Tải bản đầy đủ (.pdf) (141 trang)

giải pháp công nghệ thực vật nổi giảm thiểu ô nhiễm nước kênh rạch

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.95 MB, 141 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>

NGUYỄN THỊ THANH GIANG

<b>GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THỰC VẬT NỔI GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NƯỚC KÊNH RẠCH</b>

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 01 năm 2024

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<small>ii </small>

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TPHCM</b>

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS. Võ Thị Diệu Hiền (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. Bùi Xuân Thành (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS. Phạm Hồng Nhật (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 30 tháng 01 năm 2024

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Chủ tịch Hội đồng: PGS.TS. Lê Văn Khoa

2. Thư ký hội đồng: TS. Ngô Thị Ngọc Lan Thảo 3. Giảng viên phản biện 1: PGS.TS. Lê Hoàng Nghiêm 4. Giảng viên phản biện 2: PGS.TS. Phạm Hồng Nhật 5. Ủy viên Hội đồng: TS.Lâm Văn Giang

Xác nhận của chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

<b>MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>iii </small>

<b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: </b>

- Tìm hiểu khả năng xử lý ơ nhiễm nước của thực vật bằng giải pháp công nghệ thực vật nổi (FTW) để giảm thiểu ô nhiễm nước kênh rạch.

- Nội dung 1: Đánh giá tổng quan tình hình kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh.

- Nội dung 2: Đánh giá khả năng xử lý nước thải của thực vật đã chọn thơng qua mơ hình FTW quy mơ pilot.

- Nội dung 3: Đề xuất mơ hình thực vật nổi (FTW) phù hợp, hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm nước kênh rạch.

<b>III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/9/2023 </b>

<b>IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2023 </b>

PGS. TS. BÙI XUÂN THÀNH

<b> TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN </b>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA </b>

<b>CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<small>iv </small>

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

<i>Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy/Cô khoa Môi trường và Tài nguyên – Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh và Phịng thí nghiệm trọng điểm xử lý chất thải bậc cao – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những tri thức vô cùng quý báu để hồn thành chương trình học và ứng dụng thực tiễn. </i>

<i>Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến nhóm Nghiên cứu công nghệ nước ĐHQG (BIOSEP) đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn thạc sĩ. </i>

<i>Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến TS. Võ Thị Diệu Hiền và PGS. TS. Bùi Xuân Thành – những người Thầy, Cô đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện luận văn. </i>

<i>Cuối cùng, tơi xin chia sẻ niềm vinh dự này cùng gia đình, bạn bè đã động viên, </i>

<i><b>giúp đỡ, đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu vừa qua. </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<small>v </small>

<b>TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

Ơ nhiễm nguồn nước nói chung hay ơ nhiễm kênh rạch nói riêng hiện đang là một vấn đề hết sức nhức nhối. Nhiều tuyến kênh rạch hiện hữu đang có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng do nhiều tác nhân như chất thải rắn, nước được xử lý đạt quy chuẩn thải thẳng ra kênh rạch, gia tăng dân số, đơ thị hóa,... do đó việc đưa ra các giải pháp để giảm thiểu cũng như hạn chế ô nhiễm là rất cấp thiết.

Nghiên cứu này đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễm qua việc thực hiện lấy mẫu nước tại các tuyến kênh rạch chính ở thành phố Hồ Chí Minh, sau đó phân tích chất lượng nước bằng các thông số như pH, TSS, COD, Nito, Photpho vi sinh,... so sánh với quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia hiện hành để đưa ra nhận xét về chất lượng nguồn nước hiện hữu, từ đó tham khảo làm tiền đề cho việc ứng dụng công nghệ thực vật nổi. Giải pháp cơng nghệ thực vật nổi là loại hình sử dụng những bè thực vật thả nổi trên mặt nước, mơ phỏng q trình trong tự nhiên một cách hệ thống, từ đó loại bỏ các chất ơ nhiễm hữu cơ, vô cơ, kim loại nặng ra khỏi nước ô nhiễm và làm sạch nguồn nước. Giải pháp này mang tính khả thi về chi phí, hiệu quả, mặt bằng xây dựng, bền vững cho môi trường tự nhiên. Qua thực nghiệm, mơ hình các bể thực vật nổi xử lý theo mẻ với đầu vào là nguồn nước kênh có dấu hiệu ơ nhiễm tại Thành phố Hồ Chí Minh đạt hiệu quả loại bỏ ô nhiễm đối với tổng Photpho lên đến 70%, tổng Nito lên đến 48%, các thơng số như nhu cầu Oxy hóa học và vi sinh đạt hiệu quả lên đến 90%. Điều này cho thấy rằng mơ hình thực vật nổi có thể là một giải pháp tối ưu để chính quyền, các nhà quản lý, các nhà đầu tư,.. ứng dụng phục vụ công tác xử lý nước ơ nhiễm, góp phần giải quyết các vấn đề môi trường và sức khỏe hiện nay.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<small>vi </small>

Water pollution in general and canal pollution in particular is currently a very painful problem. Many existing canals are showing signs of serious pollution due to many factors such as solid waste, water treated to meet standards discharged directly into the canals, population growth, urbanization,... due to Therefore, it is very urgent to come up with solutions to reduce and limit pollution.

This study preliminarily assesses the level of pollution by taking water samples at main canals in Ho Chi Minh City, then analyzing water quality using parameters such as pH, TSS, COD, Nitrogen, Microbial Phosphorus,... compared with current national technical regulations to provide comments on the quality of existing water sources, thereby providing reference as a premise for the application of Floating treatment wetland.

Floating treatment wetland solution is the use of plant rafts floating on the water surface, systematically simulating natural processes, thereby eliminating organic, inorganic, and metallic pollutants. removes polluted water and cleans water sources. This solution is feasible in terms of cost, efficiency, construction space, and sustainability for the natural environment. Through experiments, the model of floating plant tanks treated in batches with input from canal water with signs of pollution in Ho Chi Minh City achieved pollution removal efficiency for total Phosphorus of up to 70%, total Nitrogen is up to 48%, parameters such as chemical and microbiological oxygen demand are effective up to 90%. This shows that the floating plant model can be an optimal solution for authorities, managers, investors, etc. to apply to polluted water treatment, contributing to solving the problem. current environmental and health issues.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<small>vii </small>

<b>CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc </b>

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã ngành: 8850101

<i>Tên đề tài: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THỰC VẬT NỔI (FTW) GIẢM THIỂU Ô </i>

<i><b>NHIỄM NƯỚC KÊNH RẠCH </b></i>

Ngày bắt đầu nhận đề tài : 04/09/2023

Tp.HCM, ngày 18 tháng 12 năm 2023

Nguyễn Thị Thanh Giang

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>MỤC LỤC </b>

<small>CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU ...1</small>

<small>1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...1</small>

<small>1.2. Mục tiêu đề tài và nội dung nghiên cứu ...2</small>

<small>1.3. Đối tượng và phạm vi đề tài ...2</small>

<small>1.4. Ý nghĩa của đề tài ...3</small>

<small>CHƯƠNG II. TỔNG QUAN ...4</small>

<small>2.1. Tổng quan về kênh rạch ở Thành phố Hồ Chí Minh...4</small>

<small>2.1.1. Tổng quan hiện trạng kênh rạch ...4</small>

<small>2.2. Một số công nghệ xử lý nước kênh rạch hiện nay ...8</small>

<small>2.2.1. Công nghệ xử lý theo mẻ SBR (Sequancing Batch Reactor) ...8</small>

<small>2.2.2. Công nghệ AAO (Anerobic – Anoxic – Oxic) ...9</small>

<small>2.2.3. Bể phản ứng sinh học màng (Membrane Bio-Reactor - MBR) ...10</small>

<small>2.3. Tổng quan về công nghệ FTW ...13</small>

<small>2.3.1. Giới thiệu công nghệ FTW...13</small>

<small>2.3.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng FTW trong xử lý ô nhiễm nước ...16</small>

<small>CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...25</small>

<small>3.1. Nội dung nghiên cứu tổng thể ...25</small>

<small>3.2. Đánh giá chất lượng nước hệ thống kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh ...27</small>

<small>3.3. Đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm của 06 thực vật được chọn thông qua mơ hình FTW ...30</small>

<small>3.4. Phương pháp đánh giá phát triển sinh khối thực vật ...41</small>

<small>3.5. Phương pháp đo đạc, phân tích các chỉ tiêu mơi trường nước ...42</small>

<small>3.6. Phương pháp phân tích dữ liệu ...43</small>

<small>CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...44</small>

<small>4.1. Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh ...44</small>

<small>4.1.1. Kết quả khảo sát chất lượng nước kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh ...44</small>

<small>4.1.2. Đánh giá hiện trạng ơ nhiễm kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh ...58</small>

<small>4.2. Nội dung 2: đánh giá khả năng xử lý ơ nhiễm của 06 lồi thực vật thơng qua mơ hình FTW644.2.1. Khả năng thích nghi của thực vật ...64</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>x </small>

<b>DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT</b>

AAO : Anerobic – Anoxic – Oxic : kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí AF : Anaerobic bioflter : bộ lọc sinh học kỵ khí AFI : Artificial floating island : đảo nổi nhân tạo BOD : Biochemical Oxygen Demand : nhu cầu oxy sinh hóa COD : Chemical Oxygen Demand : nhu cầu oxy hóa học CW : Constructed wetland : đất ngập nước kiến tạo CW-MFC : Constructed wetland with a microbial

of Water and Waste Water

: phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải

TP : Total Phosphorus : tổng Photpho

TSS : Total suspended solids : tổng chất rắn lơ lửng

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<small>xi </small>

<b>DANH MỤC BẢNG</b>

<small>Bảng 2. 1. Ưu điểm và hạn chế của hệ thống FTW ... 16</small>

<small>Bảng 2. 2. Bảng tổng hợp một số lồi thực vật có thể sử dụng cho mơ hình FTW trên thế giới ... 21</small>

<small>Bảng 3. 1. Phương pháp thực hiện Nội dung 1 ... 27</small>

<small>Bảng 3. 2. Các vị trí lấy mẫu khảo sát chất lượng nước kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh ... 27</small>

<small>Bảng 3. 3. Đặc điểm thực vật thí nghiệm ... 33</small>

<small>Bảng 3. 4. Phương pháp chuẩn bị thực vật ... 36</small>

<small>Bảng 3. 5. Bảng kết quả phân tích chất lượng nước tại kênh Hàng Bàng, Quận 6 ... 39</small>

<small>Bảng 3. 6. Các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước... 42</small>

<small>Bảng 4. 1. Bảng giá trị WQI... 60</small>

<small>Bảng 4. 2. Bảng kết quả tính tốn WQI tại các vị trí phân tích ... 61</small>

<small>Bảng 4. 3. Bảng WQI theo Báo cáo tháng về chất lượng môi trường hàng tháng năm 2022 (Đính kèm cơng văn số 48/TTQT-TTDL ngày 19 tháng 01 năm 2023)” của Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh ... 62</small>

<small>Bảng 4. 4. Bảng hiệu suất xử lý các thông số ô nhiễm tại các bể ... 79</small>

<small>Bảng 4. 5. Bảng chi phí về vật liệu cho 01 hệ thống FTW ... 81</small>

<small>Bảng 4. 6. Đề xuất giải pháp ứng dụng FTW trong thực tế ... 82</small>

<small>Bảng 4. 7. Bảng đánh giá khả thi các tiêu chí lựa chọn cơng nghệ theo Nghị định 80/2014/NĐ-CP ... 84</small>

<small>Bảng 4. 8. Đánh giá SWOT khi ứng dụng FTW giảm thiểu ô nhiễm cho kênh rạch ... 85</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<small>xii </small>

<b>DANH MỤC HÌNH </b>

<small>Hình 2. 1. Sơ đồ hiện trạng xả thải ra kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh ...6</small>

<small>Hình 2. 2. Tình trạng kênh rạch bị bồi lắng tại khu vực cầu Mống - kênh Bến Nghé, thành phố Hồ Chí Minh ...7</small>

<small>Hình 2. 3. Mơ hình bè thực vật nổi xử lý ô nhiễm nước ... 14</small>

<small>Hình 2. 4. Cơ chế loại bỏ chất ơ nhiễm của hệ thống FTW ... 15</small>

<small>Hình 2. 5. Mơ hình bè thủy sinh trên sơng Tơ Lịch, Hà Nội ... 20</small>

<small>Hình 3. 1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu tổng thể ... 26</small>

<small>Hình 3. 2. Bản đồ phân bố các địa điểm lấy mẫu nước kênh rạch ... 30</small>

<small>Hình 3. 3. Giá đỡ thực vật ... 31</small>

<small>Hình 3. 4. Bể thực hiện mơ hình thí nghiệm ... 32</small>

<small>Hình 3. 5. Vị trí lấy mẫu nước nghiên cứu ... 38</small>

<small>Hình 3. 6. Hiện trạng khu vực kênh lấy nguồn nước nghiên cứu ... 40</small>

<small>Hình 3. 7. Mơ hình các bể FTW ... 41</small>

<small>Hình 4. 1. Biểu đồ thể hiện pH tại các vị trí lấy mẫu ... 45</small>

<small>Hình 4. 2. Biểu đồ thể hiện TSS tại các vị trí lấy mẫu ... 46</small>

<small>Hình 4. 3. Biểu đồ thể hiện Amoni tại các vị trí lấy mẫu ... 49</small>

<small>Hình 4. 4. Biểu đồ thể hiện nồng độ COD tại các vị trí lấy mẫu... 52</small>

<small>Hình 4. 5. Biểu đồ thể hiện DO tại các vị trí lấy mẫu ... 54</small>

<small>Hình 4. 6. Biểu đồ thể hiện hàm lượng Sắt tại các vị trí lấy mẫu ... 55</small>

<small>Hình 4. 7. Biểu đồ thể hiện nồng độ Coliform tại các vị trí lấy mẫu ... 58</small>

<small>Hình 4. 8. Biểu đồ giá trị WQI tại các vị trí lẫy mẫu ... 63</small>

<small>Hình 4. 9. Biểu đồ giá trị WQI tại các vị trí quan trắc theo báo cáo chất lượng mơi trường định kỳ của Sở Tài nguyên và Môi trường ... 63</small>

<small>Hình 4. 10. Tốc độ tăng trưởng thực vật ... 64</small>

<small>Hình 4. 11. Biểu đồ thể hiện trọng lượng tươi ở thân, lá ... 65</small>

<small>Hình 4. 12. Biểu đồ thể hiện trọng lượng khơ ở thân, lá ... 66</small>

<small>Hình 4. 13. Biểu đồ thể hiện trọng lượng tươi ở rễ ... 67</small>

<small>Hình 4. 14. Biểu đồ thể hiện trọng lượng khơ ở rễ ... 67</small>

<small>Hình 4. 15. Biểu đồ thể hiện TP tại các bể thí nghiệm ... 69</small>

<small>Hình 4. 16. Hiệu suất xử lý TP của các bể thí nghiệm ... 70</small>

<small>Hình 4. 17. Biểu đồ thể hiện Amoni của các bể thí nghiệm ... 71</small>

<small>Hình 4. 18. Biểu đồ thể hiện Nitrite tại các bể thí nghiệm ... 71</small>

<small>Hình 4. 19. Biểu đồ thể hiện Nitrate tại các bể thí nghiệm ... 72</small>

<small>Hình 4. 20. Hiệu suất xử lý TN tại các bể thí nghiệm ... 72</small>

<small>Hình 4. 21. Biểu đồ thể hiện COD tại các bể thí nghiệm ... 74</small>

<small>Hình 4. 22. Hiệu suất xử lý COD tại các bể thí nghiệm ... 75</small>

<small>Hình 4. 23. Biểu đồ thể hiện Coliform tại các bể thí nghiệm ... 75</small>

<small>Hình 4. 24. Hiệu suất xử lý Coliform tại các bể thí nghiệm... 76</small>

<small>Hình 4. 25. Biểu đồ thể hiện Sắt tại các bể thí nghiệm ... 77</small>

<small>Hình 4. 26. Biểu đồ thể hiện nồng độ DO ... 78</small>

<small>Hình 4. 27. Biểu đồ thể hiện hiệu quả cải thiện DO ... 78</small>

<small>Hình 4. 28. Sơ đồ ứng dụng FTW trong thực tế ... 83</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>CHƯƠNG I. MỞ ĐẦU </b>

<b>1.1. Tính cấp thiết của đề tài </b>

Hiện nay, ô nhiễm nước kênh rạch là một vấn đề vô cùng nhức nhối đang được xã hội quan tâm. Nhiều tuyến kênh rạch tại các đô thị và nông thôn dọc trên khắp nước ta đang trong tình trạng gia tăng ơ nhiễm nghiêm trọng. Đặc biệt, tại các đô thị lớn như Hà Nội hay thành phố Hồ Chí Minh, dù có những cố gắng để thực hiện giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nhưng chất lượng nguồn nước mặt vẫn chưa được cải thiện, điều này không chỉ gây mất mỹ quan đơ thị mà cịn tác động xấu đến môi trường sống và sức khỏe của người dân.

Tại Thành phố Hồ Chí Minh, lượng nước thải đô thị phát sinh khoảng 1,54 triệu

sinh hoạt hàng ngày và các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ. Hiện thành phố có ba nhà máy xử lý nước thải tập trung đang hoạt động là Bình Hưng, Bình Hưng Hịa

[1]. Như vậy, chỉ khoảng 13% lượng nước thải sinh hoạt được xử lý qua hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, còn lại đều bị xả thẳng ra các kênh rạch trên địa bàn. Bên cạnh đó, việc một bộ phận người dân thiếu ý thức, vứt bỏ chất thải trực tiếp xuống kênh rạch càng làm tình trạng ơ nhiễm thêm trầm trọng hơn. Do vậy, việc đưa ra các biện pháp để giải quyết tình trạng trên là vơ cùng cấp thiết.

Một công nghệ cải thiện chất lượng nước nổi bật hiện nay trên thế giới đó là đất ngập nước kiến tạo (constructed wetland - CW), là loại hình sử dụng vùng đất ngập nước nhân tạo được thiết kế, vận hành một cách tối ưu hóa các quy trình trong mơi trường tự nhiên để phù hợp nhu cầu của con người [2]. Công nghệ dùng thực vật nổi (floating treatment wetland - FTW) là một biến thể mới của CW. Đây là một phương pháp xử lý nước thải phân tán tương đối đơn giản, tiết kiệm chi phí, thân thiện với môi trường và con người. Cấu trúc của hệ thống này bao gồm các loại thực vật được bố trí trên giá đỡ được thả nổi trên mặt nước. Chồi và tán cây sẽ tỏa ra trên mặt nước và

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

phần rễ cây sẽ phát triển phía dưới mặt nước [2]. Thực vật sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải và quá trình này sẽ cải thiện chất lượng nguồn nước.

Hệ thống thực vật nổi được coi là giải pháp bền vững, đơn giản và ít tốn kém chi phí hơn so với các cơng nghệ xử lý nước thải khác. Chi phí chủ yếu phụ thuộc vào thực vật, nhân công trồng trọt và thu hoạch. Hệ thống này có thể được lắp đặt trong các hồ thông thường hiện có, giảm chi phí so với việc phải thu hồi đất và xây dựng hệ thống mới. Ngoài ra, chi phí về năng lượng, phí bảo trì cũng giảm đáng kể so với hệ thống xử lý nước thải thông thường [2].

Trong bối cảnh thực tế hiện nay, việc ứng dụng một giải pháp xử lý nước thải vừa mang tính khả thi, đạt hiệu quả xử lý cao, vừa mang tính thẩm mỹ là vơ cùng cấp

<i><b>thiết. Hướng đến mục đích như vậy, đề tài “Giải pháp công nghệ thực vật nổi giảm </b></i>

<i><b>thiểu ô nhiễm nước kênh rạch” sẽ làm một giải pháp thân thiện, bền vững trong công </b></i>

tác quản lý nguồn tài nguyên nước.

<b>1.2. Mục tiêu đề tài và nội dung nghiên cứu </b>

<i>Mục tiêu đề tài: </i>

Tìm hiểu khả năng xử lý ô nhiễm nước của thực vật bằng giải pháp công nghệ thực vật nổi (FTW) để giảm thiểu ô nhiễm nước kênh rạch.

<i>Nội dung nghiên cứu: </i>

− Đánh giá tổng quan tình hình kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh;

− Đánh giá khả năng xử lý nước thải của thực vật đã chọn thơng qua mơ hình FTW quy mơ pilot;

− Đề xuất mơ hình thực vật nổi (FTW) phù hợp, hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm nước kênh rạch.

<b>1.3. Đối tượng và phạm vi đề tài </b>

Các thí nghiệm được tiến hành trên mơ hình FTW quy mô pilot đặt bên cạnh tịa nhà C4 trong khn viên sân trường đại học Bách Khoa TP.HCM.

<i>Nước nghiên cứu: được lấy từ kênh Hàng Bàng – đường Bãi Sậy – Quận 6 – </i>

Thành phố Hồ Chí Minh.

<i>Thực vật nghiên cứu: Sậy nam (Phragmites australis), Thủy trúc (Cyperus alternifolius Rottb), Cói bạc đầu (Kyllinga brevifolia Rottb), Cỏ voi (Pennisetum purpureum), Cói thơm (Cyperus ordoratus), Chuối hoa lai (Canna generalis). </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>1.4. Ý nghĩa của đề tài </b>

Công nghệ xử lý nước thải ứng dụng hệ thống FTW có tính khả thi lớn khi ứng dụng vào thực tế để cải thiện chất lượng nước kênh rạch do những ưu thế về sự tiện lợi, đơn giản, dễ vận hành, yêu cầu về chi phí thấp hơn so với các công nghệ khác, thân thiện với mơi trường và con người, góp phần hướng đến phát triển bền vững.

Cung cấp thêm tài liệu cho công tác nghiên cứu ứng dụng hệ thống thực vật nổi để xử lý ô nhiễm nước. Cung cấp cho nhà quản lý thêm thông tin để tham khảo trong công tác xây dựng các phương án quản lý kênh rạch.

Việc ngày càng có nhiều nghiên cứu về FTW được thực hiện cho thấy rằng công nghệ này hiện đang rất được cộng đồng quan tâm và có tiềm năng phát triển lớn, do vậy việc thực hiện đề tài “Giải pháp công nghệ thực vật nổi để giảm thiểu ô nhiễm kênh rạch” mang tính cấp thiết quan trọng, là nền tảng thúc đẩy cho các nghiên cứu sâu rộng hơn về ứng dụng công nghệ FTW trong thực tế.

<b>1.5. Cơ sở pháp lý của đề tài </b>

− Luật số 17/2012/QH13: Luật tài nguyên nước;

− Quyết định số 1622/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ: Phê duyệt Quy hoạch tài nguyên nước thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050;

− QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt;

− Nghị định 80/2014/NĐ-CP về Thoát nước và xử lý nước thải.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>CHƯƠNG II. TỔNG QUAN </b>

<b>2.1. Tổng quan về kênh rạch ở Thành phố Hồ Chí Minh 2.1.1. Tổng quan hiện trạng kênh rạch </b>

Thành phố Hồ Chí Minh là khu vực có mạng lưới sơng ngịi, kênh rạch chằng chịt, bao gồm các tiểu lưu vực chính là các kênh: Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tân Hóa – Lị Gốm, Tàu Hủ - Bến Nghé - Kênh Đôi - Kênh Tẻ, Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật với tổng chiều dài khoảng 76 km [3]. Hệ thống các tuyến kênh, rạch này đảm nhận vai trị tiêu thốt nước, phục vụ giao thơng thủy và điều hịa hệ sinh thái.

<i>Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè dài khoảng 8 km bắt đầu từ khu vực sân </i>

bay Tân Sơn Nhất, trải dài qua các quận Phú Nhuận, Quận 3, cuối cùng đổ ra sơng Sài Gịn; đảm nhận vai trị tiêu thốt nước chính cho khu vực các Quận 3, Phú Nhuận và Tân Bình, một phần Quận 1 và Bình Thạnh. Diện tích tiêu thốt khoảng 3.000 ha[4].

<i>Hệ thống kênh Đôi – kênh Tẻ có vai trị tiêu thốt nước và giao thơng thủy cho </i>

khu vực phía tây nam Thành phố. Đoạn nhánh Bến Nghé – Tàu Hủ đảm nhận tiêu thoát nước của các Quận 1, Quận 5 và Quận 6 với diện tích tiêu khoảng 1.400 ha. Hoạt động giao thông thủy và khả năng tải nước bị hạn chế do tại khu vực đoạn đầu các kênh rất nơng[4].

<i>Hệ thống kênh Tân Hóa - Lị Gốm dài 6,5 km có diện tích tiêu khoảng 1.800 ha </i>

với điểm đầu từ vùng địa hình cao phía tây nam quận Tân Bình, chảy qua Quận 11 và Quận 6 để thốt ra kênh Tân Hóa [4].

Hệ thống các kênh Đôi – Tẻ - Tân Hóa – Lị Gốm nối với sơng Bình Điền và các rạch lớn khác ở phía nam, sau đó thốt về hạ lưu sông Vàm Vỏ hay sông Nhà Bè, Cần Giuộc... đây là trục tiêu thoát nước quan trọng của khu vực tây nam Thành phố do lưu lượng lớn, ảnh hưởng triều mạnh [4].

<i>Hệ thống kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật chảy qua địa bàn các quận </i>

Bình Thạnh, Gị Vấp, Tân Bình, Hóc Mơn, Bình Tân và đoạn cuối ở Bình Chánh là trục tiêu thốt nước thuộc phía bắc Thành phố. Khu vực này tập trung nhiều nhà máy sản xuất công nghiệp dọc tuyến như dọc Quốc lộ 22, khu cơng nghiệp Tân Bình,... [4].

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Ngoài các hệ thống tiêu thốt nước chính trên, cịn có các rạch lớn nhỏ phân bố rộng khắp địa bàn Thành phố chủ yếu để phục vụ cho các mục đích sinh hoạt, tưới tiêu như rạch Bến Mương – Láng Thé (phía huyện Củ Chi, Hóc Mơn), Rạch Tra – Thầy Cai (phía huyện Củ Chi), kênh An Hạ (phía huyện Hóc Mơn, Bình Chánh), các rạch thuộc địa bàn Thành phố Thủ Đức... [4].

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của đơ thị hóa, các dịng kênh này đã trở nên ô nhiễm nghiêm trọng, điều này đã tác động xấu đến môi trường và chất lượng sống của con người, trở thành một vấn đề nhức nhối cho xã hội. Theo Báo cáo Tài nguyên nước Quốc gia giai đoạn 2016 – 2021 [5], thành phố ghi nhận các điểm nóng về ơ nhiễm mơi trường nước như: sơng Sài Gịn đoạn qua cầu Ơng Bng, cầu Chữ Y, cầu An Lộc; sông Vàm Cỏ đoạn qua cảng Phú Định, cầu An Hạ,...

Theo Báo cáo hiện trạng mơi trường thành phố Hồ Chí Minh năm 2021 [4], kết quả phân tích chất lượng nước mặt về các chỉ tiêu như nhu cầu oxy hóa học (COD), chất rắn lơ lửng (TSS), Clorua, Amoni, nồng độ oxy hòa tan (DO), Coliform, Fe,... đều không đạt ngưỡng cho phép so với cột B1 (QCVN 08-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt). Hiện nay, hầu hết nước thải đô thị chưa qua xử lý xả thẳng ra môi trường cộng với việc một bộ phận người dân thiếu ý thức xả rác trực tiếp xuống kênh rạch làm cho tình hình ơ nhiễm nước ngày càng trầm trọng hơn. Mỗi ngày, lượng rác thải được vớt trên các tuyến Tàu Hủ - Kênh Đôi, Kênh Tẻ - Bến Nghé là 10 – 40 tấn, tại kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè là 5 – 14 tấn rác, trong đó 80% là rác thải sinh hoạt [6]. Một số kênh rạch bị nạo vét sâu nhưng bề rộng bị thu hẹp, dẫn đến tình trạng bồi lắng, gây ơ nhiễm cục bộ, khơng có lợi cho tiêu thốt nước.

Nhu cầu khai thác sử dụng nước ngày càng cao cả về số lượng lẫn chất lượng trong bối cảnh kinh tế - xã hội phát triển, điều này cũng đồng nghĩa với việc lượng nước thải cũng gia tăng, thêm vào đó việc xử lý nước thải chưa hiệu quả là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ơ nhiễm nguồn nước ngày càng nghiêm trọng. Tại nước ta, ước tính mỗi năm có khoảng 9.000 người tử vong, 20.000 người bị ung thư do

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

nguồn nước bị ô nhiễm [7]. Đây là thực trạng đáng báo động mà hiện nay chưa có các biện pháp giải quyết triệt để.

<b>2.1.2. Tổng quan tình hình quản lý kênh rạch </b>

Những năm gần đây, thành phố đã có nhiều nỗ lực để cải thiện chất lượng môi trường nước trên các tuyến kênh rạch.

vét các tuyến kênh trên địa bàn, dự kiến sẽ thực hiện và hoàn thành trong giai đoạn 2021 – 2025. Đầu năm 2021, UBND Thành phố đã ban hành Phương án vớt, thu gom chất thải rắn trên sông, kênh rạch sử dụng thiết bị cơng nghệ mới được thí điểm trên sơng Vàm Thuật, bộ thiết bị này bao gồm: tàu vớt rác, tàu ngoạm và băng tải trên tàu băng tải, 02 tàu xúc rác bằng gàu xúc, 01 sà lan 90 tấn đặt tàu ngoạm, cơng suất trung bình là 90 tấn/ca làm việc và có thể vớt các loại chất thải có kích thước lớn [8].

Đối với giảm thiểu tình trạng vứt bỏ chất thải xuống kênh rạch, Thành phố đã ban hành Chỉ thị 19-CT/TU của Ban Thường vụ TP.HCM về cuộc vận động “Người dân không xả rác ra đường và kênh rạch, vì thành phố sạch và giảm ngập nước” [9], nghị định số 45/2022/NĐ-CP của Chính phủ về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường cũng quy định phạt tiền từ 01 triệu đồng đến 02 triệu đồng đối

Nước thải sinh hoạt

<b>Nguồn tiếp nhận (Sông, kênh rạch) </b>

<small>Chất thải rắn </small>

Nước thải Công nghiệp – Dịch vụ Nước mưa

Cơng trình XLNT

<small>13% 87% </small>

<i>Hình 2. 1. Sơ đồ hiện trạng xả thải ra kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

với hành vi vứt bỏ chất thải xuống kênh rạch[10]; ngồi ra, chính quyền địa phương cũng đã triển khai các đợt tuyên truyền, vận động người dân giữ gìn vệ sinh môi trường, không xả rác xuống kênh rạch.

Theo kế hoạch của UBND Thành phố, dự kiến đến cuối năm 2025, tỷ lệ nước thải đô thị được xử lý trước khi thải ra môi trường sẽ đạt 77,48% khi hoàn thành Nhà

Lương - Bến Cát phát huy công suất của nhà máy Tham Lương - Bến Cát (131.000 m<small>3</small>/ngày) [11].

Cho đến nay, TP.HCM đã xử lý nhiều trường hợp liên quan đến các hành vi khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước sai quy định, khơng có giấy phép (thuộc trường hợp phải có giấy phép); khai thác tài nguyên nước vượt lưu lượng cho phép; xả nước thải vượt lưu lượng, quy chuẩn giấy phép được cấp [11].

Tuy nhiên, dù đã có những dấu hiệu tích cực về cơng tác cải thiện chất lượng mơi trường nước mặt, nhưng tình trạng ô nhiễm nước kênh rạch vẫn diễn biến phức tạp và gây ra những tác động tiêu cực đến đời sống của người dân và cảnh quan đô thị.

<i>Hình 2. 2. Tình trạng kênh rạch bị bồi lắng tại khu vực cầu Mống - kênh Bến Nghé, thành phố Hồ Chí Minh</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>2.2. Một số công nghệ xử lý nước kênh rạch hiện nay </b>

Hiện nay, nước thải sinh hoạt hầu hết thải bỏ thẳng ra các kênh rạch nội đô hiện hữu mà không qua xử lý. Hiện trạng này xảy ra nguyên nhân chính là do các nhà máy xử lý nước thải tập trung chưa đáp ứng được nhu cầu xử lý nước thải sinh hoạt bị thải bỏ trên thực tế; thêm vào đó, hệ thống thu gom nước thải về khu xử lý tập trung chưa được đồng bộ. Đối với nước kênh rạch ô nhiễm, các biện pháp để giảm thiểu ô nhiễm kênh rạch hiện nay chủ yếu chỉ là thực hiện vớt rác thải định kỳ và nạo vét bùn thải, các gia. Bởi vì tác nhân chính dẫn đến ơ nhiễm kênh rạch là do nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý nên việc thực hiện thu gom, xử lý trước khi thải bỏ là hết sức cấp thiết. Sau đây là tổng quan một số công nghệ thường dùng trong các nhà máy xử lý nước thải tập trung trước khi thải bỏ ra các kênh rạch.

<b>2.2.1. Công nghệ xử lý theo mẻ SBR (Sequancing Batch Reactor) </b>

Công nghệ SBR là phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học theo mẻ, sử dụng bùn hoạt tính để xử lý nước thải chứa chất hữu cơ và Nitơ, Photpho cao. Hệ thống gồm 05 pha tuần hoàn liên tục theo thứ tự: pha làm đầy; pha phản ứng, thổi khí; pha lắng; pha rút nước; pha ngưng [12].

Công nghệ SBR là công nghệ được sử dụng phổ biến hiện nay. Nghiên cứu của Fernandes và cộng sự [13] được thực hiện tại Brazil đã chỉ ra rằng ứng dụng cơng nghệ SBR mang tính khả thi cao đối với việc xử lý ô nhiễm khi nồng độ đầu vào của nước thải có sự thay đổi lớn. Tuy nhiên cơng nghệ này mang tính phức tạp trong việc kiểm sốt do đó cần phải tính tốn kỹ lưỡng các yếu tố vận hành.

Hiện nay, hầu hết các nhà máy xử lý nước thải tập trung tại Việt Nam đều sử dụng công nghệ SBR như: Bình Hưng (TP.HCM), Tham Lương – Bến Cát (TP.HCM), Cần Thơ, Thủ Dầu 1 (Bình Dương), ... đạt hiệu quả xử lý BOD thường đạt trên 98% [14].

• Ưu điểm:

- Khả năng xử lý ô nhiễm cao;

- Phù hợp với nhiều hệ thống, cơng suất; - Tiết kiệm diện tích;

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

- Không cần sử dụng bể lắng riêng biệt; - Dễ kiểm sốt sự cố.

<b>2.2.2. Cơng nghệ AAO (Anerobic – Anoxic – Oxic) </b>

Công nghệ AAO là công nghệ xử lý sinh học liên tục qua ba bể với ba hệ vi sinh khác nhau là kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí. Ngun lý hoạt động của nó bao gồm ba giai đoạn: Quá trình xử lý sinh học kỵ khí để giảm BOD, COD; Quá trình xử lý sinh học thiếu khí để xử lý Nitơ, Photpho; Q trình xử lý sinh học hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ [15].

Công nghệ này được sử dụng tại rất nhiều nhà máy xử lý nước thải đô thị tại Trung Quốc [16][17]. Trong nghiên cứu [17] thực hiện tại thành phố Trùng Khánh – Trung Quốc, cơng nghệ AAO có trang bị thêm thiết bị điện phân đã đạt hiệu quả xử lý là 77,24% đối với tổng Nitơ và 95,08% đối với tổng Photpho. Tại nước ta, công nghệ này thường được kết hợp với công nghệ MBR để xử lý nước thải sinh hoạt tại một số hệ thống xử lý nước thải phân tán.

- Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc nhiều yếu tố như: pH, vi sinh, nhiệt độ, khả năng lắng của bùn,...

- Diện tích xây dựng hệ thống phải đủ lớn;

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

- Cần khử trùng nước đầu ra.

<b>2.2.3. Bể phản ứng sinh học màng (Membrane Bio-Reactor - MBR) </b>

Công nghệ MBR là sự kết hợp giữa vi sinh trong bể bùn hoạt tính lơ lửng và công nghệ màng lọc sợi rỗng trong xử lý nước thải, hàm lượng bùn trong bể sinh học sẽ được giữ lại thông qua cơ chế vi lọc của màng, nhờ kích thước nhỏ (µm) nên nước thải sau khi ra khỏi màng có chất lượng rất tốt [18].

Nguyên lý hoạt động của công nghệ này bao gồm các quá trình vi lọc (micro filtration), siêu lọc (ultra filtration), lọc nano (nano filtration), thẩm thấu ngược (reverse osmosis); các màng này được sử dụng như một bộ lọc loại bỏ các chất rắn, tạo ra một nguồn nước an tồn và khơng có mầm bệnh [18].

Công nghệ MBR được sử dụng nhiều nơi trên thế giới và tại Việt Nam để xử lý nước thải y tế, nước thải công nghiệp và khu dân cư, có khả năng loại bỏ ơ nhiễm tốt. Tuy nhiên, công nghệ này địi hỏi chi phí đầu tư đắt đỏ, dễ bị tắc nghẽn màng nếu không vệ sinh định kỳ. Thêm vào đó do cần dùng hóa chất để thực hiện vệ sinh định kỳ nên dẫn đến tốn kém thêm chi phí trong q trình vận hành.

- Do kích thước rất nhỏ nên màng lọc thường dễ tắc nghẽn;

- Phải thường xuyên sử dụng hóa chất hoặc dùng hệ thống bơm hút để làm sạch màng MBR theo định kỳ từ 6 – 12 tháng.

<b>2.2.4. Bể phản ứng màng sinh học giá thể di động (Moving Bed Biofilm Reactor - MBBR) </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Cơng nghệ MBBR là q trình xử lý sinh học sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh dính bám vào để sinh trưởng và phát triển. Nguyên lý hoạt động của bể MBBR là sử dụng nhựa (giá thể vi sinh di động) trong bể sinh học để tăng lượng vi sinh có sẵn để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải, hệ thống khuấy chìm hoặc thổi khí sẽ khuấy trộn các giá thể nhằm đảm bảo các giá thể vi sinh được khuấy trộn liên tục [20].

Công nghệ MBBR được ứng dụng lần đầu tiên ở Nauy vào đầu thập niên 90 để loại bỏ các hợp chất ô nhiễm hữu cơ ra khỏi nước thải trước khi xả vào biển Bắc [21]. Cơng nghệ này sau đó dần được ứng dụng rộng rãi tại châu Âu và Hoa Kỳ. Hiện nay, công nghệ MBBR được ứng dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp trên khắp thế giới.

Tại Việt Nam, công nghệ MBBR được ứng dụng để xử lý nước thải sinh hoạt của các khu dân cư, trường học, nhà hàng, khách sạn, bệnh viện, nước thải từ các ngành sản xuất,... có hàm lượng BOD, Nito, Photpho cao.

- Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các công nghệ xử lý khác; - Sau bể MBBR, cần có bể lắng;

- Chất lượng dính bám phụ thuộc vào chất lượng của màng MBBR;

- Sau một thời gian sử dụng, màng MBBR rất dễ bị vỡ, gây nguy hiểm cho hệ thống bơm cũng như giảm hiệu quả dính bám của vi sinh.

<b>2.2.5. Công nghệ đất ngập nước kiến tạo (Contructed Wetlands) </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Đất ngập nước kiến tạo là công nghệ cải thiện chất lượng nước thải thông qua các quá trình diễn ra tương tự trong các khu đất ngập nước tự nhiên nhưng được tối ưu hóa theo nhu cầu thực tế. Nguyên lý hoạt động của công nghệ này là sử dụng thảm thực vật nâng cao hiệu quả lọc và hấp phụ các thành phần ô nhiễm, cung cấp diện tích bề mặt cho các vi sinh vật bám vào để tạo lớp màng sinh học xử lý ô nhiễm [22]. Phân loại đất ngập nước kiến tạo:

<i>Dạng dòng chảy đứng (Horizontal Flow System – HFS): được thiết kế sao cho </i>

nước thải đầu vào chảy theo phương thẳng đứng (từ trên xuống hoặc từ dưới lên) để đi đến các ống gom nước thải đầu ra. Dạng dịng chảy đứng có thể chia ra thành các loại nhỏ như: dịng chảy đứng có trồng cây hay khơng có trồng cây; dịng chảy từ dưới lên hay dòng chảy từ trên xuống.

<i>Dạng dòng chảy ngang (Vertical Flow System – VFS): được thiết kế cho nước </i>

thải đầu vào chảy theo phương ngang để đi đến ống gom nước thải đầu ra. Được chia thành 2 loại là dịng chảy bề mặt và loại có dịng chảy ngầm:

- Loại có dịng chảy mặt (Surface Flow) hay cịn gọi là loại có nước nổi ở bề mặt (Free Water Surface – FWS) bao gồm thảm thực vật, các ốc đảo nhỏ với các thực vật tương thích và khu ngập nước.

- Loại có dịng chảy ngầm (Subsurface Flow System – SFS) là loại có mực nước nằm dưới lớp nguyên liệu trồng cây. Ống dẫn nước vào và ra khỏi SFS được bố trí sao cho nước chảy tạo thành một màng nước trên mặt đất. Chất nền trong các hệ thống này chủ yếu là đất tự nhiên và ở dưới có lớp chống thấm bằng đất sét.

<i>Dạng thực vật nổi (Floating Treatment Wetland – FTW): đây là một dạng biến </i>

thể của đất ngập nước kiến tạo. Hệ thống này sử dụng thảm thực vật được thiết kế với phần thân, lá của thực vật sẽ được bố trí trên bề mặt nước và phần rễ thực vật sẽ chìm dưới bề mặt nước. Với thiết kế này, dạng thực vật nổi khắc phục được nhược điểm về yêu cầu diện tích xây dựng lớn của các dạng đất ngập nước nêu trên.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Công nghệ đất ngập nước kiến tạo là công nghệ sinh học xử lý ô nhiễm với ưu điểm thân thiện với môi trường và sinh vật, chi phí thấp, do vậy cơng nghệ này được ứng dụng để cải thiện chất lượng nguồn nước tại nhiều nơi trên thế giới và tại Việt Nam như tại các khu dân cư, các khu công nghiệp, các vùng chăn ni,...

- Dễ vận hành, khơng địi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao;

- Hệ thống cịn có thể chịu được sự biến đổi về lưu lượng nước thải cũng như nồng độ của các chất ô nhiễm trong nước thải;

- Ngoài các chức năng xử lý nước thải, khu vực đất ngập nước còn tạo ra môi trường sinh sống cho các sinh vật hoang dã, thu hút khách du lịch.

- Cần xây dựng phương án quản lý thích hợp do hệ thống có thể trở thành nơi trú ẩn, sinh sản của các côn trùng, sinh vật gây hại, có thể phát sinh mùi hơi.

<b>2.3. Tổng quan về công nghệ FTW 2.3.1. Giới thiệu công nghệ FTW </b>

Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm là dùng thực vật hấp thụ kim loại nặng, phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ bằng vi sinh vật, loại bỏ N và P bằng các quá trình hấp thụ và lắng đọng [23][24]. Trong hệ thống FTW, thực vật giữ vai trò thiết yếu đối với sự loại bỏ chất ô nhiễm và rễ cây hoạt động như là một bộ lọc để làm sạch nước.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Thực vật trên bè thủy sinh sử dụng chất ô nhiễm trong nước thải làm chất dinh dưỡng để tạo sinh khối. Các loài thực vật cung cấp oxy qua hệ thống rễ vào môi trường nước thải tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật hiếu khí phát triển để đạt được hiệu quả xử lý tốt hơn.

Các vi sinh vật bám vào rễ (như hình 2.3) góp phần thúc đẩy q trình như lọc, hấp thụ, hấp phụ để loại bỏ chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, kim loại nặng ra khỏi nước thải.

Chất dinh dưỡng: hệ thống rễ của thực vật phát triển nhờ hấp thụ chất dinh dưỡng từ nước thải (N, P). Việc loại bỏ N là nhờ vi sinh vật màng sinh học phát triển trên bề mặt rễ. Thơng qua q trình nitrat hóa và khử nitrat, Amoniac và Nitrat giải phóng vào khí quyển dưới dạng Nito. Bên cạnh đó, cơ chế hấp thụ, tạo phức, kết tủa, đồng hóa thành vi sinh vật và sinh khối thực vật sẽ loại bỏ Photpho [24]. Nhờ các quá trình này đã hạn chế sự phú dưỡng hóa, giữ cho nguồn nước ở trạng thái cân bằng.

<i>Hình 2. 3. Mơ hình bè thực vật nổi xử lý ô nhiễm nước </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<i>Hình 2. 4. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm của hệ thống FTW </i>

<i>Nguồn: [25] </i>

Các chức năng chính của thực vật là: dùng rễ cây hấp thụ trực tiếp các chất ô nhiễm, sản xuất các enzyme ngoại bào bởi rễ [26], cung cấp diện tích bề mặt cho sự phát triển của màng sinh học [27], rễ cây tiết ra dịch rễ giúp khử nitrate [28] và giúp lọc các hạt lơ lửng [29]; ngoài ra, thực vật thủy sinh cũng giúp tăng cường sự keo tụ các chất lơ lửng [26].

Khả năng hấp thụ của thực vật phụ thuộc lớn vào hình thái và đặc tính sinh học của thực vật [30], chẳng hạn như hiệu quả hấp thu dinh dưỡng, khả năng tích lũy tối đa, tốc độ tăng trưởng, tốc độ quang hợp, sự vận chuyển Oxy trong thực vật, loại rễ,... Các lồi thực vật có bộ rễ dài và phát triển ổn định (như cỏ nến) sẽ có thể loại bỏ TP và TN tốt hơn các lồi có bộ rễ chắc, gọn (như cây chuối hoa) [31].

Sự hấp thu chất dinh dưỡng của thực vật được phụ thuộc nhiều vào sinh khối thực vật hơn là những thay đổi về nồng độ chất dinh dưỡng [32]. Ngoài ra, việc thực hiện thu hoạch sinh khối cũng rất quan trọng vì sau giai đoạn thực vật thanh lọc chất ô nhiễm, chúng sẽ tiến đến giai đoạn phân hủy, do vậy nếu không thu hoạch sinh khối kịp thời, các chất dinh dưỡng được hấp thu vào mô thực vật sẽ có thể phát tán trở lại vào nguồn nước [30].

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<i>Bảng 2. 1. Ưu điểm và hạn chế của hệ thống FTW </i>

- Dễ điều chỉnh kích thước phù hợp với điều kiện thực tế

- Chi phí lắp đặt, vận hành tương đối thấp hơn so với các cơng trình xử lý ơ nhiễm nước khác [2] [33] - Cung cấp môi trường sống tự

nhiên cho các loài sinh vật - Tạo cảnh quan đô thị

- Là giải pháp hiệu quả, bền vững, thân thiện với môi trường và con người [2]

- Cần thu hoạch sinh khối định kỳ để tránh thực vật chết gây ra tái ô nhiễm [30]

- Các vật liệu làm mơ hình có thể trở thành tác nhân gây ô nhiễm nếu khơng được kiểm sốt tốt

<b>2.3.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng FTW trong xử lý ơ nhiễm nước </b>

<i>Các cơng trình nghiên cứu trên thế giới </i>

Hiện nay trên thế giới, khái niệm về FTW đã khơng cịn xa lạ đối với ứng dụng xử lý nước thải. Các nghiên cứu thực hiện trên nhiều vùng lãnh thổ khác nhau và sử dụng các loài thực vật khác nhau đều cho thấy rằng phương pháp này có hiệu quả xử lý tốt, chi phí thấp và dễ áp dụng trong thực tế.

Vào năm 1993, các đảo nổi nhân tạo (artificial floating island– AFI) đã được xây dựng tại hồ Kasumigaura ở Nhật Bản [34]. Các đảo này được xây dựng chủ yếu bằng Polyurethane (nhựa PU) với các khung bằng thép, trên đó trồng các loại thực vật khác nhau, có chức năng chủ yếu là lọc nước, tạo môi trường sống, bảo vệ bờ và cải thiện cảnh quan. Ý tưởng về AFI được hình thành rất lâu trong các kỹ thuật về mơi trường ở Đức và Hoa Kỳ, nó cũng từng sử dụng ở hồ Biwa – Nhật Bản nhưng đến khi hệ thống AFI tại hồ Kasumigaura được giới thiệu tại hội nghị World Lake lần thứ 06 năm 1995 thì cơng nghệ này mới đặc biệt được chú ý.

Nghiên cứu của Awad và cộng sự [35] chứng minh rằng FTW dùng thực vật

<i>bản địa (trong nghiên cứu này là Boronia rubiginosa và Phragmites australis) có thể </i>

làm giảm mức ơ nhiễm trong cả nước mưa và nước thải đối với điều kiện khí hậu Địa

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

Trung Hải. Kết quả cũng cho thấy rằng kết hợp cả hai lồi sẽ có lợi nhất cho việc loại bỏ TN và TP khỏi nước ô nhiễm.

Nghiên cứu Colares và cộng sự [36] về xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất điện sinh học bằng cách tích hợp FTW với bộ lọc sinh học kỵ khí (anaerobic bioflter - AF), mơ hình đất ngập nước với pin nhiên liệu vi sinh vật (constructed wetland with a microbial fuel cell - CW-MFC) và công nghệ lọc phản ứng (reactive bed fIlter - RBF) đã đạt hiệu quả cao về xử lý ô nhiễm nước. Hệ thống tích hợp này làm giảm đến hơn

coliform.

Nghiên cứu của Winton và cộng sự [37] về thảm thực vật nổi ở lưu vực sông Zambezi – châu Phi cũng cho thấy rằng sử dụng thảm thực vật nổi tại đây đã giúp cân bằng hệ sinh thái môi trường nước, hạn chế sự phát triển của các sinh vật như: vi khuẩn lam, tảo, thực vật phù du,... do khi các sinh vật này phân hủy nhanh chóng sẽ dẫn đến thiếu oxy và làm chết cá. Ngoài ra khi thảm thực vật này già đi và chết, nó cũng có thể được sử dụng làm phân bón cho nơng nghiệp.

Nghiên cứu của Spangler và cộng sự [38] thực hiện tại Virginia Beach, Mỹ đối với việc ứng dụng hai loài thực vật là Pontederia cordata và Juncus effusus (họ Bấc) để xử lý nước thải từ các hoạt động nông nghiệp cho thấy rằng hiệu quả loại bỏ các chất ô nhiễm như TP, TN đạt đến 90%. Nghiên cứu cho thấy rằng sẽ có khoảng 4 đến 5 tuần để thực vật chuyển từ giai đoạn thiết lập xử lý cho đến khi đạt hiệu quả tối đa, đây là một yếu tố rất quan trọng cần được cân nhắc để nâng cao hiệu suất xử lý. Một nghiên cứu khác do nhóm của Spangler [38] thực hiện về hệ thực vật nổi sử dụng cây chuối

độ Nito giảm từ 38% đến 80%, nồng độ Photpho giảm từ 26% đến 64% sau 07 ngày thử nghiệm.

Đối với nước thải công nghiệp: các nghiên cứu về sử dụng thực vật để giảm thiểu chất ô nhiễm hữu cơ, vơ cơ và kim loại nặng có nguồn gốc từ các hoạt động công nghiệp cũng đã được thực hiện như: Sử dụng bèo tây, bèo cái, cỏ nến đối với nước thải

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

thuộc da [39]; sử dụng cây sậy kết hợp với các loài vi khuẩn thúc đẩy tăng trưởng của thực vật và phân hủy thuốc nhuộm để xử lý nước thải từ ngành công nghiệp dệt nhuộm [40][41]; nghiên cứu sử dụng cỏ nến kết hợp với vi khuẩn để xử lý ô nhiễm chất hữu

nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng việc kết hợp thực vật và vi khuẩn trong xử lý nước thải cũng làm cho sinh khối thực vật tăng lên đáng kể.

Mơ hình hệ thống FTW của Nain và cộng sự [40] được thực hiện tại Faisalabad, Pakistan đã vận hành trong hai năm cho thấy tiềm năng lâu dài của việc áp dụng cơ chế xử lý ô nhiễm của FTW. Mơ hình này có khả năng nhân rộng ở nhiều quốc gia, nhất là những nơi gặp hạn chế về kinh tế, khó khăn về vốn đầu tư và chi phí vận hành cho các cơng trình xử lý nước thải.

Đối với nước thải sinh hoạt: Nghiên cứu của Huth và cộng sự [32] thực hiện tại Úc trên 10 loài thực vật khác nhau là một trong các nghiên cứu đầu tiên thực hiện định lượng sự tích lũy sinh khối thực vật, nồng độ và sự hấp thu chất dinh dưỡng của các loài thực vật trong điều kiện hồ sinh học, theo đó, sự hấp thu chất dinh dưỡng của thực vật được kết luận là phụ thuộc nhiều vào sinh khối thực vật hơn là những thay đổi về nồng độ chất dinh dưỡng và tốc độ hấp thụ chất dinh dưỡng khác nhau giữa các lồi,

<i>tổng tích lũy sinh khối của Baccharis articulata (họ Cúc) lần lượt cao hơn khoảng 2,3, 4,4 và 8,3 lần so với Phragmites australis (sậy), Carex appressa (cói) và Vetiveria zizaninides (cỏ lau); Prajapati và cộng sự [43] thực hiện một nghiên cứu tại Hà Lan kết luận rằng các loài thực vật như bèo cái (Pistia stratiotes), cải tai bèo (Lactuca sativa) </i>

có tiềm năng lớn trong việc giảm thiểu ô nhiễm TP, TN và chất hữu cơ nhờ vào hoạt động mạnh của các vi sinh vật có ở rễ.

Faulwetter và cộng sự cũng đã thực hiện một nghiên cứu về vật liệu làm giá thể đối với công nghệ FTW [44] tại Montana, Mỹ. Hai vật liệu sử dụng trong nghiên cứu này là nhựa tái chế và sợi tái chế từ thảm được đối chứng với vật liệu sỏi. Kết quả cho thấy là các vật liệu này có khả năng giảm thiểu COD hiệu quả. Ngoài ra độ sâu của cột nước cũng là yếu tố quyết định đối với việc loại bỏ ô nhiễm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<i>Nghiên cứu của Vo và cộng sự [45] về sử dụng cây cói bạc đầu (Kyllinga brevifolia rottb) trên mơ hình mái nhà xanh (Green Roofs Wetlands) để loại bỏ các hợp </i>

chất hữu cơ và chất ô nhiễm trong nước thải ngành chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng cây cói bạc đầu có sự tăng trưởng sinh khối cao, khả năng loại bỏ Nito, Photpho và giảm COD ở mức tốt.

nhiều trong xử lý ô nhiễm nước [46][47][48]. Nghiên cứu của Ujang và cộng sự [47] về sử dụng cỏ voi để giảm thiểu chất ô nhiễm trong nước thải từ nhà máy dầu cọ; trong nghiên cứu này, hệ thống xử lý đạt hiệu quả giảm ô nhiễm COD đến 62.2 ± 14.3%, TSS là 88.1 ± 13.3%, NH

<small>4+ </small>

là 62.3 ± 24.8%, độ màu là 66.6 ± 13.19%, hàm lượng tannin và lignin là 57.5 ± 22.3%.

Đối với cây cói thơm

(

<i>Cyperus ordoratus), nghiên cứu của Orvill và cộng </i>

sự [49] về sử dụng cây cói thơm trong hệ thực vật dạng dòng chảy ngang nhiều giai đoạn cũng cho ra kết quả rằng tỷ lệ loại bỏ nitrat từ hệ thống dòng chảy 02 giai đoạn là 80% với giá trị trung bình là 30,4%. Tỷ lệ loại bỏ nitrat từ hệ thống dòng chảy ba giai đoạn dao động trong khoảng từ 21,4% đến 76,2% với giá trị trung bình là 48,0%. Tỷ lệ loại bỏ BOD từ hệ thống ba giai đoạn dao động trong khoảng từ 74,7% đến 19,4% với giá trị trung bình là 47,4%.

<i>Các cơng trình nghiên cứu tại Việt Nam </i>

Hiện nay, tại Việt Nam, phương pháp ứng dụng công nghệ thực vật nổi để xử lý ô nhiễm nước vẫn cịn khá mới, chưa có nhiều nghiên cứu để ứng dụng cụ thể.

Cho đến nay nổi bật nhất là mơ hình ứng dụng bè thủy sinh trồng cây thủy trúc để làm sạch sông Tô Lịch [50], mô hình này được cơng ty Thốt nước Hà Nội lắp đặt với 38 cụm bè thủy sinh trên sông Tô Lịch và hiện đã đạt được một số tác dụng nhất định như giảm mùi, lọc nước, cải thiện cảnh quan. Mơ hình này cho đến nay vẫn cịn được duy trì nhưng chưa có báo cáo nghiên cứu về hiệu quả xử lý chi tiết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<i>Hình 2. 5. Mơ hình bè thủy sinh trên sông Tô Lịch, Hà Nội </i>

<i>Nguồn: [50] </i>

Nghiên cứu về ứng dụng FTW xử lý nước thải ngành nuôi tôm của Trung và cộng sự [51] được thực hiện tại Viện Tài nguyên và Môi trường – Đại học Quốc gia

<i>Hà Nội (VNU-CRES) đã sử dụng cỏ lông tây (Brachiaria mutica) kết hợp với các vi </i>

khuẩn phân lập từ cỏ Mần Trầu đã loại bỏ đáng kể chất gây ô nhiễm trong nước thải như giảm 73% đối với COD, 96% đối với amoni, 80% đối với Nitrat, 81% Photphat và hơn 90% đối với kim loại nặng (Fe, Cu).

Nghiên cứu của Nga và cộng sự [52] được thực hiện trên các loài thực vật bản

<i>địa là cỏ năn tượng (Scirpus littoralis Schrab), thủy trúc (Cyperus alternifolius) và hòa thảo (Paspalum vaginalum) để xử lý độ mặn cao trong nước thải nuôi tôm. Sau 45 </i>

ngày thực hiện thí nghiệm, nhóm nghiên cứu ghi nhận kết quả rằng với mức độ bố trí

amoni đạt 96,2% và tổng Nitơ đạt 89,4%. Nhóm cũng đề xuất cần thực hiện thêm các nghiên cứu đầy đủ hơn khi các điều kiện vận hành thay đổi để nâng cao hiệu quả xử lý đối với nước thải ngành thủy sản.

Nghiên cứu của Thanh và cộng sự [53] về ứng dụng Wetland để xử lý nước thải ngành sản xuất bún tại tỉnh Quảng Ninh đã so sánh hiệu quả của hệ bãi lọc trồng cây (sử dụng cây khoai nước) và hệ thực vật nổi (sử dụng cây thủy trúc) cho thấy rằng cả

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

hai hệ Wetland này đều cho kết quả khả quan đối với giảm thiểu các thông số ô nhiễm như COD, TN, TP, TSS. Tuy hệ thực vật nổi đạt hiệu suất và tốc độ xử lý thấp hơn nhưng nó có ưu thế lớn về tiết kiệm các chi phí hơn so với hệ bãi lọc trồng cây.

Hiện nay, tại Việt Nam, các loài thực vật thủy sinh được nghiên cứu phù hợp

<i>với điều kiện nước ta có khả năng xử lý ô nhiễm như: Cây thủy trúc (Cyperus alterfolious) [52] [53] [54], Rau muống (Ipomoea aquatica Forsk) [54], Rau ngổ trâu (Enydra fluctuans Lour) [54], Cỏ hương bài (Vetiver) </i>

Bảng sau tổng hợp một số loài thực vật có thể sử dụng cho mơ hình FTW trên thế giới [55]

<i>Bảng 2. 2. Bảng tổng hợp một số lồi thực vật có thể sử dụng cho mơ hình FTW trên thế giới</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>nghiên cứu </b>

N-NH<small>3</small>: 0%/25% P: 12%/17.4%

<i>Cây Diên Vĩ - Iris </i>

<i>pseudacorus </i>

Trung quốc Nước thải thứ cấp tổng hợp

TN: 19,5% TP: 62% COD: 45,1% Cỏ hương bài -

<i>Chrysopogon zizanioides L </i>

Indonesia Nước thải dệt may NH<small>3</small>: 78.14% BOD: 97,8% COD: 88.6%

<i>Cỏ Typha - Typha </i>

<i>domingensis </i>

Brazil Nước thải sinh hoạt COD: 55% BOD<small>5</small>: 55% TP: 37% TKN: 41%

Cây hịa thảo -

<i>Agrostis alba </i>

<i>Cói - Carex stricta </i>

Cây hòa thảo -

Mỹ Nước thải từ vườn ươm cây trồng

TN: 63.4% PT: 26.1%

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<i>Hòa thảo - Spartina </i>

<i>patens </i>

trồng thủy sản

TN: 0% TP: 17.4% Hòa thảo -

<i>Hymenachne grumosa </i>

Brazil Nước thải sinh hoạt TN: 28% P: 9.3% BOD: 42% Diên vĩ -

<i>Pontederia cordata </i>

<i>Schoenoplectus tabernaemontani </i>

<i>Cói - Carex comosa Cỏ bấc đèn - Juncus </i>

<i>effusus </i>

Mỹ Nước thải đô thị TP: 25%

<i>appressa </i>

tràn khu dân cư

NT: 15% N-NH<small>3</small>: 50% TP > 17%

<i>Cỏ Typha - Typha </i>

<i>domingensis </i>

Argentina Nước thải tổng hợp TP: 95%

N-NH<small>3</small>+ : 94‐96% Cỏ hương bài - Malaysia Nước sông bị ô COD: 77%

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>nghiên cứu </b>

N-NH<small>3</small>: 21.7% Nitrate: 73%

Cho đến nay, nhiều nghiên cứu về mơ hình thực vật nổi đã được thực hiện, hầu hết chủ yếu tập trung vào các loài thực vật thủy sinh, chưa có nhiều nghiên cứu về ứng dụng các loài thực vật trên cạn [30]. Thực vật trên cạn có ưu thế là hệ thống rễ dài hơn, phát triển nhanh hơn và có sinh khối lớn hơn so với thực vật thủy sinh, do vậy cần có các nghiên cứu sâu hơn về ứng dụng của thực vật trên cạn cho hệ thống FTW. Qua khảo sát thực địa, các lồi thực vật như Cói thơm, Cói bạc đầu, Chuối hoa lai, Cỏ voi, Cây sậy, Thủy trúc là các loài thực vật phân bố nhiều nơi dọc các kênh rạch, sông hồ hiện hữu của nước ta, các loài thực vật này phát triển mạnh trên cạn, có tiềm năng phát triển sinh khối và có khả năng loại bỏ các ô nhiễm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU </b>

<b>3.1. Nội dung nghiên cứu tổng thể </b>

<b>Nội dung 1: Đánh giá hệ thống kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh </b>

<b>Nội dung 2: Đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm của 06 thực vật được chọn thơng </b>

qua mơ hình FTW

<b>Nội dung 3: Đề xuất công nghệ FTW xử lý ô nhiễm nước kênh, rạch </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<small>Hệ thống thực vật nổi xử lý ô nhiễm nước (FTW) </small>

<small>Hệ thống thực vật nổi xử lý ô nhiễm nước (FTW) </small>

<small>Đánh giá hệ thống kênh rạch TP.HCM </small>

<small>Thí nghiệm 1 (03 tháng) </small>

<small>Đánh giá khả năng xử lý ơ nhiễm của 06 lồi thực vật thơng qua thí nghiệm </small>

<small>Đánh giá khả năng xử lý ơ nhiễm của 06 lồi thực vật thơng qua thí nghiệm Đối chứng </small>

<small>(khơng có thực vật) </small>

<small>Cói thơm </small>

<small>Cói thơm </small>

<small>Cói bạc đầu </small>

<small>Cói bạc đầu </small>

<small>Chuối hoa lai </small>

<small>Chuối hoa lai </small>

<small>Cỏ voi </small>

<small>Cỏ voi </small>

<small>Thủy trúc </small>

<small>Thủy trúc Cây sậy </small>

<small>Cây sậy </small>

<small>Tổng hợp, phân tích, đánh giá, kết luận </small>

<small>Đánh giá, kết luận </small>

<small>Đề xuất công nghệ FTW xử lý ô nhiễm nước kênh rạch </small>

<small>Chọn ra 03 loài thực vật có khả năng xử lý ơ nhiễm cao nhất (N, P, COD, Hại khuẩn) Khảo sát </small>

<small>thực tế </small>

<small>Thí nghiệm 1 (03 tháng) </small>

<i>Hình 3. 1. Sơ đồ nội dung nghiên cứu tổng thể </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

27

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>3.2. Đánh giá chất lượng nước hệ thống kênh rạch tại thành phố Hồ Chí Minh 3.2.1. Phương pháp thực hiện </b>

Công việc và phương pháp thực hiện nội dung 1 được trình bày trong bảng sau:

<i>Bảng 3. 1. Phương pháp thực hiện Nội dung 1 </i>

1

Đánh giá tổng quan hiện trạng quản lý các tuyến kênh rạch hiện hữu: các chính sách liên quan, kết quả đạt được, các khó khăn,...

Thu thập, tổng hợp tài liệu

tuyến kênh rạch chính tại TP.HCM

Lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu môi trường nước Thống kê xử lý số liệu

<b>So sánh với QCVN </b>

<b>08-MT:2015/BTNMT - Quy </b>

chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt; Báo cáo hiện trạng môi trường hàng năm

<b>3.2.2. Địa điểm khảo sát chất lượng nước kênh rạch thành phố Hồ Chí Minh </b>

Để phục vụ nội dung khảo sát chất lượng nước kênh rạch theo hiện trạng thực tế tại thành phố Hồ Chí Minh, việc lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu môi trường nước được thực hiện tại 16 địa điểm phân bố khắp 04 hệ thống kênh chính của thành phố. Các điểm này được lựa chọn ở các vị trí rải rác dọc các tuyến kênh (chủ yếu là đầu tuyến, giữa tuyến và cuối tuyến). Mỗi địa điểm được tiến hành lấy 02 mẫu phân tích vào thời điểm ứng với 02 điều kiện triều (tổng cộng 32 mẫu). Phương pháp đo đạc, phân tích các chỉ tiêu mơi trường nước được trình bày cụ thể tại mục 3.5.

<i>Bảng 3. 2. Các vị trí lấy mẫu khảo sát chất lượng nước kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh </i>

<b>kênh </b>

1 Cầu An Phú NM1 An Phú 12 Kênh Vàm <sub>Tham </sub>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

28

<i><small>HVTH: Nguyễn Thị Thanh Giang </small></i>

<b>kênh </b>

Đông

(10.8301453, 106.6927563)

Bến Cát – Vàm Thuật 2

Cầu An Lộc (10.8503475, 106.6786852)

NM2

An Phú Đông

12 Kênh Vàm Thuật

3

Cầu Tham Lương

(10.8240586, 106.6286959)

NM3

Phường 15

Tân Bình

Kênh Tham Lương

4

Cầu Nước Lên (10.7187445, 106.6041063)

NM4

An Lạc Bình Tân

Rạch Nước Lên

5

Cầu Thị Nghè (10.7880517, 106.7097382)

NM5

Phường 19

Bình Thạnh

Kênh Thị Nghè

Nhiêu Lộc – Thị Nghè

6

Cầu Điện Biên Phủ

(10.7933207, 106.7005705)

NM6

Phường 15

Bình Thạnh

Kênh Thị Nghè

7

Cầu Lê Văn Sỹ

(10.7856965, 106.6814956)

NM8

Phường 3 Tân Bình

Kênh Nhiêu Lộc

9

Cầu Mống (10.7681105, 106.7036530)

NM9

Nguyễn Thái Bình

Quận 1 Kênh Bến Nghé

Tàu Hủ - Bến Nghé –

</div>

×