Nghiên Cứu và Chế Tạo Eco-Bio-Block (EBB) Cải Tiến Để Xử Lý Chất Hữu Cơ và Amoni Trong Nước Thải

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của luận án

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3. Mục tiêu nghiên cứu

1.4. Nội dung nghiên cứu

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.6. Giá trị thực tế và ứng dụng các kết quả của luận án

1.7. Thực trạng ô nhiễm nước ở Việt Nam

1.8. Các quá trình và công nghệ xử lý nước thải

1.9. Hiện trạng các công trình xử lý nước thải ở Việt Nam

1.10. Các quá trình hóa lí

1.11. Các quá trình sinh học

1.12. Giá thể sinh học

1.13. Kỹ thuật dính bám

1.14. Trên thế giới

1.15. Vai trò của VSV trong xử lý nước thải

1.16. Động vật nguyên sinh

1.17. Hệ VSV của nước thải

1.18. Quá trình tham gia của VSV trong xử lí nước thải

1.19. Tổng quan EBB và lựa chọn vật liệu chế tạo EBB cải tiến

1.19.1. Tổng quan EBB

1.19.2. Lựa chọn vật liệu chế tạo EBB cải tiến

1.20. Kết luận chương 1

2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Hóa chất và thiết bị

2.2. Sơ đồ nghiên cứu tổng thể của Luận án

2.3. Sỏi nhẹ Keramzit

2.4. Chế phẩm Sagi – Bio 2

2.5. Phương pháp phân tích

2.6. Phương pháp xác định COD

2.7. Phương pháp xác định Amoni

2.8. Chế tạo vật liệu EBB cải tiến

2.9. Phương pháp xác định độ rỗng của vật liệu

2.10. Phương pháp xác định thể tích rỗng EBB cải tiến

2.11. Phương pháp xác định diện tích bề mặt EBB cải tiến

2.12. Phương pháp xác định hàm lượng phối trộn nước

2.13. Thực nghiệm chế tạo EBB cải tiến

2.14. Đánh giá đặc trưng của vật liệu EBB cải tiến

2.14.1. Phương pháp cấy vi sinh vào vật liệu EBB cải tiến

2.14.2. Phương pháp xác định ảnh hưởng pH đến VSV và hiệu suất xử lý COD trong vật liệu EBB cải tiến

2.14.3. Phương pháp xác định hiệu quả hấp phụ Amoni của vật liệu EBB cải tiến

2.14.4. Phương pháp xác định hiệu quả hoạt động VSV trong EBB cải tiến bằng kỹ thuật sinh học phân tử

2.14.5. Phương pháp đánh giá hiệu suất xử lý COD và Amoni của vật liệu EBB cải tiến trong phòng thí nghiệm

2.15. Đánh giá khả năng xử lý của vật liệu EBB cải tiến đã chế tạo

2.16. Đánh giá hiệu quả xử lý nước hồ

2.17. Đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác

2.18. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Chế tạo EBB cải tiến

3.2. Kết quả xác thể tích rỗng EBB cải tiến

3.3. Kết quả xác định diện tích bề mặt của vật liệu EBB cải tiến

3.4. Kết quả xác định hàm lượng nước phối trộn để chế tạo EBB cải tiến

3.5. Đặc trưng của vật liệu EBB cải tiến

3.6. Kết quả cấy VSV vào vật liệu EBB cải tiến

3.7. Kết quả xác định ảnh hưởng của pH đến hoạt động VSV và hiệu suất xử lý COD trong vật liệu EBB cải tiến

3.8. Kết quả xác định hiệu quả hấp phụ Amoni của vật liệu EBB cải tiến

3.9. Kết quả ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ Amoni của vật liệu EBB cải tiến

3.10. Kết quả xác định cân bằng hấp phụ và ảnh hưởng nồng độ ban đầu của Amoni đến hiệu quả hấp phụ

3.11. Kết quả xác định ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ

3.12. Kết quả xác định động học hấp phụ Amoni của vật liệu

3.13. Kết quả đánh giá sự đa dạng của các nhóm VSV trong vật liệu EBB cải tiến bằng kỹ thuật sinh học phân tử

3.14. Kết quả tách chiết ADN và điện di biến tính DGGE từ các mẫu thử nghiệm

3.15. Kết quả tính chỉ số đa dạng Shannon (H’) và chỉ số tương quan Pielou (J’) của từng mẫu

3.16. Kết quả phân tích đa hình di truyền của các band trên bản điện di DGGE

3.17. Kết quả thực nghiệm sử dụng EBB cải tiến để xử lý nước thải trong phòng thí nghiệm

3.18. Kết quả đánh giá hiệu suất xử lý COD của vật liệu EBB cải tiến

3.19. Kết quả đánh giá hiệu suất xử lý Amoni của vật liệu EBB cải tiến

3.20. Khả năng xử lý của EBB cải tiến đã chế tạo

3.21. Kết quả ứng dụng EEB cải tiến để xử lý nước hồ bị ô nhiễm

3.22. Kết quả ứng dụng EEB cải tiến để xử lý nước rỉ rác

3.23. Kết quả ứng dụng EEB cải tiến để xử lý nước thải bệnh viện

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Chế tạo vật liệu EBB cải tiến

4.2. Đặc trưng vật liệu EBB cải tiến trong xử lý nước thải

4.3. Ứng dụng của vật liệu EBB cải tiến trong xử lý nước thải

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

SỞ HỮU TRÍ TUỆ

BÀI BÁO KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Eco Bio Block EBB Trong Xử Lý Nước Thải

Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) cải tiến nhằm xử lý các chất hữu cơ và amoni trong nước thải đang trở thành một trong những giải pháp hiệu quả. EBB là vật liệu sinh thái, được phát triển từ các hạt đá xốp zeolit, có khả năng làm sạch nước một cách tự nhiên. Việc ứng dụng EBB trong xử lý nước thải không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc cải tiến EBB để phù hợp với điều kiện Việt Nam.

1.1. Định Nghĩa Eco Bio Block EBB và Cơ Chế Hoạt Động

EBB là một khối vật liệu sinh thái, được chế tạo từ các khoáng chất tự nhiên và xi măng. Cơ chế hoạt động của EBB dựa vào sự tương tác của các vi sinh vật (VSV) có trong khối, giúp phân hủy các chất hữu cơ và amoni trong nước thải.

1.2. Lợi Ích Của Việc Sử Dụng EBB Trong Xử Lý Nước Thải

Việc sử dụng EBB trong xử lý nước thải mang lại nhiều lợi ích như giảm chi phí đầu tư, tiết kiệm không gian và nâng cao hiệu suất xử lý. EBB có khả năng làm sạch nước nhanh chóng mà không gây hại cho môi trường xung quanh.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Tại Việt Nam Và Thách Thức Đặt Ra

Tình trạng ô nhiễm nước tại Việt Nam đang ở mức báo động. Chỉ khoảng 15% nước thải sinh hoạt được xử lý, trong khi phần còn lại xả thải trực tiếp ra môi trường. Các chất ô nhiễm hữu cơ và amoni trong nước thải gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Việc tìm kiếm giải pháp hiệu quả để xử lý nước thải là rất cần thiết.

2.1. Tình Hình Ô Nhiễm Nước Tại Các Đô Thị Lớn

Các đô thị lớn như Hà Nội và TP.HCM đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng. Hệ thống thoát nước không đồng bộ và thiếu hiệu quả khiến nước thải không được xử lý đúng cách.

2.2. Các Chất Ô Nhiễm Chính Trong Nước Thải

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất ô nhiễm, trong đó có 52% là các hợp chất hữu cơ và 48% là các hợp chất vô cơ. Điều này đòi hỏi các công nghệ xử lý nước thải phải được cải tiến để đáp ứng nhu cầu thực tế.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Chế Tạo Eco Bio Block EBB Cải Tiến

Nghiên cứu này sẽ áp dụng các phương pháp chế tạo EBB cải tiến từ các vật liệu sẵn có tại Việt Nam như cát, zeolit và xi măng. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện để xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu và đánh giá hiệu quả xử lý của EBB trong các loại nước thải khác nhau.

3.1. Quy Trình Chế Tạo Eco Bio Block EBB Cải Tiến

Quy trình chế tạo EBB cải tiến bao gồm việc phối trộn các nguyên liệu như cát, zeolit và xi măng theo tỉ lệ tối ưu để tạo ra vật liệu có khả năng xử lý tốt nhất.

3.2. Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Của EBB Cải Tiến

Các thí nghiệm sẽ được thực hiện để đánh giá hiệu quả xử lý COD và amoni của EBB cải tiến trong các loại nước thải như nước sinh hoạt, nước hồ ô nhiễm và nước thải bệnh viện.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Eco Bio Block EBB Trong Xử Lý Nước Thải

EBB cải tiến đã được thử nghiệm trong nhiều loại hình nước thải khác nhau và cho thấy hiệu quả cao trong việc giảm thiểu các chỉ tiêu ô nhiễm. Việc ứng dụng EBB trong thực tiễn không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

4.1. Kết Quả Thử Nghiệm Xử Lý Nước Hồ

Kết quả thử nghiệm cho thấy EBB cải tiến có khả năng giảm đáng kể nồng độ các chất ô nhiễm trong nước hồ, giúp cải thiện chất lượng nước và môi trường sống xung quanh.

4.2. Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Bệnh Viện

EBB cải tiến đã được áp dụng thành công trong xử lý nước thải bệnh viện, giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

V. Kết Luận Về Nghiên Cứu Eco Bio Block EBB Cải Tiến

Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) cải tiến đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả trong việc xử lý các chất hữu cơ và amoni trong nước thải. Việc ứng dụng EBB không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ này để mở rộng ứng dụng trong xử lý nước thải tại Việt Nam.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển Eco Bio Block EBB Tại Việt Nam

EBB cải tiến có tiềm năng lớn trong việc xử lý nước thải tại Việt Nam, đặc biệt là trong các đô thị lớn, nơi có nhu cầu xử lý nước thải cao.

5.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện công nghệ chế tạo EBB và mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.

Nghiên Cứu Chế Tạo Eco-Bio-Block (EBB) Cải Tiến Để Xử Lý Nước Thải