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 CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI 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 năm 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 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 NGÀNH : MÔI TRƯỜNG MSSV: 106108009 LỚP : 06DMT Đầu đề Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá hiệu keo tụ số loại thực vật ứng dụng xử lý nước Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu) - Thu thập tài liệu liên quan đến loài thực vật có khả keo tụ - Đánh giá hiệu keo tụ loại thực vật - Xây dựng mơ hình áp dụng thực tiễn Ngày giao đồ án tốt nghiệp : 05/04/2010 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 07/07/2010 Họ tên giáo viên hướng dẫn: Phần hướng dẫn Th.S Võ Hồng Thi Nội dung yêu cầu ĐATN thông qua môn Ngày tháng .năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MƠN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) (Ký 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: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt thầy cô Khoa Môi trường Công nghệ sinh học suốt thời gian qua tận tâm bảo, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu dạy dỗ em ngày trưởng thành hơn, để em vững vàng bước chân đường nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Võ Hồng Thi người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên em suốt thời gian em thực đồ án Và em xin chân thành cảm ơn thầy phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đồ án Cảm ơn tất bạn bè lớp, khoa người động viên, giúp đỡ em thời gian qua Cuối cùng, em xin gửi lời chúc đến tồn thể thầy trường khoa, cô Võ Hồng Thi, bạn lời chúc sức khỏe, điều tâm muốn thành công công việc sống Một lần em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Lương Minh Khánh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1.3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƢỚC CẤP 2.1.1 Ƣng dụng nƣớc cấp 2.1.2 Các yêu cầu chung chất lƣợng nƣớc 2.2 CÁC NGUỒN NƢỚC TỰ NHIÊN 2.2.1 Thành phần chất lƣợng nƣớc mƣa 2.2.2 Thành phần chất lƣợng nƣớc bề mặt 2.2.3 Thành phần chất lƣợng nƣớc ngầm 2.3 CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ TIÊU CHUẨN CHẤT LƢỢNG NƢỚC 2.3.1 Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc 2.3.1.1 Các tiêu vật lý 10 2.3.1.2 Các tiêu hoá học 11 2.3.1.3 Các tiêu vi sinh 15 2.3.2 Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cấp cho sinh hoạt 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.4.3.4 Khử sắt mangan 25 2.4.3.5 Làm mềm nƣớc 25 2.4.3.6 Khử trùng nƣớc 25 CHƯƠNG 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 chùm ngây 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 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 keo tụ số loại thực vật mẫu nƣớc đục nhân tạo 41 4.2.2 Giai đoạn 2: nghiên cứu khả keo tụ số loại thực vật mẫu nƣớc mặt tự nhiên 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.2.3 Giai đoạn 3: đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt sau xử lý theo dây chuyền công nghệ keo tụ thực vật, lọc qua cát khử trùng SODIS 43 4.3 MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 44 4.3.1 Mơ 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 48 4.5.1.1 Nhóm 1: dùng hạt chùm ngây làm chất keo tụ 48 4.5.1.2 Nhóm 2: dùng hạt dầu mè làm chất keo tụ 62 4.5.1.3 Nhóm 3: dùng loại đậu làm chất keo tụ 66 4.5.1.4 Hiệu loại bỏ chất hữu phƣơng pháp keo tụ 76 4.5.1.5 Kết luận thảo luận kết giai đoạn thực nghiệm 77 4.5.2 Giai đoạn 80 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH XỬ LÝ QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH ÁP DỤNG CHO MỘT SỐ VÙNG NƠNG THÔN VIỆT NAM 84 5.1 NƢỚC SẠCH TỪ MƠ HÌNH 5.1.1 Giới thiệu mơ hình 84 5.1.2 Vận hành mơ hình 85 5.1.3 Đánh giá mơ hình 87 5.2 GÓP PHẦN “ XÓA ĐÓI GIẢM NGHÈO ” TỪ MƠ HÌNH 87 5.2.1 Bài toán dinh dƣỡng 87 5.2.2 Bài toán kinh tế 88 5.3 CƠNG TÁC TUN TRUYỀN MƠ HÌNH ĐẾN VỚI MỌI NGƢỜI 88 5.3.1 Xây dựng sổ tay hƣớng dẫn sử dụng mơ hình 88 5.3.2 Tập huấn tuyên truyền viên 88 5.3.3 Tập huấn cho ngƣời sử dụng 89 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT - SODIS : Xử lý vi sinh vật nƣớc 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 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần chất gây nhiễm bẩn nƣớc bề mặt Bảng 2.2 Thành phần có nƣớc ngầm, nƣớc mặt điểm khác hai nguồn nƣớc Bảng 4.1 Các thông số quan trắc hiệu xử lý trình thực nghiệm 47 Bảng 4.2 Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác 48 Bảng 4.3 Hiệu xử lý độ đục nƣớc ứng với khoảng giá trị độ đục ngƣỡng nồng độ chất keo tụ áp dụng 55 Bảng 4.4 Kết xử lý keo tụ mẫu CT1 hạt chùm ngây thời gian lắng khác 56 Bảng 4.5 Hiệu dùng hạt chùm ngây làm chất keo tụ thử nghiệm mẫu nƣớc tự nhiên 59 Bảng 4.6 Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU hạt dầu mè thời gian lắng khác 63 Bảng 4.7 Nồng độ dầu mè keo tụ ứng với độ đục nhân tạo 66 Bảng 4.8 Hiệu keo tụ độ đục mẫu nƣớc đục nhân tạo dùng loại đậu khác làm chất keo tụ 73 Bảng 4.9 Nồng độ đậu cô ve làm chất keo tụ cần thiết làm sở áp dụng thử nghiệm cho mẫu nƣớc tự nhiên 73 Bảng 4.10 Hiệu loại bỏ COD phƣơng pháp kep tụ với chùm ngây 76 Bảng 4.11 Hiệu loại bỏ COD phƣơng pháp kep tụ với đậu cô ve 77 Bảng 4.12 So sánh đánh giá nhóm vật liệu dùng làm chất keo tụ 78 Bảng 4.13 Cơ sở nồng độ chất keo tụ chùm ngây đậu cô ve để áp dụng cho xử lý keo tụ mẫu nƣớc tự nhiên 80 Bảng 4.14 Kết phân tích tiêu chạy mơ hình mẫu nƣớc MH1 với chất keo tụ khác 81 Bảng 4.15 Kết phân tích tiêu chạy mơ hình mẫu nƣớc MH2 với chất keo tụ khác 82 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng PL2-1: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác A Bảng PL2-2: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác B Bảng PL2-3: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 200 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác B Bảng PL2-4: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 250 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác C Bảng PL2-5: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 300 NTU hạt chùm ngây thời gian lắng khác D Bảng PL2-6: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU hạt dầu mè thời gian lắng khác .D Bảng PL2-7: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU hạt dầu mè thời gian lắng khác .E Bảng PL2-8: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ F Bảng PL2-9: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ F Bảng PL2-10: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 50 NTU thời gian lắng 6giờ loại đậu dùng làm chất keo tụ .G Bảng PL2-11: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ H Bảng PL2-12: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ H Bảng PL2-13: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ .I Bảng PL2-14: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 150 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ J Bảng PL2-15: Kết xử lý keo tụ nƣớc đục nhân tạo 100 NTU thời gian lắng loại đậu dùng làm chất keo tụ .J LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lấy mẫu nước cầu Bến Súc Lấy mẫu nước hồ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THÍ NGHIỆM JARTEST LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THÍ NGHIỆM LỌC QUA CÁT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THÍ NGHIỆM SODIS LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU Phân tích độ đục dùng phương pháp đo quang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phân tích COD mẫu nước tối ưu Phân tích tiêu vi sinh mẫu nước sau chạy mơ hình LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỘT SỐ HÌNH ẢNH SO SÁNH CÁC MẪU NƯỚC SAU KHI CHẠY MƠ HÌNH LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỘT SỐ VẬT LIỆU DÙNG LÀM CHẤT KEO TỤ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Ali,G.; El-Taweel,G.;Ali,M.A The cytotoxicity and antimicrobial efficiency of Moringa oleifera seeds extracts Int J, Environ.Stud 2004 Jahn SA (1986) Proper use of Natural coagulants for rural water supplies: Research in the Sudan and a guide for new projects Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, Eschborn Jahn SA (1991) The Traditional Domestication of a multipurpose tree Moringa stenopetala (Bak f.) Cuf In the Ethiopian Rift Valley Ambio J.P Sutherland, G.K Folkard, M.A Mtawali and W.D Grant, University of Leicester, UK Moringa oleifera as a natural coagulant, 1994 Mataka L, Henry EMT, Masamba WRL, Sajidu SM (2006) Lead remediation of contaminated water using Moringa stenopetala and Moringa oleifera seed powder International Journal of Environmental Science and Technology (in press) Ndabigengesere, A.; Narasiah, K S Quality of water treated by coagulation using Moringa oleifera seeds Water Res 1998 Sarah M.Miller, 2008, Toward Understanding the Efficacyand Mechanism of Opuntia spp As a Natural Coagulant for Potential Application in Water Treatment Nguyễn Ngọc Dung, Xử lý nước cấp , Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2000 Hồng Văn Huệ, Cơng nghệ mơi trường, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2004 10 Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2000 11 Lâm Minh Triết, Kỹ thuật môi trường, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2007 12 Trung tâm Nghiên cứu Tư vấn Phát triển (2005), Báo cáo Nghiên cứu khả thi xã hội hộ dân tham gia dự án phương pháp xử lý vi sinh vật nước ánh sáng mặt trời( SODIS), Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... Nghiên cứu đánh giá hiệu keo tụ số loại thực vật ứng dụng xử lý nước Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu) - Thu thập tài liệu liên quan đến lồi thực vật có khả keo tụ - Đánh giá hiệu keo. .. diện nguồn nước sử dụng ngày, đề tài “ Nghiên cứu đánh giá khả keo tụ số loại thực vật ứng dụng xử lý nước? ?? đời với mong muốn thay hóa chất dùng cơng tác xử lý nước nói chung keo tụ nước nói riêng... 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 keo tụ