Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lưu đến khả năng xử lý nh4+, bod, cod, tss trong nước thải sinh hoạt của hệ thống đất ngập nước nhân tạo

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA ĐỊA LÝ - QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN
__________________________________________________

HỒ XUÂN HOÀNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG
CỦA THỜI GIAN LƢU ĐẾN KHẢ NĂNG XỬ LÝ
NH4+, BOD, COD, TSS TRONG NƢỚC THẢI
SINH HOẠT CỦA HỆ THỐNG ĐẤT
NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG

Nghệ An, 5/2016

1


TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA ĐỊA LÝ - QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN
__________________________________________________

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG
CỦA THỜI GIAN LƢU ĐẾN KHẢ NĂNG XỬ LÝ
NH4+, BOD, COD, TSS TRONG NƢỚC THẢI
SINH HOẠT CỦA HỆ THỐNG ĐẤT
NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG

Giảng viên hƣớng dẫn
Sinh viên thực hiện
Lớp
Mã số sinh viên

: ThS. Phan Thị Quỳnh Nga
: Hồ Xuân Hoàng
: 53K7 - QLTNMT
: 1253076314

Nghệ An, 5/2016

2


LỜI CẢM ƠN
Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và đƣợc sự nhất trí của Ban
giám hiệu nhà trƣờng Đại học Vinh, Ban chủ nhiệm Khoa Địa lý - QLTN tôi
đã nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lưu đến khả năng
xử lý NH4+, BOD, COD, TSS trong nước thải sinh hoạt của hệ thống đất
ngập nước nhân tạo”.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Địa lí - Quản lí tài
nguyên, Trƣờng Đại học Vinh đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những
năm tôi học tập. Với vốn kiến thức đƣợc tiếp thu trong q trình học khơng
chỉ là nền tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà cịn là hành trang q
báu để tơi bƣớc vào đời một cách vững chắc và tự tin.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cơ giáo ThS. Phan
Thị Quỳnh Nga, cô là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tôi thực hiện và giúp tơi

hồn thiện đề tài này.
Tơi xin cảm ơn cán bộ nhân viên của Trung tâm Thực hành - Thí
Nghiệm trƣờng Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi tiến hành
phân tích và nghiên cứu đề tài.
Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện từ bố mẹ,
gia đình và bạn bè trong suốt thời gian vừa qua.
Tuy có nhiều cố gắng nhƣng bản thân còn nhiều hạn chế nên khơng
tránh khỏi những thiếu xót. Vì vậy kính mong thầy cơ giáo cùng các bạn đóng
góp ý kiến để khóa luận đƣợc hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Vinh, tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Hồ Xuân Hoàng

3


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
BẢNG CÁC TỪ VỀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU
PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 1
3. Nhiệm vụ và giới hạn phạm vi nghiên cứu ............................................. 2
4. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................. 2
5. Quan điểm nghiên cứu............................................................................. 2
6. Các phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 4

PHẦN 2. NỘI DUNG ....................................................................................... 6
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................. 6
1.1. Cơ sở lý luận ......................................................................................... 6
1.1.1. Đặc điểm của nƣớc thải sinh hoạt ..................................................... 6
1.1.2. Tổng quan về hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo.............................. 10
1.1.3 Các nhóm thực vật ở đất ngập nƣớc ................................................ 25
1.2. Cơ sở thực tiễn.................................................................................... 40
1.2.1 Các mơ hình đất ngập nƣớc nhân tạo trên thế giới........................... 40
1.2.2Các mơ hình đất ngập nƣớc nhân tạo tại Việt Nam .......................... 42
Chƣơng 2 ......................................................................................................... 47
NỘI DUNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................... 47
2.1. Thiết kế thí nghiệm............................................................................. 47
2.1.1 Xây dựng mơ hình thí nghiệm .................................................... 47
2.1.2. Các vật liệu sử dụng trong hệ đất ngập nƣớc ............................ 50
2.2. Tiến hành thí nghiệm .......................................................................... 50
Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................ 52
3.1 Ảnh hƣởng của thời gian lƣu đến khả năng xử lý COD ..................... 52
3.1.1 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:4 ......................................................... 52
3.1.2 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:2 ......................................................... 54
3.1.3 Nƣớc thải khơng pha lỗng.........................................................58
4


3.2 Ảnh hƣởng của thời gian lƣu đến khả năng xử lý TSS ....................... 58
3.2.1 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:4 ......................................................... 58
3.2.2 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:2 ......................................................... 60
3.2.3 Nƣớc thải khơng pha lỗng ......................................................... 62
3.3 Ảnh hƣởng của thời gian lƣu đến khả năng xử lý NH4+ ..................... 64
3.3.1 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:4 ......................................................... 64

3.3.2 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:2 ......................................................... 66
3.3.3 Nƣớc thải sinh hoạt khơng pha lỗng ......................................... 68
3.4 Ảnh hƣởng của thời gian lƣu đến khả năng xử lý BOD5 .................... 70
3.4.1 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:4 ......................................................... 70
3.4.2 Tỉ lệ pha loãng nƣớc là 1:2 ......................................................... 72
3.4.3 Nƣớc thải khơng pha lỗng ......................................................... 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 77
1. Kết luận ................................................................................................. 77
2. Kiến nghị ............................................................................................... 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 79
PHỤ LỤC

5


BẢNG CÁC TỪ VỀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Từ viết tắt
ĐNN

Đất ngập nƣớc

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Nồng độ oxy hòa tan

NH4+

Amoni

NH3

Amoniac

TSS

Tổng hàm lƣợng chất rắn

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

CFFW

Constructed Free surface Flow Wetlands

CSFW

Constructed Subsurface Flow Wetlands

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

HSSF(HF)

Dịng chảy ngầm theo phƣơng ngang

KTX

Kí túc xá

L1

Lần 1

L2

Lần 2

L3

Lần 3

L4

Lần 4

L5

Lần 5

TN

Thí nghiệm

US - EPA 1991

US Environmental Protection Agency

NXB

Nhà xuất bản

Tp

Thành phố

HCM

Hồ Chí Minh

ha

Héc ta

Bộ KH, CN và MT

Bộ Khoa Học, Công Nghệ và Môi Trƣờng

6


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

Trang

Hình
Hình 1.1: Sơ đồ khu Đất ngập nƣớc kiến tạo [10] .......................................... 12
Hình 1.2: Phân loại đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt .................................... 17
Hình 1.3: Phân loại đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm ................................. 18
Hình 1.4: Phân loại đất ngập nƣớc kiến tạo kiểu lai ....................................... 19
Hình 1.5: Cây Cói ........................................................................................... 28
Hình 1.6. Cây sậy ........................................................................................... 28
Hình 1.7. Cây đƣớc ......................................................................................... 28
Hình 1.8: Rau đi chồn ................................................................................. 30
Hình 1.9: Cây súng .......................................................................................... 30
Hình 1.10: Bèo tấm và Lục bình ..................................................................... 31
Hình 1.11: Cỏ Lác hến .................................................................................... 33
Hình 2.1: Mơ hình vận hành hệ thống ............................................................ 49
Hình 2.2: Cấu tạo bể đát ngập nƣớc ................................................................ 49

Sơ đồ

Sơ đồ 1.1: Phân loại đất ngập nƣớc ................................................................ 15
Sơ đồ 2.1: Mơ hình đất ngập nƣớc nhân tạo chảy ngầm theo phƣơng ngang 47

Bảng
Bảng 1.1: Bảng So sánh ƣu điểm và nhƣợc điểm của hai kiểu hình đất ngập
nƣớc kiến tạo.................................................................................. 20
Bảng 2.1. Các vật liệu sử dụng trong hệ đất ngập nƣớc ................................. 50

7


Biểu
Biểu đồ 3.1: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 52
Biểu đồ 3.2. Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 53
Biểu đồ 3.3: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 53
Biểu đồ 3.4: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 54
Biểu đồ 3.5: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 55
Biểu đồ 3.6: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 55
Biểu đồ 3.7: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 56
Biểu đồ 3.8: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 57
Biểu đồ 3.9: Kết quả phân tích COD tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 57
Biểu đồ 3.10: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 58
Biểu đồ 3.11: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 59
Biểu đồ 3.12: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 59
Biểu đồ 3.13: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 60
Biểu đồ 3.14: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 61
Biểu đồ 3.15: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 61
Biểu đồ 3.16: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ................. 62
Biểu đồ 3.17: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ................. 63
Biểu đồ 3.18: Kết quả phân tích TSS tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ................. 63

Biểu đồ 3.19: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ............... 64
Biểu đồ 3.20: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ............... 65
Biểu đồ 3.21: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ............... 65
Biểu đồ 3.22: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ............... 66
Biểu đồ 3.23: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ............... 67
Biểu đồ 3.24: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ............... 67
Biểu đồ 3.25: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ ............... 68
Biểu đồ 3.26: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ ............... 69
Biểu đồ 3.27: Kết quả phân tích NH4+ tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ ............... 69
Biểu đồ 3.28: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ .............. 70
Biểu đồ 3.29: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ .............. 71
Biểu đồ 3.30: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ .............. 71
Biểu đồ 3.31: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ .............. 72
Biểu đồ 3.32: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ .............. 73
Biểu đồ 3.33: Đo BOD5 trong các ngày phân tích sau khi lƣu 6 giờ ............. 73
Biểu đồ 3.34: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 4 giờ .............. 74
Biểu đồ 3.35: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 5 giờ .............. 75
Biểu đồ 3.36: Kết quả phân tích BOD5 tại thời gian lƣu nƣớc 6 giờ .............. 75

8


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với xu hƣớng phát triển của đất nƣớc, nƣớc ta đang từng
bƣớc cơng nghiệp hóa hiện đại hóa, đời sống nhân dân ngày càng đƣợc nâng
cao… tuy nhiên các hoạt động phát triển của con ngƣời hiện nay lại đang gián
tiếp hay trực tiếp gây ra nhiều vấn đề về môi trƣờng nói chung, trong đó có
vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc nói riêng.
Tình trạng ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc diễn ra ở nhiều nơi, đặc biệt tại

các khu vực đông dân cƣ, các trung tâm thƣơng mại và khu vui chơi giải trí cả
về tính chất lẫn số lƣợng. Một lƣợng lớn nƣớc thải hàng ngày chƣa qua xử lý
chảy ra các khu vực nhƣ sông và hồ chƣa qua xử lý... Đây là một trong những
nguyên nhân gây ô nhiễm hệ sinh thái xung quanh và ảnh hƣởng nghiêm
trọng đến chất lƣợng cuộc sống của con ngƣời.
Chính vì vậy, vấn đề xử lý ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt đang là một
trong những vấn đề mà Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phải
đối mặt. Ngày nay thì con ngƣời đã có rất nhiều các phƣơng pháp để xử lý
vấn đề trên, trong đó có công nghệ xử lý nƣớc thải bằng biện pháp sinh học
với “Hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo”. Đây là một trong những giải pháp có
những ƣu điểm nhƣ là tiết kiệm chi phí, an tồn và thân thiện với môi trƣờng,
tạo cảnh quan, hiệu quả xử lý tốt. Đối với hệ thống việc xử lý và tìm ra
khoảng thời gian lƣu thích hợp để đảm bảo yêu cầu xử lý cũng nhƣ tiết kiệm
chi phí vận hành và tiết kiệm năng lƣợng cũng nhƣ thời gian đang là vấn đề
cần đƣợc quan tâm hiện nay.
Do đó, tơi đã quyết định lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của
thời gian lưu đến khả năng xử lý NH4+, BOD, COD, TSS trong nước thải
sinh hoạt của hệ thống Đất ngập nước nhân tạo” để thực hiện khóa luận tốt
nghiệp của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hệ thống đất ngập nƣớc, khả năng áp dụng xử lý nƣớc
thải, đặc biệt trong lĩnh vực xử lý nƣớc thải sinh hoạt.
1


- Đánh giá hiệu suất xử lý nƣớc thải sinh hoạt đối với các thông số
BOD5, COD, NH4+, TSS của Hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo chảy ngầm
theo phƣơng ngang.
- Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian lƣu đến khả năng xử lý nƣớc thải
sinh hoạt đối với các thông số BOD5, COD, NH4+, TSS của hệ đất ngập nƣớc

nhân tạo chảy ngầm theo chiều ngang.
3. Nhiệm vụ và giới hạn phạm vi nghiên cứu
 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tổng quan về hệ đất ngập nƣớc nhân tạo.
- Tiến hành lấy và phân tích mẫu nƣớc thải, đánh giá sự thay đổi các
thông số BOD… tại các thời gian lƣu khác nhau, từ đó đánh giá ảnh hƣởng
của thời gian lƣu đến khả năng xử lý của hệ thống.
- So sánh hàm lƣợng BOD, COD,… của dòng nƣớc ra và dòng nƣớc
vào của hệ thống là căn cứ để đánh giá hiệu suất xử lý của hệ thống.
 Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Giới hạn mơ hình thí nghiệm: Đề tài tập trung nghiên cứu hệ đất ngập

nƣớc nhân tạo chảy ngầm.
- Giới hạn về đối tƣợng nghiên cứu: Nƣớc thải đƣợc lựa chọn nghiên

cứu là nƣớc thải sinh hoạt.
- Giới hạn về các chỉ tiêu nghiên cứu: Các chỉ tiêu nghiên cứu là

BOD5, COD, NH4 +, TSS của nƣớc thải sinh hoạt
4. Đối tƣợng nghiên cứu
- Nƣớc thải sinh hoạt tại KTX trƣờng Đại học Vinh.

5. Quan điểm nghiên cứu
5.1. Quan điểm hệ thống - cấu trúc
Quan điểm hệ thống - cấu trúc nghiên cứu và xem xét đối tƣợng một
cách toàn diện nhiều mặt với nhiều mối quan hệ, trong trạng thái vận động và
phát triển, trong những hồn cảnh cụ thể để tìm ra bản chất và quy luật vận
động của đối tƣợng.
Quan điểm hệ thống đƣợc vận dung vào đề tài khi xem hệ thống Đất
ngập nƣớc nhân tạo là một hệ thống mở. Hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo là

2


một tập hợp các yếu tố nhất định, có mối liên hệ mật thiết với nhau để tạo
thành một chỉnh thể trọn vẹn, ổn định và có quy luật vận động tổng hợp.
Trong đó cấu trúc đứng là các hợp phần tự nhiên: Đất, nƣớc, sinh vật. Cấu
trúc ngang là các vùng đƣợc phân chia trong hệ thống với 3 vùng chủ yếu
đƣợc xây dựng trong Đất ngập nƣớc nhân tạo. Cấu trúc chức năng là các chức
năng và nhiệm vụ nhất định của các yếu tố trong hệ thống, chúng có những
quy luật vận động riêng rẽ trong hệ thống, tuy nhiên chúng lại có một mối
quan hệ phụ thuộc và biện chứng lẫn nhau, chúng tác động lẫn nhau hỗ trợ
nhau theo một mối quan hệ vật chất, mối quan hệ chức năng và vận động theo
quy luật của hệ thống. Vì vậy, vệc nghiên cứu lý nƣớc thải sinh hoạt trong Đất
ngập nƣớc nhân tạo là dựa trên quan điểm hệ thống.
5.2. Quan điểm lịch sử - logic
Việc xem xét các quan điểm về lịch sử của vấn đề nghiên cứu cho ta
thấy toàn cảnh sự xuất hiện, sự phát triển, diễn biến và sự kết thức của đối
tƣợng nghiên cứu. Mặt khác giúp chúng ta phát hiện đƣợc quy luật tất yếu
của sự phát triển đối tƣợng.
Trong vấn đề chúng ta nghiên cứu, cần phải xem xét khía cạnh lịch sử
có ảnh hƣởng nhƣ thế nào đến đối tƣợng, xem xét hồn cảnh trong đó chủ yếu
tập trung vào không gian và thời gian tại thời điểm nảy sinh. Khi xem xét tính
chất lịch sử của các sự vật hiện tƣợng, cụ thể trong hệ thống ĐNN, chúng ta
thấy sự xuất hiện từ khá lâu trƣớc đây của chúng, mỗi hệ thống qua từng thời
kì đều đƣợc đúc kết và kế thừa của các thời gian trƣớc để cải thiện hệ thống
một cách tối ƣu và hiệu quả tốt. Từ những thành quả đạt đƣợc và từ những sai
lầm mà đã rút ra đƣợc nhiều bài học, từ đó chúng đƣợc nghiên cứu và tìm ra
logic trên cơ sở khách quan.
5.3 Quan điểm thực tiễn
Thực tiễn là nguồn gốc, là động lực và cũng là mục tiêu là tiêu chuẩn

để đánh giá sản phẩm khoa học, thực tiễn là nguồn gốc của các đề tài nghiên
cứu, các mâu thuẫn của thực tiễn là gợi ý cho đề tài. Những yêu cầu của thực
tiễn nhằm phục vụ cho sự phát triển của loài ngƣời, là động lực thúc đẩy quá

3


trình nghiên cứu. Là tiêu chuẩn để đánh giá các nghiên cứu, kết quả nghiên
cứu đƣợc ứng dụng nhằm cải tạo thực tiễn.
Đối với mơ hình đất ngập nƣớc mà nói, chúng đã đƣợc sử dụng vào đời
sống phát triển của loài ngƣời từ trƣớc đây khá lâu. Và bản thân chúng cũng
đã chứng minh cho con ngƣời về khả năng mà nó làm đƣợc đối với việc xử lý
nƣớc thải. Tính thực tiến là quan điểm mà đề tài đang muốn nói tới, việc
nghiên cứu để xử lý nƣớc thải sinh hoạt bằng Đất ngập nƣớc nhân tạo đang là
một trong những hƣớng đ iquan trọng trên thế giới. Trên thực tế trong phạm
vi của đề tài, mục tiêu xác định các thơng số thích hợp để đƣa vào hệ thống.
Áp dụng vào xây dựng mơ hình xử lý nƣớc thải sinh hoạt trƣờng Đại học
Vinh.
6. Các phƣơng pháp nghiên cứu
Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong đề tài bao gồm:
6.1. Phương pháp lấy mẫu
Chúng ta lấy mẫu nƣớc thải cũng nhƣ mẫu nƣớc dòng ra sau xử lý theo
đúng các TCVN hiện hành để đảm bảo độ chính xác bao gồm:
- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lƣợng nƣớc - Lấy
mẫu. Hƣớng dẫn bảo quản và xử lý mẫu;
- TCVN 5999:1995 (ISO 5667 -10: 1992) - Chất lƣợng nƣớc - Lấy
mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc thải.
6.2. Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm
Đề tài sử dụng các phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm để xác
định sự thay đổi nồng độ các chất ô nhiễm trong mẫu nƣớc thải sinh hoạt

trƣớc vào sau khi xử lý. Các phƣơng pháp phân tích đƣợc sử dụng bao gồm:
Chỉ tiêu phân tích

Phƣơng pháp phân
tích
Máy đo pH

Thiết bị phân tích

- Máy đo đa chỉ tiêu cầm tay
Model: AL15
Hãng sản xuất: Aqualytic Đức.
Xác định nhu cầu TCVN6491:1999 (ISO Máy
phá
mẫu
COD
oxy hoá học (COD). 6060:1989)
Model AL125, Hãng sản
pH.

4


xuất: AQUALYTIC - Đức
Xác định chất rắn lơ TCVN
6625:2000 - Tủ sấy Memmert UF160
lửng
(ISO 11923:1997)
Hãng sản xuất: Memmert Đức, Model: UF160, Xuất
xứ: Đức

- Cân phân tích PA213, cân
vàng OhausModel: PA213
SX tại Trung Quốc
Xác định nhu cầu TCVN 6001-1: 2008 - Tủ ấm UNB 400
oxy sinh hóa (BOD) (ISO 5815-1: 2003)
Xuất xứ: Đức
Phƣơng pháp
định NH4+

xác Phƣơng pháp Nessler

- Máy so màu Spectro UV VIS, Model: UVD - 3200,
Xuất xứ: Mỹ

Xác định nồng độ Phƣơng pháp Winkler
oxy hòa tan
6.3.Phương pháp xử lý số liệu
- Tổng hợp, tính tốn các số liệu nghiên cứu.
- Thể hiện, thống kê các kết quả, thông số bằng đồ thị, biểu đồ.
- Phân tích, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm.
6.4. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
Sử dụng các tài liệu trong nƣớc cũng nhƣ tài liệu nƣớc ngồi có liên
quan đến các vấn đề có trong đề tài, từ đó tổng hợp và lựa chọn các thơng tin
cần thiết có ích cho quá trình nghiên cứu.
6.5. Phương pháp so sánh
Dựa vào các kết quả phân tích, chúng tơi sẽ tiến hành đối chiếu với
QCVN hiện hành. Từ đó đƣa ra đƣợc các kết luận cần thiết cho đề tài.
6.6. Phương pháp kế thừa
Một số tài liệu hoặc vấn đề của hoạt động nghiên cứu khơng có trong
q trình tìm hiểu thực tế hoặc khơng thể tìm ra với một số các nguyên nhân

khách quan.
Lúc này một số tài liệu có số liệu và mơ hình thiết kế, một số luận điểm
của các nhà khoa học đã qua kiểm tra và ứng dụng vào thực tiễn, chính xác
cao. Cho thấy tính hiệu quả cho nên đƣợc xem xét và vận dùng vào mơ hình
của đồ án.
5


PHẦN 2. NỘI DUNG
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA
VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Đặc điểm của nước thải sinh hoạt
1.1.1.1. Khái niệm nước thải sinh hoạt
Nƣớc thải là nƣớc đã đƣợc thải ra sau khi sử dụng hoặc đƣợc tạo ra
trong một quá trình cơng nghệ và khơng cịn giá trị trực tiếp với q trình đó.
Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc thải từ các khu dân cƣ, khu hoạt động
thƣơng mại, khu vực công sở, trƣờng học và các cơ sở tƣơng tự khác. (TCVN
5980 - 1995)
1.1.1.2. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt
Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc đƣợc thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cộng đồng: Tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân…
Chúng thƣờng đƣợc thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trƣờng học, bẹnh viện, chợ
và các cơng trình cơng cộng khác. Lƣợng nƣớc thải sinh hoạt của một khu dân
cƣ phụ thuộc vào tổng lƣợng dân số có mặt tại đó, các tiêu chuẩn cấp nƣớc và
đặc điểm của hệ thống thoát nƣớc. Tiêu chuẩn cấp nƣớc sinh hoạt cho một
khu dân cƣ phụ thuộc vào khả năng cung cấp nƣớc của các nhà máy nƣớc hay
các trạm cấp nƣớc hiện có. Các trung tâm đơ thị thƣờng có tiêu chuẩn cấp
nƣớc cao hơn các khu vực ngoại thành và nơng thơn, do đó lƣợng nƣớc thải

sinh hoạt tính theo đơn vị đầu ngƣời cũng có sự khác biệt giữa các khu vực
thành thị và nông thôn, cụ thể đối với thành thị (đô thị vừa nhỏ) là 200 - 270
lít/ngƣời.ngày và đối với khu vực nơng thơn 40 - 60 lít/ngƣời.ngày (theo
TCVN 33 - 2006). Nƣớc thải sinh hoạt của khu vực trung tâm đơ thị thƣờng
đƣợc thốt bằng hệ thống các kênh mƣơng thoát nƣớc một phần đƣợc đƣa vào
xử lý, cịn một số ít đƣợc dẫn ra các sơng, rạch, hồ. Cịn các vùng ngoại thành

6


và nơng thơn khơng có hệ thống thốt nƣớc nên nƣớc thải thƣờng đƣợc tiêu
thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự nhiên.
Đối tƣợng nghiên cứu trong đồ án là nƣớc thải sinh hoạt tại kí túc xá
trƣờng Đại học Vinh, với sự phát triển về nhiều mặt hiện nay trên khn viên
của trƣờng có 4 khu kí túc xá bao gồm: kí túc xá số 1, 2, 3 và 4. Với tổng số
sinh viên ở tại 4 kí tú xá là 1260 sinh viên cùng các cán bộ ban quản lý kí túc
xá, phịng y tế. Tổng lƣu lƣợng nƣớc thải trong một ngày đêm của tất cả kí túc
xá đổ vào hệ thống kênh nƣớc thải là 315000 lít tƣơng đƣơng với 315
m3/ngày.đêm.
1.1.1.3. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt
 Tính chất vật lý
Tính chất vật lý của nƣớc thải đƣợc xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu
sắc, mùi, nhiệt độ và lƣu lƣợng.
- Màu: Nƣớc thải có màu nâu hơi sáng, tuy nhiên thƣờng là có màu
xám có vẩn đục. Màu sắc của nƣớc thải sẽ thay đổi đáng kể nếu nhƣ bị nhiễm
khuẩn, khi đó sẽ có màu đen tối.
- Mùi: Có trong nƣớc thải là do các khí sinh ra trong q trình phân hủy
các hợp chất hữu cơ hay do một số chất đƣợc đƣa thêm vào.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ của nƣớc thải thƣờng cao hơn so với nguồn nƣớc
sạch ban đầu, do có sự gia nhiệt vào nƣớc từ các đồ dùng trong gia đình và

các máy móc sản xuất.
 Tính chất hóa học
Các thơng số thể hiện tích chất hóa học của nƣớc là:
- pH:
pH là đơn vị biểu thị nồng độ ion H+ có trong nƣớc đƣợc tính theo cơng
thức Sorenson: pH = -log[H+] và có thang đơn vị từ 0 đến 14. .(Theo “Sổ tay
Quan trắc và Phân tích Mơi trƣờng”, Bộ KH, CN và MT)
pH là một trong những thông số quan trọng và đƣợc sử dụng thƣờng
xuyên nhất để đánh giá trong nƣớc, dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của
nguồn nƣớc, chất lƣợng nƣớc thải, đánh giá độ cứng của nƣớc, sự keo tụ, khả
7


năng ăn mịn... và trong nhiều tính tốn về cân bằng axit-bazơ.
Giá trị pH chỉ ra mức độ axit (khi pH < 7) hoặc kiềm (khi pH >7), thể
hiện ảnh hƣởng của hố chất khi xâm nhập vào mơi trƣờng nƣớc. Giá trị pH
thấp hay cao đều có ảnh hƣởng nguy hại đến thuỷ sinh. Tiêu chuẩn môi
trƣờng Việt Nam quy định giá trị pH đối với một số nguồn nƣớc nằm trong
khoảng 5,5~9
- Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD):
Nhu cầu oxy sinh hoá là lƣợng oxy cần thiết cho vi sinh vật để oxy hoá
và ổn định các chất hữu cơ trong nƣớc, trong những điều kiện nhất định.(
Theo “Sổ tay Quan trắc và Phân tích Mơi trƣờng”, Bộ KH, CN và MT)
BOD gián tiếp chỉ ra mức độ ơ nhiễm do các chất có khả năng bị oxy
hố sinh học mà đặc biệt là các chất hữu cơ.
BOD5 là thơng số đƣợc sử dụng phổ biến nhất đó chính là lƣợng oxy
cần thiết để oxy hố sinh học trong 5 ngày ở nhiệt độ 200C. Ngoài ra theo yêu
cầu nghiên cứu ngƣời ta còn các định các đại lƣợng nhu cầu oxy hoá sau
60~90 ngày (BOD tận cùng (UBOD))....
- Nhu cầu oxy hoá học (COD):

Nhu cầu oxy hoá học là lƣợng oxy cần thiết để oxy hố hồn toàn các
chất hữu cơ khi mẫu nƣớc đƣợc xử lý với chất oxy hoá mạnh (K2Cr2O7), trong
những điều kiện nhất định.( Theo “Sổ tay Quan trắc và Phân tích Mơi
trƣờng”, Bộ KH, CN và MT)
COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm của nƣớc (nƣớc thải, nƣớc
mặt, nƣớc sinh hoạt) kể cả chất hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học.
- Oxy hồ tan (DO):

Oxy có mặt trong nƣớc, một mặt đƣợc hồ tan từ oxy khơng khí, một
mặt sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống
trong nƣớc. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hoà tan oxy vào nƣớc là nhiệt độ,
thời tiết, áp suất khí quyển, dịng chảy, đặc điểm địa hình...

8


Giá trị DO trong nƣớc phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các
hoạt động sinh học xảy ra trong đó.
Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ơ nhiễm nƣớc và kiểm tra q
trình xử lý nƣớc thải.
Các dịng sơng, hồ có hàm lƣợng DO cao sẽ có nhiều lồi sinh vật sinh
sống trong đó. Khi DO trong nƣớc thấp làm giảm khả năng sinh trƣởng của
động vật thuỷ sinh thậm chí làm biến mất một số lồi, hoặc có thể gây chết
một số lồi nếu DO giảm đột ngột.
Nguyên nhân làm giảm DO trong nƣớc là do nƣớc thải công nghiệp,
nƣớc mƣa chảy tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ,
lá cây rụng... Vi sinh vật sử dụng oxy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho
hàm lƣợng oxy bị giảm.
- Chất rắn lơ lửng (SS):

Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hƣởng đến
chất lƣợng nƣớc trên nhiều phƣơng diện. Hàm lƣợng chất rắn trong nƣớc thấp
làm hạn chế sự sinh trƣởng hoặc ngăn cản sự sinh sống của thuỷ sinh. Nếu
hàm lƣợng chất rắn lơ lửng trong nƣớc cao gây ra những phiền tối cho ngƣời
sử dụng.
Phân tích chất rắn lơ lửng để kiểm soát các hoạt động sinh học, đánh
giá quá trình xử lý vật lý nƣớc thải, đánh giá sự phù hợp của nƣớc thải với
tiêu chuẩn giới hạn cho phép.
- Amoniac (NH3)

Amoniac là sản phẩm chuyển hoá của các hợp chất chứa niơ trong nƣớc
tự nhiên, do các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Amoniac rất độc với cá và
các động vật thuỷ sinh khác. Vì vậy nó cần đƣợc giám sát chặt chẽ trong các
ao hồ thả cá. Để kiểm sốt ơ nhiễm nƣớc thải và monitoring nguồn nƣớc
uống, amoniac cần đƣợc giám sát thƣờng xuyên.(Theo “Sổ tay Quan trắc và
Phân tích Mơi trƣờng”, Bộ KH, CN và MT)

9


Khi nƣớc có pH thấp amoniac chuyển sang dạng muối amoni (NH4+).
Với sự có mặt của oxy, amoni chuyển thành nitơrat theo phƣơng trình:
NH4+ + 2O2 → NO3- + H2O + 2H+
1.1.1.4. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt
Nƣớc thải từ các nguồn sinh hoạt, dịch vụ, chế biến thực phẩm và cơng
nghiệp có chứa một loạt đa dạng các chất ô nhiễm, bao gồm các chất ô nhiễm
dạng hữu cơ, vô cơ, vi sinh… Khi đi vào nguồn nƣớc sẽ gây ô nhiễm nƣớc.
Một số trong các chất ô nhiễm này, đặc biệt là các chất có nhu cầu oxy, các
chất dầu, mỡ và các chất thải rắn đều có thể khử đƣợc qua các q trình xử lý

nƣớc thải đô thị ở các sơ cấp và thứ cấp. Còn các chất khác nhƣ muối, kim
loại nặng và các chất hữu cơ khó phân hủy đều khơng xử lý đƣợc triệt để bằng
các biện pháp thông thƣờng.
Việc thải bỏ khơng hợp lý các nguồn nƣớc thải có thể dẫn đến những
vấn đề nghiêm trọng. Ví dụ: khi thải ra các cửa sơng sẽ dẫn đến việc hình
thành lớp bùn thải dạng cặn ở các cửa sông và thềm lục địa. Ngày nay hầu hết
nƣớc thải ở các vùng đô thị đều đƣợc xử lý qua các nhà máy xử lý nƣớc thải,
một vấn đề quan trọng đặt ra là lƣợng bùn (sản phẩm của các quá trình xử lý
nƣớc thải) sinh ra. Lƣợng bùn này có thể chứa các chất hữu cơ kém khả năng
phân hủy sinh học cũng nhƣ các kim loại nặng. Ở các vùng đô thị lớn, lƣợng
bùn sinh ra trong nƣớc thải có biện pháp xử lý thích hợp.
Kiểm sốt các nguồn nƣớc thải là công việc hết sức cần thiết nhằm
giảm thiểu ô nhiễm do nƣớc thải. Đặc biệt các kim loại nặng và các chất
hữu cơ khó phân hủy sinh học cần phải đƣợc kiểm soát chặt chẽ ở ngay tại
nơi phát sinh nƣớc thải hoặc trƣớc khi thải vào nguồn tiếp nhận là những
dòng chảy để tƣới tiêu, tái sinh vào hệ thống nƣớc hay tham vào mạch
nƣớc ngầm. [2, tr.142].
1.1.2. Tổng quan về hệ thống đất ngập nước nhân tạo
1.1.2.1 Đất ngập nước nhân tạo
 Khái niệm đất ngập nước nhân tạo

10


Thuật ngữ “ĐNN” đƣợc hiểu theo nhiều cách khác nhau, hiện nay có
đến 50 định nghĩa về ĐNN đang đƣợc sử dụng.
Theo công ƣớc Ramsar (1971), ĐNN đƣợc định nghĩa nhƣ sau: ĐNN
đƣợc coi là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc là vùng nƣớc dù là tự nhiên hay
nhân tạo, ngập nƣớc thƣờng xuyên hoặc từng thời kỳ, là nƣớc tĩnh, nƣớc
chảy, nƣớc ngọt, nƣớc lợ hay nƣớc mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ

sâu mực nƣớc khi thuỷ triều ở mức thấp nhất không vƣợt quá 6m.
Đất ngập nƣớc kiến tạo đƣợc định nghĩa là một hệ thống cơng trình xử
lý nƣớc thải đƣợc kiến thiết và tạo dựng mơ phỏng có điều chỉnh theo tính
chất của đất ngập nƣớc tự nhiên với cây trồng chọn lọc [10].
Đất ngập nƣớc kiến tạo đƣợc xây dựng cho mục đích chính là xử lý
nƣớc thải, các mục tiêu khác nhƣ điều tiết lũ, nƣớc ngầm, điều hịa khí hậu,
khai thác nguyên liệu thô, tạo môi trƣờng tự nhiên cho các động vật hoang
dã chỉ là các mục tiêu phụ. Các chất ơ nhiễm của nƣớc thải, có thể từ mƣa
chảy tràn trên sƣờn dốc, nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải từ sản xuất dân
dụng hoặc công nghiệp,… khi qua đất ngập nƣớc kiến tạo sẽ bị giữ lại bởi
chất nền (đất, cát, sạn sỏi,...) và cây trồng, cuối cùng nƣớc sẽ trở nên sạch
hơn.
Theo tổ chức Melbourne Water có ba khu vực chính cho một hệ thống
xử lý nƣớc bằng đất ngập nƣớc kiến tạo, minh họa ở hình: khu tiền xử lý; khu
vào, và khu lọc qua đất ngập nƣớc với hệ thống các cây thủy sinh. Khu tiền
xử lý là một cái bẫy chặn gom nƣớc thải lẫn với các loại rác có kích thƣớc lớn
hơn 20 mm hiện diện trong dòng chảy. Khu vào, mang chức năng nhƣ hố tiêu
năng và tạo lắng, có tác dụng làm giảm 95% các chất rắn lơ lửng xuống cịn
các hạt có kích thƣớc 125µm. Nếu khu tiền xử lý không đủ, một khu phân hủy
gom các chất dễ hoai mục trong điều kiện yếm khí nhƣ lá cây và các chất hữu
cơ khác. Khu đất ngập nƣớc có nhiệm vụ loại bỏ các hạt lơ lửng có kích thƣớc
nhỏ hơn 125µm, các vi hạt nhỏ hơn và các chất ơ nhiễm khơng hịa tan.

11


Hình 1.1: Sơ đồ khu Đất ngập nước kiến tạo [10]
 Đặc điểm của hệ thống đất ngập nước
Có 3 đặc điểm để đánh giá và phân loại đất ngập nƣớc: nguồn nƣớc,
thực vật và đất.

- Nguồn nƣớc
Đất ngập nƣớc phải có sự hiện diện của nƣớc, bất kể nguồn nƣớc có từ
đâu nhƣ nƣớc mƣa, nƣớc do tuyết tan, nƣớc trong ao hồ, đầm lầy, sông suối,
kênh mƣơng, cửa biển, vùng biển cạn, hoặc nƣớc ngầm, nƣớc đọng trong đất,
nƣớc trong các lớp thổ nhƣỡng. Sự có mặt của nƣớc có thể là thƣờng xuyên
hoặc theo mùa hoặc thay đổi bất thƣờng do các tác động của thiên nhiên hoặc
con ngƣời.
Đất ngập nƣớc có thể chứa nhiều loại nƣớc có chất lƣợng nƣớc khác
nhau nhƣ nƣớc mặn, nƣớc kiềm, nƣớc chua, nƣớc ngọt, nƣớc thải từ sinh
hoạt, sản xuất cơng nghiệp, nơng nghiệp, thủy sản, khai khống,… có chứa
chất vô cơ hoặc hữu cơ, nƣớc bùn,… Mô tả đặc điểm thủy văn nguồn nƣớc có
lẽ là một tiêu chí quan trọng nhất cho việc hình thành và quản lý các loại đất
ngập nƣớc và tiến trình trong đất ngập nƣớc [10].
- Thực vật
12


Do sự hiện diện của đất và nƣớc, thực vật có thể phát triển trên vùng
đất ngập nƣớc. Thực vật trên vùng đất ngập nƣớc là nền tảng của chuỗi thực
phẩm và là yếu tố chính của dịng năng lƣợng trong toàn hệ thống đất ngập
nƣớc. Sự hiện diện các loài thực vật khác nhau trong vùng đất ngập nƣớc rất
phong phú. Nhiều tác giả đã liệt kê và mô tả các loài thực vật này nhƣ Sarah,
Cronk và Siobham [10].
Các loại thực vật sống trong vùng đất ngập nƣớc còn đƣợc các nhà thực
vật học gọi bằng tên là cây ƣa nƣớc (Hydrophytes, hoặc water loving plants),
chúng thích nghi trong điều kiện ẩm ƣớt, yếm khí, bao gồm các khả năng
(US-EPA 2007):
+ Nhiều lồi có những túi khí đặc biệt gọi là mơ khí (aerenchyma)
trong rễ và thân cho phép oxy khuếch tán từ những mô hô hấp của cây vào rễ
của chúng.

+ Một số cây thân gỗ bơm oxy từ lá (một sản phẩm của quang hợp) tới
bộ rễ nằm trong đất bão hịa nƣớc. Tiến trình này cho phép tạo các phản ứng
trao đổi dinh dƣỡng cần thiết với đất xung quanh.
+ Một số cây phát hệ thống rễ cạn, thân phình hoặc bộ rễ mọc ra từ
thân xõa ra trên mặt đất.
+ Các loại cây ƣa nƣớc trong môi trƣờng nƣớc mặn phát triển những
thanh cản ngăn chặn hoặc kiểm soát muối tại mặt rễ và những cơ quan đặc
biệt có khả năng bài tiết muối qua các gân lá.
- Đất
Đất đƣợc định nghĩa nhƣ là một vật liệu tự nhiên không bền vững hiện
diện trên mặt đất, cây trồng phần lớn tồn tại trên đất. Đất ở vùng đất ngập
nƣớc (wetland soil) thƣờng đƣợc gọi là “đất có chứa nƣớc” (hydric soil). Đặc
điểm của đất nền là một chỉ định quan trọng trong mô tả thủy văn đất ngập
nƣớc. Phần lớn đất ngập nƣớc tồn tại ở những nơi đất ở trạng thái bão hòa
hoặc cận bão hòa do ngập nƣớc. Các vùng đất này thƣờng là những nơi đất
13


trũng, đất thấp hoặc những nơi có dịng chảy đi qua hoặc là nơi mà nƣớc
ngầm có thể dâng trào, phún xuất làm cho đất bị sũng ƣớt, ngậm nƣớc hoặc ứ
nƣớc. Do đất bị ngâm trong nƣớc một thời gian khá dài, trong điều kiện yếm
khí nên đất nguyên thủy thành đất ngập nƣớc mà ở đó chỉ một số lồi thực vật
đặc biệt có thể sống đƣợc. Có bốn điều kiện để đất trở nên yếm khí ở khu đất
ngập nƣớc là:
+ Đất phải bị bão hòa đến điểm khơng thể tiếp nhập oxy trong khơng
khí.
+ Đất phải chứa các nguồn hữu cơ có thể bị oxy hóa hoặc phân hủy
đƣợc.
+ Đất phải có chứa một số quần thể vi khuẩn hơ hấp để có thể oxy hóa
chất hữu cơ.

+ Nƣớc trong đất phải bị ứ đọng hoặc di chuyển chậm.
Khi đánh giá đất ngập nƣớc cần lƣu ý mơ tả đặc điểm địa hình, địa
mạo, độ dốc, tính chất thổ nhƣỡng, màu sắc của nền đất. Các chỉ số về hình
thái đất cũng đƣợc sử dụng để nhận dạng đất của đất ngập nƣớc. Dƣới đây
là một số chỉ số tổng quát:
+ Sự tích tụ của chất hữu cơ.
+ Màu sắc của đất theo tầng đất.
+ Sự hiện diện các đốm, đƣờng vằn trong đất.
+ Sự phân biệt ion sắt hoặc mangan.
+ Mức giảm sulphur và carbon (chẳng hạn trong đất phèn).

1.1.2.2 Phân loại đất ngập nước nhân tạo

14


Sơ đồ 1.1: Phân loại đất ngập nước
ĐẤT
NGẬP
NƢỚC

DÒNG
CHẢY
MẶT

ĐNN kiến tạo chảy mặt
với cây thân lớn,mọc vƣợt
trên nƣớc
ĐNN kiến tạo chảy mặt
với cây thân lớn nổi tự do

trên mặt nƣớc
ĐNN kiến tạo chảy mặt
với cây thân lớn, lá nổi, rễ
đáy

DÒNG
CHẢY
NGẦM

Phƣơng
ngang

Phƣơng
đứng

ĐNN kiến tạo chảy mặt
với cây thân lớn, mọc tự
do kiểu kết thảm
ĐNN kiến tạo chảy mặt
với cây thân lớn mọc chìm
trong nƣớc
DC Từ trên
xuống

ĐẤT NGẬP
NƢỚC
KIỂU LAI

DC Từ dƣới
lên

Theo triều

Kết hợp giữ đất ngập
nƣớc kiến tạo chảy
mặt và chảy ngầm

Kết hơp giữa đất ngập
nƣớc chảy ngầm theo
phƣơng ngang và đứng

Đất ngập nƣớc kiến tạo đƣợc xây dựng cho mục đích chính là xử lý
nƣớc thải. Có hai kiểu hệ thống xử lý nƣớc bằng đất ngập nƣớc kiến tạo cơ
15


bản, đó là hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt tự do (Constructed
Free surface Flow Wetlands- CFFW) và hệ thống đất ngập nƣớc kiến tạo
chảy ngầm(Constructed Subsurface Flow Wetlands -CSFW). Hai kiểu phân
biệt cơ bản này lại đƣợc phân chia theo nhiều kiểu khác nhau theo chức
năng xử lý của loại thực vật đƣợc trồng và đặc điểm dòng chảy. Trong một
số trƣờng hợp, một hệ thống xử lý kiểu lai (hybrid treatment system), bằng
cách kết hợp pha cả hai hệ thống đất ngập nƣóc cơ bản trên.
 Đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt
Đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt thƣờng thích hợp với các loại cây
phát triển với độ ngập nƣớc dƣới 0.4 m [10]. Vùng nƣớc mặt có thể kết hợp
với thiết kế tối ƣu về thủy lực và tạo điều kiện môi trƣờng sinh sống cho các
động vật hoang dã. Đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt sử dụng một vỉa đất
hoặc sỏi nhƣ một chất nền cho các loại cây trồng mọc rễ và tăng trƣởng.
Chiều sâu lớp đất nền trong đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt thƣờng vào
khoảng 0.6 đến 1.0 m, đáy nền đƣợc thiết kế có độ dốc để tối thiểu hóa dịng

chảy tràn trên mặt. Khi thiết kế một khu đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt cần
phải xem xét cách mô phỏng chế độ thủy văn trong một lƣu vực cạn, có quy
mơ nhỏ đƣợc xây dựng với loại đất và cây trồng thủy sinh với sự cân bằng
nƣớc của hệ thống. Lƣợng nƣớc chảy và ra khỏi đất mặt và bị tổn thất do bốc
thoát hơi và thấm bên trong khu đất ngập nƣớc. Ngƣời ta phân biệt các dạng
đất ngập nƣớc kiến tạo chảy mặt chủ yếu qua loại thực vật thủy sinh trồng
trên đó

16


Hình 1.2: Phân loại đất ngập nước kiến tạo chảy mặt
 Đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm
Đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm đƣợc thiết kế nhƣ một thủy vực
hoặc một kênh dẫn với đáy khơng thấm (lót tấm trải nylon, vải chống thấm)
hoặc lót đất sét với độ thấm nhỏ để ngăn cản hiện tƣợng thấm ngang và có
một chiều sâu các lớp dẫn thấm thích hợp để cây trồng thủy sinh phát triển
đƣợc. Có hai kiểu đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm đƣợc phân loại theo
tính chất dòng chảy: hệ thống chảy ngang và hệ thống chảy đứng.Việc lựa
chọn kiểu chảy ngang hoặc đứng tùy thuộc vào địa hình, đặc điểm nƣớc
thải và lƣợng thải. Nguyên tắc vận hành chung là nƣớc thải sẽ chảy từ phía
các độ cao lớn của khu đất ngập nƣớc đi qua lòng dẫn với lớp đất nền và
17