TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG CÔNG NGHỆ PAC KẾT HỢP LỌC MÀNG NGUYỄN TIẾN VĂN NGÔ THỊ HỒNG VÂN BIÊN HÒA, THÁNG 12/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG CÔNG NGHỆ PAC KẾT HỢP LỌC MÀNG Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Văn Ngô Thị Hồng Vân Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lê Phú Đông BIÊN HÒA, THÁNG 12/2013 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Lạc Hồng tới nay chúng em đã hoàn thành chương trình đào tạo đại học và hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học. Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:  Ban giám hiệu Trường Đại Học Lạc Hồng, khoa Công Nghệ Sinh Học - Môi Trường cùng toàn thể các thầy cô giáo.  Các thầy cô phòng thí nghiện Trường Đại Học Lạc Hồng khoa Công Nghệ Sinh Học - Môi Trường  Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Th.s Lê Phú Đông, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình để chúng em hoàn thành đề tài này.  Cuối cùng, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến cha mẹ cùng toàn thể bạn bè đã giúp đỡ động viên chúng em trong suốt thời gian học tập và thực hiện công tác tốt nghiệp.  Chúng em xin chúc các thầy, cô, các anh, chị và toàn thể bạn bè sức khỏe dồi dào, đạt nhiều thành công trong công việc, học tập và nghiên cứu. Biên hòa, tháng 12 năm 2013 Nguyễn Tiến Văn Ngô Thị Hồng Vân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu của đề tài 1 3. Nội dung nghiên cứu của đề tài 1 4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 2 4.1. Phạm vi nghiên cứu 2 4.2. Đối tượng nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 6. Ý nghĩa của đề tài 2 6.1. Ý nghĩa khoa học 2 6.2. Ý nghĩa thực tiễn 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1. Tổng quan về nguồn nước mặt 4 1.1.1. Điều kiện tự nhiên nước sông Đồng Nai 4 1.1.1.1. Chế độ mưa 4 1.1.1.2. Đặc điểm thảm phủ thực vật tự nhiên 4 1.1.1.3. Đặc điểm về chế độ thủy văn và thủy lực 4 1.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm 5 1.1.2.1. Nước thải sinh hoạt 5 1.1.2.2. Nước thải đô thị 5 1.1.2.3. Nước thải công nghiệp 5 1.1.2.4. Nước chảy tràn 5 1.1.2.5. Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên 6 1.2. Tổng quan các phương pháp xử lý nước cấp hiện nay 6 1.2.1. Quy trình xử lý nước cấp phổ biến hiện nay ở Việt Nam 6 1.2.2. Các phương pháp xử lý hiện nay 8 1.2.2.1. Phương pháp cơ học 8 1.2.2.2. Phương pháp hóa lý 9 1.2.2.3. Xử lý nước cấp bằng phương pháp đặc biệt 10 1.3. Tổng quan về keo tụ 10 1.3.1. Lý thuyết keo tụ 10 1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến keo tụ 12 1.4. Tổng quan về hấp phụ 13 1.4.1. Lý thuyết về hấp phụ 13 1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ 14 1.5. Tổng quan về than hoạt tính (PAC: Powdered Activated Carbon) 15 1.5.1. Cơ chế hấp phụ của than hoạt tính 15 1.5.2. Đặc tính của than hoạt tính 16 1.6. Tổng quan về công nghệ lọc màng 16 1.6.1. Định nghĩa 16 1.6.2. Phân loại 17 1.6.3. Cơ sở lựa chọn công nghệ MF 21 1.6.3.1. Cơ chế lọc của MF 21 1.6.3.2. Ưu điểm 21 1.7. Các nghiên cứu về công nghệ PAC kết hợp lọc màng 22 1.7.1. Xử lý nước sông Tungkang tại Đài Loan 22 1.7.2. Nghiên cứu tại Algeria 22 CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1. Thiết bị và hóa chất 24 2.1.1. Thiết bị 25 2.1.2. Hóa chất 25 2.2. Thành phần và tính chất nước mặt sử dụng nghiên cứu 24 2.3. Nội dung thực hiện 25 2.3.1. Khảo sát quá trình keo tụ 25 2.3.2. Khảo sát quá trình hấp phụ 27 2.3.3. Mô hình PAC kết hợp lọc màng 28 2.4. Các chỉ tiêu và phương pháp sử dụng trong nghiên cứu 30 2.4.1. Các chỉ tiêu hóa lý 30 2.4.2. Các chỉ tiêu vi sinh 31 2.4.3. Phương pháp sử dụng trong nghiên cứu 31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32 3.1. Khảo sát quá trình keo tụ 32 3.1.1. So sánh hiệu quả các loại phèn 32 3.1.2. Xác định pH tối ưu 33 3.1.3. Xác định liều lượng phèn tối ưu 35 3.1.4. Xác định vận tốc khuấy tối ưu: 36 3.1.5. Xác định thời gian khuấy tối ưu 38 3.1.6. Xác định thời gian lắng tối ưu 39 3.2. Khảo sát quá trình hấp phụ 40 3.2.1. Khảo sát giá trị pH tối ưu cho quá trình hấp phụ 40 3.2.2. Khảo sát liều lượng PAC tối ưu cho quá trình hấp phụ 42 3.2.3. Khảo sát thời gian khuấy tối ưu cho quá trình hấp phụ 43 3.2.4. Khảo sát thời gian lắng tối ưu cho qua trình hấp phụ 44 3.3. Nghiên cứu xử lý kết hợp 46 3.3.1. Xử lý BOD 5 46 3.3.2. Xử lý COD 47 3.3.3. Xử lý độ màu 48 3.3.4. Xử lý TSS 49 3.3.5. Xử lý Ecoli 50 3.3.6. Xử lý coliform tổng 51 3.4. Kết luận chung 52 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 4.1. Kết luận 54 4.2. Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxgen Demand BYT : Bộ Y Tế COD : Chemical Oxygen Demand MF : Micro Filtration NF : Nanofiltra Filtration PAC : Powdered Activated Carbon QCVN : Quy Chuẩn Việt Nam BOD : Biochemical Oxgen Demand BYT : Bộ Y Tế COD : Chemical Oxygen Demand RO : Reverse Osmosis TSS : Tổng Chất Rắn Lơ Lửng UF : Ultra Filtration DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Lượng phèn cần thiết theo hàm lượng cặn của nguồn nước 11 Bảng 1.2: Đặc tính một số loại màng và cơ chế tách lọc 20 Bảng 1.3: Bảng tổng kết các công nghệ lọc màng 20 Bảng 2.1: Thành phần nước mặt nghiên cứu 24 Bảng 2.2: Thông số tiến hành chạy mô hình PAC kết hợp lọc màng 29 Bảng 3.1: Thông số thí nghiện xác định loại phèn 32 Bảng 3.2: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định loại phèn tốt nhất 32 Bảng 3.3: Thông số thí nghiệm xác định ph tối ưu đối với phèn nhôm Al 2 (SO 4 ) 3 33 Bảng 3.4: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định giá tri pH tối ưu 34 Bảng 3.5: Thông số thí nghiệm xác định phèn nhôm tối ưu 35 Bảng 3.6: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định liều lượng phèn tối ưu 35 Bảng 3.7: Thông số thí nghiệm xác định vận tốc khuấy tối ưu 36 Bảng 3.8: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định vận tốc khuấy tối ưu 37 Bảng 3.9: Thông số thí nghiệm xác định thời gian khuấy tối ưu 38 Bảng 3.10: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định thời gian khuấy tối ưu 38 Bảng 3.11: Thông số thí nghiệm xác định thời gian lắng tối ưu 39 Bảng 3.12: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định thời gian lắng tối ưu 40 Bảng 3.13: Thông số thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu cho quá trình hấp phụ 40 Bảng 3.14: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định pH tối ưu cho quá trình hấp phụ 41 Bảng 3.15: Thông số thí nghiệm xác định liều lượng PAC hấp phụ tối ưu 42 Bảng 3.16: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định liều lượng PAC tối ưu cho quá trình hấp phụ 42 Bảng 3.17: Thông số thí nghiệm xác định thời gian khuấy tối ưu cho quá trình hấp phụ 43 Bảng 3.18: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định thời gian khuấy tối ưu cho quá trình hấp phụ 44 Bảng 3.19: Thông số thí nghiệm xác định thời gian lắng tối ưu cho quá trình hấp phụ 45 Bảng 3.20: Kết quả phân tích thí nghiệm xác định thời gian lắng tối ưu cho quá trình hấp phụ 45 Bảng 3.21: Thông số ban đầu tiến hành chạy mô hình kết hợp 46 Bảng 3.22: Bảng giá trị BOD 5 trước và sau xử lý 46 Bảng 3.23: Bảng giá trị COD trước và sau xử lý 47 Bảng 3.24: Bảng độ giá trị màu trước và sau xử lý 49 Bảng 3.25: Bảng giá trị TSS trước và sau xử lý 49 Bảng 3.26: Bảng giá trị ecoli trước và sau xử lý 50 Bảng 3.27: Bảng giá trị coliform tổng trước và sau xử lý 51 Bảng 3.28: Kết quả tổng hợp trước và sau xử lý bằng phương pháp PAC kết hợp lọc màng. 53 [...]... bằng Clo, các biện pháp này còn gây nguy hại đến sức khỏe con người Với nghiên cứu xử lý nước cấp bằng phương pháp PAC kết hợp lọc màng có thể đem lại hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm trong nước đảm bảo chất lượng nước cấp, an toàn cho sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống, giảm thiểu chi phí xử lý góp phần tăng trưởng kinh tế xã hội đất nước 2 Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu xử lý nước cấp bằng công. .. nghiên cứu  Phương pháp lý thuyết  Phương pháp thực nghiệm  Phương pháp phân tích theo tiêu chuẩn Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater  Phương pháp thông kê và xử lý số liệu thu thập 6 Ý nghĩa của đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học Việc nghiên cứu khảo sát phương pháp xử lý nước cấp bằng công nghệ PAC kết hợp lọc màng là một hướng nghiên cứu mới, đơn giản được quá trình xử lý nước. .. loại nặng,… 1.2.2.3 Xử lý nước cấp bằng phương pháp đặc biệt Ngoài các phương pháp xử lý trên, khi chất lượng nước cấp được yêu cầu cao hơn nên trong xử lý nước cấp còn sử dụng một số phương pháp sau:  Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxy hóa mạnh, than hoạt tính  Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hóa học, phương pháp trao đổi ion  Khử mặn và khử muối trong nước bằng phương pháp trao... ecoli theo tháng của nước sông Đồng Nai chưa xử lý 51 Biểu đồ 3.18: Biểu đồ thể hiện giá trị coliform theo tháng của nước sông Đồng Nai chưa xử lý 52 Biểu đồ 3.19: Biểu đồ thể hiện giá trị coliform theo tháng của nước sông Đồng Nai sau xử lý bằng phương pháp PAC kết hợp lọc màng 52 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp được sử dụng phổ... nước cấp bằng công nghệ PAC kết hợp lọc màng 3 Nội dung nghiên cứu của đề tài: Đề tài nghiên cứu được thực hiện gồm 3 nội dung: 2  Đánh giá khả năng hấp phụ của than hoạt tính (PAC) trong nước sông thông qua các chỉ tiêu pH, SS, COD, độ màu, ecoli, coliform  Phân tích, đánh giá hiệu quả xử lý của than hoạt tính, than hoạt tính kết hợp lọc màng  Nghiên cứu, đề xuất các công nghệ xử lý nước sông 4 Phạm... (PAC: Powdered Activated Carbon) Trong điều kiện Việt Nam, hầu hết các nhà máy nước với nguồn nước mặt áp dụng công nghệ xử lý truyền thống: keo tụ - lắng - lọc - khử trùng Để tránh việc đầu tư xây mới một nhà máy nước với công nghệ hiện đại, giải pháp cải tạo, nâng cao chất lượng xử lý của các nhà máy nước, sử dụng chất hấp phụ là than hoạt tính trên cơ sở dây chuyền công nghệ và các công trình xử. .. Thành phần cơ bản của nước thải đô thị cũng gần tương tự nước thải sinh hoạt 1.1.2.3 Nước thải công nghiệp Là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể 1.1.2.4 Nước chảy tràn Nước chảy tràn từ mặt... nhiễm mặn Nước sông bị nhiễm mặn theo các kênh rạch đưa nước mặn vào các hồ chứa gây nhiễm mặn các vùng xa bờ biển Nước sông, kênh rạch bị nhiễm phèn có thể chuyển axit, sắt, nhôm đến các vùng khác gây suy giảm chất lượng nước vùng bị tác động 1.2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước cấp hiện nay 1.2.1 Quy trình xử lý nước cấp phổ biến hiện nay ở Việt Nam Chlor Nguồn nước sông Trạm bơm cấp I Đồng... Đồng hồ đo lưu lượng Bể giao liên Chlor phèn Bể trộn thứ cấp Bể lọc Bể phản ứng Bể lắng ngang Bể trộn sơ cấp Đo lưu lượng Bể chứa nước sạch Trạm bơm cấp II Trạm phân phối Mạng lưới phân phối nước Tháp chống va Chlor Hình 1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp được sử dụng phổ biến ở Việt Nam hiện nay 7  Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước sông được dẫn qua lưới lọc để loại bỏ tất cả các vật... chứa nước sạch bằng kênh dẫn 8 Nước từ các bể chứa nước sạch được dẫn vào trạm bơm cấp II bằng một mương dẫn nước ngầm, tại đây dung dịch Clo được châm vào nước một lần nữa để đảm bảo hàm lượng Clo dư đạt tiêu chuẩn nước cấp Từ trạm bơm cấp II nước được bơm vào thành phố qua đường ống phân phối đến các hộ dân qua mạng lưới cấp nước thành phố 1.2.2 Các phương pháp xử lý hiện nay Phương pháp cơ học: . TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG CÔNG NGHỆ PAC KẾT HỢP LỌC MÀNG NGUYỄN TIẾN. TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC CẤP BẰNG CÔNG NGHỆ PAC KẾT HỢP LỌC MÀNG Sinh viên. kê và xử lý số liệu thu thập. 6. Ý nghĩa của đề tài 6.1. Ý nghĩa khoa học Việc nghiên cứu khảo sát phương pháp xử lý nước cấp bằng công nghệ PAC kết hợp lọc màng là một hướng nghiên cứu mới,