang lại lợi ích không nhỏ cho nền kinh tế nước nhà. Nhưng thực tế những năm qua các vùng nuôi tôm đang gặp phải khó khăn lớn là nạn tôm bị chết hàng loạt, nhiều nơi không những không thu được vốn mà còn thua lỗ, năng suất tôm đáp ứng cho thị trường trong nước và nước ngoài giảm xuống. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó, do sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, thâm canh nông nghiệp đã có tác động xấu đến nguồn nước nuôi tôm; điều quan trọng hơn là do sự thiếu quan tâm của người nuôi đến việc xử lý nước thải sau mỗi vụ nuôi làm ảnh hưởng đến vụ nuôi sau. Để có thể đưa ra phương pháp xử lý tối ưu và đánh giá được phương pháp đó hiệu quả cao hay không, trước hết cần phải biết được hàm lượng các thành phần có trong nước thải trước xử lý và sau xử lý. Đứng trước nhu cầu đó, trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã sử dụng vốn kiến thức ít ỏi để tìm hiểu và “phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý”. Đề tài này chỉ mang tính chất thử nghiệm để học hỏi, trao đổi kinh nghiệm và làm quen với thực tế. Đề tài gồm các phần như sau: Chương 1: Vấn đề môi trường trong nuôi tôm Chương 2: Nội dung phân tích Chương 3: Pha hóa chất Chương 4: Kết luận và đánh giá Tài liệu tham khảo SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 2 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Tuy đã rất cố gắng học hỏi dựa trên những kiến thức đã học và thực tế tại phòng thử nghiệm chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên nhưng do khả năng và thời gian thực tập có hạn nên cuốn báo cáo của em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 3 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý GIỚI THIỆU VỀ CHI CỤC ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG PHÚ YÊN Chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên là cơ quan trực thuộc của Sở khoa học-công nghệ Phú Yên, được thành lập ngày 31/8/1989 theo quyết định 202/UB 31/8/1989 của UBND tỉnh Phú Yên. Địa chỉ: 08-Trần Phú-Phường 7-Thành phố Tuy Hòa-Phú Yên Website:www.phuyengov.vn/skhcn Lãnh đạo sở:Lê Văn Cựu, Đào Tứ Xuyên,Huỳnh Duy Hiếu Sơ đồ tổ chức của Chi Cục Chi Cục Trưởng Phó Chi Cục Trưởng Phòng thử nghiệm Phó Chi Cục Trưởng Phòng TCCLvà TTB Phòng Hành Chính tổng hợp Phòng Đo Lường Bộ phận gián tiếp Bộ phận trực tiếp Nhiệm vụ, quyền hạn của chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên: -Tổ chức việc xây dựng và tham gia xây dựng quy chuẩn kĩ thuật địa phương -Tổ chức phổ biến áp dụng quy chuẩn kĩ thuật quốc gia, địa phương, tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế, khu vực. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 4 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý -Tổ chức, quản lý, hướng dẫn các tổ chức, cá nhân sản xuất kinh doanh thực hiện việc công bố tiêu chuẩn áp dụng đối với các sản phẩm, hàng hóa, dịch vụ và môi trường theo phân công của cơ quan nhà nước. -Tiếp nhận công bố hợp chuẩn của tổ chức, cá nhân đăng ký hoạt động sản xuất kinh doanh tại địa phương, tiếp nhận bản công bố hợp quy lĩnh vực được phân công và tổng hợp, báo cáo UBND tỉnh và Bộ Khoa học-Công nghệ về hoạt động công bố hợp quy,hợp chuẩn trên địa bàn. -Thực hiện nhiệm vụ thông báo và hỏi đáp về tiêu chuẩn đo lường chất lượng và hàng rào kỹ thuật trong thương mại trên địa bàn. -Tổ chức mạng lưới kiểm định, hiệu chuẩn về đo lường đáp ứng yêu cầu của địa phương;thực hiện việc kiểm định,hiệu chuẩn về đo lường trong lĩnh vực và phạm vi được công nhận. -Tổ chức thực hiện việc kiểm tra phép đo, hàng đóng gói sẵn theo định lượng, thực hiện các biện pháp để các tổ chức cá nhân có thể kiểm tra phép đo, phương pháp đo. -Tổ chức việc thử nghiệm phục vụ yêu cầu quản lí của nhà nước về chất lượng sản phẩm, hàng hóa trên địa bàn. - Chủ trì phối hợp với các cơ quan có liên quan tổ chức hoạt động kiểm tra về nhãn hàng hóa, chất lượng sản phẩm hàng hóa lưu thông trên địa bàn, hàng hóa xuất khẩu, hàng hóa nhập khẩu theo phân công, phân cấp hoặc ủy quyền của cơ quan nhà nước có thẩm quyền. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 5 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Chương 1: VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG NUÔI TÔM 1.1.Đại cương về nước Nước trong thiên nhiên được chia làm 3 loại: Nước trong khí quyển, nước mặt, nước ngầm. 1.1.1.Nước trong khí quyển: Nước mưa, tuyết, sương. Nước này chứa các tạp chất chủ yếu là các khí hòa tan như CO 2 , H2S, NO2, SO2… Ngoài ra còn chứa các chất hữu cơ, các tạp chất này có lẫn trong khí quyển và phụ thuộc vào vùng công nghiệp mà tạp chất trong đó khác nhau. Nước trong khí quyển hầu như không chứa các muối hòa tan như Ca2+, Mg2+. 1.1.2.Nước mặt: Nước sông ao, hồ, kênh, biển. Nước này chứa các tạp chất như nước trong khí quyển đồng thời còn có các muối tan như: Ca2+, Mg2+, Na+… Ngoài ra nó còn có thể chứa một số nguyên tố quý hiếm, các tạp chất phóng xạ với hàm lượng tương đối ít. Nước mặt thường bị ô nhiễm bởi các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, hóa chất bảo vệ thực vật. Đối với nước ao hồ ít có điều kiện lưu thông, tích lũy lâu dài các nguồn phân bón dư thừa chất dinh dưỡng như N, P làm hàm lượng oxi hòa tan trong nước rất thấp và thường hay xảy ra quá trình phì dưỡng dẫn tới sự phát triển của các loại rong tảo. Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải nước sinh hoạt bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, các vi khuẩn gây bệnh. Các nguồn nước tiếp nhận các dòng thải công nghiệp hay bị ô nhiễm bởi hóa chất độc hại như các kim loại nặng, phóng xạ, các chất hữu cơ. Nước trên bề mặt được chia làm 2 loại: + Nước ngọt: Khi hàm lượng muối NaCl<1g/l + Nước mặn: Khi hàm lượng muối NaCl>1g/l. . 1.1.3.Nước ngầm: Nước giếng, nước mạch SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 6 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào thành phần hóa học của lớp đất đá, lớp bề mặt mà nguồn nước đó đi qua. Tạp chất cơ bản có trong nước ngầm là các hợp chất hòa tan, các khí(CO 2 , H2S). Một số vỉa nước ngầm có chứa các nguyên tố vi lượng có lợi cho sức khỏe con người. Nước ngầm đủ trong do lọc qua các lớp đất đá. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các hợp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các chất hữu cơ. Bản chất địa tầng của đất có ảnh hưởng đến thành phần hóa học của nước ngầm. Đặc tính chung của thành phần và tính chất của nước ngầm là nước có độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học ít thay đổi, nước không có oxi hòa tan, nước ngầm có sự thuần khiết vi khuẩn lớn. 1.2.Vấn đề môi trường trong nuôi tôm Nuôi tôm đang phổ biến ở những vùng ngập mặn, gần biển và mang lại lợi nhuận rất lớn cho nhân dân. Nuôi tôm ở quy mô bán công nghiệp phát triển rộng đã gây ảnh hưởng nhiều đến môi trường khí, nước…Thành phần nước thải nuôi tôm không lớn như nước thải công nghiệp nhưng do lưu lượng thải ra quá lớn cộng thêm lượng bùn đáy ao khiến chất lượng môi trường xung quanh bị suy giảm nhiều. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong nuôi tôm là do mức tập trung nuôi cao nhưng chưa có phương án xử lý nước và thiếu sự quan tâm của nhà nước. Nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, H 2S, NH3 được tạo ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. -Khí: Trong quá trình nuôi việc sử dụng hóa chất đã phát thải vào môi trường một lượng khí dưới tác dụng của vi khuẩn xuất hiện như H 2S, NH3, CH4…các chất này rất độc cho ao, hồ.Trong giai đoạn chăm sóc tôm, khi tôm bị bệnh cần dùng hóa chất để khử chất độc trong ao hay thuốc trị bệnh tôm. Nếu dùng nhiều lần hay quá liều sẽ dẫn đến tình trạng tồn thuốc làm cho một số vi khuẩn phát triển không tốt cho tôm. Ngoài ra quá trình chạy máy nổ còn sinh sinh khí thải chứa SO 2, NOx,CO.. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 7 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý -Bùn: Chứa nhiều chất hữu cơ, kháng sinh, hóa chất, khí độc(H 2S, NH3) và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh. Bùn được thải thẳng ra đất không qua xử lý. Hầu hết các ao nuôi tôm đều có lớp đất đen hay bùn thối ở lớp nước đáy và xả vào nguồn nước xung quanh như sông, suối…sau khi thu hoạch tôm gây nên thoái hóa chất lượng nước không kiểm soát được dịch bệnh được. Khi lấy lớp bùn đất đen đi xử lý đổ ra gần khu vực nuôi tôm mà không có quản lý tốt chất thải thì chúng trở lại ao nuôi khi mưa lớn. -Nước: Trong nuôi tôm sử dụng thuốc kháng sinh, hóa chất(thuốc tím,clo) chúng sẽ có mặt trong nước thải. Nước chứa nhiều chất dinh dưỡng nên sinh ra H 2S, NH3 đồng thời nước thải còn chứa nhiều SO 42-, HCO3-, NO2- gây độc nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường xung quanh. Tiếp xúc lâu dài với nước sẽ bị ăn da,da khô, nứt nẻ, chai cứng. Trong nước lượng H2S đạt 0.001ppm trong thời gian liên tục thì làm giảm khả năng sinh sản của tôm, còn NH 3 sẽ chuyển thành NO2- nhờ vi khuẩn nitrosomonat và tạo thành methemoglobin làm giảm lượng oxi đến tế bào. Trong nước thải nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ như N,P. Tổng lượng N,P sinh ra cho 1ha cho trai nuôi bán công nghiệp(sản lượng 2 tấn) khoảng 13 và 43kg, do đó nước được thải ra gây hiện tượng phì dưỡng và làm giảm lượng oxi trong nước. Bên cạnh đó nước thải nuôi tôm còn có mùi do vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ, các loại tảo, phù du thực vật, vi khuẩn chết và thuốc kháng sinh, hóa chất có mặt trong nước thải. Sau mỗi vụ nuôi tôm thì lượng nước thải ra khoảng 900012000m3/ha và hàm lượng BOD, COD khoảng 30 và 125mg/l. Lượng bùn đáy ao khoảng 1500m3/ha chứa nhiều chất hữu cơ, nguyên tố vi lượng, thuốc kháng sinh, khí độc và các loại vi khuẩn gây bệnh. Theo Centema, trong bùn thải có nồng độ N=1679.2mg/kg, P=667mg/kg và N-NH3=109.9mg/kg. Thông thường bùn được thải trực tiếp ra đất hay sông mà không qua xử lý gây ra tình trạng tôm bị bệnh, mau chết cho tôm vụ sau. 1.3.Công nghệ xử lý nước thải nuôi tôm SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 8 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Sơ đồ công nghệ Nước biển bơm vào Ao chứa nước xử lý, khử trùng cấp vào ao nuôi Nước tuần hoàn Nước các ao nuôi tôm Bùn Ao lắng bùn Bùn Sân phơi bùn Ao nuôi rong biển Bùn Ao chứa lắng Bùn Bể chứa, khử trùng trước khi thải(*) Cống xả thải Bờ biển Giải thích sơ đồ công nghệ (*)Để đảm bảo cho dự án phát triển bền vững, bảo vệ môi trường. Dự án sử dụng hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn nước RAS(Recirculating Aquculture systems).Áp dụng phương pháp thâm canh kết hợp trồng rong biển(hoặc kết hợp với nuôi cá) trong hệ tuần hoàn kín. Trong đó, sử dụng ao rong biển mật độ cao để nuôi một số loài rong, chúng đóng vai trò xử lý sinh học(làm sạch nước thải). Hệ thống này dựa trên cơ sở ứng dụng các tác động tương hỗ giữa thực vật và động vật với các yếu tố môi trường. Rong biển tạo ra oxi hòa tan để vật nuôi tiêu thụ CO2 và các chất dinh dưỡng sinh ra từ quá trình nuôi. Rong biển làm giảm acid trong môi trường nước do việc nuôi thủy sản tạo ra. Sự hoạt động cân bằng này cho phép giữ ổn định môi trường nuôi. -Nước từ đầu vụ được bom từ biển(qua lớp cát lọc) vào ao chứa nước. Tại đây nước được kiểm tra, xử lý, lắng lọc, khử trùng…trước khi bom vào các ao nuôi. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 9 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý - Nước thay thế tuần hoàn trong các ao nuôi và nước thải ở cuối vụ nuôi được dẫn qua ao lắng bùn để lắng lọc các hạt cặn bùn, cát có kích thước lớn.Từ đó nước được dẫn qua ao nuôi rong và lưu lại đây từ 3-5 ngày. Tại ao nuôi rong nước được làm sạch theo sự tương hỗ giữa thực vật và động vật với các yếu tố môi trường. - Sau đó nước thải qua ao chứa lắng ổn định. Tại đây nước được lưu lại 3-4 ngày và tiếp tục xử lý, lắng lọc, ổn định nước trước khi tuần hoàn sử dụng. - Trước khi đưa trở lại ao nuôi, nước dẫn qua ao chứa nước để xử lý, khử trùng diệt khuẩn gây bệnh, nước được kiểm tra nghiêm ngặt về độ mặn và phải đạt các tiêu chuẩn nước nuôi mới cấp tuần hoàn cho các ao nuôi. 1.4.Thực trạng nuôi tôm ở Phú Yên Theo thống kê của Sở Thủy sản Phú Yên thì, nghề nuôi tôm của Phú Yên đã bắt đầu rầm rộ từ năm 1999, diện tích nuôi được tăng lên từng năm. Đến nay toàn tỉnh có hơn 2.600 ha có khả năng nuôi trồng thủy sản, trong đó có 250 ha diện tích nuôi tôm trên cát, tập trung mạnh ở một số huyện như Đông Hòa, Sông Cầu, Tuy An. Trước năm 2000, những diện tích này đều đem lại sản lượng thủy sản cao, người nuôi thu lăi hàng trăm triệu đồng... nhưng bắt đầu từ năm 2001, số hộ lỗ vì lãi là 50/50. Sang năm 2002, số hộ bị thất bại tăng lên 70% và vụ đầu năm 2003 lên tới 88%. Riêng vùng hạ lưu sông Bàn Thạch, nơi tập trung trên 1.000 ha diện tích nuôi chỉ có 10% số hộ gia đình sau thu hoạch có chút lãi. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó trước hết là mật độ thả nuôi không phù hợp như thả 45-50con/m2, trong khi thực tế đầm nuôi bán thâm canh khoảng 10-15 con/m2. Do hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản lạc hậu, hầu hết là tận dụng hệ thống cũ không có sự tu sửa nên việc cung ứng đầy đủ nguồn nước sạch cho vùng nuôi không đảm bảo. Nhận thức người dân về môi trường nước cho tôm còn quá đơn giản,cứ kênh nào có nước là nông dân tháo vào. Một bất cập của hệ thống thủy lợi ở Phú Yên là khi nước thải chưa kịp chảy ra nước triều đã dâng vào làm cho khu vực hạ lưu các sông trở thành những túi nước tù đọng, ô nhiễm. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 10 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Chương 2: NỘI DUNG PHÂN TÍCH A-PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CHUYỂN HÓA MẪU 1.Tầm quan trọng của việc lấy mẫu Kết quả phân tích cuối cùng không chỉ phụ thuộc vào kết quả trong phòng thí nghiệm mà còn phụ thuộc vào ngay từ lúc lấy mẫu, cách bảo quản, khi chuyên chở và lưu trữ mẫu. Nếu lấy mẫu không đúng quy cách dẫn đến kết quả sau này sẽ sai. Để tránh được điều này đòi hỏi người kỹ thuật viên phải tuân thủ đúng quy tắc lấy mẫu. Việc lấy mẫu phải thận trọng đảm bảo yêu cầu cơ bản, tiêu biểu đặc tính của nước tại nơi khảo sát. 2.Phương thức lấy mẫu a.Chọn chỗ lấy mẫu Chỗ lấy mẫu phải chọn phù hợp với mục đích của việc phân tích và dựa trên sự nghiên cứu khảo sát địa hình của vùng.Vì đây là mẫu nước thải sau xử lý của vùng nuôi tôm nên vị trí lấy mẫu ở tại điểm xả nước thải ra biển. b.Dụng cụ lấy mẫu Để lấy mẫu nước ta dùng chai lọ lấy mẫu có nắp đậy. Dụng cụ phải được khử trùng sạch sẽ trước khi lấy để đảm bảo các yêu cầu: - Không làm nhiễm bẩn, mất chất phân tích. - Phù hợp với đối tượng mẫu và phù hợp với dạng mẫu thực tế. - Không có tương tác với các chất mẫu khi chuyên chở và bảo quản. - Nút chai nên bằng nhựa hoặc thủy tinh. Chai lấy mẫu phải dán nhãn, ghi ngày giờ, địa điểm lấy mẫu. c.Cách lấy mẫu Tráng rửa bình lấy mẫu bằng nước chuẩn bị lấy 2-3 lần rồi nhúng bình ngập trong vùng nước cần lấy cách mặt nước khoảng 20 cm sau cho mẫu vào đầy bình đậy nắp liền. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 11 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Đối với mẫu dùng để xác định vi sinh thì không nên lấy đầy chai vì sẽ ảnh hưởng đến sự sống của vi sinh trong nước. 3.Bảo quản mẫu Cố định mẫu: Trong phân tích để đảm bảo kết quả cuối cùng được chính xác thì một số thành phần, chỉ tiêu cần được cố định ngay khi vừa lấy mẫu xong, nếu không trong thời gian vận chuyển từ nơi lấy mẫu về phòng thí nghiệm một số chỉ tiêu bị thay đổi. Ví dụ để xác định hàm lượng BOD thì phải cố định hàm lượng oxi ngay khi lấy mẫu. Sau đây là một số phương pháp bảo toàn mẫu theo chỉ tiêu phân tích: Chỉ tiêu phân tích Độ cứng Canxi Clo Flo Độ dẫn điện Độ axit-độ kiềm Mùi Màu Sulfate H2S Dầu và mỡ DO Phương thức bảo toàn Không cần thiết Không cần thiết Không cần thiết Không cần thiết Không cần thiết 4oC 4oC 4oC 4oC, pH=8 2mg/l Zn(Ac)2 2ml/l H2SO4, 4oC (0.7ml H2SO4+1ml Thời gian tồn trữ tối đa 24 giờ 24 giờ 24 giờ 7 ngày 7 ngày 24 giờ NaNO3)/300ml, 10-200C COD Cacbon hữu cơ Cyanua Phenol Amoniac N tổng N, NO-3, NO2PO3-4 40mg/l HgCl2, 40C Kim loại tổng cộng Kim loại hòa tan SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ 8 ngày 2ml/l H2SO4 2ml/l H2SO4, pH=2 NaOH,pH=10 1g CuSO4, pH=4.4 40mg/l HgCl2, 40C 40mg/l HgCl2, 40C 40mg/l HgCl2, 40C 7 ngày 7 ngày 7 ngày 24 giờ 24 giờ 7 ngày Càng sớm càng tốt 7 ngày 5ml/l HNO3, 40C 3ml/l HNO3 6 ngày 6 tháng Trang 12 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Việc phân tích nên thực hiện càng sớm càng tốt. Đối với các ion dễ bị oxi hóa hay bị khử và nhất là các khí hòa tan nên xét nghiệm ngay khi mang về phòng thí nghiệm nếu không có phương tiện thử nghiệm tại chỗ. Sự hoạt động của vi sinh cũng ảnh hưởng nhiều đến tính chất mẫu nước trong thời gian lưu trữ. Thông tin về mẫu khi lấy. Kí hiệu: NT1 Địa điểm: Mẫu nước thải sau xử lý của hộ nuôi tôm cao triều Dương Bình Thanh - Thôn Mỹ Hòa – Hòa Hiệp Bắc – Huyện Đông Hòa. Thời gian: 8h30’ ngày 17-7-2009. Điều kiện thời tiết: to= 36-37oC. Loại mẫu: Dạng lỏng. Lượng mẫu lấy: 5 lít. Người lấy mẫu: Do phòng thử nghiệm chi cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Phú Yên lấy. B. TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH §1.XÁC ĐỊNH ĐỘ pH (Đo bằng máy) 1.1.Giới thiệu và lắp đặt thiết bị -Thang đo pH từ 0-14. -Nhiệt độ môi trường làm việc từ 4-440C. -Đặt máy nơi bằng phẳng, vững chắc, không đặt máy nơi có nguồn ánh sáng chiếu trực tiếp vào, tránh xa các thiết bị phát nhiệt, có từ trường lớn. -Nguồn điện cung cấp cho máy phải ổn định và đúng mức điện áp định mức ghi trên nhãn máy 220V/50Hz. -Lắp đặt pin phải đúng cực tính. -Gắn điện cực đo pH vào cổng pH/mV. 1.2.Thao tác đo -Nhấn phím MODE chọn chế độ pH SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 13 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý -Đưa điện cực pH vào dung dịch cần đo, chờ cho kết quả ổn định và ghi nhận kết quả. 1.3.Kết quả pH=8.1 §2.XÁC ĐỊNH TỔNG CHẤT RẮN LƠ LỬNG (Phương pháp khối lượng theo SM 2540) Hàm lượng chất rắn trong nước có nhiều làm mất cảm quan môi trường nước. Các chất rắn lơ lửng có kích thước rất khác nhau, từ cỡ các hạt keo đến những thể phân tán thô làm cho độ đục của nước tăng lên, khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị hạn chế, quá trình quang hợp trong nước giảm, nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm theo, nước trở nên yếm khí. Các chất rắn thường hấp thụ các kim loại độc và vi sinh gây bệnh lên bề mặt, nếu không xử lý sẽ nguy hiểm cho người và động vật. 2.1.Nguyên tắc Chất rắn lơ lửng được xác định bằng hiệu số giữa chất rắn tổng số(TS) và chất rắn hòa tan(TDS). Kết quả được tính theo công thức: TSS(mg/l)=TS-TDS 2.2.quy trình xác định 2.2.1.Xác định chất rắn tổng số -Chuẩn bị cốc thử: Cốc đốt rửa sạch và sấy đến khối lượng không đổi ở 1031050C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm. Cân và ghi trọng lượng P0(g). -Lấy 100ml mẫu(có 10-200mg chất rắn) được đun khô trên bếp cách thủy và sấy khô ở 103-1050C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân, ghi trọng lượng là P1(g). 2.2.2.Xác định chất rắn hòa tan -Chuẩn bị cốc thử: Cốc đốt rửa sạch và sấy đến khối lượng không đổi ở 1800C, làm nguội trong bình hút ẩm, cân và ghi trọng lượng P0(g). SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 14 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý -Lấy 100ml mẫu lọc qua giấy lọc, dung dịch lọc được đun khô trên bếp cách thủy và sấy khô ở 1800C trong 1 giờ, làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng rồi cân, ghi trọng lượng P2(g). 2.2.3.Xác định chất rắn lơ lửng Chất rắn lơ lủng được tính bằng hiệu số giữa chất rắn tổng số và chất rắn hòa tan. 2.3.Kết quả P1  P0 119.2018  119.1931 6 .10 6  .10 87(mg / l ) ml V 100 P  P 118.0126  118.0098 TDS  2 ml 0 .10 6  .10 6 28(mg / l ) V 100 TSS 87  28 59(mg / l ) TS  §3.XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY HÓA HỌC(COD) (Phương pháp chuẩn độ oxy hóa-khử theo SM 5220) COD là một trong những đặc trưng dùng để kiểm tra ô nhiễm của nguồn nước thải và nước mặt, đặc trưng của quá trình xử lý nước thải. 3.1.Nguyên tắc Các hợp chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa hoàn toàn bởi chất oxy hóa trong môi trường H2SO4 đậm đặc ở điều kiện đun nóng khoảng 2 giờ. Cho lượng dư chính xác K2Cr2O7 tiêu chuẩn để oxi hóa hoàn toàn tổng hàm lượng hợp chất hữu cơ. CHC + K2Cr2O7 + H+ o t  CO2 + H2O + 2Cr3+ + 2K+ Sau đó chuẩn lượng dư K2Cr2O7 bằng dung dịch chuẩn FAS với chỉ thị ferroin. Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ. Cr2O72- + 3Fe2+ + 14H+  Cr3+ + 3Fe3+ + 7H2O Kết quả được tính theo công thức: COD(mg/l)= 8. V 1  V2 .N FAS Vmau .100 Trong đó: V1: Thể tích FAS dùng định phân mẫu trắng. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 15 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý V2: Thể tích FAS dùng định phân mẫu thực 8: Đương lượng oxy. 3.2.Quy trình xác định Tùy thuộc vào thể tích ống nghiệm mà cho mẫu và hóa chất tương ứng như bảng sau: Ống nghiệm(d.l) Thể tích mẫu(ml) K2Cr2O7(ml) H2SO4reagent(ml) 16*100mm 20*100mm 25*150mm 2.5 5.0 10.0 1.5 3.0 6.0 3.5 7.0 14.0 Tổng thể tích(ml) 7.5 15.0 30.0 Cho vào ống nghiệm loại 16*100mm 2.5ml mẫu, thêm 1.5ml K2Cr2O7 0.1N vào, cẩn thận thêm 3.5ml H2SO4 reagent bằng cách cho axit chảy ra thành bên trong ống nghiệm. Đậy nút vặn ngay, lắc kỹ nhiều lần(cẩn thận vì phản ứng phát nhiệt). Tiến hành phá mẫu trên máy phá mẫu ở 150 Oc trong 2 giờ, để nguội đến nhiệt độ phòng, cho dung dịch vào erlen, thêm 2-3 giọt feroin rồi chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn FAS 0.1N. Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ xanh sang nâu đỏ bền trong 30 giây. Tiến hành mẫu trắng song song tương tự như trên. Kết quả được tính theo công thức trên. 3.3.Kết quả COD(mg O2/l)= 8. (1.4  1.16).0.1 .100= 76.8(mg/l) 2.5 § 4.XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXI SINH HÓA(BOD5) (Phương pháp chuẩn độ iot theo TCVN 6001-1995) Nhu cầu oxi sinh hóa(BOD-Biochemical Oxigen Demand) được sử dụng rỗng rãi trong kĩ thuật môi trường. Nó là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp thông qua chỉ số oxi dùng để khoáng hóa các hợp chất hữu cơ để phân hủy sinh học. Ngoài ra BOD còn là chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm soát ô nhiễm dòng chảy. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 16 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý BOD còn liên quan đến việc đo lường oxi tiêu thụ do vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải. Do đó, BOD còn được ứng dụng để ước lượng công suất của các công trình xử lý sinh học cũng như đánh giá hiệu quả của công trình. 4.1.Nguyên tắc Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng bằng những lượng khác nhau của một loại nước pha loãng giàu oxi hòa tan. Cho dung dịch mẫu vào đầy 2 chai BOD đặc biệt có thể tích 300ml. Ở nhiệt độ xác định 20oC trong 5 ngày, ở chỗ tối trong chai hoàn toàn đầy và nút kín. Xác định nồng độ oxi hòa tan trước và sau khi ủ. Tính lượng oxi chênh lệch do vi sinh vật sử dụng chính là BOD. Kết quả được tính theo công thức: BOD5 = [(C1  C 2 )  V1  V2 V  (C 3  C 4 )]. 1 V1 V2 Trong đó: C1: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu thử ở thời điểm 0, mg/l C2: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu thử sau 5 ngày, mg/l C3: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu trắng tại to, mg/l C4: Nồng độ oxi hòa tan của mẫu trắng sau 5 ngày, mg/l V2: Thể tích của mẫu để chuẩn bị dung dịch thử tương ứng, ml V1: Tổng số thể tích của dung dịch thử đó, ml. 4.2.Quy trình xác định 4.2.1.Chuẩn bị nước pha loãng Nước pha loãng được pha chế bằng cách thêm mỗi ml các dung dịch phosphat, MgSO4, CaCl2, FeCl3 cho vào mỗi lít nước cất bão hòa oxi và giữ ở nhiệt độ 20 1oC, rồi sục khí trong 1 giờ. Không làm nhiễm bẩn dung dịch, đặc biệt là bởi các chất hữu cơ, chất oxi hóa, chất khử hoặc kim loại sao cho nồng độ oxi hòa tan ít nhất phải đạt 8mg/l. Dung dịch này chỉ được dùng trong 24 giờ. 4.2.2.Xử lý mẫu - Lấy khoảng 250ml mẫu đem điều chỉnh môi trương đến pH= 6.5-7.5. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 17 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý - Vì đây là nước thải nuôi tôm nên có hàm lượng clo nhiều, xử lý bằng cách thêm 0.25ml H2SO4 1:50 cho 1lít mẫu, thêm 10ml KI 10% rồi định phân bằng Na2SO3 0.5N đến khi dung dịch không màu. - Kỹ thuật pha loãng mẫu xử lý theo tỷ lệ: 0.1-1%: Cho nước thải công nghiệp nhiễm bẩn nặng. 1-5%: Cho nước thải đã thô hoặc lắng. 5-25%: Cho nước thải ra của các quá trình xử lý sinh học. 25-100%: Cho nước sông bị ô nhiễm. Hoặc pha loãng theo bảng: BOD dự đoán mg/l 3-6 4-12 10-30 20-60 40-120 100-300 200-600 400-1200 1000-3000 2000-6000 Hệ số pha loãng Giữa 1 và 2 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 Kết quả được làm tròn đến 0.5 0.5 0.5 1 2 5 10 20 50 100 Áp dụng cho R R,E R,E E S S,C S,C L,C L L Trong đó: R:nước sông; E:nước thải được làm sạch sinh học S:nước thải được làm trong hoặc nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nhẹ C:nước chư xử lý; L:nước thải công nghiệp bị ô nhiễm nặng. 4.2.3.Định lượng oxi hòa tan a.Đối với mẫu trắng: Chiết nước cất dùng để pha loãng đã bão hòa oxi vào đầy chai, đậy nhanh nút chai lại(không được có bọt khí). Một chai đậy kín để ủ 5 ngày trong tủ ở 200C, niêm bằng một lớp nước mỏng trên chỗ loe của miệng chai(không để lớp nước này cạn hết trong quá trình ủ). Chai còn lại đem định phân DO tức thì bằng cách cho 1ml dung dich A, 1ml dung dịch B, đậy nút chai lắc đều khoảng 30 giây. Để yên cho kết tủa lắng hoàn toàn, lắc đều chai thêm lần nữa. Đợi kết tủa lắng yên, cẩn thận mở nút cho thêm 2ml 2:1, đậy nút, đảo chai hòa tan hoàn toàn kết tủa. Hút 50ml dung dịch cho vào erlen, SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 18 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý đem chuẩn bằng Na2S2O3 0.02N tiêu chuẩn dến màu vàng rơm, thêm 1ml HTB 1% chuẩn tiếp đến khi mất màu xanh của chỉ thị. Ghi thể tích V 1oml Na2S2O3 0.02N tiêu tốn. b.Đối với mẫu thực: Dựa vào kĩ thuật pha loãng ta pha loãng mẫu 5 lần. Hút 160ml mẫu đem pha loãng bằng dung dịch nước pha loãng đến 800ml. Hút mẫu cho vào hai chai màu có thể tích 300ml, tránh không cho tạo khí, đậy nhanh nút lại. Một chai đem định phân oxy tức thì như mẫu trắng, ghi thể tích V o2ml Na2S2O3 0.02N tiêu tốn. Chai còn lại ủ trong tủ ở 20 oC trong 5 ngày, niêm bằng một lớp nước mỏng trên chỗ loe của miệng chai( không để lớp nước này cạn hết trong quá trình ủ). Sau 5 ngày lấy 2 chai đã ủ ra định lượng oxy như trên, ghi thể tích tiêu tốn của Na2S2O3 0.02N lần lượt là V1 ml, V2 ml. Kết quả được tính như công thức trên. 4.3.Kết quả Độ oxy hòa tan được tính theo công thức: DO = 8* ( N .V ) Na S O 2 2 3 * 1000 * 300 V ml (300  2) 0.02 * 2.3 * 300 C1=8* 50.(300  2) * 1000 0.02 * 1.15 * 300 C2=8* 50 * (300  2) 7.4( mg / l ) * 1000 3.7(mg / l ) 0.02 * 2.5 * 300 C3=8* 50 * (300  2) * 1000 8.1 0.02 * 2.35 * 300 C4=8* 50 * (300  2) BOD5= [(7.4-3.7) - * 1000 7.6 800  160 800 -(8.1-7.6)]* =12(mg/l). 160 800 §5.XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITO TỔNG SỐ (Phương pháp chuẩn độ axit-bazo theo TCVN 6638-2000) SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 19 GVHD: Trần Văn Thắm Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: Phân tích nước thải nuôi tôm sau xử lý Trong suốt thời gian sinh trưởng và phát triển của tôm nguồn dinh dưỡng được bổ sung liên tục, do đố hàm lượng N trong nước thải lớn gây ra hiện tượng phì dưỡng, làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong nước. Nếu nước thải không được xử lý tốt sẽ làm ô nhiễm nguồn nước, có mùi hôi thối của rong tảo chết, có thể gây ảnh hưởng đến vụ tôm sau. 5.1.Nguyên tắc Dùng hợp kim Devarda để khử các hợp chất N về dạng Amoni. Sau khi làm bay hơi đến gần khô thì chuyển N về dạng(NH 4)2SO4 khi có mặt của H2SO4 đậm đặc chứa K2SO4 ở nồng độ cao để làm tăng nhiệt độ sôi của hỗn hợp, đồng thời có mặt Cu làm xúc tác. 2CH3-CH(NH2)-COOH+2H2SO4+11/2O2 (NH4)2SO4+6CO2+SO2+3H2O Giải phóng amoniac ra khỏi hỗn hợp bằng cách thêm kiềm NaOH đặc (NH4)2SO4 + NaOH2NH3 + Na2SO4 + 2H2O Hấp thụ hoàn toàn NH3 bằng dung dịch acid Boric 2NH3 + 4H3BO3 (NH4)2B4O7 + 5H2O Chuẩn lượng (NH4)2B4O7 sinh ra bằng dung dịch HCl 0.02N. Nhận biết điểm tương đương băng hỗn hợp chỉ thị Bromocresol+MR. Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ. (NH4)2B4O7 +2HCl + 5H2O2NH4Cl + 4H3BO3 Kết quả được tính theo công thức: N V  V2 14.01. 1 .N HCl .1000 V0 Trong đó: Vo: Thể tích mẫu thử V1: Thể tích HCl chuẩn của mẫu thử V2: Thể tích HCl chuẩn của mẫu trắng 5.2.Quy trình xác định *Chú ý: Quá trình vô cơ hóa có thể sinh ra khí độc SO 2, H2S hoặc HCN có thể được giải phóng từ những mẫu bị ô nhiễm. Do đó được vô cơ hóa cần được thực hiện trong tủ hút. SVTH: Nguyễn Thị Phượng Vĩ Trang 20 GVHD: Trần Văn Thắm