Xây dựng tiêu chí đánh giá các công nghệ xử lý nước thải đô thị áp dụng cho đánh giá một số công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm xử lý nước thải đô thị ở việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.47 MB, 105 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ BẢO THOA
XÂY DỰNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ. ÁP DỤNG CHO ĐÁNH GIÁ MỘT
SỐ CÔNG NGHỆ ĐANG ÁP DỤNG TẠI MỘT VÀI
TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
PGS.TS. NGHIÊM TRUNG DŨNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS ĐẶNG KIM CHI
Hà Nội – Năm 2016
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU……...…………………………………………………………………….1
CHƯƠNG I.
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ VÀ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG QUẢN
LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ TẠI VIỆT NAM .......................................................... 5
I.1. Hiện trạng hoạt động quản lý nước thải đô thị Việt Nam ................................ 5
I.2. Đặc điểm chung của nước thải đô thị, đặc thù tại Việt Nam............................ 7
I.3. Các giải pháp công nghệ xử lý nước thải đô thị ............................................. 12
I.3.1. Các công nghệ xử lý nước thải đô thị trên thế giới .............................. 12
I.3.2. Công nghệ xử lý nước thải áp dụng tại Việt Nam ................................ 15
I.4. Hiện trạng xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam ................................................ 16
I.5. Giới thiệu các công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng tại Việt Nam [19] ... 21
CHƯƠNG II. CƠ SỞ XÂY DỰNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ NƯỚC THẢI .............................................................................................. 27
II.1. Khái niệm đánh giá công nghệ ...................................................................... 27
II.2. Nguyên tắc chung về việc lựa chọn, định hướng các tiêu chí ....................... 29
II.3. Xây dựng tiêu chí đánh giá cơng nghệ xử lý nước thải đô thị ...................... 29
II.3.1. Nguyên tắc chung lựa chọn cơng nghệ ...................................................... 29
II.3.2. Xây dựng tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước thải đô thị ................... 31
CHƯƠNG III. HIỆN TRẠNG MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SINH HOẠT TẠI VIỆT NAM ĐƯỢC LỰA CHỌN ĐÁNH GIÁ ..................... 40
III.1. Nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh ............................................................. 40
1.
Giới thiệu nhà máy: ..................................................................................... 40
2.
Thuyết minh quy trình cơng nghệ ............................................................... 41
3.
Thơng số thiết kế vận hành .......................................................................... 45
i
III.2. Nhà máy XLNT Nhơn Bình ..................................................................... 46
1.
Giới thiệu nhà máy ...................................................................................... 46
2.
Quy trình cơng nghệ nhà máy ..................................................................... 46
3.
Thơng số thiết kế vận hành NMXLNT Nhơn Bình ..................................... 48
III.3. Nhà máy xử lý nước thải phía Nam Nha Trang ........................................... 48
1.
Giới thiệu nhà máy ...................................................................................... 48
2.
Giới thiệu công nghệ nhà máy ..................................................................... 48
3.
Thông số thiết kế vận hành .......................................................................... 50
III.4. Trạm xử lý nước thải Hồ Bảy Mẫu .............................................................. 50
1.
Giới thiệu nhà máy: .............................................................................. 50
2.
Thuyết minh Quy trình xử lý nước thải ................................................ 51
3.
Thông số thiết kế vận hành TXLNT Hồ Bảy Mẫu ............................... 52
III.5. Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Hồ ................................................... 52
1.
Giới thiệu nhà máy: .............................................................................. 52
2.
Quy trình cơng nghệ nhà máy ............................................................... 53
3.
Thơng số thiết kế vận hành: .................................................................. 55
CHƯƠNG IV. ÁP DỤNG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CHO CÁC NHÀ MÁY ................................................................... 56
IV.1. Nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh ............................................................. 56
IV.2. Nhà máy xử lý nước thải Nhơn Bình........................................................... 60
IV.3. Nhà máy xử lý nước thải phía Nam Nha Trang .......................................... 63
IV.4. Trạm xử lý nước thải Hồ Bảy Mẫu.............................................................. 66
IV.5. Trạm xử lý nước thải Bình Hưng Hồ ......................................................... 70
IV.6. Đánh giá cơng nghệ xử lý nước thải tại các nhà máy, lựa chọn công nghệ
xử lý nước thải đô thị phù hợp .............................................................................. 73
IV,7, Đánh giá tổng quan các công nghệ xử lý nước thải đô thị .......................... 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 81
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... 87
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Học viên
Nguyễn Thị Bảo Thoa
iii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Khoa học và Công nghệ môi
trường, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các Quý Thầy Cô đã giúp tôi trang bị
tri thức, tạo môi trường điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình học tập và thực
hiện luận văn này.
Với lịng kính trọng và biết ơn, tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn tới GS.TS.
Đặng Kim Chi đã khuyến khích, chỉ dẫn tận tình, ln quan tâm, động viên giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu. Xin cám ơn TS. Nguyễn Phương Quý
người đã luôn tạo điều kiện cho tôi trong quá trình làm việc để tơi có thể học tập và
hồn thành tốt luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các tổ chức, cá nhân, doanh nghiệp đã hợp tác chia sẻ
thông tin, cung cấp cho tôi nhiều nguồn tư liệu, tài liệu hữu ích phục vụ cho đề tài
nghiên cứu. Đặc biệt xin được gửi lời cảm ơn đến Công ty Cổ phần đầu tư phát triển
Môi trường SFC Việt Nam, Công ty Đầu tư và xây dựng thương mại Phú Điền, Ban
quản lý các nhà máy xử lý nước thải Yên Sở, Hồ Bảy Mẫu, Nam Nha Trang, Quy
Nhơn đã hỗ trợ tơi rất nhiều trong q trình thực hiện nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình và những người bạn đã
động viên, hỗ trợ rất tơi rất nhiều trong suốt q trình học tập, làm việc và hoàn
thành luận văn.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Học viên
Nguyễn Thị Bảo Thoa
iv
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
A2 O
Công nghệ gồm 3 q trình yếm khí, thiếu khí và hiếu khí
BOD5
Nhu cầu oxy sinh hóa
CAS
Q trình xử lý sinh học bùn hoạt tính truyền thống dạng
liên tục
COD
Nhu cầu oxy hóa học
GDP
Tổng sản phẩm quốc nội
HTTN
Hệ thống thoát nước
NH3-N
Nồng độ N ở trạng thái NH3
NMXLNT
Nhà máy xử lý nước thải
OD
Mương Oxy hóa
ODA
Hỗ trợ phát triển chính thức
QCVN
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của Việt Nam
QCCP
Quy chuẩn cho phép
SBR
Quá trình xử lý sinh học theo mẻ
SS
Chất rắn lơ lửng
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TXLNT
Trạm xử lý nước thải
TF
Lọc sinh học nhỏ giọt.
TN
Tổng nồng độ các hợp chất nitơ quy về nồng độ Nitơ
TP
Tổng nồng độ các hợp chất phốt pho
XLNT
Xử lý nước thải
v
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đơ thị ở Việt nam
DANH MỤC HÌNH
Hình I.1: Hiện trạng quản lý nước thải ở Việt Nam ..................................................6
Hình I.2. Sơ đồ mơ tả cơng nghệ CAS .....................................................................21
Hình I.3. Sơ đồ mơ tả cơng nghệ A2O .....................................................................22
Hình I.4. Sơ đồ cơng nghệ mương oxy hóa .............................................................23
Hình I.5. Sơ đồ cơng nghệ Lọc sinh học nhỏ giọt....................................................24
Hình I.6. Sơ đồ cơng nghệ SBR ...............................................................................26
Hình I.7. Sơ đồ cơng nghệ Hồ sinh học ...................................................................26
Hình III.1. Sơ đồ cơng nghệ Nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh ............................42
Hình III.2. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ NMXLNT Nhơn Bình ............................47
Hình III.3. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ NMXLNT Phía Nam Nha Trang ............48
Hình III.4. Sơ đồ vận hành song song NMXLNT Bình Hưng Hịa .........................53
Hình III.5. Sơ đồ cơng nghệ vận hành nối tiếp NMXLNT Bình Hưng Hịa ...........54
DANH MỤC BẢNG
Bảng I.1. Phân loại theo 4 mức độ đậm đặc của nước thải sinh hoạt ........................8
Bảng I.2. Phân loại nước thải theo phương thức thu gom ..........................................9
Bảng I.3. Tỷ lệ các thông số trong nước thải đô thị ....................................................9
Bảng I.4. Tải lượng ô nhiễm theo đầu người của các nước ........................................9
Bảng I.5. Nồng độ BOD5 quy ra từ tải lượng ô nhiễm theo đầu người ......................9
Bảng I.6. Nồng độ các thông số ô nhiễm theo thiết kế và thực tế của một số các Nhà
máy XLNT tại Việt Nam và các nước ......................................................................10
Bảng I.7. Các bước trong quy trình xử lý nước thải đô thị .......................................12
Bảng I.8. Các công nghệ xử lý sinh học ...................................................................13
Bảng I.9. Thống kê các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho các thành phố .....15
Bảng I.10. Danh mục các nhà máy xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam ....................17
Bảng II.1. Bảng tiêu chí xây dựng đánh giá cơng nghệ xử lý nước thải đô thị ........37
Bảng IV.1. Mức độ tuân thủ các quy định xả thải NMXLNT Bắc Ninh ..................56
Bảng IV.2. Hiệu quả của công nghệ áp dụng NMXLNT Bắc Ninh .........................56
vi
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Bảng IV.3. Lượng hố điểm số các tiêu chí Nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh ....59
Bảng IV.4. Hiệu quả của công nghệ áp dụng NMXLNT Nhơn Bình .......................60
Bảng IV.5.Mức độ tuân thủ các quy định xả thải NMXLNT Nhơn Bình ................60
Bảng IV.6. Lượng hố điểm số các tiêu chí Nhà máy xử lý nước thải Nhơn Bình ..62
Bảng IV.7. Hiệu quả của cơng nghệ áp dụng TXLNT Phía Nam Nha Trang ..........63
Bảng IV.8. Mức độ tuân thủ các quy định xả thải TXLNT Phía Nam Nha Trang ...64
Bảng IV.9. Lượng hố điểm số các tiêu chí TXLNT Phía Nam Nha Trang ............66
Bảng IV.10. Mức độ tuân thủ các quy định xả thải TXLNT Hồ Bảy Mẫu ..............67
Bảng IV.11. Hiệu quả của công nghệ áp dụng TXLNT Hồ Bảy Mẫu ......................67
Bảng IV.12. Lượng hố điểm số các tiêu chí TXLNT Hồ Bảy Mẫu ........................69
Bảng IV.13. Hiệu quả của công nghệ áp dụng NMXLNT Bình Hưng Hịa .............70
Bảng IV.14. Lượng hố điểm số các tiêu chí NMXLNT Bình Hưng Hồ ...............72
Bảng IV.15. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá 05 nhà máy .......................................74
vii
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đơ thị ở Việt nam
MỞ ĐẦU
1. Tính cần thiết của Luận văn:
Theo quyết định số 445/QĐ-TTg ngày 07/04/2009, Thủ tướng chính phủ đã
phê duyệt điều chỉnh định hướng Quy hoạch tổng thể phát triển hệ thống đô thị Việt
Nam đến năm 2025 và tầm nhìn đến năm 2050, trong đó nêu rõ mục tiêu năm 2015
dân số đô thị được cấp nước sạch đạt trên 80%, năm 2025 trên 90%; bên cạnh đó
phải bảo đảm nước thải và chất thải rắn đô thị được thu gom và xử lý triệt để đạt
tiêu chuẩn theo quy định [25]. Năm 2015, tổng số đô thị cả nước đạt khoảng trên
870 đô thị, dân số đô thị khoảng 35 triệu người, chiếm 38% dân số đô thị cả nước,
năm 2025 tổng số đô thị khoảng 1000 đô thị, dân số đô thị khoảng 52 triệu người,
chiếm 50% dân số đô thị cả nước. Với tình hình phát triển đơ thị ngày một gia tăng
như vậy, số lượng dân di cư về đơ thị ngày một lớn, dẫn theo đó là các hệ quả
nghiêm trọng về vấn đề môi trường như ô nhiễm nước thải, ô nhiễm khí thải, ô
nhiễm chất thải rắn…trong đó việc xử lý nước thải đang là vấn đề cấp thiết, việc lựa
chọn công nghệ áp dụng để tối ưu nhất về hiệu quả xử lý cũng như hiệu quả kinh tế
ln là một bài tốn khó cho các nhà đầu tư.
Hiện nay, các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu, xây dựng các chỉ tiêu để
đánh giá công nghệ xử lý cho từng ngành, nghề, loại chất thải, từng đặc trưng cần
xử lý cho từng khu vực. Tổng cục môi trường đã ban hành Tài liệu kỹ thuật hướng
dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải cho ngành Chế biến thủy
sản, dệt may, giấy và bột giấy. Tuy nhiên, đối với cơng nghệ xử lý nước thải đơ thị,
chưa có nhiều nghiên cứu xây dựng chi tiết các tiêu chí đánh giá, việc lựa chọn một
công nghệ phù hợp với điều kiện địa phương là chìa khóa quan trọng để loại bỏ tất
cả các khó khăn trong q trình vận hành Nhà máy xử lý nước thải ở các khu đô thị,
thành phố, các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải đô thị và các chỉ tiêu đánh
giá công nghệ xử lý nước thải đô thị chưa được nghiên cứu sâu và đưa ra rõ ràng
khiến các nhà đầu tư gặp khó khăn cho việc lựa chọn cơng nghệ tối ưu, khắc phục
các hạn chế hiện có của những công nghệ đang được áp dụng cũng như đánh giá các
giải pháp công nghệ được đề xuất bởi các đơn vị kỹ thuật, nhà thầu.
1
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Để phát triển hiệu quả lĩnh vực xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam, cần quan
tâm hơn nữa đến công tác lựa chọn công nghệ xử lý. Công nghệ xử lý cần phù hợp
với đặc tính nước thải đầu vào, các quá trình xử lý cần thiết để đạt tiêu chuẩn xả
thải, điều kiện cụ thể của khu vực xử lý và nguồn tiếp nhận nước. Cần khuyến khích
cán bộ chịu trách nhiệm tham gia vào q trình lựa chọn cơng nghệ và thiết kế, để
đảm bảo các công nghệ được lựa chọn và cơng trình được thiết kế thành cơng, mang
lại lợi ích về mặt kinh tế - tài chính, với chi phí phù hợp với khả năng chi trả của địa
phương. Chính vì thế việc xây dựng bộ tiêu đánh giá các công nghệ xử lý nước thải
đô thị cần được triển khai cụ thể, sớm được áp dụng trên diện rộng, giúp các cán bộ,
người dân có cái nhìn khách quan hơn về các cơng nghệ đang áp dụng, từ đó đưa ra
các giải pháp cơng nghệ tối ưu, cải tiến các vấn đề bất cập đang tồn tại.
Việc nghiên cứu, xây dựng chi tiết các tiêu chí đánh giá công nghệ để cho
điểm cho từng đối tượng cụ thể là một hướng tiếp cận mới, có thể gặp nhiều khó
khăn nhưng bắt buộc cần phải làm để tất cả các đơn vị có một cái nhìn khách quan
hơn khi so sánh các công nghệ với nhau trên từng loại nước thải riêng biệt đối với
từng địa phương, do đó học viên tiến hành thực hiện đề tài “Xây dựng tiêu chí đánh
giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số công nghệ
đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đô thị ở Việt nam” nhằm tiếp cận một
cách rõ ràng, cụ thể về việc đánh giá công nghệ xử lý nước thải, thuyết phục các cơ
quan chức năng lựa chọn các công nghệ tối ưu, khắc phục các hạn chế hiện có của
cơng nghệ đang sử dụng.
2. Mục tiêu của đề tài:
Khảo sát hiện trạng áp dụng các công nghệ xử lý và hiệu quả hoạt động quản
lý nước thải đô thị tại Việt Nam.
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đơ thị tại Việt
Nam, dựa trên đặc tính nước thải, yêu cầu đầu ra, tình hình kinh tế, tự nhiên, xã hội
tại các đô thị cũng như các yếu tố quan trọng khác trong quá trình vận hành một
NMXLNT. Thống kê các công nghệ phổ biến nhất, áp dụng đánh giá, lượng hóa
2
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đô thị ở Việt nam
điểm các tiêu chí cho các cơng nghệ đã và đang áp dụng từ đó đề xuất các cơng
nghệ phù hợp.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng: Các công nghệ xử lý nước thải tại một số đô thị trong nước áp
dụng tại các TXLNT hoặc NMXLNT.
Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát, nghiên cứu các đặc trưng của nước thải đô
thị, điều kiện kinh tế, văn hóa, xã hội, từ đó xây dựng các tiêu chí để đánh giá các
cơng nghệ xử lý nước thải đô thị.
Điều tra, khảo sát các công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng tại các
đô thị ở Việt Nam, lựa chọn một số công nghệ phổ biến để đánh giá dựa trên bộ tiêu
chí đã xây dựng. Từ đó đánh giá tính phù hợp, khả năng áp dụng của mỗi công nghệ
xử lý nước thải đã được khảo sát trong tương lai, đề xuất một số phương pháp cải
tạo lại hệ thống cho phù hợp.
-
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Ý nghĩa khoa học: Dựa trên phương pháp luận xây dựng các tiêu chí đánh
giá cơng nghệ, lượng hóa các tiêu chí, từ đó đánh giá một số cơng nghệ xử lý nước
thải đô thị chủ yếu ở Việt Nam đang áp dụng, từ đó đưa ra các kiến nghị, đề xuất
công nghệ phù hợp với điều kiện phát triển, kinh tế-xã hội và trình độ của người lao
động để áp dụng trong tương lai.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Đánh giá các công nghệ xử lý nước thải hiện tại
đang được áp dụng tại các nhà máy, trạm xử lý tại các đơ thị, từ đó phân tích các ưu
điểm, nhược điểm của các công nghệ đang được áp dụng, nhằm lựa chọn công nghệ
phù hợp nhất để áp dụng trong tương lai, khắc phục các ưu điểm của các cơng nghệ
hiện có.
4. Phương pháp nghiên cứu:
a. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
Phương pháp phân tích và tổng hợp thông tin: thu thập các thông tin, tài liệu
đã được công bố, các số liệu tổng hợp, tổng kết của các cơ quan có chức năng về
tình hình áp dụng các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đô thị và hiệu quả hoạt
3
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một số
công nghệ đã và đang áp dụng tại một vài trạm XLNT đô thị ở Việt nam
động quản lý nước thải đô thị tại Việt Nam, các thông số kỹ thuật và các thông tin
cơ bản của các NMXLNT đơ thị, từ đó xác định được xu hướng cơng nghệ áp dụng,
lựa chọn ra những công nghệ tiêu biểu, phổ biến để đánh giá, cho điểm dựa trên bộ
tiêu chí đã xây dựng.
b. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
Phương pháp quan sát khoa học: xác định đối tượng quan sát là quy trình vận
hành các cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đô thị đang áp dụng tại Việt Nam, các
TXLNT, NMXLNT đô thị, lập kế hoạch thời gian, địa điểm, tác giả tiến hành đi
thực tế quan sát trực tiếp quy trình vận hành của các nhà máy để thu thập thông tin
một cách trực tiếp, kiểm chứng và đối chiếu lại các số liệu thu thập được qua các
báo cáo và bổ sung các thông tin cần thiết còn thiếu.
Phương pháp điều tra: Tác giả khảo sát các nhóm kỹ thuật viên vận hành tại
các NMXLNT để xác định cảm quan mức độ ô nhiễm mùi tại các khu vực trong nhà
máy.
Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm: dùng lý luận để xem xét lại
những ưu nhược điểm của các công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng tại các nhà
máy thông qua các thông tin, số liệu thu thập được để đưa ra các tiêu chí quan trọng
nhất trong khi vận hành một NMXLNT từ đó xây dựng bộ tiêu chí, tìm ra giải pháp
cơng nghệ hồn hảo hơn, trên cơ sở phân tích những giải pháp, kinh nghiệm đã có
từ thực tiễn.
Phương pháp chuyên gia: Tác giả thăm dò ý kiến của các đội ngũ chuyên gia,
giám đốc dự án, kỹ sư chun mơn… những người có trình độ cao, am hiểu sâu về
việc viết đề xuất các dự án xây dựng các NMXLNT, lựa chọn cơng nghệ, có nhiều
năm kinh nghiệm vận hành các nhà máy để xin ý kiến đánh giá, nhận xét, góp ý và
các kiến nghị giúp tối ưu quá trình vận hành nhà máy.
4
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CƠNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ VÀ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG QUẢN LÝ
NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ TẠI VIỆT NAM
I.1. Hiện trạng hoạt động quản lý nước thải đô thị Việt Nam
Việt Nam đang đối mặt với tình trạng ơ nhiễm mơi trường ngày càng tăng do
tốc độ đơ thị hóa nhanh chóng, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Trong 20 năm qua,
Chính phủ Việt Nam đã xây dựng nhiều chính sách, ban hành nhiều văn bản pháp
quy về vệ sinh môi trường đô thị cũng như đầu tư vào lĩnh vực này, trong đó có việc
đầu tư xây dựng các hệ thống thoát nước và xử lý nước thải. Từ năm 1998, Chính
phủ Việt Nam đã ban hành và áp dụng nhiều chính sách cũng như đầu tư cải thiện
vệ sinh đô thị, khiến lĩnh vực thu gom và xử lý nước thải phát triển mạnh mẽ. Một
số kết quả chính đạt được là [17]:
Hoạt động cung cấp dịch vụ thoát nước và xử lý nước thải cho cư dân đô
thị, kể cả người nghèo được cải thiện đáng kể.
Có khoảng 90% số hộ gia đình sử dụng bể tự hoại làm cơng trình xử lý
tại chỗ.
60% hộ gia đình đấu nối vào hệ thống thốt nước công cộng, thường là
hệ thống cống chung.
Đến năm 2016, có 31 nhà máy đang được vận hành và 16 nhà máy đang
được xây dựng, với tổng công suất 886.175 m3 (theo bảng I.10).
Hiện nay có 16 dự án thốt nước và xử lý nước thải đơ thị cấp tỉnh đang
trong q trình thiết kế/ thi cơng, chủ yếu vẫn dựa vào hệ thống thốt
nước chung với tổng cơng suất 1.294.500m3 (theo bảng I.10).
Mặc dù đạt được những kết quả đáng khích lệ như vậy, lĩnh vực vệ sinh môi
trường đô thị tiếp tục phải đối mặt với những vấn đề quan trọng cần nhanh chóng
giải quyết như [17]:
5
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Trong 60% hộ gia đình đấu nối vào HTTN cơng cộng, hầu hết nước thải
được xả thẳng ra hệ thống tiêu thoát nước bề mặt, chỉ có 10% lượng
nước thải được xử lý.
Chỉ 4% lượng phân bùn được xử lý trong tổng 90% hộ gia đình xả nước
thải vào bể tự hoại,
Vốn đầu tư vào lĩnh vực thu gom và xử lý nước thải tới nay hầu hết đều
dành để xây dựng cơng trình xử lý, tuy nhiên khơng phải lúc nào cũng có
mạng lưới thu gom phù hợp.
Việt Nam đang thu phí thốt nước ở mức 10% giá nước sạch, khả năng
thu hồi chi phí đầu tư xây dựng và chi phí vận hành và bảo dưỡng nói
chung cịn thấp.
Các cơ chế chưa khuyến khích hiệu quả vận hành hệ thống, các đơn vị
chịu trách nhiệm thoát nước và xử lý nước thải có quyền tự chủ rất hạn
chế trong hoạt động quản lý vận hành và phát triển hệ thống.
Hiện trạng quản lý nước thải ở Việt Nam được minh họa bằng Hình I.1 dưới
đây.
Hình I.1: Hiện trạng quản lý nước thải ở Việt Nam [17]
Theo Hội bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam nước thải sinh hoạt
chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là ngun nhân chính gây
nên tình trạng ô nhiễm môi trường nước. Xu hướng này ngày càng gia tăng và xấu
6
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đơ thị ở Việt nam
đi. Ước tính chỉ có 10% lượng nước thải sinh hoạt đơ thị được xử lý [17]. Theo
thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn
nước. Người dân ở nông thôn và thành thị đều phải đối phó với nguy cơ mắc bệnh
do mơi trường nước đang ngày càng bị ô nhiễm một cách trầm trọng. Trên thực tế
chúng ta mới chỉ quan tâm đến xử lý rác thải và nước thải của các nhà máy chứ
chưa quan tâm đến việc xử lý nước thải sinh hoạt của hơn 83 triệu người. Xử lý
nước thải sinh hoạt là vấn đề nghiêm trọng và cần được quan tâm hàng đầu của tất
cả các quốc gia. Ở các nước phát triển, ví dụ như Nhật Bản phải mất 40 năm để phát
triển hệ thống xử lý nước thải và rác thải hợp lý. Các quốc gia phát triển đã kiểm
sốt được hồn tồn việc xử lý nước thải. Nước thải được xử lý ngay tại nguồn bằng
công nghệ tập trung hay phân tán. Người dân sẵn sàng vào ở một khu đơ thị, khu
dân cư khi có điện, có đường, có thơng tin, có nước cấp, cho dù chưa có hệ thống
xử lý nước thải sinh hoạt điều này chứng tỏ ngay trong bản thân mỗi cá nhân, vấn
đề nước thải sau sử dụng cần được xử lý đạt yêu cầu trước khi xả ra môi trường là
chưa thực sự cần thiết.
Hiện tại Việt Nam đang phải gặp nhiều khó khăn trong lĩnh vực xử lý nước
thải, một phần vì có rất ít chủ đầu tư và tư vấn quan tâm đến việc tìm kiếm các hệ
thống xử lý nước thải sinh hoạt mới, để ứng dụng vào dự án cụ thể và bản thân các
nhà đầu tư cũng gặp nhiều khó khăn khi lựa chọn cơng nghệ phù hợp. Bên cạnh đó
lĩnh vự xử lý nước thải cịn gặp phải khó khăn do nguồn vốn đầu tư ít ỏi, ngân sách
chi trả hàng năm cho sự nghiệp môi trường ngày một hạn chế, sự thiếu ý thức của
cộng đồng và thiếu nhận thức đối với các hiểm họa trong tương lai. Cũng như sự
chồng chéo trong quản lý nhà nước về nước, thoát nước, xử lý nước thải và rác thải.
I.2. Đặc điểm chung của nước thải đô thị, đặc thù tại Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu xử lý nước thải đơ thị đã có từ rất lâu, trong thời kỳ đồ đá
mới 10.000 năm trước công nguyên, các bộ lạc du mục đã giải quyết các chất thải
tạo ra bởi hoạt động con người dựa trên các q trình chuyển hóa tự nhiên trong đất
[23]. Một trong những nghiên cứu đầu tiên về nước thải đô thị được biết đến là
7
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
nghiên cứu bởi Dupre và Dibdin vào năm 1884 phát hiện rằng “sục khí vào nước
thải có ảnh hưởng đến nước thải” [3]. Dù phát hiện mới chỉ cho kết quả “ảnh hưởng
rất nhỏ”, tuy nhiên đã mở ra kỷ nguyên mới cho xử lý nước thải đô thị bằng phương
pháp sinh học. Năm 1914, nghiên cứu đầu tiên về dạng phản ứng theo mẻ (mà sau
này được phát triển là SBR) đồng thời với khái niệm “bùn hoạt tính” được đưa ra
[10]. Nhà máy XLNT đầu tiên được biết là hệ thống 300m3/ngày ở Salford – Anh
xây dựng vào năm 1914 ở quy mơ thử nghiệm [3].
Nước thải đơ thị gồm có nước dư thừa, nước đã dùng do sinh hoạt chủ yếu từ
các gia đình, trường học, khu vui chơi giải trí và nước sản xuất lẫn vào…Thông
thường trong nước thải đô thị có tỉ lệ nước thải sinh hoạt khoảng 50-60%, nước mưa
thấm qua đất khoảng 10-14%, nước sản xuất khoảng 30-36% do các đơn vị sản xuất
thủ công nghiệp, công nghiệp thải ra [19]. Hàm lượng BOD trong nước thải đô thị
cho một đầu người trong ngày sau khi đã xử lý sơ bộ được đánh giá đối với hệ
thống thoát nước riêng là từ 50-70g, hệ thống thoát nước chung là 60-80g. Khoảng
1/3 chất ơ nhiễm này là hịa tan, cịn 2/3 ở dạng hạt có thể lắng gạn được hoặc
khơng. Trong hệ thống thốt nước chung, tỷ lệ phần trăm của chất ơ nhiễm lắng gạn
được nói chung lớn hơn ở hệ thống riêng. Tỉ lệ BOD:COD của nước thải đơ thị nằm
trong khoảng 2-2,5. Vì vậy, cần phải qua lắng sơ bộ để loại bỏ các chất ô nhiễm có
thể lắng gạn được, làm giảm tỉ lệ này xuống dưới 2 và như vậy đưa nước thải vào
xử lý sinh học mới có hiệu quả cao [19].
Một trong những phân loại điển hình đối với nước thải sinh hoạt theo 4 mức
như Bảng I.1, và theo 3 mức như bảng I.2 [20].
Bảng I.1. Phân loại nước thải sinh hoạt theo 4 mức độ đậm đặc [20]
TT
Thông số
Rất loãng
Loãng
Vừa phải
Đặc
1
COD, mg/l
150
230
370
530
2
BOD5, mg/l
70
110
175
250
3
N-NH3
12
18
30
50
4
TN, mg/l
20
30
50
80
5
TP, mg/l
6
10
16
23
8
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Bảng I.2. Phân loại nước thải theo phương thức thu gom [20]
Nước mưa chảy
qua
Thông số
TT
Nước thải thu gom
chung
Nước thải đô thị
riêng
min
Max
min
max
min
max
1
COD, mg/l
40
73
260
480
250
800
2
BOD5, mg/l
8
10
60
220
110
350
3
SS, mg/l
67
101
270
550
120
400
4
TN, mg/l
0,4
1
4
17
20
70
5
TP, mg/l
0,67
1,66
1,2
2,8
4
12
Bảng I.3. Tỷ lệ các thông số trong nước thải đơ thị [20]
Tỷ lệ
Thấp
Điển hình
Cao
COD/BOD5
1,5-2,0
2,0-2,5
2,5-3,5
3-4
4-6
6-8
BOD5/TN
Để tính nồng độ ơ nhiễm cũng có thể dựa vào tải lượng kg/người về COD,
BOD5 và suất dùng nước tương ứng của các đô thị. Tải lượng của một số nước và
Việt Nam như Bảng I.4. Nồng độ BOD5 quy đổi trên cơ sở số liệu Bảng I.3.
Bảng I.4. Tải lượng ô nhiễm theo đầu người của các nước (kg/người/năm) [20]
Việt Nam
Chất ơ
nhiễm
Đan
mạch
Brazin
Ai
cập
Ấn
độ
Ý
USA
Đức
BOD5
20-25
20-25
10-15
10-15
18-22
30-35
20-25
SS
30-35
20-25
15-25
20-30
30-35
30-35
TN
5-7
3-5
3-5
3-5
5-7
4-6
TP
1,5-2
0,6-1
0,40,6
0,6-1
1,5-2
1,2-1,6
BTH
25-35
KBTH
40-60
BTH: Có bể tự hoại; KBTH: Khơng có bể tự hoại
Bảng I.5. Nồng độ BOD5 quy ra từ tải lượng ô nhiễm theo đầu người [20]
Khu vực
Nồng độ BOD5, mg/l
Năm 2030
Năm 2050
Có bể tự hoại
139-167
131-184
Khơng có bể tự hoại
222-228
263-316
9
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đơ thị ở Việt nam
Tải lượng BOD5 tính theo đầu người ở Việt Nam nằm ở mức cao so với các
nước trên thế giới đối với khu vực có bể tự hoại và cịn cao hơn ở khu vực khơng có
bể tự hoại và theo xu hướng sẽ gia tăng mạnh trong tương lai. Nồng độ các thông số
ô nhiễm theo thiết kế, thực tế trong nước thải đầu vào các thơng số chính của một
số Nhà máy XLNT đô thị tại Việt Nam và trên thế giới được thu thập theo nhiều tài
liệu như Bảng I.6.
Bảng I.6. Nồng độ các thông số ô nhiễm theo thiết kế và thực tế của một số các Nhà
máy XLNT tại Việt Nam và các nước [17]
COD, mg/l
BOD5, mg/l
TN, mg/l
TP, mg/l
TK
TT
TK
TT
TK
TT
TK
TT
Kim Liên
225
145
150
72,5
40
40
5
6,5
Trúc Bạch
225
155
150
77,5
40
34
5
6,5
Bắc Thăng Long - Vân
Trì
225
135
150
85
40
38
5
5,4
Yên Sở
500
132
250
76
40
47
6
5,5
Bảy Mẫu
400
141
200
78,5
40
48
15
6
Bình Hưng
160
90,6
80
46,53
22,4
4,9
Bình Hưng Hòa
300
203
200
78
35
1,7
Sơn Trà 2014
300
100
150
73,8
Hòa Cường
160
91,9
80
67
17,8
0,9
Phú Lộc
160
100,2
80
71,7
21,4
1,3
Ngũ Hành Sơn
160
67,8
80
48
47
15,6
1,4
Hòa Xuân
400
185
200
88,9
45
42,3
6
3,45
Sơn Trà 2015
300
115
150
127
50
45
5
0,7
Vinh
180
165
110
83
20
48
Bắc Ninh
475
98
190
66
38
39
5
3
Hồ Tây
480
98
240
78
44
32
5
5
Nha Trang
239
90
132
65
27
35
6
2,5
Từ Sơn
475
170
190
76
38
42
5
5,5
Tham Lương - Bến Cát
325
179
197
81
40
40
5
4,7
Nhiêu Lộc - Thị Nghè
400
0,1
7,43
1
Tên nhà máy XLNT
Bãi Cháy
571,43
190
80
297,14
10
20
18
5
5
0
38
36
72,86
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Tên nhà máy XLNT
COD, mg/l
BOD5, mg/l
TN, mg/l
TP, mg/l
TK
TK
TK
TK
TT
TT
TT
Hà Khánh
68
45
0,2
Quy Nhơn
107,8
59,2
34,2
Bắc Giang
120
90
Đà Lạt
400
302
325
151
Navi Mumbai - India
484
217
Atladra Vadodara-India
508
147
Tarsali- Vadodara-India
540
141
Gajarawadi-VadodaraIndia
464
238
Karanj -Surat - India
304
145
Anjana Sura - India
1231
279
Bhatar, Surat - India
167
75
Bamroli, Surat - India
600
316
Singanpur,Surat - India
668
183
Jalmahal Road Jaipur –
India
760
311
Delawas, Jaipu - India
256
93
359
163
Kabitkhedi,
India
Indore
-
Navi Mumbai - India
400
484
250
217
Postdam - Germany
750
427
350
213
360
320
154
125
750
666
350
333
Carrigenan,
Ireland
Neubrandenburg
Germany
Cork,
–
30
32
45
55,7
TT
6,3
10
6,54
34
5
47
9
80
13
80
5
Ghi chú: TK – Thiết kế; TT - thực tế. Ô trống là khơng có số liệu.
Từ bảng thống kê trên có thể thấy đối với các NMXLNT đơ thị tại Việt Nam
thì hiện trạng các thông số ô nhiễm thiết kế so với thực tế khác xa nhau, đặc biệt là
BOD theo thiết kế cao hơn rất nhiều lần so với thực tế thu gom trong khi đó TN xấp
11
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
xỉ gần bằng hoặc thấp hơn, điều này dẫn đến khó khăn khi các đơn vị nhận vận hành
mà khơng nắm vững hoặc có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý nước thải đô thị.
I.3. Các giải pháp công nghệ xử lý nước thải đô thị
Các công nghệ xử lý nước thải đô thị trên thế giới
I.3.1.
Công nghệ xử lý nước thải đô thị bao gồm nhiều bước, cụ thể như sau
Bảng I.7. Các bước trong quy trình xử lý nước thải đơ thị [5]
Bước xử lý
Mô tả
Tiền xử lý
Loại bỏ các thành phần trong nước thải đô thị như rác, gỗ, nhành cây,
các vật nổi, cát, dầu mỡ mà có thể ảnh hưởng đến quá trình vận hành
của Nhà máy xử lý nước thải.
Xử lý sơ bộ
Loại bỏ một phần SS và một phần chất ô nhiễm hữu cơ khỏi nước
thải
Xử lý sơ bộ cấp 2
Loại bỏ một phần SS và một phần chất ô nhiễm hữu cơ khỏi nước
thải, thường là thêm hóa chất keo tụ
Xử lý thứ cấp
Loại bỏ các chất ơ nhiễm hữu cơ có thế phân hủy sinh học (hòa tan
và lơ lửng) và SS
Xử lý thứ cấp với Loại bỏ các chất ơ nhiễm hữu cơ có thể phân hủy sinh học (hịa tan lơ
q trình loại N,P lửng) và SS, và các chất dinh dưỡng (N,P)
Xử lý cấp 3
Loại bỏ SS dư (sau xử lý thứ cấp) bằng phương pháp lọc. Khử trùng
cũng là một phần của xử lý cấp 3. Loại bỏ N,P (trường hợp xử lý thứ
cấp chưa đạt tiêu chuẩn) cũng bao gồm trong bước xử lý này.
Xử lý nâng cao
Loại bỏ các chất còn dư dạng hòa tan hoặc lơ lửng sau q trình xử
lý sinh học thơng thường khi u cầu cho tái sử dựng
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa trên hoạt động sống của
vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Qúa trình
hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ nhiễm bẩn được khống hóa và
trở thành những chất vơ cơ, các chất khí đơn giản và nước. Vi sinh vật có trong
nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh
dưỡng tạo ra năng lượng. Qúa trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh sản, phát triển
tăng số lượng tế bào (tăng sinh khối), đồng thời làm sạch (có thể là gần hồn tồn)
các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do vậy, trong xử lý sinh
học, người ta thường phải loại bỏ các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải trong
12
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
giai đoạn xử lý sơ bộ. Đối với các tạp chất vơ cơ có trong nước thải thì phương
pháp xử lý sinh học có thể khử các chất sulffit, muối amon, nitrat….các chất chưa
bị oxy hóa hồn tồn. Sản phẩm của các q trình phân hủy này là khí CO2, nước,
khí N2, ion sulfat [19].
Q trình sinh học xảy ra trong điều kiện có cấp oxy (từ khơng khí) là q
trình hiếu khí; trong điều kiện khơng cấp oxy nhưng vi sinh vật có thể sử dụng
nhiều nguồn oxy thay thế trong các phân tử oxit là q trình yếm khí. Tùy thuộc vào
q trình xử lý là hiếu khí, thiếu khí, yếm khí, kết hợp các q trình hiếu-thiếu-yếm
khí, và hồ sinh học có thể phân loại các cơng nghệ khác nhau như Bảng 1-8.
Công nghệ xử lý sinh học là một bước hầu như cần phải có trong bất cứ dây
chuyền cơng nghệ xử lý nước thải đơ thị nào vì tính vượt trội về chi phí và đáp ứng
được tiêu chuẩn xả thải. Chỉ một số ít loại nước thải mà chất ô nhiễm thuần túy chỉ
chứa các chất vô cơ như kim loại nặng trong các ngành công nghiệp kim loại thì chỉ
áp dụng các cơng nghệ hóa, lý.
Bảng I.8. Các công nghệ xử lý sinh học [5] [8]
TT
Kiểu
Tên công nghệ
Q trình xử lý
I
Q trình hiếu khí:
1
Sinh trưởng Các q trình bùn hoạt tính
lơ lửng
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
2
Hồ sục khí
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
3
Phân hủy bùn hiếu khí
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
4
Màng phản ứng sinh học
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
5
Q trình Nitrat hóa
Nitrat hóa
6
Sinh trưởng Lọc sinh học
dính bám
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
7
Đệm sinh học di động
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
8
Phản ứng sinh học đệm cố định
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
9
Đĩa sinh học
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
10
Trickling filters
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
13
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Kiểu
TT
Tên công nghệ
11 Quá trình lai
Trickling filter/Bùn hoạt tính
12
Tích hợp màng cố định và Bùn hoạt tính
(IFAS)
II
Q trình xử lý
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
Q trình thiếu khí:
13 Sinh trưởng Khử nitơ sinh trưởng lơ lửng
Khử Nitơ
14 Sinh trưởng Lọc khử Nitơ sinh trưởng dính bám
Khử Nitơ
lơ lửng
dính bám
III Q trình yếm khí:
15 Sinh trưởng Q trình tiếp xúc yếm khí
Loại bỏ BOD
lơ lửng
16
Phân hủy bùn yếm khí
Ổn định bùn, loại bỏ
pahtogen
17
Q trình Anammox
Khử Nitơ,
Amoniac
loại
bỏ
18 Sinh trưởng Đệm yếm khí cố định và tầng chất lỏng Loại bỏ BOD, ổn định
dính bám
sơi
bùn khử Nitơ
19 Đệm bùn
Đệm bùn yếm khí dâng lên (UASB)
Loại bỏ BOD đặc biệt là
cho chất thải có nồng độ
cao
20 Q trình lai
UASB / sinh trưởng dính bám
Loại bỏ BOD
IV Kết hợp các q trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí:
22 Sinh trưởng Các quá trình đơn và nhiều bước: các Loại bỏ BOD, Nitrat hóa,
lơ lửng
23 Q trình lai
V
quy trình độc quyền khác nhau
Khử Nitơ, và khử Phốt
pho
Các quá trình đơn và nhiều bước gồm Loại bỏ BOD, Nitrat hóa,
sinh trưởng lơ lửng và màng cố định
Khử Nitơ, và khử Phốt
pho
Hồ:
24 Hồ hiếu khí
Hồ hiếu khí
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
25 Hồ xử lý bậc Hồ xử lý bậc ba
Loại bỏ BOD, Nitrat hóa
ba
26 Hồ tùy tiện
Hồ tùy tiện
Loại bỏ BOD
27 Hồ yếm khí
Hồ yếm khí
Loại bỏ BOD (ổn định
bùn)
14
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Để đánh giá mức độ phù hợp của giải pháp công nghệ, một trong những
phương pháp là đánh giá mức độ phổ biến của công nghệ áp dụng trong thực tế.
Một thống kê của Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ về số cơng trình và cơng suất
của các cơng nghệ được áp dụng như bảng I.9 cho thấy nhóm cơng nghệ hồ có số
lượng lớn nhất, tiếp theo là cơng nghệ bùn hoạt tính [6]. Bùn hoạt tính có tổng cơng
suất lớn nhất. Cơng suất trung bình của các nhà máy XLNT cơng nghệ bùn hoạt tính
sục khí oxy nồng độ cao có cơng suất xử lý lớn nhất nhưng số lượng nhà máy thấp
hơn nhiều so với bùn hoạt tính. Số liệu thống kê này cho thấy hồ có mức độ phổ
biến lớn về số lượng, sau đó đến Bùn hoạt tính, Lọc sinh học nhỏ giọt và Mương
Oxy hóa, bùn hoạt tính có mức độ phổ biến lớn về cơng suất, sau đó đến Lọc sinh
học nhỏ giọt và hồ.
Bảng I.9. Thống kê các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho các thành phố [6]
Số Nhà máy
Công nghệ
Hồ ổn định
Hồ sục khí
Hồ tùy nghi
Đất ngập nước
Lọc sinh học nhỏ giọt
Lọc sinh học
Đĩa sinh học
Bùn hoạt tính
Mương oxy hóa
Bùn hoạt tính sục khí
oxy nồng độ cao
I.3.2.
Số lượng
%
8081
2862
1267
5
2570
13
623
8275
1215
29,2%
10,3%
4,6%
0,02%
9,29%
0,05%
2,25%
29,9%
4,39%
260
0,94%
Tổng cơng suất
1.000
%
m3/ngày
12.324
5,34%
6.298
2,73%
1.067
0,46%
15
0,01%
25.560
11,1%
110
0,05%
5.197
2,25%
113.607
49,2%
2.388
1,03%
27.631
12,0%
Xếp hạng
Theo Theo công
SL
suất
2
4
3
5
5
8
10
10
4
3
9
9
7
6
1
1
6
7
8
2
Công nghệ xử lý nước thải áp dụng tại Việt Nam
Nhóm cơng nghệ bùn hoạt tính được áp dụng rộng rãi cho nước thải đô thị tại
Việt Nam. Trong tổng số khoảng 47 Nhà máy XLNT đô thị đã và chuẩn bị xây
dựng có 26 Nhà máy XLNT là cơng nghệ bùn hoạt tính, cịn lại là cơng nghệ OD,
lọc sinh học và hồ. 4 Nhà máy XLNT công nghệ hồ tại Đà Nẵng đang được đầu tư
chuyển đổi sang cơng nghệ bùn hoạt tính kiểu SBR (theo bảng I.10).
15
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
Trong số 26 Nhà máy XLNT cơng nghệ bùn hoạt tính tại Việt Nam thì hầu
hết là cơng nghệ SBR (18 Nhà máy), 6 Nhà máy cơng nghệ bùn hoạt tính truyền
thống CAS và 2 Nhà máy công nghệ A2O. Trong 3 công nghệ thuộc nhóm cơng
nghệ bùn hoạt tính thì SBR, A2O đều có khả năng xử lý Nitơ tốt vì kết hợp các q
trình hiếu khí, thiếu khí ln phiên để xử lý BOD5 đồng thời với nitrat hóa và khử
Nitơ. CAS khử Nitơ kém.
Tổng hợp các cơng nghệ thì SBR là công nghể phổ biến nhất trong các công
nghệ bùn hoạt tính ở Việt Nam. Cơng nghệ bùn hoạt tính là nhóm cơng nghệ phổ
biến nhất trên thế giới và Việt Nam một phần bởi cơng nghệ SBR có khả năng xử lý
Nitơ cao.
I.4. Hiện trạng xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam
Trước năm 2000, hoạt động xử lý nước thải ở Việt Nam hầu như chỉ được
thực hiện trong các cơng trình vệ sinh tại chỗ như bể tự hoại, cơng trình được người
Pháp mang đến Việt Nam từ thế kỷ 19 trong thời kỳ thuộc địa. Sau đó, cơng trình
này được sử dụng rộng rãi, với quy định tất cả các hộ gia đình phải xây dựng cơng
trình vệ sinh tại chỗ. Ở các đơ thị lớn, ước tính trên 90% hộ gia đình có cơng trình
vệ sinh tại chỗ, thường là bể tự hoại [17]. Khi dân số đô thị tăng, lượng nước thải
phát sinh tác động đến nguồn tiếp nhận nước và làm nảy sinh nhu cầu thu gom và
xử lý nước thải để xả thải an toàn hơn. Việc quy hoạch và thiết kế nhà máy xử lý
nước thải đầu tiên ở Việt Nam bắt đầu được thực hiện khoảng năm 2000 và đến
cuối năm 2016, Việt Nam có tổng cộng 47 nhà máy xử lý nước thải đơ thị tập trung,
khá ít so với con số trên 87 triệu dân trên cả nước. Trong số đó, 31 nhà máy được
vận hành, 16 nhà máy đang triển khai xây dựng và thiết kế.
16
Xây dựng tiêu chí đánh giá các cơng nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm
XLNT đô thị ở Việt nam
Bảng I.10. Danh mục các nhà máy xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam
[2], [13], [14], [15], [21], [22], [26], [28], [29], [30]
T
Tên nhà máy
T
Cơng suất, m3/ ngày
SBR
CAS
A2O
OD
TF
Hồ
Suất đầu tư,
Chi phí
Diện tích
USD/m /ngày
vận hành.
chiếm đất,
Đồng/m3
m3/1000m3/
3
ngày
I
ĐANG VẬN HÀNH
1.
2A, Quy Nhơn-Bình Định
2.
Bả Rịa-Vũng Tàu
12.000
3.
Bắc Giang (thành phố)
10.000
4.
Bắc Ninh (thành phố)
5.
Bắc TL Vân Trì-Hà Nội
6.
Bãi Cháy- Quảng Ninh
7.
Bảy Mẫu-Hà Nội
8.
Bình Hưng-TP Hồ Chí Minh
9.
Bình Hưng Hịa-HCM
2.350
28.000
42.000
150
952
7.827
952
1.989
13.300
141.000
46.000
7.827
695
1.079
2.823
993
169
1.700
11.800
8.125
6.000
2.367
476
12. Đà Lạt-Lâm Đồng
7.400
13. Đồng Hới- Quảng Bình
14. Hà Khánh- Quảng Ninh
1.200
7.000
10. Bn Mê Thuật
11. Cửa Lị-Nghệ An
669
2.900
19.000
2.000
178
1.940
4.442
17
4.054
