Kết quả cho thấy sau 32 ngày vận hành hệ thống hàm lượng NH4+ ở các nghiệm thức đều giảm so với đầu vào (Hình 4.7 ).
Hình 4.7: Hàm lượng NH4+ ở 32 ngày vận hành
Giá trị NH4+ đầu vào (nước thay từ bể nuôi tra Tra) ở mức 3,9 ± 0,1 mg/L, cao gấp 19,5 lần so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L). Ở thùng 1, NH4+ ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lại lần lượt là 3,1 mg/L, 3,3 mg/L, 0,4 mg/L và 0,4 mg/L tương ứng với hiệu suất giảm lần lượt là 20,5%, 15,4%, 89,7%, 89,7% so với đầu vào. Khi so sánh với A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí cấp thùng, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn cao hơn giới hạn quy định ở cấp thùng. Ở thùng 2, NH4+ ở từng nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm dần so với cấp thùng 1 có giá trị lần lượt là 2,4 mg/L, 2,2 mg/L, 0,1 mg/L và 0,1 mg/L với các hiệu suất xử lý 38,5%, 43,6%, 97,4%, 97,4% so với đầu vào. So với cột A2 QCVN 08: 2008/BTNMT thì nghiệm thức đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn giới hạn quy định. Qua đến cấp thùng 3, các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn có hàm lượng NH4+ không thay đổi so với thùng 2. Ở thùng 4, giá trị NH4+ ở các nghiệm thức đối chứng cao hơn giới hạn cho phép, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều thấp hơn cột A2 QCVN 08: 2008/BTNMT.
22
Sau 64 ngày vận hành hàm lượng NH4+ đầu vào ở mức 5,0 mg/L cao hơn gấp gấp 25 lần so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L). Hàm lượng NH4+ có xu hướng giảm dần khi qua các cấp thùng của từng nghiệm thức (hình 4.8).
Hình 4.8 Hàm lượng NH4+ ở 64 ngày vận hành
Ở thùng 1, tương ứng với hiệu suất giảm lần lượt là 22%, 40%, 94%, 94% so với đầu vào ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 3,9 mg/L, 3,3 mg/L, 0,3 mg/L và 0,3 mg/L. So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Ở thùng 2, NH4+ ở các nghiệm thức đều tiếp tục giảm thấp hơn ở thùng 1 nhưng giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình vẫn còn cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 và có giá trị lần lượt là 2,3 mg/L, 2,2 mg/L. Tương tự ở cấp thùng 3, NH4+ ở các nghiệm thức đều tiếp tục giảm thấp hơn ở thùng 2 nhưng giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình có giá trị lần lượt là 1,9 mg/L, 1,2 mg/L, vẫn còn cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 4, giá trị NH4+ ở các nghiệm thức tiếp tục giảm so với cấp thùng 3 và tất cả đều đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2. Tuy nhiên giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng > Lục Bình > Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi khuẩn.
Qua kết quả 2 đợt thu mẫu sau 32 ngày và 64 ngày vận hành hệ thống cho thấy sau cấp thùng 1 chỉ có nghiệm thức Lục Bình + sục Khí, Lục Bình + sục Khí + vi khuẩn giá trị NH4+ đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2 và ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình thì đến cấp thùng 4 mới đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2. Nồng độ
23
NH4+ ở nghiệm thức có Lục Bình thường thấp hơn đối chứng và có sục khí thường thấp hơn không sục khí. Qua đó cho thấy sự giảm NH4+ có thể vừa do Lục Bình và tảo hấp thụ vừa do suc khí làm chuyển hóa NH4+ thành các dạng khác như nitrite (NO2-) hay nitrate (NO3-).
4.2.2 Diễn biến Nitrite (NO2-) theo từng cấp thùng
Ở ngày vận hành thứ 32, đầu vào không phát hiện nồng độ NO2-. Sau khi qua từng cấp thùng, nitite có sự biến động và thường cao nhất ở nghiệm thức đối chứng (trừ cấp thùng 1, hình 4.9).
Hình 4.9 Hàm lượng NO2- sau 32 ngày vận hành
Ở thùng 1, nồng độ nitrite ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều tăng cao hơn so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 0,7 mg/L, 0,3 mg/L, 0,7 mg/L và 0,9 mg/L và nồng độ nitrite ở tất cả các nghiệm thức đều cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 2, nồng độ nitrite ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình tăng cao hơn so với thùng 1 và có giá trị lần lượt là 1,2 mg/L và 0,5 mg/L. Riêng ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thì nitrite giảm thấp hơn ở cấp thùng 1 và nồng độ ở 2 nghiệm thức này còn ở mức 0,2 mg/L. Mặc dù nitrite có giảm ở hai nghiệm thức này nhưng nồng độ vẫn còn cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 (0,02mg/L). Ở thùng 3, nồng độ nitrite ở tất cả các nghiệm thức đều giảm so với cấp thùng 2. Tuy nhiên ở đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 và giá trị lần lượt là 1,1 mg/L, 0,5 mg/L. Ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và
24
Lục Bình + Vi Khuẩn + Sục Khí nitrite giảm thấp đến mức nhỏ hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 4, nồng độ nitrite ở đa số các nghiệm thức tiếp tục giảm so với cấp thùng 3. Tuy nhiên ở hai nghiệm thức đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Nồng độ nitrite ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn vẫn duy trì ở mức thấp hơn giá trị quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008.
Ở ngày vận hành thứ 64, nồng độ nitrite đầu vào khoảng 0,1 mg/L và tăng lên cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 ở tất cả các nghiệm thức khi nước chảy qua cấp thùng 1 (Hình 4.10); giá trị ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 0,5 mg/L, 0,2 mg/L, 0,4 mg/L và 0,3 mg/L.
Hình 4.10 Hàm lượng NO2- sau 64 ngày vận hành
Ở thùng 2, nitrite tiếp tục tăng ở nghiệm thức đối chứng nhưng giảm ở các nghiệm thức còn lại (hình 4.10). So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Ở thùng 3, nitrite ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 1,1 mg/L, 0,3 mg/L, 0,1 mg/L và 0,0 mg/L. So với cột A2 QCVN 08: 2008 /BTNMT thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Qua các kết quả của 2 lần phân tích, cho thấy sau khi đi qua cấp thùng 1, hàm lượng Nitrite ở các nghiệm thức tăng lên.
25
4.2.3. Diễn biến nồng độ Nitrate (N-NO3-) qua từng cấp thùng
Ở ngày thứ 32 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng Nitrate trong nước đầu vào ở mức 0,3 mg/L và tăng lên ở các nghiệm thức sau khi qua các cấp thùng (Hình 4.11).
Hình 4.11. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống Ở cấp thùng 1, hàm lượng Nitrate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều tăng lên so với đầu vào và giá trị đạt lần lượt là 0,9 mg/L, 1,1 mg/L, 12,2 mg/L và 12,8mg/L. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT (≤ 5 mg/L) thì các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình đạt chuẩn thải ra môi trường nước mặt còn nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn nồng độ nitatre đã vượt giới hạn quy định hơn 2,4 lần. Ở thùng 2, thùng 3 và thùng 4 hàm lượng Nitrate ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình có gia tăng so với thùng 1 nhưng nồng độ ở các cấp thùng này đều thấp hơn giá trị quy định tại cột A2 QCVN 08:2008 (5mg/L). Ngược lại, ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn nồng độ nitrate đều giảm thấp hơn so với cấp thùng 1 nhưng vẫn luôn ở mức cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08:2008 từ 2,1-2,3 lần. Ở ngày thứ 64 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng Nitrate trong nước đầu vào ở mức 0,2 mg/L và nồng độ ở các nghiệm thức có xu hướng tương tự như ở ngày thứ 32 sau khi qua các cấp thùng (Hình 4.12).
26
Hình 4.12. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống Nồng độ Nitrate ở đối chứng tăng dần qua các cấp thùng và đạt giá trị ở cấp thùng 1, 2, 3 và 4 lần lượt là 1,1, 2,8, 3,4 và 3,5mg/L. Ở nghiệm thức Lục Bình, nồng độ nitrate cũng gia tăng qua các cấp thùng nhưng luôn thấp hơn nghiệm thức đối chứng và ở mức từ 0,7-1,7mg/L. Ở các nghiệm thức có sục khí (Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn) nitrate đều tăng lên so với đầu vào dao động qua các cấp thùng từ 11,3-12,4 mg/L ở nghiệm thức Lục Bình + Sục khí và từ 11,9-12,6 mg/L ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT (≤ 5 mg/L) thì nồng độ nitrate trong nước ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình đạt chuẩn thải còn nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn không đạt chuẩn thải.
Qua kết quả trên cho thấy sục khí đã làm gia tăng quá trình chuyển hóa đạm dạng NH4+, NO2- sang dạng NO3-. Quá trình chuyển hóa này nhờ sự cung cấp oxy và tồn tại của vi khuẩn nitrate hóa.
4.2.4. Diễn biến hàm lượng Phosphate ( PO43-) theo từng cấp thùng
Ở ngày thứ 32 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng phosphate trong nước đầu vào ở mức 7,3±1,6mg/L, cao hơn so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L) 36,5 lần, nồng độ ở các nghiệm thức giảm dần qua các cấp thùng (Hình 4.13).
27
Hình 4.13. Hàm lượng Phosphate ( PO43-)ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống Ở thùng 1, hàm lượng Phosphate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 5,3 mg/L, 5,4 mg/L, 5,3 mg/L và 5,5 mg/L. Ở thùng 2, hàm lượng Phosphate tiếp tục giảm so với thùng 1 và giá trị còn lại ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 5,4 mg/L, 5,3 mg/L, 5,0 mg/L và 4,8 mg/L. Tương tự, phosphate ở cấp thùng 3 và 4 đều giảm ở tất cả các nghiệm thức nhưng nồng độ còn lại sau khi ra khỏi cấp thùng 4 vẫn còn cao hơn nhiều lần so với giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08:2008. Qua đó cho thấy mặc dù ở nghiệm thức Lục Bình, sục khí và vi khuẩn phosphate còn lại thấp hơn ở đối chứng nhưng hiệu suất làm giảm chưa cao, đầu ra vẫn chưa đạt chuẩn thải ra môi trường nước mặt.
Ở ngày thứ 64 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng phosphate trong nước đầu vào ở mức 3,6 ± 0,7 mg/L, cao hơn so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L) 18 lần, nồng độ ở các nghiệm thức giảm thấp hơn so với đầu vào (Hình 4.14).
28
Hình 4.14. Hàm lượng Phosphate (PO43-) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống Ở cấp thùng 1, hàm lượng Phosphate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 2,8 mg/L, 2,8 mg/L, 1,8 mg/L và 1,9 mg/L. Ở thùng 2, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 2,9 mg/L, 2,0 mg/L, 1,8 mg/L và 1,8 mg/L. Ở thùng 3, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 3,0 mg/L, 1,9 mg/L, 1,8 mg/L và 2,1 mg/L. Ở thùng 4, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 3,0 mg/L, 1,8 mg/L, 2,2 mg/L và 2,0 mg/L. So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn ở các cấp thùng đều cao hơn giới hạn quy định.
4.2.5. Diễn biến nồng độ COD (mg/L) trong nước thải theo từng cấp thùng
Theo Lương Bích Phẩm (2002) chỉ số COD được dùng rộng rãi để đặc trưng cho hàm lượng các chất hữu cơ của nước thải và sự ô nhiễm của nước tự nhiên. COD là hàm lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O. Do đó giá trị COD càng cao thì hàm lượng chất hữu cơ càng nhiều. Nồng độ COD đầu vào ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống là 89,9±14,3 mg/L. Khi nước chảy qua các cấp thùng thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều giảm (Hình 4.15).
29
Hình 4.15. Nồng độ COD ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống
Ở cấp thùng 1, nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình+Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lại lần lượt là 81,9 mg/L, 47,7mg/L, 31,7 mg/L và 39,7 mg/L; tuy nhiên COD ở tất cả các nghiệm thức trong cấp thùng này đều cao hơn so với cột A2 QCVN 08:2008 /BTNMT (15mg/L). Ở thùng 2, COD ở các nghiệm thức tiếp tục giảm so với thùng 1 và xu hướng này duy trì rỏ ở nghiệm thức đối chứng khi nước chảy qua các cấp thùng 2, 3 và 4. Tuy nhiên COD ở nghiệm thức Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thay đổi khổng lớn so với cấp thùng 1; nồng độ COD ở đầu ra (thùng 4) ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình giảm, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn còn lại lần lượt là 51,7mg/L, 25,6 mg/L, 29,6 mg/L và 26,4 mg/L. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều còn cao hơn giới hạn quy định.
Ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống, nồng độ COD đầu vào là 86,6 ± 6,6 mg/L. Khi nước chảy qua các cấp thùng thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều giảm (Hình 4.15).
30
Hình 4.16. Nồng độ COD ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống
4.2.6. Diễn biến hàm lượng TSS qua từng cấp thùng
Theo QCVN 08:2008, giới hạn TSS trong nước có thể sử dụng cho sinh hoạt nhưng phải qua xử lý là 30mg/L (Cột A2). Trong nước đầu vào hàm lượng TSS ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống cao hơn giới hạn quy định 3,7 lần (110mg/L). Qua các cấp thùng TSS có giảm nhưng ở đầu ra (Thùng 4) vẫn còn cao hơn giá trị quy định; nồng độ TSS còn lại ở đối chứng, lục bình, lục bình + sục khí, lục bình + sục khí + vi khuẩn lần lượt là 55, 72,5, 32,5 và 37,5 mg/L.
31
Ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống, mặc dù hàm lượng TSS ở đầu vào chỉ cao hơn giới hạn quy định 1,7 lần (52mg/L) nhưng qua các cấp thùng TSS vẫn còn cao hơn giá