2/27/2009

Giáo trình hóa kó thuật môi trường

ĐỘ ĐỤ
ĐỤC
C

1

Đại cương về độ đục
Thuật ngữ độ đục được áp dụng cho nước có chứa thành phần chất
rắn lơ lửng làm cản trở sự lan truyền của anh sáng qua nước hoặc làm
giảm độä sâu nhìn thấy.
g
Độ đục trong nước gây ra bởi các chất lơ lửng và các hạt keo như
bùn, sét, các hạt phân tán có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.
Độ đục của mẫu nước được đặt trưng bởi tính chất tán sắc và hấp thụ
ánh sáng hơn là sự thay đổi phương ánh sáng theo mọi hướng hoặc sự
bức xạ ánh sáng qua mẫu.
Độ đục thay đổi trong phạm vi rộng tùy thuộc vào hàm lượng, hình
dạng và kích thước các chất lơ lửng, các chất này có kích thước thay
đổi tư
đoi
từ hạ
hatt keo cho đen
đến cac
các hạ
hatt phan
phân tan
tán tho.

thô
Trong các hồ chứa hoặc những vùng nước tónh, độ đục sinh ra là
do các hạt keo và các hạt phân tán nhỏ.
Tại dòng sông vào mùa lũ, phần lớn độ đục sinh ra là do các hạt
phân tán thô.
2

1


2/27/2009

Nguyên nhân gây ra độ đục:
Các hoạt động nông nghiệp, nạn phá rừng gây xói mòn đất
và các hoạt động khác đã gây nên độ đục của nước trong
cac
các con song.
sông
Trong mùa lũ, một khối lượng lớn của lớp đất bề mặt bị rữa
trôi vào các dòng sông gây nên độ đục
Nước thải sinh hoạt và công nghiệp sau xử lý và chưa được
xử lý từ các vùng đô thị, thành phố, khu công nghiệp thải vào
nguồn tiếp nhận (kênh, rạch, sông, suối,… ...) gây nên độ đục.
Nước tưới và rửa đường chứa nhiều chất gây độ đục vô cơ
và hữu cơ.
Sự tăng trưởng của vi sinh vật cũng sẽ làm tăng độ đục của
nước.
Các chất dinh dưỡng vô cơ như nitơ và phospho có trong
nước thải xả vào nguồn và từ quá trình rửa trôi trong nông
nghiệp kích thích sự phát triển của tảo, điều này cũng làm

tăng độ đục của nước.

3

Ýù nghóa môi trường
Độ đục có ý nghóa quan trọng trong việc cấp nước công cộng vì ba
lý do chính sau đây:
Cảm Quan
Người sử dụng mong muốn sử dụng nước sạch và có quyền
yêâu cầàu vềà chấ
h át lượ
l ng nướùc cấáp.
Độ đục trong nước uống gây mất cảm quan và có thể gây
nguy hại đến sức khỏe của người sử dụng.
Hầu hết nguyên nhân gây ra các bệnh truyền nhiễm đều có
liên quan đến công tác cấp nước không hợp vệ sinh.
Khả Năng Lọc
Độ đục trong nước cao sẽ gây khó khăn cho quá trình lọc và
làm tă
lam
tang
ng chi phí vận hà
hanh
nh be
bể lọ
loc.
c.
Ở hầu hết các vùng nguồn nước có độ đục cao, việc sử dụng
bể lọc chậm trở nên không thực tế, vì độ đục cao sẽ làm giảm
đáng kể chu kỳ lọc và tăng chi phí rữa lọc.

Việc vận hành tối ưu bể lọc nhanh phụ thuộc vào hiệu quả xử
lý độ đục bằng quá trình keo tụ hóa học trước khi đưa nước
vào bể lọc.

4

2


2/27/2009

Ýù nghóa môi trường (tt)
Khử Trùng
Trong cấp nước đô thị, quá trình khử trùng thường sử dụng là
khử trùng bằng (Cl2), ozone (O3), hoặc chlorine dioxide (ClO2).
Ứùng dụ
Ưng
dung
ng qua
quá trình khư
khử trung
trùng trong xư
xử ly
lý nươc
nước nham
nhằm loạ
loaii bo
bỏ
các vi sinh vật gây bệnh khi chúng tiếp xúc với chất khử trùng.
Trong nhiều trường hợp, độ đục do chất rắn của nước thải sinh

hoạt gây nên, nhiều loại vi trùng gây bệnh có thể được bao
phủ bằng các hạt cặn lơ lửng và tránh được sự tiếp xúc với
chất khử trùng.
Giới hạn độ đục trong nước cấp phụ thuộc vào quá trình xử lý,
mục đích sử dụng ... Độ đục là một thông số rất quan trọng để
đánh gia
đanh
giá hiệu qua
quả cua
của qua
quá trình xư
xử ly
lý nươc.
nước

5

ng dụng trong việc xác định độ đục
Cấp nước và xử lý nước cấp
Trong cấp nước, sự thay đổi độ đục của nguồn nước thô có tầm
quan trọng bậc nhất Ỉ để xác định xem có cần phải xử lý bằng
quá trình keo tụ hóa học và lọc hay không?
Nguồàn nước có độ đục thấp không cầàn phải xử lý mà chỉ cầàn
khử trùng trước khi đưa đến nơi tiêu thụ.
Nguồn nước lấy từ sông có độ đục cao Ỉ cần phài áp dụng
quá trình keo tụ trong xử lý nước cấp.
Thông qua giá trị độ đục có thể xác định hiệu quả của quá trình
keo tụ tạo bông ứng với các loại hóa chất khác nhau và liều
lượng cần thiết Ỉ Vì vậy, chúng giúp cho việc lựa chọn hóa chất
có hiệ

co
ệu qua
quả nhấ
a t và
a kinh tế
e nhấ
a t đe
để xử
ư lý
y nướ
ươc
c cap
cấp.
Việc đo độ đục giúp cho việc xác định lượng hóa chất sử dụng
hàng ngày để vận hành trạm xử lý. Điều này đặc biệt quan trọng
cho các dòng sông cạn ở những nơi không có nguồn bổ cập.
Việc đo độ đục của nước trước và sau lọc lá rất cần thiết để kiểm
tra sai sót của việc vận hành bể lọc tránh bể lọc làm việc quá tải.
6

3


2/27/2009

ng dụng trong việc xác định độ đục (tt)
Xử lý nước thải
Phân tích chất rắn lơ lửng thường được sử dụng trong nhà máy xử
lý nước thải để xác định hiệu quả của quá trình xử lý chất lơ lửng.
Việc xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng thường chậm và tốn thời

gian. Vì vậy việc đo độ đục có thểå được sử dụng như một phương
pháp có nhiều ưu điểm cho kết quả trong thời gian ngắn.
Dựa vào giá trị độ đục, người vận hành trạm xử lý nước sẽ điều
chỉnh liều lượng hóa chất xử lý cho phù hợp nhằm đảm bảo chất
lượng nước sau xử lý với chi phí thấp nhất.

7

Đơn vị đo độ đục
1mg SiO2/l = 1 đơn vị đo độ đục
Một số đơn vị đo độ đục thường dùng:
1.

JTU – Jackson Tubidity Units

2.

NTU – Nephelometric Turbidity Units

JTU

3.

FNU – Formazin Nephelometric Units

NTU or FTU

4.

FAU – Formazin Attenuation Units


SiO2 (mg/L)

JTU

NTU or
FTU

SiO2 (mg/L)

1

19

2,5

0,053

1

0,13

0,4

7,5

1

Công thức thể hiện mối quan hệ giữa độ đục và chất rắn lơ lửng
TSS, mg/L ≈ (TSSf).T

TSS : Tổång chất rắén lơ lửng, mg/L
TSSf : Hệ số chuyển đổi giữa độ đục và chất rắn lơ lửng, mgTSS/NTU
TSSf = 2,3 – 2,4 Nước sau lắng:
TSSf = 1,3 – 1,6 Nước sau xử lý bằng quá trình lọc lọc sâu với hạt cật liệu trung bình
T

: Độ đục, NTU
8

4


2/27/2009

Phương pháp xác định độ đục
Phương pháp bán định lượng: thường áp dụng trong thực tế.
Phương pháp sử dụng ống thử độ trong (Jackson candle
turbidimeter): thích hợp với nước trong và nước ít ô nhiễm
Phương pháp sử dụng đóa thử độ trong: đặc biệt thích
hợp với nước mặt
Phương pháp định lượng: sử dụng các máy đo quang học
Phương pháp đo bức xạ khuếch tán: dùng cho nước có
độ đục thấp (nước ăn uống) Ỉ Tuỳ thuộc vào loại dụng
cụ mà có thể thích hợp cho nước có độ đục cao hơn.
Phương pháp đo sự suy giảm của cuong do ánh sáng:
thích hợp cho nước có độ cao (nước thải hoặc nước ô
nhiễm nặng).

9


Phương pháp sử dụng ống thử độ trong
Nguyên tắc
Sử dụng ống thử độ trong, bao gồm một ống thuỷ tinh không
màu dài 600 mm 10 mm và đường kính trong 250 mm 1 mm
có vach
ï
chia là 10 mm.
Mẫu in đặt bên dưới ống, gồm dấu in trên nền trắng (độ cao ký
tự 3,5 mm, đường kính nét rộng 0,35 mm) hoặc dấu thử.

10

5


2/27/2009

Phương pháp sử dụng đóa thử độ trong
Nguyên tắc
Cấo tạo là một đóa có đường kính 200 mm có 6 lỗ, mỗi lỗ
đường kính 55 mm trên đường tròn đường kính 120 mm.
Ha thap
Hạ
thấp đóa thong
thông qua sợ
sơii xích hoặc can
cần cua
của no
nó vao
vào trong

nước cho đến khi vừ đủ nhìn thấy từ trên xuống. Đo độ dài của
sợi xích hoặc cần ngân trong nước ta sẽ xác định được độ đục
của mẫu nước.

11

Phương pháp định lượng dùng dụng cụ quang học
Nguyên tắc
Mẫu nước được nhuộm màu bởi các chất hoà tan tạo thành hệ
đồng nhất và chỉ làm giảm sự truyền bức xạ qua mẫu:

Mau
Mẫ
u nươc
nước chưa
chứa cac
các chat
chất khong
không hoa
hoà tan lam
làm giam
giảm cac
các bự
bưc
c xạ
xa va
và
các hạt không tan này tạo ra bức xạ khuếch tán không đồng đều
theo mọi hướng.
Sự khuếch tán bức xạ do các hạt ảnh hưởng đến sự suy giảm bức

xạ, qua đó làm giảm hệ số quang phổ chung (bằng tổng hệ số
quang phổ khuếch tán và quang phổ hấp thụ).

Kết quả xác định độ dục dựa trên so sánh với đường cong
chuẩn đã hiệu chỉnh.
Cường độ của bức xạ khuếch tán phụ thuộc vào bước sóng
củûa bức xạ tới, góc đo, hình dạng, đặc tính quang học, kích cỡ
các hạt và sự phân bố các hạt lơ lửng trong nước

12

6