2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Nước thải sinh hoạt tại Khu ký túc xá K- Đại học Nông lâm Thái Nguyên - Kabenlis 3
- Mô hình lọc tái tuần hoàn
- Vật liệu lọc: Than hoạt tính, cát thạch anh,sỏi nhỏ, sỏi to 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu xử lý nước thải khu KTX K1 - K6 trường Đại học Nông lâm 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm tại: Khu ký túc xá K1-K6 - Đại học Nông lâm - Thời gian từ tháng 01/2016 đến tháng 12/2016.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Hiện trạng nước thải sinh hoạt khu ký túc xá K1-K6 Đại học Nông lâm - Đánh giá hiệu quả của mô hình lọc tái tuần hoàn trong xử lý nước thải bằng sét Kabenlis 3.
2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu 2.4.1.1.Số liệu thứ cấp
Thu thập các tài liệu, số liệu, các công trình đã được nghiên cứu có liên quan đến các vấn đề nghiên cứu.
Kế thừa và tham khảo các kết quả đã đạt được của các báo cáo, đề tài có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
Khảo sát thực địa.
2.4.1.2.Số liệu sơ cấp
Điều tra trực tiếp và tiến hành lấy mẫu nước thải sinh hoạt tại khu ký túc xá K1 – K6 Đại học Nông lâm và phân tích các chỉ tiêu trong phòng thí nghiệm khoa Môi trường, Viện kỹ thuật và công nghệ môi trường.
2.4.2. Phương pháp phỏng vấn
- Phỏng vấn sinh viên trong ký túc xá K bằng phiếu câu hỏi điều tra.
- Số sinh viên được phỏng vấn 50 sinh viên.
- Phương pháp chọn đối tượng phỏng vấn: chọn ngẫu nhiên.
- Phương pháp phỏng vấn: lựa chọn các câu trả lời có sẵn, trả lời các câu hỏi đóng và câu hỏi mở.
2.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
*Thí nghiệm: Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình lọc tái tuần hoàn, sử dụng keo sét kabenlis 3 với liều lượng 1kg keo sét cho 1m3 nước thải. Thí nghiệm với thời gian lưu nước khác nhau.
Sơ đồ 1: Hệ thống xử lý nước thải
Bố trí 3 công thức thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn, mỗi công thức thí nghiệm bố trí chạy liên tục trong một tháng, thí nghiệm lặp lại 3 lần.
- Công thức 1: Sau khi hệ thống hoạt động chạy liên tục trong 6h - Công thức 2: Sau khi hệ thống hoạt động chạy liên tục trong 12h - Công thức 3: Sau khi hệ thống hoạt động chạy liên tục trong 18h
Lấy mẫu nước xác định các chỉ tiêu trước và sau khi xử lý theo thời gian.
Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của mô hình lọc sinh học tuần hoàn bằng cách so sánh hiệu suất xử lý của các chỉ tiêu trước và sau khi chạy mô hình trong khoảng thời gian 6h, 12h và 18h (Sơ đồ 1).
Kết quả: chỉ ra thời gian lưu nước tối ưu của mô hình.
* Mô tả phương pháp
Nước thải sau khi thải ra môi trường sẽ được đưa vào (bể số 1), Bổ sung keo tụ Kabenlis 3 và tiến hành khuấy với tốc độ 350 vòng/phút trong thời gian 30 phút – 1 giờ. Sau đó nước sẽđược làm lắng chia thành 2 phần: Phần bùn thải lắng xuống sẽ được đưa ra ngoài ở hệ thống van số 4; Phần nước trong đã xử lý sẽ được đưa sang bể số 2 và qua bể đựng vật liệu lọc số 3 (trên cùng là than hoạt tính, cát thạch anh,sỏi nhỏ, sỏi to). Nước sạch cuối cùng được sẽ được đưa ra ngoài thông qua hệ thống van xả 5,6 (Sơ đồ 2).
Kabenlis là hợp chất chứa nhiều hàm lượng SiO2, Al2O3 và MgO là các thành phần cơ bản tạo ra nhân keo chủ đạo, hút các Ion kim loại, các hợp chất lơ lửng không hoà tan trong nước thải hay nước bị ô nhiễm nặng khi chúng được hoà trộn trong nước cần phải xử lý (Lê Ngọc Ninh,2006) [2].
Sơ đồ 2. Mô tả điều kiện bố trí thí nghiệm (mô hình được tiến hành trong điều kiện môi trường tự nhiên).
Nước thải Sét kabenlis 3
1
4
2 5
Bùn
Nước ra
3
6
- Chếđộ vận hành: chia làm 2 giai đoạn đó là giai đoạn thích nghi và giai đoạn tăng tải, theo dõi và lấy mẫu phân tích các thông số pH, BOD5, Nitrat (N- NO3-), Phosphat (P-PO43-),TSS, Coliform qua mỗi giai đoạn và chếđộ lưu nước.
Quy trình quan trắc môi trường được thực hiện theo các quy định sau:
+ Thông tư số 29/2011/TT- BTNMT ngày 01/8/2011 của bộ TNMT Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc chất lượng môi trường nước mặt lục địa.
Vị trí các điểm lấy mẫu quan trắc môi trường thể hiện trong và được tổng hợp theo bảng sau:
Bảng 2.1. Các vị trí lấy mẫu đánh giá hiện trạng môi trường
KH Vị trí quan trắc Tọa độ
X (m) Y(m)
NT1 Nước thải dãy nhà K1 21°35'35.95"N 105°48'28.27"E NT2 Nước thải dãy nhà K2 21°35'37.23"N 105°48'27.64"E NT3 Nước thải dãy nhà K3,4 21°35'35.38"N 105°48'29.23"E NT4 Nước thải dãy nhà K5 21°35'36.27"N 105°48'26.57"E NT5 Nước thải dãy nhà K6 21°35'34.70"N 105°48'29.43"E
Sơ đồ vệ tinh về các vị trí lấy mẫu nước thải
Hình ảnh lấy mẫu nước thải 2.4.4. Phương pháp thống kê xử lý số liệu
Từ các kết quả thu thập được thống kê thành các bảng, sơ đồ, hiệu chỉnh hợp lý và đưa vào báo cáo, sử dụng 2 phần mền Microsoft Word và Microsoft Excel để xử lý và vẽ biểu đồ
Hiệu suất xử lý (%) được tính theo công thức:
(Nồng độ đầu vào – Nồng độ đầu ra) x 100 Nồng độ đầu vào
2.4.5. Phân tích mẫu
+ Xác định pH : TCVN 6492-1999 (ISO 10523-1994).
+ Phân tích BOD5: TCVN 6001-1995 (ISO 5815-1989) – Phương pháp cấy và pha loãng
+ Xác định nitrat :TCVN 6180-1996 (ISO 7890-3-1988) - Phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic
+ Phân tích Phosphat: TCVN 6202: 2008 – Phương pháp so màu trên máy quang phổ hấp phụ khả biến Optizen.
+ Xác định hàm lượng TSS: TCVN 6053–1995 (ISO 9696-1992) - Xác định bằng cách lọc qua giấy lọc hoặc lọc sợi thủy tinh.
Các thông số môi trường được phân tích tại phòng Thí nghiệm - Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường.
Chương 3