Đang tải... (xem toàn văn)
DSpace at VNU: Nghiên cứu sử dụng xỉ than nhà máy nhiệt điện Mông Dương làm chất nền trong hệ thống đất ngập nước nhân t...
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƢƠNG LÀM CHẤT NỀN TRONG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO ĐỂ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƢƠNG LÀM CHẤT NỀN TRONG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO ĐỂ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trƣờng Mã số : 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Loan Hà Nội – Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu luận văn tự làm Tôi xin cam đoan số liệu thông tin luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016 Người thực luận văn Nguyễn Thị Lan Hương i LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu hồn thành Luận văn này, tơi nhận quan tâm giúp đỡ tận tình nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến: Các thầy giáo, giáo Khoa Mơi trường, Phòng quản lý đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành Luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Loan - người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành Luận văn Tôi xin cảm ơn tập thể, quan, ban, ngành tạo điều kiện giúp đỡ trình thu thập tài liệu nghiên cứu Đặc biệt, xin cảm ơn tập thể lớp Cao học Công nghệ Kỹ thuật Môi trường K21 chia sẻ với tôi, giúp đỡ động viên suốt q trình học tập, nghiên cứu để hồn thành Luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu tập thể cá nhân dành cho Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016 Người thực luận văn Nguyễn Thị Lan Hương ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Đặt vấn đề Error! Bookmark not defined Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined Ý nghĩa khoa học thực tiễn Error! Bookmark not defined CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined 1.1 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt Error! Bookmark not defined 1.1.1 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạtError! Bookmark not defined 1.1.2 Ảnh hưởng nước thải sinh hoạt đến môi trườngError! Bookmark not defined 1.2 Nguyên lý công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạtError! Bookmark not defined 1.2.1 Khảo sát đánh giá mức độ ô nhiễm Error! Bookmark not defined 1.2.2 Một số phương pháp xử lý nước thải sinh hoạtError! Bookmark not defined 1.2.3 Công nghệ xử lý nước thải hệ thống đất ngập nước nhân tạo Error! Bookmark not defined 1.3 Tính chất hóa lý xỉ than Nhà máy Nhiệt điệnError! Bookmark not defined 1.4 Các nghiên cứu giới Việt Nam đất ngập nƣớc nhân tạo Error! Bookmark not defined 1.4.1 Nghiên cứu giới Error! Bookmark not defined 1.4.2 Nghiên cứu Việt Nam Error! Bookmark not defined CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined iii 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấpError! Bookmark not defined 2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defined 3.1 Điều kiện thời tiết khí hậu vùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2 Kết phân tích tính chất lý hóa xỉ than Mơng Dƣơng 51 3.3 Kết nghiên cứu khả xử lý nƣớc thải sinh hoạt công thức vật liệu lọc Error! Bookmark not defined 3.3.1 Hiệu suất xử lý COD Error! Bookmark not defined 3.3.2 Hiệu suất xử lý BOD5 Error! Bookmark not defined 3.3.3 Khả xử lý NH4+ Error! Bookmark not defined 3.3.4 Kết xác định số tiêu vật lý sau xử lý công thức Error! Bookmark not defined 3.4 Kết thử nghiệm trồng loại thực vật thủy sinh khác môi trƣờng xỉ than Error! Bookmark not defined 3.4.1 Xác định lượng nước nồng độ COD đầu vào thí nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4.2 Biểu kiểu hình loại trồng tham gia thí nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4.3 Tỷ lệ sống loại tham gia thí nghiệmError! Bookmark not defined 3.4.4 Khả sinh trưởng loại cơng thức thí nghiệm Error! Bookmark not defined iv 3.5 Khả xử lý nƣớc thải công thức trồngError! Bookmark not defined 3.5.1 Khả xử lý Amoni, Nitrit thức trồngError! Bookmark not defined 3.5.2 Hiệu xử lý BOD5 công thức trồngError! Bookmark not defined 3.5.3 Khả xử lý tổng chất rắn lơ lửng công thức trồng Error! Bookmark not defined 3.5.4 Hiệu xử lý COD công thức trồngError! Bookmark not defined 3.5.5 Khả xử lý Phốtphát công thức trồngError! Bookmark not defined 3.5.6 Kết đánh giá định tính (cảm quan) tiêu vật lýError! Bookmark not defined 3.6 So sánh hiệu suất xử lý công thức với tiêu theo dõi Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn thải nước khu vực dân cư Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thải nước từ khu dịch vụ thương mại Bảng 1.3 Tiêu chuẩn thải nước từ công sở Bảng 1.4 Tiêu chuẩn thải nước từ khu giải trí Bảng 1.5 Tải trọng chất thải trung bình ngày tính theo đầu người Bảng 1.6 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA Bảng 1.7 Một số loại thực vật thủy sinh tiêu biểu 24 Bảng 1.8 Lượng than, tro xỉ thải năm, diện tích bãi chứa tro xỉ 27 Bảng 1.9 Tro xỉ từ nhà máy nhiệt điện giai đoạn 2010 – 2030 27 Bảng 1.10 Một số tính chất vật lý xỉ than 28 Bảng 1.11 Khác biệt thành phần hóa học tro xỉ đốt than 29 Bảng 1.12 Thành phần hóa học tro xỉ 29 Bảng 1.13 Đặc tính than dùng NMNĐ Việt Nam 29 Bảng 2.1 Các vật liệu lọc sử dụng 42 Bảng 2.2 Bảng công thức vật liệu lọc không trồng 43 Bảng 2.3 Các loại sử dụng thí nghiệm 43 Bảng 2.4 Các công thức trồng thí nghiệm 45 Bảng 3.1 Bảng số liệu điều kiện thời tiết khí hậu Hà Nội 50 Bảng 3.2 Độ ẩm xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.3 pH xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.4 Tỉ trọng xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.5 Thành phần khoáng xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.6 Hàm lượng kim loại nặng xỉ than NMNĐ Mông Dương 53 Bảng 3.7 Hiệu suất xử lý COD công thức vật liệu lọc 53 vi Bảng 3.8 Hiệu suất xử lý BOD5 công thức vật liệu lọc 54 Bảng 3.9 Hiệu suất xử lý NH4+ công thức vật liệu lọc 55 Bảng 3.10 Kết xác định màu, mùi pH sau xử lý công thức 56 Bảng 3.11 Lượng nước cần pha tương ứng với nồng độ cần 58 Bảng 3.12 Sự biểu hình thái màu sắc loại thí nghiệm 59 Bảng 3.13 Tỷ lệ sống chết loại trồng 59 Bảng 3.14 Chiều cao loại qua thời gian thí nghiệm 60 Bảng 3.15 Tốc độ tăng trưởng chiều cao loại qua lần đo 62 Bảng 3.16 Số qua thời gian theo dõi thí nghiệm 64 Bảng 3.17 Số rễ chiều dài rễ qua thời gian theo dõi thí nghiệm 65 Bảng 3.18 Kết phân tích số tiêu vật lý, hố học nước thải đầu vào thí nghiệm 66 Bảng 3.19 Hàm lượng amoni, hiệu suất xử lý amoni sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 67 Bảng 3.20 Hiệu suất xử lý nitrit sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 68 Bảng 3.21 Hiệu suất xử lý BOD5 sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 69 Bảng 3.22 Hiệu xử lý TSS sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 71 Bảng 3.23 Hiệu suất xử lý COD sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 72 Bảng 3.24 Hàm lượng Phốtphát sau 5, 10 ngày trồng vật liệu 73 Bảng 3.25 Kết màu sắc mùi nước thải trước sau xử lý 74 Bảng 3.26 Hiệu suất xử lý tiêu theo dõi sau 10 ngày trồng vật liệu 79 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bãi xỉ than nhà máy Ninh Bình 30 Hình 1.2 Bãi thải nhà máy nhiệt điện Mông Dương 31 Hình 2.1 Cây Dong Riềng, Mon Nước, Phát Lộc 40 Hình 2.2 Cây Thủy Trúc, Muống Nhật 40 Hình 3.1 Hiệu suất xử lý NH4+, NO2-, BOD5, COD, TSS, PO43- sau 10 ngày trồng vật liệu 75 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Tiếng Việt BOD Nhu cầu oxy sinh hoá COD Nhu cầu oxy hoá học CHC Chất hữu CT Công thức ĐNN Đất ngập nước ĐV Động vật HCHC Hợp chất hữu KLN Kim loại nặng NMNĐ Nhà máy Nhiệt điện 10 NTSH Nước thải sinh hoạt 11 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 12 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 13 TSS Tổng chất rắn lơ lửng 14 TVTS Thực vật thủy sinh 15 VL Vật liệu 16 VK Vi khuẩn 17 VS Vi sinh 18 VSV Vi sinh vật 19 XLNT Xử lý nước thải 20 XT Xỉ than ix TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Việt Anh (2005), “Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng điều kiện Việt Nam”, Trường Đại học Xây dựng [2] Nguyễn Việt Anh (2007), Nghiên cứu sở khoa học, đề xuất lựa chọn giải pháp thoát nước xử lý nước thải chi phí thấp điều kiện Việt Nam, NXB Xây dựng, Hà Nội [3] Nguyễn Đình Bảng (2004), Giáo trình phương pháp xử lý nước thải, NXB Khoa học tự nhiên, Hà Nội [4] Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ phốtpho, NXB KH Tự nhiên Cơng nghệ [5] Hồng Đàn (2007), “Xử lý nước thải bãi lọc trồng cây, cơng nghệ đem lại nhiều lợi ích cho môi trường”, Trường Đại học Tây Nguyên [6] Nguyễn Thế Đặng – Nguyễn Thế Hùng (1999), Giáo trình đất, NXB nông nghiệp [7] Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, NXB KHKT, Hà Nội [8] Nguyễn Tiến Hoàng (2006), Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học, Trường ĐH Khoa học Huế [9] Trịnh Lê Hùng (1996), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo dục, Hà Nội [10] Trịnh Xuân Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội [11] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (1999), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [12] Lương Đức Phẩm (2000), Vi sinh vật học an toàn vệ sinh thực phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội [13] Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Giáo Dục [14] Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học, NXB Xây dựng, Hà Nội [15] Lâm Vĩnh Sơn (2009), Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải, Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh [16] Kiều Cao Thăng, Nguyễn Đức Quý (2011), “Tình hình phương hướng tái chế, sử dụng tro xỉ Nhà máy Nhiệt điện Việt Nam”, Hội thảo Tận thu thạch cao, Hội VLXD Việt Nam [17] Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan (1995), Công nghệ vi sinh bảo vệ môi trường, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Trung tâm Giao lưu quốc tế Văn hoá, Giáo dục Khoa học (CCES), Hà Nội Tài liệu tiếng Anh [18] Dayna, Yocum (2002), Wetlands, Science and Environmental Management, University Santa Barbara of California [19] EPA (1988), Design Manual Constructed wetlands and aquatic plant systems for municipal wastewater treatment, United States Environmental Protection Agency [20] Gupta VK, Mittal A, Krishnan L, Mittal J (2006), Adsorption treatment and recovery of the hazardous dye, Brilliant Blue FCF, over bottom ash and de-oiled soya, J Colloid Interface Sci 293(1), pp.16–26 [21] Jan Vymazal, Lenka Kropfelova (2008), Wastewater treatment in constructed wetlands with Horizontal subsuface flow, Czech University of Life Sciences Prague, Faculty of Environmental Sciences [22] Sim Cheng Hua (2003), The use of constructed wetlands for wastewater treatment, Wetlands International - Malaysia Offce ... TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LAN HƢƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƢƠNG LÀM CHẤT NỀN TRONG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO ĐỂ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT Chuyên ngành : Kỹ thuật môi... pháp xử lý nước thải sinh hoạtError! Bookmark not defined 1.2.3 Công nghệ xử lý nước thải hệ thống đất ngập nước nhân tạo Error! Bookmark not defined 1.3 Tính chất hóa lý xỉ than Nhà máy Nhiệt điệnError!... pH xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.4 Tỉ trọng xỉ than NMNĐ Mông Dương 52 Bảng 3.5 Thành phần khống xỉ than NMNĐ Mơng Dương 52 Bảng 3.6 Hàm lượng kim loại nặng xỉ than NMNĐ Mông Dương