Luận văn Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cỏ Vetiver, Lục bình bằng mô hình Đất ngập nước

ám và chúng rất dễ trôi theo dòng nước hoặc bị lắng xuống đáy.Ở đây là hai vấn đề cần hiểu rõ: Thứ nhất, rễ các loài thực vật thủy sinh sẽ đóng vai trò tích cực trong việc tăng trưởng của vi sinh vật nếu vi sinh vật không phải là những vi sinh vật gây bệnh. Trong trường hợp này, các loài vi sinh vật gây bệnh sẽ phát triển mạnh ở bộ rễ và những vùng xung quanh của thực vật, chúng sẽ là tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi trường rất mạnh. Thứ hai là ngoài bộ rễ ra, các loài thực vật thủy sinh còn chiếm không gian rất lớn, ngăn cản ánh sáng chiếu sâu vào nước khi đó vi sinh vật không bị tiêu diệt bởi ánh sáng mặt trời. Thảm thực vật thủy sinh phủ kín mặt nước được coi như vật cản và hấp thụ rất hữu hiệu tia tử ngoại và hồng ngoại của ánh sáng mặt trời. Tác dụng này không chỉ tạo điều kiện để những vi sinh vật có ích phát triển mà cả những vi sinh vật gây bệnh cũng phát triển. Do đó, hiện tượng trên vừa có lợi, vừa có hại, có lợi là các vi sinh vật có ích (những vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ, vô cơ) phát triển, làm sạch môi trường nước, có hại là các vi sinh vật gây bệnh phát triển mạnh sẽ làm nước bị ô nhiễm sinh học nặng hơn. Hiểu biết được bản chất tự nhiên này giúp ta tìm biện pháp tích cực trong công nghệ xử lý này. 2.2. Khái quát nhóm thực vật đất ngập nước 2.2.1. Giới thiệu chung Bên cạnh những loài sản xuất sinh khối nguyên thủy, thực vật Đất ngập nước là thành phần then chốt của hệ sinh thái Đất ngập nước bởi vì chúng cung cấp lớp vỏ che chở cho sự sinh sản, nơi ẩn náo thú săn mồi và nơi nghỉ cho các vật ở dưới nước cùng nhiều loài hoang dã. Theo đó, thực vật ĐNN tạo dựng nên những chức năng hữu ích của ĐNN, chúng có giá trị xã hội đáng kể như quản lý chất cặn và sự vận chuyển chất dinh dưỡng. Những giá trị về giải trí và giá trị cảnh quan thẫm mỹ được cải thiện nhờ quản lý thành công thực vật ĐNN. Thực vật ĐNN được xem xét một cách thông thường như cây ở nước – “bất kỳ cây mọc trong nước hoăïc trên một chất nền bị thiếu hụt oxy định kỳ như là một kết quả của sự chứa nước quá mức” (Cowardin et al, 1979). Ngoại trừ các loài sống hoàn toàn trong nước, cây ở nước chịu đựng được phạm vi rộng của sự tràn ngập luân phiên và điều kiện khô kiệt. Những cây này phải có khả năng tự nuôi dưỡng dưới điều kiện kỵ khí và tự phục hồi dù cho có sự ngập lụt định kỳ và sự bão hòa. Ngập lụt có 3 bất lợi cơ bản tác động lên cây: 1) Sự khuyếch tán oxy đến vùng rễ bị hạn chế; 2) sản phẩm phụ gây độc cuả quá trình hô hấp tích lũy trong vùng rễ; 3) chất dinh dưỡng có lợi trong đất bị biến đổi. Thực vật ĐNN có sự thích nghi về tổ chức cơ thể, hình thái, chức năng cơ thể cho phép chúng tiếp tục tồn tại nhựng điều kiện căng thẳng bắt buộc bởi ngập lụt. Sự thích nghi này đòi hỏi: - Thải oxy vận chuyển đến rễ - Cơ chế chức năng cơ thể chịu đựng được hô hấp kỵ khí Ví dụ: Hệ thống rễ của hầu hết các cây gỗ mà đã phát triển ở dưới điều kiện bão hòa, rễ mọng nước và phân nhánh nghèo nàn, ít (Hook và Scholtent 1978). Bởi vì kết quả của điều kiện oxy thấp, các rễ và các cuống, cọng của các loại cây ĐNN khác nhau phát triển các mô khí (những vùng khí) đồng thời xuyên qua phá vỡ và phân cách các tế bào. Một cấu trúc tương tự tổ ong là kết quả bởi những tế bào mỏng manh phân phân chia ở giữa túi đựng của mô khí. Độ dày của sự phân chia này không làm giới hạn sự khuyết tán khí, và oxy có thể khuyếch tán từ khúc phía trên mặt nước của cây đến rễ. Sự hô hấp hiếu khí trong rễ tiếp tục diễn ra một cách nhịp nhàng, và thực vật ngăn cản sự cung cấp năng lượng thấp và những sản phẩm cuối gây độc của hô hấp kỵ khí. Theo đó từ các rễ đã nạp khí, oxy khuyếch tán từ rễ vào bên trong môi trường khí của đất. Những lợi ích này mà những thực vật oxy hóa làm giảm các hợp chất như là ion Fe và Mn, là các ion nhiều quá mức trong những vùng đất lũ và gây độc cho rễ. Các thực vật phải có khả năng phục hồi trong hệ sinh thái chức năng. Trong nhiều hệ sinh thái ĐNN, thực vật ĐNN tái sinh bằng hạt trong suốt những thời kỳ phơi dài đủ để nảy mầm và thiết lập hạt giống. Mặt khác, sự phơi và làm ẩm lại của hạt sẽ quyết định giải phóng hạt khỏi tình trạng ngủ, giai đoạn ẩm - lạnh cũng làm tăng phần nào của tình trạng này. Sự sống tiếp tục và sự phát triển của hạt phụ thuộc và khả năng chịu chìm trong nước hoàn toàn hoặc đối với cây mọc cao đủ để các lá cây duỗi thẳng đến khu vực phía trên mặt nước (Weisner et al 1993). Năm 1952, ông Putnam đã chứng minh rằng những hạt giống cây trong tình trạng ngủ thường chịu được ngập hơn những hạt phát triển một cách tích cực. 2.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thuỷ sinh - Các loại thực vật thuỷ sinh tuy không đa dạng bằng các loài phát triển trên cạn, nhưng thực vật thuỷ sinh cũng phát triển phong phú ở nhiều nơi trên trái đất đặc biệt là ở những vùng có khí hậu nóng ẩm nhưng vùng xích đạo, cận xích đạo. - Thực vật thuỷ sinh là những loài có khả năng thích nghi cao với môi trường sống ngập trong nước và một số trong các loài đó có khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nguồn nước với hiệu quả rất cao. Thực vật thuỷ sinh được sử dụng để xử lý nước ô nhiễm có thể chia làm 3 loại : nhóm thực vật ngập nước, nhóm thực vật trôi nổi, nhóm thực vật nữa ngập nước. 2.2.2.1. Nhóm thực vật thuỷ sinh ngập nước Là những thực vật sống trong lòng nước (phát triển dưới mặt nước). Đặc điểm quan trọng của các loài thực vật ngập nước là chúng tiến hành quang hợp hay các quá trình trao đổi chất hoàn toàn trong nước. Khi thực vật thuỷ sinh sống trong lòng nước, có rất nhiều quá trình xảy ra không giống như thực vật sống trên cạn. Những quá trình đó bao gồm: Thứ nhất Ánh sáng mặt trời không trực tiếp tác động vào diệp lục có ở lá mà ánh sáng mặt trời đi qua một lớp nước. Một phần năng lượng của ánh sáng mất đi do sự hấp thụ của các chất hữu cơ trong nước. Chính vì thế, phần lớn các loài thực vật thuỷ sinh sống ngập trong nước bắt buộc phải thích nghi với kiểu ánh sáng này. Mặt khác ánh sáng mặt trời chỉ có thể đâm xuyên vào nước với mức chiều sâu nhất định. Qua mức độ đó, ánh sáng sẽ yếu dần đến lúc bị triệt tiêu. Điều đó cho thấy một thực tế các loài thực vật ngập nước chỉ có thể sống ở một chiều sâu nhất định của nước. Không có ánh sáng mặt trời xuyên qua thì thực vật không phát triển. Như vậy, ánh sáng mặt trời đậm xuyên qua vào nước phụ thuộc vào hai yếu tố: + Độ đục của nước. + Chiều sâu của nước. + Aùnh sáng mặt trời có tác dụng tốt nhất ở chiều sâu của nước là 50cm trở lại. Chính vì thế, phần lớn thực vật thuỷ sinh ngập nước sống ở chiều sâu này. Thứ hai Khí CO2 trong nước không nhiều như CO2 có trong không khí. Khả năng CO2 có trong nước thường từ những nguồn sau: + Từ quá trình hô hấp của vi sinh vật. + Từ quá trình phản ứng hoá học + Từ quá trình hoà tan của không khí Các quá trình hô hấp thải CO2 thường xảy ra trong điều kiện thiếu oxy. Các phản ứng hoá học chỉ xảy ra trong môi trường nước chứa nhiều cacbonat. Khả năng hoà tan CO2 từ không khí rất hạn chế. Chúng chỉ xảy ra ở bề mặt nước và khả năng này thường giới hạn ở độ dày của nước khoảng 20 cm kể từ bề mặt nước. Chính những hạn chế này mà các loài thực vật thuỷ sinh thường phải thích nghi hết sức mạnh với môi trường thiếu CO2 Thứ ba Việc cạnh tranh CO2 trong nước xảy ra rất mạnh giữa thực vật thuỷ sinh và tảo, kể cả với vi sinh vật quang năng. Ở những lưu vực nước không chuyển động có sự hạn chế rất lớn lượng CO2 nhưng ở những dòng chảy hay có sự khuấy động, lượng CO2 từ không khí sẽ tăng lên. Những thực vật ngập nước tồn tại hai dạng. Một dạng thực vật có rễ bám vào đất, hút chất dinh dưỡng trong đất, thân và lá ngập trong nước, một dạng rễ và lá lơ lửng trong lòng nước. 2.2.2.2. Nhóm thực vật trôi nổi Thực vật trôi nổi phát triển rất nhiều ở các nước trong vùng nhiệt đới. Các loài thực vật này phát triển trên bề mặt nước, bao gồm hai phần, phần lá và thân mềm nổi trên bề mặt nước. Đây là phần nhận ánh sáng mặt trời trực tiếp. Phần dưới nước là rễ, rễ các loài thực vật này là rễ chùm. Chúng phát triển trong lòng môi trường nước, nhận các chất dinh dưỡng trong nước và chuyển lên lá, thực hiên các quá trình quang hợp. Các loài thực vật trôi nổi phát triển và sinh sản rất mạnh, nhiều khi chúng gây ra những vấn nạn sinh khối. Nhóm thực vật này bao gồm ba loài sau : bèo lục bình (water hyacinth), bèo tấm (duck week), rau diếp nước( water lettuce). Những loài thực vật này nổi trên mặt nước và chúng thường chuyển động trên mặt nước theo gió thổi và theo sống nước hay dòng chảy của nước. Ở những khu vực nước không chuyển động, các loài thực vật này sẽ bị dồn về một phía theo chiều gió. Còn ở những khu vực nước chuyển động như dòng sông, chúng sẽ chuyển động theo sóng nước, theo gió và theo dòng chảy. Khi thực vật loại này chuyển động sẽ kéo theo rễ chúng quét trong lòng nước, các chất dinh dưỡng sẽ thường xuyên tiếp xúc với rễ và được hấp thụ qua rễ. Mặc khác, rễ của các loài thực vật này như những giá thể rất tuyệt vời để vi sinh vật bám vào đó, phân huỷ hay tiến hành quá trình vô cơ hoá các chất hữu cơ trong nước thải. So với thực vật ngập nước, thực vật trôi nổi có khả năng xử lý các chất ô nhiễm rất cao. 2.2.2.3. Nhóm thực vật nữa ngập nước Đây là loài thực vật có rễ bám vào đất và một phần thân ngập trong nước. Một phần thân và toàn bộ lá của chúng lại nhô hẳn trên bề mặt nước. Phần rễ bám vào đất ngập trong nước, nhận các chất dinh dưỡng có trong đất, chuyển chúng lên lá trên mặt nước để tiến hành quá trình quang hợp. Việc làm sạch môi trường nước đối với các loài thực vật này chủ yếu ở phần lắng ở đáy lưu vực nước. Các loài thân cỏ thuộc nhóm này bao gồm : cỏ đuôi mèo( cattails), sậy (reed), cỏ lõi bấc (bulrush). Các loài thực vật thuỷ sinh trong quá trình phát triển chịu sự ảnh hưởng rất lớn của các điều kiện môi trường nước như : + Nhiệt độ + Ánh sáng + Chất dinh dưỡng và các chất có trong nước + pH của nước + Chất khí hoà tan trong nước + Độ mặn(hàm lượng muối) có trong nước + Chất độc hại có trong nước + Dòng chảy của nước + Sinh thái của nước. 2.2.3. Một số loài thực vật thuỷ sinh có khả năng xử lý nước thải 2.2.3.1. Lục bình (Bèo Nhật Bản) a. Tên Tên tiếng việt: Lục bình, bèo tây hay bèo Nhật Bản. Tên khoa học: Eichhornia crassipes Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Liliopsida Bộ: Liliales Họ: Pontederiaceae Chi: Eichhornia b. Nguồn gốc Cây lục bình Nam Bộ có nguồn gốc ở Brazil, nhập vào Việt Nam từ năm 1905. c. Tính chất Lục bình là loài cỏ thủy sinh, thân ngắn có chùm lông ở giữa, lá đơn, mọc chùm tạo thành hoa thị, gân hình cung, mịn, đa sắc, cuống lá rất xốp thường phù to tạo thành phao nối hình lọ lục bình ngắn và to ở cây non, hay kéo dài đến 30cm ở cây già. Hoa lục bình màu xanh nhạt hoặc xanh tím tạo thành chùm đứng, đài và tràng hoa cùng đính ở gốc, cánh hoa trên có đốm vàng, 3 tâm bì nhưng chỉ có 1 tâm bì thụ, 6 tiếu nhị với 3 dài và 3 ngắn. Trái lục bình là nang có 3 buồng, bì mỏng, nhiều hột. Thường mọc bối trên mặt nước hay bám vào đất bùn của các vùng nước ngọt có nhiệt độ từ 10 – 400C, nhưng sinh trưởng mạnh nhất ở nhiệt độ 20 – 300C ; lục bình sinh sản rất mạnh, một cây trong 2 tháng có thể đẻ ra 1000 cá thể. Ở Việt Nam lục bình thường phát triển rất mạnh ở các ao hồ, ven sông, sông thành quần thể sát bờ sông hoặc kênh rạch. 2.2.3.2. Cỏ Vetiver ( cỏ hương bài) a. Tên Họ: Gramnae Tộc: Andropogoneae Tên khoa học: Vetiver Zizanioides Tên thường gọi: Vetiver grass, cỏ hương bài… b. Nguồn gốc và phân loại Có hai loài cỏ Vetiver phổ biến đã được trồng để bảo vệ đất là Vetiver zizanioides và Vetiver nigritana. Tuy nhiên loài Vetiver zizanioides phân bố trong vùng ẩm, trong khi loài Vetiver nigritana hiện diện ở những vùng khô hơn. Có hai kiểu gen của loài Vetiver zizanioides đã và đang được sử dụng: Kiểu gen Bắc Ấn Độ: là loại cỏ hoang dại và được gieo trồng bằng hạt. Kiểu gen Nam Ấn Độ: là loại cỏ có khả năng tạo màu cho đất thấp và loại bất thụ. Số nhiễm sắc thể gốc ở các giống cỏ Vetiver là x = 10 và 2n = 20 (2x) Ở Việt Nam, trong quyển “ Tên cây rừng Việt Nam” của Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1992 ghi nhận cỏ Vetiver được gọi là cỏ Hương bài hoặc cỏ Hương lau, có tên khoa học là Vetiveria zizanioides L giống cỏ này đã được trồng ở Thái Bình để sản xuất dầu thơm. Paul Trương (1999) cho rằng Vetiver bắt nguồn từ Nam Ấn Độ và thuộc loại Monto, có một loại cỏ địa phương cũng được gọi là cỏ Hương bài, cùng tên phân loại là Vetiver zizanioides L được tìm thấy ở Miền Trung, quanh vùng Pleiku và Ban Mê Thuột, nó tự nhân giống để tồn tại bằng hạt của mình, vì vậy chắc chắn loại cỏ này không bắt nguồn từ Nam Ấn Độ như loại Monto. Ngoài ra, dựa vào hình dáng cây, hoa và đặc biệt là mùi thơm đặc trưng của bộ rễ, một số nhà khoa học đã đặt tên theo địa phương gồm ba giống như sau: Giống Đồng Nai có hoa tím, hạt lép không nảy mầm, rễ có mùi thơm đặc trưng của cỏ Vetiver. Giống Bình Phước có hoa tím, hạt lép không nảy mầm, hình dạng giống như giống Đồng Nai nhưng rễ không có mùi thơm. Giống DakLak có hoa tím, hạt lép không nảy mầm và rễ có mùi thơm đặc trưng như giống Đồng Nai. Về phân loai: chi Vetiver gồm 11 loài phân bố ở Châu Á, Châu Phi và Bán đảo Đông Dương… Bảng 2.2: Các loài cỏ Vetiver STT Loài Nơi phân bố 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 V.elongata (R.Br.) stapfex C.E V.festucoides (Presl.) Ohwi V.filipes C.E. Hubard V.fulvibarbisbis stapf V.intermedia S.T. Blake V.lowsonni (Hook.f) Blatt. Et McCann V.nemoralis (Balansa) Q.camus V.nigritana stapf V.pauciflora S.T. Blake V.rigida B.K. Simon V.zizanioides Nash New Guinea, Úc Nhật Bản New Guinea, Úc (Queenland) Trung và Đông Châu Phi Úc (Queenland) Ấn Độ Đông Nam Á Trung và Đông Nam Phi Úc (Queenland) Úc (Queenland) Trung và Đông Nam Á c. Đặc điểm hình thái của cỏ Vetiver Cỏ giống bụi sả, mọc thẳng đứng, các cây sát vào nhau tạo thành khóm dày đặc, vững chắc. Chồi ngọn: nằm sâu dưới lớp đất mặt, chúng là điểm rút thân rễ. Thân, lá: thân dạng cộng, thẳng đứng,chắc, đặc, cứng và hoá mộc, dọc thân có lớp bao bọc giúp cây có thể tồn tại trong môi trường bất lợi như khô hạn, bệnh dịch, thuốc trừ sâu, dài khoảng 0.5 – 1.5m, đặc biệt có thể lên đến 2 – 3m, phần thân trên không phân nhánh, phần thân dưới để nhánh rất mạnh; lá có phiến cứng, dáng lá dài và hẹp. Hoa: lưỡng tính có màu nâu tím, tím xanh, hoa thường bất thụ. Rễ: rễ chùm không mọc trải rộng mà lại cắm thẳng đứng ăn sâu xuống đất 3 – 5m. Chính nhờ bộ rễ mà cỏ Vetiver có khả năng ngăn được xói mòn, tồn tại lâu dài. d. Đặc điểm sinh thái Phân bố địa lý và sinh thái Trên thế giới, cỏ Vetiver đã được dùng rộng rãi để chống xói mòn đất. Tại Nam Ấn Độ, gần thành phố Misora, nông dân đã trồng cỏ Vetiver nigratana làm bằng cây xanh từ khoảng 200 năm nay cũng như nông dân ở Kano, Nigeria cũng đã trồng cỏ Vetiver hàng thế kỷ nay. Từ giữa thập niên 80, công nghệ cỏ Vetiver đã được giới thiệu đến hơn 100 nước và hiện nay có hàng trăm hecta đất được áp dụng công nghệ bằng cỏ Vetiver ở 147 nước trong đó có 106 nước sử dụng với mục đích bảo vệ đất và nước. Theo nhiều tài liệu, cỏ Vetiver hiện được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, như Châu Phi (Ethiopia, Nigeria…), Châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Thái Lan…), Châu Úc, Trung và Nam Mỹ (Colombia…). Trong tự nhiên, cỏ Vetiver có ở vùng đồng bằng trũng và dọc bờ suối; còn hiện nay, cỏ Vetiver được trồng rộng rãi làm bằng cây xanh để bảo vệ đất và nước ở các vị trí như: bờ sông, bờ đê, bờ ao và hồ chứa nước, dọc theo các kinh tưới hoặc tiêu nước, đập nước, các vịnh nước, các đường nước và mương cắt nước; khu vực chu vi của một công trình, các sườn đất dốc, dọc các xa lộ, cũng như các vùng mỏ… Khí hậu Cỏ Vetiver phát triển được ở mức nhiệt độ trung bình là 18 – 250C, nhiệt độ tháng lạnh nhất trung bình là 50C, nhiệt độ tối thiếu tuyệt đối là -150C. Khi mặt đất đóng băng, cỏ sẽ chết. Nhiệt độ mùa hè 250C sẽ kích thích cỏ phát triển nhanh, sự sinh trưởng thông thường bắt đầu ở nhiệt độ hơn 120C. Cỏ Vetiver có sức chịu đựng đối với sự biến động khí hậu cực kỳ lớn như hạn hán kéo dài, lũ lụt, ngập úng. Khả năng chịu ngập úng kéo dài đến 45 ngày ở luồng nước sâu 0,6 – 0,8m và chịu được biên độ nhiệt từ -100C đến 480C. Lượng mưa Cỏ Vetiver cần lượng mưa khoảng 300mm, nhưng trên 700mm, có lẽ thích hợp hơn để có thể tồn tại suốt thời gian, thông thường cỏ Vetiver cần một mùa ẩm ướt ít nhất 3 tháng, lý tưởng nhất là có mưa hàng tháng. Ẩm độ Cỏ Vetiver phát triển tốt ở điều kiện ẩm hoặc ngập nước hoàn toàn trên 3 tháng. Tuy nhiên, chúng cũng sinh trưởng tốt ở điều kiện khô hạn nhờ hệ thống rễ đâm ăn sâu vào đất nên cỏ Vetiver có thể chịu đựng được khô hạn và trên các triền dốc. Ánh sáng Cỏ Vetiver là loại cây C4 nên chúng thích hợp trong vùng có lượng ánh sáng cao. Loài này phát triển yếu dưới bóng râm, khi bóng râm được bỏ đi thì cỏ sẽ phục hồi sinh trưởng rất nhanh. Đất Cỏ Vetiver mọc tốt nhất ở đất cát sâu, tuy nhiên nó cũng phát triển được ở phần lớn các loại đất, từ đất vertisol nứt – đen đến đất alfisol đỏ. Cỏ còn mọc trên đá vụn, đất cạn và cả đất trũng ngập nước. Cỏ Vetiver mọc tốt nhất ở chỗ đất trống và thoát nước tốt, nhất là ở đất non trẻ tạo từ tro núi lửa. Hàm lượng tinh dầu trong rễ cỏ Vetiver sẽ tăng lên nếu cỏ được trồng ở đất sét. pH Cỏ Vetiver thích hợp ở pH từ 3.0 – 11 Từ những đặc điểm thực vật và sinh thái của cỏ Vetiver (V.zizanioides L) cho thấy chúng là loài có khả năng thích nghi rộng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, phát triển được ở những vùng đất tương đối khắc nghiệt và có thể dùng được trồng với mục đích chống xói mòn và sạt lở đất để bảo vệ đất đai. 2.2.3.3. Một số loài thực vật xử lý nước thải khác Cây rau mác Tên khoa học: Sagttiaria trofolis L Họ: Alismataceae Hình 2.9: Cây rau mác ( nguồn: www.ctu.edu.vn) Cây sậy Tên khoa học: Phragites karkatrin. Ex Steud Họ: Cyperaceae Hình 2.10: Cây sậy (nguồn www.ctu.edu.vn) Kèo nèo Tên khoa học: Laminocharis flava Buch Họ: Limnocharitaceae Hình 2.11: Cây kèo nèo ( nguồn: www.forum.zing.vn) Cây súng Tên khoa học: Nymphaea rubra Roxb. ex Salisb Hình 2.12: Cây súng (nguồn: www.ctu.edu.vn) Bèo tai chuột Tên khoa học: Salvinia cucullata Roxb Hình 2.13: Bèo tai chuột (nguồn: www.muivi.com) Cỏ voi Tên thường gọi: cỏ voi, Napier, Elephant grass,… Họ: Gaminae Hình 2.14: Cỏ voi (nguồn: www.khuyennongvn.gov.vn) CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng động: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân … Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là 100 đến 250 lít/người.ngày đêm ( đối với các nước đang phát triển) và từ 150 đến 500 lít/người.ngày đêm ( đối với các nước phát triển). Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước dao động từ 120 đến 180 lít/người.ngày đêm. Đối với khu vực nông thôn, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt từ 50 đến 100 lít/người.ngày đêm. Thông thường tiêu chuẩn nước thải lấy bằng 80 đến 100% tiêu chuẩn nước cấp. Nước thải sinh hoạt từ các trung tâm đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm. Ngoài ra, lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư còn phụ thuộc vào điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết và tập quán sinh hoạt của người dân. Bảng 3.1 : Tải trọng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số phát thải Các quốc gia gần gủi với Việt Nam Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXD – 51 – 84) Chất rắn lơ lửng (SS) 70 – 145 50 – 55 BOD5 45 – 54 25 – 30 COD 72 – 102 - Nitơ tổng cộng (N) 6 – 12 - Nitơ amonia (N-NH4+) 2.4 – 4.8 7 Phospho tổng số (P) 0.8 – 4.0 1.7 Chất hoạt động bề mặt - 2.0 – 2.5 Dầu mỡ 10 – 30 - Nguồn: GS.TS. Lâm Minh Triết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – 2006 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán các công trình – Nhà xuất bản Đai học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. 3.2. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc nước thải. Đặc điểm chung của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định. Các thành phần này bao gồm 52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ, nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 – 450 mg/L theo trọng lượng khô, có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ngoài ra nước thải sinh hoạt còn chứa nhiều các vi sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải là các vi khuẩn và vi rút gây bệnh như: các vi khuẩn gây dịch tả, lỵ, thương hàn … Thành phần nước thải được chia làm hai nhóm chính: Thành phân vật lý: theo trạng thái lý học các chất bẩn trong nước thải được chia thành 3 nhóm: Nhóm 1: gồm các chất không tan ở dạng lơ lửng kích thước lớn (những hạt có đường kính lớn hơn 10-1 mm) và ở dạng huyền phù, nhũ tương, bọt (những hạt có đường kính từ 10-4 đến 10-1 mm). Nhóm 2: gồm các chất ở dạng keo (những hạt cóa kích thước từ 10-6 đến 10-4 mm). Nhóm 3: gồm các chất hòa tan ở dạng phân tử. Những hạt này có đường kính nhỏ hơn 10-6 mm. Chúng không tạo thành pha riêng biệt mà trở thành hệ một pha hay còn gọi là dung dịch thật. Thành phần hóa học: được biểu thị dạ