nghiên cứu ứng dụng cỏ vetiver để xử lý nitơ và phốtpho trong nước thải chế biến thủy sản tại khu công nghiệp suối dầu

i LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian tìm hiểu và tiến hành làm đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu ứng dụng cỏ Vetiver để xử lý Nitơ và Phốtpho trong nước thải chế biến thủy sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu” ngoài sự nổ lực không ngừng của bản thân, em còn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè. Đến nay, đề tài đã hoàn thành. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:  Trường Đại học Nha Trang.  Viện nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi trường.  Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Môi trường.  Ban lãnh đạo KCN Suối Dầu.  Phòng thí nghiệm – Trung tâm xử lý nước thải KCN Suối Dầu. Đặc biệt, em chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Ngọc Thanh đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ cho em trong suốt quá trình làm đề tài. Nhân đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, tập thể lớp 50CNMT và cùng tất cả các thầy cô giáo đã động viên, giúp đỡ, đóng góp ý kiến cũng như tạo mọi điều kiện cho em vượt qua những khó khăn để hoàn thành tốt đề tài này. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đề tài, do bản thân còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía các thầy cô giáo và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Nha Trang, tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Tân ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1 Tổng quan về Khu công nghiệp Suối Dầu 3 1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 3 1.1.1.1 Lịch sử hình thành 3 1.1.1.2 Quá trình phát triển 6 1.1.1.3 Định hướng phát triển trong tương lai 7 1.1.2 Vị trí địa lý của KCN Suối Dầu 7 1.1.3 Chức năng và nhiệm vụ 7 1.1.3.1 Chức năng 7 1.1.3.2 Nhiệm vụ 7 1.1.4 Các hoạt động thực tế 8 1.1.5 Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự 8 1.2 Tổng quan về Trung tâm xử lý nước thải KCN Suối Dầu 8 1.2.1 Hiện trạng môi trường 8 1.2.1.1 Địa điểm xây dựng và nguồn tiếp nhận 8 1.2.1.2 Đặc trưng của dòng thải 9 1.2.2 Công nghệ xử lý nước thải tại KCN Suối Dầu 11 1.2.2.1 Sơ đồ công nghệ 11 1.2.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 11 1.2.2.3 Các công trình xử lý chính trong hệ thống 12 1.2.2.4 Ưu và nhược điểm của hệ thống 19 iii 1.2.2.5 Những sự cố trong hệ thống xử lý và biện pháp khắc phục 19 1.2.2.6 Hiệu quả xử lý của hệ thống 20 1.3 Tổng quan về nước thải các phương pháp xử lý nước thải 20 1.3.1 Những vấn đề chung về nước thải 20 1.3.2 Các phương pháp xử lý nước thải 22 1.3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 22 1.3.2.2 Phương pháp hóa - lý 23 1.3.2.3 Phương pháp sinh học 24 1.3.2.4 Những công trình xử lý sinh học thường sử dụng 26 1.3.3 Các phương pháp xử lý sinh học loại N, P 27 1.3.3.1 Xử lý sinh học loại N 27 1.3.3.2 Xử lý sinh học loại P 28 1.3.3.3 Một số hệ thống xử lý sinh học loại N, P 28 1.3.3.4 Các hệ thống loại đồng thời N, P 31 1.4 Tổng quan về cỏ Vetiver và các ứng dụng 33 1.4.1 Giới thiệu về cỏ Vetiver 33 1.4.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải bằng cỏ Vetiver 35 1.4.3 Một số ứng dụng của cỏ Vetiver 35 1.4.3.1 Trên thế giới 35 1.4.3.2 Tại Việt Nam 37 1.4.4 Một số loại thực vật khác có khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản 37 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Đối tượng nghiên cứu 39 Cỏ Vetiver được mua từ Công ty cổ phần Tích Trung Quảng Nam. 39 2.2 Phương pháp nghiên cứu 39 2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu 39 2.2.2 Phương pháp bố trí mô hình đánh giá khả năng thích nghi và hấp thụ, chuyển hóa các chất ô nhiễm (N, P) của cỏ Vetiver đối với nước thải chế biến thủy sản. 39 iv 2.2.2.1 Trồng và phát triển cỏ 39 2.2.2.2 Bố trí mô hình tĩnh 39 2.2.2.3 Bố trí mô hình động 40 2.2.2.4 Khảo sát tính thích nghi của cỏ 41 2.2.3 Phương pháp phân tích 41 2.2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 41 2.2.3.2 Phương pháp phân tích mẫu 41 2.2.4 Phương pháp xử lý và đánh giá số liệu 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Kết quả khảo sát sơ bộ đặc điểm nước thải chế biến thủy sản tại KCN Suối Dầu. 46 3.2 Hiện trạng xử lý nước thải tại KCN Suối Dầu 46 3.3 Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải của cỏ Vetiver 47 3.3.1 Tính thích nghi của cỏ Vetiver 47 3.3.1.1 Quá trình trồng và phát triển cỏ 47 3.3.1.2 Tính thích nghi của cỏ trong môi trường nước thải chế biến thủy sản 48 3.3.2 Đánh giá khả năng loại bỏ N, P, BOD 5 , COD của cỏ Vetiver 48 3.3.2.1 Kết quả nghiên cứu của mô hình tĩnh 48 3.3.2.2 Kết quả nghiên cứu của mô hình động 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 Kết luận 55 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ẢNH v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD: Biochemical Oxygen Demand COD: Chemical Oxygen Demand DNTN: Doanh Nghiệp Tư Nhân DO: Dissolved Oxygen KCN: Khu Công Nghiệp PAC: Poly-Aluminum Chloride PVC: Poly Vinyl Clorua QCVN: Quy Chuẩn Việt Nam SS: Suspended Solid TN: Total Nitrogen TP: Total Phosphorus TNHH: Trách Nhiệm Hữu Hạn VSV: Vi Sinh Vật vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Kết quả phân tích nước thải định kỳ của các doanh nghiệp tháng 11/2011 và tháng 02/1012 9 Bảng 1.2 Một số công trình xử lý nước thải tiêu biểu thường gặp 26 Bảng 1.3 Một số loại thực vật có khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản 37 Bảng 2.1 Cách pha loãng mẫu chạy mô hình 40 Bảng 2.2 Thể tích mẫu và lượng hóa chất tương ứng với từng loại ống COD 43 Bảng 3.1 Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các doanh nghiệp 46 Bảng 3.2 Hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải tại KCN Suối Dầu 47 Bảng 3.3 Kết quả loại TN sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 48 Bảng 3.4 Kết quả loại TP sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 49 Bảng 3.5 Kết quả loại COD sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 51 Bảng 3.6 Kết quả loại BOD 5 sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 52 Bảng 3.7 Kết quả chạy mô hình động 53 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cổng KCN Suối Dầu 3 Hình 1.2 Trụ sở làm việc của Banquản lý KCN Suối Dầu 4 Hình 1.3 Giao thông trong KCN 5 Hình 1.4 Lưới điện trong KCN 5 Hình 1.5 Vị trí KCN Suối Dầu 7 Hình 1.6 Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự tại KCN Suối Dầu 8 Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại KCN Suối Dầu 11 Hình 1.8 Bể điều hòa 12 Hình 1.9 Bể lắng 1 13 Hình 1.10 Bể Aerotank 15 Hình 1.11 Bể Lắng 2 17 Hình 1.12 Hồ sinh học 18 Hình 1.13 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý hiếu khí 24 Hình 1.14 Sơ đồ chuyển hóa các chất hữu cơ qua hệ xử lý kỵ khí 25 Hình 1.15 Hệ thống Bardenpho 4 giai đoạn 29 Hình 1.16 Mương oxy hóa 29 Hình 1.17 Quá trình A/O 30 Hình 1.18 Quá trình PhoStrip 30 Hình 1.20 Quá trình Bardenpho 5 giai đoạn 31 Hình 1.21 Quá trình UCT 32 Hình 1.22 Quá trình VIP 32 Hình 1.23 Cỏ Vetiver khi trưởng thành 33 Hình 1.24 Cỏ Vetiver trồng ở bãi lầy nước thải từ trại nuôi lợn ở Biên Hòa (trái)và ở Trung Quốc (phải) 36 Hình 1.25 Water hyacinth 38 Hình 1.26 Buffalo Spinach 38 Hình 1.27 Watercress 38 viii Hình 3.1 Cỏ Vetiver lúc mới trồng 48 Hình 3.2 Cỏ Vetiver sau 3 tuần 48 Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện mức độ giảm hàm lượng TN giữa các thùngsau ba tuần chạy mô hình tĩnh 49 Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện mức độ giảm hàm lượng TP giữa các thùng sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 50 Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện mức độ giảm hàm lượng COD giữa các thùngsau ba tuần chạy mô hình tĩnh 51 Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện mức độ giảm hàm lượng BOD 5 giữa các thùng sau ba tuần chạy mô hình tĩnh 52 Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện mức giảm nồng độ các thông số COD, BOD5, TN, TP 54 1 MỞ ĐẦU Trong thời kỳ công nghiệp hoá – hiện đại hoá hiện nay, nhu cầu tạo ra sản phẩm hàng hoá cung cấp cho xã hội ngày càng nhiều. Đi đôi với việc này là nguồn thải từ quá trình sản xuất chế biến, đặc biệt là nguồn nước thải phát sinh từ các khu công nghiệp (KCN), cụm KCN trong quá trình hoạt động. Hiện nay trên cả nước có hơn 250 KCN đã và sắp đi vào hoạt động, tất cả các KCN hiện nay đều được xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, nhằm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường. KCN Suối Dầu tỉnh Khánh Hòa cũng vậy, KCN được thành lập từ 1997 và đi vào hoạt động với mũi nhọn thu hút đầu tư là Chế biến thủy hải sản, góp phần thúc đẩy kinh tế của tỉnh đi lên và giải quyết công ăn việc làm cho nhiều lao động của tỉnh. KCN Suối Dầu đã xây dựng một Trung tâm xử lý nước thải đạt chuẩn và tiên tiến hiện nay, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường do nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất của các doanh nghiệp. Thời gian gần đây hệ thống vẫn xử lý tốt các chỉ tiêu như BOD, COD, SS… nhưng hàm lượng TN, TP vẫn còn ở mức cao so với tiêu chuẩn. Chính vì thế việc làm sao để giảm hai chỉ tiêu TN, TP là vấn đề cấp thiết hiện nay của KCN. Do đó chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng cỏ Vetiver để xử lý N và P trong nước thải chế biến thủy sản tại KCN Suối Dầu” đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường làm đồ án Tốt nghiệp của mình. Thông qua đề tài này tôi muốn đem lại cái nhìn mới mẻ hơn về khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản của cỏ Vetiver và khả năng ứng dụng vào thực tế của nó. Mục đích của đề tài Nghiên cứu sử dụng cây cỏ Vetiver để xử lý nước thải chế biến thủy sản tại KCN Suối Dầu. Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu, đánh giá đặc trưng chất lượng nước thải chế biến thủy sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu. 2 Tìm hiểu, đánh giá hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm của hệ thống xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Suối Dầu. Nghiên cứu sử dụng cỏ Vetiver để xử lý N và P trong nước thải ở quy mô phòng thí nghiệm. Đề xuất giải pháp áp dụng cỏ Vetiver để xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Suối Dầu. Giới hạn nghiên cứu đề tài Vùng nghiên cứu: Khu công nghiệp Suối Dầu, nước thải từ các nhà máy chế biến thủy sản. Vật liệu nghiên cứu: cây cỏ Vetiver. Tiêu chuẩn đánh giá: thông số pH, COD, BOD 5 , TN, TP Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài Thời gian: từ ngày 20/02/2012 đến ngày 02/06/2012. Địa điểm nghiên cứu: Khu Công nghiệp Suối Dầu. Ý nghĩa khoa học Tìm hiểu cơ chế hấp thụ, chuyển hóa các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng của thực vật thủy sinh nói chung và cỏ Vetiver nói riêng để ứng dụng vào xử lý các loại nước thải giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ý nghĩa thực tiễn Làm giảm hàm lượng TN, TP trong nước thải chế biến thủy sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu. Xây dựng và đề xuất phương pháp khả thi về kinh tế, bảo vệ môi trường; giải quyết bài toán giữa nhu cầu phát triển, hoạt động sản xuất của khu công nghiệp và yêu cầu môi trường xung quanh. Ứng dụng các thảm thực vật vào xử lý nước thải. [...]... và ti n l i • i n: Tr m bi n áp 110KV - 225MVA, cung c p i n y và n nh Hình 1.3 Giao thông trong KCN • Nư c: s d ng t h th y l i Su i D u v i công xu t 10.000m3/ ngày, cung c p y nư c cho ho t ng s n xu t và sinh ho t • 0H th ng x lý nư c th i: Các tr m x lý nư c th i c a t ng nhà máy k t n i v i tr m x lý chung c a KCN v i công su t thi t k 7500m3/ngày Nư c th i sinh ho t và công nghi p ư c x lý và. .. pháp v n hành • Khu y tr n u nư c th i c n x lý v i bùn ho t tính trong b ph n ng • Làm thoáng b ng khí nén hay khu y tr n b m t h n h p nư c th i và bùn ho t tính có trong b trong m t th i gian dài l y oxy c p cho quá trình sinh hóa x y ra trong b • Làm trong nư c và tách bùn ho t tính ra kh i h n h p b ng b l ng 2 • Tu n hoàn l i m t lư ng bùn c n thi t t • X và x lý bùn dư D Hi u qu x lý • Hi u qu... sơ công ngh c a toàn b tr m x lý và c u t o c a t ng công trình Trong ó, ngoài các s li u k thu t còn ph i ch rõ lưu lư ng th c t và lưu lư ng thi t k c a các công trình Công nhân v n hành c n ư c ào t o chuyên môn trư c khi vào làm vi c 20 1.2.2.6 Hi u qu x lý c a h th ng Qua m t th i gian tìm hi u v h th ng x lý nư c th i t i Trung tâm x lý nư c th i KCN Su i D u chúng tôi th y r ng h th ng x lý. .. s n xu t) Trung tâm x lý nư c th i có nhi m v ti p t c x lý nư c u ra t lo i B (QCVN 40:2011) và th i ra môi trư ng Hi n nay trung tâm x lý nư c th i ti p nh n và x lý nư c th i c a hơn 40 doanh nghi p thu c ho t ng trong KCN u n i vào h th ng như: Công ty TNHH Phillips, Trúc An, H i Long, H i Vương… Các doanh nghi p ho t ng s n xu t trong KCN ch y u là ngành ch bi n th y s n (Công ty TNHH Long Shin,... th c ăn và chuy n hóa chúng thành các ch t trơ không hòa tan và thành các t bào m i Quá trình chuy n hóa ư c th c hi n theo t ng bư c xen k và n i ti p nhau M t vài loài vi khu n t n công vào l p h u cơ có c u trúc ph c t p, sau khi chuy n hóa th i ra các h p ch t h u cơ có c u trúc ơn gi n hơn, m t vài lo i vi khu n khác dùng các ch t này làm th c ăn và th i ra các h p ch t ơn gi n hơn n a, và các... n xu t - kinh doanh c a Công ty ch qu n giao, không ng ng hoàn thi n v b máy t ch c nhân l c, tr c ti p qu n lý kinh doanh và y u tư xây d ng cơ s h t ng c a KCN, áp ng nhanh chóng và nhu c u c a các nhà Công ty u tư, nâng cao hi u qu và uy tín c a KCN và c a 8 1.1.4 Các ho t ng th c t X lý cung c p nư c s ch: Trung tâm x lý nư c s ch KCN Su i D u X lý nư c th i: Trung tâm x lý nư c th i KCN Su i D... thành x lý r , c th v i 1m3 nư c th i thì t ng chi phí c n x lý là 4410 /m3 X lý nư c th i t lo i A theo QCVN 40:2011 Như c i m Ngoài x lý t t các ch s như: COD, BOD, SS thì h th ng x lý chưa t v hai ch s TN và TP 1.2.2.5 Nh ng s c trong h th ng x lý và bi n pháp kh c ph c Nh ng s c thư ng g p • Lưu lư ng nư c th i quá l n và t i lư ng ô nhi m quá cao • Ngu n cung c p i n b ng t • Vi sinh v t trong h... thu hút t: ây là m t trong nh ng ho t ng quan tr ng nh t nh m u tư v a t o doanh thu và l i nhu n V i ch c năng qu n lý và kinh doanh h t ng KCN Su i D u, và ư c y quy n c a công ty ch qu n là Công ty Thương M i và u Tư Khánh Hòa (TIC), Xí nghi p tr c ti p giao d ch, àm phán thương th o h p ng thuê l i t v i các nhà u tư Thu gom và x lý rác u tư xây d ng cơ b n 1.1.5 Sơ t ch c và b trí nhân s GIÁM... rác • B l ng • B • i u hòa L c Thông thư ng thì x lý cơ h c ch là giai o n x lý sơ b trư c khi i vào x lý sinh h c, tránh l ng c n gây t c ngh n các công trình phía sau 23 H u h t các công trình x lý nư c th i giai o n u có s d ng phương pháp cơ h c u (x lý b c 1) 1.3.2.2 Phương pháp hóa - lý Phương pháp x lý hóa -lý là ưa vào nư c th i ch t ph n ng nào ó ng v i các t p ch t b n, bi n ch t hòa tan nhưng... thư ng c và ch a nhi u vi khu n gây b nh Nư c th i c a ngành công nghi p này ph n l n là nư c th i c a các quá trình s n xu t như: • Sơ ch nguyên li u: r a m , rã ông • Các quá trình ch bi n: lu c h p • Quá trình ngâm th y s n • Quá trình v sinh thi t b , nhà xư ng và v sinh công nhân 11 1.2.2 Công ngh x lý nư c th i t i KCN Su i D u 1.2.2.1 Sơ công ngh H th ng x lý nư c th i c a Trung tâm x lý nư c . thời gian tìm hiểu và tiến hành làm đề tài tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng cỏ Vetiver để xử lý Nitơ và Phốtpho trong nước thải chế biến thủy sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu ngoài sự nổ lực. lượng nước thải chế biến thủy sản tại Khu công nghiệp Suối Dầu. 2 Tìm hiểu, đánh giá hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm của hệ thống xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Suối Dầu. Nghiên cứu sử dụng. sử dụng cỏ Vetiver để xử lý N và P trong nước thải ở quy mô phòng thí nghiệm. Đề xuất giải pháp áp dụng cỏ Vetiver để xử lý nước thải tại Khu công nghiệp Suối Dầu. Giới hạn nghiên cứu đề tài