CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.4. Đánh giá khả năng xử lý nước thải của hệ thống thực vật và chế phẩm
học
Từ kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của CPSH và TVTS cho thấy: CPSH có khả năng xử lý coliform rất tốt, cịn đối với các thơng số ô nhiễm khác, khả năng xử lý của CPSH ở mức thấp. Mặt khác, HTTV cho hiệu quả xử lý ô nhiễm tốt, nước thải sau 15 ngày xử lý về cơ bản là đạt QCVN 14 – 2008/BTNMT. Vì vậy, tơi chọn mơ hình hệ thống kết hợp như sau: Nước sau khi được xử lý bằng HTTV (Bèo tây – Sậy) sẽ được xử lý tiếp với CPSH, mẫu nước sẽ được đánh giá sau 15 ngày xử lý tiếp theo.
Bảng 3.14: Hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống kết hợp CPSH và TVTS
Thông số Đầu vào Bèo tây – Sậy Bèo tây – Sậy -
CPSH pH 4,6 6,5 6,6 TSS (mg/L) 284 47 46 (83,5%) (83,8%) COD (mg/L) 550 104 98 (81,0%) (82,1%) BOD5 (mg/L) 360 44 41 (87,7%) (88,6%) NH4+ (mg/L) 67 4,2 4 (93,7%) (94.0%)
Thông số Đầu vào Bèo tây – Sậy Bèo tây – Sậy - CPSH PO43-(mg/L) 5,4 2,16 2,15 (60,0%) (60,1%) Coliform (MNP/100 mL) 1,1 x 10 6 3,43 x105 3,11 x 103 Chú thích: (...) hiệu suất xử lý
Đồ thị thể hiện diễn biến các thông số ô nhiễm được biểu diễn như hình 3.5 sau:
Hình 3.5: Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý của hai công thức Bèo tây – Sậy và Bèo
0 100 200 300 400 500 600 TSS COD BOD m g/ L Thông số Đầu vào
Bèo tây -Sậy
Bèo tây -Sậy - CPSH
0 10 20 30 40 50 60 70
Đầu vào Bèo tây -Sậy Bèo tây -Sậy -
CPSH m g/ L Thông số Amoni Orthophotphat
Qua đồ thị ta thấy, hiệu quả xử lý của hệ thống kết hợp thực vật và CPSH so với hệ thống chỉ sử dụng thực vật là không khác nhau nhiều, cụ thể là đối với các thông số TSS, COD, BOD5, NH4+, PO43- lần lượt là: 83,5 – 83,8%; 81,0 – 82,1%; 87,8 – 88,6%; 93,7 – 94,0%; 60 -60,2%; một vài thống số như TSS, PO43- hầu như khơng có sự thay đổi (83,0 và 60,0%).
Tuy nhiên, hiệu quả xử lý coliform của hệ thống kết hợp TVTS và CPSH là rất cao, nước thải sau xử lý có coliform < 5000 MPN/100 mL, đạt QCVN 14 – 2008/BTNMT. Tổng coliform giảm mạnh, nhưng các thông số ô nhiễm như COD, BOD5, NH4+ và PO43- lại giảm khơng đáng kể, điều này được giải thích do sự đấu tranh giữa hai quần thể VSV có lợi và có hại trong nước thải đã dẫn đến sự suy giảm số lượng VSV trong nước thải.
Từ kết quả thí nghiệm nêu trong bảng 3.15 ta thấy, mơ hình sử dụng TVTS kết hợp CPSH cho hiệu suất xử lý các thơng số ơ nhiễm tốt hơn các mơ hình chỉ sử dụng TVTS hoặc CPSH. Vì vậy, chúng tơi đề xuất mơ hình xử lý nước thải thơn Tiền Ngồi, Bắc Ninh như hình 3.6 sau:
- Cơng suất xử lý 6,5 m3/ngày
- Dung tích bể chứa TVTS: 100 m3 (Kích thước 10 x 10 x 1 m)
- Khối lượng TVTS sử dụng: Bèo tây (500 kg tươi), Sậy (500 kg tươi) - Lượng EM sử dụng: 10 L/15 ngày
Hình 3.6: Mơ hình khuyến cáo để xử lý nước thải làng bún Tiền Ngồi, Bắc Ninh
Mơ tả mơ hình:
Hai bể trồng Bèo tây và Sậy được liên kết theo nguyên tắc bình thơng nhau; nước thải được bơm vào bể trồng Bèo tây với lưu lượng 0,27 m3/giờ (ứng với thời gian lưu nước là 15 ngày). Nước thải sau khi qua bể trồng Sậy, được tập trung ở bể thứ 3 để trộn EM.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Thơn Tiền Ngồi, xã Khắc Niệm, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh có 327 hộ gia đình sản xuất bún, lượng nước sử dụng hàng ngày là 420 m3, sau quá trình sản xuất và sinh hoạt, nước được thải trực tiếp ra hệ thống thoát nước của làng mà không qua hệ thống xử lý nào. Nước theo các mương nước trong làng tập trung tại hồ lớn, chất lượng nước hồ tại thời điểm điều tra như sau: pH (4,6), TSS (284 mg/L), COD (550 mg/L), BOD5 (360 mg/L), NH4+ (67,3 mg/L), PO43- (5,4 mg/L) và coliform (1,1 x 106 MPN/100 mL).
Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của hai chế phẩm sinh học là EM và Bio – S cho thấy, ở cùng tỉ lệ thì hiệu suất xử lý của chế phẩm EM cao hơn chế phẩm Bio – S; cụ thể là sau 10 ngày xử lý bằng EM hiệu suất xử lý đối với các thông số TSS, COD, BOD5, NH4+ và PO43- như sau: 25,1; 26,4; 46,4; 50,8; 33.3%. Hiệu quả xử lý coliform của hai chế phẩm EM và Bio – S khơng có sự khác biệt nhiều và đều ở mức cao. Nước sau khi xử lý chưa thể đưa vào phục vụ cho mục đích sản xuất nơng nghiệp vì chưa đáp ứng được tiêu chuẩn B của QCVN 14:2008/BTNMT.
Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng hệ thống 2 bậc sử dụng thực vật thủy sinh gồm Sậy – Bèo tây và Bèo tây – Sậy với thời gian lưu nước là 10 và 15 ngày cho thấy, ở cùng thời gian lưu nước, thí nghiệm Bèo tây – Sậy cho hiệu suất xử lý nước thải cao hơn thí nghiệm Sậy – Bèo tây; cụ thể đối với các thông số COD, BOD5, NH4+ và PO43- như sau: 81,1 – 71,6 %, 87,8 – 81,9%, 93,73 – 87,4% và 60,0 – 59,0%. Nước thải sau khi xử lý có thể đưa vào phục vụ sản xuất nông nghiệp.
Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng hệ thống kết hợp Bèo tây – Sậy – Chế phẩm sinh học cho thấy, hiệu suất xử lý TSS, COD, BOD5, NH4+ và PO43- khơng có sự khác nhau nhiều so với thí nghiệm chỉ sử dụng thực vật thủy sinh (Bèo tây – Sậy); cụ thể là 83,8 – 83,5%, 82,1 – 81,0%, 88,6 – 87,8%, 94,0 – 93,7% và 60,1 – 60,0%. Hiệu quả xử lý coliform của thí nghiệm Bèo tây – Sậy – Chế phẩm sinh học rất cao, coliform sau xử lý đạt QCVN 14 – 2008/BTNMT.
Mơ hình được khuyến cáo để xử lý nước thải làng bún Tiền Ngồi, Bắc Ninh là mơ hình sử dụng kết hợp TVTS và CPSH EM, nước thải sau xử lý có thể phục vụ mục đích sản xuất nông nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. Tiếng Việt
1. Nguyễn Việt Anh (2005), Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây
dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam, Luận văn thạc sĩ khoa học
Môi trường, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2010), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về mơi
trường nước thải, khí thải và chất thải công nghiệp, NXB Lao động, Hà Nội.
3. Đặng Kim Chi và cộng sự (2005), Hướng dẫn áp dụng các giải pháp cải thiện môi trường cho làng nghề chế biến nông sản thực phẩm, NXB Khoa học và
kỹ thuật, Hà Nội.
4. Đặng Kim Chi (2006), Làng nghề Việt Nam và những thách thức về môi trường –
triển vọng hợp tác Việt - Đức, Kỷ yếu hội thảo hợp tác Việt Nam – CHLB Đức, Hà Nội.
5. Lê Thị Kim Cúc (2006), “Mô hình cơng nghệ xử lý – tái sử dụng nước thải vùng chế biến tinh bột sắn tại Tân Hóa, Quốc Oai, Hà Tây”, Tạp chí Tài ngun
và Mơi trường, 10(36), trang 54-56.
6. Cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Báo cáo hiện trạng môi
trường quốc gia 2008, môi trường làng nghề Việt Nam, Hà Nội.
7. Lê Thị Việt Hà, Lê Văn Tri, Ngô Tự Thành (2004), “Nghiên cứu xử lý nước thải của làng nghề Dương Liễu (tỉnh Hà Tây) bằng biện pháp sinh học”, Tạp chí
Khoa học và Công nghệ, 42(4), trang 13-18.
8. Lê Văn Nhạ (2010). Nghiên cứu cơng nghệ xử lí nguồn nước mặt ô nhiễm ở nông
thôn bằng công nghệ sinh thái, Đề tài KC07/06-10, Viện Môi trường nông
9. Lê Hùng (2006), Hiệu quả của chế phẩm EM trong xử lí mơi trường nơng thơn,
Phịng Quản lý Cơng nghệ - Vĩnh Phúc.
10. Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội, trang 71 – 84.
11. Lương Hữu Thành và cộng sự (2011), “Tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật nhằm xử lý nước thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3(24), trang 29 – 33.
12. Lê Thị Thủy, Nguyễn Hồng Sơn, Nguyễn Trường Giang (2011), “Nghiên cứu khả năng xử lý nguồn nước ô nhiễm do chế biến tinh bột sắn bằng một số loại thực vật thủy sinh”, Tạp chí Khoa học và cơng nghệ, Bộ Nơng nghiệp
và PTNT, 10, trang 20 -24.
13. Lê Thị Thủy, Nguyễn Trường Giang, Chu Bá Phúc (2011), “Nghiên cứu và xây dựng quy trình xử lý nguồn nước ơ nhiễm do chế biến tinh bột sắn để tái sử dụng trong sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Kon Tum”, Tạp chí Khoa học và
Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam, 3(24), trang 24 -28.
14. Trung tâm phát triển công nghệ Việt - Nhật (2008), Công nghệ vi sinh vật hữu hiệu E.M (Effective Microorganisms), Hà Nội.
15. Phùng Chí Sỹ (2009), Hiện trạng áp dụng công nghệ môi trường và một số định hướng nhằm phát triển công nghệ môi trường tại Việt Nam, Báo cáo
trường Đại học Xây dựng.
16. Thân Trọng Ninh (2001), Chương trình thực nghiệm xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học ở Việt Nam, Hội thảo quốc tế sinh học, Hà Nội, trang
336.
17. Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (2001), Khảo sát đánh giá tình trạng ơ nhiễm môi trường một số làng nghề thuộc các tỉnh Hà Tây, Bắc Ninh,
B. Tiếng Anh
18. Cooper P.F (2001), “Constructed wedlands and reed - beds: mature technology for the treatment of wastewater”, Water and environment Management, 515(2), pp. 79 - 85.
19. Cooper P.F, Job G.D, Green M.B and Shutes R.B.E (1996), “Reed beds and Constructed Wedlands for Wastewater Treatment”, Springer, 352, pp.5 1- 54.
20. Jiele Xu (2010), “Growing duckweed in swine wastewater for nutrient recovery and biomass production”, Elsevier, 883, pp. 64-68.
21. Jomjun Nateewattana (2009), “Monitơring of arsenic in aquatic plant, water, and sediment of wastewater treatment ponds at the Mae Moh Lignite power plant, Thailand”, Springer, 767, pp. 26-29.
22. Jan Vymazal, Lenka Kröpfelová (2008), “Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow”, Springer, 53, pp. 31-35
23. J. Vymazal (2008), “Constructed etlands for Wastewater Treatment”, The 12th
Wowld Lake Conference, pp. 65-80.
24. Jean Pajean (2002), “Performances of constructed wetlands for municipal wastewater tratment in rural mountainous area”, Hydrobiologia, 469, pp. 87-98.
PHỤ LỤC
1. QCVN 14 : 2008/BTNMT - QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT (National technical regulation on domestic
wastewater)
1. QUY ĐỊNH CHUNG
1.1. Phạm vi điều chỉnh
Quy chuẩn này qui định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra môi trường.
Không áp dụng quy chuẩn này đối với nước thải sinh hoạt thải vào hệ thống xử lý nước thải tập trung.
1.2. Đối tượng áp dụng
Quy chuẩn này áp dụng đối với cơ sở công cộng, doanh trại lực lượng vũ trang, cơ sở dịch vụ, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp thải nước thải sinh hoạt ra môi trường.
1.3. Giải thích thuật ngữ
Trong Quy chuẩn này, các thuật ngữ dưới đây được hiểu như sau:
1.3.1. Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con người như ăn uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân.
1.3.2. Nguồn nước tiếp nhận nước thải là nguồn nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ, có mục đích sử dụng xác định, nơi mà nước thải sinh hoạt thải vào.
2.1. Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị Cmax được tính tốn như sau:
Cmax = C x K
Trong đó:
Cmax là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l);
C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 1 mục 2.2.
K là hệ số tính tới quy mơ, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư quy định tại mục 2.3.
Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông số pH và tổng coliforms.
2.2. Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối
đa cho phép trong nước thải sinh hoạt.
Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép Cmax trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các nguồn nước tiếp nhận nước thải được quy định tại Bảng 1.
Bảng 1 - Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho
phép trong nước thải sinh hoạt
TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B 1. pH 5 - 9 5 - 9 2. BOD 5 (20 0C) mg/l 30 50 3. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 4. Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 1000 5. Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1.0 4.0 6. Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7. Nitrat (NO 3 - )(tính theo N) mg/l 30 50 8. Dầu mỡ động, thực vật mg/l 10 20 9. Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10 10. Phosphat (PO 4 3- ) (tính theo P) mg/l 6 10 11. Tổng Coliforms MPN/ 100 ml 3.000 5.000
Trong đó:
- Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt).
- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ).
2.3. Giá trị hệ số K
Tuỳ theo loại hình, quy mơ và diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp, giá trị hệ số K được áp dụng theo Bảng 2.
Bảng 2: Giá trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở cơng cộng và
chung cư
Loại hình cơ sở Quy mơ, diện tích sử dụng của cơ sở
Giá trị hệ số K 1. Khách sạn, nhà nghỉ Từ 50 phòng hoặc khách sạn được xếp hạng 3 sao trở lên 1 Dưới 50 phòng 1,2
2. Trụ sở cơ quan, văn phòng, trường học, cơ sở nghiên cứu
Lớn hơn hoặc bằng 10.000m2 1,0
Dưới 10.000m2 1,2
3. Cửa hàng bách hóa, siêu thị Lớn hơn hoặc bằng 5.000m2 1,0
Loại hình cơ sở Quy mơ, diện tích sử dụng của cơ sở
Giá trị hệ số K
4. Chợ Lớn hơn hoặc bằng 1.500m2 1,0
Dưới 1.500m2 1,2
5. Nhà hàng ăn uống, cửa hàng thực phẩm
Lớn hơn hoặc bằng 500m2 1,0
Dưới 500m2 1,2
6. Cơ sở sản xuất, doanh trại lực lượng vũ trang
Từ 500 người trở lên 1,0
Dưới 500 người 1,2
7. Khu chung cư, khu dân cư Từ 50 căn hộ trở lên 1,0
Dưới 50 căn hộ 1,2
3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
Phương pháp xác định giá trị các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt thực hiện theo hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn phân tích tương ứng của các tổ chức quốc tế:
- TCVN 6492-1999 (ISO 10523-1994) Chất lượng nước – Xác định pH. - TCVN 6001-1995 (ISO 5815-1989) - Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxi sinh hoá sau 5 ngày(BOD5) - phương pháp cấy và pha loãng
- TCVN 6625-2000 (ISO 11923-1997) - Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái lọc sợi thuỷ tinh.
- TCVN 6053–1995 (ISO 9696-1992) - Chất lượng nước - Xác định hàm
