Khóa luận tốt nghiệp

Hoàn thành khóa luận
này, em xin bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc đến sự
hướng dẫn tận tình và chu
đáo

của

thầy

giáo

TS.

Nguyễn Minh Trí.
Chân thành cảm ơn quý
thầy,

cô

giáo

môn

Tài

Nguyên

Trường,

khoa

trong
–

Sinh

Bộ
Môi
học,

trường Đại học Khoa học
Huế đã chỉ bảo, khích lệ
em trong suốt quá trình học

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

tập và thực hiện khóa
luận.
Cuối cùng, em xin bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến gia đình, bạn bè, đã
quan tâm, động viên và
tạo mọi điều kiện cả tinh
thần lẫn vật chất để em
hoàn


thành

khóa

luận

này.
Huế, tháng 5
năm 2012
Sinh viên thực
hiện
Nguyễn Thò Thu
Hương

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
Trang

MỞ ĐẦU...........................................................................................1
Phần 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................2
I. Tổng quan về nước thải sinh hoạt...............................................................2
1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt................................................................2
2. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt.............................................2

II. Các phương pháp xử lý nước thải.............................................................3

1. Phương pháp cơ học.......................................................................................4
2. Phương pháp sinh học....................................................................................4
3. Phương pháp hóa học.....................................................................................4
4. Phương pháp keo tụ........................................................................................4
5. Phương pháp oxy hóa xúc tác.........................................................................5

III. Nghiên cứu về xử lý nước thải bằng thực vật..........................................6
1. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải trên thế giới....................................6
2. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải tại Việt Nam...................................9

Phần 2. ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................16
I. Ðối tượng nghiên cứu...............................................................................16
II. Thời gian nghiên cứu..............................................................................17
III. Địa điểm nghiên cứu..............................................................................17
IV. Phương pháp nghiên cứu........................................................................17
1. Phương pháp thu mẫu nước..........................................................................17
2. Phương pháp phân tích mẫu nước................................................................17
3. Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải bằng rau Dừa nước................................19
4. Tính hiệu suất xử lý nước thải......................................................................20
5. Thống kê và xử lý số liệu.............................................................................20
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

Phần 3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN...........................................21
I. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt ở Ký túc xá Sinh viên
Đại học Huế.............................................................................................21
II. Tải lượng gây ô nhiễm của một số thông số chính..................................24

III. Sự sinh trưởng của rau Dừa nước trong môi trường nước thải KTX
Sinh viên................................................................................................25
1. Sự tăng trưởng về chiều cao cây khi sống trong điều kiện đất ngập nước
nhân tạo........................................................................................................26
2. Động thái tăng trưởng về trọng lượng của cây khi sống trong nước thải
Ký túc xá Sinh viên......................................................................................27

IV. Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt Ký túc xá Sịnh viên Đại
học Huế bằng rau Dừa nước .......................................................................28
V. So sánh hiệu suất xử lý của các mô hình.................................................41
VI. Đề xuất mô hình xử lý...........................................................................42

Phần 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..............................................45
I. Kết luận....................................................................................................45
II. Đề nghị....................................................................................................45

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................46
PHỤ LỤC

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Tình hình hoạt động của các Ký túc xá sinh viên Đại học Huế...............21
Bảng 3.2. Các thông số chất lượng nước thải sinh hoạt Ký túc xá Sinh viên
Đại học Huế.............................................................................................22
Bảng 3.3. Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Ký túc xá
Sinh viên..................................................................................................25

Bảng 3.4. Sự tăng trường về chiều cao cây khi sống trong nước thải KTX
Sinh viên.................................................................................................26
Bảng 3.5. Sự tăng trọng lượng của rau dừa nước khi sống trong nước thải.............27
Bảng 3.6. Hàm lượng DO sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm......................31
Bảng 3.7. COD sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm......................................33
Bảng 3.8. Hàm lượng PO43- sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm....................35
Bảng 3.9. Hàm lượng NO3- sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm....................37
Bảng 3.10. Hàm lượng NH4+ sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm..................39

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Cây rau Dừa nước - Jussiaea repens L....................................................16
Hình 3.1. Mô hình đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt.................29
Hình 3.2. Mô hình đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt không
trồng rau Dừa nước..................................................................................29
Hình 3.3 Mô hình trồng thủy canh để xử lý nước thải sinh hoạt..............................30
Hình 3.4. Mô hình nước thải tự làm sạch (không trồng rau Dừa nước)...................30
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng DO (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình đất ngập nước nhân tạo........................................................31
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng DO (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình trồng thủy canh....................................................................32
Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng COD (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình đất ngập nước nhân tạo.......................................................34
Hình 3.8. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng COD (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình trồng thủy canh....................................................................34
Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng PO43- (mg/l) sau khi xử lý

qua mô hình đất ngập nước nhân tạo.......................................................36
Hình 3.10. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng PO43- (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình trồng cây thủy canh...........................................................36
Hình 3.11. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NO3- (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình đất ngập nước nhân tạo.....................................................38
Hình 3.12. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NO3- (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình trồng thủy canh.................................................................38
Hình 3.13. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NH4+ (mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình đất ngập nước nhân tạo.....................................................40
Hình 3.14. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NH4+(mg/l) sau khi xử lý
qua mô hình trồng thủy canh.................................................................40
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.15. Mẫu nước thải trước và sau khi xử lý bằng rau Dừa nước
(đất ngập nước)......................................................................................41
Hình 3.16. Biểu đồ so sánh hiệu suất xử lý các thông số gây ô nhiễm nước ở
các mô hình thí nghiệm..........................................................................42
Hình 3.17. Rau Dừa nước trong mô hình đất ngập nước nhân tạo có nước thải (trái)
và trong mô hình đối chứng (phải).........................................................26
Hình 3.18. Rau Dừa nước trong mô hình trồng thủy canh có nước thải (phải)
và đối chứng (trái).................................................................................27
Hình 3.19. Rau Dừa nước sống trên đất ngập nước.................................................43
Hình 3.20. Rau Dừa nước trong điều kiện trồng thủy canh.....................................43

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp


1

MỞ ĐẦU
Việt Nam đang trong thời kỳ hội nhập thế giới và phát triển bền vững thì các
vấn đề về môi trường đang được quan tâm một cách đặc biệt. Trong đó, tình trạng ô
nhiễm nguồn nước tại các con sông và ao hồ vẫn đang là vấn đề nan giải chưa được
giải quyết triệt để. Nguồn nước ở các sông hồ, kênh rạch, hồ chứa... đang chịu tác
động ngày càng lớn do các nguồn thải từ các khu đô thị, khu công nghiệp và các
hoạt động sinh hoạt của con người.
Ở thành phố Huế, hiện tại nước thải sinh hoạt tại các khu dân cư nói chung và
Ký túc xá Sinh viên nói riêng chưa qua khâu xử lý nào đã thải trực tiếp ra môi trường
là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm cho các thủy vực khi tiếp nhận nguồn
nước thải này. Hiện tại Đại học Huế đã có 6 khu Ký túc xá Sinh viên với khoảng
3120 chỗ ở bao gồm khu Ký túc xá Tây Lộc, Ký túc xá Trường Bia, Ký túc xá trường
Y Dược, khu Ký túc xá đường Lê Hồng Phong, khu Ký túc xá Lưu học sinh nước
ngoài và khu Ký túc xá Đội Cung. Tuy đáp ứng được nhu cầu ăn ở cho sinh viên
nhưng vấn đề đặt ra đó là lượng nước thải sinh hoạt từ các khu Ký túc xá này rất lớn.
Phần lớn nước thải này chỉ được thu gom, chưa qua xử lý rồi đổ ra hệ thống thoát
nước chung của thành phố và đã gây tác động không nhỏ đến môi trường đô thị.
Có nhiều biện pháp được áp dụng để xử lý nước thải như phương pháp vật
lý, hóa học và sinh học. Trong đó biện pháp sinh học tỏ ra ưu việt hơn cả bởi ít ảnh
hưởng đến môi trường, không những mang lại hiệu quả xử lý cao mà giá thành lại
thấp. Theo hướng này, đã có nhiều công trình nghiên cứu và giải pháp đưa ra để xử
lý nguồn nước bị ô nhiễm, trong đó hướng có tính khả thi và phù hợp nhất là xử lý ô
nhiễm nước thải bằng các loài thực vật. Đây là biện pháp xử lý rộng rãi ở nhiều
quốc gia trên thế giới và ở Việt Nam.
Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên chúng tôi mạnh dạn thực hiện đề tài:
"Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải Ký túc xá Sinh viên Đại học Huế bằng
rau Dừa Nước - Jussiaea repens L.".


Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

2

Phần 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân... Chúng
thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công
trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào
dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn
cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của
các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có
tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng
nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và
nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống
thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát
bằng biện pháp tự thấm [3].

2. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt
Thông thường, nước thải sinh hoạt của hộ gia đình được chia làm hai loại
chính: nước thải từ nhà vệ sinh và nước phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt...
Nước thải từ nhà vệ sinh chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là: chất
hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Nước phát sinh từ quá trình rửa,

tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm khác. Các thành phần ô nhiễm chính đặc
trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD 5, COD, nitơ và phot pho. Trong
nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nitơ và Photpho rất lớn, nếu không được loại bỏ thì
sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải này bị phú dưỡng – một hiện tượng thường
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

3

xảy ra ở nguồn nước có hàm lượng nitơ và photpho cao, trong đó các loài thực vật
thủy sinh phát triển mạnh rồi chết đi, thối rữa, làm cho nguồn nước trở nên ô nhiễm.
Ngoài ra trong nước thải sinh hoạt còn chứa rất nhiều dầu mỡ và chất tẩy rửa
là những chất khó phân hủy, dầu mỡ còn ngăn cản sự khuếch tán oxy trên bề mặt,
gây suy giảm oxy của thủy vực.
Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các loại
mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân. Vi sinh vật gây bệnh
từ nước thải có khả năng lây lan qua nhiều nguồn khác nhau, qua tiếp xúc trực tiếp,
qua môi trường (đất, nước, không khí, cây trồng, vật nuôi, côn trùng…), xâm nhập
vào cơ thể người qua đường thức ăn, nước uống, hô hấp,…,và sau đó có thể gây
bệnh. Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn,
nguyên sinh bào và giun sán [5].

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Với thành phần là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ các loại
chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất tan trong nước, việc xử lý
nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nước và có thể đưa nước vào nguồn
tiếp nhận hoặc tái sử dụng. Việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp thường được
căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong nước thải. Nguyên tắc lựa chọn

công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào:
- Thành phần và tính chất nước thải.
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải.
- Lưu lượng và chế độ xả thải.
- Đặc điểm nguồn tiếp nhận.
- Điều kiện mặt bằng và địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý
nước thải.
- Điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu tại khu vực dự kiến xây dựng.
- Điều kiện cơ sở hạ tầng (cấp điện, cấp nước, giao thông...).
- Điều kiện vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải [9].

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

4

Theo bản chất của mình, các phương pháp xử lý được chia ra:
1. Phương pháp cơ học
Các lực trọng trường, lực ly tâm được áp dụng để tách các chất không hoà
tan ra khỏi nước thải. Phương pháp xử lý cơ học thường đơn giản, rẻ tiền, có hiệu
quả xử lý chất lơ lửng cao. Các công trình, thiết bị xử lý cơ học thường dùng như
song chắn, lưới chắn rác, lưới lọc, bể lặng, bể lọc với vật liệu lọc là cát thạch anh...
Nhiều khi để tách các chất lơ lửng không tan và dầu mỡ người ta còn dùng bể tuyển
nổi. Tuy nhiên phương pháp này chỉ hiệu quả đối với chất không tan, không tạo
được kết tủa đối với chất lơ lửng [12].

2. Phương pháp sinh học
Với việc phân tích và kiểm soát môi trường thích hợp, hầu hết các loại nước

thải đều có thể được xử lý bằng phương pháp sinh học. Mục đích của phương pháp
này là keo tụ và tách các hạt keo không lắng và phân huỷ các chất hữu cơ nhờ sự hoạt
động của vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí nhằm giảm nồng độ các chất hữu cơ, giảm
chất dinh dưỡng như Nitơ và Photpho. Có 5 nhóm chính: quá trình hiếu khí, quá trình
anoxic, quá trình kỵ khí, quá trình hiếu khí anoxic - kỵ khí kết hợp, quá trình hồ sinh
vật. Ưu điểm của phương pháp này là rẻ tiền và có khả năng tận dụng các sản phẩm
phụ làm phân bón (bùn hoạt hoá) hoặc tái sinh năng lượng (khí mêtan) [10], [17].

3. Phương pháp hóa học
Là sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nước thải. Các công trình xử lý
hoá học thường kết hợp với công trình xử lý cơ học. Mặc dù có hiệu quả cao, nhưng
phương pháp xử lý hoá học thường đắt tiền và đặc biệt thường tạo thành các loại
sản phẩm phụ độc hại [26].

4. Phương pháp keo tụ
- Keo tụ bằng các chất điện li:

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

5

Bản chất của phương pháp này là cho thêm vào nước các chất điện li ở dạng
các ion ngược dấu. Khi nồng độ của các ion này tăng lên thì càng nhiều ion được
chuyển từ lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép dẫn tới việc giảm độ lớn của thế điện
động đồng thời lực đẩy tĩnh điện cũng giảm đi. Nhờ chuyển động Brown các hạt keo
với điện tích bé khi va chạm dễ dính kết bằng lực hút phân tử tạo nên các bông cặn
ngày càng lớn. Kích thước của bông cặn đạt đến 1m thì chuyển động Brown hết tác

dụng. Lúc này cần phải có tác dụng phụ để đẩy các hạt cặn lại gần nhau.
Quá trình keo tụ bằng chất điện li được đánh giá như một cơ chế keo tụ tối
ưu. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi liều lượng chất keo tụ cho vào nước phải
rất chính xác. Do đó phương pháp này không được áp dụng trong thực tế xử lý
nước thải [18].
- Keo tụ bằng hệ keo ngược dấu:
Quá trình keo tụ được thực hiện bằng cách tạo ra trong nước một hệ keo mới
tích điện ngược dấu với keo cặn bẩn trong nước thải và các hạt keo tích điện trái
dấu sẽ trung hòa nhau. Chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, muối
nhôm, sunphat nhôm, các muối sắt được đưa vào dưới dạng dung dịch hòa tan, sau
phản ứng thủy phân chúng tạo ra một hệ keo mới mang điện tích dương trung hòa
với các keo mang điện tích âm. Hiệu quả keo tụ phụ thuộc vào nhiệt độ nước, hàm
lượng và tính chất của cặn.
Khác với keo tụ bằng chất điện li hoặc bằng hệ keo ngược dấu, cơ chế phản
ứng chủ yếu ở đây là các tương tác hóa học. Do kích thước lớn và dài nên các hợp
chất cao phân tử keo tụ các hạt cặn bẩn trong nước dưới dạng liên kết chuỗi. Kiểu
liên kết này rất thuận lợi cho quá trình hình thành và lắng các bông cặn. Tuy nhiên
do điều kiện hạn chế như các hợp chất cao phân tử đòi hỏi công nghệ sản xuất cao
nên biện pháp này ít được dùng trong kỹ thuật xử lý nước ở nước ta hiện nay [25].

5. Phương pháp oxy hóa xúc tác
Khác với phương pháp oxy hóa đơn thuần là dùng hóa chất (các chất oxy
hóa), phương pháp oxy hóa xúc tác cho phép có thể sử dụng các chất oxy hóa tự
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

6


nhiên rẻ tiền như oxy và thậm chí là nước. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu nói trên
hiện mới có kết quả tốt ở nhiệt độ cao.
Để thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ thấp (<100 oC và thậm chí ở nhiệt
độ phòng) cần áp dụng các phương pháp oxy hóa tiên tiến nghĩa là quá trình oxy
hóa nhờ tác nhân gốc tự do OH- được tạo thành trong quá trình phản ứng nhờ những
hợp chất giàu oxy như H2O2, O3....
Gốc tự do OH- có khả năng oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có mặt trong
nước tới CO2, trong trường hợp này sẽ giảm nhanh COD của nước thải. Trong
trường hợp khó khăn hơn nó có thể cắt mạch các phân tử chất hữu cơ có khối lượng
phân tử lớn tạo thành những hợp chất trung gian có khối lượng phân tử nhỏ hơn có
thể được xử lý dễ dàng nhờ công đoạn xử lý vi sinh tiếp theo [25].
Như vậy, vai trò của công đoạn oxy hóa xúc tác ở đây là nhờ những hệ xúc
tác quang hóa tạo và tái tạo liên tục gốc tự do OH để thực hiện phản ứng oxy hóa
cắt mạch các phân tử tạp chất hữu cơ trong nước thải.

III. NGHIÊN CỨU VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG THỰC VẬT
1. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải trên thế giới
Nghiên cứu và xử lý nước thải bằng thực vật gần đây đang được áp dụng phổ
biến ở nhiều quốc gia trên thế giới, bởi nó là giải pháp công nghệ xử lý nước thải
bằng điều kiện tự nhiên, ít ảnh hưởng đến môi trường, mang lại hiệu quả xử lý cao,
giá thành thấp đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh
quan môi trường của địa phương. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau
xử lý từ bãi lọc trồng cây còn có giá trị kinh tế [23].
Từ năm 1960, Kathe Seidel đưa ra phương pháp dùng Lau, Sậy để xử lý
nước thải. Khi nghiên cứu khả năng phân hủy các chất hữu cơ của thực vật ông nhận
thấy điểm mạnh của phương pháp này chính là tác dụng đồng thời giữa rễ cây và các
vi sinh vật ở vùng rễ. Trong đó, hai loài cây có ưu điểm nhất là Lau và Sậy. Oxy được
rễ thải vào vùng xung quanh và được các vi sinh vật sử dụng cho quá trình phân hủy
hóa học. Ước tính, số lượng vi khuẩn trong đất quanh vùng rễ của các cây này có thể


Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

7

nhiều như số vi khuẩn trong các bể hiếu khí kỹ thuật, nhưng phong phú hơn về chủng
loại từ 10-100 lần. Chính vì vậy, các cánh đồng Lau, Sậy có thể xử lý được nhiều chất
thải độc hại khác nhau và nồng độ ô nhiễm lớn. Hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt
với các thông số như amoni, nitrat, photphat, BOD 5, COD, coliforms… tỷ lệ phân
hủy đạt từ 92-95%. Còn đối với nước thải công nghiệp có chứa kim loại thì hiệu quả
xử lý COD, BOD5, Cr, Cu, Al, Fe, Pb… đạt 90 - 100% [40].
Tại Đan Mạch, hướng dẫn chính thức mới gần đây về xử lý nước thải sinh
hoạt đã được Bộ Môi Trường Đan Mạch áp dụng bắt buộc đối với các nhà riêng ở
nông thôn. Trong hướng dẫn này, người ta đã đưa vào hệ thống bãi lọc ngầm trồng
cây dòng thẳng đứng, cho phép hiệu suất loại bỏ BOD 5 tới 95% và nitrat hóa đạt
90%. Hệ thống này bao gồm cả quá trình kết tủa hóa học để tách photpho trong bể
phản ứng lắng, cho phép loại bỏ 90% photpho. Ngoài các chức năng như đã kể trên,
các nghiên cứu khác tại Đức, Thái Lan, Thụy Sỹ, Bồ Đào Nha còn cho thấy bãi lọc
trồng cây có thể loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trong nước thải sinh hoạt và nước thải
đô thị; xử lý phân bùn, bể phốt và xử lý nước thải công nghiệp, nước rò rỉ bãi rác…
Không những thế, thực vật từ bãi lọc trồng cây còn có thể được chế biến, sử dụng
làm thức ăn cho gia súc, phân bón cho đất, làm bột giấy, làm nguyên liệu cho sản
xuất đồ thủ công mỹ nghệ, và là nguồn năng lượng thân thiện môi trường (dẫn theo
Trần Thanh Loan) [16].
Trung Quốc vốn là một nước nuôi nhiều lợn nhất thế giới, riêng tỉnh Quảng
Đông có tới 1600 trại lợn. Mỗi trại lợn này thải ra 100-150 m 3 nước thải mỗi ngày.
cây Hương Bài đã xử lý hữu hiệu lượng nước thải khổng lồ này khi được trồng thử
nghiệm ở các bãi ngập nước thải nuôi lợn với 10 giống cỏ khác [39].

Ở Australia đã xử lý rất hiệu quả khối lượng nước thải công nghiệp bằng cây
Hương Bài. Kết quả, cây Hương Bài đã xử lý tới 1,4 triệu lít nước thải/ngày tại một
nhà máy chế biến lương thực và 1,4 triệu lít nước thải/ngày tại một lò mổ sản xuất
thịt bò. Tại đây, người ta cũng đã dùng cây Hương Bài để xử lý nước thải từ các lò
giết mổ gia súc, nhà máy dệt nhuộm và xử lý môi trường bị ô nhiễm thuốc bảo vệ
thực vật [36].

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

8

Ở Trung Quốc, các chất dinh dưỡng (N, P) và kim loại nặng (Cu, Zn) được
thải ra từ các trại lợn với hàm lượng rất cao là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm
nguồn nước. Năm 2011, Học Viện Khoa học Nông Nghiệp Quảng Đông khi nghiên
cứu về khả năng làm sạch nước thải từ trang trại chăn nuôi lợn bằng cây Hương Bài
đã cho thấy cây Hương Bài có thể hấp thụ và lọc Cu, Zn trên 90%, As và N trên
75%, Pb trong khoảng 30-71%, P trong khoảng 45-58% và Hg là 13-58%. Hiệu quả
thanh lọc kim loại nặng và các chất N, P trong nước thải từ các trại lợn của cỏ
Hương Bài được sắp xếp như sau: Zn > Cu > As > N > Pb > Hg > P [39].
Tại Thái Lan, nước thải từ một nhà máy tinh bột sắn được xử lý bằng cách
trồng cây Hương Bài trên những khu đất ngập nước nhân tạo với quy mô khác nhau.
Kết quả cho thấy tốc độ tăng sinh khối của cây Hương Bài rất lớn, nó có khả năng
hấp thụ cao các nguyên tố P, K, Mn và Cu trong thân, lá và rễ; hấp thụ Mg, Ca và Fe
trong rễ, hấp thụ Zn và N trong thân, lá [34].
Năm 1997, nhóm nghiên cứu T.S. Ahn và H.J. Park trường Đại học quốc gia
Kangwon-Hàn Quốc khi nghiên cứu xây dựng các mô hình đất ngập nước nhân tạo
đã cho thấy rằng mô hình này có khả năng xử lý nước thải rất tốt. Nước thải sau khi

xử lý hầu như có các chỉ số về tổng P, N, BOD5, SS đều giảm và hiệu suất xử lý cao.
Trong điều kiện của Hàn Quốc thì việc trồng các loại Lau, Sậy ở những bãi đất ngập
nước là tốt hơn so với các loài thực vật khác như cỏ Muỗi, Dạ Hương và cây Irit [38].
Ralph Ash (2003) đã đề xuất mô hình trồng cỏ Vetiver trong điều kiện thủy
canh để xử lý nước thải, làm giảm hàm lượng N, P, Zn, Cu, Pb, Hg… trong nước.
Đây là một phương pháp mới, sáng tạo và đã được phát triển ở nhiều nước như
Trung Quốc, Thái Lan, Austraylia, Madagasca[36].
J.D. Jackson giới thiệu công trình thực hiện nhiều năm trên tạp chí Civil
Engineering tháng 4/2007 cho thấy, cỏ Nến có khả năng hấp thu 89%, hàm lượng
As trong nước giếng khoan chỉ còn trên dưới 38µg nên có thể sử dụng cho việc ăn
uống. Các kết quả nghiên cứu khác cho thấy, loài Typha latifolia ở Bangladesh và
loài T. orientalis ở Việt Nam đều có khả năng hấp thụ mạnh và nhanh As, nhờ đó
làm giảm hàm lượng độc chất trong nước xuống dưới mức an toàn (0,01 mg/l) (dẫn
theo Hoàng Thanh Hà) [7].
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

9

2. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải tại Việt Nam
Tại Việt Nam, phương pháp xử lý nước thải bằng các bãi lọc ngầm trồng cây
còn khá mới mẻ, bước đầu đang được một số trung tâm công nghệ môi trường và
trường đại học nghiên cứu thử nghiệm. 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 đã
"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...

kết quả cho thấy hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp này trong điều kiện của
Việt Nam. Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (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 [2].
Năm 1998, Trần Văn Nhị và những người khác, qua nghiên cứu đã đưa ra
một số quy trình phù hợp cho việc xử lý nước thải từ sản xuất bột, mạch nha (ở các
làng nghề Quốc Oai, Hà Tây), bún (ở Phú Đô, Mễ Trì, Hà Nội) và giấy từ bã mía (ở
Vạn Diễm). Quy trình xử lý nước thải được xử lý qua các bước như sau: Tiền xử lý
bằng ao kỵ khí, xử lý hiếu khí bằng kênh oxy hóa hồi lưu, làm sạch các hợp chất
chứa Nitơ bằng kỹ thuật lọc sinh học. Cuối cùng là sử dụng tảo đơn bào và thực vật
bậc cao thủy sinh để làm sạch nước thải. Nước thải sau công đoạn xử lý trên có chất
lượng đảm bảo tiêu chuẩn cho phép [22].
Tháng 11/2001, nhóm nghiên cứu Phạm Ngọc Vân Anh, Phạm Hồng Đức
phước, Lê Quốc Thắng (Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh) đã tiến hành
trồng cây Hương Bài để xử lý nước thải sinh hoạt. Sau 16 ngày xử lý, cây Hương Bài
đã hấp thụ 41,3% N-NH4+. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã áp dụng trồng cây Hương
Bài bao quanh các ao nước thải tại các trang trại chăn nuôi lợn Phú Sơn (Đồng Nai).
Kết quả cho thấy, cây Hương Bài có khả năng xử lý nước thải tốt qua việc làm giảm
BOD5 79% so với 50% ở nơi không trồng cỏ. Hiệu suất xử lý N là 91%, P là 85% [1].
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

10

Năm 2004, Nguyễn Tuấn Phong đã khảo sát sự thay đổi nồng độ đạm, lân và
BOD5 của nước thải chăn nuôi lợn có trồng thủy canh cỏ Vetiver và Lục Bình. Kết
quả cho thấy, cỏ Vetiver có khả năng chịu được ô nhiễm hữu cơ cao, trong khi Lục

Bình thì không sống được [24].
Nguyễn Việt Anh và cộng sự (2005) đã nghiên cứu xử lý nước thải trong bãi
lọc trồng cây dòng chảy thẳng đứng (Vetiver Flow Constructed Wetland) áp dụng
trong điều kiện Việt Nam”. Các kết quả cho thấy hiệu suất xử lý nước thải trong bãi
lọc này sử dụng vật liệu lọc và cát sỏi và gạch vỡ vụn luôn ngập nước là rất tốt. Hệ
thống làm việc ổn định, dao động chất lượng đầu ra không lớn. Với mô hình các bể
lọc không nối tiếp nhau, chất lượng nước đầu ra sau bãi lọc trồng cây cho phép đạt
được tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945 -1995) đối với các chỉ tiêu COD, SS, P. Với
mô hình 2 bậc nối tiếp, chất lượng nước đầu ra sau bể lọc trồng cây cho phép đạt
được tiêu chuẩn loại A (TCVN 5945 - 1995) hay mức I của TCVN 6722 – 2000
theo COD, SS, P [3].
Năm 2006, Nguyễn Việt Anh (Đại học Xây dựng) khi nghiên cứu: “Xử lý
nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều
kiện Việt Nam”. Kết quả cho thấy, các loại cây trồng trong bãi lọc như: Cỏ Nến,
Sậy, Thủy Trúc, Mai nước, Phát Lộc đều phát triển tốt trong nước thải ở các mô
hình xử lý. Sậy phát triển mạnh, dễ trồng, dễ sống, ít bị ảnh hưởng bởi môi trường
hơn cả. Thủy Trúc và Mai nước cũng phát triển tốt trong môi trường nước thải, ít
bị ảnh hưởng bởi môi trường. Tuy nhiên, sinh khối sản xuất ra ít hơn, lá thưa hơn.
Cỏ Nến, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ mạnh, sinh khối lớn. Tuy nhiên, nó lại
nhạy cảm với nồng độ và thành phần của môi trường nước thải, với chế độ oxy
trong bể và ánh sáng [2].
Năm 2006, Phan Thị Kim Thủy (Đại học Đà Nẵng) đã nghiên cứu đề tài:
“Bãi rác Khánh Sơn, hiện trạng ô nhiễm và giải pháp phòng chống”. Cỏ Vetiver
được sử dụng trong mô hình thực nghiệm ứng dụng công nghệ sinh thái trong xử lý
nước rò rỉ rác ở quy mô pilot. Mô hình đã xác định sự thích nghi cũng như khả năng
và tốc độ chuyển hóa chất bẩn của cỏ Vetiver khi trồng trong môi trường nước rò rỉ
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp


11

bãi rác này. Sau 8 ngày thử nghiệm, COD giảm 54,9%, N-NH 4+ giảm 66,4% và tốc
độ chuyển hóa chất bẩn của cây Hương Bài là 15,6g/m2 [26].
Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Bá Lộc, Lê Thị Lệ Thúy (2007) thực hiện đề tài:
“Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng cây Hương Bài”. Kết quả là
sau 10 ngày xử lý DO từ 1,18mg/l đã tăng lên 2,14mg/l và tiếp tục tăng ở những
ngày tiếp theo. COD giảm từ 125,08mg/l xuống còn 54,23mg/l. BOD 5 giảm từ
90,07mg/l xuống còn 33,56mg/l [29].
Năm 2008, Phan Hương Sơn, Đặng Xuyến Như, Nguyễn Thị Thanh Mai,
Nguyễn Thị Lan, Phạm Anh Tuấn đã nghiên cứu: “Sử dụng cây Sậy (Phragmites
maximus) để loại bỏ chất lơ lửng, COD, tổng N-NH 4+, P-PO4-3 trong nước thải công
nghiệp”. Kết quả cho thấy: đã loại bỏ được các thông số nói trên và cải tạo được
nước thải công nghiệp đạt được những tiêu chuẩn cho phép theo TCVN 5945 - 2005
(dẫn theo Lê Thị Phương Nhi) [21].
Ngô Hoàng Văn và cộng sự thuộc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật
thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thử nghiệm áp dụng giải pháp cánh đồng
tưới và cánh đồng lọc để xử lý nước rỉ rác. Hai loại cây trồng được chọn làm thử
nghiệm là cỏ Vetiver và cỏ Voi. Kết quả ghi nhận là khả năng xử lý COD trong
nước rỉ rác của cỏ Vetiver, cỏ Voi đạt TCVN 5945 - 2005. Ngoài ra, nhóm còn khảo
sát, thử nghiệm trên nhiều mô hình nhỏ ở các loại cây khác nhau với nước rỉ rác cũ
và nước rỉ rác mới pha loãng. Kết quả cho thấy, nhiều loại cây chịu được nước tưới
nước rỉ rác cũ; riêng các cây Dầu Mè, Mai, Lựu, Đinh Lăng… có tình trạng xoắn lá
khi nồng độ nước rỉ rác cũ vượt quá 10%. Với nước rỉ rác mới có nồng độ vượt quá
15% cây không bị xoắn lá, nhưng cây chậm phát triển. Đặc biệt là NH3, P và mùi hôi
đều được cánh đồng tưới xử lý rất tốt (dẫn theo Đình Nguyên) [20].
Võ Thị Mai Hương, Trần Thanh Tùng (2008) đã nghiên cứu khả năng xử lý
nước thải lò mổ của rau Dừa nước (Jussiaea repens L.). Kết quả cho thấy các thông
số ô nhiễm trong nước thải đều giảm đi đáng kể, cụ thể sau 30 ngày xử lý thì hiệu

suất xử lý tổng số chất rắn trong nước thải đạt 61,36%, hiệu suất xử lý tổng số chất
rắn lơ lửng đạt 77,94%, hiệu quả xử lý COD đạt 89,12%, NH 4+ đạt 96,82%, NO3đạt 99,29%, PO43- đạt 89,36%, BOD5 đạt 61,27% [15].
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

12

Năm 2009, Nguyễn Minh Trí và cộng sự đã nghiên cứu “Một số đặc điểm
hình thái và khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của cây Hương Bài ở
Thừa Thiên Huế”. Các tác giả đã tiến hành trồng thử nghiệm cây Hương Bài trong
môi trường nước thải chăn nuôi lợn. Sau khi xử lý, thì các nguồn nước thải trên đều
có các thông số BOD, COD giảm đi đáng kể, đồng thời DO tăng lên, hạn chế được
quá trình phú dưỡng xảy ra trong các thủy vực [31].
Trương Quý Tùng và cộng sự (2009) đã nghiên cứu xử lý nước rỉ rác ở bãi
chôn lấp Thủy Phương bằng quá trình UV-Fenton. Kết quả cho thấy nước rỉ rác ở
đây đang ở giai đoạn “già” hóa, nước thải trước và sau khi qua các ao xử lý sinh học
của bãi chôn lấp đều chứa lượng lớn các chất gây ô nhiễm và các chất hữu cơ bền
vững. Khi xử lý nước rỉ rác này bằng quá trình UV-Fenton đã cho kết quả loại bỏ
COD đến 71% và loại màu rất cao (90%). Tuy nhiên hạn chế của quá trình này là
phải tiến hành trong môi trường pH thấp [35].
Các nghiên cứu của Trung tâm Sinh học Thực nghiệm thuộc Viện ứng dụng
Công nghệ Việt Nam mới đây cũng thử nghiệm thành công biện pháp làm sạch
nước thải tại một số tuyển quặng Thiếc ở Thái Nguyên. Cây Sậy được trồng trong
hệ thống đất ngập nước nhân tạo với mô hình xử lý 5m 3/ngày, bao gồm các thành
phần kim loại như: As, Pb, Cu, Fe, Zn, Sn... Sậy được trồng theo hàng, mỗi hàng
cách nhau 20cm. Ban đầu chỉ sử dụng duy nhất nước ao để tưới, nhưng khi sậy phát
triển thì dẫn nước thải vào để xử lý và đánh giá hiệu quả. Kết quả, cây Sậy phát
triển khá tốt ngay cả khi được bỗ sung lượng nước thải chứa kim loại nặng. Sau 7

tháng, cây Sậy phát triển ưu thế hơn hẳn trong toàn bộ hệ thống đất ngập nước.
Lượng kim loại nặng được tích tụ chủ yếu trong lớp bùn của hệ thống đất ngập
nước, nhiều nhất là ở phần bùn nơi tiếp nhận nước vào. Thời gian hoạt động của hệ
thống đất ngập nước càng lâu thì khả năng làm sạch nguồn nước càng hiệu quả (dẫn
theo Hoàng Thanh Hà) [7].
Nguyễn Hà Phương Ngân đã nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây
Dầu Mè (Jatropha curcas L.) trên mô hình bãi lọc thực vật. Kết quả sau 30 ngày thí
nghiệm cây cao gấp 1,5 lần so với ban đầu, tốc đá phát triển của lá tăng 50%, khả
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

13

năng tích lũy đạm tăng 39%. Trong đó, hàm lượng đạm tích lũy trong rễ 25%, ở
thân 64% và lá 11% (dẫn theo Trần Thanh Loan) [16].
Trần Thị Tuyết Trinh, Nguyễn Thị Hồng Vy (2010) đã nghiên cứu khả năng
hấp thụ Cr trong nước thải bệnh viện bằng cây cỏ Voi. Kết quả cho thấy, với thời
gian lưu nước và mật độ khác nhau được trồng trên cùng một đơn vị diện tích thì
hiệu suất hấp thụ Cr của các loại cây này cũng thay đổi. Khi nồng độ Cr trong nước
thải đầu vào là 2,55mg/l, sau 20 ngày lưu nước và mô hình xử lý có mật độ 15 cây
thì hiệu suất hấp thụ Cr trong nước thải bệnh viện của cây cỏ Voi đạt giá trị cao nhất
là 92,16% [33].
Trần Thị Hồng, Bùi Phương Thảo, Nguyễn Thị Hà (2010) đã nghiên cứu khả
năng xử lý amoni, photphat của hệ lọc cát - Chuối hoa, hệ lọc cát - Khoai nước đối
với nước thải giàu nitơ, photpho. Kết quả khảo sát quá trình xử lý amoni bằng hệ
lọc cát - trồng cây đơn cho thấy: khi tăng nồng độ amoni từ 30mg/l lên 100mg/l, thì
hiệu suất xử lý của hệ tăng từ 44,36% lên 60,55% với Chuối hoa; từ 41,47% lên
58,51% với Khoai nước. Khả năng xử lý amoni của hệ lọc cát - Chuối hoa và hệ lọc

cát - Khoai nước không khác nhau nhiều và đều chưa đạt Quy chuẩn thải. Kết quả
khảo sát quá trình xử lý amoni bằng hệ lọc cát - trồng cây nối tiếp cho thấy khả
năng xử lý amoni, photphat được tăng cường mạnh ở các bể lọc tiếp theo và nước
đầu ra luôn đạt Quy chuẩn thải [11].
Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Thị Thanh Thủy (2011) đã nghiên cứu ảnh hưởng
của nước thải sinh hoạt chợ An Cựu đến chất lượng nước sông An Cựu - Huế và khả
năng giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước thải này bằng kỹ thuật đất ngập nước nhân
tạo. Kết quả thực nghiệm cho thấy nước thải sau khi qua hệ thống có trồng cây
Hương Bài để xử lý cho hiệu quả hấp thụ NO 3-, PO43- là khá cao trong điều kiện thí
nghiệm; góp phần làm giảm quá trình phú dưỡng của sông An Cựu khi tiếp nhận
nguồn nước thải này [32].
Nguyễn Đình Bảng, Nguyễn Văn Hoan, Nguyễn Thị Thanh Hoa, Nguyễn
Minh Phương (2011) đã nghiên cứu xử lý nước thải từ quá trình sản xuất bún Phú
Đô (Mễ Trì, Hà Nội). Kết quả xử lý loại nước thải này bằng Bèo Tây và Bèo Cái
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

14

cho thấy nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp lọc sinh học (24 tiếng), được xử
lý tiếp bằng thảm thực vật thì sau 38 tiếng dùng Bèo Tây hoặc 75 tiếng dùng Bèo
Cái nước thải sau xử lý đã đạt tiêu chuẩn xả thải loại B (TCVN 5945 – 2009) và
hiệu quả xử lý của bèo tây tốt hơn bèo cái [4].
Chu Thị Thu Hà (2011) đã nghiên cứu khả năng loại bỏ Cu và Cd của bèo
Tây trong nước ở điều kiện tĩnh và điều kiện có sục khí. Kết quả sau một tháng nuôi
trong nước bị ô nhiễm, qua phân tích cho thấy: hàm lượng cả 2 kim loại này trong
bèo Tây đều cao hơn nhiều so với hàm lượng trong nước [8].
Trịnh Lê Hùng, Trịnh Thanh Hương, Hoàng Văn Hà, Lê Tuấn Anh, Vũ Bích

Ngọc (2011) đã nghiên cứu xử lý nước thải từ nhà máy chế biến mực bằng cây Ngỗ
dại và cây Cói. Kết quả cho thấy khả năng xử lý COD và photpho của hai loài cây
tương đương nhau trong điều kiện thí nghiệm. Cây Cói thể hiện ưu điểm hơn trong
việc giảm các hợp chất chứa nitơ, hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn cây Ngỗ dại.
Hiệu quả xử lý amoni, nitrit, nitrat của cây Cói đạt 66,3%, 76,4%, 65,05% [14].
Trịnh Lê Hùng và nnk (2011) đã nghiên cứu sự chuyển hóa các chất dinh
dưỡng trong bãi lọc trồng cây ngập nước kiểu bãi lọc thẳng đứng trên trồng hai loại
cây là Cói Chiếu và Cói Bàng. Kết quả cho thấy hàm lượng amoni giảm dần và đạt
hiệu suất xử lý 80,3 ± 15,8%, hiệu suất xử lý nitrit ổn định theo thời gian đạt mức
trung bình 93,2 ± 7,2%, hiệu suất xử lý nitrat biến đổi không ổn định nằm trong
vùng từ 35% tới 100% [13].
Đất ngập nước nhân tạo chính là công nghệ xử lý sinh thái mới, được xây
dựng nhằm khắc phục những nhược điểm của bãi đất ngập nước tự nhiên mà vẫn có
được những ưu điểm của đất ngập nước tự nhiên. Các nghiên cứu cho thấy, đất ngập
nước nhân tạo trồng cây hoạt động tốt hơn so với đất ngập nước tự nhiên cùng diện
tích, nhờ đáy của đất ngập nước nhân tạo có độ dốc hợp lý và chế độ thủy lực được
kiểm soát. Độ tin cậy trong hoạt động của đất ngập nước nhân tạo cũng được nâng
cao do thực vật và những thành phần khác trong đất ngập nước nhân tạo có thể quản
lý được như mong muốn [2].

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

15

Trong xử lý nước thải bằng phương pháp thủy canh sẽ diễn ra quá trình
chuyển hóa các chất bẩn. Đây là quá trình chuyển hóa với vai trò chủ yếu là các loại
vi khuẩn và tảo. Khi nước thải đổ vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn

lắng sẽ được lắng xuống đáy. Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi
khuẩn hấp thụ và oxy hóa mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO 2, các muối
nitrat, nitrit... Khí cacbonic và các hợp chất nitơ, photpho được rong tảo sử dụng
cho quá trình quang hợp. Trong giai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá
trình oxy hóa 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. Ngoài ra các loài thực vật bậc cao
cũng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định chất lượng nước. Chúng lấy các
chất dinh dưỡng (chủ yếu là nitơ và photpho) và các kim loại nặng (như là Cd, Cu,
Hg và Zn) để cho sự đồng hóa và phát triển sinh khối [24].

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

16

Phần 2.
ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Nước thải sinh hoạt từ Ký túc xá sinh viên của Đại học Huế.
- Cây rau Dừa nước - Jussiaea repens L. [15].

Hình 2.1. Cây rau Dừa nước - Jussiaea repens L.

Rau Dừa nước còn gọi là Thủy long, Du long thái. Sống tự nhiên hay trồng
trong những môi trường nước không sâu, những suối chảy, ao hồ và những đầm
nước ngọt. Thân kéo dài, có rễ bám xuống đất hay dạng phao trôi nổi trên mặt nước,
thân đứng thẳng, láng hay có lông mịn. Lá mọc xen, không có lông mặt trên, có

lông mịn mọc dưới, phiến lá giảm dần vào cuốn lá, lá nguyên. Hoa lớn, đơn độc, có
cuốn nhỏ, ngắn hơn lá. Rễ có hai loại: một hệ thống rễ thường trông giống như rễ
của cây bắp và một loại rễ xốp do sự hiện diện của những mô xốp cho phép có thể
lưu thông không khí đảm bảo thân thực vật có thể nổi trên mặt nước. Cây thường
sống thành tập đoàn, liên kết với nhau chằng chịt [15].
Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

17

II. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2012.

III. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Phòng thí nghiệm Tài nguyên - Môi trường, khoa Sinh học, trường Đại học
Khoa học Huế.

IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp thu mẫu nước
Mẫu nước thải được lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam và được phân tích tại phòng
thí nghiệm Tài nguyên - Môi trường, khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Huế.

2. Phương pháp phân tích mẫu nước
- Xác định oxy hòa tan (DO): Bằng phương pháp Winkler [6], [37].
Nguyên tắc: Thêm dung dịch kiềm chứa iodua và muối mangan (II) vào mẫu
nước sẽ thu được kết tủa trắng mangan hydroxit. Kết tủa này lập tức bị oxy hoà tan
trong nước oxy hoá thành hợp chất mangan có mức oxy hoá cao hơn, mầu nâu.
Trong môi trường axit, hợp chất này có khả năng oxy hoá iodua để tạo ra iot. Dùng

dung dịch tiêu chuẩn natri thiosunfat để chuẩn độ lượng iot sinh ra, từ đó sẽ tính
được hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước.
- Xác định oxy hóa học (COD): Bằng phương pháp chuẩn độ K 2Cr2O7
[6], [37].
Nguyên tắc: Oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ
có mặt trong nước bằng con đường hóa học. Phương này sử dụng K 2Cr2O7 là một
chất oxy hóa mạnh có thể oxy hóa các chất hữu cơ đặc biệt là những chất hữu cơ
phức tạp (có liên kết đôi, liên kết ba), sau đó chuẩn độ lượng K 2Cr2O7 dư bằng dung
dịch muối Mohr.

Nguyễn Thị Thu Hương


Khóa luận tốt nghiệp

18

Hợp chất hữu cơ + K2Cr2O7 + H+  CO2 + H2O + Cr3+ + 2K+
Lượng dư được chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr với chỉ thị feroin.
Cr2O72-+ Fe2+ + 14H+  2Cr3+ + Fe3+ + 7 H2O
- Xác định oxy sinh học (BOD): Bằng phương pháp cấy và pha loãng [6], [37].
Nguyên tắc: Nhu cầu oxy sinh học là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật tiêu
thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước.
Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng mẫu bằng dung dịch pha
loãng giàu oxy hòa tan và chứa các vi sinh vật hiếu khí, có hoặc không chứa chất ức
chế sự nitrat hóa. Pha mẫu nước đến độ pha loãng cần thiết rồi chuyển vào trong
chai phân tích và đóng nút kín. Ủ mẫu trong tối ở nhiệt độ 20 oC. Xác định nồng độ
oxy hòa tan trong mẫu ban đầu và mẫu sau khi ủ 5 ngày. Hiệu số giữa 2 nồng độ
oxy hòa tan này là BOD5.
Thông số BOD là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do

các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện hiếu khí. Chỉ số này
càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng gây ô nhiễm sinh học trong nước
càng lớn.
- Xác định nitrat (NO3-): Bằng phương pháp so màu Natrixalixilat [6], [37].
Nguyên tắc: Phương pháp xác định nitrat trong nước dựa trên việc đo mật độ
quang dung dịch có màu vàng của hợp chất tạo thành giữa nitrat và natri xalixilat ở
bước sóng 420nm.
- Xác định photphat (PO43-): Bằng phương pháp so màu Xeruleo – Molipdic
[6], [37].
Nguyên tắc: Photphat (PO43-) kết hợp với ion Mo 4+ và Mo6+ tạo thành một
phức chất màu xanh lơ. Cường độ màu tỷ lệ thuận với hàm lượng photphat có
trong mẫu.
2 MoO2.4MoO3 + H3PO4 + 4 H2O  (MoO2.4MoO3)2.H3PO4.4H2O
Phức chất màu xanh lơ
- Xác định amoni (NH4+): Bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử
Nguyễn Thị Thu Hương