LỜI GIỚI THIỆU
Phát triển kinh tế là nhu cầu cấp thiết của mỗi địa phương, nhằm cải thiện đời sống của nhân dân và tạo ra nhiều công ăn việc làm nên các tỉnh, các huyện, các thành phố đã tìm nhiều giải pháp ưu đãi để mời gọi các nhà đầu tư, các doanh nghiệp. Các địa phương chỉ chú trọng việc kêu gọi đầu tư nên đã bỏ lỏng việc quản lý các doanh nghiệp về mặt môi trường nên các yêu cầu chặt chẽ về phát thải đã được các địa phương bỏ qua nhằm tạo sự dễ dãi cho các nhà doanh nghiệp.
Hiện nay, ô nhiễm môi trường do nước thải công nghiệp đang là vấn đề bức xúc ở nước ta nói chung đặc biệt là các thành phố lớn và các cụm, khu công nghiệp. Bên cạnh các khu công nghiệp lớn có hệ thống xử lý nước thải tập trung thì các cụm công nghiệp tự phát thì không có hệ thống xử lý nước thải tập trung này, có chăng chỉ là hệ thống xử lý nước thải của từng doanh nghiệp nhằm đối phó với các cơ quan chức năng nên không được vận hành thường xuyên và hiệu quả xử lý không cao.
Như vậy trong điều kiện hiện nay ở nước ta, khi phần lớn các dự án xử lý nước thải tập trung cho các cụm công nghiệp tự phát quy mô vừa và nhỏ là chưa khả thi, hoặc nếu có chỉ dừng ở mức xử lý sơ bộ do thiếu thốn về tài chính, thì việc nghiên cứu tìm giải pháp cho việc xử lý nước thải vừa đơn giản, có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường là một hướng nghiên cứu giải quyết hợp lý và khả thi.
Phương pháp xử lý nước thải bằng hệ thống đất ngập nước nhân tạo là một phương pháp đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới cách nay vài chục năm. Hiện nay các hệ thống đất ngập nước đang được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt. Ở Việt Nam, việc sử dụng các hệ thống tự nhiên nói chung và hệ thống đất ngập nước nhân tạo nói riêng đã bắt đầu được sử dụng.
Hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây dựng để xử lý nước thải phỏng theo các quá trình sinh học, hoá và lý học của các vùng đất ngập nước tự nhiên. Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ chất ô nhiễm hoặc chuyển chúng thành các dạng vật chất ít gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và môi trường. Thuận lợi của việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải là quá trình xử lý được thực hiện liên tục trong điều kiện tự nhiên với giá thành rẻ vì chi phí xây dựng và bảo quản thấp, cho phép đạt hiệu suất cao, thân thiện với môi trường, đồng thời góp phần làm gia tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái của khu vực xung quanh.
Các hệ thống nhân tạo đã được sử dụng cho việc xử lý các loại nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ trong nước như nước thải nhà máy giấy, nhà máy chế biến thực phẩm, bia rượu, chế biến cà phê, cơ sở giết mổ và hoàn toàn đạt hiệu quả xử lý tương đương các công nghệ khác.
Nghiên cứu thiết kế một hệ thống đất ngập nước nhân tạo hoàn chỉnh nhằm phục vụ xử lý nước thải của các cụm công nghiệp vừa và nhỏ là hoàn toàn khả thi và nó đáp ứng được yêu cầu cơ bản là về hiệu quả xử lý nước thải và tính kinh tế của hệ thống, hơn nữa đối với những vùng có quỹ đất còn nhiều như Củ Chi thì dự án hoàn toàn phát huy được ưu thế so với việc đầu tư một hệ thống công nghệ hoá học để xử lý nước thải.
Chương 1:PHẦN CHUNG
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Việc kêu gọi các doanh nghiệp vào đầu tư phát triển kinh tế với nhiều ưu đãi tại huyện Củ Chi đã và đang gây ra nhiều áp lực về môi trường cho huyện nói riêng và cho thành phố nói chung. Dẫn đến tình trạng các doanh nghiệp chỉ lo chú trọng phát triển kinh tế và xem nhẹ về khía cạnh môi trường, gây ra các lượng phát thải lớn chất ô nhiễm. Việc này đang đặt ra thách thức lớn đối với các cấp quản lý và các nhà doanh nghiệp trước xu hướng phát triển trong tương lai là hướng tới phát triển bền vững. Việc này đòi hỏi các nhà quản lý buộc các doanh nghiệp phải xây dựng các hệ thống xử lý nhằm kiểm soát nguồn ô nhiễm tại mỗi doanh nghiệp.
Nghiên cứu và thiết kế một mô hình đất ngập nước để xử lý nước thải cho các doanh nghiệp là một việc làm cần thiết nhằm giúp doanh nghiệp giảm bớt chi phí đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh mà chỉ cần xử lý sơ bộ theo yêu cầu xả thải. Việc này tạo điều kiện cho các doanh nghiệp tập trung vốn cho phát triển doanh nghiệp, và các quản lý môi trường
Bên cạnh đó hệ thống đất ngập nước còn tạo thêm mảng xanh cho cho địa phương và doanh nghiệp. Đây là yếu tố quan trọng góp phần làm trong sạch môi trường không khí xung quanh doanh nghiệp bên cạnh việc xử lý nguồn nước thải ô nhiễm.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Thiết kế hệ thống đất ngập nước phục vụ xử lý nước thải
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu về các loài thực vật bản địa có khả năng hấp thụ chất ô nhiễm, cơ chế loại bỏ các chất ô nhiễm.
- Dựa trên các loài thực vật bản địa kết hợp với một số loài thực vật có khả năng hấp thụ chất ô nhiễm để hoàn thiện thành một hệ thống bãi lọc trồng cây có hiệu quả xử lý nước thải cao.
- Đề xuất mô hình thiết kế
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Nguồn nước thải từ các nhà máy thuộc cụm công nghiệp Tân Qui đã qua xử lý sơ bộ loại bỏ các chất độc hại đặc trưng của từng ngành nghề sản xuất.
- Kiểm soát các nguồn nước thải ô nhiễm từ đầu vào trước khi qua hệ thống, đảm bảo các nguồn thải đã được xử lý sơ bộ.
- Thiết kế hệ thống xử lý đảm bảo nguồn thải đầu ra đạt yêu cầu.
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.5.1. Phương pháp tiếp cận
Xuất phát từ hiện trạng nguồn nước từ kênh tiêu ấp 12 thuộc xã Tân Thạnh Đông bị ô nhiễm do nguồn nước thải từ các doanh nghiệp thuộc cụm công nghiệp Tân Qui thải ra. Trong số 15 doanh nghiệp thuộc cụm công nghiệp thì có 11 doanh nghiệp có đặc thù về ô nhiễm nguồn nước thải, các doanh nghiệp đã lắp đặt hệ thống xử lý nhưng do vận hành không thường xuyên dẫn tới tình trạng nguồn thải ra sau xử lý không đạt chuẩn như yêu cầu, gây ảnh hưởng lớn cho các khu vực sản xuất của người dân ở trong lưu vực thoát nước thuộc kênh tiêu ấp 12.
Mặc khác Củ Chi có những điều kiện tự nhiên và những chính sách xã hội tạo nhiều điều kiện cho việc áp dụng công nghệ đất ngập nước như :
Quỹ đất trống của cụm công nghiệp còn nhiều, và có địa hình trũng thuận lợi cho việc xây dựng hệ thống đất ngập nước hơn là tốn kém chi phí cao để san lấp cho doanh nghiệp thuê.
Điều kiện khí hậu, thuỷ văn thuận lợi
Các chính sách ưu tiên kêu gọi đầu tư của địa phương đã tạo cơ hội cho các doanh nghiệp buông lỏng trong công tác bảo vệ môi trường, do đó địa phương cần phải áp dụng các biện pháp để giải quyết các vấn đề nói trên và với một nguồn kinh phí thấp.
Phương pháp tiếp cận.
1.5.2. Phương pháp cụ thể
1.5.2.1. Phương pháp ứng dụng GIS
Phương pháp ứng dụng GIS: trong nghiên cứu thông tin địa lý (GIS) là một công nghệ hiện đại và hữu hiệu cho nhiều lĩnh vực nhờ khả năng biểu diễn, lưu trữ, hiển thị các đối tượng cần quản lý theo không gian và thời gian. Dựa trên cơ sở dữ liệu không gian và phi không gian, công nghệ thông tin địa lý còn giúp phân tích, đánh giá giải những bài toán liên quan đến quản lý, phục vụ tiến trình ra quyết định.
Phương pháp ứng dụng GIS được sử dụng để xác lập vùng nghiên cứu trên bản đồ, ranh giới của vùng nghiên cứu, tìm hiểu và xác lập tuyến khảo sát trên bản đồ để chuẩn bị cho công tác khảo sát thực địa nhằm phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
1.5.2.2. Phương pháp thu thập thông tin
Trước khi tổ chức khảo sát thực địa chuẩn bị cho việc thiết kế, việc thu thập, xử lý các số liệu, tài liệu liện quan đến đề tài là hết sức quan trọng, bởi qua đó việc phát hiện các vấn đề liên quan đến đề tài sẽ sáng rõ hơn, xác định được các yếu tố cần kế thừa, hạn chế việc nghiên cứu tràn lan, tập trung giải quyết những vấn đề cốt lỏi của đề tài. Đồng thời vạch ra được một cách khá chi tiết các tuyến, vùng cần khảo sát chính xác hơn.
Các thông tin cần thu thập như:
Điều kiện khí hậu, thuỷ văn, địa hình, thổ nhưỡng của khu vực khảo sát thiết kế.
Hiện trạng sử dụng đất .
Các nguồn gây ô nhiễm chính tại khu vực khảo sát, và lưu vực thoát nước.
Các chính sách kinh tế xã hội của địa phương đặc biệt là định hướng quy hoạch phát triển trong tương lai.
1.5.2.3. Phương pháp khảo sát thực địa
Tổ chức khảo sát thực địa theo tuyến đã được hoạch định trước theo bản đồ nhằm xác định lại độ chính xác của các thông tin đã thu thập được. Việc khảo sát thực địa cần phải thu thập thêm những thông tin thực tế như:
Hiện trạng sử dụng đất và các hình thức sử dụng đất khác chưa được thống kê do người dân tự chuyển mục đích sử dụng
Việc phát thải ô nhiễm của các doanh nghiệp gây ảnh hưởng như thế nào đối với người dân. Quy luật về thời gian phát thải nhiễm của doanh nghiệp.
Khảo sát địa hình vùng nghiên cứu, xem xét tính khả thi khi thiết kế.
Thu thập thêm thông tin về chế độ thủy văn, các hướng dòng chảy chính của khu vực.
Thu thập thông tin về các loài thực vật bản địa, đặc biệt là các loài có khả năng hấp thụ ô nhiễm.
Lấy mẫu nước tại nguồn thải để phân tích mức độ ô nhiễm.
Thu thập số liệu phải được tiến hành trước mọi giai đoạn khảo sát. Những tài liệu thu thập kể trên làm cơ sở hoạch định kế hoạch khảo sát tiếp theo, lựa chọn nội dung và khối lượng hợp lý cũng như phương pháp khảo sát thích hợp.
1.5.2.4. Phương pháp phân tích hoá, lý, sinh học đất, nước
Đối với đất
Về thành phần vật lý : chủ yếu phân tích thành phần cơ giới, dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, và độ bền hạt kết.
Về thành phần hóa học : Chủ yếu phân tích hàm lượng các cation và anion chính, trong đó chú trọng hàm lượng các cation trong các pha khác nhau (pha hòa tan, pha trao đổi và tổng số ), pH, EC, Eh và hàm lượng hữu cơ (bao gồm các acid mùn và tổng mùn); các chất dinh dưỡng tổng số và dể tiêu và một số kim loại năng.
Về sinh học : Chủ yếu phân tích hô hấp đất, VSV háo khí, yếm khí và mấm mốc.
Đối với nước
Về thành phần hoá học: dựa vào đặc tính nước thải của các ngành nghề trong cụm công nghiệp nên chủ yếu phân tích các chỉ tiêu về BOD, COD, TS, tổng nitơ, tổng phốtpho và các kim loại nặng trong nước kết hợp với một số chỉ tiêu đo tại thực địa như :DO, pH, EC, Eh.
1.5.2.5. Phương pháp thống kê số liệu
Bằng phương pháp thống kê xử lý các số liệu phân tích và các số liệu điều tra liên quan, sử dụng thuật toán xác lập các hệ số tương quan của các thành phần trong môi trường đất, nước. Trong đó chú trọng đến khả năng tương quan giữa mức độ nhiễm bẩn và khả năng tự làm sạch của môi trường đất. Kết quả thống kê được xác lập thành các bảng nhằm phục vụ cho công tác thiết kế như:
Thống kê về lượng mưa, độ ẩm, chế độ thủy văn
Bản đồ cao trình khu vực
Địa chất, địa tầng của khu vực.
Biều đồ cơ cấu sử dụng đất, bảng thống kê các loại hình canh tác.
Địa chất, địa tầng của khu vực.
Bảng phân tích mẫu nước.
1.5.2.6. Phương pháp chuyên gia
Mục đích chính của phương pháp này là sử dụng các thông số kinh nghiệm của các chuyên gia trong các lĩnh vực nghiên cứu nhằm chuẩn hoá độ chính xác của các công trình thiết kế bằng kinh nghiệm của các chuyên gia. Phương pháp này đòi hỏi phải tham khảo ý kiến trực tiếp của các chuyên gia về các vấn đề thắc mắc trong vấn đề nghiên cứu, nhờ sự tư vấn và giúp đỡ của các chuyên gia.
1.5.2.7. Phương pháp quan trắc
Được sử dụng sau khi thiết kế đã hoàn chỉnh và trong thời gian vận hành hoặc là tính toán tầng suất quan trắc trước nhằm mục đích bảo đảm cho công trình vận hành tối ưu.
Đối với đất ngập nước thì việc quan trắc là rất quan trọng vì đây là một hệ sinh thái thu nhỏ, hội tụ của cả 3 yếu tố là đất, nước, thực vật. Vì thế ta cần phải tổ chức quan trắc thật kỹ vì nếu 1 trong 3 yếu tố xảy ra vấn đề thì sẽ gây rối loạn cho toàn bộ hệ thống. Aûnh hưởng đến hiệu suất thiết kế.
1.6. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC ĐỒ ÁN
Đồ án gồm có 100 trang, trong đó có 23 hình vẽ, 16 biểu bảng và được cấu trúc thành 4 chương và phần kết luận kiến nghị.
Chương1 : PHẦN CHUNG
Giới thiệu về đối tượng, mục tiêu,các phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong đề tài.
Chương 2 : TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU.
Gồm 2 nội dung chính:
Giới thiệu khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của huyện Củ Chi. Trong đó tập trung chủ yếu vào đặc điểm khí hậu, địa hình, chế độ thủy văn và hiện trạng sử dụng đất của khu vực xây dựng hệ thống đất ngập nước.
Giới thiệu về cụm công nghiệp Tân Qui : Các ngành nghề sản xuất, hiện trạng sản xuất và các ảnh hưởng đến môi trường của cụm công nghiệp.
Chương 3 : KHÁI QUÁT VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ CÁC CHỨC NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
Giới thiệu các định nghĩa về đất ngập nước, các chức năng và cơ chế loại bỏ các chất ô nhiễm trong đất ngập nước. Và khái quát về tình hình nghiên cứu áp dụng đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải trong và ngoài nước.
Chương 4 : KHÁI QUÁT VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ CÁC CHỨC NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Tính toán diện tích cần thiết và các thông số của các ao xử lý và hiệu quả xử lý, dự báo các tác động môi trường của dự án và đề xuất chương trình quan trắc, giám sát khi dự án hoạt động.
PHẦN KẾT LUẬN
Kết luận về hiệu quả khả thi của dự án và đề xuất một số giải pháp.
102 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2394 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống đất ngập nước phục vụ xử lý nước thải cụm công nghiệp Tân Qui - Huyện Củ Chi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
raát khoù khaên khi ta tieán haønh xöû lyù nöôùc oâ nhieãm ôû nhöõng khu vöïc ñoâ thò voán ñaõ raát khoù khaên veà ñaát. Tuy nhieân noù laïi thích hôïp cho vuøng noâng thoân, keå caû nhöõng vuøng khoâng ñöôïc cung caáp ñieän
+ Trong ñieàu kieän caùc loaøi thöïc vaät phaùt trieån maïnh ôû caùc nguoàn nöôùc thaûi, boä reã cuûa chuùng nhö nhöõng chaát mang raát höõu ích cho vi sinh vaät baùm treân ñoù. Trong tröôøng hôïp khoâng coù thöïc vaät thuûy sinh ( ñaëc bieät laø caùc loaøi thöïc vaät troâi noåi), caùc loaøi vi sinh vaät seõ khoâng coù nôi baùm vaø. Chuùng raát deã troâi theo doøng nöôùc hoaëc bò laéng xuoáng ñaùy.ÔÛ ñaây laø hai vaán ñeà caàn hieåu roõ:
Thöù nhaát, reã caùc loaøi thöïc vaät thuûy sinh seõ ñoùng vai troø tích cöïc trong vieäc taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät neáu vi sinh vaät khoâng phaûi laø nhöõng vi sinh vaät gaây beänh. Trong tröôøng hôïp naøy, caùc loaøi vi sinh vaät gaây beänh seõ phaùt trieån maïnh ôû boä reã vaø nhöõng vuøng xung quanh cuûa thöïc vaät, chuùng seõ laø taùc nhaân sinh hoïc gaây oâ nhieãm moâi tröôøng raát maïnh.
Thöù hai laø ngoaøi boä reã ra, caùc loaøi thöïc vaät thuûy sinh coøn chieám khoâng gian raát lôùn, ngaên caûn aùnh saùng chieáu saâu vaøo nöôùc. khi ñoù, vi sinh vaät khoâng bò tieâu dieät bôûi aùnh saùng maët trôøi. Thaûm thöïc vaät thuûy sinh phuû kín maët nöôùc ñöôïc coi nhö vaät caûn vaø haáp thuï raát höõu hieäu tia töû ngoaïi vaø hoàng ngoaïi cuûa aùnh saùng maët trôøi. Taùc duïng naøy khoâng chæ taïo ñieàu kieän ñeå nhöõng vi sinh vaät coù ích phaùt trieån maø caû nhöõng vi sinh vaät gaây beänh cuõng phaùt trieån. Do ñoù, hieän töôïng treân vöøa coù lôïi, vöøa coù haïi, coù lôïi laø caùc vi sinh vaät coù ích (nhöõng vi sinh vaät phaân giaûi caùc chaát höõu cô, voâ cô) phaùt trieån, laøm saïch moâi tröôøng nöôùc, coù haïi laø caùc vi sinh vaät gaây beänh phaùt trieån maïnh seõ laøm nöôùc bò oâ nhieãm sinh hoïc naëng hôn. Hieåu bieát ñöôïc baûn chaát töï nhieân naøy giuùp ta tìm bieän phaùp tích cöïc trong coâng ngheä xöû lyù naøy.
VI. TÌNH HÌNH AÙP DUÏNG ÑAÁT NGAÄP NÖÔÙC TRONG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI
1. Ngoaøi nöôùc
1.1. Baõi loïc troàng caây ôû Baéc AÂu
- ÔÛ mieàn baéc Thuïy Ñieån, baõi loïc troàng caây ngaäp nöôùc ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù boå sung nöôùc thaûi sau caùc traïm xöû lyù ñoâ thò. Nhìn chung, khöû nitô laø muïc ñích chính, maëc duø hieäu quaû xöû lyù TS vaø BOD cuõng khaù cao. Nghieân cöùu cuûa J.L. Andersson, S. Kallner Bastviken vaø K. S. Tonderski ñaõ ñaùnh giaù hoaït ñoäng trong 3 – 8 naêm cuûa boán baõi loïc troàng caây quy moâ lôùn( dieän tích 20 – 28 ha). Hai baõi loïc tieáp nhaän nöôùc thaûi ñoâ thò, vôùi caùc khaâu xöû lyù hoaù hoïc vaø cô hoïc. Hai baõi loïc coøn laïi tieáp nhaän nguoàn nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc xöû lyù sinh hoïc, do ñoù noàng ñoä BOD (BOD7) vaø NH4+-N ñaàu vaøo baõi loïc thaáp hôn. Caùc baõi loïc hoaït ñoäng khaù oån ñònh, loaïi boû 0,7-1,5 taán N/ha.naêm. Ñaây laø giaù trò trung bình trong thôøi gian nghieân cöùu, vôùi taûi troïng bieán ñoåi töø 1,7-6,3 taán N/ha.naêm. Löôïng P bò khöû cuõng bieán ñoåi trong khoaûng 10 ñeán 41 kg/ha.naêm, phuï thuoäc vaøo caùc giaù trò taûi troïng khaùc nhau, caùc daïng hôïp chaát P vaø voøng tuaàn hoaøn noäi taïi cuûa P trong caùc baõi loïc.
- ÔÛ Na Uy, baõi loïc troàng caây doøng chaûy ngaàm ñaõ ñöôïc xaây döïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaøo naêm 1991. Ngaøy nay, ôû nhöõng vuøng noâng thoân ôû Na Uy, phöông phaùp naøy trôû neân raát phoå bieán ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït, nhôø caùc baõi loïc vaän haønh vôùi hieäu suaát cao thaäm chí caû vaøo muøa ñoâng vaø vôùi chi phí thaáp. Moâ hình quy moâ nhoû ñöôïc aùp duïng phoå bieán ôû Na Uy laø heä thoáng bao goàm beå töï hoaïi, tieáp ñeán laø moät beå loïc sinh hoïc hieáu khí doøng chaûy thaúng ñöùng vaø moät baõi loïc ngaàm troàng caây vôùi doøng chaûy ngang. Beå loïc sinh hoïc hieáu khí tröôùc baõi loïc ngaàm ñeå loaïi boû BOD vaø thöïc hieän caùc quaù trình nitrat hoaù trong ñieàu kieän khí haäu laïnh, nôi thöïc vaät “ nguû” vaøo muøa ñoâng. Heä thoáng ñöôïc thieát keá theo tieâu chuaån hieän haønh cho pheùp ñaït hieäu suaát khöû P oån ñònh > 90% trong voøng 15 naêm neáu söû duïng caùt thieân nhieân chöùa nhieàu saét vaø canxi hoaëc söû duïng vaät lieäu haáp phuï P tieàn cheá coù troïng löôïng nheï. Lôùp vaät lieäu naøy sau khi baõo hoaø P, coù theå söû duïng chuùng laøm chaát caûi taïo ñaát hay laøm phaân boùn boå sung phoátpho. Hieäu suaát loaïi boû N khoaûng 40-60%. Hieäu quaû loaïi boû caùc vi khuaån chæ thò raát cao, thöôøng ñaït tôùi < 1000 coliform chòu nhieät/ 100 ml ( theo Peter D. Jenssen, Trond Mohlum, Tore Krogstad, Lasse Vrale, 2005)
- Taïi Ñan Maïch, höôùng daãn chính thöùc môùi veà xöû lyù nöôùc thaûi taïi choã nöôùc thaûi sinh hoaït gaàn ñaây ñaõ ñöôïc Boä Moâi Tröôøng Ñan Maïch coâng boá, aùp duïng baét buoäc ñoái vôùi caùc nhaø rieâng ôû noâng thoân. Trong höôùng daãn naøy ngöôøi ta ñaõ ñöa vaøo heä thoáng baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng, cho pheùp ñaït hieäu suaát khöû BOD tôùi 95% vaø nitrat hoaù ñaït 90%. Heä thoáng naøy coù theå bao goàm caû quaù trình keát tuûa hoaù hoïc ñeå taùch phoátpho baèng PAC trong beå phaûn öùng laéng, cho pheùp loaïi boû 90% phoátpho. Dieän tích beà maët cuûa baõi loïc laø 3,2m2/ngöôøi vaø chieàu saâu loïc hieäu quaû laø 1m. Nöôùc thaûi sau laéng seõ ñöôïc bôm giaùn ñoaïn leân beà maët cuûa lôùp vaät lieäu loïc baèng bôm vaø heä thoáng oáng phaân phoái. Lôùp thoaùt nöôùc ôû ñaùy ñöôïc thoâng khí bò ñoäng thoâng qua caùc oáng hôi nhaèm taêng cöôøng söï trao ñoåi oxy vaøo quaù trình loïc. Moät nöõa doøng chaûy ñaõ ñöôïc nitrat hoaù töø lôùp vaät lieäu loïc seõ ñöôïc bôm tuaàn hoaøn vaøo ngaên ñaàu cuûa beå laéng hoaëc chaûy vaøo ngaên bôm nhaèm taêng cöôøng quaù trình khöû nitô vaø oån ñònh hoaït ñoäng cuûa heä thoáng. Heä thoáng loaïi boû phoátpho ñöôïc ñaët trong beå laéng vôùi moät bôm ñònh löôïng côõ nhoû. Hoaù chaát ñöôïc troän vôùi nöôùc thaûi nhôø heä thoáng bôm daâng baèng khí ñôn giaûn, ñoàng thôøi laøm nhieäm vuï tuaàn hoaøn nöôùc trong ngaên laéng. Heä thoáng baõi loïc troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng laø moät giaûi phaùp thay theá cho loïc trong ñaát, cho pheùp ñaït hieäu quaû xöû lyù cao tröôùc khi xaû ra moâi tröôøng.
1.2. Nghieân cöùu veà loaïi boû vi sinh vaät trong nöôùc thaûi
- ÔÛ Ñöùc, moät chöông trình nghieân cöùu veà maët vi sinh vaät – söï toàn taïi vaø cheát cuûa caùc maàm beänh trong nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän bôûi nhoùm nghieân cöùu Hagendorf Ulrich, Diehl Klaus vaø nnk trong nhieàu naêm, treân caùc maãu nöôùc laáy töø ba baõi loïc troàng caây xöû lyù nöôùc thaûi ñaõ qua xöû lyù sô boä ( beå töï hoaïi nhieàu ngaên, hoà) vaø töø nöôùc thaûi sinh hoaït ñaõ qua xöû lyù sô boä. Noàng ñoä cuûa caùc vi sinh vaät chæ thò hay caùc maàm beänh ñöôïc xaùc ñònh ôû nhieàu vò trí vaø caùc baäc cuûa heä thoáng xöû lyù. Vôùi soá lieäu töø hôn 3600 phaân tích vi sinh, so saùnh vôùi caùc soá lieäu töø moät heä thoáng ñaõ vaän haønh ñöôïc 18 naêm cho pheùp ñöa ñöôïc caû caùc yeáu toá vaän haønh vaøo trong ñaùnh giaù.
- Caùc nghieân cöùu cho thaáy raèng hieäu suaát loaïi boû trung bình cuûa caùc vi sinh vaät chæ thò vaø caùc maàm beänh naèm trong khoaûng 1.5 – 2.5 ñôn vò log vôùi heä thoáng xöû lyù moät baäc vaø 3 – 5 ñôn vò log ñoái vôùi heä thoáng xöû lyù nhieàu baäc. Khoâng coù söï khaùc nhau ñaùng keå giöõa baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy ngang vaø doøng chaûy ñöùng. Hieäu suaát loaïi boû vi sinh vaät trong caùc baõi loïc troàng caây roõ raøng laø hôn haún so vôùi heä thoáng buøn hoaït tính truyeàn thoáng.
1.3. Nghieân cöùu xöû lyù buøn beå phoát baèng baõi loïc ngaàm troàng caây
- Vieän Coâng ngheä Chaâu AÙ (AIT), Thaùi Lan, keát hôïp vôùi Vieän KH&CN Moâi Tröôøng lieân bang Thuïy Syõ SANDEC, EAWAG ñaõ tieán haønh nghieân cöùu thöïc nghieäm xöû lyù phaân buøn beå phoát laáy töø Bangkok baèng heä thoáng baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng vôùi caây coû neán ( Typha) taïi AIT lieân tuïc töø naêm 1997 tôùi nay. Taûi troïng TS baèng 250 kg/m2.naêm ñöôïc coi laø taûi troïng toái öu ñeå xöû lyù phaân buøn. Caàn ngaên caûn söï heùo ruû cuûa coû neán vaøo muøa khoâ baèng caùch töôùi nöôùc baõi loïc baèng nöôùc sau xöû lyù. 65% nöôùc töø phaân buøn ñöôïc thu qua heä thoáng thu nöôùc vaø 35% bay hôi. Baõi loïc ñöôïc vaän haønh gaàn 4 naêm, khoâng phaûi söûa chöõa heä thoáng thaám. Chaát raén tích luõy chöùa haøm löôïng tröùng giun thaáp, ñaùp öùng tieâu chuaån taùi söû duïng trong noâng nghieäp ñoái vôùi buøn caën. So saùnh vôùi saân phôi buøn truyeàn thoáng, baõi loïc ngaàm troàng caây cho pheùp thôøi gian löu giöõ buøn khoâ lôùn hôn nhieàu ( 5-6 naêm). Öu ñieåm cuûa phöông phaùp xöû lyù phaân buøn baèng baûi loïc troàng caây laø boä reã taïo ra caáu truùc xoáp, vôùi heä thoáng mao maïch nhoû li ti trong baõi loïc, giuùp cho quaù trình khöû nöôùc cuûa heä thoáng ñöôïc duy trì trong nhieàu naêm maø khoâng bò taéc.
1.4. Nghieân cöùu xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp, nöôùc ræ baõi raùc baèng baõi loïc troàng caây.
- Taïi Boà Ñaøo Nha, l.c. Davies, c.c. Carias vaø nnk ñaõ nghieân cöùu vai troø cuûa caây saäy (Phragmites communis) – taùc nhaân peroxide trong quaù trình phaân huûy chaát nhuoäm azo, axit cam 7(AO7) trong baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng. Nghieân cöùu cho thaáy caùc chaát do thöïc vaät töôi tieát ra coù theå phaân huûy AO7 vaø caùc amin thôm cuûa noù, sau 120 giôø tieáp xuùc vôùi H2O2, loaïi boû ñöôïc 3,2-5,7 mgA07/gP.Australis khi doøng chaûy coù noàng ñoä 40 mgAO7/l ( 8 mgA07/gP.Australis).
- Töø nghieân cöùu naøy cho thaáy baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng thích hôïp ñeå xöû lyù nöôùc thaûi chöùa chaát nhuoäm Azo. Vôùi noàng ñoä cuûa doøng vaøo laø 130 mgAO7/l, hoaït tính peroxide cuûa thöïc vaät trong laù, thaân vaø reã theo thöù töï taêng gaáp 2,1 laàn, 4,3 laàn vaø 12,9 laàn. Khi noàng ñoä chaát nhuoäm 700 mgAO7/l, hoaït tính peroxid cuûa thöïc vaät bò öùc cheá ngay töùc khaéc nhöng chæ sau hai ngaøy hoaït tính naøy trôû veà ñöôïc nhö cuõ. Taûi troïng höõu cô AO7 töø 21 ñeán 105 gCOD/m2.ngaøy khoâng ñoäc vaø coù khaû naêng loaïi boû töø 11 ñeán 67 g COD/m2.ngaøy. Hieäu quaû loaïi boû AO7 vaø TOC laø töông ñöông nhau (khoaûng 70%) cho thaáy AO7 bò khoaùng hoùa. Chu trình 3 giôø laø thôøi gian thích hôïp ñeå phaân huûy AO7.
- Baõi loïc troàng caây cuõng ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi treân theá giôùi ñeå xöû lyù nöôùc roø ræ töø baõi raùc ( keå caû baõi coân laáp raùc sau khi ñoát) ñaït hieäu quaû raát toát nhö baõi loïc troàng caây ngaäp nöôùc xöû lyù nöôùc raùc ôû Linkoeping, Thuïy Ñieån.
2. Trong nöôùc
- Hieän nay, trung taâm kyõ thuaät moâi tröôøng ñoâ thò vaø khu coâng nghieäp (CEETIA0, Tröôøng Ñaïi Hoïc Xaây Döïng cuõng ñang nghieân cöùu coâng ngheä xöû lyù phaân buøn beå phoát baèng baõi loïc ngaàm troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng, phoái hôïp vôùi Vieän KH&CN Moâi tröôøng Lieân bang Thuïy Syõ SANDEC, EAWAG (ñeà taøi FSM, döï aùn ESTNV do Thuïy Syõ taøi trôï)
- Coâng trình nghieân cöùu laøm saïch nöôùc Hoà Taây baèng caây thuûy sinh. Döï aùn döï kieán thöïc hieän trong 2 naêm (2004-2005) vôùi toång chi phí gaàn 5,4 tyû ñoàng, nhöng döï aùn caàn nghieân cöùu kyõ löôõng ñeå choïn löïa nhöõng loaøi caây thích hôïp.
- Nghieân cöùu xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng baõi loïc ngaàm troàng troàng caây doøng chaûy thaúng ñöùng trong ñieàu kieän Vieät Nam do PGS.TS. Nguyeãn Vieät Anh vaø nhoùm nghieân cöùu thöïc hieän. Keát quaû nghieân cöùu cho thaáy keát quaû veà hieäu quaû loaïi boû caùc chaát oâ nhieãm nhö : vôùi sô ñoà baäc 1, chaát löôïng nöôùc ñaàu ra sau beå loïc troàng caây cho pheùp ñaït tieâu chuaån nöôùc loaïi B ñoái vôùi caùc chæ tieâu COD, SS, TP. Vôùi sô ñoà baäc 2 noái tieáp, chaát löôïng nöôùc ñaàu ra sau beå loïc troàng caây ñaït tieâu chuaån nöôùc loaïi A vôùi caùc chæ tieâu COD, SS, TP. Tuy nhieân, vôùi cheá ñoä luoân ngaäp nöôùc, chæ tieâu NH4-N vaø vi sinh vaät trong nöôùc coøn vöôït quaù tieâu chuaån.
- Xaây döïng moâ hình heä thoáng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït taïi caùc xaõ Minh Noâng, Beán Goùt, Thaønh Phoá Vieät Trì do GS.TSKH Döông Ñöùc Tieán vaø caùc coäng söï thöïc hieän. Keát quaû cho thaáy chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra sau khi ñaõ ñöôïc xöû lyù baèng caùc bieän phaùp sinh hoïc mang lai keát quaû töông ñoái toát, nöôùc khoâng coøn muøi hoâi, soá löôïng vi khuaån coliform giaûm ñi roõ raät, caùc chæ soá oâ nhieãm COD, BOD5 ôû döôùi ngöôõng cho pheùp, caùc chæ soá NH4+, NO3- raát thaáp.
- Nghieân cöùu xöû lyù oâ nhieãm N, P trong nöôùc soâng Toâ Lòch baèng Beøo Taây do Th.S Ñaøo Vaên Baûy vaø GS.TSKH Laâm Ngoïc Thuï thöïc hieän. Keát quaû theo doõi thí nghieäm cho thaáy khi haøm löôïng caùc ion NH4-N vaø PO43—P < 0,01 mg/l, thì chæ 6-7 ngaøy sau ñoù, Beøo Taây coù bieåu hieän yeáu laù, laù vaøng vaø cheát daàn. Ñieàu ñoù cho pheùp ta ñònh ñöôïc chu kyø xöû lyù thích hôïp vaø quyeát ñònh thôøi ñieåm taùch beøo ra khoøi nguoàn nöôùc traùnh taùi oâ nhieãm nguoàn nöôùc.
- Nghieân cöùu söû duïng moät soá thöïc vaät nöôùc ñeå laøm saïch kim loaïi naëng trong nöôùc hoà Baûy Maãu do PGS.TS.Leâ Thò Hieàn Thaûo – Tröôøng Ñaïi Hoïc Xaây Döïng thöïc hieän. Keát quaû nghieân cöùu khaúng ñònh moät soá loaøi thöïc vaät baäc cao nhö Beøo Taám vaø Rong Ñuoâi Choù coù khaû naêng laøm saïch nöôùc, laøm giaûm haøm löôïng caùc chaát baån vaø moät soá kim loaïi naëng trong nöôùc Hoà Baûy Maãu. Hieäu quaû xöû lyù kim loaïi naëng cuûa Rong Ñuoâi Choù cao hôn so vôùi Beøo Taám.
- Nghieân cöùu söï phaân boá Cu, Zn, Hg vaø Cd trong Rau Muoáng thu töø soâng Nhueä vaø Toâ Lòch cuûa Vieät Nam do Vieän Sinh Thaùi vaø Taøi Nguyeân Sinh Vaät, Vieän KH&CN Vieät Nam, Tröôøng ÑHTH Bordeaux1 cuûa Phaùp thöïc hieän. Keát quaû nghieân cöùu chæ ra raèng rau muoáng laø caây coù khaû naêng tích tuï kim loaïi naëng, caây soáng ôû moâi tröôøng chöùa kim loaïi naëng ôû möùc cao hôn thì coù haøm löôïng caùc kim loaïi naëng naøy cao hôn. Vaø coù theå duøng Rau Muoáng laøm ñoái töôïng ñeå xöû lyù moâi tröôøng ñaát, nöôùc bò oâ nhieãm kim loaïi naëng.
- Xöû lyù kim loaïi naëng ( Cr, Pb2+ vaø Ni2+) trong nöôùc thaûi coâng nghieäp baèng Beøo Taây do nhoùm nghieân cöùu thuoäc Khoa Moâi Tröôøng , Tröôøng Ñaïi Hoïc Khoa Hoïc Töï Nhieân thöïc hieän. Keát quaû nghieân cöùu ñöa ra keát luaän : Beøo Taây coù khaû naêng haáp thuï caùc kim loaïi naëng Cr, Pb2+, Ni2+ trong nöôùc thaûi coâng nghieäp. Noù tích luõy moät löôïng kim loaïi naëng coù ñoäc tính cao trong laù, cuoáng vaø reã cuûa mình theo thôøi gian. Haøm löôïng kim loaïi naëng tích luõy nhieàu nhaát laø ôû reã vaø löôïng kim loaïi naëng ñöôïc haáp thuï nhieàu nhaát trong khoaûng töø ngaøy thöù 5 ñeán ngaøy thöù 20.
Chöông 4
TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ
Baûng 4.1 : Thoâng soá nguoàn thaûi
Chaát oâ nhieãm
Noàng ñoä(mg/l)
BOD5
141 mg O2/l 162
COD
376 mg O2/l
TSS
125 (mg/l)145
NH3
8.517(mg/l)
Toång nitô
18.2(mg/l)
PO4
0.066(mg/l)
Toång phoátpho
4.5(mg PO43-/l)
Fe2+
0.707(mg/l)
Fe3+
0.077(mg/l)
1. Tính dieän tích ñaát ngaäp nöôùc caàn thieát
Choïn thieát keá heä thoáng ñaát ngaäp nöôùc theo daïng caùnh ñoàng ngaäp nöôùc beà maët.
- Löu löôïng doøng thaûi : Q0= 4000m3/ngaøyñeâm
- Taûi troïng BOD5 tröôùc khi xöû lyù laø : C0 = 162 mg/l
- Taûi troïng BOD5 sau xöû lyù laø : C1 <30mg/l
- AÙp duïng coâng thöùc taûi löôïng beà maët (ALR) ñoái vôùi tình traïng löu löôïng trung bình haøng ngaøy (Q0) ñeå xaùc ñònh ñieàu kieän giôùi haïn kích thöôùc cuûa heä thoáng. Ta coù:
Vôùi :
ALR : Toác ñoä taûi löôïng beà maët (choïn BOD5 = 60kgBOD5/ha.ngaøy, TSS = 50 kg/ha.ngaøy (nguoàn Donald S Brown et al.(2000), Constructed Wetlands Treatment Of Municipal Wasteqaters, USEPA-NRMRL, September 2000)
Q0 : lưu löôïng doøng thaûi vaøo (m3/ngaøy.ñeâm)
C0 : noàng ñoä chaát thaûi ñaàu vaøo
+ Ñoái vôùi saûn löôïng BOD5 :
= = 10.8 ha
+ Ñoái vôùi TSS :
= = 11.6 ha
+ Theå tích ñaàm laày:
VW = AW*h
Vôùi :
VW : Theå tích ñaàm laày (m3)
h : chieàu saâu trung bình cuûa möïc nöôùc trong ñaàm (m)
Choïn ñoä saâu trung bình cuûa möïc nöôùc trong ñaàm laø 0.8m
-> VW = = 92000 m3
+ Tính thôøi gian löu nöôùc treân lyù thuyeát.
Vôùi :
T : thôøi gian löu nöôùc trong ñaàm (ngaøy)
: heä soá ñoä xoáp cuûa wetland
Thoâng thöôøng ngöôøi ta choïn raèng ñoä saâu trung bình laø 0.8m (0.8m ôû maët nöôùc thoaùng vaø 1-1.5m ôû vuøng nöôùc coù phuû thöïc vaät) vaø = 0.8 [ 10]
T = ngaøy.
+ Ñoä doác thuûy löïc nöôùc beà maët.
Vôùi :
V : vaän toác trung bình cuûa doøng chaûy (m/s)
n : heä soá nhaùm Manning(s/m1/3)
H : ñoä saâu trung bình cuûa doøng chaûy(m)
S : ñoä doác thuûy löïc hoaëc ñoä nghieâng cuûa nöôùc beà maët
Ta coù v ñöôïc ño tröïc tieáp töø nguoàn thaûi, v = 0.1 m/s
= =0.1875
->S = 0.035 = 3.5%
+ Taûi troïng thuyû löïc
Vôùi :
HLR : möùc taûi troïng thuûy löïc (m/ngaøy)
-> HLR = = 0.035 m/ngaøy = 3.5cm/ngaøy
+ Kieåm tra taûi troïng höõu cô theo BOD5
=
= 55.8 kgBOD5 /ha.ngaøy
+ Hieäu quaû loaïi boû BOD5
Vôùi :
C0 : noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo(mg/l)
C1 : noàng ñoä BOD5 ñaàu ra (mg/l)
t(HRT) : thôøi gian löu nöôùc (ngaøy)
Kb : haèng soá toác ñoä loaïi boû BOD rieâng (T-1)
T : nhieät ñoä (0C)
-> ==36.3 mg/l
-> Hieäu quaû xöû lyù BOD :
+ Löu löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù
Qe = Q0 + P -I –ET
Vôùi :
Qe : Löu löôïng nöôùc sau xöû lyù ra khoûi ñaàm (m3/ngaøy)
Q0 : löu löôïng nöôùc thaûi vaøo (m3/ngaøy)
P : löôïng möa trung bình (mm/thaùng)
I : toác ñoä thaåm thaáu vaøo nöôùc ngaàm (m3/ngaøy)
ET : toác ñoä bay hôi (mm/thaùng)
Do löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra sau xöû lyù thay ñoåi theo muøa phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá thôøi tieát neân ta coù:
- Vaøo muøa khoâ
P = 0
ET =130 mm/thaùng = 4.3 ml/ngaøy
-> vôùi dieän tích 11.6ha thì ET = 430 m3/ngaøy
I = K*AW
Vôùi :
K : heä soá thaám cuûa ñaát(cm/s)
Lôùp ñaát nôi ñaây thuoäc heä taàng coù heä soá thaám laø K = 4*10-7cm/s
-> I = 1.6*10-9 m/s*86400s/ngaøy*10 ha* 10000m2/ha = 138.24m3/ngaøy
Vaäy vaøo muøa khoâ löu löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù laø:
Qe = 4000 – 430 – 138.24 =3431.76 m3/ngaøy
- Vaøo muøa möa
P = 330 mm/thaùng = 11 ml/ngaøy
-> vôùi dieän tích 11.6 ha thì löôïng möa trung bình laø: P =1100m3/ngaøy
ET =90 mm/thaùng = 3 ml/ngaøy
-> vôùi dieän tích 11.6ha thì ET = 300 m3/ngaøy
I töông töï nhö treân.
Vaäy vaøo muøa khoâ löu löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù laø:
Qe = 4000 +1100-300-138.24=4661.76 m3/ngaøy
Löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra sau xöû lyù ñöôïc tính döïa vaøo löôïng möa toái ña, löôïng boác hôi trung bình, vaø löôïng thaám toái ña nhaèm caân baèng möïc nöôùc trong ñaàm laày ñaát ngaäp nöôùc toát nhaát, traùnh nguy cô traøn nöôùc, khoâ nöôùc khoâng döï tính tröôùc do söï coá moâi tröôøng do möa quaù nhieàu hay haïn haùn.
2. Thieát keá moâ hình
2.1. Caùc moâ hình thieát keá tham khaûo
Trong thieát keá heä thoáng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo vieäc chuù troïng taän duïng caùc ñieàu kieän töï nhieân coù saün ôû khu vöïc thieát keá laø raát caàn thieát vaø quan troïng vì noù ñaûm baûo cho ta giaûm ñi raát nhieàu coâng vieäc khoâng caàn thieát, toán nhieàu chi phí trong thi coâng nhö: ñaøo ñaép, san laáp… nhöõng vieäc gaây ra raát nhieàu taùc ñoäng tôùi moâi tröôøng. Do ñoù vieäc taän duïng caùc ñieàu kieän ñòa hình coù saün keát hôïp vôùi vieäc caûi taïo thaønh caùc vuøng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo seõ giuùp ta thu ñöôïc nhieàu lôïi ích veà maët kinh teá cuõng nhö giaûm thieåu taùc ñoäng veà maët moâi tröôøng cuûa döï aùn. Sau ñaây laø moät vaøi coâng trình söû duïng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo ñeå xöû lyù nöôùc thaûi maø trong thieát keá taän duïng caùc ñieàu kieän veà ñòa hình nôi khu vöïc thieát keá.
Hình 4.1 : Moâ hình xöû lyù nöôùc thaûi baèng ñaát ngaäp nöôùc
Hình 4.2 : Moâ hình xöû lyù nöôùc thaûi baèng ñaát ngaäp nöôùc
Hình 4.3 : Moâ hình xöû lyù nöôùc thaûi baèng ñaát ngaäp nöôùc
Hình 4.4: Moâ hình xöû lyù nöôùc thaûi baèng ñaát ngaäp nöôùc
2.2. Ñònh daïng moâ hình thieát keá
- Vôùi toång dieän tích caàn thieát cuûa vuøng ñaát ngaäp nöôùc caàn thieát laø AW = 11.6ha.
- Töø thöïc teá hieäu quaû xöû lyù cuûa nhieàu moâ hình ñaát ngaäp nöôùc xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp cho thaáy :
+ Hieäu quaû xöû lyù seõ cao hôn neáu chia vuøng ñaát ngaäp nöôùc ra thaønh nhieàu ñôùi.
+ Vieäc ñöa caùc loaøi thöïc vaät coù khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi vaøo vuøng ñaát ngaäp nöôùc seõ laøm naâng cao hieäu quaû xöû lyù oâ nhieãm, giaûm ñi ñaùng keå löôïng boác hôi nöôùc, laøm giaûm nguy cô gia taêng noàng ñoä oâ nhieãm do boác hôi nöôùc.
- Phaân chia dieän tích ñaát ngaäp nöôùc söû duïng ra laøm 2 ñôùi nhö:
+ Ñôùi thöù nhaát coù vai troø nhö ao oxy hoaù nhaèm laøm giaûm noàng ñoä BOD, COD, TSS vaø caùc chaát oâ nhieãm tröôùc khi ñöa vaøo ñôùi thöù 2. Vôùi dieän tích 3.6ha
+ Ñôùi thöù hai laø vuøng coù troàng theâm caùc loaøi thöïc vaät haáp thuï oâ nhieãm, nhaèm gia taêng hieäu quaû xöû lyù oâ nhieãm . Vôùi dieän tích 8 ha.
- Ñôùi thöù 2 ñöôïc chia ra laøm 2 khu vöïc keá tieáp nhau ñeå troàng 2 loaøi thöïc vaät ñoù laø Saäy vaø Luïc Bình. Muïc ñích cuûa vieäc ñöa hai loaïi thöïc vaät khaùc nhau laø nhaèm taêng hieäu quaû xöû lyù caùc nguoàn oâ nhieãm khaùc nhau. Cuï theå nhö:
+ Nöôùc thaûi sau khi qua ao oxy hoaù thì löôïng chaát raén lô löûng vaø hoøa tan coøn cao neân ta boá trí troàng Saäy tröôùc vì Saäy vaø loaøi thöïc vaät coù boä reã caém vaøo ñaùy ao coù thaân nhoâ leân khoûi maët nöôùc neân seõ taïo söï caûn trôû laøm taêng khaû naêng laéng cuûa caùc chaát lô löûng. Maëc khaùc Saäy laø loaïi coù khaû naêng haáp thuï caùc loaïi kim loaïi naëng cao hôn caùc loaøi thöïc vaät khaùc neân boá trí Saäy tröôùc caùc loaøi thöïc vaät khaùc nhaèm laøm giaûm noàng ñoä caùc kim loaïi tröôùc khi qua caùc ao xöû lyù khaùc nhaèm laøm giaûm nguy cô cheát cuûa caùc loaøi thöïc vaät khaùc do khoâng chòu ñöôïc noàng ñoä kim loaïi cao.
+ Tieáp theo nöôùc thaûi seõ qua ao Luïc Bình vì luùc naøy trong nöôùc thaûi chuû yeáu chæ coøn caùc thaønh phaàn höõu cô, Luïc Bình laø thöïc vaät noåi coù reã troâi noåi trong nöôùc neân seõ coù hieäu quaû cao hôn trong vieäc loaïi boû höõu cô trong nöôùc.
- Choïn tyû leä giöõa chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa caùc vuøng xöû lyù laø 5-1. tyû leä naøy laø toái öu töø thöïc teá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng ñaát ngaäp nöôùc ( Breen, P F& Spears, M 1995, Somes et al. 1998, Persson et al. 1999)
Ñôùi thöù nhaát :
Dieän tích 3.6ha -> chieàu daøi L = 500m , chieàu roäng B = 72m
Ñôùi thöù hai :
Dieän tích 8 ha, chia laøm 2 khu vöïc troàng Saäy vaø Luïc Bình, moãi khu vöïc 4 ha.
->Kích thöôùc daøi roäng cuûa moãi khu vöïc laø:
Chieàu daøi L = 450m, chieàu roäng B = 89m
Hình 4.5 : Moâ hình thieát keá sô bôï
Treân lyù thuyeát ta tính ñöôïc dieän tích ñaát caàn thieát ñeå thieát keá vaø thi coâng nhöng neáu thieát keá nhö sô ñoà treân thì chöa thaät mang laïi hieäu quaû toái öu nhaát. Qua tham khaûo moät soá moâ hình tính toaùn vaø ñònh daïng thieát keá ñaát ngaäp nöôùc döïa vaøo caùc ñieàu kieän ñòa hình cuûa ñòa phöông nôi thieát keá cuûa moät soá taùc giaû vaø töø thöïc traïng ñòa hình cuûa khu vöïc doïc theo tuyeán keânh tieâu aáp 12 sau cuïm coâng nghieäp Taân Qui coù moät vuøng ñaát truõng vaø coù ñoä doác vôùi dieän tích laø gaàn 14ha, hoaøn toaøn thích hôïp cho thieát keá treân.
Hình 4.6 : Hieän traïng söû duïng ñaát vaø maët baèng thieát keá
Töø hieän traïng ñòa hình nhö treân sô ñoà treân coù theå boá trí heä thoáng xöû lyù goàm 3 khu vöïc xöû lyù vaø moät khu vöïc duøng ñeå xaây döïng caùc coâng trình phuï ñeå phuïc vuï cho vieäc quan traéc kieåm tra heä thoáng. Dieän tích caùc khu vöïc nhö sau:
Khu vöïc 1: ao oxy hoaù vôùi dieän tích 3.2ha
Khu vöïc 2 : baõi loïc troàng Saäy vôùi dieän tích 3.9ha
Khu vöïc 3 : baõi loïc troàng Luïc Bình vôùi dieän tích 3.8ha.
Khu vöïc 4 : khu vöïc quan traéc vôùi dieän tích 2ha
2.3. Tính toaùn caùc coâng trình khaùcï
2.3.1. Tính ñöôøng kính oáng daãn
Choïn oáng coù kích thöôùc laø 0.8m.
Vôùi
D : ñöôøng kính oáng daãn(m)
vm : vaän toác nöôùc trong möông (m/s)
Q :löu löôïng nöôùc lôùn nhaát (m3/s)
2.3.2. Tính song chaén raùc
Löu löôïng nöôùc chuyeån qua song chaén raùc : Qmax/s = 0.046 m3/s
Chieàu saâu lôùp nöôùc cuûa ôû song chaén raùc laáy baèng ñoä ñaày tính toaùn cuûa möông daãn öùng vôùi Qmax: hm = 0.4 m( ño thöïc teá )
Soá khe hôû cuûa song chaén raùc
Trong ñoù:
Qmax/s : löu löôïng nöôùc thaûi lôùn nhaát theo giaây(m3/s)
v : vaän toác nöôùc chaûy qua song chaén raùc, v = 0.2m/s
b : khoaûng caùch giöõa caùc khe hôû, b = 16mm = 0.016m( b = 10-25mm,” coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi Taäp 1- 2003, Nguyeãn Ñöùc Löôïng vaø Nguyeãn Thò Thuyø Döông)
hm : chieàu saâu lôùp nöôùc qua song chaén, hm = 0.4 m
K0 : heä thoáng tính ñeán möùc ñoä caûn trôû doøng chaûy do heä thoáng caûn raùc, K0 = 1.05
Song chaén raùc coù n khe hôû, vaäy soá thanh laø (n-1)thanh.
Chieàu roäng cuûa nôi ñaët song chaén raùc
Bs = S*(n-1)+ b*n
Vôùi S : chieàu roäng song chaén, S =0.01m
-> Bs = 0.01*(39-1)+0.016*39 =1.1 m
Vaäy kích thöôùc thanh : roäng * daøy = 10 mm * 40 mm vaø khe hôû giöõa caùc thanh laø b = 10 mm.
Toång soá song chaén raùc laø 2, trong ñoù : 1 coâng taùc, 1 döï phoøng
Vaän toác doøng chaûy trong möông
Toån thaát aùp löïc qua song chaén
Trong ñoù
Vmax : toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi tröôùc song chaén öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát, vmax = 0.1 m/s
K :heä soá tính ñeán söï toån thaát do vöôùng raùc ôû song chaén. K = 2-3. choïn K = 2
: heä soá söùc caûn cuïc boä cuûa song chaén
:heä soá phuï thuoãc tieát dieän ngang cuûa thanh. Tieát dieän chöõ nhaät =2.42
:goùc nghieâng ñaët song chaén so vôùi phöông ngang, =600
->m
Chieàu daøi ñoaïn môû tröôùc möông
Chieàu daøi ñoaïn thu heïp phía sau song chaén
l2 = 0.5*l1 = 0.5*1= 0.5 m
2.3.3. Tính kích thöôùc ñeâ bao
Choïn kích thöôùc maët ñeâ bao voøng ngoaøi cuûa khu vöïc xöû lyù laø 4m, ñeâ ngaên giöõa caùc ao xöû lyù laø 2m
Choïn kích thöôùc ñeâ bao ngoaøi laø 4m nhaèm ñaûm baûo cho caùc phöông tieän cô giôùi coù theå löu thoâng vaøo khi xaûy ra caùc söï coá nhö traøn nöôùc thaûi qua ñeâ hay vôõ ñeâ bao. [16]
Kích thöôùc chaân ñeâ bao ngoaøi:
Bb = Tb + 2*(d*z) = 4 + 2*(1.5*1) = 7 m
Trong ñoù:
Bb : chieàu roäng chaân ñeâ ( m)
d : chieàu cao cuûa ñeâ (m)
Tb : chieàu roäng maët ñeâ (m)
z : heä soá tæ leä giöõa chieàu cao vaø chieàu roäng cuûa ñeâ
Kích thöôùc chaân ñeâ ngaên giöõa caùc ao xöû lyù
Bn = Tn + 2*(d*z) =2 + 2*(1.5*1) = 5 m
Bn : chieàu roäng chaân ñeâ ( m)
Tn : chieàu roâng maët ñeâ ngaên(m)
3. Tính toaùn khoái löôïng thi coâng
3.1.Tính ñoä saâu vaø möïc nöôùc trong caùc ao xöû lyù
3.1.1. Ao oxy hoaù
Ñoä saâu cuûa ao
h1 = hS1 +hd = 0.5 + 1 = 1.5 m
Trong ñoù
h1 : ñoä saâu ao (m)
hS1 : ñoä saâu ñaøo xuoáng so vôùi maët neàn (m), choïn hS1 = 0.5
hd : ñoä cao ñeâ so vôùi maët neàn (m), choïn hd = 1m ( choïn hd baèng vôùi chieàu cao cuûa ñeâ doïc theo möông thoaùt nöôùc cuûa cuïm coâng nghieäp)
Möïc nöôùc trong ao :choïn hn1 = 0.8m
3.1.2. Ao xöû lyù troàng saäy
Do möïc nöôùc trong caùc ao xöû lyù baèng thöïc vaät thöôøng thaáp hôn1.2m môùi ñaûm baûo hieäu quaû xöû lyù ( EPA, 9-1999), neân choïn möïc nöôùc trong caùc ao xöû lyù coù phuû thöïc vaät laø 1m.
Ñoä saâu cuûa ao
h2 = h1+0.2 =1.5+0.2=1.7m
->Ñoä saâu phaûi ñaøo xuoáng laø:hS2 =0.7m
3.1.3. Ao xöû lyù troàng luïc bình
h3 = h2 =1.7m
->Ñoä saâu phaûi ñaøo xuoáng laø :hS3= 0.7m
3.1.4. Kieåm tra möïc nöôùc thöïc trong caùc ao xöû lyù
Do ñoä cheânh ñòa hình giöõa caùc ao xöû lyù laø 0.1m, neân ta coù möïc nöôùc thöïc trong caùc ao laø
hn1 = 0.8m
hn2 = 1 + 0.1 = 1.1m
hn3 = hn2 + 0.1 = 1.2m
Thoaû ñieàu kieän möïc nöôùc trong caùc ao coù phuû thöïc vaät coù möïc nöôùc thaáp hôn 1.2m [ 11]
Vôùi
hn1 : möïc nöôùc trong ao oxy hoùa(m)
hn2 : möïc nöôùc trong ao xöû lyù troàng Saäy(m)
hn3 : möïc nöôùc trong ao xöû lyù troàng Luïc Bình ( m)
3.2. Khoái löôïng ñaát phaûi ñaøo
R = S1* hS1+ S2* hS2 + S3* hS3
Trong ñoù
R : theå tích ñaát phaûi thi coâng ñaøo(m3)
S1 : dieän tích ao oxy hoaù(m2), S1=3.2ha = 32000m2
S2 : dieän tích ao xöû lyù troàng Saäy (m2), S2=3.9ha = 39000m2
S3 : dieän tích ao xöû lyù troàng Luïc Bình(m2), S3=3.8ha = 38000m2
-> R = 32000*0.5 + 39000*0.7 +38000*0.7 = 69600 m3
Khoái löôïng ñaát ñaép ñeâ
Ñeâ bao ngoaøi
Rb = l*Sb
Trong ñoù:
Rb : theå tích ñaát thi coâng ñeâ bao ngoaøi(m3)
L : chieàu daøi ñeâ bao ngoaøi(m)
S b : dieän tích ñeâ bao(m2), S d = 8.3m2
-> Rn = 1100*8.3+630*(8.3/2) = 11745 m3
Trong ñoù coù 1100m chieàu daøi ñeâ bao ngoaøi phaûi ñaép môùi vaø 630m ñeâ bao doïc theo keânh ta taân daän maët ñeâ cuû (kích thöôùc 2m), vaø ñaép theâm 2m
Ñeâ ngaên giöõa ao oxy vaø ao troàng Saäy
Rn = l * S n
Rn : theå tích ñaát thi coâng ñeâ ngaên(m3)
L : chieàu daøi ñeâ ngaên(m)
S n : dieän tích ñeâ ngaên giöõa(m2), S d = 5.25m2
->Rn =740*5.25 =3885m3
Ñeâ ngaên giöõa ao troàng Saäy vaø ao troàng Luïc Bình
Rn = l * S n = 596*5.25 = 3129 m3
Ñeä ngaên giöõa ao troàng Luïc Bình vaø khu vöïc quan traéc
Rn = l * S n =350*5.25 = 1838m3
Ñeâ phaân phoái nöôùc trong caùc ao
Coù toång coäng 4 ñaäp phaân phoái nöôùc trong caùc ao: 1 trong ao xöû lyù troàng saäy, 2 trong ao xöû lyù troàng luïc bình vôùi kích thöôùc laø 1*3*1.5
Rn = l * S n = 114*2.4 = 274m3
4. Caùc thoâng soá thuûy löïc trong caùc ao xöû lyù
Theo Kadlec vaø Knight (1996) caùc thoâng soá thuûy löïc trong caùc ao xöû lyù nhö : thoâng soá ñoä doác, taûi troïng thuûy löïc, ñoä saâu ñaët oáng thaûi ñaàu vaøo vaø ra, thôøi gian löu nöôùc thöïc teá trong caùc ao xöû lyù coù theå ñöôïc tính nhö sau:
4.1. Ao xöû lyù troàng Luïc Bình
+ Thoâng soá ñoä doác
Trong ñoù:
L : chieàu daøi cuûa ao xöû lyù(m), L = 448m
Si : ñoä doác ñaùy, Si =0.2/448 (0.1 laø ñoä cheânh leäch neàn ñaùy )
Sd : thoâng soá ñoä doác
d0 : ñoä saâu nguoàn nöôùc ra(m), d0 = 1.2m
->
+ Taûi troïng thuûy löïc
m/ngaøy
Trong ñoù:
S3 : dieän tích ao xöû lyù troàng Luïc Bình(m2)
+ Thoâng soá taûi löôïng
Trong ñoù:
M1 : thoâng soá taûi löôïng
a : maät ñoä thöïc vaät, a = 1*107 d-1m-1
choïn a = 1*107 d-1m-1 neáu vuøng coù thöïc vaät daøy ñaëc
a = 5*107 d-1m-1 neáu vuøng coù thöïc vaät thöa thôùt
->
Ta coù M1 = 0.00102, Sd = 0.17 tra hình 5.6 baûng thoâng soá taûi löôïng M1 ( phuï luïc 1)
->choïn tæ leä
->
Vôùi di : ñoä saâu nöôùc ñaàu vaøo(m)
+ Vaän toác nöôùc trong ao
m/ngaøy = 0.072cm/s
Vôùi b : chieàu roäng cuûa ao
+ Thôøi gian löu nöôùc thöïc teá trong ao
ngaøy
4.2. Ao xöû lyù troàng Saäy
+ Thoâng soá ñoä doác
Trong ñoù:
L : chieàu daøi cuûa ao xöû lyù(m), L = 632m
Si : ñoä doác ñaùy, Si =0.1/632 (0.1 laø ñoä cheânh leäch neàn ñaùy )
Sd : thoâng soá ñoä doác
d0 : ñoä saâu nguoàn nöôùc ra(m), d0 = 1.02m
->
+ Taûi troïng thuûy löïc
m/ngaøy
+ Thoâng soá taûi löôïng
Trong ñoù:
M1 : thoâng soá taûi löôïng
a : maät ñoä thöïc vaät, a = 1*107 d-1m-1
->
Ta coù M1 = 0.0044, Sd = 0.15 tra hình 5.6 baûng thoâng soá taûi löôïng M1 ( phuï luïc 1)
choïn tæ leä
+ Vaän toác nöôùc trong ao
m/ngaøy = 0.115cm/s
+ Thôøi gian löu nöôùc thöïc teá trong ao xöû lyù troàng Saäy
ngaøy
4.3. Ao oxy hoùa
+ Thoâng soá ñoä doác
Trong ñoù:
L : chieàu daøi cuûa ao xöû lyù(m), L = 758m
Si : ñoä doác ñaùy, Si =0.4/758 (0.4 laø ñoä cheânh leäch neàn ñaùy )
Sd : thoâng soá ñoä doác
d0 : ñoä saâu nguoàn nöôùc ra(m), d0 = 0.8364m
->
+ Taûi troïng thuûy löïc
m/ngaøy
Trong ñoù:
Ao : dieän tích ao xöû lyù(m2)
+ Thoâng soá taûi löôïng
Trong ñoù:
M1 : thoâng soá taûi löôïng
a : maät ñoä thöïc vaät, a = 1*107 d-1m-1
->
Ta coù M1 = 0.015, Sd = 0.48 tra hình 5.6 baûng thoâng soá taûi löôïng M1 ( phuï luïc 1)
choïn tæ leä
+ Vaän toác nöôùc trong ao
m/ngaøy = 0.4cm/s
+ Thôøi gian löu nöôùc thöïc teá trong ao oxy hoaù
ngaøy
4.4. Dung tích thöïc teá cuûa khu vöïc xöû lyù
VT = S1*hn1 + S2*hn2 + S3*hn3
= 32000*0.8 + 39000*1.1 + 38000*1.2 = 114100 m3
4.5. Hieäu quaû xöû lyù chaát oâ nhieãm qua caùc ao.
4.5.1. Ao oxy hoaù
_ Noàng ñoä BOD ñaàu ra.
Vôùi :
C0 : noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo(mg/l)
t(HRT) : thôøi gian löu nöôùc (ngaøy)
Kb : haèng soá toác ñoä loaïi boû BOD rieâng (T-1)
T : nhieät ñoä (0C)
_ Hieäu quaû xöû lyù
4.5.2 . Ao xöû lyù troàng Saäy.
_ Noàng ñoä BOD ñaàu ra(neáu chæ tính maët thoaùng khoâng phuû thöïc vaät)
_ Noàng ñoä ñaàu ra treân chöa bao goàm hieäu quaû xöû lyù cuûa thöïc vaät. Theo taøi lieäu nghieân cöùa cuûa Kathe Seidel(1976) thì hieäu quaû loaïi boû oâ nhieãm BOD sau khi qua ao xöû lyù troàng Saäy laø töø 90-100%, vôùi maät ñoä thoâng thöôøng töø 80-120 caây/m2, choïn maät ñoä 100 caây/m2, töø ñoù ta tính ñöôïc noàng ñoä ñaàu ra thöïc sau ao xöû lyù troàng Saäy neáu xem hieäu quaû xöû lyù laø 90% [ 10]
Vôùi Ctt : noàng ñoä BOD5 thöïc teá ñaàu ra (mg/l)
_ Maät ñoä thöïc vaät boá trí theo caùc taøi lieäu tham khaûo neân seõ ñieàu chænh thích hôïp theo ñieàu kieän khí haäu vaø thoå nhöôõng cuûa töøng vuøng.
4.5.3 .Ao xöû lyù troàng Luïc Bình
_ Noàng ñoä BOD ñaàu ra (neáu chæ tính maët thoaùng khoâng phuû thöïc vaät)
_ Ta coù hieäu quaû loaïi boû BOD cuûa Luïc Bình laø töø 80-90%, neáu ta choïn hieäu quaû xöû lyù laø 85% thì noàng ñoä chaát BOD ñaàu ra laø
_ Maät ñoä boá trí Luïc Bình phuï thuoäc vaøo khaû naêng phaùt trieån caây vaø caùc yeáu toá veà khí haäu. Theo caùc keát quaû thöïc nghieäm söû duïng Luïc Bình ñeå xöû lyù nöôùc baõi raùc thì maät ñoä troàng thí nghieäm khoaûng 20-40 caây/m2, choïn maät ñoä boá trí laø 30 caây/m2, maät ñoä naøy coù theå ñieàu chænh khi vaän haønh tuøy theo söï phaùt trieån cuûa caây
4.6. Boá trí caùc oáng daãn vaø thu nöôùc thaûi
- OÁng daãn nöôùc töø möông vaøo coù ñöôøng kính 800mm vôùi chieàu daøi ñoaïn oáng daãn laø 50m. OÁng ñöôïc choân saâu 1.5m phía möông thoaùt nöôùc vaø 1.1m tröôùc khi vaøo heä thoáng treân neàn ñòa hình ñöôïc ñaép cao baèng maët ñeâ bao. Chieàu saâu choân oáng tính töø neàn ñòa hình baèng maët ñeâ
_ Nhaèm ñaûm baûo cho vieäc phaân phoái nöôùc ñeàu töø ao xöû lyù naøy qua ao xöû lyù khaùc neân boá trí taïi moãi ao moät nguoàn thu laø oáng coù ñöôøng kính 800mm vaø phaân phoái ra ao xöû lyù keá tieáp thaønh nhieâu oáng nhoû tuyø theo chieàu roäng cuûa ao xöû lyù tieáp theo, ñaûm baûo khoaûng caùch toái öu giöõa caùc oáng phaân phoái laø töø 3-5m (theo DLWC,1998). Ñoä saâu ñaët oáng nhö ñaõ tính trong phaàn caùc thoâng soá thuûy löïc.
+ Ao oxy hoaù:
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu vaøo caùch möïc nöôùc 0.412m-> choïn 0.4m.
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu ra caùch möïc nöôùc: 0.8364m -> choïn 0.8m
+ Ao xöû lyù troàng Saäy:
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu vaøo caùch möïc nöôùc 0.8364m-> choïn 0.8m, vaäy oáng ñaët caùch ñaùy ao 0.3m
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu ra caùch möïc nöôùc: 0.984m -> choïn 1m, vaäy oáng ñaët caùch ñaùy ao 0.1m.
+ Ao xöû lyù troàng Luïc Bình:
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu vaøo caùch möïc nöôùc 1m-> oáng ñaët caùch ñaùy ao troàng Luïc Bình 0.2m
Ñoä saâu ñaët oáng daãn ñaàu ra caùch möïc nöôùc: 1.2m -> oáng ñaët saùt ñaùy.
_ Boá trí theâm 2 cuûa ñieàu tieát nöôùc ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa heä thoáng. Kích thöôùc cuûa cuûa ñieàu tieát löïa choïn phuø hôïp vôùi kích thöôùc oáng.
5. Ñaëc tính cuûa caùc loaøi thöïc vaät ñöôïc boá trí trong caùc ao xöû lyù
5.1. Caây Saäy
_ Phöông phaùp öùng duïng saäy vaøo vieäc xöû lyù nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc Giaùo sö – Tieán só Kathe Seidel nghieân cöùu vaø aùp duïng vaøo nhöõng naêm 60, oâng nhaän bieát ñöôïc taùc duïng ñoàng thôøi giöõa reã, caây vaø caùc vi sinh vaät taäp trung taïi choã ñaát ñoù. Trong heä sinh thaùi cuûa ñaát ñöôïc troàng caây vaø bò ngaäp nöôùc, caùc vi sinh vaät laáy ñi caùc chaát coù theå phaân huûy vi sinh trong nöôùc thaûi, coøn kim loaïi naëng ñoïng laïi trong ñaát vaø moät phaàn trong thaân caây.
_ Quaù trình loaïi boû chaát oâ nhieãm cuûa caây Saäy:
+ Saäy laø loaøi caây coù theå soáng trong ñaát buøn, chuùng tieáp nhaän oxy töø trong khoâng khí khoâng nhö caùc caây khaùc qua khe hôû trong ñaát vaø reã, maø coù moät cô caáu chuyeån oxy khoâng khí ôû beân trong thaân caây cho tôùi taän reã. Quaù trình naøy cuõng hoaït ñoäng trong giai ñoaïn taïm ngöøng sinh tröôûng cuûa caây. Nhö vaäy , reã vaø toaøn boä caây lau saäy coù theå soáng trong nhöõng ñieàu kieän thôøi tieát khaéc nghieät nhaát. Oxy ñöôïc reã thaûi vaøo khu vöïc quanh ñoù vaø ñöôïc vi sinh vaät söû duïng cho quaù trình phaân huûy hoaù hoïc. Vieäc tích luõy oxy quanh reã taïo neân caùc khu vöïc yeám khí vaø hieáu khí. Vi sinh vaät trong ñaát phaân huûy chaát thaûi trong caùc vuøng hieáu khí vaø yeám khí naøy. Soá löôïng vi khuaån trong ñaát coù theå nhieàu nhö soá löôïng vi khuaån coù trong caùc beå hieáu khí kyõ thuaät, khoaûng töø 10 ñeán 100 trieäu vi khuaån treân 1g ñaát, ñoàng thôøi söï phong phuù veà chuûng loaïi vi khuaån ôû ñaây lôùn hôn 10 ñeán 100 laàn trong caùc beå hieáu khí kyõ thuaät.
_ Hieäu quaû loaïi boû caùc chaát oâ nhieãm:
+ Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït: theo thoáng keâ veà vieäc aùp duïng heä thoáng trong vieäc xöû lyù nöôùc thaûi gia ñình taïi caùc laøng xaõ ôû Canada. Thuïy Só, Hunggari thì caùc chæ soá veà Nitô Amoni, Nitrat, Phosphate, BOD taïi nhöõng nôi aùp duïng heä thoáng thì cho tæ leä phaân huûy töø 92-96%.
+ Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp : coù chöùa löu huyønh vaø asen hay nöôùc thaûi noâng nghieäp coù chöùa nhieàu phaân gia suùc khoâng theå söû duïng ñöôïc do chuùng coù chöùa nhieàu phosphor cuõng ñöôïc loïc saïch. Moät thí nghieäm ôû Phaùp cho thaáy nöôùc thaûi coù chöùa kim loaïi naëng ñaõ phaân huyû nhöõng chaát nhö : COD, BOD5, Croâm, Ñoàng, Nhoâm, Saét, Chì, Keõm töø 90-100%.
_ Thôøi gian hoaït ñoäng cuûa heä thoáng töø 30-50 naêm, ñoái vôùi vuøng nhieät ñôùi vaø caän nhieät ñôùi coù theå leân ñeán 75 naêm.
5.2. Caây Luïc Bình(Beøo Taây)
_ Luïc bình coù thaân xoáp phaùt trieån, moïc thaúng treân maët nöôùc hoaëc troâi daït theo nöôùc. Luïc bình sinh saûn raát maïnh, moät caây trong 2 thaùng coù theå ñeû ra con chaùu ñeán 1000 caù theå.
_ Hieäu quaû xöû lyù chaát oâ nhieãm cuûa Luïc Bình:
+ Thí nghieäm chöùng toû trong 1 ha ta troàng Luïc Bình, trong 24h noù huùt ñöôïc 34kg Na, 22kg Ca, 17kg P, 4kg Mn, 2.1kg Phenol, 89g Hg, 104g Al, 297g Keõm, 321g Stronti. Khaû naêng huùt vaø tích Keõm raát maïnh vaø khaû naêng giaûm taûi löôïng BOD laø töø 80-90%. Ngoaøi ra Luïc Bình coøn coù khaû naêng phaân giaûi Phenol vaø Xyanua
6. Caùc taùc ñoäng moâi tröôøng cuûa döï aùn
Döï aùn nhaèm muïc caûi thieän moâi tröôøng nöôùc thaûi cuûa cuïm coâng nghieäp tröôùc khi thaûi ra heä thoáng keânh thuûy lôïi nhöng trong giai ñoaïn thi coâng vaø vaän haønh cuõng khoâng theå traùnh khoûi nhöõng taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng xung quanh. Ñaây laø nhöõng taùc ñoäng coù theå döï baùo vaø ñeà xuaát giaûi phaùp haïn cheá.
6.1. Taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng nöôùc
- Trong thôøi kyø xaây döïng coâng trình: Quaù trình chuaån bò vaø thi coâng coâng trình vôùi caùc hoaït ñoäng noùi treân seõ taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng nöôùc trong khu vöïc. Chaát thaûi coâng nghieäp cuõng nhö chaát thaûi sinh hoaït trong moâi tröôøng nöôùc seõ gia taêng ñaùng keå gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc. Löôïng chaát thaûi naøy phuï thuoäc vaøo soá coâng nhaân xaây döïng vaø soá löôïng xe maùy hoaït ñoäng trong thôøi gian thi coâng.
- Trong thôøi kyø vaän haønh coâng trình : trong giai ñoaïn ñaàu cho nöôùc vaøo trong caùc ao xöû lyù theo möïc nöôùc yeâu caàu thì chaát löôïng nguoàn nöôùc phuï thuoäc vaøo vieäc thi coâng vaø doïn deïp veä sinh ñaùy caùc ao xöû lyù. Neáu vieäc veä sinh ñaùy ao xöû lyù thöïc hieän toát thì nöôùc ñaàu ra seõ ít bò taùc ñoäng. Ngöôïc laïi, khoâng laøm toát ñieåm naøy thì nöôùc trong caùc ao xöû lyù seõ gia taêng theâm löôïng oâ nhieãm keùo theo nhieàu taùc ñoäng tieâu cöïc tôùi ñôøi soáng cuûa daân ñòa phöông.
- Thaønh phaàn oâ nhieãm chuû yeáu trong caùc giai ñoaïn treân laø:
+ Raùc sinh hoaït cuûa coâng nhaân
+ Daàu môõ do vieäc vaän haønh caùc maùy moùc thi coâng
+ Ñoä ñuïc trong nöôùc gia taêng do vieäc ñaøo ñaép thi coâng
- Caùc bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm
+ Raùc thaûi chuû yeáu trong quaù trình sinh hoaït cuûa coâng nhaân caàn boá trí nhieàu choã thu gom taäp trung veà moät nôi ñeå thueâ xe raùc tôùi vaän chuyeån theo ñònh kyø.
+ Daàu môõ phaùt sinh töø vieäc vaän haønh vaø söõa chöõa caùc thieát bò cô giôùi caàn ñöôïc trieät ñeå thu gom. Neân boá trí moät nôi ñeå tu boå xe ñeå thuaän lôïi cho vieäc quaûn lyù.
6.2. Taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng khoâng khí
- Nguoàn gaây oâ nhieãm chính chuû yeáu laø trong giai ñoaïn thi coâng : caùc hoaït ñoäng ñaøo ñaép, vaän chuyeån ñaát caùt trong giai ñoaïn thi coâng, vaät lieäu xaây döïng rôi vaõi trong quaù trình vaän chuyeån, thöôøng gaây oâ nhieãm buïi raát traàm troïng ñoái vôùi moâi tröôøng khoâng khí xung quanh, ñaëc bieät oâ nhieãm buïi ôû caùc nôi coù hoaït ñoäng xaây döïng vöôït quaù trò soá tieâu chuaån cho pheùp tôùi 10-20 laàn.
- Caùc bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm.
Trong quaù trình chuaån bò vaø thi coâng caàn thöïc hieän moät soá bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm khoâng khí nhö:
+ Caùc xe vaän chuyeån ñaát caùt thi coâng phaûi coù taám baït phuû khi vaän chuyeån
+ AÙp duïng caùc bieän phaùp phun aåm trong quaù trình san uûi maët baèng, vaøo nhöõng thôøi ñieåm coù naéng to vaø gioù caàn phaûi phun aåm moãi ngaøy ít nhaát 2 laàn.
+ Tieán haønh phun nöôùc treân caùc ñoaïn ñöôøng gaàn coâng tröôøng, nôi coù xe vaän chuyeån vaät lieäu ñi qua.
+ Coù cheá ñoä ñieàu tieát xe phuø hôïp ñeå traùnh laøm gia taêng maät ñoä xe laøm vieäc.
+ Taát caû caùc xe vaän taûi vaø thieát bò thi coâng cô giôùi phaûi ñaït tieâu chueån qui ñònh cuûa cuïc ñaêng kieåm veà möùc ñoä an toaøn kyõ thuaät vaø an toaøn moâi tröôøng.
6.3. Taùc ñoäng moâi tröôøng xung quanh.
- Chuû yeáu laø oâ nhieãm tieáng oàn do hoaït ñoäng cuûa caùc phöông tieän cô giôùi aûnh höôûng nhieàu ñeán cö daân xung quanh vaø hai beân tuyeán ñöôøng vaän chuyeån cuûa xe vaän chuyeån. Ñoái vôùi caùc hoaït ñoäng thi coâng vaø phöông tieän vaän taûi thì tieáng oàn thöôøng coù baùn kính aûnh höôûng khoaûng 1km.
- Bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm
+ Boá trí thôøi gian hoaït ñoäng cuûa caùc phöông tieän sao cho traùnh ñöôïc nhöõng thôøi ñieåm nhaïy caûm nhaát laø thôøi gian nghỉ ngôi cuûa cö daân xung quanh. Nhaèm haïn cheá tôùi möùc thaáp nhöõng nhöõng taùc ñoäng ñeán söùc khoeû cuûa coäng ñoàng xung quanh.
7. Chöông trình quan traéc vaø quaûn lyù heä thoáng xöû lyù.
Ñeå ñaûm baûo cho heä thoáng vaän haønh ñaït hieäu quaû vaø khoâng gaây taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng xung quanh neân ñeà ra chöông trình giaùm saùt heä thoáng gom caùc vaán ñeà sau.
7.1. Quan traéc moâi tröôøng neàn
- Xây döïng moät traïm quan traéc vôùi muïc ñích:
+ Giaùm saùt nguoàn nöôùc ñaàu vaøo, ñaàu ra, möïc nöôùc, söï bieán ñoåi chaát löôïng nöôùc trong caùc ao xöû lyù.
+ Giaùm saùt chaát löôïng nöôùc maët cuûa khu vöïc xung quanh nôi ñaët heä thoáng xöû lyù ñeå ñaûm baûo khoâng bò roø ræ nöôùc thaûi ra caùc nguoàn xung quanh.
+ Giaùm saùt söï phaùt trieån cuûa caùc loaøi thöïc vaät trong caùc ao xöû lyù.
+ Giaùm saùt caùc yeáu toá khí töôïng nhö nhieät ñoä, löôïng möa, ñoä aåm, thuûy trieàu nhaèm phuïc vuï cho vieäc ñieàu tieát nöôùc trong ao xöû lyù.
- Vò trí xaây döïng traïm quan traéc : taïi ñaàu ra cuûa heä thoáng xöû lyù, phía gaàn tænh loä 15.
- Caùc haïng muïc cuûa traïm quan traéc: nhaø ôû vaø laøm vieäc, caùc coâng trình phuï, caùc thieát bò ño ñaïc, laáy maãu vaø baûo quaûn maãu tröôùc khi göûi ñi phaân tích .
7.2. Toå chöùc vieäc quan traéc
- Ñaàu tieân caàn ñaøo taïo coâng nhaân coù kyõ thuaät vaø thuaàn thuïc caùc thao taùc ño ñaïc caùc thoâng soá veà löu löôïng, möïc nöôùc, beân caïnh ñoù coøn phaûi bieát caùc quy ñònh trong vieäc laáy vaø baûo quaûn maãu phaân tích. Coâng taùc giaùm saùt vaø laáy maãu naøy caàn 2 coâng nhaân.
- Chöông trình quan traéc goàm coù:
+ Kieåm tra löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo vaø ñaàu ra taïi caùc cöûa ñieàu tieát, kieåm tra möïc nöôùc trong caùc ao xöû lyù neáu coù söï bieán ñoåi thì ñieàu chænh löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo vaø ñaàu ra.
+ Ñònh kyø laáy maãu phaân tích 23 ngaøy 1 laàn theo thôøi gian löu nöôùc. Caùc vò trí caàn laáy maãu:
Ñaàu vaøo vaø ñaàu ra ôû moãi ao xöû lyù
Maãu nöôùc maët ôû khu vöïc xung quanh khu vöïc xöû lyù.
+ Giaùm saùt söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caùc loaøi thöïc vaät trong ao xöû lyù. Coâng vieäc naøy ñöôïc tieán haønh theo chu kyø 7 ngaøy. Caùc yeáu toá caàn quan saùt :
Toác ñoä phaùt trieån vaø möùc ñoä xanh toát.
Xem xeùt coù caùc loaøi saâu beänh treân caây khoâng.
Thu nhaët caùc caây cheát vaø caùc raùc thaûi rôi vaøo ao.
Xem xeùt maät ñoä caây, vöôït quaù maät ñoä troàng thì tæa thöa laïi theo ñuùng maät ñoä.
KEÁT LUAÄN & KIEÁN NGHÒ
I Keát luaän
_ Caùc öùng duïng veà ñaát ngaäp nöôùc ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø öùng duïng töø laâu ôû nhieàu nôi treân theá giôùi vaø ñaõ ñaït ñöôïc nhieàu keát quaû raát khaû quan vaø ñieàu ñoù chöùng minh raèng vieäc aùp duïng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït hay coâng nghieäp laø hoaøn toaøn khaû thi .
_ Qua nghieân cöùu veà thöïc traïng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa cuïm coâng nghieäp Taân Qui vaø caùc ñieàu kieän töï nhieân ñòa hình nôi ñaây thì cho thaáy raèng vieäc aùp duïng ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo ñeå xöû lyù nöôùc thaûi laø hoaøn toaøn khaû thi, ñieàu naøy mang laïi nhöõng lôïi ích sau:
+ Giuùp ñòa phöông vaø cuïm coâng nghieäp giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà nöôùc thaûi vöôït ngöôõng cho pheùp vì lyù do chuû quan hay khaùch quan.
+ Taïo theâm ñöôïc nhieàu maûng xanh cho cuïm coâng nghieäp vaø caùc khu vöïc xung quanh.
+ Moät phaàn giuùp ñieàu tieát vi khí haäu cuûa khu vöïc xung quanh.
+ Cho pheùp phaùt thaûi moät soá chaát thaûi ñaëc bieät laø caùc kim loaïi naëng trong ngöôõng giôùi haïn xöû lyù cuûa heä thoáng xöû lyù, caùc kim loaïi naøy seõ bò loaïi boû nhôø khaû naêng haáp thuï cuûa caùc loaøi thöïc vaät xöû lyù.
+ Laø nôi tröõ vaø tieáp nhaän nöôùc möa chaûy traøn neáu löôïng möa taêng ñoät bieán. Ñieàu naøy ñaûm baûo cho vieäc haïn cheá söï ngaäp uùng cho nhöõng khu vöïc xung quanh.
+ Vaän haønh vôùi chi phí baûo döôõng thaáp, chi phí chuû yeáu phaùt sinh töø vieäc quan traéc. Vaø noù thaáp hôn nhieàu so vôùi vieäc vaän haønh moät coâng ngheä xöû lyù hoaù hoïc
_ Beân caïnh ñoù cuõng coù nhöõng khoù khaên nhö:
+ Dieän tích ñaát caàn thieát cho thieát keá laø töông ñoái lôùn gaây khoù khaên cho nhöõng vuøng eo heïp veà dieän tích ñaát döï tröõ
+ Do heä thoáng tröõ nöôùc neân nguy cô phaùt sinh muoãi gaây beänh soát xuaát huyeát laø coù theå, yeáu toá naøy daãn tôùi söï e ngaïi cuûa caùc caáp quaûn lyù. Tuy nhieân trong heä thoáng xöû lyù nöôùc vaãn löu thoâng vôùi vaän toác phuø hôïp ñaûm baûo cho vieäc khoâng trôû thaønh moâi tröôøng soáng cuûa muoãi.
_ Qua vieäc phaân tích caùc yeáu toá treân cho thaáy vieäc aùp duïng ñaát ngaäp nöôùc coù nhieàu maët baát lôïi veà maët kinh teá. Neáu ñöùng ôû khía caïnh cuûa moät nhaø kinh teá thì chaéc chaén raèng döï aùn naøy laø khoâng khaû thi nhöng ôû goùc ñoä cuûa moät nhaø moâi tröôøng thì döï aùn naøy laø hoaøn toaøn khaû thi vì caùc giaù trò veà moâi tröôøng cuûa döï aùn mang laïi thì khoù coù theå chæ coù theå ñònh löôïng baèng tieàn. Cuï theå caùc giaù trò veà moâi tröôøng cuûa döï aùn mang laïi nhö:
+ Vôùi dieän tích gaàn 11ha, trong ñoù coù 7.7ha laø vuøng coù troàng thöïc vaät. Ñaây laø seõ laø nôi soáng lyù töôûng cho caùc heä sinh thaùi ñoäng thöïc vaät thuûy sinh. Töø moät soá taøi lieäu tham khaûo cho thaáy raèng caùc ñaàm laày ñaát ngaäp nöôùc coù söï ña daïng veà caùc loaøi laø raát cao, ñaëc bieät laø caùc loaøi chim nöôùc.
+ Ñaûm baûo nguoàn nöôùc töôùi cho caùc vuøng canh taùc ôû haï löu vì nöôùc thaûi sau xöû lyù ñaõ ñaït chuaån neân khoâng aûnh höôûng tôùi caùc loaøi caây troàng. Caùi giaûm ôû ñaây chính laø söï tích luõy caùc ñoäc chaát trong caùc loaïi caây troàng, töø ñoù seõ ñaûm baûo cho söùc khoeû cuûa ngöôøi söû duïng.
+ Hôn nöõa ñaây cuõng seõ laø nôi tham quan vaø giaùo duïc veà yù thöùc moâi tröôøng cho coäng ñoàng xung quanh, ñaëc bieät laø hoïc sinh, sinh vieân veà baûo veä moâi tröôøng, veà moái quan heä giöõa caùc yeáu toá, caùc caù theå soáng trong moâi tröôøng maø moät minh chöùng cuï theå laø taùi taïo ñöôïc caùc vuøng ñaát ngaäp nöôùc laø taùi taïo laïi ñöôïc söï ña daïng sinh hoïc.
_ Töø ñoù coù theå keát luaän raèng döï aùn laø caàn thieát, noù giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà böùc xuùc cuûa caùc doanh nghieäp veà nguoàn thaûi, taïo ñieàu kieän phuïc hoài caùc heä sinh thaùi thuûy sinh, taïo ñieàu kieän naâng cao nhaän thöùc veà moâi tröôøng cho coäng ñoàng ñòa phöông.
II Kieán nghò
_ Vôùi ñòa phöông nhö Cuû Chi thì quyõ ñaát coøn nhieàu ta neân aùp duïng ñaát ngaäp nöôùc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp vì caùi khoù khaên nhaát trong xöû lyù baèng ñaát ngaäp nöôùc chính laø quyõ ñaát cho döï aùn. Theâm vaøo ñoù, theo ñònh höôùng trong töông lai Cuû Chi seõ phaùt trieån theâm nhieàu khu coâng nghieäp taäp trung nhaèm thuùc ñaåy söï taêng tröôûng kinh teá cuûa ñòa phöông. Trong quaù trình quy hoaïch caùc khu coâng nghieäp thì ñòa phöông neân giaønh ra moät quyõ ñaát ñeå thieát keá caùc heä thoáng ñaát ngaäp nöôùc nhaèm phuïc vuï 3 muïc ñích :
+ Xöû lyù nöôùc thaûi
+ Taïo theâm maûng xanh cho khu coâng nghieäp
+ Taïo theâm nguoàn thu thueá moâi tröôøng töø vieäc cho pheùp doanh nghieäp phaùt thaûi vaøo heä thoáng trong giôùi haïn cho pheùp.
Beân caïnh ñoù, vieäc aùp duïng ñaát ngaäp nöôùc cho xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø chaên nuoâi ôû ñòa phöông cuõng coù nhieàu ñieàu kieän khaû thi ñeå thöïc hieän. Qua tham khaûo taøi lieäu thì thaáy raèng heä thoáng thoaùt nöôùc cuûa ñòa phöông coøn raát thieáu, nhieàu vuøng haàu nhö khoâng coù coáng thoaùt nöôùc. Nöôùc thaûi sinh hoaït chæ chuû yeáu thaûi vaøo caùc keânh, möông, ao hoà xung quanh khu vöïc soáng. Töø thöïc teá ñeà xuaát vôùi ñòa phöông neân aùp duïng, phoå bieán kieán thöùc tôùi ngöôøi daân veà hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa caùc loaøi thöïc vaät nöôùc cuõng nhö giôùi thieäu cho ngöôøi daân veà nhöõng moâ hình xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng ñaát ngaäp nöôùc, ñieån hình laø khuyeán caùo ngöôøi daân neân troàng caùc loaøi thöïc vaät coù khaû naêng haáp thuï nöôùc thaûi trong caùc ao ôû xung quanh khu vöïc soáng
ao1suamoi.bak
ao1suamoi.dwg
NHIEM VU DO AN LUAN.rtf
