I. Xử lý nước thải sinh hoạt xám bằng vật liệu laterit đá ong nén
Nghiên cứu tập trung vào việc xử lý nước thải sinh hoạt xám bằng vật liệu laterit đá ong nén, một phương pháp tiên tiến và thân thiện với môi trường. Nước thải sinh hoạt xám chiếm 69% tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt, có nồng độ chất ô nhiễm thấp hơn so với nước thải đen, nhưng vẫn cần được xử lý để đảm bảo chất lượng nước đầu ra. Vật liệu laterit được chọn vì cấu trúc xốp, khả năng hấp phụ và trao đổi ion cao, phù hợp để loại bỏ các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải.
1.1. Công nghệ xử lý nước thải
Các công nghệ xử lý nước hiện tại như SBR và A2O thường phức tạp và tốn diện tích. Nghiên cứu này đề xuất sử dụng kỹ thuật xếp lớp đa tầng với đá ong nén làm vật liệu chính, giúp tăng hiệu quả xử lý và giảm thiểu tắc nghẽn. Phương pháp này không chỉ đơn giản trong vận hành mà còn có hiệu suất xử lý nitơ cao, phù hợp với quy mô nhỏ và vừa.
1.2. Tái sử dụng nước
Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn có thể được tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu, góp phần tiết kiệm nguồn tài nguyên nước. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh khan hiếm nước và nhu cầu bảo vệ môi trường ngày càng cao.
II. Hệ thống xử lý nước thải bằng đá ong nén
Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước sử dụng đá ong nén làm vật liệu chính trong kỹ thuật xếp lớp đa tầng. Hệ thống này được thử nghiệm trên mô hình phòng thí nghiệm và mô hình thực tế tại các nhà cao tầng ở Hà Nội. Kết quả cho thấy hiệu suất xử lý cao đối với các chỉ tiêu BOD5, COD, NH4+-N và T-P.
2.1. Khả năng hấp phụ của đá ong
Đá ong có cấu trúc xốp và chứa các khoáng chất như kaolinit, bentonit, gibbsit, giúp hấp phụ hiệu quả các ion kim loại nặng và chất hữu cơ. Nghiên cứu xác định được hệ số tốc độ phân hủy BOD5 và COD, cũng như khả năng chuyển hóa NH4+-N theo số lớp đá ong trong hệ thống.
2.2. Ứng dụng thực tế
Mô hình thử nghiệm MSL6-PL với 6 lớp đá ong đã được triển khai tại nhà B5-Yên Thường, cho kết quả xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT. Điều này chứng minh tính khả thi và hiệu quả của phương pháp trong thực tế.
III. Giá trị khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu không chỉ mang lại giá trị khoa học trong việc xác định cơ chế hấp phụ và phân hủy của đá ong, mà còn có giá trị thực tiễn cao khi ứng dụng thành công trong xử lý nước thải sinh hoạt xám tại chỗ. Phương pháp này góp phần giảm áp lực cho các nhà máy xử lý nước thải tập trung và hướng tới phát triển bền vững.
3.1. Đóng góp mới
Nghiên cứu xác định được vai trò của nhóm liên kết hydro trong cấu trúc phân tử của khoáng vật đá ong, giúp loại bỏ chất hữu cơ và nitơ trong nước thải. Đây là một phát hiện mới, mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn về khả năng ứng dụng của vật liệu laterit.
3.2. Hướng phát triển
Nghiên cứu đề xuất mở rộng ứng dụng hệ thống xếp lớp đa tầng với đá ong nén trong xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên nước.
