Báo cáo môn Phân tích môi trường - Chất rắn trong nước

Chất rắn trong nước bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan. Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong nước thải là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 ¸ 105oC. Các chất bay hơi ở nhiệt độ này không được coi là chất rắn. Tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn vị mg/L các chất rắn trong nước chất rắn lơ lửng (có thể lọc được) chất rắn hòa tan (không lọc được). + định nghĩa: Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải. Khi vận tốc của dòng chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn) phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ; những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục (turbidity) của nước. Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước. Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này. + + Dạng tồn tại : Chất rắn lơ lửng trong nước có thể là các hạt chất vô cơ, hữu cơ kể cả các hạt chất lỏng không trộn lẫn với nước. Các hạt có bản chất vô cơ có thể là các hạt đất sét, phù sa, hạt bùn … Hạt có bản chất hữu cơ thường là sợi thực vật, tảo, vi khuẩn … + Nguồn gốc : Chất rắn lơ lửng thường có trong nước mặt do hoạt động xói mòn nhưng ít có trong nước ngầm do khả năng tách lọc tốt của đất. Ngoài các hạt chất rắn lơ lửng có nguồn gốc tự nhiên, nhiều chất rắn lơ lửng xuất phát từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất của con người. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước được xác định bằng cách tính lượng khô chắt rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nươc qua phễu lọc rồi sấy khô ở nhiệt đô 105oC. Tính bằng mg/L. Tiến hành định lượng: Sấy giấy lọc ở nhiệt độ 105oC  trong 8 giờ Cân giấy lọc vừa sấy xong (m1) Lọc 100mL mẫu nước qua giấy lọc đã xác định khối lượng Để ráo Làm  nguội, rồi cân giấy lọc (m2, ) Dùng kẹp (không dùng tay) đưa miếng giấy lọc vào sấy ở nhiệt độ 105oC trong 8 giờ. Thiết bị và dụng cụ: Thiết bị lọc chân không, tủ sấy, cân điện tử, giấy lọc thủy tinh, bình hút ẩm (dessicater) Giấy lọc thuỷ tinh hiệu Whatman, loại GF/C, 47mm Tủ sấy hiệu: MEMMERT_ĐỨC Các chất rắn hòa tan (không lọc được bao gồm các hạt keo và các chất hòa tan. Các hạt keo có kích thước từ 0,001 - 1 mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng phương pháp lắng cơ học. Các chất hòa tan có thể là phân tử hoặc ion của chất hữu cơ hay vô cơ. Xác định hàm lượng các chất rắn hòa tan DS( dissolved solid) bằng cách tính lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi. DS = TS - SS Thiết bị và dụng cụ: Thiết bị lọc chân không, tủ sấy, cân điện tử, giấy lọc thủy tinh, bình hút ẩm (dessicater) Bình hút ẩm (dessicater) Các chất rắn không tan khi được thải vào nước làm tăng lượng chất lơ lững, tức làm tăng độ đục của nước. Các chất này có thể là gốc vô cơ hay hữu cơ, có thể được vi khuẩn ăn. Sự phát triển của vi khuẩn và các vi sinh vật khác lại càng làm tăng độ đục của nước và làm giảm độ xuyên thấu của ánh sáng. Và gây ô nhiễm nước. Đo tổng lượng chất hoà tan bao gồm chất khoáng và các chất khác trong nước như: Ảnh hưởng của chất rắn trong nước chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Các chất hữu cơ của cặn lắng bị phân hủy bởi vi khuẩn. Nếu lượng cặn lắng lớn và lượng oxy trong nước nguồn không đủ cho quá trình phân hủy hiếu khí thì oxy hoà tan của nước nguồn cạn kiệt (DO = 0). Lúc đó quá trình phân giải yếm khí sẽ xảy ra và sản phẩm của nó là chất khí H2S, CO2, CH4. Các chất khí khi nổi lên mặt nước lôi kéo theo các hạt cặn đã phân hủy, đồng thời các bọt khí vỡ tung và bay vào khí quyển. Chúng làm ô nhiễm cả nước và không khí xung quanh. Phương pháp loại bỏ chất rắn trong nước Có rất nhiều phương pháp để loại bỏ chất rắn trong nước, nhưng cách thường thấy nhất là dùng phương pháp kết tủa Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nước thải các hóa chất để làm kết tủa các chất hòa tan trong nước thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ chúng thông qua quá trình lắng cặn Các hóa chất thường sử dụng trong quá trình kết tủa   Sử dụng hóa chất để loại chất rắn lơ lửng Phèn nhôm: khi được thêm vào nước thải có chứa calcium hay magnesium bicarbonate phản ứng xảy ra như sau: Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO)3  3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O Vôi: khi cho vôi vào nước thải các phản ứng sau có thể xảy ra Ca(OH)2 + H2CO3  CaCO3 + 2H2O Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2CaCO3 + 2H2O Quá trình lắng của CaCO3 sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng.