Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải nhà vệ sinh tự hoại của một số loài thực vật thủy sinh tại việt nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước thải nhà vệ sinh tự hoại số loài thực vật thủy sinh Việt Nam” Hà Nội - 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước thải nhà vệ sinh tự hoại số loài thực vật thủy sinh Việt Nam” Người thực hiện: TRẦN HOÀI NAM Lớp: MÔI TRƯỜNG B Khố: 53 Mã SV: 532347 Ngành: MƠI TRƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS ĐỖ NGUYÊN HẢI Bộ môn: KHOA HỌC ĐẤT WW Hà Nội - 2012 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp nỗ lực thân em nhận nhiều quan tâm giúp đỡ nhiệt tình tập thể, cá nhân trường Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy, cô giáo khoa Tài Nguyên & Môi Trường – Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội, thầy cô giáo môn Khoa học đất tạo điều kiện giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Đỗ Nguyên Hải, kỹ sư Nguyễn Văn Thịnh, cựng cỏc cán phịng thí nghiệm mơn Cơng nghệ mơi trường tận tình bảo, giúp đỡ em suốt thời gian thực tập tốt nghiệp Khóa luận khơng thể thực khơng có giúp đỡ nhiệt tình hiếu khách gia đình bác Đào Quang Sánh – thơn Ngọc Cục – xó Thỳc Khỏng – huyện Bình Điền – tỉnh Hải Dương Em vơ cảm ơn gia đình bác Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè khuyến khích động viên em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng Sinh viên Trần Hoài Nam i năm 2012 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi PHẦN 1: MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề 2.1 Mục đích, yêu cầu 2.1.1 Mục đích 2.1.2 Yêu cầu PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Các thông tin nước thải sinh hoạt khả xử lý nước thải sinh hoạt loài thực vật thủy sinh 2.1.1 Các khái niệm : 2.1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt 2.1.3 Khả xử lí nước thải sinh hoạt thủy thực vật: 11 2.1.4 Tác động nước thải sinh hoạt đến môi trường 12 2.2 Các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt 13 2.2.1 Phương pháp xử lý lý học 13 2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học hóa lý .13 2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học 15 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm hệ thống xử lý nước thải sử dụng loài thủy sinh 19 Các thông tin hệ thống nhà vệ sinh tự hoại 26 4.1 Cấu tạo bể phốt: 29 4.2 Nguyên lý làm việc: 29 ii Các nghiên cứu ứng dụng thực vật thủy sinh xử lý nước thải : 30 5.1 Các nghiên cứu ứng dụng giới 30 5.2 Các nghiên cứu ứng dụng nước: 36 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .39 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu nghiên cứu: 39 3.2 Nội dung nghiên cứu 40 3.3 Phương pháp nghiên cứu 40 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .40 3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 40 3.3.3 Phương pháp quan trắc, lấy mẫu .41 3.3.4 Phương pháp phân tích 41 3.5 Phương pháp sử lý số liệu : 43 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 44 4.1 Đặc tính sinh trưởng phát triển bèo tây, bèo tấm, ngổ trình nghiên cứu 44 4.1.1 Sự thay đổi chiều dài rễ bèo tây, bèo tấm, ngổ : 44 4.1.2 Sự thay đổi số nhánh Ngổ Bèo tây : .48 4.1.3 Sự thay đổi số đốt ngổ : 49 4.1.4 Sự thay đổi chiều dài bèo tây 50 4.1.5 Tổng kết tiêu theo dõi ngổ bèo tây trình nghiên cứu .52 4.2 Diễn biến tiêu hóa học mơi trường nước thải bèo tấm, bèo tây, ngổ trình nghiên cứu : 54 4.2.1 Diễn biến tiêu đo nhanh trong môi trường nước thải bèo tấm, bèo tây, ngổ trình nghiên cứu .55 4.2.2 Diễn biến giá trị COD bể bèo tấm, bèo tây, ngổ trình nghiên cứu 58 iii 4.2.3 Diễn biến yếu tố dinh dưỡng bể bèo tấm, bèo tây, ngổ trình nghiên cứu 60 4.3 Mối tương quan số tiêu vật lý thực vật thông số chất lượng nước: .63 4.3.1 Mối tương quan chiều dài giá trị DO bể bèo tây: 63 4.3.2 Mối tương quan chiều dài rễ thực vật nồng độ NH 4+ bể bèo tây bèo .65 PHẦN 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 67 5.1 Kết luận 67 5.2 Kiến nghị 68 Phần VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Khối lượng chất bẩn có 1m3 nước thải sinh hoạt Bảng 2.2 Khối lượng chất bẩn có nước thải sinh hoạt cho người Bảng 2.3 Khối lượng chất bẩn có NTSH, g/người ngày Bảng 2.4 Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt phát sinh số cơng trình cơng cộng sở dịch vụ Bảng 2.5 Phân loại chất rắn nước thải loại vừa .8 Bảng 2.6 Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt đặc trưng .9 Bảng 2.7 Khối lượng chất có nước thải sinh hoạt từ vùng nông thôn đô thị Israel 10 Bảng 2.8 Nhiệm vụ thuỷ sinh thực vật hệ thống xử lý[29] 18 Bảng 2.9 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu 19 Bảng 2.10 Sinh khối rễ khả vận chuyển oxy số loài thực vật thủy sinh 23 Bảng 2.11: Đánh giá hiệu loại bỏ chất dinh dưỡng bèo tây Walt Dishney World Chanels, Florida, USA .34 Bảng 3.1: Các thông số đầu vào nguồn nước sử dụng làm thí nghiệm nghiệm .39 Bảng 3.2 Các phương pháp sử dụng để phân tích thông số [12] .42 Bảng 4.1: Kết theo dõi chiều dài rễ thực vật bể thí nghiệm .44 Bảng 4.2: Diễn biến chiều dài rễ bèo bèo tây theo thời gian 46 Bảng 4.3: Sự thay đổi số nhánh bèo tây ngổ 48 Bảng 4.4 : Sự thay đổi số đốt ngổ trình nghiên cứu 50 Bảng 4.5 Biễn biến chiều dài bèo tây tháng nghiên cứu 51 Bảng 4.4: Các tiêu theo dõi ngổ hai tháng nghiên cứu 52 Bảng 4.6 Các tiêu theo dõi bèo tây hai tháng nghiên cứu 54 Bảng 5.1 Bảng tổng kết thông số tiến hành theo dõi trình nghiên cứu .67 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT NTSH : Nước thải sinh hoạt CT1 : Công thức CT2 : Công thức CT3 : Công thức SS : Chất rắn lơ lửng TS : Tổng chất rắn TDS : Chất rắn hòa tan TSS : Chất rắn lơ lửng BOD : Nhu cầu oxy sinh hoá COD : nhu cầu oxy hóa học TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QC : Quy chuẩn vi PHẦN 1: MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường nông thơn vấn đề nóng hổi cần giải Tình trạng nhiễm mơi trường chủ yếu nước thải rác thải xả bừa bãi vào nguồn nước nói riêng mơi trường nói chung mà khơng qua cơng đoạn xử lý Một nguồn thải góp phần tích cực vào q trình nhiễm bẩn thủy vực khu vực nông thôn nước thải từ nhà vệ sinh tự hoại người dân Mặc dù nước thải luụn cú qua trình tự làm vi sinh vật, thực vật vi vĩ mô có nước thải Nhưng với đặc thù giàu yếu tố dinh dưỡng N-P, hàm lượng DO thấp có mặt số kim loại nặng Cu, Zn, Pb, nước thải từ nhà vệ sinh tự hoại gây nhiều khó khăn, chí ức chế trình tự làm thủy vực Từ thực tế nhiều thủy vực cộng đồng dân cư trờ thành bãi thải tự nhiên, chứa hàm lượng chất ô nhiễm mầm bệnh cao, gây mối nguy hiểm tiềm ẩn cho sức khỏe người Việc xây dựng trạm xử lý có quy mô lớn để giải vấn đề lại vượt khả kinh tế người dân nông thôn Chính việc nghiên cứu làm nước thải chỗ cho hộ gia đình cơng nghệ phù hợp, vừa đơn giản, có chi phí xây dựng vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường, hướng giải hợp lý khả thi Phương pháp sử dụng loại thủy thực vật để xử lý nuớc thải áp dụng nhiều nơi giới Việt Nam Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái địa phương (Jing et al., 2001) [18] Mặt khác, Việt Nam nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, thích hợp cho phát triển loài thực vật thủy sinh mặt nước khả sử dụng lồi thực vật vào xử lý môi trường nước khả quan Đi từ yêu cầu trên, hướng dẫn PGS.TS Đỗ Nguyên Hải em tiến hành thực đề tài: “Nghiờn cứu khả xử lý nước thải nhà vệ sinh tự hoại số loài thực vật thủy sinh Việt Nam.” 2.1 Mục đích, yêu cầu 2.1.1 Mục đích - Xử lý nước thải từ bể phốt số thực vật thủy sinh 2.1.2 Yêu cầu - Phương pháp phân tích phù hợp, q trình phân tích đảm bảo cho kết - Xử lí số liệu xác