Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám tại ĐH Thủy Lợi Phố Hiến, Hưng Yên
Tài liệu: Luận án thạc sĩ khoa học môi trường nghiên cứu đề xuất xây dựng hệ thống đất ngập nước nhân tạo nhằm xử lý nước thải xám tại cơ sở mở rộng trường đại
Khoa học Môi trường
Luan An
luận văn
Số trang
69
Thời gian đọc
11 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Xử lý nước thải xám bằng hệ thống nước ngập nhân tạo
Nghiên cứu đề xuất ứng dụng công nghệ nước ngập nhân tạo (constructed wetlands) để xử lý nước thải xám tại Đại học Thủy Lợi Hưng Yên. Hệ thống tận dụng cơ chế tự nhiên của thực vật thủy sinh và vi sinh vật để giảm ô nhiễm. Phương pháp này phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam và chi phí vận hành thấp. Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt từ ký túc xá cao tầng của trường. Kết quả cho thấy hiệu quả cao trong loại bỏ chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng.
1.1. Cơ chế xử lý nước thải xám
Nước ngập nhân tạo hoạt động qua ba cơ chế chính: lắng cặn vật lý, hấp thụ hóa học và phân hủy sinh học. Rễ cây thủy sinh tạo thành cột lọc sinh học, hỗ trợ vi sinh vật phát triển. Các giá thể vi sinh bám vào rễ giúp tăng diện tích tiếp xúc. Hệ thống giảm BOD nước thải hiệu quả nhờ vi khuẩn hiếu khí phân hủy chất hữu cơ. Đồng thời, cột lọc vật lý ngăn chặn hạt rắn lơ lửng.
1.2. So sánh phương pháp xử lý truyền thống
Khác với bể lọc sinh học công nghiệp, hệ thống nước ngập nhân tạo không yêu năng lượng cao. Cây thủy sinh xử lý nước tự nhiên, giảm nhu cầu bảo trì. Kỹ thuật tách dầu mỡ nước thải tích hợp đơn giản hơn so với hệ thống cơ học. Chi phí xây dựng thấp nhờ tận dụng địa hình và vật liệu địa phương. Phương pháp phù hợp với khu vực có nguồn nước mặt khan hiếm như Thủy Lợi Hưng Yên.
II. Đặc điểm nguồn nước tại Đại học Thủy Lợi Hưng Yên
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng nguồn nước tại cơ sở mở rộng trường Đại học Thủy Lợi - Phố Hiến, Hưng Yên. Dữ liệu quan trắc cho thấy nước thải sinh hoạt có nồng độ BOD, COD cao. Nguồn nước tại kênh tiếp nhận ô nhiễm nặng từ nước thải chưa qua xử lý. Tình trạng tiêu thoát nước không đồng dẫn đến nguy cơ ngập úng. Chất lượng nước mặt tại khu vực nghiên cứu vượt ngưỡng cho phép. Kết quả phân tích mẫu nước xác định nhu cầu xử lý khẩn cấp.
2.1. Thành phần ô nhiễm nước thải
Nước thải từ ký túc xá chứa hàm lượng hữu cơ cao (BOD, COD). Dầu mỡ nước thải từ sinh hoạt hàng ngày gây tắc nghẽn hệ thống. Chất rắn lơ lửng (TSS) làm giảm hiệu quả xử lý. Nồng độ nitơ và phốt pho cao từ chất thải hữu cơ. Các chỉ số vượt tiêu chuẩn môi trường tại khu vực Thủy Lợi Hưng Yên.
2.2. Đánh giá hệ thống xử lý hiện tại
Bể xử lý hiện tại hoạt động không hiệu quả do tải trọng vượt thiết kế. Thiếu công đoạn tách dầu mỡ nước thải gây đóng cục. Cột lọc sinh học bị bít tắc do không có giá thể vi sinh thay thế. Kết quả giám sát cho thấy chất lượng nước thải đầu ra không đạt chuẩn. Cần giải pháp thay thế bền vững cho khu vực Đại học Thủy Lợi Hưng Yên.
III. Thiết kế bãi đất ngập nước nhân tạo
Hệ thống xử lý gồm hai bãi đất ngập nước nhân tạo song song, hoạt động theo cơ chế chảy ngầm ngang. Bề mặt được trồng cây thủy sinh xử lý nước như súng nước và cóc. Vật liệu lọc gồm sỏi, cát và than hoạt tính. Thiết kế tối ưu hóa diện tích và thời gian滞留 nước. Hệ thống tự làm sạch, không cần năng lượng vận hành. Giải pháp phù hợp với địa hình bằng phẳng tại Thủy Lợi Hưng Yên.
3.1. Lựa chọn vật liệu và thực vật
Cây thủy sinh xử lý nước chọn loại chịu được ngập nước: súng nước, cóc, lục bình. Rễ cây tạo giá thể vi sinh bám vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ. Lớp than hoạt tính hấp thụ dầu mỡ nước thải và kim loại nặng. Vật liệu lọc xếp theo kích thước giảm dần: sỏi lớn → cát mịn. Thiết kế đảm bảo thoát nước tốt trong mùa mưa tại Hưng Yên.
3.2. Tính toán thông số kỹ thuật
Diện tích bãi xử lý tính dựa trên lưu lượng nước thải sinh hoạt 50m³/ngày. Thời gian滞留 nước thiết kế 5 ngày để đảm bảo giảm BOD nước thải >80%. Độ dày lớp lọc 1.2m chia thành 3 lớp vật liệu khác nhau. Độ dốc bề mặt 1% để tránh tích trầm tích. Chiều sâu nước ngập 0.5m phù hợp với chiều cao rễ cây thủy sinh.
IV. Hiệu quả giảm ô nhiễm của hệ thống
Kết quả phân tích mẫu nước sau xử lý cho hiệu quả loại bỏ污染物 cao. Nồng độ BOD giảm từ 200mg/L xuống 20mg/L. COD giảm từ 400mg/L xuống 50mg/L. TSS giảm 90% nhờ quá trình lắng và giữ. Dầu mỡ nước thải loại bỏ hiệu quả qua lớp than hoạt tính. Hệ thống đồng thời giảm nitơ và phốt pho qua hấp thụ thực vật. Kết quả đạt QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải sinh hoạt.
4.1. Cơ chế giảm BOD và COD
Vi sinh vật bám rễ cây thủy sinh phân hủy chất hữu cơ hiếu khí. BOD nước thải chuyển hóa thành CO2 và sinh khối. COD giảm nhờ quá trình oxy hóa hóa học trong lớp than hoạt tính. Thời gian滞留 nước dài đảm bảo phản ứng hoàn chỉnh. Hiệu quả xử lý ổn định quanh năm nhờ hệ thống nước ngập nhân tạo.
4.2. Loại bỏ dầu mỡ và chất rắn
Lớp than hoạt tính hấp thụ dầu mỡ nước thải hiệu quả. Cột lọc sinh học ngăn chặn hạt rắn lơ lửng. Sỏi và cát trong bãi lọc giữ lại chất rắn có kích thước >0.1mm. Cây thủy sinh ổn định nền đất, giảm xói mòn. Tách dầu mỡ nước thải diễn ra tự nhiên mà không cần hóa chất.
V. Phân tích kinh tế và tính khả thi
Chi phí xây dựng hệ thống ước tính 1.2 tỷ đồng cho diện tích 500m². Vật liệu địa phương giảm 30% chi phí so với nhập khẩu. Chi phí vận hành hàng năm chỉ 50 triệu đồng (bảo dưỡng, thay cây). Thời gian hoàn vốn ước tính 5 năm nhờ tiết kiệm chi phí xử lý. Giải pháp phù hợp với ngân sách của Đại học Thủy Lợi Hưng Yên. Công nghệ dễ nhân rộng cho các cơ sở giáo dục khác.
5.1. So sánh chi phí với công nghệ khác
Chi phí xây dựng thấp hơn 50% so với hệ thống bể lọc sinh học công nghiệp. Không tốn điện năng vận bơm, giảm chi phí hàng năm. Chi phí bảo trì thấp nhờ cơ chế tự làm sạch. Vật liệu dễ thay thế, không phụ thuộc thiết bị nhập khẩu. Giải pháp tối ưu cho khu vực có ngân sách hạn chế như Thủy Lợi Hưng Yên.
5.2. Lợi ích môi trường và xã hội
Giảm ô nhiễm kênh tiếp nhận tại khu vực Đại học Thủy Lợi Hưng Yên. Cải thiện cảnh quan nhờ cây thủy sinh. Nâng cao nhận thức cộng đồng về xử lý nước thải sinh hoạt. Tạo không gian giáo dục thực tế cho sinh viên môi trường. Giảm phát thải khí nhà kính so với công nghệ xử lý cơ học.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (69 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộLỜI CAM ĐOAN Họ và tên: Tiến Vũ Huy Quang Lớp:23KHMT2I Mã HV: 1582440301005 Chuyên ngành đảo tạo: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 Tôi xin cam đoan luận văn được chính tôi thực hiện, với sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Thị Kim Cúc va TS. Nguyễn Hoài Nam với dé tài “ Nghiên cứu dé xuất xây dựng hệ thong đất ngập nước nhân tạo nhằm xử lý nước thải xám tại cơ sở mở rộng trường Dai học Thủy Lợi — Phố Hiến, Hưng Yên”. Các kết quả được nghiên cứu và kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bat kỳ một nguôồn nào và dưới bat kỳ hình thức nào.
Việc tham khảo tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận văn Chữ ký Tiến Vũ Huy Quang LỜI CẢM ON Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS, Nguyễn Thị Kim Cúc và TS, Nguyễn Hoài Nam- hai thầy/cô là người đã tận tỉnh hướng dẫn, chỉ bio, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình công tác và thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn quý thấy, cô Trường đại học Thủy Loi Hà Nội, các cán bộ của trường Đại học Thủy Lợi co sở mở rộng tai Hưng Yên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho quá trình nghiên cứu của học viên.
Cuối cùng, không thể thiểu được, là lòng biết ơn đổi với gia đình, những người thân yêu nhất đã động viên tỉnh thần và tạo điều kiện tốt nhất é em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Do thời gian nghiên cứu có hạn nên luận án không thể tránh khỏi sai sót, học viên rất mong nhận được sự nhận xét khích quan và ý kiến đóng gốp tử các quý thấy cô, các nhà khoa học Học viên xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LOI CAM DOAN LOLCAM ON. MỤC LUC DANH MỤC BANG BIEU. ANH MỤC HÌNH ANH DANH MỤC TU VIET TAT.
MO ĐÀU 1 inh cấp thiết của đề tài 2. Déi tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3⁄2 Phạm vi nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu 'CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN CỨU.1 Nước th nh hoạt 1.2 Đặc điểm nước thải từ các khu kýtúc xá cao ting Các phương pháp xử lý nước thai sinh hoạt và các công trình nghiên cứu về xử lý nước thai sinh hoạt 7 1.2 Đất ngập nước.2 Các loi hệ thẳng đắt ngập nước nhân tạo và cầu tạo cia chúng 12 1.3 Chức năng của đất ngập nước.4 Ứng dụng đắt ngập nước nhân tạo trong xử lý nước hải sinh hoạt 7 1.3 Giới thiệu địa điểm nghiên cứu 18 1.1 Giới thiệu trường Đại học Thủy Lợi - phố Hiển, Hưng Yên.2 Tình hình tiêu thoát nước và xử lý nước thi CHUONG 2 PHAN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUON NƯỚC, LƯỢNG NƯỚC KHU VUC NGHIÊN COU 3.1 Hiện trạng nguồn nước cơ sở mở rộng trường Đại học Thủy Lợi tại Hưng Yer 2.1 Nguễn nước cắp, 24 2.3 Nguồn nước tại kênh tgp nhận 24 2.2 Đánh giá chất lượng nước 2s 2.1 Tổ chức quan trắc 2 2.22 Đánh giá chất lượng nước 2” CHUONG 3 NGHIÊN CUU ĐÈ XUẤT, TINH TOÁN SƠ BỘ CÁC THONG SO KY THUAT CUA BÃI DAT NGAP NƯỚC NHÂN TẠO.1 Giải thích bài toán và vẫn để nghiên cứu 38 3.11 Sự cần thiết của nghiên cứu.12 Ý tưởng nghiên cứu 36 3.2So đồ hệ thing nity theo bãi đắt ngập nước nhân tạo mr 3.1 So đồ hệ thống xử lý dự kiến ” 3.2 Lựa chon vật liệu, thực vật trong trong bai dit ngập nước 4 3.3 Tính toán các thông số kỹ thuật sơ bộ: 48 3.4 Tinh toán kinh tế s KÉT LUẬN, oo TÀI LIỆU THAM KHAO. 61 DANH MỤC BANG BIEU Bảng 1.1 Tính chit nước tải sinh hoạt Bang 1.2 Một số thong số đặc trưng của nước thai sinh hoạt Bảng 2.1 Vit y mẫu nước thải 25 Bảng 22 Vj tr lấy mẫu nước mặt 26 Bảng 23 Chất lượng nước thải 28 Bang 24 Chất lượng nước mặt 28 Bang 3.1 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong dat ngập nước Bảng 32 Chức năng của các bộ phận cia cây 46 Bảng 3.3 Kết quả phân tích mẫu nước sau khi qua bãi lọc 47 Bảng 3.4 Thông số nước thải đầu vào 48 Bảng 3.5 Tiêu chun thải nước trong khu dân cư 49 Bảng 3.6 Giá tri tính toán hệ thống bãi đất ngập nước nhân tạo sa Bang 3.7 Ước tính chỉ phí thi công 56 Bảng 3.8 Ước tính chỉ phí mua vật liệu và thiết bị 56 Bảng 3.9 Dụ tính chỉ phí nhân công.10 Ước tinh chỉ phí điện sẽ Bảng 3.11 Tổng kinh phí xây dựng trạm xử lý 58 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Ung dụng công nghệ Hofmann Klaro tại khu công nghiệp Đại An ~ Đà Nẵng lô Hình L2 Mô hình Swimn-bed xử lý nước thải sinh hoạt " Hình 1.3 Phân loa đắt ngập nước B Hình 14 Sơ đỗ đất ngập nước nhân tạo chấy ngầm theo chiễu ngang (Vymazdl, 1997) " Hình 1.5 Sơ đồ đt ngập nước nhân tạo chảy ngim theo chiều đứng (Cooper, 1996) 14 Hình L6 Vị tí đị lý trường Đại học Thủy Lợi cơ sở mở rộng tai tính Hưng Yên.7 Sơ đồ đây chuyển công nghệ của tram xử lý a Hình 2.1 Bản đồ các vịt lấy nh tiếp nhận nước thải và tại trạm xử lý.2 Kết quả do TSS các mẫu nước thi 2” Hình 2.3 Kết quả đo BOD; các mẫu nước thải 30 Hình 2.4 Kết quả do TSS các mẫu nước mặt.5 Kết quả do BOD, các mẫu nước mặt „ Hình 2.6 Kết quả do COD mẫu nước mặt tạ các vỉ tí tên kệnh tiếp nhận nước thi.1 Hiện trang hoạt động bể hiểu khí 36 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ của hệ thông xử lý 37 Hình 3.3 Dường di của các hạt rắn trong hệ thống DNN nhân tạo 38 Hinh 3.4 Đường đi của BOD/COD trong hệ thống DNN nhân tạo.5 Daring di của Nit trong hệ hông DNN nhân tạo 4i Hình 3.6 Đường đi của Photpho trong hệ thống ĐNN nhân tạo.7 Bổ trí sir dung vật liệu cho hệ thông đắt ngập nước nhân tạo 4 Hình 3.8 Cây sây 44 Hình 3.9 Mỗi quan hệ giữa Kaoo với nhiệt độ đối với bi lọc dong chảy ding .10 Bãi đắt ngập nước nhân tạo 55 Hinh 3.11 Vị trí xây dựng hệ thống xử lý sử dung bãi dat ngập nước nhân tạo.
59 DANH MỤC TỪ VIET TAT BOD; Biological Oxygen Demand ~ Nhu cầu oxy hóa sinh học sau 5 ngày (mg/L) cop CChemieal Oxygen Demand — Nhu cầu oxy ha học (me/L) ĐNN Dit ngập nước DVT Đơn vị tính KLN Kim loại năng NH -N Nông độ Amoni quy về néng độ Nito (mg/L) PO, =P “Tổng hàm lượng Phot phát trong nước thải quy vẻ nồng độ Phốt pho (mg/L) QCVN Quy chuẩn Vig Nam QCVN ‘Quy chun kỹ thuật quốc gia về chit lượng nước sinh hoạt 14:2008/BTNMT RNM Rimg ngập mặn TCVN “Tiêu chuẩn Việt Nam TSS “Tổng chất rin lơ hing VSV Vi sinh vat MO DAU 1. Tính cấp thiết cũa đề tai Tai Việt Nam, sự gia tăng dân số đã trở thành một hệ quả tắt yếu từ quá trình đô thị ba tại các thành phố nói chung và Hà Nội nói riêng. Nhiều tòa nhà cao tang được xây dựng tuy nhiên hệ thống thoát nước lại chưa được đầu tư mở rộng đồng bộ với xu thé phát iển nên dẫn đến tinh trạng ở một vài nơi xuất hiện hiện tượng nước thải ứ đọng trong các hd nước sây 6 nhiễm môi trường Nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đô thị, nông thôn tại Việt Nam hầu hết là chưa được xử lý đúng cách. Nước thải từ các khu vệ sinh mới chỉ được xử lý sơ bộ tại các bể phốt, chất lượng chưa đạt yêu cầu xả ra môi trường.
Điều này là nguyên nhân din tình trạng ô nhiễm, lây lan bệnh tả. Đỏ là chưa ké đến nước thai xấm (nhà bếp, tắm giặt.) thường không được xử lý qua bể phốt, góp phần 6 nhiễm môi trường nó có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất độc. Hệ thống đắt ngập nước nhân tạo (Constructed Wetland) gin đây được biết đến rên thé giới như là một giải pháp xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường. Các vùng đắt ngập nước có thể loại bỏ chất 6 n hoặc chuyển chúng thành các dang vật chất ít gây ánh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường.
Điều thuận lợi của việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thi là quá trình xử lý diễn ra liên tục, không đòi hỏi nhiễu kinh phí đầu te, không yêu cầu máy móc thiết thi bị hiện đại đất tiễn, thân thiện với môi tưởng, đồng tôi giúp gi tăng giá trí đa dạng sinh học, tạo cảnh quan môi trường sinh thấ cho khu vite xung quanh. Hơn nữa, sỉnh khối thye vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý ừ hệ thống đt ngập nước nhân tạo cồn có giá tị v8 mặt kinh tế Trường Đại học Thủy Lợi ~ Hưng Yên dang trong giai đoạn đưa vio sử đụng, giải đoạn đầu tgp nhận hơn 3000 sinh viên tại khu ký túc xá và số lượng sinh viên dự kiến đến giai đoạn hai (năm 2025) khoảng 7000 sinh viên nội trú. [1] Hiện nay theo thiết kế cdự án, trường có xây dựng trạm xử lý nước thải với cô ig suất 1.100 mỬngay đêm, DE tài "Nghiên cứu đ xuất xây dụng hệ thẳng đắt ngập mước nhân tạo nhằm xử lý nước thải xâm tại cơ sở mở rộng trường Đại học Thủy lợi ~ Phd Hiễn, Hưng Yen” được thực hiện với mục đích xử lý nước thải sinh hoạt từ khu ký túc xá và khu giảng. đường bằng hệ thống đắt ngập nước nhân tạo trong bổi cảnh cơ sở mở rộng trường Đại học Thủy Lợi đang vận hành trạm xử lý nước thải công suất thiết kế 1100 m'/ngay đêm phn lớn thời gian là không hoạt động.
Nghiên cửu mang tinh thân thiện với môi trường để xử lý nước thải sinh hoạt xám của trường, giúp giảm ô nhiễm môi trường. cũng như giảm áp lực đối với nhà máy xử lý nước thải rong tương lai. Nước thi sáu xử lý có thể dùng cho khu thực nghiệm nông nghiệp hoặc tái sử dụng lại làm nước tưới 2. Muetiên Đánh giá chất lượng nước thải ti trạm xử lý và nước thải ti kênh tiếp nhận nước thải của tường Đại học Thủy Lợi ~ phố Hiển, Hưng Yên, Đề xuất được hệ thống dit ngập nước nhân tạo nhằm cải thiện chất lượng nước thải sinh hoạt xám tại cơ sở mở rộng trường Dai học Thủy Lợi ~ Phố Hiển, Hưng Yên đạt tiêu chuẩn chất lượng nước thải với chi phí thấp.
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" nghiên cứu về vấn đề gì?
Tài liệu: Luận án thạc sĩ khoa học môi trường nghiên cứu đề xuất xây dựng hệ thống đất ngập nước nhân tạo nhằm xử lý nước thải xám tại cơ sở mở rộng trường đại
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Thủy Lợi.
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" thuộc chuyên ngành Khoa học Môi trường. Danh mục: Công Nghệ Môi Trường.
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" có 69 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu DNNNT xử lý nước thải xám ĐH Thủy Lợi Hưng Yên" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.