Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc cây trồng kiến tạo Constructed wetland

Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc cây trồng kiến tạo Constructed wetland Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc cây trồng kiến tạo Constructed wetland Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc cây trồng kiến tạo Constructed wetland luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG BÃI LỌC TRỒNG CÂY KIẾN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND) LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG BÃI LỌC TRỒNG CÂY KIẾN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND) Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS NGHIÊM TRUNG DŨNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hà Nội - 2014 TS LÊ VĂN NHẠ LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Lê Văn Nhạ, thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường đặc biệt PGS TS Đặng Xuân Hiển tạo điều kiện giúp đỡ, động viên đóng góp ý kiến q báu cho tơi q trình thực luận văn Cũng này, xin chân thành cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội quan tâm tạo điều kiện cho thời gian học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp dành nhiều quan tâm quý báu, giúp đỡ suốt trình làm luận văn chia sẻ, giải khó khăn, vướng mắc gặp phải HỌC VIÊN Nguyễn Anh Tuấn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi lọc trồng kiến tạo (constructed wetland)” thực Đây chép cá nhân, tổ chức Các số liệu, nguồn thông tin Luận văn tơi điều tra, trích dẫn, tính tốn đánh giá Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà trình bày Luận văn Hà Nội, ngày …… tháng … năm 2014 HỌC VIÊN Nguyễn Anh Tuấn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề .1 Mục tiêu đề tài Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .3 1.1 Tổng quan nước rỉ rác .3 1.1.1 Khái niệm nước rỉ rác 1.1.2 Quá trình hình thành NRR 1.1.3 Các đặc trưng nước rác .4 1.1.3.1 Tính chất lý học, hóa học nước rác 1.1.3.2 Các thơng số nhiễm cần xử lý nước rỉ rác 1.1.3.3 Một số đặc tính nước rác giới Việt Nam 1.1.3.4 Tác động NRR .13 1.2 Các công nghệ xử lý NRR 14 1.2.1 Phương pháp học 14 1.2.2 Phương pháp hóa – lý 14 1.2.3 Phương pháp sinh học .15 1.3 Công nghệ xử lý NRR bãi lọc trồng 15 1.3.1 Bãi lọc trồng .15 1.3.2 Phân loại bãi lọc trồng 16 1.3.2.1 Bãi lọc ngập nước trồng cây, dòng chảy tự bề mặt 16 1.3.2.2 Bãi lọc trồng dòng chảy ngang 17 iii 1.3.2.3 Bãi lọc trồng dòng chảy thẳng đứng 18 1.3.3 Cơ chế trình xử lý NRR bãi lọc trồng 19 1.3.3.1 Loại bỏ chất hữu .19 1.3.3.2 Loại bỏ chất rắn 23 1.3.3.3 Loại bỏ hợp chất Nitơ 24 1.3.3.4 Loại bỏ hợp chất photpho 26 1.3.3.5 Loại bỏ kim loại nặng 27 1.3.3.6 Loại bỏ vi khuẩn virut 28 1.3.3.7 Khả xử lý bãi lọc trồng 29 1.3.4 Một số loài thủy sinh thực vật sử dụng bãi lọc trồng 30 1.3.4.1 Cây sậy 30 1.3.4.2 Cỏ Vetiver 31 1.3.5 Tình hình áp dụng mơ hình bãi lọc trồng xử lý nước thải 32 1.3.5.1 Trên giới 32 1.3.5.2 Việt Nam 33 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Nguyên vật liệu phương pháp nghiên cứu 36 2.1.1 Nguyên vật liệu dụng cụ .36 2.1.1.1 Nguyên vật liệu 36 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu .36 2.1.2.1 Phương pháp thu thập xử lý thông tin .36 2.1.2.2 Phương pháp tham khảo chuyên gia 36 2.1.2.3 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 36 2.1.2.4 Phương pháp phân tích tổng hợp đánh giá 37 2.1.2.5 Phương pháp nghiên cứu mơ hình thí nghiệm 37 2.2 Quy trình công nghệ xử lý NRR bãi lọc trồng dịng chảy ngang .37 2.2.1 Q trình tiền xử lý 38 2.2.2 Tính tốn thiết kế bãi lọc trồng dòng chảy ngang 42 2.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích 44 iv 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 44 2.3.2 Phương pháp phân tích 45 2.3.3 Phương pháp xử lý kết 46 2.4 Mơ hình ứng dụng đề tài……………………………………………… 45 2.4.1 Mơ hình lựa chọn để mô phỏng…………………………………………… 45 2.4.2 Các thông số mô hình SubWet 2.0 47 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 52 3.1 Tiền xử lý NRR 52 3.1.1 Mẫu NRR thí nghiệm 52 3.1.2 Tiền xử lý NRR .52 3.1.2.1 Hiệu suất xử lý hóa lý 53 3.1.2.2 Hiệu suất xử lý sinh học .55 3.2 Mơ hình thí nghiệm xử lý NRR bãi lọc trồng dòng chảy ngang 55 3.3 Vận dụng mơ hình Subwet 2.0 bãi lọc trồng dịng chảy ngang 61 3.3.1 Các thơng số vào mơ hình………………………………………………… 60 3.3.2 Kết chạy mơ hình Subwet 2.0 64 3.3.2.1 Giá trị hàm lượng BOD 64 3.3.2.2 Giá trị hàm lượng NO - 65 3.3.2.3 Giá trị hàm lượng NH + .66 3.3.2.4 Giá trị hàm lượng N hữu 67 3.3.2.5 Giá trị hàm lượng tổng P 68 3.3.2.6 Hiệu chỉnh thông số ảnh hưởng đến trình xử lý BOD 69 3.4 Thiết kế hệ thống bãi lọc trồng xử lý NRR công suất 20m3/ngày đêm .74 KẾT LUẬN .80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 84 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường BTNMT BOD Biological oxygen demand BCL COD Nhu cầu oxy sinh hố Bãi chơn lấp Chemical oxygen demand Nhu cầu oxy hoá học CTR Chất thải rắn DO Dissolved Oxy Oxy hòa tan HRT Hydraulic retention time Thời gian lưu nước NRR Nước rỉ rác QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TXL Trạm xử lý XLNT Xử lý nước thải vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rác BCL lâu năm Bảng 1.2: QCVN 25:2009/BTNMT thông số ô nhiễm nước rác Bảng 1.3: Thành phần NRR số quốc gia giới Bảng 1.4: Thành phần NRR số BCL thành phố Hồ Chí Minh .11 Bảng 1.5: Thành phần chất thải chôn lấp BCL rác Nam Sơn .12 Bảng 2.1: Các hóa chất thường sử dụng q trình keo tụ .39 Bảng 2.2: Các thông số mơ hình SubWet 2.0 khí hậu nhiệt đới .49 Bảng 3.1: Thành phần ban đầu mẫu NRR 52 Bảng 3.2: Thành phần NRR sau keo tụ 53 Bảng 3.3: Nồng độ chất sau cơng đoạn kết tủa hóa học 54 Bảng 3.4: Thành phần NRR sau q trình kết tủa hóa học bậc .54 Bảng 3.5: Thành phần NRR sau trình xử lý sinh học 55 Bảng 3.6: Kết phân tích chất lượng nước trước xử lý tháng 2-3/2014 58 Bảng 3.7: Kết phân tích chất lượng nước sau xử lý tháng 2-3/2014 59 Bảng 3.8: Hiệu suất xử lý chất ô nhiễm bãi lọc trồng 60 Bảng 3.9: Hiệu chỉnh giá trị BOD mơ hình thơng qua thơng số OC TO 70 Bảng 3.10: Độ lệch phần trăm giá trị tập trung sau hiệu chỉnh 71 Bảng 3.11: Các thông số mô phần mềm Subwet 2.0 73 Bảng 3.12: Các tổng hợp giá trị mô chất lượng nước sau xử lý .73 Bảng 3.13: Các tiêu nước đầu vào 79 Bảng 3.14: So sánh nước trước xử lý sau xử lý bãi lọc trồng .79 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mơ hình cân nước Hình 1.2: Mơ hình bãi lọc trồng dịng chảy ngang .17 Hình 1.3: Mơ hình bãi lọc trồng cây, dòng chảy thẳng đứng 19 Hình 1.4: Cơ chế phân hủy chất hữu bãi lọc dòng chảy ngầm 20 Hình 1.5: Lượng BOD đầu vào lượng BOD đầu 21 Hình 1.6: Lượng BOD loại bỏ với tỷ lệ L – W 22 Hình 1.7: Loại bỏ chất rắn với HRT khác 23 Hình 1.8: Loại bỏ chất rắn với tỉ lệ L:W 23 Hình 1.9: Quá trình chuyển hóa N bãi lọc dịng chảy ngầm 25 Hình 1.10: Quá trình loại bỏ photpho bãi lọc dịng chảy ngang .27 Hình 2.1: Quy trình cơng nghệ xử lý NRR bãi lọc trồng 37 Hình 2.2: Quá trình tiền xử lý NRR trước đưa vào bãi lọc trồng .38 Hình 2.3: Mơ hình thí nghiệm bãi lọc trồng xử lý NRR 43 Hình 3.1: Mơ hình thí nghiệm bãi lọc trồng .57 Hình 3.2: Kết diện tích (AA), thể tích (VO) tải trọng thủy lực (HL) tính sở liệu đầu vào 62 Hình 3.3: Bảng thông số đầu vào nước thải 62 Hình 3.4: Các giá trị ban đầu áp dụng cho trường hợp nghiên cứu 63 Hình 3.5: Các thơng số mặc định mơ hình 63 Hình 3.6: Mơ giá trị BOD 64 Hình 3.7: Mô giá trị NO - 65 Hình 3.8: Mơ giá trị NH + 66 Hình 3.9: Mơ giá trị N hữu 67 Hình 3.10: Mơ giá trị tổng P 68 Hình 3.11: Hiệu suất xử lý tổng P .69 Hình 3.12: Mơ giá trị BOD sau hiệu chỉnh 71 Hình 3.13: Mô hiệu suất xử lý BOD sau hiệu chỉnh 72 Hình 3.14: Mơ hình thiết kế bãi lọc trồng dịng chảy ngang 75 viii Bảng 3.11: Các thông số mô phần mềm Subwet 2.0 Khoảng giá trị Giá trị mặc định AC 0,05 - 0,5 (1/24h) NC OC DC TA TN TO TD KO OO MA MN PA PN PP AF 0,1- 2,5 0,05- 2,0 0,00-5 1,02- 1,06 1,02- 1,09 1,02- 1,06 1,05- 1,12 0,01-2 0,01-2 0,05-2 0,01-1 0,00-1 0,00-1 0,00-1 0-100 0,8 (1/24h) 0,2 (1/24h) 2,2 (1/24h) 1,04 1,047 1,025 1,09 1,3 (mg/l ) 1,3 (mg/l) 1,0 (mg/l) 0,1 (mg/l) 0,01 (1/24h) 0,01 (1/24h) 0,03 (1/24h) Thông số Bảng 3.12: Các tổng hợp giá trị mô chất lượng nước sau xử lý (đã hiệu chỉnh) Chỉ tiêu Giá trị mô (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) Giá trị thực tế (mg/l) Độ lệch % QCVN 25/2009 Cột B2 BOD 13,8 90 13,9 0,72 50 T-P 2,1 18,5 1,5 40 - NO - 1,4 90,6 1,4 - NH + - N 23,6 51,4 23,5 0,4 25 N hữu 1,4 96,6 1,4 - T-N 26,4 61,3 26,3 0,4 60 Ghi chú: “-“ không quy định 73 Kết luận: Kết mô trạng thái vận hành bãi lọc trồng dòng chảy ngang điều kiện 250C phần mềm Subwet 2.0 cho thấy tương đồng kết mơ mơ hình bãi lọc trồng dịng chảy ngang với kết phân tích nước đầu mơ hình thực tế Như vậy, mơ hình Subwet 2.0 đạt yêu cầu phù hợp để mô trạng thái ổn định bãi lọc trồng dòng chảy ngang điều kiện khác Từ đó, đề tài áp dụng phần mềm Subwet 2.0 để đánh giá hiệu xử lý NRR hệ thống bãi lọc trồng dịng chảy ngang có quy mơ lớn hơn, cụ thể bãi lọc có công suất 20m3/ngày đêm 3.4 Thiết kế hệ thống bãi lọc trồng xử lý NRR công suất 20m3/ngày đêm Trước tiên, đề tài thiết kế hệ thống, bãi lọc trồng xử lý NRR công suất 20m3/ngày đêm Từ thơng số thiết kế đó, thực chạy chương trình Subweb 2.0 cho kết hiệu xử lý NRR bãi lọc Giả thiết thiết kế hệ thống bãi lọc trồng để xử lý NRR khu vực nhiệt đới Thực vật sử dụng cho bãi lọc trồng thực vật rễ chùm tính hấp phụ rễ tốt loại thực vật rễ cọc Ta chọn sậy thực vật trồng wetland Khoảng cách trồng bãi lọc thường từ 0,2 đến (m) Chọn khoảng cách 0,5 (m) Khi sậy phát triển mạnh, khoảng cách nhỏ 0,3 (m) tiến hành nhổ tỉa Nên tiến hành trồng sậy vào mùa xuân mùa sậy phát triển nhanh tốt Chỉ sử dụng hệ thống sau hệ sậy phát triển 74 Hình 3.14: Mơ hình thiết kế bãi lọc trồng dịng chảy ngang Bãi lọc trồng thiết kế chia làm ba phần: Phần đầu rải sỏi cỡ trung đường kính d = 32 mm, độ dẫn thủy lực k s = 10.000 m3/m2/d, độ xốp n = 0,4 để bảo vệ ống phân phối nước vào Phần sử dụng cát thơ đường kính d = mm, độ dẫn thủy lực xốp k s = 1.000 m3/m2/d, độ xốp n = 0,32 phía bề mặt trồng sậy Phần cuối rải sỏi mịn đường kính d = 16 mm, độ dẫn thủy lực k s = 7.500 m3/m2/d, độ xốp n = 0,38 để bảo vệ ống thu nước Độ dốc lưu vực s = 0,01 Để tối ưu khả xử lý, chọn chiều sâu bãi lọc trồng D độ dài rễ sậy 0,6 m * Diện tích mặt cắt ngang vng góc với dịng chảy xác định theo công thức Darcy [17]: = A Q 20 = = (m2) ks s 1000.0, 01 75 * Chiều rộng bãi lọc trồng = B A = = 3,33 (m) D 0, * Diện tích bãi lọc xác định theo cơng thức  0, 0365.Q   Ci − C *  S =  ln  *  kA    Ce − C  C i , C e C* nồng độ đầu vào, đầu nồng độ Hằng số tốc độ phản ứng nhiệt độ T xác định công thức: k A,T = k A,20 θ ( T − 20 ) Sử dụng nhiệt độ mùa đơng 10oC để áp dụng tính tốn k A,10 = k A,20 θ −10 - Tính tốn diện tích theo khả loại bỏ BOD: Quá trình loại bỏ BOD, số tốc độ phản ứng 20oC k A,20 = 117 m/yr Có hệ số θ = 1,057, nồng độ BOD chọn C* = mg/l Giả thiết: nồng độ BOD đầu vào C i = 200 mg/l, nồng độ BOD đầu đạt QCVN 25/2009 cột B, C e = 50 mg/l m = = k A,10 = k A,20 θ −10 117.1, 057 −10 67,   = 0,0079  yr   0, 0365.Q   Ci − C *   0, 0365.20   200 −  S = =  ln  =  ln  50 −  0, 0158 (ha) *  67, k C C −     A    e  Vậy diện tích phần trồng thực vật cần thiết bãi lọc 0,0158 = 158 m2 * Chiều dài phần trồng thực vật bãi lọc trồng L= S 158 = = 47,5 (m) B 3,33 Chọn chiều dài lớp đá bảo vệ hai đầu m, chiều dài bãi lọc: L = L1 + L2 + L3 = + 47,5 + = 49,5 (m) 76 Chia thành 10 bãi lọc nhỏ có kích thước dài 4,95 (m) * Vào mùa hè nhiệt độ tăng cao, lấy nhiệt độ khoảng 30oC Diện tích cần thiết sử dụng vào mùa hè:  0, 0365.Q   Ci − C *   0, 0365.20   200 −  = = S h = ln   ln    0, 00514 (ha) *  ( 30 − 20 )  kA   50 −     Ce − C   117.1, 057 S h = 51,4 m2 Số lượng bãi lọc cần thiết để xử lý vào mùa hè: = n 158 S = = 3, 07 S h 51, Vậy mùa hè cần sử dụng bãi lọc trồng nhỏ, bãi lọc lại ngừng hoạt động để bảo dưỡng dự phòng cho cố bất ngờ * Thời gian lưu nước: = t B.D ( L1.n1 + L2 n2 + L3 n3 ) 3,33.0, (1.0, + 47,5.0,32 + 1.0,38 ) = = 1, (ngày) Q 20 * Tải trọng thủy lực q = Q 20 m = = 0,13   S 158 d q = 0,13 m/d = 13 cm/d => thỏa mãn cm/d < q < 14 cm/d [14] * Tải trọng hữu cơ: = Lo Q.CBOD 20.200.10−3.103  gBOD  = = 25,3   S 158  m d  * Ống phân phối nước cho bãi lọc nhỏ làm ống nhựa có khoan lỗ Đường kính ống phân phối nước: = 4.Qtb π v v vận tốc chất lỏng nhớt vận chuyển ống; v = 0,5 - m/s chọn v = 0,5 m/s 77 = dv 4.Qtb = π v 4.2 = 0, 0176 =17,6 mm 24.3600.π 0,5 chọn ống Ø21 Khoan ống 50 lỗ, đường kính lỗ: dv = 4.Qtb = 50.π v 4.2 = 0, 002 50.24.3600.π 0,5 Khoảng cách lỗ: = l B − n.d ' 10 − 50.0, 002 = = 0,19 (m) Làm tròn  l = 0,2m n +1 50 + Ống thu nước cuối hệ thống có đường kính: = dr 4.Qmax = π v 4.2.1,3 = 0,018 (m) = 18 (mm) 24.3600.π 0,5 chọn ống Ø21 (Bản vẽ thiết kế chi tiết bãi lọc trồng thể phần phụ lục) * Chất lượng nước khỏi bãi lọc trồng Từ thông số thiết kế bãi lọc trồng dòng chảy ngang, chạy chương trình phần mềm mơ Subwet 2.0 để tính hiệu suất xử lý nước, tính chất lượng nước khỏi bãi lọc trồng Chiều dài bãi lọc: 57 m Chiều rộng bãi lọc: 3,33 m Chiều sâu: 0,6 m Độ xốp: 0,3 m Nồng độ nước đầu vào giả thiết sau: 78 Bảng 3.13: Các tiêu nước đầu vào Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị BOD mg/l 150 T-P mg/l NO - mg/l 10 NH + - N mg/l 20 N hữu mg/l 20 T-N mg/l 50 Chạy chương trình mơ Subwet 2.0 với thông số hiệu chỉnh phần thu kết đầu chương trình, thể bảng 3.15 Bảng 3.14: So sánh nước trước xử lý sau xử lý bãi lọc trồng Giá trị Giá trị Hiệu suất QCVN 25/2009 đầu vào đầu xử lý Gh B2 mg/l 150 16,4 89,1 % 50 T-P mg/l 3,5 29,6 % - NO - mg/l 10 0,33 96,7 % - NH + - N mg/l 20 7,7 61,6 % 25 N hữu mg/l 20 0,1 99,6 % - T-N mg/l 50 8,13 83,8 % 60 Chỉ tiêu Đơn vị BOD Bảng 3.15 cho thấy sau trình xử lý bãi lọc trồng dòng chảy ngang, nước đầu đạt quy chuẩn QCVN 25/2009/BTNMT cột B2 Hiệu suất xử lý chất ô nhiễm hữu tương đồng với kết nghiên cứu Như vậy, mơ hình bãi lọc trồng dịng chảy ngang cơng suất 20m3/ngày đêm thiết kế đạt hiệu suât xử lý NRR Thiết kế đạt yêu cầu để ứng dụng vào thực tế 79 KẾT LUẬN NRR đối tượng khó xử lý nên cần tích hợp nhiều công đoạn xử lý phù hợp Với việc lựa chọn nghiên cứu xử lý NRR bãi lọc trồng kiến tạo (constructed wetland), đề tài đạt kết sau: Đã đưa quy trình tiền xử lý NRR để đảm bảo thành phần NRR đáp ứng yêu cầu trước đưa sang xử lý bãi lọc trồng Đã xây dựng mơ hình thí nghiệm bãi lọc trồng quy mô nhỏ Viện Khoa học Công nghệ Mơi trường, ĐH Bách khoa Hà Nội Từ đó, đề tài phân tích hiệu xử lý NRR mơ hình thí nghiệm thu kết chất lượng nước khỏi bãi lọc đạt yêu cầu quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT cột B2 Từ mô hình thí nghiệm trên, đề tài sử dụng phần mềm SubWet 2.0 để mơ tính tốn hiệu xử lý NRR, sau so sánh với kết thực tế để đánh giá độ lệch mô thực tế, hiệu chỉnh lại thông số phần mềm SubWet để đạt giá trị tương đồng so với thực tế Kết đề tài đưa chương trình chuẩn phần mềm SubWet 2.0 hồn tồn phù hợp để mơ trạng thái ổn định bãi lọc trồng dòng chảy ngang quy mô khác nhau, sử dụng để đánh giá hiệu xử lý NRR bãi lọc Đã thiết kế bãi lọc trồng xử lý NRR công suất 20m3/ngày đêm sử dụng phần mềm SubWet 2.0 đánh giá bãi lọc đạt hiệu xử lý NRR theo quy chuẩn QCVN 25/2009/BTNMT cột B2 Từ kết nghiên cứu trên, đề tài nhận thấy mơ hình bãi lọc trồng dòng chảy ngang xử lý hiệu NRR phù hợp để áp dụng rộng rãi Việt Nam Với hỗ trợ hữu ích cơng cụ phần mềm SubWet 2.0, hồn tồn thiết kế mơ hình bãi lọc quy mơ điều kiện khí hậu khác đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT cột B2 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Việt Anh (2006), Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc trồng dòng chảy thẳng đứng điều kiện Việt Nam Nguyễn Tiến Bân (2000), Tên rừng Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp Bộ Khoa học Công nghệ (2009), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn QCVN 25:2009/BTNMT Nguyễn Ngọc Nam (2009), Khả xử lý nước thải sinh hoạt cỏ Vetiver bèo Lục bình đất ngập nước Trương Thị Nga, Hồ Liên Huê (2009), Hiệu xử lý nước thải chăn nuôi sậy, Tạp chí Khoa học Sở Tài ngun Mơi trường TP Hồ Chí Minh (2004), Phương án xây dựng hệ thống quan trắc giám sát chất lượng môi trường Bãi chơn lấp TP Hồ Chí Minh Nguyễn Duy Thành (2013), Luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu cơng nghệ tích hợp hóa lý – sinh học sở mơ hình, ứng dụng xử lý nước rỉ rác” Dương Đức Tiến, Nguyễn Minh Giản, Vũ Thanh Lâm, Trần Hải Linh (2006), Xây dựng mơ hình hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt xã Minh Nông, Bến Gót, TP Việt Trì, Hội thảo khoa học bãi lọc trồng xử lý nước thải, ĐH Xây dựng Tổng cục Môi trường (2011), Báo cáo Nghiên cứu Quản lý môi trường đô thị Việt Nam, Tập 06: Báo cáo nghiên cứu quản lý chất thải rắn 10 Lê Anh Tuấn (2007), Xử lý nước thải ao nuôi cá nước đất ngập nước kiến tạo, Sở TN & MT An Giang 11 Trung tâm thông tin tiêu chuẩn đo lường chất lượng (2013), Tuyển tập tiêu chuẩn nhà nước môi trường 12 Paul Trương, Trần Tân Văn Elise Pinners (2006), Hướng dẫn kỹ thuật ứng dụng công nghệ cỏ Vetiver giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ môi trường 81 Tiếng Anh 13 Annie Chouinard (2013), Cold-climate constructed wetland applications in Canada and Northern China and modeling applications in the Canadian Arctic using SubWet 2.0, Queen’s University, Canada 14 Diego Paredes (2009), Investigations on nitrogen transformation processes and stimulation of anaerobic ammonium oxidation activity in an experimental laboratory-scale wetland system, Germany 15 EPA (2000), Constructed Wetlands Treatment of Municipal Wastewaters, America 16 F Wang et al (2004), Ozonation of Biologically Treated Landfill Leachate: Treatment Efficiency and Molecular Size Distribution Analysis, Environmental Technology, Volume 25 17 George Mulamoottil et al (1999), Constructed Wetlands for the Treatment of Landfill Leachates, CRC Press, America 18 H Brix et al (1998), Constructed wetlands for wastewater treatment in Europe, Backhuys Publishers, Netherlands 19 Jan Vymazal et al (2008), Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow, Environmental Pollution, Volume 14 20 J Wiszniowski et al (2006), Landfill leachate treatment methods: A review, Evironmental Chemistry Letters, Volume 21 Lawrence K Wang (2009), Advanced Biological Treatment Processes, Handbook of environmental engineering, Volume 22 Manual (2012), Subwet 2.0: Model of sub-surface wetland 23 Ralph Ash et al (2004), The Use of Vetiver Grass Wetlands for Sewerage Treatment in Australia, Sewage Management QEPA Conference, Australia 24 Robert H Kadlec (2009), Treatment wetlands, CRC Press, America 25 Sergio S Domingos (2011), Vertical flow constructed wetlands for the treatment of inorganic industrial wastewater, Murdoch University WA, Australia 82 26 Tchobanoglous et al (1993), Integrated solid waste management, McGrawHill 27 Wetland international (2003), The use of constructed wetlands for wastewater treatment, Malaysia 28 Yue Zhang (2012), Design of a Constructed Wetland for Wastewater Treatment and Reuse in Mount Pleasant, Utah, Utah State University 83 PHỤ LỤC 84 Các kí hiệu ứng dụng SubWet 2.0 AA: Diện tích (m2) AC: Hệ số tốc độ amơn hóa (1/24h ) AF: Nhả q trình hấp phụ phốt hấp (mg /l) AMM -A, AMM -B , AMM -C, AMM -D , AMM -E, AMM -IN , AMM- OUT : Nồng độ amôni - N hộp A, B, C , D, E (mgN/ l) AMFI: Q trình ơmơn hóa (mg N / ( L * 24h) ) AOX: Nồng độ oxy trung bình hộp A (mg/l; phạm vi 0-20) AP: hạt vật chất (%) BOD -A, BOD -B, BOD -C, BOD -D, BOD -E: Nồng độ nhu cầu oxy sinh học hộp A, B, C , D, E (mg O /l) BOV: Khối lượng hộp (m3) BOX: Nồng độ oxy trung bình Box B (mg/l; phạm vi 0-20) COX: Nồng độ oxy trung bình Box C (mg/l; phạm vi 0-20) DC: Hệ số tốc độ khử nitơ (1/24h) DE: Độ sâu (m) DENI: Khử Nitơ (mgN/(l* 24h)) DOX: Nồng độ oxy trung bình Box D (mg/l; phạm vi 0-20) EOX: Nồng độ oxy trung bình Box E (mg/l; phạm vi 0-20) FL: Chiều dài dòng chảy (m) FW: chiều rộng dòng chảy (m) HC: hệ số thấm (m/24h ) HF: Dòng chảy ngang (m/24h ) HL: Tải trọng thủy lực (m3/(24h x m2) ) INOO: Thông số Michaelis – Menten, ảnh hưởng nồng độ oxy đến tốc độ trình oxy hóa chất hữu BOD 85 INOX: Thông số Michaelis – Menten, ảnh hưởng nồng độ oxy đến tốc độ q trình nitrat hóa KO: Hằng số Michaelis – Menten, ảnh hưởng oxy đến tốc độ nitrat hóa (mg /l) LE: Chiều dài ( m ) MA: Hằng số Michaelis - Menten cho q trình nitrat hóa (mg/l) MN: Hằng số Michaelis - Menten cho trình khử nitơ (mg/l) NC: Hệ số tốc độ nitrat hóa (1/24h) NIOX: Nitrat hóa (mg N/(l * 24h)) NIT-A, NIT-B, NIT-C, NIT-D, NIT-E: Nồng độ nitrat-N hộp A, B, C, D, E (mg/l) NIT-IN, NIT-OUT: Nồng độ nitrat-N vào (mg/l) NP: Số phần OC: Hệ số tốc độ oxy hóa cho chất hữu cơ, ví dụ BOD (1/24h ) OO: Hằng số Michaelis - Menten thể cho ảnh hưởng oxy đến tốc độ oxy hóa hữu cơ, ví dụ BOD (mg/l) ORMD: Q trình oxy hóa chất hữu BOD ((mg O /(l * 24h) ) ORN -A, ORN -B, ORN -C, ORN -D, ORN -E: Nồng độ hợp chất nitơ hữu hộp A, B, C , D, E (mgN/l) ORN-IN, ORN–OUT: Nồng độ hợp chất nitơ hữu đầu vào đầu (mgN/l) PA: Hệ số tốc độ hấp thụ cho trình amoni (1/24h) PF: Yếu tố mưa POAD: Hấp thụ phốt (mgP/(l * 24h)) POM: Phân số lượng BOD chất lơ lửng (khơng có đơn vị; phạm vi 0-1) PON: Phân số lượng hữu -N chất lơ lửng (khơng có đơn vị, phạm vi 0-1) POP: Phân số lượng phốt chất lơ lửng (khơng có đơn vị, phạm vi 0-1 ) POR: Độ xốp; giá trị khoảng 0-1; Giá trị mặc định 0,46 PN: Hệ số tốc độ hấp thụ nitrat (l/24h) 86 PP: Hệ số tốc độ hấp thụ phốt (1/24h) PUAM: Sự hấp thụ amoni thực vật (mg N/(l * 24h)) PUNI: Sự hấp thụ nitrate thực vật (mg N/(l * 24h)) PUPO: Sự hấp thụ photpho thực vật (mg P/(l * 24h)) RF: Tốc độ dịng chảy có mưa (m/24h) RTB: Thời gian lưu hộp = 1/5 thời gian lưu bãi lọc trồng (24h) RTT: Thời gian lưu bãi lọc trồng (24h) S: Độ dốc (cm /m) SF: Tốc độ dòng chảy dòng nước xử lý (m3/24h) TA: Hệ số nhiệt độ cho q trình amơn hóa TD: Hệ số nhiệt độ cho trình khử nitơ TEMP: Nhiệt độ trung bình theo thời gian TN: Hệ số nhiệt độ cho trình nitrat hóa TO : Hệ số nhiệt độ cho q trình oxy hóa chất hữu TPO -A, TPO –B, TPO -C, TPO -D, TPO –E: nồng độ tổng phốtpho hộp A, B, C, D, E (mg P/l) TPO -IN, TPO- OUT: Nồng độ tổng phốtpho đầu vào đầu (mg P/l) VO: Khối lượng (m3) WI: Chiều rộng (m) 87 ... chỉnh Các nghiên cứu nước xử lý nước ô nhiễm điều kiện tự nhiên chưa nhiều cịn phạm vi hẹp Vì vậy, việc thực đề tài: ? ?Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi lọc trồng kiến tạo (constructed wetland) ”,... BCL có trạm xử lý nước rác Các trạm xử lý (TXL) nước rác đầu tư xây dựng BCL xem hợp vệ sinh trạm xử lý nước rác Nam Sơn (Hà Nội); TXL nước rác Đèo Sen, TXL nước rác Hà Khẩu, TXL nước rác Quang... Phân loại bãi lọc trồng Các hệ thống bãi lọc khác dạng dịng chảy, mơi trường loại thực vật trồng bãi lọc Có thể phân loại bãi lọc trồng thành hai loại: bãi lọc ngập nước trồng bãi lọc trồng dòng