phananhvtc
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Mở đầu
Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề lớn lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý mà được thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.
Xử lý nước thải bằng các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với ưu điển là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý còn có giá trị kinh tế. Mặt khác, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước. Do vậy, em lựa chọn đề tài nghiên cứu về xử lý nước thải bằng bèo tây.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Một số khái niệm.
- Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
- Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như sinh hoạt, dịch vụ, tưới tiêu thủy lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi ... Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng.
- Nước thải sinh hoạt hay là nước thải từ các khu dân cư bao gồm nước sau khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, cơ quan, khách sạn, trường học, khu vực thương mại và các khu vui chơi giải trí.
1.2.Tình hình ô nhiễm của nước thải sinh hoạt.
Phần lớn nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đô thị, ven đô và nông thôn ở Việt Nam đều chưa được xử lý đúng cách. Nước thải từ các khu vệ sinh mới chỉ xử lý sơ bộ, chưa đạt yêu cấu đã xả ra môi trường hòa cùng dòng nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, tắm, giặt ... là nguyên nhân gây ô nhiễm, lan tràn dịch bệnh. Vì vậy trong điều kiện hiện nay, khi mà các dự án thoát nước và xử lý nước chưa được đưa đến mọi nơi, nếu có thì cũng chỉ dừng lại ở tình trạng thoát nước mưa và khắc phục tình trạng ngập, úng, và còn rất nhiều chi phí để vận hành, bảo dưỡng các hệ thống đó, thì việc nghiên cứu làm sạch nước thải cho các hộ gia đình, hay các cụm dân cư, bằng các công nghệ phù hợp, đơn giản, có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường là một hướng giải quyết hợp lý, khả thi.
Nước thải sinh hoạt thông thường thường có những đặc tính sau:
Bảng 1.1. Đặc tính thông thường của nước thải
Chỉ tiêu Nồng độ
Cao Trung bình Thấp
BOD5 400 220 110
COD 1000 500 250
Đạm hữu cơ 35 15 8
Đạm amôn 50 25 12
TN 85 40 20
TP 15 8 4
TSS 1200 720 350
SS 350 220 100
( Nguồn : Metcalf and Eddy. 1979. Trích bởi Chongrak 1989 )
1.3. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước.
1.3.1. pH
pH của nước được đặc trưng bằng nồng độ ion H+ trong nước. Giá trị pH trong nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH.
pH = 7 : Nước trung tính.
pH > 7 : Nước mang tính kiềm.
pH < 7 : Nước mang tính acid.
Giá trị của pH cho phép ta quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp, hay điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học hoạt động ở pH nằm trong giới hạn từ 6,5 – 9,0. Môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển thường có pH từ 7 – 8. Các vi khuẩn khác nhau thì có giới hạn pH khác nhau. Ví dụ vi khuẩn Nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 – 8,8 còn vi khuẩn Nitrat phát triển thuận lợi nhất ở pH từ 6,5 – 9,3 vi khuẩn lưu huỳnh phát triển tại môi trường có pH từ 1 – 4.
Ngoài ra, pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn bằng phèn nhôm.
1.3.2. Độ đục
Nước tự nhiên sạch thường không chứa chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không có màu. Độ đục do các chất rắn lơ lửng gây ra. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ kim loại cùng các vi sinh vật gây bệnh. Nước đục còn ngăn cản quá trình chiếu sang của mặt trời xuống đáy thủy vực làm giảm quá trình quang hợp và nồng độ oxy hòa tan trong nước.
1.3.3. Mùi
Mùi hôi thối khó ngửi của nước thải do các chất hữu cơ của nước thải bị phân hủy, mùi của hóa chất, dầu mỡ trong nước. Các chất có mùi như NH3, CH4, H2S, các amin, các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh.
Có thể xác định mùi của nước theo phương pháp đơn giản sau: Mẫu nước có trong bình đậy nắp kín, lắc khoảng 10 – 20s sau đó mở nắp, ngửi mùi rồi đánh giá không mùi, mùi nhẹ, trung bình, nặng và mùi rất nặng.
1.3.4. Hàm lượng chất rắn.
Tổng chất rắn ( TS) là thông số quan trọng đặc trưng nhất của nước thải. Nó bao gồm các chất rắn nổi lơ lửng và keo tan. Các chất rắn lơ lửng có thể dẫn đến làm tăng khả năng lắng bùn và điều kiện kỵ khí khi thải nước vào môi trường không qua xử lý.
TS được xác định bằng trọng lượng thô phần còn lại khi cho bay hơi 1lít nước trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103oC cho đến khi trọng lượng không đổi. Đơn vị tính bằng mg/l ( hay g/l).
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan ( DO)
Hàm lượng oxy hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất vì oxy không thể thiếu được với các sinh vật. Oxy duy trì quá trình trao đổi chất sinh ra năng lượng cho sự sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Khi thải các chất thải vào nguồn nước quá trình oxy hóa chúng sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong các
nguồn nước này, thậm chí có thể đe doa sự sống của các loài cá cũng như các sinh vật trong nước.
Việc xác định thông số oxy hòa tan có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì điều kiện hiếu khí trong quá trình xử lý nước thải. Mặt khác, lượng oxy hòa tan còn là cơ sở của phép phân tích xác định nhu cầu oxy sinh hóa.
Có 2 phương pháp xác định DO là phương pháp Winkler và phương pháp điện cực oxy.
1.3.6. Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD)
BOD là lượng oxy cần thiết mà vi sinh vật sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước.
Phương trình tổng quát biểu diễn như sau :
Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + Sinh khối
Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước, BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước ô nhiễm càng lớn.
Trong thực tế, khó xác định được toàn bộ lượng oxy cần thiết để các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước mà chỉ xác định được lượng oxy cần thiết trong 5 ngày ở nhiệt độ 20oC trong bóng tối. Mức độ oxy hóa các chất hữu cơ không đều theo thời gian. Thời gian đấu, quá trình oxy hóa xảy ra với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần.
1.3.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD)
COD là lượng oxy cần thiết cho toàn bộ quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và H2O bằng tác nhân oxy hóa mạnh.
Trong thực tế, COD được dùng rộng rãi để đánh giá mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ có trong nước. Do việc xác định chỉ số này nhanh hơn bằng cách dùng một chất oxy hóa mạnh trong môi trường acid để oxy hóa chất hữu cơ.
Ví dụ dùng chất ôxy hóa mạnh như K2Cr2O7 thì phương trình phản ứng như sau :
Chất hữu cơ + Cr2O7-2 + H+ CO2 + H2O + Cr3+
Sau đó đem đo mật độ quang của dung dịch phản ứng trên, dựa vào đường chuẩn để xác định giá trị COD. Vì chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bởi vi sinh vật nên giá trị COD bao giờ cũng cao hơn giá trị BOD.
1.3.8. Tổng hàm lượng Nitơ ( T-N)
Tổng Nitơ là tổng các hàm lượng nitơ hữu cơ, amoniac, nitrit, nitrat, chúng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước. Vì vậy trong xử lý nước thải cùng với các chỉ số trên người ta cần xác định chỉ số tổng Nitơ.
Hàm lượng nitơ hữu cơ được xác định bằng phương pháp Kendal.Tổng nitơ Kendal là tổng nitơ hữu cơ và nitơ amoniac .Chỉ tiêu amoniac thường được xác định bằng phương pháp so màu hay chuẩn độ còn nitrit và nitrat được xác định bằng phương pháp so màu.
Để xác định được tổng nitơ theo phương pháp Kendal người ta phá mẫu bằng H2SO4 đặc nóng, khi đó các dạng nitơ hữu cơ chuyển về dạng ion NH4+ chuyển thành NH3 sau đó tách NH3 được cất tách ra và xác định bằng chuẩn độ.
1.3.9. Tổng hàm lượng photpho (T- P)
Hợp chất của Phospho tồn tại trong nước với các dạng H2PO4-, HPO42-,PO43-các polyphosphate như Na3(PO3)6 và phosphor hữu cơ. Đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
Hàm lượng phospho thừa trong nước thải làm cho các loại tảo, các loại thực vật lớn phát triển mạnh làm gây tắc các thủy vực. Hiên tượng tảo sinh trưởng mạnh (hiện tượng phú dưỡng) do nước thừa dinh dưỡng, thực chất là hàm lượng P ở trong nước cao. Sau đó tảo và vi sinh vật bị tự phân, thối rữa làm cho nước bị ô nhiễm thứ cấp, thiếu ôxi hòa tan và làm cho tôm cá bị chết.
Trong nước thải người ta xác định hàm lượng TP để xác định tỉ số BOD5: N : P phục vụ cho việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải. Ngoài ra cũng có thể xác lập tỉ số giữa P và N để đánh giá mức dinh dưỡng có trong nước.
1.3.10. Tiêu chuẩn vi sinh
Trong nước thải thường có rất nhiều loại vi khuẩn có hại đặc biệt là nước thải bệnh viện.Trong đó vi khuẩn E.Coli là loại vi khuẩn đặc trưng cho sự nhiễm trùng nước. Chỉ số E.Coli chính là số lượng vi khuẩn này có trong 100ml nước.Ước tính mỗi ngày mỗi người bài tiết 2.1011 E.Coli.
Theo tiêu chuẩn WHO nguồn nước cấp cho sinh hoạt có chỉ số E.Coli<10E.Coli/100ml nước, ở Việt Nam chỉ số này là 20E.Coli/100ml nước.
1.4. Nguyên lý công nghệ xử lý nước thải
1.4.1. Khảo sát và đánh giá mức độ ô nhiễm
Để tiến hành xử lý một nguồn nước thải trước hết cần biết thành phần các chất ô nhiễm và nguồn phát sinh chúng. Phải phân tích chính xác chi tiêu không thể chỉ tiến hành phân tích một mẫu, mà phải phân tích nhiều mẫu với mục đích là tìm sự biến đổi giữa các chỉ tiêu đó trong môi trường. Hiện nay có nhiều cơ sở xử lý nước thải, nhưng không ít trong số đó không đáp ứng được yêu cầu xử lý. Để đáp ứng được yêu cầu và mục đích sử dụng, trong công nghệ xử lý nước thải phải sử dụng nhiều quá trình khác nhau, có thể phân thành các công đoạn xử lý:
- Xử lý cấp I ( Xử lý sơ bộ ): Gồm các quá trình xử lý sơ bộ và lắng để loại các chất rắn lớn như rác, cát xỉ và bùn cặn, khử trùng diệt vi khuẩn gây bênh dịch, khử các chất độc hại và đảm bảo điều kiện bình thường của các công trình xử lý sinh học.
- Xử lý cấp II ( Xử lý thứ cấp ): Gồm các quá trình sinh học (đôi khi có cả hóa học). Nhiệm vụ chính của quá trình này là tách các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy bằng con đường sinh học (nghĩa là làm giảm chỉ số BOD) để khi xả ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt ôxy và mùi hôi thối cho nơi tiếp nhận. Các công đoạn này bao gồm các quá trình: hoạt hóa bùn, lọc sinh học hay các hồ sinh học .........
- Xử lý cấp III ( Xử lý tăng cường ): Thông thường các công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nước trước khi đổ vào các thủy vực không còn vi sinh vật gây bệnh, khử màu, mùi và đảm bảo oxi cho nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử khuẩn thường dùng là: Clo hóa nguồn nước, ôzôn hóa hay chiếu tia cực tím. Ở Việt Nam hiện nay phương pháp khử khuẩn bằng clo dạng khí, dạng lỏng, các hipoclorit là hay được dùng hơn cả.
Nhìn chung, tất cả các phương pháp và các quá trình xử lý nước thải đều dựa trên cơ sở các quá trình vật lý, hóa học và sinh học. Các hệ thống xử lý nước thải thường bao gồm hàng loạt các quá trình trên, được kết hợp để tạo ra một dây chuyền công nghệ thích hợp, tùy thuộc vào đặc tính của nước thải, tiêu chuẩn dòng ra và mức độ cần thiết làm sạch nước thải, lưu lượng nước thải cần xử lý, tình hình địa chất và thủy văn, điều kiện điện, nước, kinh phí …….
1.4.2. Một số phương pháp xử lí nước thải.
1.4.2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học
Thực chất phương pháp xử lí cơ học là loại các tạp chất không hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn, lọc và lắng.
Trong phương pháp này thường ứng dụng các công trình sau đây :
- Song và lưới chắn rác: Để loại bỏ các loại rác và các tạp chất có kích thức lớn hơn 5 mm thường dùng song chắn rác, còn các tạp chất nhỏ hơn 5mm thường dùng lưới chắn rác.
- Bể lắng cát được ứng dụng để loại các tạp chất vô cơ và chủ yếu là cát trong nước thải.
- Bể vớt mỡ, dầu: Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm để loại bỏ các tạp chất nhẹ hơn nước: mỡ, dầu mỏ….và tất cả các dạng chất nổi khác. Đối với nước thải sinh hoạt, khi hàm lượng mỡ không cao thường việc vớt mỡ không thực hiện ngay ở bể vớt mỡ mà thực hiện ngay bể lắng nhờ các thanh gạt bố trí ngay trong bể lắng.
- Bể lắng được ứng dụng để loại các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hay nhỏ hơn tỷ trọng của nước.Các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống dưới bể, còn các chất có tỷ trọng nhỏ hơn của nước sẽ nổi nên mặt nước.
- Bể lọc được ứng dụng để loại các tạp chất lơ lửng kích thước nhỏ bé bằng cách lọc chúng qua lưới lọc đặc biệt hay qua lớp vật liệu lọc.
Trường hợp khi mức độ làm sạch không cao lắm và các điều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý cơ học giữ vai trò chính trong trạm xử lý. Trong các trường
3.2. Kết luận
- Lượng chất ô nhiễm trong nước thải sau khi xử lí đã giảm đi đáng kể, đạt tiêu chuẩn nước thải loại B sau 13 ngày.
- Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bị ô nhiễm mức trung bình của bèo tây khá tốt, ít tốn kém và thân thiện với môi trường.
3.3. Kiến nghị
Qua việc nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của bèo tây chúng tui có một số kiến nghị sau:
- Cần nghiên cứu sâu hơn nữa về bèo tây trong việc xử lý nước thải để tìm ra những ưu điểm ứng dụng vào thực tế.
- Nên ứng dụng rộng rãi bèo tây trong việc xử lý nước thải vì nhiều lợi ích như rất thân thiện với môi trường, ít tốn kém và hiệu quả xử lý cũng cao……rất phù hợp với điều kiện của Việt Nam.
- Hiện tại ở nước ta có rất nhiều ao hồ bị ô nhiễm đặc biệt là ô nhiễm photpho và nitơ có thể dùng những thực vật thủy sinh như bèo để xử lý.
- Nếu được nghiên cứu kỹ hơn và được kết hợp với những thiết bị xử lý khác, có thể đạt hiệu quả cao hơn
Tài liệu tham khảo
1. Đặng Xuyến Như, Nguyễn Phú Cường, Dương Hồng Dinh. Ứng dụng tảo và cột lọc sinh học trong xử lý nước thải quy mô nhỏ. Báo cáo khoa học hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc lần thứ nhất tháng 12/1999, Nxb khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1999 ( Trang 192 – 197).
2. Hoàng Huệ. Xử lý nước thải. Nxb Xây dựng. Hà Nội, 1996.
3. Lương Đức Phẩm. Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nxb Giáo Dục. Hà Nội, 2002.
4. Nguyễn Đình Bảng. Giáo trình các phương pháp xử lý nước thải. ĐHKHTN Hà Nội, 2004.
5. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải. Nxb Khoa học kỹ thuật. Hà Nội, 1999.
6. Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan. Công nghệ vi sinh và bảo vệ môi trường. Nxb Khoa học & Kỹ thuật . Trung tâm Giao lưu quốc tế về Văn hoá, Giáo dục và Khoa học ( CCES) , Hà Nội, 1995.
7. Trịnh Lê Hùng. Kỹ thuật xử lý nước thải. Nxb Giáo dục, 1996.
8. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. Nxb Xây dựng Hà Nội, 2000.
MỤC LỤC
Mở đầu 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2
1.1. Một số khái niệm. 2
1.2.Tình hình ô nhiễm của nước thải sinh hoạt. 2
1.3.Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước. 3
1.3.1.pH 3
1.3.2. Độ đục 4
1.3.3. Mùi 4
1.3.4. Hàm lượng chất rắn. 4
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan ( DO) 4
1.3.6. Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD) 5
1.3.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD) 5
1.3.8. Tổng hàm lượng Nitơ ( T-N) 6
1.3.9. Tổng hàm lượng photpho (T- P) 6
1.3.10. Tiêu chuẩn vi sinh 6
1.4. Nguyên lý công nghệ xử lý nước thải 7
1.4.1. Khảo sát và đánh giá mức độ ô nhiễm 7
1.4.2. Một số phương pháp xử lí nước thải. 8
1.4.2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học 8
1.4.2.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa lý 9
1.4.3.2. Xử lý nước thải bằng các phương pháp sinh học. 10
CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15
2.1. Phương pháp nghiên cứu. 15
2.1.2. Phưong pháp phân loại, hệ thống hoá lý thuyết. 15
2.1.2. Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu. 15
2.2. Nội dung nghiên cứu. 16
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu. 16
2.2.2. Giới thiệu về cây bèo tây. 16
2.2.4. Cơ chế loại bỏ chất thải trong hệ thống xử lý 18
2.2.5.Vai trò của bèo tây trong xử lý nước thải 21
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24
3.1. Kết quả thí nghiệm 24
3.1.1. Các thông số đầu vào 24
3.1.2. Kết quả các thông số sau xử lý 24
3.1.3. Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý 25
3.3. Kiến nghị 28
Tài liệu tham khảo 29
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Mở đầu
Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề lớn lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý mà được thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.
Xử lý nước thải bằng các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với ưu điển là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý còn có giá trị kinh tế. Mặt khác, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước. Do vậy, em lựa chọn đề tài nghiên cứu về xử lý nước thải bằng bèo tây.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Một số khái niệm.
- Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi các thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
- Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như sinh hoạt, dịch vụ, tưới tiêu thủy lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi ... Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng.
- Nước thải sinh hoạt hay là nước thải từ các khu dân cư bao gồm nước sau khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, cơ quan, khách sạn, trường học, khu vực thương mại và các khu vui chơi giải trí.
1.2.Tình hình ô nhiễm của nước thải sinh hoạt.
Phần lớn nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đô thị, ven đô và nông thôn ở Việt Nam đều chưa được xử lý đúng cách. Nước thải từ các khu vệ sinh mới chỉ xử lý sơ bộ, chưa đạt yêu cấu đã xả ra môi trường hòa cùng dòng nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, tắm, giặt ... là nguyên nhân gây ô nhiễm, lan tràn dịch bệnh. Vì vậy trong điều kiện hiện nay, khi mà các dự án thoát nước và xử lý nước chưa được đưa đến mọi nơi, nếu có thì cũng chỉ dừng lại ở tình trạng thoát nước mưa và khắc phục tình trạng ngập, úng, và còn rất nhiều chi phí để vận hành, bảo dưỡng các hệ thống đó, thì việc nghiên cứu làm sạch nước thải cho các hộ gia đình, hay các cụm dân cư, bằng các công nghệ phù hợp, đơn giản, có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường là một hướng giải quyết hợp lý, khả thi.
Nước thải sinh hoạt thông thường thường có những đặc tính sau:
Bảng 1.1. Đặc tính thông thường của nước thải
Chỉ tiêu Nồng độ
Cao Trung bình Thấp
BOD5 400 220 110
COD 1000 500 250
Đạm hữu cơ 35 15 8
Đạm amôn 50 25 12
TN 85 40 20
TP 15 8 4
TSS 1200 720 350
SS 350 220 100
( Nguồn : Metcalf and Eddy. 1979. Trích bởi Chongrak 1989 )
1.3. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước.
1.3.1. pH
pH của nước được đặc trưng bằng nồng độ ion H+ trong nước. Giá trị pH trong nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH.
pH = 7 : Nước trung tính.
pH > 7 : Nước mang tính kiềm.
pH < 7 : Nước mang tính acid.
Giá trị của pH cho phép ta quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp, hay điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học hoạt động ở pH nằm trong giới hạn từ 6,5 – 9,0. Môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển thường có pH từ 7 – 8. Các vi khuẩn khác nhau thì có giới hạn pH khác nhau. Ví dụ vi khuẩn Nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 – 8,8 còn vi khuẩn Nitrat phát triển thuận lợi nhất ở pH từ 6,5 – 9,3 vi khuẩn lưu huỳnh phát triển tại môi trường có pH từ 1 – 4.
Ngoài ra, pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn bằng phèn nhôm.
1.3.2. Độ đục
Nước tự nhiên sạch thường không chứa chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không có màu. Độ đục do các chất rắn lơ lửng gây ra. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ kim loại cùng các vi sinh vật gây bệnh. Nước đục còn ngăn cản quá trình chiếu sang của mặt trời xuống đáy thủy vực làm giảm quá trình quang hợp và nồng độ oxy hòa tan trong nước.
1.3.3. Mùi
Mùi hôi thối khó ngửi của nước thải do các chất hữu cơ của nước thải bị phân hủy, mùi của hóa chất, dầu mỡ trong nước. Các chất có mùi như NH3, CH4, H2S, các amin, các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh.
Có thể xác định mùi của nước theo phương pháp đơn giản sau: Mẫu nước có trong bình đậy nắp kín, lắc khoảng 10 – 20s sau đó mở nắp, ngửi mùi rồi đánh giá không mùi, mùi nhẹ, trung bình, nặng và mùi rất nặng.
1.3.4. Hàm lượng chất rắn.
Tổng chất rắn ( TS) là thông số quan trọng đặc trưng nhất của nước thải. Nó bao gồm các chất rắn nổi lơ lửng và keo tan. Các chất rắn lơ lửng có thể dẫn đến làm tăng khả năng lắng bùn và điều kiện kỵ khí khi thải nước vào môi trường không qua xử lý.
TS được xác định bằng trọng lượng thô phần còn lại khi cho bay hơi 1lít nước trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103oC cho đến khi trọng lượng không đổi. Đơn vị tính bằng mg/l ( hay g/l).
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan ( DO)
Hàm lượng oxy hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất vì oxy không thể thiếu được với các sinh vật. Oxy duy trì quá trình trao đổi chất sinh ra năng lượng cho sự sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Khi thải các chất thải vào nguồn nước quá trình oxy hóa chúng sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong các
nguồn nước này, thậm chí có thể đe doa sự sống của các loài cá cũng như các sinh vật trong nước.
Việc xác định thông số oxy hòa tan có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì điều kiện hiếu khí trong quá trình xử lý nước thải. Mặt khác, lượng oxy hòa tan còn là cơ sở của phép phân tích xác định nhu cầu oxy sinh hóa.
Có 2 phương pháp xác định DO là phương pháp Winkler và phương pháp điện cực oxy.
1.3.6. Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD)
BOD là lượng oxy cần thiết mà vi sinh vật sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước.
Phương trình tổng quát biểu diễn như sau :
Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + Sinh khối
Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước, BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước ô nhiễm càng lớn.
Trong thực tế, khó xác định được toàn bộ lượng oxy cần thiết để các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước mà chỉ xác định được lượng oxy cần thiết trong 5 ngày ở nhiệt độ 20oC trong bóng tối. Mức độ oxy hóa các chất hữu cơ không đều theo thời gian. Thời gian đấu, quá trình oxy hóa xảy ra với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần.
1.3.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD)
COD là lượng oxy cần thiết cho toàn bộ quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và H2O bằng tác nhân oxy hóa mạnh.
Trong thực tế, COD được dùng rộng rãi để đánh giá mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ có trong nước. Do việc xác định chỉ số này nhanh hơn bằng cách dùng một chất oxy hóa mạnh trong môi trường acid để oxy hóa chất hữu cơ.
Ví dụ dùng chất ôxy hóa mạnh như K2Cr2O7 thì phương trình phản ứng như sau :
Chất hữu cơ + Cr2O7-2 + H+ CO2 + H2O + Cr3+
Sau đó đem đo mật độ quang của dung dịch phản ứng trên, dựa vào đường chuẩn để xác định giá trị COD. Vì chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bởi vi sinh vật nên giá trị COD bao giờ cũng cao hơn giá trị BOD.
1.3.8. Tổng hàm lượng Nitơ ( T-N)
Tổng Nitơ là tổng các hàm lượng nitơ hữu cơ, amoniac, nitrit, nitrat, chúng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước. Vì vậy trong xử lý nước thải cùng với các chỉ số trên người ta cần xác định chỉ số tổng Nitơ.
Hàm lượng nitơ hữu cơ được xác định bằng phương pháp Kendal.Tổng nitơ Kendal là tổng nitơ hữu cơ và nitơ amoniac .Chỉ tiêu amoniac thường được xác định bằng phương pháp so màu hay chuẩn độ còn nitrit và nitrat được xác định bằng phương pháp so màu.
Để xác định được tổng nitơ theo phương pháp Kendal người ta phá mẫu bằng H2SO4 đặc nóng, khi đó các dạng nitơ hữu cơ chuyển về dạng ion NH4+ chuyển thành NH3 sau đó tách NH3 được cất tách ra và xác định bằng chuẩn độ.
1.3.9. Tổng hàm lượng photpho (T- P)
Hợp chất của Phospho tồn tại trong nước với các dạng H2PO4-, HPO42-,PO43-các polyphosphate như Na3(PO3)6 và phosphor hữu cơ. Đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
Hàm lượng phospho thừa trong nước thải làm cho các loại tảo, các loại thực vật lớn phát triển mạnh làm gây tắc các thủy vực. Hiên tượng tảo sinh trưởng mạnh (hiện tượng phú dưỡng) do nước thừa dinh dưỡng, thực chất là hàm lượng P ở trong nước cao. Sau đó tảo và vi sinh vật bị tự phân, thối rữa làm cho nước bị ô nhiễm thứ cấp, thiếu ôxi hòa tan và làm cho tôm cá bị chết.
Trong nước thải người ta xác định hàm lượng TP để xác định tỉ số BOD5: N : P phục vụ cho việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải. Ngoài ra cũng có thể xác lập tỉ số giữa P và N để đánh giá mức dinh dưỡng có trong nước.
1.3.10. Tiêu chuẩn vi sinh
Trong nước thải thường có rất nhiều loại vi khuẩn có hại đặc biệt là nước thải bệnh viện.Trong đó vi khuẩn E.Coli là loại vi khuẩn đặc trưng cho sự nhiễm trùng nước. Chỉ số E.Coli chính là số lượng vi khuẩn này có trong 100ml nước.Ước tính mỗi ngày mỗi người bài tiết 2.1011 E.Coli.
Theo tiêu chuẩn WHO nguồn nước cấp cho sinh hoạt có chỉ số E.Coli<10E.Coli/100ml nước, ở Việt Nam chỉ số này là 20E.Coli/100ml nước.
1.4. Nguyên lý công nghệ xử lý nước thải
1.4.1. Khảo sát và đánh giá mức độ ô nhiễm
Để tiến hành xử lý một nguồn nước thải trước hết cần biết thành phần các chất ô nhiễm và nguồn phát sinh chúng. Phải phân tích chính xác chi tiêu không thể chỉ tiến hành phân tích một mẫu, mà phải phân tích nhiều mẫu với mục đích là tìm sự biến đổi giữa các chỉ tiêu đó trong môi trường. Hiện nay có nhiều cơ sở xử lý nước thải, nhưng không ít trong số đó không đáp ứng được yêu cầu xử lý. Để đáp ứng được yêu cầu và mục đích sử dụng, trong công nghệ xử lý nước thải phải sử dụng nhiều quá trình khác nhau, có thể phân thành các công đoạn xử lý:
- Xử lý cấp I ( Xử lý sơ bộ ): Gồm các quá trình xử lý sơ bộ và lắng để loại các chất rắn lớn như rác, cát xỉ và bùn cặn, khử trùng diệt vi khuẩn gây bênh dịch, khử các chất độc hại và đảm bảo điều kiện bình thường của các công trình xử lý sinh học.
- Xử lý cấp II ( Xử lý thứ cấp ): Gồm các quá trình sinh học (đôi khi có cả hóa học). Nhiệm vụ chính của quá trình này là tách các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy bằng con đường sinh học (nghĩa là làm giảm chỉ số BOD) để khi xả ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt ôxy và mùi hôi thối cho nơi tiếp nhận. Các công đoạn này bao gồm các quá trình: hoạt hóa bùn, lọc sinh học hay các hồ sinh học .........
- Xử lý cấp III ( Xử lý tăng cường ): Thông thường các công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nước trước khi đổ vào các thủy vực không còn vi sinh vật gây bệnh, khử màu, mùi và đảm bảo oxi cho nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử khuẩn thường dùng là: Clo hóa nguồn nước, ôzôn hóa hay chiếu tia cực tím. Ở Việt Nam hiện nay phương pháp khử khuẩn bằng clo dạng khí, dạng lỏng, các hipoclorit là hay được dùng hơn cả.
Nhìn chung, tất cả các phương pháp và các quá trình xử lý nước thải đều dựa trên cơ sở các quá trình vật lý, hóa học và sinh học. Các hệ thống xử lý nước thải thường bao gồm hàng loạt các quá trình trên, được kết hợp để tạo ra một dây chuyền công nghệ thích hợp, tùy thuộc vào đặc tính của nước thải, tiêu chuẩn dòng ra và mức độ cần thiết làm sạch nước thải, lưu lượng nước thải cần xử lý, tình hình địa chất và thủy văn, điều kiện điện, nước, kinh phí …….
1.4.2. Một số phương pháp xử lí nước thải.
1.4.2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học
Thực chất phương pháp xử lí cơ học là loại các tạp chất không hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn, lọc và lắng.
Trong phương pháp này thường ứng dụng các công trình sau đây :
- Song và lưới chắn rác: Để loại bỏ các loại rác và các tạp chất có kích thức lớn hơn 5 mm thường dùng song chắn rác, còn các tạp chất nhỏ hơn 5mm thường dùng lưới chắn rác.
- Bể lắng cát được ứng dụng để loại các tạp chất vô cơ và chủ yếu là cát trong nước thải.
- Bể vớt mỡ, dầu: Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm để loại bỏ các tạp chất nhẹ hơn nước: mỡ, dầu mỏ….và tất cả các dạng chất nổi khác. Đối với nước thải sinh hoạt, khi hàm lượng mỡ không cao thường việc vớt mỡ không thực hiện ngay ở bể vớt mỡ mà thực hiện ngay bể lắng nhờ các thanh gạt bố trí ngay trong bể lắng.
- Bể lắng được ứng dụng để loại các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hay nhỏ hơn tỷ trọng của nước.Các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống dưới bể, còn các chất có tỷ trọng nhỏ hơn của nước sẽ nổi nên mặt nước.
- Bể lọc được ứng dụng để loại các tạp chất lơ lửng kích thước nhỏ bé bằng cách lọc chúng qua lưới lọc đặc biệt hay qua lớp vật liệu lọc.
Trường hợp khi mức độ làm sạch không cao lắm và các điều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý cơ học giữ vai trò chính trong trạm xử lý. Trong các trường
3.2. Kết luận
- Lượng chất ô nhiễm trong nước thải sau khi xử lí đã giảm đi đáng kể, đạt tiêu chuẩn nước thải loại B sau 13 ngày.
- Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bị ô nhiễm mức trung bình của bèo tây khá tốt, ít tốn kém và thân thiện với môi trường.
3.3. Kiến nghị
Qua việc nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của bèo tây chúng tui có một số kiến nghị sau:
- Cần nghiên cứu sâu hơn nữa về bèo tây trong việc xử lý nước thải để tìm ra những ưu điểm ứng dụng vào thực tế.
- Nên ứng dụng rộng rãi bèo tây trong việc xử lý nước thải vì nhiều lợi ích như rất thân thiện với môi trường, ít tốn kém và hiệu quả xử lý cũng cao……rất phù hợp với điều kiện của Việt Nam.
- Hiện tại ở nước ta có rất nhiều ao hồ bị ô nhiễm đặc biệt là ô nhiễm photpho và nitơ có thể dùng những thực vật thủy sinh như bèo để xử lý.
- Nếu được nghiên cứu kỹ hơn và được kết hợp với những thiết bị xử lý khác, có thể đạt hiệu quả cao hơn
Tài liệu tham khảo
1. Đặng Xuyến Như, Nguyễn Phú Cường, Dương Hồng Dinh. Ứng dụng tảo và cột lọc sinh học trong xử lý nước thải quy mô nhỏ. Báo cáo khoa học hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc lần thứ nhất tháng 12/1999, Nxb khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1999 ( Trang 192 – 197).
2. Hoàng Huệ. Xử lý nước thải. Nxb Xây dựng. Hà Nội, 1996.
3. Lương Đức Phẩm. Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nxb Giáo Dục. Hà Nội, 2002.
4. Nguyễn Đình Bảng. Giáo trình các phương pháp xử lý nước thải. ĐHKHTN Hà Nội, 2004.
5. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải. Nxb Khoa học kỹ thuật. Hà Nội, 1999.
6. Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan. Công nghệ vi sinh và bảo vệ môi trường. Nxb Khoa học & Kỹ thuật . Trung tâm Giao lưu quốc tế về Văn hoá, Giáo dục và Khoa học ( CCES) , Hà Nội, 1995.
7. Trịnh Lê Hùng. Kỹ thuật xử lý nước thải. Nxb Giáo dục, 1996.
8. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. Nxb Xây dựng Hà Nội, 2000.
MỤC LỤC
Mở đầu 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2
1.1. Một số khái niệm. 2
1.2.Tình hình ô nhiễm của nước thải sinh hoạt. 2
1.3.Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước. 3
1.3.1.pH 3
1.3.2. Độ đục 4
1.3.3. Mùi 4
1.3.4. Hàm lượng chất rắn. 4
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan ( DO) 4
1.3.6. Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD) 5
1.3.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD) 5
1.3.8. Tổng hàm lượng Nitơ ( T-N) 6
1.3.9. Tổng hàm lượng photpho (T- P) 6
1.3.10. Tiêu chuẩn vi sinh 6
1.4. Nguyên lý công nghệ xử lý nước thải 7
1.4.1. Khảo sát và đánh giá mức độ ô nhiễm 7
1.4.2. Một số phương pháp xử lí nước thải. 8
1.4.2.1. Xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học 8
1.4.2.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa lý 9
1.4.3.2. Xử lý nước thải bằng các phương pháp sinh học. 10
CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 15
2.1. Phương pháp nghiên cứu. 15
2.1.2. Phưong pháp phân loại, hệ thống hoá lý thuyết. 15
2.1.2. Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu. 15
2.2. Nội dung nghiên cứu. 16
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu. 16
2.2.2. Giới thiệu về cây bèo tây. 16
2.2.4. Cơ chế loại bỏ chất thải trong hệ thống xử lý 18
2.2.5.Vai trò của bèo tây trong xử lý nước thải 21
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24
3.1. Kết quả thí nghiệm 24
3.1.1. Các thông số đầu vào 24
3.1.2. Kết quả các thông số sau xử lý 24
3.1.3. Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý 25
3.3. Kiến nghị 28
Tài liệu tham khảo 29
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: