ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN XUÂN CƯỜNG
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐẤT NGẬP
NƯỚC NHÂN TẠO XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở
THÀNH PHỐ ĐÔNG HÀ, TỈNH QUẢNG TRỊ
Chuyên ngành: Môi trường đất và nước
Mã số: 62440303
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại: Khoa Môi trường, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Loan
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia
chấm Luận án Tiến sĩ họp tại Trường ĐHKH Tự nhiên vào hồi … giờ
….. ngày ….. tháng năm 2017.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam;
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước thải sinh hoạt (NTSH) thành phố Đông Hà, tỉnh Quảng
Trị có lưu lượng 6.248 m
3
/ngày và đang xả trực tiếp ra môi trường.
Là một đô thị nhỏ và có tiềm lực kinh tế hạn chế, Đông Hà cần
lựa chọn công nghệ xử lý nước thải (XLNT) có chi phí đầu tư thấp.
Đất ngập nước nhân tạo (CW) là một trong những phương phương
pháp XLNT linh động, chi phí thấp và thân thiện môi trường.
CW đã được nghiên cứu và áp dụng khá khá nhiều, tuy nhiên
việc ứng dụng cho một địa phương với điều kiện môi trường và quy
chuẩn xả thải cụ thể đòi hỏi có nghiên cứu chi tiết. Ngoài ra, sử dụng
vật liệu lọc và cây trồng địa phương (chưa được nghiên cứu) cũng mở
ra cơ hội để cải thiện, nâng cao hiệu quả và khả năng ứng dụng CW
cho một loại nước thải cụ thể.
Từ đó, tác giả thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng phương
pháp đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải sinh hoạt ở thành phố
Đông Hà, tỉnh Quảng Trị”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá được khả năng xử lý NTSH bằng phương pháp CW;
Đưa ra được mô hình CW, xử lý NTSH thành phố Đông Hà đạt
tiêu chuẩn (Cột B, QCVN 14: 2008/BTNMT)
3. Luận điểm khoa học
Còn nhiều “lỗ hổng” trong các nghiên cứu về CW:
Thứ nhất, cây trồng, vật liệu lọc và các thông số hoạt động chi
phối và ảnh hưởng lớn đến CW. Các nhân tố này luôn thay đổi, và các
kết quả công bố có mức độ biến động lớn.
Thứ hai, các quá trình loại bỏ chất ô nhiễm chịu ảnh hưởng trực
tiếp bởi yếu tố địa phương.
Thứ ba, sự khác nhau về yêu cầu xử lý dẫn đến các đòi hỏi khác
nhau về kiểu mô hình và yêu cầu thiết kế CW.
2
Đề tài giải quyết các câu hỏi: 1) Ứng dụng mô hình CW nào có
hiệu suất xử lý tốt hơn; 2) Cây trồng nào thích nghi và có hiệu quả
cao; 3) Thông số thiết kế và vận hành nào phù hợp với NTSH.
4. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát hiện trạng NTSH thành phố Đông Hà;
Nghiên cứu khả năng loại bỏ ô nhiễm của các kiểu CW.
Đề xuất mô hình CW xử lý nước thải tp Đông Hà.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Luận án đưa ra dữ liệu nghiên cứu về CW xử lý
NTSH trong điều kiện khí hậu Việt Nam.
Ý nghĩa thực tiễn: Luận án góp phần đưa ra phương án lựa chọn khả
thi và có thể ứng dụng cho việc XLNT tp Đông Hà, tỉnh Quảng Trị.
6. Những đóng góp mới của đề tài
Xác định được khả năng xử lý và thích nghi của cây môn nước,
môn đốm và phát lộc trong môi trường CW. Đây là các loại cây chưa
được nghiên cứu và công bố nhiều trên thế giới và Việt Nam
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Nước thải sinh hoạt và công nghệ xử lý
1.1.1. Đặc trưng nước thải sinh hoạt
NTSH Việt Nam rất khác nhau giữa các địa phương, hầu hết
vượt quá tiêu chuẩn. BOD
5
và COD ở Đà Lạt và Buôn Ma Thuột (200
– 300 mg/L) cao hơn Hà Nội và tp Hồ Chí Minh từ 3 – 5 lần.
1.1.2. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
Trước đây (1980s): loại bỏ BOD
5
, TSS, và VSV với công nghệ
SH truyền thống như bùn hoạt tính. Gần đây: loại bỏ dinh dưỡng, vi
khuẩn, kim loại nặng… với công nghệ cao, hợp khối, UV, Nano…
Ở Việt Nam, các nhà máy xử lý NTSH tập trung của các đô thị
chủ yếu áp dụng bùn hoạt tính hoặc bùn hoạt tính kết hợp (WB, 2003).
3
1.2. Đất ngập nước nhân tạo
1.2.1. Giới thiệu
CW là một hệ thống, mô phỏng hệ sinh thái đất ngập nước tự
nhiên để cải thiện chất lượng nước và xử lý nước thải.
1.2.1.1. Mô hình dòng chảy tự do bề mặt (FWS)
FWS có dòng chảy trên mặt nhiều hơn dòng chảy dưới bề mặt.
FWS thường dùng xử lý hoàn thiện sau bậc 2, bậc 3 (Hình 1.1).
Hình 1.1: Đất ngập nước nhân tạo dòng chảy tự do bề mặt
1.2.1.2. Mô hình dòng chảy ngang (HF)
Trong HF, nước cấp chảy chủ yếu theo chiều ngang, song song
với mặt nước. HF xử lý tốt đối với với BOD
5
và SS (Hình 1.2).
Hình 1.2: Đất ngập nước nhân tạo dòng chảy ngang
1.2.1.3. Mô hình dòng chảy thẳng đứng (VF)
VF cấp nước theo chiều thắng đứng. VF loại bỏ tốt chất hữu
cơvà TSS nhưng hạn chế quá trình phản nitrat (Hình 1.3).