Trường đại học xây dựng
Khoa sau đại học


ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG HỒ SINH HỌC
MÔN HỌC: CƠ SỞ SINH HỌC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC

Học viên thực hiện

:

Trịnh Thị Hà Thu

Mã số học viên
Lớp

:
:

2011124
CTHN2011

Ngành học

:

KTCS Hạ tầng – Cấp thoát nước

Giảng viên hướng dẫn

:

GS.TS Trần Đức Hạ


ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG HỒ SINH HỌC
MƠN HỌC: CƠ SỞ SINH HỌC Q TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC

Giảng viên hướng dẫn

:

Lớp

CTHN2011

:

Ngành học

:

PGS. TS. TRẦN ĐỨC HẠ

KTCS Hạ tầng - Cấp thoát nước

HỌC VIÊN THỰC HIỆN

TRỊNH THỊ HÀ THU



MỤC LỤC


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
DANH MỤC HÌNH ẢNH

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
4


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
5


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ

MỞ ĐẦU
Nước bao phủ 70% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn, cịn lại là
nước ngọt. Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ơ nhiễm,
nó cịn là thành phần cấu tạo chính của cơ thể sinh vật, chiếm từ 50% - 97% trọng lượng

cơ thể, chẳng hạn chiếm 70% trọng lượng cơ thể người, Sứa biển tới 97%. Trong 3%
lượng nước ngọt chỉ có 0,5% nước ngọt hiện diện trong sơng, suối, ao, hồ mà con người
đã và đang sử dụng.
Trong những năm gần đây, tốc độ đơ thị hóa tăng lên rõ rệt. Hệ thống hạ tầng kỹ
thuật không tuân theo kịp tốc độ phát triển đô thị. Phải chịu sức ép nặng nề của đơ thị hóa
, hệ thống ao, hồ nhanh chóng bị lão hóa và thu hẹp diện tích. Do phải tiếp nhận lượng
nước thải khơng qua xử lý, môi trường khu vực nhiều sông, hồ đô thị đang bị ô nhiễm
trầm trọng, Mặt khác, phần lớn các đơ thị nằm ở vùng địa hình thấp nên kênh hồ đóng vai
trị quan trọng trong việc tiêu thốt, điều hòa nước mưa và tiếp nhận nước thải.
Để ngăn chặn được nước hồ bị ơ nhiễm cần phải có nhưng biện pháp khắc phục
kịp thời và dài hạn. Cần có giải pháp xử lý tăng cường chất lượng nước hồ để phục hồi
chức năng của hồ vfa sau đó có thể sử dụng cho các mục đích khác như tưới cây, nuôi cá,
tạo cảnh quan cho hồ đô thị hiện nay
Hồ sinh học có thể xử lý nước thải ơ nhiễm hữu cơ với mức độ thấp lẫn cao, có
khả năng tiệt trùng nước thải khi xả ra nguồn tiếp nhận. Đồng thời với sự phát triển của
khoa học kỹ thuật hiện đại, công nghệ xử lý nước bằng hồ sinh học ngày càng hồn thiện,
phù hợp với quy mơ cơng suất và có chi phí thấp phù hợp áp dụng tại các nước đang phát
triển có khí hậu nóng.

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
6


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỒ NƯỚC
1.1. Sự hình thành hồ
Hồ ao trên lục địa nói chung là loại hình đất ngập nước dựa theo nơi hàm định

nghĩa của công ước Ramar năm 1971: “ Đất ngập nước là những vùng đầm lầy, sình lầy,
than bùn; Những vùng nước bất kể là tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hay tạm thời,
với nước chảy hay nước tù, là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả những vùng nước
biển có đọ sâu khơng q 6m khi thủy triều thấp”.
Các hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo.
Hồ tự nhiên hình thành do sự vận động của vỏ Trái Đất tạo nên những vùng trũng
chứa nước hoặc do các đoạn sơng thay đổi hướng dịng và bị lấp lại,… Hình dạng, độ sâu
của các loại hồ này rất phong phú, phụ thuộc vào điều kiện địa chất và sự hình thành hồ.
Hồ phân bố tự nhiên không chỉ bị chi phối bởi con người nhưng các hoạt động có thể làm
thay đổi các yếu tố tự nhiên của hồ như độ sâu do bồi lắng hay xói lở, chất lượng nước,
diện tích hồ,…Các hồ tại Hà Nội được hình thành nên qua những biến động địa chất hàng
vạn năm của sơng Hồng vùng hạ lưu, dịng chảy của những con sông khác chảy qua địa
phận Hà Nội bắt nguồn hoặc chảy vào con sông này.
Hồ nhân tạo do con người đào hoặc xây dựng đê đập chắn giữ nước lại để lấy
nước cấp cho các hoạt động kinh tế xã hội hoặc để điều tiết nước mưa, làm khu vui chơi
giải trí. Trong lịch sử hồ nhân tạo còn được dùng để bảo vệ thành phố, chính quyền đơ thị
dưới sự tấn cơng của kẻ thù. Trong khi hồ tự nhiên phân bố ngẫu nhiên thì hồ nhân tạo
được sắp xếp theo chủ ý quy hoạch.
Chế độ thủy văn và chất lượng nước hồ tự nhiên và hồ nhân tạo khác nhau, phụ
thuộc vào sự khai thác sử dụng nước và đặc điểm hệ sinh thái trong đó hồ nước là một
thành phần sinh thái đóng vai trị quan trọng trong hệ sinh thái đơ thị tối ưu. Mỗi hồ đều
có đời sống sinh học riêng, nó đều cần ánh sáng, cần khơng khí, cần mang trong mình
đơng vật, thực vật và vi sinh vật để tự làm sạch.
1.2. Phân loại hồ
Các hồ đô thị được phân loại theo 4 nhóm chức năng sau:
- Nhóm 1: Các loại hồ sử dụng cho mục đích du lịch, thể thao dưới nước, điều tiết nước
mưa khu vực xung quanh hồ. Chất lượng nước hồ thuộc loại A theo quy chuẩn mơi
trường QCVN 08- 2015/BTNMT.
- Nhóm 2: Các hồ phục vụ cho mục đích vui chơi giải trí trên mặt nước, điều hịa nước
lưu vực. Hồ có thể kết hợp nuôi cá. Chất lượng nước hồ thuộc loại B theo quy chuẩn mơi

trường QCVN 08- 2015/BTNMT.
- Nhóm 3: Các hồ phục vụ cho mục đích nghỉ ngơi, giải trí khu dân cư, điều hòa nước
mưa cho lưu vực nhỏ, tiếp nhận một phần nước thải sau xử lý đễn mức độ nhất định. Hồ
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
7


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
thường kết hợp nuôi cá. Chất lượng nước hồ thuộc loại B theo quy chuẩn môi trường
QCVN 08- 2015/BTNMT.
- Nhóm 4: Các hồ chứa và điều tiết nước mưa cho lưu vực lớn hoặc nhiều khu vực đơ thị.
Hồ có thể tiệp nhân nước thải thải đo thị sau q trình xử lý kết hợp ni cá và các lồi
thủy sản khác. Thơng thường đây là đầu mối của hệ thống thốt nước đơ thị, có thể nằm ở
ngoại thành hoặc nội thành. Chất lượng nước hồ thuộc loại B theo quy chuẩn môi trường
QCVN 08- 2015/BTNMT.
Chức năng chính nói chung của các hồ nội thành Hà Nội là để tạo cảnh quan sinh
thái và điều hịa nước mưa cho đơ thị tuy nhiên các hồ đều có chức năng khác tùy thuộc
vào mục đích, u cầu sử dụng…Bảng 1.1 thể hiện hình thái và thứ tự ưu tiên các chức
năng của các hồ tại Hà Nội.
Bảng 1 1. Chức năng hồ đô thị
Thứ tự ưu tiên các chức năng

TT

Hồ

Diện
tích(ha)


A

B

1

Hồ Tây

446.0

1

3

2

Hồ Trúc Bạch

22.0

2

1

3

4

3


Bảy Mẫu

20.8

1

2

4

3

4

Hồn Kiếm

12.0

1

2

5

Thanh Nhàn

8.5

1


2

3

4

6

Thủ Lệ

9.9

1

2

3

4

7

Thành Công

6.5

1

2


3

4

8

Giảng Võ

6.0

2

1

3

4

9

Trung Tự

6.4

2

1

3


4

10

Thiền Quang

5.5

1

2

3

4

11

Ba Mẫu

4.6

1

2

3

12


Linh Quang

5.2

1

2

3

13

Ngọc Khánh

3.5

2

1

3

14

Kim Liên

1.5

2


1

3

15

Văn Chương

2.5

2

1

3

16

Hai Bà Trưng

1.0

1

2

3

17


Giám

0.7

1

2

18

Đinh Công

25.0

2

1

3

4

19

Linh Đàm

107.0

2


1

3

4

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
8

C

D
2

(4)

(4)


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
1.3. Đặc điểm, chức năng của hồ
1.3.1. Đặc điểm
Hệ sinh thái hồ là một phức hợp gồm quần xã sinh vật và môi trường vật lý tương
tác xung quanh. Năm thành tố duy trì trạng thái ổn định của hệ sinh thái hồ: hình thái, số
lượng nước, chất lượng nước, hệ thực vật (trên bờ và thủy sinh), hệ đơng vật (có xương
và khơng xương sống thủy sinh).
Hồ đơ thị thuộc loại hồ nơng có điều kiện quang hợp tốt và khả năng phú dưỡng

cao. Theo hàm lượng muối hịa tan, hồ có thể phân ra các loại hồ nước mặn, nước lợ và
nước ngọt.
Chất lượng nước hồ cũng như khả năng sử dụng hồ vào các mục đích sinh hoạt,
sản xuất... phụ thuộc vào nồng độ các chất dinh dưỡng trong đó, người ta thường phân
loại hồ theo các mức độ dinh dưỡng sau đây:
- Hồ nghèo dinh dưỡng (oligotrophic).
- Hồ dinh dưỡng trung bình (mezotrophic).
- Hồ giàu dinh dưỡng (eutrophic).
a. Sự phân từng nhiệt độ.
Hiện tượng này phụ thuộc chủ yếu vào quá trình thâm nhập nhiệt độ, khả năng xáo
trộn nước trong hồ và được quyết định bởi 2 nhóm:
- Các yếu tố bên trong: gradient áp suất theo chiều sâu, đặc tính của nước (tỉ
trọng,độ nhớt....), vận tốc dịng chảy.....(gió).
- Các yếu tố bên ngoài: lực hấp dãn, ứng suất trượt trên bề mặt
- Sự phân tầng thấy rõ ở hồ sâu. Hồ thường chia làm 3 tầng:
- Tầng mặt (epilimnion), sâu vài centimet đến một mét.Nhiệt độ tròng nước trong
tầng này phụ thuộc vào nhiệt độ khí quyển và thay đổi theo thời gian.
- Tầng giữa (metalimnion): phân cách giữa tầng mặt và tầng đáy, chiều dày thường
trên 2 mét. Trong tầng này, nhiệt độ thay đổi đột ngột theo chiểu sâu.
- Tầng đáy (hypolimnion) là tầng ổn định, khơng có sự xáo trộn do gió. Dưới đáy
hồ, nhiệt độ của nước đạt đến 4oC.
b. Sự phân bố các chất trong hồ.
Sự phân bố vặt chất theo tầng nước trong hồ phụ thuộc và chiều sâu đáy ,diện tích
bề mặt hồ.....
Hình dạng các đường đồng mức vật chất thay đổi , phụ thuộc vào hình thái hồ.
Thơng thường, nồng độ chất bẩn giảm dần từ ven bờ ra giữa hồ.
Thành phần thủy sinh vật trong hồ cũng thay đổi theo nguyên lí này.
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
9



Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
Trong hồ có những xáo trộn mạnh do gió, do chênh lệch nhiệt độ tạo dịng chảy
ngầm.....
Sự phân bố bùn lắng trong hồ phụ thuộc vào trạng thái dịng chảy và chế độ thủy
văn của nó. Các yếu tố nhiệt độ, cường độ bức... ảnh hưởng rõ rệt đến q trình sinh hóa
trong thủy vực.
Các chất có thể lắng được hình thành trầm trích là các phần tử vơ cơ và hữu cơ có
nguồn gốc từ q trình sinh hóa trong hồ (autochthonous) và dịng ngoại lai
(allochthonous) vận chuyển vào hồ.
c. Chế độ ôxy
Chế độ ôxy phản ánh trạng thái chất lượng nước (mức độ dinh dưỡng...) và quá
trình động học trong hồ.
Nồng độ DO là một trong những yếu tố giới hạn của HST hồ và phụ thuộc rất
nhiều vào yếu tố như quá trình khuyến tán ơxy qua bề mặt hơ hấp....
Quang hợp có ý nghĩa quan trọng trong quá trình bổ sung và làm giàu ơxy trong
hồ.
Phương trình tổng qt của q trình quang hợp như sau:
CO2 + 2H2O + quang hợp =

(CH20)n + H2O + O2 + hóa năng

Trong hồ chủ yếu diễn ra 2 quá trình liên quan đến chế độ ôxy là quá trình hô hấp
(R),tiêu thụ ôxy để ôxy hóa các chất hữu cơ và q trình làm tăng ôxy tự do từ quang hợp
của thực vật bậc cao và tảo (P).
Ở tầng mặt nước, do cường độ ánh sáng xâm nhập và nước lớn, quá trình quang
hợp diễn ra mạnh.
Trong quá trình sinh dưỡng, tảo và thực vật bậc cao sử dụng các chất dinh dưỡng

có trong nước làm thức ăn.
Gió thổi trên bề mặt và khếch tán vào trong dòng nước là một trong những yếu tố
quan trọng tạo sự chuyển động trong các hồ nước cũng như bổ sung ơxy cho nó.
Lượng chất hữu cơ bên ngoài, đặc biệt là nước thải, bổ cập vào hồ là một trong
những yếu tố quan trọng thiết lập sự cân bằng giữa hô hấp (R) và quang hợp (P), từ đó
xác định nồng độ DO trong hồ
Bảng 1 2 Tỉ lệ giữa quang hợp (P) và hô hấp (R) trong các hồ
Đại lượng

Hồ tiếp nhận nước thải

Hồ khơng có nước thải

Quang hợp P, g O2/m2.ngày

1,80

0,85

Hô hấp R, g O2/m2.ngày

0,88

0,67

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
10



Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
Tỉ lệ P/Q

2,04

1,27

Hồ tiếp nhận nước thải có tỉ lệ P/Q cao hơn rất nhiều đối với hồ khơng có nước
thải.
Khi DO trong nước chứa nhiều chất bẩn hữu cơ, nhu cầu ơxy sinh hóa cao. Ngược
lại, khi DO cao chứng tỏ trong nước có nhiều tảo và phù du thực vật tham gia vào quá
trình quang hợp giải phóng ơxy.
Nói chung, DO thưởng giảm theo độ sâu và thường được chia làm 3 vùng:
- Vùng hiếu khí (oxy bão hịa 100%).
- Vùng hiếu khí (oxy bão hịa 30 ÷ 60%).
- Vùng yếm khí (oxy bão hòa < 30%).
 Kết quả: Sự phân bố nồng độ ơxy hịa tan thay đổi rõ rệt vào vị trí hồ, chiều sâu tầng
nước trong các hồ và điều kiện khí hậu thời tiết cũng như thời gian lấy mẫu trong năm.
1.3.2. Chức năng của hồ
Đối với mỗi vùng sinh thái, mỗi đơ thị, các hồ có vai trị và chức năng khác nhau.
Tổng quan chung có 4 chức năng và vai trị của hồ đơ thị như sau:
a. Tạo cảnh quan và điều hịa vi khí hậu
- Hồ nước là tài nguyên quý của đô thị bên cạnh vai trị cải thiện mơi trường, vài
trị là các hồ điều hịa, vai trị thẩm mỹ.
- Hồ tạo nên khơng gian mở là nơi nghỉ ngơi vui chơi giải trí, giao tiếp, sinh hoạt
cộng đồng của đô thị.
- Mặt nước, không gian mặt đất ven bờ hồ, cây xanh, đường dạo, tranh tượng, các
trang thiết bị kỹ thuật là những yếu tố chính tạo nên cảnh quan của hồ nước. Cảnh quan
hồ là một phần bản sắc đơ thị rất có ý nghĩa với tính an sinh đơ thị, tạo cảm nhận nơi

chốn khá sâu sắc và góp phần làm đậm đà bản sắc quy thuộc của con người.
- Hồ góp phần cải thiện khí hậu một khu vực nhỏ hoặc lớn tùy theo diện tích hồ,
tạo mặt thống cho gió thổi vào các phố phường, hạn chế hiệu ứng đao nhiệt của đô thị.
Hồ là giảm đi hiệu ứng bê tơng hóa, tức là hiệu ứng nóng lên do tăng diện tích bề mặt đã
được bê tơng hóa và giảm diện tích đất tự nhiên.
b. Điều tiết nước mưa
- Đây là chức năng cơ bản của hồ, đầm. Đặc biệt có ý nghĩ với các đơ thị ven biển,
giúp tích điều tiết nước mưa, hạn chế ngập lụt hoặc giảm công suất của các trạm bơm tiêu
nước.
 Lưu ý: Khi hồ được nối với hệ thống thoát nước hợp lý đồng thời được nạo vét bùn căn
thường xuyên thì khả năng điều tiết mới tốt.

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
11


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
c. Tiếp nhận và xử lý nước thải
Chất bẩn trong nước mưa, nước thải và chất bẩn từ hệ thống cống thốt nước đơ
thị có chứa sẵn các vi khuẩn tảo, động vật nguyên sinh và các loại thực vật hấp thụ và
phân hủy sinh học chất thải, nên hồ có khả năng tự làm sạch nước. Nhưng mức độ tự làm
sạch phụ thuộc vào diện tích, dung tích chứa của hồ và chất lượng thải đi vào hồ.
d. Nuôi cá
- Hồ là mô thủy vực mặt, chế độ dòng chảy tĩnh, thuận lợ cho thủy sinh phát triển
và đem lại kết quả kinh tế cao.
- Chức năng này phụ thuộc vào: chất lượng nước hồ (đặc biệt là hàm lượng Oxy),
hàm lượng chất dinh dưỡng và chất hữu cơ có trong nước.
- Hiện nay hồ bị ơ nhiễm khơng cịn khả năng tự làm sạch khiến các động vật thủy

sinh có thể phát triển mạnh và hấp thụ các chất độc hại trong nước thải làm hàm lượng
DO giảm nhanh và hình thành lớp bùn cặn dày dưới đáy, xảy ra hiện tượng cá chết hàng
loạt.
1.4. Hiện trang hồ ô nhiễm tại Hà Nội.
Song song với sự phát triển kinh tế - xã hội, thực trạng ơ nhiễm mơi trường đang
ngày càng khó kiểm sốt, đặc biệt là tình trạng ơ nhiễm sơng, hồ, ao… đang ở mức báo
động.
Tính đến tháng 3/ 2017, tổng số lượng ao, hồ ở Hà Nội là 122 hồ. Mặc dù cơng tác
duy tu, duy trì để phát huy giá trị và chức năng của các sông, hồ trong đô thị được quan
tâm và cải thiện, xong vẫn không tránh khỏi tình trạng các sơng, hồ bị ơ nhiễm nặng nề
trong cả khu vực nội thành và ngoại thành Hà nội như hồ Linh Quang, hồ Văn Chương
(ngõ Văn Chương, đường Khâm Thiên, Quận Đống Đa), hồ Đầm Tròn (quận Thanh Trì),
hồ Đầm Khê (quận Hà Đơng), sơng Tơ Lich, sông Sét và sông Kim Ngưu là những con
sông tiếp nhận lượng nước thải cho thành phố Hà nội… Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ơ
nhiễm mơi trường là vì nước thải sinh hoạt từ cống nhỏ chảy thẳng ra các sơng, hồ này.
Thậm chí rác thải sinh hoạt trơi nổi trên mặt nước do các hộ dân xung quanh vứt xuống
sơng, hồ. Chính từ những ơ nhiễm này đã làm gia tăng nồng độ các chất hữu cơ, nó làm
mất khả năng tự làm sạch của sông, hồ và khiến cho nước ở các sông, ao, hồ bẩn đục.
1.5. Nguồn gốc ơ nhiễm hồ
“Ơ nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành
phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây
ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Luật Tài nguyên nước số: 17/2012/QH13).
Dân số tăng nhanh dẫn đến lượng nước thải sinh hoạt, sản xuất và dịch vụ ngày
càng lớn mà chủ yếu là chưa qua xử lý mà xả thẳng ra sông hồ, gây ô nhiễm nặng nề,
vượt quá khả năng tự làm sạch nguồn nước.
a. Nước thải sinh hoạt

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
12



Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
Ngun nhân chính gây ra ơ nhiễm hồ đô thị là do nước thải sinh hoạt và một phần
rác thải từ gia đình hoặc cộng đồng tùy tiện thải xuống hồ. Trong quá trình sinh hoạt, con
người xả ra HTTN một lượng chất bẩn nhất định, phần lớn là các loại cặn, chất hữu cơ,
chất dinh dưỡng. Bột giặt là một trong những nguồn cung cấp chính,tạo lên 18-65% tổng
lượng P trong nước thải. Các tiêu chuẩn thiết kế xây dựng TCVN 7957:2008 - Thoát
nước: mạng lưới bên ngồi và cơng trình -Tiêu chuẩn thiết kế,quy định về chất bẩn tính
cho một người dân đơ thị xả vào HTTN trong một ngày theo bảng 1.3
Các chất thải sinh hoạt làm tăng nồng độ các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng...
vượt quá khả năng tự làm sạch của hồ, dẫn đến suy thoái chất lượng nước, thiếu hụt oxy,
tăng lượng trầm tích hồ, khiến cho nước ao hồ rất đục bẩn, có nhiều hồ, ao nước biến
thành màu đen, hệ thống sinh thái bị đe dọa và rối loạn nghiêm trọng. Nước thải các hộ
gia đình và hàng quán đổ thẳng ra hồ không qua xử lí đã làm cho lượng phốt pho nà nito
trong các ao hồ tăng mạnh, làm tăng hiện tượng phú dưỡng của các loài thực vật nổi và
tảo, làm chúng phát triển rất nhanh. Vòng đời của tảo thường rất ngắn, khi chúng chết đi
sẽ tích tụ lại dưới đáy ao hồ ngày một nhiều, làm giảm thể tích hồ. Qúa trình phân hủy
tảo dưới đáy hồ cần một lượng lớn oxy trong nước, do đó sẽ làm giảm lượng oxy hịa tan
trong nước hồ, gây ra ảnh hưởng đến mơi trường sống của các loài động vật thủy sinh.
Ngoài ra, xác tảo chết dưới đáy hồ tạo ra khí có mùi hôi thối, làm ảnh hưởng tới chất
lượng cuộc sống của người dân xung quanh hồ.
Bảng 1 3 Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào HTTN

Các chất gây ô nhiễm
1,Chất lơ lửng (SS)
2,BOD5 của nước thải chưa lắng
3,BOD5 của nước thải đã lắng
4,Nito-amon (N-NH4)


Giá trị,
g/người.ngày
60÷65
65
30÷35
8

5,Phốt-phát (P2O5)

3,3

6,Clorua (Cl-)

10

Việc lấn chiếm hồ để xây dựng làm cho diện tích hồ bị thu hẹp,cùng với rác thải
xả xuống hồ làm cho độ sâu hồ giảm đi dẫn đến thể tích chứa nước của hồ ngày càng
giảm, khả năng điều tiết kém đi và nồng độ các chất gây ô nhiễm ngày càng tăng cao.
Do việc xả rác thải vô ý thức khơng bị kiểm sốt và ngăn chặn chặt chẽ, nên nhiều
loại rác thải (nilong,giấy kẹo,giấy bọc hàng, rác sinh hoạt các gia đình xung quanh
hồ)tích tụ dần thành đống dưới hồ.Thực trạng này gây bẩn hồ,vừa biến dần thànhao
tù,nước đọng,là nguồn phát sinh dịch bệnh.Hiện tượng đổ phế thải xây dựng,đổđất,lấn
chiếm hồ....cũng làm giảm đáng kể diện tích,thậm chí nhiều hồ đang có nguy cơ biến
mất.
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
13



Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ

b. Nước mưa và nước bề mặt đô thị
Nước mưa từ các khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cuốn trôi các chất bẩn
trên bề mặt và khi chảy vào sông, hồ sẽ gây ô nhiễm bẩn thủy vực. Trong suốt thời gian
của trận mưa, nước mưa mang theo tất cả các chất thải trên mặt đường vỉa hè.... vào cống
rãnh hoặc chảy tràn trên bề mặt tự nhiên. Ở giai đoạn đầu của mỗi trận mưa thì nước mưa
thực sự làm nhiệm vụ rửa bề mặt đô thị. Do vậy, mức độ ô nhiễm của nước mưa trong
thời điểm này có thể bằng hoặc lớn lớn hơn so với nước thải đô thị.
Người ta chia nước mưa thành hai loại: nước mưa đợt đầu tính từ khi mưa bắt đầu
hình thành dịng chảy trên bề mặt cho đến 15 hoặc 20 phút đầu sau đó và nước mưa đợt
sau đó. Hàm lượng chất bẩn trong nước mưa đợt đầu ở các khu vực khác nhau sẽ khác
nhau. Gía trị BOD5 trong nước mưa đợt đầu rơi từ không trung xuống là 8-12ml/l, từ mái
nhà là 122 ml/l, từ sân nhà là 15ml/l, và từ đường phố là 35-70 ml/l . Hàm lượng cặn lơ
lửng trong nước mưa đợt đầu ở khu vực đô thị hay khu công nghiệp dao động từ 4001800mg/l.
Nước mưa cũng là một nguồn cung cấp dinh dưỡng như N, P cho các lưu vực:
- Nito: 1-20 (trung bình: 5 kg/ha.năm).
- Phốt pho: 0,1-10 (trung bình:1 kg/ha.năm).
Các chất ơ nhiễm như trầm tích, dinh dưỡng, dầu mỡ, virut, chất hữu cơ, chất kim
loại... sẽ kết hợp với nước mưa chảy tràn vào các khu vực tiếp nhận sông hồ, suối, biển
và gây ô nhiễm cho các khu vực trên.
c. Các q trình nội sinh trong hồ
Ngun nhân gây ơ nhiễm các hồ cịn do trong q trình phát triển, khiến lịng hồ
bị phù sa, vơ cơ bồi lắng.
Hầu hết các hồ có bồi lắng hữu cơ (do lá rụng) mà vẫn khơng bị phú dưỡng là nhờ
các điều kiện khí tượng thủy văn, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh hiếu khí trên lớp
dấy tiêu thụ các chất hữ cơ kể cả bùn.
Hậu quả của bồi lắng chất hữu cơ đáy hồ là thiếu oxy và sự sinh các khí độc có
hàm lượng cao dưới đáy hồ.

Ơ nhiễm hồ không chỉ làm mất giá trị cảnh quan thiên nhiên mà cịn làm tăng chi
phí xử lí những thiệt hại do ô nhiễm hồ gây ra như: sức khỏe, chi phí cải tạo, xử lí mùi...
Các nguồn nước kênh hồ, nơi tiếp nhận nước thải đều có giá trị các chỉ tiêu ô
nhiễm vượt mức tiêu chuẩn cho phép từ 2 đến 70 lần.
Các hồ đang bị bẩn ở mức α và β-mezoxaprobe.
Bùn cặn chứa các chất hữu cơ, các kim loại nặng...tích tụ, gây ơ nhiễm và giảm
dung tích chứa của các kênh hồ.
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
14


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
15


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
1.6. Tác nhân gây ô nhiễm hồ
a. Các chất hữu cơ
Chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học: cacbohydrat, protein, chất béo,… là các chất ô
nhiễm phổ biến và có trong nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, các cở sở dịch vụ, chế
biến thực phẩm,…Chất hữu cơ được các vi sinh vật qua các q trình thủy phân, phân
hủy hiếu khí và phân hủy kỵ khí làm giảm hàm lượng DO trong nước, gây ra mùi hôi và
giảm giá trị sử dụng nguồn nước.[11]
Các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học bao gồm các chất PCB, PCP, các

hydrocacbon đa vòng ngưng tụ,…là những chất thường có trong nước thải cơng nghiệp
và nước chảy tràn từ các vùng nông - lâm nghiệp, sử dụng nhiều thuốc trừ sâu thuốc diệt,
… Chúng có độc tính cao và khó phân hủy sinh học, có khả năng tích lũy và tồn lưu, lâu
dài trong mơi trường và cơ thể gây tác hại lâu dài đến đời sông sinh vật và chuyển từ sinh
vào cơ thể con người.
b. Các chất dinh dưỡng (N, P)
Các chất dinh dưỡng trong hồ gây nên sự tăng trưởng của các loài thực vật thủy
sinh: N, P, K, Na, S, Fe. Chúng có trong các nguồn thải từ hệ thống cống rãnh trong các
khu thị trấn, thành phố, khu công nghiệp nước chảy tràn từ các vùng nông - lâm nghiệp
sử dụng phân bón và phần dư thừa bị rửa trơi ra ngồi mơi trường,…
Khi hồ bị ơ nhiễm các chất dinh dưỡng ở nồng độ cao sẽ gây nên hiện tượng phú
dưỡng, làm rong tảo phát triển mạnh, chất lượng nước sẽ bị suy giảm, gây mất mĩ quan
gây trở ngại cho các hoạt dông du lịch và thể thao dưới nước. Khi rong tảo chết sẽ bị
phân hủy yếm khí gây mùi hôi và tạo ra các sản phẩm độc hại cho hệ sinh thái dưới nước.
c. Các chất rắn
Các chất rắn có nguồn gốc từ q trình xói mịn, rửa trôi, nước chảy từ đồng
ruộng, nước chảy qua các đường phố, khu dân cư, quá trình lắng đọng bụi hoặc từ các
cống nước thải sinh hoạt, công nghiệp,…
Sự xuất hiện của chất rắn trong nước hồ sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn
nước, làm cho nước bị đục hoặc bẩn, làm giảm tầm nhìn của các động vật sống trong
nước và độ rọi của ánh sáng mặt trời qua nước gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát
triển của hệ thống thực vật trong nước, gây lắng đọng, làm cặn các lòng hồ hàng năm
phải tiến hành nạo vét rất tốn kém,…
d. Các kim loại nặng
Các kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn,…chúng là các nguyên
tố gây độc hại với sinh vật. Hồ bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp ở các lưu vực gần
khu công nghiệp, khu khai thác khoáng sản, nơi tiếp nhận một lượng nước thải, chất thải
từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người.

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học

Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
16


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
Khi hồ bị ô nhiễm kim loại nặng gây ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại và phát triển
của sinh vật trong hệ sinh thái hồ, khả năng tích tụ các chất ơ nhiễm trong cơ thể sinh vật,
trong trầm tích là rất cao, gây nguy hại cho sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn.
e. Các vi sinh vật
Bên cạnh các vi sinh vật có ích có nhiều nhóm vi sinh gậy gây bệnh hoặc truyền
bệnh cho con người và sinh vật như ký sinh trùng bệnh tả, lỵ , giun đỏ, trứng giun,…
Nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là nước thải từ khu dân cư, sự thải bỏ vô ý thức chất thải
sinh hoạt, xác động vật chết,… của một bộ phân cộng đồng dân cư xung quanh hồ.
Hồ bị ô nhiễm bởi vi sinh vật sẽ làm giảm khả năng sử dụng nguồn nước, gây
bệnh cho động vật và dân cư xung quanh khu vực.
1.7. Các q trình ơ nhiễm và suy thối hồ
a. Phú dưỡng hồ
Ơ nhiễm nguồn nước do các chất dinh dưỡng sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng,
điều này liên quan trực tiếp đến sức phát triển ồ ạt của tảo và một số các loại thủy thực
vật. Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N và P lớn, tỷ lệ
P:N cao, sự yếm khí với mơi trường nước khử của lớp nước đáy thủy vực, sự phát triển
mạnh mẽ và sự nở hoa của tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật trong nước, đặc biệt là
cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khí thối do khí H2S thốt ra,…
Ngun nhân chính gây ra hiện tượng phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn
N, P từ nước thải sinh hoạt của các khu đơ thị, sự đóng kín và sự thiếu đầu ra của môi
trường hồ. Nguyên nhân khác nữa là do các dịng chảy tràn bề mặt cũng có khả năng
mang về hồ rất nhiều dinh dưỡng, dần tích tụ nhiều chất hữu cơ và bùn đẩy nhanh sự phát
triển các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên giàu dinh dưỡng.
Hiện tượng phú dưỡng hồ đô thị tác động tiêu cực đến các hoạt động văn hóa của

dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm của đô thị.
Phú dưỡng là cho nước đục, có màu, mùi tanh, BOD và COD theo KMnO4 tăng gây tái
nhiễm bẩn, hồ nhanh chóng bị lão hóa do lắng đọng tảo và các hợp chất Photpho
b. Thiếu hụt Oxy trong hồ
Các yếu tố tác động đến DO thường phân ra thành 2 nhóm là nguồn sinh và nguồn
tiêu thụ Oxy; nguồn sinh bao gồm: trao đổi tại bề mặt nước, quá trình quang hợp của thực
vật trong nước, các dịng chảy có hàm lượng oxy cao hơn; nguồn tiêu thụ oxy: hô hấp của
vi sinh vật và thực vật, nhu cầu oxy bùn đáy và các phản ứng oxy hóa. Chất lượng nước
và thành phần hệ sinh thái trong hồ phụ thuộc vào chế độ và nồng độ DO.
DO dao dộng giữa ngày và đêm. Ban ngày DO tăng lên nhờ qúa trình quang hợp
còn ban đêm DO giảm xuống do tất cả các lồi thủy sinh vật tiêu thụ oxy cho q trình
hơ hấp. Vào ban đêm hoặc những ngày mù, ánh sáng yếu, việc tiêu thụ oxy trong nước
lớn hơn khả năng sản sinh oxy do quang hợp dẫn đến việc giảm dần từ từ lượng DO
trong vực nước. Chế độ oxy không ổn định ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động sống của thủy
sinh vật. Sự thiếu hụt oxy làm yếu các loài động vật trong nước như hiện tượng cá nổi
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
17


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
đầu và chết thường thấy trong các ao hồ khi về sáng. Nồng độ DO thường thấp vào các
tháng nóng, khi các sinh vật phù du phát triển mạnh, khi giá trị bão hòa oxy trong nước
thấp. Ngồi ra cịn có thể do mưa qua lớn hoặc kéo dài kéo theo các dòng chảy bề mặt
chứa một lượng lớn các chất hữu cơ vào thủy vực, phân rã các chất này do vi sinh vật
diễn ra nhanh chóng làm BOD tăng và DO giảm.
c. Suy thối hồ
Hồ đồ thị suy thối do 2 q trình: lắng động trầm tích trong hồ và san lấp lấn
chiếm hồ.

1.8. Các biện pháp kỹ thuật xử lý ô nhiễm và cải thiên chất lượng nước hồ
a. Giảm thiểu ô nhiễm và hạn chế nước thải vào hồ đô thị

b. Xử lý ô nhiễm tại hồ

 Làm trong nước hồ
Loại bỏ tảo và xử lý nước hồ bằng hóa chất dựa vào mật độ tảo và độ màu tương
ứng của hồ.
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
18


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
Chế phẩm Red-Oxy của Đức là tổ hợp hóa chất có 3 tác dụng: loại bỏ các cation
kim loại như Al, As, Cd, Cu, Pb,…; loại bỏ các anion như
oxy hóa các chất ơ nhiễm vơ cơ và hữu cơ. Kết quả thu được sau thử
nghiệm tại hồ Đống Đa, hồ Hoàn Kiếm và hồ Tây tại Hà Nội cho thấy chế phẩm có hiệu
quả làm giảm pH, hàm lượng cặn lơ lửng, hàm lương amoni, hàm lượng chất hữu cơ dễ
phân hủy sinh học và chất hữu cơ tổng số xuống mức cho phép của QCVN 08-MT:2015/
BTNMT; chế phẩm không làm ảnh hưởng dến thành phần thực vật nổi trong hồ thử
nghiệm, nhưng lại có hiệu quả làm giảm mật độ thực vật nổi đáng kể trong trạng thái phú
dưỡng.
c. Tăng cường quá trình tự làm sạch nước hồ
Tự làm sạch là tổ hợp các qua trình tự nhiên như: thủy động học, sinh học, hóa
học, hóa lý,…diễn ra trong sơng hồ bị nhiễm bẩn sau khi tiếp nhận nước thải nhằm khô
phục trạng thái ban đầu. Bao gồm 2 quá trình cơ bản: quá trình pha lỗng làm giảm nồng
độ chất bẩn khi xả vào nguồn và q trình chuyển hóa các chất bẩn theo thời thời gian.
Các biện pháp tăng cường quá trình tự làm sạch


Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
19


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
d. Làm giàu oxy cho hồ
Mục đích của làm giàu oxy cho hồ là tăng cường quá trình tự làm sạch trong hồ
bằng cách cấp oxy cưỡng bức. Phương pháp này để oxy hóa các chất ô nhiễm hữu cơ
trong hồ, duy trì hàm lượng oxy hòa tan trong hồ nhàm đảm bảo sự ổn định của hệ sinh
thái trong hồ bảo vệ đời sống thủy sinh
Các phương pháp làm giàu oxy trong hồ:

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
20


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
CHƯƠNG II
CƠ CHẾ VÀ NGUYÊN TẮC XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA HỒ SINH HỌC
Các hoạt động diễn ra trong hồ sinh học là kết quả của sự cộng sinh phức tạp giữa
nấm và tảo, giúp ổn định dòng nước và làm giảm các vi sinh vật gây bệnh
Hồ sinh học có thể dùng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau: nước thải công
nghiệp hay sinh hoạt phức tạp, trong những điều kiện thời tiết khác nhau.
Các quá trình diễn ra trong ao, hồ sinh học cũng tương tự như quá trình tự làm
sạch ở các sơng hồ tự nhiên. Vi sinh vật đóng vai trị chủ yếu trong q trình xử lý chất

thải hữu cơ.
2.1. Hệ động thực vật trong hồ sinh học
Hệ động thực vật của hồ sinh học thường có các vi sinh vật: vi sinh vật, nguyên
sinh động vật, tảo, rêu, bèo, ... Các vi sinh vật trong hồ là các vi sinh vật kỵ khí, yếm khí,
hiếu khí hay tuỳ tiện như interobacterium, streptococus, clostridium, achromobacter,
cytophaga, micrococus, pseu-domonas, bacillus, lactobacillus...
Trong hồ sinh học các loại thực vật đóng vai trị quan trọng trong việc ổn định chất
lượng nước. Chúng sử dụng các chất dinh dưỡng (N,P), kim loại nặng (Cu, Cd, Hg, Zn)
để cho sự đồng hoá và phát triển sinh khối. Để tồn tại trong những môi trường nước khác
nhau đồi hỏi mỗi loại vi khuẩn phải có sự tiến hố, thích nghi rất cao. Tuỳ theo từng điều
kiện cụ thể mà hình thành nên các nhóm thực vật thuỷ sinh và trong các nhóm thực vật
thuỷ sinh này chỉ có một số có những tính chất phù hợp cho việc xử lý môi trường nước ô
nhiễm.
Thực vật thuỷ sinh dùng để xử lý nước thải chia làm ba nhóm lớn:
• Nhóm thực vật thuỷ sinh ngập nước :
Đặc điểm quan trọng của nhóm thực vật thuỷ sinh ngập nước là chúng tiến hành
quá trình quang hợp hay trao đổi chất diễn ra hồn tồn trong lịng nước. Chính vì vậy
nhóm thực vật thuỷ sinh này chỉ có thể phát triển tốt ở một khoảng độ sâu nhất định của
nước và chiều sâu này thường từ 50cm (tính từ bề mặt nước) trở lại vì ở chiều sau này thì
ánh sáng mặt trời có tác dụng tốt nhất. Nhóm thực vật ngập nước này cũng gây nên
những tác hại như làm tăng độ đục của nước, ngăn cản khả năng khuếch tán của ánh sáng
vào nước. Do đó các loại thủy sinh này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải.
Nhóm này bao gồm các lạo như rong Hydrilla Verticillata, Caratophyllum…hấp
thụ các chất dinh dưỡng và các nguyên tố cần thiết khác qua thân, lớp vỏ, đây là q trình
lọc và hấp thụ các chất hịa tan. Hiệu quả thu hồi các chất dinh dưỡng nitơ của laoij thực
vật này từ 200-1560 kg/ha.
Thực vật ngập nước bậc cao đóng vai trị lớn trong việc cung cấp oxy cho vi
khuẩn tham gia phân hủy các chất hữu cơ. Tuy nhiên cũng cần thiết thường xuyên thu hồi
các loại thực vật nổi và thực vật ngập nước ra khỏi hồ để tránh hiện tượng nhiễm bẩn
nước.

• Nhóm thực vật trơi nổi :
Các lồi thực vật này phát triển trên bề mặt nước gồm hai phần : phần lá và phần
thân mềm nổi trên mặt nước, đây là phần nhận ánh sáng trực tiếp từ mặt trời, phần dưới
là rễ, rễ của các loài thực vật này là rễ chùm. Chúng phát triển trong lịng mơi trường
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
21


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
nước, nhận các chất dinh dưỡng trong nước và chuyển lên lá thực hiện quá trình quang
hợp.
Lồi thực vật này trơi nổi trên nước theo gió và dòng nước. Khi chúng di chuyển
kéo theo rễ quét trong lòng nước, các chất dinh dưỡng thường xuyên tiếp xúc và hấp thụ
qua rễ. Rễ của loài thực vật này là giá thể cho các loại vi khuẩn bám vào để phân hủy các
chất thải. So với loài thực vật ngập nước, lồi thực vật trơi nổi này có khả năng xử lý các
chất ơ nhiễm rất cao.
Nhóm này bao gồm các loại bèo như: Eichhorinia crassipes (bèo Nhật Bản, Lục
bình); spirodella; lema; Postia statiotes… Sinh khối của bèo tăng rất nhanh trong điều
kiện môi trường thuận lợi sau sáu ngày ni cấy chúng có thể tăng sinh khối đến 250 kg
chất khô/ha.ngày đêm (Theo O’ Bien 1981). Trong quá trình nghiên cứu bèo trong hồ
sinh học, các nhà khoa học nhận thấy rằng bộ rễ của bèo là nơi cư trú của nhiều lồi vi
khuẩn đóng vai trị quan trọng trong việc chuyển hóa các chất hữu cơ ở tầng bề mặt nước.
Hiệu quả xử lý BOD đạt 95%; khả năng khử N-NH3, P đến 97%. Ngoài bèo trong hồ
sinh học cịn có các loại thực vật nổi khác như rau muống, họ sen súng. Đây đều là loại
thực vật có khả năng chuyển hóa vật chất rất cao.
• Thực vật nửa ngập nước :
Loại thực vật này có rễ bám vào đất nhưng phần thân và lá phát triển trên bề mặt
nước. phần rễ bám đất ngập nước, nhận các chất dinh dưỡng có trong đất, chuyển nó lên

lá trên mặt nước để tiến hành q trình quang hợp. Lồi thực vật làm sạch mơi trường
chủ yếu phần lắng ở đáy lưu vực nước.
Bảng 2 1 Thống kê một số loại thực vật thủy sinh
Nhóm
Thực vật ngập nước

Thực vật trôi nổi

Thực vật nửa ngập nước

Tên thông thường

Tên khoa học

Hydrilla

Hydrilla Verticillata

Water milfoil

Myriophyllum spicatum

Blyxa

Blyxa aybertii

Lục bình (water hyacinth)

Eichhornia crassipes


Bèo tấm (duck week)

wolfia arrhiga

Bèo tai tượng

Pistia stratiotes

Salvinia

Salvinia spp

Cattails

Typha spp

Cỏ lõi bấc (bulrush)

Scirpus spp

Sậy (reed)

Phramites communis

2.2. Quá trình xử lý nước tại hồ sinh học
Hồ sinh học có các q trình xử lý chủ yếu đó là q trình lên men kỵ khí và oxy
hóa hiếu khí diễn ra theo các giai đoạn sau:
-

Lên men kỵ khí gồm 2 giai đoạn:


Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
22


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
•
Giai đoạn thứ nhất: Lên men chất hữu cơ, tại đây vi khuẩn sẽ lên men đề
tạo thành khối mới và hình thành các sản phẩm trung gian khác là axít hữu cơ.
•
Giai đoạn thứ hai: Sự phân hủy các axit hữu cơ hình thành từ giai đoạn một
nhờ các loại vị khuản tạo mêtan thành khí mêtan và các sản phẩm đơn giản như
CO2, H2O, NH3…
- Oxy hóa hiếu khí có thể biểu diễn bằng các q trình đoạn giản sau:

-

Ngồi ra, một lượng lớn oxy được cung cấp nhờ quá trình quang hợp của tảo bỏ
sung đáng kể cho quá trình xử lý nước thải trong các hồ hiếu khí:

Yếu tố chính đảm bảo q trình chuyển hố chất hữu cơ trong hồ sinh học là oxy
và nhiệt độ.
Vi sinh vật, tảo, các loại thực vật trong hồ có mối quan hệ thơng qua oxy và các chất
dinh dưỡng. Oxy giúp sự phát triển của sinh vật hiếu khí nhưng đồng thời cũng là yếu tố
tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong hồ. Lượng oxy cung cấp cho hồ có sự chênh lệch
giữa ngày và đêm; ban đêm lượng oxy không nhiều chỉ tập trung vùng bề mặt, vào ban
đêm thì lượng oxy cao hơn. Điều này chứng tỏ rằng lượng oxy có trong hồ phụ thuộc vào
điều kiện tự nhiên là do quá trình quang hợp của tảo và thực vật.

Ở gần sát mặt nước tồn tại nhiều vi sinh vật hiếu khí; tại đây oxy được cung cấp từ
q trình hồ tan từ khơng khí do chuyển động của sóng, gió. Lượng oxy này khơng
nhiều nhưng khá ổn định; lượng oxy co trong tầng nước nhờ sự quang hợp của tảo. Nhờ
có oxy q trình chuyển hố hiếu khí của vi sinh vật xảy ra mạnh, chất hữu cơ nhanh
chóng bị phân huỷ thành các sản phẩm là sinh khối, các muối nitrat, nitrit,.. Khí CO2 và
hợp chất N, P lại được trong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong q trình này
sẽ giải phóng oxy, cung cấp cho q trình oxy hố các chất hữu cơ của vi khuẩn. Sự hoạt
động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Như
vậy vi khuẩn hiếu khí và tảo tạo ra một vịng khép kín của sự chuyển hố vật chất.

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
23


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ

Hình 2 1 Qúa trình quang hợp của tảo
Ở phần đáy hồ, các chất hữu cơ có tỷ trọng lớn lắng xuống thường đây là các chất
khó phân huỷ; trong mơi trường đáy hồ rất thiếu oxy nên phát triển vi sinh vật yếm khí.
Các vi sinh vật này tham gia chuyển hoá chất hữu cơ thành các acid hữu cơ, rượu để các
vi sinh vật khác tiếp tục chuyển hố thành khí CH4 , CO2 ,H2S , NH3 , ... Trong đó NH3
và CO2 có ý nghĩ giúp rong tảo phát triển mạnh; ngược lại trong quá trình phát triển của
rong tảo tạo ra oxy là yếu tố không thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật yếm khí.
Tuy nhiên rong tảo chỉ phát triển mạnh ở phần gần ánh sáng mặt trời nên một phần oxy
tạo ra bay vào khơng khí, một phần được vi sinh vật hiếu khí sử dụng nên sự ảnh hưởng
đến vi sinh vật yếm khí khơng đáng kể; phần đáy hồ khi rong tảo chết thì xác của nó là
chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật đáy hồ phát triển. Như vậy, rong tảo không chỉ có tác
dụng tích cực đến sự chuyển hố vật chất (q trình quang hợp) mà cịn tác động tích cực

đối với vi sinh vật hiếu khí và vi sinh vật yếm khí.

Hình 2 2 Sơ đồ thể hiện Thuyết hỗ sinh về vi khuẩn và tảo
2.3. Một số tác dụng công nghệ sử lý nước thải bằng hồ sinh học
Bên cạnh xử lý nước thải, hồ sinh học còn sử dụng với nhiều mục đích khác :
Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
24


Tiểu luận: Cơ sở sinh học quá trình xử lý nước thải
GVHD: GS.Trần Đức Hạ
 Nuôi bèo hoặc thực vật nước :
Khi xem xét khả năng ứng dụng các loại hồ sinh học ở Việt Nam, có ý kiến cho
rằng nên kết hợp việc xử lý nước thải trong hồ với việc ni bèo ở trong hồ vì bèo là lồi
thực vực có khả năng ‘làm sạch” nước, đồng thời khi bèo phát triển có thể làm thức ăn
chăn ni cũng như làm nguyên liệu chế biến thành phân hữu cơ. Tuy nhiên khi nuôi bèo
phải chú ý không để bèo phủ kín mặt nước làm cản trở nguồn ánh sáng, vùng nước phía
dưới thiếu ánh sáng làm giảm khả năng phát triển của các sinh vật có trong nước.
 Nuôi trồng tảo :
Nước thải chứa nhiều chất dinh dưỡng thuận lợi cho sự phát triển của tảo và các
sinh vật khác. Tảo phát triển mạnh trong hồ sẽ cung cấp oxy hoà tan cho các sinh vật
khác phát triển theo làm tăng nhanh quá trình phân huỷ các chất ô nhiễm, chuyển hoá
thành sinh khối. Sinh khối tảo lại là nguồn thức ăn rất tốt cho chăn nuôi và nuôi trồng
thuỷ sản.

Đề tài: Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
Trịnh Thị Hà Thu – Lớp CTHN2011. MS:2011124
25