nguyen van tai

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BHLĐ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI XÃ (HIỆP PHƯỚC, LONG THỌ, PHÚ HỘI, PHƯỚC THIỀN) HUYỆN NHƠN TRẠCH TỈNH ĐỒNG NAI & ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP SINH HOẠT THÍCH HỢP CHO QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN NGỌC THIỆP Sinh viên thực : NGUYỄN VĂN TÀI Lớp : 07MT1D MSSV : 072300B Khố : 11 TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2011 TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BHLĐ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI XÃ (HIỆP PHƯỚC, LONG THỌ, PHÚ HỘI, PHƯỚC THIỀN) HUYỆN NHƠN TRẠCH TỈNH ĐỒNG NAI & ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP SINH HOẠT THÍCH HỢP CHO QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH Giảng viên hướng dẫn : Th.S NGUYỄN NGỌC THIỆP Sinh viên thực : NGUYỄN VĂN TÀI Lớp : 07MT1D MSSV : 072300B Khoá : 11 Ngày giao nhiệm vụ luận văn : 03 – 10 – 2011 Ngày hoàn thành luận văn : 29 – 12 – 2011 …………, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn (Ký tên ghi rõ họ tên) TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn Thầy Nguyễn Ngọc Thiệp – Giảng Viên Hướng Dẫn thầy cô Khoa Môi Trường & Bảo Hộ Lao Động, Trường Đại Tơn Đức Thắng tận tình dạy cho chúng em suốt 4,5 năm học qua Con cảm ơn nhà nghiên cứu khoa học Phạm Văn Miên dẫn giúp đỡ q trình thực tập thực tế bên ngồi trình học tập, em biết ơn Cô Nguyễn Thị Mai Linh Thầy Phạm Anh Đức dẫn dắt hướng dẫn em trình thực tập thực tế bên trình học tập, tạo điều kiện cho em làm thực tế ngồi trường Con vơ biết ơn Bố mẹ nuôi dạy, động viên, ủng hộ chăm sóc suốt thời gian qua Sau cùng, chân thành cám ơn bạn lớp 07MT1D bạn bè khoa giúp đỡ suốt thời gian học tập giúp đỡ thực luận văn Mặc dù giúp đỡ nhiều người, với lượng kiến thức cịn hạn chế nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Văn Tài MỤC LỤC Danh Mục Các Từ Viết Tắt Danh Mục Các Bảng .7 Danh Mục Các Hình Lời Mở Đầu 11 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 12 1.1 Đặt vấn đề 12 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 13 1.3 Đối tượng nghiên cứu 13 1.4 Phạm vi nghiên cứu 13 1.5 Giới hạn nghiên cứu 13 1.6 Nội dung thực 13 1.7 Phương pháp nghiên cứu 14 1.8 Thời gian kế hoạch nghiên cứu 15 1.9 Tài liệu nghiên cứu sở 16 1.10 Sản phẩm nghiên cứu 17 1.11 Ý nghĩa khoa học 17 1.12 Ý nghĩa môi trường 17 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG 18 2.1 Huyện Nhơn Trạch 18 2.1.1 Vị trí địa lý 18 2.1.2 Điều kiện tự nhiên 19 2.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 21 2.1.4 Cơ sở hạ tầng 24 2.1.5 Hiện trạng môi trường khu vực 25 2.1.6 Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020 25 2.2 Giới thiệu xã nghiên cứu 29 2.2.1 Xã Long Thọ 29 2.2.2 Xã Hiệp Phước 31 2.2.3 Xã Phước Thiền 33 2.2.4 Xã Phú Hội 34 2.3 Nhận xét chung 36 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC CẤP SINH HOẠT 38 3.1 Hiện trạng công tác cấp nước địa phương 38 3.1.1 Nhà nước 38 3.1.2 Tư nhân hộ gia đình 38 3.2 Nguồn khai thác 40 3.3 Hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt xã 40 3.3.1 Thành phần nước mặt xã 41 3.3.2 Tính chất nước mặt xã 43 3.4 Hiện trạng chất lượng Nguồn nước đất xã 57 3.4.1 Thành phần nước đất xã 59 3.4.2 Tính chất nước đất xã 60 3.5 Công nghệ xử lý nước cấp áp dụng 68 3.5.1 Qui mô công nghiệp 70 3.5.2 Qui mô nhỏ (hộ gia đình, trường học) 72 3.6 Các khó khăn 74 3.7 Nhu cầu cấp nước cho hộ gia đình 74 3.8 Nhận xét 75 CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CÓ CHỨA KIM LOẠI 76 4.1 Sơ lượt nguồn nước đất bị nhiễm kim loại nặng 76 4.2 Tổng quan phương pháp xử lý kim loại nặng nước 77 4.2.1 Phương pháp học 77 4.2.2 Phương pháp hóa học 81 4.2.3 Phương pháp Hóa – Lý 94 4.2.4 Phương pháp khác 100 4.3 Tình hình nghiên cứu xử lý nước 100 4.3.1 Tình hình chung 100 4.3.2 Tại Đồng Bằng Sông Cửu Long 101 4.3.3 Tại Đồng Bằng Sông Hồng 103 4.4 Tình hình nghiên cứu xử lý nước 104 4.5 Nhận xét chung 104 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 106 5.1 Qui mô xử lý mơ hình 106 5.2 Cơ sở đề xuất lựa chọn vị trí đặt mơ hình 107 5.2.1 Thực tế yêu cầu 107 5.2.2 Cơ sở lựa chọn vị trí lắp mơ hình 107 5.2.3 Hiện trạng nơi lắp đặt mơ hình 108 5.3 Giới thiệu mơ hình 108 5.3.1 Cấu tạo mơ hình 108 5.3.2 Tính tốn sơ mơ hình 115 5.3.3 Bản vẽ kỹ thuật mô hình dự kiến 122 5.3.4 Bản vẽ kỹ thuật mơ hình dự kiến 123 5.3.5 Hình ảnh mơ hình thực tế 124 5.3.6 Thống kê nguyên vật liệu 127 5.4 Phương pháp thực 128 5.4.1 Các bước lắp đặt mơ hình 129 5.4.2 Thu mẫu phân tích mẫu nước sau qua mơ hình 132 5.5 Đánh giá kết 133 5.6 Khái tốn chi phí 135 5.7 Vận hành bảo dưỡng 136 5.8 Kết luận 140 5.9 Kiến nghị 141 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxi sinh học BTC Bộ Tài Chính BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BYT Bộ Y Tế CCN Cụm công nghiệp CNH - ĐTH Cơng nghiệp hóa – thị hóa CNH - HĐH Cơng nghiệp hóa – đại hóa COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxi hóa học DNTN Doanh nghiệp tư nhân DO (Dissolved Oxygen) Oxy hòa tan ĐCM Đánh giá môi trường chiến lượt ĐTM Đánh giá tác động môi trường GDP Tăng trưởng kinh tế KCN Khu công nghiệp KDC Khu dân cư KK Không khí NDĐ Nước đất NM Nước mặt NMN Nhà máy nước NN Nông nghiệp NT Nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ - UBND Quyết định - ủy ban nhân dân SS (Suspended Solids) Chất rắn lơ lửng TB Thiết bị TBVTV Thuốc bảo vệ thực vật TCCN Tiêu chuẩn cấp nước TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXD Tiêu chuẩn xây dựng TDTT Thể dục thể thao THCS Trung học sở TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh THPT Trung học phổ thông TNHHMTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên TTCN Tiểu thủ công nghiệp TSS (Total Suspended Solids) Tổng hàm lượng cặn lơ lửng UBND Ủy ban nhân dân VLXD Vật liệu xây dựng VNĐ Việt Nam đồng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 – Kế hoạch nghiên cứu 16 Bảng 2.1 – Thống kê loại đất theo nguồn gốc phát sinh 21 Bảng 2.2 – Đơn vị hành chánh dân số huyện năm 2010 23 Bảng 3.1 – Dự báo nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt 74 Bảng 4.1 – Khả oxy hoá số tác nhân oxy hoá [Zhou,H and Smith, D.H, 2001] 88 Bảng 4.2 – Chỉ tiêu mức chất lượng theo quy định phèn nhôm sunfat 96 Bảng4.3 – Tiêu chuẩn liều lượng phèn nhôm để xử lý nước 96 Bảng 5.1 – Bảng tiêu chuẩn dùng nước cho vùng miền tính theo đầu người 106 Bảng 5.2 – Bảng khảo sát khối lượng nước sử dụng ngày nhà hộ Nguyễn Văn Cắt 107 Bảng 5.3 – Đặc tính kỹ thuật vật liệu ODM 113 Bảng 5.4 – Thông số thiết kế Injecter sàn tung nước 115 Bảng 5.5 – Thơng số thiết kế bồn làm thống 116 Bảng 5.6 – Thông số thiết kế cột lắng 117 Bảng 5.7 – Chiều dày lớp vật liệu thiết bị lọc cát 117 Bảng 5.8 – Thông số thiết kế thiết bị lọc cát 119 Bảng 5.9 – Chiều dày lớp vật liệu thiết bịt lọc hấp phụ 119 Bảng 5.10 – Thông số thiết bị lọc hấp phụ 121 Bảng 5.11 – Thông số hồ thu nước 122 Bảng 5.12 – Thống kê nguyên vật liệu 127 Bảng 5.13 – Nguyên vật liệu cần cho q trình lắp mơ hình 128 Bảng 5.14 – Các dụng cụ cần thiết cho q trình lắp mơ hình 129 Bảng 5.15 – Thơng số cần phân tích cần quan tâm phương pháp phân tích mẫu nước sau qua mơ hình 133 Bảng 5.16 – Kết phân tích mẫu nước trước sau qua mơ hình 133 Bảng 5.17 – Số liệu vật tư chi phí vật tư 135 - Rửa xuôi cột lọc Thời gian xả xuôi: phút Mở hai van Đóng van cịn lại Lúc nước lưu thơng cột lọc Nước từ cột lắng, qua van vào cột lọc theo chiều từ đỉnh cột, qua lớp vật liệu lọc, đáy cột lọc dẫn qua van để thải bỏ nước xả xi ngồi 10 Hình 5.20 – Q trình xả xi cột lọc  Rửa ngược, rửa xuôi cột lọc - Rửa ngược cột lọc Thời gian xả ngược: phút Mở năm van 0, 1, 4, Đóng van lại Lúc nước qua cột lọc theo chiều lọc nước cột (nước vào từ đỉnh, cột lọc 1) Sau nước qua van để vào cột lọc theo chiều từ đáy, qua lớp vật liệu lọc, đỉnh cột lọc Nước xả ngược cột lọc dẫn qua van thải bỏ 10 Hình 5.21 – Quá trình xả ngược cột lọc 138 - Rửa xuôi cột lọc Thời gian xả xuôi: phút Mở bốn van 1, 4, 10 Đóng van lại Lúc nước qua cột lọc theo chiều lọc nước cột (nước vào từ đỉnh, cột lọc 1) Sau nước qua van để vào cột lọc theo chiều từ đỉnh, qua lớp vật liệu lọc, đáy cột lọc Nước xả xuôi cột lọc dẫn qua van 10 thải bỏ 10 Hình 5.22 – Quá trình xả xi cột lọc 5.7.2 Bảo dưỡng Đối với cột lắng tiếp xúc bồn oxi hóa làm thoáng cần phải cọ rửa thành, vách tháng lần Sàn tung nước đến tháng cọ rửa lần để đảm bảo cho việc xử lý nước bảo trì cột lắng bồn làm thoáng Kiểm tra lần tháng xem phao có làm việc bình thường khơng nhằm đảm bảo nước khơng bị tràn ngồi thành cột lắng Châm thêm vật liệu LS vào sàn tung nước thiết bị lọc số (thiết bị lọc cát) tháng lần Kiểm tra tình trạng làm việc van, ống định kỳ tháng lần Đối với bể lọc phải kiểm tra tình trạng làm việc van khóa đường ống, kiểm tra tình trạng cát than lọc để ta biết mà châm thêm vào thay đổi lớp vật liệu lọc định kỳ Cần phải rữa thành vách ngày rửa theo chu kỳ rửa lọc 139 5.8 Kết luận Hiện nay, tình hình cấp nước sinh hoạt cho người dân khu vực chưa thực phổ biến, người dân chủ yếu khai thác sử dụng trực tiếp nguồn nước đất cho sinh hoạt sống ngày Nhưng chất lượng nước đất ngày có diễn biến xấu đi, khu vực xã nghiên cứu, nguồn nước đất có chứa hàm lượng sắt, bị nhiễm vi sinh, N-NH4 vài kim loại nặng cao vượt quy Do đó, cần phải có biện pháp thích hợp để giải việc cấp nước cho người dân nơi Trước thực trạng nêu trên, mơ hình đưa với cơng nghệ làm thống, oxi hóa kết hợp lắng lọc hấp phụ giải thực trạng Sau lắp đặt, vận hành phân tích chất lượng nước đầu cho thấy mơ hình đề hoạt động hiệu quả, nồng độ sắt tiêu kim loại nặng (As, Pb, Hg), amoni (N-NH4) nước ngầm giảm khơng cịn phát pH nâng lên đạt tiêu chuẩn cho phép Mơ hình lắp đặt cơng nghệ đơn giản, chi phí lắp đặt rẽ, tiết kiệm chi phí xử lý, dễ vận hành vật liệu dễ tìm gần gủi với người dân nơi đây, quan trọng chất lượng nước cấp sau qua mơ hình xử lý đảm bảo chất lượng nước đầu theo QCVN01 – 2009 BYT Vì cộng nghệ áp dụng cho người dân nơi Các cơng trình đơn vị mơ hình đề hoạt động tốt phụ trợ cho cơng trình đơn vị phía sau đạt hiệu xử lý, đảm bảo yêu cầu đề như: - Nước oxi hóa injecter (ống tiêu) làm thoáng cách dẫn nước sau oxi hóa qua sàn tung nước có chứa cát (vật liệu LS) làm xáo trộn dòng chảy, tăng pH oxi hóa sắt có chứa nước (Fe2+ thành Fe3+) làm tăng hiệu xử lý cho công trình phía sau - Lắng đứng cơng nghệ áp dụng phổ biến tiện lợi hộ gia đình tiết kiệm diện tích xây dựng hiệu lắng cao dễ dàng vận hành bảo trì - Thiết bị lọc sơ thiết bị lọc hấp thụ (than hoạt tính) loại bể lọc chậm người dân áp dụng rộng rãi phổ biến từ thời xa xưa Nó có khả bắt kim loại nặng có nước có tốc độ lọc phù hợp, đảm bảo yêu cầu chất lượng nước đầu 140 5.9 Kiến nghị Thường xuyên kiểm tra chất lượng nước sau xử lý mơ hình xem có đạt tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống sinh hoạt hay không, bảo dưỡng định kỳ trang thiết bị Cần nghiên cứu tìm hiểu xem khoảng thời gian cần thiết để hoàn nguyên thay lớp vật liệu lọc thiết bị lọc hấp phụ chất lượng nước đầu đảm bảo đạt chất lượng tốt đảm bảo hiệu xử lý mơ hình Cần nhân rộng mơ hình xử lý nước đất đề để cấp nước cho người dân theo hai hướng tập trung phân tán tùy theo điều kiện kinh tế hộ dân để đảm bảo chất lượng nước cấp cho người Thực biện pháp phù hợp cho việc tuyên truyền cho người dân chung tay vào bảo vệ môi trường nông thôn đôi với việc vệ sinh môi trường cộng đồng Thường xuyên tăng cường thanh, kiểm tra xử phạt thật nghiêm minh đóng cửa cơng ty, nhà máy, xí nghiệp có hành vi gây tổn hại đến mơi trường nói chung chất lượng nước đất nói riêng, đảm bảo mơi trường sống chất lượng sống người dân Tổ chức thường xuyên hội thảo, lớp tập huấn nhằm nâng cao kiến thức trình độ chuyên mơn, tính chun nghiệp cán phịng tài nguyên môi trường quan ban ngành huyện Tiến hành nâng cấp mở rộng đường ống cấp nước sinh hoạt nhà máy nước Thiện Tân cho người dân xã lân cận trung tâm huyện, bên cạnh nhanh chóng xây dựng hồn thiện trạm xử lý nước cấp nhà máy nước Nhơn Trạch hệ thống cấp nước cho người dân huyện Khuyến cáo người dân không nên khai thát bừa bãi nguồn nước đất có khu vực, bảo vệ nguồn tài ngun nước khơng bị suy thối hay cạn kiệt Phổ biến kiến thức cho người dân vấn đề an toàn sức khỏe sử dụng nguồn nước có chất lượng khơng đảm bảo để tránh tượng xuất làng bệnh tật vấn đề an tồn nước cấp gây địa phương Phịng tài nguyên huyện Nhơn Trạch cần tăng cường quan trắc đánh giá chất lượng nước đất thường xuyên để nắm bắt tình hình chất lượng nguồn nước đất tầng nước mà người dân khai thác, từ biết trạng chất lượng nước tầng để có biện pháp xử lý quản lý phù hợp khuyến cáo người dân biết nguồn nước có nên khai thác sử dụng hay không, sử dụng cho mục đích nào, có đảm bảo khơng 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo Cáo Tổng Hợp Hiện Trạng Môi Trường Huyện Nhơn Trạch 2010, Định Hướng Đến Năm 2015 – Phịng Tài Ngun Mơi Trường Huyện Nhơn Trạch [2] Nguyễn Ngọc Dung (2005), XỬ LÝ NƯỚC CẤP, NXB Xây dựng, Hà Nội [3] Nguyễn Phước Dân, Giáo Trình Nước Cấp, Khoa môi trường Trường ĐHBK TP.HCM [4] QCVN01 – 2009/BYT, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Chất Lượng Nước Ăn Uống [5] QCVN02 – 2009/BYT, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Chất Lượng Nước Sinh Hoạt [6] QCVN08 – 2009/BTNMT , Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Chất Lượng Nước Mặt [7] QCVN09 – 2009/BTNMT, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Chất Lượng Nước Ngầm [8] QCVN14 – 2009/BTNMT, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Nước Thải Sinh Hoạt [9] QCVN24 – 2009/BTNMT, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Nước Thải Công Nghiệp [10] TCXD33 – 2006/BXD, Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Cấp nước – Mạng lưới Đường Ống Và Công Trình Tiêu Chuẩn Thiết Kế [11] TS Nguyễn Ngọc Dung (2008), XỬ LÝ NƯỚC CẤP, NXB Xây dựng Hà Nội [12] TS Trịnh Xuân Lai (2004), XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO SINH HOẠT VÀ CÔNG NGHIỆP, NXB xây dựng, Hà Nội [13] TS Trịnh Xn Lai (2008), TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ VÀ PHÂN PHỐI NƯỚC CẤP, NXB xây dựng, Hà Nội [14] http://dongnai.gov.vn/ [15] www.tailieu.vn [16] www.ebook.vn [17] www.google.com.vn [18] www.yeumoitruong.com.vn 142 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phương pháp lấy mẫu, bảo quản, đo đạc phân tích nước mặt Phụ lục 2: Phương pháp lấy mẫu, bảo quản, đo đạc phân tích nước ngầm Phụ lục 3: Các q trình oxy hố nâng cao dựa vào gốc *OH Phụ lục 4: Bản đồ vị trí thu mẫu nước mặt xã Phụ lục 5: Bản đồ vị trí thu mẫu nước mặt xã Long Thọ Phụ lục 6: Bản đồ vị trí thu mẫu nước mặt xã Hiệp Phước Phụ lục 7: Bản đồ vị trí thu mẫu nước mặt xã Phước Thiền Phụ lục 8: Bản đồ vị trí thu mẫu nước mặt xã Phú Hội Phụ lục 9: Kết phân tích mẫu nước mặt Phụ lục 10: Kết phân tích mẫu nước đất Phụ lục 11: Kết phân tích mẫu nước sau qua mơ hình Phụ lục 12: Bảng vẽ kỹ thuật mơ hình Phụ lục 13: Tổng hợp phiếu điều tra ý kiến người dân trạng khai thác sử dụng nước đất địa phương 143 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phương pháp lấy mẫu, bảo quản, đo đạc phân tích nước mặt Stt Thơng số Dụng cụ chứa mẫu Bảo quản Phân tích 01 pH Đo trường máy đo HI 98107 02 Độ đục Can nhựa Lạnh SMEWW 2130 – B – 1998 03 BOD Can nhựa Lạnh FOC 225E-VELP 04 COD Can nhựa Lạnh TCVN 6491-1999 05 DO Đo trường máy đo HI 9142 06 TSS Can nhựa Lạnh TCVN 4560 – 1998 07 NH4+ Can nhựa Dùng H2SO4 TCVN 4563 – 88 08 As Chai thuỷ tinh Thêm HNO3 đến pH < SMEWW 3500-As-1998 09 Pb Tráng dung dịch HNO3 1:1 Thêm HNO3 đến pH < SMEWW 3500-Pb-1998 10 Cr6+ Can nhựa Thêm HCl đến pH < SMEWW3500-Cr-D1998 11 Hg Can nhựa Thêm HNO3 đến pH