Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải Nhiễm Dầu Bằng Thực Vật Nổi Lục Bình, Bèo

Tải bản đầy đủ (.pdf) (107 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Khoa học tự nhiên
>>
3. Sinh học

Nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng thực vật nổi lục bình, bèo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.4 MB, 107 trang )

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCMKHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC------o0o------ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPNGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝNƯỚC THẢI NHIỄM DẦU CỦA THỰCVẬT NỔI: LỤC BÌNH, BÈOChuyên ngành: CÔNG NGHỆ SIH HỌCMã số ngành: 111GVHD : Th.S LÂM VĨNH SƠNSVTH : TRẦN NHẬT LINHMSSV : 106111016Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 07/2010MỤC LỤCGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 1SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoTrangCHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ1.1.Đặt vấn đề ............................................................................................... 11.2.Mục tiêu đề tài ......................................................................................... 21.3.Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 21.4.Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 21.4.1. Phương pháp luận .............................................................................. 21.4.2. Phương pháp cụ thể ............................................................................ 31.4.2.1. Tổng hợp các số liệu .................................................................. 31.4.2.2. Phương pháp chuyên gia ............................................................. 31.4.2.3. Phương pháp thực nghiệm .......................................................... 31.4.2.4. Phương pháp thống kê ................................................................ 31.4.2.5. Phương pháp phân tích hóa, lý của nước .................................... 31.5.Giới hạn của đề tài ................................................................................... 31.6.Ý nghĩa của đề tài .................................................................................... 4CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT THỦY SINH2.1.Giới thiệu chung ..................................................................................... 52.2.Những nhóm thực vật thủy sinh .............................................................. 62.2.1. Nhóm thực vật thuỷ sinh ngập nước ................................................... 72.2.1.1. Thứ nhất ..................................................................................... 72.2.1.2. Thứ hai ....................................................................................... 82.2.1.3. Thứ ba ........................................................................................ 82.2.2. Nhóm thực vật trôi nổi ....................................................................... 82.2.3. Nhóm thực vật nữa ngập nước ............................................................ 92.2.4. Một số loài thực vật thuỷ sinh có khả năng xử lý nước thải .............. 102.2.4.1. Lục bình ................................................................................... 10Trang2.2.4.2. Bèo tấm ................................................................................... 122.2.5.3. Một số loài thực vật xử lý nước thải khác ................................. 132.3.Quan hệ của thực vật thủy sinh và quá trình tự làmsạch của nước ......... 18GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 2SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo2.4.Khả năng chuyển hoá làm giảm các cơ chất, các chỉ tiêu của nướcthải bởi thực vật thủy sinh ................................................................................ 212.4.1. Khả năng chuyển hoá chất hữu cơ trong nước thải ........................... 212.5.2. Khả năng làm giảm kim loại nặng và vi lượng trong nước thải ......... 222.5.3. Khả năng chuyển hoá một số chỉ tiêu quan trọng của môitrường nước ........................................................................................... 252.5.3.1. BOD5 ...................................................................................... 252.5.3.2. Chất rắn ................................................................................... 262.5.3.3. Chuyển hoá Nitơ ...................................................................... 262.5.3.4. Chuyển hoá Photpho ................................................................ 272.5.3.5. Vi rút và vi sinh vật gây bệnh ................................................... 272.5. Thực vật thủy sinh và hiện tượng phú dưỡng ........................................... 282.6. Năng suất sinh khối của thực vật thuỷ sinh .............................................. 292.7. Phương pháp ứng dụng thực vật thuỷ sinh trong xử lý nước thải ............. 312.7.1. Phương pháp sử dụng bèo lục bình để xử lý nuớc thải ...................... 312.7.2. Sử dụng bèo hoa dâu để xử lý nước thải ........................................... 332.7.3. Xử lý nước thải bằng thực vật nửa ngập nước .................................. 342.7.4. Ưu, nhược điểm trong việc sử dụng thực vật thủy sinh để làmsạch nước .............................................................................................. 352.7.4.1. Ưu điểm .................................................................................... 352.7.4.2. Nhược điểm .............................................................................. 362.8. Vấn đề sức khoẻ khi ứng dụng thực vật thuỷ sinh để xử lý nước thải ....... 38Trang2.8.1. Ảnh hưởng trực tiếp đến người vận hành kỹ thuật xử lý nướcthải bởi thực vật thuỷ sinh .......................................................................... 382.8.2. Nước thải trong quá trình xử lý bằng thực vật thuỷ sinh có thểcó chứa các chất độc từ phân hoá học và thuốc trừ sâu ................................ 392.8.3. Có thể có nhiều trường hợp sinh ra nhiều muỗi ................................ 39CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU VÀGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 3SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoCÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ3.1. Tổng quan về nước thải nhiễm dầu ........................................................... 413.1.1. Giới thiệu sơ lược về dầu mỏ và ô nhễm dầu mỏ .............................. 413.1.2. Các nguồn nước thải ........................................................................ 413.1.3. Phân huỷ sinh học các chất hữu cơ có trong nước thải dầu mỡ ......... 423.2. Các phương pháp xử lý ............................................................................ 433.2.1. Các phương pháp xử lý nước nhiễm dầu .......................................... 443.2.1.1. Xử lý tách dầu sơ bộ ................................................................ 443.2.1.2. Xử lý tách dầu cấp I ................................................................. 483.2.1.3. Xử lý cấp II .............................................................................. 523.2.1.4. Xử lý cấp III ............................................................................ 533.2.2. Một số công trình xử lý nước thải nước thải dầu .............................. 543.2.2.1. Xử lý nước thải lọc dầu ............................................................ 543.2.2.2. Xử lý nước dầu mỏ .................................................................. 583.2.2.3. Xử lý nước thải của kho xăng dầu ............................................ 58CHƯƠNG VI: NGUYÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢINHIỄM DẦU CỦA THỰC VẬT NỔI4.1. Phương tiện thực nghiệm ........................................................................... 614.1.1. Địa điểmm thí nghiệm ....................................................................... 614.1.2. Thời gian thực hiện ........................................................................... 61Trang4.1.3. Thiết bị và dụng cụ ............................................................................ 614.1.4. Hóa chất sử dụng ............................................................................... 614.2. Phương pháp thực nghiệm ........................................................................ 614.2.1. Mô hình thực nghiệm ........................................................................ 614.2.1.1. Hệ thống tách dầu .................................................................... 614.2.1.2. Hệ thống van ............................................................................ 624.2.1.3. Hệ thống ống dẫn nước ............................................................ 634.2.1.4. Hồ chứa nước đầu vào ............................................................. 654.2.1.5. Hồ keo tụ – tạo bông ................................................................ 66GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 4SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo4.2.1.6. Hồ trồng thực vật ..................................................................... 674.2.2. Các thông số tính toán ....................................................................... 684.2.2.1. Trong hồ keo tụ ......................................................................... 684.2.2.2. Tron hồ thủy sinh ...................................................................... 704.2.3. Tiến trình thực nghiệm ...................................................................... 714.2.4. Vận hành mô hình thực nghiệm ........................................................ 71CHƯƠNG V: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ5.1. Kết quả phân tích nước đầu vào của hệ thống ............................................ 735.2. Kết quả của quá trình keo tụ - tạo bông ..................................................... 735.2.1. Kết quả của thí nghiệm Jartest ................................................................ 735.2.2. Kết quả ở hồ keo tụ ................................................................................. 755.3. Kết quả xử lý của thực vật nổi trong hồ thủy sinh ...................................... 765.3.1. Hồ lục bình ...................................................................................... 765.3.1.1. Hiệu quả xử lý COD ................................................................. 775.3.1.2. Hiệu quả xử lý BOD5 ................................................................ 795.3.1.3. Hiệu quả xử lý SS ..................................................................... 805.3.2. Hồ bèo tấm ....................................................................................... 82Trang5.3.2.1. Hiệu quả xử lý COD ................................................................. 825.3.2.2. Hiệu quả xử lý BOD5 ................................................................ 845.3.2.3. Hiệu quả xử lý SS ..................................................................... 855.4. So sánh khả năng xử lý của lục bình và bèo tấm ........................................ 86CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ6.1. Kết luận ..................................................................................................... 906.2. Kiến nghị ................................................................................................... 92GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 5SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTBOD:Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh họcCOD:Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa họcTCVN:Tiêu chuẩn Việt NamSS:Chất rắn lơ lữngTP. HCM:Thành phố Hồ Chí MinhAPI :American Petroleum InstituteGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 6SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoCFS :Cross Flow SeparatorCPI:Corrugated Plate nterceptionDAF:Dissolved Air FlotationDANH MỤC CÁC BẢNGTrang2.1. Khả năng làm giảm sắt của bèo hoa dâu Lemnamior Aspirodela ................ 222.2. Khả năng làm giảm đồng của bèo hoa dâu Lemnamior Aspirodela ............. 222.3. Khả năng làm giảm sắt của bèo hoa dâu Azolla pinata ................................ 232.4. Khả năng làm giảm đồng của bèo hoa dâu Azolla pinata ............................ 234.1. Số liệu trong thí nghiệm xác định pH tối ưu ............................................... 69GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 7SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo4.2. Số liệu trong thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu ........................... 705.1. Kết quả phân tích nước đầu vào của hệ thống sovới TCVN 5945 – 2005 ..................................................................................... 735.2. Kết quả thí nghiệm xác định pH tối ưu ....................................................... 735.3. Kết quả thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu .......................................... 745.4. Kết quả phân tích đầu ra của quá trình keo tụ ............................................. 755.5. Kết quả đo và phân tích mẫu nước đầu vào và ra của hồ lục bình ............... 775.6. Hiệu quả xử lý COD trong hồ lục bình ....................................................... 775.7. Hiệu quả xử lý BOD5 trong hồ lục bình ...................................................... 795.8. Hiệu quả xử lý SS trong hồ lục bình ........................................................... 805.9. Kết quả đo và phân tích mẫu nước đầu và ra của hồ bèo tấm ...................... 825.10. Hiệu quả xử lý COD trong hồ bèo tấm ..................................................... 825.11. Hiệu quả xử lý BOD5 trong hồ bèo tấm .................................................... 845.12. Hiệu quả xử lý SS trong hồ bèo tấm ......................................................... 855.13. So sánh hiệu quả xử lý của lục bình và bèi tấm ......................................... 88DANH MỤC BIỂU ĐỒTrang5.1. Biểu đồ biểu diễn độ màu sau khi xử lý phèn trong thí nghiệm xácđịnh pH tối ưu .................................................................................................. 745.2. Biểu đồ biểu diển độ màu sai khi xử lý phèn trong thí nghiệm xácđịnh lượng phèn tối ưu ...................................................................................... 755.3. Sự biến đổi hàm lượng các chỉ tiêu COD, SS, BOD5, trong quátrình keo tụ ........................................................................................................ 76GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 8SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo5.4. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử lý COD trong hồ lục bình ............................. 785.5. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử lý BOD5 trong hồ lục bình ........................... 795.6. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử lý SS trong hồ lục bình ................................. 815.7. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử ly COD trong hồ bèo tấm ............................. 835.8. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử lý BOD5 trong hồ bèo tấm ............................ 845.9. Biểu đồ theo dõi hiệu suất xử lý SS trong hồ bèo tấm ................................. 855.10. So sánh khả năng xử lý COD của lục bình và bèo tấm .............................. 865.11. So sánh khả năng xử lý SS của lục bình và bèo tấm .................................. 875.12. So sánh khả năng xử lý BOD5 của lục bình và bèo tấm ............................ 875.13. So sánh khả năng xử lý của lục bình và bèo tấm ....................................... 88DANH MỤC HÌNH ẢNHTrang2.1. Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật và thực vật ................ 62.2. Lục bình ..................................................................................................... 102.3. Bèo tấm ...................................................................................................... 122.4. Cỏ vetiver ................................................................................................... 142.5. Cây bông súng ............................................................................................ 142.6. Cỏ voi ........................................................................................................ 15GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 9SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo2.7. Cây rau mác ............................................................................................... 152.8. Cây kèo nèo ................................................................................................ 162.9. Bèo tai chuột .............................................................................................. 162.10. Bèo hoa dâu .............................................................................................. 172.11. Bèo cái ..................................................................................................... 172.12. Cơ chế quá trình xử lý nước trong hồ sinh vật .......................................... 192.13. Chế độ theo chiều sâu của hồ sinh vật ....................................................... 202.14. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng lục bình ........................................ 322.15. Hệ thống SF cắt ngang .............................................................................. 353.1. Sơ đồ các giai đoạn và công trình xử lý nước thải nhiễm dầu từ các kho .... 443.2. Máy hút dầu loại Multi ............................................................................... 453.3. Sự hoạt động của chất phân tán .................................................................. 453.4. Sản phẩm Enretech cellusorb ...................................................................... 473.5. Sử dụng Enretech cellusord để hấp thụ dầu ................................................ 473.6. Chế phẩm sih học Enretach – 1 ................................................................... 483.7. Bể lắng trọng lực API ................................................................................. 493.8. Thiết bị tách chéo dòng – Cross Flow Separator ......................................... 503.9. Thiết bị tách dầu kiểu CPI .......................................................................... 513.10. Bể tuyển nổi không khí DAF .................................................................... 523.11. Nguyên lý tổ chức xử lý nước thải ở nhà máy lọc dầu .............................. 543.12. Sơ đồ xử lý nước thải có tuyển nổi phân nhánh nước rửa thiếtbị lọc và nước loại bỏ muối. Lưu lượng 1.000m3/h. Nhà máy lọc dầuFINANESTE (Bỉ) ............................................................................................. 563.13 Sơ đồ xử lý nước thải của nhà máy lọc dầu MOBIL - OIL có tuầnhoàn lại nước đã xử lý. Lưu lượng 400m3/h ...................................................... 573.14. Xử lý nước dầu mỏ ................................................................................... 583.15. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải nhiễm dầu từ các kho xăng dầu ởThành phố Hồ Chí Minh ................................................................................... 59GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 10SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo4.1. Máng gạt dầu .............................................................................................. 624.2. Môtơ dùng trong hệ thống tách dầu ............................................................ 624.3. Van lấy nước ra .......................................................................................... 634.4. Van đưa nước đầu vào ................................................................................ 634.5. Ống đưa nước đầu vào ................................................................................ 644.6. Ống đưa nước vào 2 hồ thủy sinh ............................................................... 644.7. Ống phân phối hay thu nước ....................................................................... 654.8. Dòng chảy của nước trong hồ chứa ............................................................. 654.9. Hồ chứa nước đầu vào ................................................................................ 664.10. Vách ngăn ................................................................................................ 664.11. Hồ keo tụ – tạo bông ................................................................................ 674.12. Hồ lục bình ............................................................................................... 674.13. Hồ bèo tấm ............................................................................................... 684.14. Mô hình thí nghiệm Jartest ....................................................................... 684.15. Mô hình hệ thống xử lý ............................................................................ 72CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ1.1. Đặt vấn đềỞ Việt Nam, dầu khí đã được phát hiện vào ngày 26/6/1986, tấn dầu đầu tiênđã khai thác được từ mỏ dầu Bạch Hổ. Tiếp theo nhiều mỏ dầu khí ở thềm lục địaphía Nam, đã đi vào khai thác như mỏ Đại Hùng, mỏ Rồng, mỏ Rạng Đông, các mỏkhí như Lan Tây Lan Đỏ…GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 11SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoNhà nước ta bắt đầu tiến hành xây dựng nhà máy chế biến dầu đầu tiên vớicông suất 6 triệu tấn năm. Đồng thời hàng loạt các dự án về sử dụng và chế biến khíra đời. Như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kỳmới, thời kỳ mà cả nước ta đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa.Chắc chắn sự đóng góp của ngành dầu khí trong công cuộc công nghiệp hóa đấtnước sẽ rất có ý nghĩa, góp phần xây dựng đất nước để sau vài thập niên tới có thểsánh ngang các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới.Cùng với sự phát triển của ngành chế biến dầu, một trong những vấn đề đượcmọi ngưới rất quan tâm hiện nay, đó là tình trạng ô nhiễm môi trường của các chấtthải có nhiễm dầu. Các hiện tượng tràn dầu, rò rĩ khí dầu gây nên tình trạng ô nhiễmnghiêm trọng cho môi trường, như làm hủy hoại hệ sinh thái động thực vật, và gâyảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người. Vì vậy vấn đề bảo vệ môi trườngkhỏi các chất ô nhiễm dầu đã trở thành một trong những vấn đề được xã hội quantâm.Với mục tiêu góp phần bảo vệ môi trường. Ngoài việc tránh các hiện tượng ròrĩ khí dầu ra bên ngoài thì việc xử lý nước thải trong nhà máy lọc dầu được đặc biệtquan tâm chú ý, đầu tư phát triển.Và để đảm bảo sức khỏe cộng đồng và trả lại cho môi trường sự trong sạchban đầu của nó, người ta đã nghiên cứu nhiều áp dụng thành công nhiều phươngpháp, trong đó phương pháp sinh học được đánh giá cao bởi các đặc tính ưu việt củanó như: giá thành hạ, không gây ô nhiễm cho môi trường xử lý, tuy thời gian dài hơnso với các phương pháp khoa học khác.Trong các phương pháp xử lý sinh học thì việc sử dụng thực vật thủy sinh làmột phương pháp tương đối phù hợp với tình hình kinh tế hiện nay. Đặc biệt là cácloài thực vật bản địa như lục bình, bèo… Thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nướcthải tốt. Vì những lý do đó tôi đã chọn đề tài “nghiên cứu khả năng xử lý nướcnhiễm dầu của thực vật nổi: lục bình, bèo tấm”1.2. Mục tiêu đề tài:GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 12SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoThử nghiệm khả năng xử lý nước thải nhiễm dầu của thực vật nổi: lục bình,bèo tấm. Từ đó đưa ra loại thực vật nào có hiệu suất xử lý cao hơn.1.3. Nội dung nghiên cứu:Thu thập tài liệu có liên quan đến đối tượng nghiên cứu: nước thải nhiễm dầu,thực vật thuỷ sinh (lục bình, bèo).Bố trí thí nghiệm nhằm khảo sát khả năng xử lý nước thải nhiễm dầu của lụcbình, bèo tấm.Phân tích các thông số đầu vào và đầu ra của nước thải nhiễm dầu sau khi quahệ thống xử lý.1.4. Phương pháp nghiên cứu1.4.1. Phương pháp luậnTừ khi con người phát hiện và biết khai thác dầu thì vấn đề ô nhiễm dầu cũngbắt đầu xuất hiện do: tràn dầu, nước thải từ nhà máy lọc dầu, kho xăng dầu,….gâyảnh hưởng đến môi trường sống của con người. Bên cạnh đó các phương pháp xử lýnước thải ô nhiễm dầu hiện nay tốn chi phí khá cao và vận hành phức tạpDo đó lựa chọn một công nghệ xử lý có hiệu quả, chi phí thấp, phù hợp vớitình hình kinh tế hiện nay là điều cần thiết. Việc ứng dụng khả năng xử lý nước thảicủa thực vật nổi phần nào đáp ứng được những nhu cầu đó.1.4.2. Phương pháp cụ thể1.4.2.1. Tổng hợp các số liệuXử lý, phân tích, tổng hợp các tài liệu, số liệu, thu thập theo mục tiêu đề ra.1.4.2.2. Phương pháp chuyên giaCác ý kiến tư vấn, đóng góp xây dựng được sử dụng trong việc lựa chọn cácvấn đề chính, xây dựng khung chiến lược, lựa chọn chiến lược và vạch ra chiến lượcchi tiết.1.4.2.3. Phương pháp thực nghiệmGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 13SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoTiến hành thực hiện khảo sát thực địa lấy mẫu, thí nghiệm, khảo sát, đo đạcvà quan trắc.1.4.2.4. Phương pháp thống kêHệ thống hóa các chỉ tiêu cần thống kê, tiến hành điều tra thống kê, tổng hợpthống kê, phân tích và dự đoán.1.4.2.5. Phương pháp phân tích hóa, lý của nướcPhân tích các chỉ tiêu về BOD5, COD, SS, pH trong nước1.5. Giới hạn của đề tàiKết quả thu được từ mô hình tương đối khả quan, tuy nhiên quá trình đượcthực hiện còn nhiều hạn chế:-Thời gian thực hiện gần 3 tháng từ ngày 1/04/2010 đến ngày 28/06/2010-Số chỉ tiêu khảo sát chất lượng nước thải không nhiều (BOD5, COD, SS,pH). Do đó, phần nào ảnh hưởng đến đánh giá của thí nghiệm.-Chỉ thực hiện với 2 đối tượng lục bình và bèo tấm-Chưa có điều kiện thực hiện mô hình thực nghiệm ở một diện tích đủ lớnđể có thể thấy rõ hơn mức độ xử lý nước thải của lục bình, bèo tấm trênthực tế1.6. Ý nghĩa của đề tàiThông qua nghiên cứu của đề tài để góp phần làm sáng tỏ thêm việc sử dụngthực vật nổi để xử lý nước thải. Có thể coi đây là một phương pháp xử lý hài hòagiữa lợi ích kinh tế và lợi ích môi trường, mang tính kinh tế cao và phù hợp với điềukiện nước ta, đặc biệt là vùng ngoại thành đang được đô thị hóa.Hạn chế ô nhiễm nguồn nước, bảo đảm chất lượng môi trường sống của conngười.GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 14SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoCHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT THỦYSINH2.1. Giới thiệu chungCác loài thực vật không chỉ tồn tại ở trên mặt đất, mà chúngcòn tồn tại cả những vùng đất ngập nước.Những thực vật sống ở những vùng ngập nước được gọi là thựcvật thủy sinh. Các loài thủy sinh thuộc loài thảo mộc, thân mềm.Quá trình quang hợp của các loài thủy sinh hoàn toàn giống cácthực vật trên cạn. Các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua rễ và qua lá.Ở lá của các loài thực vật (kể cả thực vật thủy sinh) đều có nhiềukhí khổng. Mỗi một cm² bề mặt lá có khoảng 100 lổ khí khổng. Qua lổkhí khổng này, ngoài sự trao đổi khí còn có sự trao đổi các chất dinhdưỡng. Do đó, lượng vật chất đi qua lổ khí khổng để tham gia quá trìnhquang hợp không nhỏ. Ở rễ, các chất dinh dưỡng vô cơ được lông rễhút và chuyển hoá lên lá để tham gia quá trình quang hợp. Như vậy vậtchất có trong nước sẽ được chuyển qua hệ rễ của thực vật thủy sinh vàđi lên lá. Lá nhận ánh sáng mặt trời để tổng hợp thành vật chất hữucơ. Các chất hữu cơ này cùng với các chất khác xây dựng nên tế bàoGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 15SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèovà tạo ra sinh khối. Thực vật chỉ tiêu thụ các chất hữu cơ hoà tan. Cácchất vô cơ không được thưc vật tiêu thụ trực tiếp mà phải qua quá trìnhvô cơ hoá nhờ hoạt động của vi sinh vật. Vi sinh vật sẽ phân hủy cáchợp chất hữu cơ và chuyển chúng thành các chất và hợp chất vô cơhoàn tan. Lúc đó thực vật mới có thể sử dụng chúng để tiến hành traođổi chất.Chính vì thế, thực vật không thể tồn tại và phát triển trong môitrường chỉ chứa các chất hữu cơ mà không có mặt của vi sinh vật.Quá trình vô cơ hoá bởi vi sinh vật và quá trình hấp thụ các chất vô cơhoà tan bởi thực vật thủy sinh tạo ra hiện tượng giảm vật chất có trongnước. Nếu đó là nước thải thì quá trình này được gọi là quá trình tựlàm sạch sinh học.vô cơ hoáCác chất hữu cơquang hợpCác chất vô cơ hoà tanSinh khốithực vậtsinh khối vi sinh vậtHình 2.1 Quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật vàthực vậtQuá trình này thường xảy ra trong thiên nhiên ở những mức độkhác nhau. Tác động của con người vào quá trình trên thường rất mạnh.Nếu không có sự hiểu biết sẽ làm chậm hoặc làm ngưng trệ quá trìnhchuyển hoá trên. Nếu có sự hiểu biết, chúng ta có thể làm tăng nhanhquá trình chuyển hoá trên. Việc làm tăng nhanh quá trình chuyển hoátrên ở các dạng nước thải nhờ vi sinh vật và nhờ thực vật thủy sinh làGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 16SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèophương pháp được nhiều cơ sở khoa học nghiên cứu và áp dụng rấtthành công trong nhiều loại nước thải.2.2. Những nhóm thực vật thuỷ sinhTuy không đa dạng như thực vật phát triển trên cạn, nhưng thực vậtthủy sinh cũng phát triển rất phong phú ở nhiều khu vực trên trái đất.Để tồn tại được trong môi trường nước khác nhau đòi hỏi mỗi loài thựcvật phải có sự tiến hóa và tính thích nghi rất cao. Chính do sự tiến hóavà tính thích nghi này mà các loài thực vật thủy sinh có những đặcđiểm riêng, khác với thực vật trên cạn.Cần lưu ý rằng, không phải tất cả các loài thực vật thủy sinhđều có thể sử dụng để xử lý môi trường nước. Chỉ có một ít trong sốthực vật thủy sinh mới có những tính chất phù hợp cho việc xử lý môitrường nước ô nhiễm.Thực vật thủy sinh được sử dụng để xử lý nước ô nhiễm đượcchia ra làm ba nhóm lớn.2.2.1. Nhóm thực vật thủy sinh ngập nước (submerged plant)Những thực vật sống trong lòng nước (phát triển dưới bề mặtnước) được gọi là thủy sinh ngập nước. Đặc điểm quan trọng của cácloài thực vật thủy sinh ngập nước là tiến hành quang hợp hay các quátrình trao đổi chất hoàn toàn trong lòng nước.Khi thực vật thủy sinh sống hẳn trong lòng nước, có rất nhiều quátrình xảy ra không giống như thực vật sống trên cạn. những quá trình đóbao gồm2.2.1.1. Thứ nhấtÁnh sáng từ mặt trời không trực tiếp tác động vào diệp lục cóở lá mà mà ánh sáng mặt trời đi qua một lớp nước. Một phần nănglượng của ánh sáng mất đi do sự hấp thụ của các chất hữu cơ có trongnước. Chính vì thế, phần lớn các thực vật thủy sinh sống ngập trongGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 17SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèonước bắt buộc phải thích nghi với ánh sáng kiểu này. Mặt khác ánhsáng mặt trời chỉ có thể đâm xuyên vào nước với mức chiều sâunhất đònh. Quá mức độ đó, tác động của ánh sáng sẽ yếu dần đếnlúc bò triệt tiêu. Điều đó cho thấy một thực tế là các loài thực vậtngập nước chỉ có thể sống ở một khoảng chiều sâu nhất đònh củanước, hay nói cách khác là chúng chỉ có thể phát triển ở vùng nướcsâu. Không có ánh sáng mặt trời xuyên qua thì không có thực vật pháptriển. Như vậy, ánh sáng mặt trời đâm xuyên qua vào nước phụ thuộcvào 2 yếu tố:+ Độ đục của nước;+ Chiều sâu của nước.Ánh sáng mặt trời có tác dụng tốt nhất ở chiều sâu của nướclà 50 cm trở lại. Chính vì thế, chúng ta thấy phần lớn các thực vật ngậpnước phát triển nhiều ở chiều sâu này (tính từ bề mặt nước)2.2.1.2. Thứ haiKhí CO2 trong nước không nhiều như CO2 có trong không khí. Khảnăng CO2 có trong nước thường những nguồn sau:-Từ quá trình hô hấp của vi sinh vật-Từ quá trình phản ứng hóa học-Từ quá trình hòa tan của không khíCác quá trình hô hấp thải CO2 thường xảy ra trong điều kiện thiếuoxy. Các phản ứng hóa học chỉ xảy ra trong môi trường nước chứanhiều cacbonat. Khả năng hòa tan CO2 từ không khí rất hạn chế. Chúngchỉ xảy ra ở bề mặt nước và khả năng này thường giới hạn ở độdày của nước khoảng 20 cm kể từ bề mặt nước. Chính vì những hạn chếnày mà các loài thực vật thủy sinh thường phải thích nghi hết sức mạnhvới môi trường thiếu CO2.GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 18SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo2.2.1.3. Thứ baViệc cạnh tranh CO2 trong nước xảy ra rất mạnh giữa thực vật thủysinh và tảo, kể cả với vi sinh vật quang năng.Ở những lưu vực nước không chuyển động có sự hạn chế rất lớnlượng CO2, nhưng ở những dòng chảy hay có sự khuấy động, lượng CO2từ không khí sẽ tăng lên.Những thực vật ngập nước tồn tại hai dạng. Một dạng thực vật córễ bám vào đất, hút chất dinh dưỡng trong đất, thân và lá ngập trongnước, một dạng thân và lá lơ lững trong lòng nước.2.2.2. Nhóm thực vật trôi nổi (floating plants)Thực vật trôi nổi phát triển rất nhiều ở các nước nằm trongvùng nhiệt đới. Các loài thực vật này phát triển trên bề mặt nước, baogồm hai phần, phần lá và thân mềm nổi trên bề mặt nước. Đây làphần nhận ánh sáng mặt trời trực tiếp. Phần dưới nước là rễ, rễ cácloài thực vật này là rễ chùm. Chúng phát triển trong lòng môi trườngnước, nhận các chất dinh dưỡng trong nước và chuyển lên lá, thực hiệncác quá trình quang hợp. Các loài thực vật trôi nổi phát triển và sinhsản rất mạnh, nhiều khi chúng gây ra những vấn nạn sinh khối.Nhóm thực vật này bao gồm ba loài sau: lục bình (water hyacinth),bèo tấm (duck week), rau diếp nước (water lettuce). Những loài thực vậtnày nổi trên mặt nước và chúng thường chuyển động trên mặt nướctheo gió thổi, sóng nước hay theo dòng nước chảy của nước. Ở nhữngkhu vực nước không chuyển động , các loài thực vật này sẽ bò dồn vềmột phía theo chiều gió.Khi thực vật chuyển động sẽ kéo theo rễ của chúng quét tronglòng nước, các chất dinh dưỡng sẽ thường xuyên tiếp xúc với rễ vàđược hấp thụ qua rễ.Mặt khác, rễ của các loài thực vật này như nhữnggiá thể rất tuyệt vời để vi sinh vật bám vào đó, phân hủy hay tiếnhành quá trình vô cơ hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. So vớiGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 19SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèothực vật gập nước, thực vật trôi nổi có khả năng xử lý các chất ônhiễm rất cao.Ở nhiều nước nhiệt đới, các loài thực vật trôi nổi này,đặc biệt là loài lục bình phát triển rất nhanh ở các dòng sông. Mộtmặt, lục bình làm giảm khả năng gây ô nhễm của nước, mặt khácchúng làm tắc nghẽn dòng chảy và gây ra hiện tượng ùn tắc lưu thông.2.2.3. Thực vật nửa ngập nước (emergent plant)Đây là loài thực vật có rễ bám vào đất và một phần thân ngậptrong nước. Một phần thân và toàn bộ lá của chúng lại nhô hẳn trênbề mặt nước. Phần rễ bám vào trong đất ngập trong nước, nhận cácchất dinh dưỡng có trong đất, chuyển chúng lên lá trên mặt nước đểtiến hành quá trình quang hợp. Thuộc các nhóm này là các loài cỏnước và các loài lúa nước. Việc làm sạch môi trường nước đối vớicác loài thực vật này chủ yếu ở phần lắng ở đáy lưu vực nước.Những vật chất lơ lững thường ít hoặc không được chuyển hóa. Cácloài thân cỏ thuộc nhóm này bao gồm: cỏ đuôi mèo (cattails), sậy(reed), cỏ lỏi bấc (bulrush).Các loại thực vật thủy sinh trong quá trình phát triển phụ thuộcvào các điều kiện môi trường nước như sau:-Nhiệt độ-Ánh sáng-Chất dinh dưỡng và cơ chất có trong nước-pH của nước-Các chất khí hòa tan trong nước-Độ mặn (hàm lượng muối) có trong nước-Các chất độc hại có trong nước-Dòng chảy của nướcGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 20SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèo-Sinh thái của nước2.2.4. Một số loài thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nướcthải2.2.4.1. Lục bìnhHình 2.2Lục bình(Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)a.TênTên tiếng việt: Lục bình, bèo tây hay bèo Nhật Bản.Tên khoa học: Eichhornia crassipesGiới: PlantaeNgành: MagnoliophytaLớp: LiliopsidaBộ: LilialesHọ: PontederiaceaeChi: Eichhorniab. Nguồn gốcCây lục bình Nam Bộ có nguồn gốc ở Brazil, nhập vào Việt Namtừ năm 1905.c. Đặc điểmGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 21SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoLục bình là loài cỏ thủy sinh, thân ngắn có chùm lông ở giữa,với dạng lá hình tròn, màu xanh lục, láng và nhẵn mặt. Lá cuống vàonhau như những cánh hoa, gân hình cung, mòn, đa sắc. Cuống lá rất xốpthường phù to tạo thành phao, hình lọ lục bình ngắn và to ở cây non, haykéo dài đến 30 cm ở cây già. Rễ lục bình trông như lông vũ sắc đenbuông rủ xuống nước, dài đến 1m. Hoa lục bình màu xanh nhạt hoặc xanhtím tạo thành chùm đứng, đài và tràn hoa cùng đính ở gốc, cánh hoatrên có đốm vàng, 3 tâm bì nhưng chỉ có 1 tâm bì thụ, 6 tiếu nhò với 3dài và 3 ngắn. Trái lục bình là nang có 3 buồng, bì mỏng nhiều hột.Thường mọc nổi trên mặc nước hay bám vào đất bùn của các vùngnước ngọt có nhiệt độ từ 10 – 400C, nhưng sinh trưởng mạnh nhất ở nhiệtđộ 20 - 300C. Lục bình sinh sản rất mạnh, 1 cây mẹ có thể đẻ con, tăngsố gấp đôi sau mỗi 2 tuần. Ở Việt Nam lục bình thường phát triển rấtmạnh ở các ao hồ, ven sông, sống thành quần thể sát bờ sông hoặckênh rạch.c. Sử dụngỞ dạng tự nhiên, loại lục bình này có tác dụng hấp thụ nhữngkim loại nặng (như chì, thủy ngân và strontium) và vì thế có thể dùng đểxử lý ô nhiễm môi trường.Ngoài ra còn dùng làm thức ăn cho gia súc, dùng làm nấm rơm,làm phân chuồngTrong y học thuốc Nam, lá lục bình đem giả với muối rồi đem đắplên ung nhọt sẽ làm giảm sưng.Còn có công dụng thủ công nghiệp. Xơ lục bình phơi khô có thểchế biến để dùng bện thành dây, thành thừng rồi dệt thành chiếu,hàng thủ công, hay bàn ghế.2.2.4.2. Bèo tấmGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 22SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoHình2.3 Bèo tấm(Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)a. TênTên khoa học: LemnoideaeGiới: PlantaeBộ: AlismatalesHọ: Araceaeb. Đặc điểmCác loài thực vật này rất đơn giản, chúng thiếu thân hoặc lá,nhưng bao gồm cấu trúc nhỏ giống như lưỡi lam trôi nổi trên hay chỉ ngaydưới bề mặt nước, có hoặc không có rễ con đơn giản. Sự sinh sản củachúng diễn ra chủ yếu là vô tính, nhờ nảy chồi, nhưng thỉnh thoảng thìhoa, bao gồm 2 nhò hoa và một nhụy hoa (đôi khi gọi nó là cụm hoa gồm3 hoa đơn tính) cũng được sinh ra. Quả là một loại túi nhỏ, một cái túichứa không khí và hạt, nhằm mục đích có thể nổi được. Hoa của chiWolffia là nhỏ nhất trong thế giới các loài hoa, nó chỉ dài 0,3 mmBèo tấm là nguồn thức ăn quan trọng cho các loại chim nước,cũng như được sử dụng. Một số loài bèo tấm được nuôi trồng trong cácbể cá cảnh nước ngọt và ao hồ, chúng phát triển khá nhanh, mặc dùGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 23SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèotrong các ao hồ lớn có thể là rất khó loại trừ một khi chúng đã cómặt. Bèo tấm có vai trò quan trọng trong việc khắc phục tình trạng dưthừa các chất dinh dưỡng dạng khoáng chất trong các ao hồ bằng biệnpháp sinh học do chúng phát triển nhanh và hấp thụ phần lớn các chấtnày, cụ thể là các nitrat và photphat. Nó cũng làm giảm tỷ lệ bay hơicủa nước.2.2.4.3. Một số loài thực vật xử lý nước thải kháca. Cỏ vetiverHọ: GramanaeTộc: AndropogoneaeTên khoa học: Vetiver zizanioidesTên thường gọi: Vetiver grass, cỏ hương bài...Hình 2.4 Cỏvetiver(Nguồn: www.ctu.edu.vn)b. Cây bông súngTên khoa học: Nymphaea rubra Roxb. ex SalisbGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 24SVTH: TRẦN NHẬT LINHNghiên cứu khả năng xử lý nước thải của thực vật nổi: lục bình, bèoHình 2.5 Câybông súng(Nguồn: www.ctu.edu.vn)c. Cỏ voiTên thường gọi: cỏ voi, Napier, Elephant grass,...Họ: GeminaeHình 2.6 Cỏvoi (Nguồn:www.khuyennongvn.gov.vn)d. Cây rau mácTên khoa học: Sagttiaria trofolis LHọ: AlismataceaeGVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠNTrang 25SVTH: TRẦN NHẬT LINH

Tài liệu liên quan

• Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng hào đất
  • 65
  • 1
  • 0
• Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp lọc sinh học hiếu khí kết hợp với thảm thực vật từ cây phát lộc
  • 61
  • 875
  • 4
• nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
  • 64
  • 753
  • 0
• BÁO CÁO NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG MÔ HÌNH KỊ KHÍ VÀ HIẾU KHÍ
  • 7
  • 960
  • 6
• Nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng thực vật nổi lục bình, bèo
  • 92
  • 2
  • 14
• Nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng mô hình hợp khối kết hợp phương pháp cơ học và sinh học
  • 109
  • 1
  • 5
• Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng phương pháp bùn hoạt tính cải tiến
  • 66
  • 625
  • 1
• Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng sinh vật
  • 148
  • 414
  • 1
• nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học hiếu khí
  • 46
  • 521
  • 1
• Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây dầu mè (Jatropha curcas L) trên mô hình bãi lọc thực vật
  • 83
  • 1
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(3.4 MB - 107 trang) - Nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng thực vật nổi lục bình, bèo Tải bản đầy đủ ngay ×