Đề tài: Chuyên đề xử lý nước thải bằng các quá trình tự nhiên

[Type text] Chuyên đề xử lý nước thải trình tự nhiên • • • • • Các sinh viên thực hiện: Đinh Thu Hằng Nguyễn Thi Ngọc Ánh Nguyễn Trung Hà Tạ Quang Tuyên Hưng • Lớp :CNMT-K51 [Type text] Mục lục I.Mở đầu II.Các công trình xử lý nước thải điều kiện tự nhiên 1.Ao hồ sinh học(Đinh Thu Hằng) - Ao hồ hiếu khí - Ao hồ kị khí - Ao hồ tùy tiện - Ao hồ ổn định xử lý bậc III 2.Xử lý nước thải thủy sinh vật (Nguyễn Thị Ngọc Ánh) 3.Bãi lọc trồng (Tạ Quang Tuyên Hưng) 4.Cánh đồng tưới (Nguyễn Trung Hà) III.Kết luận Tài liệu tham khảo [Type text] I.Mở đầu Phát triển công nghiệp mũi nhọn ưu tiên nước ta Cũng mà vấn đề ô nhiễm môi trường bị xem nhẹ Nghiêm trọng phải kể đến ô nhiễm thủy vực việc đổ trực tiếp nước thải chưa qua xử lý Nguyên nhân phần chi phí cho công trình xử lý tốn Do đó, công trình xử lý với mức đầu tư thấp khả thi việc ứng dụng Thực tế xảy khu vực nông thôn.Khi mà nhận thức người dân chưa cao kinh phí cho việc cải thiện môi trường Một giải pháp cho vấn đề tận dụng lợi có sẵn địa phương để xử lý Xử lý nước thải trình tự nhiên có lẽ xem phương pháp thích hợp điều kiện nước ta Các điều kiện nước thải đưa vào xử lý sinh học Các loại nước thải : nước thải sinh hoạt, nước thải số ngành công nghiệp ( thực phẩm, chế biến thủy sản –nông sản, lò mổ, khu chăn nuôi,…có thể công nghiệp giấy ) có đặc điểm :giàu chất hữu hòa tan hydratcacbon, protein sản phẩm phân hủy, hợp chất hữu chứa Nitơ, Photpho , dạng chất béo …và số thành phần vô H2S, sulfit, amoniac, …có thể đưa vào xử lý sinh học Cơ chế trình xử lý dựa phân hủy chất bẩn vi sinh vật có sẵn thủy vực.Do việc tạo môi trường thuận lợi cho VSV phát triển điều kiện quan trọng Vì yếu tố nguồn thức ăn nước thải phải đảm bảo số tiêu : độc tố gây chết hay ức chế hoạt động VSV, số nguyên tố vi lượng cần thiết phải giới hạn cho phép : Fe, Zn, Cu …còn kim loại nặng : Cd, As, Hg …thì tuyệt đối [Type text] Những trình tự nhiên xảy sông, suối, ao, hồ có điều kiện thuận lợi trình pha loãng, mặt có sẵn, diện tích mặt thoáng lớn thuận lợi cho khuếch tán Oxi vào nước cần thiết cho VSV hiếu khí Bên cạnh hạn chế môi trường tự nhiên gồm hỗn tạp nhiều chủng VSV với số lượng chất lượng không đồng không qua tuyển chọn nên hoạt lực không cao thời gian xử lý dài tải trọng chất không cao tránh việc VSV bị tải Ngoài ,vì điều kiện tự nhiên nên việc kiểm soát trình thông số không dễ dàng công trình nhân tạo 1.Ao hồ sinh học (hay gọi ao hồ ổn định nước thải : Waste Water Stabilization ponds and lagoons ) Đây phương pháp đơn giản áp dụng từ xa xưa Phương pháp không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản mà hiệu cao Tóm tắt quy trình : Nước thải  tiền xử lý ( loại rác , cát sỏi,…) ao hồ ổn định nước sau xử lý Cơ sở phương pháp dựa khả tự làm nước, chủ yếu VSV thủy sinh khác Các chất bẩn phân hủy thành khí nước.Theo độ sâu ao hồ lượng oxi vào nước giảm DO sấp xỉ vùng đáy.Do ao hồ gồm trình hiếu khí , tùy tiện yếm khí - Ưu điểm phương pháp Đây phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế xây dựng, dễ vận hành không đòi hỏi cung cấp lượng ( sử dụng lượng mặt trời ) Có khả giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh nhiễm nước thải Hệ VSV chịu nồng độ kim loại nặng tương đối cao ( >30mg/l ) - Nhượcf điểm phương pháp Thời gian xử lý dài ngày Đòi hỏi mặt rộng [Type text] Trong trình xử lý phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên : thời tiết, khí hậu,… Vào mùa đông nhiệt độ xuống thấp làm thời gian hiệu xử lý kéo dài Hoặc mưa lụt làm tràn ao hồ gây ô nhiễm đối tượng khác Công trình gồm trình yếm khí tạo khí gây mùi khó chịu cho khu vực xung quanh + Ao hồ hiếu khí Ao có độ sâu nhỏ 0,3-0,5m trình oxy hóa xảy chủ yếu nhờ VSV hiếu khí.Quá trình cung cấp oxy làm thoáng tự nhiên nhân tạo Hồ hiếu khí tự nhiên : oxy từ không khí dễ dàng khuếch tán vào lớp nước mặt với lượng ánh sáng mặt trời dồi nên tảo phát triển mạnh , hô hấp nhả oxy làm tiêu DO cao thuận lợi cho VSV hiếu khí hoạt động Để đảm bảo DO đồng toàn thể tích khối nước chiều sâu hồ phải nhỏ, thường 30-40cm Do chiều sâu nhỏ nên diện tích mặt thoáng hồ lớn tốt Tải trọng hồ khoảng 250-300 kg BOD5/ha.ngày Thời gian lưu nước từ 3-12 ngày tương đối dài nên hiệu làm tới 80-90% BOD, mầu nước chuyển dần sang màu xanh tảo Hồ sục khí nhân tạo :nguồn oxy thiết bị khuấy học khí nén Nhờ mức độ hiếu khí mạnh hơn độ sâu hồ lớn 2-4,5m Tải trọng hồ khoảng 400kg BOD5/ha.ngày Thời gian lưu nước từ 1-3 ngày có dài Quá trình xử lý nước thải hồ hiếu khí nhân tạo giống trình aeroten khác điểm: Không dùng bùn hoạt tính hồi lưu từ lắng Vì nồng độ bùn hồ nhỏ Có thể coi phản ứng xảy phản ứng bậc điều kiện khuấy trộn hoàn chỉnh Tuổi bùn Өc tính thời gian lưu nước hồ t =V/Q Thời gian lưu gần dựa áp dụng môđen Monod cho hồ khuấy trộn hoàn toàn Khả khử BOD5 tính theo công thức : S/S0 =1/(1+ KT×t) [Type text] Trong đó: S0 S BOD5 trước sau xử lý ( mg/l ) t : thời gian lưu nước ( ngày ) KT : phụ thuộc vào nhiệt độ T°C : KT = K20×ӨT˗20 Với T>10°C KT = K20× 1,07T-20 Ө số , với hồ tự nhiên Ө =1,035-1,0784, với hồ hiếu khí nhân tạo Ө=1,045 K20 : số xử lý BOD5 theo phản ứng bậc 20°C (ngày-1 ) K20 dao động từ 0,3-0,5 phụ thuộc vào chất lượng nước thải, cường độ khuấy trộn nhiệt độ nước Lượng bùn hoạt tính sinh hồ trình khử BOD tính theo công thức : X = Y× ( S0˗S)/(1 + Kd×t) (mg/l) Kd : hệ số phân hủy nội bào (ngày-1) Y : hệ số tạo bùn max tính theo bùn tạo khử 1mg BOD5 (mg/mg) Chất lượng nước sau xử lý BOD5 giảm, cặn lắng gồm chất rắn lơ lửng (SS) với lượng bùn X (mg/l) tạo thành thêm sinh khối tảo Lượng oxy xử lý nước thải Lượng oxy cần thiết gồm phần để khử BOD , oxy hóa NH4+ thành NO3- tính theo công thức: OC0= Q×(S0 ˗ S)/1000×f -1,42×Px + 4,57× Q×(N0 –N)/1000 (kgO2/ngày) Trong đó: OC0: lượng oxy cần thiết đktc phản ứng 20°C Q: lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) [Type text] S0, S : BOD5 đầu vào , đầu (g/m3) f :hệ số chuyển đổi BOD5 COD hay BOD20, thường f = 0,45-0,68 Px : phần sinh khối xả theo bùn dư =Yb×Q×(S0-S)×1000 (kg/ngày) 1,42 : hệ số chuyển đổi từ sinh khối COD N0,,N: tổng nitơ đầu vào, đầu (g/m3) 4,57 : hệ số sử dụng oxy oxy hóa NH4+ thành NO3Lượng oxy cần thiết điều kiện thực tế: OCt = OC0×( Cs20/(β×Csh-Cd))/(1,024T-20×α) Trong β: hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải thường lấy β=1 Csh: nồng độ oxy bão hòa nước T°C (mg/l) Cs20: nồng độ oxy bão hòa nước 20°C (mg/l) Cd: nồng độ oxy cần trì ao hồ (mg/l) Khi xử lý nước thải Cd =1,5-2 mg/l α: hệ số điều chỉnh lượng oxy tổn hao phần tử có nước thải, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng ,hình dạng kích thước bể… Trong thực tế , xây ngăn hồ sục khí với trang bị sục khí hợp lý cho hiệu xử lý cao Ngược lại, phân tán bong kết bùn hoạt tính( độ tuổi bùn hoạt tính nhỏ mức độ ổn định bị hạn chế) phát triển tảo làm cản trở phân tán chất lơ lửng.Do vậy, xử lý nước thải đô thị, nồng độ chất huyền phù dao động khoảng 20-50mg/l Sau hồ sục khí nên xây dựng bể lắng(lắng 2) giảm số này.Thời gian lưu nước hồ sục khí 10 ngày, [Type text] điều kiện khí hậu ôn hòa giảm BOD 80-90% nhiệt độ cao rút ngắn thời gian Hiệu khử vi khuẩn phụ thuộc thời gian lưu nước hồ.Vệ mặt này, hồ có sục khí không hiệu ao hồ tự nhiên Chính thế, ao hồ tự nhiên có tên ao hồ ổn định Bể lắng làm đất , sâu 1-2m, đất nên đáy lát đá betong Không nên để lưu nước bể lắng ngày để tránh rong tảo phát triển +Ao hồ kị khí Là loại ao sâu, có điều kiện hiếu khí Các VSV kị khí sống không cần oxy không khí.Chúng sử dụng hợp chất nitrat, sulfat…để oxy hóa chất hữu , loại rượu khí CH4,H2S, CO2… nước Ao hồ kị khí thường dung để lắng phân hủy cặn lắng vùng đáy.Loại ao hồ tiếp nhận loại nước thải (kể nước thải công nghiệp ) có độ nhiễm bẩn lớn, tải trọng BOD cao không cần vai trò quang hợp tảo.Nước thải lưu hồ kị khí sinh mùi hôi thối khó chịu Vì không nên bố trí hồ gần khu dân cư xí nghiệp chế biến thực phẩm Để trì điều kiện kị khí gữi ấm nước hồ ngày đông giá lạnh, chiều sâu hồ lớn (từ 2-6m, thường lấy khoảng 2.5-3.5m) Khi xây dựng hồ kị khí thường tính toán theo kinh nghiệm: chiều sâu đề cập, diện tích mặt thoáng không cần lớn Thời gian lưu nước dài, cần tính toán cho mùa hè cần lưu nước từ 1.5 đến ngày, mùa đông ngày BOD hồ vào mùa hè khử tới 65-80%, mùa đông khử tới 45-65% Cấu tạo hồ nên có ngăn, ngăn làm việc ngăn dự phòng vét bìn cặn Cửa dẫn nước vào ao hồ nên đặt chìm đảm bảo cho việc phân phối cặn đồng hồ Cửa xả nước khỏi hồ theo kiểu thu nước bề mặt, có ngăn bùn không cho với nước thành phố có vùng ngoại ô rộng nhiều đầ phá trũng cải tạo thành đầm hồ kị khí để xử lý nước thải Trên giới có thành phố xử lý nước thải hồ có bề mặt tới 5km2 [Type text] Các hồ kị khí xây dựng nhiều bậc Chiều sâu bậc sau lớn bậc trước hồ bậc thường có diện tích 0,5-7ha, nhiều bậc diện tích bậc 2,25ha +) Ao hồ tùy tiện Loại ao hồ phổ biến thực tế, kết hợp trình song song: phân hủy hiếu khí chất hữu hòa tan nước phân hủy kị khí (sản phẩm chủ yếu CH4) cặn lắng vùng đáy Đặc điểm ao hồ tùy tiện xét theo chiều sâu có vùng: lớp vùng hiếu khí( VSV hếu khí hoạt động) vùng vùng kị khí tùy tiện(VSV tùy tiện hoạt động), vùng đáy sâu vùng kị khí( vi khuẩn lên men Metan hoạt động) Nguồn oxy cần thiết cho trình oxy hóa chất hữu nước khuếch tán qua mặt nước sóng gió nhờ tảo quang hợp tác dụng ánh sang mặt trời nồng độ oxy hòa tan ban ngày nhiều ban đêm Vùng hiếu khí chủ yếu lớp nước mặt có độ sâu 1m vùng kị khí đáy hồ Các chất hữu bị phân hủy kị khí sinh khí CH4,H2S,H2,N2,CO2…chủ yếu CH4 Quá trình phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ.Ở nhiệt độ cao trình lên men xảy nhanh Phân hủy kị khí sinh khí có mùi hôi gây cháy nổ gây ô nhiễm bầu khí ,có thể gây chết người ngửi phải hỗn hợp thoát từ bể kị khí với nồng độ cao Trong hồ thường hình thành tầng phân cách nhiệt :tầng nước phía có nhiệt độ cao tầng Tầng có tảo phát triển , tiêu thụ CO2 làm pH nước mang tính kiềm có lên tới 9,8 Tảo phát triển mạnh thành lớp dày chết tự phân làm cho nước thiếu oxy hòa tan, ảnh hưởng đến VSV hiếu khí, VSV kị khí tùy tiện hoạt động mạnh Trong trường hợp nên khuấy đảo nước hồ để tránh hồ bị tải chất hữu Xây dựng hồ nên chọn chiều sâu khoảng 1-1,5m,tỉ lệ chiều rộng chiều dài 1:1 1:2 Những nơi nhiều gió , diện tích hồ nên cho rộng nơi gió xây hồ nhiều ngăn.Đáy hồ cần phải lèn chặt để chống thấm, lớp đất sét dày 15cm Bờ hồ nên gia cố chắn tránh xói lở Khả khử BOD tính hồ có sục khuấy: E= S/S0 =1/(1+KT×t) [Type text] KT= K20 ×ӨT-20 Đối với nước thải sinh hoạt 0,5 3:1 Chất lượng nước thải sau xử lý: BOD5 < 10 mg/l [Type text] TSS < 10 mg/l TP < mg/l TN < mg/l 3.Bãi lọc trồng 3.1 Đặt vấn đề Xử lý nước thải bãi lọc trồng loại thực vật sống nước áp dụng nhiều nước giới với ưu điểm công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, có chi phí đầu tư thấp, hệ thống dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao Sinh khối thực vật bùn phân hủy có giá trị kinh tế cao cho trồng nuôi cá góp phần đa dạng sinh học Bãi lọc trồng vùng đất có mức nước cao ngang so với mặt đất thời gian dài, đủ để trì tình trạng bão hòa đất phát triển vi sinh vật thực vật sống môi trường Các vùng đất ngập nước tự nhiên sử dụng để làm nước thải, chúng có số hạn chế trình vận hành khó kiểm soát chế độ thủy lực có khả gây ảnh hưởng xấu thành phần nước thải tới môi trường sống động vật hoang dã hệ sinh thái môi trường sống Đất ngập nước nhân tạo hay bãi lọc trồng công nghệ xử lý sinh thái mới, xây dựng nhằm khắc phục nhược điểm bãi đất ngập nước tự nhiên mà có ưu điểm bãi ngập nước tự nhiên; nghiên cứu cho thấy bãi lọc nhân tạo trồng hoạt đọng tốt so với đất ngập nước tự nhiên diện tích Nhờ đáy bãi lọc nhân tạo có độ dốc hợp lý chế độ thủy lực kiểm soát Độ tin cậy hoạt động bãi lọc nhân tạo nâng cao thực vật thành phần khác bãi lọc nhân tạo mà quản lý bãi lọc mong muốn [Type text] Các hệ thống bãi lọc khác dạng dòng chảy, môi trường loại thực vật trồng bãi lọc Có thể phân loại bãi lọc trồng thành hai loại: bãi lọc trồng ngập nước bãi lọc ngầm trồng Các loài thực vật trồng phổ biến bãi lọc loại thực vật thủy sinh lưu niên, thân tảo, thân xốp, dễ chùm mặt nước, ngập hẳn nước hay trồng nước thân nhô hẳn lên mặt nước 3.2 Cấu tạo bãi lọc trồng Hình dạng bãi lọc thường kênh dài hẹp, chiều sâu lớp điều kiện nước nhỏ, vận tốc dòng chảy chậm thân trồng nhô lên khỏi bãi lọc cần thiết để tạo nên chế độ thủy lực kiểu dòng chảy tầng Cấu tạo Bãi lọc gồm thành phần tương tự bãi lọc trồng ngập nước, nước thải chảy ngầm lớp lọc bãi lọc Lớp lọc, nơi thực vật phát triển thường có đất, cát, sỏi đá, xếp thứ tự từ xuống dưới, giữ độ xốp lớp lọc Dòng chảy có dạng chảy từ lên, từ xuống hay chảy theo phương nằm ngang Kiểu dòng chảy phổ biến bãi lọc ngầm dòng chảy ngang Hầu hết hệ thống thiết kế với độ dốc 1% Khi chảy qua lớp vật liệu lọc, nước thải lọc nhờ tiếp xúc với bề mặt hạt vật liệu lọc vùng rễ thực vật trồng bãi lọc Vùng ngập nước thường thiếu ôxy, thực vật bãi lọc vận chuyển lượng ô xy đáng kể tới hệ thống rễ, tạo nên tiểu vùng hiếu khí cạnh rễ vùng rễ Cũng có vùng hiếu khí lớp lọc sát bề mặt tiếp giáp đất không khí Bể lọc [Type text] Nước thải vào nước sau xử lý a.dòng chảy ngang Nước thải vào Bể lọc Nước sau xử lý b Nước vào theo phương thẳng đứng Bãi lọc trồng dòng chảy thẳng đứng tỏ ưu điểm so với theo phương ngang là: điều kiện hiếu khí lớp vật liệu lọc tốt hơn, nâng cao hiệu suất trình xử lý sinh học hợp chất hữu cơ, xử lý chất dinh dưỡng ni tơ nhờ trình nitrat hóa – khử nitrat hóa, loại bỏ vi sinh vật gây bệnh nước thải, tốn diện tích, hiệu suất xử lý cao.Tuy nhiên nhược điểm cần có chênh lệch Gradient dòng chảy, phải lựa chọn địa hình thích hợp dùng dùng bơm 3.3 Một số ví dụ thực tiễn [Type text] Trên giới Tại miền Bắc Thụy Điển, bãi lọc trồng ngập nước sử dụng để xử lý bổ sung nước thải sau trạm xử lý nước thải đô thị với mục đích khử nitơ, hiệu xử lý tổng Phốtpho BOD cao Năm 1991, bãi lọc trồng dòng chảy ngầm xử lý nước thải sinh hoạt xây dựng Na Uy Ngày nay, vùng nông thôn Na Uy, phương pháp trở nên phổ biến để xử lý nước thải sinh hoạt, nhờ bãi lọc vận hành với hiệu suất cao chí vào mùa đông yêu cầu bảo dưỡng thấp Có thể xây dựng bãi lọc điều kiện vị trí Mô hình quy mô nhỏ áp dụng phổ biến Na Uy hệ thống bao gồm bể tự hoại, tiếp bể lọc sinh học hiếu khí dòng chảy thẳng đứng bãi lọc ngầm trồng dòng chảy ngang Bể lọc sinh học hiếu khí trước bãi lọc ngầm để loại bỏ BOD thực trình nitrat hóa điều kiện khí hậu lạnh, nơi thực vật "ngủ" vào mùa đông Tại Đan Mạch, Hướng dẫn thức gần xử lý chỗ nước thải sinh hoạt Bộ Môi trường Đan Mạch công bố, áp dụng bắt buộc nhà riêng nông thôn Trong hướng dẫn này, người ta đưa vào hệ thống bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng, cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD tới 95% nitrat hóa đạt 90% Hệ thống bao gồm trình kết tủa hóa học để tách Phốtpho bể phản ứng -lắng, cho phép loại bỏ 90% Phốtpho Ngoài ưu điểm nghiên cứu, nghiên cứu khác Đức, Thái Lan,Thụy Sỹ , Bồ Đào Nha cho thấy bãi lọc trồng loại bỏ vi sinh vật gây bệnh nước thải sinh hoạt nước thải đô thị; xử lý phân bùn bể phốt xử lý nước thải công nghiệp, nước rò rỉ bãi rác … Không thế, thực vật nước từ bãi lọc trồng chế biến, sử dụng để làm thức ăn cho Gia Súc, phân bón cho đất, làm bột giấy, làm nguyên liệu cho sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ [Type text] nguồn lượng gần gũi thân thiện với môi trường tự nhiên Áp dụng thực tiễn việt Nam phương pháp xử lý nước thải bãi lọc ngầm trồng mẻ, bước đầu số trung tâm công nghệ môi trường trường đại học áp dụng thử nghiệm Các đề tài nghiên cứu áp dụng phương pháp Việt Nam "Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng điều kiện Việt Nam" Trung tâm Kỹ thuật Môi trường đô thị khu công nghiệp (Trường Đại học Xây dựng Hà Nội); "Xây dựng mô hình hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt xã Minh Nông, Bến Gót, Việt Trì" Trường Đại học Quốc gia Hà Nội cho thấy hoàn toàn áp dụng phương pháp điều kiện Việt Nam Theo GS.TSKH Nguyễn Nghĩa Thìn (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội) Việt Nam có đến 34 loại sử dụng để làm môi trường nước Các loài hoàn toàn dễ kiếm tìm tự nhiên PGS TS Nguyễn Việt Anh, Chủ nhiệm Đề tài hợp tác nghiên cứu Trường Đại học Tổng hợp Linkoeping (Thụy Điển) Trung tâm Kỹ thuật Môi trường đô thị khu công nghiệp "Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc trồng cây" cho biết: "Chúng tiến hành thử nghiệm Bãi lọc ngầm trồng có dòng chảy thẳng đứng sử dụng vật liệu sỏi, gạch để xử lý nước thải sau bể tự hoại, trồng loại thực vật dễ kiếm, phổ biến nước ta Cỏ nến, Thủy trúc, Sậy, Phát lộc, Mai nước Kết khả quan, nước thải đạt tiêu chuẩn xả môi trường hay tái sử dụng lại Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái địa phương Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý từ bãi lọc trồng có giá trị kinh tế Công nghệ phù hợp với điều kiện [Type text] Việt Nam, cho quy mô hộ, nhóm hộ gia đình, điểm du lịch, dịch vụ, trang trại, làng nghề " Ví dụ điển hình Việt Nam công ty công nghệ xanh Đức Phát áp dụng bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng xử dụng loại trồng bãi lọc là: cỏ nến,sậy, thủy trúc, mai nước phát triển tốt mô hình xử lý.trong sậy phát triển mạnh dễ trồng, dễ sống,ít bị ảnh hưởng môi trường Thủy trúc mai sinh trưởng tốt nước thải bị ảnh hưởng môi trường nhiên lượng sinh khối tạo thưa Việc liên quan đến cường độ hấp thụ chất hữu _ Hiệu xử lý chất hữu cơ( tính theo COD) : kết nghiên cứu cho thấy bãi có trồng với vật liệu có hiệu suất xử lý tốt ổn định so với bãi không trồng Vai trò chuyển hóa chất bẩn hữu hệ vi sinh vật rễ thân cây, tránh dòng chảy tắc dễ … nguyên nhân dẫn đến hiệu suất xử lý cao bãi lọc trồng _ Hiệu xử lý chất rắn lơ lửng, xử lý Ni tơ, phốt … ưu quan trọng công nghệ xử lý nước thải bãi lọc trồng dòng chảy thẳng đứng mà bể lọc sinh học bậc truyền thống thực hiên hay vốn đầu tư tốn cho bể lọc sinh học bậc Qua thí nghiệm ứng dụng thực tế cho thấy Bãi lọc trồng loại bỏ chất hữ Qua thí nghiệm ứng dụng thực tế cho thấy Bãi lọc trồng loại u có khả phân huỷ sinh học, chất rắn, Nitơ, Phốtpho, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, kể vi khuẩn vi rút Các chất ô nhiễm loại bỏ nhờ nhiều chế đồng thời bãi lọc lắng, kết tủa, hấp phụ hóa học, trao đổi chất vi sinh vật hấp thụ thực vật 4.Cánh đồng tưới, bãi lọc Cơ sở phương pháp dựa vào khả tự làm đất nguồn nước tiếp nhận Việc xử lý nước thải cánh đồng tưới, bãi lọc thực [Type text] kết tổ hợp trình hóa lý sinh học phức tạp xảy lớp đất bề mặt Thực chất cho nước thải thấm qua lớp đất bề mặt cặn giữ lại mao quản đất đá, nhờ có oxy vi khuẩn hiếu khí có sẵn mà trình oxy hóa diễn Như có mặt có mặt oxy không khí map quản đất đá điều cần thiết cho trình xử lý nước thải Càng sâu xuống lớp đất phía dưới, lượng oxy trình oxy hóa giảm dần Cuối đến độ sâu mà diễn trình khử Nitrat Thực tế cho thấy trình xử lý nước thải qua lớp đất bề mặt diễn độ sâu 1,5m trở lại Cho nên cánh đồng tưới, bãi lọc xây dựng nơi đất xốp, mực nước ngầm thấp 1,5 m tính từ mặt đất Để tránh đất đai không bị dầu mỡ chất lơ lửng bịt kín mao quản, nước thải trước đưa lên cánh đồng tưới bãi lọc cần phải xử lý sơ Cánh đồng tươí bãi lọc mảnh đất san phẳng tạo độ dốc không đáng kể ngăn cách tạo thành ô bờ đất Nước thải phân bố vào ô hệ thống mạng lưới phân phối Hệ thống mạng lưới phân phối bao gồm: mương chính, máng phân phối hệ thống tưới ô Cánh đồng tưới bãi lọc thường xây dựng nơi có độ dốc tự nhiên 2% cách xa khu dân cư cuối hướng gió( từ 200-1000m) Cánh đồng tưới bãi lọc nên xây dựng nơi đất cát, cát… Tuy nhiên xây dựng nơi đất sét, tiêu chuẩn tưới không nên lấy lớn, tức tưới đủ nước mà trồng yêu cầu đất thấm kịp Nếu điều kiện vệ sinh môi trường không cho phép nước thấm xuống tầng đất phía cần thu lại đổ sông hồ hệ thống tiêu nước Hệ thống tiêu nước mương máng hở xây dựng theo chu vi ô kết hợp ống ngầm tiêu nước Hệ thống tiêu nước đặt ô độ sâu 1,2-2m mương máng hở bao quanh Kích thước ô lấy phụ thuộc vào địa hình, tính chất đất đai phương pháp canh tác, diện tích ô không nhỏ 3,0 Đối với cánh đồng tưới công cộng diện tích trung bình ô lấy vào khoảng 5-8 tỷ lệ cạnh 1:4 đến 1:8 Diện tích ô bãi lọc tiêu chuẩn tưới nước lớn nên lấy nhỏ Riêng cánh đồng lọc bãi lọc nhỏ kích thước ô xác định xuất phát từ điều kiện số lượng không nhỏ ô Để thuận tiện cho công tác [Type text] giới, chiều dài ô nên lấy khoảng 300-1500 m; chiều rộng lấy vào địa hình, mực nước ngầm biện pháp tưới không vượt 100-200 m Để xác định diện tích cánh đồng tưới cần phân biệt tiêu chuẩn tưới sau đây: - Tiêu chuẩn tưới trung bình ngày-lượng nước thải trung bình ngày tưới diện tích cánh đồng suốt thời gian định - Tiêu chuẩn tưới theo vụ-lượng nước thải tưới cho trồng trông suốt thời gian vụ - Tiêu chuẩn tưới lần-lượng nước tưới lần - Tiêu chuẩn tưới bón- lượng nước cần thiết cho loại trồng xuất phát từ khả hút nước nhu cầu chất dinh dưỡng loại trồng [Type text] Như tiêu chuẩn tưới xác định tính đến tất yếu tố vi khí hậu, thủy văn kỹ thuật trồng trọt Trong trường hợp điều kiện vệ sinh xem chủ đạo Từ yêu cầu phân bón độ ẩm loại trồng, người ta xác định tiêu chuẩn tưới bón Những số liệu xác định tiêu chuẩn tưới bón yêu cầu chất dinh dưỡng trồng hàm lượng chất có nước thải Cây tròng sử dụng phần chất dinh dưỡng có nước thải Cụ thể Nitơ 49%, 37% phốtpho, 90% Kali Phần lại chất với nước tiêu thoát khỏi cánh đồng tưới Tiêu chuẩn tưới nước bãi lọc vào điều kiện khí hậu đặc tính đất đai, thiết kế tham khảo tiêu chuẩn tưới quan nông nghiệp [Type text] Diện tích thực dụng cánh đồng tưới, bãi lọc xác định theo công thức: Ftd = Q / qo Trong đó: Q – lưu lượng trung bình ngày nước thải, m3/ ngày qo - tiêu chuẩn tưới nước, lấy theo bảng… Tùy thuộc vào điều kiện khí hậu địa phương mà không xả nước thải lên cánh đồng tưới thời gian gieo trồng thu hoạch mưa lũ Để chứa nước thải thời gian đó, cánh đồng tưới phải có ô dự trữ không trồng cây, giống bãi lọc Diện tích ô dự trữ lấy vào tính chất đất đai tiêu chuẩn tưới nước Lượng nước đem xả lên ô thường chiếm phần lượng nước tưới lên cánh đồng đặc trưng hệ số α Trên cánh đồng tưới có nhiều loại trồng khác nhiệt độ >10oC chọn α = 0,5 Như diện tích dự trữ cánh đồng tưới xác định theo công thức: Fdt = α × Q q - α × F td × dt Trong đó: khảo bảng q q o dt qtd – tiêu chuẩn tưới nước lên khu đất dự trữ, tham qo/qtd - tỉ lệ lấy 0,3-0,5 Để bố trí công trình phụ trợ cần diện tích khoảng 1-2%, bờ chắn kênh mương tiêu nước khoảng 10-15%, đường lại khoảng 5-10% tổng diện tích thực diện tích dự trữ Như diện tích phụ trợ chiếm khoảng 15-25% diện tích cánh đồng tưới Tổng thể diện tích cánh đồng tưới là: F = Ftd + Fdt +k.( Ftd + Fdt ) Trong đó: k = 0,15-0,25 Trong tính toán sơ lấy k=0,25 Tính toán hệ thống tưới nước tiến hành theo công thức thủy lực thong thường cho dòng chảy Trong tốc độ không lắng đọng lấy bằng: hệ thống mạng lưới tưới ô 0,3 m/s, máng dẫn nước ô 0,4 m/s, đối [Type text] với mương dẫn 0,5-0,6 m/s Tốc độ không xói mò lấy theo tính chất đất chiều sâu dòng chảy Khi chiều sâu h=1,0 (m )tốc độ không xói mòn lấy bằng: đất bùn 0,15-0,2 m/s; đất cát mịn 0,2-0,3 m/s; đất cát thô 0,3-0,6 m/s; đất cát đất sét 0,5-0,7 m/s với đất sét 0,85 m/s Với chiều sâu h ≠1,0 m, tốc độ không xói mòn xác định theo công thức: V = Vo h0,2 Trong đó: h - chiều sâu trung bình dòng chảy, m Vo – tốc độ không xối mòn h=1,0 m Đối với kênh mương có bề mặt gia cố gỗ, tốc độ xói mòn tăng lên tới 0,8-1,8 m/s; gia cố đá dăm 3,0m/s; xây gạch, bê tong tới 5-6 m/s Độ dốc tối thiểu máng, rãnh ô lấy vào khoảng i=0,001 mương máng chính; i=0,005 mương máng phân phối Lưu lượng tính cho mạn tưới ô: q = m × F t td - m× F × 1000 ; l/s t×3600 td Trong đó: m – tiêu chuẩn tưới cho loại ưa nước nhất, m3/ha t – thời gian tưới, h Để công tác quản lý mạng lưới tưới tiêu đươc tốt cần xây dựng thêm công trình phụ trợ khác cống điều tiết, cống xả, giếng chuyển bậc, cầu dẫn nước Trong điều kiện nước ngầm bất lợi đất đai khó thấm nước, cần phải xây dựng hệ thống tiêu nước cho cánh đồng Hệ thống tiêu nước bao gồm máng rãnh hay ống tiêu nước ô, mương máng tiêu nước kênh, cống xả [Type text] Máng rãnh tiêu nước ô ột thành phần quan trọng – vừa để làm thoáng vừa để tiêu nước, xây dựng mực nước ngầm < 1,5 m Lưu lượng nước tiêu tính theo công thức: qt = α q T , m3/(ha.ngày) t o Trong : qo – tiêu chuẩn nước tưới, m3/ngày T – thời gian lần tưới ngày, h α – hệ số tính đến lượng bay ẩm, thấm xuống đất trồng hút đi, thường lấy 0,5 T – thời gian tiêu nước từ ô, t = 0,4-0,5.T Vì tiêu nước không đồng theo thời gian, nên để tính toán lưu lượng cực đại cần đưa vào hệ số không điều hòa n=1,5, nghĩa có: qm = α q T 1000 × n , l/s.ha 86400t o Lượng qm gọi môdun dòng chảy tiêu nước [Type text] Lưu lượng giây tính choc ho ống tiêu nước xác dịnh theo công thức: q1 = qm F1 đó: F1 diện tích phục vụ cho ống tiêu nước, xác định sau: b.l , 10000 F1 = đây: l – chiều dài ống tiêu nước, m b – khoảng cách ống tiêu nước Chiều dài ống tiêu nước xách định theo công thức: l= 629.( H − h) k p , Trong đó: H – chiều sâu chôn chân ống h – chiều sâu lớp đất cần tiêu nước ( cánh đòng trồng cỏ h=0,6 m cánh đòng trồng rau =1m) k – hệ số thấm, cm/s, m.ngày tra theo bảng p – chiều cao lớp nước tiêu ngày: p= Loại đất α q T o 1000.t Kích thước hạt đât (mm) Hệ số thấm k Cm/s m/ngày cát 1,22 – 0,12 – 0,01 845 Á cát 0,12 – 0,076 0,01 – 0,004 8,64 – 3,46 Á sét 0,076 – 0,038 0,004 – 0,001 3,46 – 0,86 Sét thấm nước 0,038 0,001 0,86 [Type text] Độ dốc tối thiểu ống tiêu nước imax = 0,002, tốc độ tự làm 0,2-0,25 m/s Chiều dài ống tiêu nước xác định theo CT Căn vào tính chất thấm nước đất mà khoảng cách ống lấy sơ sau: đất cát 1625m; đất sét 8-10m Đường kính tối thiểu ống tiêu nước lấy 75mm Mương máng lộ thiên thường làm với tiết diện hình thang với thành bên có độ dốc tự nhiên, nơi đất xấu cần gia cố sỏi đá, lát cỏ Ngoài cần có biện pháp thoát nước mưa tránh cho cánh đồng khỏi bị ngập lụt xói mòn, trận mưa lớn kéo dài III.Kết luận Xử lý nước thải trình tự nhiên phương pháp nên nghiên cứu triển khai rộng nước ta đặc biệt khu vực nông thôn nơi chưa có đủ kinh phí để xây dựng công trình đại Tài liệu tham khảo 1.PGS.TS.LƯƠNG ĐỨC PHẨM, công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học,NXB Giáo Dục Việt Nam 2.Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hà, Xử lý nước thải,