Ảnh minh họa

Trong  những  năm  gần  đây, cá  lóc (Channa striata) được nuôi phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với nhiều hình thức đa dạng (nuôi ao, vèo, lồng/bè và bể lót bạt) và mức độ thâm canh cao (Lê Xuân Sinh và Đỗ Minh Chung, 2009). Nghề nuôi cá lóc phát triển nhanh giai đoạn 2006 -2016, khoảng 3,4 lần về diện tích và 4,6 lần về sản lượng (Khoa Thủy sản -Đại học Cần Thơ, 2017), tập trung chủ yếu ở các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang, Cần Thơ và Vĩnh Long.

Cá lóc có đặc tính sinhtồn rất khỏe, có thể chịu đựng những điều kiện bất lợi của môi trường. Nhiệt độ thích hợp cho cá phát triển nằm trong khoảng 20 -350C, giới hạn chịu đựng của cá từ 150C đến 400C. Mặc dù khá nhạy cảm với sự thay đổi đột ngột của pH nước, cá lóc có thể sống trong cả môi trường nước axit và kiềm nhẹ. Chúng sống chủ yếu ở nước ngọt, nhưng vẫn chịu được nước lợ (Dương Nhựt Long và cs., 2014). Nhu cầu của thị trường tiêu thụ đã tạo ra thách thức đối với người nuôi trong việc đầu tư nhiều thức ăn và nuôi với mật độ cao. Điều này dẫn đến các vấn đề như: phát thải lượng nước thải và bùn thải lớn; dư thừa thức  ăn,  chất  bài  tiết  gây  ô  nhiễm  nguồn nước. Các độc tố hay các chất ô nhiễm phát sinh từ quá trình phân hủy chất thải trong ao nuôi gây trở ngại lớn đối với sự sinh trưởng và phát triển của cá. Các kết quả điều tra cho thấy, các hình thức nuôi cá lóc trong ao lót bạt cần được thay nước thường xuyên dẫn đến việc phát sinh nước thải khá lớn. Nước thải này chứa hàm lượng hữu cơ và dưỡng chất khá cao; ngoài ra, còn có thể chứa mầm bệnh và chất kháng sinh. Tuy nhiên, việc quản lý và kiểm soát chất lượng nước thải từ hình thức nuôi này vẫn chưa được quan tâm. Công nghệ plasma lạnh có hiệu quả cao  trong  việc  xử  lý  các  vi  sinh  vật (Coliforms  và E.coli),  phân  hủy  các  hợp chất hữu cơ ở điện áp cao trong nước thải và làm giảm khoảng 50% nồng độ fenobucarb trong nước  thải  hóa  chất bảo  vệ  thực  vật (Nguyễn  Văn  Dũng,  2015;  Jiang  và  cs., 2012; Clifford, 1999; Hey, 2013; Tichonovas và cs., 2013). Plasma lạnh có thể  phân  rã  dư lượng  thuốc  kháng  sinh sulfadiazine được sử dụng trong chăn nuôi gia súc với hàm lượng 10 mg/L (Rong và cs., 2014). Keo tụ - tạo bông rất có hiệu quả trong việc loại bỏ chất rắn lơ lửng, hỗ trợ cho các công đoạn tiếp sau như lắng hay lọc hoạt động hiệu quả. Trong nghiên cứu này, diễn biến chất lượng nước trong ao nuôi cá lóc lót bạt và hiệu quả của hai công nghệ plasma lạnh và keo tụ -tạo bông trong xử lý nước thải từ ao nuôi cá được đánh giá.

Sự biến động chất lượng của nước ao nuôi được khảo sát và đánh giá tại ao nuôi cá lóc lót bạt. Hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi cá lóc lót bạt bằng hệ thống kết hợp hai công nghệ xử lý được đánh giá qua mô hình qui mô phòng thí nghiệm.

Lấy mẫu đánh giá chất lượng nước ao nuôi cá. Chất lượng nước trong ao nuôi cá lóc lót bạt được khảo sát tại một ao nuôi thuộc huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long. Ao nuôi được xây dựng nổi hoàn toàn trên mặt đất. Diện tích của ao nuôi là 4 m x 3 m, chiều cao là 1,2 m. Ao được  cấu tạo với vật liệu chính là khung tre được bao xung quanh và vải bạt cao su được lót phía trong khung. Ao được  cố định  bằng các trụ gỗ và được  bao bởi lưới thép B40 nhằm bảo vệ lớp vải bạt. Mực nước trong ao được giữ ổn định với độ sâu 1 m bằng ống xả chống tràn khi có mưa hay  kiểm soát nước có thể bị tràn khi cấp. Nước trong ao được thay định kỳ thông qua ống xả đáy có đường kính 0,09 m.

Mẫu nước được sử dụng để đánh giá chất lượng nước ao nuôi được thu dạng mẫu gộp ở 4 góc của  ao. Tại  mỗi góc ao, 2 lít nước được lấy và trộn đều, các thông số chất lượng nước tại hiện trường (pH, DO, nhiệt độvà EC) được xác định. Sau đó nước được trữ trong  chai  nhựa 2 lít và vận  chuyển  về phòng thí nghiệm để phân tích các chỉ tiêu như Bảng 1. Riêng chỉ tiêu tổng  coliform, nước được lấy và chứa trong lọ thuỷ tinh đã được rửa sạch theo quy định. Mẫu nước ao được lấy tại những thời điểm nuôi khác nhau để đánh giá chất lượng nước.

Nước thải nuôi cá lóc được cho vào bể  keo  tụ -tạo  bông,  tại  đây  phèn Polyaluminium Chloride (PAC) 10% được châm vào với liều lượng phù hợp. Nước sau keo  tụ,  để  lắng  30  phút,  được  bơm  vào buồng plasma với lưu lượng xác định. Cụm plasma lạnh  được chế tạo theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng và cs. (2017), được điều chỉnh với điện áp ở 17 kV, lưu lượng không khí vào cột plasma trực tiếp 4 L/phút, cống xả của ao nuôi cá lóc lót bạt. Thể tích nước cần cho một lần thí nghiệm dao động từ100 -300 lít. Sốlần lặp lại của thí nghiệm là 3lần. Các chỉ tiêu chất lượng  của nước được đo đạc ở đầu vào và đầu ra  của  từng công đoạn của mô hình xửlý.2.3.

Mô  hình  xử  lý  nước  và  bố  trí  thí nghiệm. Nghiên cứu xử lý nước thải cá lóc ao lót bạt được thực hiện trên mô hình quy mô phòng thí nghiệm, gồm 2 cụm: cụm bể keo tụ -tạo bông và cụm plasma lạnh với công suất 2,88 m3/ngày.

Nước thải nuôi cá lóc được cho vào bể  keo  tụ -tạo  bông,  tại  đây  phèn Polyaluminium Chloride (PAC) 10% được châm vào với liều lượng phù hợp. Nước sau keo  tụ,  để  lắng  30  phút,  được  bơm  vào buồng plasma với lưu lượng xác định. Cụm plasma lạnh  được chế tạo theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng và cs. (2017), được điều chỉnh với điện áp ở 17 kV, lưu lượng không khí vào cột plasma trực tiếp 4 L/phút, và cột plasma gián tiếp 10 L/phút. Sau khi được xử lý bằng plasma lạnh, nước đầu ra được phân tích đánh giá chất lượng trước khi thải ra ngoài môi trường. Thí  nghiệm  chọn  liều  lượng  phèn thích hợp cho quá trình keo tụ -tạo bông. Nước thải đầu vào được thí nghiệm Jartest trên 6 cốc 1 lít với 6 liều lượng phèn PAC  được  chọn,  tốc  độ  khuấy  trộn:  150 vòng/phút  (khuấy  nhanh),  50  vòng/phút (khuấy chậm). Kết quả đo đạc độ đục cho thấy lượng phèn PAC 250 mg/L là thích hợp nhất cho quá trình xử lý. Trên cơ sở của liều lượng phèn này, mô hình xử lý nước thải được vận hành với 3 lần lặp lại.

Các chỉ tiêu chất lượng nước của mỗi thí nghiệm được phân tích bằng các phương pháp tương ứng. Các quy trình phân tích tuân theo tiêu chuẩn “Standard  Method  for  the  Examination  of Water and Wastewater (APHA, 2012)” bằng các thiết bị tại phòng thí nghiệm thuộc Khoa Môi  trường  và  Tài  nguyên  thiên  nhiên, Trường Đại học Cần Thơ.

Số liệu chất lượng nước trước và sau xử lý bằng mô hình được thống kê mô tả và so  sánh  bằng  phần mềm Microsoft Excel 2013. Chất lượng nước sau xử lý bằng mô hình được đánh giá bằng cách so sánh với giá trị cho phép của quy định kỹ thuật quốc gia  vềnước  thải công  nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT (BTNMT, 2011).

Kết quả nghiên cứu cho thấy, chất lượng nước ao nuôi biến động qua từng thời điểm nuôi cá, lưu lượng xả thải khá lớn và đa phần là bị ô nhiễm hữu cơ và dưỡng chất. Kết quả xử lý nước thải ao nuôi cá lóc lót bạt bằng công nghệ plasma lạnh kết hợp keo tụ -tạo bông trên mô hình phòng thí nghiệm cho thấy, hiệu quả xử lý các chỉ tiêu SS, BOD5, COD, photpho và coliforms đạt trên 70%. Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT. Tuy nhiên, độ dẫn điện và hợp chất ni-tơ trong nước vẫn chưa xử lý triệt để, cần được cải thiện.

ctngoc