Các vùng đất ngập nước được thiết kế và xây dựng khá đơn giản và hiệu quả. Chi phí đầu tư, vận hành và tiết kiệm năng lượng thấp hơn so với các phương pháp thông thường. Chúng được các khu dân cư, doanh nghiệp trang trại hoặc một số loại hình công nghiệp sử dụng.
Công ty dịch vụ xử lý môi trường Hợp Nhất sẽ chia sẻ cho bạn đọc cách thức xây dựng, cách lựa chọn giá thể,…để mô hình xử lý nước thải này đạt hiệu suất xử lý cao nhất!
Quy trình xây dựng hệ thống đất ngập nước
Một quy trình XLNT đất ngập nước chủ yếu công nghệ sinh thái nước thải được phát triển vào những năm 1970 và 1980. So với các công nghệ XLNT khác, đất ngập nước xử lý hiệu quả nhiều nguồn thải như sinh hoạt đô thị – công nghiệp, nước rỉ rác, nước mưa chảy tràn,…
Theo đó, giải pháp này loại bỏ hiệu quả chất ô nhiễm hữu cơ, nito, photpho, các chất dinh dưỡng cùng nhiều VSV gây hại khác có trong nguồn thải.
Với chất lượng nước đầu ra tốt, chứa nito và photpho thấp, quản lý vận hành và bảo dưỡng hệ thống tương đối đơn giản. Chi phí đầu tư và vận hành thấp được phát triển và cải tiến trong thời gian gần đây. Hệ thống xử lý đất ngập nước bao gồm VSV, thực vật thủy sinh, các loài động vật dưới nước.
Cùng với đó, nước thải được làm sạch nhờ quá trình lọc, hấp phụ, lắng trao đổi ion, hấp thụ thực vật và phân hủy vi sinh. Nhờ vậy mà hệ thống đất ngập nước có hiệu quả xử lý cao, tiêu thụ chi phí đầu tư thấp cũng như phạm vi ứng dụng rộng rãi.
Các thành phần của đất ngập nước
Chúng được xây dựng bao gồm lưu vực thiết kế và xây dựng với chức năng giữ nước, môi trường sống của VSV, cộng đồng vi khuẩn và các loài thủy sinh dưới nước. Quan trọng nhất, các vùng đất ngập nước còn chứa các loài thực vật để xử lý chất thải phụ thuộc vào sự tương tác và duy trì các thành phần có lợi.
Hệ thống đất ngập nước được xây dựng liên quan đến quá trình sinh hóa tự nhiên để xử lý kim loại, chất gây ô nhiễm. Thông thường, có 3 thành phần chính của vùng đất ngập nước xây dựng gồm:
- Lớp chứa vật liệu lọc nước: chứa lớp sỏi hỗ trợ vùng rễ của thực vật. Khi đó cho phép dòng nước chảy qua trong quá trình xử lý sinh học và khử nito.
- Lớp không thấm: ngăn cản sự thẩm thấu chất thải xuống các tầng chứa nước.
- Lớp thực vật trên bề mặt chứa nhiều loài thực vật. Chúng lưu giữ các chất ô nhiễm, VSV có hại, thực vật phù du.
Cơ chế cải thiện chất lượng nước trong hệ thống đất ngập nước có mối liên hệ mật thiết với nhau. Thông thường chúng sẽ giải quyết các chất lơ lửng, quá trình lọc và kết tủa hóa học thông qua giai đoạn nước tiếp xúc với chất nền, biến đổi hóa học, hấp phụ, phân hủy chất ô nhiễm hoặc chuyển chất dinh dưỡng nhờ VSV.
Đặc điểm của các giá thể
- Không gian giữa các vật liệu: phải có đủ khoảng cách lý tưởng cho phép nước thải chảy qua nhưng vẫn cung cấp đủ thời gian tiếp xúc với môi trường.
- Tính ổn định: vật liệu lọc nước phải bền chắc theo thời gian.
- Kích thước vật liệu: phù hợp với diện tích bề mặt, độ thấm, chức năng xử lý theo từng lưu lượng nước.
- Diện tích bề mặt: các vật liệu truyền thống quá lớn không có đủ diện tích bề mặt để VSV bám dính. Điều này dẫn đến việc XLNT kém.
- Mức độ đồng đều: giá thể lọc nước phải có cùng kích thước để tạo ra khoảng trống.
Vật liệu lấp đầy phổ biến nhất là sỏi. Tùy thuộc vào cách lựa chọn mà ảnh hưởng đến hiệu suất lâu dài của hệ thống. Ví dụ đá thạch anh thích hợp hơn với đất ngập nước. Còn đá vôi ít thích hợp vì nó mềm, dễ tan.
Các quy trình XLNT
- Lọc: giữ lại hạt lơ lửng.
- Lắng: chủ yếu lắng hạt lơ lửng và tích tụ dưới đáy.
- Quá trình nitrat hóa: chuyển đổi amoniac thành nitrat trong điều kiện hiếu khí.
- Khử nitrat: chuyển nitrat thành khí nito trong điều kiện thiếu khí.
- Hấp phụ: loại bỏ chất bẩn nhờ bám dính vào giá thể bề mặt sinh học.
- Đồng hóa: kết hợp chất gây ô nhiễm để VSV hay thực vật tiêu thụ và phát triển.
Ở quy mô lớn tại các nước phát triển, hệ thống đất ngập nước sử dụng làm phương pháp xử lý bậc 3. Còn ở quy mô nhỏ, nó ứng dụng cho việc xử lý nước thải rỉ rác tại các bãi chôn lấp loại bỏ BOD, chất rắn, chất dinh dưỡng, kim loại nặng,…
