Nghiên cứu những đóng góp của bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp bãi lọc ngầm dòng chảy ngang trồng cây môn nước trong xử lý nước rỉ rác

1    MỞ ĐẦU Giới thiệu Hiện nay, dân số ngày gia tăng đồng nghĩa với lượng rác thải tăng cách đột biến Mỗi năm, lượng chất thải rắn tăng từ 10%-15% Dù bãi chơn lấp “gồng mình” gánh đỡ với lượng rác thải nhiều nay, biện pháp xử lý tỏ chưa hữu hiệu TP.HCM đối mặt với nhiều thách thức từ rác thải Bên cạnh đó, ngồi lượng rác thải nước rỉ rác phát sinh từ q trình chơn lấp trở thành vấn đề quan tâm hàng đầu Lượng nước rỉ rác mang hàm lượng ô nhiễm cao, không xử lý mức xâm nhập vào mơi trường đất sau vào mạch nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước ngầm làm biến đổi đặc tính đất, mà vấn đề xử lý nước rác rị rỉ từ bãi chôn lấp phần trở nên vô cấp thiết Ở Châu Âu nước công nghiệp người ta quan tâm đến vấn đề xử lý rác nước rác rò rỉ từ lâu Còn Việt Nam, vấn đề xử lý nước rác rò rỉ quan tâm gần Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh phần lớn rác thải thu gom chôn lấp bãi rác Phước Hiệp – Củ Chi Trong với trình thị hố phát triển lượng rác thải từ sinh hoạt sản xuất tăng lên mà vấn đề xử lý chưa đưa phương pháp hữu hiệu Thành phần nước rác rị rỉ phức tạp nhiễm chất hữu chủ yếu, bên cạnh cịn nhiễm chất vơ Thật khó tối ưu hố phương pháp xử lý nước rác rị rỉ đặc tính nước rác phức tạp bị thay đổi theo thời gian 2    Tính cấp thiết đề tài Vấn đế rác sinh hoạt trở thành mối nhức nhối bãi rác Ngoài tải lượng rác sinh hoạt phát sinh lượng nước rỉ rác phát sinh từ q trình chơn lấp trở nên đáng lưu tâm Một xu hướng xử lý nước thải với chi phí thấp ứng dụng trình làm tự nhiên hệ sinh thái ngập nước Phương pháp sử dụng quy trình cơng nghệ đơn giản với chi phí xây dựng, vận hành thấp, tiết kiệm lượng thân thiện với mơi trường Hơn nữa, nước ta có hệ thực vật ngập nước phong phú nên việc áp dụng cơng nghệ xử lý hồn tồn khả thi Đề tài “Nghiên cứu đóng góp bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp bãi lọc ngầm dịng chảy ngang trồng mơn nước xử lý nước rỉ rác” thực nhằm góp phần phát triển công nghệ xử lý nước thải theo hướng tiết kiệm chi phí thân thiện với mơi trường, phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội nước ta giai đoạn Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế bãi lọc ngầm dòng chảy thẳng đứng từ xuống: Bể 1: Bể lọc ngầm trồng dòng chảy đứng Bể : Bề lọc ngầm khơng trồng dịng chảy đứng Thiết kế bãi lọc ngầm dòng chảy ngang : Bể 2: bãi lọc ngầm dòng chảy ngang trồng Nghiên cứu hiệu suất xử lý bãi lọc thông qua tiêu: BOD5, COD, N – NH4, pH, N – tổng So sánh hiệu suất xử lý bể 1, bể bể 3, hiệu suất xử lý kết hợp bể 3    Phạm vi đối tượng nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu hiệu suất bãi lọc ngầm dòng chảy đứng dịng chảy ngang trồng mơn nước việc xử lý nước rỉ rác Thực vật nghiên cứu đề tài môn nước (Colocasia esculenta) Ý nghĩa đề tài Góp phần phát triển cơng nghệ xử lý rỉ rác theo hướng bền vững thân thiện với môi trường.Tạo sở khoa học cho nghiên cứu khả sử dụng hệ thực vật ngập nước phong phú miền Nam việc xử lý loại nước thải khác Phương pháp nguyên cứu 6.1 Phương pháp luận Thông thường lượng nước rỉ rác từ bể rác chưa qua xử lý mà thẳng môi trường gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, đất, khơng khí, ảnh hưởng đến sinh vật sức khỏe người Lượng nước rĩ rác mối đe dọa nghiêm trọng đến hệ sinh thái mơi trường tự nhiên Vì phát triển kinh tế phải đôi với bảo vệ môi trường điều kiện cần đủ Đặc thù nước thải rỉ rác thể thông số ô nhiễm pH, chất hữu cơ, Nitơ, Phospho kim loại nặng (Mn, Fe, Mg, Cu, Zn, Ca) Do vậy, hầu hết qui trình xử lý nước thải rỉ rác tập trung xử lý thành phần ô nhiễm nên bao gồm công đoạn xử lý sau: hệ thống tách rác, xử lý hóa lý, xử lý sinh học (yếm khí hiếu khí) Đây quy trình cơng nghệ truyền thống gần bãi chôn lấp áp dụng quy trình cơng nghệ Việc sử dụng bãi lọc ngầm trồng trình xử lý nước thải giúp lọc thực vật sử dụng chất hữu nước thải.Thực vật tích tụ lượng chất hữu C, N, P tăng sinh khối Để trình xử lý đạt hiệu tốt sinh khối thực vật mức cố định nên thực vật cần loại bớt Thực vật bị loại bớt nguồn nguyên liệu dồi chất dinh dưỡng cho trình ủ phân 4    compost làm phân bón hay sản xuất thức ăn Do cần phải xác định sinh khối dinh dưỡng tối ưu thực vật 6.2 Phương pháp nguyên cứu cụ thể Phương pháp phân tích tổng hợp: thu thập tài liệu tiêu chuẩn, phương pháp xử lý nước rỉ rác từ chọn lọc so sánh rút ý tưởng cho riêng Phương pháp chuyên gia: tham vấn ý kiến thầy cô hướng dẫn, thầy cô khoa, chuyên gia ngành môi trường xử lý nước thải Phương pháp khảo sát, lấy mẫu, đo đạc quan trắc: - Thực địa bãi rác Trảng Dài lấy mẫu trường bể thu gom hệ thống xử lý nước thải tập trung bãi rác - Lấy mẫu môn nước khu vực kênh thuộc quận Gị Vấp – thành phố Hồ Chí Minh - Mẫu đầu vào, mẫu sau xử lý bể lấy mẫu phân tích theo QCVN 25:2009/BTNMT Phương pháp phân tích hóa, lý nước thải: Các tiêu phân tích (pH, BOD, COD, tổng N N-NH4) phương pháp kiểm nghiệm theo TCVN hướng dẫn Phương pháp tính tốn lựa chọn: tính tốn lựa chọn mơ hình xử lý tối ưu, sau chọn mơ hình xử lý hợp lý hiệu 5    CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO, ỨNG DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NƯỚC RỈ RÁC Đất ngập nước nhân tạo loại bãi lọc trồng xử lý nước thải 1.1 Đất ngập nước nhân tạo Hệ thống đất ngập nước nhân tạo (Constructed Wetland) hệ thống kỹ thuật thiết kế nhằm dựa vào trình tự nhiên liên quan đến thực vật ngập nước, đất hệ vi sinh vật kèm theo để hỗ trợ trình xử lý nước thải Thuật ngữ constructed đồng nghĩa với nhân tạo (manmade, engineered hay artificial).[9] Hệ thống đất ngập nước nhân tạo tận dụng trình tự nhiên điều kiện kiểm sốt khống chế Cho phép thiết lập thiết bị xử lý, thành phần tác chất xác định rõ ràng, loại thực vật ngập nước, chế độ dòng chảy lưu lượng dịng chảy Bên cạnh đó, hệ thống đất ngập nước nhân tạo cịn có thêm số ưu điểm mà đất ngập nước tự nhiên khơng có như: lựa chọn vị trí thiết kế, linh động qui mơ kích thước, thiết kế phù hợp với điều kiện quan trọng khống chế hướng thủy lực thời gian lưu Có nhiều định nghĩa đất ngập nước nhân tạo, cần hiểu rõ để có khái niệm chung (theo Hammer, 1992): • Restored wetland: vùng đất trước tồn hệ sinh thái đất ngập nước tự nhiên bị thay đổi, loại bỏ lồi động thực vật điển hình sử dụng cho mục đích khác Những khu vực sau biến đổi thành đất ngập úng, nghèo nàn động thực vật để phục vụ sống, điều tiết lũ, giải trí, giải trí chức khác 6    • Created wetland: ban đầu vùng đất nước tốt mơi trường sống thuận lợi cho động thực vật cạn bị biến đổi để thiết lập điều kiện thủy văn cần thiết tạo thành vùng thoát nước nghèo nàn động thực vật để phục sống, điều tiết lũ, giải trí, giáo dục chức khác 1.2 Các loại bãi lọc trồng xử lý nước thải Đất ngập nước nhân tạo phân loại theo thông số khác hai tiêu chẩn quan trọng là: • Chế độ dịng chảy (chảy ngầm hay chảy mặt) • Loại thực vật Các loại đất ngập nước nhân tạo khác kết hợp thành đất ngập nước kết hợp hay có cải tiến nhằm khai thác điểm tối ưu đặc trưng hệ thống khác ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO   Dòng chảy ngầm (SSF) Dòng chảy mặt (FWS)       Dịng chảy ngang Thực vật trơi   ổ Hình 1.1: Phân loại đất ngập nước nhân tạo Dịng chảy đứng Thực vật chìm Thực vật   1.2.1 Hệ thống dòng chảy mặt Đất ngập nước nhân tạo dòng chảy mặt gồm nền, đất hay vật liệu mơi trường thích hợp cho phát triển thực vật nước chảy qua độ sâu tương đối nơng Tốc độ dịng chảy thấp, mực nước nơng diện thân cây, tầng thảm 7    mục giới hạn tốc độ dòng chảy, đặc biệt kênh nước dài hẹp đảm bảo điều kiện dòng chảy nút (theo Reed cộng sự, 1988) Một mục đích thiết kế tạo điều kiện tiếp xúc nước thải với bề mặt phản ứng sinh học (theo Kadlec Knight, 1996).[9] Bảng 1.1: Ưu điểm khuyết điểm hệ thống đất ngập nước dòng chảy mặt Ưu điểm Khuyết điểm - Tạo vẻ mỹ quan - Môi trường thu hút muỗi - Hiệu xử lý BOD SS cao, - Mùi hôi giảm vi sinh vật gây bệnh - Thời gian khởi động lâu để hoạt - Tận dụng vật liệu có sẵn động tối đa cơng suất, q trình - Khơng địi hỏi kỹ thuật cao chuyển hóa chất nhiễm diễn - Chi phí đầu tư vận hành thấp chậm - Tận thu sinh khối thực vật sau - Yêu cầu diện tích lớn xử lý - Chịu ảnh hưởng thời tiết 1.2.1.1 Hệ thống dòng chảy mặt trồng thực vật trôi (FWS wetland with free-floating plants) Đất ngập nước nhân tạo với thực vật gồm hay nhiều bề mặt nơng, thực vật lên bề mặt Có khác biệt rõ ràng đất ngập nước nhân tạo hồ ổn định nước thải độ sâu nông diện thực vật thủy sinh thay tảo (theo Kadlec cộng sự,2000).[9] Hình 1.2: Sơ đồ mơ tả đất ngập nước nhân tạo trồng thực vật trôi (theo Vymazal, 2001)   8    Chất hữu loại bỏ nhờ trình trao đổi chất vi sinh vật gắn kết hay vi sinh vật tự Hệ thống rễ thực vật trôi cung cấp tiết diện rộng cho vi sinh sinh vật gắn kết, tăng khả phân hủy chất hữu Để đảm bảo điều kiện tiếp xúc thuận lợi vi sinh vật nước thải, hệ thống thiết kế với bể phản ứng nông tốc độ dòng chảy chậm Sinh khối thực vật bề mặt hạn chế nhiễu loạn xáo động gió thúc đẩy trình loại bỏ SS nhờ lắng trọng lực Chất dinh dưỡng loại bỏ hệ thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy mặt trồng thực vật trơi phức tạp q trình hấp thụ đơn thực vật Nitơ loại bỏ nhờ chế hấp thụ thực vật Các vi sinh vật nitrat hóa gắn kết vào rễ, nơi chúng tiếp nhận oxy Đồng thời, q trình nitrat hóa xảy cột nước DO nước đủ cho vi sinh vật hoạt động Điều kiện thường tạo thành mật độ thực vật thấp hay bao phủ phần bề mặt Khi mật độ thực vật tăng, khuếch tán oxy vào nước bị giới hạn, làm giảm DO nước Đồng thời hạn chế phát triển tảo cách giới hạn ánh sáng vào cột nước tạo vùng kỵ khí điều kiện thuận lợi để nitrat hóa, q trình diễn tầng đáy đầy đủ nguồn cacbon hữu Phospho loại bỏ nhờ đồng hóa vi sinh vật, kết tủa với cation hóa trị II III hay bị hấp thụ bề mặt sét hợp chất hữu 1.2.1.2 Hệ thống dòng chảy mặt trồng nước với thân nhô lên mặt nước (FWS wetland with emergent macrophytes) Đất ngập nước nhân tạo dòng chảy mặt trồng thủy sinh thân nhô lên mặt nước điển hình gồm bể nơng kín hay chuỗi bể, chứa 20-30 cm lớp đất chứa rễ, với mực nước 20-40 cm Nhóm thực vật với mật độ dày bao phủ phần lớn bề mặt, đến 50% Dịng chảy đưa vào mơ hình đưa vào mơ hình theo đường thẳng gồm đầu vào, bờ cao dẫn dòng tiếp xúc thành phần đất ngập nước đến hay nhiều đầu Mực nước nơng, tốc độ dịng vào nhỏ đồng thời 9    diện thân lớp thảm mục góp phần giới hạn tốc độ dịng chảy, đặc biệt dòng dịch chuyển theo kênh dẫn dài, hẹp đảm bảo điều kiện dịng nút kín, liên tục (theo Reed cộng sự, 1988) Một mục đích thiết kế theo cách tạo bề mặt tiếp xúc nước thải với bề mặt hoạt động sinh học (theo Kadlec Knight, 1996).[9] Hình 1.3: Hệ thống dòng chảy mặt trồng nước với thân nhô lên mặt nước theo Vymazal, 2001) Loại đất ngập nước hoạt động hệ thống xử lý sinh học với diện tích bề mặt lớn, dịng vào chứa chất nhiễm dạng hạt hịa tan, dịch chuyển chậm lan truyền diện tích lớn gồm bề mặt nước nông thực vật thủy sinh Quá trình loại bỏ SS trình vật lý diễn tương đối nhanh Các chế loại bỏ SS gồm: lắng đọng, kết tủa dính bám bề mặt rể Các hạt lớn nặng lắng đọng khu vực đầu vào hệ thống, hạt nhỏ nhẹ lắng đọng sau di chuyển vào hệ thống đất ngập nước Thực vật thủy sinh có vai trị thúc đẩy q trình lắng đọng cách giảm xáo trộn cột nước hạn chế trình tái lơ lửng hạt lớp vừa lắng đọng Q trình trầm tích tái lơ lửng hai trình đối lập phụ thuộc vào chảy rối cân (bị chi phối trình xáo trộn cột nước) mặt phân giới nước – trầm tích 10    Kết tủa q trình mà qua hạt kết bơng cách tự nhiên Mức độ kết tủa phụ thuộc vào cân lực hạt (khống chế đặc tính hóa học bề mặt) lực cắt hạt Đồng thời, lực cắt cột nước thường có liên quan đến độ xáo trộn chảy rối Hạt có kích thước nhỏ keo sét khơng thể kết tụ đến mức độ có khả lắng thời gian lưu nước cho phép đất ngập nước nhân tạo Cơ chế loại bỏ hạt dính bám bề mặt bên cột nước Các chất hữu lắng đọng loại bỏ nhanh chóng khỏi hệ thống đất ngập nước nhân tạo trồng thực vật thủy sinh thân nhô lên mặt nước trình phân hủy lọc Sự phát triển vi sinh vật dính bám lơ lửng hỗ trợ cho q trình loại bỏ chất hữu hịa tan phân hủy hiếu khí hay kỵ khí Phương thức phân hủy cacbon xác định cân nguồn cung cấp oxy cacbon tải nạp Oxy bổ sung vào cột nước đất ngập nước nhân tạo trình khuếch tán qua bề mặt nước thống khí thơng qua q trình quang hợp thực vật cột nước thực vật bám rễ thực vật đáy Hệ thống đất ngập nước dịng chảy mặt thường phải có vùng thống khí, đặc biệt gần bề mặt nhờ trình khuếch tán vùng kỵ khí, yếm khí khu vực trầm tích đáy Đối với hệ thống này, vùng khí di chuyển lên gần bề mặt nước Q trình phân hủy sinh khối cung cấp nguồn cacbon cho trình khử nitơ, đồng thời phân hủy cạnh tranh nguồn cung cấp oxy với q trình nitrat hóa Nhiệt độ thấp thúc đẩy oxy hòa tan nước hoạt động vi sinh vật tương đối yếu (theo Kadlec Knight, 1996) Quá trình loại bỏ nitơ hiệu đất ngập nước nhân tạo dòng chảy mặt nitrat hóa/khử nitrat NH3 bị oxy hóa vi sinh vật nitrat hóa vùng hiếu khí nitrat chuyển thành nitơ tự hay oxit nitơ vùng kỵ khí nhờ vi sinh vật phản nitrat Khi có phát triển sinh vật phù du tảo bám rễ đất ngập nước dòng chảy mặt pH cao thuận lợi cho việc bay NH3 63    Hình 3.17 Đồ thị nồng độ N-NH4 trước sau xử lý bể Hình 3.18 Đồ thị nồng độ N-NH4 trước sau xử lý bể 64    Hình 3.19 Đồ thị nồng độ N-NH4 trước sau xử lý bể Hình 3.20 Đồ thị nồng độ N-NH4 trước sau xử lý bể 65    Hình 3.21 Đồ thị Hiệu suất (%) xử lý N-NH4 nước rỉ rác Căn vào số liệu phân tích bảng 3.5 ta thấy nước thải đầu vào cao mức cho phép cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT gần 14 lần Sau qua mơ hình xử lý bể lọc không trồng cây, nồng độ N-NH4 giảm đáng kể với hiệu suất xử lý cao, nhiên nồng độ N-NH4 nước thải đầu bể chưa đạt cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Dựa vào đồ thị “So sánh nồng độ N-NH4 sau xử lý bể bể ” thấy khả xử lý bể lọc trồng tốt nhiều so với bể lọc không trồng Điều chứng tỏ khả xử lý môn nước đáng kể Cây môn nước với rễ phát triển tạo giá thể cho vi sinh vật bám dính phát triển thuận lợi cho việc chuyển hóa N-NH4 sang dạng NO2-, NO3- Dựa vào đồ thị “So sánh hiệu suất xử lý hai bể”, thấy khả xử lý bể lọc trồng đặn 66    Theo kết bể ta thấy khả hấp thụ N-NH4 môn nước mạnh mẽ với hiệu suất cao bể bể nitơ tổng trung bình giảm xuống đáng kể xuống 36,35mg/l ( tương ứng với hiệu suất trung bình 95,62%).từ ngày thứ dến ngày thứ hiệu sử lý nitơ bắt đầu chậm lại tăng nhiên, kết sau trình sử lý bể điều đạt tiêu chuẩn xả thảy cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT 3.2.4 Tổng N Bảng 3.6: Kết phân tích nồng độ tổngN với thời gian lưu từ –7 ngày nước rỉ rác trước sau qua mơ hình thí nghiệm Thời gian lưu (ngày) Loại bể Tổng N trước xử lý (mg/L) 1074 304 1074 1074 1068 Tổng N sau xử lý (mg/L) 304 Hiệu suất xử lý (%) 71.7 78.7 65 321 65 3 78 226 78 70.1 94.0 72.3 73.6 QCVN 25:2009/BTNMT 78.8 92.7 296 30 Cột B 100 296 1068 1068 1049 Cột A Thời gian lưu (ngày) Loại bể Tổng N trước xử lý (mg/L) Tổng N sau xử lý (mg/L) Hiệu suất xử lý (%) 215 1049 1049 215 33 291 33 79.5 84.7 72.3 96.9 4 4 1039 206 1039 1039 1024 173 1024 1024 1014 170 1014 1014 1117 191 1117 1117 206 33 311 33 173 35 326 35 170 29 364 29 191 48 390 48 80.2 83.8 70.1 96.8 83.1 79.9 68.2 96.6 83.2 QCVN 25:2009/BTNMT 82.8 64.1 97.1 82.9 83.3 65.1 95.7 Cột A 30 Cột B 100 67    Hình 3.22 Đồ thị nồng độ tổng N trước sau xử lý bể Hình 3.23 Đồ thị nồng độ tổng N trước sau xử lý bể 68    Hình 3.24 Đồ thị nồng độ tổng N trước sau xử lý bể Hình 3.25 Đồ thị nồng độ tổng N trước sau xử lý bể 69    Hình 3.26: Đồ thị Hiệu suất (%) xử lý tổng N nước rỉ rác Hiệu xử lý tổng N tương tự xử lý N-NH4 Căn vào số liệu phân tích bảng 3.6 ta thấy nước thải đầu vào cao mức cho phép cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT gần 17 lần Sau qua mơ hình xử lý bể lọc không trồng cây, nồng độ tổng N giảm đáng kể với hiệu suất xử lý cao, nhiên nồng độ tổng N nước thải đầu bể cao gấp lần cho phép so với cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Dựa vào đồ thị so sánh hiệu suất bể  1 bể thấy khả xử lý bể lọc trồng tốt nhiều so với bể lọc không trồng Điều chứng tỏ khả xử lý môn nước đáng kể Dựa vào đồ thị “So sánh hiệu suất xử lý hai bể”, thấy khả xử lý bể lọc trồng đặn Theo kết bể ta thấy khả hấp thụ tổng N môn nước mạnh mẽ với hiệu suất cao bể bể nitơ tổng trung bình giảm xuống đáng kể xuống 43,58 mg/l ( tương ứng với hiệu suất trung bình 95,89%).Từ ngày thứ dến ngày thứ hiệu sử lý nitơ bắt đầu chậm lại tăng nhiên, kết 70    sau trình sử lý bể điều đạt tiêu chuẩn xả thảy cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT 3.2.5 Chỉ tiêu pH Một tiêu nước thải cần quan tâm chọn hình thức xử lý pH Đối với nước rỉ rác vậy, chọn hình thức xử lý sinh học cần phải theo dõi biến đổi pH thường xuyên để tránh tình trạng làm chết vi sinh vật thực vật mơ hình Mặc dù khả chống chịu tốt nước thải có độ pH q thấp (tính acid mạnh) thực vật chết khơng thích nghi Căn vào nồng độ BOD COD trước xử lý xác định nước rỉ rác lấy làm mẫu pha ban đầu phát sinh metan (giai đoạn II, theo đồ thị McBean, E.A., 1999) Từ dự đốn pH nước rỉ rác chọn làm mẫu chạy mơ hình có nồng độ dao động từ 5.5 – 7.5 Bảng 3.7: pH trước sau xử lý với thời gian lưu –7 ngày Thời gian lưu (ngày) Loại bể pH trước xử lý pH sau xử lý Thời gian lưu (ngày) Loại bể pH trước xử lý pH sau xử lý 2 4 5.92 6.13 6.23 8.05 8.14 6.96 8.14 7.87 7.92 6.94 7.92 8.27 8.08 6.05 8.08 6.4 6.4 6.42 4 6.54 8.5 8.23 7.01 8.23 7.85 8.28 6.84 8.28 7.98 8.12 6.54 8.12 8.02 8.17 6.77 8.17 71    Hình 3.27 Đồ thị tiêu pH trước sau xử lý bể1 Biểu đồ 3.28: tiêu pH trước sau xử lý bể2 72    Hình 3.29 Đồ thị tiêu pH trước sau xử lý bể Hình 3.30 Đồ thị tiêu pH trước sau xử lý bể 73    Hình 3.31 Đồ thị so sánh tiêu PH bể Theo dự đoán ban đầu theo đồ thị BOD COD McBean, E.A., 1999 xác định nước rỉ rác giai đoạn hai có độ pH dao động từ 5.5 – 7.5 Khi tiến hành phân tích thực nghiệm pH nước rỉ rác đầu vào chạy mơ hình có độ pH dao động khoảng Ở bể lọc không trồng nước thải qua xử lý pH tăng lên nằm dao động khoảng 6.9 – 7.3 Khoảng thuộc loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT Đối với bể lọc kết hợp trồng nước đầu có pH dao động khoảng – 8.5, khoảng nằm mức giới hạn loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT Sau thời gian dài chạy mơ hình ta thấy khả xử lý nước rĩ rác bãi lọc ngầm trồng đạt hiệu cao Cây môn nước hỗ trợ vi sinh vật cộng sinh rễ, phân giải chất hữu hấp thu dinh dưỡng tối đa, tiêu hữu giảm mạnh trình thí nghiệm 74    KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nước rỉ rác pha loãng lần để thích hợp cho việc chạy mơ hình Nghiên cứu đóng góp bãi lọc ngầm dịng chảy đứng kết hợp bãi lọc ngầm dòng chảy ngang trồng môn nước xử lý nước rỉ rác đóng góp phần việc xử lý nước rỉ rác - Đối với BOD5: Nước thải đầu vào với nồng độ cao nhiều so với tiêu chuẩn cho phép sau qua mơ hình BOD5 giảm xuống từ – 25 lần BOD5 nước thải bể lọc ngầm dòng chảy đứng trồng sau xử lý đạt hiệu suất 90% nằm giới hạn cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Đối với bể lọc ngầm dịng chảy đứng khơng trồng cây, BOD5 giảm nhiều lần đạt hiệu suất 72% lớn so với mức cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Qua q trình thí nghiệm ta nhận thấy BOD5 giảm rỏ từ bể đứng trồng chảy qua bể ngang trồng mức xử lý hiệu thời gian lưu từ (5-7 ngày).Hiệu suất xử lý hai bể kết hợp đạt trung bình 93.4% từ thời gian lưu (5-7 ngày) kết đạt cột A theo QCVN 25:2009/BTNMT - Đối với COD: tương tự BOD5 xử lý bể có tương đồng Bể lọc ngầm dịng chảy đứng trồng cây: Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 85% Tuy nhiên, nồng độ sau xử lý gần đạt chuẩn mức cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Bể lọc ngầm dịng chảy đứng khơng trồng cây: Hiệu suất xử lý trung bình khoảng 72.9% Nồng độ sau xử lý cao nhiều so với chuẩn mức cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT Hiệu suất xử lý hai bể kết hợp đạt trung bình 94% từ thời gian lưu (57 ngày) kết đạt cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT - Đối với N – NH4: Ta thấy nước thải đầu vào cao mức cho phép cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT gần 14 lần Sau qua mơ hình xử lý bể lọc ngầm dịng chảy đứng khơng trồng cây, nồng độ N-NH4 giảm đáng kể với hiệu suất xử lý cao, nhiên nồng độ N-NH4 nước thải đầu bể chưa đạt cột B theo QCVN 25:2009/BTNMT 75    Bể lọc ngầm dòng chảy đứng trồng sau xử lý đạt hiệu suất cao bể đứng không trồng điều chứng tỏ khả xử lý môn nước đáng kể Cây môn nước với rễ phát triển tạo giá thể cho vi sinh vật bám dính phát triển thuận lợi cho việc chuyển hóa N-NH4 sang dạng NO2-, NO3- Hiệu suất xử lý hai bể kết hợp theo kết ta thấy khả hấp thụ NNH4 môn nước mạnh mẽ với hiệu suất trung bình giảm xuống đáng kể xuống cịn 36,86mg/l ( tương ứng với hiệu suất trung bình 95,61%).từ ngày thứ dến ngày thứ hiệu sử lý N-NH4 bắt đầu chậm lại tăng nhiên kết sau trình sử lý bể kết hợp đạt tiêu chuẩn xả thảy cột B gần đạt cột A theo QCVN 25:2009/BTNMT - Đối với tổng N: tương tự tiêu N – NH4 hàm lượng N – NH4 chiếm chủ yếu tổng N - Đối với PH: Ở bể lọc không trồng nước thải qua xử lý pH tăng lên nằm dao động khoảng 6.9 – 7.3 Khoảng thuộc loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT Đối với bể lọc kết hợp trồng nước đầu có pH dao động khoảng – 8.5, khoảng nằm mức giới hạn loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT Kiến nghị: Đề xuất nghiên cứu thêm khả hấp thụ số thực vật phổ biến Việt Nam ( thủy trúc, sậy…) trồng vào mơ hình Có thể sử dụng mơ hình kết hợp (bể 4) để xử lý nước thải cơng nghiệp có nồng độ nhiễm tương đương với nồng độ q trình thí nghiệm nước thải thủy sản, nước thải tinh bột mì Áp dụng mơ hình kết hợp (bể 4) sau q trình xử lý hệ thống bãi rác   76    TÀI LIỆU THAM KHẢO   Nguyễn Việt Anh cộng tác viên , “Hội thảo bãi lọc trồng xử lý nước thải” Trung tâm kỹ thuật môi trường đô thị & khu công nghiệp, trường Đại học Xây dựng Hà Nội; môn công nghệ sinh học, trường Đại học tổng hợp Linkdeping (Thụy Điển), 2004 Lê văn Cát, “Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Phôtpho” NXB Khoa học tự nhiên công nghệ, 2007 Hoàng Kim Cơ, Trần Hữu Uyển, Lý Đức Phẩm, Lý Kim Bằng, Dương Đức Hồng, “Kỹ thuật môi trường” NXB Khoa học kỹ thuật, 2000 Trần Đức Hạ, Đỗ Hải, “Cơ sở hóa học trình xử lý nước cấp nước thải” NXB khoa học kỹ thuật, 2002 Trần Đức Hạ, “Xử lý nước thải đô thị” NXB khoa học kỹ thuật, 2006 Trần Đức Hạ, “Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa” NXB Khoa học kỹ thuật, 2002 Phạm Hoàng Hộ, “Cây cỏ Việt Nam.” NXB trẻ, 2001 Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ, “Thoát nước, Tập 2: Xử lý nước thải” NXB Khoa học kỹ thuật, 2001 Lê Văn Khoa, “Đất ngập nước” NXB Giáo Dục, 2005 10 Ngô Thị Nga, Trần Văn Nhân, “Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải” NXB Khoa học kỹ thuật, 2006 11 Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Lê Hiền Thảo, “Cơ sở q trình vi sinh vật cơng trình cấp thoát nước” NXB khoa học kỹ thuật, 1996 12 Lương Đức Phẩm, “Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học” NXB Giáo dục, 2003 13 Carl DuPoldt, Lamonte Garber, Timothy Murphy, Melanie Sayers, Charles Takita, “A handbook of constructed wetlands” 77    14 D M M MULUNGU and B S ABDULHUSSEIN, “Constructed wetland at the university of dar es salaam d a mashauri” University of Dar es Salaam, Water Resources Engineering Programme, PO Box 35131, Dar Es Salaam, Tanzania 15 Spiros N Agathos & Walter Reineke “Biotechnology for the Environment: Wastewater Treatment and Modeling, Waste Gas Handling “Hardcover, 2003 16 Claudia Werdland and Natharth Chiarawatchai, “Constructed Wetlands for Wastewater Treatment” Institute of Wastewater Maragement – Hamburg Univesity of Technology 17 William F.Debusk, Univesity of Floroda, “Wastewater treatment Wetland, applications and treatment Efficiency” 18 Metcalf & Eddy, Inc (2003), “Wastewater Engineering, Treatment and Reuse” Mc-Graw Hill 19 Reed, S C., Crites, R W., E Joe Middlebrooks, E J (1995), “Natural systems for waste management and treatment”, 2nd edition McGraw Hill, New York 20 Scott D Wallace, P.E North America Wetland Engineeging, LLC Rober L Knight, Ph.D Wetland Solutions, Inc “Small – Scale Constructed Wetland treatment systems: Feasibility, design criteria, and O&M Requirements” edition, WERF, 2006 ... Bể lọc ngầm trồng dòng chảy đứng Bể : Bề lọc ngầm khơng trồng dịng chảy đứng Thiết kế bãi lọc ngầm dòng chảy ngang : Bể 2: bãi lọc ngầm dòng chảy ngang trồng Nghiên cứu hiệu suất xử lý bãi lọc. .. dụng công nghệ xử lý hoàn toàn khả thi Đề tài ? ?Nghiên cứu đóng góp bãi lọc ngầm dịng chảy đứng kết hợp bãi lọc ngầm dòng chảy ngang trồng môn nước xử lý nước rỉ rác? ?? thực nhằm góp phần phát triển... khơng trồng dịng chảy đứng Hình 2.6: Mơ hình bãi lọc ngầm khơng trồng dịng chảy đứng Kết hợp mơ hình bãi lọc ngầm trồng dịng chảy đứng bãi lọc ngầm trồng dòng chảy ngang 43    Kết hợp mơ hình bãi