CHƯƠNG I. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2. Phương pháp nghiên cứu
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Sato.K (2005) [14], thực hiện nghiên cứu lý thuyết về các lớp vật liệu và hiệu quả xử lý của chúng, nghiên cứu thực hiện với rất nhiều lớp vật liệu khác nhau từ 2-6 lớp. Bao gồm Lớp zeolite với mạt sắt (2L); lớp zeolite – đất sét- cát (3L) Lớp zeolite, mạt sắt, than và đất sét nung (4L), zeolite-đá vôi-đất sét- than - cát (5L) kích thước dày trung bình 20cm/lớp. Kết quả cho thấy 4- 5 lớp vật liệu cho kết quả hấp phụ tốt nhất, không tắc nghẽn khi xử lý, tuổi thọ vật liệu xử lý đạt cao nhất, P hấp phụ trên 90%, N hấp phụ trên 60%, coliform và độ đục giảm nhiều nhất so với cách xếp lớp còn lại. Ngoài ra, xếp 4-5 lớp vật liệu còn là môi trường tốt nhất cho vi sinh hoạt động (Sato.K (2005)) [14]. Do vậy đề tài đã chọn cách xếp lớp gồm Đá vôi-đá ong-zeolite-than-cát sỏi để bố trí.
2.2. Bố trí thí nghiệm xử lý nước thải (mô hình phòng thí nghiệm)
- Cột thí nghiệm có kích thước rộng x cao: 0,3x2,0m làm bằng inox.Mỗi hệ thống gồm ống PVC dẫn nước vào đường kính trong 1mm, có đục lỗ phun dẫn nước đặt trên bề mặt cột diện tích 0,18 m2. Ống nhựa PVC dài 30mm đặt ở đáy cột thí nghiệm để đưa nước sau xử lý ra ngoài. Bơm khí đặt ở khoảng cách 50 cm kể từ đáy cột để cấp khí trong trường hợp cần thiết. Các lớp đất được bố trí xen kẽ lớp đất thấm và lớp đất trộn
38
(MSL). Lớp cuối cùng là sỏi cuội và đá vôi (lớp đệm) kích thước >= 1cm (hình vẽ).
Kích thước các lớp như sau:
Lớp đệm (đá vôi): Dày xấp xỉ 20 cm.
Lớp đất trộn (zeolite và đá ong) : Dày 50 cm Lớp đất thấm: Đá ong và cát Dày 50 cm.
Hình 2. 1.Hình vẽ cột bố trí thí nghiệm
- Nước thải thu từ cống tiêu được đưa vào bể chứa dung tích 1000 L. Lưới lọc đường kính 1cm được đặt tại đầu hệ thống để lọc rác và chất rắn kích thước lớn trước khi đưa vào hệ thống. Thời gian lưu nước thải tối đa 5 ngày. Mẫu nước thải đầu vào được kiểm tra thông số hóa học tại mỗi thời điểm đưa nước mới vào bể chứa. Tốc độ dòng chảy nước vào 2000L/ngày. Nước được đưa liên tục vào hệ thống trong suốt thời gian thí nghiệm. Sau ẵ thời gian thớ nghiệm thực hiện bơm khụng khớ 1 lần trong thời gian 2 ngày, tốc độ bơm 2000L/ngày/m2
1
khung thép inox 201
2
1
4
3
39
- Bố trí các lớp vật liệu thí nghiệm: Trong mỗi cột thí nghiệm bố trí 04 lớp vật liệu, theo chiều từ trênxuống dưới như sơ đồ bên dưới
Hình 2. 2. Sơ đồ kỹ thuật xếp lớp đất của hệ thống xử lý nước thải.
Hình 2.3. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm xử lý nước thải
40
Mẫu nước đầu ra được phân tích trong một số ngày, bao gồm các thông số pH, TSS, EC, TN, NO3-, NH4+, TP, BOD5, COD. Nước thải sau xử lý được đối chiếu với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dung cho tưới tiêu QCVN 39:2011/BTNMT. Phương pháp phân tích các thông số được áp dụng như sau.
Bảng 2.3. Phương pháp phân tích mẫu nước
2.3. Phân tích thống kê
Kết quả trong luận văn này là kết quả trung bình của các lần thí nghiệm, trong luận văn có 3 lần lặp mẫu. Kết quả được chọn lọc ở các lần đo mà có số liệu ít sai khác.
Trường hợp có số liệu thí nghiệm sai khác nhiều sẽ bị loại bỏ.
TT Chỉ tiêu phân tích
Phương pháp
phân tích Thiết bị Tiêu chuẩn áp dụng
Giới hạn giá trị theo QCVN
39-:2011/
BTNMT
1 pH Đo nhanh Máy đo pH
LAQUA F74
TCVN 6492-2011 (ISO
10523-1994) 5,5-9
2 DO Đo nhanh Máy đo Horiba
U50
TCVN 6492-2011 (ISO
10523-1994) >=2 3 Độ dẫn (EC) Đo nhanh Máy đo pH
LAQUA F74
TCVN 6492-2011 (ISO 10523-1994) 4 Chất rắn hòa
tan (TDS) Đo nhanh Máy đo pH LAQUA F74
TCVN 6492-2011 (ISO
10523-1994) 2000
5 Độ mặn (S‰) Đo nhanh Máy đo pH LAQUA F74
TCVN 6492-2011 (ISO 10523-1994) 6
Nhu cầu oxy sinh hóa
(BOD5)
Nuôi cấy và pha loãng
Tủ ấm, máy đo
DO TCVN 6001-1 : 2008
7
Nhu cầu oxy hóa học
(COD)
Quang phổ trắc quang (Bicromat)
Bộ phân tích
COD TCVN 6001-1 : 2008 8 Nitơ amôn
(NH4+) Sắc ký ion Máy sắc ký
shimadzu IC A70 TCVN 6001-1 : 2008 9 Tổng nito
(TN)
Phương pháp Kendard
Máy trưng cất Kendard Ghard
TCVN 6638:2000
10 Độ kiềm Phương pháp
chuẩn độ Máy Hana TCVN 6601:2000
11 Photphat (PO43-)
Quang phổ trắc quang (chất tạo màu là
axit ascorbic)
Máy quang phổ CECILL 2000 và
JENWAY 6900
TCVN 6202:2008-Xác định Phospho-Phương pháp đo phổ dùng amoni Molipdat.
12 Tổng cacbon hữu cơ (TOC)
Đốt cháy bằng nhiệt
Thiết bị đo TOC
hang kenamyd TCVN 6201:2008 13 Asen (As) Quang phổ hấp
phụ nguyên tử AAS Savant sigma
TCVN 6193-1996 (ISO
8288-1986) 0,05
14 Cadimi (Cd) Quang phổ hấp
phụ nguyên tử AAS Savant sigma
TCVN 6193-1996 (ISO
8288-1986) 0,01
15 Fecal.coli Phương pháp đếm ống
TCVN 6187-2:1996 (ISO
9308/2:1990) 200
41