Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: 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

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của luận văn nhằm đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống công 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. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: 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

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 thông 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 tôi đã được hoàn thành. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của ban giám hiệu Trường Đại học nông lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo, cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong khoa Môi trường đã giúp tôi hoàn thành khóa học của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn 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 tôi trong suốt quá trình thực tập tại Nhà máy và đặc biệt tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn ở bên động viên giúp đỡ tôi trong quá 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. Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi hoàn 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
iii 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
iv 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
v 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 Nguyên………………………… 41 Hình 3.3. Mô 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. Toàn cảnh Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên ......... 46
vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ đầy đủ APEC Công ty cổ phần chứng khoán Châu Á BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BOD5 Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (ủ trong tủ ấm 5 phút) BOD20 Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (ủ trong tủ ấm 20 phút) COD Nhu cầu oxy hóa hóa học CMT8 Tên đường Cách mạng tháng 8 CMT8 Tên đường Cách mạng tháng 8 CP Chính phủ CHXHCN Cộng hòa xã hội chủ nghĩa DO Lượng oxy hòa tan MBBR 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 hoàn) 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 Thoát 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 DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................vi MỤC LỤC .............................................................................................................. vii MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài.........................................................................................1 3. Ý nghĩa của đề tài ..................................................................................................3 3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................4 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài ......................................................................................4 1.1.1. Một số khái niệm .............................................................................................4 1.1.2. Khái quát về thoát nước và nước thải sinh hoạt ............................................5 1.1.3. Các phương pháp xử lý nước thải.................................................................10 1.1.4. Các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt .....................................................11 1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài ...................................................................................14 1.3. Tổng quan các nghiên cứu về nước thải sinh hoạt .........................................15 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………………….22 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................22 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................................22 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................22 2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.................................................................22 2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................22 2.3. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................23
viii 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 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
ix 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 sông Cầu. Trong thành phố các hộ gia đình và các công trình công 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 quá tải không xử lý hay xử lý kém hiệu quả do đó nước được thải ra mương thoát nước gây ra mùi khó chịu, hôi thối, chất lượng nước thải ra không kiểm soát 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 công 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 công 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 công 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). - Ô nhiễm môi trường: Theo Khoản 8 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi trường năm 2014:“Ô 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). - Ô nhiễm môi trường nước:“ Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất”. (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 quá trình công nghệ và không còn có giá trị trực tiếp đối với quá trình đó nữa. Nước thải có thể có nguồn gốc từ hoạt động của các hộ gia đình, công 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 hoà…,) các trạm bơm thoát nước mưa, nước thải, các công 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 công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, chuyển tải, tiêu thoát 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 thoát 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 thoát 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 công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom và tiêu thoát 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 công 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 thoát 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 mô của mạng lưới thoát nước, các
6 công trình đầu mối của thoát 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 đô thị, khu quy hoạch … thì nước thải sinh hoạt hầu hết được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại rồi thải ra các công trình thu gom sau đó chảy ra hệ thống thoát nước mưa rồi chảy vào các sông, hồ, ao … trong thành phố. Các khu dân cư chưa có hệ thống thoát 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 ô 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 hoàn toàn 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, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công 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 quá 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 ô nhiễm chính đối với môi trường; Bảng 1.1. Thành phần chính của nước thải sinh hoạt TT Mức độ ô nhiễm Các chất (mg/l) Nặng Trung bình Thấp 1 - Tổng chất rắn (TS) 1000 500 200 2 - Chất rắn hòa tan (DS) 700 350 120 3 - Chất rắn không 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 ô 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 vô cơ, dầu khoáng… Ngoài ra nguồn nước thải sinh hoạt có chứa một lượng lớn vi khuẩn tính theo Coliform cũng được tính là thành phần ô 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 quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P = 100:5:1. Bảng 1.2. Tải trọng chất thải trung bình 1 ngày tính theo đầu người Chất thải Chất thải Tổng chất thải Các chất hữu cơ vô 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