nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KEO TỤ CỦA MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC Chuyên ngành: Môi Trường Mã số ngành: 108 GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI SVTH : LƯƠNG MINH KHÁNH Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC KTCN TP.HCM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC    KHOA : MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC BỘ MÔN : MÔI TRƯỜNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 NGÀNH : MÔI TRƯỜNG LỚP : 06DMT 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá hiệu quả keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước 2. Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu) - Thu thập các tài liệu liên quan đến các loài thực vật có khả năng keo tụ. - Đánh giá hiệu quả keo tụ của những loại thực vật trên. - Xây dựng mô hình áp dụng thực tiễn. 3. Ngày giao đồ án tốt nghiệp : 05/04/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 07/07/2010 5. Họ và tên giáo viên hướng dẫn: Phần hướng dẫn Th.S Võ Hồng Thi Nội dung và yêu cầu ĐATN đã được thông qua bộ môn. Ngày tháng năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ) Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp: LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. Đặc biệt là các thầy cô Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học trong suốt thời gian qua đã tận tâm chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu và dạy dỗ em ngày một trưởng thành hơn, để em có thể vững vàng bước chân trên con đường sự nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm ơn cô Võ Hồng Thi người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên em trong suốt thời gian em thực hiện đồ án này. Và em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong phòng thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đồ án. Cảm ơn tất cả bạn bè trong lớp, trong khoa những người đã luôn động viên, giúp đỡ em trong thời gian qua Cuối cùng, em xin gửi lời chúc đến toàn thể thầy cô trong trường cũng như trong khoa, cô Võ Hồng Thi, các bạn lời chúc sức khỏe, mọi điều tâm muốn và luôn thành công trong công việc và cuộc sống. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Lương Minh Khánh MỤC LỤC CHƯƠNG 1 . MỞ ĐẦU 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 2 1.3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 1.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3 CHƯƠNG 2 . TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 4 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƢỚC CẤP 4 2.1.1 Ƣng dụng của nƣớc cấp 5 2.1.2 Các yêu cầu chung về chất lƣợng nƣớc 5 2.2 CÁC NGUỒN NƢỚC TỰ NHIÊN 5 2.2.1 Thành phần và chất lƣợng nƣớc mƣa 6 2.2.2 Thành phần và chất lƣợng nƣớc bề mặt 6 2.2.3 Thành phần và chất lƣợng nƣớc ngầm 7 2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƢỢNG NƢỚC 9 2.3.1 Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc 9 2.3.1.1 Các chỉ tiêu vật lý 10 2.3.1.2 Các chỉ tiêu hoá học 11 2.3.1.3 Các chỉ tiêu vi sinh 15 2.3.2 Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cấp cho sinh hoạt và ăn uống 16 2.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC 17 2.4.1 Lựa chọn nguồn nƣớc cho mục đích cấp nƣớc 17 2.4.2 Các dạng sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc cấp 18 2.4.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thiên nhiên 22 2.4.3.1 Quá trình keo tụ 22 2.4.3.2 Quá trình lắng. 23 2.4.3.3 Quá trình lọc nƣớc 24 2.4.3.4 Khử sắt và mangan 25 2.4.3.5 Làm mềm nƣớc 25 2.4.3.6 Khử trùng nƣớc. 25 CHƯƠNG 3 . TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT CÓ KHẢ NĂNG KEO TỤ ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC 27 3.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÙM NGÂY 27 3.1.1 Nguồn gốc .27 3.1.2 Đặc điểm hình thái .28 3.1.3 Đặc điểm phân loại .28 3.1.4 Đặc điểm phân bố 29 3.1.5 Công dụng 29 3.1.6 Ứng dụng của chùm ngây trong xử lý nƣớc 31 3.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY DẦU MÈ 32 3.2.1 Nguồn gốc 33 3.2.2 Đặc điểm sinh học 34 3.2.3 Công dụng 34 3.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÂY HỌ ĐẬU 35 3.3.1 Cây đậu cô ve 35 3.3.2 Cây đậu nành 37 3.3.3 Cây đậu xanh 39 CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KEO TỤ CỦA MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ NƯỚC 41 4.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC NGHIỆM 41 4.2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 41 4.2.1 Giai đoạn 1: nghiên cứu khả năng keo tụ của một số loại thực vật trên mẫu nƣớc đục nhân tạo 41 4.2.2 Giai đoạn 2: nghiên cứu khả năng keo tụ của một số loại thực vật trên mẫu nƣớc mặt tự nhiên 42 4.2.3 Giai đoạn 3: đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt sau khi xử lý theo dây chuyền công nghệ keo tụ bằng thực vật, lọc qua cát và khử trùng bằng SODIS 43 4.3 MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 44 4.3.1 Mô hình Jartest 44 4.3.2 Mô hình bể lọc cát 45 4.3.3 Thí nghiệm SODIS 46 4.4 CÁC THÔNG SỐ QUAN TRẮC HIỆU QUẢ XỬ LÝ TRONG QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM 47 4.5 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 48 4.5.1 Giai đoạn 1 và 2 48 4.5.1.1 Nhóm 1: dùng hạt cây chùm ngây làm chất keo tụ 48 4.5.1.2 Nhóm 2: dùng hạt cây dầu mè làm chất keo tụ 62 4.5.1.3 Nhóm 3: dùng các loại đậu làm chất keo tụ 66 4.5.1.4 Hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ bằng phƣơng pháp keo tụ 76 4.5.1.5 Kết luận và thảo luận kết quả giai đoạn thực nghiệm 1 và 2 77 4.5.2 Giai đoạn 3 80 CHƯƠNG 5. ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH ÁP DỤNG CHO MỘT SỐ VÙNG NÔNG THÔN VIỆT NAM. 84 5.1 NƢỚC SẠCH TỪ MÔ HÌNH 5.1.1 Giới thiệu mô hình 84 5.1.2 Vận hành mô hình 85 5.1.3 Đánh giá mô hình 87 5.2 GÓP PHẦN “ XÓA ĐÓI GIẢM NGHÈO ” TỪ MÔ HÌNH 87 5.2.1 Bài toán dinh dƣỡng 87 5.2.2 Bài toán kinh tế 88 5.3 CÔNG TÁC TUYÊN TRUYỀN MÔ HÌNH ĐẾN VỚI MỌI NGƢỜI 88 5.3.1 Xây dựng sổ tay hƣớng dẫn sử dụng mô hình 88 5.3.2 Tập huấn tuyên truyền viên 88 5.3.3 Tập huấn cho ngƣời sử dụng 89 CHƯƠNG 6 . KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT - SODIS : Xử lý vi sinh vật trong nƣớc bằng ánh sáng mặt trời. - PET : PolyEthylene Terephtalate - TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam - SS: ( Suspended Solid) hàm lƣợng cặn lơ lửng( mg/l) - TSS: ( Total Suspended Solid) tổng hàm lƣợng cặn lơ lửng( mg/l) - DS: ( Dissol Solid) chất rắn hoà tan ( mg/l) - VS: ( Volatile Solid) chất rắn hoá hơi( mg/l) - COD (Chemical Oxugen Demand): nhu cầu oxy hoá học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nƣớc bề mặt 6 Bảng 2.2 Thành phần có trong nƣớc ngầm, nƣớc mặt và những điểm khác nhau giữa hai nguồn nƣớc này 9 Bảng 4.1 Các thông số quan trắc hiệu quả xử lý trong quá trình thực nghiệm 47 Bảng 4.2 Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau 48 Bảng 4.3 Hiệu quả xử lý độ đục nƣớc ứng với các khoảng giá trị của độ đục và ngƣỡng nồng độ chất keo tụ có thể áp dụng 55 Bảng 4.4 Kết quả xử lý keo tụ mẫu CT1 bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau 56 Bảng 4.5 Hiệu quả khi dùng hạt chùm ngây làm chất keo tụ thử nghiệm trên các mẫu nƣớc tự nhiên 59 Bảng 4.6 Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU bằng hạt cây dầu mè ở các thời gian lắng khác nhau 63 Bảng 4.7 Nồng độ dầu mè keo tụ ứng với các độ đục nhân tạo 66 Bảng 4.8 Hiệu quả keo tụ ở các độ đục của mẫu nƣớc đục nhân tạo khi dùng các loại đậu khác nhau làm chất keo tụ 73 Bảng 4.9 Nồng độ đậu cô ve làm chất keo tụ cần thiết làm cơ sở áp dụng thử nghiệm cho mẫu nƣớc tự nhiên 73 Bảng 4.10 Hiệu quả loại bỏ COD bằng phƣơng pháp kep tụ với chùm ngây 76 Bảng 4.11 Hiệu quả loại bỏ COD bằng phƣơng pháp kep tụ với đậu cô ve 77 Bảng 4.12 So sánh và đánh giá các nhóm vật liệu dùng làm chất keo tụ 78 Bảng 4.13 Cơ sở nồng độ chất keo tụ chùm ngây và đậu cô ve để áp dụng cho xử lý keo tụ ở các mẫu nƣớc tự nhiên 80 Bảng 4.14 Kết quả phân tích các chỉ tiêu chạy mô hình của mẫu nƣớc MH1 với các chất keo tụ khác nhau 81 Bảng 4.15 Kết quả phân tích các chỉ tiêu chạy mô hình của mẫu nƣớc MH2 với các chất keo tụ khác nhau 82 Bảng PL2-1: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau A Bảng PL2-2: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau .B Bảng PL2-3: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 200 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau .B Bảng PL2-4: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 250 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau .C Bảng PL2-5: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 300 NTU bằng hạt cây chùm ngây ở các thời gian lắng khác nhau D. Bảng PL2-6: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU bằng hạt cây dầu mè ở các thời gian lắng khác nhau .D Bảng PL2-7: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU bằng hạt cây dầu mè ở các thời gian lắng khác nhau .E Bảng PL2-8: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU ở thời gian lắng 2 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ F. Bảng PL2-9: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU ở thời gian lắng 4 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ F Bảng PL2-10: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU ở thời gian lắng 6giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ .G Bảng PL2-11: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 2 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ .H Bảng PL2-12: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 4 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ .H Bảng PL2-13: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 6 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ .I Bảng PL2-14: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU ở thời gian lắng 2 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ J. Bảng PL2-15: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 4 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ .J [...]... lượng các chất hóa học hiện diện trong nguồn nước sử dụng hằng ngày, đề tài “ Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước đã ra đời với mong muốn thay thế các hóa chất dùng trong công tác xử lý nước nói chung và keo tụ nước nói riêng bằng việc sử dụng một số loại thực vật làm chất keo tụ, góp phần giải quyết và nâng cao chất lượng nước cấp sinh hoạt ở các vùng... nguồn nước sạch 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI  Nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ nước của một số loại thực vật sẵn có tại Việt Nam  Xem xét tính khả thi của các loại thực vật trên khi áp dụng trên quy mô hộ gia đình ở một số vùng nông thôn Việt Nam SVTH: LƢƠNG MINH KHÁNH 2 MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3 1.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu  Nghiên cứu thực. .. diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU ở thời gian lắng 4 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 67 Hình 4.18 Đồ thị biểu diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU ở thời gian lắng 6 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 68 Hình 4.19 Đồ thị biểu diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 2 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 69 Hình... diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 4 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 69 Hình 4.21 Đồ thị biểu diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU ở thời gian lắng 6 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 70 Hình 4.22 Đồ thị biểu diễn kết quả xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU ở thời gian lắng 2 giờ của các loại đậu dùng làm chất keo tụ 71 Hình... thực nghiệm xem xét tính khả thi trên nước đục nhân tạo  Nghiên cứu thực nghiệm trên một số nguồn nước mặt tự nhiên 1.3.2 - Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu chỉ thực hiện trên nước đục nhân tạo và một số nguồn nước mặt tự nhiên thu nhận trên một số vị trí tại lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và nước hồ 1.4 - Nghiên cứu thử nghiệm trên mô hình với quy mô hộ gia đình PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp tổng... hoàn nước cấp như sau: Các nguồn nước tự nhiên Khai thác và xử lý Phân phối và sử dụng Thu gom và xử lý Sơ đồ 2.1 Vòng tuần hoàn nước cấp Con người khai thác nước từ các nguồn nước tự nhiên, dùng các biện pháp lý, hoá, sinh để xử lý nhằm đạt được số lượng và chất lượng nước mong muốn sau đó cấp đến hệ thống phân phối cho người tiêu dùng Nước sau khi sử dụng được thu gom và xử lý ở hệ thống xử lý nước. .. trong xử lý nước, quyết định dây chuyền xử lý Do vậy trong những điều kiện cho phép, cần chọn nguồn nước có chất lượng nước tốt nhất để có được hiệu quả cao trong quá trình xử lý  Lựa chọn phƣơng pháp xử lý Xử lý nước là quá trình làm thay đổi thành phần, tính chất nước tự nhiên theo yêu cầu của các đối tượng sử dụng phụ thuộc vào thành phần, tính chất củ nước nguồn và yêu cầu chất lượng của nước, của. .. cấp nước riêng như giếng đào, lu vại hay bể chứa nước mưa Công tác xử lý thì rất đơn giản, thường là lắng sơ bộ hoặc nếu nguồn nước quá đục thì dùng phèn keo tụ tạo thành bông rồi để lắng, nhưng lượng phèn sử dụng hoàn toàn ngẫu nhiên Nói chung các hộ phải tự xử lý nước hoặc chấp nhận dùng nước chưa qua xử lý Keo tụ là quá trình rất quan trọng trong dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp nói riêng và nước. .. bỏ các ví sinh vật gây bệnh trong nước, do đó công nghệ xử lý nước mặt thường ứng dụng quá trình keo tụ –tạo bông với việc sử dụng phèn nhôm hay phèn sắt để kết tụ các hạt cặn lơ lửng trong nước tạo nên các bông có kích thước lớn hơn, sau đó lắng lọc và khử trùng trước khi phân phối vào mạng cấp nước (sử dụng) Đối với nước ngầm mục đích xử lý chủ yếu là khử sắt và mangan công nghệ xử lý thường là làm... khí CO2 tự do có trong nước Độ kiềm là chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước Để xác định độ kiềm dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric c Độ cứng của nƣớc Là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước Trong xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng:  Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi, magie có trong nướ  Độ cứng tạm thời : biểu . 1: nghiên cứu khả năng keo tụ của một số loại thực vật trên mẫu nƣớc đục nhân tạo 41 4.2.2 Giai đoạn 2: nghiên cứu khả năng keo tụ của một số loại thực. TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KEO TỤ CỦA MỘT SỐ LOẠI THỰC VẬT ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC Chuyên ngành: Môi Trường Mã số ngành: 108