- Trang Chủ
- Môi trường
- Ứng dụng mô hình đất ngập nước có vật liệu hấp phụ kết hợp trồng cây để xử lý nước thải sinh hoạt
Xem mẫu
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC CÓ VẬT LIỆU
HẤP PHỤ KẾT HỢP TRỒNG CÂY ĐỂ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Nguyễn Thị Thu Trang
Trường Đại học Thủy lợi, email: thutrang_ctn@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG Bảng 1. Thông số chất lượng nước thải
đầu vào (trung bình của các lần đo)
Đất là loại vật liệu tự nhiên có khả năng
lọc và hấp phụ rất tốt các chất ô nhiễm (Nga. QCVN
Chất ô Đơn Nồng độ trong
N. T. H, 2013; Sato. K, 2010). Hệ thống đất 14:2008/BTN
nhiễm vị nước thải
M, cột B
ngập nước nhân tạo chảy dọc có trồng sậy có
tiềm năng loại bỏ N- NO3- trong nước thải. N- pH 7,36 ± 0,2 5-9
NH4+ có thể được làm sạch thông qua quá DO mg/l 1,9 ± 0,3 -
trình nitrat hóa hoặc hấp thụ bởi thực vật thủy BOD5 mg/l 79,7 ± 1,1 50
sinh (Chadde, 2002; Moreno et al., 2002). Do TSS mg/l 142,6 ± 1,3 100
vậy bài báo này tóm tắt các kết quả nghiên NH4+ mg/l 13,5 ± 0,4 10
cứu hệ thống đất ngập nước có vật liệu hấp NO3- mg/l 25,6 ± 0,5 50
phụ kết hợp trồng cây để xử lý nước thải sinh PO43- mg/l 5,6 ± 0,1 10
hoạt áp dụng cho quy mô các hộ gia đình ở
vùng nông thôn hoặc vùng ven đô. 2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Xác định pH theo TCVN 6492:2011
2.1. Vật liệu và đối tượng nghiên cứu (ISO 10523:2008).
- Cây Sậy - Phragmites australis (Sậy - Xác định tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
thông thường) thu từ ven Sông Hồng về trồng theo SMEWW 2540.
trong mô hình thí nghiệm tại trường Đại học - Phương pháp phân tích BOD5 theo
Thủy lợi. TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003).
- Đá vôi là loại đá màu xanh, được mua tại - Phương pháp phân tích nitrat theo TCVN
Công ty TNHH khoáng sản Vôi Việt, thành 6638:2000.
phố Ninh Bình. - Phương pháp phân tích Phốt pho theo
TCVN 6202:200 (ISO 6878:2004), dùng
- Đá ong tự nhiên được nghiền nhỏ kích phương pháp đo phổ sử dụng amoni molipdat.
thước 5-10mm được thu thập từ Xã Bình - Phương pháp phân tích NH4+ theo TCVN
Yên, Huyện Thạch Thất, Hà Nội. 6179-1:1996 (ISO 7150-1:1984).
- Đất cát được lấy từ ven sông Hồng, rửa
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
sạch và cho vào mô hình thí nghiệm.
- Nước thải sinh hoạt được lấy tại mương Nghiên cứu thực hiện 04 công thức thí
tiêu nước thải của các hộ gia đình, thông số nghiệm bao gồm (CT1: Không trồng cây,
chất lượng nước thải đầu vào được trình bày dòng chảy từ trên xuống; CT2: Có trồng cây,
tại Bảng 1. dòng chảy từ trên xuống; CT3: Không trồng
347
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
cây, dòng chảy từ dưới lên; CT4: Có trồng Đối với mô hình chảy đứng từ dưới lên,
cây, dòng chảy từ dưới lên) để đánh giá hiệu oxi hòa tan ở phía dưới cột rất thấp và không
quả xử lý nước thải của mô hình theo dòng được cải thiện so với nước thải đầu vào do
chảy đứng từ trên xuống và từ dưới lên theo môi trường yếm khí trong cột. Ở phần cột có
sơ đồ dưới đây. trồng cây, DO cao hơn cột không trồng cây.
- Thời gian theo dõi XLNT: kể từ ngày Kết quả thí nghiệm có sự trùng hợp với kết
10/07/2019. Mô hình được thử nghiệm xử lý quả trên các mô hình thử nghiệm pilot của
nước thải khi cây sậy trưởng thành, đã cao Prochaska et al., (2007).
trên 50cm, rễ phát triển kín.
Hình 3. Kết quả thay đổi DO
ở mô hình CT3, CT4
3.3. Khả năng xử lý NO3-
Kết quả đo đạc giá trị NO3- trong phòng
thí nghiệm được thể hiện qua đồ thị dưới đây:
Hình 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Sự thay đổi pH
Sậy trồng trên các lớp vật liệu lọc. Sự phát
triển của rễ cây cùng các vi sinh sinh vật vùng
rễ có thể làm biến đổi tính chất của vật liệu.
2[CO32-] + [H+] + H2O → 2[HCO3-] + 2[OH-] Hình 4. Đồ thị kết quả thí nghiệm NO3-
Do vậy, giá trị pH nước thải đầu ra tăng, Hệ thống cột thí nghiệm dòng chảy đứng từ
pH ổn định nằm trong khoảng 7,4-7,5 và đạt trên xuống có hiệu quả xử lý NO3- cao hơn.
QCVN 14:2008/BTNMT, cột B.
3.4. Khả năng xử lý NH4+
3.2. Sự thay đổi DO
Kết quả đo đạc giá trị NH4+ trong phòng
thí nghiệm được thể hiện qua đồ thị dưới đây:
Hình 2. Kết quả thay đổi DO
ở mô hình CT1, CT2 Hình 5. Đồ thị kết quả thí nghiệm NH4+
348
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
Xu thế không làm giảm được NO3- nhưng 4. KẾT LUẬN
làm giảm nồng độ NH4+ trong nước thải cho - Mô hình vật liệu hấp phụ kết hợp trồng
thấy tiềm năng loại bỏ được các hợp chất cây Sậy và dòng chảy đứng từ trên xuống cho
Nitơ của kỹ thuật này. kết quả xử lý nước thải tốt nhất (tăng DO,
3.5. Khả năng xử lý PO43- giảm NH4+, PO43- và TSS).
- Mô hình vật liệu hấp phụ kết hợp với
Đá ong là một trong những loại vật liệu tự trồng cây có hiệu quả xử lý nước thải cao hơn
nhiên có nguồn gốc từ đất phong hóa, có khả không trồng cây.
năng hấp phụ P- PO43- trong nước với hiệu - Quanh vùng rễ cây sậy có hàm lượng DO
suất (80-90%) (Nga. N. T. H, 2014 và Yến. cao hơn so với vùng khác trong cột. Tại vùng
K. T. H, 2016), Kết quả đo đạc giá trị PO43- rễ của mô hình lọc dòng chảy từ trên xuống
trong phòng thí nghiệm được thể hiện qua (CT1) có giá trị cao nhất (>6mg/l).
đồ thị sau: - Mô hình vật liệu hấp phụ kết hợp với
trồng cây có tiềm năng xử lý nước thải sinh
hoạt ở các vùng ven đô hoặc vùng nông thôn
Việt Nam.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Chadde, S., 2002. A Great Lakes Wetland
Flora, 2nd Ed. Pocketflora Press, Laurium, MI.
[2] Khuong Thi Hai Yen, 2016. Study on the
ability of local gray wastewater treatment
with laterite stone material. PhD thesis.
Hình 6. Đồ thị kết quả thí nghiệm PO43- [3] Moreno, C., N. Farahbakhshazad, and G.M.
Morrison, 2002. Ammonia removal from oil
3.6. Khả năng xử lý TSS refinery effluent in vertical upflow
macrophyte column systems. Water, Air,
Kết quả khảo sát giá trị TSS của nước thải and Soil Pollution, Vol. 135, pp. 237-247.
đầu ra cho thấy, nước thải đầu vào có giá trị [4] Nguyen Thi Hang Nga, Application ash soil
TSS khá cao là 142,6 mg/l, sau khi xử lý đã and laterite for water treatment, Kyusu
giảm dưới giới hạn cho phép của QCVN university, Doctorat thesis 2014.
14:2008 cột B (TSS khoảng 50-60 mg/l. Do [5] Nguyen Thi Hang Nga, Mori Yuki, Shin-
Ichiro Wada (2013), Laterite in Viet Nam
đi qua hệ thống lọc hấp phụ và có trồng cây, and their ability for wasterwater treatment,
nhờ cơ chế lắng và lọc, các hạt cặn sẽ được J. Agriculture, Kyushu University.
giữ lại bởi các các lớp vật liệu lọc. [6] Prochaska, C.A., A.I Zouboulis, and K.M.
Eskridge, 2007. Performance of pilot-scale
3.7. Khả năng xử lý BOD5 vertical-flow constructed wetlands, as
affected by season, substrate, hydraulic
Kết quả nghiên cứu bước đầu sau 21 ngày load and frequency of application of
chạy mô hình thí nghiệm cho thấy, chỉ tiêu simulated urban sewage. Ecological
BOD5 có xu hướng giảm tại các mô hình có Engineering, Vol. 31, pp. 57-66.
trồng cây (CT2 và CT4), từ 79,7 mg/l xuống [7] Sato, K., Iwashima, N., Matsumoto, T.,
còn 38,2 mg/l và giảm không đáng kể tại các Wakatsuki, T., and Masunaga, T. (2010).
mô hình đối chứng (CT1 và CT3). Tuy Wastewater treatment processes and
mechanisms of organic matter, phosphorus,
nhiên, hiệu quả loại bỏ BOD5 thể hiện tốt
and nitrogen removal in a multi-soil-
hơn tại mô hình trồng cây, dòng chảy từ trên layering system. Proceedings of the 19th
xuống (CT2). World Congress of Soil Science.
349
nguon tai.lieu . vn
