Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ và màng MF để xử lý nước sông suối cấp cho sinh hoạt

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - LÒ VĂN HUYNH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC HẤP PHỤ VÀ MÀNG LỌC MF ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC SƠNG SUỐI CẤP CHO SINH HOẠT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Mơi trường Khóa học : 2014 - 2018 Thái Ngun, năm 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - LÒ VĂN HUYNH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC HẤP PHỤ VÀ MÀNG LỌC MF ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC SÔNG SUỐI CẤP CHO SINH HOẠT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Khoa học mơi trường Lớp : K46KHMT Khoa : Mơi trường Khóa học : 2014 - 2018 Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Thanh Hải Thái Nguyên, năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Trường đại học Nông lâm với mục tiêu đào tạo kỹ sư không nắm vững lý thuyết mà phải thành thạo thực hành Được trí Ban chủ nhiệm khoa Môi trường trường đại học Nông lâm Thái Nguyên tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ màng MF để xử lý nước sơng suối cấp cho sinh hoạt” Hồn thiện đề tài trước hết cho tơi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Thanh Hải tận tình hướng dẫn, định hướng tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Kỹ thuật Công nghệ Môi trường, Ban chủ nhiệm đề tài NCKH giúp đỡ thực tập tiếp cận tài liệu nghiên cứu Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo khoa Mơi Trường, gia đình, bạn bè giúp tơi vượt qua khó khăn, bỡ ngỡ ban đầu trình thực đề tài Trong suốt trình thực tập, cố gắng thời gian thực tập kinh nghiệm thân hạn chế Vì khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Vậy tơi mong giúp đỡ, góp ý chân thành thầy giáo tồn thể bạn bè để khóa luận tốt nghiệp tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Lò Văn Huynh ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vii PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Yêu cầu 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1.Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Cơ sở lý luận đề tài 2.1.2 Cơ sở pháp lý 2.1.3 Các tiêu chuẩn so sánh 10 2.2 Cơ sở thực tiễn 10 2.2.1 Hiện trạng môi trường nước giới 10 2.2.2 Hiện trạng môi trường nước Việt Nam 14 2.2.3 Sơ lược vùng Tây Bắc 18 2.2.4 Hiện trạng môi trường nước tỉnh Hà Giang 19 2.3 Tổng quan vật liệu lọc hấp phụ màng lọc MF 21 2.3.1 Tổng quan vật liệu lọc hấp phụ 21 2.3.2 Tổng quan màng lọc 24 iii 2.3.3 Phân loại màng lọc 27 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 29 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 29 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 29 3.2 Địa điểm nghiên cứu 29 3.3 Nội dung nghiên cứu 29 3.4 Phương pháp nghiên cứu 29 3.4.1 Phương pháp thu thập, kế thừa số liệu thứ cấp 29 3.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 30 3.4.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích 30 3.4.4 Phương pháp pháp phân tích mẫu nước 30 3.4.5 Phương pháp phân tích tổng hợp số liệu 31 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 4.1 Sơ lược điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Hà Giang 32 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 32 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 36 4.2 Hiện trạng chất lượng nguồn gây ảnh hưởng đến chất lượng nước suối Tà Vải 38 4.2.1 Hiện trạng chất lượng nguồn nước suối Tà Vải 38 4.2.2 Các nguồn gây ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt suối Tà Vải 39 4.3 Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ đa Zeolit-Diatomit sử dụng màng lọc để xử lý nước sông suối 43 4.3.1 Đặc điểm vật liệu lọc Zeolit-Diatomit ( ODM-2F ) 43 43 4.3.2.Nghiên cứu lựa chọn màng lọc 44 iv 4.3.3 Đặc điểm màng lọc MF (Microfiltration) 48 4.3.4 Kết sau xử lý nước bằng vật liệu lọc đa ZeolitDiatomit kết hợp với màng lọc MF 50 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Kiến nghị 54 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Tài nguyên nước số Quốc gia giới 11 Bảng 2.2 Kích thước hạt lọc áp suất lọc 26 Bảng 2.3 Các trình lọc màng với động lực áp suất (màng áp lực) 27 Bảng 4.1 Kết phân tích mẫu nước tháng 09/2017 38 Bảng 4.2 Đặc tính kỹ thuật vật liệu lọc đa ODM-2F 44 Bảng 4.3 Quá trình lọc màng MF với động lực áp suất (màng áp lực) 46 Bảng 4.4 Kích thước mao quản áp suất làm việc màng MF 47 Bảng 4.5 Kết xác định chất lượng mẫu nước suối Tà Vải - Hà Giang 50 Bảng 4.6 Kết chất lượng nước sau qua hệ thống xử lý vật liệu lọc Zeolit – Diatomit kết hợp với màng lọc MF 52 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Than hoạt tính 22 Hình 2.2 Hạt Silicagen 22 Hình 2.3 Hạt hút ẩm nhơm hoạt tính 23 Hình 2.4 Hạt Zeolit 24 Hình 2.5 Khả lọc kĩ thuật lọc màng 25 Hình 2.6 Vùng làm việc kĩ thuật lọc lọc màng 26 Hình 4.1 Hạt ODM-2F 43 Hình 4.2 Sơ đồ vận chuyển chất nước qua màng lọc 45 Hình 4.3 Vùng làm việc kĩ thuật lọc lọc màng 46 Hình 4.4.Màng lọc MF 48 Hình 4.5 Khả giữ lại chất bẩn vi sinh vật màng lọc MF so với loại bể lọc hạt đa lớp 49 Hình 4.6 Dây chuyền cơng nghệ xử lý nước suối 51 vii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Viết tắt BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BYT Bộ Y tế KH Kế hoạch KLN Kim loại nặng KT-XH Kinh tế, xã hội KTTV Khí tượng thủy văn LHQ Liên hợp quốc QCCP Quy chuẩn cho phép 10 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 11 QĐ Quyết định 12 QH Quốc hội 13 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 14 TNN Tài nguyên nước 15 TT Thông Tư 16 UBND Ủy ban nhân dân PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Nước khởi nguồn sống trái đất, đồng thời nguồn để trì sống tiếp tục tồn nơi Sinh vật khơng có nước sống người thiếu nước không tồn Theo thống kê Liên hiệp quốc, tình trạng thiếu nước nguyên nhân nguồn tài nguyên nước giới phân bổ không đồng đều, gia tăng dân số nguồn nước lại giảm, lãng phí nước tăng với mức sống người dân tăng lên sử dụng nhiều thiết bị gia dụng, nước bị thất thoát nghiêm trọng, số 55% lượng nước khai thác sử dụng cách thật sự, 45% lại bị thất thốt, rò rỉ hệ thống phân phối bị bay tưới tiêu Nước nguồn tài nguyên thiên nhiên thiếu đời sống hàng ngày người hoạt động kinh tế xã hội Hiện nay, việc nghiên cứu sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng nước cấp sinh hoạt cần phải trọng, đặc biệt việc nước cấp sinh hoạt cho đồng bào chiến sĩ vùng núi cao Hà Giang tỉnh miền núi biên giới phía Bắc Tổ quốc, có vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng Đây nơi có lượng mưa lớn nước, nhiên, địa hình chia cắt, núi đá tai mèo nên lượng nước sinh thủy thấp, nơi có tới huyện vùng cao núi đá Đồng Văn, Mèo Vạc,Yên Minh Quản Bạ thường xuyên thiếu nước mùa khô Địa hình phức tạp, nhiều dãy núi cao nguy hiểm, việc dẫn, giữ nước khai thác tài nguyên nước khu vực tỉnh Hà Giang tương đối khó khăn Thời gian thiếu nước sinh hoạt thường kéo dài từ tháng 10 cuối năm 42 vận chuyển chất ô nhiễm vào môi trường nước vận chuyển nước rỉ rác nước mưa Tại khu vực nông thôn việc xử lý rác chủ yếu thực hộ gia đình theo hình thức tái sử dụng rác hữu làm thức ăn chăn nuôi, ủ phân xanh, bán rác tái chế cho người thu mua phế liệu, phần khơng tái sử dụng đem đốt, chơn lấp khn viên gia đình Rác thải bãi rác huyện thành phố Hà Giang chưa xử lý đảm bảo, nước rỉ từ bãi rác nguồn gây ô nhiễm môi trường nước mặt cho khu vực xung quanh e Các nguồn ảnh hưởng khác Ảnh hưởng công trình thủy điện: Theo báo cáo Sở Cơng Thương, tỉnh Hà Giang quy hoạch 48 dự án thủy điện với tổng cơng suất 774,8 MW, có 22 nhà máy thủy điện hoàn thành xây dựng vào vận hành, có 04 dự án triển khai xây dựng Khi tiến hành xây dựng nhà máy thuỷ điện sơng, suối có ảnh hưởng định đến chất lượng nước mặt Đất đá thải tiến hành thi công không xử lý triệt để làm tăng độ đục dòng sơng gây bồi lắng phía hạ lưu Khi hồ chứa thuỷ điện hoàn thành làm thay đổi chế độ dòng chảy sơng, giảm khả tự làm tăng khả bồi lắng lòng hồ, lòng sơng 43 4.3 Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ đa Zeolit-Diatomit sử dụng màng lọc để xử lý nước sông suối 4.3.1 Đặc điểm vật liệu lọc Zeolit-Diatomit ( ODM-2F ) Hình 4.1 Hạt ODM-2F Vật liệu ODM-2F vật liệu thiên nhiên (thành phần gồm diatomit, zeotit, bentolit) hoạt hóa nhiệt độ cao có cấu tạo đồng từ ngoài, tỷ trọng nhẹ (khác với loại vật liệu khác có tỷ trọng nặng với cấu tạo kiểu dùng hạt nhân trơ bọc chất tác dụng bên ngồi) Nhờ có đặc tính chất hấp phụ, hấp thụ nên ODM-2F giữ vai trò xúc tác khử sắt Fe < 35 mg/l khử arsen khử Flo (vì tác dụng hạt xúc tác Alumina) Thành phần hóa học gồm: SiO2≤ 84%; Fe2O3≤ 3,2%, Al2O3+MgO+CaO~ 8% ODM-2F xem vật liệu đa còn:  Giữ ổn định độ pH nước;  Giảm hàm lượng nitrogen ;  Giảm hàm lượng số hợp chất hữu có nước;  Giảm hàm lượng dầu;  Khử kim loại nặng đồng, kẽm, crôm, niken; 44  Khử chất phóng xạ; Vật liệu lọc đa ODM-2F giúp kết hợp nhiều công đoạn xử lý xúc tác, tạo bông, lọc cặn thiết bị; sử dụng thay đồng thời cát thạch anh, hạt xúc tác than hoạt tính quy trình cơng nghệ xử lý nước cấp nước thải Việc thay loại vật liệu lọc khác sử dụng ODM-2F không cần phải thay đổi cấu trúc bể lọc; vận hành đơn giản; giảm lượng nước rửa lọc; khơng cần sục gió; khơng cần hồn ngun (ngoại trừ quy trình khử Flo); tăng độ an toàn cho chất lượng nước sau xử lý; chi phí thấp nhiều so với loại chất hấp phụ khác Đặc biệt, ODM-2F khơng kỵ hóa chất Đặc tính kỹ thuật vật liệu lọc đa ODM-2F thể bảng 4.2: Bảng 4.2 Đặc tính kỹ thuật vật liệu lọc đa ODM-2F Chỉ tiêu Thơng số Kích thước hạt 0,8-2 mm Tỉ trọng 650 kg/m3 Diện tích bề mặt Độ xốp 120-180 m2/g 70% Dung lượng hấp phụ 1,3 g/g Độ ngậm nước 90-95% 4.3.2.Nghiên cứu lựa chọn màng lọc Công nghệ màng lọc đời phương án tối ưu để thay cho phương pháp lọc truyền thống Nhiều nghiên cứu nhằm loại bỏ chất hữu cơ, sử dụng màng lọc phương pháp tốt để loại bỏ chất hữu nước, bao gồm: màng lọc MF, màng lọc UF, màng nano, thẩm thấu ngược Sử dụng công nghệ màng lọc xử lí nước nguyên tắc phải loại bỏ tạp chất khỏi nước, kĩ thuật lọc màng khơng cần sử dụng hóa chất mà loại bỏ tạp chất khỏi nước theo nguyên lí “rây”, hạt to lỗ 45 rây bị giữ lại, hạt nhỏ lỗ rây lọt qua, mắt rây đủ nhỏ hạt tạp chất nhỏ nước ion bị chặn lại, có nước qua Hình 4.2 Sơ đồ vận chuyển chất nước qua màng lọc Qua hình 4.2 cho ta tranh so sánh kích thước hạt tạp chất có nước khả lọc kỹ thật lọc khác Có nhiều loại màng lọc khác với khả khác Chúng loại màng với động lực áp suất Về nguyên tắc, lọc tinh yêu cầu áp suất để bơm nước qua màng cao, chi phí lượng lớn nên người ta nghĩ đến giải pháp tốn lượng thứ tự xếp loại màng lọc sau: - Giá thành màng: RO > NF > UF > MF - Áp suất động học: RO > NF > UF > MF Các phương pháp lọc nano (NF) lọc thẩm thấu ngược (RO) có chi phí đầu tư vận hành lớn vi lọc (MF) Tuy NF RO có khả loại bỏ tạp chất, vi khuẩn, vi rút cao để xử lý nước suối Tà 46 Vải thành nước sinh hoạt phương pháp sử dụng màng lọc MF có tính khả thi cao Hình 4.3 Vùng làm việc kĩ thuật lọc lọc màng Về khía cạnh kỹ thuật lọc loại màng cần áp lực, màng lọc tinh (kích thước lỗ nhỏ) lọc nhiều loại tạp chất, đồng thời cần áp lực lọc cao Bảng 4.3 Quá trình lọc màng MF với động lực áp suất (màng áp lực) Loại màng Kích thước lỗ, nm MF 50 – 5000 Tổn Khả thất áp thấm riêng, ∆p, bar L/(m²h bar) 0,1 – > 50 Nguyên lí lọc Ứng dụng Rây qua lỗ Loại bỏ cặn lơ lửng 47 Bảng 4.4 Kích thước mao quản áp suất làm việc màng MF Loại màng Vi lọc (Microfiltration) Kích Áp suất thước lỗ động lực [μm] [bar] 10 - 0,05 0,1 – Các ứng dụng đặc trưng Phân tách chất dạng keo hạt Do màng có kích thước lỗ màng lực điều khiển trình hoạt động khác mà dải kích thước áp dụng loại bỏ chất khác Màng lọc MF có kích thước lỗ khoảng 0,1 - 1µm Do đó, q trình MF có độ thấm cao với áp suất sử dụng nhỏ so với trình NF RO Hơn nữa, với chế tách loại, màng áp suất thấp (MF UF) hình dung rây lọc nên dẫn đến lỗ rỗng lớn hơn, màng lọc áp suất cao (NF RO) khơng đơn phân loại dựa theo kích thước lỗ màng mà đánh giá dựa độ hòa tan khuếch tán chất cần lọc Trong bốn loại màng lọc phổ biến MF, UF, NO RO áp dụng rộng rãi với số tính ưu biệt tiết kiệm lượng, không tồn nước thải trình lọc, đảm bảo chất lượng nước đầu trình vận hành bảo dưỡng đơn giản Thì màng lọc MF thích hợp sử dụng với vùng địa lý đặc biệt biên giới, vùng núi nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước vấn đề thiếu thốn lượng Bên cạnh MF có khả loại bỏ tạp chất, vi khuẩn vi rút cao Kết luận : Để xử lý nước suối Tà Vải thành nước sinh hoạt phương pháp MF có tính khả thi cao Vì vậy, qua q trình nghiên cứu màng lọc, đề xuất sử dụng công nghệ màng lọc MF kết hợp với vật liệu lọc hấp phụ đa Zeolit-Diatomit để xử lý nước suối Tà Vải thành nước sinh hoạt 48 4.3.3 Đặc điểm màng lọc MF (Microfiltration) Màng vi lọc (MF) thường làm từ chất hữu cellulose, polysulfones, polypropylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), bền học, ổn định hoá học, chịu nhiệt, chịu oxy hoá Độ dày màng từ 10 đến 150 μm, hoạt động áp suất động lực thông thường từ 0,1 – bar Màng MF loại bỏ phần tử lơ lửng, huyền phù, chất keo, men, phân tử protein có sữa hay ngũ cốc, vi khuẩn chất rắn hồ tan có kích thước lớn kích thước lỗ rỗng; khơng làm thay đổi thành phần dung dịch (nước) lọc, có phần tử nêu lọc Tuy kích thước vi rút nhỏ lỗ xốp màng vi lọc, nhờ tính tự bám vi rút vào thể sinh học vi khuẩn, phần vi rút bị tách bỏ kỹ thuật Hình dạng vật lý màng bao gồm loại phẳng, sợi rỗng, xoáy ốc hình ống Thơng thường màng MF làm từ dạng sợi ống, hàng ngàn sợi rỗng bó lại thành modun, đầu bó sợi bịt lại, đầu hở để thu nước sạch, đầu gắn chặt giá đỡ keo eeboxi, kích thước lỗ rỗng thành sợi khoảng 0,1 micromet Hình 4.4.Màng lọc MF 49 Ưu điểm: để màng MF áp dụng rộng rãi khả loại bỏ tốt hạt vinh sinh vật nước với mức lượng sử dụng nhỏ so sánh với loại màng khác Ngoài ra, vấn đề cần thiết việc hạn chế tối đa sử dụng hóa chất xử lý nước làm tăng khả ứng dụng màng lọc Một số đặc trưng màng vi lọc sau: - Loại màng: xốp, đối xứng - Độ dày màng: 10-150m - Kích thước lỗ xốp: 0,05 - 10m - áp suất động lực: < 0,1 - 2,0 bar (1 bar = 0,9869 at) - Tốc độ lọc: > 0,5m3 m-2 ngày -1 bar-1 Khả giữ lại chất ô nhiễm nước màng lọc MF so với lọc hạt đa lớp nêu Hình 3.17: Bể lọc cát lọc đa lớp Lọc màng MF - Khe rỗng khơng đồng - Kích thước lỗ rỗng (50 – 70 micron) kiểm soát, phân bố (0,1 micron) - Lọc xác suất - Lọc tuyệt đối Hình 4.5 Khả giữ lại chất bẩn vi sinh vật màng lọc MF so với loại bể lọc hạt đa lớp 50 4.3.4 Kết sau xử lý nước bằng vật liệu lọc đa ZeolitDiatomit kết hợp với màng lọc MF Qua kết nghiên cứu xử lý nước vật liệu Zeolit – Diatomit xử lý nước màng lọc MF ta thấy: phương pháp dùng vật liệu lọc Zeolit – Diatomit có hiệu xử lý chưa cao, xử lý chưa triệt để tốc độ lọc thấp, phương pháp xử lý nước màng lọc MF nhanh bị tắc màng nồng độ tiêu đầu vào cao Vì vậy, để đáp ứng yêu cầu đặt xử lý nước suối Tà Vải cấp cho sinh hoạt ta cần phải kết hợp hai phương pháp xử lý nước vật liệu Zeolit – Diatomit kết hợp màng lọc MF Nước suối Tà Vải Hà Giang (trong mương thủy lợi) lấy về, tiến hành phân tích tiêu Ecoli, Coliform, COD, Mn, Fe, NH4+, Cl-, NO3-, pH theo TCVN Bảng 4.5 Kết xác định chất lượng mẫu nước suối Tà Vải - Hà Giang STT Thông số phân tích Đơn vị Cmẫu QCVN 02: 2009/BYT pH - 6,94 – 8,5 SS mg/l 91 - COD mg/l 27,8 - NH4+ mg/l 0,16 - Mn mg/l 0,42 - Fe mg/l 0,66 0,5 NO3- mg/l 2,45 - Cl- mg/l 131,8 - Coliform mg/l 4300 150 10 Ecoli mg/l 23 20 (Nguồn: Phòng Thí Nghiệm – Viện Kỹ thuật Cơng nghệ Mơi trường) 51 Sau tiến hành xử lý nước suối theo mơ hình xử lý vật liệu Zeolit – Diatomit kết hợp với màng lọc MF bố trí hình4.6: Mơ tả dây chuyền cơng nghệ Dây chuyền cơng nghệ lựa chọn: NƯỚC SƠNG SUỐI BẬC I VẬT LIỆU LỌC ODM 2F Hình 4.6 Dây chuyền công nghệ xử lý nước suối BẬC II MÀNG MF CẤP NƯỚC SỬ DỤNG * Thuyết minh công nghệ Nước suối Tà Vải qua đường ống đưa bể chứa, bơm đẩy nước vào hệ thống bình lọc áp lực chứa vật liệu lọc đa Zeonit Diatomit (ODM-2F) lớp cát đỡ lót phía dưới, vật liệu lọc ODM-2F khử tạp chất hữu chất ô nhiễm gốc nitơ, đồng thời giảm độ màu làm nước Nước sau xử lý sơ bơm đẩy vào lọc tinh MF thiết kế với cấu hình dòng chảy từ ngồi vào (tạp chất, chất nhiễm giữ lại bên ngồi màng nước đẩy vào bên trong) màng giữ lại tạp chất chất ô nhiễm có kích thước lớn lỗ màng cho nước tạp chất có kích thước nhỏ lỗ màng qua Đầu lọc tinh có nhánh: ống trung tâm nước sạch, ống lại nước xả mở định kỳ sục rửa ngược trình tẩy rửa màng Nước sau trình đưa vào bồn chứa nước sau lọc tinh Sau đó nước cấp sử dụng với mục đích ăn uống, sinh hoạt 52 Bảng 4.6 Kết chất lượng nước sau qua hệ thống xử lý vật liệu lọc Zeolit – Diatomit kết hợp với màng lọc MF STT Thông số Đơn vị Csau xử lý Hiệu QCVN suất 02:2009/BYT (%) (Giới hạn II) pH - - – 8,5 SS mg/l 97 - COD mg/l KPH 100 - NH4+ mg/l KPH 100 - Mn mg/l 0,01 97 - Fe mg/l 0,01 97 0,5 NO3- mg/l 0,03 96 - Cl- mg/l 10 92 - Coliform mg/l 99 150 10 Ecoli mg/l 100 20 (Nguồn: Phòng Thí Nghiệm – Viện Kỹ thuật Cơng nghệ Mơi trường) Chú giải: KPH: Không phát Kết nghiên cứu mơ hình xử lý nước vật liệu lọc Zeolit – Diatomit kết hợp với màng lọc MF cho thấy, thông số chất lượng nước đảm bảo yêu cầu nước sinh hoạt theo QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt Hàm lượng sắt lại nằm mức ổn định từ 0,01 đến 0,05 mg/l hàm lượng mangan lại mức 0,01 đến 0,03 mg/l, tiêu COD, SS, NH4+ xử lý quy chuẩn cho phép đáp ứng yêu cầu nước sinh hoạt theo QCVN 02:2009/BYT 53 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu phân tích nước suối Tà Vải ta thấy: Hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải: Kết phân tích mẫu nước suối Tà Vải có hàm lượng chất hữu cơ, kim loại nặng chất rắn lơ lửng cao nhiều so với giới hạn tối đa cho phép QCVN 08MT:2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước mặt (áp dụng cột A1 - Nước sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt, bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác ), nguồn nước nơi chưa đảm bảo cho việc lấy nước để cấp cho sinh hoạt Đề tài thực nghiệm nghiên cứu vật liệu lọc Zeolit – Diatomit màng lọc MF để xử lý nước suối Tà Vải cấp cho sinh hoạt + Vật liệu Zeolit - Diatomit loại bỏ tốt KLN Cu, Zn, Al, Ni, chất hữu gốc N, P có đạt hiệu xử lý cao, chưa triệt để tốc độ lọc thấp + Phương pháp xử lý màng lọc MF nhanh bị tắc màng nồng độ tiêu đầu vào cao, xử lý TSS, Fe, Mn, kim loại nặng coliform, đảm bảo chất lượng cấp nước cho sinh hoạt Đề tài nghiên cứu đưa đề xuất công nghệ xử lý nước suối Tà Vải vật liệu lọc Zeonit – Diatomit kết hợp với màng lọc MF - Bước 1: Xử lý nước lọc áp lực qua vật liệu than Zeolit – Diatomit để giảm tải lượng chất ô nhiễm - Bước 2: Xử lý tăng cường phương pháp vi lọc (MF) để tách phần tử kim loại tồn dạng hydroxit khơng hòa tan, hợp chất hữu phân tán tinh kích thước nhỏ,… để nước đảm bảo tiêu chuẩn sử dụng cho mục đích sinh hoạt 54 5.2 Kiến nghị Từ kết nghiên cứu cho thấy tình trạng nhiễm mơi trường nước suối vùng biên giới tỉnh Hà Giang có dấu hiệu gia tăng Để đảm bảo cho trình phát triển kinh tế - văn hóa – xã hội, tơi xin có số kiến nghị sau: - Sử dụng hợp lý, tiết kiệm tài nguyên nước - Tăng cường nâng cao nhận thức cộng đồng bảo vệ môi trường - Tổ chức tuyên truyền sâu rộng hình thức phong phú phù hợp với đối tượng (người dân tộc thiểu số có trình độ dân trí thấp, khơng đồng đều) tầng lớp nhân dân thu hút thành phần kinh tế tham gia hoạt động bảo vệ môi trường, bước xã hội hố cơng tác bảo vệ mơi trường - Tiếp tục thực chương trình dự án trồng bảo vệ rừng để nâng độ che phủ rừng, tăng chất lượng rừng bảo vệ đa dạng sinh học Đầu tư nhân lực nguồn lực tài cho công tác quản lý, nghiên cứu bảo tồn đa dạng sinh học - Tuyên truyền vận động nhân dân áp dụng biện pháp canh tác bền vững đất dốc, bồi dưỡng đất đai khai thác tổng hợp, áp dụng biện pháp canh tác biện pháp phòng trừ dịch bệnh tổng hợp để giảm lượng đất bị rửa trơi xói mòn - Tăng cường nghiên cứu, áp dụng công nghệ, khoa học, kỹ thuật công tác bảo vệ môi trường Ứng dụng mơ hình sản xuất sạch, thân thiện với mơi trường - Đảng , Nhà nước quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện, cung cấp nguồn vốn để nâng cao chất lượng sống người dân, nguồn nước sinh hoạt - Tăng cường nghiên cứu, phát triển mơ hình sản xuất 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng việt Lê Huy Bá, Độc học môi trường, Nhà xuất khoa học kỹ thuật tháng năm 2008 Bộ Tài nguyên Môi trường, Các tiêu chuẩn môi trường, quy chuẩn môi trường Việt Nam Lương Văn Hinh , Đại học Nơng Lâm Thái Ngun, “Bài giảng Ơ Nhiễm Mơi Trường” Ủy ban nhân dân tỉnh Hà Giang, “Báo cáo công tác đạo, điều hành UBND tỉnh, thường trực UBND tỉnh tình hình thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2014, phương hướng nhiệm vụ trọng tâm năm 2015” Dư Ngọc Thành (2013), Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, “Bài giảng môn công nghệ môi trường” Dư Ngọc Thành (2014) , Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, “Bài giảng Quản lý tài nguyên nước khoáng sản” Quốc hội, Luật bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13 Viện Kỹ Thuật Công nghệ Môi Trường ,Báo cáo đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ màng lọc kết hợp với vật liệu lọc đa để xử lý nước suối vùng bên giới Tây Bắc cấp nước cho sinh hoạt” II Tiếng Anh C Muro, F Riera and María del Carmen Díaz, Membrane Separation Process in Wastewater Treatment of Food Industry, in “Food Industrial Processes - Methods and Equipment” Edited by Dr Benjamin Valdez, 2012, ISBN 978-953-307-905-9, www.intechopen.com 10 Membranverfahren in der industriellen und kommunalen Abwassertechnik – A Drews, Technische Universität Berlin 56 11 S Judd and B Jefferson (eds.), Membrane for Industrial Wastewater Recovery and Re-use, Elsevier Advanced Technology, Oxford, 2003 12 T.J Casey, Unit Treatment Processes in Water and Wastewater Engineering, Wiley, West Sussex, England, 1997 III Internet 13 Bách khoa toàn thư mở : http://vi.wikipedia.org/wiki/Vùng_Tây_Bắc_(Việt_Nam) 14 Bách khoa toàn thư mở : https://vi.wikipedia.org 15 Cổng thông tin điện tử tỉnh Hà Giang : http://hagiang.gov.vn 16 Wikipedia, “Tài nguyên nước” https://vi.wikipedia.org/wiki/Tài_nguyên_nư ... nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ màng lọc MF để xử lý nước sông suối cấp cho sinh hoạt mang tính cấp thiết 1.2 Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp. .. hấp phụ màng lọc MF để sử dụng công nghệ xử lý nước suối 3 - Đề xuất công nghệ xử lý nước suối vật liệu lọc Zeolit - Diatomit kết hợp với màng lọc MF để cấp nước cho sinh hoạt 1.3 Yêu cầu - Nghiên. .. lợi cho việc cung cấp nước khu vực biên giới phía Bắc, cho đơn vị qn đội Chính vậy, đề tài nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc hấp phụ màng lọc MF để xử lý nước suối vùng biên giới Tây Bắc cấp nước