CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phịng thí nghiệm
- Khảo sát sự biến đổi các thông số đánh giá chất lượng nước thải như: COD, TSS, NH4+, PO43-, NO3-.
- Các chỉ tiêu trên được tiến hành tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ môi trường và Bộ mơn Thổ nhưỡng-khoa Mơi trường.
2.2.2.1. Mơ hình thực nghiệm với một số lồi thực vật thủy sinh
Từ nhu cầu của việc xử lý nước thải theo công nghệ sinh thái vừa thân thiện với môi trường vừa hiệu quả và mang tính ứng dụng cao. Mặc dù cơng nghệ sinh thái có thể sử dụng cả động vật, thực vật và các yếu tố môi trường vật lý để xử lý ô nhiễm môi trường, nhưng trong phạm vi luận văn này chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải của một số loài TVTS trước khi xây dựng mơ hình xử lý nước thải cho làng nghề bún Phú Đơ.
Thí nghiệm được tiến hành trong 5 thùng xốp có kích thước như nhau (605x455x347mm). Nước đầu vào là nước thải lấy từ cống chung cuối làng nghề bún Phú Đơ, mỗi thùng xốp chứa 20 Lít nước thải đã qua xử lý sơ bộ.
Các loại thực vật thủy sinh nghiên cứu là: Thủy trúc, bèo Tây, bèo Cái, rau Ngổ dại, rau Má. Khối lượng mỗi lồi thực vật đem về ni trồng là từ 0,5 đến 1 kg, các loài này đều trong độ tuổi đang phát triển. Tiến hành nuôi các loài thủy sinh này trong nước sạch để chúng thích nghi dần với mơi trường mới khoảng 10 ngày. Sau đó, đưa các lồi thủy sinh này trồng vào 5 thùng xốp chứa nước thải đã chuẩn bị ở trên, sao cho thực vật thủy sinh ni trồng chiếm 2/3 diện tích bề mặt thùng xốp.
Các thùng xốp được đặt ở khu thoáng đãng, có ảnh hưởng của nắng, mưa, gió, ánh sáng, nhiệt độ.
Thí nghiệm được tiến hành trong 24 ngày (từ 2/4-26/4/2013), mẫu nước thải từ các thùng xốp nuôi trồng TVTS được lấy làm 4 đợt đem đi phân tích để đánh giá chất lượng nước thải, mỗi đợt cách nhau 6 ngày (8/4, 14/4, 20/4, 26/4).
a- Thùng trồng bèo Tây b- Thùng trồng bèo Cái
e- Thùng trồng Thủy trúc
Hình 2.1. Nghiên cứu ni trồng 5 lồi TVTS để xử lý nước thải
2.2.2.2. Mơ hình thực nghiệm hệ thống đất ngập nước nhân tạo (dòng chảy bề mặt- FWS)
Sau khi đánh giá khả năng xử lý nước thải của 5 loài TVTS nói trên, chúng tơi tiến hành mơ hình xử lý nước thải cho làng nghề bún Phú Đô sử dụng lồi TVTS thích hợp nhất trong các lồi đã nghiên cứu ở trên kết hợp với hệ thống đất ngập nước nhân tạo (dòng chảy bề mặt) theo sơ đồ như sau:
Hình 2.2. Mơ hình xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô
Nước thải Song chắn rác Bể lắng
Ao hiếu khí trồng bèo Tây
Hệ thống ĐNN nhân tạo
Mơ hình xử lý nước thải làng bún Phú Đô thực chất là việc sử dụng TVTS dạng trơi nổi tự do trong ao hiếu khí kết hợp với TVTS sống chìm trong hệ thống ĐNN, việc kết hợp tăng cường hiệu quả xử lý nước thải. Lồi TVTS trơi nổi được sử dụng là bèo Tây, do bèo Tây vừa đáp ứng về khả năng xử lý, tính kinh tế, và khả năng thu hồi sinh khối dễ dàng nhất trong 5 loài TVTS nghiên cứu ở trên.
Nguyên tắc hoạt động của mơ hình:
Nước thải lấy từ cống chung cuối làng nghề bún Phú Đô được loại bỏ rác và lắng gạn sơ bộ trước khi đưa vào mơ hình xử lý. Sau đó, nước thải được đưa vào bể bèo Tây có thể tích 20 Lít. Nước thải được xử lý trong bể bèo Tây 2 tháng (từ tháng 8 đến tháng 10/2013). Sau khi qua bể bèo Tây, nước thải được đưa sang bể tiếp theo được thiết kế theo mơ hình đất ngập nước nhân tạo- dòng chảy bề mặt. Nước thải được lưu trong hệ thống ĐNN nhân tạo-dòng chảy bề mặt khoảng 1 tháng (từ tháng 10 đến tháng 11/2013). Nước thải sau khi qua tồn bộ mơ hình được đem phân tích chất lượng nước tại phịng thí nghiệm.
c- Bể hiếu khí trồng bèo tây d- Nước thải qua Bể trồng bèo Tây
e- Nước thải qua mơ hình ĐNN
Hình 2.3.Các cơng đoạn tiến hành xử lý nước thải làng bún Phú Đô
Hệ thống đất ngập nước nhân tạo với dòng chảy bề mặt được bố trí vào thùng 20 Lít như sau:
+ Môi trường nền: Lớp đáy thùng đặt lớp đá răm (đường kính 2-2,5 cm). Bên dưới lớp đá răm có vịi dẫn nước thải đầu ra.
+ Thực vật sử dụng trong hệ thống ĐNN dòng mặt là cây Sậy. Rễ cây ngập sâu trong nước và được giữ cân bằng nhờ lớp đá răm. Sậy được lấy từ ruộng được nuôi trong nước sạch 10 ngày để thích nghi với môi trường mới trước khi đưa vào hệ thống.
a- Cây sậy b- Bố trí mơi trường nền
c- Bố trí mơ hình ĐNN d- Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh