Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh có hiệu quả không?

Phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh thường được ứng dụng tại các khu vực ngoại ô, farmstay, và những nơi có hạ tầng thoát nước chưa được đầu tư bài bản. Đây thường là những vùng mà ngân sách đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải bị hạn chế. Vì vậy, việc sử dụng thực vật thủy sinh trở thành một giải pháp hữu ích để giảm thiểu tác động của nước thải đến môi trường và duy trì sự cân bằng sinh thái.

Thực vật thủy sinh là gì?

Thực vật thủy sinh là các loại cây hoặc thực vật có khả năng sống và phát triển trong môi trường nước. Đối với những loài này, chúng có thể tồn tại hoàn toàn dưới nước, hoặc một phần của chúng có thể nằm trong nước trong khi phần khác nằm ở môi trường ẩm ướt như bùn.

(Nguồn ảnh: researchgate)

Cây Thủy Trúc (Cyperus alternifolius): Một loại cây thuộc họ Cói. Thân của cây thủy trúc có hình dạng tròn và cứng cáp, bề mặt lá mượt mà với màu xanh lục đậm. Cây thủy trúc thường mọc thành bụi dày, có hình dạng thẳng, giống như cây cau hoặc cây dừa thu nhỏ. Chiều cao của cây thủy trúc có thể dao động từ 40 đến 70 cm.

Thực vật chìm

Là các loài thực vật phát triển và sinh sống dưới mặt nước suốt cả chu kỳ sống của chúng. Các loài thực vật sống chìm này có khả năng hấp thụ oxy hòa tan trong nước vào ban đêm để thực hiện quá trình hô hấp và hấp thụ cacbon có trong nước vào ban ngày để thực hiện quá trình quang hợp. Đáng chú ý, nhiều loài còn có khả năng sử dụng bicarbonate hoà tan để thực hiện quá trình quang hợp.

Hầu hết các loài thực vật sống chìm sẽ có rễ bám vào lớp bùn ở đáy nước để duy trì vị trí và cung cấp chỗ ổ cho cây. Tuy nhiên, cũng có một số loài không có rễ và có thể trôi nổi tự do trên mặt nước, như loài rong đuôi chồn (Coon's tail - Ceratophyllum demersum).

(Nguồn ảnh: weedalogue)

Ngoài ra, còn tồn tại các loài có kích thước lớn như Lục Bình (Eichhornia crassipes) và bèo Cái (còn được gọi là bèo Tai Tượng hoặc Pistia stratiotes, thuộc họ Ráy - Araceae). Những loài này có bộ rễ dài ra bên ngoài, không chỉ để hấp thu các chất dinh dưỡng mà còn để duy trì sự ổn định và giữ cây trên mặt nước.

Quy trình xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

Các phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thuỷ sinh bao gồm một loạt các quá trình để loại bỏ các chất ô nhiễm khác nhau:

Quá trình Tách Các Chất Rắn

Các chất rắn có thể lắng dưới tác động của trọng lực và dễ dàng loại bỏ.

Các cơ chế xử lý này phụ thuộc vào kích thước và tính chất của các chất rắn trong nước thải và loại vật liệu lọc được sử dụng. Thực vật trong bãi lọc thường không có vai trò lớn trong việc loại bỏ các chất rắn.

Quá Trình Xử Lý Chất Hữu Cơ Có Khả Năng Phân Hủy Sinh Học

Sự phân hủy sinh học chủ yếu loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan hoặc dạng keo trong nước thải.

Chất hữu cơ còn lại cùng các chất rắn lắng được loại bỏ thông qua quá trình lắng. Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất hữu cơ hòa tan được mang vào lớp màng vi sinh bám trên phần thân ngập nước của thực vật và được phân hủy bởi các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn và nấm, sống trong rễ.

Thực vật cung cấp môi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy sinh học. Chúng cũng giúp vận chuyển oxy vào vùng rễ thông qua quá trình khuếch tán.

Quá Trình Khử Nitơ

Nitơ bị loại bỏ thông qua sự chuyển hóa ở các tầng oxy hóa và khử trên bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật có thân nổi lên khỏi mặt nước.

Nitơ được loại bỏ bằng cách bay hơi NH3, sự hấp thụ bởi thực vật và các quá trình nitrat hóa/khử nitrat bởi vi khuẩn nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacter.

Ở nhiệt độ cao hơn, một số NH4+ chuyển thành NH3 và bay vào không khí.

Quá Trình Khử Phospho

Phospho được loại bỏ thông qua quá trình hấp thụ, kết tủa và lắng, và sau đó phải được nạo vét và xả bỏ. Cơ chế loại bỏ P trong các bãi lọc bao gồm sự hấp thụ của thực vật, các quá trình đồng hóa của vi khuẩn, sự hấp phụ lên đất và vật liệu lọc, kết tủa lắng cùng với các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+.

Quá Trình Xử Lý Kim Loại Nặng

Các loài thực vật có khả năng hấp thụ các kim loại nặng khác nhau.

Thực vật đầm lầy và các yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng đến sự loại bỏ và tích trữ kim loại nặng.

Các vật liệu lọc thường là nơi tập trung các kim loại nặng.

Cơ chế loại bỏ bao gồm kết tủa và lắng, sự hấp phụ vào các kết tủa oxit hidroxit sắt và mangan, hấp phụ vào rễ, thân và lá của thực vật.

Quá Trình Xử Lý Vi Khuẩn và Virus

Vi khuẩn và virus trong nước thải được loại bỏ thông qua các quá trình vật lý như lắng, dính kết, lọc, hấp phụ vào sinh khối thực vật.

Điều kiện môi trường không thuận lợi trong một thời gian dài và tác động của yếu tố lý hóa của môi trường có thể diệt khuẩn.

Yếu tố sinh học bao gồm thiếu chất dinh dưỡng và tác động của các sinh vật ăn vi khuẩn và virus.

(Nguồn ảnh: vtcnews)

Tại khu công nghiệp này, hệ thống bãi lọc trồng cây và bể chỉ thị sinh học (bể thả cá) đã được triển khai với công suất xử lý 36.000 m3/ngày đêm. Hệ thống này có khả năng kiểm soát sự cố và xử lý nước thải từ nhiều nguồn, bao gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt.

Điều đặc biệt là đây là hệ thống hồ sinh học kết hợp với bãi lọc trồng cây quy mô lớn, là một trong những dự án đầu tiên không chỉ ở Việt Nam mà còn ở cả khu vực Đông Nam Á.

Nước thải sau khi trải qua quá trình xử lý sẽ đi qua hệ thống bãi lọc trồng cây. Thực vật thủy sinh trong bãi lọc được tận dụng để phân giải và hấp thụ hàm lượng nitơ, photpho, loại bỏ độ màu và các chất lơ lửng. Quá trình này giúp cải thiện chất lượng nước thải.

Đáng chú ý, tại bể chỉ thị sinh học, các loại cá như cá rô phi, cá chép, và cá diêu hồng được thả nuôi, phát triển khỏe mạnh. Điều này kiểm chứng rằng nước thải sau khi xử lý không gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái biển.

Hy vọng thông qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải, khí thải phù hợp với đặc thù sản xuất, quy mô doanh nghiệp và tiết kiệm chi phí, hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 0923 392 868 để được tư vấn và nhận báo giá trong thời gian sớm nhất.