3.3.3.1. Bói lọc ngập nước
Bói lọc ngập nước (Wetlands) là hệ sinh thỏi ngậm nước với mực nước nụng hoặc xấp xỉ bề mặt đất, và được cấy trồng cỏc loại thực vật trong điều kiện đất ẩm. Thực vật sử dụng năng lượng mặt trời để hấp thụ cacbon từ khớ quyển và chuyển
húa thành cỏc chất hữu cơ là nguồn năng lượng cung cấp cho cỏc hoạt động sống và phỏt triển của cỏc vi khuẩn dị dưỡng (động vật, vi khuẩn và nấm).
Vai trũ và tỏc dụng của cõy trồng trong bói lọc trồng cõy.
Cỏc bộ phận của thực vật Vai trũ trong xử lý Những mụ nổi trờn mặt nước
Giảm ỏnh sỏng → giảm sự phỏt triển của cỏc phiờu sinh vật, ảnh hưởng đến khớ hậu tại khu vực → cỏch nhiệt về mựa đụng, giảm sức giú → giảm nguy cơ xỏo trộn;
Tạo cảnh quan đẹp; Tớch tụ chất dinh dưỡng. Những mụ
chỡm dưới nước
Cú tỏc dụng lọc → lọc cỏc vật thể trong dũng nước thải;
Giảm tốc độ dũng chảy → tăng tốc độ lắng đọng, giảm nguy cơ xỏo trộn;
Cung cấp bề mặt dớnh bỏm cho cỏc màng sinh học;
Nhả khớ ụxy thụng qua quỏ trỡnh quang hợp → tăng cường quỏ trỡnh phõn hủy hiếu khớ;
Tiờu thụ chất dinh dưỡng. Rễ và thõn rễ
trong lớp bựn
Gia cố bề mặt lớp bựn lắng đọng
Chống tắc nghẽn trong hệ thống dũng chảy đứng;
Nhả khớ ụxy làm tăng cường quỏ trỡnh phõn hủy hiếu khớ và nitrat hoỏ;
Tiờu thụ chất dinh dưỡng;
Làm phỏt sinh cỏc chất khỏng sinh.
Bảng 3.1 Cỏc vai trũ cơ bản của thực vật trong bói lọc
Hỡnh 3.1: Một số loại cõy sử dụng trong bói lọc
Ghi chỳ: (a) cõy sậy, (b) cõy lau, (c) cỏ nến cú lỏ rộng, (d) cõy hoa sỳng, (e) cỏ
nước ngọt, (f) rau mỏ, (g) bốo lục bỡnh, (h) bốo tấm, (i) cỏ lỏ quăn, (j) cỏ một hoa
Thành phần Cơ chế xử lý
Chất lơ lửng Lắng/ lọc và phõn hủy
BOD Phõn hủy bằng cỏc vi khuẩn (hiếu ký và kỵ khớ)
Lắng (tớch đọng cỏc thành phần hữu cơ/bựn trờn bề mặt trầm tớch)
Nỉto A mụn húa tiếp theo nitrat húa và khử nitrat bằng vi khuẩn Hấp thụ bằng thực vật
Làm bay hơi ammoniac
Phốt pho Hấp thụ (phản ứng hấp thụ - kết tủa cựng cỏc khoỏng chất: Nhụm, sắt, canxi và mựn sột trong đất)
Hấp thụ bởi cõy trồng Vi trựng Lắng/lọc
Tiờu hủy tự nhiờn Bức xạ tử ngoại
Chiết suất khỏng sinh từ rễ thực vật.
Hỡnh 3.2: Hệ thống XLNT sử dụng thực vật nổi.
a) Hệ thống dũng chảy bề mặt, dạng hồ; b) hệ thống dũng chảy ngầm ngang, dạng bói lọc chống thấm; c) Hệ thống dũng chảy ngầm đứng, dạng bói lọc chống thấm [Brix, 1993].
3.3.3.2. Hồ sinh học.
Hồ sinh học là cỏc thủy vực tự nhiờn hoặc nhõn tạo, khụng lớn, mà ở đấy sẽ diễn ra quỏ trỡnh chuyển húa cỏc chất bẩn. Quỏ trỡnh này diễn ra tương tự như quỏ trỡnh tự làm sạch trong cỏc sụng hồ tự nhiờn với vai trũ chủ yếu là cỏc loại vi khuẩn và tảo.
Cơ chế chung quỏ trỡnh xử lý nước thải trong hồ sinh học: Khi nước vào hồ, do vận tốc dũng chảy nhỏ, cỏc loại cặn lắng được lắng xuống đỏy. Cỏc chất bẩn hữu cơ cũn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy húa mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của nú, CO2, cỏc muối nitrat, nitrit.... Khớ CO2 và cỏc hợp chất ni tơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quỏ trỡnh quang hợp. Trong giai đoạn này sẽ giải phúng oxy húa cỏc chất hữu cơ của vi khuẩn. Ngoài cỏc hợp chất hữu cơ, cỏc hợp chất ni tơ, phốt pho... trong hồ sinh học cũng được chuyển húa theo cỏc chu trỡnh riờng với sự tham gia của vi khuẩn, tảo và cỏc loại thực vật bậc cao khỏc.
Hệ thống hồ sinh học ổn định nước thải dễ xõy dựng, giỏ thành thấp, tớnh đệm lớn và hiệu quả xử lý cao.
- Dễ xõy dựng: Đào đất là cụng việc chủ yếu. Sau khi đào, cỏc cụng việc xõy dựng hồ tiếp theo là hoàn thiện hố đào.
- Chi phớ thấp: Do cấu tạo đơn giản, hồ ổn định nước thải là loại cụng trỡnh rẻ nhất so với cỏc cụng trỡnh xử lý nước thải khỏc. Hồ khụng cú cỏc thiết bị cơ điện đắt tiền và khụng sử dụng nhiều điện năng. Khụng yờu cầu nhõn lực cú trỡnh độ cao trong vận hành và duy tu.,
- Tớnh đệm: Hồ sinh học ổn định nước thải cú thể chịu được hàm lượng kim loại năng cao đến khoảng 30mg/l. Hồ cũn cú thể tự điều tiết được cỏc hiệu thượng sốc hữu cơ hoặc tải tủy lực khụng ổn định của dũng nước thải đầu vào (Mara và Pearson, 1986)
- Hiệu quả cao: Cỏc hệ thống hồ được thiết kế đỳng cú thể đạt hiệu quả xử lý theo BOD trờn 90%, theo ni tơ từ 70-90% và theo phốt pho 30-50%.
3.3.4. Mụ hỡnh ỏp dụng 1 2 3 4 5 6