Nghiên cứu xử lý fe, mn trong nước giếng khoan bằng bể lọc kết hợp trồng cây dương xỉ

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Phạm Thị Mai Vân, giảng viên Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường - trường ĐHDL Hải Phịng người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt q trình làm khố luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường ĐHDL Hải Phịng nói chung, thầy Bộ mơn Kỹ Thuật Mơi Trường nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hồn thành khố luận tốt nghiệp Hải Phòng, ngày 10 tháng năm 2013 Sinh Viên Thực Hiện Nguyễn Thị Hằng Nga MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc ngầm 1.1.1 Nguồn nước ngầm 1.1.2 Thành phần đặc trưng nước ngầm 1.2 Sự ảnh hƣởng số thành phần nƣớc ngầm tới sinh hoạt sức khỏe ngƣời 1.3 Một số tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm 1.4 Một số phƣơng pháp xử lí Fe, Mn nƣớc ngầm 12 1.5 Hiện trạng ô nhiễm nƣớc ngầm Việt Nam 21 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 24 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu bảo quản 24 2.3.2 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 24 2.3.2.1 Phương pháp xác định Fe 24 2.3.2.2 Phương pháp xác định Mn 27 2.3.3.3 Phương pháp xác định SS 29 2.3.3.4 Phương pháp xác định độ đục 29 2.3.3 Mơ hình nghiên cứu 30 2.3.4 Phương pháp thống kê xử lý số liệu 33 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34 3.2 Khảo sát hiệu xử lý Fe, Mn, độ đục, SS hệ thống lọc kết hợp trồng dƣơng xỉ theo thời gian lƣu 35 3.3 Khảo sát hiệu xử lý Fe,Mn,độ đục, SS hệ thống lọc kết hợp trồng dƣơng xỉ theo mật độ .37 3.4 Khảo sát hiệu xử lý Fe, Mn, độ đục, SS hệ thống lọc cát kết hợp trồng dƣơng xỉ theo lƣu lƣợng đầu vào 40 3.5 Khảo sát hiệu xử lý số thông nƣớc giếng khoan hệ thống xử lý với điều kiện tối ƣu .41 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 4.1 Kết luận 44 4.2 Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT Kí hiệu STT Ý nghĩa BTNMT Bộ tài nguyên môi trường SS Chất rắn lơ lửng QCVN/BYT Quy chuẩn Việt Nam/ Bộ y tế QCCP Quy chuẩn cho phép STT Số thứ tự TN&MT Tài nguyên môi trường DS Chất rắn hòa tan DO Hàm lượng oxy hòa tan TVS Chất rắn bay 10 TS Hàm lượng chất rắn DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Kết xây dựng đường chuẩn sắt 25 Bảng 2.2: Kết xây dựng đường chuẩn mangan 27 Bảng 3.1: Kết khảo sát số tính chất nước giếng khoan điểm lấy mẫu 34 Bảng 3.2: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan theo thời gian lưu qua lọc cát 35 Bảng 3.3: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan theo thời gian lưu qua lọc cát có kết hợp dương xỉ 36 Bảng 3.4: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan theo số trồng 38 Bảng 3.5: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát có kết hợp dương xỉ theo lưu lượng đầu vào 40 Bảng 3.6: Kết trình xử lý số thông số nước giếng khoan bể thực có hệ thống lọc kết hợp trồng dương xỉ 42 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Hình vẽ hệ thống bể lọc 30 Hình 2.2: Ảnh hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ 31 Hình 2.3: Ảnh thống bể chứa nước 35 Hình 2.4: Ảnh bể lọc cát trồng dương xỉ 31 Hình 2.5: Ảnh đường ống bơm nước từ đất lên bể lọc 32 Hình 2.6: Ảnh nước lọc cung cấp nước cho bể chứa nước sinh hoạt phía 33 Hình 3.1: Hiệu suất xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ thời gian lưu 40 phút 36 Hình 3.2: Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ theo mật độ 38 Hình 3.3: Kết xử lý số thơng số nước giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ với lưu lượng 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG MỞ ĐẦU “ Ở đâu có nước, có sống ” Nhưng thực tế nay, nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng việc xả thải bừa bãi, khai thác mức nguồn nước người Hậu nguồn nước mặt nguồn nước ngầm bị ô nhiễm nặng nề Môi trường nước bị ô nhiễm nhiều nguyên nhân khác ngun nhân gây nhiễm kim loại nặng Trừ số kim loại nặng dạng vi lượng cần thiết cho sống, phần lớn chúng tác nhân gây độc cho thể Ở Việt Nam giới, phổ biến quan, xí nghiệp, nhà trường, hộ gia đình ngoại thành, xa trung tâm thành phố… thường dùng nước sinh hoạt sản xuất nguồn nước ngầm khai thác từ nước giếng khoan, hay qua giếng khơi Tuy nhiên trở ngại cho việc dùng nước giếng thường bị nhiễm hợp chất kim loại nặng dạng hòa tan Fe(OH)2, Fe(HCO3)2, Mn(HCO3)2… gây mĩ quan, tắc đường ống dẫn, làm bẩn thiết bị ảnh hưởng đến sức khỏe người Mặc dù có nhiều cơng trình nghiên cứu, chế tạo thiết bị xử lý nước ngầm nhiều lý kinh phí, thiết bị phức tạp, thay thiết bị khó khăn… nên thiết bị không phổ biến đa phần hộ gia đình dùng nước giếng Với mục đích nghiên cứu phương pháp xử lý với chi phí thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế, đạt hiệu cao, tiện dụng cho người dân, nên đề tài: “ nghiên cứu xử lý Fe, Mn nước giếng khoan bể lọc kết hợp trồng dương xỉ” chọn cho trình nghiên cứu Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc ngầm [1],[2]: 1.1.1 Nguồn nƣớc ngầm Nước ngầm nước thể lỏng chứa đầy lỗ hổng đất nham thạch tạo nên lớp vỏ đất Nguồn nước ngầm hình thành nằm vịng tuần hồn nước Đây lượng nước ta khơng thể nhìn thấy Trong vịng tuần hồn q trình mưa đưa nước trở lại mặt đất phần lượng mưa rơi mặt đất thấm vào đất trở thành nước ngầm Lượng nước ngấm qua tầng đá mẹ nên nước tập trung bề mặt lớp đá Tùy kiến tạo địa chất mà tập trung hình thành dạng khác túi, khoang trống đất Sau đầy khoang, nước bắt đầu di chuyển liên kết khoang, túi với nhau, hình thành mạch nước ngầm lớn nhỏ Các mạch nước hướng dần vùng sông, suối cung cấp phần nước cho chúng Tuy nhiên việc hình thành nước ngầm phục thuộc vào lượng nước ngấm xuống, lượng mưa vùng đó, khả trữ nước đất Khi nghiên cứu nước ngầm thành phần hóa học nước ngầm khơng thể bỏ qua Một số nghiên cứu đặc điểm chung trình hình thành thành phần hóa học nước ngầm: - Đặc điểm thứ nhất: Nước ngầm tiếp xúc trực tiếp hoàn toàn với đất nham thạch Nước ngầm màng mỏng bao phủ phần tử nhỏ bé hạt đất, nham thạch, chất lỏng chứa đầy ống mao dẫn nhỏ bé hạt đất, đá, nước ngầm tạo tia nước nhỏ tầng ngấm nước, chí tạo khối nước ngầm dày tầng đất đá, nham thạch Thời gian tiếp xúc nước ngầm với đất nham thạch lại dài nên tạo điều kiện cho chất đất nham thạch tan nước ngầm Như thành phần hóa học nước ngầm chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học tầng đất, nham thạch chứa Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG - Đặc điểm thứ hai: Các loại đất, nham thạch vỏ trái đất chia thành tầng lớp khác Mỗi tầng lớp có thành phần hóa học khác Giữa tầng, lớp đất, nham thạch thường có lớp khơng thấm nước Vì nước ngầm chia thành tầng, lớp khác thành phần hóa học tầng lớp khác - Đặc điểm thứ ba: Ảnh hưởng khí hậu nước ngầm không đồng Nước ngầm tầng cùng, sát mặt đất chịu ảnh hưởng khí hậu Các khí hịa tan tầng nước ngầm nước mưa, nước sông, nước hồ…mang đến Thành phần hóa học nước ngầm tầng chịu ảnh hưởng nhiều khí hậu Trái lại, nước ngầm tầng sâu lại khơng chịu ảnh hưởng khí hậu Thành phần hóa học nước ngầm thuộc tầng chịu ảnh hưởng trực tiếp thành phần hóa học tầng nham thạch chứa Căn theo độ sâu tầng nước ngầm mà người ta chia làm tầng nước ngầm: 1) Nước tầng trên: Tầng nước nằm mặt gốc xâm thực nước mặt thấm từ xuống Nước tầng giao lưu mạnh Thành phần hóa học chịu ảnh hưởng nguồn nước mặt, thành phần hóa học tầng đất chứa khí hậu 2) Nước tầng giữa: Nước tầng chậm giao lưu, chịu ảnh hưởng khí hậu 3) Nước tầng dưới: Nước tầng không chịu ảnh hưởng nước mặt đất nên không chịu ảnh hưởng khí hậu - Đặc điểm thứ tƣ: Thành phần nước ngầm chịu ảnh hưởng thành phần hóa học tầng nham thạch chứa mà cịn phụ thuộc vào tính chất vật lý tầng nham thạch Ở tầng sâu khác nhau, nham thạch có nhiệt độ áp suất khác nên chứa tầng nham thách có nhiệt độ áp suất khác Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG Hình2.4: Ảnh bể lọc cát trồng dƣơng xỉ Hình 2.5: Ảnh đƣờng ống bơm nƣớc từ dƣới đất lên bể lọc Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 32 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG Hình 2.6: Ảnh nƣớc lọc cung cấp nƣớc cho bể chứa nƣớc sinh hoạt phía dƣới 2.3.4 Phƣơng pháp thống kê xử lý số liệu: Kết thống kê, xử lý phần mềm Microsoft office word-excel 2007 Đồ thị vẽ Microsoft office excel Mơ hình vẽ phần mềm autocad 2007 Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang 33 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Khảo sát số tính chất nƣớc giếng khoan điểm nghiên cứu: Để chọn phương án xử lý thích hợp ta cần đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước Kết khảo sát tiền đề cho việc đánh giá hiệu trình xử lý nước Chất lượng nước nghiên cứu thể bảng đây: Bảng 3.1: Kết khảo sát số tính chất nƣớc giếng khoan điểm lấy mẫu STT Ngày 6/4 22/4 1/5 20/5 QCVN 01:2009/ BYT QCVN 09:2008/ BTNMT 7 6,5 - 8,5 5.5 - 8.5 Chỉ tiêu pH Sắt (mg/l) 14.72 15.13 15.67 15.98 0.3 Mangan (mg/l) 1.97 1.79 2.1 2.05 0.3 0.5 SS (mg/l) 18.5 17.89 20.77 21.2 - - 11 11 10.5 10 - Độ đục (NTU) Nhận xét: Từ bảng kết 3.1 cho thấy thông số vượt QCCP Nồng độ sắt: cao gấp 49.07 đến 53.27 lần so với QCCP Bộ Y Tế nước cấp So với QCVN 09:2008/BTNMT nồng độ cao từ 2.94 tới 3.2 lần Nồng độ mangan: cao gấp 5.97 đến lần so với QCCP Bộ Y Tế So với QCVN 09:2008/BTNMT nồng độ cao từ 3.58 đến 4.2 lần Độ đục: cao tới – 5.5 lần so với QCCP Hàm lượng SS: theo QCCP không quy định tiêu chuẩn Như vậy, nước ngầm địa điểm nghiên cứu có nồng độ thơng số cao so với tiêu chuẩn, không đủ điều kiện để dùng sinh hoạt người dân gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người dân sử dụng trực tiếp nguồn nước Vì cần phải xử lý thành phần nước Fe, Mn, độ đục, SS đảm bảo an toàn cho người dân sử dụng Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 34 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG Kết khảo sát qua ngày khác cho thấy nồng độ tiêu nước ngầm nghiên cứu không dao động lớn cao so với QCCP Đây điều kiện thuận lợi để chọn phương pháp xử lý nước phù hợp, không phức tạp 3.2 Khảo sát hiệu xử lý Fe, Mn, độ đục, SS hệ thống lọc kết hợp trồng dƣơng xỉ theo thời gian lƣu: Điều chỉnh thời gian lưu nước theo thời gian định Tìm hiểu thay đổi hiệu xử lý theo thời gian để tìm thời gian lưu nước tối ưu cho hệ thống lọc Tiến hành khảo sát hiệu xử lý số thông số nước giếng khoan bẳng bể lọc cát với lưu lượng đầu vào 30 lít Bảng 3.2: Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nƣớc giếng khoan theo thời gian lƣu qua lọc cát Thời gian lưu STT Đầu vào 10 phút 20 phút 30 phút 40 phút QCVN 01:2009/ BYT 14.72 0.82 0.65 0.52 0.3 93.21 94.43 95.58 96.47 0.77 0.51 0.42 0.35 60.90 74.11 78.68 82.23 2.09 1.07 0.7 0.54 88.70 94.21 96.22 97.08 4.5 45.46 54.55 59.09 72.73 Chỉ tiêu Sắt (mg/l) Hiệu suất xử lý Fe (%) Mangan (mg/l) Hiệu suất xử lý Mn (%) SS (mg/l) Hiệu suất xử lý SS (%) Độ đục (NTU) Hiệu suất xử lý độ đục (%) 1.97 18.5 11 0.3 - Từ bảng 3.2 ta thấy hiệu suất xử lý thông số Fe, Mn, SS độ đục tăng dần theo thời gian xử lý - Hiệu suất xử lý Fe tăng dần từ 93.21% đến 96.47% Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 35 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG - Hiệu suất xử lý Mn tăng từ 60.91% đến 82.23% - Đồng thời hàm lượng SS giảm từ 2.09 mg/l đến 0.64 mg/l Hàm lượng SS giảm độ đục giảm theo từ NTU xuống NTU Sau 40 phút xử lý hàm lượng thông số giảm mạnh không đạt QCCP so với QCVN 01: 2009/BYT Hàm lượng Fe 0.52 mg/l cao QCVN 0.3 mg/l Mn 0.35 mg/l cao QCVN 0.3 mg/l Tiến hành khảo sát hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ với lưu lượng nước đầu vào 30 lít mật độ 21 cây/m2 cho kết theo bảng 3.3 đây: Bảng 3.3: Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nƣớc giếng khoan theo thời gian lƣu qua lọc cát có kết hợp dƣơng xỉ Thời gian lưu STT Chỉ tiêu Sắt (mg/l) Hiệu suất xử lý Fe (%) Mangan (mg/l) Hiệu suất xử lý Mn (%) SS (mg/l) Hiệu suất xử lý SS (%) Độ đục (NTU) Hiệu suất xử lý độ đục (%) Đầu vào 10 phút 20 phút 30 phút 40 phút QCVN 01:2009/ BYT 14.72 0.74 0.53 0.42 0.29 0.3 94.97 96.4 97.15 98.03 0.51 0.44 0.3 0.27 74.11 77.67 84.77 86.29 0.78 0.56 0.42 94.6 95.78 96.97 97.73 4.7 3.2 2.5 1.82 57.3 70.91 77.3 83.46 1.97 18.5 11 0.3 - Nhận xét: Từ kết khảo sát bảng số liệu 3.3 cho thấy hàm lượng thông số giảm tốt theo thời gian lưu từ 10 phút đến 40 phút - Nồng độ sắt so với QCCP BYT gấp từ 2.47 xuống 0.97 lần Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 36 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG Nồng độ mangan so với QCCP BYT gấp từ 1.7 xuống 0.9 lần Hàm lượng SS giảm từ 1mg/l xuống 0.42 mg/l Độ đục giảm theo thông số So với QCCP cao từ 2.35 xuống 0.91 lần Vậy, với thời gian 40 phút xử lý hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ cho hàm lượng thông số đạt QCCP BYT Hình 3.1: Hiệu suất xử lý số thông số nƣớc giếng khoan thời gian lƣu 40 phút Kết cho thấy khả xử lý hệ thống kết hợp cát trồng dương xỉ cao so với hệ thống lọc với cát thông thường với điều kiện xử lý Hiệu xử lý tăng thời gian lưu nước tăng Do tăng thời gian lưu tăng thời gian để ion Fe Mn dạng hịa tan thành dạng khơng tan kết tủa sắt (III) hydroxit đioxit mangan Với hệ thống có dương xỉ, hấp thụ ion kim loại qua rễ nên làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm tốt Thời gian lưu nước tối ưu hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ 40 phút đảm bảo khả xử lý nước ổn định đáp ứng QCCP Với thời gian này, dương xỉ sống tốt, đảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 37 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG 3.3 Khảo sát hiệu xử lý Fe, Mn, độ đục, SS hệ thống lọc kết hợp trồng dƣơng xỉ theo mật độ Dựa vào kết khảo sát xử lý theo thời gian lưu tối ưu nghiên cứu phần 3.2 Khảo sát thực với thời gian tối ưu 40 phút Lưu lượng đầu vào 30 lít Thay đổi số trồng cho mơ hình để tìm mật độ thích hợp cho hệ thống Bảng 3.4: Kết khảo sát xử lý số thông số nƣớc giếng khoan hệ thống lọc cát có kết hợp dƣơng xỉ theo số trồng Chỉ tiêu STT Fe Hiệu suất xử lý Fe Mn Hiệu suất xử lý Mn SS Hiệu suất xử lý SS Độ đục Hiệu suất xử lý độ đục Đơn vị mg/l Đầu vào 15.13 % mg/l 1.79 % mg/l 17.89 % NTU % 11 Mật độ (cây/m2) QCVN 01:2009/BYT cây 15 21 27 0.66 0.56 0.42 0.28 0.12 95.64 96.3 97.22 98.15 99.20 0.64 0.48 0.44 0.25 0.2 64.25 73.18 75.42 86.03 88.83 0.82 0.61 0.45 0.32 94.41 95.42 96.59 97.49 98.21 5.6 3.2 1.8 49.1 63.64 70.91 83.64 90.91 0.3 0.3 - Nhận xét : Từ bảng kết khảo sát 3.4 cho thấy thông số khảo sát thay đổi theo số trồng Các thông số giảm chậm đạt hiệu mong muốn Nồng độ sắt: giảm dần từ 2.2 lần với mật độ cây/m2 tới 0.4 lần với mật độ 27 cây/m2 so với QCCP BYT Hiệu suất xử lý hệ thống lọc tăng từ 95.64% đến 99.2% theo mật độ Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 38 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG Nồng độ mangan: giảm từ 2.13 lần tới 0.67 lần so với QCCP BYT với mật độ từ cây/m2 tới 27 cây/m2 Với hiệu suất xử lý Mn tăng đáng kể từ 64.25% đến 88.83% Hàm lượng SS: giảm từ 1mg/l đến 0.32 mg/l Hiệu suất xử lý tăng từ 94.41% đến 98.21% Độ đục: thay đổi theo mật độ thống số giảm từ 2.8 đến 0.5 lần so với QCCP BYT Độ đục có hiệu suất xử lý tăng cao từ 49.1% đến 90.91% So với QCVN BTMT với mật độ cây/m2, cây/m2 15 cây/m2 số nghiên cứu khơng đạt QCCP Các số giảm chậm thấp ảnh hưởng lớn tới hiệu suất xử lý hệ thống Hình 3.2: Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nƣớc giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dƣơng xỉ theo mật độ Biểu đồ hình 3.2 cho thấy mật độ tăng khả xử lý nước tốt Do số nhiều tăng số lượng rễ hấp thụ ion thể tích nước Với mật độ 27cây/m2 Các tiêu nghiên cứu đạt QCCP BYT Mật độ thích hợp để sống phát triển Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 39 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG 3.4 Khảo sát hiệu xử lý Fe, Mn, độ đục, SS hệ thống lọc cát kết hợp trồng dƣơng xỉ theo lƣu lƣợng đầu vào Dựa vào kết phần 3.2 3.3, khảo sát hiệu hệ thống lọc theo thời gian lưu nước khảo sát theo mật độ Khảo sát hệ thống lọc theo lưu lượng đầu vào với thời gian lưu 40 phút hệ thống lọc kết hợp trồng dương xỉ có mật độ 27 cây/m2 Bảng 3.5: Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nƣớc giếng khoan hệ thống lọc cát có kết hợp dƣơng xỉ theo lƣu lƣợng đầu vào Lưu lượng STT Đơn vị Đầu vào 15 lít 30 lít 45 lít 60 lít QCVN 01:2009/BY T mg/l 15.67 0.05 0.18 0.29 0.42 0.3 99.68 98.85 98.15 97.32 0.13 0.24 0.3 0.48 93.81 88.57 85.71 77.14 0.37 0.45 0.62 0.78 98.22 97.83 97.01 96.25 0.3 3.5 97.14 90.48 80.95 66.67 Chỉ tiêu Sắt Hiệu suất xử lý Fe Mangan Hiệu suất xử lý Mn SS Hiệu suất xử lý SS Độ đục Hiệu suất xử lý độ đục % mg/l 2.1 % mg/l 20.77 % NTU % 10.5 0.3 - Nhận xét: Từ bảng kết khảo sát 3.5, kết luận thấy tăng dần lưu lượng nước đầu vào hiệu xử lý nồng độ tiêu thay đổi theo: Hiệu suất xử lý nồng độ sắt giảm từ 99.68% xuống 97.32% với lưu lượng đầu tăng từ 15 lít đến 60 lít Hiệu suất xử lý giảm không nhiều số nồng độ Fe lưu lượng đầu vào 60 lít vượt qua QCCP Hiệu suất xử lý nồng độ Mn giảm rõ Fe từ 93.81% xuống 77.14% So với QCCP lưu lượng đầu vào 60 lít cao tới 0.18 mg/l Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 40 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG Hiệu suất xử lý hàm lượng SS giảm từ 98.22% đến 96.25% tương đương với hàm lượng SS nước sau xử lý tăng 0.37 mg/l đến 0.78 mg/l Độ đục thơng số có hiệu suất thay đổi theo lưu lượng đầu vào cao Từ 97.14% xuống 66.67% Do hàm lượng thông số ảnh hưởng tới độ đục vượt qua QCCP lưu lượng 60 lít Với lưu lượng 30 lít hiệu suất xử lý thông số Fe, Mn, SS, độ đục đạt hiệu cao 98.85%, 88.57%, 97.83% 90.48% Hình 3.3: Kết xử lý số thông số nƣớc giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp dƣơng xỉ với lƣu lƣợng Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng thơng số nghiên cứu Mơ hình có khả xử lý đến 45 lít nước đảm bảo thơng số nghiên cứu đạt QCCP Khi tăng lưu lượng đầu vào tới 60 lít lượng ion kim loại chất lơ lửng cao làm tăng lượng chất cần xử lý đơn vị vật liệu lọc khả hấp thụ làm giảm hiệu xử lý mơ hình, chất lượng nước giảm, vượt QCCP, cụ thể: Hàm lượng Fe cao 1.4 lần, Mn cao hơ 1.6 lần, độ đục cao hon 1.74 lần Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang 41 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG Lưu lượng tối ưu hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ tìm 30 lít tất thông số bảo đảm QCCP BYT Khi lưu lượng đầu vào 60 lít hàm lượng thơng số vượt QCCP 3.5 Khảo sát hiệu xử lý số thông số nƣớc giếng khoan hệ thống xử lý với điều kiện tối ƣu: Với kết nghiên cứu phần 3.2, 3.3, 3.4 tạo hệ thống với điều kiện tối ưu: thời gian lưu 40 phút, mật độ 27 cây/m2, lưu lượng đầu vào thích hợp cho hệ thống với lưu lượng tối ưu tìm phần 3.4 30 lít Bảng 3.6: Kết q trình xử lý số thông số nƣớc giếng khoan bể thực có hệ thống lọc kết hợp trồng dƣơng xỉ STT Ngày Đơn vị Đầu vào Đầu Hiệu suất xử lý QCVN 01:2009/BYT Chỉ tiêu Sắt mg/l 15.98 0.254 98.41% 0.3 Mangan mg/l 2.05 0.286 86.45% 0ó.3 SS mg/l 21.2 0.52 97.55% - Độ đục NTU 10 80% Nhận xét: Như vậy, thông số nghiên cứu đạt vượt mức yêu cầu QCCP Hiệu suất xử lý số thông số nước ngầm cao Fe đạt 98.41%, Mn đạt 86.45%, SS đạt 97.55%, độ đục đạt 80% Nước sau qua xử lý hệ thống lọc đảm bảo nồng độ thông số đạt quy chuẩn không gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người dân sử dụng trực tiếp nguồn nước, đạt hiệu mong muốn Khả xử lý tăng lên sau khoảng thời gian Do dương xỉ thích ứng với điều kiện sống mới, vật liệu lọc có lớp màng lọc bên Để hệ thống vận hành tốt, ổn định chất lượng nước cần vệ sinh bể, thời gian lâu rụng xuống nhiều, bỏ lớp cát mỏng Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 42 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG bể lọc khoảng tháng lần tháng cần tiến hành rửa vật liệu lọc, thay dương xỉ không phát triển tốt Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang 43 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận: Qua trình nghiên cứu xử lý nước ngầm dùng cho sinh hoạt xã Thanh Thủy, Thanh Hà, Hải Dương thu số liệu thông số nghiên cứu hàm lượng sắt, hàm lượng mangan, hàm lượng SS, độ đục Kết cho thấy tất thông số sắt, mangan, độ đục hàm lượng SS nước đầu vào vượt QCCP nước ngầm dùng sinh hoạt: - Nồng độ sắt theo QCVN 09:2008 chất lượng nước ngầm BTNMT từ 2.94 đến tới 3.2 lần, QCVN 01:2009 chất lượng nước dùng sinh hoạt BYT từ 49.07 đến 53.27 lần - Nồng độ mangan cao gấp 3.59 đến 4.2 lần theo QCVN 09:2008/BTNMT So với QCVN 01:2009/ BYT từ 5.97 đến lần - Hàm lượng SS cao từ 18.5 đến 21.2 mg/l gây trở ngại sử dụng nước sinh hoạt - Độ đục quy định QCVN 01:2008/BTNMT cao gấp tới lần Với mục đích xử lý nước ngầm địa phương đạt QCCP đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người dân, hệ thống xử lý nước cát kết hợp trồng dương xỉ nghiên cứu Mơ hình nghiên cứu có kích thước bể lọc 30 x 50 x 55 cm, lớp cát dày 25 cm, mật độ 27 cây/m2 Mơ hình có khả xử lý Fe, Mn, SS, độ đục 30 lít nước đạt hiệu cao với thời gian lưu 40 phút Qua khảo sát hiệu xử lý nước theo thời gian lưu, mật độ lưu lượng, em xây dựng mơ hình hệ thống xử lý nước ngầm với điều kiện tối ưu Mơ hình thực tế cho hiệu quả: - Nước sau xử lý cho thấy thông số nghiên cứu sắt, mangan, SS, độ đục đạt QCCP BYT (QCVN 01:2009) Hiệu suất xử lý cao với Fe đạt 98.41%, Mn đạt 86.45%, SS đạt 97.55%, độ đục đạt 80% - Thiết kế bể vận hành hệ thống đơn giản, hợp điều kiện kinh tế Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phịng Trang 44 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MÔI TRƯỜNG - Vật liệu lọc thân thiện với môi trường, dễ kiếm, dễ thay 4.2 Kiến nghị: Kết thực nghiệm cho thấy hệ thống xử lý nước lọc cát kết hợp trồng dương xỉ đem lại hiệu cao nước ngầm xã Thanh Thủy – Thanh Hà – Hải Dương Vì hệ thống áp dụng rộng rãi vào thực Tuy nhiên, hạn chế thời gian nên nghiên cứu nên khảo sát hiệu xử lý số thơng số Để hồn thiện hệ thống xử lý nước ngầm với mục tiêu đạt đủ yêu cầu nước sinh hoạt theo QCCP cần có nghiên cứu thêm thông số khác độ cứng, As, Coliform, thủy ngân, amoni yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý thay đổi độ dày vật liệu lọc, xử lý theo bậc Ngoài nên so sánh với phương pháp xử lý khác hiệu xử lý Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang 45 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHOA MƠI TRƯỜNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Bảo, “Hóa Nước”, NXB xây dựng [2] Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trịnh Thị Thanh, “Giáo trình sở mơi trường nước”, NXB giáo dục Việt Nam [3] Lê Văn Khoa, “Khoa học môi trường”, NXB Giáo dục – Hà Nội, 2002 [4] Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung, Trần Tứ Hiếu, “Phân tích nước” – (NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội,1986) [5] Nguyễn Thị Thu Thủy, “ Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật – Hà Nội, 2002 [6] Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường, “ Sổ tay xử lý nước “, tập I, NXB Xây Dựng – Hà Nội, 1999 [7] http://vi.wikipedia.org/wiki/Tài_nguyên_nước [8] http://vi.wikipedia.org/wiki/Lớp_dương_xỉ [9] http://tailieu.vn/tag/tai-lieu [10] http://www.qdnd.vn/qdndsite/vi-VN/61/43/11/11/11/243879/Default.aspx [11] http://greensol.com.vn/nuoc-cap/96-su-o-nhiem-cua-nuoc-ngam [12]http://www.baomoi.com/Bao-dong-nguy-co-o-nhiem-nguon-nuoc-ngam Sinh Viên: Nguyễn Thị Hằng Nga Lớp: MT1202 Trường ĐHDL Hải Phòng Trang 46 ... Kết khảo sát hiệu xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương xỉ theo mật độ 38 Hình 3.3: Kết xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát kết hợp trồng dương. .. Bảng 3.4: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan theo số trồng 38 Bảng 3.5: Kết khảo sát xử lý số thông số nước giếng khoan hệ thống lọc cát có kết hợp dương xỉ theo lưu... dung nghiên cứu - Nghiên cứu khảo sát số thông số nước ngầm điểm nghiên cứu - Nghiên cứu khảo sát hiệu xử lý Fe Mn, độ đục SS nước ngầm theo thời gian lưu nước - Nghiên cứu khảo sát hiệu xử lý