Hình 2.2. Mô hình hệ thống xử lý nước thải
Xây dựng một bể chứa nước thải và làm trong nước, tạo lắng cặn cũng như để tiến hành các hoạt động của vi sinh vật với dung tích 16m3 (2*8*1m). Nước thải từ trong bể lắng được chảy vào mương xử lý 1.
ở đây nuôi trồng các loại lemna minor, lemna polyrhiza... có diện tích 54m2
(20*2,7 m) chiều sâu của nước là 0,2m. Sau đó nước thải lại tiếp tục chảy vào mương xử lý 2 với các loại cây như Eihornia crassipes, Ipomoa aquatica với diện tích 54m2 (20m*2,7m), chiều sâu của nước là 0,3m.
Sau hai mương xử lý bằng thực vật, nước thải lại tiếp tục đi qua mương với mặt thoáng không trồng cây nhằm tăng khả nang diệt khuẩn bằng ánh sáng trực tiếp của mặt trời với diện tích 17m2 (4m*4,25m). Sở dĩ mô hình xử lý nước thải tại Minh Nông phải tiến hành qua nhiều mương với các loài thực vật khác nhau đã được lựa chọn bởi vì nguồn gốc nước thải ở Minh Nông bao gồm nhiều dạng nước thải với các tính chất hóa học khác nhau, có nhiều chất vô cơ và hợp chất khác nhau của nước thải dân dụng, nước thải công nghiệp.
Cuối cùng nước thải chảy qua mương xử lý bằng hệ thống trồng các cây sậy (phramites). Dùng cây sậy vì loại cây này hấp thụ chất dinh dưỡng có chọn lọc, nước đã tương đối tốt. Máng có kích thước dài 40m, rộng 1,3m và chiều cao mương là 1m. Số lượng cây trồng là 2000 cây. Nước thải từ đây sẽ đổ vào hồ Láng Bu dùng để nuôi cá và trồng sen có hương thơm và hoa đẹp (Nelumbia speciosa). Nước vào Hệ thống mương trồng thực vật thủy sinh Ao có mặt nước thoáng được ánh sáng mặt trời chiếu Ao trồng thực vật 2 Ao trồng thực vật 1 Bể yếm khí Bể lắng Nước ra
Cần chủ ý: các mương trồng sậy tại Minh Nông đều được thiết kế xây dựng với độ dốc để nước thoát và chảy dễ dàng.
2.2.3. Các phương pháp phân tích
*Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý-hóa sinh trong mẫu nước thải Các chỉ tiêu chúng tôi tiến hành phân tích đánh giá tại phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững và Phòng thí nghiệm Công nghệ Tảo và Thủy sinh vật thuộc Trung tâm Công nghệ Sinh học-Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại Học Quốc Gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn cụ thể của cán bộ phòng thí nghiệm. Do vậy kết quả chúng tôi phân tích được hoàn toàn đáng tin cậy.
Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích từng chỉ tiêu được trình bày cụ thể trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Phương pháp xác đinh chỉ tiêu STT Các chỉ tiêu
phân tích
Đơn vị Phương pháp phân tích 1 Nhiệt độ nước
thải
oC Dùng nhiệt kế 2 Mầu nước Pt-Co Dùng thị giác
3 Mùi nước - Dùng khứu giác
4 pH - Dùng giấy quỳ
5 DO mg/l Phương pháp cải tiến Azid
6 COD mg/l Phương pháp Bicromat
7 BOD5 mg/l Lượng oxy tiêu thụ trong 5 ngày 8 NH4+ mg/l Phương pháp Nessler (so màu) 9 PO43- mg/l Phương pháp Molidat (so màu) 10 NO2- mg/l Dùng chỉ thị NEO (so màu)
11 NO3- mg/l Phương pháp so màu
12 SS mg/l PP lọc qua giấy lọc và cân khối lượng 13 Coliform Con/100ml PP nuôi cấy và đếm số lượng khuẩn lạc
trên môi trường Endo
Nước thải được xử lý có hiệu quả phụ thuộc vào thời gian lưu nước trong hệ thống, bởi vậy, 4 lần thí nghiệm được đưa ra, trong mỗi lần thí nghiệm, thời gian nước lưu trong bể yếm khí và hệ thống đất ngập nước nhân tạo được điều chỉnh để tìm ra thời gian lưu nước tối ưu được chỉ ra trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Thời gian lưu nướ trong hệ thống của 4 đợt thí nghiệm
Đợt Bể yếm khí Đất ngập nước Tổng cộng
Đợt 1 3 ngày 3 ngày 6 ngày
Đợt 2 5 ngày 5 ngày 10 ngày
Đợt 3 7 ngày 7 ngày 14 ngày
Đợt 4 10 ngày 10 ngày 20 ngày
Đầu tiên, nước được thu thập từ tất cả các nguồn ô nhiễm (nước thải), sau đó, nước được đưa vào hệ thống yếm khí. Sau mỗi giai đoạn yếm khí của mỗi đợt xử lý, nước lại được chuyển sang giai đoạn kế theo đó là hệ thống đất ngập nước nhân tạo. Trong suốt quá trình này, do hai quá trình yếm khí và quá trình trầm tích cùng xảy ra tại một thời điểm, nước luôn được duy trì ở vị trí 15 cm-tính từ đáy của hệ thống yếm khí. Sau một khoảng thời gian lưu nước tại mỗi lần thí nghiệm, nước được lấy mẫu và đem đi phân tích.
Nguyên tắc lấy mẫu:
Nguyên tắc lấy mẫu là công đoạn tối quan trọng trong phân tích, nó có vai trò quyết định đến việc phân tích và độ chính xác của các thông số trong nghiên cứu và đánh giá chất lượng nước. Mẫu nước lấy phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+Mẫu nước lấy phải phản ánh được một cách trung thực các yếu tố cơ bản của nguồn nước.
+Lượng mãu lấy phải đảm bảo đủ để phân tích được các chỉ tiêu hóa học cần thiết cũng như để cho vào thiết bị xử lý.
+Việc vận chuyển và bảo quản mẫu phải đảm bảo để chất lượng nước không bị thay đổi hay thay đổi không đáng kể.
+Đảm bảo những yêu cầu trên chúng tôi tiến hành lấy mẫu như sau:
-Phương pháp lấy mẫu: nước đem phân tích và nước đem xử lý được lấy đống thời cúng một thời điểm cụ thể.
-Nước mang phân tích được đựng vào tròn 1 chai dung tích khoảng 1l đã được vô trùng và tráng nhiều lần bằng nước mẫu.
-Nước để xử lý cũng được đựng vào can sạch được thanh trùng và cũng tráng nhiều lần bởi nước thải.
-Thời gian lấy mẫu: mẫu được lấy hai lần vào buổi sáng (8h00-9h00) và buổi chiều (15h00) rồi được trộn lẫn.
-Địa điểm lấy mẫu: mẫu được lấy ở các điểm khác nhau.
-Bảo quản mẫu: mẫu được bảo quản trong tủ lạnh (5-100oC) cho đến khi được mang đi xử lý và phân tích.
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tính toán các thông số thiết kế
3.1.1.Phân tích tính chất nước thải trước khi xử lý
Nước thải được lấy và bảo quản theo đúng quy định về nhiệt độ và pH của các lần lấy mẫu và hầu như không thay đổi toC = 33, pH = 7,5; nước thải có màu đen và có mùi hôi thối. Lưu lượng dòng thải vào khoảng 360m3/ngày.
Dưới đây là kết quả mà chúng tôi đo được ngày 9/5/2005 Bảng 3.1. Kết quả phân tích nước thải ở Minh Nông
Các thông số Đơn vị đo Nước trước khi xử lý
Mùi - Mùi hôi
Màu Pt-Co 17 BOD5 Mg/l 520 COD Mg/l 608,8 Tổng P Mg/l 1,081 Tổng N Mg/l 1,972 Coliform Con/100ml 25.000