Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hệ thống đất ngập nước, khả năng áp dụng xử lý nước thải, đặc biệt trong lĩnh vực xử lý nước thải sinh hoạt
- Đánh giá hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt đối với các thông số BOD5, COD, NH4
+, TSS của Hệ thống đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm theo phương ngang
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến khả năng xử lý nước thải sinh hoạt đối với các thông số BOD5, COD, NH4
+, TSS của hệ đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm theo chiều ngang.
Nhiệm vụ và giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Tổng quan về hệ đất ngập nước nhân tạo
Tiến hành lấy mẫu nước thải và phân tích các thông số như BOD, đồng thời đánh giá sự thay đổi của chúng tại các thời gian lưu khác nhau Qua đó, chúng ta có thể đánh giá ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu quả xử lý của hệ thống.
Việc so sánh hàm lượng BOD, COD của dòng nước ra và dòng nước vào trong hệ thống là yếu tố quan trọng để đánh giá hiệu suất xử lý nước thải.
Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Giới hạn mô hình thí nghiệm: Đề tài tập trung nghiên cứu hệ đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm
- Giới hạn về đối tượng nghiên cứu: Nước thải được lựa chọn nghiên cứu là nước thải sinh hoạt
- Giới hạn về các chỉ tiêu nghiên cứu: Các chỉ tiêu nghiên cứu là BOD5, COD, NH4 +
, TSS của nước thải sinh hoạt
Đối tƣợng nghiên cứu
- Nước thải sinh hoạt tại KTX trường Đại học Vinh.
Quan điểm nghiên cứu
5.1 Quan điểm hệ thống - cấu trúc
Quan điểm hệ thống trong nghiên cứu nhấn mạnh việc xem xét đối tượng một cách toàn diện, bao gồm nhiều khía cạnh và mối quan hệ Phương pháp này tập trung vào trạng thái vận động và phát triển của đối tượng trong các hoàn cảnh cụ thể, nhằm khám phá bản chất và quy luật vận động của nó.
Hệ thống Đất ngập nước nhân tạo được xem như một hệ thống mở, bao gồm các yếu tố tự nhiên như đất, nước và sinh vật, có mối liên hệ chặt chẽ để tạo thành một chỉnh thể ổn định Hệ thống này được phân chia thành ba vùng chính và có các chức năng cụ thể cho từng yếu tố, với các quy luật vận động riêng nhưng lại tương tác và hỗ trợ lẫn nhau Do đó, nghiên cứu lý nước thải sinh hoạt trong Đất ngập nước nhân tạo cần dựa trên quan điểm hệ thống để hiểu rõ mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống.
5.2 Quan điểm lịch sử - logic
Việc xem xét các quan điểm lịch sử liên quan đến vấn đề nghiên cứu giúp chúng ta nắm bắt toàn cảnh về sự xuất hiện, phát triển, diễn biến và kết thúc của đối tượng nghiên cứu Đồng thời, điều này cũng cho phép chúng ta nhận diện được quy luật tất yếu trong quá trình phát triển của đối tượng đó.
Trong nghiên cứu của chúng ta, việc xem xét khía cạnh lịch sử là rất quan trọng, đặc biệt là không gian và thời gian tại thời điểm các hiện tượng xuất hiện Tính chất lịch sử của các sự vật, đặc biệt trong hệ thống ĐNN, cho thấy sự xuất hiện của chúng từ rất lâu trước đây Mỗi hệ thống qua từng thời kỳ được kế thừa và cải thiện từ những kinh nghiệm và sai lầm trước đó, từ đó rút ra nhiều bài học quý giá và tìm ra logic khách quan trong quá trình phát triển.
Thực tiễn là nguồn gốc, động lực và tiêu chuẩn đánh giá sản phẩm khoa học, đồng thời là nền tảng cho các đề tài nghiên cứu Những mâu thuẫn trong thực tiễn gợi ý cho các hướng nghiên cứu mới, phục vụ cho sự phát triển của loài người Mô hình đất ngập nước đã được ứng dụng trong xử lý nước thải từ lâu và chứng minh hiệu quả của nó Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng đất ngập nước nhân tạo đang trở thành xu hướng quan trọng toàn cầu Mục tiêu của đề tài là xác định các thông số phù hợp để áp dụng vào mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại trường Đại học Vinh.
Các phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp được sử dụng trong đề tài bao gồm:
Chúng ta lấy mẫu nước thải cũng như mẫu nước dòng ra sau xử lý theo đúng các TCVN hiện hành để đảm bảo độ chính xác bao gồm:
- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu;
- TCVN 5999:1995 (ISO 5667 -10: 1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước thải
Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm được áp dụng để xác định sự thay đổi nồng độ các chất ô nhiễm trong mẫu nước thải sinh hoạt trước và sau khi xử lý Các phương pháp này giúp đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý nước thải.
Chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
Thiết bị phân tích pH Máy đo pH - Máy đo đa chỉ tiêu cầm tay
Model: AL15 Hãng sản xuất: Aqualytic - Đức
Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD)
Model AL125, Hãng sản xuất: AQUALYTIC - Đức
Xác định chất rắn lơ lửng
Hãng sản xuất: Memmert - Đức, Model: UF160, Xuất xứ: Đức
- Cân phân tích PA213, cân vàng OhausModel: PA213
SX tại Trung Quốc Xác định nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)
- Tủ ấm UNB 400 Xuất xứ: Đức
Phương pháp xác định NH4 +
Phương pháp Nessler - Máy so màu Spectro UV -
VIS, Model: UVD - 3200, Xuất xứ: Mỹ
Xác định nồng độ oxy hòa tan
6.3.Phương pháp xử lý số liệu
- Tổng hợp, tính toán các số liệu nghiên cứu
- Thể hiện, thống kê các kết quả, thông số bằng đồ thị, biểu đồ
- Phân tích, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm
6.4 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
Sử dụng tài liệu trong nước và quốc tế liên quan đến đề tài nghiên cứu giúp tổng hợp và chọn lọc thông tin cần thiết, hỗ trợ hiệu quả cho quá trình nghiên cứu.
Dựa trên kết quả phân tích, chúng tôi sẽ so sánh với QCVN hiện hành để rút ra các kết luận cần thiết cho đề tài.
Trong quá trình nghiên cứu, có thể gặp phải những tài liệu hoặc vấn đề không có sẵn do nhiều nguyên nhân khách quan, dẫn đến khó khăn trong việc tìm hiểu thực tế.
Một số tài liệu hiện có chứa số liệu và mô hình thiết kế đã được kiểm tra và ứng dụng thực tiễn, cho thấy độ chính xác cao Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của các luận điểm từ các nhà khoa học, từ đó được xem xét và áp dụng vào mô hình của đồ án.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Cơ sở lý luận
1.1.1 Đặc điểm của nước thải sinh hoạt
1.1.1.1 Khái niệm nước thải sinh hoạt
Nước thải là loại nước phát sinh sau khi sử dụng hoặc trong quá trình công nghệ, và nó không còn giá trị sử dụng trực tiếp cho các hoạt động đó.
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các khu dân cư, khu thương mại, văn phòng, trường học và các cơ sở tương tự.
1.1.1.2 Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là loại nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các hoạt động như tắm, giặt giũ và vệ sinh cá nhân, thường phát sinh từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện và các công trình công cộng Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào tổng dân số, tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cao hơn ở các trung tâm đô thị so với vùng ngoại thành và nông thôn, với mức tiêu thụ trung bình là 200 - 270 lít/người/ngày tại đô thị và 40 - 60 lít/người/ngày tại nông thôn (theo TCVN 33 - 2006) Nước thải ở khu vực đô thị thường được thoát qua hệ thống kênh mương, trong khi ở vùng nông thôn, nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào ao hồ Đối tượng nghiên cứu trong đồ án là nước thải sinh hoạt tại kí túc xá trường Đại học Vinh, nơi có 4 khu kí túc xá với tổng số 1260 sinh viên Tổng lưu lượng nước thải từ các kí túc xá này là 315.000 lít, tương đương 315 m3/ngày đêm.
1.1.1.3 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt
Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ và lưu lượng
Nước thải thường có màu nâu sáng hoặc xám đục, nhưng màu sắc này có thể thay đổi đáng kể khi bị nhiễm khuẩn, dẫn đến màu đen tối.
Mùi hôi trong nước thải xuất hiện do sự phân hủy các hợp chất hữu cơ, hoặc do sự hiện diện của một số chất được thêm vào.
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nguồn nước sạch ban đầu, do bị gia nhiệt từ các thiết bị gia đình và máy móc sản xuất.
Các thông số thể hiện tích chất hóa học của nước là:
pH là đơn vị đo nồng độ ion H+ trong nước, được tính theo công thức Sorenson: pH = -log[H+], với thang đo từ 0 đến 14 Theo “Sổ tay Quan trắc và Phân tích Môi trường” của Bộ KH, CN và MT, pH là thông số quan trọng giúp đánh giá mức độ ô nhiễm, chất lượng nước thải, độ cứng của nước, khả năng keo tụ và ăn mòn, cũng như trong các tính toán cân bằng axit-bazơ.
Giá trị pH là chỉ số quan trọng thể hiện mức độ axit hoặc kiềm của nước, với pH < 7 cho thấy tính axit và pH > 7 cho thấy tính kiềm Sự thay đổi pH có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh Theo tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, giá trị pH của một số nguồn nước cần duy trì trong khoảng từ 5,5 đến 9 để đảm bảo an toàn cho môi trường nước.
- Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD):
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để oxy hóa và ổn định các chất hữu cơ trong nước dưới những điều kiện nhất định, theo thông tin từ "Sổ tay Quan trắc và Phân tích Môi trường" của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường.
BOD gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxy hoá sinh học mà đặc biệt là các chất hữu cơ
BOD 5 là thông số đƣợc sử dụng phổ biến nhất đó chính là lƣợng oxy cần thiết để oxy hoá sinh học trong 5 ngày ở nhiệt độ 20 0 C Ngoài ra theo yêu cầu nghiên cứu người ta còn các định các đại lượng nhu cầu oxy hoá sau 60~90 ngày (BOD tận cùng (UBOD))
- Nhu cầu oxy hoá học (COD):
Nhu cầu oxy hoá học (COD) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ trong mẫu nước khi sử dụng chất oxy hoá mạnh như K2Cr2O7, theo các điều kiện nhất định Thông tin này được trích dẫn từ "Sổ tay Quan trắc và Phân tích Môi trường" của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường.
COD là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm nước, bao gồm nước thải, nước mặt và nước sinh hoạt, phản ánh cả chất hữu cơ dễ và khó phân huỷ sinh học.
Oxy có mặt trong nước thông qua hai nguồn chính: một phần được hòa tan từ không khí, và phần còn lại được sinh ra từ các phản ứng quang hợp của tảo và thực vật thủy sinh Sự hòa tan oxy vào nước chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ, thời tiết, áp suất khí quyển, dòng chảy và đặc điểm địa hình.
Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó
Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải
Các dòng sông và hồ có hàm lượng oxy hòa tan (DO) cao thường là môi trường sống phong phú cho nhiều loài sinh vật Ngược lại, khi hàm lượng DO trong nước giảm, khả năng sinh trưởng của động vật thủy sinh bị ảnh hưởng nghiêm trọng, thậm chí có thể dẫn đến sự biến mất của một số loài hoặc gây chết chóc nếu DO giảm đột ngột.
Nguyên nhân giảm hàm lượng oxy hòa tan (DO) trong nước chủ yếu do nước thải công nghiệp và nước mưa chảy tràn, mang theo chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ và lá cây rụng Vi sinh vật trong nước tiêu thụ oxy để phân hủy các chất hữu cơ này, dẫn đến tình trạng giảm oxy trong môi trường nước.
- Chất rắn lơ lửng (SS):
Cơ sở thực tiễn
1.2.1 Các mô hình đất ngập nước nhân tạo trên thế giới Đất ngập nước kiến tạo chảy mặt, được xây dựng trên cơ sở sinh thái đất ngập nước tự nhiên, cho mục tiêu chính là xử lý nước thải Vào đầu những năm 1950, ý định đầu tiên sử dụng thực vật đất ngập nước đểloại bỏ các chất ô nhiễm khác nhau từ nước thải là do K Seidel ở Đức (Vymazal, 2005) Sau đó, trong giai đoạn 1960 - 1980, Seidel và các đồng sự tại Viện Max Planck ở Đức sau nhiều nghiên cứu đã đề xuất kỹ thuật đất ngập nước kiến tạo chảy mặt (Kickuth, 1977; Seidel, 1976) Một công trình đất ngập nước kiến tạo chảy mặt hoàn chỉnh đã đƣợc xây dựng ở Hà Lan vào năm 1967-1969 để xử lý nước thải cho một vùng đất dùng để cắm trại Những năm sau đó, lần lược có khoảng 20 khu đất ngập nước kiến tạo chảy mặt được xây dựng ở Hà Lan Rất nhiều nghiên cứu khoa học về tác dụng của cây cỏ ở vùng đất ngập nước trong việc xử lý nước thải đã được công bố từ năm 1955 đến cuối thập niên
Từ năm 1970, loại hình đất ngập nước kiến tạo chảy mặt chưa được phổ biến tại châu Âu, nơi ưa chuộng kiểu chảy ngầm Năm 1974, khu đất ngập nước chảy ngầm đầu tiên được xây dựng tại Othfresen, Đức, sử dụng đất sét nặng, nhưng gặp vấn đề úng nước do độ dẫn thủy lực thấp Đến cuối thập niên 1980, đất được thay bằng sạn sỏi tại Anh Quốc, mang lại kết quả khả quan Năm 1985, Trung tâm Nghiên cứu Nước Anh chứng minh tiềm năng cải thiện chất lượng nước của hệ thống xử lý trồng sậy Từ 1985 đến 1990, Công ty Weyerhaeuser nghiên cứu các hệ thống đất ngập nước chảy mặt để xử lý nước thải từ nhà máy giấy Kể từ đó, hàng trăm hệ thống đất ngập nước đã được xây dựng trên toàn cầu, đặc biệt ở châu Âu, Bắc Mỹ, Úc và châu Á Hội nghị Quốc tế về Đất ngập nước Kiến tạo năm 1990 tại Cambridge đã giới thiệu Tài liệu Hướng dẫn về thiết kế và vận hành hệ thống xử lý đất trồng sậy Đất ngập nước kiến tạo chảy mặt, với chất nền sạn sỏi, được ứng dụng rộng rãi tại Mỹ và được xác nhận là giải pháp bền vững cho xử lý nước thải ở Tây Ban Nha.
Có thể liệt kê theo dòng thời gian một loạt các nghiên cứu có báo cáo theo hướng dùng đất ngập nước để xử lý nước thải (Moshiri, 1993):
• 1956 - Thực nghiệm xử lý nước thải trại chăn nuôi;
• 1975 - Vận hành xử lý nước thải nhà máy tinh lọc dầu mỏ;
• 1978 - Vận hành xử lý nước thải nhà máy dệt;
• 1978 - Thực nghiệm xử lý nước thải có acid của mỏ khoáng;
• 1979 - Vận hành xử lý nước thải ao nuôi cá;
• 1982 - Vận hành xử lý nước thải có acid của mỏ khoáng;
• 1982 - Thực nghiệm làm giảm sự phú dƣỡng hóa ao hồ;
• 1982 - Vận hành xử lý nước chảy tràn do mưa ở đô thị;
• 1983 - Thực nghiệm xử lý nước thải nhà máy giấy và bột giấy;
• 1985 - Thực nghiệm xử lý nước thải nhà máy chế biến hải sản;
• 1988 - Vận hành xử lý nước rỉ bãi ủ phân compost;
• 1989 - Thực nghiệm xử lý nước thải nhà máy chế biến củ cải đường;
• 1989 - Vận hành làm giảm sự phú dƣỡng hóa ao hồ;
• 1990 - Thực nghiệm xử lý nước thải bùn hút ở cảng;
• 1991 - Vận hành xử lý nước thải nhà máy giấy và bột giấy;
Hơn 10 năm qua đến nay, nhiều nhà khoa học trên nhiều lĩnh vực khác nhau đã có những nghiên cứu sâu và rộng cho nhiều giải pháp liên quan đến hệ thống đất ngập nước Hiện nay, hệ thống đất ngập nước kiểu lai giữa chảy mặt và chảy ngầm phổ biến ở châu Âu Nhiều mô hình toán và vật lý mới cho dòng chảy nước thải qua đất ngập nước kiến tạo đã được thành lập bên cạnh những thành tựu đo đạc tiến bộ trong thủy văn, sinh thái học, hóa học, môi sinh học và quản lý tài nguyên thiên nhiên Các công bố quan trọng có thể kể: phương trình chuyển vận chất ô nhiễm hòa tan trong nước ngầm (Schnoor, 1996); mô hình mô phỏng kín động lực học của đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm (Wynn và Liehr, 2000); ảnh hưởng của các đặc trưng ô nhiễm trong thiết kế đất ngập nước, gồm cả ảnh hưởng các tiềm thế của sự phân bố thời gian tồn lưu và hằng số tốc độ loại bỏ chất ô nhiễm bậc một (Kadlec et al., 2000); thử nghiệm thủy lực chất lưu vết tại các vùng đất ngập nước Predo Riverside County, California, US và đánh giá so sánh đường cong xuyên tuyến (breakthrough curve - BTC) của hai hóa chất Rhodamine WT® và Bromide lên việc xác định đặc tính thủy lực của đất ngập nước kiến tạo (Lin et al., 2003)
1.2.2 Các mô hình đất ngập nước nhân tạo 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 được sử dụng để xử lý nước thải chứa nhiều chất hữu cơ từ các ngành công nghiệp như giấy, thực phẩm, bia, cà phê và giết mổ Gần đây, nhiều dự án cải thiện môi trường đã được triển khai trên toàn quốc nhằm giải quyết vấn đề thoát nước mưa và xây dựng hệ thống thu gom, xử lý nước thải Nhờ đó, hệ thống thoát nước tại các đô thị lớn đã tăng khoảng 50-60%, trong khi các đô thị nhỏ tăng từ 20-40% Các thành phố như Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Hạ Long, Đà Nẵng, Đà Lạt, Buôn Mê Thuột và Vũng Tàu đang xây dựng nhà máy xử lý nước thải Mô hình đất ngập nước nhân tạo đã được ứng dụng thành công tại nhiều địa phương như quận 9, TP.Hồ Chí Minh và Đồng Nai, với các loại thực vật chủ yếu như Lục Bình và cỏ Vetiver.
Theo Công ty cổ phần Nước và Môi trường Việt Nam (VIWASE), hiện nay có 6 công nghệ xử lý nước thải tập trung cho đô thị nước ta với công suất từ 2.000 đến 10.000 m³/ngày, bao gồm chuỗi hồ sinh học, bể lọc sinh học, mương ôxy hóa, xử lý sinh học bùn hoạt tính và xử lý bằng hóa chất Nghiên cứu của VIWASE và WB cho thấy các đô thị có diện tích đất lớn nên ưu tiên công nghệ mương ôxy hóa và chuỗi hồ sinh học, trong khi các đô thị hạn chế về diện tích cần 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 nước và xử lý nước thải phân tán quy mô từ 50-500 m³/ngày, VIWASE khuyến nghị sử dụng các công nghệ chi phí thấp như hào thấm, cánh đồng ngập nước và trạm xử lý nước thải hợp khối AFSB, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên và xã hội cụ thể của từng địa phương.
Từ năm 2005, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ đầm sinh học kết hợp với mương đá vôi yếm khí tại khu vực Hạ lưu suối Tràng Khê, Công ty than Hồng Thái, mang lại cơ sở khoa học và kinh nghiệm thực tiễn Wetlands, hay đầm sinh học, là khu vực ngập nước như lầy lội và đầm lầy, được sử dụng để cải thiện chất lượng nước thải mỏ thông qua các nghiên cứu về tương tác giữa đầm sinh học tự nhiên và nước thải Kết quả cho thấy, chất lượng nước thải mỏ đã cải thiện đáng kể về các chỉ số Fe, Mn, Ca, Mg, SO4 và pH, từ 2,5-3,5 lên 4-6 Điều này chứng minh rằng đầm sinh học là giải pháp hiệu quả trong xử lý ô nhiễm nước thải mỏ Việc xây dựng đầm sinh học nhân tạo dựa trên mô hình tự nhiên cũng đã được nghiên cứu và áp dụng thành công.
Mô hình ao tôm sinh thái, được thiết kế bởi GS Lê Diên Dực và công nhận là giải pháp hữu ích, là phương thức nuôi tôm bền vững về kinh tế và sinh thái Mô hình này có khả năng phục hồi các vùng đất ngập nước bị suy thoái do nuôi tôm không bền vững, như việc phá rừng ngập mặn Nếu được nhân rộng, mô hình sẽ giúp phục hồi diện tích đất ngập nước và rừng ngập mặn tại Việt Nam, đồng thời tạo ra thu nhập bền vững cho nông dân, bảo vệ môi trường và nguồn lợi thủy sản.
Mô hình đƣợc triển khai tại xã Giao Thiện vừa qua đƣợc đánh giá là đáp ứng đúng với thiết kế ban đầu
Tại Đà Nẵng, ứng dụng công nghệ ĐNN nhân tạo đã đạt nhiều thành công, điển hình là việc làm sạch nước hồ Đầm Rong và hồ Thạc Gián bằng bèo Lục Bình Hai hồ này tiếp nhận nước thải từ khu vực dân cư rộng khoảng 50ha, với mật độ dân số từ 200 - 300 người/ha.
Thạc Gián - Vĩnh Trung đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa nước mùa mưa, giúp giảm ngập lụt cho các tuyến đường như Nguyễn Văn Linh, Nguyễn Hoàng, Hàm Nghi và khu dân cư các phường Nam Dương, Vĩnh Trung, Thạc Gián Công ty Môi trường đô thị Đà Nẵng đã thiết kế các ô chứa lục bình giữa hồ với hình hoa văn, không chỉ tạo tính thẩm mỹ mà còn xử lý mùi hôi do lục bình, đảm bảo sự thông thoáng cho mặt hồ.
Hay theo công trình đạt giải nhất tại cuộc thi Sony Xanh tổ chức
Năm 2007, sinh viên Trường ĐH Bách Khoa đã thành công trong việc xử lý và làm sạch hồ 29/3 bằng hệ thống thực vật nổi, vừa bảo vệ môi trường vừa nâng cao giá trị thẩm mỹ cho “Lá phổi Xanh” của thành phố.
Một số những nghiên cứu với từng loại cây cụ thể:
+ Xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây dầu mè
Nguyễn Hà Phương Ngân, sinh viên khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học tại ĐH Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM, đã đạt được thành công trong nghiên cứu khoa học với đề tài "Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây dầu mè (Jatropha curcas L.) trên mô hình bãi lọc thực vật".
Mẫu nước thải chăn nuôi được thu thập từ hộ gia đình chăn nuôi bò sữa tại xã Đông Thạnh, Hóc Môn, TP.HCM Sau 30 ngày thí nghiệm, cây phát triển gần gấp đôi chiều cao ban đầu, cho thấy khả năng chịu đựng và thích nghi cao với nồng độ nước thải chăn nuôi Tốc độ phát triển của lá tăng 50% so với số lá ban đầu, và khả năng tích lũy đạm trong cây đạt 39% lượng đạm đầu vào.
Hàm lượng đạm tích lũy trong cây dầu mè phân bố như sau: rễ 25%, thân 64%, và lá 11% Đất cũng chứa khoảng 39% đạm, trong khi phần còn lại được vi sinh vật chuyển hóa thành N2 và thoát hơi Giải pháp này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn giúp hạt cây dầu mè trở thành nguyên liệu quý giá cho sản xuất dầu sinh học (biodiesel), một loại dầu sạch và thân thiện với môi trường, mang lại giá trị kinh tế cao.
+ Xử lý nước thải bằng rau ngổ và lục bình
Nghiên cứu của Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng từ Đại học Cần Thơ tại tỉnh Hậu Giang đã khảo sát diễn biến độ đục, hàm lượng COD, tổng nitơ và phosphat tổng trong nước thải chăn nuôi Nghiên cứu cũng đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của rau ngổ và lục bình thông qua sự tăng trưởng và khả năng hấp thu đạm, lân, kim loại nặng của hai loại rau này trong môi trường nước thải.
Kết quả về đặc điểm sinh học cho thấy, rau ngổ và lục bình có khả năng thích nghi và phát triển tốt trong môi trường nước thải