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

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án là 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. Đồng thời 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. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 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

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 MSSV : 1411090368 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 LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN 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 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................... 1 2. MỤC TIÊU ..................................................................................................... 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 3 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................ 3 3.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 3 3.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 3 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ..................................................... 3 4.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................... 3 4.2. Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................... 3 5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4 1.1. Tổng quan về nước thải công nghiệp [30] .............................................. 5 1.1.1. Nguồn gốc phát sinh, phân loại nước thải công nghiệp ................... 5 1.1.2. Đặc tính nước thải công nghiệp........................................................ 5 1.1.3. Tính chất nước thải công nghiệp [32] .............................................. 8 1.2. Các chỉ tiêu đánh giá nước thải công nghiệp ....................................... 12 i
1.3. Tổng quan về 04 KCN trên địa bàn TP.HCM ....................................... 14 1.3.1. Khu công nghệ cao TP.HCM (Saigon High Tech Part – SHTP) [33] ................................................................................................................... 15 1.3.2. Khu chế xuất Linh Trung 1 [36]..................................................... 18 1.3.3. Khu công ngiệp Tân Bình [37] ....................................................... 21 1.3.4. Khu công nghiệp Vĩnh Lộc ............................................................ 24 1.4. Các phương pháp thử nghiệm độc học nước ........................................ 28 1.4.1. Thử nghiệm độc cấp tính [7] .......................................................... 28 1.4.2. Thử nghiệm độc mãn tính .............................................................. 30 1.4.3. Thử nghiệm độc tĩnh [4]................................................................. 32 1.4.4. Thử nghiệm độc động (liên tục) [4] .............................................. 32 1.5. Giới thiệu về vi khuẩn Nitrosomonas [18] ............................................ 32 1.5.1. Vi khuẩn Nitrosomonas .................................................................. 32 1.5.2. Các nghiên cứu về Nitrosomonas stercoris trong chỉ thị mức độ ô nhiễm của môi trường................................................................................ 34 1.6. Các nghiên cứu liên quan về thử nghiệm độc tính nguồn nước ............ 35 1.6.1. Các nghiên cứu trên thế giới .......................................................... 35 1.6.2. Các nghiên cứu trong nước ............................................................ 39 1.6.3. Đánh giá tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ...................... 43 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 47 2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 47 2.1.1. Nội dung 1: Tổng hợp các tài liệu có liên quan ............................. 47 2.1.2. Nội dung 2: Khảo sát, điều tra thực địa và lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................. 47 2.1.3. Nội dung 3: Đánh giá chất lượng nước thải tại một số KCN, KCX thông qua các thông số hóa lý ................................................................... 47 2.1.4. Nội dung 4: Thử nghiệm động học và đánh giá độc tính tại một số KCN, KCX bằng vi khuẩn Nitrosomonas ................................................. 47 ii
2.1.5. Nội dung 5: Xác định nguyên nhân gây ra độc tính của nước thải công nghiệp ............................................................................................... 48 2.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 48 2.2.1. Phương pháp biên tập, tổng hợp tài liệu......................................... 48 2.2.2. Phương pháp lấy mẫu ..................................................................... 48 2.2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý ..................................... 48 2.2.4. Phương pháp thử nghiệm độc học nước ......................................... 51 2.2.5. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ......................................... 54 2.2.6. Phương pháp so sánh, đánh giá. ..................................................... 57 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊM CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 58 3.1. Diễn biến chất lượng nước tại nguồn tiếp nhận của các KCN ............. 59 3.1.1. Nhóm chỉ tiêu vật lý ....................................................................... 59 3.1.2. Nhóm chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ ....................................................... 60 3.1.3. Nhóm chỉ tiêu ô nhiễm dinh dưỡng ................................................ 62 3.2. Đánh giá chất lượng nước dựa trên chỉ số độc học nước ..................... 64 3.2.1. Độc tính của nguồn nước ............................................................... 64 3.3. Xác định chỉ số tương quan giữa thông số độc học và các thông số khác ..................................................................................................................... 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 Tiếng Việt Biological Oxygen 1 BOD Nhu cầu oxy sinh học Demand 2 CLN Chất lượng nước 3 COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học 4 CN Công nghiệp 5 CNC Công nghệ cao 6 DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan Dissolved Oxygen Uptake 7 DOUR Tỉ lệ tiêu thụ oxy hòa tan Rate Nồng độ gây ảnh hưởng 8 EC50 Effective Concentration 50 50% Food and Agriculture Tổ chức Lương thực và 9 FAO Organization of the United Nông nghiệp Liên Hiệp Nations Quốc 10 KCN Khu công nghiệp 11 KCX Khu chế xuất 12 KCNC Khu công nghệ cao Khu công nghiệp Nhơn 13 KCNNT Trạch 14 LC50 Lethal Concentration Nồng độ gây chết 50% Lowest Observed Effect Nồng độ thấp nhất có phát 15 LOEC Concentration hiện ảnh hưởng 16 NMXLNT Nhà máy xử lý nước thải No Observed Effect Nồng độ cao nhất không gây 17 NOEC Concentration ảnh hưởng iv
18 QCVN Quy chuẩn Việt Nam Bể xử lý nước thải bằng 19 SBR Sequencing Batch Reactor phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ 20 SHTP Saigon High Tech Part 21 SS Suspended Solids Chất rắn lơ lửng 22 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 23 TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hoà tan 24 TOC Total Organic Carbon Tổng carbon hữu cơ 25 TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng 26 TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh 27 TU Toxicity Units Đơn vị độc tính 28 VK Vi khuẩn 29 VSV Vi sinh vật v
DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1: ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CỦA MỘT SỐ LOẠI HÌNH SẢN XUẤT THƯỜNG GẶP.......................................................................................... 6 BẢNG 1.2: TIÊU CHUẨN VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI CỦA MỘT SỐ NGÀNH SẢN XUẤT: .................................................................................................... 7 BẢNG 1.3: MỘT SỐ CHẤT CÓ MÙI ........................................................................... 9 BẢNG 1.4: THÀNH PHẦN VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CỦA NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ........................................................................................................................ 12 BẢNG 1.5: GIÁ TRỊ C CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ............................................................................................................ 13 BẢNG 1.6: TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KCN CAO TP.HCM .................................... 16 BẢNG 1.7: CÁC CHỈ TIÊU XỬ LÝ NƯỚC CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI: ....................................................................................................................................... 19 BẢNG 1.8: NGUỒN GÂY Ô NHIỄM VÀ NƯỚC THẢI TẠI KCN TÂN BÌNH ...... 22 BẢNG 1.9: CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI ............................................................................................................................. 23 BẢNG 1.10: DANH SÁCH THỐNG KÊ CÁC NGÀNH NGHỀ ĐẦU TƯ................ 26 BẢNG 1.11: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KCN VĨNH LỘC ..... 26 BẢNG 1.12: LC50 CỦA MỘT SỐ HÓA CHẤT ĐỐI VỚI CÁ TUẾ .......................... 29 BẢNG 1.13: ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, PHÂN BỐ VÀ MÔI TRƯỜNG SỐNG CỦA NITROSOMONAS ......................................................................................................... 33 BẢNG 2.1: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU LÝ, HÓA..................... 49 vi
BẢNG 2.2: ĐIỀU KIỆN TIẾN HÀNH THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH VỚI VI KHUẨN NITROSOMONAS ......................................................................................................... 53 BẢNG 2.3: THANG XẾP LOẠI CHỈ SỐ ĐỘC TÍNH NƯỚC ................................... 55 BẢNG 2.4: PHÂN LOẠI CÁC GIÁ TRỊ TƯƠNG QUAN ......................................... 57 BẢNG 3.1: KẾT QUẢ EC50 ......................................................................................... 69 BẢNG 3.2: TỔNG HỢP CHỈ SỐ TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ VÀ CHỈ SỐ ĐỘC HỌC ................................................................................................ 71 BẢNG 3.3: CÁC YẾU TỐ GÂY ĐỘC CHÍNH TẠI CÁC KCN ................................ 73 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 ĐỒ THỊ 3.7: DIỄN BIẾN ĐỘC TÍNH TẠI CÁC LƯU VỰC TIẾP NHẬN. .............. 65 BẢN ĐỒ 3.8: DIỄN BIẾN EC50 TẠI CÁC VỊ TRÍ LẤY MẪU.................................. 70 ĐỒ THỊ 3.9: TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THÔNG SỐ LÝ HÓA VÀ CHỈ SỐ ĐỘC HỌC VÀO THÁNG 05. ................................................................................................ 72 ĐỒ THỊ 3.10: TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THÔNG SỐ LÝ HÓA VÀ CHỈ SỐ ĐỘC HỌC VÀO THÁNG 06. ................................................................................................ 72 viii
DANH MỤC HÌNH HÌNH1.1: KHU CÔNG NGHỆ CAO TP.HCM [33].................................................... 15 HÌNH 1.2: KHU CHẾ XUẤT LINH TRUNG. ............................................................ 18 HÌNH 1.3: KHU CÔNG NGHIỆP TÂN BÌNH. ........................................................... 21 HÌNH 1.4: KHU CÔNG NGHIỆP VĨNH LỘC ............................................................ 24 HÌNH 1.5: MÁY MICROTEST MODEL 500 (NGUỒN: [7]) .................................... 30 HÌNH 1.6: VI KHUẨN GIÁP XÁC DAPHNIA MAGNA. NGUỒN [7] ...................... 31 HÌNH 1.7: VI KHUẨN NITROSOMONAS (NGUỒN: THE MICROBE ZOO (BY YUICHI SUWA). .......................................................................................................... 33 HÌNH 2.1: THIẾT BỊ QUAN TRẮC DI ĐỘNG – MOBILAB3. ................................ 49 HÌNH 2.3: ĐIỆN CỰC CHỌN LỌC ION NH3 VÀ THIẾT BỊ AMMONITOR. ........ 51 HÌNH 2.4: THIẾT BỊ ĐO ĐỘC TÍNH CỦA NƯỚC - NITRITOX ............................. 51 HÌNH 2.5: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NITRITOX. ................... 52 HÌNH 3.1: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ ĐỘC TÍNH THÁNG 5 VÀ THÁNG 6 CỦA KCX LINH TRUNG. ............................................................................................................. 67 HÌNH 3.2: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ ĐỘC TÍNH THÁNG 5 VÀ THÁNG 6 TẠI KCN TÂN BÌNH. ............................................................................................................................ 67 HÌNH 3.3: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ ĐỘC TÍNH THÁNG 5 VÀ THÁNG 6 CỦA KCNC.68 HÌNH 3.4: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ ĐỘC TÍNH THÁNG 5 VÀ THÁNG 6 CỦA KCN 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, 1 Giấy và bột giấy cặn hòa tan, vi khuẩn Thịt, sữa và các sản phẩm từ thịt pH, BOD, chất rắn hòa tan, cặn lắng, 2 sữa NH3, NO3, dầu mỡ, vi khuẩn pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, Cl, dầu 3 Chế biến hải sản mỡ, vi khuẩn. 4 Trại chăn nuôi gia súc, gia cầm BOD, cặn hòa tan, N, P, vi khuẩn 5 Đường pH, BOD, COD, SS, NO3, vi khuẩn BOD, COD, N, chất hoạt động bề mặt, 6 Cao su S, phenol, dầu mỡ, Cr BOD, COD, SS, cặn hòa tan, màu, 7 Ngâm và gỗ tấm cacbon hữu cơ. BOD, COD, SS, màu, dầu mỡ, kim loại 8 Dệt nhuộm nặng (Cu, Zn, Cr, …) 9 Xi măng pH, SS, nhiệt, cặn hòa tan Kim loại nặng (Cu, Zn, Ni,…), axit, SS, 10 Mạ điện cặn hòa tan 11 Nhựa và vật liệu tổng hợp BOD, COD, SS, nhiệt, kim loại nặng BOD, COD, SS, kiềm, màu, độ cứng 12 Thuộc và chế biến da NaCl, SO2, S, amoni, dầu mỡ, vi khuẩn pH, BOD, COD, SS, dầu mỡ, chất hoạt 13 Xà phòng và chất tẩy rửa động bề mặt 14 Hóa chất hữu cơ, vô cơ pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, nhiệt pH, BOD, SS, cặn hòa tan, Cl, NH3, độ 15 Kính 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 Nồng độ Ngành sản xuất m3/tấn SP nhiễm (kg/m3) Amoniac 0,5 Sau làm sạch Đồng 1,0 bằng đồng – 0,17 Nitric amoniac Tới 1 hydrocacbonat Amoniac: Amoniac 0,8 Với hơi Metanol và 1,17 0,1 ngưng tụ fomandehit Dioxit cacbon 0,16 Cacbamic (với hai cốc ngưng Amoniac 0,1 0,45 tụ) Cacbamit 1,0 Axit nitric (sau lò thổi – tận 0,06 Cacbon dioxit 0,16 dụng phế liệu) Canxi sunfat 3,0 Nitrat amoni (NH4NO3) (sau Canxi clorua 2,62 loại muối khoáng của nước 0,08 Magie clorua 1,56 bằng trao đổi ion) Natri clorua 5,46 Metanol (sản phẩm đáy hệ 1,0 Metanol 2,0 thống chưng luyện) Hạt rắn lơ lửng 20 – 24 Canxi clorua 110 – 120 Xôđa nung 8,0 – 10 Canxi sunfat 0,7 – 0,8 Natri clorua 50 – 60 7
Amoni hydroxit 0,1 – 0,12 Axit flosilic 0,1 Supephotphat kép: Axit photphoric 0,5 – 0,6 Sau sấy axit photphoric 0,06 – 0,08 Canxi sunfat 60 – 70 Các hạt lơ lửng 35 – 40 0,08 – 0,12 Axit photphoric 3–4 Sau tạo hạt Axit flosilic 23 – 25 Axit clohydric 12 – 13 Axit clohydric Đến 0,01 Axit sunfuric, axit Nitrobenzen 50 – 60 nitric và 1,0 – 2,0 nitrobenzen Axit ađipic HOOC – (CH2)4 – Nitric nitrat 5,0 8,0 COOH Natri oxalat 1,5 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