NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO VÙNG NGẬP LŨ HUYỆN NHO QUAN, NINH BÌNH

98 2K 2
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO VÙNG NGẬP LŨ HUYỆN NHO QUAN, NINH BÌNH

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HÀ THỊ PHÚ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO VÙNG NGẬP LŨ HUYỆN NHO QUAN, NINH BÌNH CHUYÊN NGÀNH: CẤP THOÁT NƯỚC MÃ SỐ: 60.58.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ XUÂN QUANG Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt khóa học này tôi đã nhận được sự động viên giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô, các cơ quan, đồng nghiệp và bạn bè. Qua luận văn này, trước tiên cho tôi gửi lời cảm ơn TS. Lê Xuân Quang người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, thông tin cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo và cán bộ khoa Kỹ thuật tài nguyên nước - Trường Đại học Thủy lợi đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong suốt thời gian học tập. Tôi xin trân trọng cảm ơn các cơ quan, đơn vị đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong quá trình điều tra thu thập tài liệu cho luận văn này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè - những người luôn ở bên động viên tôi trong học tập và trong cuộc sống. Trân trọng cảm ơn! Hà nội, ngày 22 tháng 5 năm 2014 Tác giả luận văn Hà Thị Phú BẢN CAM KẾT Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt cho vùng ngập lũ huyện Nho Quan, Ninh Bình” Tôi xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thu thập từ nguồn thực tế, được công bố trên báo cáo của các cơ quan nhà nước … Những kết quả nghiên cứu, thí nghiệm không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác. Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào của Nhà trường. Hà nội, ngày 22 tháng 5 năm 2014 Tác giả luận văn Hà Thị Phú MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 BẢN CAM KẾT 2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 8 MỞ ĐẦU 1 I. Tính cấp thiết của Đề tài 1 II. Mục đích nghiên cứu 3 III. Phạm vi nghiên cứu 3 IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3 V. Những kết quả đạt được 4 VI. Cấu trúc của luận văn 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6 1.1 Tổng quan về lý thuyết công nghệ Nano 6 1.1.1 Khái niệm 6 1.1.2 Phân loại vật liệu Nano 6 1.1.3 Cơ sở khoa học của công nghệ Nano 7 1.1.4 Hướng ứng dụng chung 8 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước trên thế giới 9 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước ở Việt Nam 11 1.4 Tổng quan về nhu cầu nước sinh hoạt cho vùng thường xuyên ngập lũ 13 1.5 Nhận xét, đánh giá 15 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO VÙNG LŨ 16 2.1 Đánh giá nguồn nước sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước sinh hoạt truyền thống 16 2.1.1 Các giải pháp xử lý nước trong vùng lũ 16 2.1.2 Công nghệ cấp nước nhỏ lẻ quy mô hộ gia đình 17 2.1.3 Công nghệ cấp nước tập trung quy mô nhỏ 26 2.1.4 Công nghệ cấp nước tập trung quy mô lớn 28 2.1.5 Công nghệ cấp nước nổi 29 2.2 Cơ sở khoa học trong việc ứng dụng công nghệ Nano trong cấp nước sinh hoạt 30 2.3 Giới thiệu công nghệ Nano trong lọc nước cấp nước sinh hoạt 31 2.3.1 Giới thiệu vật liệu Nano 31 2.3.2 Tính chất chung 31 2.3.1 Đặc điểm của vật liệu lọc Nano 31 2.4 Nghiên cứu lựa chọn dây chuyền công nghệ và khả năng xử lý 37 2.5 Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước cho vùng lũ 41 2.6 Nhận xét, đánh giá 42 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT VÙNG NGẬP LŨ HUYỆN NHO QUAN, NINH BÌNH 44 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiện trạng sử dụng nước sạch, vệ sinh môi trường vùng nghiên cứu 44 3.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 44 3.1.2 Hiện trạng sử dụng nước sạch, vệ sinh môi trường vùng nghiên cứu 48 3.2 Xác định nhu cầu cấp nước vùng nghiên cứu 54 3.3 Phương pháp và giải pháp công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt vùng nghiên cứu 56 3.3.1 Các căn cứ lựa chọn 56 3.3.2 Thử nghiệm đối chứng giải pháp công nghệ 56 3.3.3 Phương án và giải pháp công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt vùng nghiên cứu 60 3.4 Giải pháp thiết kế các hạng mục công trình hệ thống cấp nước sinh hoạt vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình 62 3.4.1 Căn cứ thiết kế 62 3.4.2 Những yêu cầu thiết kế 63 3.4.3 Quy mô, công suất và cấp công trình 64 3.4.4 Giải pháp thiết kế và kết cấu công trình 65 3.5 Quản lý vận hành hệ thống cấp nước sinh hoạt ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình 68 3.6 Nhận xét, đánh giá 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 74 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Lu chứa nước mưa 18 Hình 2.2: Bể chứa nước mưa 19 Hình 2.3: Hình ảnh một số loại thiết bị chứa nước trên thị trường hiện nay 20 Hình 2.4: Mô hình thí điểm áp dụng Công nghệ trữ nước sinh hoạt bằng bồn chứa nhựa dẻo tại Phố Ngọc, xã Trung Minh, TP Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình 21 Hình 2.5: Giếng đào hộ gia đình 22 Hình 2.6: Kết cấu giếng đào 23 Hình 2.7: Giếng khoan 24 Hình 2.8: Thiết bị xử lý nước mặt bằng xô chậu 25 Hình 2.10: Cách bố trí các lớp vật liệu trong lu lọc 26 Hình 2.11: Chuyển giao công nghệ chế tạo lõi lọc bằng vật liệu Nano dạng màng (Cộng hòa Liên bang Nga) cho Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường - Tháng 3 năm 2008 30 Hình 2.12: Nghiên cứu chế tạo thiết bị lọc bằng vật liệu Nano 30 Hình 2.13: Các module thiết bị xử lý nước lưu động công suất lớn 39 Hình 3.1: Vị trí huyện Nho Quan trên bản đồ tỉnh Ninh Bình 45 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Ứng dụng vật liệu Nano trong khoa học kỹ thuật và đời sống 9 Bảng 1.2: Các bệnh, nhóm bệnh liên quan tới dùng nước không hợp vệ sinh 14 Bảng 3.1: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước giếng đào dùng cho sinh hoạt xã Lạc Vân 48 Bảng 3.2: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước mặt tại vùng nghiên cứu xã Lạc Vân 50 Bảng 3.3: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu xã Lạc Vân 51 Bảng 3.4: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu xã Lạc Vân 53 Bảng 3.5: Tính toán nhu cầu cấp nước vùng nghiên cứu 55 Bảng 3.6: Bảng kết quả phân tích chất lượng xác định hiệu quả thiết bị xử lý nước mặt 57 Bảng 3.7: Bảng kết quả phân tích chất lượng xác định hiệu quả thiết bị đợt 2 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu MT : Môi trường VSMTNT : Vệ sinh môi trường nông thôn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép WHO : Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization) Formatted: Font: Times New Roma 13 pt, Not Highlight 1 MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của Đề tài Nước là một nguồn tài nguyên quý của mỗi Quốc gia, nước không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cũng như trong quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp. Tổng thư ký Liên hợp quốc, ông Ban Ki-Moon đã phát biểu nhân dịp Ngày nước thế giới 2013 và Năm quốc tế hợp tác vì nước: “Nước là cốt lõi hạnh phúc của nhân loại và hành tinh. Chúng ta cần nước cho sức khỏe, cho an ninh lương thực và cho phát triển kinh tế. Nước nắm giữ chìa khóa phát triển bền vững. Chúng ta phải cùng nhau hành động để bảo vệ và quản lý thật công phu nguồn tài nguyên kém bền vững và hữu hạn này. Mỗi năm lại có thêm nhiều áp lực mới lên tài nguyên nước. Một phần ba dân số của thế giới đang sinh sống tại các nước mà hiện nay đã ở vào tình trạng căng thẳng về nước từ mức trung bình đến mức cao”. Vì vậy, bảo vệ và cải thiện nguồn nước là nhiệm vụ cấp thiết được đặt ra. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu diễn ra ngày càng nhanh hơn, cùng với sự phát triển kinh tế quá nóng dẫn đến những nguy cơ về ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước, vấn đề bảo vệ tài nguyên nước, khai thác hợp lý, tiết kiệm tài nguyên nước càng trở nên có ý nghĩa quan trọng. Trước sức ép ngày càng lớn về nguồn nước, nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang hoạch định các thể chế quản lý để đảm bảo việc kiểm soát tốt hơn nguồn tài nguyên vô giá này và làm cho nguồn nước ngày càng sạch hơn. Các giải pháp nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ nhằm khai thác, sử dụng nước tiết kiệm, cải thiện chất lượng nguồn nước cũng đang được chú trọng. Theo báo cáo kết quả thực hiện chương trình mục tiêu quốc gia nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn giai đoạn 2006-2010, tính đến cuối năm 2010, cả nước có 52,1 triệu người dân nông thôn được sử dụng nước hợp vệ sinh, tăng 13,3 triệu người so với cuối năm 2005, tỷ lệ tương ứng tăng từ 62% lên 83%; trung bình tăng 4,2%/năm (tương đương với tốc độ tăng của giai đoạn 1999-2005). Trong đó, tỷ lệ số dân nông thôn được sử dụng nước sinh hoạt đạt QCVN 02/BYT trở lên là [...]... thuyết công nghệ Nano 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước trên thế giới 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano cấp nước sinh hoạt trong nước 1.4 Nhu cầu nước cho sinh hoạt vùng thường xuyên ngập lũ 1.5 Nhận xét, đánh giá Chương 2 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt cho vùng lũ 2.1 Đánh giá nguồn nước sinh hoạt. .. lý nước sinh hoạt truyền thống 2.2 Cơ sở khoa học trong việc ứng dụng công nghệ Nano trong cấp nước sinh hoạt 2.3 Giới thiệu công nghệ Nano trong lọc nước cấp nước sinh hoạt 5 2.4 Nghiên cứu lựa chọn dây chuyền công nghệ và khả năng xử lý 2.5 Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước cho vùng lũ 2.6 Nhận xét, đánh giá Chương 3 Ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt. .. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình III Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Vùng thường xuyên ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình IV Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận - Tiếp cận thực tế: Đi khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu về những vùng thường xuyên ngập lũ, … - Tiếp... sinh hoạt vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiện trạng sử dụng nước sạch, vệ sinh môi trường vùng nghiên cứu 3.2 Xác định nhu cầu cấp nước vùng nghiên cứu 3.3 Phương pháp và giải pháp công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt vùng nghiên cứu 3.4 Giải pháp thiết kế các hạng mục công trình hệ thống cấp nước sinh hoạt cho vùng ngập lũ Nho Quan, Ninh Bình 3.5 Quản... quý giá này Công nghệ Nano cũng đã được quan tâm, nghiên cứu ứng dụng để góp phần giải quyết bài toán thiếu nước sạch trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam 16 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO VÙNG LŨ 2.1 Đánh giá nguồn nước sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước sinh hoạt truyền thống 2.1.1 Các giải pháp xử lý nước trong vùng lũ Nước sạch cho nông thôn... thừaKế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó về cấp nước sinh hoạt cho vùng lũ, các công nghệ lọc nước Nano - Phương pháp chuyên gia: tham khảo các chuyên gia V Những kết quả đạt được Ứng dụng được công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt cho vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình VI Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm 84 trang, 9 bảng biểu, 12 hình ảnh, được viết trong 3 chương ngoài phần... xã ngập, trong đó có 7 3 xã ngập toàn diện có độ sâu từ 2,5÷3m so với nền nhà; có 20.331 hộ và 89.300 người chịu ảnh hưởng do ngập lũ Ðối với người dân vùng lũ lụt, sau nước rút, môi trường sống, nhất là nguồn nước bị ô nhiễm nặng Do đó việc nghiên cứu ứng dụng các công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt cho vùng thường xuyên ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình là rất cần thiết và cấp. .. vận hành hệ thống cấp nước sinh hoạt ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, vùng ngập lũ Nho Quan, tỉnh Ninh Bình 3.6 Nhận xét, đánh giá KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về lý thuyết công nghệ Nano 1.1.1 Khái niệm Công nghệ Nano (tiếng Anh: Nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc,... Thiết bị lọc thuốc bảo vệ thực vật có thể cung cấp cho mỗi hộ gia đình ở Ấn Độ 6000 lít nước sạch mỗi năm 11 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước ở Việt Nam Hiện nay, trong nước sử dụng rất nhiều công nghệ để xử lý nước phục vụ sinh hoạt như: - Xử lý nước bằng các công nghệ truyền thống - Xử lý nước bằng công nghệ màng (lọc màng RO - thẩm thấu ngược) - Xử lý nước bằng... tài, công trình khoa học nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lĩnh vực xử lý nước và đã đạt được những ý nghĩa thiết thực có thể áp dụng trong thực tiễn như: Đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị sử dụng vật liệu Nano để xử lý nước có nhiễm Asen phục vụ cấp nước sinh hoạt nông thôn” Hiện nay, trên thị trường Việt Nam đã có rất nhiều loại sản phẩm máy lọc nước sử dụng công nghệ Nano, trong . năng ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước cho vùng lũ 41 2.6 Nhận xét, đánh giá 42 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG LỌC NƯỚC, CẤP NƯỚC SINH HOẠT VÙNG NGẬP LŨ HUYỆN NHO QUAN, NINH BÌNH. thống cấp nước sinh hoạt cho vùng ngập lũ Nho Quan, Ninh Bình. 3.5 Quản lý vận hành hệ thống cấp nước sinh hoạt ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, vùng ngập lũ Nho Quan, tỉnh Ninh Bình. . Nho Quan, tỉnh Ninh Bình là rất cần thiết và cấp bách. II. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước, cấp nước sinh hoạt vùng ngập lũ huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình.

Ngày đăng: 23/05/2015, 01:28

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 2. BIA LOT

    • HÀ THỊ PHÚ

    • 3. LUAN VAN

      • LỜI CẢM ƠN

      • BẢN CAM KẾT

      • DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

      • MỞ ĐẦU

        • I. Tính cấp thiết của Đề tài

        • II. Mục đích nghiên cứu

        • III. Phạm vi nghiên cứu

        • IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

          • V. Những kết quả đạt được

          • VI. Cấu trúc của luận văn

          • 1.1. Tổng quan về lý thuyết công nghệ Nano

          • 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano trong lọc nước trên thế giới.

          • 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano cấp nước sinh hoạt trong nước.

          • 1.4. Nhu cầu nước cho sinh hoạt vùng thường xuyên ngập lũ.

          • 1.5. Nhận xét, đánh giá

          • CHƯƠNG 1

          • TỔNG QUAN

            • 1.1 Tổng quan về lý thuyết công nghệ Nano

              • 1.1.1 Khái niệm

              • 1.1.2 Phân loại vật liệu Nano

              • 1.1.3 Cơ sở khoa học của công nghệ Nano

              • Tính chất chung: Vật liệu Nano có 3 tích chất như sau:

              • Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử:

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan