Nước thải làng nghề bún Phú Đô sau khi xử lý sơ bộ được đưa vào 5 thùng xốp lớn, thể tích mỗi thùng là 20 Lít. Sau đó, nuôi trồng 5 loài TVTS là Thủy trúc, bèo Tây, bèo Cái, rau Ngổ dại, rau Má vào 5 thùng xốp đã chuẩn bị ở trên, sao cho loài TVTS chiếm 2/3 diện tích bề mặt thùng xốp. Thời gian nghiên cứu được tiến hành trong 24 ngày (từ 2/4-26/4/2013), mẫu được lấy làm 4 đợt đem đi phân tích chất lượng trong phòng thí nghiệm, mỗi đợt lấy mẫu cách nhau 6 ngày như sau:
+ Đợt 1: 6 ngày + Đợt 2: 12 ngày + Đợt 3: 18 ngày + Đợt 4: 24 ngày
3.3.1.Tốc độ và hiệu quả xử lý COD
Hiệu quả xử lý COD của 5 loài thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Hiệu quả xử lý COD của nước thải sản xuất bún
Loài TVTS
Nước thải đầu
vào (mg/L)
Đợt 1 6 ngày
(mg/L)
Đợt 2 12 ngày
(mg/L)
Đợt 3 18 ngày
(mg/L)
Đợt 4 24 ngày
(mg/L)
Hiệu quả xử lý COD (%)
Thủy trúc 640 192 128 86 64 90,00
Bèo Tây 640 384 194 130 92 85,63
Bèo Cái 640 405 318 220 160 75,00
Rau Ngổ dại 640 420 350 289 252 60,63
Rau Má 640 304 128 96 126 80,31
Hình 3.2. Sự thay đổi nồng độ COD trong 4 đợt lấy mẫu Nhận xét chung:
Về hiệu quả xử lý:
Các loài TVTS thể hiện khả năng xử lý COD khá tốt với các thông số như sau: Thủy trúc (90%), bèo Tây (85,63%), rau Má (80,31%), bèo Cái (75%) và rau Ngổ dại (60,63%).
Về tốc độ xử lý:
Ta thấy COD cũng vẫn được xử lý tốt nhất trong khoảng hơn chục ngày sau khi trồng TVTS. Thủy trúc có tốc độ xử lý COD cao nhất là (24 mg/L/ngày), lần lượt tiếp theo là bèo Tây (22,9 mg/L/ngày), rau Má (21,4 mg/L/ngày), bèo Cái (20 mg/L/ngày), rau Ngổ dại (16,17 mg/L/ngày).
3.3.2. Tốc độ và hiệu quả xử lý TSS
Hiệu quả xử lý tổng cặn lơ lửng của 5 loài thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.4.
Bảng 3.4. Hiệu quả xử lý TSS của nước thải sản xuất bún
Loài TVTS
Nước thải đầu
vào (mg/L)
Đợt 1 6 ngày
(mg/L)
Đợt 2 12 ngày
(mg/L)
Đợt 3 18 ngày
(mg/L)
Đợt 4 24 ngày
(mg/L)
Hiệu quả xử lý
TSS (%)
Thủy trúc 356 318 273 237 190 46,67
Bèo Tây 356 206 165 98 56 84,27
Bèo Cái 356 241 200 154 83 76,67
Rau Ngổ dại 356 322 291 259 240 32,58
Rau Má 356 278 246 185 131 63,33
Hình 3.3. Sự thay đổi nồng độ TSS trong 4 đợt lấy mẫu
Nhận xét chung:
Về hiệu quả xử lý:
Từ bảng 3.4 ta thấy hiệu quả xử lý TSS của các thùng lần lượt là bèo Tây (84,27%), bèo Cái (76,67%), rau Má (63,33%), rau Ngổ dại (32,58%), Thủy trúc (46,67%).
Trong 5 loại thực vật thì hiệu quả xử lý TSS của bèo Tây và bèo Cái là lớn nhất, rau Má cũng ở mức khá, điều này phù hợp vì các loài này có bộ rễ lớn (rễ chùm) nên có hiệu quả sử lý TSS cao hơn.
Về tốc độ xử lý:
Cũng như hiệu quả xử lý thì tốc độ xử lý của bèo Tây, bèo Cái là lớn nhất: bèo Tây (12,50 mg/L/ngày), bèo Cái (11,37 mg/L/ngày), rau Má (9,39 mg/L/ngày); sau đó đến rau Ngổ dại (4,38 mg/L/ngày) và Thủy trúc (6,92 mg/L/ngày).
Từ biểu đồ ta thấy diễn biến TSS của các loài thủy thực vật khá đều trong khoảng 24 ngày thí nghiệm.
3.3.3. Tốc độ và hiệu quả xử lý N-NO3 -
Hiệu quả xử lý N-NO3-
của 5 loài thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.5.
Bảng 3.5. Hiệu quả xử lý N-NO3- của nước thải sản xuất bún
Loài TVTS
Nước thải đầu
vào (mg/L)
Đợt 1 6 ngày
(mg/L)
Đợt 2 12 ngày
(mg/L)
Đợt 3 18 ngày
(mg/L)
Đợt 4 24 ngày
(mg/L)
Hiệu quả xử lý NO3-
(%)
Thủy trúc 2,06 1,81 1,61 0,98 0,81 60,68
Bèo Tây 2,06 1,76 1,26 0,91 0,65 68,45
Bèo Cái 2,06 2,01 1,13 0,89 0,76 63,11
Rau Ngổ dại 2,06 1,98 1,54 1,14 1,22 40,78
Rau Má 2,06 1,78 1,64 1,53 1,05 49,03
Hình 3.4. Sự thay đổi nồng độ N-NO3- trong 4 đợt lấy mẫu Nhận xét chung:
Về hiệu quả xử lý:
Khác với chỉ tiêu TSS, Thủy trúc cùng với bèo Tây và bèo Cái có khả năng xử lý N-NO3- ở mức cao, hiệu quả xử lý NO3- của các TVTS lần lượt như sau: bèo Tây (68,45%), bèo Cái (63,11%), Thủy trúc (60,68%); riêng rau Ngổ dại (40,78%) và rau Má (49,03%) hiệu quả xử lý ở mức trung bình.
Về tốc độ xử lý:
Nhìn chung, tốc độ xử lý N-NO3-
của các loài thủy sinh vật tương đối giống nhau. Bèo Tây, bèo Cái và Thủy trúc cao hơn một chút ở mức lần lượt là 0,058 mg/L/ngày, 0,054 mg/L/ngày và 0,052 mg/L/ngày so với rau Má (0,042 mg/L/ngày) và rau Ngổ dại (0,035 mg/L/ngày).
Dựa vào đồ thị ta thấy vài ngày đầu do chưa thích nghi với môi trường mới nên tốc độ xử lý N-NO3-
của các loài TVTS chưa cao, nhưng sau đó đến hơn chục ngày sau, tốc độ xử lý đã tăng lên rõ rệt. Riêng trường hợp của rau Ngổ dại có thể thấy sáu ngày cuối đợt thí nghiệm thì nồng độ N-NO3- trong nước lại tăng lên, có thể nguyên nhân là do phần rễ, thân và lá của cây bị chết không được vớt ra kịp thời, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước.
3.3.4. Tốc độ và hiệu quả xử lý NH4 +
Hiệu quả xử lý NH4+
của 5 loài thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Hiệu quả xử lý NH4
+ của nước thải sản xuất bún
Loài TVTS
Nước thải đầu
vào (mg/L)
Đợt 1 6 ngày
(mg/L)
Đợt 2 12 ngày
(mg/L)
Đợt 3 18 ngày
(mg/L)
Đợt 4 24 ngày
(mg/L)
Hiệu quả xử lý NH4+ (%)
Thủy trúc 9,5 7,26 5,45 3,66 2,59 72,74
Bèo Tây 9,5 8,1 6,53 5,84 3,38 64,42
Bèo Cái 9,5 8,67 7,41 5,92 4,01 57,79
Rau Ngổ dại 9,5 8,93 6,84 6,2 4,33 54,42
Rau Má 9,5 8,72 7,31 6,78 4,22 55,58
Hình 3.5. Sự thay đổi nồng độ NH4
+ trong 4 đợt lấy mẫu
Nhận xét chung:
Về hiệu quả xử lý:
Đối với chỉ tiêu NH4+ , ta thấy Thủy trúc có hiệu quả xử lý nước thải cao nhất (72,74%), các loài TVTS khác ở mức khá và trung bình lần lượt như sau bèo Tây (64,42%), bèo Cái (57,79%), rau Má (55,58%), rau Ngổ dại (54,42%).
Về tốc độ xử lý:
Tốc độ xử lý của các loài TVTS giảm dần như sau: Thủy trúc (0,29 mg/L/ngày), bèo Tây (0,26 mg/L/ngày), bèo Cái (0,23 mg/L/ngày), rau Má và rau Ngổ dại xấp xỉ 0,22 mg/L/ngày.
Có thể thấy thủy trúc xử lý NH4+
hiệu quả hơn hẳn so với bốn loại còn loại, đồ thị giảm đều chứng tỏ thủy trúc xử lý khá ổn định.
3.3.5. Tốc độ và hiệu quả xử lý PO4 3-
Hiệu quả xử lý PO43- của 5 loài thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.7.
Bảng 3.7. Hiệu quả xử lý PO4
3- của nước thải sản xuất bún
Loài TVTS
Nước thải đầu
vào (mg/L)
Đợt 1 6 ngày
(mg/L)
Đợt 2 12 ngày
(mg/L)
Đợt 3 18 ngày
(mg/L)
Đợt 4 24 ngày
(mg/L)
Hiệu quả xử lý PO43-
(%)
Thủy trúc 6,03 5,2 3,7 2,38 1,52 74,79
Bèo Tây 6,03 5,61 4,23 3,15 2,39 60,36
Bèo Cái 6,03 5,76 4,4 3,43 2,45 59,37
Rau Ngổ dại 6,03 5,91 4,83 4,19 3,67 39,14
Rau Má 6,03 5,84 4,66 3,72 2,91 51,74
Hình 3.6. Sự thay đổi nồng độ PO4
3- trong 4 đợt lấy mẫu Nhận xét chung:
Về hiệu quả xử lý:
Tương tự như chỉ tiêu NH4+
, Thủy trúc có khả năng xử lý PO43-
cao nhất trong 5 loại TVTS với hiệu quả xử lý là 74,79%, sau đó lần lượt đến bèo Tây (60,36%), bèo Cái (59,37%), rau Má (51,74%) ở mức trung bình, riêng rau Ngổ dại (39,14%) thấp nhất, không hiệu quả trong việc làm giảm lượng PO43-
trong nước thải.
Về tốc độ xử lý:
Thủy trúc vẫn là loài có tốc độ xử lý PO43- tốt nhất (0,19 mg/L/ngày), bèo Tây (0,152 mg/L/ngày), bèo Cái (0,149 mg/L/ngày), rau Má (0,13 mg/L/ngày), rau Ngổ dại (0,10 mg/L/ngày).
Từ đồ thị ta thấy hiệu quả xử lý tốt nhất của các loài TVTS vẫn là sau khi trồng được hơn chục ngày của đợt thí nghiệm.
3.3.6. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của 5 loại thực vật thủy sinh Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của 5 loài TVTS sau 24 ngày nuôi trồng ta nhận thấy cả 5 loài TVTS đều phát triển tốt, Thủy trúc, rau Má đang mọc thêm nhiều cây con, bèo Tây đã mọc kín diện tích mặt thoáng của thùng
xốp (so với 2/3 diện tích mặt nước khi bắt đầu trồng), duy chỉ có bèo Cái có hiện tượng héo vàng. Bèo Tây, bèo Cái và rau Má có tốc độ tăng sinh khối khá mạnh, hơn hẳn rau Ngổ dại và Thủy trúc.
Hiệu quả xử lý các thông số chất lượng nước thải của 5 loại thực vật thủy sinh được trình bày trong Bảng 3.8.
Bảng 3.8. Hiệu quả xử lý các thông số chất lượng nước thải của 5 loài TVTS
Loại TVTS
Hiệu quả xử lý (%) TSS N-NO3-
N-NH4+
PO43-
COD
Thủy trúc 46,67 60,68 72,74 74,79 90,00
Bèo Tây 84,27 68,45 64,42 60,36 85,63
Bèo Cái 76,67 63,11 57,79 59,37 75,00
Rau Ngổ dại 32,58 40,78 54,42 39,14 60,63
Rau Má 63,33 49,03 55,58 51,74 80,31
Hình 3.7. Hiệu quả xử lý nước thải của 5 loài TVTS Nhận xét:
Từ bảng trên có thể thấy:
Thủy trúc đạt hiệu quả tốt nhất trong xử lý COD (90,00%), PO43- (74,79%), N-NH4+ (72,74 %); xử lý N-NO3- ở mức trung bình (60,68%) và tỏ ra kém nhất trong xử lý TSS (46,67%).
Bèo Tây xử lý tốt TSS (84,27%), COD (85,63%); các chỉ tiêu còn lại đạt mức khá với N-NO3-
(68,45%), N-NH4+
(64,42%), PO43-
(60,36%).
Bèo Cái thể hiện khả năng xử lý các chỉ tiêu ở mức trung bình khá với hiệu quả trong khoảng từ 60 – 75%.
Rau Ngổ dại có hiệu quả xử lý kém nhất trong 5 loại thực vật thủy sinh, ngoài COD đạt mức trung bình khá (60,63%), còn lại đều ở mức thấp (từ 30 – 50%).
Rau Má có khả năng xử lý tốt nhất COD (80,31%), kém nhất là N- NO3-
(49,03%), các chỉ tiêu khác ở mức trung bình khá (khoảng 50 – 60%).
Như vậy có thể đánh giá Thủy trúc là loài có khả năng xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải lớn nhất, sau đó là bèo Tây và xử lý kém nhất là rau Ngổ dại. Tuy nhiên, trong phần xây dựng mô hình xử lý nước thải cho làng nghề bún Phú Đô tiếp theo chúng tôi lựa chọn sử dụng bèo Tây kết hợp với hệ thống ĐNN nhân tạo do bèo Tây đáp ứng được yêu cầu về hiệu quả xử lý, mức độ phổ biến, hiệu quả kinh tế đặc biệt là khả năng thu hồi sinh khối cao hơn các loài còn lại.