Nghiên cứu lựa chọn và tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRẦN THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG
NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI
ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

Hà Nội, 2006


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRẦN THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THEIETS KẾ CƠNG
NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU
KIỆN VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN :
TS.ĐẶNG XUÂN HIỂN

Hà Nội, 2006

Mục lục
Danh mục các bảng biểu ................................................................................... 4
Danh mục các hình vẽ ........................................................................................ 5
Mở đầu .......................................................................................................................... 6

Chương 1
Tổng quan xử lý nước thải đô thị

1.1. Nhận xét hệ thống thoát nước và thu gom nước thải đô thị Việt nam ............. 8
1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước đô thị nước ta hiện nay........................................ 8

1.1.2 Nhận xét tình hình thoát nước và thu gom nước thải đô thị Việt nam ...... 16
1.2 Đặc tính dòng thải đô thị ................................................................................. 18
1.2.1 Phân loại dòng thải đô thị .......................................................................... 18
1.2.2 Đặc tính của dòng thải đô thị.................................................................... 22
Chương 2
Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với
điều kiện Việt nam

2.1 Số liệu đầu vào ................................................................................................ 26
2.2 Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt
nam ..................................................................................................................... 26
2.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị thông dụng ................... 26
2.2.2 Khối xử lý sinh học.................................................................................... 29
2.3 Giới thiệu một số quá trình sinh học xử lý nước thải đô thị ............................ 32
2.3.1 Quá trình A/O ............................................................................................ 32
2.3.2 Quá trình Bardenpho .................................................................................. 33
2.3.3 Hệ thống Phoredox .................................................................................... 34

2.3.4 Quá trình UCT ........................................................................................... 35
2.3.5 Hệ thống SBR – Hå sinh häc ................................................................... 36

2


2.3.6 Bể lọc sinh học ........................................................................................... 38
2.3.7 Quá trình AAO (Anaerobic Anoxic Oxic) ...................................... 40
Chương 3
Tính toán các công trình và thiết bị trong hệ thống xử lý

3.1 Thông số thiết kế ............................................................................................. 45
3.2 Tính toán các đơn vị xử lý ............................................................................... 47
3.2.1 Ngăn tiếp nhận nước thải ........................................................................... 47
3.2.2 Mương dẫn nước thải ................................................................................. 47
3.2.3 Song chắn rác ............................................................................................. 48
3.2.3.1 Song chắn rác thô .............................................................................. 49
3.2.3.2 Song chắn rác tinh ............................................................................. 51
3.2.4 Bể lắng cát ................................................................................................. 52
3.2.5 Bể điều hoà ................................................................................................ 54
3.2.6 Bể lắng ly tâm đợt I.................................................................................... 55
3.2.7 BĨ xư lý sinh häc ....................................................................................... 57
3.2.7.1 BĨ xư lý sinh häc m khÝ ................................................................. 57
3.2.7.2 BĨ xư lý sinh häc thiÕu khÝ ................................................................ 58
3.2.7.3 BĨ xư lý sinh học hiếu khí ................................................................. 59
3.2.8 Thiết bị làm thoáng .................................................................................... 65
3.2.9 Bể lắng li tâm đợt II ................................................................................... 67
3.2.10 Trạm khử trùng nước thải ........................................................................ 69
3.2.11 Bể nén bùn ............................................................................................... 71
3.2.12 HƯ thèng xư lý mïi .................................................................................. 73

KÕt ln ............................................................................................................. 78
TàI liệu tham khảo......................................................................................... 81
Phụ lục................................................................................................................ 83

3


danh mục các bảng biểu
Bảng 1.1 Thống kê số hộ gia đình được hưởng dịch vụ vệ sinh thoát nước.
Bảng 1.2 Thành phần nước thải sinh hoạt và phân loại mức độ ô nhiễm.
Bảng 1.3 Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp.
Bảng 1.4 Thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải đô thị.
Bảng 2.1 Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép.
Bảng 3.1 Chất lượng nước thải đô thị.
Bảng 3.2 Nồng độ các chất gây mùi, thành phần các khí điển hình chính sư
dơng cho tÝnh to¸n thiÕt kÕ.

4


danh mục các hình vẽ
Hình 1.1

Sự biến động theo thời gian trong ngày của nước thải đô thị.

Hình 2.1

Sơ đồ tổng quát dây chuyền xử lý nước thải đô thị thường áp
dụng.

Hình 2.2

Sơ đồ xử lý sinh học A/O.

Hình 2.3

Sơ đồ xử lý sinh học Bardenpho.

Hình 2.4

Sơ đồ xử lý sinh học Phoredox.

Hình 2.5

Sơ đồ xử lý sinh học UCT.

Hình 2.6

Sơ đồ quá trình SBR Hồ sinh học.

Hình 2.7

Bể lọc sinh học nhỏ giọt.

Hình 2.8

Sơ đồ bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước.

Hình 2.9

Sơ đồ xử lý sinh học AAO.

Hình 2.10 Mô hình khử Photpho.
Hình 2.11 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đô thị thông dụng.
Hình 3.1

Sơ đồ song chắn rác.

Hình 3.2

Sơ đồ bể lắng cát ngang.

Hình 3.3

Sơ đồ bể lắng ly tâm đợt 1.

Hình 3.4

Thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn.

5


Mở đầu
Đất nước Việt Nam sau hai mươi năm thực hiện chính sách đổi mới đÃ
đạt được nhiều kết quả khả quan trong các lĩnh vực như hình thành hệ thống
giao thông, cấp thoát nước, mạng lưới điện, vô tuyến viễn thông, cũng như
quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh chóng đà có những tác động tích cực đến
tốc độ phát triển kinh tế toàn xà hội nói chung.
Sự phát triển kinh tế và quá trình đô thị hoá mặt khác cũng kéo theo

tình trạng ô nhiễm môi trường. Sự phát triển của các ngành công nghiệp,
thương mại, du lịch dịch vụ, sự gia tăng dân số là một thách thức lớn đối với
sự phát triển bền vững của cộng đồng. Trong khi hệ thống thoát nước ở các
đô thị Việt nam chưa phát triển đồng bộ và đang xuống cấp không đáp ứng
kịp sự phát triển kinh tế đà tạo sức ép ngày càng lớn đến vệ sinh môi trường
và ô nhiễm nguồn nước.
Hệ thống thoát nước với cơ sở hạ tầng lạc hậu hầu hết được xây từ thời
Pháp, kể từ sau hoà bình chỉ được chắp vá nên vẫn là hệ thống thoát nước
chung. Với tốc độ phát triển đô thị được đánh giá là bùng nổ đô thị nhưng
quy hoạch lại kém đà không còn quỹ đất cho các trạm xử lý nước thải, các
đô thị vẫn phải sử dụng hệ thống thoát nước chung, xử lý nước thải phi tập
trung.
Sự phát triển kinh tế và sự bùng nổ đô thị và quy hoạch xử lý nước thải
còn nhiều bất cập và thiếu đồng bộ đà dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước thải
trong các đô thị, như ô nhiễm chất hữu cơ dạng cácbon, nitơ, photpho, vi
trùng
Mùi phát sinh từ hệ thống thoát nước và xử lý nước thải: từ cống,
mương, kênh, sông, và từ chính nhà máy xử lý nước thải đà ảnh hưởng đến
môi trường và đến chất lượng sống của dân c­.

6


Trước tình trạng đó, trong những năm gần đây, Đảng và Chính phủ đÃ
quan tâm nhiều đến công tác thoát nước đô thị. Một số luật và chỉ thị đà được
ban hành như Luật Bảo vệ môi trường, Luật tài nguyên nước. Đồng thời trong
bối cảnh đó, Định hướng phát triển thoát nước đô thị Việt Nam đến năm
2020 đà được biên soạn và được Thủ tướng ký quyết định phê duyệt số
35/1999 QĐ-TTg ngày 5/3/1999. Chính phủ và các Nhà tài trợ cũng ưu tiên
phát triển sang thoát nước và vệ sinh môi trường. Nhiều dự án thoát nước và

vệ sinh môi trường đà được triển khai trên khắp đất nước Việt Nam như Dự
án cải thiện vệ sinh ë Hµ Néi, Thµnh phè Hå ChÝ Minh do NhËt Bản tài trợ,
Dự án cải thiện vệ sinh cho 5 thành phố/thị xà miền trung là Thanh Hoá, Hà
Tĩnh, Đông Hà (Quảng Trị), Lăng Cô (Huế), Tam Kỳ (Quảng NgÃi) do Ngân
hàng Phát triển Châu á (ABD) tài trợ
Do vậy, hơn lúc nào hết vấn đề nghiên cứu và phát triĨn hƯ thèng tho¸t
n­íc cịng nh­ hƯ thèng xư lý nước thải đô thị đang trở thành yêu cầu cấp
bách. Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn và tính toán thiết kế công nghệ hệ
thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam đưa ra các
nội dung:
- Mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan xử lý nước thải đô thị.
- Chương 2: Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp
với điều kiện Việt nam.
- Chương 3: Tính toán các công trình và thiết bị trong hệ thống xử lý.
- Kết luận.
với mong muốn sẽ góp phần làm cho môi trường nước được trong sạch hơn,
đô thị phát triển bền vững hơn, cùng cả nước tiến vào thời kỳ mới thời kỳ
đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá, hội nhập và phát triển đất nước.

7


Chương 1

Tổng quan xử lý nước thải đô thị
1.1. Nhận xét hệ thống thoát nước và thu gom nước thải đô thị Việt nam
1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước đô thị nước ta hiện nay
Những công trình thoát nước đầu tiên được ghi nhận về lịch sử hệ
thống thoát nước Việt nam, đó là vào những năm 1870 ở thành phố Hồ Chí

Minh và năm 1905 ở Hà nội khi các đường ống được thiết kế và thi công.
Theo từng giai đoạn phát triển, hệ thống thoát nước được mở rộng xây dựng
cùng với sự tăng trưởng của các đô thị, bao gồm mạng lưới thoát nước bằng
bơm cưỡng bức. Tính đến năm 2000, Việt nam chỉ có khoảng hơn một chục
đô thị được xem là có hệ thống thoát nước nhưng với năng lực thoát nước rất
kém, chỉ khoảng 1000km đường cống. Phạm vi phục vụ của hệ thống thoát
nước đô thị còn rất hạn chế, tỷ lệ đường cống phục vụ ở các thành phố lớn
mới đạt 0,2 m/người, các đô thị nhỏ chỉ là 0,04 0,06 m/người (mức trung
bình ở các nước công nghiệp là 2m/người) và mức độ bao phủ hệ thống chỉ
đáp ứng được 40% dân số với đô thị lớn, 30% hoặc thấp hơn ở các đô thị nhỏ
[15].
Hiện nay hệ thống thoát nước phổ biến nhất ở các đô thị của Việt nam
là hệ thống thoát nước chung chảy tới các vùng có nước mặt gần đó và
thường không qua xử lý. Đó là một hệ thống cống thoát chung cho cả ba loại
nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và nước mưa. Phần lớn các hệ thống
này đà được xây dựng từ vài thập kỷ trước đây, chủ yếu là để giải quyết vấn
đề thoát nước mưa và không được tu sửa, bảo dưỡng thường xuyên nên đÃ
xuống cấp nhiều. Bên cạnh đó, việc xây dựng, bổ sung được thực hiện một
cách chắp vá không theo quy hoach lâu dài, không đáp ứng được nhu cầu
phát triển của đô thị. Do vậy tình trạng ngập úng ở các trung tâm đô thị vẫn

8


xảy ra thường xuyên khi có mưa lớn do không đủ các cống thoát nước mưa
hoặc các cống thoát nước mưa bị tắc. Có quá ít các trạm xử lý nước thải và
nước thải chưa được xử lý cùng với nước thải công nghiệp được xả trực tiếp
vào các nguồn nước mặt và các thuỷ vực nước, gây rủi ro lớn đối với hệ sinh
thái nước.
Thông thường có một số hệ thống thoát nước riêng biệt đối với nước

thải đô thị:
- Trường hợp ba hệ thống cho ba loại nước thải: nưới mưa, nước thải
sản xuất và nước thải sinh hoạt.
- Trường hợp hai hệ thống: nước mưa thoát riêng, nước thải sản xuất
sau khi đà xử lý sơ bộ trong từng nhà máy cho thoát chung và xử lý
kết hợp với nước thải sinh hoạt.
1.1.1.1 Thành phố Hà nội
Thành phố Hà nội với đặc điểm là vùng đồng bằng châu thổ, việc thoát
nước được thực hiện nhờ mạng lưới đường cống dẫn dòng chảy tới các sông,
mương, hồ ao nội tại của thành phố và cuối cùng xả ra các sông lớn. Một đặc
điểm nổi bật của Hà nội cũng như các đô thị thuộc các lưu vực sông khác là
hầu hết các tuyến cống chính đều có chế độ thuỷ lực chảy ngập hoàn toàn
hoặc nửa ngập.
Hệ thống thoát nước Hà nội bao gồm [16]
- Mạng lưới cống ngầm:
Chủ yếu tập trung ở khu vực nội thành cũ được hình thành trước năm
1939. Mạng lưới cống được xây dựng theo kiểu cống chung với nhiều loại
tiết diện và có tổng chiều dài khoảng 70km, diện tích lưu vực thoát nước xấp
xỉ 1008ha, được xây dựng phục vụ cho 380.000 400.000 người. Hiện tại,
hệ thống này đà và đang xuống cấp một cách nghiêm trọng. Đến năm 1989,
tổng chiều dài đường cống là 120km, đạt được 16m/ha với dân số nội thị

9


khoảng 900.000 người. Cho đến năm 1995, theo báo cáo của công ty thoát
nước Hà nội, chiều dài đường cống là 180km trong tổng lưu vực 77,5km2
trong đó có khoảng 70km cèng tõ thêi Ph¸p chđ u trong khu vùc phố cổ.
Phần còn lại ở các khu vực nội thành mở rộng, mật độ cống 18m/ha, tuy
nhiên phân bố không đều, nhiều nơi thậm chí chưa có cống. Ngoài ra, trong

số khối lượng đường cống đường kính 400 600 mm chiếm khoảng 65%
đang bị xuống cấp nghiêm trọng nên khả năng tiêu thoát nước càng kém.
- Mạng lưới kênh hở và hồ:
Hệ thống mương hở thoát nước của Hà nội có chiều dài 38km với 4
tuyến chính là sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu, trong đó
hệ thống sông làm nhiệm vụ tiêu thoát nước dài 36,8km. Các sông này có
cao độ đáy từ +1,0m đến +2,0m, cao độ mực nước sông thường giữ ở mức
+4,0 đến 4,5m, khi mưa to có thể lên tới +5,5m; lưu vực sông Tô lịch có hai
hướng tiêu thoát chính ra sông Hồng và sông Nhuệ; sông Lừ, sông Kim ngưu
dẫn thẳng nước mưa tới cụm hồ điều hoà Yên Sở.
Hệ thống hồ Hà nội được nối với nhau bởi các mương thoát nước. Hà
nội có 110 hồ ao lớn nhỏ có diện tích khoảng 1.020ha, trong đó khu vực nội
thành có khoảng 18 hồ với tổng diện tích 640ha có chức năng điều hoà và
thoát nước cho thành phố. Các hồ này ngoài chức năng điều hoà thoát nước
còn sử dụng cho các mục đích khác như vui chơi giải trí, cảnh quan, nuôi cá
làm cho mực nước đệm của hồ thường xuyên ở mức cao, gây khó khăn cho
khả năng tiêu thoát nước.
Năm 1998, Dự án thoát nước Hà nội giai đoạn I với tổng kinh phí 200
triệu USD đà được triển khai bằng nguồn vốn vay ODA của Chính phủ Nhật
bản đà nâng tổng chiều dài đường cống thoát nước của Hà nội lên 280km.
Ngoài ra, các con sông và hồ chính đà và đang được cải tạo (kè bờ, nạo
vét,) tạo khả năng thông thoáng của dòng chảy và cải thiện bộ mặt đô thị.

10


Các hạng mục công trình chính được thực hiện trong giai đoạn 1 của dự án
này bao gồm:
1. Công trình đầu mối Yên Sở: xây dựng hoàn chỉnh nhà trạm bơm xông
suất 90m3/s, giai đoạn 1 lắp đặt thiết bị công suất 45m3/s, xây dựng

các công trình kỹ thuật và phụ trợ khác có liên quan.
2. Cải tạo bốn sông: Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét, Sông Kim Ngưu và
đoạn sông phân lũ Lừ Sét với tổng chiều dài 34km; cải tạo và xây
dựng mới cầu cống trên kênh, mương, sông.
3. Cải tạo bảy cửa xả lũ và cửa điều tiết: Thanh Liệt, Nghĩa Đô trên sông
Tô Lịch, Văn Điển, Hoà Bình trên sông Kim Ngưu; Cống Trắng trên
sông Lừ, Hồ Tây A, Hồ Tây B.
4. Cải tạo và xây dựng tuyến cống ngầm chiều dài 24km có liên quan
trực tiếp đến giải pháp thoát nước giai đoạn 1.
5. Xây dựng cơ sở vật chất (nhà xưởng sửa chữa, bảo dưỡng, kho
tàng,) và trang bị các loại thiết bị kỹ thuật (bao gồm cả phụ tùng và
nhiên liệu) để thực hiện vận hành Dự án và duy tu bảo dưỡng hệ thống
thoát nước chung của Thành phố.
6. Xây dựng trạm xử lý nước thải tại khu vực Kim Liên và Trúc Bạch.
Trong giai đoạn 2 của dự án sẽ tiếp tục đầu tư hoàn thiện hệ thống thoát
nước mưa cho toàn bộ lưu vực sông Tô Lịch (trừ tiểu lưu vực Hồ Tây
9,3km2) tổng cộng là 68,2km2; đầu tư xây dựng các công trình đầu mối của
hệ thống thoát nước mưa trong một phần lưu vực sông Nhuệ (trừ tiĨu l­u vùc
Ba X· 9,9km2) tỉng céng 48km2.
1.1.1.2 Thµnh phè Hồ Chí Minh:
Trên cơ sở các điều kiện địa hình, hiện trạng thoát nước đô thị cũng
như tỷ lệ đô thị hoá hiện tại và trong tương lai, toàn bộ thành phố được chia
làm sáu khu vực thoát nước như sau:

11


1. Khu vực thoát nước trung tâm: bao gồm toàn bộ khu trung tâm
thành phố. Hệ thống thoát nước ở khu vùc nµy bao gåm 93 km
cèng trơc vµ 930 km cống cấp hai. Nước thải và nước mưa của khu

vực này được thu vào 93 đường cống trục, xả ra các kênh rạch
chính: Nhiêu Lộc Thị Nghè, Tân Hoá - Lò Gốm, Tàu Hũ Bến
Nghé và Đôi Tẻ, sau cùng xả ra sông Sài Gòn. Chất lượng nước của
các kênh rạch trên bị ô nhiễm nặng, hàm lượng BOD cao hơn
100mg/l, đặc biệt một phần của rạch Tân Hoá - Lò Gốm lên đến
400mg/l [15].
2. Khu vực phía Bắc: bao gồm toàn bộ khu vực ngoại thành phía Bắc
thành phố. Trong khu vực này chỉ có khu vực Gò Vấp là có hệ
thống thoát nước. Nước thải và nước mưa được thu vào các cống,
rÃnh, rạch qua các kênh Tham Lương Bến Cát, rạch Bến Đá - Bà
Hom xả ra sông Sài gòn.
3. Khu vực phía Tây: Bao gồm khu vực được đô thị hoá Bình Trạch.
Khu vực này chưa có hệ thống thoát nước. Nước thải và nước mưa
được thu vào các sông Cần Guộc, Bến Lục sau đó xả ra sông Nhà
Bè.
4. Khu vực phía Nam: Các kênh thoát nước chính trong khu vực này
là Ba LÃo, Xóm Củi, Ông Lớn, Cây Khế, Dìa, Mương Chuối. Khu
vực này nằm trong vùng đất thấp có mạng lưới kênh rạch dày đặc
và được phát triển như vùng đất nông nghiệp. Nước thải và nước
mưa được thu vào các rạch tự nhiên qua các kênh rạch kể trên và
cuối cùng xả ra sông Nhà Bè.
5. Khu vực Đông Bắc: Khu vực này thường xuyên bị ngập lụt do khi
thuỷ triều lên nước chảy ngược từ sông Sài gòn vào và gồm chủ yếu
là các vùng đất nông nghiệp. Đặc biệt trong khu này không có hệ

12


thống thoát nước. Nước thải và nước mưa xả vào sông Sài Gòn và
sông Đồng Nai thông qua hệ thống rạch Gò Dừa, Câu và Gò Công.

6. Khu vực Đông Nam: Khu vực này chủ yếu là các vùng đất nông
nghiệp và một khu dân cư mới được phát triển. Khu vực này có hệ
thống kênh rạch dày đặc nhưng không có hệ thống cống thoát
nước. Nước thải và nước mưa được thu vào các rÃnh, kênh qua các
hệ thống rạch Chiếc, Ông Hông, Kiêu, Ông Nhiêu chảy vào sông
Đồng Nai.
Hệ thống thoát nước thành phố Hồ Chí Minh bao gồm:
- Hệ thống cống ngầm
Theo số liệu thống kê năm 1989, tổng chiều dài đường cống thoát
nước của thành phố là 459km với dân số là 2,8 triệu người, đạt 3,2m/ha
(0,6m/người). Năm 2002, trong số 22 quận nội, ngoại thành chỉ có 17 quận
là có một phần hoặc toàn bộ hƯ thèng tho¸t n­íc chung, diƯn tÝch khu vùc cã
cèng thoát nước cao nhất 100% là quận 1, 3, 5, quận có tỷ lệ thấp nhất là
quận Bình Chánh (0,3%). Theo báo cáo của công ty thoát nước đô thị thì
hiện nay công ty đang quản lý 516km đường cống có đường kính lớn hơn
400mm, ngoài ra còn 415km đường cống khác có kích thước nhỏ hơn
400mm. Toàn bộ hệ thống bao gồm 100km (20%) có từ trên 100 năm,
250km (25%) có từ 30 đến 100 năm và chỉ có 150km (30%) là được xây
dựng cách đây chưa đến 20 năm [15].
- Kênh rạch:
Toàn bộ thành phố có khoảng 27 con rạch lớn, 16 con rạch nhỏ. Các
con rạch đà và đang bị thu hẹp dần do lấn chiếm trái phép của các hộ gia
đình nằm dọc hai bờ rạch. Ngoài ra, đáy rạch đang bị nông dần do rác thải
sinh hoạt của các hộ dân xả vào mà không được quản lý. Vì vậy vào mùa
mưa ngập lụt thường xuyên xảy ra ở những vùng đà đô thị hoá rộng khoảng
35km2 và vùng đất nông nghiệp rộng khoảng 230km2.

13

Một số dự án về thoát nước:
Hiện đà có hai dự án được phê duyệt cho hai lưu vực lớn là lưu vực
kênh Đôi Tẻ (giai đoạn thực hiện 2000 2005) và lưu vực Nhiêu Lộc
Thị Nghè (giai đoạn thực hiện 1997 2005). Đặc điểm chung của hai dự án
này là:
+ Tiếp tục sử dụng cống chung nhưng có chú ý đến điều kiện về lâu
dài sẽ cải tạo thành cống riêng hoàn toàn.
+ Xây dựng cống bao thu n­íc th¶i, cèng bao cã kÝch th­íc lín đặt
sâu.
+ ở những khu vực đất thấp bị ngập khi gặp chiều cao thì xây dựng hệ
thống cống riêng.
1.1.1.3 Thành phố Hạ Long và thị xà Cẩm Phả
Hệ thống kênh thoát nước ở thành phố Hạ Long và thị xà Cẩm Phả chủ
yếu là kênh thoát nước mưa, các kênh này ngắn và xả ra vịnh Hạ Long tại
phía Đông và xả ra vinh Bái Tử Long tại phía Tây. Các kênh thoát nước này
thường xuyên bị tắc nghẽn do các chất thải từ các hộ gia đình thải thẳng
xuống vì đây là cách xả thải thuận tiện nhất. Khi trời mưa, chất thải thường
được đưa ra biển mà nơi tập kết của chúng là các bÃi tắm và tại các hòn đảo.
Hiện tại nhiều hộ dân trong khu vực gần các kênh thoát nước thường xả trực
tiếp các chất thải từ bề tự hoại vào kênh rồi chảy ra vịnh mà không qua bất
kỳ khâu xử lý nào. Do đó các kênh hoạt động như những cống kết hợp cống
nước thải và nước mưa, được xem như là các kênh thoát nước chung. Bên
cạnh đó nước thải công nghiệp (gồm có cả nhà máy sàng tuyển than) cũng
được xả trực tiếp ra biển thông qua các kênh thoát nước riêng mà không qua
xử lý. Hiện trạng thoát nước như vậy ở thành phố Hạ Long và thị xà Cẩm
Phả đà và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng tới nguồn nước mặt tiếp nhận, đặc
biệt thành phố Hạ Long lại là khu vực nhạy cảm, di sản của thế giới.Tổng

14

chiều dài kênh của các được các công ty môi trường bảo dưỡng: Hòn Gai
28,1km, BÃi Cháy 6,7km, Cẩm Phả 34,8km. Các khu vực này thường bị ngập
lụt khi có mưa do kích thước các kênh thoát nước nhỏ, không đủ khả năng
tiêu thoát, và còn tắc nghẽn cống do việc vứt rác đặc biệt là tại Cẩm Phả chất
thải khai thác từ các mỏ than xả xuống các kênh không thể kiểm soát được
[15].
Dự án thoát nước và vệ sinh môi trường thành phố Hạ Long và thị xÃ
Cẩm Phả thuộc dự án Vệ sinh 3 thành phố Việt Nam, giai đoạn thực hiện
1999 2003. Mục đích của dự án là cải thiện môi trường ở các khu vực đô
thị nhằm bảo tồn môi trường quốc gia ở vịnh Hạ Long và giảm lũ lụt. Phạm
vi nghiên cứu cđa dù ¸n bao gåm 3 khu vùc: B·i Ch¸y (152ha), Hòn Gai
(710ha), thuộc thành phố Hạ Long và thị xà Cẩm Phả (930ha). Nội dung đầu
tư và các giải pháp công nghệ của dự án bao gồm:
+ Vẫn giữ nguyên hệ thống cống chung cho cả 3 khu vực. Đối với Hòn
Gai, Cẩm Chả, giai đoạn đầu cho xả thẳng ra biển. Riêng khu vực BÃi Cháy,
để bảo vệ bÃi tắm đà xây dựng tuyến cống bao và phát triển tuyến cống thu
gom nước thải riêng cho một khu vực dân cư tập trung có mật độ dân số trên
200người/ha.
+ Tuyến cống bao cho khu vực BÃi Cháy là tuyến cống áp lực.
+ Trạm xử lý nước thải đặt tại khe núi cạnh kênh Đồng, công suất
3000m3/ngày. áp dụng công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
học sử dụng bùn hoạt tính, có hồ sinh học để xử lý cấp 3.
+ Khu vực Hòn Gai và Cẩm Phả có trạm xử lý bùn bể tự hoại riêng.
Đây là chùm đô thị cấp hai bao gồm ba khu vực riêng biệt là BÃi Cháy,
Hòn Gai và Cẩm Phả với các đIều kiện kinh tế xà hội khác nhau. Hướng ưu
tiên của Dự án là phát triển hệ thống thoát nước gắn liền với lợi ích cụ thể.
Vì vậy đầu tư cho BÃi Cháy, đIểm du lịch lớn của cả nước là khá đầy đủ gồm

15

cả hệ thống thoát nước thải và nước mưa; trong khi ở Hòn Gai và Cẩm Phả
chỉ nhằm giảm thiểu ngập lụt.
1.1.1.4 Thành phố Nam Định
Hệ thống thoát nước hiện nay có tổng chiều dài đường cống khoảng
40km, còn lại khoảng 40% là hệ thống kênh mương thoát nước hở. Năm
1989 trạm bơm tiêu nước mưa Kênh Gia được đầu tư xây dựng với công suất
45.000m3/h đà cải thiện đáng kể tình trạng ngập lụt trong mùa mưa ở thành
phố Nam Định [15].
Tóm lại, phần lớn hệ thống cống thoát nước ở các đô thị trong cả nước
đều đà cũ, hư hỏng và xuống cấp theo thời gian nên không đáp ứng được yêu
cầu thực tế dẫn đến tình trạng thường xuyên bị ngập úng trong mùa mưa. Các
đô thị vùng đồng bằng thường bị ngập dài hơn còn các đô thị vùng núi thì bị
lũ quét làm hư hỏng các công trình xây dựng, ách tắc giao thông, cản trở sản
xuất gây thiệt hại lớn về kinh tế.
1.1.2. Nhận xét tình hình thoát nước và thu gom nước thải đô thị Việt
Nam
Trong những năm gần đây, sự phát triển đô thị hoá và công nghiệp hoá
đà kéo theo sự tăng khối lượng nước thải sinh hoạt, sản xuất, thương mại
đồng thời thành phần và tính chất của nước thải cũng trở nên đa dạng. Hơn
nữa, sự phân bố các nhà máy công nghiệp trong những khu dân cư là tình
trạng phổ biến ở hầu khắp các thành phố trong cả nước do quá trình phát
triển đô thị cũng như các công tác quy hoạch yếu kém đà góp phần gây tác
động xấu đến môi trường.
Bảng 1.1 Thống kê số hộ gia đình được hưởng dịch vụ vệ sinh thoát n­íc
[15]

16

Loại đô thị

% hộ gia đình hưởng dịch vụ thoát nước

Đô thị loại I

48

Đô thị loại II

44

Đô thị loại III

25

Trung bình miền Bắc

27

Trung bình miền Nam

52

Trung bình

44

Hệ thống thoát nước tại thời điểm hiện tại ở tất cả các đô thị đều là

cống chung. Vì vậy, tình hình thoát nước có thể tóm tắt theo một số đặc
điểm:
- 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 lại càng khó khăn nên hiện tượng lắng cặn trong cống là phổ biến,
do đó công tác quản lý vận hành mạng lưới thêm khó khăn.
- Vào những trận mưa đầu mùa toàn bộ cặn lắng trong cống cuốn trôi
theo dòng nước, xả vào các ao hồ gây ô nhiễm đột xuất cho môi trường tiếp
nhận.
- Mặc dù các giếng thu nước mưa đều có cấu tạo chắn mùi nhưng về
mùa khô không có hiệu quả. Do vậy cặn lắng đọng trong cống bốc mùi lên
gây ô nhiễm môi trường đô thị.
- Do chất lượng mặt đường đô thị chưa hoàn thiện nên đất cát theo
nước mưa, nước rửa đường trôi vào cống nhiều. Do vậy, thành phần các chất
vô cơ và hữu cơ trong nước thải và cặn lắng nước thải rất lớn, gây khó khăn
cho quá trình xử lý.
- Trong những năm gần đây, ở một số khu vực đô thị xây dựng nhà
cao tầng thì hệ thống áp dụng kiểu riêng hoàn toàn nhưng vẫn chưa đáp ứng
hoàn toàn tiêu chí hiện đại.

17


Hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam có liên quan mật thiết đến việc
khai thác và sử dụng các nguồn nước mặt như hồ, kênh mương, sông chảy
qua thành phố, các vùng biển ven bờ. Đây là nơi tiếp nhận, lưu trữ, tiêu thoát
nước chung của thành phố bằng các quá trình làm sạch sinh học tự nhiên.
Hiện nay, nước mưa từ hệ thống thoát nước chung của thành phố xả vào hồ,
sông, kênh, mương mang theo hàm lượng lớn cặn và rác làm cho chúng bị
bồi lấp, các loại nước thải chưa qua xử lý có tải lượng các chất bẩn cao, các

chất hữu cơ gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận và gây rủi ro lớn đối với hệ sinh
thái nước. Các hồ, kênh mương trong thành phố thực ra đà trở thành nơi tiếp
nhận nước thải và là một bộ phận của hệ thống thoát nước. Vì vậy chất lượng
nước trong các hồ, kênh mương này chẳng khác bao nhiêu so với chất lượng
nước thải.
Hiện tại hầu hết các đô thị trong cả nước đều không có trạm xử lý
nước thải tập trung [15]. Các bể tự hoại đóng vai trò như một công trình xử
lý nước thải duy nhất trong các đô thị.
Tóm lại, đối với các đô thị nói chung hệ thống xử lý nước thải chủ yếu
vẫn là các trạm xử lý cục bộ cho một số khu dân cư nhỏ, các bệnh viện,
nhưng hầu như hiệu quả xử lý thấp. Vì vậy việc lựa chọn giải pháp xử lý
nước thải thích hợp vẫn còn là mối bận tâm của các cơ quan quản lý về cấp
thoát nước và vệ sinh môi trường.
1.2 Đặc tính dòng thải đô thị
1.2.1 Phân loại dòng thải đô thị
Nước thải được hiểu là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng
của con người và bị thay đổi thành phần, tính chất ban đầu của chúng. Đó
cũng là cơ sở cho việc chọn lựa các biện pháp cũng như công nghệ xử lý.
Theo cách phân loại này nước thải đô thị có thể phân thành các loại chính
sau đây:

18


Nước mưa:
Nước mưa được xem như là nước thải tự nhiên. Đây là loại nước thải ít
chất bẩn, chủ yếu là nước mưa đợt đầu khi rơi xuống mặt đất, có chứa nhiều
tạp chất vô cơ, hữu cơ như cát bụi, rác, phân súc vật, ở những nước phát
triển, nước thải tự nhiên này được thu gom theo một hệ thống thoát nước
riêng. Đối với trường hợp hệ thống thoát nước chung như hầu hết của các đô

thị nước ta thì lưu lượng nước thải chảy về trạm xử lý bao gồm cả nước mưa.
Nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước thải từ các khu vực dân cư, khu vực hoạt
động thương mại, công sở, trường học, bệnh viện, trại điều trị, điều dưỡng,
các trạm rửa xe ô tô, đài phun tạo cảnh, trạm lạnh, trạm điều hoà không khí
và các cơ sở tương tự khác. Lượng nước thải dao động trong phạm vi rất lớn,
tuỳ thuộc vào tập quán sinh hoạt của người dân, mức sống xà hội, điều kiện
tự nhiên, Khoảng 65 85% lượng nước cấp cho một người trở thành
nước thải [5].
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó có
khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số vi sinh vật
có thể gây bệnh. Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn có hại có
tác dụng phân huỷ các chất thải. Bảng 1.2 phân loại mức độ theo thành phần
hoá học điển hình của nước thải sinh hoạt:
Bảng 1.2: Thành phần nước thải sinh hoạt và phân loại mức độ ô nhiễm theo
các phương pháp của APHA [5].
Mức độ ô nhiễm
TT

Các chất

Đơn vị

1

Tổng chất rắn

mg/l

1000

Trung
bình
500

2

Chất rắn hoà tan

mg/l

700

350

120

3

Chất rắn không tan

mg/l

300

150

80

19

Nặng

Cao
200


4

Tổng chất rắn lơ lửng

mg/l

60

350

120

5

Chất rắn lắng

mg/l

12

8

4

6

BOD 5

mg/l

300

200

100

7

Oxy hoà tan

mg/l

0-1

2-3

3-4

8

Tổng Nitơ

mg/l

85

50

25

9

Nitơ hữu cơ

mg/l

35

20

10

10

Nitơ amoniac

mg/l

50

30

15

11

Nitơ NO 2

mg/l

0,1

0,05

0

12

Ni tơ NO 3

mg/l

0,4

0,20

0,1

13

Clorua

mg/l

175

100

15

14

Độ kiềm

mgCaCO 3 /l

200

100

50

15

Chất béo

mg/l

40

20

0

16

Tổng Photpho (theo P)

mg/l

-

8

-

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:
COD=500mg/l; BOD 5 =250mg/l; tổng Phốtpho=8mg/l; tổng Nitơ=40mg/l;
pH=6,8; TS=720mg/l [5].
Đối với những khu thương mại, cơ quan, trường học, bệnh viện khu
giảI trí phải xây dựng trạm bơm và khu xử lý nước thải riêng.
Nước thải công nghiệp:
Nước thải công nghiệp là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động,
bao gồm cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải sản xuất là chủ
yếu. Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất ở các nhà máy, xí
nghiệp khác xa so với nước thải sinh hoạt. Thành phần nước thải sản xuất rất
đa dạng, thậm chí ngay trong một ngành công nghiệp, số liệu cũng có thể
thay đổi đáng kể do mức độ hoàn thiện của công nghệ sản xuất hoặc điều
kiện môi trường. Trong từng trường hợp cụ thể cần sử dụng các nguồn tài
liệu thích hợp. Căn cứ vào thành phần và khối lượng nước thải mµ lùa chän

20

công nghệ và kỹ thuật xử lý phù hợp. Thành phần nước thải của một số
ngành công nghiệp được thể hiện trong bảng 1.3
Bảng 1.3 Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp [5].

BOD 5 , mg/l

Chế biến
sữa
1000

Sản xuất
thịt hộp
1400

Dệt sợi
tổng hợp
1500

Sản xuất
clophenol
4300

COD, mg/l

1900

2100

3300

5400

Tổng chất rắn, mg/l

1600

3300

8000

5300

Chất rắn lơ lửng, mg/l

300

1000

2000

1200

Nitơ, mgN/l

50

150

30

0

Photpho, mgP/l

12

16

0

0

PH

7

7

5

70

Nhiệt độ, oC

29

28

-

17

Dầu mỡ, mg/l

-

500

-

-

Clorua, mg/l

-

-

-

27000

Phenol, mg/l

-

-

-

140

Các chỉ tiêu

Sau đây là một số ảnh hưởng chính do nước thải gây ra đối với nguồn
nước tiếp nhận:
- Xuất hiện các vật nổi trên mặt nước hoặc có cặn lắng.
- Thay đổi tính chất lý học: bị đục, có mùi,
- Hàm lượng oxy hoà tan (DO) trong nước bị giảm (DO < 4mg/l
trong nước gây ra những ảnh hưởng xấu cho các loàI sinh vật).
- Nhiễm ®éc ngn n­íc, t¸c ®éng ®Õn hƯ thủ sinh trùc tiếp hoặc
thông qua chuỗi thức ăn.
- Xuất hiện hoặc làm tăng các vi khuẩn gây bệnh.

21


Tóm lại nước thải sinh hoạt hay nước thải công nghiệp nếu không
được xử lý thích hợp đều gây ảnh hương ít nhiều đến nguồn nước tiếp nhận,
gây tác động xấu đến vệ sinh môi trường và sức khoẻ con người.
1.2.2 Đặc tính dòng thải đô thị
Tính gần đúng, nước thải đô thị thường gồm khoảng 50% là nước thải
sinh hoạt, 14% nước thấm và 36% là nước thải sản xuất [5]. Lưu lượng nước
thải đô thị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và các tính chất đặc
trưng của thành phố. Lưu lượng nước thải và hàm lượng các chất thải thường
dao động rất lớn. Lưu lượng nước thải của các thành phố biến động từ giá trị
nhỏ nhất bằng 20% lưu lượng trung bình đến giá trị lớn nhất bằng 250% lưu
lượng trung bình, còn đối với các thành phố lớn sự dao động đó từ 50% 200% lưu lượng trung bình. Lưu lượng nước thải lín nhÊt trong ngµy vµo lóc
10-12 giê tr­a vµ thÊp nhất vào khoảng 5 giờ sáng. Hàm lượng BOD và chất

rắn lơ lửng có dạng đường cong gần giống như ®­êng cong l­u l­ỵng Q (l/s).

22


Hình 1.1 Sự biến động theo thời gian trong ngày của nước thảI đô thị [5].
Lưu lượng và tính chất nước thải đô thị còn thay đổi theo mùa, giữa ngày làm
việc và ngày nghỉ trong tuần cũng cần được tính đến khi đánh giá sự biến
động lưu lượng và nồng độ chất gây ô nhiễm.

23


Nước thải đô thị là hỗn hợp phức tạp thành phần các chất, trong đó chất bẩn
thuộc nguồn gốc hữu cơ thường tồn tại dưới dạng không hoà tan, dạng keo,
và dạng hoà tan.
Thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt đô thị là tương đối ổn
định. Thành phần tính chất đó phụ thuộc vào nhiều yếu tố (lĩnh vực sản xuất
công nghiệp, nguyên liệu tiêu thụ, chế độ công nghệ, lưu lượng đơn vị tính
trên sản phẩm,) và rất đa dạng.
Nước thải đô thị với đặc tính là có hàm lượng Nitơ, Photpho, Cacbon
hữu cơ (BOD) và các cặn lơ lửng (SS) cao được thể hiện trong bảng dưới Bảng thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép.
Bảng 1.4 Thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải đô thị [2].
Thông số ô
nhiễm

STT

Đơn vị

Thông số đầu vào

1

SS

mg/l

220

2

TS

mg/l

750

3

PH

-

6,5-8

4

BOD 5

mg/l

225

5

COD

mg/l

270

6

Tổng Nitơ

mg/l

40

7

Tổng photpho

mg/l

12,5

8

Coliform

MPN/100ml

106-107

Khi tính toán công trình xử lý chung cho nước thải sinh hoạt và nước
thải công nghiệp đô thị người ta thường căn cứ vào chất nhiễm bẩn sinh hoạt
hoặc căn cứ theo tiêu chuẩn cho phép xả nước thải sản xuất vào hệ thống
thoát nước chung của đô thị, xả ra môi trường xung quanh. Như vậy, phần
chất bẩn công nghiệp, chất bẩn bệnh viện coi như được giữ lại ở các công

24