Khóa luận Nghiên cứu tái sử dụng nước thải chứa chất hữu cơ vào canh tác nông nghiệp

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

trang

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 3

1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 4

1.4 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 4

1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 4

1.6 TÍNH MỚI ĐỀ TÀI 4

1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC 4

1.8 Ý NGHĨA THỰC TIỄN 5

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 6

2.1 Tổng quan về nước sạch 7

2.1.1 Khái niệm nước sạch 7

2.1.2 Định nghĩa nước thải 7

2.1.2.1 Nước thải sinh hoạt 8

2.1.2.2 Nước thải công nghiệp 8

2.1.2.3 Nước thải tự nhiên 8

2.1.2.4 Nước thải đô thị 8

2.1.2.5 Mục đích xử lý nước thải 8

2.1.3 Thành phần tính chất nước thải 9

1.1.3.1 Tính chất vật lý 9

1.1.3.2 Tính chất hóa học 9

2.1.4 Các thông số đánh giá ô nhiễm và yêu cầu xử lý 10

2.2 Tổng quan xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 12

2.2.1 Vi sinh vật trong quá trình xử lý 13

2.2.1.1 Khái niệm vi sinh vật và tầm quan trọng của vi sinh vật 13

2.2.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học 14

2.2.3 Nguyên lý chung của quá trình oxy hóa sinh hóa 16

2.2.4 Sự phát triển tế bào và động học của phản ứng lên men 18

2.2.5 Ảnh hưởng các yếu tố lên quá trình oxy hóa sinh hóa 21

2.2.5.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 21

2.2.5.2 Ảnh hưởng của kim loại nặng 21

2.2.5.3 Hấp thụ và nhu cầu oxy 21

2.2.5.4 Các yếu tố dinh dưỡng và vi lượng 21

2.2.6 Cấu trúc và các chất ô nhiễm bùn hoạt tính 22

2.2.6.1 Quá trình oxy hóa sinh hóa và cấu trúc 22

2.2.6.2 Các dạng và cấu trúc các VSV tham gia xử lý 22

2.2.7 Các phương pháp yếm khí 23

a. Quá trình xử lý kỵ khí sinh trưởng lơ lửng 24

b. Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính 24

2.2.7.1 Bể yếm khí 24

2.2.7.1.1 Nguyên lý chung 24

2.2.7.1.2 Quá trình công nghệ bể yếm khí 26

a. Quá trình công nghệ 26

b. Vi sinh vật tham gia xử lý 27

2.2.7.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu xuất phân hủy tạo khí mêtan

28

a. Anh hưởng nhiệt độ 28

b. Liều lượng nạp nhiên liệu 28

c. Các chất dinh dưỡng 29

d. pH và độ kiềm 29

e. Độ mặn 29

2.2.7.2 Hồ yếm khí 30

2.2.8 Các phương pháp hiếu khí 31

2.2.8.1 Xử lý nước thải trong công trình nhân tạo 32

2.2.8.1.1 Xử lý tong các bể Arotenk 32

2.2.8.1.2 Bể Lọc sinh học( Biophin) 36

2.2.8.2 Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên 35

2.2.8.2.1 Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc 35

2.2.8.2.2 Cánh đồng tưới nông nghiệp 36

2.2.8.2.3 Hồ sinh học 37

a. Hồ hiếu khí 38

b. Hồ hiếu khí tùy nghi 39

c. Hồ kỵ khí 40

2.2.9 Xử lý bùn cặn 41

CHƯƠNG III TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG BÃI LỌC TRỒNG CÂY VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 44

3.1Tổng quan về bãi lọc trồng cây (Constructed Wetland) 46

3.1.1 Khái niệm 46

3.1.2 Các nguyên lý cơ bản trong bãi lọc 46

3.1.3 Các dạng Bãi lọc ngập nước nhân tạo 47

3.1.3.1 BLNT có dòng chảy bề mặt (FWS) 48

a. Các nguyên lý cơ bản 48

b. Tác dụng của cây trong FWS 48

c. Cơ chế vận chuyển oxy trong FWS 49

3.1.3.2 BLNT có dòng chảy ngầm (SSF) 49

a. Phân loại 49

b. Các nguyên lý cơ bản 50

c. Vận chuyển oxy trong SSF 50

d. Loại bỏ P qua hấp phụ (phân hủy các phần tử P) 50

3.1.3.2.1 Hệ thống BLNT với dòng chảy ngầm ngang (HSF) 50

3.1.3.2.2 Hệ thống BLNT với dòng chảy ngầm thẳng đứng (VSF) 51

3.1.4 Cấu tạo và các cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong BLNT 52

3.1.4.1 Cấu tạo hệ thống BLNT 52

3.1.4.2 Cơ chế loại bỏ chất ôi nhiễm trong BLNT 54

a. Quá trình vật lý 54

b. Quá trình hóa học 55

c. Quá trình sinh học 55

3.1.5 Khả năng xử lý của BLNT 57

3.1.6 Thực vật trong bãi lọc 59

3.1.6.1 Các nhóm thực vật thủy sinh 59

3.1.6.2 Vai trò của thực vật trong Bãi lọc 61

3.1.6.3 Khả năng chuyển hóa một số chỉ tiêu trong nước thải 62

3.1.7 Vi sinh vật trong bãi lọc nhân tạo 63

3.1.8 Vận hành và bảo dưỡng hệ thống BLNT 64

3.1.9 Ưu và nhược điểm của BLNT 66

3.2 Ứng dụng của BLNT trong canh tác nông nghiệp 68

3.2.1 Trên thế giới 68

3.2.2 Tại Việt Nam 70

CHƯƠNG IV MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ THẢO LUẬN 72

4.1 Kết quả thí nghiệm 73

4.1.1 Quy mô phòng thí nghiệm 73

4.1.2 Mô hình nghiên cứu 73

4.1.2.1 Địa điểm thí nghiệm 73

4.1.2.2 Các công đoạn của mô hình 74

4.2 Kết quả và thảo luận 74

4.2.1 Kết quả 74

4.2.2 Thảo luận 78

4.2.2.1 Chiều cao cây X 79

4.2.2.2 Số lá cây Y 81

4.2.2.3 Diện tích lá Z 82

4.2.3 Các điều kiện ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của rau cải

xanh 84

4.2.3.1 Anh hưởng thời tiết khí hậu 84

4.2.3.2 Chất dinh dưỡng 84

4.2.3.3 Các yếu tố môi trường 86

CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87

5.1 Kết luận 88

5.2 Kiến nghị 90

Tài liệu tham khảo

Phụ lục 1

Phụ lục 2

Phụ lục 3