KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA RONG ĐUÔI CHÓ (Hydrilla verticillata)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA RONG ĐI CHĨ (Hydrilla verticillata) Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực : NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN Niên khóa : 2005 - 2009 Tháng 8/2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA RONG ĐI CHĨ (Hydrilla verticillata) Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực TS LÊ QUỐC TUẤN NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN Tháng 8/2009 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hồn thành ngồi nỗ lực thân, tơi chân thành cảm ơn Cha Mẹ, Thầy Cô, Bạn Bè thương u, giúp đỡ tận tình tơi suốt q trình thực đề tài Thưa Cha Mẹ kính yêu! Con vô biết ơn công lao Cha Mẹ, Người sinh con, bao năm vất vả nuôi dạy khôn lớn ăn học nên người Thưa quý Thầy, quý Cô! Xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc em đến Thầy Cô môn Công Nghệ Sinh Học Thầy Cô Khoa Mơi trường Tài ngun tồn thể Thầy Cô Trường Đại Học Nông Lâm Tp HCM Thầy Cô người truyền đạt cho em kiến thức quý báu, giúp em tự tin bước vào đời Xin gửi đến Tiến sĩ Lê Quốc Tuấn lòng biết ơn sâu sắc, Thầy người truyền đạt cho em kiến thức trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em hồn thành khóa luận Cảm ơn anh Lương Nhựt Minh lớp DH04SH, bạn Ngọc Luyến bạn Chí lớp DH05LN bạn sinh viên lớp DH05MT giúp đỡ suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn sinh viên lớp DH05SH giúp đỡ động viên suốt thời gian học tập trường trình làm khóa luận tốt nghiệp Tp.HCM, tháng 08 năm 2009 NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN iii TÓM TẮT Hồ sinh học tự nhiên cơng trình xử lý hồn chỉnh khép kín Với diện thực vật thủy sinh hồ sinh học làm cho hiệu xử lý nước thải tăng cao Tuy nhiên, Việt Nam việc dùng hồ sinh học có thực vật thủy sinh để xử lý nước thải cịn mẻ Nhằm góp phần tìm giải pháp xử lý nước thải, định thực đề tài: “Khảo sát khả xử lý nước thải sinh hoạt hồ sinh học với diện rong chó (Hydrilla verticillata)” Thí nghiệm thực mơ hình hồ sinh học có dịng chảy liên tục, nước thải tiến hành pha loãng lần trước đưa vào vận hành mơ hình Tiến hành khảo sát khả xử lý nước thải sinh hoạt, khả quang hợp Hydrilla verticillata nước thải điều kiện cường độ ánh sáng bình thường, ánh sáng gay gắt, ánh sáng yếu để thấy ảnh hưởng cường độ ánh sáng đến trình xử lý nước thải Hydrilla verticillata Trong q trình vận hành mơ hình hồ sinh học với diện rong chó bước đầu có số kết khả quan: Cường độ ánh sáng cao khả hấp thu hợp chất vô Hydilla verticillata cao đồng thời tạo nhiều oxy hòa tan nước Mơ hình hồ sinh học với diện Hydrilla verticillata làm giảm 35,73% N-NH4+; 17,77% P-PO43- 65,71% COD Sự phát triển thực vật thủy sinh hồ sinh học kìm hãm phát triển tảo Giá trị pH mơ hình ổn định khoảng 7,2 ± 0,06 iv SUMMARY Biological pond in nature is considered as a complete treatment unit The presence of aquatic plant promotes the efficiency of wastewater treatment However, in Vietnam, the usage of biological pond with aquatic plant for wastewater treatment is also a fairly new field In order to contribute to find new solutions in wastewater treament, I conducted the research entitled: “Observing the ability of wastewater treatment by the biological pond that contains Hydrilla verticillata” Experiment was conducted on biological pond model that had sequent flow The wastewater was diluted two times before introduced to run on biological pond model Investigating on the ability of domestic wastewater treatment, photosynthesis of Hydrilla verticillata through oxygen release at strong, normal and weak light conditions was carried out In running biological pond that contains Hydrilla verticillata process, the initial result is fair satisfactory: The stronger light intensity, the higher uptake of inorganic matter of Hydrilla verticillata as well as produce much dissolved oxygen in water body The biological pond model reduced 35,73%; 17,77% and 65,71% as N-NH4+; P-PO43- and COD, respectively The growth of aquatic plant inhibits the algal bloom in biological pond pH was stabilized at 7,2 ± 0,06 in the pond and effluent v MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn iii Tóm tắt tiếng Việt iv Summary v Mục lục vi Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách bảng x Danh sách hình x Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Nội dung thực Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 2.1 Đặc tính rong Hydrilla verticillata ứng dụng xử lý nước thải 2.1.1 Đặc tính rong Hydrilla verticillata 2.1.2 Ứng dụng rong Hydrilla verticillata xử lý nước thải 2.2 Nước thải sinh hoạt 2.2.1 Nguồn gốc thành phần nước thải sinh hoạt 2.2.2 Quá trình chuyển hóa chất vơ nước thải 2.2.3 Hiện tượng phú dưỡng nước thải .7 2.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 2.3.1 Phương pháp học 2.3.2 Phương pháp hóa học 2.3.3 Phương pháp sinh học 2.3.4 Xử lý nước thải trình tự nhiên .10 2.3.4.1 Cánh đồng lọc chậm 10 2.3.4.2 Cánh đồng lọc nhanh 10 2.3.4.3 Cánh đồng chảy tràn .10 2.3.4.4 Thực vật thủy sinh 10 vi 2.4 Hồ sinh học 11 2.5 Xử lý nước thải thực vật thủy sinh bậc cao yếu tố ảnh hưởng 12 2.5.1 Vài nét thực vật thủy sinh bậc cao 12 2.5.2 Vai trò thực vật thủy sinh xử lý nước thải 13 2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống thực vật 13 2.5.3.1 Ảnh hưởng cường độ ánh sáng 13 2.5.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 14 2.5.3.3 Ảnh hưởng hàm lượng oxy hòa tan 14 2.5.3.4 Ảnh hưởng cường độ quang hợp .15 2.6 Ưu nhược điểm phương pháp xử lý nước thải thực vật .16 2.6.1 Ưu điểm .16 2.6.2 Nhược điểm 16 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 17 3.2 Vật liệu 17 3.3 Phương pháp nghiên cứu 17 3.3.1 Nguồn nước thải phương pháp lấy mẫu 17 3.3.2 Phương pháp nuôi rong Hydrilla verticillata thiết kế mơ hình hồ sinh học 18 3.3.3 Mơ tả thí nghiệm 18 3.4 Các tiêu theo dõi phương pháp phân tích 19 3.4.1 Chỉ tiêu theo dõi 19 3.4.2 Phương pháp phân tích 19 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 22 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 4.1 Hiện trạng hệ thống nước đặc tính nước thải KTX A 23 4.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước KTX A 23 4.1.2 Đặc tính nước thải KTX A 23 4.2 Kết thử nghiệm xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình hồ sinh học 23 4.2.1 Hiệu xử lý nước thải hồ sinh học điều kiện bình thường .23 4.2.1.1 Khảo sát độ pH 23 4.2.1.2 Khảo sát hàm lượng COD 24 4.2.1.3 Khảo sát hàm lượng NH4+ 25 vii 4.2.1.4 Khảo sát hàm lượng PO43- 26 4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng đến khả xử lý Hydrilla verticillata.27 4.2.2.1 Khảo sát độ pH 27 4.2.2.2 Khảo sát hàm lượng COD 28 4.2.2.3 Khảo sát hàm lượng NH4+ 29 4.2.2.4 Khảo sát hàm lượng PO43- 30 4.2.3 Khảo sát cường độ quang hợp Hydrilla verticillata nước thải 32 4.2.4 Khả điều tiết tượng phú dưỡng 33 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 34 5.1 Kết luận 34 5.2 Đề nghị 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO .35 PHỤ LỤC viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa CĐAS : Cường độ ánh sáng CHC : Chất hữu COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Hàm lượng oxy hòa tan GVHD : Giáo viên hướng dẫn KTX : Kí túc xá TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TVTS : Thực vật thủy sinh VSV : Vi sinh vật XLNT : Xử lý nước thải ix DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Thể tích mẫu hóa chất tương ứng phân tích tiêu COD 20 Bảng 3.2 Thể tích mẫu cần lấy theo hàm lượng ammonia mẫu 21 Bảng 4.1 Kết tiêu nước thải KTX A sau pha loãng lần 23 DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Rong Hydrilla verticillata Hình 3.1 Mơ hình hồ sinh học với diện rong Hydrilla verticillata 18 Hình 4.1 Biểu đồ biến thiên giá trị pH nước thải trình vận hành mơ hình 24 Hình 4.2 Biểu đồ biến thiên hàm lượng COD nước thải trình vận hành mơ hình 25 Hình 4.3 Biểu đồ biến thiên hàm lượng NH4+ nước thải q trình vận hành mơ hình 26 Hình 4.4 Biểu đồ biến thiên hàm lượng PO43- nước thải trình vận hành mơ hình 27 Hình 4.5 Biểu đồ biến thiên giá trị pH nước thải q trình vận hành mơ hình .28 Hình 4.6 Biểu đồ biến thiên hàm lượng COD nước thải trình vận hành mơ hình .29 Hình 4.7 Biểu đồ biến thiên hàm lượng NH4+ nước thải q trình vận hành mơ hình 30 Hình 4.8 Biểu đồ biến thiên hàm lượng PO43- nước thải trình vận hành mơ hình 31 Hình 4.9 Biểu đồ biến thiên hàm lượng oxy hịa tan nước thải q trình vận hành mơ hình .32 x ... ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA RONG ĐI CHĨ (Hydrilla verticillata). .. pháp xử lý nước thải, định thực đề tài: ? ?Khảo sát khả xử lý nước thải sinh hoạt hồ sinh học với diện rong chó (Hydrilla verticillata)? ?? Thí nghiệm thực mơ hình hồ sinh học có dịng chảy liên tục, nước. .. thủy sinh khác thải Chính yếu tố mà định thực đề tài: ? ?Khảo sát khả xử lý nước thải sinh hoạt hồ sinh học với diện rong chó (Hydrilla verticillata)? ?? 1.2 u cầu đề tài - Xác định khả loại thải