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...
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƯƠNG LÀM CHẤT NỀN TRONG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XỈ THAN NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƯƠNG LÀM CHẤT NỀN TRONG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
Mã số : 60520320
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Loan
Hà Nội – Năm 2015
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng kết quả nghiên cứu trong luận văn là do tôi tự làm Tôi xin cam đoan rằng mọi số liệu và thông tin trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc
Hà nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016
Người thực hiện luận văn
Nguyễn Thị Lan Hương
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của nhiều tập thể và cá nhân Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến:
Các thầy giáo, cô giáo Khoa Môi trường, Phòng quản lý đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn
Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Loan - người đã tận tình
hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận văn
Tôi xin cảm ơn các tập thể, cơ quan, ban, ngành đã tạo điều kiện và giúp
đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu và nghiên cứu Đặc biệt, tôi xin cảm ơn tập thể lớp Cao học Công nghệ Kỹ thuật Môi trường K21 đã cùng chia sẻ với tôi, đã giúp đỡ động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành Luận văn
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu của các tập thể và cá nhân đã dành cho tôi
Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016
Người thực hiện luận văn
Nguyễn Thị Lan Hương
Trang 5MỤC LỤC
MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined
1 Đặt vấn đề Error! Bookmark not defined
2 Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined
3 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Error! Bookmark not defined
defined
1.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt Error! Bookmark not defined
1.1.1 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạtError! Bookmark not
defined
1.1.2 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trườngError! Bookmark not
defined
defined
1.2.1 Khảo sát và 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 bằng hệ thống đất ngập nước nhân tạo Error!
Bookmark not defined
defined
1.4 Các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam về đất ngập nước nhân tạo Error! Bookmark not defined
1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới Error! Bookmark not defined 1.4.2 Nghiên cứu tại Việt Nam Error! Bookmark not defined
Bookmark not defined
Trang 62.1 Đối tượng và 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 và thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3 Phương 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
not defined
3.1 Điều kiện thời tiết khí hậu vùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2 Kết quả phân tích tính chất lý hóa của xỉ than Mông Dương 51 3.3 Kết quả nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của các 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 BOD 5 Error! Bookmark not defined
3.3.3 Khả năng xử lý NH 4 + Error! Bookmark not defined
3.3.4 Kết quả xác định một số chỉ tiêu vật lý sau xử lý của các công thức Error!
Bookmark not defined
3.4 Kết quả thử nghiệm trồng các loại thực vật thủy sinh khác nhau trên môi trường nền của xỉ than Error! Bookmark not defined
3.4.1 Xác định lượng nước và nồng độ COD đầu vào của thí nghiệm Error!
Bookmark not defined
3.4.2 Biểu hiện kiểu hình của các loại cây trồng tham gia thí nghiệm Error!
Bookmark not defined
3.4.3 Tỷ lệ sống của các loại cây tham gia thí nghiệmError! Bookmark not defined
3.4.4 Khả năng sinh trưởng của các loại cây ở các công thức thí nghiệm Error!
Bookmark not defined
Trang 73.5 Khả năng xử lý nước thải của các công thức cây trồngError! Bookmark not defined
3.5.1 Khả năng xử lý Amoni, Nitrit của các thức cây trồngError! Bookmark not
defined
3.5.2 Hiệu quả xử lý BOD 5 của các công thức cây trồngError! Bookmark not
defined
3.5.3 Khả năng xử lý tổng chất rắn lơ lửng ở các công thức cây trồng Error!
Bookmark not defined
3.5.4 Hiệu quả xử lý COD ở các công thức cây trồngError! Bookmark not defined
3.5.5 Khả năng xử lý Phốtphát của các công thức cây trồngError! Bookmark not defined
3.5.6 Kết quả đánh giá định tính (cảm quan) các chỉ tiêu vật lýError! Bookmark
not defined
3.6 So sánh hiệu suất xử lý giữa các công thức với các chỉ tiêu theo dõi Error! Bookmark not defined
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Tiêu chuẩn thải nước khu vực dân cư 5
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dịch vụ thương mại 6
Bảng 1.3 Tiêu chuẩn thải nước từ các công sở 6
Bảng 1.4 Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí 7
Bảng 1.5 Tải trọng chất thải trung bình một ngày tính theo đầu người 8
Bảng 1.6 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương pháp của APHA 9
Bảng 1.7 Một số loại thực vật thủy sinh tiêu biểu 24
Bảng 1.8 Lượng than, tro xỉ thải ra hằng năm, diện tích bãi chứa tro xỉ 27
Bảng 1.9 Tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2010 – 2030 27
Bảng 1.10 Một số tính chất vật lý của xỉ than 28
Bảng 1.11 Khác biệt về thành phần hóa học của tro xỉ khi đốt than 29
Bảng 1.12 Thành phần hóa học của tro xỉ 29
Bảng 1.13 Đặc tính của than dùng trong các NMNĐ ở Việt Nam 29
Bảng 2.1 Các vật liệu lọc được sử dụng 42
Bảng 2.2 Bảng công thức vật liệu lọc không trồng cây 43
Bảng 2.3 Các loại cây được sử dụng trong thí nghiệm 43
Bảng 2.4 Các công thức cây trồng trong thí nghiệm 45
Bảng 3.1 Bảng số liệu điều kiện thời tiết khí hậu Hà Nội 50
Bảng 3.2 Độ ẩm của xỉ than NMNĐ Mông Dương 1 52
Bảng 3.3 pH của xỉ than NMNĐ Mông Dương 1 52
Bảng 3.4 Tỉ trọng của xỉ than NMNĐ Mông Dương 1 52
Bảng 3.5 Thành phần khoáng của xỉ than NMNĐ Mông Dương 1 52
Bảng 3.6 Hàm lượng kim loại nặng của xỉ than NMNĐ Mông Dương 1 53
Bảng 3.7 Hiệu suất xử lý COD của các công thức vật liệu lọc 53
Trang 9Bảng 3.8 Hiệu suất xử lý BOD5 của các công thức vật liệu lọc 54
Bảng 3.9 Hiệu suất xử lý NH4+ của các công thức vật liệu lọc 55
Bảng 3.10 Kết quả xác định màu, mùi và pH sau xử lý của các công thức 56
Bảng 3.11 Lượng nước cần pha tương ứng với các nồng độ cần 58
Bảng 3.12 Sự biểu hiện hình thái màu sắc lá của các loại cây thí nghiệm 59
Bảng 3.13 Tỷ lệ sống và chết của các loại cây trồng 59
Bảng 3.14 Chiều cao của các loại cây qua thời gian thí nghiệm 60
Bảng 3.15 Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các loại cây qua các lần đo 62
Bảng 3.16 Số lá qua thời gian theo dõi thí nghiệm 64
Bảng 3.17 Số rễ và chiều dài của rễ qua thời gian theo dõi thí nghiệm 65
Bảng 3.18 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vật lý, hoá học của nước thải đầu vào thí nghiệm 66
Bảng 3.19 Hàm lượng amoni, hiệu suất xử lý amoni sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 67
Bảng 3.20 Hiệu suất xử lý nitrit sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 68
Bảng 3.21 Hiệu suất xử lý BOD5 sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 69
Bảng 3.22 Hiệu quả xử lý TSS sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 71
Bảng 3.23 Hiệu suất xử lý COD sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 72
Bảng 3.24 Hàm lượng Phốtphát sau 5, 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 73
Bảng 3.25 Kết quả màu sắc và mùi nước thải trước và sau xử lý 74
Bảng 3.26 Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu theo dõi sau 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 79
Trang 10DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Bãi xỉ than của nhà máy Ninh Bình 30
Hình 1.2 Bãi thải 1 của nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1 31
Hình 2.1 Cây Dong Riềng, cây Mon Nước, cây Phát Lộc 40
Hình 2.2 Cây Thủy Trúc, Muống Nhật 40
Hình 3.1 Hiệu suất xử lý NH4 + , NO2 -, BOD5, COD, TSS, PO4 sau 10 ngày trồng cây trên vật liệu 4 75
Trang 11DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Trang 12TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
[1] Nguyễn Việt Anh (2005), “Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm
trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam”, Trường
Đại học Xây dựng
[2] Nguyễn Việt Anh (2007), Nghiên cứu cơ sở khoa học, đề xuất lựa chọn
các giải pháp thoát nước và xử lý nước thải chi phí thấp trong điều kiện Việt Nam, NXB Xây dựng, Hà Nội
[3] Nguyễn Đình Bảng (2004), Giáo trình các 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 và phốtpho, NXB
KH Tự nhiên và Công nghệ
[5] Hoàng Đàn (2007), “Xử lý nước thải bằng bãi lọc trồng cây, công nghệ
mới 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 bằng 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 toán thiết kế các công trình xử lý nước thải,
NXB Xây dựng, Hà Nội
[11] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (1999), Giáo trình công nghệ xử lý nước
thải, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội
[12] Lương Đức Phẩm (2000), Vi sinh vật học và an toàn vệ sinh thực phẩm,
NXB Nông nghiệp, Hà Nội
Trang 13[13] Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học, NXB Giáo Dục
[14] Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công
nghiệp bằng 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 Công nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh
[16] Kiều Cao Thăng, Nguyễn Đức Quý (2011), “Tình hình và phương
hướng tái chế, sử dụng tro xỉ của các Nhà máy Nhiệt điện ở Việt Nam”,
Hội thảo về Tận thu thạch cao, Hội VLXD Việt Nam
[17] Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan (1995), 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
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