Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình đất ngập nước nhân tạo dùng sậy, nến, vetiver

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả hệ thống đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy ngầm theo phương đứng (V-SFS) cho xử lý nước thải sinh hoạt. Nghiên cứu được tiến hành trên 03 mô hình gồm 03 loài thực vật (sậy, Vetiver, nến) và vận hành song song nhau trong suốt các tải trọng thủy lực (HAR) khác nhau (176, 132, 88 và 44 mm/ngày).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình đất ngập nước nhân tạo dùng sậy, nến, vetiver NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO DÙNG SẬY, NẾN, VETIVER Thái Vân Anh(1), Lê Thị Cẩm Chi(2) Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, (2)Trường Đại học An Giang Ngày nhận bài: 09/5/2016 Ngày chấp nhận đăng: 31/5/2016 (1) TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả hệ thống đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy ngầm theo phương đứng (V-SFS) cho xử lý nước thải sinh hoạt. Nghiên cứu được tiến hành trên 03 mô hình gồm 03 loài thực vật (sậy, Vetiver, nến) và vận hành song song nhau trong suốt các tải trọng thủy lực (HAR) khác nhau (176, 132, 88 và 44 mm/ngày). Đồng thời, có 6 chỉ tiêu ô nhiễm được đánh giá gồm: TSS, BOD5, N-NH+4, NNO3-, P-PO43- và T.coliform. Kết quả đạt được tốt nhất qua nghiên cứu là: TSS 96,9%, BOD5 96%, N-NH+4 60,5%, P-PO43- 47,6%, và T.coliform 97,7%. Trong đó, hiệu quả xử lý tốt nhất thuộc về những mô hình có tải trọng thủy lực (HAR) thấp nhất và thời gian lưu nước (HRT) dài nhất. không có sự khác biệt đáng kể nào về hiệu quả xử lý giữa các loài thực vật khác nhau. Từ khóa: dòng chảy ngầm phương đứng, đất ngập nước, nước thải sinh hoạt, thời gian lưu nước, thực vật. STUDY DOMESTIC WASTEWATER TREATMENT BY CONSTRUCTED WETLAND WITH PARALLELY REED, VETIVER, BULRUSH ABSTRACT This research investigated the effect of using constructed wetland system with vertical - subsurface flow (V-SFS) for treating domestic wastewater. The pilot studied on three beds included three macrophytes tested parallely reed, vetiver and bulrush with four different HARs (176, 132, 88 and 44 mm/day).This study was tested with six different parameters including: TSS, BOD5, N-NH+4, N-NO3-, P-PO43- and T.coliform.In terms of overall performances the following mean removal rates were obtained: TSS 96.9%, BOD 5 96%, N-NH+4 60.5%, P-PO43- 47.6%, and T.coliform 97.7%, respectively. The best removals were obtained in those beds with the lowest HAR and the longest HRT. With regard to the type of plant, no significant differences were found among macrophytes performance. Keywords: vertical subsurface , wetland, domestic wastewater, hydraulic retention time, macrophytes. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Xử lý nước thải sinh hoạt nhằm bảo vệ chất lượng môi trường nước và hệ sinh thái thủy sinh đã và đang được sự quan tâm hàng đầu trong các chính sách phát triển bền vững của nhiều tỉnh thành trong cả nước, hiện nay cả nước chỉ có hơn 12 thành phố gồm: Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hạ Long, Huế, Buôn Ma Thuật, Đà Lạt,…là có các dự án xử lý nước thải đô thị công suất lớn đang trong giai đoạn quy hoạch và xây dựng. Còn ở các tỉnh thành khác và vùng ven thì hầu như toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt từ các hộ dân và một phần từ các khu công nghiệp đều không được thu gom và xử lý theo đúng quy định. Hệ quả là gây ô nhiễm nghiêm trọng nhiều nhánh sông, đặc biệt là các sông đầu nguồn, làm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nguồn nước cấp cho người dân. Ngoài ra, chất lượng nước ngầm cũng bị suy giảm đáng kể từ chính các dòng thải này. Vì vậy, hệ thống đất ngập nước nhân tạo (constructed wetland) được lựa chọn vì hệ thống này có nhiều ưu điểm nổi bật như cấu tạo đơn giản; hiệu quả xử lý cao (nhất là đối với các vi khuẩn gây bệnh); chi phí cho xây dựng và vận hành thấp; không sản sinh mùi hôi và tiếng ồn,…rất thích hợp áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt cho các vùng có diện tích đất dồi dào hay mật độ dân cư thấp. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Nước thải đầu vào của mô hình nghiên cứu được lấy từ hầm bơm (sau bể tự hoại) của chung cư Nguyễn Kim – quận 10, Tp. Hồ Chí Minh. 53 Bảng 1. Tính chất nước thải đầu vào STT Thông số 1 pH 2 BOD5 (20 0C) Đơn vị Giá trị đầu vào  7.2 – 7.8 mg/l 120 - 170 3 COD mg/l 300 - 500 4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 100 - 150 5 Amoni (tính theo N) mg/l 55 - 65 6 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l 0.15 – 1.40 7 Phosphat (PO43-) (tính theo P) mg/l 9 - 18 8 Tổng Coliforms MPN/100 ml 1x106 - 15 x108 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 03 loài thực vật xử lý gồm vetiver, nến và sậy được thu thập từ các cây non có sẵn ở các đầm lầy trong tự nhiên. Trước khi cấy vào mô hình nghiên cứu, thực vật được cắt ngắn với chiều dài cả thân và rễ là từ 250 - 300mm, mật độ cây là 20 cây/m2. Suốt 30 ngày đầu, mô hình chỉ được bổ sung nước sạch, nhằm giúp thực vật bám rễ và thích ứng với môi trường mới. Khi kết thúc tải thích nghi, nghiên cứu được tiếp tục tiến hành với các tải trọng hữu cơ lần lượt là 350, 525 và 700 kgCOD/ha.ngày, nhằm để đánh giá hiệu quả xử lý của 03 mô hình đất ngập nước trồng 03 loại thực vật khác nhau ứng với các tải trọng khác nhau . Các thông số vận hành của mô hình được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2. Các thông số vận hành của mô hình nghiên cứu Mô hình Mô hình 1 Mô hình 2 Mô hình 3 Loài thực vật Thời gian lưu Vetiver Cỏ nến Cỏ sậy Lưu lượng (lít/ngày) Tải tr ...