Tài liệu Quy trình phân tích nước thải công nghiệp của nhà máy đóng tàu huyndai vinashin

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP TẠI CÔNG TY ĐÓNG TÀU HUYNDAI VINASHIN.......................................................................1 1.1. Nước thải ở công ty đóng tàu Huyndai Vinashin...........................................2 1.2. Tổng quan về các phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong nước thải ở công ty đóng tàu Huyndai Vinashin............................................................................2 1.2.1. Xác định pH..................................................................................................2 1.2.2. Xác định Amoni............................................................................................2 1.2.3. Xác định SS và VSS......................................................................................2 1.2.4. Xác định Nitrat bằng phương pháp Salicylate..............................................2 1.2.5. Xác định BOD5............................................................................................3 1.2.6. Xác định COD..............................................................................................3 1.2.7. Xác định Phospho.........................................................................................3 1.3. Các chỉ số cần phân tích................................................................................3 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP..................................................................................................................... 5 2.1. Quy trình lấy mẫu.........................................................................................5 2.1.1. Bình chứa mẫu..............................................................................................5 2.1.2. Thiết bị lấy mẫu thủ công.............................................................................5 2.1.3. Địa điểm lấy mẫu..........................................................................................5 2.1.4. Thời gian lấy mẫu.........................................................................................6 2.1.5. Bảo quản, vận chuyển và lưu giữ mẫu.........................................................6 2.2. Quy trình phân tích.......................................................................................6 2.2.1. Thí nghiệm xác định pH................................................................................6 2.2.2. Thí nghiệm xác định BOD............................................................................7 2.2.3. Thí nghiệm xác định nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) bằng phương pháp đun hồi lưu – trắc quang.............................................................................................8 2.2.4. Thí nghiệm xác định Amoni trong nước bằng phương pháp Phenat..........10 2.2.4.1. Nguyên tắc..................................................................................................10 2.2.4.2. Yếu tố ảnh hưởng........................................................................................10 2.2.4.3. Bảo quản mẫu.............................................................................................11 2.2.4.4. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất.......................................................................11 2.2.4.5. Quy trình phân tích.....................................................................................11 2.2.4.6. Tính toán kết quả.........................................................................................12 2.2.5. Cách xác định Nitrat bằng phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic12 2.2.5.1. Nguyên tắc .................................................................................................12 2.2.5.2. Thuốc thử....................................................................................................12 2.2.5.3. Thiết bị........................................................................................................13 2.2.5.4. Tiến hành.....................................................................................................13 2.2.5.5. Hiệu chuẩn..................................................................................................13 2.2.6. Xác định Nitrit bằng phương pháp trắc phổ hấp thụ phân tử......................14 2.2.6.1. Nguyên tắc .................................................................................................14 2.2.6.2. Thuốc thử....................................................................................................14 2.2.6.3. Thiết bị........................................................................................................14 2.2.6.4. Cách tiến hành.............................................................................................15 2.2.6.5. Biểu thị kết quả...........................................................................................15 2.2.7. Xác định photphat trong nước bằng phương pháp ascorbic.......................16 2.2.7.1. Nguyên tắc .................................................................................................16 2.2.7.2. Quy trình phân tích.....................................................................................16 2.2.7.3. Xây dựng đường chuẩn...............................................................................16 2.2.7.4. Kết quả........................................................................................................16 KẾT LUẬN.............................................................................................................. 17 LỜI MỞ ĐẦU. Công nghiệp đang có vị trí quan trọng trong nền kinh tế của nhiều quốc gia vì nó chiếm lượng lớn trong nguồn thu của các quốc gia, giải quyết được nhiều việc làm cho lao động xã hội và tạo điều kiện cân bằng xuất nhập khẩu. Ở Việt Nam, Công nghiệp đang từng bước phát triển, nền kinh tế của nước ta cũng đang trên đà dịch chuyển cán cân sang ngành Công nghiệp. Thị xã Ninh Hòa – tỉnh Khánh Hòa cũng không nằm ngoài xu thế đó. Các nhà máy, xí nghiệp được đầu tư xây dựng với mục đích ấy, trong đó có nhà máy đóng tàu Huyndai Vinashin. Nhờ đó, bộ mặt kinh tế Ninh Hòa đang từng ngày thay đổi thì cũng kéo theo đó là vấn nạn ô nhiễm Môi trường đang bị đe doạ nghiêm trọng. Và để đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm nước thải ở từng Nhà máy, xí nghiệp… chúng ta phải tiến hành phân tích các mẫu nước thải do các Nhà máy ấy thải ra. Đó là lý do em chọn đề tài “ Quy trình phân tích nước thải công nghiệp của nhà máy đóng tàu Huyndai Vinashin” Em rất mong nhận được những góp ý, phê bình và nhận xét của quý Thầy Cô để em rút kinh nghiệm và bài báo cáo tốt nghiệp có cơ hội được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP TẠI CÔNG TY ĐÓNG TÀU HUYNDAI VINASHIN 1.1. Nước thải ở công ty đóng tàu Huyndai Vinashin Nước thải ở công ty đóng tàu Huyndai Vinashin có hai loại chính: nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất từ các nhà máy. Đặc tính nước thải sinh hoạt thường là ổn định so với nước thải sản xuất phụ thuộc nhiều vào loại hình và công nghệ sản xuất cụ thể. Nước thải sinh hoạt ô nhiễm chủ yếu bởi các thông số BOD5, COD,SS, T-N, T-P, dầu mỡ - chất béo. Trong khi đó các thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp chỉ xác định được ở từng loại hình và công nghệ sản xuất cụ thể. Do đó cần phải có tiêu chuẩn quy định nước thải của các nhà máy trong khu công nghiệp thải vào nhà máy xử lý tập trung. 1.2. Tổng quan về các phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong nước thải ở công ty đóng tàu Huyndai Vinashin 1.2.1. Xác định pH + Dùng quỳ tím xác định theo từng thang pH. + Xác định pH dựa trên việc đo hiệu điện thế của pin điện hóa khi dung 1 pH – met phù hợp. 1.2.2. Xác định Amoni + Phương pháp Phenat: Dựa trên việc đo màu ở bước sóng 640nm của hợp chất màu xanh , indophenol, được tạo thành giữa amoni, hypoclorit và phenol. Phản ứng được xúc tác bởi natri nitroprusit. Phương pháp phenat được áp dụng để xác định amoni trong cả nước ngọt và nước biển. + Phương pháp OPP: Tương tự phương pháp Phenat, ta chỉ thay phenol bằng ophenylphenol ( dạng tinh thể dễ cân và ít độc hơn ) 1.2.3. Xác định SS và VSS Xác định SS và VSS bằng cách lọc mẫu qua giấy lọc tiêu chuẩn đã cân trước và sấy khô phần nằm lại trên giấy lọc ở 1030C – 1050C. Phần gia tăng khối lượng so với giấy lọc là chất rắn lơ lửng (SS). Nung phần chất rắn lơ lửng ở 5500C đến khi khối lượng không đổi. Phần khối lượng mất đi là chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS). 1.2.4. Xác định Nitrat bằng phương pháp Salicylate 2 + Nitrat trong môi trường axit mạnh và ở nhiệt độ cao tạo ion nitronium (NO2 ). Ion này phản ứng với salicylate tạo hợp chất nitrobenzoic. Trong môi trường kiềm mạnh, hợp chất nitrobenzoic này chuyển sang dạng quinoid có màu vàng, hấp thụ quang ở 420nm. Phương pháp không bị ảnh hưởng bởi nitrit (≤2 mg/l), clorua (≤ 200mg/l), sắt (<5mg/l). Khoảng làm việc: 0,1 đến 2,0 mgN/l. 1.2.5. Xác định BOD5 Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng bằng những lượng khác nhau của một loại nước pha loãng giàu Oxy hòa tan, có hoặc không chứa chất ức chế sự nitrat hóa. Ủ ở nhiệt độ xác định trong một thời gian xác định, 5 ngày, ở chỗ tối, trong bình đầy hoàn toàn và nút kính. Xác định nồng độ Oxy hòa tan trước và sau khi ủ. Tính khối lượng Oxi tiêu tốn trong một lít nước. 1.2.6. Xác định COD Đây là phương pháp mà khi phân hủy mẫu, ion dicromat (Cr2O72-) oxy hóa chất hữu cơ và bị khử về Cromic ( Cr +3 ). Cả hai dạng Cr này đều hấp thụ ánh sang trong vùng khả kiến. Ở vùng 400nm, ion Dicromat ( màu vàng ) hấp thụ mạnh, ion cromic ( màu xanh ) hấp thụ rất yếu. 1.2.7. Xác định Phospho Amoni molypdat và kali antimonyl tatrat phản ứng với octo photphat trong môi trường axit tạo thành axit dị đa photpho molypdic. Axit dị đa này khử thành xanh molypđen bằng axit ascorbic. Đo mật độ quang của dung dịch ở 880nm có thể xác định được nồng độ P. 1.3. Các chỉ số cần phân tích Từ QCVN 40 : 2011/BTNMT. Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp. Đây là QC làm tiền đề cho quá trình phân tích các chỉ tiêu của mẫu nước thải công nghiệp. STT Tên phép thử cụ thể 1 Xác định nhiệt độ 2 Xác định pH Giới hạn phát Phương pháp thử hiện/Phạm vi đo (0 - 100)oC TCVN 4557:1988 2 - 12 3 TCVN 6492:2011 3 Xác định nhu cầu oxy sinh hoá LOD: 0,5 mg/l TCVN 6001-1:2008 TCVN 6001-2:2008 0 trong n ngày (BOD5 20 C) 4 Xác định nhu cầu oxy hoá học LOD: 2,5 mg/l SMEWW 5220- D:2005 5 Tổng chất rắn lơ lửng LOD: 2,5 mg/l TCVN 6625:2000 6 Amoni(tính theo N) LOD: 0,02 mg/l SMEWW 4500 7 Nitrat (NO3 )(tính theo N) LOD: 0,03 mg/l NH3 F:2005 TCVN 6178:1996 8 LOD: 0,03 mg/l TCVN 6202:2008 9 3Phosphat (PO4 ) (tính theo P) Xác định hàm lượng Nitrit LOD: 0,015 mg/l TCVN 6178:1996 10 Xác định hàm lượng tổng Sắt LOD: 0,02 mg/l TCVN 6177:1996 4 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 2.1. Quy trình lấy mẫu 2.1.1. Bình chứa mẫu Cần hỏi ý kiến người chịu trách nhiệm về phân tích ở phòng thí nghiệm về loại bình chứa cần dùng để lấy, bảo quản và vận chuyển mẫu. Bình chứa mẫu được chọn lấy mẫu của cán bộ trung tâm là bình nước khoáng tinh khiết kích cở 1,5L và 330 ml. Lưu ý: Những yếu tố mong muốn khi chọn bình chứa mẫu là: Bền chắc; Dễ đậy kín; Dễ mở; Chịu nhiệt; Khối lượng, dạng và kích cỡ hợp lí; Dễ làm sạch và có thể dùng lại; Dễ kiếm và giá rẻ. 2.1.2. Thiết bị lấy mẫu thủ công Thiết bị lấy mẫu nước thải đơn giản nhất là xô, muôi, hoặc bình rộng miệng buộc vào một cái cán có độ dài thích hợp. Thể tích không nên nhỏ hơn 100ml. Thiết bị lấy mẫu thủ công phải được làm bằng vật liệu trơ, không gây ảnh hưởng đến phân tích sau này, xem TCVN 5992 (ISO 5667-2). Trước khi lấy mẫu, thiết bị phải được làm sạch bằng chất tẩy rửa và nước, hoặc theo hướng dẫn của hãng sản xuất, và cuối cùng tráng bằng nước. Thiết bị lấy mẫu có thể được tráng bằng chính nước cần lấy ngay trước khi lấy mẫu, điều đó làm giảm khả năng gây ô nhiễm mẫu. Nếu lấy mẫu để phân tích các chất tẩy rửa thì phải tráng bình rất kĩ sau khi rửa. Chú ý không được tráng bình bằng nước cần lấy khi điều đó ảnh hưởng đến phân tích sau này (thí dụ phân tích dầu và mỡ, phân tích vi sinh vật). 2.1.3. Địa điểm lấy mẫu: Trước khi lấy mẫu cần dọn sạch địa điểm đã chọn để loại bỏ các cặn, bùn, các lớp vi khuẩn v.v... ở trên thành. Cần chọn địa điểm có dòng chảy xoáy mạnh để đảm bảo pha trộn tốt. Khả năng tiếp cận, sự an toàn và khả năng cung cấp năng lượng là những vấn đề cần chú ý trước tiên khi chọn các vị trị lấy mẫu. Khi thực tế cho phép, nên xác định những vị trí lấy mẫu thường xuyên, chú ý bảo đảm những điều kiện lấy mẫu đồng đều. 5 Trước khi lấy mẫu nước thải công nghiệp, những điều kiện ở trong xí nghiệp công nghiệp (như các quá trình và tốc độ sản xuất) cần được ghi nhận. Theo quy tắc, điểm lấy mẫu phải nằm ở l/3 chiều sâu dưới bề mặt nước. 2.1.4. Thời gian lấy mẫu Mục tiêu của chương trình lấy mẫu thường chỉ rõ khi nào lấy mẫu và lấy như thế nào? Nói chung, khi lấy mẫu nước cống và nước thải, thường cần chú ý những nguyên nhân thay đổi chất lượng sau:Thay đổi hàng ngày (nghĩa là thay đổi trong thời gian của ngày); Thay đổi giữa các ngày trong tuần lễ; Thay đổi giữa các tuần lễ; Thay đổi giữa các tháng và các mùa; Xu hướng. Nếu thay đổi hàng ngày hoặc giữa các ngày không có hoặc rất nhỏ, thời gian lấy mẫu trong ngày hoặc ngày trong tuần tương đối không quan trọng. Nếu bản chất và độ lớn của tải lượng cực đại là quan trọng, cần lấy mẫu ở thời điểm của ngày, tuần, tháng, khi tải lượng cực đại xuất hiện. Thời gian lấy mẫu tương quan với quá trình đặc biệt cần kiểm soát có thể là rất quan trọng trong nghiên cứu các dòng thải công nghiệp theo mùa hoặc theo lô. 2.1.5. Bảo quản, vận chuyển và lưu giữ mẫu Cách chung nhất để bảo quản mẫu nước thải là làm lạnh đến khoảng giữa 0 0C và 40C. Làm lạnh như vậy và để ở chỗ tối, hầu hết các mẫu thường bền đến 24h. Một số chất cần xác định có thể bền trong thời gian dài nếu đông lạnh sâu (dưới – 180C ). Khi lấy mẫu tổ hợp trong suốt chu kỳ dải thì việc bảo quản mẫu là bộ phận không thể thiếu của việc lấy mẫu. Có thể dùng đồng thời nhiều thiết bị lấy mẫu để lấy mẫu có bảo quản và mẫu không được bảo quản. 2.2. Quy trình phân tích 2.2.1. Thí nghiệm xác định pH * Yếu tố ảnh hưởng Sự sa lắng trên màng ( vd: Dầu mỡ, kim loại…) của điện cực đo sẽ làm giảm độ dốc của điện cực pH, thời gian cho tín hiệu dài hoặc chỉ xảy ra tính nhạy chéo giữa các anion và cation. 6 Đối với nước có độ dẫn điện thấp, có thể tồn tại điện thế khuếch tán cao. Hiệu ứng khuấy và hiệu ứng nhớ (khuếch tán ngược của dung dịch đo vào trong điện cực so sánh) có thể gây nên sự sai lệch trong phép đo. Sự giải phóng các khí xung quang điện cực pH có thể làm tăng thêm sự ảnh hưởng và làm thay đổi giá trị pH. Sự ảnh hưởng của dung dịch huyền phù làm thay đổi giá trị pH. Sự ảnh hưởng của nguồn nước giàu cacbon dioxit, nhiệt độ tới giá trị pH. * Thiết bị, dụng cụ: Thiết bị đo nhiệt độ; Nhiệt kế, thang chia đến 0,5 0C; Bộ cảm biến nhiệt độ; pH – mét; Bình mẫu; Điện cực thủy tinh và điện cực so sánh; Máy khuấy. * Hóa chất: Nước cất hoặc nước loại ion; Dung dịch đệm; Chất điện giải dung dùng để nạp vào điện cực so sánh; Dung dịch kaliclorua: C = 3mol/l * Cách tiến hành - Chuẩn bị dụng đệm hiệu chuẩn - Chuẩn bị điện cực thủy tinh và điện cực so sánh hoặc một thanh điện cực pH - Bật thiết bị đo, sau đó kích hoạt bộ lưu dữ liệu của dung dịch đệm đã chuẩn bị để hiệu chuẩn. - Đo nhiệt độ của dung dịch đệm và dung dịch mẫu (hiệu chỉnh nhiệt độ như nhau và tới nhiệt độ đo ) - Hiệu chỉnh pH tại hai điểm sử dụng dung dịch đệm theo hướng của nhà sản xuất - Nhúng điện cực pH và đo nhiệt độ trong dung dịch đệm đầu tiên, một lần tại pH = 7. Tiếp sau, khuấy nhằm tránh kali clorua kết tủa do sự rò rỉ. Tắt máy khuấy và bắt đầu hiệu chỉnh lên thiết bị đo - Rửa điện cực sau đo tiên hành đo dung dịch đệm thứ 2 và khuấy nhẹ. Tắt máy khuấy và bắt đầu quá trình hiệu chuẩn - Đo mẫu ở cùng với quá trình hiệu chuẩn, tốt nhất là xác định pH trong chai lấy mẫu. 2.2.2. Thí nghiệm xác định BOD a. Mục đích 7 Đánh giá khả năng phân huỷ sinh học của mẫu nước thải đô thị thông qua xác định thực nghiệm hằng số tốc độ phản ứng BOD và giá trị BODu. b. Hoá chất – Vật liệu - Các hoá chất dùng xác định BOD: Dung dịch đệm phốt phát : hoà tan 8,5 g KH2PO4; 21,75 g Na2HPO4.7H2O và 1,7g NH4Cl trong 500 ml nước cất rồi pha loãng đến 1l; Dung dịch MgSO 4: hoà tan 22,5g MgSO4.7H2O trong nước cất và pha loãng đến 1 lít; Dung dịch CaCl2: hoà tan 27,5g CaCl2 trong nước cất và pha loãng đến 1 lít. c. Tiến hành: - Chuẩn bị mẫu nước thải + Mẫu nước thải được lấy từ nguồn thải ngay trước khi thí nghiệm hay được giữ trong tủ lạnh không quá 24h. Khuấy trộn đều trước khi lấy mẫu cho thí nghiệm. + Tính toán mức pha loãng thích hợp (trong khoảng 20 – 50 lần). + Tiến hành pha loãng mẫu để được thể tích cuối cùng là 2L. Khuấy trộn đều trong 5 phút và đo DO của mẫu pha loãng ban đầu. + Cho mẫu đã pha loãng vào 5 chai Winkler. Dùng ống nhựa để nạp mẫu vào chai, cho đầu ống sát gần đáy chai để tránh xáo trộn. Lấy mẫu đến dư trên phần miệng chai, dùng nút đậy nhanh và tránh tạo bọt khí bên trong chai. o + Đặt 5 chai vào tủ ủ BOD ở nhiệt độ 20 C 2.2.3. Thí nghiệm xác định nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) bằng phương pháp đun hồi lưu – trắc quang - Yếu tố ảnh hưởng: + Ánh sáng không đơn sắc + Sai lệch bước sóng ánh sáng + Điều kiện bảo quản các cuvet hóa chất: Các cuvet hóa chất dùng để xác định COD chứa hỗn hợp tác nhân oxy hóa bao gồm K 2Cr2O7 và H2SO4 đặc. H2SO4 đặc là tác nhân hút ẩm mạnh, do đó nếu trong khi bảo quản không đậy kín các cuvet hóa chất, H2SO4 sẽ hút ẩm hay làm thay đổi nồng độ axit và pha loãng hỗn hợp. Điều này dẫn đến làm thay đổi cường độ màu của K2Cr2O7 làm sai lệch kết quả phân tích. 8 Để loại trừ ảnh hưởng này cần đậy kín cuvet trong khi bảo quản cũng như khi phân tích, thủy phân mẫu. Khi cho mẫu vào cuvet cần thao tác nhanh và đậy chặt nắp ngay để hạn chế sự hút ẩm của H2SO4. a. Bảo quản mẫu Axit hóa mẫu đến pH ≤ 2 bằng H2SO4 đậm đặc. b. Thiết bị, dụng cụ và thuốc thử - Thiết bị và dụng cụ: Bộ phân hủy mẫu và các cuvet chứa mẫu chuyên dụng; Máy quang phổ UV- VIS; Các dụng cụ thủy tin như pipet, buret, bình định mức, chai lọ,… - Thuốc thử: Dung dịch phản ứng phân hủy với nồng độ cao; Dung dịch phân hủy với nồng độ thấp; Axit sunfuric; Axit sulfamic; Dung dịch chuẩn gốc COD 1000mgO2/l; Dung dịch COD làm việc (COD = 100 mg/l). c. Các bước phân tích - Đối với nồng độ COD thấp: Cho vào cuvet chính xác 1,00 ml dung dịch phân hủy nồng độ thấp, 2,00 ml hỗn hợp H2SO4 và Ag2SO4. Thêm từ từ 3,00 ml mẫu vào cuvet, đậy chặt cuvet và lắc đều. Đun mẫu trong thời gian 2 giờ ở nhiệt độ 150 0C để phân hủy mẫu. Sau khi phân hủy mẫu để nguội đến nhiệt độ phòng và đo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng λ = 420 nm với nước cất làm mẫu so sánh. - Đối với nồng độ COD cao: Cho vào cuvet chính xác 1,50 ml dung dịch phân hủy nồng độ thấp, 3,50 ml hỗn hợp H2SO4 và Ag2SO4. Thêm từ từ 2,50 ml mẫu 0 vào cuvet, đậy chặt cuvet và lắc đều. Đun mẫu trong thời gian 2 giờ ở nhiệt độ 150 C để phân hủy mẫu. Sau khi phân hủy mẫu để nguội đến nhiệt độ phòng và đo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sóng λ = 420 nm với nước cất làm mẫu so sánh. - Xây dựng đường chuẩn Đối với cách phá mẫu có kích thước tương ứng 16x100mm nên chọn cách phá mẫu như sau: + Đối với trường hợp COD từ 0- 50 mg/l Pha dãy dung dịch chuẩn COD nồng độ từ 0 – 50 mg/l theo bảng sau: STT 1 9 2 3 4 5 6 Thể tích dd K2Cr2O7 nồng độ thấp (ml) 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 Thể tích dd hỗn hợp H2SO4 và Ag2SO4(ml) 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 Thể tích dd COD chuẩn tương ứng (ml) 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 Nồng độ COD (mg/l) 0 10 20 30 40 50 Cách tiến hành xác định COD trong mẫu chuẩn như quy trình trên, thể tích mẫu dùng để xác định là 3 ml. Xây dựng phương trình đường chuẩn A= f(CCOD) Nồng độ COD trong mẫu được xác định dựa vào phương trình đường chuẩn. + Đối với trường hợp COD từ 0 – 500 mg/l Pha dãy chuẩn có nồng độ từ 0 – 500 mg/l như sau: STT 1 3 4 5 6 Thể tích dd K2Cr2O7 nồng độ cao (ml) 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 Thể tích dd hỗn hợp H2SO4 và Ag2SO4(ml) 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 Thể tích dd COD chuẩn tương ứng (ml) - 2 0 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 Thể tích nước cất (ml) 2,50 0 0 0 0 0 Nồng độ COD (mg/l) 0 100 200 300 400 500 Tính toán kết quả Nhu cầu oxi hóa học được xác định thông qua phương trình đường chuẩn COD[mg/l] = Ci; Trong đó Ci: Nồng độ của máy đọc được. 2.2.4. Thí nghiệm xác định Amoni trong nước bằng phương pháp Phenat 2.2.4.1. Nguyên tắc Dựa trên việc đo màu ở bước sóng 640nm của hợp chất màu xanh, indophenol, được tạo thành giữa amoni, hypoclorit và phenol. Phản ứng được xúc tác bởi natri nitroprusit. Phương pháp phenat được áp dụng để xác định amoni trong cả nước ngọt và nước biển. 2.2.4.2. Yếu tố ảnh hưởng -Ca 2+ 2+ , Mg ảnh hưởng đến xác định do hình thành kết tủa hidroxyt trong môi trường kiềm, loại trừ citrat. 10 - Độ đục: Loại trừ bằng cách chưng cất hay lọc mẫu. - H2S : Loại trừ bằng cách axit hóa đến pH < 3 với HCl. 2.2.4.3. Bảo quản mẫu Sử dụng một trong 3 cách bảo quản sau : Làm lạnh mẫu ở 40C và không axit hóa : mẫu ổn định trong 24 giờ; Làm lạnh mẫu ở 4 0C và axit hóa đến pH <2: mẫu ổn định 0 trong 28 ngày; Làm lạnh mẫu ở -20 C và không axit hóa : mẫu ổn định trong 28 ngày. (Lưu ý: mẫu bảo quản bằng axit phải trung hòa bằng KOH/NaOH trước khi xác định). 2.2.4.4. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất a, Thiết bị, dụng cụ - Máy trắc quang sử dụng ở bước sóng 640 nm , cuvet có bề dày 1cm. - Các dụng cụ thủy tinh để pha chế và bảo quản thuốc thử… b, Hóa chất - Dung dịch phenol (Lưu ý sử dụng găng tay và kính bảo vệ mắt để tránh phenol bắn vào mắt và da gây bỏng, hạn chế hít hơi độc phenol bằng cách đeo khẩu trang và làm thí nghiệm trong điều kiện thông khí tốt.) - Dung dịch nitroprusit, dung dịch bền trong 1 tháng; Dung dịch citrat; Dung dịch natri hypolorit (NaOCl), dung dịch bền trong 2 tháng; Dung dịch oxi hóa, chuẩn bị dung dịch hàng ngày; Dung dịch gốc amoni; Dung dịch amoni trung gian 1; Dung dịch amoni trung gian 2; Dung dịch amoni làm việc. 2.2.4.5. Quy trình phân tích Lấy 25ml mẫu cho vào bình đựng mức dung tích 50ml. Thêm 1ml dung dịch phenol, 1ml dung dịch natri nitroprusit, 2,5ml dung dịch oxi hóa (trộn lẫn đều dung dịch sau mỗi lần thêm thuốc thử), thêm nước cất đến vạch mức và trộn đều. Để 0 trong bóng tối, ở nhiệt độ phòng ( 22-27 C) ít nhất 1 giờ. Đo mật độ quang ở bước sóng 640nm với dung dịch mẫu trắng làm dung dịch so sánh. Màu ổn định trong 24 giờ. a, Xây dựng đường chuẩn: - Pha gãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,02-0,25mg N-NH3/l theo bảng sau: 11 STT 1 2 3 4 5 6 Thể tích dd amoni làm việc (ml) 1 3 5 7 8 10 Thể tích dd phenol (ml) 1 1 1 1 1 1 Thể tích dd natri nitroprusit (ml) 1 1 1 1 1 1 Thể tích dd oxi hóa (ml) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 0,04 0,12 0,20 0,28 0,32 0,40 Thể tích nước cất (ml) Nồng độ amoni (mg N-NH3/l) - Cách tiến hành xác định amoni trong mẫu chuẩn như quy trình trên - Mẫu trắng: tương tự như mẫu chuẩn nhưng thay dung dịch làm việc bằng nước cất - Xây dựng phương trình đường chuẩn A=f(CN-NH3) - Nồng độ amoni trong mẫu được xác định dựa vào phương trình đường chuẩn 2.2.4.6. Tính toán kết quả Nhu cầu oxi hóa học được xác định thông qua phương trình đường chuẩn NH3N[mg/l]=Ci; trong đó Ci: Nồng độ của máy đọc được 2.2.5. Cách xác định Nitrat bằng phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic 2.2.5.1. Nguyên tắc Đo phổ của hợp chất màu vàng được hình thành bởi phản ứng của axit sunfosalixylic (được hình thành do việc thêm natri salixulat và axit sunfuric vào mẫu) với nitrat và tiếp theo xử lý với kiềm. Dinatri dihidro etylendinitrilotetraaxetat (EDTANa) được thêm vào với kiềm để tránh kết tủa các muối canxi và magie. Nitir nitrua được thêm vào để khắc phục sự nhiểu của nitrit. 2.2.5.2. Thuốc thử Trong suốt quá trình phân tích chỉ sử dụng các loại thuốc thử thuộc loại tinh khiết phân tích, và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương. - Axit sunfuric 18M, khối lượng riêng 1,84 g/ml - Axit axetic bằng 17M, khối lượng riêng 1,05 g/ml. - Dung dịch kiềm, khối lượng riêng 200 g/l (phải bảo vệ mắt và bảo hộ khi sử dụng). 12 - Dung dịch natri nitrua , khối lượng riêng 0,5 g/l (thuốc thử này rất độc khi nuốt vào do sự tiếp xúc giữa các thuốc thử dạng rắn với các axit giải phòng ra khí độc). - Dung dịch salixylat, khối lượng riêng 10 g/l. - Nitrat, dung dịch chuẩn, khối lượng riêng 100 mg/l. 2.2.5.3. Thiết bị - Phổ kế, có thể đo ở bước sóng 415 nm và được gắn các cuvet có độ dài quang học là 40 nm hoặc 50 nm. - Bát bay hơi có dung tích 50 ml. Nếu bát còn mới hoặc ít khi sử dụng phải tráng kỹ với nước và rửa sạch. - Nồi cách thuỷ, có thể đựng ít nhất là sáu bát bay hơi. - Nồi cách thuỷ, có thể điều chỉnh nhiệt độ tới 25oC cộng trừ 0,5oC. 2.2.5.4. Tiến hành a, Phần mẫu thử Thể tích phần mẫu thử lớn nhất có thể dùng để xác định nồng độ nitrat lên đến 0,2 mg/l là 25 ml. Sử dụng các phần mẫu thử nhỏ thích hợp để cho các nồng độ nitrat cao hơn. Trước khi lấy phần mẫu thử để mẫu thử chứa các chất huyền phù lắng xuống, quay li tâm hoặc lọc qua giấy lọc sợi thuỷ tinh sạch. Trung hoà mẫu có độ pH lớn hơn 8 bằng axit axetic trước khi lấy phần mẫu thử. b, Thử mẫu trắng - Tiến hành thử mẫu trắng song song với việc xác định, dùng 5 ml nước thay cho mẫu thử, độ hấp thụ đo được là Ab. 2.2.5.5. Hiệu chuẩn a, Chuẩn bị dãy dung dich chuẩn - Dùng buret cho 1,2,3,4,5 ml dung dịch nitrat chuẩn tương ứng với lượng nitrat hoặc m(N) = 1,2,3,4,5 và 5 µg vào một loạt các bát bay hơi sạch. b, Phát triển màu Thêm 0,5 ml ± 0,005 ml dung dịch natri nitrua, và 0,2 ml ± 0,002 ml axit axetic. Để yên ít nhất 5 phút và sau đó để bay hơi hỗn hợp cho đến khô trong nồi cách thủy đang sôi. Thêm 1 ml ± 0,01 ml natri xalixylat, trộn đều và cho bay hơi hỗn hợp đến khô lần nữa. Lấy bát ra khỏi nồi cách thủy và để bát nguội đến nhiệt độ phòng. 13 Thêm 1 ml ± 0,01 ml axit sunfuric và hòa tan cặn trên bát bằng cách lắc nhẹ. Để hỗn hợp lắng trong 10 phút. Sau đó thêm 10 ml ± 0,1 ml nước, tiếp theo là 10 ± 0,1 ml dung dịch kiềm. Chuyển hỗn hợp sang bình định mức dung tích 25 ml nhưng không đổ đến vạch. 0 0 Đặt bình này vào nồi cách thủy ở 25 C ± 0,5 C trong 10 phút ± 2 phút. Sau đó lấy bình ra và thêm nước cho tới vạch. c, Đo phổ Đo độ hấp thu của dung dịch ở 415 nm trong các cuvet có chiều dài quang học là 40 mm hoặc 50 mm, dùng nước cất làm dung dịch đối chứng, độ hấp thu đo được là As đơn vị. Chú thích- Các phép thử cho thấy rằng độ hấp thu của các dung dịch có màu ổn định ít nhất là 24h. d, Dựng đồ thị chuẩn Bằng cách lấy độ hấp thu của từng dung dịch chuẩn trừ đi độ hấp thu của dung dịch trắng. Dựng đồ thị chuẩn của độ hấp thu dựa vào khối lượng nitrat, m(N) µg. Kiểm tra đường thẳng của đồ thị và đường đó phải đi qua điểm gốc. Nếu đồ thị không phải là đường thẳng thì phải làm lại hiệu chuẩn. e, Kết quả Lập đường chuẩn và tính nồng độ Nitrat trong mẫu hay mẫu pha loãng trực tiếp từ đường chuẩn. 2.2.6. Xác định Nitrit bằng phương pháp trắc phổ hấp thụ phân tử 2.2.6.1. Nguyên tắc Phản ứng của nitrit trong mẫu thử với thuốc thử 4- aminobenzen sufonamid với sự có mặt của axit octhophosphoric ở pH bằng 1.9 để tạo muối diazo, mà muối này sẽ tạo thuốc nhuộm màu hồng với N-(1 naphtyl)- 1.2 diamonietan dihidroclorua (được thêm vào bằng thuốc thử 4- aminobenzen sufonamid). Đo độ hấp thu ở 540 nm. 2.2.6.2. Thuốc thử Trong quá trình phân tích, chỉ dùng thuốc thử loại phân tích và chỉ dùng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương: Axit octhophosphoric, dd 15 mol/l (ρ= 1.70 14 g/ml); Axit octhophosphoric, dung dịch 1.5 mol/l; Nirtrit, dd chuẩn, ρ N= 100 mg/l; Nitrit, dung dịch chuẩn, ρN= 1.00 mg/l. Thuốc thử màu: Cảnh báo- Thuốc thử này là chất độc. Tránh tiếp xúc với da hoặc nuốt phải các thuốc thử có thành phần của nó. 2.2.6.3. Thiết bị Tất cả dụng cụ thủy tinh phải được làm sạch cẩn thận bằng axit clohidrit 2 mol/l và sau đó tráng kỹ với nước. Các thiết bị thí nghiệm thông thường và quang phổ kế thích hợp cho việc đo ở bước sóng 540 nm, cùng với các cuvet có chiều dài đường quang trong khoảng từ 10 nm đến 50 nm. 2.2.6.4. Cách tiến hành - Thể tích phần mẫu thử lớn nhất là gần 40 ml. Lượng mẫu này thích hợp cho việc xác định nồng độ nitrit tới ρ= 0.25 mg/l. Phần mẫu thử nhỏ hơn có thể được sử dụng để xác định nitrit có nồng độ cao hơn. Nếu mẫu thí nghiệm có chứa các chất lơ lửng, thì phải để lắng hoặc lọc qua bông thủy tinh trước khi lấy phần mẫu để thử. - Cách xác định Dùng pipet chuyển phần mẫu thử được lấy vào bình định mức dung dịch 50 ml, và nếu cần thiết, pha loãng với nước tới 40 ml ± 2 ml. Chú thích- Điều thiết yếu là phải điều chỉnh thể tích tới 40 ml ± 2 ml để đảm bảo độ chính xác đã đạt được (sau khi thêm thuốc thử) cho phản ứng. Dùng pipet thêm 1.0 ml thuốc thử màu (3.3). Lắc đều và pha loãng với nước tới vạch. Lắc và để yên. Độ pH ở trong giai đoạn này phải đạt 1.9 ± 0.1, ít nhất 20 phút sau khi thêm thuốc thử, đo độ hấp thu của dung dịch ở bước sóng có độ hấp thu lớn nhất, ở khoảng 540 nm, trong cuvet có chiều dài đường quang thích hợp, sử dụng nước làm dung dịch đối chiếu. Chú thích: Bước sóng có độ hấp thụ lớn nhất phải được kiểm tra khi phương pháp này được sử dụng lần đầu và phải được xử dụng trong tất cả các lần xác định tiếp theo. - Chuẩn bị đồ thị chuẩn Dùng buret lấy các thể tích của dung dịch nitrit chuẩn được đưa trong bảng 1 (TCVN 6178:1996) vào dãy chính gồm 9 bình định mức dung dịch 50 ml. 15 Pha loãng lượng dung dịch chứa trong mỗi bình trên với nước để cho thể tích của dung dịch đạt tới 40 ml ± 2 ml và tiến hành như trong mô tả 3.2.6.4, từ đoạn 2 đến cuối, sử dụng các cuvet có chiều dài đường quang có quy định trong bảng 1 (TCVN 6178:1996). 2.2.6.5. Biểu thị kết quả Lập đường chuẩn, tính nồng độ Nitrit trong cấc mẫu theo đường chuẩn. 2.2.7. Xác định photphat trong nước bằng phương pháp ascorbic 2.2.7.1. Dụng cụ - hóa chất . * Dụng cụ - Thiết bị - Máy trắc quang sử dụng ở các bước sóng 880 nm , cuvet có bề dày 1cm - Các dụng cụ thủy tinh để pha chế và bảo quản thuốc thử. * Hóa chất: Dung dịch H2SO4 5N; Dung dịch kali antimony tarat; Dung dịch amoni molypdat; Dung dịch axit ascorbic 0,01M; Dung dịch thuốc thử hổn ; Dung dịch góc photphat; Dung dịch photphat trung gian 1; Dung dịch photphat trung gian 2; Dung dịch photphat làm việc 2.2.7.2. Quy trình phân tích Lấy 10,0 ml mẫu vào ống nghiệm hay bình tam giác , thêm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein , nếu dung dịch có màu hồng , thì thêm từng giọt H 2SO4 5N đến lúc mất màu. Thêm 1,6 ml dung dịch thuốc thử hổn hợp , lắc cẩn thận. Để yên 10 phút (nhưng khong quá chậm 30 phút) rồi đem đo mật độ quang ở 880nm, với dung dịch mẫu trắng làm dung dịch so sánh. 2.2.7.3. Xây dựng đường chuẩn. 3-/ - Pha dãy dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,01-0,25 mg P-PO4 STT l theo bảng sau: 1 2 3 4 5 6 7 Thể tích dd phot phat làm việc, ml 0 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 Thể tích dd thuốc thử hổn hợp, ml 8 8 8 8 8 8 8 8 8 0,2 0,3 0,4 Thể tích nước cất Nồng độ photphat (mg P/l) 8 9 15,0 20,0 Định mức vừa đủ 0 0,02 0,04 0,08 0,12 0,16 - Cách tiến hành xác định photphat trong các tiêu chuẩn như quy trình trên. 16 - Xây dựng phương trình đường chuẩn A=f( CP-P043-). - Nồng độ photphat trong mẫu được xác định dựa vào phương trình đường chuẩn. 2.2.7.4. Kết quả Nhu cầu oxi hóa học được xác định thông qua phương trình đường chuẩn PO4P [mg/l] = Ci : Trong đó :Ci : Nồng độ của máy đo được . 17 KẾT LUẬN Vấn đề bảo vệ nguồn nước khỏi sự ô nhiễm do nước thải quan trọng nhất là ngăn ngừa, kiểm soát và xử lý các dòng nước thải đạt tiêu chuẩn thải theo quy định. Do đó, việc xác định quy trình phân tích mẫu chất thải của nhà máy Huyndai Vianshin có ý nghĩa quan trọng đối với nhà máy và cư dân địa phương. Quy trình xử lý nước thải công nghiệp phụ thuộc vào từng loại ngành công nghiệp và có thể áp dụng các công nghệ thích hợp với các phương pháp phù hợp. Vấn đề quản lý nước thải công nghiệp cũng cần đòi hỏi có những chính sách hợp lý, phù hợp với điều kiện của khu công nghiệp, sự phối hợp chặc chẽ của các cơ quan ban ngành trong công tác kiểm tra, giám sát. Và vấn đề quan trọng hơn nữa là ý thức trách nhiệm của cộng đồng cần phải được nâng cao trong các doanh nghiệp. 18