xử lý nước thải bằng dat ngap nuoc nhan tao 9755

XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHỜ HỆ
THỐNG ĐẤT NGẬP NƯỚC
NHÂN TẠO
1
DANH SÁCH NHÓM
2
Nhóm 6
Ngô Thái Bảo
Lê Hoài Thương
Diệp Thanh Toàn
Phan Hoàng Khang
Phạm Thị Bích Liểu
Cao Hoàng Nữ Hồng An
Nội dung chính
ĐNN
nhân tạo
Thuận lợi &
khó khăn
Ứng dụng
Giới thiệu
chung
Quá trình xử
lý chất ÔN
3
Cơ chế xử
lý chất ÔN
4
GIỚI THIỆU CHUNG
5
Khái niệm
Theo công ước Ramsar (1971 ), ĐNN được định

nghĩa như sau: ĐNN được coi là các vùng đầm lầy,
than bùn hoặc là vùng nước dù là tự nhiên hay nhân
tạo, ngập nước thường xuyên hoặc từng thời kỳ, là
nước tĩnh, nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước
mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sâu mực
nước khi thuỷ triều ở mức thấp nhất không vượt quá
6m.
Đất ngập nước tự nhiên
•
Những vùng ngập nước
thường xuyên có nhiều loại
cây chịu nước như lau, sậy
chứa đựng rất nhiều loài vi
sinh sống dưới lớp bề mặt có
tiềm năng oxy hóa và tiềm
năng khử khác nhau cũng
như hỗ trợ tính đa dạng của
những loài vi sinh vật như vi
khuẩn, nấm, actinomycetes,
động vật nguyên sinh
Đất ngập nước nhân tạo
•
Được phân loại theo chế độ
hoạt động như dòng chảy
mặt, dòng chảy ngang, dòng
chảy đứng theo phương
xuống hoặc dòng chảy đứng
theo phương lên. Hệ thống
đất ngập nước nhân tạo đã
được sử dụng thành công

trong xử lý nước thải đô thị,
nước chảy bề mặt từ khu đô
thị…
SO SÁNH
6
7
Chức năng sinh thái của ĐNN
Nạp nước ngầm
- Hạn chế ảnh hưởng lũ lụt
- Ổn định vi khí hậu
- Chống sóng biển, ổn định bờ biển và chống xói mòn
- Xử lý nước, giữ lại chất cặn, chất độc…
- Giữ lại chất dinh dưỡng
Chức năng kinh tế của ĐNN
•
- Tài nguyên rừng: cung cấp một loạt các sản phẩm quan trọng như
gỗ, than, củi và các sản phẩm khác như nhựa, tinh dầu, tanin, dược
liệu …
•
- Thuỷ sản: Môi trường sống và nơi cung cấp thức ăn cho cá, loài thuỷ
sản.
•
- Tài nguyên cỏ và tảo biển: Thức ăn của nhiều loại thuỷ sinh vật,
người và gia súc, ngoài ra còn làm phân bón và dược liệu…
•
- Sản phẩm nông nghiệp: các ruộng lúa nước chuyển canh hoặc xen
canh với các cây hoa màu khác tạo nên nhiều sản phẩm quan trọng
của vùng ĐNN.
•
- Cung cấp nước ngọt: Là nguồn cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt,

tưới tiêu
•
-Tiềm năng năng lượng: Than bùn, các đập, thác nước… là những
nguồn năng lượng quan trọng.
8
Chức năng xã hội
•
- Tạo cảnh quan, vui
chơi, giải trí
•
- Giá trị văn hoá: lễ
hội, giáo dục, nghiên
cứu…
•
- Giá trị đa dạng sinh
học
9
CƠ CHẾ LOẠI BỎ CHẤT Ô
NHIỄM Ở ĐNN NHÂN TẠO
Quá trình vật lý
Quá trình hóa học
Quá trình sinh học
10
Quá trình vật lí, hóa học
•
Lắng xuống, đóng cặn: loại bỏ chất hạt và chất rắn lơ lửng.
•
Thấm hút bề mặt: bao gồm các quá trình hấp thụ và hấp phụ, xảy ra
trên bề mặt của các loài thực vật, chất nền, trầm tích, rác rưởi .
•

Ôxi hóa, khử và kết tủa hóa học: chuyển biến kim loại dưới tác dụng
của dòng chảy, thông qua sự tiếp xúc của nước với chất nền và rác
thành dạng chất rắn không tan và lắng xuống, đây là một biện pháp
hữu hiệu hạn chế tác hại của các kim loại có tính độc trong ĐNN.
•
Sự quang phân, ôxi hóa: phân hủy, ôxi hóa các hợp chất dưới tác
dụng của ánh sáng mặt trời.
•
Sự bay hơi: xảy ra khi có áp suất đủ lớn, hợp chất sẽ chuyển sang
thể khí.
11
Quá trình sinh học
•
Các chất hữu cơ hòa tan được phân hủy bởi các vi sinh
vật đáy và vi sinh vật bám dính trên thực vật. Có sự
nitrat hóa và phản nitrat hóa do tác động của vi sinh vật;
Dưới các điều kiện thích hợp, một khối lượng đáng kể
các chất ô nhiễm sẽ được thực vật hấp thụ; Sự phân hủy
tự nhiên của các chất hữu cơ trong môi trường.
12
•
- Các loại thực vật
trong hệ thống đất
ngập nước có rễ bám
vào lớp đất ở đáy và
thân vươn cao lên
trên mặt nước. Thực
vật thủy sinh là một
thành phần không thể
thiếu được của các hệ

sinh thái này
Quá trình sinh học
Rễ và đới rễ
trong lớp trầm
tích
Phần thực vật
tiếp xúc với nước
Phần thực vật
tiếp xúc với
không khí
13
•
- Những thực vật được xử
dụng thường xuyên trong
đất ngập nước nhân tạo
là:đuôi mèo(cattail),
sậy(reed),cây
lách(sedge) Tất cả các
loài thực vật này có mặt ở
khắp nơi,thích ứng với các
điều kiện có liên quan đến
việc thiết kế của hệ thống
đất ngập nước nhân tạo
Quá trình sinh học
Đuôi mèo
Sậy
Cây lách
14
Quá trình xử lí các chất hữu cơ
có khả năng phân hủy sinh học

Quá trình tách các chất rắn
Quá trình khử Nitơ
Quá trình khử Photpho
Quá trình xử lí kim loại nặng
Quá trình xử lí các
hợp chất hữu cơ
Quá trình xử lí vi khuẩn
và virut
CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CHẤT
Ô NHIỄM TRONG ĐNN NHÂN
TẠO
15
Quá trình xử lí các chất hữu cơ có
khả năng phân hủy sinh học
•
Trong các bãi lọc, sự phân hủy sinh học đóng vai trò lớn nhất
trong việc loại bỏ các chất hữu cơ dạng hòa tan hay dạng keo có
khả năng phân hủy sinh học (BOD) trong nước thải. BOD còn
lại cùng các chất rắn lắng được sẽ bị loại bỏ nhờ quá trình lắng.
Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất hữu cơ hòa tan được mang
vào lớp màng vi sinh bám trên phần thân ngập nước của thực
vật, hệ thống rễ và những phần vật liệu lọc xung quanh, nhờ quá
trình khuyếch tán.
•
Vai trò của thực vật trong bể lọc là:
•
-Cung cấp môi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện quá
trình phân hủy sinh học cư trú
•
-Vận chuyển O2 vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy

sinh học trong bộ rễ.
16
Ghi chú:
DM: vật chất được
phân hủy
PM: hạt rắn
Biểu thị sự phân hủy
hạt rắn hòa tan
Quy trình mong muốn
Sa: dínhchặt vào bề mặt lớp lọc sinh
học
Se: Sự lắng trầm tích tại cung nước mở
Sm: Quá trình lắng tăng lên bởi thực
vật Ae nhịp phân hủy
Fb: Lớp lọc sinh học rụng xuống và sa
lắng
Fm: rác thực vật rụng xuống và sa lắng
Ps: Quang hợp bởi màng tảo và thực
vật phù du
Di: sự khuyech tán oxi trong nước
Re : Sự vẩn lại của hạt nền
Rs: Định vị bởi màng tảo và thực
vật
Pg: Thực vật phiêu sinh phù du
phát triển quá mức
Quy trình không mong muốn
Ghi chú:
Bề dày của mũi
tên quy trình quy
định thể hiện tầm

quan trọng của
chúng
Quá trình tách các chất rắn
•
Các chất rắn lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng
trọng lực, vì các hệ thống này có thời gian lưu nước dài.
Chất rắn không lắng được, chất keo có thể được loại bỏ
thông qua các cơ chế lọc. Các cơ chế xử lí trong hệ
thống phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và tính chất
của các chất rắn có trong nước thải và các dạng vật liệu
lọc được sử dụng. Thực vật trong bãi lọc không đóng
vai trò đáng kể trong loại bỏ các chất rắn.
17
Ghi chú:
FP: hạt mịn
CP: hạt thô
Quy trình mong muốn
Quy trình không mong muốn
Ghi chú:
Bề dày của mũi
tên quy trình quy
định thể hiện tầm
quan trọng của
chúng
Sa: dínhchặt vào bề mặt lớp lọc sinh học
Se: Sự lắng trầm tích tại cung nước mở
Sm: Quá trình lắng tăng lên bởi thực vật
Ag thể tụ hợp
Fb: Lớp lọc sinh học rụng xuống và sa lắng
Fm: rác thực vật rụng xuống và sa lắng

Re : Sự vẩn lại của hạt nền
Ps: Những mảng nhỏ bị tách rời
bởi vận tôc dòng lớn
Pg: Thực vật phiêu sinh phù du
phát triển quá mức
Quá trình khử Nitơ
•
Trong các bãi lọc, sự chuyển hóa của N2 xảy ra
trong các tầng oxi hóa khử của đất, bề mặt tiếp xúc
giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật có thân
nhô lên mặt đất. N2 được loại bỏ trong các bãi lọc
nhờ 3 cơ chế sau:
•
Nitrat hóa / khử nitrat
•
Sự bay hơi của NH3
•
Sự hấp thụ của thực vật
18
Ghi chú:
DON:phân hủy
nito hữa cơ
PON: hạt hữu cơ
Quy trình mong muốn
Quy trình không mong muốn
Se: sự sa lắng
Bm: sự hấp thu của lớp lọc sinh học
Ma:sự khoáng hóa
Ni: sự nitrit hóa
Do: sự khử nitrat

Ae: nhịp phân hủy lớp lọc sinh học
Vo: sự bay hơi
Pb: lớ lọc sinh học rụng xuống và sa
lắng
Fm: rác thực vật rụng xuống và sa
lắng
Re : Sự vẩn lại của hạt nền
Di: sự khuyech tán NH và NO từ
chất mùn
Pg: sự phát triển quá mức phiêu
sinh thực vật phù du
Dx: Dị hóa NO thành NH
Ghi chú:
Bề dày của mũi
tên quy trình quy
định thể hiện tầm
quan trọng của
chúng
Quá trình khử Photpho
•
Đây cũng là cơ chế duy nhất đưa hẳn P ra khỏi hệ thống
bãi lọc. Các qúa trình hấp phụ, kết tủa và lắng chỉ đưa
được P vào đất hay vật liệu lọc. Khi lượng P trong lớp
vật liệu vượt quá khả năng chứa thì phần vật liệu hay lớp
trầm tích đó phải được nạo vét và xả bỏ. Cơ chế loại bỏ P
trong các bãi lọc gồm có:
•
Sự hấp thụ của thực vật
•
Các quá trình đồng hóa của vi khuẩn

•
Sự hấp thụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ
•
Kết tủa lắng cùng các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+
19
Ghi chú
DOP: Phân hủy photpho hữu cơ
POD: Hạt photpho hữu cơ
Se: Sự sa lắng
Bu: Sự hấp thu của lớp lọc sinh học
Mu: Sự hấp thu của thực vật
Mn: Sự khoáng hoa
Ad: Sự hút bám
Pe: Sự kết lắng
Pb: Lớp lọc sinh học rụng xuống và
sa lắng
Quy trình mong muốn
Quy trình không mong muốn
Re: Sự vẩn đục lại ( lơ lửng) của hạt nền
Da:
Di: Sự khuếch tán của PO4 từ nền
Pg: Sự tăng quá mức của thực vật phù du
Ghi chú:
Bề dày của mũi
tên quy trình quy
định thể hiện tầm
quan trọng của
chúng
Quá trình xử lí kim loại nặng
•

Các loài thực vật khác nhau có khả năng hấp thu kim loại mạnh
rất khác nhau. Bên cạnh đó, thực vật đầm lầy cũng ảnh hưởng
gián tiếp đến sự loại bỏ và tích trữ kim loại nặng khi chúng ảnh
hưởng đến chế độ thủy lực, cơ chế hóa học lớp trầm tích và hoạt
động của vi sinh vật. Các vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếu các
kim loại nặng.
•
Các cơ chế loại bỏ chúng gồm có:
•
• Kết tủa và lắng ở dạng hydroxit không tan trong vùng hiếu khí,
ở dạng sunfit, kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu.
•
• Hấp phụ lên các kết tủa oxyhidroxit sắt, mangan trong vùng
hiếu khí
•
• Kết hợp lẫn thực vật và đất - Hấp phụ vào rễ, thân và lá của
thực vật trong bãi lọc trồng cây.
20
Quá trình xử lí các hợp chất hữu cơ
•
Các hợp chất hữu cơ được loại bỏ trong các hệ thống
chủ yếu nhờ cơ chế bay hơi, hấp phụ, phân hủy bởi các
vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm) và hấp phụ của
thực vật.Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất loại
bỏ các chất hữu cơ nhờ quá trình bay hơi là hàm số phụ
thuộc của trọng lượng phân tử chất gây ô nhiễm.
•
Các chất bẩn hữu cơ chính còn có thể loại bỏ nhờ quá
trình hút bám vật lí lên bề mặt các chất lắng được và sau
đó là quá trình lắng. Quá trình này thường xảy ra ở phần

đầu bãi lọc. Các chất hữu cơ cũng bị thực vật hấp thụ
21