Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu đánh giá khả năng keo tụ của một số loại thực vật ứng dụng trong xử lý nước

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước vệ sinh môi trường nhu cầu đời sống ngày người, trở thành đòi hỏi bách việc bảo vệ sức khỏe cải thiện điều kiện sinh hoạt cho nhân dân, nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Đặc biệt nước sạch, yếu tố quan trọng chiếm đến 70% trọng lượng thể người Hiện nay, dịch bệnh lây truyền qua đường nước trở thành mối quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia Theo báo cáo chương trình phát triển Liên hợp quốc, Việt Nam 80% bệnh tật nông thôn ô nhiễm nước bệnh truyền nhiễm qua đường nước gây Trên giới nay, ngày có 400 trẻ em chết bệnh liên quan đến nguồn nước Hiểu vai trò nước sạch, Nghị Đại Hội Đảng lần thứ VIII rõ “ cải thiện việc cấp thoát nước đô thị, thêm nguồn nước cho nông thôn” Theo báo cáo “ chiến lược Quốc gia cấp nước vệ sinh nông thôn đến năm 2020” Bộ xây dựng, 70% dân số nông thôn sử dụng nước không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh Ở nhiều vùng nông thôn, điều kiện sống cịn khó khăn nên người dân chưa tiếp xúc với nước sạch, mà chủ yếu dùng nước từ nguồn khơng an tồn như: nước hồ, sơng, suối… mà khơng qua hình thức xử lý sử dụng trực tiếp ăn uống sinh hoạt hàng ngày Nguồn nước có nhiều cặn, số chất hữu vi sinh vật gây bệnh cho người Có thể nêu lên vài nguyên nhân quan trọng vấn đề thiếu nước Nguyên nhân là, Việt Nam có trữ lượng nước dồi dào, lượng mưa cao, hệ thống sơng ngịi kênh mương dày đặc, nước ngầm phong phú vùng thấp, lượng nước phân bố không theo thời gian không gian Việc sử dụng ngày nhiều nước cho sản xuất nông nghiệp công nghiệp, dân số tăng nhanh làm tăng nhu cầu sử dụng nước Nguyên nhân thứ số nguồn nước ngày bị ô nhiễm hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp sinh hoạt làm cho chất lượng nước ngày xấu Chính SVTH: LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI thế, để có đủ nước cung cấp đảm bảo an tồn sức khỏe, địi hỏi cơng tác xử lý nước phải đẩy mạnh áp dụng dây chuyền công nghệ xử lý phù hợp Ở nơng thơn, phần lớn hộ gia đình sử dụng nguồn nước, nguồn để ăn uống thường nước mưa nguồn để tắm giặt Các hệ thống cấp nước tập trung nông thôn chưa phổ biến Do đó, hộ thường có cơng trình cấp nước riêng giếng đào, lu vại hay bể chứa nước mưa Cơng tác xử lý đơn giản, thường lắng sơ nguồn nước đục dùng phèn keo tụ tạo thành để lắng, lượng phèn sử dụng hồn tồn ngẫu nhiên Nói chung hộ phải tự xử lý nước chấp nhận dùng nước chưa qua xử lý Keo tụ trình quan trọng dây chuyền cơng nghệ xử lý nước cấp nói riêng nước nhiễm nói chung Q trình keo tụ giúp loại bỏ hạt lơ lửng làm độ đục nước giảm Ngồi góp phần làm tăng hiệu trình xử lý lắng, lọc, khử trùng… Hiện tại, công nghệ xử lý nước tập trung thi người ta sử dụng chất hóa học làm chất keo tụ nước phèn sắt, phèn nhơm, PAC dư lượng hóa chất nước nguy tiềm ẩn ảnh hưởng đến sức khỏe người Để giảm bớt lượng chất hóa học 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 việc sử dụng số loại thực vật làm chất keo tụ, góp phần giải nâng cao chất lượng nước cấp sinh hoạt vùng nông thơn chưa có điều kiện tiếp cận với nguồn nước 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI  Nghiên cứu đánh giá khả keo tụ nước số loại thực vật sẵn có Việt Nam  Xem xét tính khả thi loại thực vật áp dụng quy mơ hộ gia đình số vùng nông thôn Việt Nam 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU SVTH: LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3.1 GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Đối tượng nghiên cứu  Nghiên cứu thực nghiệm xem xét tính khả thi nước đục nhân tạo  Nghiên cứu thực nghiệm số nguồn nước mặt tự nhiên 1.3.2 - Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực nước đục nhân tạo số nguồn nước mặt tự nhiên thu nhận số vị trí lưu vực sơng Sài Gòn – Đồng Nai nước hồ - Nghiên cứu thử nghiệm mơ hình với quy mơ hộ gia đình 1.4 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp tổng hợp tài liệu : tài liệu tham khảo từ Internet, số tạp chí khoa học nước ngồi, sách luận văn - Phương pháp thực nghiệm: thực thí nghiệm mơ hình Jartest với mẫu nước đục nhân tạo mẫu nước mặt tự nhiên, thử nghiệm mơ hình lọc qua cát với mẫu nước tự nhiên, xác định tiêu đánh giá hiệu xử lý - Phương pháp tính tốn, thống kê: dùng phần mềm Excel 2007 xử lý số liệu vẽ đồ thị 1.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1 Ý nghĩa khoa học - Phương pháp giúp tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có tự nhiên phục vụ công tác xử lý nước cấp - Giảm thiểu nguy tiềm ẩn từ việc sử dụng chất keo tụ hóa học - Xây dựng cơng nghệ xử lý nước hồn tồn khơng sử dụng hóa chất nhân tạo 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn  Phương pháp giúp tiết kiệm chi phí đáng kể cho người dân  Thân thiện với môi trường  Là phương pháp đơn giản dễ áp dụng có tính khả thi cao vùng nơng thơn khơng có điều kiện tiếp cận với nguồn nước CHƯƠNG SVTH: LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC CẤP Nước nhu cầu thiết yếu cho sinh vật Khơng có nước sống trái đất không tồn Nhu cầu dùng nước người từ 100 đến 200 l/ngày.đêm cho hoạt động bình thường ( theo tiêu chuẩn 20 TCN 33 - 85) chưa kể đến hoạt động sản xuất Lượng nước thông qua đường thức ăn nước uống vào thể để thực trình trao đổi chất, trao đổi lượng, sau theo đường tiết (nước giải, mồ hơi…) mà thải ngồi Ngày với phát triển công nghiệp, đô thị bùng nổ dân số làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt nhiễm dần Vì thế, người phải xử lý nguồn nước cấp để có đủ số lượng đảm bảo đạt chất lượng cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất công nghiệp Tổng quan vịng tuần hồn nước cấp sau: Các nguồn nước tự nhiên Khai thác xử lý Phân phối sử dụng Thu gom xử lý Sơ đồ 2.1 Vịng tuần hồn nước cấp Con người khai thác nước từ nguồn nước tự nhiên, dùng biện pháp lý, hoá, sinh để xử lý nhằm đạt số lượng chất lượng nước mong muốn sau cấp đến hệ thống phân phối cho người tiêu dùng Nước sau sử dụng thu gom xử lý hệ thống xử lý nước thải, trả lại vào nguồn nước tự nhiên, thực vòng tuần hoàn 2.1.1 Ứng dụng nước cấp SVTH: LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Trong sinh hoạt:dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, hoạt động giải trí, hoạt động công cộng cứu hoả, phun nước, tưới , rửa đường Trong công nghiệp: làm lạnh, sản xuất thực phẩm đồ hộp, nước giải khát, rượu bia… Hầu hết ngành công nghiệp sử dụng nước cấp nguồn nguyên liệu không thay sản xuất Tuỳ thuộc vào mức độ phát triển công nghiệp mức sinh hoạt cao thấp mà nhu cầu nước với chất lượng khác khác nước phát triển, nhu cầu nước gấp nhiều lần so với nước phát triển 2.1.2 Các yêu cầu chung chất lượng nước Mỗi quốc gia có tiêu chuẩn riêng chất lượng nước cấp có tiêu cao thấp khác nhau, nhìn chung tiêu phải đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh mặt vi sinh nước khơng có chất độc hại làm nguy hại đến sức khoẻ người Thông thường nước cấp cho sinh hoạt cần phải đảm bảo tiêu lý học, hoá học tiêu vệ sinh an toàn khác số vi sinh vật nước Nước cấp cho nhu cầu cơng nghiệp ngồi tiêu chung chất lượng, tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà đặt yêu cầu riêng Trong xử lý nước cấp tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước yêu cầu chất lượng nước cấp mà định q trình xử lý để có chất lượng nước cấp đảm bảo tiêu ổn định chất lượng cấp cho nhu cầu sử dụng 2.2 CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN Để cung cấp nước sạch, khai thác từ nguồn nước thiên nhiên (thường gọi nước thô) gồm : - Nước mưa - Nước bề mặt gồm: nước sông, hồ,suối - Nước ngầm Tuỳ thuộc vào địa hình điều kiện môi trường xung quanh mà nguồn nước tự nhiên có chất lượng khác 2.2.1 Thành phần chất lượng nước mưa SVTH: LƯƠNG MINH KHÁNH MSSV: 106108009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VÕ HỒNG THI Nước mưa, dân gian gọi nước không rễ nhiều người coi nước Một số người dân thích uống nước mưa khơng đun sơi nhiều lý do: chứa loại muối khống hồ tan, chứa sắt làm cho nước khơng tanh… người ta cịn cho nước mưa, nước tuyết tan khơng có thành phần nước nặng, nên có lợi cho sức khoẻ người Thực tế mưa rơi xuống phần bụi bặm vi khuẩn bám vào hạt mưa Gần khu vực có nhà máy lớn, chất khói độc hại thải khí có hại cho sức khoẻ NOx,SOx,gây mưa axit Hơn nước mưa hứng từ mái nhà nơi tích luỹ nhiều chất bẩn.Vì không nên uống trực tiếp nước mưa hứng 2.2.2 Thành phần chất lượng nước bề mặt Bao gồm nước hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xun tiếp xúc với khơng khí nên đặc trưng nước mặt là:  Các chất hoà tan dạng ion, phân tử có nguồn gốc vơ hữu  Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước ao, đầm, hồ chứa chất rắn lơ lửng chủ yếu dạng keo)  Hàm lượng chất hữu cao  Chứa nhiều vi sinh vật  Có diện nhiều loại tảo Bảng 2.1 Thành phần chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt Chất rắn lơ lửng d>1µm Các chất keo d=0,001 1 µm Các chất hồ tan (chủ yếu 0,050,2 mm) d