29
I.GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC 1.Nguồn gốc của nước. Ngay từ 500 năm trước công nguyên ,các nhà triết học đã xem nước như là một trong các dạng cơ bản của vật chất(đất ,nước,lửa và nước).Các nhà khoa học ở các thế kỉ trước đã xem nước như là một nguyên tố cơ bản tạo tạo ra cây ,thực vật và TráiĐất.[ (1) Năm 1766, sau khi Avendiso tìm ra hydro ,một số nhà khoa học quan sát thấy “hydro cháy trong không khí tạo thành nước .Năm 1879,Gavendiso đã xác định được thành phần của nước bằng cách phóng tia lửa điện qua hỗn hợp khí oxi và hydro chứa trong một ống cắm và chậu thủy ngân ].Qua quá trình làm thí nghiệm của ông như trên ,ông đã xác định được thành phần của nước và đây là sự kiện quan trọng trong lịch sử hóa học của hóa học của chúng ta. 2.Trạng thái thiên nhiên của nước . Nước là một trong những hợp chất phổ biến nhất trong hành tinh của chúng ta .Nó chiếm một thể tích khá lớn trên bề mặt của Trái đất dưới dạng lỏng và rắn .trong sự sống của chúng ta dưới dạng rắn và lỏng .Trong sự sống của chúng ta rất dễ nhận biết ra nước vào buổi sáng ta sẽ thấy trên lá cây có những giọt sương ngưng tụ trên những chiếc lá ,mưa ,tuyết… 3.Vai trò của nước trong Trái Đất. Không ai không phủ nhận rằng nước đóng vai trò cực kì quan trọng trong cuộc sống .Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các tế bào sinh hóa như quang hợp.Nước đóng vai trò cần thiết đối với đời sống của chúng ta ,nó chỉ đứng sau oxi.Cơ thể của chúng ta có thể tồn tại vài tuân nếu như thiếu thức ăn nhưng không thể thiếu nước trong vài ngày .Không những đóng vai trò quan trọng trong đời sống của thực vật và động vật mà nó còn góp phần quan trong trong nền công nghiệp hóa của mỗi đất nước .Nó được sử dụng trong khá nhiều ngành công nghiệp .Trong ngành hóa 1

TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

I.GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC 1.Nguồn gốc của nước. Ngay từ 500 năm trước công nguyên ,các nhà triết học đã xem nước như là một trong các dạng cơ bản của vật chất(đất ,nước,lửa và nước).Các nhà khoa học ở các thế kỉ trước đã xem nước như là một nguyên tố cơ bản tạo tạo ra cây ,thực vật và TráiĐất.[(1)Năm 1766, sau khi Avendiso tìm ra hydro ,một số nhà khoa học quan sát thấy “hydro cháy trong không khí tạo thành nước .Năm 1879,Gavendiso đã xác định được thành phần của nước bằng cách phóng tia lửa điện qua hỗn hợp khí oxi và hydro chứa trong một ống cắm và chậu thủy ngân ].Qua quá trình làm thí nghiệm của ông như trên ,ông đã xác định được thành phần của nước và đây là sự kiện quan trọng trong lịch sử hóa học của hóa học của chúng ta. 2.Trạng thái thiên nhiên của nước . Nước là một trong những hợp chất phổ biến nhất trong hành tinh của chúng ta .Nó chiếm một thể tích khá lớn trên bề mặt của Trái đất dưới dạng lỏng và rắn .trong sự sống của chúng ta dưới dạng rắn và lỏng .Trong sự sống của chúng ta rất dễ nhận biết ra nước vào buổi sáng ta sẽ thấy trên lá cây có những giọt sương ngưng tụ trên những chiếc lá ,mưa ,tuyết… 3.Vai trò của nước trong Trái Đất. Không ai không phủ nhận rằng nước đóng vai trò cực kì quan trọng trong cuộc sống .Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các tế bào sinh hóa như quang hợp.Nước đóng vai trò cần thiết đối với đời sống của chúng ta ,nó chỉ đứng sau oxi.Cơ thể của chúng ta có thể tồn tại vài tuân nếu như thiếu thức ăn nhưng không thể thiếu nước trong vài ngày .Không những đóng vai trò quan trọng trong đời sống của thực vật và động vật mà nó còn góp phần quan trong trong nền công nghiệp hóa của mỗi đất nước .Nó được sử dụng trong khá nhiều ngành công nghiệp .Trong ngành hóa ,nó chiếm một vị trí khá quan trọng với nhiều mục đích khác nhau .một số nhà máy nó là nguyên liêu để sản xuất .Ví dụ :Trong sản xuất các loại axit như là axit sunfuric (H2SO4),công nghiệp sản xuất khí hydro,sản xuất sút,… Ở một số nhà máy nước không được đưa vào sản xuất mà do các phản ứng chính tạo ra ,một số nước còn được dung như là dung môi hòa tan những chất rắn ,lỏng ,khí,nước dung làm chất mang nhiệt,làm lạnh… Trong việc sản xuất các loại axit H2SO4 người ta dùng 50m3/tấn ,ammoniac 1500m3/tấn . Ngày nay với trình độ phát trine ngày càng mạnh của đất nước ,các nguồn nước dường như không còn tinh khiết nữa thay vào đó là sự trỗn lân của các hóa chất độc hại .Nguồn nước ở mỗi nơi là không giống nhau do các nhà máy thải ra môi trường vì thế ảnh hưởng đến chất lượng của nước.Vì thế để đánnh giá chất lượng nước các nhà khoa học đã đưa ra các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của chúng.

(1)Trích dẫn từ tài liệu Hóa học thế kỉ XX

1

Page 2: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

II.CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Để đánh giá chất lượng của nguồn nước người ta đã dựa vào các tính chất của các nguồn nước trong thiên nhiên bao gồm các nguồn nước như nước mặt ,nước ngầm ,nước trời.Mỗi loại nước đều có những tạp chất khác nhau .Dựa vào các đặc điểm đó con người đã đánh giá chất lượng của nguồn nước qua các chỉ tiêu khác nhau :tính chất vật lí ,tinh chất hóa học cả về sinh học. 1.Các chỉ tiêu về lý học. Để đánh giá chỉ tiêu về lí học người ta đánh giá qua các chỉ tieu sau đây: -Nhiệt độ -Độ đục -Mùi vị -Dộ nhớt -Độ dẫn điện -Tính phóng xạ. 1.1.Nhiệt độ . Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh ,vào thời gian trong ngày ,các mùa trong năm.Nó ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình xử lí nước và nhu cầu tiêu thụ .Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH ,các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước .Nhiệt độ được xác định tại nơi mà ta lấy mẫu chúng .Loại nước mà có ảnh hưởng đến môi trường nhiều nhất đó chính là nước mặt. Ví dụ: Ở miền Bắc ,nhiệt độ nước thường dao động trong khoảng 13-14oC ,trong khi đó nhiệt độ ở các nguồn nước mặt ở miền nam dao động trong khoảng tương đối ổn định là 26 – 29oC. 1.2.Độ màu.

Nước nguyên chất là không có sự trộn lẫn màu trong đó .Màu sắc là do các chất bẩn ,tạp chất trong nước gây nên thường là do các chất hữu cơ thường là do các chất sắt ,mangan không hòa tan được sẽ làm cho nước có màu nâu đỏ ,các chất mun humic gây ra màu vàng ,các loại thủy sinh thì cho nước có màu xanh lá cây .Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp hay nước thải sinh hoạt thường có màu nâu đen hay màu xanh .Độ màu thường được so sánh với dung dịch chuẩn trong ống Nessler thường dung là K2PtCl6 + CaCl2 (1mg K2PtCl6 tương đương một đơn ị chuẩn màu . Độ màu của mẫu nước nghiên cứu thường so sánh với dung dịch chuẩn bằng phương pháp trắc quang hoặc đo độ màu bằng platin ,coban.Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200PtCo.Độ màu biểu kiến trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc .Nung để loại bỏ hoàn toàn màu thực của nước ta phải dung các biện pháp hóa lí kết hợp. 1.3.Độ đục Độ đục gây nên bởi các chất lơ lửng trong nước .Các chat lơ lửng có thể là nguồn nước của các chất vô cơ ,hữu cơ hoặc các vi sinh vật ,thủy sinh vật có kích thước thông thường từ 0.1-10 m.Chúng ta đã biết nước là một môi trường truyền

2

Page 3: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

ánh sáng tốt vì thế nếu trong nước có độ đục nó sẽ làm giảm khả năng truyền ánh sáng của nước ,ảng hưởng tới quá trình quang hợp .Để đo độ đục người ta đã đưa ra đơn vị đo ,nó là sự cản quang gây ra bởi 1 mg SiO2 hòa trong 1 lit nước cất ,NTU ,FTU ;trong đó NTU và FTU là tương đương nhau .Độ đục được đo bằng máy đục kế .Đơn vị NTU là đơn vị đo độ đục do máy của Mỹ sản xuất (Nephelometric Turbidity Unit )

Theo sự đánh giá của các nhà nghiên cứu nước mặt thường có độ đục từ 20 – 100 NTU ,mưa lũ có khi lên đến 500 – 600 NTU .Tiêu chuẩn cho nước a9n uống không được vượt quá 5 NTU.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về đánh chất lượng nước ,độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được ( gọi là độ trong của nước ) mà ở độ trong đó người ta vẫn đọc được hang chữ tiêu chuẩn .Độ đục càng thấp thì chiều sâu lớp nước thấy được càng lớn .Nước được gọi là trong khi mức độ nhìn sâu lớn hơn 1 m ( hay độ đục nhỏ hơn 10 NTU ) .Cũng theo tiêu chuẩn này ,độ đục của nước sinh hoạt phải lớn hơn 30 cm .

Sau đây là bảng thang đo độ đục của nước :

Bảng 1 : Thang đo độ đục của nước. 1.4.Mùi vị. Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là là các hợp chất hữu cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hoà tan, nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng,…

3

Thang đo theo Độ đục theo Ghi chú chiều sâu lớp thang đục nước silic(mg/L) 2 1000 Nhanh tắc bể lọc 4 360 Nhanh tắc bể lọc 6 190 Nhanh tắc bể lọc 8 130 Nhanh tắc bể lọc 10 100 Nhanh tắc bể lọc 15 65 Vận hành bể lọc khó khăn 30 30 Vận hành bể lọc có điều kiện 45 18 Vận hành riêng 80 10 Giới hạn trên của nước đưa vào

Page 4: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

1.5.Độ nhớt. [Độ nhớt là đại lượng biểu thị sự ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối hoà tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng. ]1.6.Độ dẫn điện . Ta đã biết nước là một dung dịch có độ dẫn điện kém .Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước .Các ion này thường là muối của kim loại như : NaCl ,KCl ,SO4

2- ,NO3-, PO4

3-… Tác động ô nhiễm của nước thường có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước .Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ .Để xác định độ dẫn điện của nước người ta thường dung các máy đo điện trở hoặc cường độ dòng điện . Nước tinh khiết ở 20oC có độ dẫn điện là 4,2 µS/m (tương ứng điện trở 23,8 MΩ/cm). 1.7.Tính phóng xạ Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy của các chất phóng xạ trong nước tạo nên như Kali ,Rubidi ,Tori ,Uran và Radi .Độ phóng xạ của nước được đánh gí nằm trong khoảng 10-12Curi/lit ,nước hồ 10-11Curi/l và nước biển là 10-10Curi/l .Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên nhưng các chất này thường có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên thường hầu như là vô hại .Nhưn gkhi nị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt qua giới hạn cho phép . Hai thông số thường dùng để đo hoạt độ tổng số của độ phóng xạ của nước là α và β . Các hạt α bao gồm hai proton và hai notron có năng lượng xuyên thấu nhỏ ,nhưng chúng có ảnh hưởng rất lớn ,chúng có thể xuyên thấu vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa của động vật gây tác hại cho cơ thể do chúng có khả năng ion hóa mạnh .Đối với β thì khả năng ion hóa của nó mạnh hơn so với α ,nhưng nó thì dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại đối với cơ thể.2.Các chỉ tiêu về hóa học. Để đánh giá chất lượng nước người ta cũng dựa vào các chỉ tiêu về hóa học sau:

- Độ pH.- Độ kiềm toàn phần.- Độ cứng.- Tổng hàm lượng các chất rắn.- Hàm lượng oxygen hòa tan.- Nhu cầu oxygen hóa học(COD) .- Nhu cầu oxygen sinh học (BOD).

2.1.Độ pH pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ trong dung dịch nó được định nghĩa

theo toán học pH=-log[H+],thường biểu thị tính axit và tính kiềm của nước .Nó là một chỉ tiêu cần được xác định để đ1nh giá chất lượng của nguồn nước .Sự thay đổi

4

Page 5: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

pH dẫn đến thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa ,sự hòa tan ,cân bằng cacbonat…),các quá trình sinh học của nước. Khi pH =7 nước có tính trung bình. Khi pH<7 nước có tính axit . Khi pH>7 nước có tính kiềm.

Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan Ở độ pH <5 ,tủy thuộc vào điều kiện địa chất ,trong một số nguồn nước có chứa sắt ,mangan,nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO2 ,H2S tồn tại pở dạng tự do trong nước .Giá trị pH của nguồn nước quyết định phương pháp xử lí nước .Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng .Ngoài ra khi tăng giá trị pH và có thêm tác nhân oxi hóa ,các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dạng tách ra khỏi nước bằng cách dung biện pháp lắng lọc .Để xác định pH người ta xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ.

Trong lĩnh vực cấp nước ,độ pH liên quan đến vấn đề keo tụ ,khử trùng ,làm mềm nước và kiểm soát tính ăn mòn .Trong lĩnh vực xử lí nước thải bằng các quá trình sinh học ,pH phải được kiểm soát trong phạm vi thích hợp cho mọi hoạt động của vi sinh vật . Trong các quá trình xữ lí nước như quá trình tách nước khỏi bùn thải ,oxi hóa các hợp chất thì độ pH phải được kiểm soát nhất định. 2.2.Độ kiềm toàn phần .

Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng các ion HCO3-,CO3

2-,OH- có trong nước Độ kiềm trong nước tự nhiên thường gây nên bời các muối của axit yếu ,đặc biệt là các muối cacbonat ,bicacbonat.Độ kiềm cũng có thể gây nên bởi sự hiện diện của các ion như silicat ,borat ,phosphate ,…và một số axit hoạc bazo hữu cơ trong nhưng nhìn chung thì hàm lượng của các ion này thường rất ít so với các ion HCO3-,CO3

2-,OH- nên thường bỏ qua .Khái niệm về độ kiềm (alkalinity –khả năng trung hòa axit) và độ axit (axidity –

khả năng trung hòa bazo ) là những chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá trạng thái hóa học của nước luôn luôn chứa các cacbondioxit và các muối cacboant.

[(2)Xét một dung dịch chỉ chứa các ion carbonat HCO3- và CO3

2-. Ở các giá trị pH khác nhau, hàm lượng carbonat sẽ nằm cân bằng với hàm lượng CO2 (cân bằng carbonat) vì trong nước luôn diễn ra quá trình :2HCO3

- <-->CO32- + H2O + CO2 +CO3

2- + H2O <--> 2OH- + CO2

Giả sử ngoài H+ ion dương có hàm lượng nhiều nhất là Na+ thì ta luôn luôn có cân bằng sau :[H+ ] + [Na+ ] = [HCO3

- ] + 2[CO32- ] + [OH- ]

Độ kiềm được định nghĩa là lượng acid mạnh cần để trung hòa để đưa tất cả các dạng carbonat trong mẫu nước về dạng H2CO3.

Như vậy ta có các biểu thức : [Alk] = [Na+ ]

(2) Trích dẫn từ trang Wed:www.vatgia.com.vn

5

Page 6: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Hoặc [Alk] = [HCO3- ] + 2[CO3

2- ] + [OH- ] + [H+ ]Người ta còn phân biệt độ kiềm carbonat (còn gọi là độ kiềm m hay độ kiềm tổng cộng T vì phải dùng metyl cam làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 4,5; liên quan đến hàm lượng các ion OH-, HCO3

- và CO32-) với độ kiềm phi carbonat (còn gọi là

độ kiềm p vì phải dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 8,3; liên quan đến ion OH-). Hiệu số giữa độ kiềm tổng m và độ kiềm p được gọi là độ kiềm bicarbonat. Trên sơ đồ cân bằng carbonat trong nước cho thất, ở pH = 6,3, nồng độ CO2 hòa tan trong nước và nồng độ ion HCO3

- bằng nhau, còn ở pH = 10,3 thì nồng độ các ion HCO3

- và CO32- sẽ bằng nhau. Ở pH < 6,3 các ion carbonat chuyển sang dạng

CO2 hòa tan, ở pH > 10,3 dạng tồn tại chủ yếu là dạng CO32-, còn trong khoảng 6,3

< pH < 10,3 dạng tồn tại chủ yếu là HCO3-. Sự phân bố các dạng tồn tại của cacbonat theo pH Tùy từng nước qui định, độ kiềm có những đơn vị khác nhau, có thể là mg/L, đlg/L (Eq/L) hoặc mol/L. Trị số độ kiềm cũng có thể qui đổi về một hợp chất nào đó, ví dụ Đức thường qui về CaO, Mỹ thường qui về CaCO3. Khi tính theo CaCO3, cách tính được thực hiện như sau :mg CaCO3/L = đương lượng gam CaCO3/đương lượng gam ion (mg ion/L)Ví dụ, nếu hàm lượng các ion CO3

2- và HCO3- lần lượt là 80 và 90 mg/L thì khi qui

đổi về CaCO3 chúng lần lượt có giá trị là :mg CO3

2- theo CaCO3/L = 80 mg/L*50/30 = 133,3 mg/Lmg HCO3

- theo CaCO3/L = 90mg/L*50/61 = 73,7 mg/L]2.3.Độ cứng

Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng ion đa hóa trị có mặt trong nước .Chúng phản ứng với một số anion để tạo thành kết tủa .các ion hóa trị một không gây nên độ cứng cho nước .trong lượng nước hang ngày của chúng ta thì các ion Ca2+ và Mg2+ chiếm hàm lượng là chủ yếu trong các ion đa hóa trị nên độ cứng của nước được xem như là tổng hàm lượng của các ion Ca2+ và Mg2+.

Trong độ cứng của nước cụ thể ta chia ra làm ba loại độ cứng : Độ cứng toàn phần :là biểu thị tổng hàm lượng các ion và Ca2+ và Mg2+ có

trong nước . Độ cứng tạm thời hay còn gọi là độ cứng cacbonat (kí hiệu CH:Cacbinate

Hardness) biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ trong các muối cacbonat ,hydrocacbonat canxi ,hydrocacbonat magie có trong nước .Độ cứng tạm thời sẽ mất đi khi chúng ta đun sôi nước .

Độ cứng vĩnh cửu hay còn gọi là độ cứng phi cacbonat (kí hiệu NCH:Non Cacbonate Hardness) biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ trong các muối axit mạnh như SO4

2- ,Cl- của canxi và magie.Dùng nước có độ cứng sinh hoạt cao sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magie

phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan .tong sản xuất nước cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

6

Page 7: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau ở nhiều nước :[(3)Độ Đức (odH) : 1 odH = 10 mg CaO/l nước

Độ Pháp (of) : 1 of=10mgCaCO3/0.7l nước Độ Anh (oe) : 1 oe = 10mg CaCO3/0.7l nước Đông Âu (mgđl/l ): 1mgđl/l = 2.8 odH Độ cứng Mỹ ( oaH) : 1oaH = 1mg CaCO3/l 1mEq/L=5fH 1fH=0.56 dH = 0.7 eH = 10mg CaCO3/l 1dH=1.786fH = 1.25eH = 17.86 mg CaCO3/l = 10mg CaO/l 1eH = 1.438 fH = 0.8 dH = 14.38 CaCO3 /l 1mg CaCO3/l = 0.1 fH = 0.056 dH = 0.7 eHMột đơn vị khác cũng thường được sử dụng đó chính là đơn vị ppm 1dH=17ppm]Sau đây là bảng đánh giá độ cứng của nước :

0 đến 4 dH 0 đến 70 ppm Rất mềm4 đến 8 dH 70 đến 125 ppm Mềm8 đến 12 dH 125 đến 200 ppm Cứng trung bình12 đến 18 dH 200 đến 300 ppm Cứng18 đến 30 dH 300 đến 500 ppm Rất cứngTrên 30dH Trên 500 ppm Cực kì cứng

Bảng 2 : Thang đo độ cứng của nước2.4.Tổng hàm lượng các chất rắn. Các chất rắn trong nước thải bao gồm chất rắn lơ lửng ,chất rắn có khả năng lắng

,các hạt keo và chất rắn hòa tan .Tổng hàm lượng các chất rắn (Total Solids:TS) trong nước thải là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại khi làm bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi.Tổng các chất rắn biểu thị bằng đơn vị mg /l.

Tổng hàm lượng chất rắn có thể chia ra làm ba loại :tổng hàm lượng chất rắn (có thể lọc được) ,tổng hàm lượng chất rắn hòa tan ,tổng hàm lượng chất dễ bay hơi.

Hàm lượng các chất rắn trong nước là một trong những chỉ tiêu cơ bản để chọn phương pháp xử lí đối với các nguồn nước ngầm và nước mặt .Hàm lượng các chất rắn của nguồn nước càng cao thì việc xử lí càng phức tạp và tốn kém. 2.4.1.Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng(TSS).

Chất rắn lơ lửng là những chất rắn không tan trong nước (hữu cơ hoặc vô cơ )đa phần là trong nước thải .Khi vận tốc dòng chảy bị giảm xuống (chảy vào các hồ chứa nước lớn )phần lớn la các chất lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ ,những hạt không lắng sẽ tạo nên độ đục của nước .

(3)Trích dẫn từ trang Wed:www.vatgia.com.vn

Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxi để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước .

7

Page 8: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS: Total Suspended Solids )là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc một lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở nhiệt độ là 105oC cho tới khi khối lượng của chúng không đổi.

[(4)Hàm lượng chất rắn lơ lửng được tính theo công thức sau:

TSS: tổng các chất rắn lơ lửng (mg/L)A: trọng lượng của giấy lọc và các chất rắn lơ lửng sau khi sấy khô tuyệt đối (mg)B: trọng lượng ban đầu của giấy lọc (mg)V: thể tích mẫu nước thải qua lọc (L)] Hàm lượng chất rắn lơ lửng chủ yếu dựa vào lượng nước hàng ngày của đời sống con người .Lượng nước tiêu thụ càng lớn thì hàm lượng lượng chất rắn lơ lửng nói riêng và các chất lơ lửng nói chung càng nhỏ và ngược lại. Để xác định hàm lượng chất rắn ở thể rắn người ta dung một dụng cụ thủy tinh gọi là nón Imhoff.Cho 1 lít dung dịch vào nón Imhoff để cho lắng tự nhiên trong vòng 45 phút ,sau đó khuấy nhẹ sát nón rồi để tiếp trong vòng 45 phút rồi đọc thể tích chất rắn lơ lửng được bằng các vạch chia bên ngoài .Hàm lượng chất rắn lơ lửng được biểu thị bằng đơn vị mg/l. Để xác định hàm lượng hữu cơ của các chất rắn lơ lửng người ta sử dụng chỉ tiêu VSS (volatile suspended solid) bằng cách đem hóa tro các chất rắn ở 550 ± 50oC trong 1 giờ. Phần bay hơi là các chất hữu cơ (VSS), phần còn lại sau khi hóa tro là các chất vô cơ FSS (Fixed suspended solid). Lưu ý hầu hết các muối vô cơ đều không bị phân hủy ở nhiệt độ dưới 825oC, chỉ trừ magnesium carbonate bị phân hủy thành MgO và CO2 ở nhiệt độ 350oC. Chỉ tiêu VSS của nước thải thường được xác định để biết rõ khả năng phân hủy sinh học của nó.2.4.2.Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan(TDS) Các chất rắn hòa tan không lọc được bao gồm các hạt keo và các chất hòa tan như chất hữu cơ và vô cơ . Các hạt keo này không loại bỏ được bằng phương pháp cơ học Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan TDS (Total Dissolved Solids ) là lượng khô của phần dung dịch khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc với thủy tinh rồi sấy khô ở nhiệt độ 105oC cho tới khi khối lượng không đổi .Đơn vị là mg/l Khi xử dụng nước ngầm cung cấp cho nước sinh hoạt ,ngành công nghiệp nước khoáng cà ngành công nghiệp thực phẩm người ta phải xét đến chỉ tiêu TDS . Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan được tính theo công thức sau: TDS = TS – TSS(4)Trích dẫn từ trang Wed:www.ctu.edu.vn2.4.3.Tổng hàm lượng chất dễ bay hơi (VSS).

8

Page 9: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS : Volatile Suspended Solids), tổng hàm lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS : Volatile Dissolved Solids). Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (TSS) ở 550oC cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định) Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn hòa tan (TDS) ở 550oC cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định)Mối liên hệ giữa các chất rắn được biểu thị qua sơ đồ sau đây:

Hình 1: Mối quan hệ giữa các thành phần chất rắn trong nước và nước thải2.5.Hàm lượng oxygen hòa tan (DO) Oxigen hòa tan trong nước (DO: Dissolvid Oxygen ) là yếu tố xác định sự thay đổi của oxi trong nguồn nước .Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất liên quan đến sự kiểm soát ô nhiễm của dòng chảy .Ngoài ra nó còn là cơ sở để kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm của dòng nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Để quá trình tự lảm sạch được diễn ra một cách bình thường ở nguồn nước thì cần phải có một lượng dự trữ oxi hòa tan .Nguồn nước bổ sung oxi là không khí chúng

9

Page 10: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

hòa tan vào nước qua mặt thoáng của nguồn nước .Ngoài ra còn có một lượng oxi bổ sung vào nguồn nước do quá trình quang hợp của thực vật sống trong nước,các thực vật này đồng hóa cacbon từ axit cacbonic tan trong nước và giải phóng oxi tự do . Oxi hòa tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học .Hàm lượng DO trong nước phụ thuộc nhiều vào yếu tố như áp suất ,nhiệt độ,thành phần hóa học của nguồn nước,số lượng vi sinh vật,thủy sinh vật. Hàm lượng oxigen hòa tan là một chỉ số đánh giá “tình trạng sức khỏe” của nguồn nước. Mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nếu như nguồn nước đó còn đủ một lượng DO nhất định. Khi DO trong nước xuống đến khoảng 4 – 5 mg/L, số sinh vật có thể sống được trong nước giảm mạnh. Nếu hàm lượng DO quá thấp, thậm chí không còn, nước sẽ có mùi và trở nên đen do trong nước lúc này diễn ra chủ yếu là các quá trình phân hủy yếm khí, các sinh vật không thể sống được trong nước này nữa. Hàm lượng DO trong nước tuân theo định luật Henry, có nghĩa là nói chung độ tan giảm theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ bình thường, độ hòa tan tới hạn của oxigen trong nước vào khoảng 8 mg O2/L. Khi một chất khí hòa tan trong nước đạt đến trạng thái cân bằng và được biểu thị bằng hằng số KH.Mỗi chất khí sẽ có một hằng số cân bằng KH khác nhau nên mỗi chất khí sẽ có một độ tan khác nhau ở cùng một nhiệt độ .Khí KH/mol L-1 atm-1

O2 1,28 x 10-3

CO2 3,38 x 10-2

H2 7,90 x 10-4

CH4 1,34 x 10-3

N2 6,48 x 10-4

NO 2,0 x 10-4

Hàm lượng DO có quan hệ mật thiết đến các thông số COD và BOD của nguồn nước. Nếu trong nước hàm lượng DO cao, các quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ xảy ra theo hướng háo khí (aerobic), còn nếu hàm lượng DO thấp, thậm chí không còn thì quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước sẽ xảy ra theo hướng yếm khí (anaerobic).Hàm lượng DO bão hòa trong nước sạch ở áp suất 1 atm theo nhiệt độNhiệt độ (oC) 0 5 10 15 20 25 30 35Nước ngọt (mg/L)14,6 12,8 11,3 10,2 9,2 8,4 7,6 7,0Nước biển (mg/L) 11,3 10,0 9,0 8,1 7,1 6,7 6,1

10

Page 11: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Hình 2:Độ tan của oxygen trong nước giảm theo nhiệt độ Phương pháp thông dụng nhất để phân tích chỉ tiêu DO trong nước là phương

pháp Winkler cải tiến .Ngoài ra người ta còn có thể xác định DO trong mẫu nước bằng cách sử dụng máy DO.2.6.Nhu cầu oxygen hóa học (COD).

Để oxi hóa chất hữu cơ cần phải dung một lượng chất oxi hóa dưới một điều kiện phản ứng cụ thể .Lượng chất oxi hóa tiêu hao trong quá trình oxi hóa tương ứng với lượng chất hữu cơ có thể oxi hóa trong điều kiện đó và được quy đổi thành lượng oxi tương ứng.

Nhu cầu oxygen hóa học (COD: Chemical Oxygen Demand ) được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước .Nó là lượng cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ có trong nước .Tác nhân oxi hóa mạnh là permanganate (KMnO4) ,dicromat(K2Cr2O7),iodat kali .Khi tính toán no được quy đổi về lượng oxi gen tương ứng (1mg KMnO4 tương ứng với 0.253mgO2) .

Các chất hữu cơ trong nước có hoạt tính hóa học khác nhau. Vì vậy, khi bị oxid hóa không phải tất cả các chất hữu cơ đều chuyển hóa thành nước và CO2 nên giá trị COD thu được khi xác định bằng phương pháp KMnO4 hoặc K2Cr2O7 thường nhỏ hơn giá trị COD lý thuyết nếu tính toán từ các phản ứng hóa học đầy đủ. Mặt khác, trong nước cũng có thể tồn tại một số chất vô cơ có tính khử (như S2-, NO2-, Fe2+ …) cũng có thể phản ứng được với KMnO4 hoặc K2Cr2O7 làm sai lệch kết quả hàm lượng COD.

Phản ứng giữa dicromat kali với các hợp chất hữu cơ như sau :CnHaObNc+ dCr2O7

2- + (8d + c)H+ nCO2 +(a+8d-3c)/2H2O+cNH4+ +2dCr3+

Phần lớn COD được sử dụng để đánh giá được lượng chất hữu cơ trong nước có thể bị oxid hóa bằng các chất hóa học (tức là đánh giá mức độ ô nhiễm của nước). Việc xác định COD có ưu điểm là cho kết quả nhanh (chỉ sau khoảng 2 giờ nếu dùng phương pháp bicromat hoặc 10 phút nếu dùng phương pháp permanganat).

11

Page 12: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

COD là một trong những chỉ tiêu đặc trưng để kiểm tra ô nhiễm của nguồn nước mặt và nước thải ,đặc biệt là các công trình xử lí nước thải.Đây là một chỉ tiêu quan trọng trong quan trắc môi trường để đ1nh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ đối với nguồn nước mặt thuộc những khu vực nước ngọt.Đối với nước thải công nghiệp đây là chỉ tiêu không thể thiếu khi đánh giá mức độ ô nhiễm .COD còn là chỉ tiêu quan trọng làm cơ sở để tính toán và thiết kế các công trình xử lí nước thải.2.7.Nhu cầu oxi hóa sinh hóa(BOD). Nhu cầu oxygen sinh học (BOD:Biochemical Oxygen Demand)là lượng oxi cần thiết để vi khuẩn trong nước phân hủy các chất hữu cơ .Trong nước ,khi xảy ra quá trình oxy hóa sinh học thì các sinh vật sử dụng oxi hòa tan .Nó là một chỉ số và đồng thời là một thủ tục được sử dụng để xác định xem sinh vật sử dụng hết oxi trong nước nhanh hay chậm như thế nào.Tương tự như COD,BOD cũng là một chỉ tiêu dung để xác định mức độ nhiễm bẩn của nước .Việc xác định tổng lượng oxi hòa tan cần thiết cho quá trình phân hủy sinh học là một chỉ tiêu quan trọng để định giá ảnh hưởng của dòng chảy đối với nguồn nước .Đơn vị của BOD là mgO2/l.

Trong môi trường nước ,khi quá trình oxi hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng oxi hòa tan để oxi hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa thành các sản phẩm vô cơ bền như CO3

2-,SO42-,PO4

3- và cả NO3- .

BOd là một chỉ tiêu quan trọng đối với nuôi trồng thủy sản để thể hiện mức độ ô nhiễm của môi trường nước .BOD là chỉ tiêu thường được sử dụng trong trắc quang môi trường để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ nguồn nước mặt thuộc những khu vực nước lợ ,mặn và ngọt .đối với công nghiệp thì BOD là một chỉ tiêu không thể thiếu khi đ1nh giá mức độ ô nhiễm .Chỉ tiêu BOD còn được sử dụng để tính toán thiết kế các công trình xử lí nước thải đối với nước có chúa hàm lượng chất hữu cơ cao.Phần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ có BOD nhỏ hơn 1mg/l .Các con song bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trị BOD trong khoảng 2-8 mg/l .Nước thải đô thị được xử lí có hiệu quả bằng công nghệ ba giai đoạn có thể có giá trị BOD vào khoảng 20mg/l .Nước thải chưa xử lí thì có gia trị BOD thì không cố định nhưng trung bình vào khoảng 600mg/l.

Trong thực tế ,người ta không thể xác định được oxi cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ ,mà chỉ cần xác định oxi cần thiết trong 5 ngày đầu của nhiệt độ 20oC trong phòng tối để tránh quá trình quang hợp xảy ra .Công việc này được tiến hành bằng cách hòa loãng mẫu nước thử với nước đã khử ion và bão hòa oxi ,them một lượng cố định vi sinh vật mầm giống ,đo lượng oxi hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn ngừa oxi không cho hòa tan thêm (từ ngoài không khí ) .Mẫu thu thử được giữ trong bóng tối để ngăn chặn quang hợp (nguồn bổ sung thêm oxi ngoài dự kiến ) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại lượng oxi hòa tan .Khác biệt giữa DO cuối và lượng DO ban đầu chính là giá trị của BOD .Giá trị của BOD đối chứng được trừ đi từ giá trị BOD của mẫu thử để chỉnh sai số để đưa ra giá trị BOD chính xác của mẫu thử.

Giá trị mất đi của oxy hòa tan trong mẫu thử ,sau khi đã hiệu chỉnh là chỉ số của mức độ ô nhiểm được gọi là BOD5 .

12

Page 13: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

Bảng 4:Bảng đánh giá chất lượng nước bằng BOD BOD có thể được tính toán bằng công thức sau: -Không pha loãng:DO ban đẩu - DO cuối cùng = BOD -Pha loãng: ((DO ban đầu –DO cuối cùng )-BOD mầm giống)*Hệ số pha loãng

3.Một số chỉ tiêu hóa học khác. 3.1.Các hợp chất chứa Nito.

Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra amoniac (NH4+), nitrit (NO2

-) và nitrat (NO3

-). Do đó các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hoá, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian NH4

+, NO2- bị oxy hoá thành NO3

-. Phân tích sự tương quan giá trị các đại lượng này có thể dự đoán mức độ ô nhiễm nguồn nước.] Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượng nitrat trong nước tự nhiên tăng cao. Ngoài ra do cấu trúc địa tầng tăng ở một số đầm lầy, nước thường nhiễm nitrat. Nồng độ NO3

- cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống nước có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưỏng đến máu ( chứng methaemoglo binaemia). Theo quy định của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), nồng độ NO3

- trong nước uống không được vượt quá 10 mg/l (tính theo N). 3.2.Các hợp chất chứa photpho.

Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản của quá trình phân huỷ sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng. Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng trong ngày. 3.3.Các hợp chất Silic.

Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất silic tồn tại. Ở môi trường pH < 8, silic tồn tại ở dạng H2SiO3. Khi pH nằm trong khoảng từ 8 đến 11, silic chuyển sang dạng HSiO3 . Ở pH > 11, silic tồn tại ở dạng HSiO3

- và SiO32-. Do vậy trong

Mức BOD Chất lượng nước1-2 Rất tốt-không có nhiều chất hữu cơ.3-5 Tương đối sạch6-9 Hơi ô nhiễm10+ Rất ô nhiễm.

13

Page 14: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

nước ngầm, hàm lượng silic thường không vượt quá 60mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH > 9,0 hàm lượng silic đôi khi cao đến mức 300mg/l. Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất silic rất nguy hiểm do cặn silic đóng lại trên thành nồi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống. Trong quá trình xử lý nước, silic cũng có thể được loại bỏ một phần bằng cách khi dùng các hoá chất keo tụ để làm trong nước để giảm đ độ độc hại của Silic. 3.4.Các hợp chất của Sắt.

Sắt chỉ tồn tại dạng hòa tan trong nước ngầm dưới dạng muối Fe2+ kết hợp với các gốc bicacbonat ,sunfat ,Clorua, đôi khi tồn tại ở dạng keo humic hoặc keo Silic…Khi tiếp xúc với oxi hoặc tác nhân oxi hóa ,Fe2+ bị oxi hóa thành ion Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)2 có màu nâu đỏ .Còn trong nước bề mặt, Fe2+ nhanh chóng bị oxid hóa thành Fe3+ và bị kết tủa dưới dạng Fe(OH)3. Nó tồn tại ở dạng keo hữu cơ hoặc huyền phù

2Fe(HCO3)2 + 0,5 O2 + H2O --> 2Fe(OH)3 + 4CO2

Trong nước thiên nhiên,chủ yếu là nước ngầm thường chứa hàm lượng sắt lên đến 40 mg/Lhoặc có thể cao hơn. Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/L nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt là ảnh hưởng sản phẩm của ngành dệt may ,giấy ,phim ảnh ,đồ hộp,… Các cặn kết tủa của sắt có thể gây tắc nghẽn đường ống dẫn nước vì thế làm giảm khả năng dẫn nước của các đường ống dẫn nước . Trong quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thông khí và keo tụ. 3.5.Các hợp chất Clorua. Clo tồn tại trong nước dưới dạng Cl-.Clorua làm cho nước có vị mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hoà tan các muối khoáng hoặc bị ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay ở đoạn sông gần biển Nói chung ở mức nồng độ cho phép thì các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250 mg/L làm cho nước có vị mặn. Nước có nhiều Cl- sẽ gây ra bệnh về thận ngoài ra nó còn gây xâm thục đối với bêtông. 3.6.Các hợp chất sunfat. Ion sunfat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc hữu cơ. Với hàm lượng sunfat cao hơn 400mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm tháo ruột. Ngoài ra, nước có nhiều ion clorua và sunfat sẽ làm xâm thực bêtông. 3.7.Các hợp chất florua. Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm lượng florua cao đến 10mg/l. Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. Ở nồng độ thấp, từ 0,5mg/l đến 1mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa florua lớn hơn 4mg/l trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và huỷ hoại răng vĩnh viễn. Các bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một số khu vực ở Phú Yên, Khánh Hoà.

14

Page 15: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

3.8.Các hợp chất Mangan. Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn2+, nhưng với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,1mg/l sẽ gây nguy hại trong việc sử dụng, giống như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao. 3.9.Hợp chất nhôm. Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy, nên các chất như Fe2O3 và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau vào tạo thành sắt, nhôm, sunfat hoà tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH = 2,5 – 4,5, sắt tồn tại chủ yếu la Fe2+( có khi cao đến 300mg/l), nhôm hoà tan ở dạng ion Al3+( 5 – 7mg/l). Khi chứa nhiều nhôm hoà tan, nước thường có màu trong xanh và vị rât chua. Nhôm có độc tính đối với sức khoẻ con người. Khi uống nước có hàm lượng nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer. 3.10.Hợp chất chứa sunfat. Ion SO4

2- có trong nước do khoáng chất hoặc có nguồn gốc hữu cơ. Với hàm lượng lớn hơn 250 mg/L gây tổn hại cho sức khỏa con người. Ở điều kiện yếm khí, SO4

2- phản ứng với chất hữu cơ tạo thành khí H2S có độc tính cao. 3.11. Khí hoà tan Các loại khí hoà tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí cacbonic (CO2), khí oxy (O2) và sunfua huyđro (H2S). Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH < 5,5, trong nước ngầm thường chứa nhiều khí CO2. Đây là khí có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí CO2, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá trình khử sắt và mangan. Ngoài ra, trong nước ngầm có thể chứa khí H2S có hàm lượng đến vài chục mg/l. Đây là sản phẩm của quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước. Với nồng độ lớn hơn 0,5mg/l, H2S tạo cho nước có mùi khó chịu. Trong nước mặt, các hợp chất sunfua thường được oxy hoá thành dạng sunfat. Do vậy, sự có mặt của khí H2S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân huỷ, tích tụ ở đáy các vực nước. Khi độ pH tăng, H2S chuyển sang các dạng khác là HS- và S2-. 3.12. Hoá chất bảo vệ thực vật Hiện nay, có hàng trăm hoá chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông nghiệp. Các nhóm hoá chất chính là: - Photpho hữu cơ. - Clo hữu cơ. - Cacbarmat; Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là clo hữu cơ, có độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích luỹ trong cơ thể con người. Việc sử dụng khối lượng lớn các hoá chất này trên đồng ruộng đang đe doạ làm ô nhiễm các nguồn nước.

15

Page 16: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

3.13. Chất hoạt đồng bề mặt Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân huỷ sinh học nên ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây hại cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hoà tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước. 4.Các chỉ tiêu vi sinh vật.

Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển trong nước, trong đó có một số vi sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng. Trong thực tế không thể xác định tất cả các loại vi sinh vật gây bệnh qua đường nước vì phức tạp và tốn thời gian. Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác định mức độ an toàn của nước đối với sức khoẻ con người. Do vậy có thể dùng vài vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người và động vật.

[(5)Có ba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân: - Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli ( E.Coli); -Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis; -Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents. Đây là nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước. ] Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước. (5)Trích dẫn từ trang Wed:www.yeumoitruong.com

16

Page 17: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

LỜI KẾT

Thông qua bài tiểu luận này em đã sâu hơn về nước .Từ những chỉ tiêu ở trên để có một nguồn nước tốt thì quả là công phu và phức tạp .Trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta tuy chúng ta không có điều kiện tiến hành đánh giá qua nhiều tiêu chuẩn như trên nhưng chúng ta có thể quan sát như màu sắc ,mùi vị của nước nếu có những bất thường như độ chua của nước thì chúng ta không nên sử dụng chúng .Ngày nay với một nền đô thị hóa như thế thì chắc chắn nguồn nước của chúng ta sẽ bị ô nhiễm .Vì vậy chúng ta hãy cùng chung tay nhau bảo vệ môi trường cũng như bảo vệ nguồn nước ,không nên xả rác ở những khu vực sông suối .Chúng ta không biết rằng chỉ những việc làm đó đã có ảnh hưởng khá lớn đến nguồn nước .

Tuy đó chỉ là một phần nhỏ để bảo vệ nguồn nước nhưng nó đã góp một phần khá lớn trong việc bảo vệ hành tinh xanh này .Chúng ta phải luôn đặt quan niệm rằng “Cứu Trái Đất chính là cứu chúng ta”

17

Page 18: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

1. Độ màu thường được so sánh với chất chuẩn nào trong ống Nessler a. K2PtCl6 + CaCl2

b. K2PtCl6 + FeCl3

c. K2PtCl6 + MgCl2

d. Cả 3 đáp án trên đều đúng.Đáp án đúng : a2. Người ta xác định nhu cầu oxygen hóa học bằng phương pháp nào sau đây : a. Phương pháp permanganate (KMnO4) b. Phương pháp Dicromat (K2Cr2O7) c. Phương pháp Iodat Kai (KI) d. Cả 3 đáp án trên đều đúng.Đáp án đúng :d3. Với hàm lượng sắt bao nhiêu dẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước: a. Lớn hơn 0.4mg/l b. Lớn hơn 0.5mg/l c. Lớn hơn 0.6mg/l d. Lớn hơn 0.7mg/lĐáp án đúng :b4. Bằng phương pháp chuẩn độ tạo phức với EDTA có V (ml),nồng độ CN.Hãy tính số mol tổng của Ca2+ và Mg2+ có trong nước: a. n Ca2+,Mg2+ = (CN/2)*(VEDTA/1000)*10 b. n Ca2+,Mg2+ = (CN/2)*(VEDTA/1000)*10*MCaCO3

c. n Ca2+,Mg2+ = (CN/2)*(VEDTA/1000)* MCaCO3

d. n Ca2+,Mg2+ = (CN/2)*VEDTA*10 * MCaCO3

Đáp án đúng :b

18

Page 19: TIỂU LUẬN HÓA KĨ THUẬT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1].TS.Nguyễn Thị Diệu Vân Kĩ thuật hóa học đại cương NXB Bách Khoa Hà Nội- 2009 [2].Người dịch Nguyễn Đức Cường ,Nguyễn Văn Tình ,Lê Văn Ngọc Hóa học thế kỉ XX NXB Khoa học và kĩ thuật –Hà Nội 1973 . [3].Trung Tâm CÔng Nghệ Hóa Học Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Giáo trình lấu mẫu và xử lý mẫu [4].www.ctu.edu.vn. [5].www.wikipedia.com. [6].www.vatgia.com. [7].www.vea.gov.vn. [8].www.vietbao.vn. [9].www.yeumoitruong.com

19