Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình hồ thủy sinh nuôi bèo lục bình

Kết quả Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình hồ thủy sinh nuôi bèo lục bình cho thấy có thể sử dụng bèo lục bình cho xử lý nước thải sinh hoạt, thích hợp cho qui mô vừa và nhỏ như các khu vực ven đô, nông thôn nơi có diện tích rộng hay trong các khu đô thị với mục đích vừa xử lý nước thải sinh hoạt vừa tạo cảnh quan môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng mô hình hồ thủy sinh nuôi bèo lục bình T¹p chÝ KTKT Má - §Þa chÊt, sè 40/10-2012, tr. 16-22 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG MÔ HÌNH HỒ THỦY SINH NUÔI BÈO LỤC BÌNH PHẠM KHÁNH HUY, NGUYỄN PHẠM HỒNG LIÊN, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội ĐỖ CAO CƯỜNG, NGUYỄN MAI HOA, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt: Xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên được biết đến là nhóm phương pháp đơn giản, ít tốn năng lượng, hạn chế việc sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý mà sử dụng các hợp phần có sẵn trong tự nhiên. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng Bèo lục bình để xử lý nước thải sinh hoạt với hiệu quả xử lý như sau: chất rắn lơ lửng đạt 90 ÷ 95%, COD, BOD5 đạt 70%, Phốt pho tổng giảm tới 75%, Nitơ tổng giảm tới 88% và chất lượng nước sau xử lý đạt mức A theo QCVN 14: 2008/BTNMT và QCVN 40: 2011/BTNMT. Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng bèo lục bình cho xử lý nước thải sinh hoạt, thích hợp cho qui mô vừa và nhỏ như các khu vực ven đô, nông thôn nơi có diện tích rộng hay trong các khu đô thị với mục đích vừa xử lý nước thải sinh hoạt vừa tạo cảnh quan môi trường. 1. Giới thiệu chung Nước thải sinh hoạt (NTSH) tại các khu dân cư tập trung, khu đô thị, vùng ven đô của những thành phố lớn tại Việt Nam hầu như chưa được xử lý hay mới chỉ được xử lý bằng các hệ thống đơn giản như bể tự hoại..., chất lượng nước chưa đạt yêu cầu xả ra ngoài môi trường, đây là nguồn gây ô nhiễm môi trường sống, lây lan dịch bệnh. Với điều kiện kinh tế của Việt Nam, việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp đơn giản, tận dụng điều kiện sẵn có, chi phí xây dựng vận hành thấp nhưng vẫn đảm bảo các các tiêu chuẩn môi trường đang là một trong những hướng đi hợp lý. Phương pháp hồ thủy sinh được biết là một trong nhóm các phương pháp tự nhiên đã và đang được ứng dụng nhiều nơi trên thế giới và không chỉ để xử lý NTSH mà còn cho nước thải công nghiệp và trong nhiều lĩnh vực khác. Ý nghĩa của phương pháp ngoài việc đơn giản, chi phí thấp mà còn có thể đem lại giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường sống, sinh khối thực vật được tạo ra còn tạo thành các sản phẩm có giá trị kinh tế. Phương pháp hồ thủy sinh dựa trên cơ sở sử dụng các loại thực vật thủy sinh bậc cao có khả năng làm sạch các chất bẩn trong nước thải, tác dụng cơ bản của thực vật trong hệ thống thủy sinh sẽ tạo ra môi trường giàu oxy, tạo ra giá thể cho các loại vi sinh vật hiếu khí phát triển, 16 thúc đẩy các quá trình nitrat hóa, quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước. Các loại cây trồng trong hệ thống thường là các loại thực vật thủy sinh lưu niên, thân thảo, thân xốp, rễ chùm như sậy, cói, cỏ đuôi mèo, thủy trúc, rau mác, bèo tây,… Cơ chế làm sạch nước thải xảy ra như sau 2 : - Loại bỏ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học: do sự tiếp nhận bởi thực vật, loại bỏ COD, BOD nhờ các vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí bám trên phần thân, lá và rễ ngập nước của thực vật; - Loại bỏ chất rắn: dựa trên cơ chế lắng trọng lực; - Loại bỏ Nitơ: bởi 3 quá trình chính là quá trình Nitrat hoá (bằng việc oxy hóa NH3, NH4+ thành NO2- và NO3-, được xảy ra theo hai giai đoạn nitrit hóa với sự tham gia của các vi khuẩn nitrit hóa như Nitrosomonas, Nitrococcus cystis, Nitrogloea, Nitrospira... và giai đoạn nitrat hóa với sự tham gia của vi khuẩn nitrat hóa như Nitrobacter), Quá trình denitrat hóa (quá trình trao đổi chất trong điều kiện thiếu oxy của vi khuẩn trong môi trường có ít hoặc không có oxy, quá trình này có chức năng cung cấp đầy đủ C để tổng hợp tế bào, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ pH trung tính, diện tích bề mặt, khả năng thoát khí N2. 6NO3  5CH3OH  5CO2  3N2  7H2O  6OH  Sự bay hơi của amoniăc NH4+ chuyển sang dạng NH3 và bay hơi vào không khí, tiếp đến là do sự hấp thụ của thực vật; - Loại bỏ Photpho: bởi quá trình hấp thụ của thực vật và đồng hoá của vi khuẩn, tạo phức và hấp phụ lên bề mặt hạt rắn hay các chất hữu cơ để kết tủa và lắng theo thời gian lớp trầm tích đó được nạo vét và xả bỏ; - Loại bỏ kim loại nặng: các kim loại nặng hòa tan trong nước thải khi chạy qua hệ thống xử lý tự nhiên, chúng cũng được loại bỏ bởi các cơ chế kết tủa và lắng ở dạng hydroxit hoặc sunfur kim loại không tan trong vùng hiếu khí và yếm khí. Một phần được hấp thụ vào tế bào của thực vật thủy sinh cũng như các vi khuẩn tiếp nhận hoặc cùng với chất rắn, thực vật chết lắng đọng vào trầm tích. Khi lượng bùn chứa kim loại nặng cũng như chất hữu cơ đạt tới giới hạn thì cần loại bỏ khỏi hệ thống tránh hòa tan ngược trở lại bằng việc nạo vét; - Loại bỏ vi sinh vật gây bệnh: được loại bỏ nhờ các quá trình vật lý như dính kết, lắng, lọc, hấp phụ cũng dẫn đến sự tiêu diệt vi khuẩn, vi rút, do tồn tại trong điều kiện môi trường không thuận lợi với thời gian dài bởi tác động của các yếu tố lý-hoá của môi trường tự nhiên như nhiệt độ.Trong tự nhiên, bộ rễ của của một số loại thực vật ngập nước có thể sinh ra một số chất đặc biệt có thể sinh ra chất kháng ...