Bước Đầu Nghiên Cứu Thiết Kế Mô Hình Xử Lý Nước Thải Phòng Thí Nghiệm Khu Thí Nghiệm Thực Hành Nhà T 6 T 7 T 8 Trường Đại Học Lâm Nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

--------------------

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC

THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM, KHU THÍ NGHIỆM – THỰC

HÀNH T6, T7, T8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ : 306

Giáo viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Thị Bích Hảo

Sinh viên thực hiện : Chu Thị Vinh

Khoá học : 2007 - 2011

Hà Nội, 2011

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thiện những kiến thức và kỹ năng sau quá trình 4 năm học tập và rèn luyện,

được sự nhất trí của trường Đại học Lâm Nghiệp, khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi

trường, tôi đã thực hiện khoá luận với tên gọi:

“Bước đầu nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm khu

thí nghiệm thực hành nhà T6, T7 , T8 trường Đại học Lâm Nghiệp”.

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong bộ môn

Quản lý môi trường, khoa QLTNR&MT, các thầy cô trong trung tâm thực hành thí nghiệm

khoa QLTNR&MT, toàn thể các thầy cô trong khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8

cùng đông đảo các bạn sinh viên, đặc biệt là cô giáo hướng dẫn Ths. Nguyễn Thị Bích Hảo

đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do hạn chế về thời gian, bản thân chưa có kinh

nghiệm thực tế nên khóa luận không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, tôi kính mong nhận được

sự nhận xét, bổ sung và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn bè để khóa luận được

hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2011

Sinh viên

Chu Thị Vinh

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1

Chương I

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................................. 3

1.1. Tìm hiểu chung về phòng thí nghiệm ............................................................... 3

1.1.1. Khái niệm phòng thí nghiệm ..................................................................... 3

1.1.2. Tiêu chuẩn chất lượng phòng thí nghiệm .................................................. 3

1.2. Khái niệm và thành phần nước thải phòng thí nghiệm .................................... 5

1.2.1. Khái niệm nước thải phòng thí nghiệm ..................................................... 5

1.2.2. Những chỉ tiêu chính của nước thải phòng thí nghiệm ............................. 6

1.3. 1. Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải phòng thí nghiệm ............... 7

1.3.2. Tình hình nước thải phòng thí nghiệm trường Đại học Lâm Nghiệp ...... 14

Chương II

MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU .......................................................................................................................... 15

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 15

2.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 15

2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 15

2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 15

Chương III

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

................................................................................................................................... 24

3.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 24

3.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................................. 24

3.1.2. Địa hình ................................................................................................... 24

3.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng ............................................................................... 24

3.1.4. Khí hậu thủy văn ...................................................................................... 26

3.1.5. Thực vật ................................................................................................... 27

3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................... 27

3.2.1. Dân số và lao động..................................................................................... 27

3.2.2. Giao thông vận tải ....................................................................................... 27

3.2.3. Tình hình phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục .............................................. 27

Chương IV

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................................... 29

4.1. Hiện trạng nước thải khu vực nghiên cứu ...................................................... 29

4.1.1. Tổng quan về khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8. ........................... 29

4.1.2. Hiện trạng hệ thống thoát nước tại khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 ....... 30

4.1.2. Nguồn phát sinh nước thải tại khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 ...... 31

4.1.3. Lưu lượng và thành phần nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm –

thực hành T6, T7, T8 ......................................................................................... 33

4.2. Thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm – khu thí nghiệm thực

hành T6, T7, T8 ..................................................................................................... 41

4.2.1. Vị trí xây dựng hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm –thực hành

T6, T7, T8 .......................................................................................................... 42

4.2.1. Phương án đề xuất thiết kế mô hình xử lý nước thải khu thí nghiệm -

thực hành T6, T7, T8 ......................................................................................... 43

4.2.2. Tính toán các thông số thiết kế hai hệ thống xử lý nước thải .................. 46

4.2.3. Tính toán chi phí vận hành hệ thống ....................................................... 52

4.2.4. So sánh hai phương án xử lý nước thải phòng thí nghiệm đề xuất ......... 54

4.3. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý nước thải khu thí

nghiệm thực hành T6, T7, T8 ................................................................................ 55

Chương V

KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ ............................................................... 57

5.1. Kết luận .......................................................................................................... 57

5.2. Tồn tại ............................................................................................................. 58

5.3. Khuyến nghị ................................................................................................... 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 59

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Giải thích

1 A Tầng đất mặt

2 B Tầng đất trung gian

3 BTNMT Bộ Tài nguyên môi trường

4 C Tầng mẫu chất

5 CBLS Chế biến Lâm sản

6 CN Công nghiệp

7 ĐH Đại học

8 ĐHKHTN Đại học Khoa học Tự Nhiên

9 ĐHLN Đại học Lâm Nghiệp

10 KLN Kim loại nặng

11 PTMT Phân tích môi trường

12 PTN Phòng thí nghiệm

13 QCVN Quy chuẩn Việt Nam

14 QĐ-TCCBKH Quyết định – Tổ chức cấp bằng khoa học

15 QLTNR&MT Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường

16 QTKD Quản trị kinh doanh

17 TN – TH Thí nghiệm – thực hành

18 VILAS Vietnam Laboratory Accreditation Scheme

19 VSV&CNSH Vi sinh vật và Công nghệ sinh học

DANH MỤC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 1.1. Các nguyên tố độc hại chứa trong một số loại nước thải 6

Bảng 1.2. Tổng quan về công nghệ và phương pháp xử lý nước thải 8

Bảng 2.1. Tỉ lệ pha loãng nước thải 20

Bảng 2.2. Dãy chuẩn đo ICP-MS 21

Bảng 2.3. Các điều kiện đo 22

Bảng 2.4. Số khối lựa chọn và phương trình hiệu chỉnh đối với các nguyên tố 23

Bảng 2.5. Giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính các nguyên tố 23

Bảng 4.2. Lượng mưa trung bình năm khu vực núi Luốt 27

Bảng 4.1. Nguồn phát sinh nước thải từ các phòng thí nghiệm 33

Bảng 4.2. Sự thay đổi lưu lượng nước thải theo thời gian (m3

/h) 35

Bảng 4.3. Thành phần nước thải phòng thí nghiệm (dự đoán) 37

Bảng 4.4. Lịch thực hành Hóa phân tích – phòng thực hành hóa học 38

Bảng 4.5. Nồng độ một số chỉ tiêu trong nước thải phòng thí nghiệm khu thí

nghiệm thực hành T6, T7, T8 lần 1 39

Bảng 4.6. Nồng độ một số chỉ tiêu trong nước thải phòng thí nghiệm khu thí

nghiệm thực hành T6, T7, T8 lần 2 41

Bảng 4.7. So sánh hàm lượng N, P trong hai nguồn thải 47

Bảng 4.8. Số lượng sinh viên một số khóa học Trường ĐHLN 49

Bảng 4.9. Sự biến động số lượng sinh viên các khoa 49

Bảng 4.10. Tỷ lệ gia tăng số lượng sinh viên so với khóa 53 (%) 50

Bảng 4.11. Các thông số thiết kế mô hình phương án 1 51

Bảng 4.12. Diện tích thực tế xây dựng mô hình phương án 1 51

Bảng 4.13. Tổng vật liệu và chi phí xây dựng công trình xử lý nước thải bằng

thực vật

52

Bảng 4.14. Thông số thiết kế mô hình phương án 2 58

Bảng 4.15. Diện tích thực tế xây dựng mô hình phương án 2 58

Bảng 4.16. Tổng vật liệu và chi phí xây dựng công trình xử lý nước thải bằng

than hoạt tính

59

Bảng 4.17. So sánh năng lực của hai phương án 65

DANH MỤC HÌNH VỄ

Hình Trang

Hình 1.1. Cơ chế ảnh hưởng của kim loại nặng đối với sinh vật 7

Hình 1.2 (a + b). Quy trình công nghệ xử lý của trung tâm công nghệ mới Alfa 10

Hình 1.3. Công nghệ xử lý nước thải tại Trung tâm Quan trắc Môi trường và

Phân tích tài nguyên môi trường Hà Nội

11

Hình 2.1. Sơ đồ lấy mẫu nước thải phòng thí nghiệm T6, T7, T8 17

Hình 4.1. Sơ đồ khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 và hệ thống thoát nước

thải đi kèm

33

Hình 4.2: Các ống dẫn nước bị vỡ 34

Hình 4.3: Cỏ mọc che kín mương thoát nước thải 34

Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi lưu lượng nước thải trong ngày 12/4 38

Hình 4.5. Mặt cắt thẳng đứng địa hình vị trí xây dựng hệ thống xử lý 45

Hình 4.6. Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải 46

Hình 4.7 (a + b). Đề xuất phương án xử lý nước thải phòng thí nghiệm - thực

hành T6, T7, T8

47

Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện sự biến động số lượng sinh viên các khoa 51

Hình 4.9. Bể phản ứng 55

Hình 4.10. Bể lắng 56

Hình 4.11. Bể lọc thực vật 57

Hình 4.12. Hình chiếu bằng phương án 1 58

Hình 4.13. Hình chiếu đứng phương án 1 59

Hình 4.14. Bể lọc cát sỏi 62

Hình 4.15. Bể lọc than hoạt tính 63

Hình 4.16. Hình chiếu bằng phương án 2 64

Hình 4.17. Hình chiếu đứng phương án 2 65

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa – hiện đại hóa, nền

kinh tế đang phấn đấu thoát khỏi tình trạng lạc hậu trở thành nước công

nghiệp. Từ khi Đổi mới đến nay, xã hội nước ta không ngừng vận động và

phát triển. Bộ mặt của đất nước ngày càng khởi sắc và nước ta đã có những vị

trí nhất định trên trường quốc tế.

Làm được điều đó là do nước ta đã quan tâm đến sự nghiệp đào tạo

nguồn nhân lực. Nền giáo dục nước ta được đẩy mạnh, nhiều trường đại học,

cao đẳng được mở ra đào tạo nhiều con người ưu tú cho nước nhà. Hiện nay

nước ta có khoảng hơn 400 trường đại học, cao đẳng và hàng nghìn trường

trung cấp, dạy nghề, trung học cơ sở và phổ thông trung học. Học đi đôi với

hành, do vậy song song với giảng dạy lý thuyết, các trường đã đầu tư trang

thiết bị phục vụ nhu cầu học tập, thực hành của học sinh – sinh viên và giáo

viên. Các phòng thí nghiệm được xây dựng nhằm đưa thực tế vào trong quá

trình học tập của học sinh, sinh viên. Chưa có thống kê cụ thể về số lượng các

phòng thí nghiệm nhưng dựa trên số lượng các trường học, ước tính số lượng

phòng thí nghiệm trên cả nước tới hàng triệu, trong đó có khoảng 59 phòng

thí nghiệm được ngân sách nhà nước đầu tư theo chiều sâu.

Ngày nay, các phòng thí nghiệm có vai trò rất quan trọng và được sử

dụng phục vụ nhiều lĩnh vực trong đời sống con người như: phân tích các thành

phần môi trường, an toàn thực phẩm, chẩn đoán bệnh với nhiều nguyên nhân

gây bệnh mới và biến đổi liên tục, pháp y, kiểm tra sản phẩm trong buôn bán

thương mại quốc tế...Với vai trò to lớn như vậy nên việc xây dựng các phòng thí

nghiệm là rất cần thiết.

Tuy nhiên vấn đề nước thải phòng thí nghiệm dường như chưa được

quan tâm đúng mức. Nước thải phòng thí nghiệm có chứa nhiều hóa chất độc

hại từ thuốc thử và những mẫu đem về phân tích. Hầu hết các phòng thí

nghiệm chưa có hệ thống xử lý nước thải riêng, trong khi khối lượng nước