Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đất ngập nước kiến tạo sử dụng nhóm thực vật green roof cho mục đích tái sinh nước thải sinh hoạt

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 53 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO SỬ DỤNG NHÓM THỰC VẬT GREEN ROOF CHO MỤC ĐÍCH TÁI SINH NƯỚC THẢI SINH HOẠT RESEARCH ON APPLICATION OF CONTRUCTED WETLAND TECHNOLOGY USING GREEN ROOF (GR) PLANTS FOR RECYCLING LIVING WASTE WATER Phạm Ngọc Hòa Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh; pnh8110@gmail.com Tóm tắt - Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nguồn nước đang là mối quan tâm rất lớn ở nước ta, đặc biệt là nước thải sinh hoạt. Bên cạnh đó, công nghệ đất ngập nước sử dụng nhóm thực vật green roof (GR) cho thấy được tiềm năng ứng dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt khá cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng xử lý của một số loại thực vật GR (cây hoa mười giờ, cây dừa cạn và me đất hoa vàng) đối với nước thải sinh hoạt từ ký túc xá khá tốt. Trong đó, khả năng xử lý của mô hình trồng hoa mười giờ đạt hiệu quả tương đối cao và ổn định ở tải trọng 300 kgCOD/ha.ngày. Cụ thể, hiệu quả xử lý COD; tổng nitơ (TN); tổng phốt pho (TP); coliform trung bình lần lượt là 85,6% (20,0 ± 5,0 mg/L); 66,9% (12,0 ± 1,0 mg/L); 61% (2,5 ± 0,5 mg/L); 98,2% (180 CFU/100mL). Với giá trị nồng độ đầu ra đạt được từ tải trọng này, nước thải sau xử lý có thể sử dụng cho mục đích tái sinh với chất lượng nước tái sinh đạt trung bình và thấp. Abstract - At present, water pollution is a great concern in our country, especially domestic waste water. In addition, wetland technology using the Green Roof plants shows that potential application to the treatment of domestic wastewater is quite high. Research results show that some GR plants such as Portulaca grandiflora, Catharanthus roseus (L.)G.Don and Oxalis corniculata have great ability to treat domestic waste from dormitory. In particular, the processing ability of the model of Portulaca grandiflora has a relatively high efficiency and stability at a load of 300 kg COD/ha. a day. Specifically, with the efficiency of COD treatment; total nitrogen (TN); total phosphorus (TP), coliform is 85.6% (20.0 ± 5.0 mg/L); 66.9% (12.0 ± 1.0 mg/L); 61% (2.5 ± 0.5 mg/L); 98.2% (180 CFU/100mL) respectively. With the output concentration derived from this load, wastewater after treatment can be used for recycling purposes with medium and low quality recycled water. Từ khóa - đất ngập nước kiến tạo; mái nhà xanh; nước thải sinh hoạt; tái sử dụng nước; đất ngập nước trên mái nhà Key words - constructed wetlands; green roof; living waste water; waste water reuse; roof wetland 1. Đặt vấn đề Ngày nay, quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa ở nước ta đang diễn ra với tốc độ khá nhanh. Đi đôi với những lợi ích kinh tế do các hoạt động này đem lại, ô nhiễm nguồn nước hiện đang là vấn đề khá nghiêm trọng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và các loài động thực vật sống gần khu vực xả thải. Gần đây, đất ngập nước kiến tạo (CW) được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định [1], đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý từ đất ngập nước kiến tạo còn có giá trị kinh tế. Tuy nhiên, hệ thống tốn khá nhiều diện tích đất. Nhiều quốc gia bắt đầu quan tâm đến mái nhà xanh - green roof (GR) bởi vì họ nhận thấy rằng GR không những có khả năng xử lý nước thải [2], mà còn góp phần giảm rủi ro lũ lụt ở các đô thị, tiết kiệm năng lượng, tăng giá trị đa dạng sinh học [2, 3], tăng mảng xanh đô thị [4], giảm phát thải khí hiệu ứng nhà kính [5]. GR có cấu tạo nhẹ, lớp vật liệu thấp, thực vật ứng dụng cũng có chiều cao tương đối thấp và chịu được điều kiện thời tiết. Hình 1. Cấu trúc của một GR Việc ứng dụng công nghệ đất ngập nước sử dụng nhóm thực vật GR làm sạch nước thải tại chỗ cho các hộ gia đình hay các cụm dân cư, với công nghệ phù hợp, vừa đơn giản, tiết kiệm diện tích, có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa làm tăng giá trị thẩm mỹ. 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu này gồm 2 nội dung chính nhằm lựa chọn loại thực vật GR thích hợp và đánh giá khả năng xử lý của nhóm thực vật được lựa chọn. Nội dung nghiên cứu được thể hiện trong Hình 2. Hình 2. Nội dung nghiên cứu 54 Phạm Ngọc Hòa 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Vật liệu nghiên cứu Nước thải được lấy từ ngăn cuối bể tự hoại tại ký túc xá (KTX) Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh tọa lạc tại số 102-104-106 Nguyễn Quý Anh, phường Tân Sơn Nhì, quận Tân Phú. Thành phần tính chất nước thải được thể hiện trong Bảng 1. Bảng 1. Thành phần tính chất nước thải KTX Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH - 7,6 ± 0,3 1 COD mg/l 150 ± 10 2 TN mg/l 40 ± 5 3 TP mg/l 6 ± 2 4 Coliform CFU/100mL 104 ± 103 Thực vật sử dụng: Nghiên cứu này sử dụng 3 loại thực vật nước khác nhau nhằm đánh giá khả năng thích nghi cũng như hiệu quả xử lý của chúng đối với nước thải sinh hoạt. Cụ thể là dừa cạn, me đất hoa vàng và hoa mười giờ. Bảng 2. Thực vật sử dụng trong mô hình nghiên cứu Thực vật Me đất hoa vàng Dừa cạn Hoa mười giờ Tên khoa học Oxalis corniculata L. Catharanthus roseus (L.) G. Don Portulaca grandiflora Họ Chua me đất (Oxalidaceae) Trúc đào (Apocynace) Rau sam (Portulacace) Nguồn gốc Chiết từ thảm thực vật trồng tại sân trường Đại học Nông Lâm Mật độ cấy 35 cây/m2 35 cây/m2 35 cây/m2 PP cấy Cấy trực tiếp vào lớp đất Đặc điểm hình thái, sinh lý hình thái - Thân cỏ, mọc bò sát đất. - Tốc độ sinh trưởng nhanh. - Là loại cây ưa sống nơi đất ẩm và hơi chịu nóng. - Tái tạo mỗi năm từ hạt giống, có thể dễ dàng tái phát triển và sinh trưởng bởi hệ thống rễ ngầm - Cây thân cỏ. - Tốc độ sinh trưởng nhanh. - Cây mọc khoẻ, dễ trồng, ưa sáng, đất giàu dinh dưỡng, thoát nước tốt. - Nhân giống dễ dàng từ giâm cành. - Cây thân cỏ; cây thân mọng nước, nhỏ, nhiều nhánh. - Tốc độ sinh trưởng nhanh - Loài cây ưa nắng. - Nhân giống dễ dàng từ giâm cành. Hình ảnh Những loại cây được chọn trên có những đặc tính rất phù hợp cho nghiên cứu này như phổ biến ở nước ta và có sức sống mãnh liệt, thích hợp với khí hậu nhiệt đới, có khả năng ứng dụng thực tế với nhiều quy mô khác nhau. 2.2.2. Mô hình nghiên cứu Mô hình nghiên cứu được đặt tại phòng thí nghiệm gồm 4 ô với kích thước mỗi ô là LxRxH = 1,0x0,2x0,4 (m), độ dốc mô hình 1-5%. Mô hình thực tế và bố trí cấu trúc vật liệu trong mô hình được thể hiện trong Hình 3 và Hình 4. A – Lớp đất thịt; B – Lớp cát vàng; C – Lớp sỏi 0,5x1 cm; D – Lớp đá 1x2 cm Hình 3. Cấu trúc lớp vật liệu sử dụng trong mô hình (a) (b) (1) Thùng chứa NT đầu vào (2) Thùng chứa NT sau xử lý Hình 4. Mô hình đất ngập nước sử dụng nhóm thực vật GR a) Mặt bằng mô hình b) Mô hình thực tế Mô hình được vận hành dưới dạng dòng chảy ngầm theo phương ngang vì nếu nước được duy trì dưới bề mặt lớp vật liệu sẽ có ít rủi ro về mùi hoặc sinh vật truyền nhiễm. Mô hình được đặt trong sân Trung tâm Thí nghiệm - Thực hành, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh, tiếp xúc trực tiếp và đầy đủ với ánh nắng mặt trời, gió và nhiệt độ của môi trường tự nhiên. Vì vậy, đặc điểm khí hậu ở đây cũng được xem là đặc điểm chung của Thành phố Hồ Chí Minh. 2.2.3. Vận hành mô hình Sau khi mô hình chạy thích nghi đảm bảo độ che phủ cũng như ổn định của nhóm thực vật ở lưu lượng 1 L/h, các thí nghiệm ở nội dung 1 và 2 được tiến hành theo các thông số vận hành thể hiện trong Bảng 3 và 4. Vị trí lấy mẫu: Mẫu đầu vào được lấy trực tiếp trong thùng chứa nước thải. Mẫu đầu ra sau xử lý được lấy tại ống dẫn nước đầu ra. Thời gian lấy mẫu: Được lấy vào mỗi buổi sáng sau khi kiểm tra mô hình hoạt động bình thường. Chỉ tiêu phân tích: COD, TN, TP, coliform. Riêng chỉ tiêu pH được đo trực tiếp tại mô hình. Bảng 3. Thông số vận hành nội dung 1 Thông số Đơn vị Giá trị Lưu lượng nước vào L/h 1,25 Thời gian lưu Giờ 24 Tải trọng hữu cơ bề mặt kgCOD/ha.ngày 225 ± 15 pH - 7,6 ± 0,3 TN mg/L 40 ± 4 TP mg/L 6 ± 2 Coliform CFU/100mL 104± 103 Ghi chú: Thể tích nước trong MH bằng 60% thể tích ô trồng. ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 55 Bảng 4. Thông số vận hành nội dung 2 Thông số Đơn vị Giá trị L1 L2 L3 L4 Tải trọng hữu cơ bề mặt (L) kg COD/ ha.ngày 180 ± 12 225 ± 15 300 ± 20 360 ± 24 Lưu lượng (Q) L/h 1 1,25 1,67 2,0 Thời gian lưu (HRT) H 30 24 18 15 pH - 7,6 ± 0,3 TN mg/L 40 ± 4 TP mg/L 6 ± 2 Coliform CFU/100 mL 104 ± 103 Các phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu: ▪ Phương pháp tổng quan tài liệu: Thu thập, tổng hợp các tài liệu nghiên cứu về tính chất nước thải sinh hoạt, các nghiên cứu về công nghệ xử CW với nhóm thực vật GR. ▪ Phương pháp mô hình: Từ các nghiên cứu liên quan tiến hành xây dựng và vận hành mô hình CW với các thí nghiệm thích hợp. ▪ Phương pháp phân tích: Các kỹ thuật lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ được tiến hành theo tiêu chuẩn quốc tế - Standard Methods for the Examination of Water and Wastwater. Tất cả các số liệu, kết quả thí nghiệm được phân tích và xử lý bằng phần mềm Excel. 3. Kết quả và bàn luận 3.1. Xác định mô hình sử dụng loại thực vật GR trong xử lý nước thải sinh hoạt Trong nghiên cứu này, giai đoạn thích nghi được xác định khi hiệu quả xử lý COD của mô hình ổn định. Kết quả quan sát và phân tích cho thấy, đến ngày thứ 34, hoa mười giờ và me đất hoa vàng đã che phủ toàn bộ diện tích trồng và hiệu quả xử lý COD của mô hình tương đối ổn định với hiệu quả đạt trên 70%. Tuy nhiên, ô trồng cây dừa cạn có hiệu suất giảm dần sau ngày thứ 40 (cây có dấu hiệu lá bị úa vàng và thối ngang thân). Sau quá trình chạy thích nghi, tiến hành với tải trọng 225 kgCOD/ha.ngày (bắt đầu từ ngày 46 – 60). Kết quả nghiên cứu cho thấy: 3.1.1. Khả năng xử lý COD Cơ chế loại bỏ COD của CW là nhờ vào quá trình phân hủy sinh học và lọc qua lớp vật liệu. Các quá trình hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí tồn tại trong CW góp phần làm giảm lượng các bon trong CW. Hệ thống rễ cây tạo môi trường lý tưởng cho sự phát triển của các vi sinh vật. Phân hủy sinh học xảy ra khi chất hữu cơ hòa tan được khuếch tán vào lớp vi sinh bám dính trên phần thân ngập nước của thực vật, hệ thống rễ và vật liệu lọc [5]. Với giá trị COD đầu vào dao động 150 ± 10 mg/L, giá trị pH đầu vào dao động từ 7,6 ± 0,3 thì ở cả 3 ô thực vật trong 3 ngày đầu chạy tải 225 kgCOD/ha.ngày còn chưa ổn định, hiệu quả xử lý dao động 60 - 65%, trong khi ô đối chứng chỉ đạt 40 - 50%. Trong các ngày còn lại, ô trồng cây hoa mười giờ cho thấy khả năng xử lý cao hơn các cây còn lại, đạt hiệu quả cao nhất vào ngày thứ 9 - 78,2 % (nồng độ sau xử lý 34 mg/L), trong khi các cây còn lại gồm cây me đất hoa vàng và cây dừa cạn cho hiệu quả xử lý cao nhất đạt 63,5% và 72,9% (tương ứng với 40 và 58 mg/L). Các ngày còn lại hiệu quả xử lý của các mô hình giữ ổn định, hiệu quả xử lý đối với mô hình trồng cây hoa mười giờ, me đất hoa vàng và cây dừa cạn lần lượt là 77%, 72% và 63% (Hình 5). Hình 5. Biến thiên hiệu quả xử lý COD đối với các mô hình trồng các loại thực vật GR khác nhau 3.1.2. Khả năng xử lý nitơ Đối với môi trường CW, càng xuống sâu lớp vật liệu thì lượng oxy hoà tan càng thấp dần, tạo điều kiện cho quá trình khử nitrat thành khí nitơ xảy ra. Với lượng TN đầu vào dao động từ 38 – 42 mg/L, sau khi qua mô hình cho thấy hiệu quả xử lý trung bình của các loại thực vật lần lượt là: hoa mười giờ - 61,1%, me đất hoa vàng - 52,5%, dừa cạn - 31,1 % (Hình 6). Từ ngày 10 đến ngày 14, dừa cạn có dấu hiệu vàng lá và chết dần. Hiện tượng này có thể là do nước ngập mô hình. Dừa cạn chịu được hạn vì có bộ rễ xâu và rộng, nhưng không chịu được úng. Hình 6. Biến thiên hiệu quả xử lý TN đối với các mô hình trồng các loại thực vật GR khác nhau Đối với cây hoa mười giờ, cây thích nghi tốt nên khả năng xử lý ổn định, ngày thứ 9 đạt giá trị cao nhất là khoảng 63% (14,4 mg/L) so với ô đối chứng đạt 25,6% (29 mg/L). 3.1.3. Khả năng xử lý phốt pho Hàm lượng tổng phốt pho (TP) cũng giảm ở ngăn đối chứng do sự lắng của các chất lơ lửng chứa phốt pho và sự tích lũy vào lớp vật liệu lọc. Kết quả này tương tự như nghiên cứu [6]. Trong giai đoạn đầu của quá trình chạy thích nghi, các loại thực vật đang trong giai đoạn phát triển mạnh (diện tích che phủ chiếm hết toàn bộ diện tích bề mặt WR từ ngày thứ 23). Do đó, cây có nhu cầu dinh dưỡng cao hơn nên tốc độ sử dụng 56 Phạm Ngọc Hòa TP cao hơn. TP đầu vào và đầu ra đều thấp dưới 1,5 mg/L. Ở giai đoạn chạy tải 225 kgCOD/ha.ngày, hiệu suất xử lý TP và tốc độ khử TP của các thực vật tương đối ổn định. Hiệu suất xử lý TP cao nhất là ô trồng cây hoa mặt trời (55%), thứ hai là ô trồng cây me đất hoa vàng (50%), kế đến là ô trồng cây dừa cạn (24%), và cuối cùng là ô đối chứng (18%) (Hình 7). Hình 7. Biến thiên hiệu quả xử lý TP đối với các mô hình trồng các loại thực vật GR khác nhau Bảng 5 cho thấy, ô trồng cây hoa mười giờ là thực vật GR không những có khả năng thích ứng với điều kiện môi trường ngập nước tốt mà còn có khả năng xứ lý COD, TN, TP (P-PO43-) khá tốt so với 2 loại thực vật còn lại, làm cơ sở cho các thí nghiệm của nội dung 2. Bảng 5. Tóm tắt khả thích nghi và hiệu quả xử lý của thực vật ở nội dung 1 Loại thực vật Khả năng thích nghi (tỷ lệ sống của cây), % Hiệu quả xử lý, % COD TN P-PO43- Hoa mười giờ 100 77 61,1 50 Me đất hoa vàng 100 72 52,5 44 Dừa cạn < 50 63 31,1 20 Đối chứng - 48 24,9 15 3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý và xác định tải trọng vận hành thích hợp cho mục đích tái sinh 3.2.1. Khả năng xử lý COD Với pH dao động ở mức 7 - 8 thì hiệu quả xử lý COD trung bình của cây hoa mặt trời đạt giá trị ổn định và cao nhất đối với tải trọng 300 kgCOD/ha.ngày (L3) - 85,6%, cao hơn 35,89% so với ô đối chứng (48,51%). Hình 8. Biến thiên hiệu quả xử lý COD đối với các mô hình trồng cây hoa mười giờ với 4 tải trọng khác nhau Hình 8 cho thấy hiệu quả xử lý không ổn định trong 5 ngày đầu sau qua trình chạy thích nghi. Tuy nhiên, từ ngày thứ 6 trở đi quá trình xử lý diễn ra tương đối ổn định. Cụ thể, đối với tải trọng L1 đạt 77,1%; L2 đạt 82,4%, L3 đạt 85,6%, L4 đạt 62% (Hình 8). Đối với tải L4, hiệu quả có xu hướng giảm dần do thời gian lưu thấp, dẫn đến khả năng xử lý của hệ không đạt hiệu quả tốt. Với giá trị nồng độ COD đầu vào là 150 ± 10 mg/L thì nồng độ COD đầu ra đều thấp hơn 100 mg/L và đạt mức tiêu chuẩn CITAI (2003) của châu Âu cho tái sử dụng trong bổ sung nguồn nước mặt, tái tạo cảnh quan đô thị cũng như tưới tiêu trong nông nghiệp, và tiêu chuẩn chất lượng nước tái sinh để tưới cây và rửa đường ở Đài Loan (TWEA) [7]. 3.2.2. Khả năng xử lý tổng nitơ Nồng độ TN đầu vào ở 4 tải thí nghiệm sau rất cao, dao động trong khoảng 30 - 46 mg/L. Ở giai đoạn thích nghi, hiệu suất khử TN của WR dao động từ 60 – 65%. Hình 9 cho thấy ở các ngày đầu, hiệu quả xử lý của mô hình còn chưa ổn định nên hiệu quả xử lý chưa cao. Sau ngày thứ 5, các tải trọng L1, L2, L3 cho hiệu quả xử lý tương đối định, với hiệu quả xử lý trung bình đạt từ 50 đến 67%, so với ô đối chứng hiệu quả xử lý chỉ đạt 25%. Trong đó, tải L3 cho hiệu quả xử lý cao nhất, đạt 66,9%. Khi tiếp tục tăng tải trọng lên 360 kgCOD/ha.ngày (L4), thời gian lưu nước trong mô hình giảm xuống nên quá trình khử nitrat không triệt để, làm cho tốc độ khử TN có xu hướng giảm dần. Hiệu quả xử lý từ sau ngày 11 chỉ còn từ 31 đến 34%. Hình 9. Biến thiên hiệu quả xử lý TN đối với các mô hình trồng cây hoa mười giờ với 4 tải trọng khác nhau 3.2.3. Khả năng xử lý phốt pho Phốt pho là nguyên tố không thể thiếu trong toàn bộ quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật và là dưỡng chất cần thiết cho sự phát triển sinh khối của vi sinh vật. Ở hệ thống CW, cơ chế loại bỏ phốt pho bao gồm sự hấp thụ của thực vật, sự đồng hóa của các vi sinh vật sống bám trong vật liệu và rễ thực vật, sự hấp phụ của vật liệu lọc và các quá trình kết tủa với các ion kim loại tạo nên hợp chất muối phốt phát không tan. Ở giai đoạn thích nghi, tốc độ sử dụng phốt pho của thực vật tương đối thấp. Ở giai đoạn chạy tải trọng, hiệu quả xử lý phốt pho tăng dần đến tải L1 và bắt đầu có xu hướng giảm dần ở L4. Hiệu quả xử lý của tải L1, L2, L3 và L4 lần lượt là 47%, 51%, 61% và 20% (Hình 10). Tốc độ xử lý tăng dần từ L1 đến L3 và sau đó giảm mạnh ở L4. Điều này có thể giải thích bởi khả năng hấp phụ phốt pho ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 57 lên trên bề mặt vật liệu trong WR đã giảm dần theo thời gian và đến một mức nào đó sẽ trở nên bão hòa. Hình 10. Biến thiên hiệu quả xử lý TP đối với các mô hình trồng cây hoa mười giờ với 4 tải trọng khác nhau Đối với chỉ tiêu coliform cũng cho kết quả xử lý khá tốt ở tải L1, L2 và L3. Trong đó tải L3 cho hiệu quả xử lý cao nhất đạt 98,2% với giá trị đầu ra là 180 CFU. Qua đánh giá số liệu nghiên cứu khi tiến hành chạy mô hình CW với thực vật GR ở tải trọng 300 kgCOD/ha.ngày cho thấy, kết quả sau xử lý đạt hiệu quả khá cao, đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột B. Bảng 6. Tương quan kết quả chạy mô hình với một số tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu cho mục đích tái sinh Chỉ tiêu Đơn vị NT đầu ra MH CW (cây hoa mười giờ) tải L3 CL yêu cầu TB theo N.P.Dân và cộng sự [8] CL yêu cầu TB theo TC US EPA [9] pH - 7,7 - 8,2 5,8 - 8,6 6 - 9 COD mg/L 20,0 ± 5,0 < 30 < 20 TN mg/L 12 ± 1,0 < 15 - TP mg/L 2,5 ± 0,5 < 4 - Coliform CFU/ 100 mL 180 ± 20 < 200 KPH Ngoài ra, với thành phần tính chất nước thải sinh hoạt tại KTX Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh sau xử lý, số liệu tương quan của các tiêu chuẩn và nghiên cứu trước đó (Nguyễn Phước Dân và cộng sự [8]; Tiêu chuẩn US EPA [9]) ở Bảng 6, cho thấy nước thải sau quá trình xử lý sử dụng công nghệ CW với thực vật là cây hoa mười giờ vận hành ở tải trọng 300 kgCOD/ha.ngày có thể tái sử dụng nước thải với chất lượng thấp, trung bình. Cụ thể nước sau xử lý có thể: - Tái sử dụng trong sinh hoạt: tưới cây trong công viên - vùng không hạn chế tiếp xúc của cộng đồng; dội rửa toilet, chữa cháy, điều hòa không khí, tưới đường trong khu công nghiệp. - Tái sử dụng cho mục đích phục vụ xây dựng: đầm nén nền móng, kiểm soát ô nhiễm bụi, phun nước rửa, đầm nén đất - Phục vụ lại cho quá trình sản xuất công nghiệp: cung cấp nồi hơi, làm mát, rửa thiết bị. 4. Kết luận Trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu, bằng các phương pháp phân tích chỉ tiêu và xử lý số liệu, nhóm tác giả đã nhận thấy rằng khả năng xử lý và hiệu suất xử lý các chỉ tiêu COD, TN, TP trong nước sinh hoạt từ KTX Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh của công nghệ CW trồng cây hoa mười giờ với tải trọng 300 kgCOD/ha.ngày đều không vượt quá ngưỡng cho phép của QCVN 14:2008/BTNMT cột B. Cụ thể, hiệu quả xử lý COD; TN; TP (P-PO43-), coliform trung bình lần lượt là 85,6% (20,0 ± 5,0 mg/L); 66,9% (12,0 ± 1,0 mg/L); 61% (2,5 ± 0,5 mg/L); 98,2% (180 ± 20 CFU/100 mL). Qua nghiên cứu này, cho thấy nước thải sau khi xử lý với tải trọng thích hợp (tải L3) đạt hiệu quả tương đối cao, có khả năng tái sử dụng với chất lượng nước tái sử dụng thấp và trung bình, góp phần giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Solano, M. L., Soriano, P., and Ciria, M. P., “Constructed Wetlands as A Sustainable Solution for Wastewater Treatment in Small Villages”, Biosystems Engineering, Vol. 87, 2004, pp. 109-118. [2] Blumberg I., Wetland Roofs, A Versatile and Innovative Type of Green Roof. [3] [4] Justyna Czemiel Berndtsson, “Green Roof Performance Towards Management of Runoff Water Quantity and Quality: A Review”, Ecological Engineering, Vol. 36, 2010, pp. 351-360. [5] Berndtsson, J. C., Bengtsson, L., Jinno, K., “Runoff Water Quality from Intensive and Extensive Vegetated Roofs”, Ecological Engineering, Vol. 35, 2009, pp. 1-8. [6] Li, J. F, Wai, O. W. H., Li, Y. S., Zhan, J. M., Ho, Y. A., Li, J., Lam, E., “Effect of Green Roof on Ambient CO2 Concentration”, Building and Environment, 45, 2010, pp. 2644-2651. [7] Kelly Luckett, Green Roof Construction and Maintenance, Copyright © 2009 by The McGRAW-Hill Companies, Inc. [8] Tousignant, E., Eng, P., Fankhauser, O., Hurd, H., Guidance Manual for The Design, Construction and Operations of Constructed Wetlands for Rural Applications in Ontario, Stantec Consulting Ltd, Research and Technology Transfer Group, Alfred College (University of Guelph), South Nation Conservation, 1999, pp. 5-6. [9] Nguyễn Phước Dân và cộng sự, Nghiên cứu sử dụng lại nước thải sinh hoạt đã qua xử lý cho Thành phố Hồ Chí Minh, Báo cáo nghiên cứu – Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, 2010. [10] US.EPA (U.S. Environmental Protection Agency), Guidelines for water reuse, EPA/625/R-04/108 September 2004, Municipal Support Division Office of Wastewater Management Office of Water Washington, DC (2004) 7-20, 2004. (BBT nhận bài: 25/1/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 11/5/2018)