Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trung tâm trên địa bàn thành phố thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI THỊ THU HÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT
TẠI MỘT SỐ PHƯỜNG TRUNG TÂM TRÊN
ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên - 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

MAI THỊ THU HÀ

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT
TẠI MỘT SỐ PHƯỜNG TRUNG TÂM TRÊN
ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học : TS. Dư Ngọc Thành

Thái Nguyên - 2016

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị
nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước khoa và
nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 09 năm 2016
Người viết cam đoan

Mai Thị Thu Hà


ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo
cô giáo, các phòng ban và các đơn vị trong và ngoài trường. Tôi xin gửi lời cảm
ơn chân thành đến:
Thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành– Phó truởng khoa Môi Truờng- Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền thụ những kinh nghiệm
quý báu, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo cô giáo Khoa Môi trường, khoa Quản

lý Tài nguyên và phòng quản lý Đào tạo Sau Đại học, các phòng ban và trung tâm
của Trường Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên cùng các cô, chú, anh, chị, Ba
phuờng Hoàng Văn Thụ, Phan Đình Phùng và Trưng Vuơng đã hướng dẫn, tạo điều
kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tiến hành đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp
đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 09 năm 2016
Tác giả luận văn

Mai Thi Thu Hà


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................3
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................................... 4
1.1.Cơ sở khoa học ................................................................................................. 4
1.2.1.Một số khái niệm .......................................................................................4

1.1.2.Thành phần và đặc tính của nước thải .......................................................5
1.1.3.Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước thải sinh hoạt ..............................6
1.2. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt tại Việt Nam và trên thế giới ...........11
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................11
1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ........................................................14
1.3. Cơ sở pháp lý của đề tài ................................................................................18
CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 21
2.1. Địa điểm nghiên cứu, thời gian và đối tượng nghiên cứu .............................21
2.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài .....................................................................21
2.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên ảnh huởng
đến nứoc thải sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên .........................................21
2.2.2. Thực trạng xả nước thải tại thành phố Thái Nguyên .............................21
2.2.3. Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải trên địa bàn một số phuờng trung
tâm thành phố Thái Nguyên ..............................................................................21
2.3. Phương pháp tiếp cận .................................................................................... 21
2.4. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................21


iv

2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu và tài liệu thứ cấp ....................................22
2.4.2. Phương pháp quan trắc và phân tích môi trường ....................................22
2.4.3. Phương pháp tổng hợp và so sánh ..........................................................24
2.4.4. Phương pháp thu thập số liệu từ thực địa ...............................................25
2.4.5. Phương pháp đánh giá nhanh, phỏng vấn người dân trực tiếp về hiện
trạng môi trường ...............................................................................................25
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................25
2.4.7. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: ...........................................25
Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................ 26
3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của TP Thái Nguyên ảnh huởng đến

nứoc thải ...............................................................................................................26
3.1.1.Điều kiện tự nhiên ....................................................................................26
3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội .........................................................................29
3.2. Thực trạng xả nước thải sinh hoạt tại một số phuờng trung tâm thành phố
Thái Nguyên .........................................................................................................30
3.2.1. Hệ thống thoát nước trên địa bàn trung tâm thành phố Thái Nguyên ....30
3.2.2. Thực trạng khối luợng nứoc thải sinh hoạt trên địa bàn một số phuờng
trung tâm thành phố Thái Nguyên ....................................................................32
3.2.3. Các nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt khu vực thành phố Thái Nguyên .33
3.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn một số phuờng
trung tâm thành phố Thái Nguyên ...................................................................38
3.3.2. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Thái
Nguyên thông qua các chỉ tiêu phân tích ..........................................................40
3.3.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt qua phỏng vấn ý kiến người dân ..42
3.4. Đề xuất giải pháp thu gom xử lý nước thải sinh hoạt trên khu vực trung tâm
thành phố Thái Nguyên ........................................................................................43
3.4.1. Những thuận lợi và khó khăn trong việc thu gom nước thải đô thị tại khu
vực nghiên cứu ..................................................................................................43
3.4.2. Mục tiêu cần đạt khi đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả thu gom và xử
lý nước thải khu vực trung tâm phố Thái Nguyên ............................................44


v

3.4.4. Thiết kế mạng lưới thu gom và xử lý nước thải khu vực trung tâm thành
phố Thái Nguyên theo phương án lựa chọn .....................................................46
3.4.6. Phân tích và lựa chọn phương án xử lý phù hợp .................................... 58
3.4.7. Các giải pháp về quản lý môi trường ......................................................58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 61
1. Kết luận ............................................................................................................ 61

2. Kiến nghị ..........................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 64


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BOD

: Nhu cầu oxi sinh hóa

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và môi trường

BVTV

: Bảo vệ thực vật

CK

: Cùng kỳ

CLKK

: Chất lượng không khí

CLN

: Chất lượng nước

COD

: Nhu cầu oxi hóa học

DO

: Oxi hòa tan

GEM/WATER : Chương trình quan trắc môi trường toàn cầu/phần môi trường nước
GHCP

: Giới hạn cho phép

HĐND

: Hội đồng nhân dân

KH

: Kế hoạch

KLN

: Kim loại nặng

KSON

: Kiểm soát ô nhiễm

KTXH

: Kinh tế xã hội

ONXBG

: Ô nhiễm xuyên biên giới

QA/QC

: Đảm bảo chất lượng/Giám sát chất lượng

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

QĐ-BTNMT

: Quyết định-Bộ Tài nguyên và Môi trường

QĐ-TTg

: Quyết định thủ tướng

TCCP

: Tiêu chuẩn cho phép

TCTQ

: Tiêu chuẩn Trung Quốc

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

TN&MT

: Tài Nguyên và Môi trường

TP

: Thành phố

TV

: Thủy văn

UBND

: Ủy ban nhân dân

WHO

: Tổ chức y tế thế giới

WMO

: Tổ chức khí tượng thế giới

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị
nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước khoa và
nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 09 năm 2016
Người viết cam đoan

Mai Thị Thu Hà


vii
i

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Thành phần chất thải rắn trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý................. 8
Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện nồng độ BOD5 .............................................................. 41
Hình 3.2. Nồng độ chất rắn lơ lửng (TSS) ............................................................... 42
Hình 3.3. Hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu theo ý kiến đánh giá của
người dân ..................................................................................................... 42

Hình 3.4. Sơ đồ thu gom nước trước nhà – Kiểu K1 ............................................... 48
Hình 3.5 Sơ đồ thu gom nước sau nhà – Kiểu K2 ................................................... 48
Hình 3.6. Sơ đồ thu nước thải sau nhà có bơm – Kiểu K3 ...................................... 49
Hình 3.7. Sơ đồ thu nước thải với ga tách - Kiểu K4 .............................................. 49
Hình 3.8. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương án 1 ................................ 56
Hình 3.9. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2 ................................ 57


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống,
quyết định sự tồn tại và phát triển của đất nước. Mặt khác, nước cũng có thể gây tai
họa cho con người và môi trường. Việt Nam là quốc gia có hệ thống sông ngòi dày
đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830 – 840 tỷ m3. Tuy
nhiên, Việt Nam không phải là quốc gia giàu về nước. Tài nguyên nước của nước ta
phụ thuộc nhiều vào các nước có chung nguồn nước phía thượng lưu, với gần 2/3
tổng lượng nước mặt hàng năm là từ ngoài biên giới chảy vào. Chất lượng nước mặt
của Việt Nam đang có chiều hướng ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi
nhiều nguyên nhân. Trong đó, sự gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia
tăng chất lượng cuộc sống, đô thị hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng
tài nguyên nước kém hiệu quả, thiếu bền vững đang là mối đe doa an ninh nguồn
nước và có nguy cơ sẽ kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường [14].
Xã hội ngày càng phát triển thì chất lượng môi trường sống ngày càng phải
nâng cao nhất là vấn đề về thức ăn, nước uống và vệ sinh môi trường. Thực tế cho
thấy vấn đề về vệ sinh môi trường tại các khu vực dân cư tập trung nhỏ ít được
quan tâm, bằng chứng là nguồn nước thải sinh hoạt tại những khu vực này được
thải thẳng trực tiếp ra kênh, rạch, sông suối nhỏ và đổ vào hệ thống sông chính.
Quá trình này cứ tiếp diễn hàng ngày, hàng tháng, hàng năm vô tình làm cho chất

lượng nguồn nước cấp (nước sông, nước ngầm) suy giảm về chất lượng và hậu quả
là làm ảnh hưởng đến đời sống của người dân và hệ sinh thái tại khu vực nơi đó. Lý
giải cho nguyên nhân này là nguồn chi phí để lắp đặt một hệ thống xử lý nước thải
sinh hoạt thông thường là khá cao. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là ngoài nguồn chi phí
khá cao để lắp đặt và xây dựng một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thông
thường thì vẫn còn tồn tại hữu hình những lý do khách quan khác đó là diện tích
bố trí bị giới hạn và hiệu quả hạn hẹp về trình độ chuyên môn.
Song song với quá trình phát triển không ngừng của kinh tế - xã hội chúng ta
đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường đang diễn ra ở khắp các địa


2
phương. Quá trình đô thị hoá diễn ra ngày càng nhanh chóng kéo theo nó là sự phát
sinh một lượng các loại chất thải tương đối lớn gây tác động không tốt đến sức khoẻ
của con người và làm ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị.
Thái Nguyên là một tỉnh miền núi phía Bắc, có vị trí nằm ở phía Tây Bắc Thủ đô
Hà Nội, có vị trí thuận lợi, hết sức quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã
hội của tỉnh Thái Nguyên và vùng Việt Bắc. Trong những năm gần đây, tại các
phường, xã thuộc thành phố Thái Nguyên có tốc độ đô thị hóa rất nhanh, bên cạnh
nhưng kết quả đạt nêu trên thành phố còn phải đối mặt với sự gia tăng cả về số lượng
cũng như tính nguy hại của nước thải sinh hoạt.
Hiện nay, tại Thành phố Thái Nguyên hầu như toàn bộ lượng nước thải sinh
hoạt từ các hộ dân và một phần từ các khu công nghiệp phần lớn không được thu
gom và xử lý theo đúng quy định mà thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận cuối cùng
là sông suối, chủ yếu là Sông Cầu, Kênh Đán và một số hồ chứa nước trên địa bàn
thành phố. Hệ quả là gây ô nhiễm nghiêm trọng nhiều khu vực. Ngoài ra, chất
lượng nước ngầm cũng bị suy giảm đáng kể từ chính các dòng thải này.
Với mục tiêu cung cấp một cách nhìn tổng quan về chất lượng nước mặt, đánh
giá các nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm và hiện trạng hệ thống quan trắc cảnh báo
ô nhiễm nước, từ đó làm căn cứ tin cậy cho việc khoanh vùng nhạy cảm, vùng ô

nhiễm và đề xuất được các giải pháp hiệu quả trong quản lý môi trường. Tôi tiến
hành thực hiện đề tài: “Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số
phường trung tâm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên”. Để góp phần phát triển,
tiếp nối cũng như bổ sung cơ sở lý luận thực tiễn trong việc đánh giá thực trạng
nước thải sinh hoạt trên địa bàn tỉnh hiện nay, qua đó đề xuất những giải pháp, định
hướng cụ thể và hiệu quả bảo vệ môi trường nước phục vụ xây dựng chiến lược
phát triển bền vững Tỉnh Thái Nguyên
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên
và ảnh hưởng của nó đến môi trường, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý và xử lý
nước thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong vùng.


3

2.2. Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá đựoc điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên.
- Đánh giá đựoc hiện trạng xả nước thải tại thành phố Thái Nguyên
- Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải trên địa bàn thành phố Thái Nguyên

- Đề xuất giải pháp thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn một số
phuờng trung tâm thành phố Thái Nguyên.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Khảo sát nguồn ô nhiễm nước thải sinh hoạt là một công cụ hỗ trợ cho việc
lập, thực hiện và đánh giá kế hoạch quản lý nước thải sinh hoạt nói riêng và môi
trường nước nói chung.
- Nghiên cứu này đề xuất cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm quản lý tổng hợp

chất lượng nước phục vụ bảo vệ và khai thác, sử dụng bền vững nguồn tài nguyên
nước cũng như các biện pháp khắc phục, xử lý ô nhiễm nước thải sinh hoạt.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài xác định được cụ thể đặc tính và các chỉ tiêu cơ bản về hiện trạng nước
thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, tác hại của nước thải sinh hoạt đến
cảnh quan môi trường, đối với sức khỏe con người và các thành phần môi trường từ đó
đưa ra các biện pháp quản lý và phương án xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường
do nước thải sinh hoạt.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1.Cơ sở khoa học
1.2.1.Một số khái niệm
- Khái niệm môi trường:
Theo Khoản 1 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi
trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật
chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại,
phát triển của con người và sinh vật ”[18].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường:
Theo Khoản 6 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi
trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi
trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”[18].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước:
“Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý - hoá học
- sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn
nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong
nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề

đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” [18].
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường:
Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn
môi trường là giới hạn cho phép các thông số về chất lượng môi trường xung quanh,
về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm
quyền qui định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường”[18].
- Khái niệm nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước được thải ra sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt cộng đồng như tắm, tẩy rửa, giặt giũ, vệ sinh cá nhân,… chúng thường
được thải ra từ các căn hộ, trường học, cơ quan, bệnh viện, chợ và các công trình
công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt trên một địa bàn phụ thuộc vào dân số,
tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước.


5

- Khái niệm chỉ thị môi trường:
Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá
trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một
hiện tượng/ môi trường/ khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều
hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền đạt các thông tin
phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị
đo liên kết với chúng. Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu
bằng số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, Các
chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu.
Theo thông tư 08/2010/TT-BTNMT: “Chỉ thị môi trường là thông số cơ bản
phản ánh các yếu tố đặc trưng của môi trường phục vụ mục đích đánh giá, theo dõi
diễn biến chất lượng môi trường, lập báo cáo hiện trạng môi trường”.
1.1.2.Thành phần và đặc tính của nước thải
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra

còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất
hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 -50%)
gồm tinh bột đường xenlulo và các chất béo (5-10%), nồng độ chất hữu cơ trong
nước thải dao động trong khoảng 150 - 400 mg/ L theo trọng lượng khô. Có khoảng
20 - 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc,
điều kiện vệ sinh thấp kém nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là
nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng.
Các chất chứa trong nước thải bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh
vật.Các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50 - 60% tổng các chất
gồm các chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy và các chất hữu cơ
động vật như chất thải bài tiết của người, động vật, xác động vật phân hủy,....Các
chất hữu cơ trong nước thải theo tính chất hóa học bao gồm: chủ yếu là protein (40 60%), hydrat cacbon (25 - 50%), các chất béo, dẫu mỡ (10%), ure cũng là chất hữu
cơ quan trọng trong thành phần của nước thải sinh hoạt. Nồng độ các chất hữu cơ
thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD, COD và một số chỉ tiêu khác. Bên
cạnh các chất trên, nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp, các chất hoạt
tính bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp Ankal benzen sunfonat - ABS, gây
nên hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải cũng như trên bề mặt các


6

nguồn tiếp nhận nước thải. Các chất vô cơ trong nước thải chiếm khoảng 20 - 40%
gồm chủ yếu là cát, đất sét, các axit, bazo vô cơ, dầu khoáng. Trong nước thải có
mặt nhiều loại vi sinh vật như vi khuẩn, virut, rong, tảo, trứng giun sán,… Trong số
các loại vi sinh vật đó có cả vi trùng gây bệnh. Về thành phần hóa học thì các vi
sinh vật thuộc các chất hữu cơ.
Một số chất ô nhiễm chứa trong nước thải đáng được quan tâm nữa là kim loại
nặng, thuốc trừ sâu, các chất phóng xạ và một số chất độc hại khác. Mức độ tác hại
phụ thuộc vào loại chất ô nhiễm, nồng độ của chúng. Đặc điểm quan trọng của nước
thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định.

Bảng 1.1: Nồng độ ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
Các chỉ tiêu

Nồng độ

Chất rắn tổng cộng (mg/l)

Nhẹ
350

Trung bình
720

Nặng
1200

Tổng chất rắn hòa tan (mg/l)

250

500

850

Chất rắn lơ lửng (mg/l)

100

220

350

5

10

20

BOD5 (mg/l)

110

220

400

Tổng cacbon hữu cơ (mg/l)

80

60

210

COD5 (mg/l)

250

500

1000

Tổng nito theo N (mg/l)

20

40

800

Tổng photphat theo P (mg/l)

4

8

15

Clorua (mg/l)

30

20

100

Sunfat (mg/l)

20

30

50

Độ kiềm theo CaCO3 (mg/l)

50

100

200

Dầu mỡ (mg/l)

50

100

150

Colifom (mg/l)

106 - 107
<100

107 - 108
100 - 400

107 - 109
>400

Chất rắn lắng được (mg/l)

Chất hữu cơ bay hơi (µ g/l)

(Nguồn [27])
1.1.3.Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước thải sinh hoạt
Bên cạnh những chỉ tiêu cơ bản về chất nước mà chúng ta thường gặp trong
lĩnh vực cấp nước, thành phần của nước thải còn có chứa thêm một số chất bẩn đặc


ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo
cô giáo, các phòng ban và các đơn vị trong và ngoài trường. Tôi xin gửi lời cảm
ơn chân thành đến:
Thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành– Phó truởng khoa Môi Truờng- Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền thụ những kinh nghiệm
quý báu, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo cô giáo Khoa Môi trường, khoa Quản
lý Tài nguyên và phòng quản lý Đào tạo Sau Đại học, các phòng ban và trung tâm
của Trường Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên cùng các cô, chú, anh, chị, Ba
phuờng Hoàng Văn Thụ, Phan Đình Phùng và Trưng Vuơng đã hướng dẫn, tạo điều
kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tiến hành đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp
đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 09 năm 2016
Tác giả luận văn

Mai Thi Thu Hà


8
rất chậm chạp hoàn toàn không thể lắng được. Các chất rắn lơ lửng có thể đạt
được là những chất rắn mà chúng có thể được loại bởi quá trình lắng và thường
được biểu diễn bằng đơn vị mg/l. Việc xác định chúng thường đươợ tiến hành
trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng nón Imhoff. Thông thường
khoảng 605 chất rắn lơ lửng trong nước thải đô thị là chất rắn có thể lắng được.
Theo Metcals & Eddy thành phần của chất rắn trong nước thải sinh hoạt được mô tả
một cách tương đối như hình 1 [35].
Tổng
cộng
(720mg/l

Lọc
được
(500mg/l

Lơ lửng
(220mg/l

Lắng
được
(160mg/l
Hữu cơ
(150mg/l)

Vô cơ
(40mg/l)

Không
lắng được
(60mg/l)

Hữu cơ
(45mg/l)

Vô cơ
(15mg/l)

Keo
(50mg/l)

Hữu cơ
(40mg/l)

Vô cơ
(10mg/l)

Hòa tan
(450mg/l)

Hứu cơ
(160mg/l)

Vô cơ

(290mg/l)

Hình 1.1: Thành phần chất thải rắn trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
* Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn nhiệt độ của nước cấp do việc xả các
dòng nước nóng ấm từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại … nhiệt độ của nước
thải thường thấp hơn nhiệt độ của không khí.
Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì phần
lớn các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đềi ứng dụng các quá trình xử lý sinh học
mà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Nhiệt độ của nước thải
ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh vật, đến sự hoà tan của ô xy trong nước.


9
Nhiệt độ còn là một trong những thông số công nghệ liên quan đến quá trình
lắng của các hạt cặn, so nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng và do đó
có liên quan đến lực cản của quá trình lắng cặn trong nước thải.
Nhiệt độ của nước thường thay đổi theo mùa và vị trí địa lý. Ở những vùng khí
hậu lạnh, nhiệt độ của nước cũng thay đổi từ 7-180C, trong khi đó ở những vùng có
khí hậu ẩm áp hơn nhiệt độ của nước có thể thay đổi trong khoảng 13 đến 240C. Ở
thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía nam nhiệt độ của nước thường dao động ở
mức 24 -290C, đôi khi lên đến 300C [17].
* Độ màu (màu sắc)
Màu của nước thải là do các chất sinh hoạt hoặc do các sản phẩm được tạo ra
trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là Platin Coban (Pt-Co).
Độ màu là thông số thường mang tính chất định tính, có thể được sử dụng để
đánh giá trạng thái chung của nước thải. Nước thải để chưa qua 6 giờ thường có
màu nâu nhạt. Màu xám nhạt đến trung bình là đặc trưng của các loại nước phân
huỷ đã bị phân huỷ một phần. Nếu xuất hiện màu xám sẫm hoặc đen, nước thải coi
như đã bị phân huỷ hoàn toàn bởi các vi khuẩn trong điều kiện yếu khí (không có

oxy). Hiện tượng nước thải ngả màu đen thường so sự tạo thành do sự tạo thành các
sulfide khác nhau, đặc biệt là sulfide sắt. Điều này xảy ra khi hydro sulfua được sản
sinh dưới dạng điều kiện yếm khí kết hợp với một số kim loại có hại có trong nước
thải, chẳng hạn như sắt [16].
* Độ đục
Độ đục của nước thải là do các lơ lửng và các chất dạng keo chứa trong nước
thải tạo nên. Đơn vị đo đục thông dụng là NTU.
Giữa độ đục và hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải ban đầu (chưa xử lý)
chưa có mối quan hệ đáng kể nào, tuy nhiên mối quan hệ này thể hiện rõ ở nước sau
khi ra khỏi bể lắng đợt 2 và được tính bằng công thức:[16]
Chất lơ lửng, SS (mg/l) = ((2,3-2,4) × độ đục (NTU).
b. Các chỉ tiêu hoá học và sinh học
• pH : pH là chỉ tiêu đặc trưng cho tính axit hoặc tính bazơ của nước và được
tính bằng nồng độ của ion hydro (pH= -lg{H+}). pH là chỉ tiêu quan trọng nhất


10
trong quá trình sinh hoá bởi tốc độ của quá trình này phụ thuộc đáng kể vào sự thay
đổi của pH. Các công trình xử lý sinh học thường hoạt động tốt khi pH = 6,5 -8,5.
Đối với nước thải sinh hoạt, pH thường dao động trong khoảng 6,9 -7,8.
• Nhu cầu o xy hoá học (COD) :Nhu cầu o xy hoạ học (COD) là lượng o xy
cần thiết để oxy hoá toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thải, kể cả các chất hữu
cơ không bị phân huỷ sinh học và được xác định bằng phương pháp bicromat trong
môi trường axit sunfuric có thêm chất xúc tác - sunfat bạc. Đơn vị đo của COD là
mg O2/l hay mg/l [16].
• Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) là một trong những thông số cơ bản đặc trưng
cho mức độ ô nhiễm nước thải bởi các chất hữu cơ có thể bị oxy hoá sinh hoá (các
chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học). BOD được xác định bằng lượng oxy cần thiết
để oxy hoá các chất hữu cơ dạng hoà tan, dạng keo và một phần dạng lơ lửng với

sự tham gia của các vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí, được tính bằng mgO2/l
hoặc đơn giản mg/l. Đối với nước thải sinh hoạt, thông số BOD = 68% [16].
• Nitơ
Nitơ có trong nước thải dạng các liên kết vô cơ và hữu cơ. Trong nước thải
sinh hoạt phần lớn các liên kết hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư
thừa. Còn nitơ trong các liên kết vô cơ gồm các dạng khử NH4+, NH3 và dạng oxy
hoá: NO2- và NO3- [16].
• Chất hoạt động bề mặt
Các các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 02 phần: Kỵ nước và
ưa nước tạo nên sự hoà tan của các chất đó trong dầu và trong nước. Tạo nguồn ra
các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa sinh hoạt [16].
• Oxy hoà tan
Oxy hoà tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình xử lý
sinh học hiếu khí. Lượng oxy hoà tan trong nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý
thường bằng không hoặc rất nhỏ. Trong khi đó các công trình xử lý sinh học hiếu
khí thì lượng oxy hoà tan cần thiết không nhỏ hơn 2mg/l.


11

1.2. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt tại Việt Nam và trên thế giới
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trong hoạt động sống của mình con người cần một lượng nước rất lớn, xã hội
càng phát triển, nhu cầu dùng nước càng tăng. Cư dân sống trong điều kiện nguyên
thuỷ chỉ cần 10 lít nước/người ngày đêm nhưng hiện nay tại các đô thị nước sinh
hoạt cần gấp hàng chục lần như vậy.
Nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi lớn, tuỳ thuộc vào mức sống và
các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Ở Mỹ
và Canada là nơi nhu cầu cấp nước lớn nên lượng nước thải thường tới 200-400
l/người/ngày (số liệu 2012). Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt hiện nay trong các đô

thị của Mỹ là 380-500 lít/người/ngày đêm, Pháp 200-500 lít/người/ngày đêm và
Singapo 250-400 lít/người/ngày đêm…[36]
Trong các đô thị nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, các công trình công
cộng. Đặc điểm nước thải sinh hoạt đô thị là hàm lượng các chất hữu cơ không bền
vững tính theo BOD5 cao, là môi trường cho các loài vi khuẩn gây bệnh. Trong
nước thải còn chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng có khả năng gây hiện tượng phì
dưỡng (eutrification) trong nguồn nước. Lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt
của thành phố, tính theo gam/người/ngày đêm, nêu trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt thành phố
(gam/người/ngày đêm)
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Chất bẩn
Lượng cặn lơ lửng
BOD5
Nitơ amôn (NH4+)
Clorua ClPhốtphát (PO43-)
Kali
Sunphát (SO42-)
Dầu mỡ

Theo X,N,

Stroganov
35-50
30-50
7-8
8,5-9
1,5-1,8
3,0
1,8-4,4
-

Theo
S,Jarceiwa
(1985)
70-145
45-54
6-12
4-8
0,8-4,0
2-6
- 10-30
-

[Metcalf & Eddy (1991)]


12
Trong tiêu chuẩn thoát nước đô thị của một số nước như Bỉ, Hà Lan, cộng hoà
liên bang Đức,… lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong một
ngày đêm theo chất lơ lửng là 90g và theo BOD5 là 54 - 65g, Tiêu chuẩn thoát nước
đô thị của Việt Nam TCVN-5172 quy định các chỉ tiêu này là 65 đến 40g [17].

Nước thải sinh hoạt ở các vùng khác nhau cũng sẽ có thành phần khác nhau.
Ví dụ, theo một số nghiên cứu ở Israel, đối với vùng đô thị lượng amoni là 5,18
g/người/ngày đêm, kali - 2,12 g/người/ngày đêm, P - 0,68 g/người/ngày đêm; Đối với
vùng nông thôn các chỉ tiêu tương ứng này là 7,00; 3,22 và 1,23 g/người/ngày đêm.
Trong vùng dân cư đô thị, ngoài nước thải sinh hoạt, nước mưa cũng có thể
gây ô nhiễm sông, hồ. Nồng độ chất bẩn trong nước mưa phụ thuộc vào hàng loạt
yếu tố như cường độ mưa, thời gian mưa, thời gian không mưa, đặc điểm mặt phủ,
độ bẩn đô thị và không khí… Nước mưa của trận đầu tiên trong mùa mưa và của
đợt đầu tiên thường có nồng độ chất bẩn rất cao. Hàm lượng chất lơ lửng có thể từ
400-1800 mg/l, BOD5, từ 40-120 mg/l [17].
Nước thải đô thị và nước mưa đợt đầu còn chứa một lượng lớn vi khuẩn (hàng
3

trăm triệu đơn vị tế bào/cm ), trong số đó có nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, Tổng số
vi khuẩn gây bệnh tính theo coliform có thể tới hàng trăm ngàn /lít. Giữa lượng nước
thải và tải trọng chất thải của chúng ( biểu thị bằng các chất lắng hoặc DOB5 ) có một
mối tương quan nhất định. Tải trọng chất thải trung bình tính theo đầu người ở điều kiện
của Đức với nhu cầu cấp nước 150 l/người, ngày được trình bày trong bảng 1.3.
Bảng 1.3: Tải trọng chất thải trung bình một ngày tính theo đầu người

Tổng lượng chất thải

190

Chất thải
hữu cơ
g/người/ngày
110

Các chất tan

100

50

50

Các chất không tan

90

60

30

Chất lắng

60

40

20

Chất không lắng

30

20

10

Các chất

Tổng chất thải
g/người, ngày

Chất thải vô cơ
g/người,ngày
80

[Metcalf & Eddy (1991)[35]


13
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 52% là chất hữu cơ, 48% là chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật.
Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng các virus và vi khuẩn gây
bệnh như tả, lỵ, thương hàn… Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn
không có tác dụng phân huỷ các chất thải. Bảng 1.4 phân loại mức độ ô nhiễm theo
thành phần hoá học điển hình của nước thải sinh hoạt.
Bảng 1.4: Thành phần nước thải sinh hoạt theo các phương pháp của APHA
năm 1991
Các chất

Mức độ ô nhiễm
Nặng

Trung bình

Thấp

Tổng chất rắn mg/l
Chất rắn hoà tan mg/l

1000
700

500
350

200
120

Chất rắn không tan mg/l

300

150

8

Tổng chất rắn lơ lửng mg/l

600

350

120

Chất rắn lắng ml/l

12

8

4

BOD5, mg/l

300

200

100

Oxy hoà tan, mg/l
Tổng nitơ, mg/l

0
85

0
50

0
25

Nitơ hữu cơ, mg/l

35

20

10

Nitơ ammoniac

50

30

15

Nitơ, NO2, mg/l

0,1

0,05

0

Nitơ NO3, mg/l

0,4

0,20

0,1

Clorua, mg/l

Độ kiềm, mg CaCO3/l

175
200

100
100

15
50

Chất béo, mg/l
Tổng phospho (theo P), mg/l

40
-

20
8

0
-

[Metcalf & Eddy (1991,35)]
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau: COD =
500 mg/l; BOD5 = 250 mg/l; SS = 220 mg/l; photpho = 8 mg/l; nito NH3 và nitơ
hữu cơ = 40 mg/l; pH = 6,8; TS = 720 mg/l.


14

Như vậy nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi
khi vượt yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử lý
sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 (nghĩa là
100mg/l BOD5, 5mg/l N và 1mg/l P). Một tính chất đặc trưng nữa của nước thải
sinhv hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân huỷ bởi các vi sinh
vật và khoảng 20 đến 40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với
bùn. [35]
1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Các thông số đặc trưng nhất để đánh giá đặc điểm nước thải sinh hoạt là chất
hữu cơ (qua BOD5), các chất dinh dưỡng (N, P) và chất rắn. Theo kinh nghiệm, tỉ lệ
nồng độ (mg/l) giữa BOD5/N/P cần thiết xử lý sinh học là 100/5/1, Nước thải sinh
hoạt chưa xử lý có tỉ lệ là 100/7/5 và sau xử lý là 100/23/7. Như vậy, nước thải sau
xử lý còn dư thừa N và P tạo điều kiện cho phát triển vi sinh và rong tảo, do đó việc
xử lý tiếp tục N và P (xử lý bậc 3) trước khi đổ ra sông, hồ là cần thiết [17].
Một đặc điểm quan trọng khác của nước thải sinh hoạt là không phải chỉ có
các chất hữu cơ dễ phân huỷ do vi sinh vật để tạo ra khí cacbonic và nước mà còn
có các chất khó phân huỷ tạo ra trong quá trình xử lý. Khi nước thải sinh hoạt chưa
được xử lý vào kênh, rạch, sông, hồ, biển sẽ gây ô nhiễm nguồn nước với các biểu
hiện chính là: Gia tăng hàm lượng chất lơ lửng, độ đục, màu, hàm lượng chất hữu
cơ, dẫn tới làm giảm oxy hoà tan trong nước, từ đó có thể gây chết tôm, cá và các
thuỷ sinh khác, gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng tạo ra sự bùng nổ rong, tảo,
dẫn tới ảnh hưởng tiêu cực cho phát triển thuỷ sản, cấp nước sinh hoạt, du lịch và
cảnh quan, gia tăng vi trùng, đặc biệt là vi trùng gây bệnh (tả, lỵ, thương hàn…) dẫn
tới ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, tạo điều kiện phân huỷ vi sinh, gây mùi, ảnh
hưởng đến thẩm mỹ.
Với tải trọng chất thải của từng người dân đưa vào môi trường như tính toán ở
trên, nồng độ các chất ô nhiễm nước cống rãnh rất cao. Phần trên ta nói đến lượng
nước thải của tất cả các vùng, tuy nhiên lượng nước thải ở các đô thị có gì khác
nhau thì ta hãy cùng nhau tìm hiểu sau: [16]

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................3
Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................................... 4
1.1.Cơ sở khoa học ................................................................................................. 4
1.2.1.Một số khái niệm .......................................................................................4
1.1.2.Thành phần và đặc tính của nước thải .......................................................5
1.1.3.Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước thải sinh hoạt ..............................6
1.2. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt tại Việt Nam và trên thế giới ...........11
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................11
1.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ........................................................14
1.3. Cơ sở pháp lý của đề tài ................................................................................18
CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 21
2.1. Địa điểm nghiên cứu, thời gian và đối tượng nghiên cứu .............................21
2.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài .....................................................................21
2.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên ảnh huởng
đến nứoc thải sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên .........................................21
2.2.2. Thực trạng xả nước thải tại thành phố Thái Nguyên .............................21
2.2.3. Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải trên địa bàn một số phuờng trung

tâm thành phố Thái Nguyên ..............................................................................21
2.3. Phương pháp tiếp cận .................................................................................... 21
2.4. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................21