Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt cho 3 phường hội hợp, đồng tâm và tích sơn của thành phố vĩnh yên, tỉnh vĩnh phúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------

Đinh Văn Hiệp

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
THU GOM, XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO

3 PHƯỜNG HỘI HỢP, ĐỒNG TÂM VÀ TÍCH
SƠN
CỦA THÀNH PHỐ VĨNH YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------

Đinh Văn Hiệp

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

THU GOM, XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO
3 PHƯỜNG HỘI HỢP, ĐỒNG TÂM VÀ TÍCH SƠN
CỦA THÀNH PHỐ VĨNH YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC
Chuyên ngành: Kĩ thuật môi trường
Mã số: 8520320.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thiện Cường
PGS.TS Trần Thị Hồng

Hà Nội - 2019


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được
sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị và các bạn. Với lòng
kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới TS.
Trần Thiện Cường và PGS.TS Trần Thị Hồng đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo và tạo
mọi điều kiện để tôi hoàn thiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, cán bộ của Khoa Môi
trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền
đạt kiến thức cho tôi trong quá trình học tập tại Khoa, cũng như gia đình, bạn bè đã
khuyến khích, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận văn
này.
Xin chân thành cảm ơn!
Học viên

Đinh Văn Hiệp


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................................... 3

1.1. Tổng quan về các điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu........................................ 3
1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................................................ 3
1.1.2. Đặc điểm địa hình.............................................................................................................. 4
1.1.3. Đặc điểm khí hậu................................................................................................................ 5
1.1.4. Về thủy văn........................................................................................................................... 6
1.2. Tổng quan về nước thải sinh hoạt....................................................................................... 7
1.2.1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt..................................................................................... 7
1.2.2. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt.................................................... 8
1.3. Tổng quan về hiện trạng thu gom nước thải sinh hoạt tại các thành phố ở Việt
Nam......................................................................................................................................................... 9
1.4. Một số phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt........................................................... 12
1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học............................................................................................ 12
1.4.2. Phương pháp xử lý hóa – lý......................................................................................... 15
1.4.3. Phương pháp xử lý sinh học........................................................................................ 16
1.4.5. Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt tại một số đô thị ở Việt Nam..............20
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................24
2.1. Đối tượng, mục tiêu và phạm vi nghiên cứu................................................................ 24
2.2. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................... 24
2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu....................................................................................... 24
2.2.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa.................................................................. 25
2.2.3. Phương pháp điều tra phỏng vấn và xử lý phiếu điều tra................................. 26
2.2.4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích chất lượng nước thải................................ 26
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................................... 30
3.1. Các điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.................................................... 30
3.1.1. Dân số và cơ cấu dâu số khu vực nghiên cứu....................................................... 30
3.1.2. Nghề nghiệp....................................................................................................................... 31


3.1.3. Trình độ học vấn:............................................................................................................. 31
3.1.4. Thu nhập:............................................................................................................................ 32

3.2. Hiện trạng thu gom, thoát nước và xử lý nước thải trên địa bàn 3 phường Hội
Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn...................................................................................................... 34
3.2.1. Hiện trạng thu gom và thoát nước thải sinh hoạt................................................. 34
3.2.2. Hiện trạng các công trình xử lý nước thải sinh hoạt.......................................... 36
3.2.3. Đánh giá chung về hệ thống thoát nước địa bàn 3 phường Hội Hợp, Đồng
Tâm và Tích Sơn.......................................................................................................................... 39
3.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt khu vực 3 phường Hội Hợp, Đồng
Tâm và Tích Sơn.............................................................................................................................. 40
3.4. Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trường và sức khỏe cộng đồng......44
3.4.1. Ảnh hưởng tới nước mặt............................................................................................... 44
3.4.2. Tác động tới sức khỏe con người.............................................................................. 44
3.4.3. Tác động tới phát triển kinh tế xã hội...................................................................... 45
3.4.4. Ảnh hưởng đến mỹ quan khu vực............................................................................. 45
3.5. Đề xuất giải pháp thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt......................................... 45
3.5.1. Đề xuất giải pháp kỹ thuật thu gom nước thải sinh hoạt.................................. 45
3.5.2. Đề xuất giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt.......................................................... 52
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................................................. 57
1. Kết luận.......................................................................................................................................... 57
2. Khuyến nghị................................................................................................................................. 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................. 58


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Tải trọng chất bẩn theo đầu người trong nước thải sinh hoạt......................... 8
Bảng 1.2: Một số NMXLNT sinh hoạt tại đô thị tại Việt Nam........................................ 21
Bảng 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu NTSH................................................................................ 28
Bảng 2.2: Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm...................................... 29
Bảng 3.1: Dân số các phường thuộc khu vực nghiên cứu năm 2017.............................30
Bảng 3.2: Nghề nghiệp của hộ dân khu vực nghiên cứu năm 2018............................... 31

Bảng 3.3: Trình độ học vấn của hộ dân khu vực nghiên cứu............................................ 32
Bảng 3.4: Phân loại hộ theo mức sống khu vực nghiên cứu năm 2018........................ 33
Bảng 3.5: Tình trạng thoát nước thải sinh hoạt tại các hộ dân được điều tra.............34
Bảng 3.6: Kết quả điều tra về tình hình sử dụng nhà vệ sinh khu vực nghiên cứu . 37

Bảng 3.7: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt............................................ 41
Bảng 3.8: Vận tốc nhỏ nhất........................................................................................................... 48
Bảng 3.9: Độ đầy ống thoát nước................................................................................................ 49
Bảng 3.10: Lưu lượng nước thải tính toán............................................................................... 53
Bảng 3.11: Ưu điểm và nhược điểm công nghệ xử lý sinh học....................................... 54


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Biểu đồ hành chính Thành phố Vĩnh Yên....................................................... 4
Hình 1.2: Khu vực nghiên cứu.................................................................................................... 6
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của nhà máy............................................. 22
Hình 2.2: Lấy mẫu nước thải tại 3 phường Đồng Tâm, Hội Hợp và Tích Sơn
27
Hình 3.1: Phân loại hộ dân theo mức sống........................................................................ 33
Hình 3.2: Hệ thống thu gom nước thải tại hộ dân khu vực nghiên cứu..............35
Hình 3.3: Hệ thống thoát nước................................................................................................. 36
Hình 3.4: Sơ đồ xử lý nước thải của khách sạn Thảo Nguyên................................ 38
Hình 3.5: Sơ đồ xử lý nước thải của khách sạn Vĩnh Yên......................................... 38
Hình 3.6: Sơ đồ xử lý nước thải của nhà hàng Cơm Phố........................................... 39
Hình 3.7: Mặt bằng chia lưu vực phục vụ tuyến thu gom nưóc thải đề xuất .. 46

Hình 3.8: Định tuyến hệ thống thoát nước đề xuất....................................................... 47
Hình 3.9: Đầu nối bể tự hoại với mạng lưới thu gom nước thải cấp 3................52

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TỪ VIẾT TẮT

GIẢI NGHĨA

BTCT

: Bê tông cốt thép

CEPT

: Xử lý nước thải bằng hoá chất
(Chemically enhanced primary
treatment)

ĐT

: Phường Đồng Tâm

HH

: Phường Hội Hợp

KTXH

: Kinh tế xã hội

LĐ

: Lao động

NMXLNT

: Nhà máy xử lý nước thải

NTSH

: Nước thải sinh hoạt

TCXD

: Tiêu chuẩn xây dựng

TP

: Thành phố

TS

: Phường Tích Sơn

UBND

: Ủy ban nhân dân

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

QCCP

: Quy chuẩn cho phép


MỞ ĐẦU
Thành phố Vĩnh Yên là trung tâm hành chính, chính trị, kinh tế, văn hóa của
tỉnh Vĩnh Phúc, bao gồm 9 đơn vị hành chính (07 phường và 02 xã) với tổng diện tích
2

tự nhiên 50,8km , dân số là 175.000 người (2017) [7]. Ngày 23/10/2014, Thủ tướng
Chính phủ đã ban hành Quyết định 1909/QĐ-TTg công nhận thành phố Vĩnh Yên là
đô thị loại II trực thuộc tỉnh Vĩnh Phúc [14]. Đây là Quyết định quan trọng, là động
lực để tiếp tục đầu tư xây dựng và phát triển thành phố với quy mô lớn trên mọi lĩnh
vực, xứng đáng với vai trò, vị trí của đô thị trung tâm hành chính - chính trị, văn hóa xã hội, an ninh, quốc phòng của tỉnh. Từ ngày tái lập tỉnh Vĩnh Phúc (1997), thành
phố Vĩnh Yên luôn duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, vững chắc; cơ cấu kinh
tế chuyển dịch theo hướng tăng nhanh dịch vụ - thương mại; giảm tỷ trọng nông
nghiệp và phát triển bền vững với tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân đạt 21,89%
[7]. Để đảm bảo cho thành phố phát triển bền vững, tỉnh Vĩnh Phúc đã quy hoạch
tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Vĩnh Yên đến năm 2020 và tầm nhìn
đến 2030 theo định hướng phát triển trở thành thành phố dịch vụ, du lịch nghỉ dưỡng
và du lịch sinh thái, chất lượng cao, có kết cấu hạ tầng đô thị hiện đại, đồng bộ.
Tuy nhiên, cũng như nhiều thành phố khác trong cả nước, thành phố Vĩnh Yên
đang phải đối mặt với nhiều khó khăn, thách thức, ảnh hưởng lớn đến sự phát triển
của thành phố như: hạ tầng kỹ thuật chưa đồng bộ, hạ tầng xã hội và giao thông còn
yếu kém, đặc biệt liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trường do thiếu hệ thống thoát
nước và vệ sinh môi trường, cảnh quan khu Đầm Vạc chưa được cải tạo, thiếu cây
xanh; công tác quy hoạch thành phố còn hạn chế, quỹ đất nhỏ, mật độ dân số cao,
toàn bộ quỹ đất đã được sử dụng.

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm do nước thải gây ra, hiện nay, tỉnh Vĩnh Phúc
đang trú trọng quy hoạch và xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải cho khu
vực trung tâm thành phố. Đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải pháp thu
gom, xử lý nước thải sinh hoạt cho 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn
của thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc” được đặt ra có ý nghĩa rất lớn giúp cho
tỉnh Vĩnh Phúc nói chung và thành phố Vĩnh Yên có thêm cơ sở khoa học trong quá
trình lập quy hoạch và xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải.

1


Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đánh giá được hiện trạng chất lượng nước
thải sinh hoạt, hiện trạng thu gom và xử lý nước thải hiện nay tại 3 phường Hội Hợp,
Đồng Tâm và Tích Sơn của thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. Trên cơ sở đó đề
xuất hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt cho khu vực nghiên cứu.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.Tổng quan về các điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
1.1.1. Vị trí địa lý
Thành phố Vĩnh Yên là trung tâm hành chính, chính trị, kinh tế của tỉnh Vĩnh
Phúc với 9 đơn vị hành chính gồm 07 phường (Ngô Quyền, Liên Bảo, Tích Sơn,
Đồng Tâm, Hội Hợp, Khai Quang, Đống Đa) và 02 xã: (Định Trung, Thanh Trù);
2

tổng diện tích tự nhiên là 50,8 km , dân số trung bình là 167.000 người [7]. Trước
đây Vĩnh Yên là thị xã - đô thị loại IV, cùng với xu thế phát triển chung của hệ thống

đô thị trong phạm vi cả nước, tháng 12/2004 thị xã Vĩnh Yên được Bộ trưởng Bộ Xây
dựng ban hành Quyết định công nhận là đô thị loại III và ngày 23/10/2014 Thủ tướng
Chính phủ đã ban hành Quyết định 1909/QĐ-TTg công nhận thảnh phố Vĩnh Yên là
đô thị loại II trực thuộc tỉnh Vĩnh Phúc.
Về vị trí địa lý thành phố Vĩnh Yên nằm trong vùng ảnh hưởng của Thủ đô Hà
Nội, cách trung tâm Thủ đô hơn 60km về phía Tây Bắc và cách thành phố Việt Trì
23km về phía Đông Nam. Trong tỉnh Vĩnh Phúc, thành phố Vĩnh Yên giáp với các
huyện như sau:
+ Phía Bắc giáp xã Kim Long huyện Tam Dương.
+ Phía Nam giáp xã Đồng Cương huyện Yên Lạc.
+ Phía Tây giáp xã Thanh Vân, Vân Hội và Hợp Thịnh, huyện Tam Dương
[7].
Phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn là 3 phường nằm ở khu vực phía Tây
2

của thành phố Vĩnh Yên. Trong đó, diện tích phường Đồng Tâm là 6,96km , phường
2

2

Hội Hợp có diện tích 7,16km và phường Tích Sơn có diện tích khoảng 3km . Khu
vực 3 phường được thể hiện trên bản đồ hành chính thành phố Vĩnh Yên như sau:

3


Hình 1.1: Biểu đồ hành chính Thành phố Vĩnh Yên
1.1.2. Đặc điểm địa hình
Khu vực 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn được hình thành trên một
vùng đồi thấp, thoải, cao độ từ +6m đến +30m. Các đồi không liên tục và bị ngăn

cách bởi các lũng đồi, rộng dần về phía Nam và hẹp dần về phía Bắc. Phía Bắc là
vùng đồi thấp có cao độ +9m đến +30m, cao dần về phía Đông Bắc (về phía Tam
Đảo). Phía Nam và Tây Nam là Đầm Vạc tiếp nối với những cánh đồng thấp có cao
độ +6m đến +8m thường bị ngập nước trong mùa mưa.
Điểm nổi bật về mặt địa hình trong khu vực là có hệ thống ao hồ phong phú và
rất đa dạng. Đầm Vạc (là chuỗi hồ) nằm phía Tây Nam thành phố có diện tích khoảng
3

255 ha với dung tích ước tính khoảng 8 triệu m nước. Trong đó một số hồ, đầm khác
trong khu vực có tổng diện tích mặt nước khoảng 35 ha, bao gồm:

4


+ Đầm Chúa và Đầm Vậy, phường Ngô Quyền
+ Đầm Bờ Rèm và Đầm Bà Làng, phường Đống Đa
+ Hồ cống Tỉnh, Đầm Bờ Phát, hồ Canh Nông và Đầm cầu Phao, phường
Tích
Sơn
+ Hồ Bảo Quang, phường Khai Quang
Các hồ đầm này kết hợp với Đầm Vạc và Sông Phan hình thành hệ thống ao
hồ, có chức năng đặc biệt quan trọng trong việc trữ nước điều hòa, tiêu thoát nước và
xử lý nước thải, cũng như điều hòa không khí cho khu vực. Tuy vậy, do các quá trình
đô thị hóa phát triển mạnh tại địa phương, mở rộng Quốc lộ 2, quá trình xây dựng tự
phát, do việc cơi nới, lấn chiếm của hộ dân, diện tích mặt nước khu vực đang có xu
hướng bị thu hẹp dần [7,8].
1.1.3. Đặc điểm khí hậu
Địa phận 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơnthuộc vùng nhiệt đới gió
mùa với khí hậu được chia thành 4 mùa rõ rệt: Xuân, Hạ, Thu, Đông, Trong đó, mùa
Xuân và mùa Thu là hai mùa chuyển tiếp, khí hậu tương đối ôn hòa. Mùa Hạ nóng và

mùa Đông lạnh tương ứng với 2 mùa là mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 11) và mùa
khô (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau) [7,8].
Các đặc điểm khí hậu có thể được tóm tắt như sau:
- Mùa mưa: Theo số liệu thống kê của Trung tâm khí tượng thủy văn quốc
gia,
lượng mưa trung bình hàng năm ở Thành phố Vĩnh Yên dao động từ 1.131 đến 1.682
mm và số ngày mưakéo dài khoảng 130 đến 150 ngày [7]. Gần 90% lượng mưa hàng
năm tập trung vào mùa mưa. Tại ga Vĩnh Yên, lượng mưa lớn nhất trong ngày là
261.1 mm diễn ra vào năm 1978.
-

Lượng mưa trung bình là 1630,5 mm trong đó mức cao trong tháng là 334,4

mm (tháng 7) vả 16,1 mm (tháng 12).
-

Nhiệt độ không khí trung bình thay đổi từ 16,3°C vào tháng Giêng đến

29,2°C vào tháng 7 và nhiệtđộtrung bình cả năm là 23,7°C.
- Độ ẩm trung bình 82,5% và chênh lệch không nhiều qua các tháng trong
năm,


5


độ ẩm cao vào mùa mưa và thấp vào mùa đông.
1.1.4. Về thủy văn
Do 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn có hệ thống ao hồ phong phú,
có Đầm Vạc giữ vai trò là thủy vực tiêu thoát nước mưa chính của cả thành phố Vĩnh

Yên trước khi đổ vào sông Phan chảy ra sông Cà Lồ. Vì vậy, Đầm Vạc mang tính
chất là hồ điều hòa, điều tiết nước trong mùa mưa và cung cấp nước trong mùa khô
cho khu vực. Mực nước cao nhất trong mùa mưa tại Đầm Vạc là Hmax = 8,5-9,0 m
[7,8].
2

Sông Phan có chiều dài 31 km, tổng diện tích lưu vực 87 km , bắt nguồn từ núi
Tam Đảo đi qua một số huyện của Vĩnh Phúc và đổ vào Đầm Vạc tại thành phố Vĩnh
Yên. Sông Phan là nguồn cung cấp nước sạch chính cho Đầm Vạc. Sông Cà Lồ và
sông Phan làm nhiệm vụ tưới tiêu cho toàn thành phố Vĩnh Yên và cả vùng Phúc
Yên, Sóc Sơn, Nội Bài…
Xã Định Trung
P. Liên Bảo

P. Đồng Tâm

P. Hội Hợp

Hình 1.2: Khu vực nghiên cứu
Tóm lại
Vĩnh Yên là một thành phố mới được hình thành sau khi tỉnh Vĩnh Phúc được
tách ra từ tỉnh Vĩnh Phú (cũ), các điều kiện về tự nhiên, cơ sở hạ tầng rất thuận lợi
cho việc quy hoạch và phát triển. Hệ thống thủy văn trên địa bàn thành phố cũng khá


6


đa dạng với nhiều đầm, ao, hồ rất thuận lợi cho việc tiêu thoát nước. Do đó công tác
quy hoạch tiêu thoát nước nói chung và nước thải nói riêng khá thuận lợi so với nhiều

thành phố khác trong cả nước.
Phường Hội Hợp, Tích Sơn và Đồng Tâm là 3 phường nằm ở phía Tây của
thành phố với địa hình đồi thấp, không liên tục và thường bị úng ngập trong mùa
mưa. Đây được coi là điều kiện bất lợi cho công tác quy hoạch hệ thống thu gom
nước nước nói chung và nước thải nói riêng.
1.2.Tổng quan về nước thải sinh hoạt
1.2.1.Nguồn gốc nước thải sinh hoạt
Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt được quy định tại Khoản 3 Điều 2 Nghị
định 154/2016/NĐ-CP về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải, theo đó, nước thải
sinh hoạt có nguồn gốc phát sinh từ:
- Các hộ gia đình;
- Các cơ quan nhà nước, đơn vị sự nghiệp, đơn vị vũ trang nhân dân (trừ các
cơ
sở sản xuất, cơ sở chếbiến thuộc các đơn vị vũ trang nhân dân);
-

Trụ sở điềuhành, chi nhánh, văn phòng của các tổ chức, cá nhân không gắn

liền với địa điểm sảnxuất, chế biến;
-

Bệnh viện, phòng khám chữa bệnh; nhà hàng, khách sạn; cơ sở đào tạo,

nghiên cứu; cơ sở kinh doanh, dịch vụ khác.
Nước thải sinh hoạt được chia thành 2 loại có nước thải đen và nước thải xám.
-

Nước thải phát sinh từ các khu vực nhà vệ sinh được gọi là nước thải đen.

Nước thải đen chứa hàm lượng cao các chất rắn và một lượng lớn thức ăn dành cho vi

khuẩn (Thành phần chính là nitơ và photpho). Nước thải đen được chia là 2 thành
phần là phân và nước tiểu. Một người trưởng thành mỗi năm có thể thải ra môi trường
trung bình 0,4kg Phốt pho và 4kg Nitơ trong nước tiểu; 0,18kg Phốtpho và 0,55kg
Nitơ trong phân [15].
Nước thải xám là lượng nước thải bao gồm nước giặt giũ đồ quần áo, nước tắm

7


rửa và nước từ nhà bếp, nhà ăn. Nước thải từ nhà bếp, nhà ăn có chứa một lượng lớn
chất rắn và dầu mỡ. Cả hai loại nước thải nêu trên đều có chưa các mầm bệnh gây
nguy hại cho sức khỏe con người, đặc biệt là nước thải đen vì nó chứa nhiều nhất
lượng N và P, là môi trường cực kì thuận lợi cho vi sinh vậy, vi khuẩn gây hại phát
triển [11].
Mức độ ô nhiễmcủa nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
- Lưu lượng nước thải
- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
- Mức sống, điềukiện sống và tập quán sống
- Điều kiện khí hậu.
Bảng 1.1: Tải trọng chất bẩn theo đầu người trong nước thải sinh hoạt

C

Ch

N-NH4

Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - Tính toán thiết kế công
trình, Lâm Minh Triết, 2004.

1.2.2.Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt
Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn
nước thải. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh
hoạt.


8


Thành phần nước thảisinh hoạt gồm 2 loại :
- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh.
-

Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà

bếp của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các
phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…[11].
Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh
nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại
carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì
vi
sinh vật cần lấy ôxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên
thành
CO2, N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng
bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5[11].
Chỉ số này biểu diễn lượng ôxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân
hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ số BOD 5 càng cao cho thấy
chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, ôxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu
thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn. Đặc tính chung của nước thải

sinh hoạt 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 (E.Coli, coliform…)[11].
Tóm lại
Nước thải sinh hoạt phát sinh chủ yếu từ quá trình sinh hoạt của con người tại
các hộ gia đình, các cơ quan, trường học, bệnh viện,.. Nước thải sinh hoạt bao gồm
nước thải đen và nước thải xám (trong đó nước thải đen phát sinh từ các nhà vệ sinh,
còn nước thải xám là nước tắm rửa, sinh hoạt hàng ngày của người dân.
Nước thải sinh hoạt có đặc tính chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao (BOD5,
+

NH4 , phốt pho,...) và có chứa nhiều vi sinh vật. Do đó quá trình xử lý nước thải sinh
hoạt đòi hỏi phải có các công nghệ xử lý phù hợp, đây cũng là mục tiêu nghiên cứu
mà đề tài đặt ra và giải quyết.
1.3. Tổng quan về hiện trạng thu gom nước thải sinh hoạt tại các thành phố ở

9


Việt Nam
Theo báo cáo của Bộ Xây dựng, hệ thống thu gom và thoát nước thải ở hầu hết
các đô thị Việt Nam hiện nay đều sử dụng hệ thống thu gom và thoát nước thải chung
(nước thải và nước mưa được thu gom chung một hệ thống). Chỉ một số khu vực
trong một số thành phố được thiết kế và xây dựng theo kiểu nửa riêng và cá biệt như
thành phố Huế áp dụng hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn (hệ thống thu gom nước
mưa được tách riêng hoàn toàn khỏi hệ thống thu gom nước thải).
Do đó các hệ thống thu gom và thoát nước thải tại các thành phố nhìn chung
đều mang đặc điểm sau:
- Do là hệ thống thoát nước chung nên hệ thống cống thu gom được thiết kế
với đường kính lớn, về mùa khô do lưu lượng nước thải quá nhỏ so với kích thước

cống nên vận tốc dòng chảy thấp. Các cửa cống lại luôn ngập trong nước, vì thế dòng
chảy cũng rất khó khăn, nên hiện tượng lắng cặn trong cống là phổ biến, do đó công
tác quản lý và vận hành mạng lưới thêm khó khăn.
-

Vào những trận mưa đầu mùa toàn bộ cặn lắng trong cống cuốn theo dòng

chảy, xả vào các thủy vực hồ tiếp nhận gây ô nhiễm đột xuất cho thủy vực tiếp nhận.
-

Mặc dù các giếng tách nước mưa đều có cấu tạo chắn mùi nhưng về mùa khô

lại không phát huy được hiệu quả. Do vậy, cặn lắng đọng trong cống bị phân hủy yếm
khí tạo mùi, gây ô nhiễm môi trường không khí.
-

Do chất lượng mặt đường đô thị chưa hoàn thiện nên đất cát theo nước mưa,

nước rửa đường trôi vào cống gây bồi lắng cặn hữu cơ và vô cơ cản trở dòng chảy,
gây khó khăn cho quá trình vận hành và xử lý.
- Với hệ thống thoát nước là cống chung thì nước thải sinh hoạt hầu hết chưa
qua xử lý và nước mưa đều thoát theo hệ thống cống này rồi chảy về nhà máy xử lý
(nếu có) hoặc đổ vào các vùng nước mặt gần đó, gây rủi ro lớn cho hệ sinh thái nơi
tiếp nhận. Những khi mưa to, lưu lượng nước thải lớn, nồng độ các chất ô nhiễm
thấp. Ngược lại, vào mùa khô hoặc khi không có mưa, tuyến cống chỉ vận chuyển
nước thải với nồng độ chất ô nhiễm cao, gây ảnh hưởng lớn đến chế độ vận hành của
cống.

10

Mặt khác, phần lớn các hệ thống này đã được xây dựng từ lâu, chủ yếu là để
giải quyết vấn đề thoát nước mưa và thường không được duy tu, bảo dưỡng thường
xuyên nên đã xuống cấp nghiêm trọng. Trong đó có trên 50% các tuyến cống đã bị hư
hỏng nghiêm trọng cần phải sửa chữa, 30% các tuyến cống đã xuống cấp, chỉ khoảng
20% vừa được xây dựng là còn tốt. Bên cạnh đó, việc xây dựng bổ sung được thực
hiện một cách chắp vá và không theo quy hoạch lâu dài, không đáp ứng được nhu cầu
phát triển của đô thị. Do vậy, tình trạng ngập lụt ở các trung tâm đô thị vẫn xảy ra
thường xuyên khi có mưa lớn do các cống thoát nước bị quá tải hoặc bị tắc, hoặc
không được thiết kế thi công đúng kỹ thuật.
Để đánh giá khả năng thoát nước, người ta thường lấy tiêu chuẩn chiều dài
bình quân cống trên đầu người. Các đô thị trên thế giới tỷ lệ trung bình là 2m/người,
ở nước ta tỷ lệ này tại Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng là 0,2 đến
0,25m/ng, còn lại chỉ đạt từ 0,05 đến 0,08m/người. Mặt khác trong từng đô thị, mật
độ cống thoát nước khác nhau, khu trung tâm đặc biệt là các khu phố cũ, mật độ cống
thoát nước thường cao hơn các khu vực mới xây dựng. Ngoài ra, nhiều đô thị gần như
chưa có hệ thống thoát nước, nhất là các thị xã tỉnh lỵ vừa được tách tỉnh. Một số đô
thị có hệ thống thoát nước hết sức yếu kém như: Tuy Hoà (Phú Yên) hệ thống thoát
nước mới phục vụ cho khoảng 5% diện tích đô thị, các thành phố Quy Nhơn (Bình
Định) 10%, Ban Mê Thuột (Đắc Lắc) 15%, Cao Bằng 20%... Các đô thị có hệ thống
thoát nước tốt nhất như Hà Nội, Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh và một số đô thị
nhỏ như Lào Cai, Thái Bình cũng chỉ phục vụ khoảng 60%.
Các kênh rạch thoát nước chủ yếu là sử dụng kênh rạch tự nhiên, nền và thành
bằng đất do vậy thường không ổn định. Các cống, ống thoát nước được xây dựng
bằng bê tông hoặc xây gạch, tiết diện cống thường có hình tròn, hình chữ nhật, có
một số tuyến cống hình trứng. Ngoài ra tại các đô thị tồn tại nhiều mương đậy nắp
đan hoặc mương hở, các mương này thường có kích thước nhỏ, có nhiệm vụ thu nước
mưa và nước bẩn ở các cụm dân cư. Các hố ga thu nước mưa và các giếng thăm trên
mạng lưới bị hư hỏng nhiều ít được quan tâm sửa chữa gây khó khăn cho công tác
quản lý. Theo báo cáo của các công ty thoát nước và công ty môi trường đô thị, tất cả

các thành phố, thị xã của cả nước đều bị ngập úng cục bộ trong mùa mưa. Có đô thị
60% đường phố bị ngập úng như TP Hồ Chí Minh (trên 100 điểm ngập), Hà Nội (trên

11


30 điểm), Đà Nẵng, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Hải Dương… cũng có rất nhiều điểm bị
ngập úng.
1.4. Một số phương phápxử lý nước thải sinh hoạt
Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải đã và đang áp dụng trên thế
giới cũng như ở Việt Nam và được phân chia thành 03 phương pháp chính gồm:
- Phương pháp xử lý cơ học;
- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý;
- Phương pháp xử lýsinh học.
1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học
Là phương pháp dùng để loại bỏ các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn
trong nước thải ra khỏi nước trướckhi vào hệ thống xử lý được gọi chung là phương
pháp cơ học.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ trước khi tiến hành xử lý bằng phương pháp sinh
học tiếp theo. Xử lý nước thải bằngphương pháp cơ học thường thực hiện trong các
công trình với các thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là
các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ nhằm tách các chất phân tán thô, đảm bảo
cho các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.
Việc áp dụng biện pháp xử lý cơ học sẽ có khả năng tách khỏi nước thải
khoảng 60% tạp chất không tan. Tuy nhiên BOD 5 trong nước thải giảm không đáng
kể. Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước
khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD 5
giảm đi 10- 15%[11].
Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm.


Song chắn rác

Dùng để giữ lại và loại bỏ khỏi nước các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon,
vỏ cây và các tạp chất khác có trong nước thải nhằm đảm bảo cho các công trình và
thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.

12


Song chắn rác bao gồm các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16
đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh
này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. Song chắn rác thường được bố trí trên
đường ống dẫn nước thải trước khi vào hệ thống xử lý. Song chắn rác thường đặt
nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 90°.


Bể thu dầu

Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và
nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác,
nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe…


Bể tách mỡ

Với những loại nước thải có chứa dầu mỡ, để nâng cao hiệu quả xử lý, dầu mỡ
sẽ được tách ra khỏi nước trước khi vào hệ thống xử lý tiếp theo.Nước thải chứa dầu
mỡ sẽ được đưa về một bể chứa riêng, sau đó được tách ra khỏi nước bằng phương
pháp tuyển nổi.



Bể điều hoà

Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư thường được thu gom từ nhiều nguồn
khác nhau, có lưu lượng và thành phần rất khác nhau. Do đó để nâng cao hiệu quả xử
lý, nước thải sau khi đã được loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn sẽ được đưa vào
một bể chung gọi là bể điều hòa. Chức năng của bể vừa nhằm ổn định lưu lượng và
thành phần các chất thải có trong nước trước khi đi qua các hệ thống xử lý tiếp theo.
Bể điều hoà ngoài chức năng ổ định lưu lượng và thành phần các chất thải
trong nước, nó có có chức năng quan trọng là hạn chế hiện tượng quá tải cho hệ
thống xử lý khi lượng nước thải đưa về quá lớn tại một thời điểm, ngoài ra bể cũng có
chức năng loại bỏ một phần các chất cặn lắng ra khỏi nước thải, ổn định nồng độcác
chất có trong nước, giúp cho hiệu quả xử lý của hệ thống được nâng lên.


Bể lắng cát

Bể lắng được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ
0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải. Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có
sẵn trong nước thải (bể lắng sơ cấp) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông

13


hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng thứ cấp).
Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một
(sơ cấp) được đặttrước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt hai (thứ cấp) được đặt
sau công trình xử lý sinh học.
Theo cấu tạo vàhướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể

lắng đứng và bể lắng ly tâm…
-

Bể lắng ngang:Có dạng hình chữ nhật, có thể được làm bằng các loại vật liệu

khác nhau như bê tông, bê tôngcốt thép, gạch hoặc bằng đất tùy thuộc vào kích thước
và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện kinh tế.Trong bể lắng ngang, dòng nước
chảy theo phương nằm ngang qua bểvà quá trình lắng được phân thành 4 vùng:Vùng
nước thải vào; Vùng lắng hoặc vùng tách bùn;Vùng xả nước ra;Vùng chứa bùn.Các
bể lắng ngang thường có chiều sâu (H) từ 1,5 - 4 m, chiều dài bằng 8 – 12 m, chiều
rộng từ 3 - 6 m. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải trên
3

15000 m /ngày. Hiệu suất lắng đạt 60%. Vận tốc dòng chảy của nước thải trong bể
lắng thường được chọn không lớn hơn 0,01 m/s, còn thời gian lưu từ 1 - 3 giờ.
Bể lắng đứng: Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình chóp.
Nước thải được đưa và ống phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s.
Nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên tới vách tràn với vận
tốc 0,5 - 0,6 m/s. Thời gian nước lưu lại trong bể từ 45 - 120 phút. Nước trong được
thu vào mángthu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía
dưới và được xả ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy tĩnh trên l,5m. Chiều cao vùng
lắng thường từ 4 - 5 m. Góc nghiêng cạnh bên hình nón không nhỏ hơn 50°, đường
kính hoặc cạnh có kích thước từ 4 - 9 m. Trong bể lắng, các hạt chuyển động cùng với
nước từ dưới lên trên với vận tốc w và lắng dưới tác động của trọng lực với vận tốc
W. Do đó các hạt có kích thước khác nhau sẽ chiếm những vị trí khác nhau trong bể
lắng. Khi W> w, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W< w, chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy
lên trên. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang 10 - 20%.
-

Bể lắng ly tâm:Loại bể này có tiết diện hình tròn, đường kính 16 - 40m (có

khi tới 60m). Chiều sâu phần nước chảy 1,5 - 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6

14