Hồ sinh học và bãi lọc trồng cây trong Xử lý nước thải

Nước thải sinh hoạt và sản xuất là 2 tác động chính từ hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, KCN, khu dân cư, đô thị hoặc các tụ điểm dân cư gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Trong khi đó nhiều đơn vị, tổ chức vẫn chưa có kinh nghiệm hoặc chưa tiếp cận với các công nghê tiên tiến nên hiệu quả xử lý chưa cao. Qua nhiều nghiên cứu trong XLNT kiểu phân tán, người ta tìm ra 2 mô hình điển hình gồm bãi lọc trồng cây và hồ sinh học có khả năng ứng dụng cho mọi nguồn thải.

Mô hình kết hợp này chỉ áp dụng cho điều kiện tự nhiên với kinh phí đầu tư thấp và quy trình vận hành đơn giản. Vì cần quỹ đất xây dựng cùng các yếu tố bất lợi đến môi trường như mùi hôi, nước thấm vào nước ngầm nên chúng chỉ dùng cho hệ thống có quy mô vừa và nhỏ. Do đó để đảm bảo giảm thiểu ô nhiễm trong nước sinh hoạt và đặc biệt tái sử dụng, tạo cảnh quan sinh thái nên người ta thường thiết kế và xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp tính chất, thành phần của nguồn thải.

Về bãi lọc trồng cây

Nhắc đến bãi lọc trồng cây, chúng ta đã quá quen thuộc với hệ thống xlnt và nước mưa với nhiều hệ thực vật sinh trưởng khác nhau. Nhờ vậy mà kích thích sự sinh trưởng và phát triển của vsv cùng các quá trình vật lý như lắng, lọc, bốc hơi,… và loại bỏ lượng lớn chất ô nhiễm.

Đặc biệt, bộ rễ thực vật còn có chức năng loại bỏ các kim loại nặng trong nước thải để không tác động đến thực vật và vi sinh. Ngoài ra bãi lọc trồng cây còn có chức năng khử trùng nhờ quá trình phân hủy tự nhiên, bức xạ tử ngoại, làm thức ăn cho các loại động vật trong nước.

Hệ thống bãi lọc trồng cây cho phép loại bỏ BOD đến 95% và nitrat hóa đạt 90%. Hiện nay người ta kết hợp mô hình bể tự hoại cải tiến cùng bãi lọc trồng cây để xử lý nước thải nhà máy bia. Vậy vai trò của hệ thực vật là gì? Chúng giúp giảm vận tốc dòng chảy, tăng quá trình lắng cặn, chống xói mòn, ngăn gió, tạo bóng, tăng biến đổi khí oxy, làm nơi dính bám của vi khuẩn để phân hủy chất hữu cơ, loại bỏ N, P và vi trùng gây bệnh khác.

Đặc điểm của các loài thực vật này thường có thân thảo xốp, rễ chùm, nổi hoặc ngập trong nước, phổ biến nhất là cỏ nến, sậy, cói, lác,… Trong đó người ta thường ưu tiên chọn bãi lọc ngập nước (lọc ngầm) có sử dụng vật liệu lọc gồm sỏi, cây trồng (cỏ vertiver, cỏ nến).

Về hồ sinh học

Đây là phương pháp xử lý nước thải tự nhiên hoặc nhân tạo với quy mô nhỏ diễn ra quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm. Đây cũng là việc tự làm sạch nước trong các sông, hồ tự nhiên với vai trò của các loài vi khuẩn và tảo.

Dòng nước trong hồ thường có vận tốc nhỏ giúp các cặn dễ lắng hơn. Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hóa tạo ra sinh khối mới (CO2, muối nitrat, nitrit). Vi khuẩn sống trong môi trường hiếu khí và tạo axit hữu cơ trong môi trường yếm khí. Do đó sẽ có lượng oxy bị giải phóng ra ngoài. Và rong, tảo còn làm tăng quá trình trao đổi chất của vi khuẩn.

Với các loài tảo trong hồ, ion cacbonat và bicarbonat cung cấp dioxit cacbon cho tảo và giải phóng nhiều hydroyl. Đặc điểm lớn nhất là nguồn nước bị xáo trộn nhiều giúp phân bố BOD, oxy hòa tan, vi khuẩn và tảo. Hiệu quả xử lý có thể loại bỏ đến 80% nito. Còn dư lượng photpho được xử lý bằng cách hấp thụ vào sinh khối của tảo và lắng đọng. Hồ sinh học ngày càng được ứng dụng nhiều để xử lý nước thải đô thị và các khu dân cư.

Vì điều kiện địa hình, vị trí địa lý của nước ta không đồng đều nên tổ chức xử lý nước thải tập trung khá phức tạp. Cho nên xlnt kiểu phân tán là phương án xử lý môi trường hợp lý đối với các đô thị nhỏ, vùng nông thôn, vùng ven đô. Nước thải sau xử lý có hàm lượng BOD, SS, TN, TP, coliform thấp, có thể tái sử dụng cho các mục đích như rửa xe, tưới cây hoặc tạo cảnh quan sinh thái cho khu vực.