đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của cơ sở sản xuất hủ tiếu bằng phương pháp cánh đồng lọc chảy tràn có trồng cây sậy
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.66 MB, 83 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
….… ……
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA CƠ
SỞ SẢN XUẤT HỦ TIẾU BẰNG PHƢƠNG PHÁP CÁNH
ĐỒNG LỌC CHẢY TRÀN CÓ TRỒNG CÂY SẬY
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN:
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Th.S NGUYỄN THỊ THU VÂN
NGUYỄN THỊ NHƢ XUÂN
MSSV: 1110888
TRƢƠNG MINH TOÀN
MSSV: 111087
Cần Thơ, tháng 12 năm 2014
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Nền kinh tế Việt Nam đang phát triển vƣợt bậc với xu thế “công nghiệp hóa, hiện
đại hóa”. Bên cạnh đó nông nghiệp vẫn là thế mạnh hàng đầu của nƣớc ta. Vốn
đƣợc thiên nhiên ƣu đãi và có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển nông nghiệp
cùng với việc khoa học kỹ thuật vào sản xuất đã làm cho năng suất và chất lƣợng
nông sản ngày càng cao. Đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển các làng nghề
chế biến lƣơng thực, thực phẩm nhƣ sản xuất bún, bánh tráng, hủ tiếu… Sản xuất
ngày càng phát triển nhƣng vấn đề môi trƣờng vẫn chƣa đƣợc quan tâm đúng mức,
nƣớc thải chƣa qua xử lý hoặc xử lý không đạt thải ra môi trƣờng thì làm ô nhiễm
nguồn nƣớc mặt, ảnh hƣởng hệ sinh thái và con ngƣời. Điển hình là cơ sở sản xuất
hủ tiếu Thủy ở huyện Chợ Gạo tỉnh Tiền Giang, tuy cơ sở sản xuất hiện nay đã có
hệ thống xử lý nhƣng nồng độ ô nhiễm trong nƣớc thải sau xử lý vẫn còn rất cao
(COD= 3160 mg/L). Chính vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá
hiệu quả xứ lý nƣớc thải của cơ sở sản xuất hủ tiếu bằng phƣơng pháp cánh đồng
lọc chảy tràn có trồng cây sậy” nhằm góp phần cải thiện tình trạng môi trƣờng nƣớc
ở cơ sở sản xuất.
Hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc sửa chữa, vận hành và theo dõi các thông số chất
lƣợng nƣớc trƣớc và sau xử lý để giá hiệu suất hệ thống là SS, COD, BOD5, tổng N,
tổng P, tổng Coliform đƣợc so sánh với cột B QCVN 40:2011/BTNMT.
Kết quả xử lý của hệ thống sau khi sửa chữa và vận hành:
- Kết quả xử lý của túi biogas BOD5 74,46%, SS 72,13%, COD 57,95%, tổng Nitơ
57,95%, tổng Phospho 52,78%, tổng Coliform 99,88%.
- Kết quả cánh đồng xử lý thêm BOD5 16,66%, SS 12,17%, COD 27,47%, tổng
Nitơ 27,47%, tổng Phospho 36,47%, tổng Coliform 0,07%.
- Kết quả xử lý của hệ thống sau khi sửa chữa pH, tổng Nitơ, tổng Phospho,
Coliform đạt loại A QCVN 40:2011/BTNMT; chỉ tiêu COD, SS đạt loại B
QCVN 40:2011/BTNMT; chỉ tiêu BOD5 không đạt QCVN 40:2011/BTNMT.
Hiệu suất xử lý của hệ thống BOD5 91,12%, SS 84,3%, COD 85,42%, tổng Nitơ
85,42%, tổng Phospho 98,52%, tổng Coliform 99,95%. Nƣớc thải sau khi qua
cánh đồng thì không còn màu đen và cũng không còn mùi hôi.
i
LỜI CẢM TẠ
Khi thực hiện một đề tài luận văn tốt nghiệp thực tế khó tránh khỏi những khó khăn,
thử thách và những lúc nản chí, bởi với kiến thức chuyên môn vốn có của mình còn
rất hạn chế và cả những kinh nghiệm về thực tiễn lại càng hạn hẹp. Vì vậy để hoàn
thành tốt luận văn tốt nghiệp thì cần phải có sự giúp đỡ của những ngƣời xung
quanh trong quá trình thực hiện luận văn.
Trƣớc tiên, chúng con xin tỏ lòng cảm ơn và quý trọng sự ủng hộ, sự chăm sóc và
quan tâm của gia đình, đặc biệt là đấng sinh thành. Thời gian vừa qua là những gì sẽ
đánh dấu bƣớc ngoặc trong cuộc đời của chúng con, nhờ có Cha, Mẹ chúng con mới
có đƣợc nhƣ ngày hôm nay. Những lúc đau ốm cũng nhƣ những lúc tinh thần chúng
con dƣờng nhƣ suy sụp hoàn toàn, Cha, Mẹ là nguồn động lực tạo niềm tin và sức
mạnh, đã động viên con phải đứng dậy để đứng vững trên con đƣờng này.
Đặc biệt, chúng tôi xin gửi lời tri ân và lòng cảm ơn sâu sắc đến Cô Nguyễn Thị
Thu Vân đã dẫn dắt và hƣớng dẫn chúng tôi từng bƣớc một trong quá trình thực
hiện, những lời chỉ bảo tận tình giúp chúng tôi tìm ra hƣớng giải quyết khi gặp bế
tắc, nâng cao trình độ và kiến thức bị hỏng để đến giây phút này chúng tôi đã hoàn
thành tốt luận văn của mình.
Chúng tôi xin gửi đến lời cảm ơn chân thành đến Thầy Lê Hoàng Việt nói riêng,
mặc dù Thầy không trực tiếp hƣớng dẫn nhƣng đã tạo ra cơ hội khi chúng tôi không
còn sự lựa chọn đề tài luận văn cho mình và các quý Thầy, Cô khoa Môi trƣờng và
Tài nguyên Thiên nhiên của bộ môn Kỹ thuật Môi trƣờng nói chung.
Trong quá trình thực hiện, do chúng tôi làm mô hình thực tế ở tỉnh Tiền Giang nên
đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ từ phía cơ quan và những ngƣời dân nơi chúng
tôi làm mô hình về kinh phí lẫn kinh nghiệm chuyên ngành, đồng thời nhận đƣợc rất
nhiều sự ủng hộ nhiệt tình của ngƣời thân, bạn bè đã tạo cho chúng tôi niềm tin lẫn
nghị lực để vƣợt qua những lúc khó khăn cũng nhƣ lúc vấp ngã.
Để thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, chúng tôi đã cố gắng hết khả năng để hoàn
thành đề tài nhƣng do thời gian và kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tế còn
hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót và khuyết điểm. Kính mong nhận đƣợc sự góp ý
của quý Thầy, Cô để đề tài luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Cần Thơ, ngày tháng
năm 2014
ii
Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày.…..tháng.....năm 2014
Cán bộ hƣớng dẫn
iii
Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày.…..tháng.....năm 2014
Cán bộ phản biện
iv
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam kết luận văn này dựa trên nghiên cứu của chúng tôi và các kết quả của
nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác.
Cần thơ, ngày tháng năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Nhƣ Xuân
Trƣơng Minh Toàn
v
MỤC LỤC
TÓM TẮT ĐỀ TÀI .................................................................................................... i
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................ ii
Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ................................................................. iii
Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN .................................................................... iv
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... v
MỤC LỤC ................................................................................................................ vi
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................... ix
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................. x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... xii
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................... 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................ 2
CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 3
2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NƢỚC THẢI ....................................................... 3
2.2 NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP......................................................................... 4
2.3 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH ............................... 6
2.3.1 Giới thiệu chung ............................................................................................. 6
2.3.2 Mục đích, ích lợi và giới hạn ......................................................................... 6
2.3.3 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải ..................................... 7
2.3.4 Các nhóm thực vật thủy sinh chính ................................................................ 8
2.3.5 Thành phần cơ thể của thực vật thủy sinh.................................................... 10
2.3.6 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong nƣớc bởi thực vật thủy sinh .................. 11
2.3.7 Các ảnh hƣởng đến sức khỏe cộng đồng...................................................... 13
2.4 PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC KỲ KHÍ .......................................................... 13
2.4.1 Các giai đoạn của quá trình phân hủy kị khí ................................................ 13
2.4.2 Các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình phân hủy kị khí .............................. 15
2.4.3 Các yếu tố ảnh hƣởng quá trình phân hủy sinh học kỳ khí .......................... 15
2.5 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG SINH HỌC KỲ
KHÍ ........................................................................................................................ 17
2.5.1 Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp kỳ khí với sinh trƣởng lơ lửng ............ 17
2.5.2 Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp kỳ khí với sinh trƣởng bám dính ......... 18
vi
2.6 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG CÁNH ĐỒNG LỌC .................................... 19
2.6.1 Các cơ chế xử lý nƣớc thải trong cánh đồng lọc ...................................... 19
2.6.2 Cánh đồng lọc chậm ................................................................................. 21
2.6.3 Cánh đồng lọc nhanh ................................................................................ 21
2.6.4 Cánh đồng lọc chảy tràn ........................................................................... 24
2.7 SƠ LƢỢC VỀ ĐẤT NGẬP NƢỚC KIẾN TẠO ........................................ 27
2.7.1 Khái niệm.................................................................................................. 27
2.7.2 Đặc điểm đất ngập nƣớc ........................................................................... 27
2.8 CÂY SẬY .................................................................................................... 31
2.8.1 Giới thiệu .................................................................................................. 31
2.8.2 Đặc tính cấu tạo ........................................................................................ 31
2.8.3 Công trình áp dụng cây Sậy để xử lý nƣớc thải ở Việt Nam .................... 33
2.8.4 Công trình áp dụng cây Sậy để xử lý nƣớc thải ở Thế giới ...................... 33
2.9 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƢNG CỦA NƢỚC THẢI ............. 34
2.9.1 Thông số vật lý ......................................................................................... 34
2.9.2 Thông số hóa học ...................................................................................... 35
2.9.3 Vi sinh vật học .......................................................................................... 36
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 38
3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN ................................................ 38
3.2 PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM .............................. 38
3.2.1 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................... 38
3.2.2 Phƣơng pháp và phƣơng tiện thí nghiệm .................................................. 39
3.3 PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH................................................................... 42
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 45
4.1 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA MÔ HÌNH XỬ LÝ
NƢỚC THẢI SẢN XUẤT ................................................................................ 45
4.1.1 Tổng quan về cơ sở sản xuất..................................................................... 45
4.1.2 Khảo sát tổng quát về qui trình và công nghệ xử lý ................................. 45
4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƢỚNG ................................................ 49
4.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ......................................... 51
4.3.1 pH trong nƣớc thải .................................................................................... 51
4.3.2 Hàm lƣợng BOD5 ..................................................................................... 51
vii
4.3.3 Hàm lƣợng SS ........................................................................................... 53
4.3.4 Nồng độ COD ........................................................................................... 54
4.3.5 Tổng Nitơ .................................................................................................. 55
4.3.6 Tổng Phospho ........................................................................................... 57
4.3.7 Tổng Coliform .......................................................................................... 59
CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 61
5.1 KẾT LUẬN.................................................................................................. 61
5.2 KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 62
PHỤ LỤC A ............................................................................................................ 63
PHỤ LỤC B ............................................................................................................. 69
viii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Phân loại nƣớc thải theo phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xử lý ................ 5
Bảng 2.2 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu .......................................................... 6
Bảng 2.3 Nhiệm vụ của thực vật thủy sinh trong hệ thống xử lý ............................ 14
Bảng 2.4 Tổng hợp khả năng chuyển hóa BOD5 và SS của một số cơ sở bằng
phƣơng pháp FWS và SFS trên thế giới ................................................................... 34
Bảng 2.5 Các hợp chất tạo mùi hôi hiện diện trong nƣớc thải chƣa qua xử lý ........ 35
Bảng 3.1 Các chỉ tiêu theo dõi, phƣơng pháp và phƣơng tiện phân tích mẫu ......... 43
Bảng 4.1 Đặc điểm nƣớc thải sản xuất hủ tiếu trƣớc khi sữa chữa mô hình ........... 45
Bảng 4.2 Giá trị pH của thí nghiệm định hƣớng theo từng công đoạn .................... 50
Bảng 4.3 Giá trị COD của thí nghiệm định hƣớng theo từng công đoạn ................ 50
Bảng 4.4 Kết quả chỉ tiêu nƣớc thải sản xuất đầu vào ............................................ 50
ix
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Rong đuôi chồn ........................................................................................ 8
Hình 2.2 Bèo tấm .................................................................................................... 9
Hình 2.3 Lục bình ................................................................................................... 9
Hình 2.4 Cây đƣớc ................................................................................................. 10
Hình 2.5 Cây sậy .................................................................................................... 10
Hình 2.6 Ba giai đoạn của quá trình lên men kỳ khí ............................................. 14
Hình 2.7 Sơ đồ phân loại các hệ thống xử lý kị khí.............................................. 17
Hình 2.8 Sơ đồ di chuyển của nƣớc thải trong cánh đồng lọc nhanh .................... 23
Hình 2.9 Sơ đồ di chuyển của nƣớc thải trong cánh đồng lọc chảy tràn ............... 26
Hình 2.10 Các vùng hình thành đất ngập nƣớc ..................................................... 28
Hình 2.11 Các loại đất và lƣu lƣợng nƣớc thải ứng dụng cho các cánh đồng lọc . 30
Hình 2.12 Các bộ phận chi tiết của cây lau sậy ..................................................... 32
Hình 3.1 Đá nâng pH ............................................................................................. 38
Hình 3.2 Sơ đồ thí nghiệm ..................................................................................... 39
Hình 3.3 Mô hình thí nghiệm................................................................................. 40
Hình 3.4 Cánh đồng Sậy đã phát triển và đang thực hiện quá trình xử lý ............. 41
Hình 4.1 Túi biogas chƣa sửa chữa ....................................................................... 46
Hình 4.2 Lớp vật liệu lọc chƣa sửa chữa ............................................................... 46
Hình 4.3 Cánh đồng lọc chƣa sửa chữa ................................................................. 47
Hình 4.4 Túi biogas đã sửa chữa và thay mới ....................................................... 48
Hình 4.5 Lớp vật liệu mới ...................................................................................... 48
Hình 4.6 Cánh đồng sau khi sửa chữa lại .............................................................. 49
Hình 4.7 Giá trị pH của thí nghiệm ...................................................................... 51
Hình 4.8 Hàm lƣợng BOD5 của thí nghiệm ........................................................... 52
Hình 4.9 Hiệu suất xử lý BOD5 của nƣớc thải ...................................................... 52
Hình 4.10 Hàm lƣợng SS của thí nghiệm .............................................................. 53
Hình 4.11 Hiệu suất xử lý SS của nƣớc thải .......................................................... 53
Hình 4.12 Hàm lƣợng COD của thí nghiệm .......................................................... 54
Hình 4.13 Hiệu suất xử lý COD của nƣớc thải ...................................................... 55
Hình 4.14 Hàm lƣợng tổng N của thí nghiệm ....................................................... 56
Hình 4.15 Hiệu suất xử lý tổng N của nƣớc thải ................................................... 56
Hình 4.16 Hàm lƣợng tổng P của thí nghiệm ........................................................ 57
x
Hình 4.17 Hiệu suất xử lý tổng P của nƣớc thải .................................................... 58
Hình 4.18 Hàm lƣợng tổng Coliform của thí nghiệm............................................ 59
Hình 4.19 Hiệu suất xử lý tổng Coliform của nƣớc thải ....................................... 59
xi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD
Nhu cầu ô-xy sinh hóa
COD
Nhu cầu ô-xy hóa học
DO
Nhu cầu ô-xy hòa tan
SS
Chất rắn lơ lững
Tổng N
Tổng hàm lƣợng Nitơ
Tổng P
Tổng hàm lƣợng Photpho
VSV
Vi sinh vật
TSTV
Thực vật thủy sinh
TOC
Tổng các-bon hữu cơ
ĐBSCL
Đồng bằng sông Cửu long
QCVN 40:2011/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nƣớc thải công
nghiệp
xii
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Nền kinh tế Việt Nam đang phát triển vƣợt bậc với xu thế “công nghiệp hóa, hiện
đại hóa” và đã gia nhập WTO (tổ chức thƣơng mại thế giới) vào ngày 1/11/2007.
Đây cũng là một bƣớc tiến cho nƣớc Việt Nam càng có ƣu thế hơn về nền công
nghiệp so với các nƣớc trong và ngoài khu vực Đông Nam Á. Để có đƣợc những
thành tựu nêu trên, hiện tại đã có rất nhiều khu công nghiệp, nhà máy chế biến xuất
khẩu các loại nhƣ thủy, hải sản, các loại thực phẩm và sản phẩm tiêu dùng cung
cấptrong và ngoài nƣớc đã mọc lên hàng loạt do nhu cầu thị trƣờng ngày một nâng
cao… Bên cạnh đó, các làng nghề truyền thống càng phát huy sở trƣờng và lợi dụng
nguồn tài nguyên sẵn có để phát triển và đáp ứng đƣợc nhu cầu của con ngƣời.
Sự phát triển của nền công nghiệp hay nông nghiệp cũng đều dẫn đến sự ô nhiễm và
suy thoái về môi trƣờng ngày một trầm trọng hơn. Đây cũng là một vấn đề cần khắc
phục và phải có hƣớng giải quyết ở hầu hết tất cả các nƣớc trên toàn thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng. Mặt khác, Việt nam vốn dĩ là nƣớc nông nghiệp và có
sản lƣợng lúa gạo rất lớn. Ở các vùng miền khác nhau sẽ có những đặc tính về địa
hình, khí hậu và nguồn tài nguyên khác nhau. Đặc biệt, khi nhắc đến vùng ĐBSCL
thì ngƣời ta sẽ nghĩ ngay đến vùng đất màu mỡ, lƣợng phù sa dồi dào rất thích hợp
cho việc trồng lúa nƣớc. Chính vì thế, vùng ĐBSCL là vùng có trữ lƣợng sản xuất
và xuất khẩu lúa gạo lớn nhất ở Việt Nam và Tiền Giang hiện là tỉnh có sản lƣợng
lúa gạo chủ chốt của vùng, nhờ đó mà những ngƣời dân ở tỉnh này sống chính vào
nghề nông, nhƣng bên cạnh đó các làng nghề truyền thống đã tận dụng nguồn lúa
gạo phong phú chuyển hóa thành các thực phẩm khác. Ví dụ nhƣ: hủ tiếu, bún, các
loại bánh làm từ gạo,… Trong quá trình sản xuất hủ tiếu sẽ thải ra một lƣợng nƣớc
có hàm lƣợng chất hữu cơ rất cao, nếu thải ra môi trƣờng trực tiếp sẽ làm ô nhiễm
nguồn nƣớc và ảnh hƣởng đến cảnh quan, đời sống sinh hoạt, sức khỏe của ngƣời
dân xung quanh, đặc biệt sẽ phá hủy môi trƣờng sinh thái. Chính vì vậy, để khắc
phục tình trạng nêu trên chúng ta cần có biện pháp xử lý nƣớc bị ô nhiễm trƣớc khi
thải ra môi trƣờng ngoài.
Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp để xử lý nƣớc thải bị ô nhiễm đạt hiệu quả cao
nhƣ: xử lý hóa học, xử lý cơ học (lý học), xử lý sinh học… nhƣng ứng với các
phƣơng pháp này thì đòi hỏi:
- Chi phí thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì rất cao;
- Nguồn lợi về mặt kinh tế giảm;
- Cần nguồn nhân lực có trình độ cao để quản lý và vận hành;
- Máy móc hoạt động sẽ tạo ra tiếng ồn, tạo ra mùi hôi và làm mất mỹ quan.
Vì vậy, khi chọn phƣơng pháp xử lý cần phải cân nhắc và tính toán nhƣ thế nào để
lợi về mặt kinh tế, về vẻ mỹ quan, xử lý đạt hiệu quả và không gây ảnh hƣởng đến
đời sống và sức khỏe của ngƣời dân xung quanh. Đây là một vấn đề cần đƣợc quan
tâm.
Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng cánh đồng lọc là phƣơng pháp tự nhiên, dễ thực
hiện và có khả năng xử lý cao thông qua các quá trình lý, hóa, và sinh học tự nhiên
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
diễn ra trong “hệ đất – nƣớc – thực vật” của hệ thống. Đây đƣợc xem là một biện
pháp rẻ tiền. Chính vì vậy, cây Sậy (có tên khoa học là Phragmites communis) là
loại thực vật thích hợp, vì Sậy rất dễ tìm, sức sống mạnh có thể sống trong môi
trƣờng nƣớc ô nhiễm, xử lý đƣợc nƣớc thải. Đặc biệt, cây Sậy có thể sống trong
điều kiện khắc nghiệt. Hệ sinh vật quanh rễ loại cây này có thể phân hủy chất hữu
cơ và hấp thu kim loại nặng.
Với những vấn đề nêu trên, đề tài “Đánh giá hiệu quả xứ lý nƣớc thải của cơ sở sản
xuất hủ tiếu bằng phƣơng pháp cánh đồng lọc chảy tràn có trồng cây Sậy” đƣợc
thực hiện.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- Đánh giá hiện trạng và sữa chửa hệ thống xử lý nƣớc thải sản xuất hủ tiếu Thủy,
ấp Bình Hòa, xã Long Bình Điền, huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang.
- Xử lý nƣớc thải bằngcánh đồng lọc với phƣơng pháp trồng “cây Sậy” để cải thiện
đƣợc tình trạng ô nhiễm nƣớc của cơ sở sản xuất hủ tiếu.
- Xử lý nƣớc thải sau khi ủ gạo lên men, đạt loại B theoQCVN 40-2011-BTNMT
Nƣớc thải công nghiệp, Bộ Tài Nguyên & Môi Trƣờng, Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về nƣớc thải công nghiệp.
- Tạo cảnh quan cho khu vực.
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
CHƢƠNG 2
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NƢỚC THẢI
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) cho rằng: “Nƣớc thải là hỗn
hợp nƣớc và các chất rắn chứa trong nó, đƣợc thải ra từ các khu vực dân cƣ, các cơ
quan, các khu thƣơng mại và công nghiệp cộng với lƣợng lớn nƣớc ngầm, nƣớc
mặt, nƣớc mƣa đi vào hệ thống thu gom”.
Theo các qui định về bảo vệ môi trƣờng của Việt Nam: “Ô nhiễm nƣớc là việc đƣa
vào các nguồn nƣớc các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trƣng về
thành phần hoặc hàm lƣợng tƣơng đối với môi trƣờng ban đầu đến mức có khả năng
gây ảnh hƣởng xấu đến sự phát triển bình thƣờng của một loại sinh vật nào đó hoặc
thay đổi tính chất trong lành của môi trƣờng ban đầu”.
Ngƣời ta phân biệt sự ô nhiễm nƣớc theo nguồn gây ra nó:
- Sự ô nhiễm do nguồn xác định (hay còn gọi là nguồn điểm, nguồn đặc trƣng): gây
ra do các nguồn gây ô nhiễm có thể xác định đƣợc vị trí, kích thƣớc, bản chất, lƣu
lƣợng chất gây ô nhiễm. Các nguồn này bao gồm các điểm xả thải của một cộng
đồng hay một xí nghiệp công nghiệp ra sông.
- Sự ô nhiễm do các nguồn không xác định (hay còn gọi là nguồn không có điểm,
nguồn không đặc trƣng): gây ra do các nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định,
không xác định đƣợc vị trí, bản chất, lƣu lƣợng, các tác nhân gây ô nhiễm. Các
nguồn này bao gồm nƣớc mƣa chảy tràn qua các khu vực sản xuất nông nghiệp,
đƣờng phố đổ vào sông rạch…
Các thành phần cấu thành lƣợng của nƣớc thải từ một cộng đồng phụ thuộc vào hệ
thống thu gom nƣớc thải mà cộng đồng đó đang sử dụng, và có thể bao gồm các
thành phần sau:
- Nƣớc thải sinh hoạt: nƣớc thải từ các hộ dân cƣ, các khu thƣơng mại hay các cơ
quan hành chính. Nƣớc thải này bao gồm nƣớc tắm giặt, nấu nƣớng. Nƣớc thải này
có lƣợng biến thiên theo giờ trong ngày, theo thời tiết, theo các thiết bị sử dụng
nƣớc và khả năng cấp nƣớc sinh hoạt.
- Nƣớc thải công nghiệp: nƣớc thải từ các nhà máy, lƣợng nƣớc thải phụ thuộc vào
loại hình công nghiệp, biến thiên theo giờ trong ngày, ca sản xuất, mùa vụ sản xuất.
- Nƣớc mƣa hay nƣớc ngầm đi vào hệ thống cống rãnh: là lƣợng nƣớc ngầm vào các
hệ thống cống rãnh thu gom do sự xì hở của các mối nối các ống cống, hay nƣớc
mƣa tràn vào từ khe hở của các nắp cống. Lƣợng nƣớc này phụ thuộc chất lƣợng
đƣờng cống và mực thủy cấp của khu vực đó.
- Nƣớc mƣa (hay do tuyết tan ở các khu vực ôn đới): lƣợng nƣớc này phụ thuộc vào
hệ thống thu gom (chung cho cả hai loại nƣớc hay tách riêng từng loại nƣớc).
Thành phần của nƣớc thải công nghiệp rất phức tạp, nó phụ thuộc vào loại hình sản
xuất, ngƣời sử dụng… Nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải cũng đƣợc biến
thiên theo mục đích sử dụng trong nhà máy, nó có thể rất cao (nƣớc thải từ quá trình
chế biến), hoặc rất thấp (nƣớc thải từ quá trình rửa thiết bị hoặc nƣớc làm nguội).
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
2.2 NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải đƣợc sinh ra trong quá trình sản xuất công
nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất nhƣ nƣớc
thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên.
Nƣớc thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng nhƣ về lƣợng
phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ
sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ
sở và ý thức của cán bộ công nhân viên (Lƣơng Đức Phẩm, 2002).
Nƣớc thải công nghiệp đƣợc tạo nên sau khi đã đƣợc sử dụng trong các quá trình
công nghệ sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm và nồng độ
của nƣớc thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và
chế độ công nghệ lựa chọn. Loại nƣớc thải này có thể bị ô nhiễm do các tạp chất có
nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ. Trong thành phần của chúng có thể chứa các dạng vi
sinh vật (đặc biệt là nƣớc thải của các nhà máy giết mổ, nhà máy sữa, bia, dƣợc
phẩm), các chất có ích cũng nhƣ các chất độc hại (Lâm Minh Triết, 2008).
Trong xí nghiệp công nghiệp, nƣớc thải công nghiệp bao gồm:
- Nƣớc thải công nghiệp quy ƣớc sạch: là loại nƣớc thải sau khi sử dụng để
làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà.
- Loại nƣớc thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trƣng của công nghiệp đó và cần
xử lý cục bộ trƣớc khi xả vào mạng lƣới thoát nƣớc chung hoặc vào nguồn
nƣớc tùy theo mức độ xử lý.
Trong nƣớc thải công nghiệp có thể chứa dầu, mỡ và các chất nổi, các chất lơ lửng,
kim loại nặng, các chất dinh dƣỡng (N, P) với hàm lƣợng cao.
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
Bảng 2.1 Phân loại nƣớc thải theo phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xử lý
STT
CHẤT Ô NHIỄM
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ
1
Dầu mỡ và chất rắn lơ lửng: cát, các Cơ học có thể kết hợp hoặc không
oxit và hydro kim loại, sợi mũ cao kết hợp với phƣơng pháp kết của
su,…
tạo bông (lọc, lắng, tuyển nổi)
2
Các chất hữu cơ hòa tan hay ở dạng Phƣơng pháp hấp thụ
nhũ, thí dụ nhƣ thuốc nhuộm, hoạt
động bề mặt trong chất giặt, phenol
và dẫn xuất, các hợp chất khác nhau
có chứa nhóm chức dạng nitrat, nitrit
và clorua
3
Các ion kim loại
Phƣơng thức kết tủa bằng cách
thay đổi pH và/hay sử dụng kết
tủa bằng muối sunphid
4
H2S, NH3,SO2,VOC
Phƣơng thức kết tủa bằng cách
thay đổi pH và/hay sử dụng kết
tủa bằng muối sunphid
5
CN, Cr, S2
Xử lý bằng phƣơng pháp hóa học;
oxy hóa khử
6
Muối acid và hữu cơ
Xử lý bằng phƣơng pháp trao đổi
ion hoặc thẩm thấu ngƣợc
7
Đƣờng, protein, phenol và một số Các phƣơng pháp sinh học: yếm
các chất hữu cơ dễ phân hủy khác
khí, hiếu khí, tự nhiên
(Nguồn: Lâm Minh Triết, 2008)
Bên cạnh đó, đặc trƣng ô nhiễm môi trƣờng của các làng nghề sản xuất hủ tiếu là
nƣớc thải. Nƣớc thải sản xuất hủ tiếu tại hầu hết các làng nghề và cơ sở sản xuất tƣ
nhân trên cả nƣớc đã bị ô nhiễm ở mức độ nghiêm trọng, cụ thể: nƣớc thải sản xuất
hủ tiếu của làng nghề Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang. Trong quá trình sản xuất hủ tiếu
phải dùng nƣớc để ngâm gạo, sau 3 ngày ủ gạo lên men, sẽ lấy những phần gạo lắng
xuống để thực hiện công đoạn tráng bánh và tiếp tục các công đoạn khác để tạo ra
hủ tiếu thành phẩm, phần nƣớc còn lại sẽ thải ra ngoài. Phần nƣớc này có chứa hàm
lƣợng tinh bột và chất hữu cơ rất cao, nếu thải trực tiếp ra môi trƣờng ngoài sẽ gây
ô nhiễm cho nguồn nƣớc xung quanh và ảnh hƣởng tới tầng nƣớc ngầm.
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
2.3 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH
2.3.1 Giới thiệu chung
Theo Lê Hoàng Việt (2005) cho rằng:Thực vật thủy sinh (TVTS) là các loài thực
vật không chỉ sinh trƣởng trong môi trƣờng nƣớc mà chúng còn tồn tại ở trên mặt
đất, nó có thể gây ra một số bất lợi cho con ngƣời do việc phát triển nhanh và phân
bố rộng của chúng. Ở các nguồn nƣớc bị ô nhiễm do có đầy đủ dƣỡng chất, TVTS
phát triển nhanh làm trở ngại giao thông cho đƣờng thủy, gia tăng thất thoát nƣớc
do bốc thoát hơi nƣớc…Đặc biệt, trong những năm gần đây các vấn đề do thực vật
thủy sinh gia tăng do con ngƣời thải ngày càng nhiều chất ô nhiễm vào nguồn nƣớc.
Tuy nhiên, chúng ta có thể lợi dụng chúng để xử lý nƣớc thải, làm phân compost,
thức ăn cho ngƣời, gia súc để giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng và thu thêm
đƣợc lợi nhuận.
Bảng 2.2 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu
Tên thông thƣờng
Tên khoa học
Thực vật thủy sinh sống chìm
Hydrilla
Water milfoil
Blyxa
Hydrilla verticillata
Myriophyllum spicatum
Blyxa aubertii
Thực vật thủy sinh sống trôi nổi
Lục bình
Bèo tấm
Bèo tai tƣợng
Salvinia
Eichhornia crassipes
Wolfia arrhiga
Pistia stratiotes
Salvinia spp
Thực vật thủy sinh sống nổi
Cattails
Bulrush
Sậy
Typha spp
Scirpus spp
Phragmites communis
Loại
(Nguồn: Polprasert, 1989)
2.3.2 Mục đích, ích lợi và giới hạn
a) Mục đích
Thực vật thủy sinh đƣợc sử dụng để xử lý các chất thải; lấy đi các chất dinh dƣỡng
trong nƣớc thải tránh hiện tƣợng phú nhƣỡng hóa các nguồn nƣớc, chuyển các chất
dinh dƣỡng này vào trong cơ thể thủy sinh để có sử dụng về sau. Đối với mục tiêu
xử lý nƣớc thải, các TVTS tạo điều kiện cho các vi khuẩn bám vào cơ thể chúng để
phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử trong nƣớc thải thành các chất vô cơ đơn giản
mà TVTS có thể hấp thu đƣợc. TVTS sẽ hấp thu các chất vô cơ vào trong cơ thể
chúng, sau đó các chất này đƣợc đƣa ra khỏi nguồn nƣớc khi chúng ta thu hoạch các
thủy sinh thực vật.
b) Lợi ích
Thực vật
thủy
sinh đƣợc sử dụng trực tiếp hoặc sau khi chế biến để cải tạo đất, làmphân bón, bột g
iấy, thức ăn cho ngƣời, gia súc, sản xuất Biogas.
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
c) Giới hạn
- Hệ thống xử lý nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh cần một diện tích lớn. Do đó, nó
sẽ là giới hạn chính cho việc áp dụng hệ thống này ở các đô thị.
- Hệ thống xử lý nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh có hiệu quả thấp trong việc vô
hiệu hóa các mầm bệnh.
- Thực vật thủy sinh thƣờng sử dụng trong nông nghiệp, chăn nuôi do đó hệ thống
này chỉ thích hợp cho nông thôn.
2.3.3 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải
Theo Lê Anh Tuấn (2009) cho rằng: Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng
trong xử lý nƣớc thải, là tác nhân làm sạch nƣớc tự nhiên. Do tiến trình quang hợp,
thực vật thủy sinh đã liên kết môi trƣờng hữu cơ và vô cơ lại. Cây thủy sinh có
trong nƣớc sẽ làm thay đổi đặc điểm hóa học của nƣớc, có tác dụng làm các chất
dinh dƣỡng trong đất chuyển đổi và chúng cũng mang oxy từ không khí xuống các
tầng đất nhằm cung cấp oxy cho bộ rễ phát triển trong điều kiện bão hòa hoặc cận
bão hòa. Thực vật trong đất ngập nƣớc tham gia quá trình vận chuyển của chu trình
thủy văn nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Có nhiều vai trò làm nổi bật ảnh hƣởng của thực
vật trong đất ngập nƣớc:
- Vai trò quan trọng thứ nhất của thực vật trong xử lý nƣớc thải là tác động lý học
của nó. Các phần cơ thể của thực vật làm ổn định bề mặt đất ngập nƣớc, làm giảm
vận tốc dòng chảy, tăng khả năng lắng và giữ lại các chất rắn của nƣớc thải trong
khu vực xử lý nƣớc nhân tạo, tăng thời gian tiếp xúc giữa thực vật và nƣớc thải, do
đó khả năng hấp thụ đạm và ion cũng gia tăng. Các khí khổng trong cây giúp vận
chuyển oxy từ lá xuống rễ, sau đó đƣa ra khu vực đất xung quanh tạo nguồn oxy để
cho các hoạt động phân hủy các chất ô nhiễm của các vi sinh vật hiếu khí.
- Vai trò quan trọng thứ hai của thực vật thủy sinh là ảnh hƣởng đến tính thẩm thấu
của đất, khi chúng ta nhổ cây sẽ tạo nên những lỗ rỗng lớn làm tăng sự thẩm thấu
của nƣớc và gia tăng tác động qua lại giữa thực vật và nƣớc thải.
- Vai trò thứ ba là phóng thích các hợp chất hữu cơ: thực vật có khả năng phóng
thích một lƣợng lớn các chất hữu cơ thông qua rễ của chúng. Lƣợng chất hữu cơ mà
thực vật phóng thích có thể lên đến 25% lƣợng carbon đƣợc cố định qua quá trình
quang hợp, đây có thể là nguồn cung cấp carbon cho quá trình khử nitrat của các vi
sinh vật. Khi các phần cơ thể chết của thực vật bị hoại sinh đây cũng sẽ là một
nguồn carbon lâu dài cho các vi sinh vật.
- Vai trò thứ tƣ là thực vật tạo một diện tích lớn cho vi khuẩn bám và phát triển
màng sinh học (biofilm). Vi khuẩn chịu trách nhiệm chính trong việc phân hủy các
chất ô nhiễm, kể cả quá trình khử đạm. Khi các phần cơ thể thực vật chết đi sẽ tạo
thành giá bám cho các vi sinh vật.
- Vai trò thứ năm là tạo nên môi trƣờng hiếu khí trong đất: các thực vật vận chuyển
oxy từ khí khổng trong lá, thấm xuống vùng rễ cung cấp oxy cho các quá trình phân
hủy hiếu khí của các vi sinh vật ở đây. Trong các loài thực vật trồng ở đất ngập
nƣớc nhân tạo, Sậy là loài tỏ ra thích hợp nhất trong quá trình khử đạm, 50% sinh
khối của Sậy nằm ở dƣới đất (bộ rễ và thân chồi) làm cho khả năng vận chuyển oxy
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
từ trên xuống lớn hơn các loài thực vật khác, do đó nó sẽ cung cấp đầy đủ oxy cho
quá trình nitrat hóa (thấp nhất là 2 mg/L). Tốc độ của quá trình nitrat hóa là yếu tố
giới hạn chính cho việc khử đạm của đất ngập nƣớc kiến tạo.
- Vai trò thứ sáu là tạo cảnh quan cho hệ thống xử lý: đất ngập nƣớc tạo môi trƣờng
sinh sống cho các sinh vật hoang dã, do đó nó sẽ tạo đƣợc vẽ mỹ quan cho khu vực
xử lý (Lê Anh Tuấn, 2009).
2.3.4 Các nhóm thực vật thủy sinh chính
Theo Alley (1976) đƣợc trích dẫn bởi Lê Hoàng Việt (2003) thì việc chọn loài thực
vật để thiết kế hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo dựa trên loài thực vật tăng trƣởng
tốt trong điều kiện khí hậu tại chỗ và sự thích nghi đối với sự thay đổi thời tiết hàng
ngày và theo mùa là điều cần thiết.
a) Nhóm thực vật thủy sinh sống chìm
Thực vật sống chìm sinh trƣởng và phát triển phía dƣới mặt nƣớc suốt cả vòng đời
của nó. Hầu hết, các loài thực vật sống chìm
có rễ bám vào lớp bùn đáy lấy các dƣỡng
chất cần thiết cho chúng từ lớp bùn đáy, một
số ít dƣỡng chất và vi lƣợng sẽ đƣợc chúng
hấp thu từ nƣớc. Tuy nhiên, có một số loài
không có rễ và trôi nổi tự do nhƣ rong Đuôi
chồn (Coon’s tail – Ceratophyllum
demersum). Đối với loài thực vật thủy sinh
này thì tất cả các bộ phận quang hợp đều
nằm dƣới mặt nƣớc (Lê Anh Tuấn, 2009).
Chúng gây nên các tác hại nhƣ làm tăng độ
đục của nguồn nƣớc, ngăn cản sự khuếch
tán của ánh sáng vào nƣớc.
Hình 2.1 Rong đuôi chồn
(Nguồn:
/>3%A1)
b) Nhóm thực vật thủy sinh sống trôi nổi
Lá và thân của các loài thực vật này nổi trên mặt nƣớc, đối với các loài có rễ thì rễ
của chúng trôi lơ lửng trên nƣớc và không dính bám xuống nền đáy (Lê Anh Tuấn,
2009) nó trôi nổi trên mặt nƣớc theo gió và dòng nƣớc (Lê Hoàng Việt, 2003).
Một số loại thực vật trôi nổi nhƣ bèo Tấm, Lục Bình, bèo Cái, các loại này có bộ rễ
dài ngoài tác dụng hấp thu dƣỡng chất còn tạo đối trọng giữ cây trên mặt nƣớc (Lê
Anh Tuấn, 2009). Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào rễ phân hủy
các chất thải (Lê Hoàng Việt, 2003).
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Hình 2.2 Bèo tấm
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
Hình 2.3 Lục bình
(Nguồn: />c) Nhóm thực vật thủy sinh sống nổi
Loại thực vật này có rễ bám vào đất nhƣng thân và lá phát triển trên mặt nƣớc,
chúng phát triển ở những nơi có chế độ thủy triều ổn định (Lê Hoàng Việt, 2003).
Đây là các loài sống chiếm ƣu thế trong các vùng đất ngập nƣớc, phát triển nơi có
mực thủy cấp thấp hơn mặt đất 50 cm đến mực nƣớc ngập 150 cm cao hơn mặt đất.
Thân và lá của nhóm này có cấu tạo bởi các khoang chứa khí, rễ có thể phát triển
thành hệ thống rễ thở. Điều kiện ngập úng chìm trong nƣớc tạo nên sự thích nghi
của loài với cấu tạo đặt biệt của thân và rễ giúp vận chuyển oxy từ không khí xuống
vùng rễ. Các loài có hình thức này bao gồm: Sậy (Phragmites australis), cỏ Năng
(Eleocharis australis), Bồn bồn (Typha australis), cỏ Nến (Crirpus australis) và
loài Lúa hoang (Zizania australis).
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Hình 2.4 Cây đƣớc
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
Hình 2.5 Cây Sậy
(Nguồn:
/>2.3.5 Thành phần cơ thể của thực vật thủy sinh
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) cho rằng:
a) Hàm lượng nước
Cơ thể thực vật thủy sinh chứa một lƣợng nƣớc khá cao từ 85 – 95% trọng lƣợng cơ
thể. Nó biến thiên từ 90 – 95% đối với thực vật thủy sinh sống trôi nổi,
84 – 95% đối với thực vật thủy sinh sống chìm và 76 – 90% đối với thực vật thủy
sinh sống nổi.
b) Hàm lượng khoáng
Hàm lƣợng khoáng trong thực vật thủy sinh biến thiên tùy theo địa phƣơng và mùa.
Hàm lƣợng khoáng biến thiên từ 8 – 60% (trọng lƣợng khô) tùy theo hàm lƣợng
khoáng trong nguồn nƣớc.
Hàm lƣợng Phospho, magne, sodium, sulfur, manganese, đồng và kẽm tƣơng tự nhƣ
các thực vật cạn, nhƣng hàm lƣợng Fe, Ca, K thì cao hơn.
c) Hàm lượng Protein
Đối với hầu hết các thực vật thủy sinh (TVTS) thì 80% đạm tổng số dƣới dạng
protein.TVTS chứa từ 8 – 30% protein thô (trọng lƣợng khô) tƣơng đƣơng với thực
vật cạn. Hàm lƣợng protein của các TVTS này biến động tùy theo hàm lƣợng chất
dinh dƣỡng của môi trƣờng sống của chúng và mùa. Tuy nhiên ở hầu hết các loài
TVTS hàm lƣợng lysine và methionine thƣờng thấp hơn so với các thực vật cạn.
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
2.3.6 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong nƣớc bởi thực vật thủy sinh
Thực vật ở vùng ngập nƣớc đóng vai trò quan trọng trong xử lý nƣớc thải nhƣ một
tác nhân làm sạch nƣớc tự nhiên. Do tác dụng của tiến trình quang hợp, cây cỏ trong
đất ngập nƣớc làm thay đổi đặc điểm hóa học của nƣớc, có tác dụng làm các chất
dinh dƣỡng trong đất chuyển đổi và chúng cũng mang oxy từ không khí xuống các
tầng đất nhằm cung cấp oxy cho bộ rễ phát triển trong điều kiện bão hòa hoặc cận
bão hòa.
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) cho rằng:các chất ô nhiễm
trong nƣớc thải sẽ đƣợc loại bỏ bởi các thực vật thủy sinh theo các cơ chế sau:
a) Cơ chế loại bỏ BOD5
Trong các ao xử lý các chất rắn lắng đƣợc sẽ lắng xuống đáy ao và sau đó bị phân
hủy bởi các VSV yếm khí.
Các chất rắn lơ lửng hoặc hữu cơ hòa tan đƣợc loại đi bởi các hoạt động của VSV
nằm:
- Lơ lửng trong nƣớc.
- Bám vào bùn lắng.
- Bám vào thân và rễ của các TVTS.
Vai trò chính của việc loại chất hữu cơ là do các hoạt động của VSV, việc hấp thu
trực tiếp do các TVTS không đáng kể nhƣng các TVTS tạo giá bám cho các VSV
thực hiện vai trò của mình.
Nếu các ao xử lý không bị nạp quá tải thì BOD5 của nƣớc thải đầu ra ở giai đoạn
TVTS phát triển tốt từ 3 – 10mg/L, BOD5 của nƣớc thải đầu ra ở giai đoạn TVTS
chết đi từ 5 – 20mg/L.
b) Cơ chế loại các chất rắn
Ở các bể xử lý nƣớc thải bằng TVTS, thời gian tồn lƣu của nƣớc thải trong bể khá
lâu, do đó nó có khả năng loại cả cặn bã và chất rắn lơ lửng.
Các hạt keo hay các chất rắn không lắng đƣợc sẽ bị loại bỏ một phần do các cơ chế
sau: các hạt keo bị loại bỏ bởi quá trình hoạt động của các vi sinh vật và bởi sự va
chạm và kết dính với các chất rắn khác.
Các chất rắn nổi sẽ bám vào bề mặt các thực vật và bị phân hủy bởi các hoạt động
của vi sinh vật hiếu khí. Các chất rắn lắng đƣợc sẽ lắng xuống đáy ao và bị phân
hủy bởi các vi sinh vật yếm khí.
Hàm lƣợng của SS đầu ra sẽ phụ thuộc vào vận tốc nƣớc và dòng chảy rối trong ao,
loại thực vật trong ao và thời điểm trong năm. Một lợi điểm của các ao xử lý theo
kiểu này là hạn chế đƣợc sự phát triển của tảo, hạn chế đƣợc ảnh hƣởng của gió trên
bề mặt ao, do đó hàm lƣợng SS đầu ra rất thấp thông thƣờng là dƣới 20mg/L, vào
mùa hè và mùa thu có thể xuống dƣới 10mg/L.
c) Cơ chế loại nitơ
Nitơ trong nƣớc thải có thể bị loại bởi các cơ chế sau đây:
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CBHD: Nguyễn Thị Thu Vân
- Bị hấp thu bởi thực vật và sau đó thực vật đƣợc thu hoạch và đƣa khỏi hệ thống.
- Sự bay hơi của amoniac.
- Quá trình nitrat hóa và khử nitrat của các vi sinh vật.
Trong đó quá trình nitrat hóa và khử nitrat góp phần lớn nhất. Thực vật cung cấp giá
bám cho các vi khuẩn nitrat hóa. Để quá trình nitrat hóa có thể xảy ra hàm lƣợng
DO phải ở mức 0,6 - 1,0 mg/L. Quá trình khử nitrat hóa diễn ra trong điều kiện
thiếu khí và quá trình này cần phải cung cấp thêm nguồn cacbon cho các vi sinh vật
tổng hợp các tế bào của nó và pH phải duy trì ở mức trung tính. Tốc độ của quá
trình khử nitrat phụ thuộc vào:
- Các điều kiện môi trƣờng cần thiết cho các hoạt động của vi khuẩn nhƣ nguồn
cacbon, pH, nhiệt độ
- Diện tích bề mặt của lớp trầm tích dƣới đáy ao
- Khả năng phóng thích N2 tạo ra bởi quá trình khử nitrat vào khí quyển (không bị
giữ lại ở bên dƣới lớp thực vật).
d)Cơ chế loại Phospho
Phospho trong nƣớc thải đƣợc khử đi do các TVTS hấp thu vào cơ thể hay là bị hấp
phụ hay kết tủa. Trong đó cơ chế khử Phospho bằng hiện tƣợng kết tủa và hấp phụ
góp phần quan trọng nhất.
Cuối cùng Phospho sẽ đƣợc loại bỏ khỏi hệ thống qua việc:
- Thu hoạch các TVTS
- Vét bùn lắng ở đáy
e) Cơ chế khử các kim loại nặng
Kim loại nặng đƣợc khử khỏi nƣớc thải bằng các cơ chế sau:
- Hấp thụ bởi các TVTS.
- Kết tủa dƣới dạng các oxit, hidroxit, cacbonat phosphat và sulfides kim loại.
- Trao đổi ion và hấp phụ bởi sét ở đáy bể hoặc các hợp chất hữu cơ trong bể.
Thực vật có khả năng tích tụ cáckim loại nặng trong cơ thể của chúng với nồng độ 3
lần lớn hơn nồng độ trong nƣớc thải, khả năng loại bỏ kim loại nặng theo cơ chế
này rất thấp so với các cơ chế khác. Do đó, sự loại bỏ kim loại nặng trong các ao
TVTS chủ yếu là do quá trình kết tủa, trao đổi ion và hấp phụ. Các cơ chế trên phụ
thuộc vào khả năng oxy hóa khử, pH, sự hiện diện của các khoáng sét, các chất hữu
cơ không hòa tan và nồng độ của các chất cùng kết tủa và các hợp chất có liên quan
nhƣ sulfur, Phospho, sắt, nhôm, manganese và cacbonate.
d) Cơ chế loại các chất hữu cơ khó phân hủy
Các chất hữu cơ khó phân hủy sẽ bám vào các thực vật và bị loại bỏ thông qua các
quá trình lý học, hóa học và sinh học trong ao.
g) Cơ chế khử các VSV
VSV có thể bị khử do các nhân tố lý, hóa và sinh học trong bể xử lý, bao gồm:
- Các nhân tố lý học nhƣ là do sự lắng tụ của VSV xuống đáy bể, hoặc là sự tiếp xúc
của các VSV với ánh sáng mặt trời (UV).
SVTH: Nguyễn Thị Nhƣ Xuân 1110888
Trƣơng Minh Toàn 1110871
12
