DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi trường TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam KTX Ký túc xá NXB Nhà xuất bản WHO Tổ chức Y tế thế giới BYT Bộ Y tế DANH MỤC BẢNG B ng 2.1: Giá tr các thông s ô nhi m l m c s tính toán giá tr ả ị ố ễ à ơ ở ị t i a cho phép trong n c th i sinh ho tố đ ướ ả ạ 12 B ng 2.2: Các ph ng pháp x lý c b n n c th iả ươ ử ơ ả ướ ả 14 B ng 3.1. Công th c cây trong thí nghi mả ứ ệ 26 B ng 4.1. T ng l ng n c tiêu th v n c th i sinh ho t c th ả ổ ượ ướ ụ à ướ ả ạ ụ ể t iạ khu ký túc xá K (1 n m h c = 10 tháng)ă ọ 30 B ng 4.2. Các th nh ph n ô nhi m chính có trong n c th i ký túc ả à ầ ễ ướ ả xá K 31 B ng 4.3. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ả ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ng m tr ng cây sau 2 ng yầ ồ à 32 B ng 4.4. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ả ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ng m tr ng cây sau 5 ng yầ ồ à 35 B ng 4.5. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ả ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ng m tr ng cây sau 7 ng yầ ồ à 38 B ng 4.6. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ả ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ng m tr ng cây phát l cầ ồ ộ 40 B ng 4.7. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ả ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ng m tr ng cây lá dongầ ồ 42 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: S h th ng x lý n c th i b ng mô hình bãi ơ đồ ệ ố ử ướ ả ằ l c ng m tr ng câyọ ầ ồ 25 Hình 4.1: K t qu phân tích n c th i sinh ho t khu KTX Kế ả ướ ả ạ 31 Hình 4.2: K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãiế ả ử ướ ả ạ ằ l c ng m tr ng cây sau 2 ng yọ ầ ồ à 33 Hình 4.3: Hi u su t x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình ệ ấ ử ướ ả ạ ằ bãi l c ng m tr ng cây sau 2 ng yọ ầ ồ à 33 Hình 4.4: K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãiế ả ử ướ ả ạ ằ l c ng m tr ng cây sau 5 ng yọ ầ ồ à 35 Hình 4.5: Hi u xu t x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình ệ ấ ử ướ ả ạ ằ bãi l c ng m tr ng cây sau 5 ng yọ ầ ồ à 36 Hình 4.6: K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãiế ả ử ướ ả ạ ằ l c ng m tr ng cây sau 7 ng yọ ầ ồ à 38 Hình 4.7: Hi u xu t x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình ệ ấ ử ướ ả ạ ằ bãi l c ng m tr ng cây sau 7 ng yọ ầ ồ à 39 Hình 4.8: K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãiế ả ử ướ ả ạ ằ l c ng m tr ng cây phát l cọ ầ ồ ộ 41 Hình 4.9: K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãiế ả ử ướ ả ạ ằ l c ng m tr ng cây lá dongọ ầ ồ 42 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 2 DANH MỤC HÌNH 3 3 MỤC LỤC 4 Phần 1 MỞ ĐẦU 1 1.1. t v n Đặ ấ đề 1 1.2. M c tiêu t i ụ đề à 2 1.3. Ý ngh a khoa h c v th c ti nĩ ọ à ự ễ 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.2. C s th c ti nơ ở ự ễ 12 2.2.1. Hi n tr ng ô nhi m n c th i trên th gi iệ ạ ễ ướ ả ế ớ 12 2.2.2. Hi n tr ng ô nhi m n c th i sinh ho t Vi t Namệ ạ ễ ướ ả ạ ở ệ 13 2.2.3. Các ph ng pháp x lý n c th i sinh ho t ươ ử ướ ả ạ 14 2.3. T ng quan v mô hình bãi l c ng m tr ng câyổ ề ọ ầ ồ 21 2.3.1. Khái ni m v bãi l c ng m tr ng câyệ ề ọ ầ ồ 21 2.3.2. S l c v th c v t trong mô hình bãi l c ng m tr ng câyơ ượ ề ự ậ ọ ầ ồ 21 2.3.3. S l c v các lo i v t li u l c trong bãi l c ng m tr ng câyơ ượ ề ạ ậ ệ ọ ọ ầ ồ .23 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1. i t ng v ph m vi nghiên c u Đố ượ à ạ ứ 24 3.2. Th i gian, a i m nghiên c u ờ đị đ ể ứ 24 3.3. N i dung nghiên c uộ ứ 24 3.4. Ph ng pháp nghiên c uươ ứ 24 3.4.1. Ph ng pháp thu th p d li uươ ậ ữ ệ 24 3.4.2. Ph ng pháp i u tra, kh o sát th c aươ đ ề ả ự đị 25 3.4.3. Ph ng pháp b trí thí nghi mươ ố ệ 25 3.4.4. Ph ng pháp l y m u v phân tích m uươ ấ ẫ à ẫ 26 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 4.1. T ng quan v i h c Thái Nguyênổ ề Đạ ọ 28 4.2. Hi n tr ng n c th i sinh ho t khu ký túc xá K - i h c Thái ệ ạ ướ ả ạ Đạ ọ Nguyên 30 4.3. anh gia va ban luân kh n ng x lý n c th i sinh ho t c a mô ́ ́ ̀ ̀Đ ̣ ả ă ử ướ ả ạ ủ hình bãi l c ng m tr ng cây theo th i gian.ọ ầ ồ ờ 32 4.3.1. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ng m ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ầ tr ng cây sau 2 ng y ồ à 32 4.3.2. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ng m ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ầ tr ng cây sau 5 ng y ồ à 35 4.3.3. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ng m ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ầ tr ng cây sau 7 ng y ồ à 37 4.4. anh gia va ban luân kh n ng x lý n c th i sinh ho t c a mô ́ ́ ̀ ̀Đ ̣ ả ă ử ướ ả ạ ủ hình bãi l c ng m tr ng cây theo lo i câyọ ầ ồ ạ 40 4.4.1. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ng m ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ầ tr ng cây phát l cồ ộ 40 4.4.2. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi l c ng m ế ả ử ướ ả ạ ằ ọ ầ tr ng cây lá dongồ 42 Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 5.1. K t lu nế ậ 44 5.2. Ki n nghế ị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Nước là tài sản chung của nhân loại, là một trong bốn nhân tố tạo nên môi trường, có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự sống của con người và sinh vật. Không có nước thì sự sống của muôn loại trên hành tinh không thể tồn tại được. Con người khai thác từ các nguồn từ các nguồn tự nhiên và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như phục vụ ăn uống sinh hoạt của chính con người, nước dùng cho các mục đích hoạt động nông nghiệp, cho sản xuất, cho sản xuất công nghiệp, cho các hoạt động giao thông, cho rất nhiều các hình thức dịch vụ. Nước sử dụng cho những mục đích trên lại được thải lại vào chính nguồn nước nơi mà con người đã khai thác cho mục đích sử dụng của mình. Tất cả những hoạt động đó do thiếu quản lý hay hiểu biết đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước và ở nhiều lúc, nhiều nơi đã trở nên trầm trọng. Nước có vai trò quan trọng đối với sự sống nhưng nước không phải là vô tận. Khoảng 97% khối lượng nước trên bề mặt trái đất là nước mặn chỉ có một phần nhỏ là nguồn nước ngọt, con người có thể khai thác một phần nhỏ lượng nước ngọt phục vụ cho nhu cầu của mình. Nguồn nước ngọt vốn đã rất hạn chế đối với nhu cầu ngày càng tăng của con người vậy mà tại nhiều khu vực kể cả nước mặt lẫn nước ngầm đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Việc ô nhiễm nguôn nước sạch đã ảnh hưởng trực tiếp đời sông và sức khỏe của các dân tộc, cả hiện tại và tương lai xa. Hiện nay, nước thải sinh hoạt tại các khu ký túc xá chủ yếu được xử lý yếm khí qua các bể phốt. Song do lượng sinh viên tập trung với số lượng lớn, hệ thống xử lý nước thải bằng bể phốt do bị hạn chế về dung tích cũng như khả năng xử lý. Do đó dẫn đến nước thải đầu ra không đảm bảo Quy chuẩn cho phép hiện hành. Nước thải đầu ra đã qua xử lý nhưng vẫn còn màu vàng, 1 màu đen và bốc mùi hôi thối gây ô nhiễm nghiêm trọng các khu ký túc xá đồng thời làm ô nhiễm nguồn nước mặt nơi tiếp nhận. Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD 5 , COD, Nitơ và Photpho. Một tính chất đặc trưng nữa của nước thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và lượng dư thừa này thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn. Vì vậy, lượng nước thải sinh hoạt khi xả ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Có nhiều phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt: phương pháp cơ học, phương pháp vật lý, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học… Trong đó phương pháp sinh học là phương pháp đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, không để lại nhiều ảnh hưởng tới môi trường, phù hợp và dễ áp dụng ngoài thực tế. Trong một phạm vi nhất định, phương pháp này không cần dùng đến hóa chất mà dùng chính hệ vi sinh vật có sẵn trong nước thải để phân hủy các chất bẩn. Chính vì lý do trên, để góp phần nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm làm sạch nước ô nhiễm và trên cơ sở đó có thể tái sử sụng được, bảo vệ nguồn nước tiếp nhận, nhất là bảo vệ chất lượng nước các thủy vực gần khu kí túc, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt khu ký túc xá K Đại học Thái Nguyên bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây”. 1.2. Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu tình hình sử dụng nước và nguồn nước thải sinh hoạt tại khu kí túc xá K Đại học Thái Nguyên. - Đề xuất được quy trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây đáp ứng được các tiêu chuẩn Việt Nam. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt. Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho vấn đề thu gom và xử lý nước thải. - Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Cơ sở lý luận 2.1.1.1. Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước đã bị ô nhiễm do bị thay đổi về thành phần trong quá trình tuần hoàn của thủy quyển và qua sử dụng của con người. Nước thải sinh hoạt là nước được thải ra từ các hộ gia đinh, các khu chung cư, khu thương mại, cơ quan, bệnh viện, trường hợp, và các khu ký túc xá Thông thường nước thải hộ gia đình được chia làm hai loại chính là: nước đen và nước xám. Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là chất hữu cơ, các vi sinh vật và cặn lơ lửng. Nước xám là nước phát ra từ quá trình rửa, tắm, giặt với các thành phần ô nhiễm không đáng kể. Đặc điểm của nước thải sinh hoạt là chúng có hàm lượng lớn các chất hữu cơ dễ bị thủy phân (hydratcacbon, chất béo, protein) các chất vô cơ dinh dưỡng (photphat, nitơ), trứng giun, sán, cùng các vi sinh vật (cả vi sinh vật gây bệnh) chủ yếu là vi khuẩn tùy từng vùng, từng nơi mà hàm lượng chất ô nhiễm là khác nhau, vì nó phụ thuộc vào điều kiện của vùng, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng và các công trình tiếp nhận nước thải. Ở nước ta lượng nước thải phát sinh trung bình trên một đầu người là 100-150 lít/người/ngày. Ở các nước phát triển có thể lên tới 400 lít/người/ngày [3]. 2.1.1.2. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt Thành phần và tính chất của nước thải phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải, ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều cũng phụ thuộc ở loại hình sinh hoạt. 4 Hiện nay, người ta có 2 cách để tính mức tạo ta nước thải sinh hoạt: - Cách thứ nhất quy ra lượng chất thải tổng số, chất thải hữu cơ và vô cơ cho một người trong một ngày. - Cách thứ 2 tính được chi tiết hơn thông qua tính thông số cơ bản trong đánh giá chất lượng nước. Nước thải sinh hoạt chiếm 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt thường chứa các tạp chất khác nhau. Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ. Ngoài ra trong nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều loài sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng. Phần lớn các loài vi sinh vật có trong nước thải là các vi rút, vi khuẩn gây bệnh tả, vi khuẩn gây bệnh lị, vi khuẩn gây bệnh thương hàn Nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡng cao. Nhiều trường hợp lượng các chất dinh dưỡng này vượt quá nhu cầu phát triển của vi sinh vật dùng trong xử lý bằng phương pháp sinh học, trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, người ta cần lượng dinh dưỡng trung bình tính theo tỷ lệ BOD 5 :N:P là 100:5:1. Các chất hữu cơ có trong nước thải không phải được chuyển hóa hết bởi các vi sinh vật mà có khoảng 20-40% BOD không qua quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật, chúng chuyển ra cùng với bùn lắng. Như vậy, yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải phải đạt hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90% chất rắn lơ lửng, 96-97% COD, BOD và hơn 99% vi sinh có hại [3]. 2.1.1.3. Tác hại của nước thải sinh hoạt Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra. - COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây ra thiếu hụt ô xy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ 5 [...]... sinh: + Cây phát lộc (Sterculia pexa Pierre) + Cây lá dong (Phrynium parvifloum Roxb) - Nước thải nghiên cứu là nước thải sinh hoạt khu k túc K – Đại học Thái Nguyên * Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt khu k túc K bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây Phát lộc và cây lá Dong 3.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu - Địa điểm nghiên cứu: Tại Khu k túc xá K- Đại học Thái nguyên. .. Thái nguyên - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 1/2014 đến tháng 4/2014 3.3 Nội dung nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu 2 nội dung sau: - Hiện trạng nước thải sinh hoạt khu k túc xá K - Đại học Thái Nguyên - Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt khu k túc xá K bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp thu thập dữ liệu - Tham khảo các tài liệu, các đề... tạo điều kiện thuận lợi cho các sinh viên có nơi ăn chỗ ở và học tập được tốt hơn 30 4.2 Hiện trạng nước thải sinh hoạt khu k túc xá K - Đại học Thái Nguyên Bảng 4.1 Tổng lượng nước tiêu thụ và nước thải sinh hoạt cụ thể tại khu k túc xá K (1 năm học = 10 tháng) TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Địa điểm K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K1 0 K1 1 K1 2 K1 3 K1 4 K1 5 K1 6 Tổng Số SV (người) 280 312 222... về mô hình bãi lọc ngầm trồng cây 2.3.1 Khái niệm về bãi lọc ngầm trồng cây Bãi lọc ngầm bao gồm hệ thống phân phối nước thải và hệ thống thu nước Trên bãi lọc ngầm có bố trí hệ thống thông hơi Hệ thống phân phối bố trí trong hào và cao hơn mực nước ngầm tối thiểu là 1m Có thể phân các loại bãi lọc trồng cây ra làm 2 nhóm chính: Bãi lọc trồng cây ngập nước; Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm hay Bãi lọc. .. cùng là cát mịn dày 5 cm Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây 26 * Công thức thí nghiệm Bảng 3.1 Công thức cây trong thí nghiệm K hiệu Công thức thí nghiệm CT1 Nước không được xử lý CT2 Mô hình bãi lọc ngầm trồng cây Phát lộc CT3 Mô hình bãi lọc ngầm trồng cây lá Dong - Bố trí thí nghiệm ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần nhắc lại - Kiểu thí nghiệm: Bán tự nhiên,... lọc trồng cây với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng Có thể sử dụng các loại vật liệu lọc khác nhau trong bãi lọc trồng cây Thực vật trong bãi lọc trồng cây thường là các loại thực vật thủy sinh lưu niên, thân thảo, thân xốp, dễ chùm, nổi trên mặt nước, ngập hẳn trong nước hay trồng trong nước nhưng thân cây nhô lên trên mặt nước Trong các loại bãi lọc trồng cây k trên, bãi lọc ngầm trồng cây. .. được, nếu không thể phải dùng bơm Từ những lý do phân tích trên đây, bãi lọc trồng cây dòng chảy thẳng đứng là đối tượng được lựa chọn để ngiên cứu thử nghiệm Trên thực tế, có thể k t hợp các loại bãi lọc trồng cây với nhau để đạt hiệu quả tối ưu [1] 2.3.2 Sơ lược về thực vật trong mô hình bãi lọc ngầm trồng cây 22 Cây trồng được sử dụng trong mô hình là những cây dễ tìm kiếm, có khả năng sinh trưởng... ra) x 100 Nồng độ đầu vào Từ k t quả phân tích mẫu k t hợp với khảo sát thực tế để đưa ra k t luận về các thành phần môi trường So sánh với QCVN để đưa ra những k t luận về khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cây lá Dong và cây Phát lộc Quy chuẩn Việt Nam sử dụng để so sánh: QCVN 14:2008/BTNMT 28 Phần 4 K T QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Tổng quan về Đại học Thái Nguyên Đại học Thái Nguyên được thành lập theo... dân số và các đô thị Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với nước thải của các cơ sở tiểu thủ công nghiệp trong khu dân cư là đặc trưng ô nhiễm của các đô thị ở nước ta 14 Điều đáng nói là các loại nước thải đều được trực tiếp thải ra môi trường, chưa qua xử lý gì cả, vì nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải nào đúng nghĩa như tên gọi Nước ngầm cũng bị ô nhiễm, do nước sinh hoạt hay công nghiệp... lửng k ch thước nhỏ bé bằng cách lọc chúng qua lưới lọc đặc biệt hoặc 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 hợp khác, phương pháp xử lý cơ học chỉ là giai đoạn làm sạch sơ bộ trước khi xử lý sinh hóa [7] - Phương pháp hóa học và hóa lý + Phương pháp hóa học: . cứu xử lý nước thải sinh hoạt khu k túc xá K Đại học Thái Nguyên bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây . 1.2. Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu tình hình sử dụng nước và nguồn nước thải sinh hoạt. hoạt tại khu k túc xá K Đại học Thái Nguyên. - Đề xuất được quy trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây đáp ứng được các tiêu chuẩn Việt Nam. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực. iạ khu k túc xá K (1 n m h c = 10 tháng)ă ọ 30 B ng 4.2. Các th nh ph n ô nhi m chính có trong n c th i k túc ả à ầ ễ ướ ả xá K 31 B ng 4.3. K t qu x lý n c th i sinh ho t b ng mô hình bãi