Xử lý nước thải sinh hoạt ở hồ sinh học xã khánh an huyện an phú tỉnh an giang bằng bèo tai tượng

UBND TỈNH AN GIANG TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở HỒ SINH HỌC XÃ KHÁNH AN, HUYỆN AN PHÚ, TỈNH AN GIANG BẰNG BÈO TAI TƯỢNG (PISTIA STRATIOTES) TS NGUYỄN TRẦN THIỆN KHÁNH AN GIANG, THÁNG NĂM 2019 UBND TỈNH AN GIANG TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở HỒ SINH HỌC XÃ KHÁNH AN, HUYỆN AN PHÚ, TỈNH AN GIANG BẰNG BÈO TAI TƯỢNG (PISTIA STRATIOTES) Mã số: 18.01.CM TS NGUYỄN TRẦN THIỆN KHÁNH AN GIANG, THÁNG NĂM 2019 CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG Đề tài nghiên cứu khoa học “Cải thiện chất lượng nước thải sinh hoạt thực vật thủy sinh hồ sinh học xã Khánh An, huyện An Phú, tỉnh An Giang”, tác giả TS Nguyễn Trần Thiện Khánh ThS Lê Công Quyền thực Tác giả báo cáo kết nghiên cứu đƣợc Hội đồng Khoa học Đào tạo thông qua ngày 8/5/2019 Thư ký Phản biện Phản biện TS Phan Trường Khanh ThS Trịnh Thị Lan Chủ tịch Hội đồng PGS.TS Võ Văn Thắng i LỜI CẢM TẠ Chúng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học An Giang, Ban Chủ nhiệm khoa Kỹ Thuật – Công nghệ - Môi trƣờng đồng nghiệp tạo điều kiện để chúng tơi hồn thành nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! An Giang, ngày 10 tháng năm 2019 Ngƣời thực TS Nguyễn Trần Thiện Khánh ii LỜI CAM KẾT Chúng xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng chúng tơi Các số liệu cơng trình nghiên cứu có xuất xứ rõ ràng Những kết luận khoa học cơng trình chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Long Xun, ngày 10 tháng năm 2019 Người thực TS Nguyễn Trần Thiện Khánh iii Tóm tắt Xử lý nƣớc thải sinh hoạt Bèo Tai Tƣợng (Pistia stratiotes) đƣợc thực 20 ngày với mật số cá thể/bể, cá thể/bể, cá thể/bể, cá thể/bể Mỗi nghiệm thức (NT) đƣợc bố trí lần lặp lại với lƣợng nƣớc thải bố trí bể 140 L Kết thí nghiệm cho thấy số lƣợng Bèo Tai Tƣợng tăng theo thời gian thí nghiệm đạt số lƣợng cao NT3 vào ngày thứ 15 Hiệu suất xử lý hàm lƣợng BOD5, COD, TKN TP nƣớc NT có bố trí Bèo Tai Tƣợng ngày thứ 20 cao dao động khoảng từ 63.9% đến 96.4% Từ khóa: Bèo Tai Tượng (Pistia stratiotes), nước thải sinh hoạt, hồ Khánh An Abstract The paper indicates that Pistia stratiotes were used for sewage treatment about twenty days with individual/ pond, five individuals/pond, seven individuals/pond, nine individuals/pond Every experiment was conducted three times in the same way as 140 L for each pond The experimental result shows that the amount of Pistia stratiotes increase and get the highest quality of NT3 on the 15th day The content of BOD5, COD, TKN, and TP of water of NT3 having Pistia stratiotes processed on the 20th day is sightly high varying from 63.9 % to 96.4 % Key words: Water lettuce (Pistia stratiotes), domestic sewage, Khanh An lakes and ponds iv MỤC LỤC Trang CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 01 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 01 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 01 1.3 ĐỐI TƢƠNG NGHIÊN CỨU 02 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 03 2.1.TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT 03 2.1.1 Khái niệm 03 2.1.2 Thành phần 03 2.2.2.2 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG ĐẤT NGẬP NƢỚC NHÂN TẠO 05 2.2.1 Đất ngập nƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải khu đất ngập nƣớc 05 2.2.2 Ƣu điểm nhƣợc điểm sử dụng hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo 06 2.3 TỔNG QUAN VỀ THỦY SINH THỰC VẬT 07 2.3.1 Giới thiệu thủy sinh thực vật 07 2.3.2 Vai trò thuỷ sinh thực vật 07 2.4 TỔNG QUAN VỀ BÈO TAI TƢỢNG 07 2.5 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU 07 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 09 3.1.THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 09 3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 09 3.2.1 Chuẩn bị giống 09 3.2.2 Chuẩn bị nƣớc thải 09 3.3 TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 09 3.3.1 Bố trí thí nghiệm 09 3.3.2 Phƣơng pháp thu phân tích tiêu 09 3.3.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 10 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 11 4.1 CÁC THÔNG SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI SINH HOẠT ĐẦU VÀO 11 4.2 CÁC THÔNG SỐ PHÁT TRIỂN CỦA BÈO TAI TƢỢNG 11 4.2.1 Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng 11 4.2.2 Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng 12 4.3 KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA BÈO TAI TƢỢNG 12 4.3.1 Khả xử lý pH 12 4.3.2 Khả xử lý TKN 13 4.3.3 Khả xử lý TP 14 4.3.4 Chỉ tiêu COD 15 4.3.5 Chỉ tiêu BOD5 16 CHƢƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 17 5.1 KẾT LUẬN 17 5.2 KIẾN NGHỊ 17 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 PHỤ LỤC 19 vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 10 11 Tựa bảng Tải trọng chất bẩn tính cho ngƣời ngày đêm Thành phần tính chất nƣớc thải sinh hoạtI Nhiệm vụ thủy sinh thực vật hệ thống xử lý Mật độ Bèo Tai tƣợng bố trí thí nghiệm Phƣơng pháp thu phân tích mẫu nƣớc Đặc điểm nƣớc thải sử dụng thí nghiệm Sự biến động giá trị pH q trình thí nghiệm Giá trị TN nghiệm thức theo thời gian (mg/L) Giá trị TP nghiệm thức theo thời gian (mg/L) Giá trị COD nghiệm thức theo thời gian (mg/L) Giá trị BOD5 nghiệm thức theo thời gian (mg/L) Trang 03 04 07 09 10 11 12 13 14 15 16 vii DANH SÁCH HÌNH Hình Tựa hình Sơ đồ bố trí thí nghiệm Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng theo thời gian Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng theo thời gian Sự biến động giá trị TN q trình thí nghiệm Sự biến động giá trị TP q trình thí nghiệm Sự biến động giá trị COD q trình thí nghiệm Sự biến động giá trị BOD trình thí nghiệm Trang 10 11 12 13 14 15 16 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii 2.2.1.2 Đất ngập nước nhân tạo: Là vùng ngập nước người tạo để xử lý nước thải Có hai loại đất ngập nước nhân tạo chính: Loại có nước tầng mặt (Free water surface, FWS); loại có dịng chảy mặt đất (Subsurface flow system, SFS) FWS thiết kế tạo thành vùng đất cho sinh vật hoang dã gia tăng phát triển khu đất ngập nước tự nhiên cạnh SFS thiết kế để xử lý nước thải đến mức thứ cấp hay triệt để Hệ thống bao gồm ao hay rãnh cạn, bên có lớp vật liệu hay không thấm nước, bên lớp vật liệu người ta rải đá hay cát để hỗ trợ cho phát triển thực vật (Lê Anh Tuấn et al., 2009) 2.2.2 Ƣu điểm nhƣợc điểm sử dụng hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo Ngày nay, có nhiều nước sử dụng đất ngập nước để xử lý nước thải nước ô nhiểm Hiệu xử lý chậm ổn định loại nước có COD BOD thấp, khơng chứa độc tố Những kết nghiên cứu ứng dụng nhiều nước đưa ưu điểm nhược điểm sau: 2.2.2.1 Ưu điểm - Thân thiện với môi trường - Trực quan hấp dẫn - Hệ thống chịu dao động lớn dịng chảy - Tiết kiệm chi phí xây đựng vận hành (khơng có hóa chất để hoạt động, giữ gìn, bảo trì chi phí đầu vào đến mức tối thiểu, hạn chế máy móc, phụ tùng thay thế, lượng lớn lao động kỹ thuật cần thiết) - Nguồn nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép hồn tồn an tồn cho mục đích sử dụng khác sử dụng cho cơng trình thủy lợi, tưới tiêu… - Lợi ích kinh tế bắt nguồn từ ni trồng cá, sản suất sinh khối, phân bón, tiềm giáo dục giải trí (thực hành nghiên cứu khoa học, câu cá, …) 2.2.2.2 Nhược điểm - Cần khơng gian, diện tích đất lớn - Trong mùa lạnh, khí hậu nhiệt độ thấp làm giảm tỉ lệ cho loại bỏ BOD phản ứng sinh học Nitrat hóa, phản Nitrat hóa - Gia cầm động vật hoang dã hệ thống nguồn cung cấp thêm fecal coliforms - Yêu cầu bao gồm thủy lực kiểm soát độ sâu mực nước, dòng vào, dòng cấu làm sạch, loại bỏ cỏ, quản lý thực vật, muỗi côn trùng 2.3 TỔNG QUAN VỀ THỦY SINH THỰC VẬT 2.3.1 Giới thiệu thủy sinh thực vật Thủy sinh thực vật loài thực vật sinh trưởng mơi trường nước, gây nên số bất lợi cho người việc phát triển nhanh phân bố rộng chúng Tuy nhiên lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho người, gia súc làm giảm thiểu bất lợi gây chúng mà cịn thu thêm lợi nhuận (Lê Hồng Việt, 2000) Bảng 3: Nhiệm vụ thủy sinh thực vật hệ thống xử lý Phần thể Nhiệm vụ Rễ và/ thân - Là giá bám cho vi khuẩn phất triển - Lọc hấp thụ chất rắn Thân và/ mặt nước - Hấp thụ ánh sáng mặt trời ngăn cản trở phía mặt nước phát triển tảo - Làm giảm ảnh hưởng gió lên bề mặt xử lý - Làm giảm trao đổi nước khí - Chuyển oxy từ xuống rễ Nguồn: Chongrak Polprasert, 1997 trích dẫn Lê Hồng Việt, 2000 Một số thực vật thủy sinh sống trôi tiêu biểu như: Lục bình (Eichhornia crassipes), Bèo (Waolfia arrhiga), Bèo Tai tượng (Pistia stratiotes)… 2.3.2 Vai trò thuỷ sinh thực vật Vai trò chủ yếu thủy sinh thực vật hệ thống xử lý nước thải sau (Brix, 2005): Vận chuyển oxy vào vùng rễ Cung cấp diện tích bề mặt để vi sinh vật bám vào tạo nên màng biofilm để tăng cường cho q trình chuy ển hóa nitơ hấp thu chất độc hại khác Lọc hấp phụ thành phần nước thải Giảm vận tốc dòng chảy, tăng khả lắng Khống chế phát triển tảo việc che ánh sáng 2.4 TỔNG QUAN VỀ BÈO TAI TƢỢNG Giới: Plantae Ngành: Tracheophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Alismatales Họ: Araceae Chi: Pistia L Loài: Pistia stratiotes L Bèo Tai tượng gọi đại phù bình, bèo ván, bèo cái, bèo tía, bèo phù liên, đại phiêu Bèo Tai tượng loại nhỏ sống mặt nước có nhiều lông nhung không thấm nước, hoa tự nhỏ, mo màu trắng nhạt Nguồn gốc: Bèo Tai tượng không chắn đâu, có khắp vùng nhiệt đới; lần Bèo Tai tượng miêu tả cách khoa học từ bèo sông Nin gần hồ Victoria thuộc châu Phi Hiện Bèo Tai tượng có mặt gần vùng nước khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới thông qua phổ biến tự nhiên hay nhờ người Bèo Tai tượng sống mặt nước rễ chìm nước gần đám trôi Bèo Tai tượng loại lâu năm mầm với dày, mềm tạo hình dáng giống nơ Các dài tới 14 cm khơng có cuống, có màu xanh lục nhạt, với gân song song, mép gợn sóng che phủ sợi lơng tơ nhỏ ngắn Nó lồi thực vật đơn tính, có hoa nhỏ ẩn đoạn đám lá, mọng màu lục có kích thước nhỏ tạo sau hoa thụ phấn Loài sinh sản vơ tính, mẹ liên kết với thân bò ngắn, tạo cụm bèo dày đặc Bèo Tai tượng thông thường sử dụng ao nuôi cá vùng nhiệt đới để tạo nơi trú ẩn cho cá bột cá nhỏ Bèo Tai tượng cạnh tranh thức ăn với tảo nước có ích việc ngăn ngừa bùng nổ loài Ngoài loài cịn sử dụng để làm thuốc chưa số bệnh hen suyễn, chữa viêm thận cấp tính, chữa eczema… Ngồi Bèo Tai tượng có tác dụng hấp thụ kim loại nặng số chất dinh dưỡng mơi trường nước Vì có tính chống nhiễm cho nước, đặc biệt quan trọng cho vùng đô thị số quốc gia phát triển, hệ thống dẫn xử lý nước thải cịn chưa hồn chỉnh nên gây tình trạng nhiễm nặng cho nước bề mặt 2.5 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU Ở mật độ Bèo Tai tượng mang lại hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt cao thời gian bao lâu? CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 4/2018 đến tháng 4/2019 Địa điểm nghiên cứu: Khu thực nghiệm Trường Đại học An Giang 3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 3.2.1 Chuẩn bị giống Bèo Tai tƣợng Bèo Tai tượng (Pistia stratiotes) thu thập từ thủy vực khu vực tỉnh An Giang Bèo giống sau thu rửa kỹ nước Sau chọn làm giống phát triển khỏe mạnh, không bị sâu bệnh tương đối đồng chiều cao giai đoạn sinh trưởng, số Tiếp theo cắt ngắn rễ chừa lại cách gốc 0,5 cm cắt bỏ con, đưa vào thùng nhựa hình chữ nhật chứa nước tích 157,5 L (dài 0,7 m x rộng 0,5 m x cao 0,45 m) ngày để loại bỏ chất dinh dưỡng bám rể Bèo Tai tượng (Nguyễn Thành Lộc & ctv., 2015) 3.2.2 Chuẩn bị nƣớc thải Nước thải thu cống thoát từ hồ Khánh An sơng tiếp nhận, sau đưa vào trữ bồn vận chuyển địa điểm bố trí thí nghiệm bố trí vào đơn vị thí nghiệm (thời gian vận chuyển khoảng giờ) 3.3 TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 3.3.1 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên với nghiệm thức (NT) có bố trí mật độ Bèo Tai tượng khác nhau: cá thể/bể, cá thể/bể, cá thể/bể, cá thể/bể Mỗi NT bố trí lần lặp lại với lượng nước thải bố trí bể 140 L Thời gian bố trí thí nghiệm 20 ngày (Théophile Fonkou & cs 2002) chi tiết thể bảng Không bổ sung nước thải suốt trình thí nghiệm Bảng 4: Mật độ Bèo Tai tƣợng bố trí thí nghiệm NT Mật độ Bèo Tai tƣợng (CT/140 lít) DC Thời gian TN 20 ngày NTDC1 NT1.1 NT2.2 NT1.2 NT1.3 NT3.2 NTDC2 NT2.3 NT3.1 NT2.1 NT3.1 NTDC3 Hình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3.3.2 Phƣơng pháp thu phân tích tiêu 3.3.2.1 Thu phân tích mẫu nước Các tiêu phân tích mẫu nước gồm pH, BOD5, COD, TKN, TP thu phân tích theo APPA, AWWA, and WEF, (2005) Với chu kỳ thu mẫu ngày/ lần (lần đầu tính từ lúc bố trí thí nghiệm) Các mẫu nước tiến hành phân tích sau thu thập; trường hợp chưa phân tích bảo quản mẫu theo quy cách tủ lạnh 40C Chi tiết thể bảng Bảng 5: Phƣơng pháp thu phân tích mẫu nƣớc Chỉ tiêu Phương pháp thu Phương pháp phân Nguồn tích khảo pH Đo trực tiếp BOD5 Winkler cải tiến COD TKN TP tham Thu cal lít Kalipemanganat APPA, AWWA, vị trí bể Kjeldahl and WEF, (2005) thí nghiệm Đo phổ dùng Amoni molipdat 3.3.2.2 Thu phân tích mẫu Bèo Tai tượng Mẫu Bèo Tai tượng nghiệm thức đếm hai tiêu mật độ cá thể Bèo Tai tượng số cá thể Cách đếm thực sau: Cây Bèo Tai tượng giữ nguyên bể thí nghiệm, dùng que nhỏ cẩn thận đếm cá thể Bèo Tai tượng số cá thể, tránh ảnh hưởng đến phát triển bình thường Bèo Tai tượng Chu kỳ thu mẫu giống thu mẫu nước ngày/ lần (Théophile Fonkou et al., (2002) 3.3.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu Các số liệu tổng hợp phần mềm MS Excel, phân tích phương sai sau kiểm định Duncan phần mềm SPSS 18.0 để đánh giá khả xử lý tiêu chất lượng nước số lượng bèo nghiệm thức thí nghiệm 10 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 ĐẶC ĐIỂM NƢỚC THẢI ĐẦU VÀO ết phân t ch nước thải đầu vào cho thấy nồng độ chất ô nhiễm nước thải cao thể bảng Bảng 6: Đặc điểm nƣớc thải sử dụng thí nghiệm Chỉ tiêu Đơn vị BOD5 mg/L 105.67 ± 2.52 30 COD mg/L 206.33 ± 9.07 70@ TKN mg/L 15.4 ± 0.3 35 TP mg/L 3.63 ± 0.13 Giá trị QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A) (@) TCVN 6980: 2001, Q > 200 m3/s, F1 Các tiêu TKN TP 15.4 ± 0.3mg/L 3.63 ± 0.13mg/L thấp QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A) Tuy nhiên, tiêu BOD5, COD 105.67 mg/L, 206.33 ± 9.07mg/L cao nhiều so với quy định cho phép Như vậy, nguồn nước thải chưa đạt tiêu chuẩn xả thải cần phải xử lý trước thải nguồn tiếp nhận 4.2 CÁC THÔNG SỐ PHÁT TRIỂN CỦA BÈO TAI TƢỢNG 4.2.1 Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng Kết hình cho thấy số lượng Bèo Tai tượng NT1, NT2 NT3 tăng dần theo thời gian đạt giá trị cao ngày thứ 15 Từ ngày 15 đến ngày 20 số lượng Bèo Tai tượng có xu hướng giảm Điều cá thể Bèo Tai tượng bắt đầu chết giai đoạn chất dinh dưỡng nước cịn số lượng Bèo Tai tượng cao Sự khác biệt số lượng Bèo Tai tượng NT có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05) Hình 2: Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai tƣợngtheo thời gian 11 4.2.2 Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai Tƣợng Số lượng Bèo Tai tượng NT1, NT2 NT3 tăng dần theo thời gian đạt giá trị cao ngày thứ 15 Từ ngày 15 đến ngày 20 số lượng Bèo Tai tượng giảm dần Điều già chúng rụng nhanh dần giai đoạn điều làm cho cá thể Bèo Tai tượng bắt đầu chết cá thể Bèo Tai tượng không tiếp tục sinh thêm Hiện tượng xãy chất dinh dưỡng nước không đủ cung cấp số lượng lớn Bèo Tai tượng thời điểm Sự khác biệt số lượng Bèo Tai tượng NT có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05) Hình 3: Tăng trƣởng số lƣợng Bèo Tai tƣợng theo thời gian 4.3 KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA BÈO TAI TƢỢNG 4.3.1 Khả xử lý pH Qua suốt trình xử lý nước thải Bèo Tai Tượng, số pH nghiệm thức có biến động theo thời gian Sự khác biệt thông số pH nghiệm thức không lớn khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05) Kết tương đồng với nghiên cứu Nguyễn Thành Lộc & ctv., (2015) q trình xử lý nước thải Bèo Tai tượng suốt thời gian xử lý số pH không biến động lớn Bảng 7: Sự biến động giá trị pH trình thí nghiệm NT DC NT1 NT2 NT3 Ngày 7.36a 7.36a 7.36a 7.36a Ngày 7.22a 7.32a 7.37a 7.35a 12 Ngày 10 7.23a 7.36a 7.31a 7.17a Ngày 15 7.23a 7.23a 7.23a 7.23a Ngày 20 7.21a 7.25a 7.29a 7.19a Ghi chú: Trên cột số có mang ký tự khác khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05); Giá trị trung bình ± Std 4.3.2 Khả xử lý TKN Sự biến động đạm tổng thể hình 4, NT đạm tổng liên tục giảm theo thời gian, giảm từ 15.4 ± 0.3 mg.l-1 ngày đầu bắt đầu thí nghiệm xuống cịn 2.52 ± 0.3 mg.l-1 ngày thí nghiệm thứ 20 NT3 Sự khác biệt khả xử lý TKN Bèo Tai tượng nghiệm thức có ý nghĩa thống kê ( = 0.05) hi đối chiếu với kết số lượng Bèo Tai tượng NT cho thấy hàm lượng TKN giảm số lượng tăng theo thời gian thí nghiệm Trong đó, NT1 tăng số lượng Bèo Tai tượng thấp nên hiệu suất xử lý TKN NT1 thấp nhất, hiệu suất xử lý TKN NT1 ngày thứ 20 71,1%, NT3 số lượng Bèo Tai tượng tăng nhiều hiệu suất xử lý TKN NT3 cao nhất, hiệu suất xử lý TKN NT3 ngày 20 83,6% Kết cao Nguyễn Thành Lộc & cs., (2015) hiệu suất mức 65,5% Sự khác biệt khả xử lý TKN Bèo Tai tượng nghiệm thức có ý nghĩa thống kê ( = 0.05) Số liệu thể bảng Bảng 8: Giá trị TKN nghiệm thức theo thời gian (mg/L) NT DC NT1 NT2 NT3 Ngày Ngày a 15.4 ± 0.3 13.73 ± 0.2 a 15.4 ± 0.3 a 10.66 ± 0.9 b 15.4 ± 0.3 a 10.47 ± 0.1 b 15.4 ± 0.3 a 9.76 ± 0.3 c Ngày 10 12.47 ± 0.4 a 7.40 ± 0.1 b 7.10 ± 0.2 b 6.52 ± 0.1 c Ngày 15 11.60 ± 0.2 a 5.70 ± 0.4 b 5.31 ± 0.3 b 3.99 ± 0.1 c Ngày 20 10.57 ± 0.2 a 4.45 ± 0.2 b 4.12 ± 0.3 b 2.52 ± 0.3 c (*) (**) 31.4a 71.1b 73.2b 35 83.6c Ghi chú: Trên cột số có mang ký tự khác khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05); Giá trị trung bình ± Std (*): Hiệu suất xử lý ngày 20 (%) (**): QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) TKN (mg.l-1 ) Hình 4: Sự biến động giá trị TKN q trình thí nghiệm 13 4.3.3 Khả xử lý TP Ở NT thí nghiệm lân tổng liên tục giảm theo thời gian, giảm từ 3.63 ± 0.13 mg.l-1 ngày đầu bắt đầu thí nghiệm xuống cịn 0.13 ± 0.04 mg.l-1 ngày thí nghiệm thứ 20 NT3 Hàm lượng TP giảm nhiều NT3 NTDC Sự khác biệt khả xử lý TP Bèo Tai tượng nghiệm thức có ý nghĩa thống kê ( = 0.05) Sự biến động thông số lân tổng thể hình Bảng cho thấy thay đổi hàm lượng TP nước thải đầu so với nước thải đầu vào chưa xử lý Điều chứng tỏ thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng việc loại bỏ phốt-pho Hiệu suất xử lý TP NT có Bèo Tai tượng ngày 20 cao NT1: 63.9%, NT2: 74.7% NT3: 96.4% Trong NTDC hiệu suất xử lý TP 33.3% Như vậy, thực vật thủy sinh lấy chất dinh dưỡng nước thải để phục vụ cho trình sinh trưởng phát triển chúng, đồng thời góp phần làm chất ô nhiễm nước Sự khác biệt khả xử lý TP Bèo Tai tượng nghiệm thức có ý nghĩa thống kê ( = 0.05) Nguyễn Thành Lộc & cs., (2015) cho biết hiệu suất xử lý Bèo Tai tượng 95,81%, nghiên cứu có kết tương đương Bảng 9: Giá trị TP nghiệm thức theo thời gian (mg.l-1 ) NT DC NT1 NT2 NT3 Ngày 3.63 ± 0.13 a 3.63 ± 0.13 a 3.63 ± 0.13a 3.63 ± 0.13a Ngày 3.24 ± 0.05a 2.88 ± 0.12b 2.62 ± 0.13c 2.16 ± 0.03d Ngày 10 2.86 ± 0.07a 2.11 ± 0.08d 1.55 ± 0.17c 1.26 ± 0.09d Ngày 15 2.56 ± 0.09a 1.90 ± 0.15b 1.25 ± 0.03c 0.80 ± 0.09d Ngày 20 2.42 ± 0.25a 1.31 ± 0.18b 0.92 ± 0.12c 0.13 ± 0.04d (*) (**) 33.3a 63.9b 74.7c 96.4d Ghi chú: Trên cột số có mang ký tự khác khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05); Giá trị trung bình ± Std (*): Hiệu suất xử lý ngày 20 (%) (**): QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) Hình 5: Sự biến động giá trị TP trình thí nghiệm 14 4.3.4 Chỉ tiêu COD Bảng 10 cho thấy hàm lượng COD ngày thứ 15 NT2, NT3 ngày thứ 20 NT1, NT2, NT3 thấp quy định cho phép TCVN 6980: 2001, Q > 200 m3/s, F1 phép xả trực tiếp nguồn tiếp nhận Kết cho thấy Bèo Tai tượng sử dụng chất hữu phân giải thành dạng ion dễ hấp thu cung cấp cho sinh trưởng Hiệu suất xử lý hàm lượng COD nước NT có bố trí Bèo Tai tượng ngày thứ 20 cao NT1: 72%, NT2: 78.7% NT3: 84.3% Kết tương đồng với Nguyễn Thành Lộc & cs., (2015) Théophile Fonkou & cs (2002) hai nghiên cứu cho kết là: 83,17 % 89% Hình cho thấy hàm lượng COD NT liên tục giảm suốt trình thí nghiệm giảm NTDC từ 206.3 ± 9.1 mg.l-1 giảm xuống 145.0 ± 4.6 mg.l-1 giảm nhiều nghiệm thức từ 206.3 ± 9.1 mg.l-1 giảm xuống 32.3 ± 2.5 mg.l-1 Bảng 10: Giá trị COD nghiệm thức theo thời gian (mg/L) NT DC NT1 NT2 NT3 Ngày 206.3 ± 9.1 a 206.3 ± 9.1 a 206.3 ± 9.1 a 206.3 ± 9.1 a Ngày 190.3 ± 3.5 a 149.0 ± 6.1 b 140.7 ± 6.4 b 116.3 ± 4.0 c Ngày 10 175.0 ± 4.6 a 98.3 ± 5.7 b 82.3 ± 3.2 c 55.7 ±2.5 d Ngày 15 159.0 ± 1.0 a 86.7 ± 2.1 b 68.0 ± 1.0 c 45.3 ± 1.5 d Ngày 20 145.0 ± 4.6 a 57.7 ± 4.9 b 44.0 ± 3.0 c 32.3 ± 2.5 d (*) 29.7a 72.0b 78.7c 84.3d (**) 70 Ghi chú: Trên cột số có mang ký tự khác khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05); Giá trị trung bình ± Std (*): Hiệu suất xử lý ngày 20 (%) (**): TCVN 6980: 2001, Q > 200 m3/s, F1 Hình 6: Sự biến động giá trị COD q trình thí nghiệm 15 4.3.5 Chỉ tiêu BOD5 Kết thể hình cho thấy hàm lượng BOD5 giảm theo thời gian thí nghiệm NT Ba NT có bố trí Bèo Tai tượng hàm lượng BOD5 nước ngày thứ 20 thấp QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) Trong NTDC khơng bố trí Bèo Tai tượng mức cao vượt QCVN 14:2008/BTNMT Hàm lượng BOD5 nước nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa thống kê (ở mức ý nghĩa  = 0.05) Hiệu suất xử lý hàm lượng BOD5 nước NT có bố trí Bèo Tai tượng ngày thứ 20 cao NT1: 80.1%, NT2: 84.2% NT3: 88% Hiệu suất xử lý BOD5 nước nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa thống kê (ở mức ý nghĩa  = 0.05) Kết tương đồng với Théophile Fonkou & cs (2002) hai nghiên cứu cho hiệu suất xử lý 86% Bảng 11: Giá trị BOD5 nghiệm thức theo thời gian (mg/L) NT DC NT1 NT2 NT3 Ngày 105.7 ± 2.5 a 105.7 ± 2.5 a 105.7 ± 2.5 a 105.7 ± 2.5 a Ngày 93.3 ± 1.5 a 86.3 ± 3.5 b 84.7 ± 3.8 b 74.7 ± 4.2 c Ngày 10 82.3 ± 3.2 a 57.7 ± 1.2 b 55.3 ± 2.5 b 45.7 ± 2.9 c Ngày 15 75.3 ± 1.5 a 37.3 ± 4.7 b 35.3 ± 2.3 b 31.0 ± 1.0 c Ngày 20 68.0 ± 2.0 a 21.0 ± 2.7 b 16.6 ± 1.5 c 12.7 ± 2.1 d (*) 35.6a 80.1b 84.2c 88.0d (**) 30 Ghi chú: Trên cột số có mang ký tự khác khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa ( = 0.05); Giá trị trung bình ± Std (*): Hiệu suất xử lý ngày 20 (%) (**): QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) Hình 7: Sự biến động giá trị BOD q trình thí nghiệm 16 CHƢƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Số lượng Bèo Tai tượng số lượng chúng tăng theo thời gian thí nghiệm đạt số lượng cao nghiệm thức bố trí cá thể/140 lít vào ngày thứ 15 Trong suốt q trình thí nghiệm yếu tố môi trường giảm theo thời gian Ngoại trừ tiêu pH có thay đổi thời gian thí nghiệm Hiệu suất xử lý hàm lượng BOD5 nước NT có bố trí Bèo Tai tượng ngày thứ 20 cao NT1: 80.1% đến 88% Hiệu suất xử lý hàm lượng COD cao NT3: 84.3% Hiệu suất xử lý hàm lượng TKN khoảng 71,1% đến 83,6% Cuối hiệu suất xử lý TP cao NT1: 63.9% đến 96.4% Nghiệm thức bố trí cá thể/140 lít có hiệu suất xử lý tốt thông số môi trường đạt quy chuẩn xả thải môi trường tiếp nhận vào ngày thứ 15 5.2 KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt ở hồ sinh học xã Khánh An, huyện An Phú, tỉnh An Giang Bèo Tai tượng với mật độ 62 cá thể Bèo Tai tượng/m3 nước thải hệ thống nước chảy liên tục 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO APHA, AWWA & WEF (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th ed), American Public Health Association, Washington, DC Brix, H (2005) The use of vertical flow contructed wetlands for in site treatment of domestic wastewater: New Danish gideline Ecological engineering Mohapatra S.B & Patra A.K, (2014) Evaluation of nutritional value of water lettuce (pistia stratiotes) meal as partial substitution for fish meal on the growth performance of cyprinus carpio fry International Journal of Agricultural Science and Research (IJASR) ISSN(P): 2250-0057; ISSN(E): 2321-0087 Vol 4, Issue 3, Jun 2014, 147-154 Nguyễn Thành Lộc, Võ Thị Cẩm Thu, Nguyễn Trúc Linh, Đặng Cường Thịnh, Phùng Thị Hằng Nguyễn Võ Châu Ngân, (2015) Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt số loại thủy sinh thực vật Đại học Cần Thơ: Số chuyên đề: Môi trường biến đổi khí hậu (2015): 119-128 Sinha, S., A.K Gupta, K Bhatt, K Pandey, U.N Rai and K.P.Singh 2006 Environ Monitor Assess., 80: 17-31 Théophile Fonkou, Philip Agendia, Ives Kengne, Amougou Akoa & Jean Nya, (2002) Potentials of water lettuce (Pistia stratiotes) in domestic sewage treatment with macrophytic lagoon systems in Cameroon Proceedings of International Symposium on Environmental Pollution Control and Waste Management 7-10 January 2002, Tunis (EPCOWM’2002), p.709-714 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng Nguyễn Phước Dân (2008) Xử lý nước thải đô thị công nghiệp NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Lê Hồng Việt (2000) Bài giảng sở khoa học mơi trường NXB Đại học Cần Thơ Lê Văn Cát (2007) Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ phospho NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ Hà Nội 18 PHỤ LỤC Thông số chất lượng nước pH NT D15/5 DC NT1 NT2 NT3 COD NT D15/5 DC NT1 NT2 NT3 BOD NT D15/5 DC NT1 NT2 NT3 TKN NT D15/5 DC NT1 NT2 NT3 TP NT D15/5 DC NT1 NT2 NT3 Thông số Bèo tai tƣợng Lá NT D15/5 DC NT1 NT2 7.36 7.36 7.36 7.36 D21/5 D26/5 D31/5 D5/6 7.22 7.23 7.23 7.21 7.32 7.36 7.23 7.25 7.37 7.31 7.23 7.29 7.35 7.17 7.23 7.19 206.33 206.33 206.33 206.33 D21/5 D26/5 D31/5 D5/6 190.3 175 159 145 149 98.33 86.67 57.67 140.67 82.33 68 44 116.33 55.67 45.33 32.33 105.67 105.67 105.67 105.67 D21/5 D26/5 D31/5 D5/6 93.33 82.33 75.33 68 86.33 57.67 37.33 21 84.67 55.33 35.33 16.67 74.67 45.67 31 12.67 15.4 15.4 15.4 15.4 D21/5 D26/5 D31/5 D5/6 13.73 12.47 11.6 10.57 10.66 7.4 5.7 4.45 10.47 7.1 5.31 4.12 9.76 6.52 3.99 2.52 3.63 3.63 3.63 3.63 D21/5 D26/5 D31/5 D5/6 3.24 2.86 2.56 2.42 2.88 2.11 1.9 1.31 2.62 1.55 1.25 0.92 2.16 1.26 0.8 0.13 D21/5 63 82 86.7 100.3 19 D26/5 118.7 137.3 D31/5 177 210.3 D5/6 174 190 NT3 Cây NT DC NT1 NT2 NT3 110.7 Ngày 136 Ngày 5 8.3 11.3 17.7 Một số hình ảnh TN 20 197.7 277.3 273 Ngày 10 Ngày 15 Ngày 20 13.7 17 28 23.3 30 43 22.7 29 41.7 ... việc xử lý nước thải sinh hoạt hồ sinh học xã Khánh An, huyện An Phú, tỉnh An Giang 1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Bèo Tai tượng (Pistia stratiotes) nước thải sinh hoạt hồ sinh học xã Khánh An, huyện An. ..UBND TỈNH AN GIANG TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở HỒ SINH HỌC XÃ KHÁNH AN, HUYỆN AN PHÚ, TỈNH AN GIANG BẰNG BÈO TAI TƯỢNG (PISTIA STRATIOTES) Mã số:... Tiếp tục nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt ở hồ sinh học xã Khánh An, huyện An Phú, tỉnh An Giang Bèo Tai tượng với mật độ 62 cá thể Bèo Tai tượng/ m3 nước thải hệ thống nước chảy liên tục 17