- XỬ LÝ ION PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI DÂN DỤNG XỬ LÝ ION PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI DÂN DỤNG XỬ LÝ ION PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI DÂN DỤNG XỬ LÝ ION PHOTPHAT TRONG NƯỚC THẢI DÂN DỤNG. - BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC. - Tóm tắt: Nước là một trong những yếu tố cơ bản quan trọng quyết ñịnh sự phát triển của con người, ñộng vật, thực vật, các sản phẩm công nghiệp và dịch vụ khác. - Tuy nhiên, sau khi sử dụng tài nguyên nước không hợp lý thì ñều trở thành nước thải và bị ô nhiễm ở các mức khác nhau. - Một trong những tác nhân gây ra chất thải gây ô nhiễm nguồn nước là các ion chứa nitơ và photpho. - Chúng ñi trực tiếp ñi vào nguồn nước từ ion hoặc chúng ñược sinh ra trong quá trình phân huỷ khác nhau. - Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu xử lý ion photphat trong nước thải ở sông Tô Lịch bởi một loài thực vật có tên khoa học là "Eichornia Crasspipes Solms".. - Việc xác ñịnh ion octo - photphat trước và sau khi xử lý ñược thực hiện bằng phương pháp quang phổ với hợp chất màu xanh molipden / hấp thụ ở λ = 890 nm. - Các kết quả phân tích cho phép xử lý nước thải và sự phú dưỡng rất tốt.. - Từ khoá: Ô nhiễm ion photphat.. - Có nhiều tác nhân gây ra ô nhiễm nước thải. - Một trong những tác nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước là chất dinh dưỡng chứa N và P. - Chúng ñi trực tiếp vào nguồn nước từ những ion hay ñược sinh ra do quá trình phân hủy khác nhau. - là thực phẩm của rong tảo, khi các hàm lượng này cao thì rong tảo phát triển mạnh và nhanh, nước có màu xanh lục, ñộ nhớt tăng, ñó là hiện tượng phú dưỡng (quá nhiều chất dinh dưỡng (Eutrophication)).. - Khi có nhiều dinh dưỡng này thì VSV phát triển mạnh và cần tiêu thụ một lượng oxy hòa tan ñáng kể, nếu lượng oxy không kịp bù ñắp thì sẽ gây ra hiện tượng thiếu oxy trong nước (oxy hòa tan (DO. - các VSV yếm khí lại có ñiều kiện phát triển mạnh, tạo ra các sản phẩm có mùi hôi thối. - Theo quy ñịnh của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ ((US - EPA - 1986), nay là US - EPA - 2010) về chất lượng nước mặt, nếu hàm lượng photphat ñã vượt quá 0,05 mgP/l trong các hồ, ao chứa là không ñạt yêu cầu chất lượng, chỉ ñược duy trì ở nồng ñộ 0,025 mgP/l. - Các nguồn nước bổ sung có nồng ñộ photphat ≥ 0,10mgP/l thì không ñược ñổ vào các hồ, ao chứa vì nó sẽ làm cho rong tảo phát triển mạnh, gây ô nhiễm nguồn nước, các quá trình tự nhiên này không thể tự làm sạch. - Các nguồn nước bổ sung phải có nồng ñộ photphat khoảng mgP/l thì không gây nên sự ô nhiễm.. - Cân phân tích GP (150 - 3P, ñộ chính xác ±0,1 mg).. - Dung dịch H 2 SO 4 5N.. - Dung dịch kaliantimonyl tactrat: hòa tan 1,3700 kg K(S60)C 4 H 4 O 6 .1/2H 2 O trong 400 ml nước cất ñịnh mức vào bình 500 ml, bảo quản dung dịch trong lọ có nút nhám.. - Dung dịch amoni molipdat: hòa tan 20 g (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 .4H 2 O trong 500 ml nước cất, bảo quản trong chai thủy tinh.. - Dung dịch acid ascobic (AA) 0,1M.. - Tác nhân kết hợp (TNKH) ñược trộn các dung dịch theo tỷ lệ:. - 5 ml dung dịch kaliantimonyl tactrat + 15 ml dung dịch amoni molipdat.. - 30 ml dung dịch acid ascobic 0,1M lắc kỹ.. - Dung dịch thu ñược gọi là tác nhân kết hợp. - Dung dịch này ổn ñịnh trong vòng 4 tiếng ñồng hồ.. - Dung dịch KH 2 PO 4 gốc (50 mg PO 4 3- P/l).. - Dung dịch KH 2 PO 4 làm việc (2,50 mg PO 4 2− P/l).. - Phương pháp nghiên cứu a) Phương pháp xác ñịnh photphat. - Nguyên tắc: Photphat ñược xác ñịnh nhờ ñường chuẩn trắc quang hợp chất màu xanh molipden dựa theo nguyên tắc:. - Ta chuyển P các dạng về octo - photphat bằng dung dịch HNO 3. - Phản ứng khử của axit ascobic tạo hợp chất màu xanh molipden:. - AA → Xanh molipden.. - b) Xây dựng ñường chuẩn sự phụ thuộc mật ñộ quang và nồng ñộ photphat. - Tiến hành: Chuẩn bị 7 dung dịch chuẩn, có nồng ñộ khoảng mg PO 4 3− P/l.. - Đợi màu ổn ñịnh, ño quang của tất cả dung dịch tạo màu trên máy UV - Vis Biochrom Ltd, ở giá trị λ max ñã ñược chọn và ñường chuẩn bị thiết lập. - Dung dịch nền ñược chuẩn bị tương tự nhưng không có ion photphat.. - c) Đánh giá ñộ chính xác của ñường chuẩn. - Ta chuẩn bị một số dung dịch photphat ñã biết và xác ñịnh chính xác nồng ñộ. - Sau ñó tiến hành tạo phản ứng màu và xác ñịnh chính xác lại nồng ñộ theo ñường chuẩn nhiều lần, sau ñó xử lý bằng thống kê toán học các kết quả ño ñược.. - Phương pháp xử lý photphat trong mẫu nước thải. - Có nhiều phương pháp xử lý photphat trong nước mặt và nước thải. - Hiện nay, phương pháp xử lý theo công nghệ sinh học ñược coi là những phương pháp mới có nhiều ưu việt, dễ xử lý, kinh tế, thân thiện với môi trường. - Trong bài báo này, chúng tôi ñưa ra phương án xử lý photphat bằng bèo tây hiện có ở Việt Nam.. - a) Công tác chuẩn bị bèo tây. - Bèo tây có thể sinh sản, sinh trưởng tốt ở nhiệt ñộ 15 - 45˚C và phát triển nhanh ở nhiệt ñộ 25 - 35˚C. - Ở Việt Nam, bèo tây sống quanh năm và phát triển tốt nhất trong khoảng tháng 4 - tháng 8 [1].. - Ta nuôi thả trong thùng phuy nhựa nước sạch trong 3 - 5 ngày, sau ñó vớt bèo ra và ñể ráo nước tự nhiên rồi cân khối lượng bèo ban ñầu, nuôi thả trong thùng phuy nước thải.. - b) Công tác chuẩn bị mẫu nước thải. - Chọn mẫu nước thải tại sông Tô Lịch, khu vực chọn là Ngã Tư Sở, nơi tập trung nhiều nguồn nước thải và ñược lấy mẫu ở các thời ñiểm khác nhau theo mùa trong năm. - Lấy một phần mẫu nước sông Tô Lịch ñem ñi phân tích ngay, ñể ñánh giá một số thông số (pH, DO) và quan trọng nhất là hàm lượng photphat ban ñầu. - c) Công tác nuôi bèo và phân tích mẫu. - Thể tích nước nuôi bèo xác ñịnh là 140 l. - Hằng ngày, lấy mẫu phân tích xác ñịnh hàm lượng photphat. - Đối với các mẫu ñối chứng (bảo quản lạnh và bảo quản thường) ñược tiến hành phân tích ñánh giá cá thông số pH, DO, ñặc biệt là hàm lượng photphat tại thời ñiểm kết thúc thí nghiệm ñể so sánh, ñối chứng.. - d) Công tác phân tích mẫu xác ñịnh chính xác nồng ñộ photphat. - Thêm 1 g chỉ thị phenolphtalein, nếu thấy xuất hiện màu hồng nhạt thì cần phải trung hòa ngay bằng dung dịch H 2 SO 4 5N ñến khi dung dịch mất màu. - Ta thêm vào 8,0 ml dung dịch TNHK, lắc kỹ, thêm nước cất ñến vạch. - Đợi cho màu phát triển thích hợp, ta xác ñịnh nồng ñộ photphat theo ñường chuẩn.. - Nếu màu quá nhạt hoặc quá ñậm thì cần tăng hoặc giảm thể tích dung dịch DD˚ sao cho nồng ñộ photphat nằm trong khoảng tuyến tính của ñường chuẩn. - Các phép phân tích trên ñều phải tiến hành 3 - 4 lần và lấy kết quả trung bình.. - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - Kết quả ño phổ hấp thụ của hợp chất màu xanh molipden Từ phổ ở Hình 1, ta thu ñược giá trị λ max = 890 nm.. - Phổ hấp thụ của hợp chất màu xanh molipden khi nồng ñộ PO 4 3. - Kết quả xây dựng ñường chuẩn. - Kết quả ñường chuẩn ñược xây dựng ở các ñiều kiện tối ưu và tại các bước sóng λ max = 890 nm, có các thông số slope: 0,73730, intercep: 0,016, line quality: 99,7%, tuyến tính trong khoảng nồng ñộ mg Po 4 3−. - Đường chuẩn sự phụ thuộc mật ñộ quang vào nồng ñộ photphat. - Đánh giá ñộ tin cậy của ñường chuẩn. - Kết quả ñánh giá ñộ chính xác của ñường chuẩn ñược trình bày ở Bảng 1.. - Kết quả ñánh giá ñộ chính xác của ñường chuẩn. - Nồng ñộ lý thuyết (mgPO 4 3-. - Nồng ñộ xác ñịnh lại theo ñường chuẩn (mg PO 4 3-. - Do ñó, ñường chuẩn thiết lập là ñáng tin cậy, có thể dùng ñể xác ñịnh nồng ñộ photphat trong các mẫu phân tích.. - Kết quả xử lý mẫu nươc thải bèo tây (Tháng 8/2016). - Kết quả theo dõi các thông số pH, DO và sự phát triển của bèo trong quá trình xử lý nước thải ñược trình bày ở Bảng 2.. - Theo dõi thông số pH, DO và sự phát triển của bèo. - mùi ñều giảm, nước thải trong hơn so. - Kết quả xác ñịnh nồng ñộ photphat trung bình trong mẫu nước thải khi xử lý bằng bèo. - Nhận xét kết quả tại Bảng 2 và 3 cho ta thấy: Trong quá trình nuôi bèo, màu, mùi của nước thải giảm rõ rệt, nước trong hơn, ñộ ñục, ñộ nhớt giảm, chỉ tiêu DO tăng mạnh, ít thay ñổi, nồng ñộ ion photphat thì giảm nhanh. - Sau 7 ngày nuôi bèo, nồng ñộ photphat trong nước giảm còn 0,085 mg (PO 4 3− P/l) và sau 9 ngày chỉ còn 0,04 mg (PO 4 3− P/l). - Đặc biệt sau 11 ngày, nồng ñộ photphat trong nước thải chỉ còn 0,02 (PO 4 3− P/l) ñạt tiêu chuẩn quy ñịnh của Cục Môi trường Mỹ ((US - EPA - 1986) và bây giờ law US - EPA - 2010).. - Kết quả phân tích xác ñịnh nồng ñộ photphat trong mẫu nước thải ñược xử lý và không xử lý bằng bèo (các mẫu ñối chứng). - Mẫu nuôi bèo (mg PO 4 3-. - Nhận xét kết quả: So sánh sự biến ñổi nồng ñộ photphat trong mẫu nước thải ñược xử lý và không xử lý bằng bèo. - Kết quả cho thấy nồng ñộ photphat trong mẫu ñược xử lý và không xử lý bằng bèo và mẫu ñối chứng ñược trình bày ở Bảng 4. - Qua kết quả, ta thấy các mẫu ñối chứng không ñược xử lý bằng bèo thì nồng ñộ photphat gần như không thay ñổi, ñặc biệt là khi bảo quản lạnh. - Điều ñó chứng tỏ các quá trình tự nhiên không thể tự làm sạch và thấy rõ tác dụng của bèo trong việc xử lý ion photphat.. - Đã sử dụng ñược ñường chuẩn trắc quang ñể xác ñịnh hàm lượng photphat trong mỗi nước thải ở các thời ñiểm lấy mẫu khác nhau trong quá trình nuôi bèo và so sánh với các mẫu không ñược xử lý. - Từ ñó, ta thấy ñược tác dụng của bèo trong việc xử lý ion dinh dưỡng, chống hiện tượng phú dưỡng của nước mặt và nước thải dân dụng.. - Đã nghiên cứu xử lý ion photphat trong nước thải bằng cây bèo tây. - Kết quả thực nghiệm cho thấy chỉ cần 2,45 kg bèo tây, trong thời gian 7 - 11 ngày ñã xử lý ñược 140 l nước thải (có nồng ñộ 3,72 mg PO 4 3− P/l). - Với kết quả này, ta có thể mở rộng hướng nghiên cứu sử dụng bèo và các loại cây thuỷ sinh khác ñể ứng dụng và xử lý tình trạng phú dưỡng tại các ao, hồ. - Cùng với sự phát triển của ñất nước, quá trình xây dựng và ñô thị hoá ngày càng nhiều, ñặc biệt là các thành phố lớn và các khu công nghiệp, việc xả thải ngày càng lớn, dẫn ñến sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. - Đặc biệt là nước thải dân dụng, trên cơ sở nghiên cứu khoa học, chúng tôi xin ñề xuất một số biện pháp sau:. - Khi nguồn nước thải ñó bị phú dưỡng thì cần phải xử lý ngay bằng phương pháp sinh học rẻ tiền, thân thiện với môi trường, ñó là: thả bèo tây theo từng khu vực bị ô nhiễm (to hay nhỏ tuỳ thuộc vào diện tích khu vực nước thải mà ta xây dựng các bè nổi ñẹp, tạo cảnh quan môi trường).
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt