Đang tải... (xem toàn văn)
Nguyen Thi Lan ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ LAN Tên đề tài “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG MÀNG SINH HỌC TRÊN MỘT SỐ VẬT LIỆU TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ LAN Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG MÀNG SINH HỌC TRÊN MỘT SỐ VẬT LIỆU TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Khoa học mơi trường Khoa : Môi trường Lớp : K42B – KHMT Khóa học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : TS Dư Ngọc Thành Thái Nguyên, năm 2014 n LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt chương trình đào tạo nhà trường với phương châm học đôi với hành, sinh viên trường cần chuẩn bị cho lượng kiến thức cần thiết, chun mơn vững vàng Thời gian thực tập tốt nghiệp phần quan trọng khơng thể thiếu chương trình đào tạo sinh viên Đại học nói chung sinh viên Đại học Nơng lâm nói riêng Đây khoảng thời gian cần thiết để sinh viên củng cố lại kiến thức lý thuyết học cách có hệ thống nâng cao khả vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, xây dựng phong cách làm việc kỹ sư Với lòng biết ơn vô hạn, em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo Khoa Môi Trường truyền cho em kiến thức quý báu suốt trình học tập rèn luyện trường, giúp em hoàn thiện lực công tác nhằm đáp ứng yêu cầu người cán Khoa học trường Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Dư Ngọc Thành tận tình bảo, hướng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Cô giáo thuộc môn Khoa học công nghệ môi trường tạo điều kiện cho em suốt trình thực tập Do thời gian trình độ học vấn thân nhiều hạn chế, bước đầu làm quen với thực tế cơng việc nên khóa luận em khơng tránh thiếu sót Em mong nhận góp ý chân thành thầy giáo bạn để Khóa luận em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Lan n DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa hóa học CV Coefficient of variation Hệ số biến động DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan LSD Least significant difference Sai khác nhỏ QCVN Qui chuẩn Việt Nam TSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng T-N Tổng đạm T-P Tổng lân TNMT Tài nguyên – Môi trường n MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Ý nghĩa đề tài Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học 2.1.1 Một số khái niệm 2.1.2 Tổng quan nước thải sinh hoạt .5 2.1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 13 2.1.4 Tổng quan bể lọc sinh học 24 2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 34 2.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 34 2.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 35 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 36 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành .36 3.3 Nội dung nghiên cứu tiêu theo dõi .36 3.4 Phương pháp nghiên cứu .36 3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 36 3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp .37 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 Điều kiện thời tiết khí hậu vùng nghiên cứu 41 4.2 Đặc trưng nước thải sinh hoạt nghiên cứu 42 4.2.1 Đánh giá tiêu hóa học nước thải đầu vào 43 n 4.2.2 Đánh giá tiêu lý học nước thải đầu vào 43 4.3 Khả xử lý nước thải vật liệu lọc .44 4.3.1 Khả xử lý BOD5 công thức vật liệu lọc 45 4.3.2 Khả xử lý COD công thức vật liệu lọc 46 4.4 Xác định tải trọng thủy lực tối ưu ứng dụng vào công thức vật liệu lọc sử dụng 53 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58 Kết luận .58 Đề nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .60 n DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Đặc tính nước thải sinh hoạt (mg/l) Bảng 2.2 Một số loại vi khuẩn có bùn hoạt tính khả phân hủy 21 Bảng 2.3 Hằng số k số nước thải 27 Bảng 2.4 Phân biệt tải trọng bể lọc sinh học nhỏ giọt 32 Bảng 3.1 Các loại vật liệu lọc 37 Bảng 3.2 Các cơng thức thí nghiệm 38 Bảng 3.3 Bảng công thức tải trọng thủy lực 38 Bảng 4.1: Kết phân tích tiêu hóa học nước thải đầu vào 43 Bảng 4.2: Kết phân tích tiêu lý học nước thải đầu vào 44 Bảng 4.3 Hiệu suất xử lý BOD5 công thức 45 Bảng 4.4 Khả xử lý COD công thức 46 Bảng 4.5 Khả xử lý Đạm tổng số công thức 48 Bảng 4.6 Khả xử lý Lân tổng số công thức 49 Bảng 4.7 Khả xử lý SS công thức 50 Bảng 4.8 Kết xác định màu sắc, mùi vị sau xử lý công thức 51 Bảng 4.9 Kết xác định EC pH sau xử lý công thức 52 Bảng 4.10 Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình 53 Bảng 4.11 Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình 54 Bảng 4.12 Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình 55 Bảng 4.13 Kết xác định số tiêu vật lý sau xử lý công thức tải trọng khác 56 n DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ phân hủy chất hữu điều kiện kỵ khí 18 Hình 2.2 Sơ đồ xử lý nước thải kỹ thuật bùn hoạt tính có sục khí 20 Hình 2.3 Quá trình hoạt động màng sinh học 23 n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Phát triển bền vững kinh tế - xã hội - môi trường mục tiêu hướng tới hầu hết quốc gia Với phát triển kinh tế mạnh mẽ năm qua nguồn phát sinh gây ô nhiễm môi trường ngày lớn Việt Nam chưa có biện pháp bảo vệ mơi trường đắn, gây sức ép lớn mơi trường Tình trạng nhiễm khơng khí, nước mặt, nước ngầm thành phố lớn, khu công nghiệp ngày trầm trọng, gây tác động xấu đến cảnh quan môi trường sức khỏe người Khi số dân tăng nhanh kèm theo lượng nước thải sinh hoạt ngày tăng lên mối đe dọa nghiêm trọng môi trường Nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng chất hữu nhiều như: COD, BOD5, TSS …Nhiều vi sinh vật gây bệnh, nước thải chứa nhiều dầu mỡ chất tẩy rửa… Đặc biệt nước thải sinh hoạt có nhiều nguyên tố dinh dưỡng đa lượng amoni, phốt Nếu nồng độ nước cao dẫn đến tượng phú dưỡng hóa Nếu khơng có biện pháp hữu hiệu để xử lý gây ô nhiễm nguồn nước mặt, theo thời gian ảnh hưởng nguồn nước ngầm Điều gây ảnh hưởng vơ nghiêm trọng đến ô nhiễm môi trường sức khỏe cộng đồng Do đó, để đảm bảo phát triển kinh tế đơi với bảo vệ mơi trường phương pháp xử lý nước thải nghiên cứu phát triển Hiện Việt Nam hầu hết khu đô thị, khu dân cư làng, xã… Một số điểm du lịch nhà hàng xây dựng phục vụ nhu cầu người, nói nguồn nước thải sinh hoạt sinh chưa xử lý cách triệt để vài nơi thị, làng xã có hệ thống xử lý tập trung cịn nhiều khó khăn vốn đầu tư cao, đặc biệt vấn đề vận hành chi phí xử lý cao, dẫn đến nước thải không đạt tiêu chuẩn môi trường Do n việc nghiên cứu cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt phân tán việc làm cấp thiết Với đặc thù nước phát triển nước ta hiên việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ phù hợp, đơn giản với giá thành thấp hướng giải hợp lý khả thi Màng sinh học ( Memberance Bio Reactor) xu hướng công nghệ phát triển ứng dụng Màng sinh học hệ thống xử lý vi sinh nước thải công nghệ lọc màng, chúng đạt hiệu cao, chi phí thấp, ổn định Hiện việc tìm kiếm những loại vật liệu lọc phù hợp để sử dụng công nghệ màng lọc sinh học cần thiết Xuất phát từ lý trên, em xin đề xuất đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước thải sinh hoạt màng sinh học số vật liệu Trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun“ Để tìm kiếm vật liệu có sẵn thích hợp để sử dụng công nghệ màng sinh học phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt 1.2 Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu mơ hình xử lý nước thải sinh hoạt bể lọc sinh học, xác định khả xử lý nước thải công thức vật liệu lọc sử dụng bể lọc sinh học Từ đề xuất, lựa chọn loại vật liệu lọc thích hợp sử dụng bể lọc sinh học lựa chọn tải trọng tối ưu với vật liệu phù hợp - Nâng cao hiệu xử lý nước thải công nghệ rẻ tiền, phù hợp với điều kiện Việt Nam 1.3 Mục đích đề tài - Lựa chọn vật liệu lọc thích hợp để sử dụng mơ hình bể lọc sinh học - Lựa chọn tải trọng thủy lực tối ưu vật liệu lọc tối ưu - Nước thải sinh hoạt sau xử lý đạt (QCVN 14: 2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt) n 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học - Vận dụng phát huy kiến thức học tập vào nghiên cứu - Nâng cao kiến thức, kĩ rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau - Nâng cao khả tự học tập, nghiên cứu tìm tài liệu - Bổ sung tư liệu cho học tập 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất - Xác định khả xử lý nước thải sinh hoạt loại vật liệu lọc - Lựa chọn cơng thức vật liệu lọc có sẵn địa phương rẻ tiền, dễ kiếm để sử dụng công nghệ xử lý nước thải - Xử lý nước thải sinh hoạt, bảo vệ môi trường n ... vật liệu lọc phù hợp để sử dụng công nghệ màng lọc sinh học cần thiết Xuất phát từ lý trên, em xin đề xuất đề tài: ? ?Nghiên cứu khả xử lý nước thải sinh hoạt màng sinh học số vật liệu Trường Đại. .. hình thành, nước thải chia thành: nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải tự nhiên nước thải đô thị 2.1.2.2 Khái niệm nước thải sinh hoạt - Nước thải sinh hoạt nước thải bỏ sau... Xác định khả xử lý nước thải sinh hoạt loại vật liệu lọc - Lựa chọn cơng thức vật liệu lọc có sẵn địa phương rẻ tiền, dễ kiếm để sử dụng công nghệ xử lý nước thải - Xử lý nước thải sinh hoạt, bảo