CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT – THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ SAO VIỆT
Văn phòng giao dịch: Số 2 Ngõ 97 Nguyễn Ngọc Nại - Thanh Xuân - Hà Nội
Email: saovietxulynuoc@gmail.com
Điện thoại: 0989.41.7777 - 0985.22.33.88

Nước thiên nhiên phần lớn được xác định bởi các ion Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3, SO42-, Cl. Các ion còn lại chiếm số lượng rất bé, tuy nhiên chúng có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước. Nước là chất điện phân trung hòa về điện nghĩa là tổng hàm lượng cation biểu thị bằng mđlg/l phải bằng tổng hàm lượng anion. Quy luật này được sử dụng để kiểm tra tính chính xác của kết quả phân tích nước. Tổng hàm lượng của các chất hòa tan trong nước thường được đánh giá gần đúng bằng lượng cặn sấy khô và lượng cặn nung cháy.

Hàm lượng oxy hòa tan DO

Oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nước bao gồm các thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh. Các nguồn nước mặt có bề mặt thoáng tiếp xúc trực tiếp với không khí nên thường có hàm lượng oxy hòa tan cao. Ngoài ra quá trình quang hợp và hô hấp của sinh vật trong nước cũng làm thay đổi lượng oxy hòa tan trong nước mặt. Nước ngầm thường có hàm lượng oxy hòa tan thấp do các phản ứng oxy hóa khử xảy ra trong lòng đất đã tiêu thụ một phần oxy.

Oxy hòa tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học. Khi nhiệt độ tăng, khả năng hòa tan oxy trong nước giảm, khi áp suất tăng khả năng oxy hòa tan vào nước cũng tăng.

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước tuân theo định luật Henry, trong nước ngọt ở điều kiện 1 at và 00C, lượng oxy hòa tan trong nước đạt tới 14,6mg/l, ở 350C và 1 at, giá trị oxy hòa tan trong nước chỉ còn 7mg/l. Thông thường nồng độ oxy bão hòa trong nước ở điều kiện tới hạn là 8mg/l. Khi nhiệt độ tăng lượng oxy hòa tan trong nước giảm đi, đồng thời lượng oxy tiêu tốn cho các quá trình oxy hóa sinh học lại tăng lên, do đó lượng oxy hòa tan trong các nguồn nước thường giảm đi đáng kể vào mùa hè.

Nhu cầu oxy hóa học COD

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ trong nước, tạo thành CO2 và H2O. COD là một đại lượng dùng để đánh giá cơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.

COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể bị oxy hóa bằn vi khuẩn. Chất oxy hóa thường dùng ở đây là kali permanganate hoặc kali bicromat.

Nhu cầu oxy sinh học BOD

BOD là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ ở điều kiện hiếm khí. Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng oxy hòa tan. Phản ứng xảy ra như sau:

Chất hữu cơ + O2  →   CO2 + H2O

Vận tốc của quá trình oxy hóa nói trên phụ thuộc vào số vi khuẩn có trong nước và nhiệt độ của nước.

BOD cũng là một chỉ tiêu dùng để xác định mức độ nhiễm bẩn của nước.

BOD có thể được xác định bằng phương pháp hóa học khi sử dụng kali permanganate, xanh metylen, xác định từ COD. Hoặc cũng có thể dùng phương pháp sinh học, dùng chai BOD hay phương pháp hô hấp. Nhược điểm của các phương pháp xác định này là tốn nhiều thời gian. Sau 5 ngày khoảng 70 -80% các chất hữu cơ bị oxy hóa, do đó BOD5 biểu thị một phần tổng BOD.

Theo lý thuyết để oxy hóa gần hết hoàn toàn các chất hữu cơ (98-99%) đòi hỏi sau 20 ngày.

Khí hydrosunfua H2S

Khí hydrosunfua H2S là sản phẩm của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, phân rác có trong nước thải. Khí hydrosunfua làm cho nước có mùi trứng thối khó chịu. Với nồng độ cao, khí hydrosunfua mang tính ăn mòn vật liệu.

Các hợp chất của nito

Các hợp chất của nito có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nước.

Các hợp chất này thường tồn tại dưới dạng amoniac, nitrit, nitrat và cả dạng nguyên tố nito.

Tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất nito mà có thể biết được mức độ nhiễm nguồn nước. Khi nước mới bị nhiễm bẩn bởi phân bón hoặc nước thải, trong nguồn nước có NH3, NO2 và NO3. Sau một thời gian NH3 và NO2 bị oxy hóa thành NO3. Như vậy:

  • Nếu nước chứa NH3 và nito hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn và nguy hiểm
  • Nếu nước chủ yếu có NO2 thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn ít nguy hiểm hơn.
  • Nếu nước chủ yếu là NO3 thì quá trình oxy hóa đã kết thúc.

Ở điều kiện yếm khí, NO3 sẽ bị khử thành N2 bay lên.

Amoniac là chất gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá.

Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hóa học cũng làm cho hàm lượng amoniac trong nước tự nhiên tăng lên. Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp nitrat và amoniac với hàm lượng cao.

Các bài viết tham khảo

Các hợp chất của axit cacbonic

Độ ổn định của nước phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa các dạng hợp chất của axit cacbonic. Axit cacbonic là một axit yếu, trong nước hợp chất này phân ly như sau:

H2CO3 →   H+ + HCO3

2 HCO3  →  CO32- + CO2 + H2O

Tương quan hàm lượng giữa CO2, HCO3 và CO32- ở một nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nồng độ của ion H+ nghĩa là phụ thuộc vào độ PH của nước.

  • Khi PH<4 trong nước chỉ tồn tại CO2
  • Khi PH<8,4 trong nước có cả CO2 và HCO3
  • Khi PH>8,4 lượng CO2 bị triệt tiêu và trong nước tồn tại cả HCO3và CO32-
  • Khi PH>12 trong nước chỉ tồn tại CO32-

Xét quá trình phân ly nói trên ta thấy, khi trong nước có một lượng HCO3 nào đó thì lập tức có một lượng CO2 tương ứng cùng tồn tại. Lượng CO2 cần có đó gọi là lượng CO2 cân bằng. Nếu nước có lượng CO2 hòa tan vượt quá lượng CO2 cân bằng thì khi tiếp xúc với các vật liệu có chứa CaCO3 như bê tông, CaCO3 sẽ được hòa tan do phản ứng với CO2 như sau:

CaCO3 + CO2  → Ca(HCO3)2

Lượng CO2 tham gia phản ứng này gọi là CO2 xâm thực. Ngược lại nếu nước có lượng CO2 hòa tan thấp hơn lượng CO2 cân bằng thì ột phần HCO3 sẽ bị phân hủy để tạo thành CO2 và CO32-. Khi lượng CO32- trong nước vượt quá mức cân bằng nó sẽ kết hợp Ca2+ và Mg2+ hòa tan theo phản ứng

Ca2+ + CO22- →  CaCO3↓

Muối CaCO3 kết tủa khó hòa tan, dễ bám kết lắng đọng trong ống dẫn, thiết bị, gây cản trở quá trình vận chuyển và quá trình truyền nhiệt.

Nước có hàm lượng CO2 hòa tan bằng lượng CO2 cân bằng được gọi là nước ổn định. Trong xử lý nước việc xử lý ổn định nước đóng vai trò quan trọng có nghĩa là phải xác định hàm lượng CO2 cân bằng và CO2 tự do sao cho nước có tính ổn định

Độ PH của nước

Trong môi trường riêng của mình, một phần các phân tử nước phân ly theo phản ứng sau:

H2O → H++ OH

Nồng độ các ion H+ và OH là đại lượng biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của PH

  • Khi PH=7 nước có tính trung tính
  • Khi PH>7 nước có tính kiềm
  • Khi PH<7 nước có tính axit

Vai trò của độ PH trong nước có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình lý hóa, ví dụ như khi xử lý nước bằng hóa học – quá trình chỉ có hiệu quả tối ưu ở một giá trị PH nhất định trong những điều kiện nhất định.

Các bài viết tham khảo:

Sắt và mangan

Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng hóa trị II của các muối bicacbonat, sunfat, clorua hòa tan, đôi khi sắt tồn tại trong các phức chất dạng keo của axit humic hoặc keo silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các chất oxy hóa, sắt II bị oxy hóa thành sắt III và kết tủa thành bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ.

Nước mặt thường chứa sắt III tồn tại ở dạng keo hữu cơ, cặn hoặc huyền phù.

Nước thiên nhiên thường có sắt với hàm lượng tới 30 mg/l đôi khi cao hơn.

Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/l nước có mùi tanh khó chịu làm vàng quần áo khi giặt. Các cặn sắt kết tủa làm tắc hoặc giảm khả năng vận chuyển của hệ thống dẫn nước.

Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm với hàm lượng nhỏ hơn, ít khi vượt quá 2mg/l. Với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,05mg/l sẽ gây trở ngại nhiều trong việc sử dụng giống như nước có chứa sắt ở hàm lượng cao.

Sắt và mangan trong nước có thể bị oxy hóa thành sắt III có màu nâu đỏ và mangan IV có màu đen. Vì vậy sắt II và mangan II có thể được khử khỏi nước bằng cách oxy hóa qua quá trình làm thoáng trao đổi khí sau đó tách sắt III và mangan IV không tan bằng quá trình lắng, lọc.

Bài viết tham khảo:

Phương pháp xử lý nước giếng khoan nhiễm sắt

Xử lý nước giếng khoan nhiễm sắt mangan

Xử lý nước giếng khoan nhiều sắt bằng oxy hóa

Các hợp chất của axit silic

Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất của axit silic, mức độ tồn tại của chúng phụ thuộc vào độ PH của nước. Các hợp chất này có thể tồn tại ở dạng keo hay dạng ion hòa tan. Sự tồn tại của các hợp chất này gây lắng đọng cặn silicat trên thành ống, nồi hơi, làm giảm khả năng vận chuyển và khả năng truyền nhiệt.

Các hợp chất clorua

Clo tồn tại trong nước ở dạng ion Cl. Ở nồng độ cho phép không gây độc hại, ở nồng độ cao (250mg/l) làm cho nước có vị mặn. Các nguồn nước ngầm có thể có hàm lượng clo lên tới 500 – 1000 mg/l.

Sử dụng nước có hàm lượng clo cao có thể gây bệnh thận. Nước chứ nhiều ion Cl có tính xâm thực đối với bê tông. Ion Cl có trong nước do sự hòa tan các muối khoáng hoặc do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ.

Các hợp chất sunfat

Ion sunfat có trong nước do khoáng chất hoặc có nguồn gốc hữu cơ, với hàm lượng sunfat lớn hơn 250mg/l gây tổn hại đến sức khỏe con người. Hàm lượng SO42- lớn hơn 300mg/l, nước gây tính xâm thực mạnh đối với bê tông.

Ở điều kiện yếm khí, SO42- phản ứng với các chất hữu cơ tạo thành khí H2S là khí mang tính độc hại

Các hợp chất phốt phát

Khi nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác và các hợp chất hữu cơ, quá trình phân hủy giải phóng ion  PO42-. Sản phẩm của quá trình có thể tồn tại dưới dạng H2PO4, HPO42-, PO43-, Na3PO3, các hợp chất hữu cơ phốt pho. Khi trong nước có hàm lượng photphat cao, sẽ thúc đẩy quá trình phì dưỡng.

Các hợp chất florua

Nước ngầm ở giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa quặng apatit thường có hàm lượng các hợp chất florua cao (2 – 2,5 mg/l) tồn tại ở dạng cơ bản là canxi florua và magie florua.

Các hợp chất florua khá bền vững, khó  bị phân hủy ở quá trình tự làm sạch. Hàm lượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo vệ răng. Nếu thường xuyên dùng nước có hàm lượng florua lớn hơn 1,3mg/l hoặc nhỏ hơn 0,7mg/l đều dễ mắc bệnh loại men răng.

Các hợp chất iodua

Các hợp chất iodua có trong các nguồn nước thiên nhiên với hàm lượng nhỏ, iodua cần thiết cho sự phát triển bình thường của con người. Ở những vùng nước thiếu iod thường xuất hiện bệnh bướu cổ. Mặc dù vậy khi sử dụng thường xuyên nước có hàm lượng iodua cao cũng có hại cho sức khỏe

Chỉ tiêu hóa học của nước

scroll top