Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại nhà máy xử lý nước thải gia sàng, thành phố thái nguyên, tỉnh thái nguyên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.57 MB, 92 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------------------------------
PHẠM THÀNH CÔNG
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT CỦA HỆ THỐNG MOT TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ
NƯỚC THẢI GIA SÀNG, THÀNH PHỐ THÁI
NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Thái Nguyên - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------------------------------
PHẠM THÀNH CÔNG
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT CỦA HỆ THỐNG MOT TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ
NƯỚC THẢI GIA SÀNG, THÀNH PHỐ THÁI
NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN
Ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 8.44.03.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Dư Ngọc Thành
Thái Nguyên - 2020
i
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn
toàn trung thực và chưa sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Các thơng tin, tài
liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc./.
Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020
Học viên
Phạm Thành Công
ii
LỜI CẢM ƠN
Trải qua một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tơi đã được
hồn thành. Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm
giúp đỡ nhiệt tình của ban giám hiệu Trường Đại học nơng lâm Thái Ngun,
Phịng Đào tạo, cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cơ trong khoa Mơi
trường đã giúp tơi hồn thành khóa học của mình. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành đã rất tận lịng hướng dẫn tơi trong
q trình nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Nhân dịp này tôi cũng gửi lời cảm ơn tới cán bộ công nhân viên Nhà máy
xử lý nước Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên đã giúp đỡ tơi trong suốt q
trình thực tập tại Nhà máy và đặc biệt tơi xin cảm ơn gia đình đã ln ở bên
động viên giúp đỡ tơi trong q trình học tập và hoàn thành luận văn.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học
viên, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót. Tơi rất mong nhận
được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cơ để tơi hồn chỉnh đề tài này
tốt hơn, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này.
Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công
trong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học./.
Học viên
Phạm Thành Công
3
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần chính của nước thải sinh hoạt .................................... 8
Bảng 1.2. Tải trọng chất thải trung bình 1 ngày tính theo đầu người ............ 9
Bảng 2.1. Lịch lấy mẫu nước thải đầu vào (chưa xử lý) và đầu ra (sau xử lý)
để thử nghiệm.......................................................................................................
24
Bảng 2.2. Phương pháp thử các thông số đánh giá chất lượng nước thải....... 25
Bảng 3.1. Lưu lượng nước thải được thu gom theo từng tuyến đường .......... 37
Hình 3.2. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên ........................................... 41
Bảng 3.1. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 1 năm 2019...... 47
Bảng 3.2a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 1 năm 2019) ........................................................................................ 48
Bảng 3.2b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 1 năm 2019) ........................................................................................ 49
Bảng 3.3. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 2 năm 2019...... 50
Bảng 3.4a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 2 năm 2019) ........................................................................................ 51
Bảng 3.4b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 2 năm 2019) ........................................................................................ 52
Bảng 3.5. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 3 năm 2019...... 53
Bảng 3.6.a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 3 năm 2019) ........................................................................................ 54
Bảng 3.6b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 3 năm 2019) ........................................................................................ 55
Bảng 3.7. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 4 năm 2019...... 57
Bảng 3.8a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 4 năm 2019) ........................................................................................ 58
4
Bảng 3.8b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 4 năm 2019) ........................................................................................ 59
Bảng 3.9. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 5 năm 2019...... 60
Bảng 10.a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 5 năm 2019) ........................................................................................ 60
Bảng 3.10b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 5 năm 2019) ........................................................................................ 61
Bảng 3.11. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 6 năm 2019.... 62
Bảng 12.a. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 6 năm 2019) ........................................................................................ 63
Bảng 3.12b. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 6 năm 2019) ........................................................................................ 64
Bảng 3.13. Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 7 năm 2019.... 65
Bảng 3.14. Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT
(Tháng 7 năm 2019) ........................................................................................ 66
Bảng 3.15. Hiệu suất xử lý chất hữu cơ (theo BOD5) trong
nước thải sinh hoạt của hệ thống xử lý MOT………………………………. 67
Bảng 3.16. Hiệu suất xử lý tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thải
sinh hoạt của hệ thống xử lý MOT ………………………………………… 68
Bảng 3.17. Hiệu suất xử lý Amoni (theo N) trong nước thải sinh hoạt
của hệ thống xử lý MOT ……………………………………………….…..69
Bảng 3.18. Hiệu suất xử lý phốt pho (theo P2O5) trong nước thải sinh hoạt
của hệ thống xử lý MOT ………………………………………………..….69
5
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ lưu vực thu gom nước thải sinh hoạt của Nhà máy xử lý nước
thải Gia Sáng Thái Nguyên ............................................................................. 38
Hình 3.2 . Sơ đồ cấu tạo của hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Ngun………………………… 41
Hình 3.3. Mơ hình cấu tạo 3D của Mương oxy hóa ....................................... 42
Hình 3.4. Sơ đồ hai modul của mương oxy hóa và bể lắng bùn…………. 44
Hình 3.5. Tồn cảnh Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên ......... 46
6
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
APEC
BTNMT
BOD5
BOD20
COD
CMT8
CMT8
CP
CHXHCN
DO
MBBR
Chữ đầy đủ
Công ty cổ phần chứng khốn Châu Á
Bộ tài ngun mơi trường
Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (ủ trong tủ ấm 5 phút)
Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (ủ trong tủ ấm 20 phút)
Nhu cầu oxy hóa hóa học
Tên đường Cách mạng tháng 8
Tên đường Cách mạng tháng 8
Chính phủ
Cộng hịa xã hội chủ nghĩa
Lượng oxy hòa tan
Moving Bed Biofilm Reactor – Bể xử lý hiếu khí với mang
sinh học chuyển động
MBR
Membrane Bio Reactor – Bể xử lý bằng màng lọc sinh học
MOT
Mương oxy hóa (Mương tuần hồn)
MPN/100ml Most probable number - Sử dụng ước tính nồng độ các vi
sinh vật khả thi trong 1 mẫu
NĐ
Nghị định
ODA
Official Development Assistance - Hỗ trợ Phát triển Chính
thức
TN-XLNT Thốt nước và xử lý nước thải
TX
Thị xã
TP
Thành phố
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
XLNT
Xử lý nước thải
UASB
Upflow Anearobic Sludge Blanket - Bể xử lý sinh học kị
khí với dòng chảy ngược qua tầng bùn đáy bể
UBND
Ủy ban nhan dân
UV
Tia cực tím/ tia tử ngoại
vii
MỤC LỤC
CAM
ĐOAN
..............................................................................................................i LỜI CẢM
ƠN...........................................................................................................ii
MỤC
CÁC
DANH
BẢNG....................................................................................
DANH
MỤC
iii
CÁC
HÌNH.......................................................................................v
DANH
MỤC
CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................vi MỤC
LỤC.............................................................................................................. vii MỞ
ĐẦU ...................................................................................................................1
1.
Tính
cấp
thiết
tài.........................................................................................1
của
đề
3.
Ý
nghĩa
của
..................................................................................................3
đề
tài
3.1. Ý nghĩa trong học
................................................3
tập
và
nghiên
cứu
khoa
3.2.
Ý
nghĩa
tiễn.................................................................................................3
CHƯƠNG
1.
TỔNG
.............................................................4
QUAN
thực
TÀI
1.1.
Cơ
sở
lý
luận
......................................................................................4
của
LIỆU
đề
1.1.1.
Một
số
khái
.............................................................................................4
1.1.2. Khái qt về
............................................5
thốt
nước
và
nước
1.1.3.
Các
phương
pháp
thải.................................................................10
1.1.4.
Các
cơng
nghệ
.....................................................11
xử
lý
1.2.
Cơ
sở
pháp
lý
...................................................................................14
1.3. Tổng quan các
.........................................15
nghiên
cứu
về
thải
sinh
lý
thải
của
nước
tài
niệm
xử
nước
học
nước
sinh
đề
thải
hoạt
sinh
hoạt
tài
hoạt
vii
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ………………………………………………………………………….22
2.1.
Đối
tượng
và
phạm
...................................................................22
vi
nghiên
2.1.1.
Đối
tượng
cứu....................................................................................22
nghiên
2.1.2.
Phạm
vi
nghiên
.......................................................................................22
2.1.3.
Địa
điểm
và
cứu.................................................................22
thời
gian
2.2.
Nội
dung
nghiên
........................................................................................22
2.3.
Phương
pháp
cứu..................................................................................23
cứu
cứu
nghiên
cứu
nghiên
8
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu thứ
cấp.............................................23
2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ
cấp............................................................23
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO
LUẬN.........................27
3.1. Khái quát về thành phố Thái Nguyên và Nhà máy xử lý nước thải
Gia
Sàng ..........................................................................................................................27
3.1.1. Khái quát về thành phố Thái Nguyên và dự án hệ thống thoát nước và xử
lý
nước thải thành phố Thái
Nguyên...........................................................................27
3.1.2. Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái
Nguyên......................29
3.1.3. Hệ thống thu gom nguồn nước thải của Nhà máy xử lý nước thải Gia
Sàng thành phố Thái Nguyên
...........................................................................................31
3.2. Công nghệ xử lý nước thải tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành
phố
Thái Nguyên.............................................................................................................39
3.3. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống công nghệ
mương
oxy hóa (MOT) tại phường Gia Sàng thành phố Thái Nguyên
............................45
3.3.1. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 1 năm
2019........................................47
3.3.2. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 2 năm
2019........................................50
3.3.3. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 3 năm
2019........................................53
9
3.3.4. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 4 năm
2019........................................56
3.3.5. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 5 năm
2019........................................59
3.3.6. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 6 năm
2019........................................62
3.3.7. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong tháng 7 năm
2019........................................65
10
3.3.8. Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống xử lý MOT……… 68
3.4. Những tồn tại, biện pháp khắc phục và nâng cao hiệu quả công tác vận
hành
hệ thống xử lý nước thải Gia Sàng TP Thái
Nguyên.............................................71
3.4.1. Một số vấn đề tồn tại trong quá trình vận hành mương tuần hoàn
(MOT)71
3.4.2. Biện pháp khắc phục tồn tại và nâng cao hiệu quả công tác vận hành
hệ
thống xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên..................... .72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................75
1. Kết luận ................................................................................................................75
2. Kiến nghị ..............................................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................75
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Xã hội ngày càng phát triển, dân số đông, điều kiện sinh hoạt của con
người cũng như đời sống được nâng lên, dẫn đến lượng nước thải sinh hoạt
của con người thải ra ngày càng nhiều.
Hiện nay, trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, phần lớn nước thải sinh
hoạt của khu dân cư cùng với nước thải của các cơ sở dịch vụ, thương mại,
kinh doanh, bệnh viện... chưa được thu gom và xử lý trước khi đổ ra môi
trường. Các hệ thống cống rãnh cũ thu gom nước thải sinh hoạt phân tán trong
thành phố không qua xử lý được xả thẳng xuống sơng Cầu. Trong thành phố
các hộ gia đình và các cơng trình cơng cộng dịch vụ... nước thải sinh hoạt chỉ
được xử lý bằng bể tự hoại ba ngăn nên nước đầu ra chưa đảm bảo quy chuẩn
về nước thải sinh hoạt xả ra môi trường. Hơn thế nữa, bể tự hoại tại các hộ gia
đình, khu dân cư chủ yếu tự thiết kế, tự xây chưa đúng tiêu chuẩn, các bể tự
hoại cần phải hút bùn thường xuyên nhưng các hộ gia đình chỉ hút bùn khi bể
tràn. Nhiều bể tự hoại trong tình trạng q tải khơng xử lý hay xử lý kém hiệu
quả do đó nước được thải ra mương thốt nước gây ra mùi khó chịu, hơi thối,
chất lượng nước thải ra khơng kiểm sốt được.
Hệ thống thoát nước của thành phố Thái Nguyên là thoát chung cho nước
mưa và nước thải, mực dù đã được Nhà nước đầu tư nâng cấp nhiều lần,
nhưng chắp vá, chưa đồng bộ. Mỗi khi có trận mưa lớn, hệ thống thu gom và
thoát nước hoạt động chưa hiệu quả, gây ngập cục bộ nhiều nơi trong thành
phố nhất là các phường, phố thuộc khu vực trung tâm của thành phố. Nước
thải cùng với nước mưa gây ngập tại các tuyến đường, có thể xảy ra tai nạn,
gây phát sinh các loại bệnh tật như: viêm da, ngứa, hô hấp, mắt... làm ảnh
hưởng đến sức khỏe của con người, làm mất mỹ quan thành phố, ảnh hưởng
đến chất lượng
2
môi trường và tốc độ phát triển kinh tế xã hội của thành phố nói riêng và tỉnh
Thái Nguyên nói chung.
Thành phố Thái Nguyên đang thực hiện dự án xây dựng một nhà máy xử
lý nước thải sinh hoạt tập trung tại xóm Núi Tiên – phường Gia Sàng. Dự án
hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên được thực
hiện theo Nghị định thư Việt Pháp năm 1998 và tỉnh Thái Nguyên phê duyệt
thực hiện từ năm 2000, với tổng mức đầu tư là 231,62 tỷ đồng. Đến năm 2007
tiếp tục được phê duyệt điều chỉnh bổ sung với tổng mức đầu tư hơn gấp đôi:
579,90 tỷ đồng; và rồi, 5 năm sau, năm 2012, UBND tỉnh Thái Nguyên lại
phê duyệt điều chỉnh tổng mức đầu tư tiếp tục tăng gấp đôi, lên đến gần 1.000
tỷ đồng (942 tỷ đồng).
Trong đó, vốn vay ODA của Cộng hòa Pháp trên 412 tỷ đồng, vốn đối
ứng từ nguồn ngân sách Trung ương và địa phương là trên 530 tỷ đồng, được
giao cho Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Thoát nước và Phát
triển hạ tầng Thái Nguyên làm chủ đầu tư.
Đến năm 2018 Dự án xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung đã
hoàn thành và đang trong giai đoạn vận hành thử, chưa nghiệm thu.
Xuất phát từ những vấn đề trên, đồng thời góp phần đẩy mạnh cơng tác
thu gom và đánh giá hiện trạng thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt trên
địa bàn thành phố Thái Nguyên là hết sức cần thiết, tôi tiến hành nghiên cứu
đề tài “Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại
nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái
Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu hệ thống thu gom và cơng nghệ của Nhà máy xử lý nước thải
Gia Sàng thành phố Thái Nguyên
3
- Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống cơng nghệ
mương oxy hóa (MOT) tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái
Nguyên.
- Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả công tác vận hành hệ thống xử lý
nước thải Gia Sàng TP Thái Nguyên
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Vận dụng những kiến thức đã học trong Nhà trường vào thực tế, rèn
luyện khả năng tổng hợp phân tích số liệu.
- Là điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm
trong công tác quản lý.
- Kết quả của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về các vấn đề
liên quan đến xử lý nước thải sinh hoạt quy mô lớn của hệ thống MOT.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài góp phần đánh giá được thực trạng hệ thống thu gom và xử lý
nước thải sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên.
- Giúp cho Nhà máy xử lý nước thải thấy rõ được thực trạng hoạt động
của Nhà máy và góp phần nâng cao hiệu quả công tác thu gom và xử lý nước
thải sinh hoạt một cách hợp lý.
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Một số khái niệm
- Khái niệm môi trường: Theo Khoản 1 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi
trường năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau:“Môi trường là hệ
thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động với sự tồn tại và
phát triển của con người và sinh vật”. (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam,
2014).
- Ơ nhiễm mơi trường: Theo Khoản 8 Điều 3 của Luật Bảo vệ mơi
trường năm 2014:“Ơ nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi
trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi
trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”. (Quốc hội nước
CHXHCN Việt Nam, 2014).
- Ơ nhiễm mơi trường nước:“ Ơ nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều
xấu đi các tính chất vật
lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện
các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người
và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan
truyền và quy mô ảnh hưởng thì ơ nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô
nhiễm đất”. (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014).
- Khái niệm quản lý môi trường: “Quản lý môi trường là tổng hợp các
biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo
vệ chất lượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc
gia”.
- Khái niệm về nước thải: Nước thải là nước được thải ra sau khi đã sử
dụng, hoặc được tạo ra trong một q trình cơng nghệ và khơng cịn có giá trị
trực tiếp đối với q trình đó nữa. Nước thải có thể có nguồn gốc từ hoạt động
của các hộ gia đình, cơng nghiệp, thương mại, nông nghiệp, nước chảy tràn bề
mặt, nước mưa bão, dòng vào cống ngầm hoặc nước thấm qua.
5
1.1.2. Khái quát về thoát nước và nước thải sinh hoạt
- Khái quát về thoát nước: Theo Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày
6/8/2014 của chính phủ được khái niệm như sau:
Hệ thống thoát nước là cơ sở hạ tầng vật lý bao gồm mạng lưới thoát
nước (đường ống, cống, kênh mương, hồ điều hồ…,) các trạm bơm thốt
nước mưa, nước thải, các cơng trình xử, tấm chắn, mương rãnh,... được sử
dụng để chuyển tải nước thải từ nơi phát sinh đến nơi xử lý nước thải và cơng
trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, chuyển tải, tiêu thốt nước mưa,
nước thải, chống ngập úng và xử lý nước thải.
Hệ thống thoát nước được chia làm các loại sau đây:
+ Hệ thống thốt nước chung là hệ thống trong đó nước thải, nước mưa
được thu gom trong cùng một hệ thống.
+ Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống thoát nước mưa và nước thải
riêng biệt;
+ Hệ thống thoát nước nửa riêng là hệ thống thốt nước chung có tuyến
cống bao để tách nước thải đưa về nhà máy xử lý;
+ Hệ thống thoát nước mưa: bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu
gom và chuyển tải, hồ điều hoà, các trạm bơm nước mưa, cửa thu, giếng thu
nước mưa, cửa xả và các cơng trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom và
tiêu thốt nước mưa;
+ Hệ thống thoát nước thải: bao gồm mạng lưới cống, giếng tách dòng,
đường ống thu gom và chuyển tải nước thải, trạm bơm nước thải, nhà máy xử
lý, cửa xả… và các cơng trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, tiêu thoát
và xử lý nước thải.
+ Theo quy hoạch chuyên ngành về thoát nước và xử lý nước thải (quy
hoạch thốt nước) có nghĩa là xác định các lưu vực thoát nước (nước mưa,
nước thải) phân vùng thoát nước thải, dự báo tổng lượng nước mưa, nước
thải, xác định nguồn tiếp nhận, xác định vị trí, quy mơ của mạng lưới thoát
nước, các
6
cơng trình đầu mối của thốt nước và xử lý nước thải (như trạm bơm, nhà máy
xử lý nước thải, cửa xả). Hiện tại chủ yếu có các loại hình sau:
+ Thoát nước thải sinh hoạt chung với hệ thống thoát nước mưa;
+ Nước thải sinh hoạt được tách và thu gom riêng để đưa về các Nhà
máy/Trạm xử lý nước thải tập trung;
+ Nước thải sinh hoạt thải trực tiếp ra các ao/hồ, sông suối;
+ Nước thải sinh hoạt chảy tràn ra mương đất rồi thấm vào lòng đất;
Đối với các khu dân cư, các cơ quan công sở, trường học, khu kinh
doanh, thương mại, khách sạn, nhà hàng, khu đơ thị, khu quy hoạch … thì
nước thải sinh hoạt hầu hết được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại rồi thải ra các
cơng trình thu gom sau đó chảy ra hệ thống thốt nước mưa rồi chảy vào các
sông, hồ, ao … trong thành phố.
Các khu dân cư chưa có hệ thống thốt nước hầu hết được thải tự do ra
nền đất rồi thấm xuống lòng đất nên gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nghiêm
trọng
- Khái niệm về nước thải sinh hoạt: Là nước được thải ra từ các hoạt
động, mục đích sinh hoạt như tắm giặt, vệ sinh, nấu nướng, tẩy rửa, lau dọn...
từ các cơ quan, trường học, bệnh viện, nhà dân, khu vực cộng đồng.
- Khái niệm xử lý nước thải sinh hoạt: Là xử lý lượng nước qua sử dụng
của con người. Đó có thể là nước thải nhà vệ sinh, tắm giặt, nước từ nhà bếp,
tẩy rửa…
- Phân loại nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải
từ khu dân cư, cao ốc văn phòng, resorts, trường học, chợ,…lượng nước thải
này chủ yếu phát sinh từ các nguồn nước thải như: tắm giặt, nấu nướng, rửa
nhà, nước thải nhà vệ sinh…
Với mỗi nguồn nước thải có những đặc trưng riêng, từ đó có thể phân
loại để xử lý nước thải đó triệt để, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trường
theo quy định của nhà nước và pháp luật.
7
- Nước thải từ khu vệ sinh hay còn được gọi là nước đen: Nước đen là
nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là: các chất
hữu cơ như phân, nước tiểu, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Các
thành phần ơ nhiễm chính đặc trưng thường thấy là BOD5, COD, Nitơ và
Phốt pho, Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng N và P rất lớn, nếu không
được loại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng - một hiện
tượng thường xảy ra ở nguồn nước có hàm lượng N và P cao. Nước thải khu
vệ sinh thường được thu gom và phân hủy một phần trong bể tự hoại làm
giảm nồng độ chất hữu cơ đến ngưỡng phù hợp với các quá trình sinh học
phía sau.
- Nước thải khu nhà bếp với đặc trưng là nước chứa thành phần hàm
lượng dầu mỡ rất cao, lượng cặn, rác lớn.. lượng dầu mỡ này có thể ảnh hưởng
đến các quá trình xử lý đằng sau nên nước thải khu nhà bếp cần được xử lý sơ
bộ tách dầu mỡ trước khi đưa vào hệ thống xử lý.
- Nước thải giặt, là với tính chất hồn tồn khác biệt với các loại nước
thải trên, hàm lượng chất hữu cơ không đáng kể mà chủ yếu là các hóa chất
dùng để tẩy rửa. Các hóa chất này cần phải được xử lý theo phương pháp khác
so với các loại nước thải trên, tránh gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý chung;
- Nguồn gốc phát sinh: Nước thải sinh hoạt (viết tắt là NTSH) được
hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch
vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, bếp ăn…cũng tạo ra các loại
nước thải có thành phần và tính chất tương tự như NTSH. Lượng NTSH tại
các cơ sở dịch vụ, cơng trình cơng cộng phụ thuộc vào loại cơng trình, chức
năng, số lượng người. Lượng nước thải từ các cơ sở thương mại và dịch vụ
cũng có thể được chọn từ 15- 25% tổng lượng nước thải của toàn thành phố.
- Đặc trưng nước thải sinh hoạt: Hàm lượng chất hữu cơ cao (55 - 65%
tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có cả vi sinh vật gây bệnh, vi
khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho các q trình chuyển hóa chất bẩn
trong nước thải. Nước thải đô thị giàu chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, là nguồn
gốc để
8
các loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển là một trong những nguồn
gây ơ nhiễm chính đối với mơi trường;
Bảng 1.1. Thành phần chính của nước thải sinh hoạt
Mức độ ơ nhiễm
TT
Các chất (mg/l)
Nặng
Trung bình
Thấp
1
- Tổng chất rắn (TS)
1000
500
200
2
- Chất rắn hịa tan (DS)
700
350
120
3
- Chất rắn khơng hòa tan (SS)
300
150
8
4
- Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
600
350
120
5
- Chất rắn lắng
12
8
4
6
- BOD5
300
200
100
7
- DO
0
0
0
8
- Tổng nitơ
85
50
25
9
- Nitơ hữu cơ
35
20
10
10
- Nitơ ammoniac
50
30
15
11
- NO2
0,1
0,05
0
12
- NO3
0,4
0,2
0,1
13
- Clorua
175
100
15
14
- Độ kiềm
200
100
50
15
- Chất béo
40
20
0
16
- Tổng photpho
-
8
-
Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật xử lý nước thải và chất thải rắn 2017
- Thành phần của nước thải sinh hoạt: Trong nước thải sinh hoạt chủ
yếu có nguồn gốc hữu cơ dễ phân hủy sinh học (60% hữu cơ, 40% vô cơ). Các
chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt có tính chất hóa học như protein, hydrat
carbon, chất béo, dầu mỡ, Ure. Các chất dinh dưỡng như nitơ và phốtpho cũng
gây ơ nhiễm nước (phú dưỡng hóa). Nitơ trong nước thải sinh hoạt tính theo
NTK (nito hữu cơ và amoni) thường chiếm 15 – 20 BOD, khoảng 10 –
9
15g/người/ngày đêm. Photpho khoảng 4g/người/ngày đêm. Các chất hoạt
động bề mặt như ABS dùng để tẩy rửa gây nên hiện tượng sủi bọt trắng ở bể.
Các chất vô cơ trong nước thải sinh hoạt như: cát, đất sét, các axit, bazơ vơ cơ,
dầu khống… Ngồi ra nguồn nước thải sinh hoạt có chứa một lượng lớn vi
khuẩn tính theo Coliform cũng được tính là thành phần ơ nhiễm. Vì vậy, việc
xử lý nước thải sinh hoạt là thật sự cần thiết.
- Tải trọng chất thải trong nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải sinh
hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống và các thói
quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Giữa
lượng nước thải và tải trọng chất thải của chúng biểu thị bằng các chất lắng
hoặc BOD5 có 1 mối tương quan nhất định. Tải trọng chất thải trung bình
tính theo đầu người với nhu cầu cấp nước 150 l/ngày/người được trình bày
trong bảng 1.2.
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:
COD = 500 mg/l, BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l, photpho = 8 mg/l, nitơ
NH3 và nitơ hữu cơ = 40 mg/l, pH = 6,8, TS = 720 mg/l.
Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá
cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho q trình xử lý sinh học. Thơng thường các
q trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P =
100:5:1.
Bảng 1.2. Tải trọng chất thải trung bình 1 ngày tính theo đầu người
Chất thải hữu Chất thải vô cơ
Tổng chất thải
Các chất
cơ
(g/người.ngày)
(g/người.ngày)
(g/người.ngày)
1.Tổng lượng chất thải
190
110
80
2. Các chất tan
100
50
50
3. Các chất không tan
90
60
30
4. Chất lắng
60
40
20
5. Chất lơ lửng
30
20
10
Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật xử lý nước thải và chất thải rắn 2017
10
Nước thải sinh hoạt thường được thải ra sông, suối, ao, hồ,… dẫn đến
việc gây ô nhiễm nguồn nước. Hậu quả chung của tình trạng ơ nhiễm nước là
tỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như
viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng. Người dân sinh sống
quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng
nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất
lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản.
Nước thải đô thị thường được chuyển tải kết hợp trong một hệ thống
thoát nước hoặc cống rãnh vệ sinh và được xử lý tại nhà máy xử lý nước thải.
Nước thải được xử lý được thải vào nơi tiếp nhận qua một đường ống nước
thải. Nước thải được tạo ra ở khu vực không tiếp cận được với hệ thống thoát
nước sẽ được xử lý bằng hệ thống xử lý nước tại chỗ. Hệ thống này thông
thường bao gồm một bể phốt, ruộng tiêu nước, và một đơn vị xử lý tại chỗ.
Việc quản lý nước thải thuộc về sự bao quát toàn bộ điều kiện hệ thống vệ
sinh, giống như quản lý chất bài tiết của con người, chất thải rắn, nước mưa
bão.
1.1.3. Các phương pháp xử lý nước thải
- Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp kị khí tự động:
Quy trình cơng nghệ xử lý gồm năm cơng đoạn chính, gồm: thu gom,
điều hịa, xử lý kị khí trong các mơđun, xử lý mùi và lắng. Theo đó, nước thải
được đưa về bể thu gom; sau đó bơm lên bể điều hịa, để lắng cặn sơ bộ; rồi
được bơm vào các mơđun kỵ khí có gắn chất mang vi sinh vật bằng polyetylen
qua hệ thống khuấy bổ trợ và được đưa vào bể lắng tiếp theo để xử lý mùi, kết
hợp với lắng cặn. Sau quá trình xử lý, nước thải nhiễm hữu cơ đạt tiêu chuẩn
mơi trường.
Tuy nhiên, phương pháp hiếu khí chỉ xử lý được nước thải có mức độ ơ
nhiễm thấp, chi phí vận hành cao và tạo ra nhiều bùn thải. Đối với phương
pháp xử lý kỵ khí thì cần phải thời gian dài, lại không chủ động về nhiệt độ
môi trường nước, hàm lượng vi sinh vật, nước sau xử lý vẫn cịn mùi hơi thối.
11
- Xử lý nước thải sinh hoạt hộ gia đình bằng bột than hoạt tính: Bột than
hoạt tính và nước thải (thường là nước thải sau xử lý sinh học) được cho vào
một bể tiếp xúc, sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng,
hoặc lọc. Do than hoạt tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng
polyelectrolyte. Bột than hoạt tính được cho vào bể aeroten để loại bỏ các chất
hữu cơ hịa tan trong nước thải. Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được
tái sinh để sử dụng lại, tuy nhiên phương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than
hoạt tính chưa được tìm ra. Đối với than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh
trong lò đốt để oxy hóa các chất 10% hạt¸hữu cơ bám trên bề mặt của chúng,
trong quá trình tái sinh than bị phá hủy và phải thay thế bằng các hạt mới.
- Để khắc phục các nhược điểm của phương pháp sinh học kị khí xử lý
nước thải người ta đã kết hợp nhiều phương pháp với nhau như xử lý bằng
phương pháp hiếu khí và kỵ khí kết hợp với các phương pháp lắng trọng lực
và khử trùng bằng hóa chất hoặc tia UV.
- Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp tuần hồn tự nhiên:
Đó là những phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng những nguyên
liệu tự nhiên mà Green tổng hợp được. Hệ thống xử lý nước thải tuần hoàn tự
nhiên dựa trên nguyên tắc hoạt động của các vi sinh vật có sẵn để phân hủy
các hợp chất hữu cơ cũng như các quá trình vật lý và hóa học tương tự như
các q trình xảy ra trong tự nhiên để làm sạch nước thải. Hệ thống có thể xử
lý với hiệu quả cao các chất ơ nhiễm hữu cơ dễ phân hủy, hợp chất nitơ,
phốtpho, các chất hoạt động bề mặt, vi khuẩn, các chất rắn lơ lửng, màu và
mùi có trong nước thải.
1.1.4. Các cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
- Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt:
Hiện nay, có rất nhiều cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, nhưng để
lựa chọn được công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với nhu cầu của
của chủ đầu tư chúng ta cần quan tâm tới các tiêu chí sau:
12
+ Thiết bị sử dụng của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
+ Hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
+ Chi phí đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
+ Cách vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt
+ Thời gian hồn thành cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
+ Tuổi thọ của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến hiện nay:
+ Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt sục khí (Aerotank): Cơng nghệ
Aerotank là q trình xử lý sinh học hiếu khí, vi sinh hiếu khí sử dụng chất
dinh dưỡng từ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Nên thể tích của vi sinh
ngày càng gia tăng và nồng độ ô nhiễm sẽ giảm xuống. Công nghệ xử lý nước
thải sinh hoạt Aerotank là công nghệ truyền thống, xử lý sinh học hiếu khí,
cơng nghệ này hiện nay vẫn được sử dụng nhiều do dễ vận hành, dễ xây dựng,
khả năng loại bỏ BOD, Nitơ cao, dễ dàng thì nâng quy mô công suất, nhược
điểm của công nghệ aerotank là tốn năng lượng.
+ Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt yếm khí với dịng chảy ngược
(UASB): UASB là quy trình xử lý sinh học ki khí, nước được phân bổ từ dưới
lên và được kiểm soát vận tốc phù hợp, qua lớp bùn kị khí, sẽ xảy ra q trình
vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Ưu điểm của Cơng nghệ UASB là nguồn khí
sinh học sinh ra từ hệ thống có thể thu hồi được, nồng độ chất hữu cơ cao sẽ
xử lý rất tốt. Nhược điểm của công nghệ là sẽ bị ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ
và nồng độ các chất ơ nhiễm có trong nước thải.
+ Công nghệ xử lý nước thải bằng MBBR (Moving Bed Biofilm
Reactor): Là quá trình xử lý kết hợp giữa aerotank truyền thống và lọc sinh
học hiếu khí, xử lý nước sử dụng vật liệu làm giá thể để vi sinh dính bám phát
triển và sinh trưởng. Đây là một công nghệ mới, với nhiều ưu điểm như: tiết
kiệm năng lượng; vận hành dễ dàng, chi phí vận hành, bảo dưỡng thấp, trong
q trình vận hành khơng phát sinh mùi; hiệu quả xử lý BOD cao; thuận lợi
khi
