Stt Chỉ số Đơn vị tính Giá trị (n=9) Trung bình Min Max 1 COD mg/l 32,38 89,91 59,11± 17,77 2 T-N mg/l 2,26 4,88 3,19± 0,93 3 T-P mg/l 0,23 0,54 0,39± 0,08 4 NH4+ mg/l 0,41 2,16 0,94 5 PO43- mg/l 0,01 0,05 0,02 6 TSS g/l 0,03 0,09 0,06± 0,02 7 DO mg/l 2,61 7,37 3,75 8 pH - 5,96 8,03 6,81 9 Chl.a µg/l 112,14 421,86 220,32± 95,30 10 T- Colifom tb/100ml 7000
Với các thơng số trên đây, có thể nhận thấy rằng nƣớc hồ ở trạng thái phú dƣỡng rất cụ thể: Chl.a là 220,315 mg/L, TSS: 0,064 g/L, T-N là 3,189 mg/L, T-P: 0,385 mg/L... trong khi đó DO lại rất thấp, cịn pH trung tính (6,81).
Qua thời gian vận hành ở 2 tải lƣợng 100 L/m2/ngày và 200 L/m2/ngày, chúng tơi thấy rằng quy trình hoạt động tƣơng đối ổn định, bèo tây và ngổ trâu trong các bể thí nghiệm sinh trƣởng tốt. Nƣớc thải sau khi ra khỏi quy trình đã giảm đƣợc phần lớn các chất gây phú dƣỡng, đặc biệt là các chất hữu cơ cụ thể là: nitơ và phospho, hàm lƣợng cặn lơ lửng (TSS), chỉ tiêu vi sinh vật, tảo và thực vật phù du. Sau đây là kết quả cụ thể về hiệu quả xử lý từng yếu tố ở quy mô pilot.
47
3.3.2. So sánh khả năng loại bỏ một số tác nhân gây phú dƣỡng của cây bèo tây và ngổ trâu ở quy mô pilot tây và ngổ trâu ở quy mô pilot
Trong quá trình nghiên cứu cho thấy, khi có mặt của bèo tây và ngổ trâu, đã chứng tỏ ƣu việt của chúng trong việc xử lý tác nhân gây phú dƣỡng so với môi trƣờng không sử dụng thực vật thủy sinh. Kết quả thu đƣợc từ nghiên cứu này đƣợc trình bày qua Bảng 3.10 và Hình 3.11.
Bảng 3.10. So sánh khả năng loại bỏ một số tác nhân gây phú dƣỡng của bèo tây và ngổ trâu ở quy mô pilot
Chỉ số Đầu
Vào Bèo tây Ngổ trâu Đối chứng
Đầu Ra H (%) Đầu Ra H (%) Đầu Ra H (%) Chl.a (µg/L) 140,51 40,23 71,37 48,90 65,20 105,79 24,71 TSS (g/L) 0,09 0,02 75,18 0,03 64,52 0,07 22,66 T-N (mg/L) 2,26 1,45 35,75 1,73 23,60 2,01 11,22 T-P (mg/L) 0,30 0,20 33,56 0,21 28,86 0,25 15,44 COD (mg/L) 44,59 20,69 53,60 34,65 22,29 39,69 10,99
Hình 3.11. Khả năng loại bỏ một số tác nhân gây phú dƣỡng của cây bèo tây và ngổ trâu ở quy mô pilot
48
Qua Bảng 3.10, ta thấy với lƣợng đầu vào 140,51 µg/L thì hiệu suất xử lý Chl.a của bèo tây là 71,37% (40,23 µg/L), bể ngổ trâu đạt 65,20% (48,90 µg/L), so với đối chứng khơng cây là 24,71% (105,79 µg/L); TSS đầu vào với nồng độ 0,09 g/L qua bể bèo tây là 0,02 g/L, bể ngổ trâu còn 0,03 g/L trong khi đối chứng là 0,07 g/L. Với T-N và T-P thì hiệu suất xử lý của bèo tây tƣơng ứng là 35,75 và 33,56%, của ngổ trâu là 23,60 và 28,86% cao hơn so với đối chứng 11,22% và 15,44%. Nồng độ COD khi qua bể bèo tây hiệu suất xử lý đạt 53,60%, ngổ trâu là 22,29% so với đối chứng là 10,99%.
Nhƣ vậy, bèo tây loại bỏ đƣợc Chl.a 100,24 µg/L ngày, TSS 0,07 g/L ngày, T-N 0,89 mg/L ngày, T-P 0,10 mg/L ngày, COD 23,90 mg/L ngày. Tƣơng tự ngổ trâu loại bỏ Chl.a 91,61 µg/L ngày,TSS 0,06 g/L ngày, T-N 0,47 mg/L ngày, T-P 0,08 mg/L ngày, COD 9,94 mg/L ngày. Đều cao hơn đối chứng khơng cây (Chl.a 34,72 µg/L ngày,TSS 0,02 g/L ngày, T-N 0,25 mg/L ngày, T-P 0,05 mg/L ngày, COD 4,90 mg/L ngày).
Theo Trần Văn Tựa và cộng sự, 2007, đối với nƣớc thải chế biến thủy sản thì bèo tây loại bỏ COD đạt hiệu suất trung bình là 78,50%. Qua các kết quả cho thấy hiệu suất xử lý của ngổ trâu và bèo tây tốt và ổn định hơn so với bể đối chứng không sử dụng thực vật, hiệu suất xử lý ở đây lớn gấp 2 lần đối chứng không cây.
3.3.3. Hiệu quả xử lý COD
Quy trình xử lý nƣớc hồ phú dƣỡng của bèo tây và ngổ trâu ở thực nghiệm pilot đƣợc xây dựng và đã xử lý khá tốt hàm lƣợng COD. Qua các bƣớc vận hành ở 2 tải lƣợng 100 L/m2
/ngày, sau 5 tuần hoạt động liên tục và 200 L/m2/ngày sau 6 tuần hoạt động liên tục, chúng tôi thu đƣợc kết quả phân tích hàm lƣợng COD đƣợc trình bày qua Bảng 3.11, Hình 3.12 và Hình 3.13.
49
Bảng 3.11. Hiệu suất xử lý COD của bèo tây và ngổ trâu trong quy trình xử lý nƣớc phú dƣỡng ở quy mơ pilot
Thời gian (tuần)
Hàm lƣợng COD (mg/L) Tải lƣợng 100 L/m2
/ngày
Đầu vào Bèo tây Ngổ trâu
1 53,446 16,327 27,944 2 38,467 12,478 21,657 3 57,045 19,251 29,444 4 52,331 21,028 23,126 5 41,823 11,041 17,748 Trung bình 48,62± 8,02 16,03± 4,27 23,98± 4,76 HSXL (%) 67,04 50,67 Tải lƣợng 200 L/m2 /ngày 1 32,38 11,20 17,94 2 64,20 44,67 43,02 3 73,10 31,27 21,03 4 77,90 23,12 38,95 5 89,91 19,04 32,56 6 69,65 15,34 32,20 Trung bình 67,86± 19,44 24,10± 12,20 30,95± 9,81 HSXL (%) 64,48 54,39
Từ kết quả phân tích các chỉ tiêu nƣớc đầu vào, mặc dù hàm lƣợng COD trung bình ở đây khơng phải là trầm trọng (59,11 mg/L), nhƣng cũng ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng nguồn nƣớc. Việc giảm thiểu hàm lƣợng này cũng hết sức quan trọng.
Qua Bảng 3.11 và Hình 3.12, cho thấy, ở tải lƣợng 100 L/m2/ngày, với giá trị trung bình COD của nƣớc đầu vào là 48,62 mg/L, hiệu suất xử lý trung
50
bình đạt 67,04% khi qua bể bèo tây và 50,67% khi qua bể ngổ trâu. Sau khi ra khỏi quy trình lƣợng COD chỉ cịn 16,03 mg/L ở bể bèo tây và 23,98 mg/L ở bể ngổ trâu. Cả hai bể hiệu suất đều đạt trên 50%, điều này cho thấy hiệu quả của việc sử dụng ngổ trâu và bèo tây.
Hình 3.12. Hiệu suất xử lý COD của bèo tây và ngổ trâu với tải lƣợng 100 L/m2/ngày ở quy mơ pilot
Hình 3.13. Hiệu suất xử lý COD của ngổ trâu và bèo tây với tải lƣợng 200 L/m2/ngày ở quy mô pilot (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
51
Tƣơng tự, ở tải lƣợng 200 L/m2/ngày, bèo tây xử lý COD tốt hơn so với ngổ trâu, cụ thể COD đầu vào 67,86 mg/L, khi qua bể bèo tây lƣợng này còn 24,10 mg/L tƣơng ứng 64,48%, ngổ trâu còn 30,95mg/L (54,39%). Nhƣ vậy, cả hai bể bèo tây và ngổ trâu đã loại bỏ khá tốt lƣợng COD trong nƣớc phù dƣỡng với 2 lƣu lƣợng khác nhau, sau khi ra khỏi quy trình hiệu suất chung đều đạt trên 50% (đạt tiêu chuẩn thải loại A2: QCVN 08- 2008/BTNMT). Khi tải lƣợng tăng từ 100 đến 200 L/m2
/ngày, ta thấy hiệu quả xét theo phần trăm xử lý không thay đổi nhiều nhƣng về khối lƣợng vật chất đã loại bỏ đƣợc gấp 2 lần trƣớc khi xử lý. Ở tải lƣợng 100 L/m2
/ngày, bèo tây loại đƣợc 3260 mg/m2.ngày, ngổ trâu loại đƣợc 2464 mg/m2.ngày. Với tải lƣợng 200 L/m2/ngày, bèo tây loại bỏ đƣợc 8751 mg/m2
.ngày, ngổ trâu loại bỏ đƣợc 7381 mg/m2.ngày.
3.3.4. Hiệu quả xử lý T-N
Tổng nitơ bao gồm các hợp chất nitơ hữu cơ và vô cơ. Đặc biệt là NH4+, NO2- và NO3-. Nitrat hóa và phản nitrat hóa sinh học là cơ chế chính của việc loại bỏ nitơ. Một phần nitơ bị loại qua quá trình lắng. Nitơ cũng bị thực vật thủy sinh hấp thu, một phần nitơ mất mát do bay hơi khi đƣợc cấp khí. Nitrat hóa và phản nitrat hóa sinh học xảy ra ở vùng rễ. Chính từ điều đó mà việc cho nƣớc chảy qua vùng rễ là rất quan trọng. Kết quả phân tích hàm lƣợng T-N ở 2 tải lƣợng 100 và 200 L/m2
/ngày trình bày qua Bảng 3.12, Hình 3.14 và Hình 3.15.
52