Đánh giá khả năng xử lý N-NH4+, P-PO4 3-, COD của nước kênh Văn Thánh bằng mô hình cỏ Chrysopogon zizanides trên nền sỏi và cát trong điều kiện tuần hoàn nước.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỤC PHÁM VÀ MÔI TRƯỜNG 'V/VerS''^ NGUYEN TAT THANH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG xử LÝ N-NH/, P-PO43 , COD CỦA NƯỚC KÊNH VĂN THÁNH BẰNG MÔ HÌNH CỎ CHRYSOPOGON ZIZANIOIDES TRÊN NỀN SỎI VÀ CÁT TRONG ĐIÈU KIỆN • TUẦN HỒN NƯỚC Sinh viên thực : Võ Ngọc Gia Bảo Chuyên ngành : Quản lí tài nguyên môi truờng Tp.HCM, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TÁT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỤC PHÁM VÀ MÔI TRƯỜNG 0O0 - LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG xử LÝ N-NH/, P-PO43 , COD CỦA NƯỚC KÊNH VĂN THÁNH BẰNG MÔ HÌNH CỎ CHRYSOPOGON ZIZANIOIDES TRÊN NỀN SỎI VÀ CÁT TRONG ĐIÈU KIỆN • TUẦN HỒN NƯỚC Sinh viên thực : Võ Ngọc Gia Bảo Mã số sinh viên : 1511536140 Lớp : 15DTNMT1A Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên môi trường Giáo viên hướng dần : ThS Trần Thành Tp.HCM, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐH NGUYÊN TÁT THÀNH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT THỤC PHẮM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tụ - Hạnh phúc Tp.Hồ Chí Minh, ngày 29 thảng năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VÀN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : VÕ NGỌC GIA BẢO MSSV: 1511536140 Chuyên ngành : Quản lí tài nguyên môi truờng Lớp: 15DTNTM1A Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG xử LÝ N-NH4+, P-PO43', COD CỦA NƯỚC KÊNH VĂN THÁNH BẰNG MỊ HÌNH cỏ VETIVER TRÊN NÈN SỎI VÀ CÁT TRONG ĐIỀU KIỆN TUẦN HOÀN Nước Nhiệm vụ luận văn: - Đánh giá khả thích nghi, sinh trưởng cỏ Vetiver nước rạch Văn Thánh - Đánh giá khả xử lý ô nhiễm N-NH4 +, P-PO43', COD cỏ Vetiver nước rạch Văn Thánh phương pháp đất ngập nước nhân tạo - dòng chảy ngầm theo phương đứng điều kiện tuần hoàn nước Ngày giao nhiệm vụ luận văn Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn : 01/6/2019 : 29/09/2019 Người hướng dẫn : ThS TRẦN THÀNH Nội dung yêu cầu luận văn thông qua Bộ môn Trưởng Bộ môn (Ký ghi rõ họ tên) Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, với tình cảm chân thành em xin bày tỏ lịng biết ơn tới Thầy, cô khoa Kỳ thuật Thực phấm Môi trường giúp em nhiều suốt trình học tập cung cấp kiến thức vơ q giá lình vực Mơi trường Thứ hai, gia đình nguồn động lực ln ln bên cạnh ủng hộ em suốt trình học tập trường Đặc biệt người mà em muốn cảm ơn thầy Trần Thành, thầy người tận tình truyền đạt kiến thức bo ích có liên quan đến đề tài, đưa nhận xét quý báu đế cho em rút kinh nghiệm học hỏi để em hồn thành mơn Khố luận tốt nghiệp Bên cạnh đó, em khơng qn gửi lời cảm ơn đến bạn nhóm nghiên cứu trường Đại học Quốc Gia TPHCM Bạn Trần Hồng Ân đà nhiệt tình giúp đỡ em trình triển khai thực khố luận tốt nghiệp cùa Mặc dù đà cố gang thực đề tài cách hoàn chỉnh kiến thức kinh nghiệm thân cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong nhận góp ý dẫn q thầy đe em có the hồn thiện tốt chủ đề Cuối em xin chúc quý thầy cô trường Đại học Nguyễn Tất Thành dồi sức khỏe đạt nhiều thành công, hạnh phúc công việc sống VÕ NGỌC GIA BẢO Khoa Kỳ thuật Thực phâm Môi trường Trường Đại Học Nguyền Tất Thành LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “Đánh giả khả xử lý NH4+, po/' COD nước kênh Văn Thánh bang mơ hình cỏ Vetiver sỏi cát điều kiện tuần hoàn nước ” cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dần cùa ThS Trần Thành Các số liệu kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép cùa ai, chưa cơng bố cơng trình khoa học cùa nhóm nghiên cứu khác thời điểm Neu không nêu trên, xin hồn tồn chịu trách nhiệm đe tài chấp nhận hình thức xử lý theo quy định Tp.HCM, Ngày 29 tháng năm 2019 Tác giả luận văn (Ký ghi rõ họ tên) ii TĨM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mạng lưới sơng ngịi dày đặc ưu đặc điểm quan trọng đem đến ổn định lợi ích nguồn nước cấp cho hoạt động sinh hoạt, sản xuất; điều hịa khí hậu; đa dạng hệ sinh thái lưu thông đường thủy cho khu vực sở hữu lưu vực nước Tuy nhiên tình trạng nhiễm nguồn nước mặt ngày trở nên đáng báo động Nguyên nhân đến từ lượng nước thải phát sinh từ hộ dân cư lượng nước thải đô thị dẫn từ hệ thống cống ngầm thành chưa thu gom, xử lý theo quy định Hệ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nguồn phát tán dịch bệnh cảnh quan hệ sinh thái bị suy giảm Các quy định phủ nhằm đảm bảo chất lượng nước mặt cho lưu vực sông hồ, kênh rạch ban hành, pháp lý để dự án hệ thống xử lý nước thải thoát nước áp dụng Tuy nhiên nhược điểm hệ thống yêu cầu vận hành bảo trì tốt Cỏ Vetiver, với đặc điểm hình thái bật, thực tế nghiên cứu khoa học chứng thành tựu đặc biệt hiệu suất tiêu thụ dinh dường khả sinh trưởng tốt điều kiện môi trường ô nhiễm cao cỏ Vetiver áp dụng đa dạng nhiều phương pháp xử lý nước thải, có hệ thống đất ngập nước Đất ngập nước nhân tạo mang đầy đủ đặc điểm, đặc trưng đất ngập nước tự nhiên với quy mô hệ thống thu nhỏ hơn, kết họp nhiều loại thực vật tận dụng nhiều loại vật liệu cát, sỏi, đá, đe loại bỏ chất ô nhiễm Hệ thống xử lý dựa chế lắng, lọc, tích lũy, phân hủy vi sinh vật Với thiết kế đặc trưng đế nước có thề chảy qua lóp vật liệu nền, hệ thống đem lại khả vận chuyển oxy vào lóp giá thể tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình nitrate hóa Luận văn trình bày nghiên cứu tính khả thi việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo có dịng chảy theo phương đứng với lóp vật liệu cát sỏi, thực vật xử lý cỏ Vetiver, nước hệ thống tuần hồn gián đoạn Mồi mơ hình thiết kế với hai bề xử lý, có kích thước 0.66 m X 0.46 m X 0.21 m (dài, rộng, cao), lóp vật liệu có độ dày 80mm Hệ thống vận hành hai chế độ tuần hoàn nước gián đoạn Hiệu xử lý trung bình chế độ PO43'91.34%, NH4 96.67%, COD 80% Khi tăng số lần tuần hồn nghiên cứu hiệu xử lý có phần tăng nhẹ, tốt với mơ hình vật liệu kết họp sỏi cát iii SUMMARY The dense river network is one of the important advantages and characteristics that bring stability and benefits to the water supply for living and production activities; climate regulation; the diversity of ecosystems and waterway traffic for the areas that own these basins However, pollution of surface water sources is becoming more and more alarming The reason comes from the amount of wastewater generated from residential households and the amount of urban wastewater brought from underground sewer systems in cities have not been collected and treated in accordance with regulations As a result, serious environmental pollution, sources of disease spread and ecosystem landscape are reduced Government regulations to ensure surface water quality for rivers, lakes and canals has been issued, which is a legal basis for wastewater treatment and drainage systems projects However, the weaknesses in the systems are good operation and maintenance requirements Vetiver grass, with outstanding morphological characteristics, in fact and scientific research has proven to have special achievements in nutrient consumption efficiency and extremely good growth in environmental conditions High pollution Vetiver grass is used in a variety of ways to treat wastewater, including wetland systems Artificial wetlands are full of characteristics and characteristics of natural wetlands with the scale of the system being smaller, combining many types of plants and taking advantage of a variety of materials such as sand, gravel, stone to remove pollutants Treatment system based on the mechanism of sedimentation, filtration, accumulation, decomposition of microorganisms With a unique design so that water can flow through the substrate, the system provides the ability to transport oxygen into a good substrate, facilitating nitrification This thesis presents the feasibility study of the use of artificial wetland system with vertical flow with layers of materials such as sand and gravel, treated vegetation is Vetiver grass, water in the system can be intermittent circulation Each model is designed with two treatment tanks, measuring 0.66 m X 0.46 m X 0.21m (long, wide, high), a material layer of 80mm thickness The system operates in two interrupted water circulation modes The average processing efficiency in the modes is PO43' 91.34%, NH4 96.67%, COD on 80% When increasing the number of circulation cycles in the study, the treatment efficiency is slightly increased, best with the model of the combination of gravel and sand IV MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP iii MỤC LỤC V DANH MỤC BẢNG BIẾU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH, HÌNH VẺ viii DANH MỤC CÁC TÙ VIẾT TẤT X MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề .1 Đối tượng phạm vinghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG TÓNG QUAN NGHIÊN củu 1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.1 Nước mặt 1.1.2 Cỏ Vetiver 15 1.2 Tổng quan chế xử lý chất thải thực vật 19 1.2.1 Ưu khuyết điếm trình xử lý nước thải thực vật 23 1.2.2 ứng dựng đất ngập nước 25 1.3 Tổng quan tình hình nước thải thị TPHCM 36 1.3.1 Tình hình nước thải Tp.HCM 36 1.3.2 Tổng quan khu vực nước rạch Văn Thánh 39 V Tống quan nghiên cứu xử lý nuớc thải thực vật 42 1.4 1.4.1 Trên giới 42 1.4.2 Tại Việt Nam 46 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 50 2.1 Trinh tự tiến hành phân tích, đánh giá 50 2.2 Mô hình nghiên cứu 51 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 52 2.2.2 Đặc điểm khí hậu mơ hình nghiên cứu 53 2.2.3 Vật liệu nghiên cứu 53 2.2.4 Mô tả cấu tạo mơ hình nghiên cứu 54 2.2.5 Cơ chế hoạt động mơ hình nghiên cứu 58 2.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 60 2.3.1 Nội dung nghiên cứu 60 2.3.2 Phương pháp phân tích 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 65 3.1 Đánh giá khả thích nghi phát triển cỏ Vetiver 65 3.2 Đánh giá hiệu xử lý Phot (P-PO43 ) 67 3.3 Đánh giá hiệu xử lý Nito ammonia (N-NH4+) 79 3.4 Đánh giá hiệu xử lí COD 87 3.5 Phân tích hiệu suất xử lý cỏ Vertiver 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 KẾT LUẬN 96 KIẾN NGHỊ 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 102 VI DANH MỤC BÂNG BIỂU Bảng 1.1 Nồng độ tiêu nước thải sinh hoạt Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thải nước số sở dịch vụ cơng trình cơng cộng Bảng 1.3 Tiêu chuẩn lượng ô nhiễm nước thải số quốc gia Việt Nam Bảng 1.4 Nồng độ vi sinh vật nước thải (số lượng vi sinh vật lOOml) Bảng 1.5 Các cơng đoạn xử lý nước thải theo quy trình xử lý học, sinh học, hóa học 11 Bảng 1.6 Khả thích nghi cỏ Vetiver úc số nước khác .18 Bảng 1.7 Ưu điểm nhược điểm ĐNNNT dòng chảy mặt - FWS 27 Bảng 1.8 So sánh ưu nhược điểm CW HSFS CW VSFS .29 Bảng 1.9 Những q trình loại bỏ chất nhiễm xảy hệ thống ĐNNNT 31 Bảng 1.10 Kết xử lý TN 34 Bảng 1.11 Kết xử lý TP 35 Bảng 1.12 Chất lượng nước đầm lầytrước sau xử lý cỏ Vetiver 45 Bảng 2.1 Chỉ tiêu phân tích chấtlượng nước rạch Văn Thánh 52 Bảng 2.2 Danh sách vật liệu chuẩn bị mơ hình 53 Bảng 2.3 Các thông số vận hành mơ hình 60 Bảng 2.4 Các giai đoạn thực nghiên cứu 60 Bảng 2.5 Các phương pháp phân tích 64 Bảng 3.1 Sinh khối cỏ sau 25 ngày củacác mơ hình 66 Bảng 3.2 Sinh khối phát triển củacỏ Vetiver 76 Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý PO43' 91 Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý NH4+ 94 Bảng 3.5 Hiệu suất xử lí COD 95 vii ... đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG xử LÝ N-NH4+, P-PO43 '', COD CỦA NƯỚC KÊNH VĂN THÁNH BẰNG MỊ HÌNH cỏ VETIVER TRÊN NÈN SỎI VÀ CÁT TRONG ĐIỀU KIỆN TUẦN HOÀN Nước Nhiệm vụ luận văn: - Đánh giá khả thích... PHÁM VÀ MÔI TRƯỜNG 0O0 - LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG xử LÝ N-NH/, P-PO43 , COD CỦA NƯỚC KÊNH VĂN THÁNH BẰNG MÔ HÌNH CỎ CHRYSOPOGON ZIZANIOIDES TRÊN NỀN SỎI VÀ CÁT TRONG. .. cứu Đánh giá khả sinh trưởng thích nghi cùa cỏ Vetiver môi trường nước lưu vực rạch Văn Thánh, điều kiện mơ hình thí nghiệm - Đánh giá khả loại bỏ thành phần ô nhiễm N-NH4+, P-PO43 '', COD mô hình