I H C THÁI NGUYÊN
I H C NÔNG LÂM

NGUY N TH KHUYÊN

tài:
U KH
PHÁP T

C GI NG B

OXI HÓA VÀ H P PH TRÊN M T S

V T LI U CÓ S N

T I XÃ LA HIÊN, HUY N VÕ NHAI, T

KHÓA LU N TH C T P T T NGHI P

H

o

Chuyên nghành

: Chính quy
: Khoa h

Khoa

ng

KHÓA LU N TH C T P T T NGHI P

H

o

: Chính quy

Chuyên nghành

: Khoa h

Khoa

ng
ng

L p

: K43

KHMT

Khóa h c

: 2011

2015

Gi


BTNMT

:B

BYT

:B YT

EC

VI T T T

ng

d

n
t

NXB

: Nhà xu t b n

QCVN

: Quy chu n Vi t Nam

TCVN


:V s
:Yh

ng
ng


iii

DANH M C CÁC B NG
B ng 2.1:

ng c a kim lo i n

c ng

i v i s c kh e

i .................................................................................. 10
B ng 2.2: M t s
B ng 4.1: Di

n trong x

c ng m..................................11

t xã La Hiên phân b

cao .....................................24


B ng 4.9: K t qu x lý K m t

c gi ng khoan c a các công th c ..36

B ng 4.10: K t qu x

c gi ng khoan c a các công th c ..37

B ng 4.11: K t qu

c

c gi ng qua b oxy hóa và h p ph v i l

ng là 0,005 lít/giây .........................................................................39
B ng 4.12: K t qu

c gi ng qua b oxy hóa và h p ph v

ng là 0,016 (l/s) ..............................................................................40
B ng 4.13: K t qu phân tích m t s ch tiêu v t lý sau x lý

các m

ng khác nhau ..................................................................................41


iv

DANH M C CÁC HÌNH


U................................................................................................ 1

1.1. Tính c p thi t c
1.2. M

tài ...............................................................................1
tài ......................................................................................2

1.3. Yêu c u c

tài ........................................................................................2
tài .........................................................................................2
c t p và nghiên c u khoa h c............................. 2
c ti n s n xu t .................................................. 2

PH N 2. T NG QUAN TÀI LI U..................................................................... 3
2.1. M t s khái ni
2.2. T ng quan v

n ..............................................................................3
c ng m .............................................................................3

2.2.1.S hình thành và tr
2.2.2. Hi n tr

c ng m ......................................... 3

c ng m


U20

ng và ph m vi nghiên c u ..............................................................20
ng nghiên c u ................................................................ 20
3.3.2. Ph m vi nghiên c u ................................................................... 20
m và th i gian ti n hành .................................................................20
3.3. N i dung nghiên c u và các ch tiêu theo dõi ............................................20
u ki n t nhiên
c

a ngu

kinh t - xã h i khu v c nghiên c u........... 20
c t i xã La Hiên, huy n Võ Nhai, t nh

Thái Nguyên ....................................................................................... 20
nh công th c t

c gi ng...................... 20


vi

ng dòng ch y t

c gi ng ..... 20

u............................................................................20
th p tài li u, s li u th c p ............................ 20
p s li


c gi ng............. 29
c gi ng ..... 38

PH N 5. K T LU N VÀ KI N NGH ............................................................ 43
5.1. K t lu n ......................................................................................................43
5.2. Ki n ngh ....................................................................................................43
TÀI LI U THAM KH O.................................................................................. 44


1
PH N 1
M
1.1. Tính c p thi t c

U

tài

c là m ch s ng c a sinh quy n. Là m t ngu n tài nguyên quan tr ng và
vô cùng quý giá c

i. M i ho

u ph thu

ct nt i

c bi


t cung

m

c gi

gi i, trong khi dân s v

làm cho nhu c

ng, hi n

i (chi m kho ng 16,5% dân s ) khai thác và s d ng

c này. Trong b i c nh th gi i hi n nay b o v ngu

v

u. Th gi

s

pt

a T ng c c m

nay có kho ng 13 tri
ngu

c


c ng m h
ng bi

theo do s th m th

t. Ngu

canxi, magie, k

ng và có hàm
cm

c ng

ng b ô
ô nhi m

c ng m b ô nhi m b i s t, asen,
c bi

các ch t trên r t cao. Ngu
kh

c m t,

t keo hay các h
ng theo mùa nên ngu

c m t,


2
d ng ngu n oxi t nhiên có
c ho

ngoài vào nh

v d

c ch t, chuy n chúng

iv
c nhi

n, hi u qu và x

c ch t. S d

t h p v i nh ng v t li u h p

ph s mang l i hi u qu cao cho ch

c sau x lý.

Xu t phát t nh ng yêu c u th c t
ng, Ban ch

ng ý c a Ban giám hi u nhà

nhi m khoa


c gi ng khi k t h p c

- L a ch n v t li u oxi hóa và v t li u h p ph thích h
- Nâng cao hi u qu x

s d ng trong mô hình.

c gi ng b ng công ngh r ti n, phù h p v i

u ki n Vi t Nam.
-

c gi ng khoan sau x

t QCVN 01:2009/BYT

thu t qu c gia v ch
1.3. Yêu c u c

ng.
tài

- Tìm hi u v

u ki n th i ti t khí h u vùng nghiên c u.

- Tìm hi u v hi n tr ng s d
- Nghiên c



cho công tác nghiên c u sau này.
- Nâng cao kh
-B

h c t p, nghiên c u và tìm tài li u.
u cho h c t p.
c ti n s n xu t

- L a ch
ki

c các công th c v t li u l c có s n t

s d ng công ngh x
-X

c các ch

ti n, d

c sinh ho t.
c gi ng, b o v s c kh

i.


3
PH N 2
T NG QUAN TÀI LI U

* Ô nhi m môi

ng: Theo Kho

u 3 Lu t B o v

ng là s bi

i c a các thành ph

không phù h p v i quy chu n k thu
ng x

c: Là s

ng x

t

ng và tiêu chu

i và sinh v t.
c ng

th

c

c b ô nhi



i thành ph n và ch

is

i nhi u hình th

phòng tránh t

ng

i, sinh v

* Ô nhi
có

ng Vi t

c trong các l
t hay còn g

c ng m

t bên trên

c tr ng l c [8].


4
- V tr


m3
3

-

-PO4
-

/ngày.


5

15].

3

-

3

- 500

m3

-

3


n vào. S có m t c a Cl-

c


6
Ion HCO3- ch y u g

c nh
ng CO32- và CO2 t do theo m t t l

ng cân b ng v
và luôn d ch chuy
2HCO3- + CO32Ion SO42-

t th

ng

CO2 + H2
d ng h p ch t H2SO4 hay CaSO4, sinh ra

c ch a nhi u SO42-

có v chát.

+

, K+



Các Ion Ca2+ và Mg2+

c có tính c ng, gây ra s tích

ng c n cacbonat trong n

ng Ca2+ và Mg2+ có

c. T

c ng, ph n Ca2+ và Mg2+ b k t t

c g i là t
g

i,

c

c ng t m th i.
Ca2+(Mg2+) + CO32-

Ca(Mg)CO3

Ph n Ca2+ và Mg2+ không b k t t

c

c ng có th

cm m

ng
ng

ng

m
c c ng
c r t c ng

i 20,04mg/l Ca2+ hay 12,16mg/l Mg2+.
Ion H+
H+

c và các Axit phân ly ra, n

c bi u th b

th

pH c a nó (pH = - Lg [H+
t là 5 lo i:

- pH < 5
- pH = 5

c có tính axit m nh
7



ng mu

c g i là t

T ng

c còn có các mu i
khoáng hoá [M(g/l)].

nh b

c

110 oC. D a vào t

105-

t làm 04 lo i:

-

c nh t khi

-

c khoáng hoá th p

:


trong su t, màu s c, mùi, v , tính d
-

nhi

trong su

trong c

n, tính phóng x , ...
c ph thu

các h p ch

c, ch t h

thì trong su

ng g i là không màu).

- Màu: Màu c

,

ng khoáng b hoà tan,

t keo t

c nguyên ch t



c

có v ng t d ch u. Sunfatnatri và magie có m
chát.

c
c có v

c ch a s t có v l , tanh.
- Tính d

n: Tính d

nc

c ph thu c vào t

c, tính ch t các mu i và nhi
ng có tính d

c khoáng hoá cao

n m nh.

- Tính phóng x : Các lo
nhiên m

c



cb
2+

, Mn2+ s

ng oxi b tiêu th h t, các ch

t

c

y ra các quá trình kh sau:
NO3-

NH4+; SO42-

H2S; CO2

-

CH4......

c có oxi s không có các ch t kh

NH4+, H2S, CH4

ng O2 s có ch

ng t t.


c b m t, ngu

ng c

i. Ch

b m

c ng m ít ch u

c ng m

ng t

c ng m h

các ch

ng y u t
c

t keo hay các h t c
c ng

b m

ng,
c


c.
ng c

ng v t, các ch t th i hóa h c, các ch t th i sinh ho t

c s d ng phân bón hóa h c.... T t c nh ng ch t th
gian ng m d n vào ngu

i.

c, tích t d n và d

ng ngu

c

ng

c ng

b i các ch t h

y, các vi khu n gây b nh và nh t là các hóa ch t

ch

ng c a con

i


t

ng canxi cao

Hình 2.1: Quá trình t

c ng c

ng c

2

c ng m

sinh thành trong các quá trình

i ch t và quá trình phân h y các h p ch t h

ng axit H2CO3

n ng:
CO2 + H2O

H2CO3

ng axit này s ph n ng v

khu v c theo ph n ng:

CaCO3 + H2CO3


gây h i

Asen (III)

XXXXX

Arsenate

Bi u hi n và h u qu
Nguy h i cho da, h th ng tim m ch và th m

X

asen (V)

-Tr em: ch m phát tri n v th ch t, trí tu và
Chì Pb

X

tinh th n.
-

i l n: gây h i th n, tim mahcj và n i

t ng.
Cadium Cd
Nicken



Nguy h i v h th n kinh

Crom Cr

XX

Gây d

Ba

Mangan

Mn

X

huy t

Chuy

ng m u ng a
ct

v tanh.

S t Fe

X


X

vàng

i màu, v tanh
V tanh
) [6]


11

-

c ng m
X

c ng m là lo i b các t p ch t gây ô nhi m ra kh

c ng m.

c các ch tiêu, yêu c u thì có th s d
m

ng d

c

m c a t ng lo i t p ch

lý thích h p. Vi c phân lo

c: s d ng các loài th c v t, màng l c sinh h c...

Qúa trình x lý

M
L y oxy t

oxy hóa S t và Mangan hóa tr II
c.

Kh khí CO2 nâng cao pH c
Làm thoáng

y nhanh quá trình

oxy hóa th y phân s t và mangan trong dây chuy n công
ngh kh S t và Mangan.
oxy hóa kh c

c, kh các

ch t b n d

c.

Oxy hóa S t và Mangan hòa tan

d ng ph c ch t h

Lo i tr rông, rêu, t o phát tri n trên thành các b tr n, t o

ng và l c v i t

kinh t cho phép.
Lo i tr ra kh

Quá trình l ng

l ng v i t

c các h t c n và bông c n có kh
kinh t cho phép, làm gi

ng vi trùng và

vi khu n.
Lo i tr

Quá trình l c

các h t c n nh không l

c trong b l ng,

m t h t l c.

H p th và h p

Kh mùi, v , màu c

ph b ng than


c

Kh mùi

ng và ph tùng trong ng.

Kh ra kh i n

c các ion Ca2+ và Mg2+

nn

t yêu

c u.
Kh ra kh
nn

c các catrion và anion c a các mu i hòa tan
yêu c u.
(Ngu n: Build Tech) [14]

ng h
c n x lý. Tuy nhiên, v
r t c n thi

c ng

oxi, có th s d ng tr c ti p không

N

c ng

oxi hòa tan thì các h p ch t s t (II), mangan

(II), amon NH4+ và H2S có th xu t hi

ng h

i khí

c tr nên r t c n thi t.
Trong quá

i khí s x y ra s nh n oxi, tách CH4, H2S và kh

CO2. Trong quá trình l c ti p theo, các ion s t và mangan (II) s b oxi hóa tách
ng th i m

ng nh amoniac (1,5 mg/l) có th

c oxi hóa thành nitrat

b ng quá trình sinh h c. C n nh n m nh r

ng h p này, l c

c coi là 1 thi t b ph n
Trong m t s


3

5

Gi ng
Ca (OH)2
1

2

1

4

Cl2

3

5

Gi ng
x

c ng m có làm thoáng và l c

1. Làm thoáng
2. L c cát nhanh
3.



n

c th p. L

ng oxi
t.

tách s t và mangan, k c khi
m là v


14
t, do quá trình r

c chi u ph c t

ng tiêu hao

quy trình công ngh x

c ng m có ch a s t và

các kim lo i khác
1-

5-

2-



chúng v d

c ch

c, chuy n


15
Ngu n oxy có th l y tr c ti
có th
b thu khí, ho c t t

ng h p ngu n oxy
ngoài không khí vào thông qua các thi t
c thông qua h th ng s c khí,..

p ph
p ph

ch t hòa tan trên b m t ch t r n.

Ch t h p ph là ch t r n (than ho t tính, oxit Al, ch t t ng h p, tro, x , m t
s

c Thành, 2010) [9].

2.3.2. C u t o c a mô hình
Thí nghi



-

3,

3

CaCO3, MgCO3
- Bình oxy hóa có tác d ng oxy hóa, c

nh kim lo

ng trên m t h t

n i xifor giúp lo i b ph n l n Fe2+, Al3+, Mn2+, As3+, Ca2+, Mg2+

c

ngu n b ng cách k t t a Fe(OH)3 , Al(OH)3, CaCO3, MgCO3,... lên b m t các
h t xifor.
Fe(OH)3 , Al(OH)3, CaCO3, MgCO3 và các cation Fe2+, Al3+, Mn2+, As3+, Ca2+,
Mg2+
2.3.3. Các v t li u s d ng trong mô hình
2.3.3.1. H t xifor
H t xifor có hình c u, màu tr ng, nh
600 m2/m3 (h t 2-

x lý S

các ch

c phía trên l p v t li u (s d
p l i chu trình l

c thô, không c

9].

2.3.3.2. H t aluwat kh s t

3,

CaO, Fe2O3

a l c).