Đồ án Đánh giá chất lượng và độc tính nguồn nước của một số lưu vực tiếp nhận nước thải công nghiệp bằng phương pháp sinh học
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ ĐỘC TÍNH
NGUỒN NƯỚC CỦA MỘT SỐ LƯU VỰC
TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
Ngành:
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Trịnh Trọng Nguyễn
Sinh viên thực hiện
: Nguyễn Thị Ngọc Lan
: 1411090368
MSSV
Lớp
: 14DMT04
TP. Hồ Chí Minh, 2018
LỜI CAM ĐOAN
Kính thưa quý Thầy Cô! Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này, em
đã sưu tập tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau như báo chí, internet và các báo cáo
chuyên đề, đồ án có liên quan trong lĩnh vực môi trường, cùng với vốn kiến thức
tích lũy được trong quá trình học tập em đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp của
mình. Đồ án được hoàn thành là nhờ có sự chỉ dẫn tận tình của Thầy Trịnh Trọng
Nguyễn và sự giúp đỡ, chia sẻ kiến thức của các bạn, em đã tự hoàn thành xong đồ
án tốt nghiệp của mình mà không sao chép theo tài liệu nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Ngọc Lan
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập chương trình đào tạo về chuyên ngành Kỹ Thuật
Môi Trường thuộc Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH - Trường Đại Học Công
Nghệ TP.HCM. (HUTECH), em xin gửi lời cám ơn chân thành đến quý Thầy Cô
Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt những kiến
thức quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường.
Đồng thời em cũng gửi đến Thầy Trịnh Trọng Nguyễn lòng biết ơn sâu sắc,
Thầy đã dành nhiều thời gian và công sức tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án
tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Cuối cùng, xin cám ơn bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, giành thời gian cùng nhau
học tập, trao đổi kiến thức để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Mặc dù cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp nhưng do khả năng, kiến thức và
thời gian có hạn nên em sẽ không tránh khỏi những sai sót. Kính mong sự thông
cảm và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô giúp em rút kinh nghiệm, hoàn thiện và tự
tin hơn khi ra trường.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Ngọc Lan
MỤC MỤC
MỤC MỤC............................................................................................................ I
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT............................................................................ III
DANH MỤC BẢNG ...........................................................................................VI
DANH MỤC ĐỒ THỊ ......................................................................................VII
DANH MỤC HÌNH............................................................................................IX
MỞ ĐẦU................................................................................................................1
2. MỤC TIÊU .....................................................................................................2
2.1. Mục tiêu tổng quát...................................................................................2
2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................3
3.1. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................3
3.2. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................3
4.1. Ý nghĩa khoa học .....................................................................................3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................3
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ...............................................................................4
i
...................................................................................................................15
nhiễm của môi trường................................................................................34
2.1. Nội dung nghiên cứu .............................................................................47
nghiên cứu .................................................................................................47
ii
công nghiệp ...............................................................................................48
2.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................48
3.1.1. Nhóm chỉ tiêu vật lý.......................................................................59
.....................................................................................................................71
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ...............................................................................74
1. KẾT LUẬN...................................................................................................75
2. KIẾN NGHỊ..................................................................................................76
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................77
1. TIẾNG VIỆT ................................................................................................77
2. TIẾNG ANH.................................................................................................78
3. TRANG WED...............................................................................................79
PHỤ LỤC ..............................................................................................................1
iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TT
Từ viết tắt
Tiếng Anh
Biological Oxygen
Demand
Tiếng Việt
1
BOD
Nhu cầu oxy sinh học
Chất lượng nước
2
3
CLN
COD
Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học
4
5
6
CN
CNC
DO
Công nghiệp
Công nghệ cao
Dissolved Oxygen
Oxy hòa tan
Dissolved Oxygen Uptake
Rate
7
8
DOUR
EC50
Tỉ lệ tiêu thụ oxy hòa tan
Nồng độ gây ảnh hưởng
50%
Effective Concentration 50
Food and Agriculture
Tổ chức Lương thực và
9
FAO
Organization of the United Nông nghiệp Liên Hiệp
Nations
Quốc
10
11
12
KCN
KCX
Khu công nghiệp
Khu chế xuất
KCNC
Khu công nghệ cao
Khu công nghiệp Nhơn
Trạch
13
14
15
16
17
KCNNT
LC50
Lethal Concentration
Lowest Observed Effect
Concentration
Nồng độ gây chết 50%
Nồng độ thấp nhất có phát
hiện ảnh hưởng
LOEC
NMXLNT
NOEC
Nhà máy xử lý nước thải
Nồng độ cao nhất không gây
ảnh hưởng
No Observed Effect
Concentration
iv
18
19
QCVN
SBR
Quy chuẩn Việt Nam
Bể xử lý nước thải bằng
Sequencing Batch Reactor phương pháp sinh học theo
quy trình phản ứng từng mẻ
20
21
22
23
SHTP
SS
Saigon High Tech Part
Suspended Solids
Chất rắn lơ lửng
TCVN
TDS
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tổng chất rắn hoà tan
Total Dissolved Solids
Total Organic Carbon
24
25
TOC
TSS
Tổng carbon hữu cơ
Total Suspended Solids
Toxicity Units
Tổng chất rắn lơ lửng
26
27
28
29
TP.HCM
TU
Thành phố Hồ Chí Minh
Đơn vị độc tính
Vi khuẩn
VK
VSV
Vi sinh vật
v
DANH MỤC BẢNG
SẢN XUẤT THƯỜNG GẶP..........................................................................................6
NGÀNH SẢN XUẤT: ....................................................................................................7
BẢNG 1.3: MỘT SỐ CHẤT CÓ MÙI...........................................................................9
NGHIỆP ........................................................................................................................12
CÔNG NGHIỆP............................................................................................................13
.......................................................................................................................................19
THẢI .............................................................................................................................23
NITROSOMONAS.........................................................................................................33
vi
NITROSOMONAS.........................................................................................................53
BẢNG 3.1: KẾT QUẢ EC50 .........................................................................................69
VÀ CHỈ SỐ ĐỘC HỌC................................................................................................71
vii
DANH MỤC ĐỒ THỊ
ĐỒ THỊ 3.1: DIỄN BIẾN GIÁ TRỊ PH........................................................................59
ĐỒ THỊ 3.2: DIỄN BIẾN GIÁ TRỊ TSS......................................................................60
ĐỒ THỊ 3.3: DIỄN BIẾN COD....................................................................................61
ĐỒ THỊ 3.4: DIỄN BIẾN TOC. ...................................................................................61
ĐỒ THỊ 3.5: DIỄN BIẾN TỔNG NITƠ.......................................................................63
ĐỒ THỊ 3.6: DIỄN BIẾN NH4 ....................................................................................63
HỌC VÀO THÁNG 05.................................................................................................72
HỌC VÀO THÁNG 06.................................................................................................72
viii
DANH MỤC HÌNH
YUICHI SUWA)...........................................................................................................33
LINH TRUNG. .............................................................................................................67
BÌNH.............................................................................................................................67
VĨNH LỘC....................................................................................................................68
ix
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Với mục tiêu đẩy mạnh phát triển công nghiệp trong nước và thu hút đầu tư
nước ngoài nhằm phát triển đất nước theo định hướng công nghiệp hóa - hiện đại
hóa. Từ năm 1991, Chính phủ Việt Nam chủ trương xây dựng và phát triển các khu
công nghiệp (KCN). Theo báo cáo của Vụ Quản lý các khu kinh tế (Bộ Kế hoạch và
Đầu tư), tính đến hết 6/2017, Việt Nam có 325 KCN được thành lập, với tổng diện
tích đất tự nhiên là 94.900 ha [25].
Trong đó, Thành phố Hồ Chí Minh (TP. HCM) là một trong những địa
phương đi đầu trong cả nước về phát triển công nghiệp, với 3 khu chế xuất (KCX)
và 16 KCN được thành lập với tổng diện tích 4.532 ha; trong đó 17 KCX, KCN đã
hoạt động thu hút 1.371 dự án đầu tư với số vồn gần 10 tỷ USD, tạo ra việc làm cho
gần 290.000 lao động. Sản phẩm công nghiệp trong các KCX - KCN chiếm 40%
kim ngạch xuất khẩu hàng công nghiệp của TP.HCM [26]. Sự phát triển công
nghiệp tại TP. HCM không chỉ góp phần tăng trưởng nền kinh tế cho quốc gia mà
góp phần cải thiện đời sống, làm tăng thu nhập và mức sống của người dân trong và
ngoài địa phương.
Tuy nhiên, sự phát triển của các ngành công nghiệp ngoài mặt tích cực là tăng
sản phẩm, cải thiện đời sống của con người còn kéo theo nhiều mặt tiêu cực, cụ thể
là việc sử dụng cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, làm suy thoái môi trường. Thêm vào
đó là sự ô nhiễm môi trường do khí thải và phế thải công nghiệp ngày càng tăng,
đặc biệt là ô nhiễm nước do nước thải công nghiệp, làm ảnh hưởng nghiêm trọng
đến sức khỏe của người dân và gia tăng ô nhiễm môi trường.
Theo Cơ quan điều tra các nguồn nước thải công nghiệp hiện nay cho biết, chỉ
có khoảng 60% nguồn thải có hệ thống xử lý nước thải trước khi xả thải ra môi
trường, các nguồn thải còn lại thì chỉ xử lý qua hệ thống sơ bộ, thậm chí là đổ thải
1
trực tiếp ra môi trường. Chính điều này đã đóng góp đến 80% làm cho tình trạng ô
nhiễm nguồn nước ngày càng xấu đi [27]. Các nguồn thải chưa qua xử lý của các
KCN khi thải ra môi trường tự nhiên đã mang theo nhiều hóa chất độc hại từ các
hoạt động sản xuất như: dệt nhuộm, sản xuất giấy, chế biến thủy hải sản, sản xuất
phân bón… [28]. Hiện nay, việc giám sát chất lượng nguồn thải tại các KCN đã
được thực hiện, tuy nhiên việc giám sát mới chỉ dừng ở những chỉ tiêu nước lý hóa
cơ bản hay những nghiên cứu, khảo sát và đánh giá về chất lượng nước thải của các
KCN cũng chỉ dựa trên các chỉ tiêu hóa lý, kim loại nặng, vi sinh vật, trong khi đó
các yếu tố gây độc, cũng như nguyên nhân gây độc trong nước thải công nghiệp vẫn
chưa được quan tâm và nghiên cứu rộng rãi [29].
Các phương pháp sinh học dùng để đánh giá độc tính của nguồn nước hiện nay
chủ yếu là sử dụng các sinh vật như: giáp xác, vi khuẩn phát quang, một số loài
cá… Các phương pháp này có hạn chế là tốn khá nhiều thời gian để theo dõi cũng
như không đánh giá được độc tính của nguồn nước một cách liên tục. Một trong
những phương pháp thử nghiệm độc học nhanh nhất hiện nay là sử dụng vi khuẩn
Nitrosomonas với cơ chế độc tính dựa trên mức độ ức chế khả năng hô hấp của loài
vi khuẩn này trong các mẫu nước. Với thời gian thử nghiệm rất ngắn, phương pháp
này có thể đánh giá được độc tính của nguồn nước một cách liên tục và tự động.
Phương pháp này cũng phù hợp với thời điểm hiện nay bởi xu thế kiểm soát chất
lượng nước tự động là nhu cầu thiết yếu trong giai đoạn này.
Với sự phát triển mạnh mẽ của các KCN, KCX tại TP. HCM hiện nay kèm theo đó
là vấn đề nước thải chưa thực sự được giám sát một cách chặt chẽ và phù hợp. Do
đó, việc “Đánh giá chất lượng và độc tính nguồn nước của một số lưu vực tiếp
nhận nước thải công nghiệp bằng phương pháp sinh học” là vấn đề thiết yếu,
cần thiết cho việc đánh giá độc tính tổng hợp của nước thải công nghiệp một cách
chính xác nhằm có những giải pháp rõ ràng cho nhóm đối tượng này.
2. MỤC TIÊU
2.1. Mục tiêu tổng quát
2
Đánh giá chất lượng và độc tính của một số lưu vực kênh tiếp nhận nước thải
công nghiệp đối với vi khuẩn Nitrosomonas bằng phương pháp sinh học
2.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá CLNT tại nguồn tiếp nhận của các KCN qua các thông số hóa lý
Đánh giá độc tính của nước thải tại nguồn tiếp nhận của các KCN lên nhóm
vi khuẩn Nitrosomonas
Đánh giá nguyên nhân gây ra độc tính của nước thải tại một số KCN trên địa
bàn TP. HCM thông qua mối tương quan với các thông số lý hóa, nhóm chỉ
tiêu ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là chủng vi khuẩn Nitrosomonas Stecoric được phân
lập từ Công ty LAR của Đức và được chạy thích nghi tại Việt Nam.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu chỉ tập trung vào lưu vực tiếp nhận nguồn nước thải
công nghiệp của 04 KCN trên địa bàn TP.HCM, bao gồm: KCX Linh Trung,
KCN Cao TP.HCM, KCN Vĩnh Lộc, KCN Tân Bình.
Các chỉ tiêu chất lượng nước thải công nghiệp gồm các thông số lý học (pH,
TSS), thông số ô nhiễm hữu cơ (TOC, COD), chỉ tiêu dinh dưỡng (TN,
Amoni) và chỉ số độc học (TOX).
Thời gian thực hiện nghiên cứu: 03 tháng.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
4.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu này cung cấp phương pháp thử nghiệm độc học nhanh và phù hợp
với xu hướng hiện nay.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp những thông số chất lượng nước tại các KCN cho các nghiên cứu
tiếp theo.
3
Đánh giá độc tính tại nguồn tiếp nhận nước thải của các KCN từ đó có những
giải pháp cụ thể hơn cho từng loại nước thải tại từng KCN.
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Đối tượng được sử dụng để đánh giá độc tính nước thải là vi khuẩn
nitrosomonas, vi khuẩn này có khả năng đánh giá độc tính của nước trong thời gian
ngắn, liên tục dựa trên tốc độ tiêu thụ oxy của vi khuẩn nitrosomonas trong nước.
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về nước thải công nghiệp [30]
1.1.1. Nguồn gốc phát sinh, phân loại nước thải công nghiệp
Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công
nghiệp, từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất. Nước thải
phát sinh từ quá trình sinh hoạt của các cán bộ công nhân viên trong công ty sản
xuất cũng là một dạng của nước thải công nghiệp.
Nước thải công nghiệp được chia làm 2 loại:
- Nước bẩn: là nước thải sinh ra từ các quá trình sản xuất, xúc rửa máy móc
thiết bị hay từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên. Loại nước thải này chứa
nhiều tạp chất, chất độc hại, ô nhiễm.
- Nước không bẩn: là loại nước sinh ra chủ yếu khi làm nguội thiết bị, giải
nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước hay nước rửa một số vật liệu sản
xuất sạch... Loại nước này lấy nguồn từ nước sạch và nước phát sinh hầu như vẫn là
nước sạch, có chứa một ít bụi bẩn.
1.1.2. Đặc tính nước thải công nghiệp
Do nước thải được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau trong quá trình sản
suất như làm nguội sản phẩm, làm mát máy, vận chuyển nguyên vật liệu, làm dung
môi, các quá trình giặt, làm sạch khí…nên nước thải công nghiệp bị nhiễm bẩn bởi
nguyên liệu rơi vãi, các hóa chất tham gia sản xuất. Nước thải công nghiệp có thể
chứa chất tan, các chất vô cơ, các chất hữu cơ, có thể mang tính kiềm hoặc axit,
không màu hoặc có màu và có thể chứa dầu mỡ cũng như các chất độc hại.
Đặc tính của nước thải công nghiệp của mỗi loại hình sản xuất là khác nhau.
Bảng dưới đây thể hiện đặc tính nước thải công nghiệp của một số loại hình sản
xuất thường gặp:
5
Bảng 1.1: Đặc tính nước thải công nghiệp của một số loại hình sản xuất thường gặp
STT Loại hình sản xuất công nghiệp
Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng
COD, BOD, SS, dung dịch Sulfit, NH3,
cặn hòa tan, vi khuẩn
1
2
3
Giấy và bột giấy
Thịt, sữa và các sản phẩm từ thịt
sữa
pH, BOD, chất rắn hòa tan, cặn lắng,
NH3, NO3, dầu mỡ, vi khuẩn
pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, Cl, dầu
mỡ, vi khuẩn.
Chế biến hải sản
4
5
Trại chăn nuôi gia súc, gia cầm
Đường
BOD, cặn hòa tan, N, P, vi khuẩn
pH, BOD, COD, SS, NO3, vi khuẩn
BOD, COD, N, chất hoạt động bề mặt,
S, phenol, dầu mỡ, Cr
6
7
Cao su
BOD, COD, SS, cặn hòa tan, màu,
cacbon hữu cơ.
Ngâm và gỗ tấm
BOD, COD, SS, màu, dầu mỡ, kim loại
nặng (Cu, Zn, Cr, …)
8
9
Dệt nhuộm
Xi măng
Mạ điện
pH, SS, nhiệt, cặn hòa tan
Kim loại nặng (Cu, Zn, Ni,…), axit, SS,
cặn hòa tan
10
11
12
Nhựa và vật liệu tổng hợp
Thuộc và chế biến da
BOD, COD, SS, nhiệt, kim loại nặng
BOD, COD, SS, kiềm, màu, độ cứng
NaCl, SO2, S, amoni, dầu mỡ, vi khuẩn
pH, BOD, COD, SS, dầu mỡ, chất hoạt
động bề mặt
13
14
15
Xà phòng và chất tẩy rửa
Hóa chất hữu cơ, vô cơ
Kính
pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, nhiệt
pH, BOD, SS, cặn hòa tan, Cl, NH3, độ
đục, nhiệt, phenol, dầu mỡ
(Nguồn: [30])
6
Đặc tính nước thải được xác định qua đo đạc, lấy mẫu phân tích. Đặc tính
nước thải cho phép đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải và là những thông số
cần thiết để lựa chọn phương pháp xử lý và thiết kế tính toán các thiết bị xử lý.
Bảng 1.2: Tiêu chuẩn và đặc tính của nước thải của một số ngành sản xuất:
Tiêu chuẩn,
Các chất gây ô
nhiễm
Nồng độ
(kg/m3)
0,5
Ngành sản xuất
m3/tấn SP
Amoniac
Sau làm sạch
Đồng
Nitric
1,0
Tới 1
0,8
bằng đồng –
0,17
1,17
amoniac
hydrocacbonat
Amoniac
Amoniac:
Với hơi
Metanol và
fomandehit
Dioxit cacbon
Amoniac
0,1
ngưng tụ
0,16
0,1
Cacbamic (với hai cốc ngưng
tụ)
0,45
0,06
Cacbamit
1,0
Axit nitric (sau lò thổi – tận
dụng phế liệu)
Cacbon dioxit
0,16
Canxi sunfat
Canxi clorua
Magie clorua
Natri clorua
3,0
Nitrat amoni (NH4NO3) (sau
loại muối khoáng của nước
bằng trao đổi ion)
2,62
1,56
5,46
0,08
1,0
Metanol (sản phẩm đáy hệ
thống chưng luyện)
Metanol
2,0
Hạt rắn lơ lửng
Canxi clorua
Canxi sunfat
Natri clorua
20 – 24
110 – 120
0,7 – 0,8
50 – 60
Xôđa nung
8,0 – 10
7
Amoni hydroxit
Axit flosilic
0,1 – 0,12
0,1
Supephotphat kép:
Axit photphoric
Canxi sunfat
Các hạt lơ lửng
Axit photphoric
Axit flosilic
0,5 – 0,6
60 – 70
35 – 40
3 – 4
0,06 – 0,08
Sau sấy axit photphoric
0,08 – 0,12
12 – 13
Sau tạo hạt
23 – 25
Đến 0,01
Axit clohydric
Axit clohydric
Axit sunfuric, axit
nitric và
Nitrobenzen
50 – 60
1,0 – 2,0
nitrobenzen
Nitric nitrat
5,0
1,5
Axit ađipic HOOC – (CH2)4 –
8,0
COOH
Natri oxalat
Nguồn: [31]
1.1.3. Tính chất nước thải công nghiệp [32]
1.1.3.1. Tính chất vật lý
Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa trên các chỉ tiêu màu sắc,
mùi, nhiệt độ và lưu lượng.
a. Màu sắc
-
Màu của nước thải mới có màu nâu hơi sáng, tuy nhiên thường có màu xám
vẩn đục. Màu sắc của nước thải sẽ thay đổi đáng kể nếu như bị nhiễm khuẩn, khi đó
sẽ có màu đen sẫm.
-
Ảnh hưởng: mất mỹ quan, nó có thể làm cản trở khả năng khuếch tán của
ánh sáng vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của hệ thủy sinh
thực vật.
b. Mùi
8
Tải về để xem bản đầy đủ
111 trang
20440
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Đánh giá chất lượng và độc tính nguồn nước của một số lưu vực tiếp nhận nước thải công nghiệp bằng phương pháp sinh học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_danh_gia_chat_luong_va_doc_tinh_nguon_nuoc_cua_mot_so.pdf
