Điều tra hiện trạng ô nhiễm nước nuôi cá tại Thịnh Liệt - Thanh Trì và tìm giải pháp tận dụng xử lý chúng bằng tảo Chlorella pyrenoidosa kết hợp vi sinh vật

Lêi nãi ®Çu C¸ lµ mét s¶n phÈm thùc phÈm bæ d­ìng vµ rÊt ®­îc ­a chuéng trong ®êi sèng hµng ngµy. Song hiÖn nay, rÊt nhiÒu c¸c c¬ së nu«i c¸ hå ®Òu sö dông nguån n­íc trùc tiÕp tõ c¸c s«ng ngßi, hå ao lµ n¬i n­íc th¶i ch­a ®­îc xö lý tr­íc khi ®æ vµo dßng ch¶y, lµm chÊt l­îng c¸ nu«i gi¶m, kh¶ n¨ng c¸ bÞ nhiÔm ®éc rÊt cao, g©y t¸c h¹i cho søc khoÎ ng­êi d©n, cho ®êi sèng thuû sinh vËt vµ cho m«i tr­êng. §· cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p (c¬ häc, ho¸ lý...) ®Ó xö lý n­íc, trong ®ã biÖn ph¸p sinh häc mang l¹i nh÷ng kÕt qu¶ kh¶ quan, gi¶m thiÓu « nhiÔm vµ chi phÝ l¹i rÎ. Tuy nhiªn hiÖn nay, ®a sè c¸c ph­¬ng ph¸p sinh häc d­êng nh­ míi chØ dùa trªn nÒn ho¹t ®éng cña vi sinh vËt, do vËy, cÇn ph¶i më réng t×m hiÓu c¸c ph­¬ng ph¸p xö lý sinh häc kh¸c cã kh¶ n¨ng xö lý an toµn, hiÖu qu¶ vµ ®em l¹i lîi Ých kinh tÕ . Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, trªn thÕ giíi còng nh­ ViÖt Nam rÊt quan t©m ®Õn T¶o cã vai trß quan träng trong qu¸ tr×nh lµm s¹ch sinh häc nguån n­íc. T¶o lµ nh÷ng c¬ thÓ quang tù d­ìng, cã kh¶ n¨ng lµm giµu oxi trong n­íc b»ng qu¸ tr×nh quang hîp, ®iÒu ®ã thóc ®Èy qu¸ tr×nh oxi ho¸, kho¸ng ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n­íc vµ t¶o cßn cã ®Æc ®iÓm mang tÝnh kh¸ng khuÈn. §Æc biÖt, trong m«i tr­êng cã hµm l­îng N tõ 10- 40mg/l, c¸c loµi vi t¶o Chlorella cã thÓ hoµn toµn lÊy N ra khái m«i tr­êng trong kho¶ng 5-7 ngµy. Ngoµi ra, sinh khèi t¶o thu ®­îc cã thÓ sö dông lµm thøc ¨n giÇu dinh d­ìng trong ch¨n nu«i thuû s¶n, gia cÇm vµ ®éng vËt cã sõng cÇn ®­îc vç bÐo. N­íc cã t¶o nÕu nh­ kh«ng ch¶y qua m¸y ly t©m, läc t¶o l¹i cã thÓ sö dông tùc tiÕp cho nu«i t«m, c¸ hoÆc ®Ó t­íi cho c©y trång. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy viÖc bæ sung t¶o vµo ®Êt trång trät ®· n©ng cao ®é ph× cña ®Êt lµm t¨ng n¨ng suÊt mïa mµng. XuÊt ph¸t tõ thùc tÕ trªn, chóng t«i thùc hiÖn ®Ò tµi: §iÒu tra hiÖn tr¹ng « nhiÔm n­íc nu«i c¸ t¹i ThÞnh LiÖt -Thanh Tr× vµ t×m gi¶i ph¸p tËn dông xö lý chóng b»ng t¶o Chlorella pyrenoidosa kÕt hîp vi sinh vËt. Ch­¬ng I: §Æc ®iÓm vµ hiÖn tr¹ng « nhiÔm n­íc nu«i c¸ §Æc ®iÓm hå c¸ ThÞnh LiÖt: X· ThÞnh LiÖt n»m ë phÝa Nam thµnh phè Hµ néi trªn ®Þa bµn huyÖn Thanh Tr× víi diÖn tÝch 4km2 ®­îc chia lµm 3 th«n Gi¸p NhÊt, Gi¸p NhÞ, Gi¸p Tø cïng rÊt nhiÒu c¸c hå lín nhá trong ®Þa bµn x· vµ lµ n¬i cung cÊp 65% c¸ cho thÞ tr­êng Hµ néi. Hå §ång TÇu thuéc x· ThÞnh LiÖt, cã diÖn tÝch 21 hecta víi ®é s©u trung b×nh 1,5- 2m, lµ mét hå cã diÖn tÝch trung b×nh trong hÖ thèng hå n¬i ®©y vµ hå ®­îc kÌ ®Êt xung quanh chèng xãi lë, t¹o kho¶ng trèng bê lµ 5-7m ®Ó trång rau vµ ®­êng ®i. Víi kho¶ng h¬n 30.000 m3 n­íc, hå thùc sù lµ n¬i nu«i trång thuû s¶n lý t­ëng. Tuy nhiªn, viÖc kiÓm ®Þnh chÊt l­îng n­íc hå kh«ng ®­îc chó träng ®óng møc. HiÖn nay, cïng víi chñ tr­¬ng x©y dùng c«ng viªn Yªn Së - Thanh Tr×, thµnh phè ®· cã mét dù ¸n quy ho¹ch nh»m c¶i t¹o hå vµ c¸c hÖ thèng n­íc th¶i trong lµng song ch­a ®­îc triÓn khai thùc hiÖn, do vËy, n­íc th¶i cña c¸c hé d©n xung quanh hå vÉn th¶i trùc tiÕp xuèng hå. Ngoµi ra, hå cßn lµ n¬i tiÕp nhËn n­íc th¶i cña lß mæ vµ x­ëng s¶n xuÊt bia h¬i (cña hai hé gia ®×nh trong lµng) - ®©y còng lµ hai nguån g©y « nhiÔm chÝnh cho n­íc hå. Tõ nh÷ng n¨m 90, x· chñ tr­¬ng cho c¸c hé gia ®×nh trong x· nhËn thÇu hå §ång T©ï ®Ó nu«i c¸ theo h×nh thøc ®Êu gi¸. N¨m 2000 ®Õn nay, hå ®­îc gia ®×nh anh Bïi V¨n B¾c nhËn thÇu, nu«i c¸c lo¹i c¸ nh­: R«phi, Tr«i, MÌ, Tr¾m cá, ChÐp...víi nguån thøc ¨n chñ yÕu lµ c¸c chÊt h÷u c¬ cã s½n trong n­íc hå. Nguån n­íc cung cÊp chÝnh cho hå ®­îc b¬m tõ s«ng SÐt qua tr¹m b¬m vµo th¼ng hå vµ ®­îc thay n­íc hµng ngµy ®Ó t¨ng nguån thøc ¨n cho c¸ b»ng c¸ch b¬m n­íc tõ hå qua kªnh x¶ vµo s«ng Kim Ng­u. HiÖn tr¹ng n­íc hå vµ c¸ch thøc xö lý n­íc nu«i c¸ ë hå ThÞnh LiÖt: ¶nh h­ëng nguån chÊt th¶i cña lß mæ vµ c¸c hé d©n xung quanh tíi chÊt l­îng n­íc hå vµ t×nh h×nh nu«i c¸ hå ThÞnh LiÖt: Theo kÕt qu¶ kh¶o s¸t thùc tÕ cña chóng t«i tõ th¸ng 7- th¸ng 9/2002 cho thÊy: Do n­íc th¶i tõ lß mæ, c¬ së s¶n xuÊt bia vµ c¸c hé d©n th¶i trùc tiÕp vµo hå kh«ng qua xö lý nªn hå võa ®­îc coi lµ bÓ l¾ng võa lµ hå sinh vËt (c¸c ®iÓm th¶i nµy ®Òu tËp trung ë 1phÝa cña bê hå vµ ë ngay kÒ s«ng SÐt). Khi trêi m­a to, l­u l­îng vµ vËn tèc dßng ch¶y lín sÏ kÐo theo nhiÒu cÆn l¾ng vµo hå. Khi trêi n¾ng, vïng cÆn l¾ng lªn men kÞ g©y « nhiÔm vïng hå, nhÊt lµ t¹i khu vùc lß mæ, do ho¹t ®éng giÕt mæ diÔn ra hµng ngµy, c¸c phô phÈm ®­îc th¶i th¼ng xuèng hå; kÕt qu¶ lµ l­îng «xi hoµ tan gi¶m, n­íc ®ôc. Sè l­îng n­íc th­êng dïng mçi ngµy ®Ó röa lîn (kho¶ng 150 con mçi ngµy), cä röa lß mæ vµ c¸c sinh ho¹t kh¸c kho¶ng 10- 15m3 n­íc. L­îng n­íc nh­ trªn sau khi sö dông ®­îc th¶i theo hai hÖ thèng tho¸t - mét th¶i ra th¼ng hå n­íc, mét ®­îc dÉn qua mét cèng nhá (chiÒu dµi kho¶ng 4m) ®æ vµo s«ng SÐt ®em theo rÊt nhiÒu cÆn bÈn, c¸c phô phÈm trong giÕt mæ vµ c¸c chÊt cä röa, trong ®ã cã c¸c chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬ kh«ng ®­îc xö lý g©y ra sù « nhiÔm n­íc khi th¶i ra hå. Ngoµi lý do trªn, hiÖn t­îng « nhiÔm hå cßn bëi nguån n­íc chÝnh ®Ó thay n­íc hå hµng ngµy l¹i ®­îc lÊy trùc tiÕp tõ s«ng SÐt - lµ con s«ng n»m trong hÖ thèng tho¸t n­íc th¶i cña thµnh phè - kh«ng qua xö lý ®æ th¼ng vµo hå. Do vËy, mÆc dï ®­îc thay n­íc hµng ngµy nh­ng chÊt l­îng n­íc kh«ng ®­îc c¶i thiÖn nhiÒu. §èi víi c¬ së s¶n xuÊt bia, ®©y lµ c¬ së s¶n xuÊt nhá, s¶n l­îng thÊp, l­îng n­íc th¶i ra tõ ®©y lµ nhá so víi lß mæ, song n­íc th¶i cña c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt ®­îc th¶i vµo hå nªn còng gãp phÇn lµm giµu thªm hµm l­îng tinh bét, ®­êng, protein, chÊt kho¸ng... trong hå. Khu vùc hå nu«i c¸ lµ mét ph©n khu trong hÖ thèng s¶n xuÊt vµ kinh doanh cña gia ®×nh anh Bïi V¨n B¾c. C¸c chñng lo¹i c¸ rÊt phong phó bao gåm: R«phi, Tr«i, MÌ, Tr¾m cá, ChÐp...lµ nh÷ng lo¹i c¸c ®­îc sö dông nhiÒu trªn thÞ tr­êng víi s¶n l­îng c¸ t­¬ng ®­¬ng 90 - 120 tÊn/n¨m. Tuy nhiªn, thøc ¨n cho c¸ chñ yÕu lÊy tõ c¸c chÊt h÷u c¬ s½n cã trong nguån n­íc tõ c¸c phô phÈm lß mæ vµ n­íc th¶i sinh ho¹t tõ c¸c hé d©n, chØ khi cÇn thiÕt míi cho thªm b· men vµ b· s¾n. Thøc ¨n tõ nguån nµy chñ yÕu lµ c¸c protein lÉn vµo trong n­íc th¶i ë d¹ng cÆn bÈn, c¸c h¹t vôn cña thÞt, da, tiÕt... ngoµi ra trong n­íc th¶i cßn lÉn rÊt nhiÒu c¸c chÊt tÈy röa, l«ng, ph©n.... §iÒu nµy lµm cho s¶n l­îng c¸ thÊp vµ trong c¸ tÝch tô nhiÒu chÊt ®éc h¹i cho søc khoÎ ng­êi sö dông. Víi mong muèn n©ng cao s¶n l­îng vµ chÊt l­îng c¸, b¶o vÖ søc khoÎ ng­êi d©n, b­íc ®Çu chóng t«i ®· tiÕn hµnh kh¶o s¸t hiÖn tr¹ng vµ ®Ò xuÊt biÖn ph¸p xö lý n­íc nu«i c¸ hå §ång Tçu theo h­íng võa cung cÊp nguån dinh d­ìng ®¶m b¶o vÖ sinh cho c¸ võa kÕt hîp lµm s¹ch n­íc hå. KÕt qu¶ ph©n tÝch n­íc nu«i c¸ ë hå c¸ ThÞnh LiÖt: Thêi gian lÊy mÉu: Tõ th¸ng 7-2002 ®Õn th¸ng 9-2002, chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t nghiªn cøu møc ®é « nhiÔm cña hå theo mét sè chØ tiªu lý, ho¸ häc vµ sinh häc nh»m ®Ò xuÊt mét sè ý kiÕn vÒ c¸c biÖn ph¸p xö lý ®Ó n©ng cao chÊt l­îng n­íc hå. MÉu n­íc ®­îc lÊy t¹i c¸c ®iÓm sau: §Ó tiÕn hµnh x¸c ®Þnh tÝnh chÊt n­íc cña hå nu«i c¸, chóng t«i ®· kh¶o s¸t ®Þa h×nh vµ chän 3 ®iÓm lÊy mÉu n­íc tõ ®Çu nguån th¶i ®Õn chç n­íc ch¶y ra hå ë c¸c vÞ trÝ sau: -§iÓm 1: N­íc tõ s«ng SÐt qua m­¬ng n­íc b¬m vµo hå nu«i. -§iÓm 2: N­íc th¶i tõ lß mæ ch¶y xuèng hå . -§iÓm 3: N­íc t¹i phÝa bªn kia mÆt hå lµ ®iÓm tho¸t n­íc ra s«ng Kim Ng­u. B¶ng 1: KÕt qu¶ ph©n tÝch chÊt l­îng n­íc ë hå nu«i c¸ ThÞnh LiÖt. tt C¸c chØ tiªu §¬n vÞ C¸c ®iÓm lÊy mÉu 1 2 3 NhiÖt ®é n­íc oC 28 29,5 28 pH 7,5 7,26 6,93 SS mg/l 225 300 90 CODKMnO4 mg/l 57,2 66 38 DO mg/l 1,2 0,8 3,70 BOD5 mg/l 160 162,5 112,5 NH4+ mg/l 7,5 14,4 4,6 PO43- mg/l 2,7 4 2,5 Tæng VK hiÕu khÝ TB/100ml 32. 106 24.106 Total coliform Tb/100ml 22.106 17.106 + NhiÖt ®é : Qua kh¶o s¸t, chóng t«i nhËn thÊy sù dao ®éng cña nhiÖt ®é n­íc lµ tõ 270C ®Õn 320C vµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ lµ 270C ®Õn 340C. NhiÖt ®é n­íc gi÷a c¸c ®iÓm lÊy mÉu kh«ng cã sù sai kh¸c hoÆc rÊt Ýt, víi nhiÖt ®é nµy vÉn ®¶m b¶o cho sù ph¸t triÓn b×nh th­êng cña c¸ vµ c¸c thuû sinh vËt kh¸c. + pH: Gi¸ trÞ pH cña n­íc trong hå dao ®éng tõ 5,7 -8, ph¹m vi pH nµy thÝch hîp cho viÖc nu«i c¸ vµ c¸c hÖ thuû sinh vËt. +§é trong: N­íc trong hå nu«i chøa nhiÒu c¸c chÊt huyÒn phï, c¸c h¹t cÆn, nguyªn nh©n lµ do n­íc vµo ®­îc b¬m trùc tiÕp tõ s«ng SÐt vµ do n­íc th¶i tõ lß mæ, tõ c¸c hé d©n xung quanh. + Mµu s¾c n­íc: Trong suèt thêi gian nghiªn cøu, n­íc hå th­êng cã mÇu xanh ®Õn xanh sÉm. Møc ®é xanh gi¶m dÇn tõ ®iÓm ®Çu vµo ®Õn ®iÓm cuèi hå vµ kh¸c nhau sau mçi lÇn thay n­íc. §Æc ®iÓm nµy cã thÓ do hÖ thuû sinh vËt ph¸t triÓn m¹nh cïng víi hµm l­îng cÆn l¬ löng ë c¸c ®iÓm gÇn lß mæ vµ c¸c cèng nhá lµ rÊt lín do ®ã lµm thay ®æi ®Æc tÝnh lý ho¸ cña hå. + Mïi cña n­íc: Do mÆt tho¸ng cña hå t­¬ng ®èi lín, trong hå còng cã qu¸ tr×nh tù lµm s¹ch nªn mïi cña n­íc hå kh«ng g©y qu¸ khã chÞu cho c¸c hé d©n sèng xung quanh hå vµ cã xu h­íng gi¶m dÇn ë ®Çu n­íc ra. + CÆn l¬ löng: T¹i c¸c ®iÓm lÊy mÉu thÊy hµm l­îng c¸c lo¹i cÆn cao. T¹i c¸c ®iÓm ®Çu hå hµm l­îng cÆn dao ®éng rÊt lín tõ 200- 300mg/l, t­¬ng øng t¹i ®iÓm cuèi lµ 50-120 mg/l. Nh­ vËy, sù biÕn ®éng gi÷a ®iÓm ®Çu vµ cuèi t­¬ng ®èi lín chøng tá l­îng cÆn ®· l¾ng ®äng dÇn theo dßng n­íc khi ch¶y tõ ®Çu xuèng cuèi hå. Theo b¶ng1 ta thÊy hµm l­îng cÆn l¬ löng t¹i ®iÓm 2 lµ 300 mg/l lín gÊp 4 lÇn TC cho phÐp n­íc lo¹i B. + Hµm l­îng oxy hoµ tan (DO): Hµm l­îng oxy hoµ tan trong n­íc phô thuéc vµo c¸c yÕu tè nh­: ¸p suÊt, nhiÖt ®é, ®Æc tÝnh cña nguån n­íc. Tõ b¶ng 1 cho thÊy DO cña n­íc rÊt thÊp dao ®éng tõ 0,8 mg/l (t¹i ®iÓm2) tíi 1,2mg/l (®iÓm 1). Qua c¸c ®ît kh¶o s¸t ta thÊy DO t¹i ®iÓm 1vµ 2 rÊt thÊp lµ do n­íc th¶i chøa mét l­îng lín chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬, n­íc th¶i trùc tiÕp ®æ vµo hå lµm t¨ng nhanh sè l­îng c¸c vi sinh vËt. C¸c vi sinh vËt nµy ho¹t ®éng m¹nh ph©n huû h÷u c¬ thµnh nh÷ng chÊt ®¬n gi¶n h¬n, do ®ã chóng tiªu thô mét l­îng lín oxy trong n­íc. Tuy nhiªn, qua mét ®o¹n n­íc ch¶y nhÊt ®Þnh, ho¹t ®éng vi sinh vËt gi¶m lµm t¨ng hµm l­îng oxy hoµ tan. T¹i ®iÓm 3, gi¸ trÞ DO t¨ng cao (kho¶ng gÇn 4mg/l) lµ do ho¹t ®éng cña c¸c loµi t¶o trong qu¸ tr×nh quang hîp ®· th¶i vµo n­íc mét l­îng lín oxy. + Hµm l­îng CODKMnO4: C¸c kÕt qu¶ x¸c ®Þnh COD b»ng KMnO4 tÝnh trung b×nh chØ b»ng 21% so víi sö dông K2Cr2O7 nh­ng xu thÕ biÕn ®éng cña c¸c gi¸ trÞ thu ®­îc trong c¶ 2 ph­¬ng ph¸p lµ t­¬ng tù nhau. CODKMnO4 thay ®æi tõ 38- 66 mg/l lín h¬n nhiÒu lÇn so víi TCVN. §iÒu nµy chøng tá l­îng chÊt h÷u c¬ trong hå lµ rÊt lín (do l­îng r¸c, n­íc sinh ho¹t vµ n­íc th¶i lß mæ th¶i xuèng hå) + Hµm l­îng BOD5 : Tõ c¸c b¶ng 1,2 cho thÊy BOD5 cña n­íc th¶i t¹i c¸c ®iÓm lÊy mÉu cã chØ sè thÊp nhÊt lµ 112.5mg/l vµ cao nhÊt lµ 212,5mg/l ®Òu cao h¬n tiªu chuÈn cho phÐp ®èi víi n­íc mÆt (<25mg/l) + Hµm l­îng NH4+: L­îng amon t¹i c¸c ®iÓm lÊy mÉu dao ®éng tõ 4 ®Õn 14, 5 mg/l, so víi tiªu chuÈn cho phÐp th× chØ sè nµy cao gÊp 15 lÇn. L­îng NH4+ trong n­íc Ýt g©y ®éc cho c¸, song l¹i lµ tiÒn ®Ò cho qu¸ tr×nh h×nh thµnh NH3 khi pH n­íc t¨ng, mµ NH3 l¹i lµ chÊt rÊt ®éc cho c¸ vµ g©y « nhiÔm xung quanh bëi mïi h«i khã chÞu cña nã. + Hµm l­îng PO43-: Tõ kÕt qu¶ ph©n tÝch n­íc b¶ng 2 ta thÊy hµm l­îng PO43- Ýt h¬n so víi nit¬ vµ dao ®éng trong kho¶ng 2,5 ®Õn 4mg/l. Tuy nhiªn cïng víi NH4+, PO43- lµ nguyªn nh©n g©y sù ph× nh­ìng cña hå. PO43- kh«ng g©y h¹i trùc tiÕp cho c¸ nh­ng nã sÏ g©y hiÖn t­îng “në hoa” cña n­íc, dÉn ®Õn c¸c t¸c ®éng gi¸n tiÕp kh¸c nh­ lµm gi¶m l­îng «xy vµ th¶i ra c¸c ®éc tè ¶nh h­ëng xÊu ®Õn c¸ nu«i. + Sè l­îng vi sinh vËt: ChÊt l­îng n­íc vÒ mÆt sinh häc ®­îc biÓu hiÖn bëi c¸c sinh vËt chØ thÞ. ë ®©y, chóng t«i ®Ò cËp tíi Total coliform, tæng VK hiÕu khÝ lµm sinh vËt chØ thÞ ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng n­íc. Tõ b¶ng 1 cho thÊy Total coliform dao ®éng tõ 17.106 ®Õn 26.106 TB/ 100ml, tæng vi khuÈn hiÕu khÝ tõ 24.106 TB/100ml ®Õn 32.106 TB/100ml. Sù cã mÆt cña E.Coli trong n­íc chøng tá nguån n­íc ®· bÞ nhiÔm c¸c VSV g©y bÖnh ®­êng ruét. Së dÜ trong hå cã sè l­îng Coli lín lµ do hå trùc tiÕp nhËn n­íc th¶i sinh ho¹t tõ c¸c khu xung quanh vµ n­íc tõ lß mæ kh«ng qua xö lý ®æ vµo hå. Qua c¸c ph©n tÝch trªn cã thÓ kÕt luËn r»ng chÊt l­îng n­íc sö dông ®Ó nu«i c¸c ë hå nµy ch­a ®¶m b¶o vÒ vÖ sinh an toµn. Khi sö dông nguån n­íc nu«i nh­ vËy trong c¸ sÏ tÝch tô nhiÒu chÊt ®éc h¹icho ng­êi sö dông. Ngoµi ra, víi môc ®Ých sö dông hå nµy lµ n¬i ®iÒu hoµ n­íc m­a, tiÕp nhËn vµ xö lý n­íc th¶i cña c¸c hé d©n khi ch­a cã hÖ thèng tho¸t n­íc riªng vµ trong t­¬ng lai lµ n¬i th­ gi·n nghØ ng¬i, rÌn luyÖn søc khoÎ cho ng­êi d©n trong vïng, chóng t«i ®Ò xuÊt mét sè biÖn ph¸p xö lý sau: T¸ch n­íc th¶i tõ khu vùc lß mæ vµ x­ëng bia kh«ng cho ch¶y trùc tiÕp vµo hå.. N­íc th¶i tõ ®©y sÏ ®­îc dÉn vµo s«ng SÐt nhËp víi hÖ thèng tho¸t n­íc th¶i phÝa Nam thµnh phè. BiÖn ph¸p nµy cã thÓ sö dông ®­îc v× hÖ thèng lß mæ vµ x­ëng bia n»m gÇn nhau vµ ë bªn s«ng SÐt nh­ng sÏ kh«ng ®­îc lÊy n­íc trùc tiÕp tõ s«ng SÐt. Xö lý n­íc th¶i tr­íc khi x¶ vµo hå: X©y c¸c tr¹m xö lý gÇn hå ®Ó xö lý s¬ bé nguån n­íc th¶i tr­íc khi cho ch¶y vµo hå. Ph­¬ng ¸n nµy cã tÝnh l©u dµi, gi¶i quyÕt ®­îc nguån n­íc ®Çu vµo cho hå, t¹o nguån thøc ¨n cho c¸ vµ gi¶m thiÓu « nhiÔm. Ch­¬ng II: Gi¶i ph¸p c¶i t¹o chÊt l­îng n­íc 1. Giíi thiÖu vai trß vµ øng dông cña vi t¶o trong qu¸ tr×nh lµm s¹ch n­íc: Trong xö lý sinh häc b»ng vi t¶o (microalgae) ng­êi ta th­êng sö dông Chlorella vµ Scenedesmus. Nh÷ng vi t¶o nµy cã ®Æc ®iÓm lµ : - Sinh s¶n rÊt nhanh theo luü thõa, víi mét b×nh chøa 1000 tÕ bµo/ cm3, th× sau 25 giê sÏ cã 200.000 bµo/ cm3 (t­¬ng ®­¬ng víi 2,5g/lÝt). Trong s¶n xuÊt, mçi m2/ngµy s¶n sinh 20g t¶o, suy ra 1000m2 s¶n sinh ®­îc 7000kg t¶o mçi n¨m (cã kho¶ng 3500 kg protein) -VÒ mÆt thµnh phÇn ho¸ häc Chlorella chøa rÊt nhiÒu axit amin cÇn thiÕt cho c¬ thÓ, nhÊt lµ lizin vµ arginin, giÇu vitamin, ergosterol (cho vitamin D), vitamin C... Trong qu¸ tr×nh sèng t¶o hÊp thu mét sè chÊt g©y « nhiÔm vµ khiÕn cho n­íc trë nªn s¹ch h¬n, do vËy ®· cã nhiÒu nghiªn cøu th¨m dß nh÷ng biÖn ph¸p dïng t¶o ®Ó xö lý n­íc th¶i, xem xÐt nh÷ng øng dông hiÖn cã vµ tiÒm Èn nh»m nhÊn m¹nh kh¶ n¨ng cña t¶o, ®Þnh h­íng t­¬ng lai cho nh÷ng nghiªn cøu vµ øng dông. Mét ®Æc ®iÓm næi bËt cña vi t¶o lµ sinh khèi cã hµm l­îng protªin cao, trung b×nh 50-65% tÝnh theo träng l­îng kh«. Sinh khèi t¶o Chlorella ë NhËt B¶n ®· ®­îc ®ãng viªn vµ sö dông nh­ mét loµi thøc ¨n bæ d­ìng (heath food). ë Liªn X« cò, t¶o Chlorella ®­îc pha chÕ d­íi d¹ng dung dÞch vµ ®­îc gäi lµ s÷a xanh. S÷a xanh h¹n chÕ t¸c dông xÊu cña gossipol vµ t¨ng hµm l­îng vitamin trong khÈu phÇn thøc ¨n cña gia sóc. N¨m 1978, D.Khuzakhmedop ®· dïng t¶o Chlorella vulgaris vµ Scenedesmus obliquus ®Ó xö lý n­íc th¶i nu«i lîn ë Tatxken(Liªn X«), sau 8-10 ngµy thu ®­îc sinh khèi t¶o Chlorella vulgaris vµ lµm s¹ch n­íc nhanh chãng. Theo Laliberte vµ céng sù(1994), viÖc dïng vi t¶o ®Ó xö lý n­íc th¶i cã nh÷ng ­u thÕ riªng biÖt. Vi t¶o cã t¸c dông diÖt khuÈn g©y bÖnh th«ng qua viÖc tiÕt vµo m«i tr­êng c¸c chÊt kh¸ng sinh, thay ®æi pH cña m«i tr­êng. Trong n­íc th¶i giµu chÊt h÷u c¬, sù céng t¸c - t­¬ng t¸c cña vi t¶o vµ vi khuÈn cã thÓ kh¸i qu¸t theo s¬ ®å sau. N­íc th¶i h÷u c¬ ChÊt h÷u c¬ ¸nh s¸ng Oxy hoµ tan Oxy ho¸ vi khuÈn Quang hîp vi t¶o CO2, PO4, NH4 Bïn h÷u c¬ Sinh khèi vi t¶o T¹i Singapore (M.A.Aziz,1991) sö dông t¶o ho¹t ho¸ lµm s¹ch n­íc th¶i vµ c«ng nghiÖp tõ tr¹i ch¨n nu«i lîn vµ nhµ m¸y dÇu cä. Sau 15 ngµy lo¹i bá ®­îc 80-88% BOD, 70-82% COD, 60-70%N, 50-60%P. T¹i Ên §é (B.D.Tripathi,1991) dïng t¶o víi thùc vËt thuû sinh lµm s¹ch n­íc th¶i thµnh phè . ThÝ nghiÖm sau 25 ngµy cã thÓ lµm gi¶m 78.1% thÓ r¾n huyÒn phï, 89.2% PO43-, 81.7%NO3-, 95.1%NH4, 7.9%COD, DO t¨ng ®Õn 70%. ë ViÖt Nam, TS. D­¬ng §øc TiÕn vµ céng sù (1989) ®· nu«i t¶o Spirulina platensis trong n­íc th¶i nhµ m¸y ph©n ®¹m Hµ B¾c, kÕt qu¶ ®· lo¹i trõ NH3 ra khái n­íc th¶i vµ thu sinh khèi t¶o nµy giµu pr«tªin. C¸c nhµ khoa häc ViÖt Nam ®· thö nghiÖm ®­a sinh khèi Spirulina vµo thøc ¨n cña c¸ mÌ tr¾ng, mÌ hoa, tr¾m cá, r«phi víi tû lÖ 5% ®· lµm t¨ng tû lÖ sèng vµ tèc ®é sinh tr­ëng cña c¸. Ngoµi ra,viÖc ®­a sinh khèi Chlorella, Scenedesmus, Spirulina vµo khÈu phÇn thøc ¨n cña gµ víi tû lÖ 7,5-10% lµ gi¶i ph¸p cã lîi vÒ kinh tÕ vµ t¨ng chÊt l­îng cña trøng. 2. Xö lý n­íc b»ng c¸c vi sinh vËt: Vi sinh vËt ®ãng vai trß chñ yÕu trong qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ thµnh c¸c chÊt v« c¬(kho¸ng ho¸) cung cÊp cho c¸c thùc vËt thuû sinh tr­íc hÕt lµ t¶o. Chóng cã kh¶ n¨ng ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ hydratcacbon, protein, chÊt bÐo cïng víi nguån nit¬, phospho... Víi môc tiªu gi¶m thiÓu chi phÝ, tËn dông ®­îc nguån vi sinh vËt cã s½n trong tù nhiªn vµ do ®Æc ®iÓm n­íc hå ë ®©y cã hµm l­îng chÊt h÷u c¬ cao, chóng t«i b­íc ®Çu tiÕn hµnh nghiªn cøu sö dông c¸c vi sinh vËt tham gia tÝch cùc vµo qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ hîp chÊt h÷u c¬, ®Æc biÖt lµ qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ am«n thµnh nitrit cô thÓ lµ chÕ phÈm Bacillu sp, Nitrosomonas vµ Nitrobacter (Vi khuÈn nitrat ho¸). ChÕ phÈm Bacillus sp lµ tËp hîp c¸c vi khuÈn cÇn cã «xy ®Ó ho¹t ®éng ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ nhiÔm bÈn trong n­íc(®Æc biÖt lµ Protein). Nitrosomonas lµ vi khuÈn gram ©m cã tÕ bµo h×nh elÝp, ®øng riªng rÏ hoÆc thµnh chuçi, ph¸t triÓn tèt trong n­íc ngät cã chøa nhiÒu NH4+, «xy ho¸ NH4+ thµnh N02-, dïng qu¸ tr×nh cè ®Þnh CO2 ®Ó tho¶ m·n nhu cÇu vÒ n¨ng l­îng vµ nguån cacbon cho qu¸ tr×nh sinh tæng hîp. Nitrobacter lµ vi khuÈn gram ©m, tÕ bµo h×nh que ng¾n, ph¸t triÓn ®­îc trong giíi h¹n nhiÖt ®é 5- 400C, pH lµ 6,5- 8,5, tham gia chuyÓn ho¸ nitri(N02-) thµnh nitrat (NO3-). C¸c chñng trªn ®Òu cã kh¶ n¨ng sö dông tèt c¸c nguån nit¬, NH4+ th­êng ®­îc hÊp thô nhanh h¬n, sau ®ã míi hÊp thô ®Õn gèc NO2(nhê Nitrosomonas) , NO3-(nhê Nitrobacter), lµm chÊt l­îng n­íc phï hîp h¬n cho c¸c qu¸ tr×nh xö lý tiÕp theo nh­ xö lý b»ng t¶o, thùc vËy thuû sinh nh­: bÌo, ít ruéng... §Ó chøng minh ®iÒu nµy trong thùc tÕ, chóng t«i tiÕn hµnh c¸c thÝ nghiÖm so s¸nh gi÷a viÖc xö lý n­íc th¶i cã vµ kh«ng bæ sung nguån vi sinh vËt, gi÷a xö lý kÕt hîp t¶o vµ chÕ phÈm vi sinh vËt trªn. + C¸ch tiÕn hµnh : N­íc th¶i ®­îc lÊy vÒ phßng thÝ nghiÖm tr­íc hÕt ®¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu ban ®Çu cña n­íc th¶i nh­ vi sinh vËt, COD, BOD5, SS, pH, nhiÖt ®é, DO, NH4+, PO43-. Sau ®ã chóng t«i lÊy 1000ml n­íc th¶i cho vµo hai chai cã dung tÝch 1,25l . Chai mét : Bæ sung thªm chÕ phÈm vi sinh vËt (víi tû lÖ chÕ phÈm: n­íc lµ 1:20) . Chai hai : Kh«ng bæ sung vi sinh vËt. ë ®©y, chóng t«i thÊy t¹i ®iÓm 2 lµ n­íc cã c¸c chØ tiªu « nhiÔm cao nhÊt, v× vËy, chóng t«i ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu xö lý n­íc th¶i t¹i ®iÓm 2 sau khi ®· ®Ó l¾ng. TiÕn hµnh sôc khÝ ë hai chai liªn tôc trong 24 giê ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho vi sinh vËt hiÕu khÝ ho¹t ®éng vµ kÕt qu¶ ®­îc thÓ hiÖn t¹i b¶ng 2: B¶ng 2 : ChÊt l­îng n­íc th¶i tr­íc vµ sau khi xö lý b»ng vi sinh vËt C¸c chØ tiªu §¬n vÞ Tr­íc xö lý Sau xö lý trong ®/k hiÕu khÝ Chai thø nhÊt Chai thø hai NH4+ mg/l 14,4 10,4 12,2 PO43- mg/l 4 2,7 3 COD mg/l 66 41 57 BOD5 mg/l 162,5 120 140 Theo c¸c tµi liÖu nghiªn cøu ®· cã tr­íc ®©y, tû lÖ pha hçn hîp vi sinh vËt víi n­íc lµ 1: 20 (1l chÕ phÈm pha trong 20l n­íc) lµ tû lÖ ph¸t triÓn thÝch hîp cho kh¶ n¨ng xö lý cña hçn hîp vi sinh vËt. Do ®ã, chóng t«i chän tû lÖ nµy ®Ó tiÕn hµnh thÝ nghiÖm. Sau khi xö lý b»ng sôc khÝ, chóng t«i thÊy r»ng ë chai thø hai c¸c chØ tiªu cã gi¶m nh­ng kh«ng ®¸ng kÓ. Nh­ng ë chai thø nhÊt th× hiÖu qu¶ xö lý t­¬ng ®èi tèt khi bæ sung thªm hçn hîp vi sinh vËt vµo n­íc nh­: COD gi¶m 53,34%, NH4+ gi¶m 27,78%, PO43- gi¶m 37,5%.... Nh­ vËy, khi bæ sung chÕ phÈm vi sinh vµo n­íc th× kh¶ n¨ng xö lý t¨ng h¬n so víi n­íc kh«ng bæ sung vi sinh vËt lµ 10 -20%. 3. KÕt qu¶ xö lý n­íc nu«i c¸ b»ng vi t¶o Chlorella pyrenoidosa: Ngoµi viÖc xö lý n­íc b»ng vi khuÈn, ng­êi ta cßn lµm s¹ch n­íc b»ng c¸ch nu«i t¶o ®Ó tËn dông ®­îc nguån sinh khèi. N­íc cña hÖ thèng xö lý nµy cã thÓ sö dông l¹i víi nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau nh­: lµm thøc ¨n cho c¸, t­íi cho rau... MÆt kh¸c, n­íc ta n»m trong khu vùc khÝ hËu nhiÖt ®íi cã sè giê n¾ng rÊt cao 2000- 3000h/n¨m, rÊt thÝch hîp cho viÖc ph¸t triÓn cña t¶o. Do vËy, chóng t«i tiÕn hµnh thÝ nghiÖm nu«i cÊy t¶o Chlorella pyrenoidosa vµ t¶o Chlorella pyrenoidosa kÕt hîp phun vi sinh vËt lµm s¹ch n­íc hå trong c¸c kho¶ng thêi gian kh¸c nhau. T¹i vÞ trÝ lÊy mÉu (®iÓm 2), lÊy l­îng mÉu lµ 5000ml, cã sôc khÝ ë c¶ 3 mÉu. ë mÉu §C chØ sôc khÝ kÝch thÝch hÖ vi sinh vËt tù nhiªn cã trong n­íc ho¹t ®éng, ë TN1 ngoµi hÖ sinh vËt tù nhiªn cßn bæ sung t¶o Chlorella pyrenoidosa víi tû lÖ bæ sung t¶o lµ 1:5 (theo c¸c tµi liÖu ®· ®­îc nghiªn cøu trong vµ ngoµi n­íc, ®©y lµ tû lÖ thÝch hîp ®Ó t¶o ph¸t triÓn, do vËy, chóng t«i chän tû lÖ nµy ®Ó tiÕn hµnh c¸c thÝ nghiÖm), TN2 cã bæ sung t¶o Chlorella pyrenoidosa kÕt hîp phun chÕ phÈm vi sinh vËt, tû lÖ bæ sung vi sinh vËt lµ 1:20 vµ víi t¶o lµ 1:5. C¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn cña n­íc hå sau khi xö lý trong c¸c kh¶ng thêi gian kh¸c nhau ®­îc tr×nh bµy ë b¶ng 3 B¶ng 3: Sù thay ®æi chÊt l­îng n­íc sau xö lý b»ng t¶o vµ t¶o kÕt hîp vi sinh vËt. ChØ tiªu Ngµy ®Çu Sau 3 ngµy Sau 5 ngµy Sau 7 ngµy §C TN1 TN2 §C TN1 TN2 §C TN1 TN2 BOD5 162,5 96 67 61 67,6 37,5 20,8 48,2 25,48 13,6 COD 66 48 42 34,6 36,9 25,6 16 24,72 15,7 7,56 NH4+ 14,4 8,25 5.7 4,8 4,2 3,36 2,5 1 0,7 0,25 PO43- 4 3 1,75 1,5 2,5 0,75 0,5 1,5 0,25 0 pH 7,26 7,18 7.5 7,33 7,3 8,2 7,73 7,28 8,33 7,8 §C : MÉu chØ cã hÖ vi sinh vËt tù nhiªn, kh«ng bæ sung thªm t¶o vµ vi sinh vËt TN1: MÉu cã nu«i t¶o, kh«ng bæ sung thªm vi sinh vËt. TN2: MÉu nu«i t¶o vµ vi sinh vËt. B¶ng 4: HiÖu qu¶ xö lý n­íc hå theo thêi gian (tÝnh theo %). ChØ tiªu Sau 3 ngµy Sau 5 ngµy Sau 7 ngµy §C TN1 TN2 §C TN1 TN2 §C TN1 TN2 BOD5 41 58,77 62,46 58,4 76,92 87,2 70,34 84,32 91,63 COD 27,3 36,37 47,58 44,1 61,21 77,76 62,55 76,21 88,55 NH4+ 41 60,42 66,67 70,83 76,67 84,64 93,06 95,14 98,26 PO43- 25 56,25 62,5 37,5 81,25 87,5 62,5 93,75 100 B¶ng 4 lµ hiÖu qu¶ xö lý n­íc hå theo thêi gian khi nu«i t¶o Chlorella pyrenoidosa ®èi víi c¸c chØ tiªu BOD5 , COD, NH4+. Trong b¶ng nµy tÝnh to¸n ®­îc hiÖu qu¶ lµm s¹ch cña c¸c mÉu thÝ nghiÖm vµ ®èi chøng ë 3 ngµy, 5 ngµy vµ 7 ngµy. Sau 3 ngµy hiÖu qu¶ xö lý ë TN2 ®¹t 50- 70%. Sau 5 ngµy hiÖu qu¶ xö lý ë TN2 ®¹t 75- 90%. Sau 7 ngµy hiÖu qu¶ xö lý ë TN2 ®¹t 85- 100%. §Ó thÊy râ h¬n hiÖu qu¶ xö lý ë c¸c kho¶ng thêi gian kh¸c nhau, ®Æc biÖt lµ ë 3 ngµy ®Õn 5 ngµy. Chóng t«i biÓu diÔn hiÖu qu¶ ë ®å thÞ sau: Nh­ vËy, sau 3-5 ngµy, hiÖu qu¶ xö lý lµm s¹ch n­íc ®· ®¹t 70-90% vµ thêi gian nµy còng lµ thêi gian t¶o ph¸t triÓn sinh khèi m¹nh lµm thøc ¨n cho c¸. Do vËy, víi môc ®Ých sö dông n­íc sau xö lý t¶o lµm nguån n­íc nu«i, cung cÊp thøc ¨n cho c¸ vµ ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ kinh tÕ, gi¶m thÓ tÝch bÓ nu«i, chóng t«i lùa chän thêi gian nu«i t¶o lµ 4 ngµy. Ch­¬ng III: Quy tr×nh xö lý N­íc vµo Song ch¾n BÓ chøa, l¾ng Hå xö lý t¶o N­íc ®·xö lý Tõ nh÷ng kÕt qu¶ thùc nghiÖm trªn, chóng t«i ®­a ra s¬ ®å c«ng nghÖ xö lý n­íc b»ng sinh häc nh­ sau: Víi viÖc x©y dùng hÖ thèng xö lý t¹i kho¶ng ®Êt trèng s¸t bªn c¹nh lß mæ, ®èi diÖn tr¹m b¬m, chóng t«i cã thÓ tËn dông ®­îc ®­êng èng dÉn n­íc, hÖ thèng m¸y b¬m vµ ®­êng ®iÖn cò cña tr¹m b¬m vµ lß mæ. N­íc tõ s«ng SÐt qua song ch¾n ®­îc ®Æt tr­íc ®­êng n­íc vµo tr¹m b¬m ®Ó lo¹i bít r¸c, c¸c chÊt bÈn kÝch th­íc lín råi ®­îc b¬m ®iÒu hoµ vµo bÓ l¾ng, n­íc th¶i tõ lß mæ vµ x­ëng bia còng ®­îc dÉn vÒ tõ c¸c hÖ thèng èng dÉn cò, qua mét l­íi ch¾n råi ®­îc hoµ chung vµo nguån n­íc b¬m tõ s«ng SÐt ch¶y vµo bÓ l¾ng. BÓ l¾ng ®­îc cÊu t¹o thµnh 2 khoang cã v¸ch ng¨n song song vµ ®é dèc ®Ó dßng ch¶y chËm l¹i vµ l¾ng tiÕp c¸c t¹p chÊt vÒ cöa x¶ bïn. T¹i ®©y, n­íc l­u l¹i ®Ó l¾ng s¬ bé trong 90 phót vµ phun chÕ phÈm vi sinh vËt, trong thêi gian nµy n­íc b¾t ®Çu ph©n huû mét phÇn chÊt h÷u c¬ do t¸c dông cña chÕ phÈm vi sinh vËt. Sau qu¸ tr×nh l¾ng s¬ bé, phÇn n­íc trong ®­îc ch¶y trµn qua èng dÉn n­íc sau l¾ng vµo hå xö lý t¶o. T¹i hå nu«i t¶o, n­íc ®­îc trµn tõ bÓ l¾ng dÉn vµo hå, thêi gian l­u n­íc lµ 4 ngµy ®Ó sinh khèi t¶o ph¸t triÓn vµ lµm s¹ch n­íc. Sau ®ã, n­íc vµ sinh khèi t¶o ®­îc x¶ ra hå nu«i theo mét m¸ng trµn hµng ngµy. L­îng n­íc x¶ ra nµy cã tÝnh tuÇn hoµn, gèi tiÕp l­îng n­íc cÇn xö lý kh¸c ®Ó ®¶m b¶o l­îng n­íc l­u trong hå vµ l­îng x¶ ra mçi ngµy. L­îng bïn th¶i cña qu¸ tr×nh l¾ng vµ nu«i t¶o ®­îc n¹o vÐt ®Þnh kú, sau khi n¹o vÐt ®­îc ®em phèi trén víi than mïn + bïn ho¹t tÝnh, ñ yÕm khÝ trong c¸c tói nilon. Sau mét thêi gian ñ, ph©n ®­îc bãn cho c©y trång lµm t¨ng ®é mïn, t¨ng c¸c chÊt dinh d­ìng cho ®Êt trång. TÝnh to¸n x©y dùng bÓ: BÓ l¾ng: Th«ng sè chän: ChiÒu cao vïng l¾ng: 2,5m T¶i träng bÒ mÆt: Uo = 30 m3/m2 ngµy. Qmax = 450 m3/ngµy. TÝnh to¸n: DiÖn tÝch bÒ mÆt cÇn thiÕt: ChiÒu réng bÓ: H = B Þ F =H ´B = 4 B2 =16 m2 Þ B= 2m ÞChiÒu dµi : L = 8m Þ DiÖn tÝch thùc S =16 m2 H chän = 1m Uo= 450/16 » 30 m3 / m2 ngµy(trong giíi h¹n cho phÐp) ThÓ tÝch bÓ l¾ng: V = 16 ´2 – 1/2 ´(7,5´0,5´2) » 28,25 m3 Thêi gian l­u n­íc trong bÓ: VËn tèc giíi h¹n trong vïng l¾ng: VH » 0,063 m/s Û 0,2254km/h Bè trÝ m¸ng thu n­íc ra lµ 1m¸ng ngang ch¹y suèt chiÒu réng bÓ : + Réng: 0,40m + Dµi: 2m Þ T¶i träng thuû lùc cña m¸ng: q =500/2 = 250 m3/ m dµi ngµy ÞVËn tèc n­íc ch¶y vµo m¸ng thu: V = Q / F = 450/ 2´ 0,2´ 84 ´ 600 = 0,0133 w/s §­êng kÝnh èng x¶ n­íc vµo: VH = Q / F Þ F = 450/ 0,063 .84. 600 =0,142 w/s Fèng = 84,43 c m2 Dèng trßn = 25 cm HiÖu qu¶ xö lý BOD vµ SS: T­¬ng tù ta cã RSS = 52,63% Nh­ vËy bÓ l¾ng cÇn x©y dùng cã diÖn tÝch S = 18 m2, ChiÒu cao bÓ lµ 2m, thêi gian l­u n­íc trong bÓ lµ 1,5h Þ ThÓ tÝch phÇn x©y dùng: Chän bÒ dÇy t­êng lµ 22cm VXD = 9,44 .2,44 .2 = 46 m3 C¸c thiÕt bÞ phô trî: èng dÉn n­íc vµo tËn dông ®­êng èng cò dÉn n­íc tõ tr¹m b¬m vµo hå. M¸ng thu n­íc ra khái bÓ l¾ng: Réng : 0,4m; Dµi 4m; Cao 0,3m TÊm ch¾n æn ®Þnh dßng: KÝch th­íc (1,6 ´1,6); Dµy 1,5mm. B¬m : M¸y b¬m n­íc c«ng suÊt b¬m 50 m3/h TÝnh to¸n hå nu«i t¶o: §Ó tiÕt kiÖm diÖn tÝch bÒ mÆt vµ tËn dông nguån n­íc trong hå, chóng t«i x©y dùng hå nu«i t¶o b»ng c¸ch ®¾p ®ª ng¨n. SS sau xö lý = 225 .31,25% = 70,3125 BOD sau xö lý = 84,208 H»ng sè ®éng häc chän: Y =0,65 (hÖ sè t¹o bïn max tÝnh theo bïn t¹o ra khi khö 1mg BOD5) K = 0,07 (hÖ sè ph©n huû néi bµo) K = 2,4(h»ng sè tèc ®é xö lý BOD5 theo ph¶n øng ë 20 oC) Z =0,2 ( ®é tro cña bïn ho¹t tÝnh) §iÒu kiÖn ®Çu ra SS= 22, BOD =30 L­îng BOD hoµ tan ë ®Çu ra: a = SSra . Y . BOD /COD .1,42 =22.0,65 .1,2. 1,42 = 24,32mg/ml Þ b = 50 - 24,32 = 25,68 (mg/ml) Chän thêi gian l­u: 4 ngµy: V = 4 . 450 = 1800 m3 ChiÒu s©u hå 2,5 m DiÖn tÝch hå 1800/ 2,5 = 720 m2 TÝnh nhiÖt ®é n­íc trong hå: Chän: NhiÖt ®é n­íc hå vµo mïa ®«ng : 18oC, nhiÖt ®é kh«ng khÝ 15 oC NhiÖt ®é n­íc mïa hÌ: 28 oC, nhiÖt ®é kh«ng khÝ 35 oC Mïa ®«ng: Mïa hÌ: Th = 29,17 oC Trong ®ã: Ti: nhiÖt ®é n­íc vµo Ta: NhiÖt ®é kh«ng khÝ A : DiÖn tÝch hå Q: l­u l­îng f: HÖ sè tû lÖ = 0,5 H»ng sè tèc ®é ph¶n øng KT: KT = K20 qT-20 (q: HÖ sè ®èi víi ph¶n øng khö BOD vµ Nitrat ho¸ = 1,06) Mïa ®«ng : K20 = 2,5(chän) T= 17,5 oC Þ KT= 2,5 / (1,06)2,5 = 2,136 Mïa hÌ: KT = 2,5 . (1,06) 9,17= 4,265 HiÖu qu¶ xö lý: S : Nång ®é BOD ra So: Nång ®é BOD trong n­íc th¶i T : thêi gian l­u. Þ Tõ nh÷ng tÝnh to¸n trªn, chóng t«i lùa chän hå nu«i t¶o cã: DiÖn tÝch 720m2, s©u 2,5m, thêi gian l­u 4 ngµy Tr­êng hîp nµy chØ ®¾p ®ª ng¨n h×nh thang: (h×nh vÏ) Hai c¹nh a = 30m, b = 24m §¸y lín 1,8m, §¸y nhá 1m, ChiÒu cao ®ª 3m DiÖn tÝch ®ª = 4,2 m2 ChiÒu dµi cÇn ®¾p L = a + b = 54m. Khèi l­îng ®Êt cÇn: V = S®ª . L = 227 m3 1m 3m © 1,8 m 1,8m Hå nu«i t¶o §ª bao hå TÝnh gi¸ thµnh x©y dùng, vËn hµnh hÖ thèng xö lý: Chi phÝ x©y dùng hÖ thèng xö lý: BÓ l¾ng ­íc tÝnh gi¸ x©y dùng lµ 13.821.000®ång. Hå nu«i t¶o ­íc tÝnh gi¸ x©y dùng lµ 12.500.000 ®ång. §iÖn tiªu hao cho vËn hµnh hÖ thèng xö lý lµ: M¸y b¬m n­íc 50m3/h lµ: 5kw/h. 800®/kw = 4000®/h M¸y b¬m bïn: 2,2 kw/h . 800 ®/kw = 1760 ®/h Tæng céng: 5760®/h Quy vÒ m3 lµ: 5760®/50 m3 = 115.2®/m3 V× ®©y lµ b¬m n­íc cña hå c¸ nªn ng­êi chñ hå c¸ còng lµ ng­êi b¬m n­íc hµng ngµy do vËy, kh«ng ph¶i tÝnh chi phÝ cho nh©n c«ng vËn hµnh hÖ thèng. Tæng chi phÝ toµn bé cho xö lý 1 m3 n­íc nu«i c¸ lµ 115.2®/m3 Tr­íc ®©y, khi ch­a x©y dùng hÖ thèng xö lý n­íc, hµng ngµy chñ hå c¸ vÉn ph¶i b¬m n­íc vµo hå ®Ó thay n­íc hå, do ®ã chi phÝ ®iÖn cho m¸y b¬m n­íc kh«ng ph¶i chi phÝ ph¸t sinh mµ chØ ph¸t sinh thªm chi phÝ ch¹y m¸y b¬m bïn ch¹y ®Þnh kú 4ngµy/lÇn. Nh÷ng lîi Ých thu ®­îc nÕu c¶i t¹o chÊt l­îng n­íc hå: Gi¶m sè lÇn thay n­íc hå trong ngµy, tiÕt kiÖm n¨ng l­îng, t¨ng gi¸ trÞ kinh tÕ. TËn dông ®­îc nguån thøc ¨n s¹ch cho c¸ lµ t¶o vµ c¸c vi sinh vËt kh¸c n©ng cao s¶n l­îng, chÊt l­îng c¸. TËn dông nguån n­íc t­íi giÇu dinh d­ìng cho c¸c ruéng rau xung quanh. Ngoµi nh÷ng lîi Ých kinh tÕ kÓ trªn, x©y dùng hÖ thèng c¶i t¹o chÊt l­îng n­íc cßn ®em l¹i nh÷ng lîi Ých l©u dµi mµ kh«ng thÓ l­îng ho¸ ®­îc b»ng tiÒn nh­: B¶o vÖ søc khoÎ ng­êi tiªu dïng th«ng qua c¸c s¶n phÈm c¸ chÊt l­îng cao, gãp phÇn gi¶m chi phÝ phóc lîi x· héi. Gi¶m thiÓu « nhiÔm, duy tr× ®­îc m«i tr­êng sinh th¸i vµ ®a d¹ng sinh häc. Ch­¬ng iV: KÕt luËn. Qua nh÷ng kh¶o s¸t vµ thö nghiÖm thùc tÕ thu ®­îc, cho phÐp chóng t«i ®­a ra c¸c kÕt luËn sau: N­íc hå nu«i c¸ ThÞnh LiÖt ch­a ®¶m b¶o ®­îc c¸c tiªu chuÈn vÒ m«i tr­êng còng nh­ ®Ó nu«i c¸. L­îng oxy hoµ tan trong n­íc rÊt thÊp (0,8 mg/l), l­îng COD cao gÊp 4-10 lÇn, BOD5 cao gÊp 4 -8 lÇn, N-NH4+ gÊp 5-15 lÇn (PO43 - = 4,6 mg/l , NH4+ = 14,4 mg/l) so víi møc ®é gi¸ trÞ B cña TCVN 5242- 1995 vÒ chÊt l­îng n­íc mÆt. Do vËy, viÖc xö lý n­íc hå ®Ó ®¸p øng c¸c tiªu chuÈn còng nh­ chÊt l­îng c¸ nu«i lµ rÊt cÇn thiÕt. §Ó xö lý n­íc hå nu«i c¸ th× biÖn ph¸p dïng vi t¶o chiÕm ­u thÕ vÒ mÆt chÊt l­îng n­íc xö lý còng nh­ vÒ mÆt gi¸ trÞ kinh tÕ. Chøng minh ®­îc xö lý n­íc hå ThÞnh LiÖt b»ng t¶o Chlorella pyrenoidosa kÕt hîp phun chÕ phÈm vi sinh vËt ®em l¹i hiÖu qu¶ cao h¬n khi chØ xö lý b»ng t¶o. HiÖu qu¶ xö lý sau 3 ¸ 5ngµy, COD gi¶m 77,76% , BOD gi¶m 87,2%, NH4+ vµ PO43- gi¶m 80 ¸ 90 %. §Ò ra ph­¬ng ¸n kÕt hîp dïng vi t¶o vµ chÕ phÈm vi sinh vËt vµ tÝnh to¸n hÖ thèng xö lý n­íc hå ThÞnh LiÖt c«ng suÊt 450 m3/ngµy.