ĐACN Đất ngạp ướt nhân tạo

SVTH: Phan Thị Giang -1- Lớp: 10SHLT

Đặt vấn đề

Đất ngập nước Việt Nam rất đa dạng và phong phú về kiểu loại được phân

bố rộng khắp các vùng sinh thái, có giá trị và vai trò to lớn đối với phát triển kinh

tế xã hội, xóa đói giảm nghèo, duy trì và phát triển văn hóa, bảo vệ môi trường,

duy trì và phát triển đa dạng sinh học.

Phương pháp sử dụng đất ngập nước xử lý nước thải là một phương pháp

có nhiều ưu điểm, đặc biệt nó rất phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay do chi

phí xây dựng và vận hành thấp. Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây

dựng để xử lý nước thải trong nông nghiệp, công nghiệp hoặc phục vụ cho nuôi

trồng thủy sản, được phỏng theo các quá trình sinh học, hóa và lý học của các

vùng đất ngập nước tự nhiên. Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ các chất ô

nhiễm từ nước thải hoặc chuyển chúng thành các dạng vật chất ít ảnh hưởng tới

sức khỏe con người và môi trường.

Sử dụng ĐNN tự nhiên để xử lý nước thải có hàm lượng BOD thấp. Ngoài

ra 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 và với một giá thành rẻ vì chi phí

xây dựng và bảo quản thấp. Do vậy cần được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở sản

xuất gây ô nhiễm. Đồng thời có thể áp dụng để nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn

về đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các loại nước thải

có hàm lượng chất hữu cơ cao như nước thải nhà máy chế biến cà phê, nhà máy

giấy, nhà máy chế biến thực phẩm, các cơ sở giết mổ…[2]

ĐACN I Ứng dụng đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải


Phần 1 Tổng quan đất ngập nước nhân tạo

1.1. Khái quát chung về ĐNN nhân tạo

ĐNN nhân tạo cũng đóng vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con

người. Chúng cung cấp một lượng khổng lồ nguồn lợi thủy sản nước ngọt và

nước mặn bao gồm cả các loài trai hến và giáp xác. Bên cạnh đó, đất ngập nước

còn giúp bảo vệ đất liền, nhà cửa và đất canh tác trước gió bão, hạn chế ảnh

hưởng của lũ lụt, nạp, tiết nước ngầm và cung cấp nguồn nước cho sinh hoạt. Tuy

nhiên, các vùng đất ngập nước ở Việt Nam đang dần biến mất. Việc chuyển đổi

đất ngập nước thành đất canh tác, chặt phá rừng ngập mặn ven biển để nuôi tôm,

sự ô nhiễm và phát triển chỉ là một số trong rất nhiều tác động có nguy cơ gây suy

thoái vĩnh viễn các hệ sinh thái đất ngập nước và cuối cùng là ảnh hưởng tới

chính lợi ích mà đất ngập nước mang lại cho con người.

ĐNN nhân tạo không có một khái niệm rõ ràng, chỉ là những bảng hệ

thống phân loại. Tuỳ theo tổ chức, mục đích nghiên cứu mà phân loại khác nhau.

Hiện nay có rất nhiều bảng phân loại được sử dụng như bảng phân loại của công

ước Ramsar, tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế…

1.2. Chức năng của đất ngập nước

1.2.1. Chức năng sinh thái

- Nạp nước ngầm: nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các tầng

đất trong long đất, nước được giữ lại ở đó và điều tiết thành dòng chảy bề mặt ở

vùng đất ngập nước khác cho con người sử dụng.

- Hạn chế ảnh hưởng của lũ: bằng cách giữ và điều hòa lượng nước mưa như

bồn chứa tự nhiên, giải phóng lượng nước lũ từ từ, do đó có thể làn giảm hoặc

hạn chế lũ lụt ở vùng hạ lưu.

- Ổn định vi khí hậu: do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ sinh thái

nhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và CO2 trong khí

quyển làm cho vi khí hậu ở địa phương ổn định, đặc biệt là nhiệt độ và lượng mưa

ổn định. Chống sóng, bão, ổn định bờ biển chống xói mòn: nhờ lớp phủ thực vật,



đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ, có tác dụng làm giảm sức gió của

bão, và bào mòn đất của sóng biển.

- Xử lý, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm: vùng đất ngập nước được coi

như bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất độc( chất thải

sinh hoạt và công nghiệp).

- Giữ lại chất dinh dưỡng làm nguồn phân bón cho cây trồng và thức ăn của

các sinh vật sống trong hê sinh thái đó.

- Sản xuất sinh khối: rất nhiều vùng đất ngập nước là nơi sản xuất sinh khối

làm nguồn thức ăn cho các sinh vật thủy sinh, các loại động vật hoang dã cũng

như vật nuôi.

- Giao thông đường thủy hầu hết sông kênh rạch, các vùng hồ chứa nước lớn,

vùng ngập nước thường xuyên hay theo mùa… đặc biệt là vùng đồng bằng song

Cửu Long, vận chuyển đường thủy đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống

cũng như phát triển kinh tế của người dân sống xung quanh khu vực này.

- Gải trí , du lịch: Các khu bảo tồn đất ngập nước như Tràm Chim( Tam Nông

Đồng Thấp), Xuân Thủy (Nam Định)…[1]

1.2.2. Chức năng kinh tế của ĐNN

- Tài nguyên rừng: cung cấp một loạt các sản phẩm quan trọng như gỗ, than,

củi và các sản phẩm khác như nhựa, tinh dầu, tanin, dược liệu …Nhiều vùng

ĐNN giàu động vật hoang dã đặc biệt là các loài chim nước, cung cấp các sản

phẩm có giá trị thương mại cao.

- Thuỷ sản: Môi trường sống và nơi cung cấp thức ăn cho cá, loài thuỷ sản.

- Tài nguyên cỏ và tảo biển: Thức ăn của nhiều loại thuỷ sinh vật, người và

gia súc, ngoài ra còn làm phân bón và dược liệu…

- Sản phẩm nông nghiệp: các ruộng lúa nước chuyển canh hoặc xen canh với

các cây hoa màu khác tạo nên nhiều sản phẩm quan trọng của vùng ĐNN.

- Cung cấp nước ngọt: Là nguồn cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt, tưới tiêu,

cho chăn nuôi gia súc và sản xuất công nghiệp.



- Tiềm năng năng lượng: Than bùn, các đập, thác nước… là những nguồn

năng lượng quan trọng.[1]

1.2.3. Chức năng xã hội

- Tạo cảnh quan, vui chơi, giải trí

- Giá trị văn hoá: lễ hội, giáo dục, nghiên cứu…

- Giá trị đa dạng sinh học

Nhận thức được giá trị lợi ích của wetland, kết hợp với chất lượng và minh

chứng môi trường sẽ dẫn đến việc tạo wetland nhân tạo cho nhiều mục đích[1].

1.2. Các mô hình ĐNN nhân tạo

Các mô hình ĐNN nhân tạo ứng dụng trong xử lý nước được thiết kế theo

hệ thống các dòng chảy của nước. Được chia theo 3 hệ thống như sau:

Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS).

Các hệ thống dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow).

Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF).

1.2.1. Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS)

Những hệ

thống này

thường là

lưu vực

chứa nước

hoặc các

kênh dẫn

nước, với

lớp lót bên dưới để ngăn sự rò rỉ nước, đất hoặc các lớp lọc thích hợp khác hỗ trợ

cho thực vật nổi. Lớp nước nông, tốc độ dòng chảy chậm, sự có mặt của thân cây

quyết định

dòng chảy và đặc biệt trong các mương dài và hẹp, bảo đảm điều kiện dòng chảy

nhỏ (Reed và cộng sự, 1998).[5]


Hình 1.1. Mô hình Free water surface - FWS


1.2.2. Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal

subsurface flow - HSF)

Hệ thống này được gọi là dòng chảy ngang vì nước thải được đưa vào và

chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt của nền trên một đường ngang cho tới

khi nó tới được nơi dòng chảy ra. Trong suốt thời gian này, nước thải sẽ tiếp xúc

với một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, hiếm khí và kị khí. Các đới

hiếu khí ở xung quanh rễ và bầu rễ, nơi lọc O2 vào trong bề mặt. Khi nước thải

chảy qua đới rễ, nó được làm sạch bởi sự phân hủy sinh học của vi sinh vật bởi

các quá trình hóa sinh. Loại thực vật sử dụng phổ biến trong các hệ thống HSF là

cây sậy.[5]

1.2.3. Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow -

VSF)

Nước thải được đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt. Nước sẽ chảy

xuống dưới

theo chiều

thẳng

đứng. Ở

gần dưới

đáy có ống

thu nước

đă xử lý để

đưa ra

ngoài. Các

hệ thống

VSF

thường

xuyên được sử dụng để xử lý lần hai cho nước thải đã qua xử lý lần một. Thực

nghiệm đă chỉ ra là nó phụ thuộc vào xử lý sơ bộ như bể lắng, bể tự hoại. Hệ


Hình 1.2. Mô hình Horizontal subsurface flow


thống đất ngập nước cũng có thể được áp dụng như một giai đoạn của xử lý sinh

học.

Tuy nhiên, trên thực tế mô hình ĐNN nhân tạo được xây dựng theo hai hệ

thống: Bãi lọc trồng cây ngập nước (FWS); Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm

hay Bãi lọc ngầm trồng cây, với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng

(SSF). Cách thức phân chia các hệ thống khác nhau nhưng chúng hoạt động theo

cùng một cơ chế.[5]

1.3. Các quá trình xử lý chất ô nhiễm trong ĐNN nhân tạo

1.3.1. Quá trình xử lí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học

Trong các bãi lọc, sự phân hủy sinh học đóng vai trò lớn nhất trong việc loại

bỏ các chất hữu cơ dạng hòa tan hay dạng keo có khả năng phân hủy sinh học

(BOD) trong nước thải. BOD còn lại cùng các chất rắn lắng được sẽ bị loại bỏ

nhờ quá trình lắng. Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất hữu cơ hòa tan được

mang vào lớp màng vi sinh bám trên phần thân ngập nước của thực vật, hệ thống

rễ và những phần vật liệu lọc xung quanh, nhờ quá trình khuyếch tán. Vai trò của

thực vật trong bãi lọc là:

Cung cấp môi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân

hủy sinh học cư trú.



Vận chuyển oxy vào vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy sinh

học trong bộ rễ.[1]

1.3.2. Quá trình tách các chất rắn

Các chất rắn lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì các hệ

thống này có thời gian lưu nước dài. Chất rắn không lắng được, chất keo có thể

được loại bỏ thông qua các cơ chế lọc. Các cơ chế xử lí trong hệ thống phụ thuộc

rất nhiều vào kích thước và tính chất của các chất rắn có trong nước thải và các

dạng vật liệu lọc được sử dụng. Thực vật trong bãi lọc không đóng vai trò đáng

kể trong loại bỏ các chất rắn.[1]


Hình 1.3. Ñöôøng ñi cuûa BOD/Cacbon trong ñaát ngaäp nöôùc

Hình 1.4. Ñöôøng ñi cuûa caùc haït raén trong ñaát

ngaäp nöôùc


1.3.3. Quá trình khử Nitơ

Trong các bãi lọc, sự chuyển hóa của N2 xảy ra trong các tầng oxi hóa khử

của đất, bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật có thân nhô

lên mặt đất. N2 được loại bỏ trong các bãi lọc nhờ 3 cơ chế sau

Sự bay hơi của NH3

Sự hấp thụ của thực vật

Nitrat háo/ khử nitrat

- Trong các bãi lọc, sự chuyển hóa của nitơ xẩy ra trong các tầng oxy hóa và

khử của bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật có thân nhô

lên khỏi mặt nước. Nitơ hữu cơ bị oxy hóa thành NH4+ trong cả hai lớp đất oxy

hóa và khử. Lớp oxy hóa và phần ngập nước của thực vật là những nơi chủ yếu

xẩy ra quá trình nitrat hóa, tại đây NH4+ chuyển thành NO2

- bởi vi khuẩn

nitrosomonas và cuối cùng thành NO3- bởi vi khuẩn Nitrobacter. Ở môi trường

nhiệt độ cao hơn, một số NH4+ chuyển sang NH3 và bay hơi vào không khí.[1]



Hình 1.5. Ñöôøng ñi cuûa Nitô trong ñaát ngaäp nöôùc

1.3.4. Quá trình khử Phospho

Vai trò của thực vật trong việc loại bỏ P vẫn còn vấn đề tranh cãi nhưng dù

sao đây cũng là cơ chế duy nhất đưa hẳn P ra khỏi hệ thống bãi lọc. Các qúa trình

hấp phụ, kết tủa và lắng chỉ đưa được P vào đất hay vật liệu lọc. Khi lượng P

trong lớp vật liệu vượt quá khả năng chứa thì phần vật liệu hay lớp trầm tích đó

phải được nạo vét và xả bỏ. Cơ chế loại bỏ P trong các bãi lọc gồm có:

Sự hấp thụ của thực vật

Các quá trình đồng hóa của vi khuẩn

Sự hấp thụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ

Kết tủa lắng cùng các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+.[1]



Hình 1.6. Ñöôøng ñi cuûa phospho trong ñaát ngaäp nöôùc

1.3.5. Quá trình xử lí kim loại nặng

Các loài thực vật khác nhau có khả năng hấp thu kim loại mạnh rất khác

nhau. Bên cạnh đó, thực vật đầm lầy cũng ảnh hưởng gián tiếp đến sự loại bỏ và

tích trữ kim loại nặng khi chúng ảnh hưởng đến chế độ thủy lực, cơ chế hóa học

lớp trầm tích và hoạt động của vi sinh vật. Các vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếu

các kim loại nặng. Các cơ chế loại bỏ chúng gồm có:

Kết tủa và lắng ở dạng hydroxit không tan trong vùng hiếu khí, ở dạng

sunfit kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu.

Hấp phụ lên các kết tủa oxyhidroxit sắt, mangan trong vùng hiếu khí

Kết hợp lẫn thực vật và đất - Hấp phụ vào rễ, thân và lá của thực vật trong

bãi lọc trồng cây.[1]

1.3.6. Quá trình xử lí các hợp chất hữu cơ

Các hợp chất hữu cơ được loại bỏ trong các hệ thống chủ yếu nhờ cơ chế

bay hơi, hấp phụ, phân hủy bởi các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm) và

hấp phụ của thực vật. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ các chất



hữu cơ nhờ quá trình bay hơi là hàm số phụ thuộc của trọng lượng phân tử chất

gây ô nhiễm và áp suất riêng phần giữa hai pha khí và nước.

Các chất bẩn hữu cơ chính còn có thể loại bỏ nhờ quá trình hút bám vật lí

lên bề mặt các chất lắng được và sau đó là quá trình lắng. Quá trình này thường

xảy ra ở phần đầu bãi lọc. Các chất hữu cơ cũng bị thực vật hấp thụ (Polprasert và

Dan, 1994), tuy nhiên cơ chế này còn chưa được hiểu rõ và còn phụ thuộc nhiều

vào loại thực vật được trồng, cũng như đặc tính của chất bẩn. .[1]

1.3.7. Quá trình xử lí vi khuẩn và virus

Về bản chất cũng giống như quá trình loại bỏ các vi sinh trong hồ sinh học.

Vi khuẩn và virut có trong nước thải được loại bỏ nhờ:

Các quá trình vật lí như lắng, dính kết, lọc, hấp phụ

Do điều kiện môi trường không thuận lợi trong một thời gian dài

Tác động của các yếu tố lí hóa môi trường tới mức độ diệt khuẩn đã được

công bố trong nhiều tài liệu: nhiệt độ ( Mara và Silva,1979), pH ( Parhad và Rao,

1974, Hirn và nnk, 1980, Pearson và nnk, 1987)….Các yếu tố sinh học bao gồm:

thiếu chất dinh dưỡng (Wu và Klein, 1976), do các sinh vật khác ăn (Ellis, 1983).

[1]

Chương 2 Đất ướt nhân tạo trong quản lí nước chảy tràn


Hình 1.7. Quaù trình loaïi boû vi khuaån trong ñaát ngaäp

nöôùc


2.1. Mục tiêu xây dựng Wetland quản lý nước chảy tràn

Gồm có 2 mục đích chính

Hạn chế lũ lụt và kiểm soát dòng chảy

Cải thiện chất lượng nước

Sau khi được xây dựng wetland sẽ cung cấp các chức năng về sinh thái và xã

hội: Thiết kế cảnh quan, tạo môi trường sống, khu giải trí công cộng, giáo dục

cộng đồng, tái sử dụng nước.[10]

2.1.1. Thiết kế

Thiết kế wetland cho việc quản lý nước chảy tràn phụ thuộc vào mục tiêu và

những kết quả đúng theo yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng nước trong việc bảo vệ

sông và hệ sinh thái thủy vực. Rõ ràng kỹ thuật tốt nhất hiện nay cho việc kiểm

soát chất lơ lửng ( và chất dinh dưỡng) có thể được triển khai để giảm thiểu lượng

nước chảy tràn xâm nhập vào wetland. Tuy nhiên ở đây chỉ đề cập đến vai trò của

wetland nhân tạo trong việc chứa đựng nước chảy tràn, loại bỏ cặn lắng, chất dinh

dưỡng. Những phần trước đã mô tả sự quan trọng của thực vật wetland và quá

trình hóa sinh học, vật lý, hóa học tham gia trong việc cải thiện chất lượng nước.

Xuyên suốt quá trình chuyển hóa vật lý diễn ra dễ dàng nhờ thực vật cỡ lớn,

chúng có vai trò quan trọng nhất trong việc cải thiện chất lượng nước.

Quá trình sinh học và hóa học diễn ra lâu hơn nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi

phạm vi ngập nước và mức độ thường xuyên của chu kỳ làm khô làm ướt. Thiết

kế wetland phải thúc đẩy quá trình này.

Hiệu quả xử lý của hệ thống wetland đòi hỏi một sự cân bằng giữa khả năng

chịu tải và thời gian nước lưu. Wetland nhân tạo xử lý nước thải đầu vào có mức

độ tải nước và tải ô nhiễm với thời gian nước lưu hiệu quả nhất trong việc loại bỏ

các chất lắng lơ lửng và chất dinh dưỡng ở queenslands trong vòng 7 ngày.[3]

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng khi thiết kế sử dụng đất ngập ướt xử lý nước thải

2.2.1 Điều kiện thủy học

Kích cỡ (diện tích và khối lượng) phụ thuộc vào quy mô và khối lượng dòng

chảy, đặc điểm các chất ô nhiễm trong dòng chảy, mức độ xử lý chất lượng nước



và quy mô của 1 wetland đóng vai trò như một bể chứa. Theo Halcrow

Environmental Services, ở Mỹ cho rằng thiết kế thuận lợi nhất nên giữ lượng

nước trong thời gian nhỏ nhất là 3-5 giờ và có thể lên đến 10-15 giờ sẽ cho hiệu

quả xử lý tốt nhất, với một bề mặt wetland khoảng 0.5-5.0% vùng dẫn nước. Theo

Wong& Somes (1995), sử dụng dữ liệu từ hệ thống nước chảy tràn để sản xuất

một sơ đồ thiết kế tổng lượng hiệu suất thủy học của một wetland, dựa trên cơ sở

tương ứng giữa kích cỡ wetland (khối lượng lưu trữ như tỉ lệ phần trăm của khối

lượng nước hàng năm) và thời gian nước lưu. Kết quả của họ cho thấy rằng tăng

khối lượng lưu trữ (từ 0.5-5.0%) dẫn đến việc tăng hiệu suất thủy lực với hiệu quả

90% .Các nhà nghiên cứu kết luận rằng, một wetland thiết kế với không đủ dung

lượng (<3%), sẽ dẫn đến việc nước chảy tràn qua, đặc biệt, nếu wetland đã đầy

nước trước cơn mưa. Tuy nhiên, đối với hiệu suất thủy học, chỉ là một tham số

ảnh hưởng đến kết quả xử lý, và việc loại bỏ các chất lơ lửng và chất dinh dưỡng,

cuối cùng cũng phụ thuộc vào tính hiệu quả của các quá trình vật lý, hóa học, sinh

học trong wetland và lượng nước ô nhiễm.

Thiết kế wetland đòi hỏi phải có một sự cân bằng giữa khu vực thích hợp và

thời gian nước lưu, điều này chịu ảnh hưởng nhiều của lượng nước chảy qua và

sự thay đổi khí hậu. Vì vậy, thiết kế wetland cho những vùng nhiệt đới và vùng

ven biển cận nhiệt đới sẽ khác nhau từ các khu vực khí hậu. Đất có sẵn có thể là

một mối lo lớn đối với kích cỡ wetland, tuy nhiên, trong phần này có thể tạo được

nếu có một diện tích sâu, và vùng nước mở, kết hợp với một khu vực thực vật

nông.[4]

2.2.2. Cách bố trí Wetland Zones

- Một wetland quản lý nước chảy tràn được đầu tư xây dựng gồm vùng mở

nước sâu và vùng cạn có thực vật. Vùng đi vào thường ngập nước sâu (1,5-2m)

như ao với lưu lượng tối đa và và cho phép kích cỡ trung bình của wetland. Tổ

chức ô nhiễm TRAP cho rằng “ song chắn rác “ sẽ được đặt trước khi nước chảy

vào vùng wetland. Vùng nước sâu có tác dụng loại bỏ các cặn lắng nên cần được



xem xét. Vùng nước sâu hơn có tác dụng kiểm soát dòng chảy vào khu có thực

vật thủy sinh.

- Vùng có thực vật thủy sinh nên thiết kế từ 10 – 25 cm, với độ sâu lớn nhất là

50cm mặc dù mực nước có tăng lên do những cơn mưa. Vùng này có kết quả cao

trong việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng thông qua việc kết

hợp giữa các quá trình hóa học. sinh học, vật lý đã được nói ở phần 2.4. Vùng đi

ra có thể là sự kết hợp giữa thực vật cạn và một cái ao sâu hay cái hố rộng đa

chức năng. Tùy vào kích cỡ của wetland, khả năng giữ và xử lý nước chảy tràn

mà nước vào các kênh nhằm khắc phục những lúc dòng chảy có cường độ cao

trong những cơn mưa. [4]

2.2.3. Vùng có thực vật và thủy triều

Tiềm năng lưu giữ là quan trọng để các vấn đề liên quan đến thủy học đạt hiệu

quả và chính điều này cùng với các hiệu quả về xử lý đã tạo nên một hiệu suất

tổng thể của wetland. Do vậy điều này rất quan trọng trong việc thiết kế một

wetland nhân tạo xử lý nước chảy tràn. Vì vậy, vùng có thực vật thủy sinh có thể

được thiết kế được hỗ trợ như là một loài thực vật ở wetland nhằm thủy phân các

chất cụ thể. “ Vùng đất ngập nước định kỳ”, vùng mà trong wetland tự nhiên

được xem như là một cái hồ, nó có thể được tạo ra ở một địa điểm hay một vị trí

mới, nơi mà chỉ ngập nước vào mùa ẩm ướt. Vùng này có thể gồm vùng mở nước

sâu hay vùng can có thực vật thủy sinh, hay cũng có thể là vùng hoàn toàn khô

ráo “Vùng đất ngập nước cạn”, nên thiết kế để duy trì mực nước sâu ít nhất là

10cm trong suốt mùa khô và lên tơi 50cm ở điều kiện bình thường. Trong khi

“Đất ngập nước sâu” cần duy trì mực nước sâu ít nhất là 20cm trong mùa khô.

Một vài ý kiến (1996) cho rằng 5 vùng đất ngập nước (vùng đầm lầy có thực vật

thủy sinh như lau sậy cạn, vùng đầm lầy có thực vật thủy sinh, vùng đầm lầy có

thực vật thủy sinh sâu, vùng mở nước). Các vùng này có thể kết hợp để đưa vào

thiết kế một wetland nhân tạo. Một vài ý kiến cho rằng ảnh hưởng của vùng đi ra

trong hiệu suất xử lý, điều chỉnh thủy triều vào tạo tính bền vững cho các loại cây

trồng ở mỗi vùng. [4]



2.2.4. Các yếu tố khác

Wetland nhân tạo với sự đa dạng của nhiều loài thực vật và vùng thực vật

thủy sinh phụ thuộc vào hệ thống làm ướt và khô, tốt như các vùng nước mở đạt

tối đa trong việc xử lý các vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng nước. Nó sẽ tạo nên

sự đa dạng của thực vật thủy sinh.

Vùng nước sâu có chức năng như là môi trường sống cho các thực vật thủy

sinh trong suốt mùa khô và cho phép ngập nước nhanh chóng của vùng mới bão

hòa. Vùng có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát khả năng phát sinh muỗi khi

có các loài thiên địch của trứng muỗi xuất hiện.

Sự đa dạng của vùng thực vật thủy sinh có thể hỗ trở nâng cao giá trị về

đời sống hoang dã của wetland, đóng vai trò như một cảnh quan

Cảnh quan và giải trí đóng vai trò rất quan trọng trong đô thị wetland xử lý

nước chảy tràn. Hồ hay đầm của vùng có thực vật thủy sinh có thể nhằm duy trì

các ao. Đảo có thể được bổ sung nhằm bảo vệ động vật hoang dã

Hiệu quả sẽ cao hơn nếu chia vùng đất ngập nước ra thành nhiều đới.

Phân chia diện tích đất ngập nước sủ dụng làm hai đới như:

+ Đới thứ nhất có vai trò như ao oxy hóa nhằm giảm nồng độ BOD, COD,

TSS và các chất ô nhiễm trước khi đưa vào đới thứ hai.

+ Đới thứ hai là vùng có trồng thêm các loại cây có khản năng hấp thụ chất ô

nhiễm nhằm gia tăng hiệu quả xử lý.

Việc đưa các loại thực vật có khản năng xử lý nước thải( như sậy, lục

bình) vào vùng đất ngập nước sẽ làm nâng cao hiệu quả xử lý, giảm đáng kể

lượng bốc hơi nước, giảm nguy cơ gia tăng nồng độ ô nhiễm do bốc hơi.

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. [4]

2.3. Thiết lập và bảo trì Wetland quản lý nước chảy tràn



2.3.1. Thiết lập hệ thống thực vật

Xây dựng hệ thống song chắn rác, bể chứa, cấu trúc đầu vào và đầu ra không

chỉ là lý thuyết để quản lý nước chảy tràn, tuy nhiên việc thiết lập hệ thống chức

năng Wetland và hiểu biết về những loài thực vật và sự tăng trưởng của chúng là

cần thiết. Các loài được chọn lọc theo chiều sâu của khu đất ngập nước. Nếu cơ

sở của Wetland là đất sét hay lớp đá dễ thấm qua thì tối thiểu cách mặt đất 15cm

mới gắn vào để cho rễ phát triển ; từ 20-30cm là cần thiết cho những khu vực mà

tiềm tàng vận tốc nước cao, vào thời điểm trồng cây thì lớp dưới phải được ẩm

nhưng không nhất thiết phải ngập. Trong thực tế thì mực nước phải được kiểm

soát trong giai đoạn đầu thành lập cây trồng để đảm bảo rằng độ sâu của nước

không vượt quá chiều cao của cây giống. Ở Queensland, trồng cây nên được triển

khai sớm vào đầu mùa xuân để đảm bảo cho cây giống phát triển hệ rễ tốt trước

khi có bão mùa hè. [3]

2.3.2. Bảo trì

Sau khi thiết lập hệ thực vật, vấn đề bảo trì sẽ tập trung vào việc loại bỏ rác,

đặc biệt sau những cơn mưa lớn và việc loại bỏ những loài cỏ dại có thể xâm

chiếm Wetland. Các công nhân vận hành và bảo trì nên hiểu biết về hệ thực vật

trong Wetland và thấy được sự thay đổi trong sự đa dạng của các loài thực vật và

sự phân phối sẽ xảy ra trong suốt thời gian. Việc thu hoạch không được xem như

là nguyên nhân gây ra sự xáo trộn cặn lắng và sự mất đi những vật chất còn lại

trong Wetland. [3]

2.3.3. Kiểm soát muỗi

Sự phát sinh muỗi là vấn đề quan tâm thường xuyên của cộng đồng địa

phương và các nhà nghiên cứu côn trùng. Tuy nhiên dưới cái nhìn tổng quát của

các nhà nghiên cứu về 2 lĩnh vực wetland tự nhiên và wetland nhân tạo đã chỉ ra

rằng thành công của việc kiểm soát được sự phát sinh của muỗi là do sự có mặt

của các loài thiên địch như: động vật giáp xác nhỏ, nhộng, ấu trùng bọ cứng… và

chúng luôn luôn có mặt trong hệ sinh thái Wetland. Vấn đề mấu chốt để kiểm

soát muỗi là đảm bảo sự cân bằng trong hệ sinh thái hỗ trợ cho sự đa dạng của



những sinh vật thủy sinh. Địa thế của Wetland nên đảm bảo là vực nước nhỏ

nhưng không cô lập với dòng chảy. [3]

2.4. Duy trì, bảo dưỡng hoạt động của hệ thống ĐNN nhân tạo

Đánh dấu vị trí các bồn chứa. việc này sẽ giúp ngăn chặn các hoạt động đó

có thể gây tổn hại các bồn chứa, như một người lái xe trên một chiếc xe các bồn

chứa.

Bảo tồn nước, duy trì trong thời gian hoạt động là điều quan trọng. Đưa

vào quá nhiều nước sẽ không cho phép đủ thời gian cho các chất rắn lắng xuống,

tách riêng biệt.

Hạn chế sử dụng các bồn chứa phụ.

Giảm thiểu hoặc loại bỏ việc sử dụng các sản phẩm tạo rác vào hệ thống.

Thức ăn chất thải giấy khăn, báo chí, nhựa, dầu mỡ, dầu nấu ăn, thuốc lá, bã cà

phê … đựơc xả vào hệ thống sẽ dẫn đến nhu cầu phải bơm thường xuyên hơn.

Ngoài ra các vi sinh vật trong hệ thống cũng không có khả năng phân hủy các

nguyên vật liệu kiểu này.

Không phun ra chất độc hại như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt trùng, axit,

thuốc men, sơn, vani, xăng dầu….

Giảm thiểu việc sử dụng các chất nguy hại chẳng hạn như chất tẩy và chất

làm sạch. Những chất này có thể ảnh hưởng hoặc gây chết đối với vi sinh vật

trong hệ thống.

Không dẫn nước từ hồ bơi,bình nước nóng vào hệ thống, đặc biệt là nếu

các nước chứa chlorinated.

Không kết nối mái cống; tầng hầm hoặc ống cống vào hệ thống.

Trước khi trồng cây, luôn luôn rũ sạch đất quanh các gốc cây. Nếu đất còn

lại trên gốc của nó có thể tích lũy giữa những viên sỏi và chặn dòng chảy của

nước.

Thử nghiệm với các giống khác nhau với màu sắc có thể trong một vườn

hoa. Cây sẽ được sử dụng trong các đầm lầy nên được được lựa chọn cẩn thận,



không chỉ cho các chức năng của hệ thống trong xử lí mà còn đảm bảo tính mỹ

quan.

Không bao giờ sử dụng sỏi đá vôi trong các đầm lầy. Việc sử dụng chúng

sẽ ngăn cản tốc độ tăng trưởng cây trồng trong các hệ thống.[3]

Chương 3 Ứng dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo



Dựa trên những cơ sở đó, việc ứng dụng ĐNN trong xử lý, loại bỏ các chất

thải độc hại trong môi trường nước là phương pháp mang lại hiệu quả cao, tiết

kiệm chi phí, không gây ảnh hưởng lại đối với môi trường, có khả năng thay thế

các phương pháp hoá lí truyền thống. Đó là phương pháp xây dựng mô hình ĐNN

nhân tạo ( constructed wetlwand).

3.1. Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân

tạo để xử lí nước thải

3.1.1. Những thuận lợi

Thân thiện với sinh thái

Trực quan rất hấp dẫn.

Thân thiện với môi trường, phòng chống ô nhiễm

Tiết kiệm chi phí vận hành (không có hóa chất để hoạt động, do đó giữ gìn

và bảo trì và các chi phí đầu vào đến mức tối thiểu, hạn chế về máy móc, phụ

tùng thay thế, lượng lớn về lao động kỹ thuật cần thiết).

3.1.2. Những khó khăn

Chủ yếu liên quan đến tính khả dụng của các diện tích đất cần thiết, vốn đầu

tư cho các công trình xây dựng quản lý của các hệ sinh thái có ảnh hưởng đến

hoạt động của nó. Các diện tích đất cần thiết cho các hệ thống (FWS) có thể là

lớn, đặc biệt là nếu trong yêu cầu loại bỏ về nitơ hay phospho.

Các loại bỏ BOD, COD, và nitơ được quá trình sinh học và cơ bản liên tục

tái tạo. Các phospho, kim loại, và một số chất hữu cơ được loại bỏ của hệ thống

bị ràng buộc trong trầm tích và tích luỹ qua thời gian.

Diện tích đất cần thiết cho thiết kế là tương đối lớn nên khó khăn cho những

vùng có diện tích đất hẹp.

Trong mùa đông lạnh, khí hậu nhiệt độ thấp làm giảm tỷ lệ cho loại bỏ đối

với BOD và tăng phản ứng sinh học Nitrat hóa, phản nitrat hóa

Muỗi và côn trùng khác có thể trở thành một vấn đề cần quan tâm. Ñaát

ngaäp nöôùc, ñaëc bieät laø heä thoáng FWS, cung caáp nôi ôû

lyù töôûng cho muoãi.



Gia cầm và các động vật hoang dã trong các hệ thống có thể là nguồn cung

cấp thêm fecal coliforms.

Yêu cầu bao gồm cả thủy lực và kiểm soát về độ sâu của mực nước, dòng

vào, dòng ra, cơ cấu làm sạch, loại bỏ cỏ, quản lý thực vật, muỗi và côn trùng.

Caùc keá hoaïch kieåm soaùt sinh hoïc ñoái vôùi muoãi ñöôïc

theå hieän qua vieäc söû duïng caù aên muoãi (Gambusia afinis)

hôn laø vieäc söû duïng hoùa chaát trong kieåm soaùt maàm

beänh laø caàn thieát phaûi bao goàm trong vieäc thieát keá. DO

treân 1mg/l laø caàn thieát ñeå duy trì quaàn theå caù. Thöïc

vaät vôùi maät ñoä thöa coù leõ cuõng caàn thieát ñeå traùnh

hình thaønh nhöõng tuùi nöôùc maø caù khoâng theå vaøo

ñöôïc.

Mực nước trong đầm lầy có thể cần điều chỉnh trên cơ sở theo mùa đòi hỏi

phải kiểm soát, tùy thuộc vào điều kiện của địa phương và yêu cầu cụ thể.

Thanh tra hoạt động về tốc độ tăng trưởng thực vật, hoạt động hệ thống thoát

nước, cấu trúc và thiệt hại, bay hơi, rò rỉ, tích lũy trầm tích, mật độ của thực vật.

Thanh tra kiểm tra hàng năm đối với các thiệt hại cho cấu trúc đầu vào và

đầu ra.

Thường xuyên giám sát chất lượng nước. Định kỳ mẫu sẽ được lấy và thử

nghiệm để cung cấp cho các nhà điều hành một sự hiểu biết về đầm lầy để hoạt

động của hệ thống đạt hiệu suất tốt hơn và có một cơ sở để điều chỉnh, nếu cần

thiết.[9]

Do hệ thống trữ nước nên có nguy cơ phát sinh muỗi gây bệnh sốt xuất

huyết.

3.2. Ứng dụng đất ngập nước trong xử lý nước thải

3.2.1. Tại Việt Nam

Ở nước ta, công nghệ này còn là rất mới mẻ. Tuy nhiên 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, như hệ thống đất ngập nước để xử lý nước thải cho nhà máy chế



biến cà phê ở Khe Sanh, hệ thống đất ngập nước ở Thành phố Việt Trì.Các đề tài

nghiên cứu mới đây nhất về áp dụng phương pháp này tại Việt Nam như "Xử lý

nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều

kiện Việt Nam" của Trung tâm Kỹ thuật Môi trường đô thị và khu công nghiệp

(Trường Đại học Xây dựng Hà Nội); "Xây dựng mô hình hệ thống đất ngập nước

nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt tại các xã Minh Nông, Bến Gót, Việt Trì"

của Trường Đại học Quốc gia Hà Nội... đã cho thấy hoàn toàn có thể áp dụng

phương pháp này trong điều kiện của Việt Nam. Theo Gs.TSKH. Nguyễn Nghĩa

Thìn (Bộ môn Thực vật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia

Hà Nội) thì Việt Nam có đến 34 loại cây có thể sử dụng để làm sạch môi trường

nước. Các loài cây này hoàn toàn dễ kiếm tìm ngoài tự nhiên và chúng cũng có

sức sống khá mạnh mẽ.

Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo này được sử dụng cho việc xử lý các

loại nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ như nước thải nhà máy giấy, nhà máy

chế biến thực phẩm, bia rượu, chế biến cà phê, cơ sở giết mổ... Thời gian gần đây,

trên phạm vi toàn quốc, triển khai nhiều dự án lớn về cải thiện môi trường nhằm

giải quyết việc thoát nước mưa, xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải.

Nhờ thế, hệ thống thoát nước tại các đô thị lớn tăng khoảng 50-60%, đô thị nhỏ

tăng từ 20-40%. Nhiều đô thị đã và đang xây dựng các nhà máy xử lý nước thải

như Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Hạ Long, Đà Nẵng, Đà Lạt, Buôn Mê Thuột,

Vùng Tàu...Kết hợp với các mô hình ĐNN nhân tạo đã ứng dụng thành công

trong xử lí nước thải tại nhiều nơi như quận 9, thành phố Hồ Chí Minh, hay mô

hình tại Đồng Nai …với các loài thực vật chủ yếu như Lục Bình, cỏ Vetiver.[7]

Theo VIWASE, đối với đô thị nước ta hiện nay có 6 loại công nghệ xử lý

nước thải tập trung công suất từ 2.000 tới 10.000m3/ngày thích hợp: chuỗi hồ

sinh học (tự nhiên và cưỡng bức), bể lọc sinh học (cao tải, thấp tải), mương ô xy

hóa (truyền thống và tăng cường), xử lý sinh học bùn hoạt tính truyền thống

(truyền thống và tăng cường), xử lý sinh học bùn hoạt tính kiểu mẻ và xử lý bằng

hóa chất.



Theo nghiên cứu của VIWASE kết hợp với nghiên cứu của WB, đối với đô

thị có quy hoạch bố trí diện tích đất đủ lớn nên ưu tiên lựa chọn công nghệ xử lý

mương ô xy hóa và chuỗi hồ sinh học. Còn đối với các đô thị hạn chế về diện tích

đất sử dụng, nên áp dụng công nghệ xử lý bằng hóa chất, bể lọc sinh học và xử lý

sinh học bùn hoạt tính kiểu mẻ. Đối với công nghệ thoát thoát và xử lý nước thải

phân tán, quy mô từ 50-500m3/ ngày, VIWASE cho rằng các loại công nghệ chi

phí thấp như hào thấm, cánh đồng ngập nước, bãi lọc ngầm trồng cây, trạm xử lý

nước thải hợp khối AFSB là hết sức cần thiết. Việc lựa chọn các công nghệ này

phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên và điều kiện xã hội cụ thể tại địa

phương[6].

Từ năm 2005, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã và đang nghiên cứu, triển

khai áp dụng công nghệ đầm sinh học (wetlands) kết hợp mương đá vôi yếm khí

cho khu vực Hạ lưu suối Tràng Khê – Công ty than Hồng Thái bước đầu đã có

những cơ sở khoa học và kinh nghiệm thực tiễn. Wetlands là thuật ngữ chung chỉ

vùng bao phủ lầy lội, đầm lầy, đồng cỏ ngập nước và đơn giản là khu ngập nước

hay đầm sinh học. Dùng đầm sinh học để cải thiện nước thải mỏ được phát triển

từ nhiều nghiên cứu về sự tương tác của đầm sinh học tự nhiên với nước thải mỏ.

Chất lượng nước thải mỏ sau khi đi qua đầm sinh học cho thấy đã cải thiện một

cách đáng kể lượng Fe, Mn, Ca, Mg, SO42- và tăng pH từ giữa 2,5-3,5 tới 4-6.

Điều đó cho thấy, đầm sinh học có thể phù hợp cho xử lí các chất ô nhiễm trong

nước thải mỏ. Dựa vào đầm sinh học tự nhiên để xây dựng đầm sinh học nhân tạo

(constructed wetlands) nhằm xử lí nước thải mỏ cũng đã được nghiên cứu và áp

dụng đem lại kết quả khả quan [7].

Mô hình ao tôm sinh thái (do GS. Lê Diên Dực thiết kế và đã được Nhà

nước công nhận Giải pháp hữu ích) là một phương thức nuôi tôm mới bền vững

về kinh tế và sinh thái có thể được sử dụng để phục hồi đất ngập nước bị suy

thoái do nuôi tôm không bền vững (phá rừng ngập mặn để nuôi tôm). Mô hình ao



tôm sinh thái này nếu được nhân rộng sẽ góp phần phục hồi nhiều diện tích đất

ngập nước và rừng

ngập mặn đã bị suy

thoái của Việt Nam,

tạo thu nhập bền vững

cho người nông dân

từ nuôi tôm, bảo vệ

môi trường và nguồn

lợi thủy sản.

Mô hình được triển

khai tại xã Giao Thiện

vừa qua được đánh

giá là đáp ứng đúng với thiết kế ban đầu.[1]

Tại Tp Đà Nẵng, những mô hình áp dụng ĐNN nhân tạo cũng đã mang lại

những thành công đáng kể. Điển hình như việc làm sạch nước hồ Đầm Rong, hồ

Thạc Gián bằng bèo Lục Bình. Đây là nơi tập trung nước thải của cả khu vực dân

cư rộng khoảng 50ha, mật độ từ 200 - 300 người/ha. Ngoài ra, hồ Thạc Gián -

Vĩnh Trung còn làm nhiệm vụ điều hoà nước vào mùa mưa để giảm ngập lụt cho

các tuyến đường Nguyễn Văn Linh, Nguyễn Hoàng, Hàm Nghi, khu dân cư các

phường Nam Dương, Vĩnh Trung, Thạc Gián... Công ty Môi trường đô thị Đà

Nẵng cũng đã thiết kế các ô chứa lục bình giữa hồ, bố trí thành các hình hoa văn

để vừa có tính thẩm mỹ, vừa xử lý được mùi hôi do tác dụng của lục bình, tạo sự

thông thoáng cho mặt hồ.

Theo công trình đạt giải nhất tại cuộc thi Sony Xanh tổ chức (2007), sinh viên

Trường ĐH Bách Khoa đã thành công trong việc góp phần xử lí, làm sạch hồ

29/3 bằng hệ thống thực vật nổi trên mặt nước vừa đảm bảo chức năng môi

trường và tạo thêm giá trị thẩm mỹ cho “Lá phổi Xanh” của Tp.


Hình 3.1 Mô hình ao tôm sinh thái


Hình 3.2. Vườn hoa lọc nước tại Đà Nẵng

3.2.2. Trên thế giới

Vào năm 1997, một nhà trẻ ở Monrovia Growers, Cairo đã ứng dụng mô

hình ĐNN nhân tạo để xử lý lượng chất dinh dưỡng và thuốc trừ sâu dư thừa ra

khỏi nước chảy tràn bề mặt của họ. Hệ thống đầm lầy này được thiết kế để xử lý

nước cho 120 khu vực sản xuất mẫu Anh.[1]

Hình 3.3. Đầm lầy xử lý nước sản xuất mẫu Anh

Tiếp theo là quá trình xây dựng một ĐNN nhân tạo để xử lí nước mưa chảy tràn ở

tại Hillandale Golf Course., mô hình ĐNN nhân tạo này được bắt đầu xây dựng từ

tháng 5/2000.



Mô hình này tận dụng từ một nhánh con sông

Hình 3.4: Nhánh sông ban đầu

Hình 3.5: Cơi nới, mở rộng diện tích nhánh sông

Hình 3.5: Hệ thống thực vật, động vật phát triển Hình thành nên ĐNN

nhân tạo có khả năng xử lý nước mưa chảy tràn.[7]

3.2.3. Một số chú ý khi sử dụng

Đánh dấu vị trí các bồn chứa, việc này sẽ giúp ngăn chặn các hoạt động có

thể gây tổn hại các bồn chứa.

Bảo tồn nước, duy trì trong thời gian hoạt động là điều quan trọng. Đưa

vào quá nhiều nước sẽ không cho phép đủ thời gian cho các chất rắn lắng xuống,

tách riêng biệt


Hình 3.4 Hình 3.5

Hình 3.6


Hạn chế sử dụng các bồn chứa phụ

Giảm thiểu hoặc loại bỏ việc sử dụng các sản phẩm tạo rác vào hệ thống.

Thức ăn chất thải giấy khăn, báo chí, nhựa, dầu mỡ, dầu nấu ăn, thuốc lá, bã cà

phê …đựơc xả vào hệ thống sẽ dẫn đến nhu cầu phải bơm thường xuyên hơn.

Ngoài ra các vi sinh vật trong hệ thống cũng không có khả năng phân hủy các

nguyên vật liệu kiểu này

Không phun ra chất độc hại như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt trùng, axit,

thuốc men, sơn, vani, xăng dầu….

Giảm thiểu việc sử dụng các chất nguy hại chẳng hạn như chất tẩy và chất

làm sạch. Những chất này có thể ảnh hưởng hoặc gây chết đối với vi sinh vật

trong hệ thống

Không dẫn nước từ hồ bơi,bình nước nóng vào hệ thống, đặc biệt là nếu

các nước chứa chlorinated

Không kết nối mái cống; tầng hầm hoặc ống cống vào hệ thống.

Trước khi trồng cây, luôn luôn rũ sạch đất quanh các gốc cây. Nếu đất còn

lại trên gốc của nó có thể tích lũy giữa những viên sỏi và chặn dòng chảy của

nước.

Thử nghiệm với các giống khác nhau với màu sắc có thể trong một vườn

hoa. Cây sẽ được sử dụng trong các đầm lầy nên được được lựa chọn cẩn thận,

không chỉ cho các chức năng của hệ thống trong xử lí mà còn đảm bảo tính mỹ

quan

Không bao giờ sử dụng sỏi đá vôi trong các đầm lầy. Việc sử dụng chúng

sẽ ngăn cản tốc độ tăng trưởng cây trồng trong các hệ thống.[9]

3.3. Ưu nhược điểm trong việc sử dụng đất ngập nước để xử lý nước thải

3.3.1. Ưu điểm

Ngày nay, có nhiều nước sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải và

nước ô nhiễm. Hiệu quả xử lý tuy chậm nhưng rất ổn định đối với những loại

nước COD, BOD thấp, không chức độc tố. Qua các nghiện cứu và ứng dụng thực

tế đã đưa ra được những ưu điểm sau:



Chi phí cho xử lý bắng thực vật thủy sinh thấp

Quá trình công nghệ không đồi hỏi kỹ thuật phức tạp

Hiệu quả xử lý ổn định đối với những loại nước ô nhiễm thấp

Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý được ứng dụng vào nhiều mục đích

khác nhau như:

- Làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ như cõi, đay, lục bình

- Làm thực phẩm cho con ngưới như củ sen, củ sung.

- Làm thực phẩm gia súc như bèo

- Làm phân xanh trong nông nghiệp

Sản xuất khí sinh học

- Bộ rễ thân cây ngập nước, cây trôi nổi được coi như là giá thể rất tốt cho

vi sinh vật. nhờ sự vân chuyển trôi nổi đó sẽ đưa vi sinh vật di chuyển từ vị tyris

này đến vị trí khác trong đát ô nhiễm, làm tăng khản năng chuyển hóa vật chất có

trong nước.

- Sử dụng thực vất thủy sinh để xử lý nước ô nhiễm trong nhiều trường

hợp không cần cung cấp năng lượng.

Nguồn nước sau khi xử lí nếu đạt tiêu chuẩn cho phép thì hoàn toàn an

toàn cho các mục đích sử dụng khác như sử dụng cho các công trình thủy lợi, rửa

ráy, vệ sinh…

Lợi ích kinh tế có thể được bắt nguồn từ nuôi trồng cá, sản xuất sinh khối,

phân bón, tiềm năng về Giáo dục và giải trí (thực hành nghiên cứu khoa học, câu

cá, săn bắn các loài chim nước).

Giúp địa phương và cụm công nghiệp giải quyết được vấn đề nước thải

vượt ngưỡng cho phép.

Tạo thêm nhiều khu vực xanh cho vùng công nghiệp và lân cận

Là nơi dữ trữ tiếp nhận nước mưa chẩy tràn trong trường hợp lượng nước

mưa tăng đột biến. Điều này đảm bảo cho việ hạn chế những khu vực xung quanh

3.3.2. Nhược điểm



Việc sử dụng thưc vật thủy sinh để xử lý nước cũng có những nhược điểm

nhất định, trong đó có 2 nhược điểm quan trọng nhất, đó là:

Thứ nhất: Diện tích cần dùng để xử lý nước cần phải lớn. Điều này rất khó

khăn ở những khu vực đô thị

Trong điều kiện các loại thực vất phát triển mạnh mẽ ở các nguồn nước

thải, bộ rễ của chúng như những chất mang rất hữu ích cho vi sinh vật bám trên

đó. Trong trường hợp không có thực vật thủy sinh, các loại thực vật sẽ không có

nơi bám nên chúng rất dễ trôi theo dòng nước hoặc bị lắng xướng đáy.

3.4. So sánh quá trình xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN tự nhiên và nhân tạo

3.4.1. Xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN tự nhiên

Các vùng ĐNN tự nhiên thường phát triển loại thực vật bổ sung lớp nền hữu

cơ tạo điều kiện cho phát triển các loài vi khuẩn làm trung gian cho các phản ứng

hóa học trong một số điều kiện môi trường nhất định, tạo thuận lợi cho quá trình

loại bỏ kim loại khỏi môi trường nước. Các hệ thống ĐNN tự nhiên có khả năng

tự làm sạch mà không cần phải duy trì, bảo dưỡng. Các ĐNN tự nhiên thường có

tốc độ dòng chảy bề mặt thấp.

Một số hạn chế và thuận lợi khi sử dụng ĐNN tự nhiên, bao gồm:

- ĐNN tự nhiên cần phải gần kề với khu vực cần xử lý nước thải

- Tốc độ dòng chảy và chất lượng nước của ĐNN tự nhiên là những vấn đề có

thể hạn chế việc ứng dụng ĐNN cụ thể cho xử lý nước thải mỏ do khó kiểm soát.

- Phải có chiến lược kiểm soát chế độ lũ thường xuyên để đảm bảo tính ổn định

lâu dài của các vùng ĐNN tự nhiên

- Các vùng ĐNN tự nhiên là nơi cư ngụ của các loài động - thực vật hoang dã

- Do ĐNN tự nhiên không được thiết kế nên khó đánh giá định lượng về tính

hiệu quả của xử lý nước thải.

3.4.2. Xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN nhân tạo

ĐNN nhân tạo để xử lý nước thải mỏ được hình thành từ các khu vực trước

đây không ngập nước hoặc hình thành từ các khu vực ĐNN hiện tại. ĐNN nhân

tạo được thiết kế gần với ĐNN tự nhiên. Mục đích của các ĐNN tự nhiên là lợi



dụng các quá trình tự nhiên để xử lý nước thải. Các quá trình làm sạch kim loại

trong nước của ĐNN nhân tạo là do hút bám trực tiếp của kim loại lên động -

thực vật hoặc rễ thực vật đóng vai trò chủ đạo trong quá trình hút bám của kim

loại lên rễ cây. Đối với ĐNN nhân tạo, thiết kế cần tính đến ví dụ thời gian lưu

nước trung bình khoảng 7 ngày, độ sâu trung bình của hệ thống 0.3m, chất lượng

nước BOD<10 mg/L; SS<10 mg/L, tổng N<10 mg/L; tổng P>5 mg/L. Hệ thống

ĐNN tốt hoạt động với tốc độ dòng chảy >4-13 m3/ngày. Hệ thống ĐNN nhân

tạo có thể có hiệu quả hơn ĐNN tự nhiên do chế độ thủy lực được kiểm soát và

chúng được thiết kế và vận hành với hiệu quả tối đa. Công nghệ về thiết kế ĐNN

nhân tạo vẫn còn trong giai đoạn phát triển và cải thiện.

Một số vấn đề đối với ĐNN nhân tạo bao gồm:

- Việc thiết kế chế độ thủy lực khó đạt được hiệu quả tối ưu

- Với khối lượng nước thải axit mỏ chứa hàm lượng kim loại cao thì xử lý

bằng ĐNN nhân tạo cũng gặp khó khăn

- Tuổi thọ của loại ĐNN nhân tạo dùng xử lý nước thải mỏ vẫn cần thời

gian để đánh giá

- Sự tích tụ chất ô nhiễm trong ĐNN có thể mang tính không ổn định về lâu

dài.[8]

Chương 4 Kết luận – Kiến nghị

4.1. Keát luaän



Xử lý nước thải bằng mô hình ĐNN nhân tạo là một phương pháp hiệu quả và

thân thiện với môi trường sinh thái và con người. Trên thế giới mô hình này đã

được nghiên cứu và ứng dụng nhiều mang kết quả tốt. Tuy nhiên, lĩnh vực này

còn khá mới mẻ ở Việt Nam, cần có những nghiên cứu sâu hơn để ứng dụng

nhằm phục vụ sản xuất và sinh hoạt.uyễn

4.2. Kiến nghị

Với các vùng có quỹ đất dự trữ lớn ta nên áp dụng mô hình đất ngập nước để xử

lý nước thải công nghiệp vì vấn đề khó nhăn nhất trong xử lý bằng đất ngập nước

là quỹ đất cho dự án. Trong quá trình quy hoạch các địa phương nên để một phần

đất để thiết kế hệ thống đất ngập nước nhằm phục vụ 3 mục đích.

Xử lý nước thải

Tạo thêm diện tích xanh cho khu vực

Tạo thêm nguồn thu thuế môi trường từ việc cho phép doanh nghiệp thải

nước thải vào hệ thống.

Hoàng, Hàm Nghi, khu dân cư các phường Nam Dương, Vĩnh Trung, Thạc

Gián... Công

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Bài giảng Quản lý môi trường - Th.s Ngô Duy Bách - Trường ĐH Lâm Nghiệp



[2]. Cục bảo vệ môi trường, ( 2005), Tổng quan hiện trạng đất ngập nước Việt Nam

sau 15 năm thực hiện công ước RAMSAR, NXB Công ty TNHH Linh Hội, Hà Nội

- Việt nam

[3]. Cục bảo vệ môi trường Bộ Tài nguyên và Môi trường “Tài liệu hướng dẫn

thực hiện Công ước Ramsar”.

[4]. Xử lý nước rỉ bãi rác trên đầm phá và vùng đất ngập nước xây dựng. Trong

Kỷ yếu của hệ thống đất ngập nước 4 Hội nghị quốc tế kiểm soát ô nhiễm nước

[5].Vymazal, J.; Kröpfelová, L. xử lý nước thải Xây dựng vùng đất ngập nước với

ngang Sub-bề mặt dòng chảy; Springer: Dordrecht, Hà Lan, 2008.

[6]. De Jong, J. Thanh lọc nước thải với viện trợ của Ao Rush hoặc Reed. Trong

sinh học Kiểm soát ô nhiễm nước; Tourbier, J., Pierson, RW, Eds, Đại học

Pennsylvania.: Philadelphia, PA, USA, 1976, trang 133-139.

[7]. http://www.thiennhien.net/news/153/ARTICLE/2401/2007-07-10.html

[8]. http://www.khafa.org.vn/privateres/Htm/dongquanly/15-P.N.Hong.doc

[9]. http://www.wattpad.com/367435#!p=1

[10].http://123.25.71.107:82/hoidap/vi/news/Trai-dat-tuoi-dep/Cac-vung-dat-ngap-nuoc-

o-Viet-Nam-dong-vai-tro-quan-trong-nhu-the-nao-10191/

Công ước Ramsar là một công ước quốc tế về bảo tồn và sử dụng một

cách hợp lý và thích đáng các vùng đất ngập nước, với mục đích ngăn

chặn quá trình xâm lấn ngày càng gia tăng vào các vùng đất ngập nước

cũng như sự mất đi của chúng ở thời điểm hiện nay cũng như trong

tương lai, công nhận các chức năng sinh thái học nền tảng của các vùng

đất ngập nước và các giá trị giải trí, khoa học, văn hóa và kinh tế của

chúng.


http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BA%A5t_ng%E1%BA%ADp_n%C6%B0%E1%BB%9Bc

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C3%B4ng_%C6%B0%E1%BB%9Bc&action=edit&redlink=1

http://123.25.71.107:82/hoidap/vi/news/Trai-dat-tuoi-dep/Cac-vung-dat-ngap-nuoc-o-Viet-Nam-dong-vai-tro-quan-trong-nhu-the-nao-10191/

http://123.25.71.107:82/hoidap/vi/news/Trai-dat-tuoi-dep/Cac-vung-dat-ngap-nuoc-o-Viet-Nam-dong-vai-tro-quan-trong-nhu-the-nao-10191/

http://www.khafa.org.vn/privateres/Htm/dongquanly/15-P.N.Hong.doc

Documents

ĐACN Đất ngạp ướt nhân tạo