Chapter 6-do Mau

2/27/2009

Giaùo trình hoùa kó thuaät moâi tröôøng

ÑOÄ MAØ MAU U

1

Ñaïi cöông veà ñoä maøu Ñoä maøu thöôøng do caùc chaát baån trong nöôùc taïo neân. Ñoä maøu cuûa nöôùc ñöôïc phaân laøm ñoä maøu thöïc vaø ñoä maøu bieåu kieán: Maøu thöï thöc cuûa nöôc nöôùc la laø mau maøu taï tao caùc chat chaát hoa hoaø tan hoaëc cac caùc Mau c cua o ra do cac chaát daïng haït keo hoaëc saûn phaåm cuûa quaù trình phaân huûy thöïc vaät hoaëc chaát höõu cô . Ñoä maøu bieåu kieán (maøu beân ngoaøi) cuûa nöôùc laø do caùc chaát lô löûng trong nöôùc taïo neân. Trong phaân tích nöôùc, vieäc phaân bieät giöõa ñoä maøu bieåu kieán vaø ñoä maøu thöïc ñoùng moät vai troø raát quan troïng. Ñoä maøu thöôøng taêng khi pH taêng. Vì vaäy, thöông tang. thöôøng phai phaûi ghi ket keát qua quaû pH ket keát hôï hôp p vôi vôùi vieäc ño ñoä mau. maøu. Ñoä maøu bieåu kieán ñöôïc xaùc ñònh treân caùc maãu ñöôïc laáy trong thöïc teá. Ñoä maøu töï nhieân trong nöôùc do caùc haït keo mang ñieän tính aâm gaây neân vì vaäy, vieäc khöû ñoä maøu thöôøng ñöôïc thöïc hieän deã daøng baèng quaù trình keo tuï vôùi caùc loaïi muoái kim loaïi (pheøn) coù hoùa trò 3 nhö pheøn nhoâm hoaëc pheøn saét. 2

1

2/27/2009

Caùc chaát gaây ñoä maøu cho nöôùc thöôøng laø: Caùc maûnh vuïn höõu cô nhö laù caây, goã, saûn phaåm cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô Æ nöôùc coù maøu xanh laù caây. San Saûn pham phaåm phan phaân huy huûy cua cuûa lignin nhö tanin, tanin acid humic va vaø humate, humate laø nhöõng chaát gaây ñoä maøu chuû yeáu trong caùc nguoàn nöôùc maët. Trong moät soá tröôøng hôïp, saét döôùi daïng ferric humate cuõng coù khaû naêng taïo ñoä maøu cao trong nöôùc Æ nöôùc coù maøu vaøng. Caùc hôïp chaát saét, mamgan khoâng hoaø tan laøm nöôùc coù maøu ñoû. Nöôùc bò nhieãm baån bôûi nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp thöôøng coù maøu xanh hoaëc maøu ñen. Caùc loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp coù ñoä maøu cao thöôøng laø nöôùc thaûi cuûa quaù trình nhuoäm trong nhaø maùy deät, nöôùc thaûi cuûa quaù trình saûn xuaát boät giaáy trong nhaø maùy giaáy. Vieäc saûn xuaát boät goã sinh ra moät löôïng ñaùng keå dòch thaûi (dòch ñen) chöùa lignin vaø caùc chaát khaùc döôùi daïng hoøa tan. Caùc hôïp chaát chöùa lignin gaây ñoä maøu cao vaø beàn vöõng trong quaù trình phaân huûy sinh hoïc 3

Yù nghóa moâi tröôøng Nöôùc chöùa caùc chaát gaây maøu coù nguoàn goác töø caùc chaát töï nhieân do söï phaân huûy caùc chaát höûu cô trong ñaàm laày vaø trong röøng thöôøng khoâng mang tính ñoäc haïi. Caùc chaát g gaây ñoää maøu töï nhieân tao ï neân maøu vaøng naâu trong g nöôùc, gioáng nhö maøu cuûa nöôùc tieåu. Vieäc khöû truøng nöôùc coù chöùa caùc chaát höõu cô töï nhieân baèng clo seõ taïo thaønh chloroform, caùc trihalomethane vaø nhieàu loaïi chaát höõu cô bò clo hoùa daàn ñeán nhieàu loaïi ung thö hieän nay. Traùch nhieäm cuûa caùc coâng ty caáp nöôùc laø saûn xuaát ra cung öùng nöôùc saïch ñaûm baûo caùc ñieàu kieän veà an toaøn veà veä sinh vaø an toaøn söùc khoeû Neáu nguon Neu nguoàn nöôc nöôùc tho thoâ bò o oâ nhiem nhieãm naëng, g chat chaát löôï löông ng nöôc nöôùc sau xö xöû lyù khoâng ñaûm tieâu chuaån caáp nöôùc Æ Coá gaéng tìm kieám caùc nguoàn caáp nöôùc khaùc. Tuy nhieân, vieäc nghieân cöùu, löïa choïn nguoàn nöôùc caáp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo ñoä maøu maø coøn caàn phaûi döïa vaøo caùc chæ tieâu khaùc nhö: haøm löôïng Fe, As, Nitrit, nitrat, coliform, E.Coli,... 4

2

2/27/2009

Öùng duïng trong vieäc xaùc ñònh ñoä maøu Ñoä maøu cuûa nöôùc maët laø moät trong nhöõng thoâng soá mang tính caûm quan ñeå löïa choïn nguoàn nöôùc caáp. Soá lieäu veà ñoä maøu ñöôïc xem xeùt nhö laø thoâng soá ñeå thoûa maõn ngöôøi tieâu duøng. Nhieàu quaù trình saûn xuaát yeâu caàu vieäc söû duïng nöôùc khoâng coù ñoä maøøu: saûûn xuaáát thöï thö c phaå h åm, nöôù öôùc uoááng, saûûn xuaáát döôï döô c phaå h åm,... Khöû maøu laø quaù trình ñaàu tieân khi xem xeùt veà voán ñaàu tö vaø chi phí vaän haønh cuûa traïm xöû lyù nöôùc caáp. Hôn nöõa, ñoä maøu cuûa nöôùc töï nhieân laø chæ soá giaùn tieáp veà vieäc taïo thaønh caùc hôïp chaát trihalomethane khi khöû truøng nöôùc baèng clo. Khi tìm kieám caùc nguoàn caáp nöôùc ñeàu phaûi xem xeùt ñeán caùc nguoàn thích hôïp coù ñoä maøu thaáp ñeå khoâng phaûi xöû lyù hoùa hoïc, traùnh ñöôïc vieäc taï tao o thanh thaønh cac caùc hôï hôp p chat chaát trihalomethane. trihalomethane Tröôùc khi ñi ñeán quyeát ñònh löïa choïn coâng ngheä, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc caáp, caùc nghieân cöùu veà vieäc xaùc ñònh loaïi hoùa chaát toát nhaát seõ ñöôïc söû duïng vaø khoái löôïng yeâu caàu caàn phaûi ñöôïc thöïc hieän ñeå. Vôùi caùc loaïi nöôùc nguoàn coù ñoä maøu cao, vieäc xaùc ñònh ñoä maøu laø cô sôû quyeát ñònh ñeán coâng ngheä xöû lyù, löïa choïn hôïp lyù caùc thieát bò chaâm 5 hoùa chaát vaø thieát keá kho löu tröõ.

Öùng duïng trong vieäc xaùc ñònh ñoä maøu (tt) Khi vaän haønh caùc coâng trình xöû lyù, vieäc xaùc ñònh ñoä maøu trong nöôùc thoâ vaø nöôùc sau xöû lyù phuïc vuï cho coâng taùc quaûn lyù lieàu löôïng hoùa chaát söû duïng, ñeå vaän haønh moät caùch kinh teá vaø saûn xuaát nöôùc coù ñoä maøu thaáp trong giôùi haïn coù theå chaáp nhaän ñöôïc. Giaù trò ñoä maøu thöôøng ít ñöôïc xem xeùt khi nghieân cöùu, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Tuy nhieân ñoái vôùi moät soá loaïi nöôùc thaûi chöùa haøm löôïng cao caùc chaát raén lô löûng, caùc chaát daïng keo (nöôùc thaûi deät nhuoäm, nöôùc thaûi sôn, nöôùc thaûi luoäc goã,…) thì giaù trò ñoä maøu caàn ñöôïc xem xeùt nhaèm ñaùnh giaù hieäu quaû cuûa quaù trình keo tuï – taïo boâng.

6

3

2/27/2009

Ñôn vò ño ñoä maøu Ñôn vò ño ñoä maøu thöôøng duøng laø Platin – Coban (Pt-Co). Ñoä maøu do 1 mg Pt/L (theo K2PtCl6) taïo ra trong nöôùc töông ñöông vôùi moät ñôn vò chuaån cuûa ñoä maøu. Nöôùc thieân nhieân coù ñoä maøu thaáp hôn 200 Pt-Co.

7

Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä maøu Nguyeân taéc: Ñoä maøu töï nhieân, gioáng nhö ñoä ñuïc, do raát nhieàu chaát gaây neân vaø caàn phaûi xaây döïng tieâu chuaån ñeå ño ñaïc. Tieâu chuan chuaån ñöôï ñöôc söû duï dung tröc tieáp hoaëc gian giaùn tiep tieáp ñe ñeå ño Tieu c sö ng tröï c tiep ñoä maøu. Nhieàu maãu nöôùc yeâu caàu phaûi xöû lyù sô boä ñeå loaïi boû caùc chaát lô löûng tröôùc khi ñoä maøu thöïc ñöôïc xaùc ñònh. Phöông phaùp xöû lyù sô boä phaûi ñöôïc löïa choïn caån thaän ñeå traùnh caùc sai soá. Ñoä maøu töï nhieân cuûa nöôùc thöôøng coù maøu vaøng naâu. Kinh nghieäm thöïc teá cho thaáy, dung dòch chloroplatinate kali (potassium chloroplatinate – K2PtCl6) pha vôùi moät löôïng nhoû clorua cobalt (cobalt chloride) cho thaáy ñoä maøu gioáng vôùi ñoä maøu töï nhieân. Maøu saéc cuûa maøu coù theå ñöôïc thay ñoåi ñeå phuø hôïp vôùi ñoä maøu töï nhieân baèng caùch taêng hoaëc giaûm khoái löôïng cuûa clorua cobalt. 8

4

2/27/2009

Moät soá löu yù: Caùc maãu nöôùc phaân tích coù theå chöùa caùc chaát lô löûng aûnh höôûng ñeán vieäc ño ñoä maøu thöïc. Chaát lô löûng phaûi ñöôïc loaïi boû ñeå giuùp cho vieäc xaùc ñònh ñoä maøu thöïc baèng caùch ly taâm maããu nöôùc ôû toác ñoä 5.000-10.000 voøng/phuùt ñeåå taùch caùc chaát raén lô löûng. Vieäc phaân tích ñöôïc thöïc hieän trong chaát loûng ñaõ ñöôïc xöû lyù. Phöông phaùp loïc khoâng ñöôïc kieán nghò thöïc hieän vì caùc chaát gaây maøu coù theå haáp phuï leân vaät lieäu loïc. Caùc maãu nöôùc coù ñoä maøu nhoû hôn 70 ñôn vò ñöôïc phaân tích baèng so saùnh tröïc tieáp vôùi caùc tieâu chuaån ñaõ xaùc ñònh. Ñoái vôùi caùc maãu coù ñoä maøu lôùn hôn 70 ñôn vò, phaûi pha loaõng maãu vôùi nöôùc caát ñeå ño maøu cuûa maãu nöôùc caàn ño (ñaõ pha loaõng) naèèm trong daõõy tieââu chuaåån, sau ñoùù tính í toaùùn ñoää maøøu baèèng caùùc heä soá hieäu chænh. Phöông phaùp xaùc ñònh Phöông phaùp söû duïng thieát bò coá ñònh. Phöông phaùp aùp duïng cho nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp. 9

Caùc Phöông Phaùp Söû Duïng Thieát Bò Coá Ñònh Moät soá löôïng lôùn caùc thieát bò ñöôïc trieån khai ñeå traùnh vieäc phaûi pha laïi dung dòch maøu chuaån. Haàu heát caùc thieát bò naøy ñeàu söû duïng ñóa thuûy tinh maãu moâ phoûng theo ñoä maøu tieâu chuaån. Cac Caù c thieá thiett bò ñóa thuû thuy y tinh ño ñoä mau maøu ñöôï ñöôc c sö söû duï dung ng roäng raõ raii trong caùc phoøng thí nghieäm phaân nöôùc khoâng coù caùc caùn boä chuyeân moân veà hoùa phaân tích hoaëc khoâng coù caùc dung dòch maøu tieâu chuaån. Tuy nhieân, chuùng khoâng ñöôïc chaáp nhaän nhö qui trình tieâu chuaån vì söï thay ñoåi ñoä maøu cuûa caùc ñóa thuûy tinh vaø khuynh höôùng thay ñoåi tính chaát khi coù daáu tay, buïi baùm treân maët ñóa thuûy tinh. Chuùng luoân luoân phaûi chuaån ñoä laïi baèng dung dòch tieâu chuaån K2PtCl6.

10

5

2/27/2009

Caùc Phöông Phaùp Aùp Duïng Cho Nöôùc Thaûi Sinh Hoaït & Coâng Nghieäp Nhieàu loaïi chaát thaûi coâng nghieäp coù ñoä maøu cao vaø moät soá loaïi chaát thaûi chöùa caùc chaát gaây maøu beàn vöõng ñoái vôùi quaù trình phaân huûy sinh hoïc. Nhieàu q qui ñònh ò veà ñoää maøu cuûa chaát thaûi xaû vaøo moâi tröôøng ñaõ ñöôïc thaønh laäp. Vieäc ñaùnh giaù ñoä maøu cuûa chaát thaûi vaøng naâu coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng qui trình moâ taû ôû treân. Qui trình tieâu chuaån xaùc ñònh ñoä maøu ñöôïc mieâu taû trong “Standard methods”.

11

6