Đánh giá chất lượng và hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt của thành phố bắc giang, tỉnh bắc giang

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN THỊ KHÁNH

Tên đề tài:

“ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI SINH HOẠT CỦA THÀNH PHỐ BẮC GIANG, TỈNH
BẮC GIANG”

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Liên thông chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Khoa

: Môi trường

Lớp

: K9 - KHMT

Khóa học

: 2013 - 2015

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Lương Văn Hinh

THÁI NGUYÊN - 2014


LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là nhằm thực hiện tốt phương châm “ Học đi đôi với
hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn” của các trường chuyên nghiệp nước ta
nói chung và trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nói riêng. Đây là giai
đoạn quan trọng nhằm giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức đã học trên
ghế nhà trường, đồng thời nâng cao kỹ năng thực hành, vận dụng vào thực tế
để giải quyết vấn đề cụ thể.
Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn
các thầy, các cô giáo khoa Môi trường, Trường đại học Nông Lâm Thái
Nguyên đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu cũng như tạo môi trường thuận lợi nhất trong suốt thời gian
em theo học ở Trường.
Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo PGS.TS
Lương Văn Hinh người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, dìu dắt và luôn động
viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Các bác, anh chị tại đơn vị thực tập đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập và viết báo cáo.
Cuối cùng, em chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và
những người thân, những người đã luôn động viên, tạo điều kiện, góp ý và
giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận.
Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, do kinh nghiệm và kiến
thức thực tế còn hạn chế nên chắc chắn em không tránh khỏi những sai sót.
Em rất mong được sự tham gia đóng góp ý kiến từ phía các thầy cô giáo và
các bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn nữa.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 05 tháng 08 năm 2014

Sinh viên

Trần Thị Khánh


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Nồng độ các chất ô nhiễm nước thải................................................ 7
Bảng 2.2: Thành phần tương đối của nước thải sinh hoạt bình thường ........... 9
Bảng 4.1: Thời tiết khí hậu thành phố Bắc Giang ......................................... 21
Bảng 4.2: Hiện trạng sử dụng đất phân theo loại đất và phân theo phường xã .... 22
Bảng 4.3: Cơ cấu kinh tế Tp Bắc Giang giai đoạn 2010 - 2013 .................... 24
Bảng 4.4: Dân số trung bình phân theo giới tính........................................... 25
Bảng 4.5: Kết quả thành phần nước thải sinh hoạt đầu vào trạm xử lý ......... 38
Bảng 4.6: Kết quả thành phần nước thải sinh hoạt đầu ra trạm xử lý ........... 39


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ cụm thiết bị hợp khối JOHKASOU (Nhật Bản) .................. 12
Hình 2.2: Sơ đồ và nguyên lý bể BASTAF................................................... 14
Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ cụm thiết bị hợp khối V69 ................................. 16
Hình 4.1: Bản đồ hành chính thành phố Bắc Giang ...................................... 20
Hình 4.2: Quang cảnh khu vực thành phố Bắc Giang ................................... 26
Hình 4.3: Ecoli- vi khuẩn đường ruột gây bệnh dạ dày, viêm nhiễm đường tiết
liệu , ỉa chảy cấp… ....................................................................... 31
Hình 4.4: Bệnh sốt do leptospira .................................................................. 32
Hình 4.5: Bệnh sốt rét................................................................................... 32
Hình 4.6: Sơ đồ tóm tắt công nghệ xử lý tại trạm xử lý Tp Bắc Giang ......... 34
Hình 4.7: Thùng xử lý sinh học OCO ........................................................... 36
Hình 4.8: Đồ thị thể hiện giá trị pH .............................................................. 40
Hình 4.9: Đồ thị thể hiện giá trị COD và BOD5 ............................................ 40

Hình 4.10: Đồ thị thể hiện giá trị NO3- và PO43- ........................................... 41
Hình 4.11: Đồ thị thể hiện giá trị TDS.......................................................... 42
Hình 4.12: Đồ thị thể hiện giá trị TSS .......................................................... 42


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD:

Nhu cầu oxy sinh học

BVTV:

Bảo vệ thực vật

BTNMT:

Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD:

Nhu cầu oxy hóa học

CNH- HĐH:

Công nghiệp hóa- hiện đại hóa

CN:

Công nghiệp

LLVT:

Lực lượng vũ trang

DO:

Oxy hòa tan

NTSH:

Nước thải sinh hoạt

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCCP:

Tiêu chuẩn cho phép

Tp:

Thành phố

TSS:

Tổng chất rắn lơ lửng

TDS:

Tổng chất rắn hòa tan

TTCN:

Tiểu thủ công nghiệp

VSV:

Vi sinh vật

UBND:

Ủy Ban Nhân Dân


MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................ 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................ 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 2
1.4. Yêu cầu của đề tài ................................................................................ 2
1.5. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................. 2
1.5.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ............................... 2
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................ 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4
2.1. Cơ sở pháp lý ....................................................................................... 4

2.2. Cơ sở khoa học ..................................................................................... 4
2.2.1. Nước và vai trò của nước................................................................ 4
2.2.2. Nước thải và phân loại nước thải .................................................... 6
2.2.3. Nước thải sinh hoạt ........................................................................ 7
2.3. Tình hình nghiên cứu xử lý NTSH trên Thế giới và ở Việt Nam ........ 10
2.3.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải trên Thế Giới ..................... 10
2.3.2. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải tại Việt Nam. ..................... 13
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................ 18
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................... 18
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................... 18
3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 18
3.3.1. Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Tp Bắc Giang, tỉnh
Bắc Giang .............................................................................................. 18
3.3.2. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến hoạt động của khu vực Tp
Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang ..................................................................... 18


3.3.3. Phân tích, đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt khu vực Tp Bắc
Giang, tỉnh Bắc Giang ............................................................................ 18
3.3.4. Đề xuất, giải pháp......................................................................... 18
3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 18
3.4.1. Phương pháp luận ......................................................................... 18
3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu........................................................ 19
3.4.3. Phương pháp phân tích ................................................................. 19
3.4.4. Phương pháp phân tích tổng hợp, xử lý số liệu ............................. 19
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 20
4.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ...................................... 20
4.1.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên .......................................................... 20
4.1.2. Đánh giá điều kiện kinh tế - xã hội ............................................... 24

4.1.3. Những thuận lợi và thách thức cho sự phát triển của Tp Bắc Giang .......27
4.1.4. Ảnh hưởng của NTSH đến hoạt động của khu vực Tp Bắc Giang,
tỉnh Bắc Giang ....................................................................................... 28
4.2. Đánh giá chất lượng NTSH khu vưc Tp Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang .. 33
4.2.1. Công nghệ xử lý NTSH tại trạm xử lý nước thải Tp Bắc Giang.... 34
4.2.2. Chất lượng nước thải đầu vào của trạm xử lý ............................... 37
4.2.3. Chất lượng nước thải đầu ra của trạm xử lý .................................. 38
4.2.4. Đánh giá biện pháp xử lý tại trạm xử lý nước thải ........................ 39
4.3. Đề xuất giải pháp................................................................................ 43
PHẦN 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ....................................... 44
5.1. Kết luận .............................................................................................. 44
5.2. Tồn tại .................................................. Error! Bookmark not defined.
5.3. Kiến nghị............................................................................................ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 45


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Việt Nam đang chuyển mình hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, do đó
quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa không ngừng phát triển và kết quả là
kéo theo đô thị hóa. Dân số tăng nhanh nên các khu dân cư tập trung dần được
quy hoạch và hình thành. Nước thải sinh hoạt là sản phẩm trong quá trình sinh
hoạt của con người. Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải
ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước
và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi.[15]
Ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt đang là vấn đề
bức xúc hiện nay. Bên cạnh đó vấn đề xử lý nước thải trước khi thải ra sông

rạch chưa được áp dụng rộng rãi và hiệu quả. Hậu quả là nguồn nước mặt bị ô
nhiễm và nguồn nước ngầm cũng dần ô nhiễm theo, tình trạng ngập nước
trên các tuyến đường, nước thải chảy tràn lan qua hệ thống sông ngòi, kênh
rạch…ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và cuộc sống của chúng ta. Hiện
nay, việc quản lý nước thải trong đó có nước thải sinh hoạt là một vấn đề cấp
thiết của các nhà quản lý môi trường trên thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng. Vì vậy, cần có hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt nhằm cải
thiện môi trường và phát triển theo hướng bền vững.
Thành phố Bắc Giang là một trong những thành phố đang phát triển
trong cả nước, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của cả tỉnh, với
tốc độ tăng trưởng tương đối cao về nhiều mặt như: công nghiệp, nông nghiệp
và dịch vụ cùng với tốc độ tăng dân số nhanh ngày càng làm cho môi trường
ô nhiễm càng trầm trọng hơn. Thành phố Bắc Giang có hệ thống thoát nước
tương đối hoàn chỉnh cho cả nước mưa và nước sinh hoạt, chiếm 35,2% so
với chiều dài đường phố. Một số xã có đường ống thoát nước mưa chung với
nước thải, còn lại chủ yếu là thoát nước tự nhiên. Nước thải sinh hoạt của
Thành phố được thu gom và đưa về nhà máy xử lý 1 thuộc địa bàn xã Tân
Tiến, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang.


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Nồng độ các chất ô nhiễm nước thải................................................ 7
Bảng 2.2: Thành phần tương đối của nước thải sinh hoạt bình thường ........... 9
Bảng 4.1: Thời tiết khí hậu thành phố Bắc Giang ......................................... 21
Bảng 4.2: Hiện trạng sử dụng đất phân theo loại đất và phân theo phường xã .... 22
Bảng 4.3: Cơ cấu kinh tế Tp Bắc Giang giai đoạn 2010 - 2013 .................... 24
Bảng 4.4: Dân số trung bình phân theo giới tính........................................... 25
Bảng 4.5: Kết quả thành phần nước thải sinh hoạt đầu vào trạm xử lý ......... 38
Bảng 4.6: Kết quả thành phần nước thải sinh hoạt đầu ra trạm xử lý ........... 39

3

- Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, tạo điều
kiện tốt hơn để phục vụ công tác bảo vệ môi trường.
- Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt.
Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước
ngày càng trong sạch hơn.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho vấn đề thu gom
và xử lý nước để chất lượng nước thải xả ra môi trường đạt hiệu quả cao nhất.
- Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam ban hành ngày 29/12/2005 của Bộ
Tài nguyên và Môi trường
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nước
CHXHCNVN khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/06/2012, có hiệu
lực từ ngày 01/01/2013.
- Nghị định 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải.
- Thông tư liên tịch 125/2003/TTLT-BTC-BTNMT ngày 18/12/2003 về
việc hướng dẫn thực hiện Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng 6 năm
2003 của chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Quyết định số 34/2005/QĐ- TTg ngày 22/02/2005 của Thủ tướng
Chính phủ ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị

quyết số 41/NQ- TW ngày 15/11/2004 của Bộ Chính trị về bảo vệ môi trường
trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
- Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18/08/2006 của chính phủ về
việc bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về Môi trường.
- Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 14:2008/BTNMT, quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
2.2. Cơ sở khoa học
2.2.1. Nước và vai trò của nước
Nhờ có nước, sự sống trên trái đất được hình thành, tồn tại và phát triển
từ xa xưa cho đến ngày nay. Nước chính là nguồn gốc của sự sống. Các quá
trình sống được thực hiện rất phức tạp, và chúng chỉ có thể diễn ra trong điều
kiện có sự tham gia của nước.
Nước là chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi, không vị, nước có
tính chất vật lý và hóa học khác hẳn so với các chất lỏng khác. Nước là loại
chất duy nhất nở ra khi đóng băng, băng lại nổi trên mặt nước, điều này dẫn
đến hiện tượng phân tầng nhiệt trong các hồ và biển.


5

Về mặt hóa học, nước là hợp chất có khả năng tham gia vào nhiều loại phản
ứng hòa tan các chất nhiều hơn bất kỳ một dung môi nào khác. Nước cũng là tác
nhân tham gia vào nhiều laoij phản ứng hóa học. Nước hòa tan khí oxy nhiều
hơn bất kỳ chất lỏng nào ( 1 lít nước ở 200C tan được 31 ml khí oxy ). Vì thế, sự
sống xuất hiện trong ao hồ, sông, ngòi, biển cả và đáy đại dương [1].
Nước có mặt trong các cơ thể sống và mang dinh dưỡng đến tất cả các tế
bào sống. Có thể nói, nước tham gia vào việc vẩn chuyển tất cả các chất hòa
tan đi khắp sinh quyển.
Chu trình vận động của nước trong tự nhiên diễn ra theo một vòng tuần
hoàn. Hơi nước bốc lên từ đại dương được không khí mang vào đất liền, hòa

cùng với hơi nước bốc lên từ ao hồ, sông suối, và sự thoát hơi nước từ thực
vật, động vật đã ngưng tụ tạo thành mưa hoặc tuyết dơi xuống mặt đất, lượng
nước còn lại chủ yếu theo các nguồn nước mặt hoặc nước ngầm chảy ra biển
và đại dương.
Nước là nguồn nguyên liệu đặc biệt, không chất nào có thể thay thế
được. Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia. Tổng trữ
lượng nước trên trái đất là rất lớn ( 1.386 triệu km3 ), nhưng nước ngọt và
nước sạch dùng cho con người thì có hạn vì sự tái tạo lại dường như phân bố
không đều và không kịp cho nhu cầu sử dụng. Nước ngọt chiểm khoảng 2,7
% tổng trữ nước trên trái đất, trong đó nước ở dạng băng là 77,22 %, nước
ngầm 22,42 %, hồ đầm 0,35 %, sông suối 0,01 % lượng nước ngọt. Nguồn
nước ngầm thường có xu hướng giảm do khai thác nhiều mà không được bổ
sung kịp thời [18].
Con người phải dùng nước cho sinh hoạt và sản xuất. Trong đời sống
động vật có thể chết nếu bị mất 10 đến 20 % lượng nước trong cơ thể. Trung
bình mỗi ngày, một người cần đưa vào cơ thể ( qua ăn, uống nước ) từ 2,5 – 4
lít nước, còn nước dùng cho sinh hoạt của con người thì lớn hơn nhiều. Xã hội
càng phát triển thì nhu cầu xử dụng nước cho sinh hoạt ngày càng tăng lên.
Nhu cầu nước dùng để sản xuất một tấn bún hay bánh phở trung bình cần 10
m3 nước, sản xuất một tấn thép cẩn khoảng 25 m3, còn sản xuất một tấn giấy
cần tới 100 m3 nước [18].


6

Người ta coi rằng 80 % nước sạch tiêu thụ sẽ biến thành nước thải, vì thế
có thể lượng nước thải mà con người xả ra môi trường là rất lớn, và nó đòi hỏi
phải có biện pháp thiết thực để giải quyết.
2.2.2. Nước thải và phân loại nước thải
Theo TCVN 1980 – 1995 và ISO 6107/1 – 1980: Nước thải là nước đã

được thải ra sau khi đã được sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình
công nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó.
Người ta còn định nghĩa nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình
sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông
thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng, đó là cơ
sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý.
- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động
thương mại, khu công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác.
- Nước thải công nghiệp (hay còn gọi nước thải sản xuất): là nước thải từ
các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu.
- Nước thải thấm qua: là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách
khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố ga hay hố xí.
- Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở
những thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống.
- Nước thải đô thị: nước thải đô thị là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng
trong hệ thống cống thoát của một thành phố, thị xã, đó là hỗn hợp của các
loại nước thải đã kể ra.
Theo nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, người ta còn phân ra các
loại nước thải: loại mạnh, loại yếu, loại trung bình.


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ cụm thiết bị hợp khối JOHKASOU (Nhật Bản) .................. 12
Hình 2.2: Sơ đồ và nguyên lý bể BASTAF................................................... 14
Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ cụm thiết bị hợp khối V69 ................................. 16
Hình 4.1: Bản đồ hành chính thành phố Bắc Giang ...................................... 20
Hình 4.2: Quang cảnh khu vực thành phố Bắc Giang ................................... 26
Hình 4.3: Ecoli- vi khuẩn đường ruột gây bệnh dạ dày, viêm nhiễm đường tiết
liệu , ỉa chảy cấp… ....................................................................... 31
Hình 4.4: Bệnh sốt do leptospira .................................................................. 32

Hình 4.5: Bệnh sốt rét................................................................................... 32
Hình 4.6: Sơ đồ tóm tắt công nghệ xử lý tại trạm xử lý Tp Bắc Giang ......... 34
Hình 4.7: Thùng xử lý sinh học OCO ........................................................... 36
Hình 4.8: Đồ thị thể hiện giá trị pH .............................................................. 40
Hình 4.9: Đồ thị thể hiện giá trị COD và BOD5 ............................................ 40
Hình 4.10: Đồ thị thể hiện giá trị NO3- và PO43- ........................................... 41
Hình 4.11: Đồ thị thể hiện giá trị TDS.......................................................... 42
Hình 4.12: Đồ thị thể hiện giá trị TSS .......................................................... 42


8

- Loại hình sinh hoạt
Đặc tính chung của NTSH thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu
cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5, COD), các chất
dinh dưỡng (nitơ phospho), các vi trùng gây bệnh (Ecoli, coliform…).
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
- Lưu lượng nước thải
- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống
- Điều kiện khí hậu
b. Thành phần tính chất nước thải
Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc:
- Nồng độ bẩn của nước thải
- Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận
- Yêu cầu về mặt vệ sinh môi trường
Để lựa chọn công nghệ xử lý và tính toán thiết kế các công trình đơn xử
lý nước thải trước tiên cần phải biết thành phần tính chất của nước thải.
Thành phần tính chất của nước thải chia làm hai nhóm chính:

- Thành phần vật lý
- Thành phần hoá học
Thành phần vật lý: Biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở các
kích thước khác nhau được chia thành ba nhóm:
- Nhóm 1: Gồm các chất không tan chứa trong nước thải dạng thô (vải,
giấy, lá cây, cát, da, lông…) ở dạng lơ lửng ( δ > 10-1mm) và ở dạng huyền
phù, nhũ tương ( δ = 10-1 – 10-4mm).
- Nhóm 2: Gồm các chất bẩn dạng keo ( δ = 10-4 – 10-6mm).
- Nhóm 3: Gồm các chất bẩn ở dạng hoà tan có δ < 10-6mm, chúng có
thể ở dạng ion hay phân tử.
Thành phần hoá học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có các
tính chất hoá học khác nhau, được chia làm ba nhóm:


9

- Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axít vô cơ, các ion muối phân ly…
(chiếm khoảng 42% đối với NTSH).
- Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật cặn bã
bài tiết… (chiếm khoảng 58%).
+Các chất chứa nitơ
+Các hợp chất nhóm hyđrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulese…
+Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh
- Thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn…
BOD và chất rắn lơ lửng là hai thông số quan trọng nhất được sử dụng
để xác định đặc tính của NTSH. Quá trình xử lý lắng đọng ban đầu có thể
giảm được khoảng 50% chất rắn lơ lửng và 35% BOD.
Bảng 2.2: Thành phần tương đối của nước thải sinh hoạt bình thường
Thành phần chất thải

Trước khi
lắng đọng

Sau khi
lắng đọng

Sau khi xử lý
sinh học

Tổng chất rắn lơ lửng

800

680

530

Chất rắn không ổn định

440

340

220

Chất rắn lơ lửng

240

120

30

Chất rắn lơ lửng không ổn định

180

100

20

BOD

200

130

30

Amoniac

15

15

24

Tổng nitơ

35

30

26

Photpho hoà tan

7

7

7

Tổng photpho

10

9

8

(Nguồn: wastewater engineering treatment, disposal.Metcalf và Eddy, 1991)
Chất hữu cơ trong NTSH đặc trưng có thể phân huỷ sinh học có thành
phần 50% hydrocacbon, 40% protein và 10% chất béo. Độ pH dao động trong
khoảng 6,5 – 8,0 trong nước thải có khoảng 20% - 40% vật chất hữu cơ không
phân huỷ sinh học.[17]


10

c. Tác hại đến môi trường
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại
trong nước thải gây ra.
- COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn
và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái
môi trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành.
Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3,
CH4,… làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.
- SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
- Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng
đến đời sống của thuỷ sinh vật nước.
- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như
tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,…
- Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng
độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( sự phát triển bùng
phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm
gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy
rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra ).
- Màu: mất mỹ quan.
- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
2.3. Tình hình nghiên cứu xử lý NTSH trên Thế giới và ở Việt Nam
2.3.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải trên Thế Giới
Trên thế giới, có nhiều giải pháp xử lý chất hữu cơ cho nguồn nước
như : Keo tụ tăng cường, tuyển nổi, lọc tăng cường, lọc màng, ozon hóa,
brom hóa… phổ biến nhất vẫn là công nghệ hấp thụ bằng than hoạt tính,
hay gần đây là hấp thụ tăng cường bằng than hoạt tính kết hợp với ozon
hóa trước đó ( quá trình hấp thụ cộng lọc sinh học BAC ).
Than hoạt tính là chất hấp thụ phổ biến, đã được áp dụng lâu đời
trong xử lý nước để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ tự nhiên ( NOMs ),
các chất ô nhiễm vô cơ, các chất hữu tổng hợp khó phân hủy như phenols,

thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa…. than hoạt tính được chế tạo từ nhiều nguồn


11

vật liệu như gỗ, gáo dừa, nhựa than đá…. Những nguyên liệu này được
hóa than từ từ ở nhiệt độ cao trong chân không, được hoạt hóa ở nhiệt độ
700 – 12000C ( tùy thuộc vào vật liệu ) trong điều kiện không có oxy. Qúa
trình này tạo nên loại vật liệu hấp thụ xốp, có rất nhiều lỗ, hang nhỏ li ti,
bề mặt gồ ghề, với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, có tác dụng hấp phụ lớn
và giữ các tạp chất trong nước. Than hoạt tính lọc nước nhờ hai cơ chế
chính :
+ Lọc cơ học, giữ lại các hạt cặn trong các lỗ rỗng nhỏ
+ Hấp phụ các tạp chất hòa tan trong nước bằng cơ chế hấp phụ bề
mặt hoặc trao đổi ion.
Sau một thời gian sử dụng ( thời gian này tùy thuộc vào loại và lượng
chất ô nhiễm ), than hoạt tính được hoàn nguyên bằng nhiệt hay hóa chất (
quá trình oxy hóa hay điện hóa ).
Hấp thụ bằng than hoạt tính là công nghệ được sử dụng phổ biến, tuy
nhiên kinh nghiệm của Nhật Bản về phương pháp xử lý nước thải tại
nguồn (tiếng nhật là Johkasou) cũng cho hiệu quả đáng kể.
Trước những năm 50 của thế kỷ XX người dân Nhật Bản đã phải
chịu nhiều tác hại của ô nhiễm môi trường gây ra như khói bụi và nước
thải không qua xử lý…. Do quá trình CNH – HĐH gây ra. Tuy nhiên, mấy
chục năm trở lại đây các nguồn gây ô nhiễm này gần như được kiểm soát
hoàn toàn, có được điều này phải nhờ đến “ Hệ thống xử lý nước thải sinh
hoạt tại nguồn “, theo tiếng Nhật gọi là Johkasou. Hai phương pháp xử lý
nước thải tại nguồn và xử lý nước thải tập trung đang được xử lý song
hành tại Nhật.
Theo tài liệu thống kê của Bộ môi trường Nhật Bản năm 2003 hiện

nay 70 % người dân Nhật có hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh
hoạt tập trung, 23 % (tức 28 triệu người ) sử dụng hệ thống Johkasou còn
lại 7 % sử dụng bể phốt.[21]


12

Hình 2.1: Sơ đồ cụm thiết bị hợp khối JOHKASOU (Nhật Bản)
Johkasou có cấu tạo đơn giản và chủ yếu xử lý nước thải đen ( Phân
và nước thải từ nhà vệ sinh ), theo đó chỉ khoảng 60 % BOD được xử lý.
Cấu tạo và chức năng hoạt động : Johkasou gồm phần vỏ được chế tạo
bằng vật liệu Dicyclopentadiene – polymer hoặc nhưa Composite kết hợp
sợi hóa học đi kèm là máy bơm khí. Johkasou cải tiến gồm năm ngăn ( bể )
chính.
Không chỉ có Nhật Bản, mà Hàn Quốc cũng cho ra đời công nghệ xử
lý nước thải tiên tiến. Công nghệ này sử dụng quy trình EF – BNR để loại
bỏ các chất hữu cơ, khử Nito, photpho và sau đó là tách bùn. Ngoài ra sử
dụng Chitosan TiO2 trong khâu tiền lọc giúp triệt tiêu 90 % các vi khuẩn
độc hại từ nước thải bệnh viện, quy trình công nghệ này đặc biệt để xử lý
nước thải từ bệnh viện.
Điểm nổi bật của công nghệ này là sử dụng bộ lọc Nano CMD để
cung cấp khí cho quy trình tuyển tách bùn bằng sục khí qua bộ lọc. Việc
nén khí áp suất cao qua các bộ lọc Nano CMD làm tăng tốc độ di chuyển
bọt khí, tăng số lượng hạt khí, mang theo bùn rắn cần tách lên bề bể xử lý,
nhờ đó làm rút ngắn thời gian tách bùn so với công nghệ bể hút chất kết
tủa sử dụng hóa chất. Với lưu lượng nước thải lớn, việc rút ngắn thời gian


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD:

Nhu cầu oxy sinh học

BVTV:

Bảo vệ thực vật

BTNMT:

Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD:

Nhu cầu oxy hóa học

CNH- HĐH:

Công nghiệp hóa- hiện đại hóa

CN:

Công nghiệp

LLVT:

Lực lượng vũ trang

DO:

Oxy hòa tan

NTSH:

Nước thải sinh hoạt

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN:

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCCP:

Tiêu chuẩn cho phép

Tp:

Thành phố

TSS:

Tổng chất rắn lơ lửng

TDS:

Tổng chất rắn hòa tan

TTCN:

Tiểu thủ công nghiệp

VSV:

Vi sinh vật

UBND:

Ủy Ban Nhân Dân


14

giai đoạn xử lý, độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá
tiểu chuẩn cho phép, các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Ôxy hoà tan
(DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP [1].
Mặc dù vậy nhưng việc xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam vẫn còn
nhiều hạn chế, phần lớn vẫn chỉ xử lý đơn giản bằng bể tự hoại. Một số ít
thành phố lớn cũng đã có hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt tập
trung áp dụng những công nghệ của nước ngoài.
a. Bể tự hoại BASTAF:
Bể tự hoại cải tiến với các vách ngăn mỏng dòng hướng lên và ngăn lọc
kỵ khí (bể BASTAF), được phát triển tại Trung tâm kỹ thuật môi trường đô
thị và khu công nghiệp (CEETIA), Trường Đại học xây dựng từ năm 1998
đến 2007, thay thế cho bể tự hoại truyền thống hoặc xử lý bổ sung sau bể tự
hoại. Mô hình này đang được triển khai áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh
hoạt và từ các hộ hay nhóm hộ gia đình, khu chung cư cao tầng, trường học, văn
phòng làm việc... Bể BASTAF cũng được áp dụng để xử lý một số loại nước
thải có thành phần tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt như nước thải của

các bệnh viện, xí nghiệp công nghiệp thực phẩm, các làng nghề chế biến nông
sản, thực phẩm ...
- BASTAF là bể phản ứng kỵ khí với các vách ngăn mỏng và ngăn lọc
kỵ khí dòng hướng lên, có chức năng xử lý nước thải sinh hoạt và các loại
nước thải khác có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt.

Hình 2.2: Sơ đồ và nguyên lý bể BASTAF


15

Nguyên tắc, nước thải được đưa vào ngăn thứ nhất của bể, có vai trò làm
ngăn lắng - lên men kỵ khí, đồng thời điều hoà lưu lượng và nồng độ chất bẩn
trong dòng nước thải. Nhờ các vách ngăn hướng dòng, ở những ngăn tiếp
theo, nước thải chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, tiếp xúc với các vi
sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hình thành ở đáy bể trong điều kiện động, các
chất bẩn hữu cơ được các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hoá, đồng thời cho
phép tách riêng 2 pha (lên men axit và lên men kiềm). BASTAF cho phép
tăng thời gian lưu bùn, nhờ vậy hiệu suất xử lý tăng trong khi lượng bùn cần
xử lý lại giảm. Các ngăn cuối cùng là ngăn lọc kỵ khí, có tác dụng làm sạch
bổ sung nước thải, nhờ các vi sinh vật kỵ khí gắn bám trên bề mặt các hạt của
vật liệu lọc, và ngăn cặn lơ lửng trôi ra theo nước.
Các lĩnh vực có thể áp dụng:
- Sử dụng thay thế cho các bể tự hoại thông thường.
- Xử lý nước thải từ các hộ hay các nhóm hộ gia đình, khu chung cư, nhà cao
tầng, biệt thự khách sạn, nhà công cộng như trường học, văn phòng làm việc...
- Xử lý nước thải có tỷ lệ chất hữu cơ cao như nước thải công nghiệp
thực phẩm, nước thải từ các làng nghề chế biến nông sản, thực phẩm...
*Ưu điểm công nghệ thiết bị:
- Bể BASTAF có thể vận hành đơn giản.

- Không tốn chi phí vận hành, do không sử dụng điện năng, hoá chất,...
- Yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt vận hành đơn giản
*Nhược điểm:
- Bastaf không kiểm soát được pH đầu vào. Trong trường hợp đột biến,
lượng nước thải trong các quá trình tắm, giặt lớn có nhiều xà phòng, hóa chất.
Sẽ gây ức chế hoạt động của các vi sinh vật, làm giảm hiệu quả của quá trình
xử lý. Gây tắc bể.
- Bastaf chỉ thích hợp dùng cho các hộ gia đình, dùng cho các Khu đô thị
nhỏ với yêu cầu nước thải đầu ra đạt TCVN 5945:2005 mức C trước khi đi
vào hệ thống xử lý tập trung.
- Để đạt TCVN 5945: 2005 mức B, đầu ra Bastaf tiếp tục qua bãi lọc
chồng cây, mô hình Bastaf + bãi lọc chồng cây 2 bậc cho phép đạt mức B,


16

TCVN 5945 - 1995, hay TCVN 6772 - 2000 mức II. Để áp dụng mô hình này
cho các Khu đô thị cần phải có quỹ đất lớn.
- Trong quá trình hoạt động Bastaf sinh ra mùi hôi, khó chịu.
b. Cụm thiết bị hợp khối V69:
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải:
Nước thải

Song chắn rác

Điều chỉnh pH

Bể điều hoà và
lắng sơ bộ

Không khí

Thiết bị hiếu khí-yếm
khí kết hợp (V69)

Bể nén bùn

Chất khử trùng
Bể khử trùng

Ra mương thoát nước

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ cụm thiết bị hợp khối V69
Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý :
Nước thải từ được chảy theo hệ thống ống thu gom chảy vào các hố thu gom
nước thải. Trước khi chảy vào hố thu thải chảy qua lưới chắn rác 1 để tách các căn
rác có kích thước lớn (nylon, giấy…) có lẫn trong dòng nước thải.
Tiếp đó nước thải được đưa tới bể điều hoà lưu lượng kết hợp làm
thoáng sơ bộ (bể cân bằng). Tại bể cân bằng có lắp đặt hệ thống làm thoáng
sơ bộ để khuấy trộn nước thải (tránh tạo điều kiện kị khí gây mùi thối) đồng
thời bể ôxy hoá một phần các chất hữu cơ trong nước thải. Do tính chất của
nước thải sinh hoạt có đủ các chất dinh dưỡng (tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1) cần


17

thiết cho quá trình xử lý sinh học nên ở đây ta không cần phải bổ sung chất
dinh dưỡng.
Từ bể cân bằng nước thải được bơm lên dàn ống phân phối đều trên diện
tích đáy bể của các bể sinh học, nước thải được trộn đều với không khí được

cấp từ mạng ngoài và qua dàn ống phân phối khí. Hỗn hợp khí nước đi cùng
chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu sinh học - màng vi sinh bám trên giá thể.
Trong lớp vật liệu lọc xảy ra quá trình khử BOD chuyển hoá các chất hữu cơ
ô nhiễm thành những đơn chất vô hại là nước và khí Cabonic, đồng thời
chuyển hoá NH4+ thành NO3- và sau đó là lớp Nitơ tự do.
Lớp vật liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng. Ở đây để xử lý triệt để
nước thải các thông số ô nhiễm như BOD , NH4+.
Ở bể điều hoà, nhờ được cấp khí nhẹ một phần COD và BOD5 được oxy
hoá. Quá trình cấp khí nhẹ cung cấp O2 cho quá trình nitrit hoá.
Ngăn 2 và 3 của thiết bị là ngăn yếm khí. Tại 2 ngăn này xảy ra các quá
trình chuyển hoá yếm khí các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là quá trình phản
Nitrat hoá gián tiếp.
Ngăn 4 của thiết bị được cấp khí cho quá trình oxy hoá hoàn toàn các
chất hữu cơ, nhờ vậy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải được loại bỏ.
Nước thải sau khi đã loại bỏ các chất hữu cơ tại các bồn học vi sinh được
đi vào bể trộn hoá chất khử trùng nước để tiệt trùng trước khi thải vào môi
trường . Lượng Clo dư có thể còn trong nước đã khử trùng sẽ được bay hơi
hết sau thời gian đối lưu trong kênh 20 - 30 phút.
Nước đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn mức I - TCVN 5945: 2005 đi vào hệ
thống thoát nước chung của khu vực .
* Ưu điểm công nghệ thiết bị:
- Không tạo ra nhiều bùn, chí phí vận hành hệ thống thấp.
- Dễ vận hành và tự động hóa.
- Tiết kiệm diện tích xây dựng
- Dễ dàng mở rộng quy mô khi cần.
* Nhược điểm công nghệ thiết bị:
- Chi phí đầu tư lớn
- Đòi hỏi năng lực của người vận hành cao

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................ 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................ 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 2
1.4. Yêu cầu của đề tài ................................................................................ 2
1.5. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................. 2
1.5.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ............................... 2
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................ 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4
2.1. Cơ sở pháp lý ....................................................................................... 4
2.2. Cơ sở khoa học ..................................................................................... 4
2.2.1. Nước và vai trò của nước................................................................ 4
2.2.2. Nước thải và phân loại nước thải .................................................... 6
2.2.3. Nước thải sinh hoạt ........................................................................ 7
2.3. Tình hình nghiên cứu xử lý NTSH trên Thế giới và ở Việt Nam ........ 10
2.3.1. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải trên Thế Giới ..................... 10
2.3.2. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải tại Việt Nam. ..................... 13
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................ 18
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................... 18
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................... 18
3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 18
3.3.1. Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Tp Bắc Giang, tỉnh
Bắc Giang .............................................................................................. 18
3.3.2. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến hoạt động của khu vực Tp
Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang ..................................................................... 18