Hiện tượng phú dưỡng các ao/hồ đô thị tiếp nhận nước thải và nước chảy tràn diễn ra phổ biến, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước, mĩ quan và đặc điểm hệ sinh thái hồ. Tốc độ bùng nổ sinh khối tảo và vi khuẩn lam trong các hồ phú dưỡng hoàn toàn có thể so sánh với các hệ thống thâm canh tảo thu hồi sinh khối, do đó việc thu hồi sinh khối tảo vừa làm giảm mức độ phú dưỡng các hồ vừa tận thu nguồn cacbon hữu cơ từ môi trường, giảm phát thải CO2. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng phú dưỡng, đánh giá hiệu quả thu hồi sinh khối bằng các công nghệ đông keo tụ, tuyển nổi, màng lọc, ly tâm và đánh giá tính chất của sản phẩm thu hồi, kết quả cho thấy:

Hầu hết các ao/hồ trong 20 đối tượng nghiên cứu trên địa bàn Hà Nội bị ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng amoni, photphat, vi sinh vật, suy giảm oxy hòa tan và phú dưỡng ở mức rất cao (polytrophic-extremetrophic). Với 60 chi tảo nổi thuộc về 06 ngành, mật độ tảo trong năm 2020 nằm trong khoảng 103-105 tế bào/ml đều nằm ở mức phú dưỡng đến phú dưỡng cao (eutrophic – polytrophic).

leftcenterrightdel
 Kết quả thí nghiệm thu hồi sinh khối tảo bằng đông keo tụ sử dụng TRP-Ai, PAC và tuyển nổi bọt khí

Hiệu quả thu hồi tảo bằng hầu hết các công nghệ đều cao nhất tại mật độ ban đầu là 5,2 x 104 tế bào/ml. Hiệu quả thu hồi tảo bằng lắng trọng lực và đông keo tụ tự động tốt nhất đạt khoảng 49% sau 24 giờ và tối ưu vào khoảng 30 phút với giá trị cao nhất đạt 33% ở pH hơi kiềm và chất lượng sau lắng giảm được một bậc trong thang phú dưỡng. Đông keo tụ sử dụng TRP-Ai cho kết quả tương đương nhưng ổn định hơn so với PAC, tối ưu tại liều lượng 0,15-0,2 mg/l ở pH hơi kiềm, đạt hiệu quả 93,7% giúp giảm mức độ phú dưỡng được 2-3 bậc. Kích thước bọt khí và lưu lượng cấp khí ảnh hưởng mạnh đến hiệu quả thu hồi trong tuyển nổi với hiệu suất cao nhất đạt 77,3% với kích thước bọt khí 0,1-0,2 mm, lưu lượng cấp khí 1 lít/phút. Quá trình lọc màng với dòng chảy ngang cho hiệu quả cao nhất đạt 95,4% giúp giảm mức độ phú dưỡng từ Hypertrophic xuống còn Meso-eutrophic hoặc Mesotrophic. Quá trình ly tâm trong phòng thí nghiệm cho hiệu quả cao nhất đạt 98,4% (sau xử lý đều đạt mức Mesotrophic) và tối ưu ở thời gian 05 phút với vận tốc ly tâm 1000-2000 vòng/phút. Công nghệ lắng, đông keo tụ và ly tâm phù hợp với Scenedesmus, Nitzschia, Cyclotella… nhưng không phù hợp với Oscillatoria, Lyngbya và Gloeocapsa… Xu thế ngược lại ở tuyển nổi (không hiệu quả với Scenedesmus) và lọc màng (không thích hợp trên Nitzschia và Naviculla). Tiềm năng thu hồi tối đa đạt 28-83 mg/l với tạp chất vô cơ trong sản phẩm thu hồi vào khoảng 15,6-16,8 mg/l tương ứng 20-55% khối lượng sản phẩm, còn lại là chất hữu cơ với tỷ lệ protein và gluxit là chủ yếu không thích hợp làm thực phẩm chức năng, nguyên liệu biodiesel nhưng có thể xem xét làm thức ăn chăn nuôi, thức ăn nuôi trồng thủy sản. Hàm lượng hữu cơ, OC cao; tỷ lệ C:N vào khoảng 15-20, không tồn dư chất độc ở dạng kim loại nặng phù hợp làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học, phân bón, vật liệu hấp phụ.

Bên cạnh các sản phẩm khoa học theo quy định, đề tài còn hỗ trợ thực hiện 03 khóa luận tốt nghiệp hệ đại học ngành Khoa học môi trường năm 2019-2020; 01 đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2020; hỗ trợ hóa chất, dụng cụ phục vụ thực tập công nghệ môi trường (bài đông keo tụ), quan trắc và phân tích môi trường phục vụ đào tạo ngành Khoa học môi trường, Công nghệ hóa học tại Phòng thí nghiệm Môi trường, khoa Tài nguyên và Môi trường.

Công nghệ có thể áp dụng được tại các hồ sinh học sau hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý nước mặt để tận dụng cơ sở thiết bị sẵn có và các ao/hồ quy mô nhỏ. Nghiên cứu sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường, có giá thành rẻ ở quy mô thí nghiệm, có thể ứng dụng được trong thực tế, là một nghiên cứu có định hướng bảo vệ môi trường, phát triển bền vững, tận thu tài nguyên, nghiên cứu được sự chấp nhận, ủng hộ của cộng đồng địa phương tại các hồ đã thực hiện thu mẫu. 

                                        Đề tài cấp Trường: Mã số T2020-04-22. Chủ nhiệm: ThS. Nguyễn Thị Thu Hà