Bước đầu nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành nhà t6 t7 t8 trường đại học lâm nghiệp

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện những kiến thức và kỹ năng sau quá trình 4 năm học tập và rèn luyện, được sự nhất trí của trường Đại học Lâm Nghiệp, khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

- -

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM, KHU THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH T6, T7, T8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thiện những kiến thức và kỹ năng sau quá trình 4 năm học tập và rèn luyện, được sự nhất trí của trường Đại học Lâm Nghiệp, khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường, tôi đã thực hiện khoá luận với tên gọi:

“Bước đầu nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành nhà T6, T7 , T8 trường Đại học Lâm Nghiệp”

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong bộ môn Quản lý môi trường, khoa QLTNR&MT, các thầy cô trong trung tâm thực hành thí nghiệm khoa QLTNR&MT, toàn thể các thầy cô trong khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 cùng đông đảo các bạn sinh viên, đặc biệt là cô giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Thị Bích Hảo

đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do hạn chế về thời gian, bản thân chưa có kinh nghiệm thực tế nên khóa luận không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tôi kính mong nhận được

sự nhận xét, bổ sung và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2011

Sinh viên

Chu Thị Vinh

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tìm hiểu chung về phòng thí nghiệm 3

1.1.1 Khái niệm phòng thí nghiệm 3

1.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng phòng thí nghiệm 3

1.2 Khái niệm và thành phần nước thải phòng thí nghiệm 5

1.2.1 Khái niệm nước thải phòng thí nghiệm 5

1.2.2 Những chỉ tiêu chính của nước thải phòng thí nghiệm 6

1.3 1 Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải phòng thí nghiệm 7

1.3.2 Tình hình nước thải phòng thí nghiệm trường Đại học Lâm Nghiệp 14

Chương II MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15

2.2 Đối tượng nghiên cứu 15

2.3 Nội dung nghiên cứu 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 15

Chương III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24

3.1 Điều kiện tự nhiên 24

3.1.1 Vị trí địa lý 24

3.1.2 Địa hình 24

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 24

3.1.4 Khí hậu thủy văn 26

3.1.5 Thực vật 27

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27

3.2.1 Dân số và lao động 27

3.2.2 Giao thông vận tải 27

3.2.3 Tình hình phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục 27

Chương IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29

4.1 Hiện trạng nước thải khu vực nghiên cứu 29

4.1.1 Tổng quan về khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 29

4.1.2 Hiện trạng hệ thống thoát nước tại khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 30

4.1.2 Nguồn phát sinh nước thải tại khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 31

4.1.3 Lưu lượng và thành phần nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 33

4.2 Thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm – khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 41

4.2.1 Vị trí xây dựng hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm –thực hành T6, T7, T8 42

4.2.1 Phương án đề xuất thiết kế mô hình xử lý nước thải khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 43

4.2.2 Tính toán các thông số thiết kế hai hệ thống xử lý nước thải 46

4.2.3 Tính toán chi phí vận hành hệ thống 52

4.2.4 So sánh hai phương án xử lý nước thải phòng thí nghiệm đề xuất 54

4.3 Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý nước thải khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 55

Chương V KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Tồn tại 58

5.3 Khuyến nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

15 QLTNR&MT Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường

19 VSV&CNSH Vi sinh vật và Công nghệ sinh học

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các nguyên tố độc hại chứa trong một số loại nước thải 6 Bảng 1.2 Tổng quan về công nghệ và phương pháp xử lý nước thải 8

Bảng 2.4 Số khối lựa chọn và phương trình hiệu chỉnh đối với các nguyên tố 23 Bảng 2.5 Giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính các nguyên tố 23

Bảng 4.2 Sự thay đổi lưu lượng nước thải theo thời gian (m 3 /h) 35

Bảng 4.4 Lịch thực hành Hóa phân tích – phòng thực hành hóa học 38 Bảng 4.5 Nồng độ một số chỉ tiêu trong nước thải phòng thí nghiệm khu thí

Bảng 4.6 Nồng độ một số chỉ tiêu trong nước thải phòng thí nghiệm khu thí

Bảng 4.10 Tỷ lệ gia tăng số lượng sinh viên so với khóa 53 (%) 50

Bảng 4.13 Tổng vật liệu và chi phí xây dựng công trình xử lý nước thải bằng

Bảng 4.16 Tổng vật liệu và chi phí xây dựng công trình xử lý nước thải bằng

DANH MỤC HÌNH VỄ

Hình 1.2 (a + b) Quy trình công nghệ xử lý của trung tâm công nghệ mới Alfa 10 Hình 1.3 Công nghệ xử lý nước thải tại Trung tâm Quan trắc Môi trường và

Hình 2.1 Sơ đồ lấy mẫu nước thải phòng thí nghiệm T6, T7, T8 17 Hình 4.1 Sơ đồ khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 và hệ thống thoát nước

Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi lưu lượng nước thải trong ngày 12/4 38 Hình 4.5 Mặt cắt thẳng đứng địa hình vị trí xây dựng hệ thống xử lý 45

Hình 4.7 (a + b) Đề xuất phương án xử lý nước thải phòng thí nghiệm - thực

ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa – hiện đại hóa, nền kinh tế đang phấn đấu thoát khỏi tình trạng lạc hậu trở thành nước công nghiệp Từ khi Đổi mới đến nay, xã hội nước ta không ngừng vận động và phát triển Bộ mặt của đất nước ngày càng khởi sắc và nước ta đã có những vị trí nhất định trên trường quốc tế

Làm được điều đó là do nước ta đã quan tâm đến sự nghiệp đào tạo nguồn nhân lực Nền giáo dục nước ta được đẩy mạnh, nhiều trường đại học, cao đẳng được mở ra đào tạo nhiều con người ưu tú cho nước nhà Hiện nay nước ta có khoảng hơn 400 trường đại học, cao đẳng và hàng nghìn trường trung cấp, dạy nghề, trung học cơ sở và phổ thông trung học Học đi đôi với hành, do vậy song song với giảng dạy lý thuyết, các trường đã đầu tư trang thiết bị phục vụ nhu cầu học tập, thực hành của học sinh – sinh viên và giáo viên Các phòng thí nghiệm được xây dựng nhằm đưa thực tế vào trong quá trình học tập của học sinh, sinh viên Chưa có thống kê cụ thể về số lượng các phòng thí nghiệm nhưng dựa trên số lượng các trường học, ước tính số lượng phòng thí nghiệm trên cả nước tới hàng triệu, trong đó có khoảng 59 phòng thí nghiệm được ngân sách nhà nước đầu tư theo chiều sâu

Ngày nay, các phòng thí nghiệm có vai trò rất quan trọng và được sử dụng phục vụ nhiều lĩnh vực trong đời sống con người như: phân tích các thành phần môi trường, an toàn thực phẩm, chẩn đoán bệnh với nhiều nguyên nhân gây bệnh mới và biến đổi liên tục, pháp y, kiểm tra sản phẩm trong buôn bán thương mại quốc tế Với vai trò to lớn như vậy nên việc xây dựng các phòng thí nghiệm là rất cần thiết

Tuy nhiên vấn đề nước thải phòng thí nghiệm dường như chưa được quan tâm đúng mức Nước thải phòng thí nghiệm có chứa nhiều hóa chất độc hại từ thuốc thử và những mẫu đem về phân tích Hầu hết các phòng thí nghiệm chưa có hệ thống xử lý nước thải riêng, trong khi khối lượng nước

thải trực tiếp vào cống rãnh ngày càng nhiều, điều đó làm ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường tự nhiên và gián tiếp ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam là trung tâm đào tạo đầu ngành

về Lâm nghiệp của cả nước, có uy tín về đào tạo và nghiên cứu khoa học lâm nghiệp trong khu vực Đông Nam Á Trường có khoảng 13000 học sinh, sinh viên, học viên và giảng viên thuộc 22 ngành ở bậc đại học, 5 ngành ở bậc cao học và 5 ngành tiến sĩ… Với nhiệm vụ chủ chốt trong đào tạo các ngành về nghiên cứu khoa học, nhiều phòng thí nghiệm của trường đã và đang hoạt động, đem lại kiến thức và lợi ích cho công tác khoa học Hiện tại, mặc dù khối luợng nuớc thải trong các phòng thí nghiệm không nhiều nhưng về lâu dài có khả năng ảnh hưởng tới môi trường Theo đó, việc xử lý nước thải ra từ phòng thí nghiệm là một bướckhông thể thiếu trong toàn bộ quá trình nghiên cứu và thực nghiệm phục vụ công tác học tập và giảng dạy của trường Tuy nhiên, hiện nay, tất cả các khu thí nghiệm - thực hành của trường đều chưa có

hệ thống xử lý nước thải riêng, trong khi khối lượng nước thải trực tiếp vào cống rãnh ngày càng nhiều, điều đó làm ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường tự nhiên, đặc biệt ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt trong khu vực trường học

và các khu lân cận do nước được lấy từ tầng nước ngầm Về lâu dài, nguồn nước này có thể ảnh hưởng tới sức khỏe của người sử dụng, trong đó có sinh viên, học sinh, cán bộ, giảng viên và người dân sống xung quanh khu vực Do

đó tôi chọn đề tài: “Bước đầu nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước thải thí nghiệm, khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8, Trường Đại học Lâm Nghiệp” nhằm góp phần vào việc giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường hiện tại và trong tương lai

Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tìm hiểu chung về phòng thí nghiệm

1.1.1 Khái niệm phòng thí nghiệm

Phòng thí nghiệm là nơi thực hành, học tập, nghiên cứu của học sinh, sinh viên và các nhà khoa học Tuy nhiên, đó cũng là nơi đặc biệt nguy hiểm nếu không tuân thủ quy tắc an toàn

Ngày nay, người ta cố gắng hạn chế sử dụng hoá chất độc hại, nhưng không thể hoàn toàn không sử dụng trong nghiên cứu Hơn nữa, các hoá chất mới đang sử dụng trong thực nghiệm chỉ phát hiện ra các tính chất độc hại nghiêm trọng của nó trong nhiều năm sau đó Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho con người và môi trường, các phòng thí nghiệm cần tuân thủ các quy định về

an toàn phòng thí nghiệm, cũng như tiêu chuẩn quản lý phòng thí nghiệm 1.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng phòng thí nghiệm

Ngày nay, các phòng thí nghiệm có vai trò rất quan trọng và liên quan đến nhiều lĩnh vực trong đời sống con người Nhằm đáp ứng những nhu cầu

đó, trong 5 năm trở lại đây, nhiều phòng thí nghiệm phục vụ hoạt động nghiên cứu khoa học và dịch vụ đã được xây dựng ở hầu hết các cơ quan nghiên cứu

và trường đại học ở Việt Nam Tuy nhiên, nếu như các phòng thí nghiệm không hoạt động trên nền các quy chuẩn chung, thì hậu quả là, cùng một sản phẩm nhưng kết quả phân tích của các phòng thí nghiệm lại khác nhau Vấn

đề này sẽ gây bế tắc trong việc giải quyết sau đó của các bên liên quan và cơ quan chức năng Do đó, các phòng thí nghiệm phải xây dựng những hệ thống chất lượng chung để kết quả đầu ra có độ tin cậy và thống nhất với nhau

Hiện nay, tại Việt Nam, tổ chức Hệ thống công nhận phòng thử nghiệm/hiệu chuẩn Việt Nam (VILAS - Vietnam Laboratory Accreditation Scheme), được chính thức thành lập năm 1995 theo Quyết định 1962/QĐ-TCCBKH ngày 10/4/1995 của Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, là đơn vị có chức năng xác nhận các phòng thử nghiệm đạt tiêu chuẩn

quốc gia và quốc tế Chuẩn VILAS được hiểu đầy đủ là chuẩn mực mà VILAS sử dụng như một loại “phương tiện” để “đo” năng lực các phòng thử nghiệm/hiệu chuẩn

Là cơ quan công nhận của Việt Nam nhưng mang tầm quốc tế, VILAS

đã sử dụng chuẩn mực quốc tế trong hoạt động đánh giá, công nhận phòng thí nghiệm Trước đây, chuẩn mực này là hướng dẫn ISO/IEC Guide 25 và EN

45001 Ngày 15/12/1999, ISO đã ban hành tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 (yêu cầu chung về năng lực đối với phòng thí nghiệm và hiệu chuẩn), từ đó tiêu chuẩn này được coi là chuẩn mực Quốc tế để các cơ quan công nhận Quốc tế nói chung và VILAS nói riêng công nhận năng lực của phòng thí nghiệm

Các yêu cầu của một phòng thí nghiệm được VILAS công nhận bao gồm:

- Người phân tích được đào tạo và đánh giá một cách thích hợp trước khi làm công tác phân tích

- Phương pháp thử dùng để phân tích đều là những phương pháp chuẩn hay phương pháp nội bộ đều được định trị (validate) thích hợp để đảm bảo độ tin cậy

- Máy móc trang thiết bị đo phải được theo dõi và hiệu chuẩn(calibrate)

và liên kết chuẩn một cách thích hợp trước khi đo mẫu

- Hoá chất, chất chuẩn được liên kết chuẩn

- Cơ sở vật chất bao gồm phòng ốc đều được thiết kế và kiểm soát điều kiện môi trường cho phù hợp với từng loại thí nghiệm

- Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu đều được chuẩn hoá đảm bảo cho kết quả thể hiện đúng với mẫu

- Hơn nữa, kết quả các phòng thí nghiệm áp dụng hệ thống quản lý chất lượng đều được so sánh để đánh giá tính chính xác với các phòng thí nghiệm khác trong nước và cả ngoài nước Đồng thời, phòng thí nghiệm sẽ xác định cho khách hàng được một độ dao động nhất định hay còn gọi là độ không đảm bảo đo (uncertainty) đối với từng kết quả

Lợi ích của phòng thí nghiệm được VILAS công nhận bao gồm:

- Nâng cao năng lực của phòng thí nghiệm được thừa nhận ở các quốc gia trên thế giới

- Xây dựng niềm tin và sự tin cậy trong kết quả thử nghiệm hay kết quả hiệu chuẩn được tiến hành bởi phòng thử nghiệm được công nhận

- Dễ dàng thuận tiện cho thương mại mậu dịch trên thị trường trong và ngoài nước

- Giảm thiểu những rào cản về kỹ thuật trong thương mại, từ đó sẽ không còn sự thử nghiệm lặp lại trong các nước nhập khẩu

1.2 Khái niệm và thành phần nước thải phòng thí nghiệm

1.2.1 Khái niệm nước thải phòng thí nghiệm

Nước thải phòng thí nghiệm là thành phần chất thải dạng lỏng được thải ra sau quá trình làm thí nghiệm Nước thải phòng thí nghiệm tuy ít nhưng độc hại, gồm rất nhiều hóa chất khác nhau

Nước thải phòng thí nghiệm mang những nét đặc trưng của mỗi lĩnh vực thí nghiệm: Nước thải phòng thí nghiệm hóa học nước thải chứa nhiều chất vô cơ như ion kim loại; phòng thí nghiệm sinh học nước thải chứa nhiều

vi khuẩn và chất hữu cơ; phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân nước thải chứa nhiều chất phóng xạ; phòng thí nghiệm chuyên đề Công nghệ Cơ điện tử và Thủy khí Công nghiệp nước thải chứa nhiều dầu mỡ; phòng thí nghiệm vi sinh vật học nước thải chứa nhiều vi sinh vật, phòng thí nghiệm hóa dầu nước thải chứa nhiều dầu mỡ…Nói tóm lại, nước thải phòng thí nghiệm bao gồm nước mang đến phòng thí nghiệm phân tích, hóa chất, thuốc thử, nước cọ rửa dụng cụ, nước cọ rửa mẫu, nước rửa tay…Do đó nước thải phòng thí nghiệm gồm rất nhiều hóa chất, kim loại nặng, các tạp chất khác nhau, thậm chí là những vi sinh vật biến đổi gen rất nguy hiểm đối với con người

Trước đây nước thải phòng thí nghiệm bị coi thường, chúng thường được đổ thẳng ra kênh mương mà không qua bất cứ một công đoạn xử lý nào Các vấn đề về nước thải phòng thí nghiệm chỉ được phát hiện ra sau nhiều

năm, khi các hóa chất độc hại lan tới các tầng nước ngầm sử dụng của con người

1.2.2 Những chỉ tiêu chính của nước thải phòng thí nghiệm

Như đã được đề cập ở phần 1.2.1, đặc điểm và thành phần của nước thải phòng thí nghiệm phụ thuộc vào đặc thù của mỗi lĩnh vực nghiên cứu Nhưng nhìn chung, nước thải phòng thí nghiệm thường được đặc trưng bởi các chỉ tiêu như: pH, kim loại nặng, vi sinh vật, dầu mỡ…Trong các chỉ tiêu

để đánh giá ô nhiễm của nước thải phòng thí nghiệm, chỉ tiêu kim loại nặng là một chỉ tiêu quan trọng và cần được quan tâm nhất

Trong tự nhiên, kim loại nặng thường hiện diện ở nồng độ rất nhỏ (ppm), tuy nhiên chúng lại gây những ảnh hưởng rất đáng kể do chúng là các chất rất khó phân hủy sinh học, có độc tính cao, có khả năng tích lũy và khuếch đại theo chuỗi thức ăn sinh học, một số chất có khả năng tích lũy gây ung thư và biến đổi gen Tác hại của kim loại nặng được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Các nguyên tố độc hại chứa trong một số loại nước thải Nguyên tố Tác dụng gây độc

As Độc, có thể gây ung thư

Cd Độc, gây huyết áp cao, suy thận, phá hủy các mô và hồng cầu

Be Gây độc cho thủy sinh vật

B Độc tính cao, độc hại với một số loài cây

Cr Có khả năng gây ung thư

Cu Độc với cây khi có nồng độ trung bình

Pb Độc, gây thiếu máu, gây bệnh thận, rối loạn thần kinh

loại nặng khác lại là những chất độc đối với cơ thể sinh vật Có 6 kim loại nặng cơ bản là Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co được gọi là các chất dinh dưỡng vi lượng Các kim loại khác như Ca, Si, Ni, Se, Al, V đồng hóa trong quá trình phát triển của cây nhưng lại không cần thiết cho sinh vật khác Ngược lại các kim loại nặng như Pb, Cr, Hg hoàn toàn không cần thiết cho sinh vật và đây

là các kim loại rất độc Cơ chế ảnh hưởng của kim loại nặng có thể biểu diễn bằng biểu đồ ở hình 1.1

Hình 1.1 Cơ chế ảnh hưởng của kim loại nặng đối với sinh vật

Đối với kim loại cơ bản ở một nồng độ nhất định là yếu tố quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật Nhỏ hơn hoặc lớn hơn khoảng nồng độ này đều ảnh hưởng không tốt cho sinh vật Đối với kim loại không

cơ bản ở nồng độ nhỏ không ảnh hưởng tới đời sống sinh vật, ở nồng độ lớn hơn gây ngộ độc cho sinh vật

1.3 1 Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải phòng thí nghiệm

Xử lý nước thải phòng thí nghiệm nói riêng và nước thải nói chung đều phải theo một nguyên tắc nhất định Thông thường nguyên tắc trong xử lý nước thải là: “Xử lý chất thô trước, chất tinh sau, chất có nồng độ cao trước, chất nồng độ thấp sau” Do đó công nghệ và phương pháp xử lý nước thải phòng thí nghiệm cũng tuân theo nguyên tắc trên

Bảng 1.2: Tổng quan về công nghệ và phương pháp xử lý nước thải Công nghệ

xử lý

Phương pháp xử lý Công trình xử lý Mục tiêu xử lý

Xử lý sơ bộ

+ Hóa lý + Hóa học

Xử lý tập

trung

+ Cơ học + Sinh học

+ Khử trùng

+ Xử lý bùn cặn

- Tách các tạp chất rắn

và cặn lơ lửng

- Tách các chất hữu cơ dạng lơ lửng và hòa tan

- Khử trùng nước trước khi xả ra nguồn

- Ổn định và làm khô nguồn cặn

Xử lý triệt

để

+ Cơ học + Sinh học

+ Hóa học

- Bể lọc cát

- Bể aeroten bậc II

- Bể lọc sinh học bậc II

( Nguồn: Lê Anh Tuấn, 2002)

a Hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm của Trung tâm công nghệ mới Alfa

(a)

(b) Hình 1.2 (a + b) Quy trình công nghệ xử lý của trung tâm công nghệ mới

Alfa (Nguồn: http://congnghemoialfa.com)

Quy trình công nghệ xử lý trình bày trên hình 1.2 (a+b) bao gồm: oxy hóa bậc cao kết hợp hóa lý theo mô hình hợp khối, theo thiết kế công nghệ của công ty Eco Process & Equipment (Canada)

Theo quy trình công nghệ xử lý 1.2, nước thải từ bồn rửa theo đường ống chảy tự do về bể điều hòa, kết hợp tuyển nổi tách dầu mỡ Sau đó định lượng hóa chất điều chỉnh pH lần 1 Tại bể lắng 1, nước thải được định lượng hóa chất điều chỉnh pH lần 2 Qua bể lắng 1, nước thải đi vào bể oxy hóa bậc cao, tại đây định lượng hóa chất keo tụ và trợ keo tụ cho nước thải Tiếp đó nước thải đi tới bể lắng 2 qua bể sinh học hiếu khí tới bể lọc Sau đó nước thải

đi tiếp vào bể khử trùng, định lượng hóa chất khử trùng và sau đó nước đi ra ngoài là nước thải sạch

b Hệ thống xử lý nước thải tại Trung tâm Quan trắc môi trường và Phân tích tài nguyên môi trường

Hình 1.3 Công nghệ xử lý nước thải tại Trung tâm Quan trắc Môi trường

và Phân tích tài nguyên môi trường Hà Nội (Nguồn: www.cranevietnam.com)

(1) Dữ kiện thiết kế

Nguồn thải: nước thải từ bể phốt, nước thải từ nhà ăn của cơ quan và nước thải từ các phòng thí nghiệm Nước mưa được tách riêng, không đưa vào hệ thống xử lý nước thải

Công suất xử lý: 20 m3/ngày

Tiêu chuẩn thải: cột B QCVN 14:2008/BTNMT

(2) Đặc điểm nước thải

Nước thải được xử lý bằng quy trình công nghệ trên hình 1.3 có những đặc điểm chính sau:

 Là loại nước thải hỗn hợp của nước thải sinh hoạt, nước thải phòng thí nghiệm chứa các tạp chất hóa học sử dụng trong các phòng thí nghiệm

và các thành phần gây ô nhiễm từ các mẫu nước thải

 Nước thải từ bể phốt chứa hợp chất nitơ, phospho với hàm lượng cao

 Nước thải từ bếp ăn chứa nhiều rác thải thô, thức ăn dư thừa, cặn không tan, dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt

 Nước thải từ các phòng thí nghiệm chứa kim loại nặng, một số chất hữu

cơ khó sinh hủy

 Mức độ dao động của lưu lượng thải trong ngày cao do cơ quan chỉ làm việc trong giờ hành chính, thời gian nấu và ăn chỉ kéo dài khoảng 4 giờ

 Một số hợp chất hữu cơ sử dụng trong các phòng thí nghiệm có khả năng ức chế sự hoạt động của vi sinh vật

(3) Thuyết minh công nghệ xử lý

Để tách loại các thành phần ô nhiễm trong dòng thải trên, hệ thống xử

lý nước thải bao gồm các đơn vị công nghệ xử lý: tách rác thô, tách dầu mỡ,

bể điều hòa, điều chỉnh pH, hấp phụ kim loại nặng, tổ hợp xử lý sinh vật hiếu khí và thiếu khí để loại bỏ thành phần chất hữu cơ, nitơ, photpho, lọc trong nước kết hợp với khử nitrat, khử trùng, ủ bùn thải

 Tách rác thô, cặn thô và dầu mỡ

Nước thải từ bếp ăn trước khi đưa vào bể điều hòa được tách rác thô (lá rau, cuộng rau, vật rắn có kích thước lớn hơn 2 mm) bằng lưới chắn rác thích hợp Sạn, cát thô được tách bằng phương pháp lắng Dầu, mỡ được tách bằng phương pháp tuyển nổi Tất cả ba công đoạn trên được lắp đặt phía trước bể điều hòa, thao tác được thực hiện theo phương pháp thủ công Rác thô được

vệ sinh hàng ngày, dầu mỡ, cát sạn được làm vệ sinh theo chu kỳ để đảm bảo các thành phần ô nhiễm trên không có mặt trong bể điều hòa

 Bể điều hòa

Do mức dao động lớn về lưu lượng thải trong ngày nên bể điều hòa cần

có dung tích chứa tương ứng với 7 – 8 giờ công suất xử lý Do mức dao động

về nồng độ của các tạp chất trong các dòng thải (nhà ăn, bể phốt, phòng thí nghiệm khác nhau) nên bể điều hòa được thiết kế sao cho khả năng hòa trộn

là tốt nhất

 Điều chỉnh pH và hấp phụ kim loại nặng

Do pH dao động không theo một chiều (khi cao, khi thấp không theo qui luật) nên biện pháp điều chỉnh pH là sử dụng chất đệm rắn để duy trì một vùng giá trị pH đảm bảo cho phần lớn các kim loại nặng kết tủa và phù hợp với điều kiện hoạt động của vi sinh vật ở giai đoạn sau Đối với một vài kim loại nặng khó kết tủa (ví dụ As(III), As(V))sẽ được tách loại thông qua quá trình xúc tác và hấp phụ đồng thời trên chất hấp phụ asen thông dụng như NC-F20 hoặc MF-97 Vật liệu đệm pH và hấp phụ kim loại nặng được bố trí trong cùng thiết bị, hoạt động có hiệu quả trong thời gian dài (dự tính không dưới 3 năm) và khi cần thay thế thì dễ mua trên thị trường, giá rẻ

 Hệ xử lý vi sinh

Do trong nguồn thải có thể tồn tại một số hợp chất hữu cơ gây độc đối với

vi sinh vật tiến hành nitrat hóa đồng thời với khử nitrat trong cùng thiết bị với hiệu suất cao nên kỹ thuật xử lý vi sinh được áp dụng là loại công nghệ màng

vi sinh chuyển động (Moving Bed Biofilm Reactor; MBBR) Trong khi vận hành, chất mang vi sinh (nhẹ, độ xốp lớn, hình khối lập phương) chuyển động trong nước nhằm tăng cường quá trình chuyển khối, tăng hiệu quả xử lý (200 –

300 % so với phương pháp bùn hoạt tính thông dụng) Màng vi sinh trong vật liệu xốp được bảo vệ trước tác động của các chất hữu cơ độc hại Quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ được thực hiện ở vùng bên ngoài của màng

vi sinh Quá trình khử nitrat xảy ra ở vùng phía trong của màng, ngay trong điều kiện có mặt oxy ở phía ngoài, tức là quá trình khử nitrat (thiếu khí, không

có mặt oxy) xảy ra đồng thời với quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí Đó là công nghệ mới của thế giới hiện chưa phổ biến

ở Việt Nam, công nghệ trên có hiệu quả hoạt động cao, tiết kiệm chi phí xây dựng, vận hành, sử dụng diện tích mặt bằng thấp Vật liệu mang vi sinh được sản xuất ở trong nước, sẵn sàng cung ứng và giá thành hợp lý, bằng khoảng 60 – 70 % so với giá của vật liệu cùng chủng loại của Nhật và Hàn Quốc

 Lọc nổi

Do tình trạng hoạt động không liên tục của hệ thống xử lý (ngày nghỉ cuối tuần) nên dễ gặp tình huống bùn không lắng, vì vậy sẽ áp dụng biện pháp làm trong nước theo phương pháp lọc nổi Trong quá trình lọc nổi, quá trình khử nitrat tiếp tục xảy ra, hỗ trợ thêm cho quá trình khử nitrat trong bể xử lý hiếu khí

 Hấp phụ trên than hoạt tính

Một vài loại chất hữu cơ không có khả năng sinh hủy hay gây độc cho

vi sinh vật và môi trường sẽ đươch giữ lại trong cột hấp phụ chứa than hoạt tính Than hoạt tính là loại sản xuất từ sọ dừa, sử dụng trong xử lý nước thải

Đó là loại sản phẩm có dung lượng hấp phụ cao, kết hợp với tái sinh bằng con

đường sinh học nên thời gian sử dụng dài, ước tính phải thay sau thời gian hoạt động 2 – 3 năm Than mất tác dụng được vận chuyển về bãi thải chất rắn

 Khử trùng

Khử trùng được thực hiện với hóa chất dạng clo hoạt động hóa chất sử dụng là canxi hypocloro, Ca(OCl)2, là loại hóa chất có sẵn trên thị trường, an toàn khi sử dụng, dễ bảo quản

 Bể ủ bùn

Bùn thải từ các công đoạn xử lý khác nhau được đưa về bể ủ bùn yếm khí, sau một thời gian được hút bỏ

1.3.2 Tình hình nước thải phòng thí nghiệm trường Đại học Lâm Nghiệp

Trường Đại học Lâm Nghiệp là trường đầu ngành về lâm nghiệp trong

cả nước Trường có hai khu thí nghiệm – thực hành (TN – TH) là khu T3, T4, T5 dành cho hai khoa: Lâm học và Cơ điện và Công trình; khu T6, T7, T8 dành cho khoa QLTNR&MT, CBLS và QTKD

Trong trường Đại học Lâm Nghiệp, hầu hết các nguồn nước thải chưa

có hệ thống xử lý mà đều được dẫn đến hồ trong trường Điều nguy hại là công trình cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ khu vực trong và xung quanh trường nằm cạnh bờ hồ và sử dụng nguồn nước ngầm làm nước cấp sinh hoạt

Nước thải phòng thí nghiệm chỉ là một trong những nguồn nước thải rất nhỏ của trường nhưng lại tiềm ẩn nguy cơ cao Cũng như rất nhiều phòng thí nghiệm khác, các phòng thí nghiệm của trường chưa quan tâm tới nước thải Trong trường chưa có bất kỳ một nghiên cứu nào về nước thải phòng thí nghiệm

Chương II MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

 Đề xuất được một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản

lý nước thải khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Dòng nước thải phát sinh từ khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8, trường Đại học Lâm nghiệp

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài thực hiện những nội dung sau:

- Đánh giá hiện trạng nước thải phát sinh từ khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8

- Thiết kế mô hình xử lý nước thải phát sinh từ khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8

- Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lý nước thải khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

Đây là phương pháp nhằm giảm bớt khối lượng và thời gian công việc nghiên cứu Phương pháp này được sử dụng rất rộng rãi và cần thiết trong quá trình làm nghiên cứu của mọi người Thông qua các số liệu này giúp đề tài

tổng kết lại các thành quả nghiên cứu trước đó, kế thừa có chọn lọc để phục

vụ cho quá trình làm khóa luận Các tài liệu bao gồm:

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực trường Đại học Lâm Nghiệp

- Các tài liệu về phòng thí nghiệm, xử lý nước thải phòng thí nghiệm

và khai thác thông tin trên các trang website có liên quan

2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp

Đây là phương pháp rất cần thiết và quan trọng trong quá trình làm khóa luận Phương pháp này đề tài sử dụng để thu thập các thông tin sau:

- Điều tra hiện trạng phát sinh nước thải phòng thí nghiệm, khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

- Lấy mẫu nước thải

- Đo lưu lượng nước thải

a Phương pháp lấy mẫu nước

- Thời điểm lấy mẫu: Mẫu được lấy theo phương pháp gián đoạn do

sự biến đổi các chất trong môi trường nước thải phòng thí nghiệm là rất lớn Thời gian lấy mẫu là từ 7 – 11 giờ sáng và 13 – 17 giờ chiều Mẫu được tiến hành lấy vào những ngày trời khô ráo, không mưa

- Cách lấy mẫu nước:

+ Chuẩn bị dụng cụ lấy mẫu: tất cả chai lọ để lấy mẫu được rửa sạch bằng xà phòng, sau đó được rửa kỹ bằng nước sạch, tráng bằng nước cất Khi tiến hành lấy mẫu chai lọ được tráng 3 lần bằng chính nước thải Mẫu nước được lấy bằng loại chai polyetylen với dung tích 300ml và 1500 ml

+ Do nước thải của phòng thí nghiệm ít, nên mẫu được lấy tại cửa ống thoát nước của phòng thí nghiệm Lấy mẫu theo phương pháp gián đoạn: Sau 1 giờ lại lấy mẫu một lần Sáng từ 8h – 11h, chiều từ 14h – 17h Các chỉ tiêu pH, độ đục được đo ngay sau khi lấy mẫu Đối với các mẫu dùng để phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng như Al, Fe, Mn, Pb…đều được bảo quản bằng cách cho thêm 5ml dung dịch HNO3 ½ vào 1,5 lít mẫu, sau đó mẫu được cho

vào thùng xốp kín, nhiệt độ thấp, chèn lót, tránh sự đổ vỡ và vận chuyển về phòng thí nghiệm

- Sơ đồ lấy mẫu nước được trình bày trên hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ lấy mẫu nước thải phòng thí nghiệm T6, T7, T8

b Phương pháp đo lưu lượng nước thải

Trong quá trình khảo sát thực địa, đề tài nhận thấy lưu lượng nước thải khu vực nghiên cứu nhỏ Vì vậy không thể tiến hành đo lưu lượng thải bằng lưu tốc kế mà đề tài đã tiến hành đo bằng phương pháp thủ công Phương pháp này thực hiện như sau:

Dụng cụ: Chai polyetylen, ca nhựa và cốc đong thủy tinh

Cách tiến hành: Dùng ca nhựa hứng nước ở các điểm xả thải, mỗi điểm hứng trong thời gian 1 phút rồi đổ chung vào các chai polyetylen Dùng cốc đong đo lượng nước thu được Sau đó tính lượng nước thải ra trong 1h theo công thức sau:

2.4.3 Phương pháp phỏng vấn bán chính thức

Phỏng vấn các đối tượng làm việc và học tập tại khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 (cán bộ quản lý phòng, học sinh, sinh viên) Phỏng vấn theo một số ngày liên tiếp nhau để thấy được sự biến đổi thất thường của lưu lượng

và hàm lượng các chất có trong nước thải Để tiến hành việc phỏng vấn, đề tài soạn sẵn một số câu hỏi từ trước (mẫu bảng hỏi được trình bày trong phần phụ lục) Ngoài ra, trong quá trình phỏng vấn, đề tài tiến hành thu thập các thông tin khác nhau lên quan đến chủ đề nghiên cứu

2.4.4 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Để có số liệu các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải phòng thí nghiệm, đề tài đã tiến hành thuê phân tích tại Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu như sau:

Cách tiến hành: mẫu nước lấy về được trộn với nhau theo cùng một tỉ

lệ Trước khi phân tích kiểm tra pH để trung hòa

Chuẩn bị nước để pha loãng: Dùng nước cất sạch sau đó sục khí để bão hòa oxi (C > 8mg/l ) Sau đó tiến hành bổ sung các chất: dung dịch đệm photphat, dung dịch MgSO4 2,5g/l, KCl 27,5g/l và FeCl3 0,25g/l theo tỉ lệ cứ

1 lít nước đã sục oxi ta lần lượt cho 1ml các dung dịch trên Dung dịch này dùng để pha loãng mẫu phân tích

Tỉ lệ pha loãng như sau:

Bảng 2.1 Tỉ lệ pha loãng nước thải

Giá trị BOD5

dự đoán (mg/l)

Hệ số pha loãng ( F ) Đối tượng áp dụng

Trong đó: R: Nước sông

E: Nước thải đã làm sạch sinh học S: Nước thải được làm trong và nước thải bị ô nhiễm nhẹ C: Nước thải chưa xử lý

I: Nước thải bị ô nhiễm nặng Sau đó tính BOD5 theo công thức sau: BOD5 = ( DOo – DO5 ) F

BOD5(mẫu) = BOD5 - BOD5(mẫu trắng)

+ Loại 1: Phổ phát xạ của nguyên tử và ion, và đây là phổ của các bức

xạ điện từ, do nguyên tử hay ion khi bị kích thích lên mức năng lượng cao mà bức xạ ra, tạo ra phổ vạch Phổ này có bản chất sóng Chúng ta có phép đo

ICP-AES (hay ICP-OES)

+ Loại 2: Phổ của khối của các ion của nguyên tử, là ion điện tích +1 Gọi là phổ khối Nó bản chất hạt (khối lượng) Nhưng vì được kích bằng ICP, nên gọi là phổ khối của nguyên tử, ký hiệu là phổ ICP-MS, và ở đây ta có phép đo ICP-MS

 Sự xuất hiện của phổ ICP-MS là do sự tương tác của vật chất mẫu, là các nguyên tử của chất ở trạng thái hơi (khí) đã bị ion hoá bởi năng lượng nhiệt Plasma ICP

 Nguồn ICP có năng lượng lớn, nên hiệu suất ion hoá là rất cao Vì thế, phép đo phổ ICP-MS có độ nhạy cao

Vì yêu cầu phân tích nhiều nguyên tố ở cấp hàm lượng siêu vết (ppb) nên dùng phương pháp ICP-MS để phân tích là rất phù hợp

* Xử lý mẫu nước đo lượng kim loại hòa tan (Tham khảo US EPA Method 2008)

Mẫu nước lấy về phòng thí nghiệm tiến hành lọc ngay vào lọ đựng mẫu của bộ lấy mẫu tự động của máy ICP-MS bằng màng lọc Whatman 0,45 – 0,7μm Sau đó axit hóa bằng HNO3 siêu tinh khiết sao cho nền mẫu HNO3 ~ 2%

Tiến hành định lượng 15 nguyên tố bằng phương pháp ICP-MS theo các điều kiện tối ưu ở bảng 2

1) Cách pha dung dịch chuẩn và các thông số của thiết bị ICP-MS Elan

9000 Perkin – Elmer (USA)

Cách pha chế dung dịch chuẩn

Bảng 2.2 Dãy chuẩn đo ICP-MS Nguyên tố Nồng độ dung dịch chuẩn (ppb)

Std 1 Std 2 Std 3 Std 4

Các nguyên tố khác 2,0 20,0 100,0 200,0 Các nguyên tố kiềm

và kiềm thổ 10,0 100,0 500,0 1000,0

- Cách pha 50ml dung dịch chuẩn 4 (Std 4):

+ Lấy 1,0 ml dung dịch chuẩn hỗn hợp 29 nguyên tố dung cho

ICP-MS

+ Lấy 0,05ml dung dịch chuẩn Hg 10ppm

+ Định mức bằng dung dịch HNO3 2%, Specpure

 Cách pha dung dịch chuẩn 3 (Std 3): Pha loãng 2 lần bằng HNO3 2%, Specpure

 Cách pha dung dịch chuẩn 2 (Std 2): Pha loãng 5 lần bằng HNO3 2%, Specpure

 Cách pha dung dịch chuẩn 1 (Std 1): Pha loãng 10 lần bằng HNO3 2%, Specpure

Ghi chú: Có thể pha dãy chuẩn ở nồng độ cao hơn vì phép đo ICP-MS

có khoảng tuyến tính rất rộng (từ ppb đến hàng ppm) trừ Hg chỉ dựng chuẩn tối đa đến 40ppb

Bảng 2.3 Các điều kiện đo Tốc độ khí Nebulizer 0,95 L/phút

Tốc độ khí phụ trợ 2,0 L/phút

Lưu lượng khí tạo plasma 15,0 L/phút

Áp suất chân không (khi đo mẫu) 1,2 -1,3 10-5 Torr

Áp suất chân không (khi để máy

Nhiệt độ Plasma Torch Box 33-34 0C

Công suất nước làm mát 1750W

Công suất máy phát cao tần RF 1250W

2) Số khối được lựa chọn và phương trình hiệu chỉnh đối với các nguyên tố Bảng 2.4 Số khối lựa chọn và phương trình hiệu chỉnh đối với các nguyên tố STT Nguyên tố

Phân tích Số khối (m/Z) Tỷ lệ đồng vị (%) Phương trình hiệu chỉnh

3) Giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính

Bảng 2.5 Giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính các nguyên tố STT Nguyên tố

Phân tích

Số khối (m/Z)

Giới hạn phát hiện

)/(g L Tuyến tính (mg/L)

Ngoài ra, đề tài đã sử dụng phần mềm Auto Cad để vẽ các hạng mục của công trình xử lý nước thải phòng thí nghiệm

\

Chương III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên

Tọa độ địa lý của núi Luốt: 20050’30” vĩ độ Bắc; 105030’45”

 Phía Tây Bắc tiếp giáp với xã Hòa Sơn, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình

 Phía nam giáp với thị trấn Xuân Mai và Quốc lộ 6

 Phía Đông giáp với Quốc lộ 21A

 Phía Bắc giáp với đội 6 nông trường chè Cửu Long

3.1.2 Địa hình

Khu vực Núi Luốt nằm trên khu vực chuyển tiếp giữa một bên là đồng bằng

ở phía Đông và một bên là đồi núi ở phía Tây, nên có địa hình tương đối đơn giản

và đồng nhất Gồm 2 quả đồi nối tiếp nhau tạo thành một dải dài chạy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam Đỉnh cao nhất có độ cao tuyệt đối là 133m và đỉnh thứ hai có

độ cao tuyệt đối là 90m Độ dốc trung bình của khu vực nghiên cứu là 150 Vị trí dốc nhất tới 300

Với địa hình núi Luốt như vậy, là điều kiện tốt để thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 bằng cách lợi dụng độ dốc của địa hình tạo chênh lệch gradien dòng chảy

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

Theo kết quả nghiên cứu của bộ môn Đất trường Đại học Lâm nghiệp, đất thuộc khu vực Núi Luốt có nguồn gốc đá mẹ gần như thuần nhất Chủ yếu là đá

Foocfiarit, ngoài ra còn có một tỉ lệ rất ít đá Foocfia thạch anh Đá Foocfiarit là đá mắc ma trung tính, thành phần chủ yếu gồm: Al2O3, FeO, MgO, CaO, NaCl, SiO2,

Fe2O3 Do nằm trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều nên

đá Foocfoarit rất rễ bị phong hóa Điều này thể hiện ở tầng C, tầng C dầy và dễ bóp vụn Đá lộ đầu xuất hiện chủ yếu ở đỉnh và sườn đỉnh của đỉnh 133m, rất ít gặp ở đỉnh 90m

Nhìn chung đất ở khu vực nghiên cứu tương đối thuần nhất bởi được phát triển trên cùng một loại đá mẹ, cùng điều kiện, hoàn cảnh Cũng theo kết quả nghiên cứu của bộ môn Đất trường Đại học Lâm nghiệp, đất núi Luốt là đất feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ Foocfiarit Đất có màu sắc từ vàng nâu tới nâu vàng, tầng đất từ trung bình đến dày, diện tích đất có tầng đất mỏng rất ít, những nơi tầng đất dày tập trung chủ yếu ở chân hai quả đồi, sườn Đông Nam quả đồi thấp và sườn Tây Nam quả đồi cao, tầng đất mỏng tâp trung ở đỉnh đồi, sườn phía Đông Bắc quả đồi thấp và sườn Tây Bắc quả đồi cao Đất có kết cấu viên hạt, thành phần cơ giới

từ thịt nhẹ đến thịt trung bình

Đất trong khu vực khá chặt, đặc biệt là những lớp đất mặt ở khu vực chân đồi và những lớp đất sâu ở khu vực đỉnh yên ngựa Kết von thật và giả được tìm thấy ở khắp nơi trong khu vực, có những nơi kết von thật chiếm tới 60 – 70% trọng lượng đất Điều này chứng tỏ sự tích lũy sắt khá phổ biến và trầm trọng trong đất, ở một số nơi đá ong được phát hiện ở mức độ nhiều hoặc ít Đá ong tập trung chủ yếu

ở chân đồi phía Tây Nam, Đông Nam đồi cao Hàm lượng mùn trong đất nhìn chung thấp, điều đó chứng tỏ quá trình tích lũy mùn kém Đất chua ( pH < 7), khả năng cố định lân kém nên hàm lượng lân ít

Trong những năm trước đây, quá trình xói mòn và rửa trôi khá nghiêm trọng Điều đó được thể hiện qua kết cấu phẫu diện đất: Tầng A thường mỏng có tỷ lệ sét cao nên khi mưa rất dính Tầng B nằm trong khoảng từ 10 – 110cm có tỷ lệ sét 25 – 26% Tầng C thường dày và một số đá lẫn đã bị phong hóa tạo ra tầng BC xen kẽ Đất có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, hàm lượng mùn từ 2 – 4%, độ ẩm của đất

từ 6 – 9% Tỷ lệ đá lẫn trong đất ở mức độ trung bình

3.1.4 Khí hậu thủy văn

Theo thông số có được từ trạm quan trắc khí tượng Xuân Mai của trường Đại Học Lâm Nghiệp do Kỹ Sư Phan Đức Lê phụ trách thì lượng mưa trung bình năm của 3 năm (2005, 2006, 2007) của khu vực núi Luốt như sau:

Bảng 3.2 Lượng mưa trung bình năm khu vực núi Luốt

Năm 2005 2006 2007 Lượng mưa (mm) 1977.0 1175.3 1517.1

(Nguồn: Trạm quan trắc khí tuợng Xuân Mai) Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Trong mùa khô lượng mưa nhỏ hơn lượng bốc hơi Mưa lớn tập trung vào khoảng tháng 5 đến tháng 9 hằng năm

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ bình quân năm là 23,10C, nhiệt độ bình quân tháng nóng nhất (tháng 6) là 28,50C, nhiệt độ bình quân tháng lạnh nhất là 15,70C

Độ ẩm không khí: Khu vực nghiên cứu có độ ẩm không khí khá cao nhưng phân bố không đều giữa các tháng trong năm Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 84.3%, tháng có độ ẩm không khí bình quân cao nhất là tháng 4 độ ẩm không khí lên đến 96,9%, tháng có độ ẩm không khí thấp nhất

là tháng 12 với độ ẩm không khí là 81.1%

Chế độ gió: Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của 2 luồng gió chính là gió Đông Bắc thổi từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và gió Đông – Nam thổi từ tháng 4 đến tháng 7 Ngoài ra từ tháng 4 đến tháng 6 khu vực còn chịu ảnh hưởng của gió Lào mỗi năm có 2 đến 4 đợt, mỗi đợt kéo dài 2 đến 4 ngày

Chế độ thủy văn: Khu vực có hai dòng sông chảy qua, bao quanh là sông Bùi và sông Tích với diện tích sông suối là 29,43 ha, ngoài hệ thống sông còn có hệ thống hồ chứa, đập chứa như hồ Vai Bồn, Đập Tràn đảm bảo đủ cung cấp nước cho toàn bộ diện tích đất nông nghiệp và đất trồng các loại cây khác

3.1.5 Thực vật

Trước năm 1984 tại khu vực này, thực vật chủ yếu là các loài cây bụi thảm tươi như: Sim, Mua, Cỏ tranh, Cỏ lào, Xấu hổ, Sau năm 1984 trường Đại học Lâm nghiệp đã tiến hành trồng rừng phủ xanh đất trống, đồi núi trọc với các loài cây trồng chính là Thông đuôi ngựa (Pinus massonianna Lamb), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis Cunn), Keo tai tượng (Acacia mangium Will), đến năm

1993, Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm rừng, trường Đại học Lâm nghiệp tiến hành trồng thử nghiệm một số loài cây bản địa tại khu vực này

Nhìn chung, thảm thực vật gây trồng đa dạng phong phú, phát huy tốt tác dụng phòng hộ và cải thiện môi trường sinh thái của khu vực

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

3.2.1 Dân số và lao động

Núi Luốt nằm trong khu vực dân cư tương đối đông với nhiều đơn vị khác nhau sinh sống trên địa bàn như: Quân đội, trường học, nông trường Đặc biệt khu vực núi Luốt có trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, là một ngôi trường lớn với rất đông học sinh – sinh viên theo học Hiện nay truờng thuờng xuyên có tới 13000 sinh viên, học sinh, học viên cao học, giảng viên

và các cán bộ công nhân viên trong nhà truờng

3.2 2 Giao thông vận tải

Theo số liệu thống kê năm 2002, hệ thống giao thông bao gồm các đường bộ với tổng diện tích đường giao thông 57,12 ha chiếm 5,4 % tổng diện tích toàn khu vực Các tuyến quốc lộ đi qua thị trấn bao gồm: Quốc lộ 21A (Xuân Mai – Sơn Tây) và Quốc lộ 6 (Xuân Mai – Hòa Bình, Hà Nội)

Mạng lưới đường vào các khu phố, xóm đã hình thành và đa số đã được bê tông hóa, các tuyến đương này tương đối ổn định, thuận lợi cho việc đi lại và sinh hoạt của người dân

3.2.3 Tình hình phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục

Khu vực núi Luốt gồm nhiều hộ dân sinh sống xung quanh khu vực gồm các hộ làm nông nghiệp, viên chức, kinh doanh

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước, khu vực cũng có sự tăng trưởng kinh tế rõ rệt, đời sống người dân không ngừng nâng cao, giáo dục cũng có sự tiến bộ rõ rệt

Khu vực trường Đại học Lâm nghiệp có hơn 13000 học sinh, sinh viên, cán bộ, giảng viên và rất nhiều hộ dân sống xung quanh chủ yếu sử dụng nguồn nước sinh hoạt từ nhà máy nước trong trường Do đó nếu nguồn nước ngầm bị ô nhiễm thì số người bị ảnh hưởng rất lớn Vì vậy để giảm thiểu nguy

cơ ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người cần thiết phải có biện pháp giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm nước mà một trong những giải pháp là phải xử lý các nguồn nước thải ô nhiễm, trong đó có nước thải phòng thí nghiệm

Chương IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Hiện trạng nước thải khu vực nghiên cứu

4.1.1 Tổng quan về khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8

Khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 là khu thí nghiệm - thực hành lớn thứ hai của trường Đại học Lâm Nghiệp Được xây dựng từ năm 2004, và đưa vào sử dụng năm 2006 Gồm ba dãy nhà ba tầng với ba trung tâm thí nghiệm thực hành của ba khoa: Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường, Quản trị kinh doanh và Chế biến lâm sản

Trong đó, trung tâm thực hành của khoa Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường thuộc các khu vực: nhà T6 và một phần ở nhà T7, T8, gồm các phòng thí nghiệm:

Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Chế biến lâm sản thuộc nhà T8 gồm:

1 Phòng thí nghiệm Bảo quản gỗ và Keo gỗ dán

2 Phòng thực hành Thiết kế mộc và nội thất

3 Phòng thực hành Cơ lý gỗ và sản phẩm từ gỗ

4 Phòng thực hành Tính chất vật liệu gỗ

5 Phòng thực hành Máy thiết bị chế biến gỗ

6 Phòng thực hành Cấu tạo gỗ - Giám định gỗ

Ngoài các phòng thí nghiệm kể trên khu thực hành T6, T7, T8 còn có các văn phòng làm việc của các cán bộ thuộc trung tâm

Mặc dù là khu thí nghiệm - thực hành thuộc 3 trung tâm của ba khoa kể trên, nhưng trên thực tế khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 lại là nơi thực hành, thực tập của hầu hết sinh viên các khoa trong trường Đặc biệt là phòng thực hành Hóa học, Khí tượng thủy văn, Động vật rừng, Thực vật rừng, Bảo

vệ thực vật… Các phòng thí nghiệm không những phục vụ học tập, nghiên cứu khoa học của sinh viên trong 3 khoa (QLTNR&MT, Chế biến lâm sản, Quản trị kinh doanh), mà còn phục vụ sinh viên khoa Lâm học và Cơ điện và Công trình

4.1.2 Hiện trạng hệ thống thoát nước tại khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

Khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 được xây dựng từ năm 2004 và chính thức đưa vào sử dụng năm 2006 Mặc dù mới đưa vào sử dụng khoảng

5 năm nhưng hệ thống thoát nước tại đây đã bị xuống cấp Các đường ống

Hình 4.1 Sơ đồ khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 và

hệ thống thoát nước thải đi kèm

thoát nước đã bắt đầu bị vỡ Trên mương cũng đã có một số chỗ vỡ, lở (hình 4.2 và 4.3) Theo kết quả nghiên cứu thực địa cho thấy, trên hệ thống mương thoát rất nhiều điểm thu nước được xây dựng Đặc điểm của điểm thu nước này là được đào sâu tùy theo khối lượng nước cần thấm, xung quanh hố xây gạch, còn dưới là nền đất Do đó toàn bộ lượng nước trong khu thí nghệm sau khi xả thải không thể chảy theo mương tập trung mà thấm trực tiếp xuống lòng đất Vì lượng nước thải không lớn nên các điểm thu nước vẫn chịu tải được Chỉ khi có mưa, lượng nước mới chảy theo mương thu nước chung và cuối cùng đổ thẳng ra mương của đường 21

Các ống dẫn nước mưa từ trên mái nhà được dẫn vào hệ thống thoát nước chung và được bố trí ở hầu hết các điểm đầu của mỗi tòa nhà

Hình 4.2: Các ống dẫn nước bị vỡ Hình 4.3: Cỏ mọc che kín mương

thoát nước thải (Nguồn: Đề tài nghiên cứu, 04/ 2011) 4.1.2 Nguồn phát sinh nước thải tại khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8

Khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 là khu thí nghiệm thực hành lớn thứ hai của Trường Đại học Lâm Nghiệp Bao gồm các phòng thực hành thí nghiệm của các khoa QTKD, QLTNR&MT, CBLS Nước thải tạo ra từ phòng thí nghiệm được tóm tắt trong bảng 4.1

Bảng 4.1 Nguồn phát sinh nước thải từ các phòng thí nghiệm

TT Khu nhà Tầng Phòng TN – TH Đặc điểm nước thải

1 T6

1 Hóa học - Lưu lượng lớn, thành phần nước thải phong phú, tính độc hại cao, chứa

nhiều kim loại nặng (Pb, Cr, Cu, Zn…)

2

Phân tích môi trường

Bảo vệ thực vật

- Lưu lượng lớn, thành phần nước thải phong phú, tính độc hại cao, chứa nhiều kim loại nặng (Cr, Pb, Cu, Zn, Fe…)

- Lưu lượng nhỏ, nước thải chứa nhiều

vi sinh vật, nấm, chất hữu cơ

3 Thực vật rừng Không có nước thải

2 T7

1 Khí tượng – lửa rừng

Lượng nước thải rất ít, nước thải không chứa các chất độc hại

2 Tin học - Không có nước thải

3 Tin học - Không có nước thải

3 T8

1

- Động vật rừng

- Bảo quản gỗ

và Keo gỗ dán

- Lưu lượng thải rất nhỏ và có thể chứa focmandehit

- Lưu lượng lớn, nước thải chứa axit

H2SO4, focmandehit, ure và glixerin

2

- Tin học

- Thiết kế chế tạo đồ mộc

- Cơ lý gỗ và sản phẩm từ gỗ

- Không có nước thải

- Rất thấp, chủ yếu là nước rửa tay, không chứa hóa chất

- Chủ yếu là nước rửa tay không chứa hóa chất

3

- Học liệu và máy tính

- Cấu tạo gỗ

- Không có nước thải

- Không có nước thải (Nguồn: Đề tài nghiên cứu, 2011) Bảng 4.1 cho thấy không phải toàn bộ các phòng thí nghiệm đều tạo ra nguồn nước thải lớn có tính độc hại, mà chỉ có một số phòng thí nghiệm như

Hóa học, Phân tích môi trường, Bảo quản gỗ và Keo gỗ dán Các phòng thực hành như Tin học, Học liệu và máy tính, Cấu tạo gỗ do tính đặc thù nên không tạo ra nước thải Ngoài ra trong thành phần nước thải khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8, còn có nước thải từ nhà vệ sinh, nước rò rỉ từ các vòi nước…Tuy nhiên nguồn thải này không lớn và tính độc hại thấp

Như vậy bảng cho thấy, nguồn phát sinh nước thải chủ yếu là từ các phòng thí nghiệm sau:

1 Phòng thực hành Hóa học

2 Phòng thực hành Phân tích môi trường

3 Phòng thực hành Bảo quản gỗ và Keo dán gỗ

Do vậy, để xử lý hiệu quả nước thải khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8, nên tách nước thải các phòng thí nghiệm trên ra để xử lý riêng Để tách nước thải từ các phòng trên ra khỏi nguồn nước chung, cần đặt một hệ thống đường ống dẫn để thu gom nước thải từ các phòng trên về khu vực để xử lý Việc tách dòng thải giúp làm giảm khối lượng nước phải xử lý, đồng thời tiết kiệm chi phí và xử lý hiệu quả hơn Ống dẫn nước thường là ống PVC đường kính 110mm

Không chỉ trong quá trình làm thí nghiệm mới có nước thải mà tùy thuộc vào lượng sinh viên thực hành – thực tập tại phòng thí nghiệm mà các phòng thí nghiệm lại có những đợt làm vệ sinh Khi đó các hóa chất thừa, các

lọ hóa chất đã dùng hết được đem đổ đi và cọ rửa (ví dụ, sáng ngày 16/4 phòng thực hành Phân tích môi trường đã tiến hành tổng vệ sinh, rất nhiều hóa chất thừa sau khi sinh viên khóa 52 thực tập đã được đổ bỏ) Đây là một việc làm hết sức lãng phí (hóa chất thường đắt) và gây ô nhiễm môi trường 4.1.3 Lưu lượng và thành phần nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

4.1.3.1 Lưu lượng dòng thải

Sau khi đã xác định được ba dòng thải cần xử lý, đề tài đã tiến hành đo lưu lượng dòng thải phát sinh từ ba phòng thí nghiệm đó để lấy số liệu tính