Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B trước khi thải ra nguồn. Nhưng theo kết quả kiểm nghiệm thì chất lượng nước thải ra ngồi cao hơn tiêu chuẩn cho phép ( BOD là 240 mg/l, COD là 336mg/l), nguyên nhân chính là do hệ thống q tải về cơng suất.Vì vậy, để tăng hiệu quả xử lý của hệ thống hồ sinh học chúng ta nên kết hợp hệ thống đất ngập nước nhân tạo
Hệ thống đất ngập nước nhân tạo gần đây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp, đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường địa phương. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau khi xử lý cịn có giá trị kinh tế.
Có thể phân loại hệ thống đất ngập nước nhân tạo thành hai nhóm chính: Hệ thống đất ngập nước nhân tạo dạng ngập nước, hệ thống đất ngập nước nhân tạo dạng dòng chảy ngầm, với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng. Trong các hệ thống nói trên thì nói trên thì hệ thống đất ngập nước nhân tạo dạng dòng chảy ngầm thẳng đứng chứng tỏ có nhiều ưu điểm hơn như điều kiện hiếu khí trong lớp vật liệu lọc tốt hơn, nâng cao hiệu suất quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ, xử lý được chất dinh dưỡng như nitơ nhờ quá trình nitrat – khử nitrat, loại bỏ được các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải, tốn ít diện tích, hiệu suất xử lý cao,…
Hình 17.Hệ thống đất ngập nước nhân tạo
• Các loại thực vật thường được sử dụng:
Hình 19 : Cây lau sậy Cây phát lộc
• Khả năng xử lý nước thải của hệ thống đất ngập nước nhân tạo ( dạng dịng chảy ngầm thẳng đứng):
Hình 20. Cơ chế hoạt động của hệ thống đất ngập nước nhân tạo
• Khử chất lơ lửng: Hệ thống đất ngập nước nhân tạo có khả năng khử chất lơ lửng với hiệu quả cao. Khi nước thải ngấm qua các lổ rỗng của đất,
các chất rắn lơ lửng sẽ bị giữ lại do quá trình lọc. Nồng độ chất lơ lửng
trong nước sau xử lý trung bình nhỏ hơn 20 mg/l và thường dưới 10 mg/l. • Oxy hóa các hợp chất hữu cơ: hệ thực vật trồng trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo góp phần đáng kể trong xử lý nước thải nhờ khả năng cung cấp ô xy qua bộ rễ của cây xuống hệ thống đất ngập nước nhân tạo tạo điều kiện hiếu khí cho các vi sinh vật lớp trên cùng của bãi lọc. Bộ rễ của thực vật cũng là mơi trường sống thích hợp cho các vi sinh vật có khả
năng tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải, tăng hiệu quả xử lý của bãi lọc. Do sự phân hủy của các vi sinh vật đất, các chất nitrogen, photphorus, sulfur chuyển từ đạng hữu cơ sang dạng vô cơ và phần lớn được đồng hóa bởi hệ thực vật.
• Khử nitơ: Cơ chế xử lý chính đối với các thành phần nitơ trong bãi lọc ngập nước nhân tạo là các q trình nitrat hóa và khử nitrat Tại các vùng hiếu khí, các vi khuẩn nitrat hóa ơxy hóa amơni thành nitrat, tại các vùng thiếu khí các vi khuẩn khử nitrat chuyển hóa nitrat thành khí nitơ (N2)Các
hệ thống dòng chảy ngầm thường đạt hiệu quả khử nit mc 30ữ40%. ã Tiờu dit mm bnh:Cỏc mm bnh, kí sinh trùng bị tiêu diệt do tồn tại bên ngoài ký chủ một thời gian dài, cạnh tranh với các VSV đất, bám vào các bộ phận của thảm thực vật sau đó bị tiêu diêt bởi tia UV trong bức xạ mặt trời. Thông thường thời gian lưu giữ nước trong bãi lọc lâu nên
khả năng khử khuẩn cao đặc biệt là đối với hệ thống bãi lọc ngập nước trồng cây.
• Theo kết quả nghiên cứu giai đoạn tháng 3- 10 năm 2011 của: Viện Mơi trường và Tài Ngun,, Phịng Thủy văn, Quản lý và Bảo vệ nguồn nước, Học Viện Kỹ thuật tài nguyên nước và thủy lợi, Trường ĐH khoa học ứng dụng Ostwestfalent – Lippe, thì hiệu quả xử lý BOD, COD khi áp dụng kỹ thuật sinh thái như sau:
Hệ thống ao sinh học Hệ thống ao
sinh học
Hệ thống đất ngập nước nhân tạo (dòng
chảy ngầm thẳng đứng) Hệ thống đất ngập nước nhân tạo (dòng
chảy ngầm thẳng đứng)
Tưới tiêu hoặc tái sử dụng cho
ao nuôi cá Tưới tiêu hoặc tái sử dụng cho ao nuôi cá 12068 mg/l COD 7305 mg/l BOD5 Dịng vào Dịng ra 156 mg/l COD 24 mg/l BOD 5
• Lợi ích của hệ thống đất ngập nước nhân tạo
Hình 21. Ao ni cá Làm đồ thủ công mỹ nghệ
Hình 22. Tạo cảnh quan và giải trí Mơi trường sống của các lồi động vật
III.2 Xử lý bùn
Bể chứa bùn
Bể chứa bùn Tách nướcTách nước
Xử lý bùn kị khí Xử lý bùn kị khí Xử lý bùn hiếu khí Xử lý bùn hiếu khí Ép bùn Ép bùn Làm biogas Làm biogas Làm phân bón Làm phân bón Bể hiếu khí Bể hiếu khí Hồn lưu bùn
• Xử lý bùn kị khí Phương trình chung:
Chất hữu cơ trong bùn + Nước + chất dinh dưỡng CH4 + CO2 Các cơng trình xử lý bùn bằng phương pháp kị khí :
• Bể lắng 2 vỏ • Bể tự hoại • Bể mêtan
Hình 23. Các bể xử lý kị khí bùn
Q trình phân giải bùn kỵ khí thường tạo ra một lớp váng rất dày đặc phủ kín bề mặt bể, do đó phải lắp hệ thống cánh khuấy trong bể cho khí biogas bay lên cũng như thúc đẩy q trình chuyển hóa chất rắn dể bay hơi.
Bùn thải chứa rất nhiều chất có tính chất kìm hãm q trình chuyển hóa của VSV kỵ khí, đặc biệt là kim loại nặng và dung mơi hữu cơ. Do đó, cần kiểm sốt các yếu tố độc hại trước khi tiến hành xử lý bằng PP kỵ khí.
• Xử lý bùn hiếu khí
Bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương pháp thủy lực. Chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống đáy bồn trong khi chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên.
Các chất vô cơ được tách ra sẽ được tận dụng để sản xuất vật liệu xây dựng, trong khi các chất hữu cơ được xử lý tiếp bằng PP sinh học để tách riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch.
Phần bùn hữu cơ sạch sẽ được tận dụng để trồng cây và cải tạo đất nơng nghiệp. Cịn lại các kim loại nặng sẽ được xử lý theo PP hóa học để tách riêng từng kim loại hoặc hóa rắn tồn bộ để chơn lấp an tồn.
• Ép bùn • Bể nén bùn
Tại đây bùn dư từ bể thu bùn được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích bùn và độ ẩm.
• Máy ép bùn băng tải
Cặn sau khi qua bể nén bùn có nồng độ tứ 3-8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70-80% , tăng nồng độ cặn khô từ 20-30% nhằm:
- Giảm khối lượng vận chuyể ra bãi thái
- Cặn khơ dễ chon lấp hay cải tạo đất có hiệu quả hơn cặn ướt - Giảm thể tích nước có thể thấm vào nước ngầm ở bãi chơn lấp
Bùn được bơm vào ngăn khuấy trộn cung polymer rồi đi qua hệ thống băng tải ép bùn loại nước. bùn sau khi ép có dạng bánh, rồi đem đi chơn lấp.
Hình 24 . Bể nén bùn Máy ép bùn băng tải
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Kết luận:
Ứng dụng cơng nghệ sinh thái trong xử lý nước thải tinh bột mì có tính ưu việt hơn so với các phương pháp xử lý khác. Nguồn nước thải sau quá trình xử lý có thể dùng để ni trồng thủy sản, tưới tiêu,… Bùn thải có thể sử dụng làm khí biogas, làm phân bón hay chơn lấp
Đây là phương pháp xử lý mới, chi phí đầu tư và vận hành thấp, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam, không gây độc hại cho môi trường, hiệu quả xử lý cao.
• Kiến nghị:
- Để hệ thống hoạt động hiệu quả phải kịp thời đào tạo cán bộ chuyên trách về mơi trường, cán bộ kỹ thuật để có thể vận hành hệ thống xử lý, theo dõi hiện trạng môi trường
- Cần hạn chế ơ nhiễm mùi sinh ra từ các khí độc hại do q trình phân hủy chất hữu cơ bằng biện pháp:
+ Tăng cường sử dụng nước tái tuần hồn.
+ Kiểm sốt chặt chẽ nước thải ra tại các khâu trích ly, tách ly, tránh thải tinh bột và cặn hữu cơ ra ngoài.
- Thường xuyên theo dõi hiện trạng của hệ thống thoát nước, các thiết bị sản xuất, nhằm giảm thiểu tối đa lượng chất thải phát sinh ra ngoài.
Tài liệu tham khảo:
1. http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/su-dung-ao-ho-de-xu-ly-nuoc-thai.454883.html
2. http://yeumoitruong.com/forum/forum.php
3. http://www.khoahoc.com.vn/doisong/ung-dung/665_Xu-ly-nuoc-thai-bang- thuy-sinh-thuc-vat.aspx
4. Nguyễn Thị Thanh Phượng, 2004. Luận văn thạc sỹ Nghiên cứu công nghệ
phù hợp xử lý nước thải tinh bột mì cho làng nghề.
5. Huỳnh Thị Thuận, 2011. Đồ án tốt nghiệp Xử lý nước thải tinh bột khoai
mì bằng bèo lục bình
6. Bộ khoa học Cơng nghệ và mơi trường, 2005. Tiêu chuẩn Việt Nam về
chất lượng nước thải 5945 – 2005