Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp giấy và bột giấy giữ vị trí thiết yếu trong nền kinh tế nhưng đồng thời cũng là nguồn phát sinh chất thải lỏng phức tạp và khó xử lý. Nước thải từ quá trình sản xuất giấy thường có độ kiềm cao (pH dao động từ 9 đến 11), nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ như nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) vượt nhiều lần giới hạn cho phép. Đặc biệt, thành phần nước thải chứa dịch đen (lignin), phẩm màu hữu cơ, xút và các hợp chất đa vòng thơm clo hóa mang độc tính sinh thái cao, khó phân hủy tự nhiên và có tiềm năng gây ung thư.

Công ty Cổ phần Giấy Hoàng Văn Thụ (địa bàn tổ 6, phường Quan Triều, thành phố Thái Nguyên) là cơ sở sản xuất có lưu lượng xả thải trực tiếp ra lưu vực sông Cầu. Sông Cầu là nguồn tiếp nhận nước mặt quan trọng cung cấp cho hoạt động tưới tiêu nông nghiệp, sản xuất công nghiệp và đời sống sinh hoạt của cộng đồng dân cư khu vực hạ lưu. Do đó, việc kiểm soát và nâng cao hiệu quả làm sạch nước thải trước khi thải ra môi trường là yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng các quy chuẩn hiện hành.

Trong số các giải pháp kỹ thuật môi trường, phương pháp sinh học sử dụng thực vật thủy sinh (Phytoremediation) thể hiện ưu thế về tính thân thiện với hệ sinh thái, chi phí đầu tư và vận hành thấp, quy trình quản lý đơn giản, đồng thời phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa tại Việt Nam. Xuất phát từ cơ sở thực tiễn đó, khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành Khoa học Môi trường của tác giả Phạm Vân Anh tập trung nghiên cứu khả năng làm sạch nước thải sản xuất giấy bằng các loài thực vật thủy sinh phổ biến.

Khóa luận xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Đánh giá chất lượng nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ tại thành phố Thái Nguyên.
  2. Nghiên cứu xây dựng giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải do sản xuất giấy bằng thực vật thủy sinh.
  3. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của các loài thực vật thủy sinh thông qua các chỉ tiêu hóa lý đặc trưng.

Nghiên cứu đặt ra các yêu cầu: thu thập số liệu trung thực, khách quan; bố trí thí nghiệm so sánh giữa các loài thực vật khác nhau và đối chứng; đối chiếu kết quả phân tích với Tiêu chuẩn, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường; đề xuất giải pháp có tính khả thi kỹ thuật.

Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 3 loài thực vật thủy sinh gồm Bèo tây (Eichhornia crassipes), Bèo cái (Pistia stratiotes), Rau ngổ (Limnophila aromatica) và nguồn nước thải lấy tại cống xả sau hệ thống xử lý của Công ty Cổ phần Giấy Hoàng Văn Thụ.
  • Phạm vi không gian: Thí nghiệm thực hiện tại khu nhà lưới và phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu và theo dõi thực nghiệm tiến hành từ ngày 20/02/2014 đến ngày 30/04/2014.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung pháp lý và cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật môi trường của Việt Nam:

  • Luật Bảo vệ môi trường năm 1993 và Luật Bảo vệ môi trường năm 2005.
  • Nghị định số 80/2006/NĐ-CP, Nghị định số 81/2006/NĐ-CP, Nghị định số 21/2008/NĐ-CP quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường.
  • Thông tư liên tịch số 125/2003/TTLT-BTC-BTNMT hướng dẫn thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
  • Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT về bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn môi trường.
  • QCVN 12:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy, cột B1).
  • QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, cột B).

Về mặt lý thuyết xử lý nước thải, tác giả tổng quan các phương pháp cơ học (song chắn rác, bể lắng, bể tuyển nổi, bể lọc), phương pháp hóa lý (trung hòa, keo tụ - tạo bông, oxy hóa khử, hấp phụ) và phương pháp sinh học (hiếu khí qua bể Aerotank, kỵ khí, hồ sinh học, cánh đồng lọc, hệ thống đất ngập nước trồng cây). Cơ chế xử lý của thực vật thủy sinh dựa trên sự kết hợp giữa:

  • Hệ rễ và thân ngầm làm giá thể cho vi sinh vật hoại sinh bám dính để phân giải chất hữu cơ;
  • Khả năng lọc cơ học và giữ lại các hạt cặn lơ lửng;
  • Hoạt động hấp thụ trực tiếp các chất dinh dưỡng vô cơ (nitơ, photpho) để tổng hợp sinh khối;
  • Quá trình vận chuyển oxy từ khí quyển qua hệ mô khí xuống vùng rễ tạo môi trường hiếu khí cục bộ hỗ trợ quá trình nitrat hóa và phân hủy hiếu khí.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Quá trình nghiên cứu thực tế được triển khai theo quy trình chuẩn hóa từ khâu lấy mẫu, bảo quản, bố trí thí nghiệm đến phân tích và xử lý thống kê:

  1. Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu nước thải tại cống thoát tập trung của nhà máy giấy theo tiêu chuẩn TCVN/ISO 5667-10:1992 bằng can nhựa chuyên dụng đã rửa sạch và tráng nước cất.
  2. Phương pháp bảo quản mẫu:
Chỉ tiêu phân tích Dụng cụ chứa Phương pháp bảo quản
pH Chai polime Bảo quản lạnh
BOD5 Chai polime Bảo quản lạnh, để nơi tối
COD Chai polime Axit hóa bằng $\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc, bảo quản lạnh, để nơi tối
TSS Chai polime Bảo quản lạnh
$\text{NO}_3^-$ Chai polime Bảo quản lạnh
Photpho tổng (T-P) Chai polime Bảo quản lạnh
  1. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm:
  • pH: Đo nhanh bằng máy đo chất lượng nước đa chỉ tiêu.
  • BOD5: Phương pháp pha loãng ủ 5 ngày ở $20^\circ\text{C}$.
  • COD: Phương pháp chuẩn độ oxy hóa bằng $\text{KMnO}_4$.
  • TSS: Phương pháp khối lượng (sấy khô cặn lọc ở $105^\circ\text{C}$).
  • $\text{NO}_3^-$: Phương pháp so màu quang phổ.
  • Photpho tổng (T-P): Phương pháp so màu quang phổ sau vô cơ hóa mẫu.
  1. Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thiết kế dạng khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 công thức, mỗi công thức thực hiện 3 lần lặp lại trong thùng xốp kích thước $60 \times 50 \times 50\text{ cm}$, đặt dưới mái che phủ nhựa trong suốt đón ánh sáng tự nhiên và chắn nước mưa:
  • Công thức 1 (CT1 - Đối chứng): Nước thải nhà máy giấy, không thả thực vật thủy sinh.
  • Công thức 2 (CT2): Nước thải nhà máy giấy + Bèo tây (Eichhornia crassipes).
  • Công thức 3 (CT3): Nước thải nhà máy giấy + Bèo cái (Pistia stratiotes).
  • Công thức 4 (CT4): Nước thải nhà máy giấy + Rau ngổ (Limnophila aromatica).
  1. Phương pháp theo dõi và xử lý dữ liệu:
  • Mật độ sinh trưởng (đếm số cây và số lá) và các chỉ tiêu hóa lý nước thải được phân tích tại 4 thời điểm: ban đầu (ngày 0), sau 7 ngày, 14 ngày và 21 ngày.
  • Số liệu được tổng hợp trên Microsoft Excel và phân tích phương sai ANOVA một chiều, tính sai số chuẩn (SD) và so sánh sự sai khác giữa các giá trị trung bình bằng trắc nghiệm LSD ở mức ý nghĩa $p = 0{,}05$ trên phần mềm thống kê SAS 9.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của vấn đề xử lý nước thải công nghiệp giấy tại Việt Nam và tính cấp bách trong việc bảo vệ lưu vực sông Cầu. Xác định mục đích, yêu cầu kỹ thuật, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc tuyển chọn loài thực vật thủy sinh thích hợp để làm sạch môi trường nước ô nhiễm.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa cơ sở pháp lý về quản lý môi trường nước; định nghĩa các khái niệm cốt lõi (môi trường, ô nhiễm nước, nước thải công nghiệp); phân tích ý nghĩa môi trường của 6 thông số giám sát (pH, BOD5, COD, TSS, nitrat, photpho tổng); tổng thuật các công nghệ xử lý nước thải cơ học, hóa lý, sinh học; cung cấp dữ liệu hình thái, sinh học và thành phần hóa học của ba loài thực vật khảo sát; đánh giá tổng quan các công trình nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh trong và ngoài nước.

Phần 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mô tả chi tiết vật liệu, hóa chất, thiết bị, địa điểm và thời gian thực hiện; xây dựng quy trình lấy mẫu, bảo quản và phân tích 6 chỉ tiêu môi trường; thiết lập sơ đồ bố trí 4 công thức thí nghiệm trong thùng xốp với 3 lần nhắc lại; quy định phương pháp đo đếm sinh trưởng sinh học (số lượng cây, số lượng lá) và phương pháp phân tích phương sai trên SAS 9.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này tập trung vào 3 nội dung trọng tâm:

  • Tổng quan hiện trạng Công ty Cổ phần Giấy Hoàng Văn Thụ: Phân tích vị trí địa lý, lịch sử nâng cấp công nghệ (dây chuyền bao gói xi măng, dăm mảnh gỗ keo, dây chuyền Duplex Xeo VI công suất 10.000 tấn/năm, dây chuyền thu hồi bột thải Xeo V công suất 6.000 tấn/năm, lò hơi đốt sinh khối) và sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí Aerotank công suất $1.300\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Phân tích mẫu nước thải đầu vào thí nghiệm.
  • Khả năng sinh trưởng của thực vật thủy sinh: Đánh giá khả năng sống sót, nhân chồi cây con và phát triển diện tích lá của bèo tây, bèo cái và rau ngổ trong môi trường nước thải sau 7, 14 và 21 ngày.
  • Hiệu quả làm sạch nước thải: Phân tích diễn biến nồng độ và tính toán hiệu suất xử lý qua các mốc thời gian đối với 6 chỉ tiêu pH, BOD5, COD, TSS, $\text{NO}_3^-$ và photpho tổng, so sánh sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các công thức.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt các kết luận chính về chất lượng nước thải nhà máy, tốc độ sinh trưởng thực vật và hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm của từng loài; đưa ra các kiến nghị kỹ thuật đối với doanh nghiệp nhằm hoàn thiện quy trình xử lý nước thải bằng hồ sinh học kết hợp thả thực vật.

Kết quả và đóng góp

Kết quả phân tích chất lượng nước thải ban đầu

Nước thải lấy tại cống xả của Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ đã trải qua hệ thống xử lý nội bộ có các thông số ban đầu như sau:

  • pH: $7{,}84$ (nằm trong giới hạn $5{,}5 - 9$ theo QCVN 12:2008/BTNMT cột B1).
  • BOD5: $42{,}74\text{ mg/l}$ (giới hạn QCVN 12:2008/BTNMT cột B1 là $50\text{ mg/l}$).
  • COD: $84{,}74\text{ mg/l}$ (giới hạn QCVN 12:2008/BTNMT cột B1 là $200\text{ mg/l}$).
  • TSS: $35{,}77\text{ mg/l}$ (giới hạn QCVN 12:2008/BTNMT cột B1 là $100\text{ mg/l}$).
  • $\text{NO}_3^-$: $14{,}76\text{ mg/l}$.
  • Photpho tổng (T-P): $5{,}59\text{ mg/l}$ (giới hạn QCVN 40:2011/BTNMT cột B là $6\text{ mg/l}$).

Tất cả các thông số được quy chuẩn hóa đều nằm trong giới hạn cho phép xả thải, chứng minh hệ thống xử lý Aerotank của nhà máy hoạt động ổn định; tuy nhiên nước thải vẫn cần xử lý bổ sung qua hồ sinh học để giảm thiểu tải lượng phú dưỡng trước khi thoát vào sông Cầu.

Đánh giá khả năng sinh trưởng của thực vật

Sau 21 ngày theo dõi thực nghiệm, cả 3 loài thực vật đều thích ứng và sinh trưởng tốt trong nước thải nhà máy giấy:

  • Số lượng cây trung bình/thùng:
    • Bèo tây (CT2): từ 9 cây ban đầu tăng lên 11 cây sau 21 ngày (tăng 2 cây).
    • Bèo cái (CT3): tăng trưởng mạnh nhất nhờ cơ chế đẻ nhánh nhanh qua thân bò, từ 9 cây ban đầu lên $13{,}66$ cây (7 ngày), $20{,}66$ cây (14 ngày) và đạt $30{,}33$ cây (21 ngày, tăng $21{,}33$ cây).
    • Rau ngổ (CT4): từ 9 cây ban đầu tăng lên $12{,}33$ cây sau 21 ngày (tăng $3{,}33$ cây).
  • Số lượng lá trung bình/thùng:
    • Bèo tây: tăng từ $50{,}33$ lá lên $65{,}33$ lá (tăng 15 lá).
    • Bèo cái: tăng đột biến từ $44{,}33$ lá lên $208{,}33$ lá (tăng 164 lá).
    • Rau ngổ: tăng từ $183{,}33$ lá lên 222 lá (tăng $38{,}67$ lá).

Hiệu quả xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm sau 21 ngày

Bảng tổng hợp diễn biến nồng độ và hiệu suất xử lý sau 21 ngày:

Chỉ tiêu Nồng độ ban đầu CT1 (Đối chứng) CT2 (Bèo tây) CT3 (Bèo cái) CT4 (Rau ngổ) $\text{LSD}_{0{,}05}$
pH $7{,}84$ $7{,}85 \pm 0{,}01$ $7{,}75 \pm 0{,}01$ $7{,}78 \pm 0{,}02$ $7{,}80 \pm 0{,}02$ $0{,}03$
Hiệu suất - $+0{,}12%$ (tăng) $1{,}14%$ $0{,}76%$ $0{,}51%$ -
BOD5 (mg/l) $42{,}74$ $21{,}11 \pm 1{,}42$ $4{,}64 \pm 1{,}59$ $9{,}01 \pm 0{,}67$ $7{,}18 \pm 0{,}65$ $2{,}19$
Hiệu suất - $50{,}60%$ $89{,}14%$ $78{,}91%$ $83{,}20%$ -
COD (mg/l) $84{,}74$ $45{,}06 \pm 1{,}66$ $9{,}33 \pm 2{,}80$ $18{,}67 \pm 1{,}66$ $14{,}93 \pm 1{,}66$ $3{,}79$
Hiệu suất - $46{,}82%$ $88{,}98%$ $77{,}96%$ $82{,}38%$ -
TSS (mg/l) $35{,}77$ $18{,}88 \pm 0{,}14$ $8{,}86 \pm 0{,}24$ $10{,}32 \pm 0{,}44$ $11{,}21 \pm 0{,}27$ $0{,}55$
Hiệu suất - $47{,}21%$ $75{,}23%$ $71{,}14%$ $68{,}66%$ -
$\text{NO}_3^-$ (mg/l) $14{,}76$ $7{,}35 \pm 0{,}14$ $3{,}38 \pm 0{,}16$ $3{,}91 \pm 0{,}21$ $3{,}54 \pm 0{,}15$ $0{,}31$
Hiệu suất - $50{,}20%$ $77{,}10%$ $73{,}50%$ $76{,}01%$ -
T-P (mg/l) $5{,}59$ $2{,}80 \pm 0{,}09$ $1{,}12 \pm 0{,}05$ $1{,}40 \pm 0{,}11$ $1{,}18 \pm 0{,}08$ $0{,}16$
Hiệu suất - $49{,}91%$ $79{,}96%$ $74{,}95%$ $78{,}89%$ -

Số liệu thực nghiệm khẳng định:

  1. Chỉ số pH: Nước thải duy trì tính kiềm nhẹ ổn định ($7{,}75 - 7{,}85$), trong đó các công thức thả thực vật giúp trung hòa nhẹ độ kiềm tốt hơn đối chứng.
  2. Khả năng làm sạch hữu cơ và dinh dưỡng: Ở tất cả các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS, $\text{NO}_3^-$ và T-P, các công thức có thực vật thủy sinh đều cho hiệu quả xử lý vượt trội so với mẫu đối chứng ($p < 0{,}05$). Quá trình suy giảm ở mẫu đối chứng chỉ đạt $46{,}82% - 50{,}60%$ nhờ cơ chế tự lắng và vi sinh vật tự nhiên, trong khi các nghiệm thức có thực vật đạt hiệu suất từ $68{,}66%$ đến $89{,}14%$.
  3. So sánh giữa các loài: Bèo tây (Eichhornia crassipes) đạt hiệu quả xử lý cao nhất ở toàn bộ các thông số (BOD5 giảm $89{,}14%$, COD giảm $88{,}98%$, TSS giảm $75{,}23%$, $\text{NO}_3^-$ giảm $77{,}10%$, T-P giảm $79{,}96%$). Rau ngổ xếp thứ hai (BOD5 giảm $83{,}20%$, COD giảm $82{,}38%$, T-P giảm $78{,}89%$) và Bèo cái xếp thứ ba.

Giải pháp và kiến nghị đề xuất từ nghiên cứu

  • Doanh nghiệp nên tận dụng hệ thống hồ sinh học sẵn có sau bể Aerotank để thả bèo tây hoặc kết hợp các loài thực vật thủy sinh nhằm hoàn thiện quá trình xử lý bậc ba, triệt tiêu dinh dưỡng dư thừa và chất hữu cơ khó phân hủy.
  • Cần thiết lập chế độ vớt bèo định kỳ để tránh hiện tượng sinh khối chết thối rữa gây ô nhiễm thứ cấp, đồng thời tận dụng sinh khối thu hoạch làm phân bón hữu cơ hoặc thức ăn chăn nuôi.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi thực nghiệm:

  • Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện tĩnh ở quy mô thùng xốp đặt trong nhà lưới, chưa phản ánh đầy đủ tác động của dòng chảy động, tải trọng thủy lực thay đổi và điều kiện thời tiết thực địa tại hồ sinh học của nhà máy.
  • Thời gian nghiên cứu giới hạn trong 21 ngày của một đợt mùa vụ, chưa theo dõi được biến thiên sinh khối và khả năng hấp phụ của thực vật qua các mùa khác nhau trong năm.
  • Chưa đi sâu định lượng tích lũy kim loại nặng hoặc hàm lượng chất hữu cơ độc hại đặc thù (lignin, clo hữu cơ) trong mô thực vật sau xử lý.

Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:

  • Mở rộng thử nghiệm trên mô hình bãi lọc ngầm dòng chảy liên tục hoặc hồ sinh học thực nghiệm tại khuôn viên nhà máy.
  • Nghiên cứu chu kỳ thu vớt sinh khối tối ưu và đánh giá quy trình tái sử dụng sinh khối bèo tây/rau ngổ phục vụ nông nghiệp an toàn.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận cung cấp nguồn tư liệu học thuật và thực tiễn có giá trị đối với:

  • Sinh viên và học viên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường: Tham khảo phương pháp bố trí thí nghiệm sinh thái học ứng dụng, kỹ thuật bảo quản và quy trình phân tích các chỉ số hóa lý môi trường nước.
  • Cán bộ quản lý môi trường tại các nhà máy sản xuất giấy và bao bì: Tham khảo số liệu thực nghiệm để thiết kế, cải tạo hồ sinh học ổn định nước thải sau xử lý cơ - hóa - sinh, giúp tối ưu chi phí vận hành hóa chất.
  • Các nghiên cứu sinh học ứng dụng: Sử dụng số liệu so sánh tốc độ sinh trưởng và khả năng hấp thu dinh dưỡng ($\text{NO}_3^-$, T-P) giữa bèo tây, bèo cái và rau ngổ làm dữ liệu nền cho các mô hình đất ngập nước nhân tạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Chất lượng nước thải đầu vào dùng cho thí nghiệm tại Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ có vượt quy chuẩn xả thải không?
Tại thời điểm lấy mẫu ở cống thoát chung, các thông số ô nhiễm chính của nước thải sau khi qua hệ thống xử lý Aerotank đều đạt quy chuẩn xả thải theo QCVN 12:2008/BTNMT cột B1 (pH = $7{,}84$; BOD5 = $42{,}74\text{ mg/l} < 50\text{ mg/l}$; COD = $84{,}74\text{ mg/l} < 200\text{ mg/l}$; TSS = $35{,}77\text{ mg/l} < 100\text{ mg/l}$) và QCVN 40:2011/BTNMT cột B (T-P = $5{,}59\text{ mg/l} < 6\text{ mg/l}$). Thí nghiệm thực vật thủy sinh đóng vai trò là giải pháp xử lý bổ sung bậc ba để nâng cao chất lượng nguồn nước trước khi ra sông Cầu.

2. Loài thực vật thủy sinh nào đạt hiệu suất xử lý chất ô nhiễm cao nhất trong khóa luận?
Bèo tây (Eichhornia crassipes) đạt hiệu suất cao nhất ở tất cả các chỉ tiêu sau 21 ngày xử lý: BOD5 giảm $89{,}14%$ (còn $4{,}64\text{ mg/l}$), COD giảm $88{,}98%$ (còn $9{,}33\text{ mg/l}$), TSS giảm $75{,}23%$ (còn $8{,}86\text{ mg/l}$), $\text{NO}_3^-$ giảm $77{,}10%$ (còn $3{,}38\text{ mg/l}$) và photpho tổng giảm $79{,}96%$ (còn $1{,}12\text{ mg/l}$).

3. Trong 3 loài khảo sát, loài nào phát triển sinh khối và nhân chồi nhanh nhất trong môi trường nước thải?
Bèo cái (Pistia stratiotes) có tốc độ sinh sản vô tính và tăng sinh khối nhanh nhất: số lượng cây tăng từ 9 cây lên $30{,}33$ cây/thùng (tăng gấp 3,37 lần) và số lượng lá tăng từ $44{,}33$ lá lên $208{,}33$ lá/thùng (tăng 164 lá) sau 21 ngày thí nghiệm.

4. Tại sao ở công thức đối chứng (không trồng thực vật), nồng độ các chất ô nhiễm vẫn giảm đáng kể?
Ở công thức đối chứng, nồng độ BOD5, COD, TSS, $\text{NO}_3^-$ và T-P giảm khoảng $46{,}82% - 50{,}60%$ sau 21 ngày. Sự suy giảm này diễn ra nhờ quá trình lắng trọng lực tự nhiên của các hạt cặn lơ lửng cùng hoạt động tự phân hủy sinh học của quần thể vi sinh vật bản địa tồn tại sẵn trong nước thải dưới tác động của nhiệt độ và ánh sáng mặt trời.

5. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sản xuất hiện tại của Công ty CP Giấy Hoàng Văn Thụ gồm những công đoạn nào?
Nước thải sản xuất được thu gom qua Bể lắng cát (tách cát, tạp chất nhẹ và châm phèn $1\text{ kg/h}$) $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Hố bơm $\rightarrow$ Bể phản ứng (bổ sung đạm $0{,}65\text{ kg/h}$ và axit photphoric $0{,}2\text{ kg/h}$, hồi lưu $50%$ bùn) $\rightarrow$ Bể trộn $\rightarrow$ Bể Aerotank (sục khí đáy qua đĩa phân phối) $\rightarrow$ Bể lắng (bùn đáy xả ra sân phơi hoặc hồi lưu) $\rightarrow$ Hồ sinh học $\rightarrow$ Xả ra sông Cầu hoặc bơm tuần hoàn một phần tái sử dụng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Vân Anh đã đánh giá thành công chất lượng nước thải của Công ty Cổ phần Giấy Hoàng Văn Thụ và kiểm chứng hiệu quả thực nghiệm của 3 loài thực vật thủy sinh trong xử lý ô nhiễm nước thải sản xuất giấy. Kết quả chứng minh Bèo tây (Eichhornia crassipes) có khả năng khử BOD5, COD, TSS, nitrat và photpho tổng vượt trội nhất (hiệu suất xử lý đạt từ $75{,}23%$ đến $89{,}14%$), trong khi Bèo cái và Rau ngổ cũng thể hiện khả năng thích nghi và làm sạch cao. Công trình cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm tin cậy cho việc ứng dụng thực vật thủy sinh trong các hồ sinh học xử lý nước thải công nghiệp giấy thân thiện với môi trường.