ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐẤT NGẬP
NƯỚC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG NGHIỆP
GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
HVTH: Hồ Thanh Hiền
Lâm Thế Kiên
Đào Văn Thanh
Nguyễn Thị Ngọc Thùy


NỘI DUNG TRÌNH BÀY
PHẦN I: TỔNG QUAN
PHẦN II: THIẾT KẾ ĐẤT NGẬP NƯỚC
TRONG XLNTCN
PHẦN III: CÁC MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
PHẦN IV: KẾT LUẬN


PHẦN I. TỔNG QUAN


TỔNG QUAN
 Theo công ước Ramsar: ĐNN
được coi là các vùng đầm lầy, than
bùn hoặc là vùng nước dù là tự
nhiên hay nhân tạo, ngập nước
thường xuyên hoặc từng thời kỳ,
là nước tĩnh, nước chảy, nước
ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao
gồm cả những vùng biển mà độ

sâu mực nước khi thuỷ triều ở
mức thấp nhất không vượt quá
6m.


TỔNG QUAN
 Sử dụng đất ngập nước để xử lý nước thải là một mơ hình
được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều năm trở lại đây
mang lại nhiều lợi ích cho môi trường và xã hội.
 Hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây dựng mô phỏng
theo các q trình sinh học, hóa, lý của những vùng đất ngập
nước tự nhiên để xử lý nước thải, nâng cao hiệu quả xử lý.
 Trong xử lý nước thải công nghiệp, nước thải đưa vào hệ
thống đất ngập nước thường phải qua hệ thống xử lý bậc 1, 2
hoặc 3, tùy theo tính chất nước thải và mức độ yêu cầu xử lý.



TỔNG QUAN

 Xây dựng hệ thống đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải
cơng nghiệp được tính tốn dựa trên đặc tính nước thải của mỗi
ngành cơng nghiệp khác nhau.
 Hệ thống đất ngập nước nhân tạo có thể chia là 3 loại:
 Đất ngập nước có dịng chảy bề mặt.
 Đất ngập nước có dịng chảy ngầm theo phương đứng.
 Đất ngập nước có dịng chảy ngầm theo phương ngang.


ĐNN nhân tạo dòng chảy mặt (FWS)



ĐNN nhân tạo dòng chảy ngầm theo phương
ngang (HF)


ĐNN nhân tạo dòng chảy ngầm theo phương đứng
(VF)


ƯU - NHƯỢC ĐIỂM CỦA ỨNG DỤNG
ĐẤT NGẬP NƯỚC TRONG XLNTCN




Ưu điểm:
- Thân thiện với môi trường, sinh thái, trực quan hấp dẫn.
- Dễ dàng trong xây dựng và bảo dưỡng.
- Tiết kiệm chi phí vận hành. Có lợi ích kinh tế từ việc thu hồi
sinh khối thực vật.
Nhược điểm:
- Tốn diện tích.
- Bị ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện tự nhiên, thời tiết.
- Cần phải tiền xử lý trước khi đưa vào hệ thống đất ngập nước.
- Khả năng xử lý kim loại nặng bị hạn chế vì cần chọn lựa thực
vật hấp thụ thích hợp, đồng thời phải xử lý thực vật sau khi hấp
thụ kim loại nặng.



ỨNG DỤNG ĐẤT NGẬP NƯỚC TRONG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Phương pháp xử lý nước thải bằng đất ngập nước đã và
đang được nghiên cứu để xử lý nước thải công nghiệp đặc
biệt là những ngành công nghiệp sau:
Nước thải công nghiệp mỏ



Nước thải ngành chế biến thực phẩm.



Nước thải hóa dầu.



Nước thải ngành cơng nghiệp giấy và bột giấy.



Nước rỉ rác.




Công nghiệp mỏ


Đất ngập nước được sử dụng phổ biến để xử lý nước thải

từ mỏ than và mỏ kim loại. Hiện nay trên thế giới có hàng
trăm hệ thống đang vận hành để xử lý nước thải này.



Trong nước thải này chứa nhiều kim loại như: Fe, Mn, Pb,
Zn, Au, Cu…. Hệ thống ĐNN được thiết kế để các quá
trình xử lý diễn ra sao cho nồng độ các chất ô nhiễm ở mức
thấp nhất.



Kim loại được loại bỏ bằng cách trao đổi cation trong tầng
lắng của wetland, kết tủa vào lớp vật liệu, xử lý bởi vi sinh
và hấp thụ bởi thực vật .


Công nghiệp mỏ



Hiệu quả xử lý các kim loại khác cũng tương tự. Như
hiệu quả khử Cr tới 70% trong 70 giờ với hệ thống FWS
(Robert H. Kadlec et al. 2000)


Công nghiệp chế biến thực phẩm


Nước thải ngành công nghiệp chế biến thực phẩm chứa

một lượng lớn các chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh
học cao. ĐNN là giải pháp phù hợp.



Ở New Zealand, cũng như một số nơi khác trên thế giới
đã nghiên cứu xử lý nước thải từ đầu ra của các nhà máy
chế biến thực phẩm bằng hệ thống đất ngập nước đã cho
kết quả khá tốt.



Hiện nay có một số hệ thống xử lý nước thải chế biến
thực phẩm bằng ĐNN đang vận hành ở Úc và cộng hòa
Séc.


Cơng nghiệp hóa dầu


Các dự án ĐNN quy mơ lớn đang được ứng dụng ở các
nhà máy lọc dầu.



Các nghiên cứu ĐNN quy mô pilot được xây dựng trong
nhà máy chiết tách xăng dầu và nhà máy lọc dầu.




Một hệ thống đất ngập nước đã được sử dụng ở nhà máy
lọc dầu Amoco’s Mandan, bắc Dakata, USA trong hơn
20 năm để kiểm soát BOD5, COD, N-NH4, lưu huỳnh,
phenol, dầu…. Kết quả cho thấy, hiệu quả khử BOD đạt
88%, phenol và dầu đạt 94%.


Công nghiệp giấy và bột giấy


ĐNN cũng được sử dụng khá rộng rãi để xử lý nước thải nhà máy
tinh bột giấy với hiệu quả xử ý BOD, TSS, Nitơ, Photpho khá cao.
Nồng độ trung bình (mg/L)

Thơng số

HLR trung
Đầu
bình
vào
(cm/ngày)

Tải trọng trung bình (kg/ha.ngày)

Đầu ra Hiệu quả(%) Tải trọng Loại bỏ Hiệu quả(%)

BOD5
TSS
N-NH4
N(NO2+NO3)


19,9
19,9
20,6
5,2

26,1
42,5
4,7

13,6
12,5
3,0

48
71
36

28,6
41,6
3,6

8,3
28,5
0,5

29
68
14


1,4

0,14

90

6

0,42

86

TKN
TN
TP

5,2
9,4
21,1

7,8
12,6
2,3

3,5
6,6
1,7

55
48

26

6
9
1,0

1,1
1,6
0,3

31
38
30

(Robert H. Kadlec et al. 2000)


Nước Rỉ Rác



Nước rỉ rác thường có nồng độ ơ nhiễm rất cao, vì
vậy cần phải có bước tiền xử lý trước khi đưa vào
hệ thống đất ngập nước.



So với các phương pháp xử lý bậc cao, xử lý nước
thải bằng ĐNN có ưu điểm tuổi thọ cao, xử lý ổn
định, chi phí bảo hành, bảo dưỡng thấp, hiệu quả

xử lý cao, thân thiện với môi trường.


Nước Rỉ Rác


PHẦN II. THIẾT KẾ ĐẤT NGẬP
NƯỚC TRONG XL NTCN


Lựa chọn địa điểm
 Địa điểm lựa chọn cần cân nhắc đến khả năng sử dụng đất, địa hình khu
vực, đất, chi phí, vị trí cách nguồn thải và khả năng ảnh hưởng đến xung
quanh.
 Địa điểm lựa chọn cần các yếu tố:
- Gần nguồn thải.
- Có diện tích đủ để xây dựng hệ thống.
- Hơi dốc để nước có thể tự chảy đến hệ thống.
- Trên mực nước ngầm.
- Khơng phải là vùng đất ngập lụt.
- Khơng có những loại cây có thể gây hại đến hệ thống.


Cấu trúc
 Ơ cấu trúc: Sử dụng đất có độ mịn thích hợp để đạt được sự bền
vững khi xây dựng. Nếu sử dụng nhiều ơ thì có thể dùng những
gị nhơ lên để phân chia các ơ cấu trúc sao cho vẫn đảm bảo tỷ số
dài và rộng cần thiết.
 Lớp lót:



Đất tại chổ có độ thấm <10-6 cm/s, chứa 15% sét rất thích hợp
làm lớp lót.



Lớp lót nhân tạo gồm các thành phần như nhựa đường, cao su
nhân tạo, màng plastic.



Lớp lót cần dày 3 – 4 inch (7,62 – 10,16cm) để tránh sự đâm
xuyên của rể.


Cấu trúc
 Nếu

nước thải xử lý là nước thải mỏ thì lớp đáy cần thử
nghiệm trước khi sử dụng, vì nước thải có tính axit rất dễ
ăn mịn đất sét và vật liệu nhân tạo

 Hệ thống kiểm sốt dịng chảy:
 Nên

thiết kế hệ thống đơn giản dễ điều hành, đáp ứng được
lưu lượng cao nhất. Ống nước dẫn nên dùng nhựa PVC.

 Hệ


thống ống vào và thoát nên đặt vào những cấu trúc bê
tơng có thể khóa để tránh sự hư hại và can thiệp không
mong muốn.


Cấu trúc
 Hệ thống ống phân phối nước:


Tỷ lệ dài : rộng càng nhỏ thì dịng vào càng đồng đều.



Đối với đất ngập nước chảy ngầm thì cần bố trí mạng lưới phân phối
trên bề mặt lẫn ngầm dưới đất, các rãnh mương đặt vng góc với
hướng dịng chảy

 Tuổi thọ hệ thống:


Thời gian hoạt động của hệ thống phụ thuộc vào tải lượng xử lý, khả
năng loại bỏ và tích lũy chất ơ nhiễm của hệ thống.



Khả năng loại bỏ BOD, TSS, N không giảm theo thời gian nếu tải lượng
đưa vào hợp lý và hệ thống đất ngập nước được chăm sóc kỹ lưỡng.




Với chất ơ nhiễm chứa P và kim loại thì khả năng loại bỏ các chất này
sẽ giảm theo thời gian.


Cấu trúc
 Chất nền: bao gồm đất, cát, sỏi và chất hữu cơ.
 Lựa

chọn chất nền theo tiêu chí pH từ 6,5 – 8,5, tính dẫn
điện nhỏ hơn 4mS/cm, khả năng trao đổi ion > 15meq/100g
đất.

 Đất

có kết cấu trung bình hoặc đất mùn thường được lựa
chọn vì khả năng giữ chất ô nhiễm tốt và không cản trở sự
phát tiển của cây.