BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA
RONG ĐUÔI CHÓ (Hydrilla verticillata)

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN
Niên khóa

: 2005 - 2009

Tháng 8/2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
CỦA HỒ SINH HỌC VỚI SỰ HIỆN DIỆN CỦA
RONG ĐUÔI CHÓ (Hydrilla verticillata)

Hướng dẫn khoa học


Tp.HCM, tháng 08 năm 2009
NGUYỄN THỊ KIM TUYỀN

iii


TÓM TẮT
Hồ sinh học trong tự nhiên là một công trình xử lý khá hoàn chỉnh và khép kín.
Với sự hiện diện của thực vật thủy sinh trong hồ sinh học làm cho hiệu quả xử lý nước
thải được tăng cao. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc dùng hồ sinh học có thực vật thủy sinh
để xử lý nước thải vẫn còn khá mới mẻ. Nhằm góp phần tìm ra một giải pháp mới
trong xử lý nước thải, tôi quyết định thực hiện đề tài: “Khảo sát khả năng xử lý nước
thải sinh hoạt của hồ sinh học với sự hiện diện của rong đuôi chó (Hydrilla
verticillata)”.
Thí nghiệm được thực hiện trên mô hình hồ sinh học có dòng chảy liên tục, nước
thải được tiến hành pha loãng 2 lần trước khi đưa vào vận hành mô hình. Tiến hành
khảo sát khả năng xử lý nước thải sinh hoạt, khả năng quang hợp của Hydrilla
verticillata trong nước thải ở các điều kiện cường độ ánh sáng bình thường, ánh sáng
gay gắt, ánh sáng yếu để thấy được ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến quá trình xử
lý nước thải của Hydrilla verticillata.
Trong quá trình vận hành mô hình hồ sinh học với sự hiện diện của rong đuôi chó
bước đầu đã có một số kết quả khả quan:
1. Cường độ ánh sáng càng cao thì khả năng hấp thu hợp chất vô cơ của Hydilla
verticillata càng cao đồng thời tạo ra nhiều oxy hòa tan trong nước.
2. Mô hình hồ sinh học với sự hiện diện của Hydrilla verticillata đã làm giảm
35,73% N-NH4+; 17,77% P-PO43- và 65,71% COD.
3. Sự phát triển của thực vật thủy sinh trong hồ sinh học đã kìm hãm sự phát triển
của tảo.
4. Giá trị pH của mô hình được ổn định trong khoảng 7,2 ± 0,06.

Lời cảm ơn..................................................................................................................... iii
Tóm tắt bằng tiếng Việt..................................................................................................iv
Summary..........................................................................................................................v
Mục lục ...........................................................................................................................vi
Danh sách các chữ viết tắt ..............................................................................................ix
Danh sách các bảng .........................................................................................................x
Danh sách các hình ..........................................................................................................x
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề.................................................................................................................1
1.2. Yêu cầu của đề tài.....................................................................................................2
1.3. Nội dung thực hiện ...................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................................3
2.1. Đặc tính của rong Hydrilla verticillata và ứng dụng trong xử lý nước thải ............3
2.1.1. Đặc tính của rong Hydrilla verticillata .................................................................3
2.1.2. Ứng dụng của rong Hydrilla verticillata trong xử lý nước thải ............................4
2.2. Nước thải sinh hoạt...................................................................................................4
2.2.1. Nguồn gốc và thành phần của nước thải sinh hoạt................................................4
2.2.2. Quá trình chuyển hóa các chất vô cơ trong nước thải ...........................................6
2.2.3. Hiện tượng phú dưỡng ở nước thải .......................................................................7
2.3. Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt.............................................................8
2.3.1. Phương pháp cơ học ..............................................................................................8
2.3.2. Phương pháp hóa học ............................................................................................9
2.3.3. Phương pháp sinh học ...........................................................................................9
2.3.4. Xử lý nước thải bằng các quá trình tự nhiên .......................................................10
2.3.4.1. Cánh đồng lọc chậm .........................................................................................10
2.3.4.2. Cánh đồng lọc nhanh ........................................................................................10
2.3.4.3. Cánh đồng chảy tràn.........................................................................................10
2.3.4.4. Thực vật thủy sinh ............................................................................................10

vi

4.2.1. Hiệu quả xử lý nước thải của hồ sinh học trong điều kiện bình thường .............23
4.2.1.1. Khảo sát độ pH .................................................................................................23
4.2.1.2. Khảo sát hàm lượng COD ................................................................................24
4.2.1.3. Khảo sát hàm lượng NH4+ ................................................................................25
vii


4.2.1.4. Khảo sát hàm lượng PO43- ................................................................................26
4.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng xử lý của Hydrilla verticillata.27
4.2.2.1. Khảo sát độ pH .................................................................................................27
4.2.2.2. Khảo sát hàm lượng COD ................................................................................28
4.2.2.3. Khảo sát hàm lượng NH4+ ................................................................................29
4.2.2.4. Khảo sát hàm lượng PO43- ................................................................................30
4.2.3. Khảo sát cường độ quang hợp của Hydrilla verticillata trong nước thải............32
4.2.4. Khả năng điều tiết hiện tượng phú dưỡng ...........................................................33
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..........................................................................34
5.1. Kết luận...................................................................................................................34
5.2. Đề nghị ...................................................................................................................34
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................35
PHỤ LỤC

viii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD

: Nhu cầu oxy sinh hóa

CĐAS


VSV

: Vi sinh vật

XLNT

: Xử lý nước thải

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1 Thể tích mẫu và hóa chất tương ứng trong phân tích chỉ tiêu COD..............20
Bảng 3.2 Thể tích mẫu cần lấy theo hàm lượng ammonia trong mẫu ..........................21
Bảng 4.1 Kết quả các chỉ tiêu của nước thải ở KTX A sau khi pha loãng 2 lần ..........23

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Rong Hydrilla verticillata................................................................................3
Hình 3.1 Mô hình hồ sinh học với sự hiện diện của rong Hydrilla verticillata. ..........18
Hình 4.1 Biểu đồ biến thiên giá trị pH nước thải trong quá trình vận hành mô hình...24
Hình 4.2 Biểu đồ biến thiên hàm lượng COD của nước thải trong quá trình vận hành
mô hình ..........................................................................................................................25
Hình 4.3 Biểu đồ biến thiên hàm lượng NH4+ của nước thải trong quá trình vận hành
mô hình ..........................................................................................................................26
Hình 4.4 Biểu đồ biến thiên hàm lượng PO43- nước thải trong quá trình vận hành mô
hình ................................................................................................................................27
Hình 4.5 Biểu đồ biến thiên giá trị pH của nước thải trong quá trình vận hành mô

ngầm, bể tự hoại kết hợp với bể hiếu khí và kỵ khí.
Tuy nhiên, ở Việt Nam việc xử lý nước thải trong hộ gia đình vẫn chưa được quan
tâm đúng mức và điều này có thể gây nên những hậu quả rất khó lường. Dân số nước
ta đang ngày càng tăng và kéo theo đó lượng nước thải cũng sẽ ngày càng nhiều sẽ tác
động ngược trở lại làm cho môi trường sống của con người bị đe dọa. Các hệ thống xử
lý nước thải chỉ dừng lại ở xử lý nước thải phân, nước tiểu mà bỏ qua những loại nước
thải khác thậm chí còn nguy hiểm hơn. Các loại nước thải không xử lý này được đổ
trực tiếp ra sông hồ và do đó làm ô nhiễm nguồn nước sông vốn là nguồn cung cấp
nước sạch cho con người.
Cải tạo nguồn nước là nhiệm vụ cấp bách được đặt ra, đã có nhiều nghiên cứu làm
sạch nguồn nước được triển khai và áp dụng rộng rãi, trong đó sử dụng thực vật thủy
sinh để xử lý nước thải cũng đã được nghiên cứu nhiều và hiệu quả việc XLNT bằng
cách này khá cao và dễ áp dụng.

1


Việc lựa chọn được loài thực vật thủy sinh có khả năng loại bỏ các hợp chất hữu
cơ chứa nitrogen và phosphorus độc hại là rất cần thiết trong quá trình xử lý nước thải
để giảm thiểu sự ô nhiễm nguồn nước và đây cũng chính là mục tiêu để tôi tiến hành
thực hiện đề tài này.
Rong đuôi chó (Hydrilla verticillata) là thực vật thủy sinh có khả năng sinh trưởng
tốt ở nơi nhiều ánh sáng, sinh sản nhanh, có khả năng tạo ra nhiều oxygen, sinh sống
nhiều trong các ao hồ nhằm làm tăng hàm lượng oxygen hòa tan cho ao nuôi, hấp thu
các chất độc hại từ các loài động thực vật thủy sinh khác thải ra. Chính vì các yếu tố
này mà tôi quyết định thực hiện đề tài: “Khảo sát khả năng xử lý nước thải sinh hoạt
của hồ sinh học với sự hiện diện của rong đuôi chó (Hydrilla verticillata)”.
1.2. Yêu cầu của đề tài
- Xác định khả năng loại thải chất thải của hồ sinh học với sự hiện diện của rong
đuôi chó (Hydrilla verticillata).

Âu, châu Phi và châu Úc với sự phân bố rải rác và thưa thớt.
Đặc điểm: có thân rễ màu trắng đến vàng nhạt, sống ở đáy ao, thân có thể dài từ 1
- 2 m. Lá được xếp thành vòng xoắn có từ 2 - 8 lá xung quanh thân, mỗi lá dài từ 5 –
20 mm, rộng từ 0,7 - 2 mm, mép lá có răng cưa hoặc gai nhỏ, gân lá hơi đỏ khi tươi.
Hydrilla verticillata sinh sản đơn tính với hoa đực và hoa cái riêng biệt trên cùng một
cây. Hoa nhỏ với 3 đài hoa, 3 cánh hoa, cánh hoa dài 3 - 5 mm, trong suốt có vệt đỏ.
Tái sinh chủ yếu bằng hình thức sinh dưỡng với đoạn thân, mẫu chồi hoặc thân rễ và
hoa thì hiếm khi thấy (Kenneth A. Lageland, 1996).
Hydrilla verticillata có khả năng chịu mặn cao (> 9 – 10 ppt) so với các loài thủy
sinh khác, có thể phát triển ở nơi có nồng độ muối 6,66 ‰ (William T. Haller và ctv,
1974), những vùng thiếu chất dinh dưỡng hoặc điều kiện dinh dưỡng cao, nhiệt độ
phát triển tốt nhất là từ 200C – 270C, có thể phát triển ở 1% ánh sáng mặt trời.

3


2.1.2. Ứng dụng của rong Hydrilla verticillata trong xử lý nước thải
Ứng dụng của rong Hydrilla verticillata trong XLNT đã được tiến hành và được
nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc dùng rong để
XLNT chưa được phổ biến, chủ yếu dùng trong việc cải tạo các ao, hồ ô nhiễm hoặc
mức độ ô nhiễm không cao.
Vào năm 2007, Sangeeta Dhote và Savita Dixit đã tiến hành nghiên cứu và thấy
rằng rong Hydrilla verticillata có vai trò trong việc hấp thu phosphate, nitrate, sodium
ion và potassium ion ở hàm lượng lớn. Trong đó hấp thu chủ yếu là nitrogen và
phosphorus có trong nước thải sinh hoạt. Hiệu quả xử lý có thể đạt 33,41% nitrate;
37,5% BOD và COD; 46,01% phosphate, có thể sử dụng như đầu lọc sinh học để xử lý
phosphorus.
Trong nghiên cứu “Sự hấp thu phẩm nhuộm basic bằng Hydrilla verticillata” của
K. S. Low và cộng sự (1993) tiến hành khảo sát khả năng hấp thu phẩm nhuộm
methylene blue (C.I. 52015) và basic blue 3 (C.I. 51004) từ sinh khối khô của Hydrilla

Các hạt keo có kích thước từ 0,001 - 1 mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng
phương pháp lắng cơ học.
Về mặt hóa học, nước thải gồm các thành phần hữu cơ, vô cơ và các chất khí
khác. Thành phần hữu cơ gồm carbonhydrates, protein, chất béo, dầu mỡ, chất hoạt
động bề mặt, dầu, thuốc trừ sâu, phenols,v.v Thành phần vô cơ gồm các kim loại nặng,
nitrogen, phosphorus, pH, sulphur, chlorides và các thành phần độc hại khác. Trong
nước thải sinh hoạt, thành phần vô cơ và hữu cơ chiếm xấp xỉ nhau khoảng 50%, trong
đó chất rắn hòa tan chiếm 85 - 90% tổng thành phần vô cơ và chiếm 55 – 60% tổng
thành phần hữu cơ so với chất rắn lơ lửng. Các chất khí thường tan trong nước thải là
hydrogen sulfide, methane, ammonia, oxygen, carbon dioxide, nitrogen,v.v Ba khí đầu
tiên là kết quả của sự phân hủy vật chất hữu cơ hiện diện trong nước thải.
Về phương diện sinh học, nước thải chứa các vi sinh vật khác nhau như sinh vật
nguyên sinh, thực vật, động vật,v.v Các sinh vật nguyên sinh gồm vi khuẩn, nấm mốc,
động vật nguyên sinh và tảo. Thực vật gồm dương xỉ, rêu, thực vật có hạt, cây cỏ.
Động vật gồm các loài không xương sống và có xương sống.
Về mặt xử lý nước thải, vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh là quan trọng
nhất. Tảo gây ảnh hưởng bất lợi cho các nguồn nước mặt vì ở điều kiện thích hợp nó
sẽ phát triển nhanh bao phủ bề mặt ao hồ và các dòng nước gây nên hiện tượng "tảo nở
hoa". Sự hiện diện của tảo làm giảm giá trị của nguồn nước sử dụng cho mục đích cấp
nước bởi vì chúng tạo ra mùi và vị. Các vi khuẩn trong nước thải có khả năng phân
hủy các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên cũng như trong các bể xử lý. Ngoài ra các vi
khuẩn còn có khả năng gây bệnh và được sử dụng làm thông số chỉ thị cho việc ô
5


nhiễm nguồn nước. Nguyên sinh động vật có cấu tạo cơ thể đơn bào, hầu hết sống hiếu
khí hoặc yếm khí không bắt buộc chỉ có một số loài sống yếm khí. Các nguyên sinh
động vật này ăn các vi khuẩn và các vi sinh vật khác, do đó nó đóng vai trò quan trọng
trong việc cân bằng hệ vi sinh vật trong các hệ thống xử lý sinh học.
2.2.2. Quá trình chuyển hóa các chất vô cơ trong nước thải




2HNO2 + 2H2O
2HNO3

Quá trình nitrate hóa có một ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật xử lý nước thải.
Trước tiên nó phản ánh mức độ khoáng hóa các chất hữu cơ, quan trọng hơn là quá
trình nitrate hóa tích lũy được một lượng oxy dự trữ có thể dùng để oxy hóa các chất
hữu cơ không chứa nitrogen khi lượng oxy tự do (lượng oxy hòa tan) đã tiêu hao hoàn
toàn cho quá trình đó.
Quá trình khử nitrate: là quá trình tách oxygen khỏi nitrite, nitrate dưới tác dụng
của các vi khuẩn yếm khí (vi khuẩn khử nitrate). Oxygen được tách ra từ nitrite và
nitrate được dùng lại để oxy hóa các chất hữu cơ. Nitrogen được tách ra ở dạng khí sẽ
bay vào khí quyển.
6


Phản ứng chuyển hóa phosphorus: nước thải sinh hoạt rất giàu hợp chất
phosphorus, chủ yếu ở trong nước tẩy rửa bột giặt tổng hợp, chứa khoảng 2 – 3 mg/l
ngoài ra còn có trong nước thải của con người do quá trình phân hủy protein và sự giải
phóng phosphate từ nước tiểu (Th.s Huỳnh Ngọc Phương Mai, 2006). Các quá trình có
sự tham gia của vi sinh vật trong đất và nước đóng một vai trò quan trọng trong chu
trình phosphorus. Vi sinh vật trong quá trình xử lý nước thải sinh học cần một lượng
phosphorus để tái tạo và tổng hợp mô tế bào mới. Điều đáng chú ý là phosphorus
thường là chất dinh dưỡng giới hạn trong nước rất cần cho sự phát triển của tảo. Một
số vi khuẩn có khả năng tích lũy phosphorus từ nước tốt hơn tảo. Phosphorus tích lũy
trong tế bào và có thể giải phóng trở lại giúp vi khuẩn phát triển khi môi trường thiếu
chất dinh dưỡng này. Sự phân hủy sinh học các hợp chất phosphorus rất quan trọng đối
với môi trường, thể hiện ở hai điểm sau: quá trình phân hủy phosphorus là quá trình

2.3.1. Phương pháp cơ học
Phương pháp này chủ yếu dựa vào các tính chất tự nhiên trong quá trình lắng tụ,
khuấy trộn,v.v để hạn chế chất rắn lơ lửng như:
+ Bể điều hòa: có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý
để bảo đảm hiệu quả cho các qui trình xử lý sinh học về sau.
+ Song chắn rác: dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước
thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo.
+ Bể lắng cát: nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ ra khỏi nước thải. Có ba
loại bể lắng cát chính: bể lắng cát theo chiều chuyển động ngang của dòng chảy (dạng
chữ nhật hoặc vuông), bể lắng cát có sục khí và bể lắng cát có dòng chảy xoáy.
+ Khuấy trộn: là một hoạt động quan trọng trong nhiều giai đoạn khác nhau của
quá trình xử lý nước thải nhằm trộn lẫn hoàn toàn chất này với chất khác; khuấy trộn
duy trì các chất rắn lơ lửng ở trạng thái lơ lửng; khuấy trộn các giọt chất lỏng ở trạng
thái lơ lửng; trộn lẫn các chất lỏng; tạo bông cặn; trao đổi nhiệt. Thường quá trình
khuấy trộn còn tạo ra được hiệu quả phụ đó là việc cung cấp thêm oxy hoà tan cho quá
trình phân hủy sinh học hiếu khí.
+ Bể lắng sơ cấp: để giữ lại các chất hữu cơ không tan trong nước thải trước khi
cho nước thải vào các bể xử lý sinh học. Người ta dùng bể lắng sơ cấp để loại bỏ các
chất rắn có khả năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng
nhẹ hơn tỉ trọng của nước).
+ Bể keo tụ và tạo bông cặn: là phương pháp kết hợp hoá học và lý học. Mục
đích nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay cải thiện hiệu suất lắng của bể lắng.

8


+ Bể tuyển nổi: được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp
nước thải và cô đặc bùn sinh học. Không khí được thổi vào bể tạo nên các bọt khí, bọt
khí này kết với các hạt và nổi lên trên mặt nước thải và bị loại bỏ bằng thiết bị gạt bọt.
+ Bể lọc nước thải bằng các hạt lọc: dùng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng (và cả

- Quá trình yếm khí: các hệ thống yếm khí ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu
cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxygen. Quá trình phân hủy yếm khí chất
hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên
người ta thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình:
Chất hữu cơ

lên men

CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

----------->

yếm khí

2.3.4. Xử lý nước thải bằng các quá trình tự nhiên
2.3.4.1. Cánh đồng lọc chậm
Cánh đồng lọc chậm là hệ thống xử lý nước thải thông qua đất và hệ thực vật ở
lưu lượng nước thải nạp cho hệ thống khoảng vài cm/tuần. Các cơ chế xử lý diễn ra
khi nước thải di chuyển trong đất và thực vật, một phần nước thải có thể đi vào nước
ngầm, một phần sử dụng bởi thực vật, một phần bốc hơi thông qua quá trình bốc hơi
nước và hô hấp của thực vật.
2.3.4.2. Cánh đồng lọc nhanh
Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc nhanh là việc đưa nước thải vào các kênh
đào ở khu vực đất có độ thấm lọc cao (mùn pha cát và cát) với một lưu lượng nạp lớn.
Mục tiêu của phương pháp xử lý này:
- Nạp lại nước cho các túi nước ngầm hoặc nước mặt.
- Tái sử dụng các chất dinh dưỡng và trữ nước thải lại để sử dụng cho các vụ mùa.
Phương pháp này giúp xử lý triệt để các loại nước thải và ngăn chặn sự xâm nhập
mặn của nước biển vào các túi nước ngầm.
2.3.4.3. Cánh đồng chảy tràn

khuẩn. Điểm thuận lợi của việc này là đòi hỏi ít diện tích hơn nhưng thiết bị thông khí
cần được bảo dưỡng và cung cấp năng lượng.
- Hồ kỵ khí (Anaerobic pond - Metan pond): có tải trọng BOD cao, độ sâu hồ từ
1- 5 m, không có hoặc có rất ít tảo, hiệu suất loại bỏ BOD và SS (chất rắn lơ lửng) cao,
điều kiện trong hồ kỵ khí cho phép vi khuẩn phân hủy thành phần hữu cơ tạo ra
methane và carbon dioxide lớn. Vi khuẩn kỵ khí hiện diện hầu hết trong nước nhưng
chủ yếu tập trung tầng trên lớp bùn. Sự phân hủy kỵ khí gồm 3 quá trình: thủy phân,
lên men và tạo methane với các nhóm vi khuẩn khác nhau trong mỗi quá trình. Quá
trình thủy phân, vật liệu rắn được bẻ gãy bởi các enzyme thành các phân tử hòa tan.
Suốt quá trình lên men, các phân tử hòa tan được phân hủy bởi nhóm vi khuẩn ưa
acide tạo thành acetate, hydrogen và CO2. Giai đoạn cuối cùng tạo ra methane từ
acetate, hydrogen và CO2.
- Hồ hiếu – kỵ khí (Facultative pond): có 3 vùng tồn tại trong hồ: vùng bề mặt
nơi vi khuẩn và tảo có quan hệ cộng sinh, vùng đáy kỵ khí nơi chất rắn tích lũy được
phân hủy bởi vi khuẩn kỵ khí và vùng trung gian gồm một phần hiếu khí và một phần
11


kỵ khí là nơi sự phân hủy chất thải hữu cơ được tiến hành bởi vi khuẩn tùy ý. Duy trì
vùng hiếu khí làm giảm tối thiểu mùi gây ra do phân hủy kỵ khí. Các phản ứng phân
hủy kỵ khí xảy ra ở lớp dưới đáy và quá trình ổn định hiếu khí xảy ra ở lớp trên.
Nhược điểm của hồ là phải mất một diện tích đất lớn và nếu nước thải có hàm lượng ô
nhiễm quá cao thì hiệu quả xử lý không triệt để và khó kiểm soát được mùi.
Ngoài ra còn có them hồ thông khí nhân tạo hay còn gọi là hồ được sục khí: là hồ sinh
học được sục khí nhằm thúc đẩy quá trình phân hủy hiếu khí của các vi sinh vật hiếu
khí. Tăng hiệu xuất xử lý và rút ngắn thời gian xử lý.
Một hệ thống hồ sinh học có ít nhất là 3 hồ và được xắp xếp theo thứ tự: Hồ hiếu
khí – Hồ tùy nghi – Hồ kị khí – Nước thải.
2.5. Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh bậc cao và các yếu tố ảnh hưởng
2.5.1. Vài nét về thực vật thủy sinh bậc cao

- Thân và lá ở mặt nước hoặc phía trên mặt nước: chắn và hấp thu ánh sáng mặt
trời do đó ngăn cản sự phát triển của tảo; làm giảm ảnh hưởng của gió lên bề mặt xử
lý; làm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyển; chuyển oxygen từ lá xuống rễ.
2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến đời sống thực vật
2.5.3.1. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng
Ánh sáng là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của cây thủy sinh. Vì tất cả
các loài thực vật đều cần ánh sáng cho quá trình quang hợp, kết hợp với carbon
dioxide tạo thành glucose và oxygen, làm thức ăn cung cấp cho quá trình hô hấp.
Trong tự nhiên, ánh sáng mặt trời bao gồm tất cả các loại ánh sáng có thể nhìn thấy
bằng mắt với các mức độ quang phổ. Phần lớn cây thủy sinh trong tự nhiên phát triển
tốt dưới nước, với độ sâu không quá 30 cm. Ánh sáng mặt trời rất mạnh, nhưng trước
khi chiếu xuống nước thì ánh sáng mặt trời phải đi qua tầng khí quyển, các đám mây,
các cành cây lớn và nước,v.v đã làm hạn chế sức mạnh của ánh sáng mặt trời. Ngoài ra
cường độ ánh sáng mặt trời trong mỗi ngày lại rất khác nhau. Khoảng thời gian trong
ngày mà ánh sáng mạnh nhất là vào khoảng từ buổi trưa đến chiều. Về khía cạnh
cường độ ánh sáng và độ ổn định của cường độ ánh sáng có sự khác biệt nhau giữa ánh
sáng tự nhiên và ánh sáng trong hồ cây thủy sinh, làm cho loại cây thủy sinh phải thay
đổi để thích ứng với điều kiện ánh sáng mới.
Ảnh hưởng của ánh sáng lên thực vật:
- Ảnh hưởng đến toàn bộ đời sống của thực vật từ khi hạt nảy mầm, sinh trưởng,
phát triển cho đến khi cây ra hoa kết trái rồi chết.
- Ảnh hưởng nhất định đến hình thái và cấu tạo của cây.

13


- Đối với một số loài cây có rễ trong không khí (rễ khí sinh) thì ánh sáng giúp
cho quá trình tạo diệp lục trong rễ nên rễ có thể quang hợp như một số loài phong lan
trong họ Lan (Orchidaceae).
- Lá chịu ảnh hưởng nhiều đối với sự thay đổi cường độ ánh sáng.


quá trình hô hấp. Trong những giờ có ánh sáng, thực vật sản xuất ra nhiều oxygen hơn
mức chúng tiêu thụ, cung cấp oxygen cho cá và sinh vật khác trong hồ.
Sự suy giảm oxygen nhiều nhất xuất hiện vào những tháng mùa hè do nước ấm
giữ oxy hòa tan ít hơn nước lạnh hoặc mát, do nhu cầu oxygen trong hồ nước ấm nhiều
hơn trong nước lạnh.
Phần lớn oxy hòa tan trong nước đến từ không khí. Sau khi hòa tan vào bề mặt
nước, oxygen được phân bố bởi sự chuyển động của dòng nước. Tảo và thực vật thủy
sinh bám rễ cũng phân phát oxygen trong nước qua quá trình quang hợp. Yếu tố chính
góp phần thay đổi hàm lượng oxy hòa tan là do sự tích lũy chất thải hữu cơ. Sự phân
hủy chất thải hữu cơ tiêu thụ oxygen và thường tập trung vào mùa hè, khi mà động vật
thủy sinh đòi hỏi nhiều oxygen để cung cấp cho quá trình trao đổi chất. Nhiệt độ, áp
suất, độ mặn ảnh hưởng đến sức chứa oxy hòa tan trong nước. Tỷ lệ của lượng oxy
hòa tan (ppm) và sức chứa tiềm năng (ppm) biểu diễn độ bão hòa phần trăm, là yếu tố
chỉ thị trong chất lượng nước.
2.5.3.4. Ảnh hưởng của cường độ quang hợp
Quang hợp diễn ra ở một vài vi khuẩn và hầu hết thực vật, kể cả thực vật thủy
sinh và tảo. Chỉ sử dụng các thành phần đơn giản: CO2, H2O, ánh sáng – thực vật và vi
khuẩn có thể tổng hợp nên thức ăn cho bản thân.
TVTS tạo ra oxygen và chính chúng cũng sử dụng nguồn oxygen này. Trong
những ngày nắng, oxy hòa tan dồi dào do thực vật và tảo quang hợp liên tục giải
phóng oxygen vào nước. Mặc dù có vô số vi khuẩn sử dụng oxygen nhưng vẫn có một
lượng dư dành cho thực vật. Tuy nhiên khi mặt trời lặn, quá trình quang hợp giảm
xuống đáng kể thậm chí ngừng hẳn. Lúc này, ngoài nhu cầu oxygen cho cá, loài không
xương sống, nòng nọc,v.v tảo và thực vật cũng lấy oxygen từ nước. Nếu có sự dồi dào
của thực vật, động vật, quần xã có thể bị sốc khá nhanh và là nguy cơ dẫn đến các loài
cá chết tăng lên, đặc biệt sau vài ngày thời tiết âm u hay ánh sáng thấp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ quang hợp và sản xuất oxygen trong thực
vật thủy sinh:
- Màu nước: cơ chất hòa tan trong nước một cách tự nhiên, ngăn cản ánh sáng