các giải pháp tổng hợp cải thiện môi trường nước đô thị

các giải pháp tổng hợp cải thiện môi trường nước đô thị

Các giải pháp tổng họp cải

thiện môi trường nước đô thị

TS NGUYỄN NHƯ HÀ

Công ty Cổ phần Nước và Môi trường Việt Nam (VIWASE)

PGS.TS TRẤN ĐỨC HẠ

Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường (IESE) - Đại học Xây

dựng Hà Nội

1 HIEN TRANG MOI TRƯỜNG NƯỚC CÁC HO

DO THI NUGC TA _

Các đô thị nước ta phân bố ở 8 vùng sinh thái khác

nhau Tuy nhiên, do phần lớn được xây dựng ở những

vùng đất thấp nên trong đô thị thường hình thành các

kênh hồ để điều hoà, tiêu thoát nước mưa và tạo cảnh

quan sinh thái đô thị Một số hồ đô thị còn tiếp nhận

nước thải hoặc kết hợp vừa là môi trường cảnh quan,

điều tiết nước mưa vừa nuôi cá Hiện nay, trong khu vực

đô thị thường có 5 loại hồ chính được phân theo chức

năng của nó: hồ cảnh quan, hồ điều tiết nước mưa, hồ

nuôi cá, hồ tiếp nhận nước thải và hồ đầu mối Các chức

năng này có thể tổ hợp với nhau phụ thuộc vào điều

kiện địa lý và sinh thái trong vùng cũng như vị trí của

hồ đó trong đô thị

Tuy nhiên, do sự phát triển đô thị, hồ phải tiếp nhận

một lượng nước thải vượt quá khả năng tự làm sạch của

nó Ngoài ra, từ nhiều mục đích khác nhau, vấn đề quản

lý khai thác các hồ bị chồng chéo Hồ đô thị bị ô nhiễm

nặng, diện tích bị thu hẹp dần Phần lớn các hồ đô thị

không đảm bảo được chức năng điều tiết nước mưa

Chức năng khung sinh thái đô thị của hệ thống hồ bị đe

doạ Một số hồ ở các đô thị ven biển lại thường bị ảnh

hưởng của thuỷ triều nên chất lượng nước không ổn

định Đô thị hoá là nguyên nhân của sự gia tăng lượng

nước thải và thu hẹp diện tích mặt nước tự nhiên trong

các đô thị

Các hệ thống hồ trong nội thành phần lớn ở trạng

thái ô nhiễm nặng và phú dưỡng Theo kết quả quan

trắc của Cục Bảo vệ môi trường và của Viện Khoa học và

Kỹ thuật môi trường (trường Đại học Xây dựng) nhiều

năm qua, các đô thị tại những thành phố chưa có hoặc

hệ thống thoát nước không hợp lý, trở thành nơi tiếp

nhận nước thải, đều có giá trị các chỉ tiêu ô nhiễm vượt

tiêu chuẩn cho phép (TCCP) theo quy định cột B của

TCVN 5942-1995 từ 2 đến 70 lần Mỗi ngày, thành phố

xả trên 400.000m3 ra môi trường trong đó số lượng nước

thải được xử lý chỉ có 2,5%; gần 1.200m3 rác thải sinh

hoạt/ngày chưa được thu gom đang xả vào các khu đất

ven hồ, kênh mương Chỉ số BOD, DO, NH4, co-

liform ở các kênh hồ đều vượt quá quy định cho

phép Tại tp HCM, chí có 24/142 cơ sở y tế lớn có xử lý

nước thải, còn khoảng 3000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm

32 | CÁP THOÁT NƯỚC VN “ Số 6 (69) TI! - 2009

thuộc diện phải di dời Tại Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương, , nồng độ các chất ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá

TCCP Các chỉ tiêu hàm lượng chất lơ lửng, BOD,

COD, đều vượt TCCP từ 5 - 10 lần Hàm lượng oxi hoà tan trong hồ dao động và luôn ở mức thấp Việc xả nước thải không được xử lý gây ra tình trạng ô nhiễm

kênh, hồ đô thị với mức —- mezoxaprobe

2 CẢI TẠO, TÔ CHỨC THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ

NƯỚC THÁI HOP LY CHO CAC HO Biện pháp tốt nhất để cải thiện chất lượng nước hồ là hạn chế xả nước thải và chất thải vào hồ Đây là nhóm

các biện pháp công trình trên bờ hồ như: xây dựng hệ

thống cống bao tách nước thải không cho trực tiếp xả

vào hỗ; xây dựng cơ sở hạ tầng quanh hồ: đường dạo, hệ

thống thu gom và tách nước thải, nước thải đưa về trạm

xử lý tập trung

a Tách nước thải và nước mưa đợt đầu khỏi hồ

Khi xả vào hồ, các loại nước thải đô thị sẽ gây lắng cặn, ô nhiễm hữu cơ làm thiếu hụt oxy, gây phú dưỡng

và độc hại đối với nguồn nước Vì vậy, các loại nước thải này cần được tách khỏi hồ hoặc phải được xử lý đáp ứng yêu cầu vệ sinh mới được xả vào hồ

Nước mưa từ các khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cuốn trôi các chất bẩn trên bề mặt và khi chảy vào sông, hồ sẽ gây nhiễm bẩn thuỷ vực Vì vậy, ngoài

nước thải, nước mưa đợt đầu trong khu vực đô thị cũng

cần phải tách khỏi hồ

Sợ đồ tách nước thải và nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ bằng đập tràn tách nước và tuyến cống bao, nêu trên

Hình 1 Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hồ

Hình 1 Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hô

1 Đập tràn tách nước thải và nước mưa đợt đầu;

2 Tuyến cống bao tách nước thải xả ra sông (mương)

thoát nước hoặc dẫn về trạm xử lý nước thải tập trung;

3 Phai chắn điều chỉnh mực nước trong hô

Vai trò chính trong việc tách nước thải và nước mưa

ra khỏi hồ là đập tràn tách nước Về mùa khô cũng như

khi mưa nhỏ, nước trong cống không thể vượt qua đập

tràn để chảy vào hồ Nước thải và nước mưa đợt đầu

theo tuyến cống bao số 2 chảy ra mương thoát nước hoặc

về trạm xử lý nước thải tập trung Khi mưa to, có thể

một lượng cát trên bề mặt chảy vào cống nước mưa

b Xử lý nước thải trước khi xả vào hồ

Trong trường hợp đặc biệt, khi tổ chức thoát nước

phân tán, nước thải được xử lý đáp ứng các quy định về

vệ sinh môi trường và phù hợp với khả năng tự làm sạch

của nguồn tiếp nhận sẽ được xả vào hồ Sơ đồ tổ chức

thoát nước và xử lý nước thải như thế sẽ có hiệu quả

kinh tế cao do giảm được kinh phí đầu tư xây dựng các

tuyến cống thoát nước thải Mặt khác, về mùa khô khi

độ bốc hơi từ mặt nước hồ lớn, nước thải được làm sạch

sẽ thường xuyên bổ cập để duy trì mực nước, đảm bảo

cảnh quan cho hồ đô thị Tổ chức thoát nước với trạm

XLNT hồ Trúc Bạch (thành phố Hà Nội) là một ví dụ

điển hình của nguyên tắc này

Đối với các trạm XLNT lưu vực hồ, các yêu cầu xử lý

tập trung vào việc giảm hàm lượng cặn lơ lửng, BOD,

các chất dinh dưỡng như: nitơ và photpho, tổng col-

iform đến mức giới hạn cho phép nhằm duy trì chế

độ ôxy cũng như hạn chế nguy cơ phú đưỡng và xuất

hiện bệnh dịch trong hồ Mức độ XLNT cần thiết được

xác định dựa vào các quy chuẩn và tiêu chuẩn môi

trường Việt Nam như: QCVN 8:2008/BTNMT - Quy

chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, QCVN

14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước

thải sinh hoạt và tiêu chuẩn môi trường TCVN 5945:

2005 - Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải

Các phương pháp XLNT lưu vực hồ có thể là xử lý

sinh học trong điều kiện nhân tạo hoặc xử lý hoá học Sơ

đồ công nghệ, cấu tạo và chế độ vận hành các công trình

trạm XLNT phụ thuộc loại nguồn tiếp nhận

Khi xây dựng các trạm XLNT trong khu vực hồ đô

thị, điểm cần lưu ý là đảm bảo các yêu cầu vệ sinh môi

trường và cảnh quan Vì vậy, các vấn đề khử mùi, chống

ồn, hợp khối công trình để hạn chế ô nhiếm môi

trường, giảm diện tích xây dựng và giữ gìn cảnh quan

phải được tính đến trong quá trình thiết kế tram XLNT

Việc thiết kế trạm XLNT phải dựa và yêu cầu bảo vệ môi

trường khu vực theo TCVN 7222:2002

3 TANG CUONG QUA TRINH TU LAM SACH

TRONG HO

Tự làm sạch là tổ hợp các quá trình tự nhiên như các

quá trình thuỷ động lực, hoá học, vi sinh vật học, thuỷ

sinh học, diễn ra trong nguồn nước mặt bị nhiễm bẩn

nhằm phục hồi lại trạng thái chất lượng nước ban đầu

Như vậy, tự làm sạch bao gồm các quá trình vật lý pha

loãng nước hồ với nước thải, làm giàu oxy cho hồ và quá

trình sinh học, hoá học chuyển hoá các chất ô nhiễm

trong hồ

_KHCA HOC - CONG NGHE

a Tăng cường quá trình pha loãng nước hô với nước thải

Nước thải xả vào hồ phải đáp ứng các yêu cầu:

không ảnh hưởng đến môi trường cảnh quan khu vực và ” hiệu quả xáo trộn là tốt nhất Như vậy, nước thải: phải

được xả nhập và nên xả có áp

Có thể dùng các loại miệng xả như cống xả ejecto,

cống xả phân tán, để xáo trộn đều nước thải với nước

hồ và làm giàu oxy cho nguồn ước

b Tăng cường pha loãng nước nguồn với nước

thải bằng biện pHí cập nước sạch Chất lượng nước phụ thuộc vào hai yếu tố: tải trọng

chất bẩn và lưu lượng nước Để có được nồng độ chất ô nhiễm tại điểm tính toán sau khi tiếp nhận nước thải

nằm trong giới hạn cho phép phải bổ sung thêm nước sạch từ thuỷ vực khác Với nguyên tắc nêu trên, một số

phương pháp pha loãng, làm sạch và thau rửa các sông mương hồ thoát nước được nêu trên hình 2

Hồ tiếp nhận

nước thải

Hồ nước sạch

Qu Nước thải

a Nguồn nước sạch là hồ b Nguồn nước sạch là sông

Hình 2 Các phương án bỗ cấp nước sạch cho hồ đô thị

Một số đề xuất như: dùng nước hồ Yên Sở sau khi được làm sạch để thau rửa sông Sét và sông Kim Ngưu,

dùng nước hồ Tây để thau rửa, làm sạch mương Thụy

Khuê ở Hà Nội, kết nối các hồ thành chuỗi trong để sử dụng nước các hô phía trước đã được làm sạch để pha

loãng nước cho các hồ sau (ví dụ: chuỗi hồ Bình Minh, Hào Thành, Bạch Đằng, tại Hải Dương)

c Làm giàu oxy cho hồ Quá trình tự làm sạch hồ đô thị có thể được tăng

cường bằng biện pháp làm thoáng nhân tạo hay là cấp

oxy cưỡng bức Quá trình này sẽ bổ sung thêm oxy để vi khuẩn tiếp tục oxy hóa các chất hữu cơ theo nước thải xả

vào hồ Cơ chế oxy hóa các chất trong hồ giống như cơ

chế tự oxy hóa, tuy nhiên nó còn kèm theo hàng loạt các phản ứng khác, hỗ trợ cho quá trình phục hồi chất lượng nước sau khi tiếp nhận nước thải

Hiện nay có nhiều biện pháp làm thoáng nhân tạo để cấp oxy cho nguồn nước Đó là các biện pháp động hoc,

cơ khí, thủy động lực học, khí nén hoặc biện pháp tổng

hợp bam gồm các quá trình sục khí, khuấy trộn

d Tăng cường quá trình chuyển hoá các chất ô nhiễm trong hồ bằng thực vật thuỷ sinh

Số 6 (69) TII - 2009 > CẤP THOÁT NƯỚC VN | 33

Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để loại bỏ

các chất ô nhiễm dựa trên cơ sở quá trình chuyển hoá

vật chất trong hệ sinh thái thuỷ vực thông qua chuỗi

thức ăn Trong môi trường nước, tảo và các thực vật

thuỷ sinh (aquaticplants) tạo nên năng suất sơ cấp của

thuỷ vực Chúng hấp thụ nitơ (NH4+, NO3-), phốtpho,

carbon để sinh trưởng Thực vật thủy sinh có vai trò rất

quan trọng trong việc tham gia loại bỏ các chất hữu cơ,

các chất rắn lơ lửng, nitơ, phốtôph, các kim loại nặng,

các tác nhân gây bệnh

Tuỳ thuộc vào đặc điểm của nước thải và nước hồ

mà người ta sử dụng các loại thực vật thuỷ sinh như thế

nào cho phù hợp Để xử lý nuoc thải người ta thường

dùng các loại thực vật nổi như bèo lục bình, bèo ong,

Đối với hồ đô thị nhóm thực vật bám rễ đáy hồ được

đánh giá cao vì nó ít chiếm mặt hồ và dễ kiểm soát Tuy

nhiên, hồ sâu và thường bị phú dưỡng đo tảo phát triển

trên bề mặt nên các loại thực vật này khó phát triển Để

nuôi trồng các loại thực vật này cũng như tạo cảnh quan

cho hồ đô thị, có thể lựa chọn một loại thực vật bám rễ

vào đất để trồng ven hồ (công nghệ “vùng rễ”)

e Tăng cường quá trình chuyển hoá các chất ô

nhiễm trong hồ bằng chế phẩm sinh học

Nhiều nghiên cúư của Viện Công nghệ sinh học,

Khoa sinh học trường Đại học Khoa học tự nhiên, Viện

Khoa học và Kỹ thuật môi trường, trường Đại học Xây

dựng cho thấy trong các hồ đô thị có nhiều chủng loại

vi sinh vật có khả năng sử dụng chất hữu cơ và một số

chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng,

sinh trưởng và nhờ vậy sinh khối của chúng tăng lên

Các vi sinh vật này được sử dụng để phân hủy các chất

ô nhiễm hữu cơ và vô cơ dư thừa và gây độc trong môi

trường nước Một số cơ quan nghiên cứu như Trung tâm

vi sinh vật học ứng dụng - Đại học Quốc gia Hà Nội,

Viện Công nghệ thực phẩm, Viện Sinh học - Công nghệ

thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã tạo

được chế phẩm vi sinh vật hiếu khí để thả vào các ao

nuôi tôm nhằm giảm thiểu các chất hữu cơ, NH4+,

NO3- trong nước Các chế phẩm sinh học TL của Bộ

Khoa học và Công nghệ cũng được nghiên cứu, sử dụng

thử tại hồ Văn - Hà Nội trong tháng 6/2008 Một số

nước đã sử dụng vi sinh vật EM (Effective

Microorganisms) để xử lý nước thải các ao hồ ô nhiễm

nặng Kết quả của quá trình là mùi hôi thối được giảm,

nước trong hơn, chu kỳ nạo vét hồ giảm

4 GIAM THIEU NGUON 6 NHIEM TU TANG

DAY VA BUN CAN

Biện pháp này thường chỉ áp dụng cho các hồ nhỏ,

đặc biệt là các hồ nội thành Vấn đề lớn nhất của giải

pháp này là việc xử lý bùn cặn nạo vét (ô nhiễm các kim

loại nặng gây độc, với yêu cầu diện tích lớn cho bãi chôn

-_ lấp bùn) và dễ gây ra hiện tượng phốtpho tái hòa nhập

tức thời vào nước lớn, làm thay đổi môi trường sống của

thủy sinh Chi phí cho giait pháp này thường cao Tuy

nhiên, so với giải pháp bao phủ lát đáy, giải pháp này

34 | CAP THOAT NUGCVN ?» So 6 (69) TI | - 2009

hiệu quả cao hơn do loại bỏ được toàn bộ chat 6 nhiễm

tích tụ ra khỏi hồ Điều kiện lý tưởng để áp dụng phương pháp này là trường hợp không yêu cầu bảo vệ thủy sinh trong quá trình nạo vét Khi đó, nước hồ sẽ

được tháo cạn, toàn bộ bùn đáy được nạo vét bằng các

thiết bị cơ giới

a Thay nước tầng đáy Nước tầng đáy thường nghèo oxy và giàu chất đinh dưỡng do quá trình lắng và bổ sung từ bùn đáy Biện pháp này nhằm bổ sung oxy cho tầng đáy và giảm

lượng dinh dưỡng trong nước Nguyên tắc làm việc của

biện pháp này được trình bày ở Hình 3

Nước dưới đáy hồ có hàm lượng DO thấp, nồng độ

chất hữu cơ cao do bùn lắng Hệ thống bơm chìm chạy

bằng năng lượng mặt trời hút nước đáy hồ đưa lên xử lý

tại bãi lọc trồng cây trên bờ hồ Nước sau quá trình xử

lý có BOD, TN, TP thấp được xả lại hồ Nước tuần hoàn trở lại tạo điều kiện xáo trộn, phá vỡ sự phân tầng, tạo chế độ động trong hồ

b Thông khí tầng đáy

Khi nguồn nước bị ô nhiễm, một trong những biểu hiện là thiếu oxy hòa tan trầm trọng, đặc biệt ở tầng

đáy Trong kỹ thuật thông khí tầng đáy, khối nước nghèo oxy ở tầng đáy được thiết bị hút lên và trải đều

trên mặt thoáng Do được tiếp xúc trực tiếp với không khí giàu oxy nên hiệu quả trao đổi oxy hơn hẳn các phương pháp khác Oxy hòa tan được phân bố đều khắp nguồn nước nên quá trình tự làm sạch của nước hồ diễn ra mạnh, vi khuẩn hiếu khí phát triển hạn chế sự

phát triển của tảo Ngoài ra, các khí độc (H25,NH3,

CH4) ở tầng nước đáy được đưa lên và kkhuyếch tán vào không khí Khi đưa lên mặt thoáng, nước được sát trùng loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh bởi tia cực tím của

mặt trời Tầng đáy được thông khí sẽ kích thích vi sinh

vật hiếu khí, động vật bậc thấp tầng đáy phát triển, giảm lượng bùn đáy, độ pH nước tăng tạo điều kiện chuyển hóa phốtpho (P) thành dạng không hòa tan, thủy phân lắng tụ kim loại nặng Tải lượng ô nhiễm

mà nguồn nước có thể chịu được cao hơn Chất lượng

Soa vo diéu chinh

Pe

Tang mat

Tang gitta

Ejectơ cấp oxy

Tuần — hoàn

Bơm hút nước trở lại

Hình 3 Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy

nước hồ được cải thiện là hoàn toàn có thể chấp nhận

được Thiết bị thông khí tầng đáy có suất năng lượng

của kỹ thuật khoảng 50 - 200w /1000m2, di chuyển dé

đàng trên mặt hồ

5 TO CHUC QUAN LY HO DO THI

Để xây dựng được mô hình quản lý hệ thống hồ đô

thị, cần phân loại hồ theo chức năng vốn có nhằm thuận

tiện cho việc phân cấp quản lý, tránh để hiện tượng

quản lý chồng chéo như ngày nay Đối với các hồ nội

thành, điều hòa nước mưa, chống úng ngập phải được

coi là chức năng chính Các hồ nằm đầu lưu vực thoát

nước, khả năng điều hòa nước mưa hạn chế thì chức

năng tạo cảnh quan để vui chơi giải trí phải được ưu

tiên Căn cứ vào hiện trạng các hồ, có thể chia chúng

thành 3 nhóm:

1 Nhóm 1: Các hồ chỉ làm nhiệm vụ thoát nước;

2: Nhóm 2: Các hồ vừa làm nhiệm vụ điều hòa vừa

tạo cảnh quan môi trường, vui chơi giải trí;

3 Nhóm 3: Các hồ vừa làm nhiệm vụ điều hòa nước

mưa vừa nuôi trồng thủy sản;

Có thể có hai mô hình quản lý hồ đô thị như sau:

a Phuong án 1:

Các công ty thoát nước hoặc công trình đô thị quản

lý toàn diện các hồ thuộc nhóm 1 Đối với các hồ nhóm

2 và nhóm 3, công ty thoát nước quản lý mực nước, còn

việc khai thác và sử dụng vực nước được giao cho các

đơn vị khác quản lý

b Phương án 2

Các công ty thoát nước trình đô thị quản

lý toàn bộ các hồ điều hòa trên địa bàn thành phố trên

cơ sở đảm bảo hài hòa các mục tiêu khai thác vực nước

hồ Sở Xây dựng kết hợp với Sở Tài nguyên và Môi

ee

ae

trường để ra các nhiệm vụ cụ thể cho từng hồ phù hợp với yêu cầu thoát nước và bảo vệ cảnh quan môi trường

Để ca lý tốt các hồ, bên cạnh hai phương án nêu trên, cần có sự kết hợp chặt chẽ giữa các đơn vị hành - 7 chính quản lý các hồ như UBND các quận, phường,

UBND thành phố sẽ soạn thảo các điều lệ, quy chế quản

lý cụ thể về mặt nước Đây là cơ sở để các ngành phối hợp quản lý hiệu quả và thống nhất các hồ

Các giải pháp cụ thể về quản lý hồ là:

e Quản lý chặt chẽ đất đai xây dựng xunh quanh hồ,

e Soạn thảoc định cụ thể về quản lý và khai thác vực nước;

e Xây dựng các dự án quy hoạch cải tạo tình trạng

ô nhiễm các hồ trong đô thị hiện nay;

e Xây dựng hệ thống kiểm soát môi trường hệ thống hồ;

e Xây dựng quy chế xử phạt các hành vi vi phạm hệ

thống hồ

Một điều quan trọng nữa là phải giáo dục cộng đồng, giúp họ có thể thấy rõ được ý nghĩa và tầm quan trọng của hệ thống sông hồ trong đời sống để từ đó trực tiếp tham gia vào công tác bảo vệ và góp phần cải thiện chất lượng môi trường nói chung và nước hồ nói riêng

6 KET LUAN

Trên cơ sở nghiên cứu hiện trạng các hồ đô thị các

vùng sinh thái khác nhau cũng như nghiên cứu cụ thể các biện pháp cải thiện chất lượng nước các hồ đo thị tại

3 thành phố Hải Phòng, Đà Nẵng và Bắc Ninh, đề tài

nghiên cứu khoa học mã số RDMT 15 - 06 đã nghiên

cứu và đề xuất các giải pháp tổng hợp để cải thiện môi

trường nước một số hồ đô thị tại các vùng s ` thái khác nhau như sau: -

Bảng 1 Các biện pháp kỹ thuật tổng hợp bảo vệ hồ đô thị

Loại hồ Đặc điểm và chức năng

Hồ tiểu khu Hồ mới, diện tích nhỏ, điều hòa

(các khu đô

thị mới) lưu vực bé, điều hòa vi khí hậu

Hồ thành (hồ

trung tâm đô

thị cũ)

Hồ cũ, thường là hào thành, ít lưu thông, điều hòa nước mưa, di tích x

lịch sự và cảnh quan đô thị

Hồ cũ hoặc mới đào, thường kết hợp với các hồ khác thành hệ thống, điều hòa nước mưa và

khung sinh thái đô thị

Hồ mới đào, tiếp nhận nước mưa lưu vực lớn, có cống ngăn triều

hoặc trạm bơm nước mưa

Hồ nội thành

Tách nước

nước mưa và tiếp nhận nước thải x

Cac bién — m thuật

Xả nước Lam giau 5 Quản NY ho thai phan oxy cu6ng |

10) | bức | thủy Tae

Chinh quyén

phường/quận

Chính quyền đô

thị/ Công ty thoát nước/công trình

đô thị -

Công ty thoát nước/công trình

đô thị Công ty thoát rước/công trình

đô thị

Số 6 (69) TI | - 2009 > CÁP THOÁT NƯỚC VN | 35 œ

va Kỹ diss Môi trường (IESE) Đại học

Xây dựng Hà Nội

1 DAT VAN DE

Nguồn nước mặt (sông, hồ, suối,

) đang và sẽ là nguồn cấp nước chủ

đạo hiện nay và trong tương lai cho

hệ thống cấp nước ở nhiều đô thị

Quy mô sử dụng nước ngày càng

tăng, trong khi chất lượng nước của

các nguồn nước mặt lại có xu thế

ngày càng suy giảm do tiếp nhận

nhiều nguồn thải khác nhau chảy vào

trong lưu vực Trên thực tế, với các

công nghệ đang áp dụng hiện nay tại

các nhà máy nước, ở cả các quy mô

công suất khác nhau, theo cách tiếp

cận truyền thống như keo tụ — lắng —

lọc nhanh — khử trùng, hoặc sơ lắng -

keo tụ — lắng — lọc nhanh — khử trùng,

chất lượng nước đầu ra của các nhà

máy nước ngày càng có nhiều nguy

cơ không đáp ứng được tiêu chuẩn

và/hoặc phải chịu chỉ phí xử lí rất tốn

kém

Tại hầu hết các nhà máy nước

mặt sử dụng công nghệ keo tụ — lắng

- lọc, dù độ đục trong nước đầu vào

bằng bao nhiêu, nhưng độ đục trong

nước sau lắng thường chỉ đạt tối thiểu

7 — 15 NTU, trong khi TCXDVN 33-

2006 khuyến cáo độ đục sau lắng

dưới 5 NTU, để kéo dài chu kỳ làm

việc của các bể lọc và tiết kiệm chỉ

phí vận hành nhà máy nước Do hiệu

suất lắng không cao, nhiều nhà máy

nước phải tiến hành rửa lọc liên tục,

có nhà máy rửa 2 lần/ngày Hiệu suất

lắng thấp, đặc biệt với hệ keo tự nhiên

Hóa chất + kiểm soát pH

cấp và bùn can

Không khí |

Nước tuần hoàn

sau TN hoặc lọc C)———Ý lẽ a

Thùng bãohòa | @, ;

: L_»q

L bếp

Tuần hoàn

(Q,

Bọt TN

0.00.00 2ô 6.5." cễïễ=

Vùng tách cặn

Vùng tiếp xúc

Vùng tiếp xúc

Hình | (Trên) Sơ đồ công nghệ xử lý nước với tuyển nổi áp lực; (Dưới) Bể tuyển nổi

với vùng tiếp xúc và vùng tách chất bẩn (Edzwald, 2007)

bền vững, khó keo tụ và có kích thước nhỏ trong nguồn nước là trở ngại chính đối với công nghệ truyền thống keo tụ — lắng Với nguồn nước mặt có

độ đục, hàm lượng cặn lơ lửng cao và dao động lớn theo thời gian, sơ lắng luôn là giải pháp an toàn, hiệu quả

cao, cho phép các công trình phía

sau làm việc ổn định, ít tốn kém hóa chất

Bên cạnh đó, nhiều dự án cấp

nước cũng đang gặp thách thức là

vấn đề xử lý một lượng nước rửa lọc

và bùn cặn lớn phát sinh từ trạm xử lý

Hiện nay, chỉ một số các nhà máy nước quan tâm đến việc tuần hoàn lại nước rửa lọc sau khi đã thu gom và xử

lí Một phần do công đoạn thu hồi

chưa được xem xét đến khi thiết kế,

xây dựng, một phần do hiệu suất lắng

— tach cặn khỏi nước rửa lọc bằng phương pháp lắng truyền thống thường thấp, dẫn đến chỉ phí xử lí nước tăng (tốn hóa chất keo tụ khi

4 | CAP THOAT NƯỚC VN 3 Số 6 (69) TI 1 - 2009

tuần hoàn nước này về đầu trạm xử

i)

Việc nghiên cứu ap dụng các

phương thức tiếp cận mới để nâng cao chất lượng nước, tiết kiệm chỉ phí xây dựng và quản lí hệ thống cấp nước là rất cần thiết Những khó khăn

và nguy cơ đang đối mặt tại các nhà máy nước trong khu vực như đã trình

bày ở trên có khả năng giải quyết được bằng một số giải pháp công nghệ mới, trong đó có tuyển nổi áp lực thay cho quá trình lắng thông

thường

Trong thời gian từ 2005 đến 2009, nhóm nghiên cứu của Bộ môn Cấp

thoát nước, Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, Đại học Xây dựng

và Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam

đã phối hợp với một số Công ty Cấp nước các tỉnh, thực hiện 2 đề tài: (1) Nghiên cứu phát triển công nghệ tuyển nổi áp lực để xử lý nước và bùn

cặn trong trạm xử lý nước cấp đô thị

với nguồn nước mặ

01C-09/05-2007-2, Sở:

Công nghệ Hà Nội quả

Nghiên cứu áp dụng c công

nổi để xử lý nước cấp cho sinh hoạt

với nguồn nước mặt của các tỉnh

thuộc đồng bằng sông Cửu Long, Bộ

Xây dựng quản lí Bài báo này trình

bày những kết quả chính của 2 đề tài

nghiên cứu trên

2 NGUYÊN Li CUA QUÁ

TRINH TUYEN NOI

Hình 1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý

của nhà máy nước áp dụng công

nghệ tuyển nổi Bể tuyển nổi thay thế

vị trí của bể lắng Quá trình tuyển nổi

bao gồm 3 công đoạn chính: (1) tiền

xử lý; (2) tiếp xúc trong vùng phản

ứng của bể tuyển nổi, và (3) tách tạp

chất ra khỏi nước Công đoạn tiền xử

lý chính là quá trình trộn hóa chất và

tạo hệ keo tụ Vùng tiếp xúc là phần

đầu của bể tuyển nổi, nơi các bọt khí

tiếp xúc, dính với các phần tử keo tụ

Vùng tách chất bẩn là nơi tách các

Hình 2 Sơ đồ hệ thống tuyển nổi áp lực

Ghỉ chú Hình 3:

bọt khí tự do

các hạt keo †

bám với các phần tử keo tụ

nước

Trong hệ thống tuyển nổ không khí được đưa vào dòn tuần hoàn dưới áp suất cao “a 5 atm), trong một thùng gọi là thùng

bão hoà hay thùng áp lực Tỷ lệ dòng nước tuần hoàn (R) thường nằm trong khoảng 6 đến 20% Dòng nước tuần

hoàn đã bão hòa không khí này được

châm vào bể tuyển nổi qua các vòi

phun hoặc các van chuyên dụng từ

dưới đáy ngăn tiếp xúc Do áp suất giảm đột ngột (xuống bằng áp suất khí quyển), xảy ra quá trình nhả khí từ

dung dịch bão hòa và hình thành các

bọt khí kích thước rất nhỏ trong vùng tiếp xúc Kích thước các bọt khí được hình thành nằm trong khoảng từ 10 đến 100 m, với số lượng rất lớn, làm cho hỗn hợp khí - nước trong bể tuyển nổi có màu trắng đục như sữa hay nước bột sắn

Trong bể tuyển nổi, các phần tử

bọt khí và cả

các tổ hợp bọt khí ~ phần tử Ki tụ nổi

lên trên mặt nước, tạo một lớp bọt trên bề mặt bể Lớp bọt này dần trở nên đặc hơn, và được gạt ra khỏi bể Nước đã tách bẩn được thu từ dưới đáy bể Người ta có thể bố trí bể lọc tiếp theo sau bể tuyển nổi, hoặc ngay dưới bể tuyển nổi Trong trường hợp thứ nhất, dòng nước tuần hoàn được lấy sau bể tuyển nổi Trong trường hợp thứ hai, nước tuần hoàn được lấy sau bể lọc

Tương tự như bể lắng, người ta thiết kế bể tuyển nổi dựa theo tải trọng thuỷ lực Quá trình tuyển nổi áp lực thông thường có tải trọng thuỷ lực bang 5-15 m/h

Hiệu suất xử lý theo NTU, Keo tụ - Tuyển nối và Keo tụ - Lắng

12

© Ò c9 &

oo err rs e FP PP oP

8

6

+4

2

0

& i £ Ney -8- Nước thd —a-Sau keo ty -tuyển nỏi X Sau keo tụ -lắng

Hình 3 Thí nghiệm xử lí nước bằng công nghệ tuyển nổi, so sánh

với keo tụ - lắng

- Kết quả được tổng hợp từ 93 mẫu thí nghiệm trong thời gian 26/7 - 16/8/2008

- Giá trị độ đục nước thô được đọc theo trục tung bên trái, độ đục nước sau xử lí - theo trục tung bên phải

- Hàm lượng chất keo tụ (PAC) tối ưu được xác định bằng thí nghiệm Jar Test

- Thí nghiệm keo tụ - lắng tĩnh được thực hiện bằng cách lấy nước từ ngăn phản ứng của mô hình và để lắng trong ống hình côn dung tích 1 lít trong vòng 2 giờ

Số 6 (69) TII - 2009 »> CÁP THOÁT NƯỚC VN | 4|

42 | CAP THOAT NƯỚCVN >

ấn nay, thọng trẻ trên 100 nhà máy

nước sử dụng DAF ở Mỹ, với cơng

suất từ nhỏ (< 3800 m3/ngày) đến lớn

(vài trăm ngàn m3/ngày) Nhà máy

với cơng nghệ DAF cấp nước cho khu

vực Croton, New York, đang được xây

dựng và dự kiến đưa vào sử dụng

năm 2012, cĩ cơng suất lên tới

1.100.000 m3/ngày Các nước trong

khu vực như Trung Quốc, Đài Loan,

Hàn Quốc, Malaysia, Thai Lan, wv

đều mạnh dạn và áp dụng thành cơng

cơng nghệ này trong xử lý nước cấp,

xử lý nước rửa lọc và bùn cặn Hiệu

suất cao, diện tích chiếm đất ít hơn

nhiều so với cơng nghệ lắng truyền

thống, khả năng kiểm sốt được quá

trình và tự động hố cao, là những

Hình 4 Hệ thống tuyển nổi áp lực tại Nhà máy nước Thái Bình

Ghi chú Hình 5:

- Kết quả được tổng hợp từ 110 mẫu thí nghiệm trong thời gian 20⁄9 - 3/10/2008

- Giá trị độ đục nước thơ được đọc theo trục tung bên trái, độ đục nước sau xử lí - theo trục tung bên phải

- Hàm lượng chất keo tụ (PAC) tối ưu được xác định bằng thí nghiệm Jar Test

- Thí nghiệm keo tụ - lắng tĩnh được thực hiện bằng cách lấy nước từ ngăn phản ứng của mơ hình và để lắng trong

ống hình cơn dung tích 1 lít trong vịng 2 giờ

é = LAM CH pt CONG

Để phục vụ cho a cứu nếu

nghiệm, nhĩm nghiên cứu đã chế tạo

mơ hình thí nghiệm tuyển nổi áp lực

Sau nhiều lần thử nghiệm, cải tiến,

mơ hình pilot dạng khối hộp chữ nhật, chế độ vận hành liên tục, lưu lượng nước cần xử lí từ 1 - 4 m3/h đã được chế tạo Hình 2 là ảnh chụp mơ hình

tại Viện KH&KTMT, ĐHXD và sơ đồ

hệ thống tuyển nổi áp lực, bao gồm các thành phần chính: bể trộn hĩa chất cĩ cánh khuấy điểu khiển bằng

hộp số, kích thước L x B x H = 500 x

500 x 300 (mm); bể phản ứng cĩ cánh khuấy điều khiển bằng hộp số, kích thước LxBxH= 1100 x 540 x 1250 (mm); bể tuyển nổi: L x B x H = 1780

x 500 x 1800 (mm); thùng áp lực với

bơm cấp nước tuần hồn và máy nén khí; hệ thống định lượng hĩa chất keo

tụ và phụ kiện

Sổ ø

= Nước thơ

Số 6 (69) TII - 2009

©Ẳ Sau cột lọc

X Saukeotu-lắng ®© Sau bể lắng lytâm ¢ Sau bể lắng trong |

an thí nghiệm tại HXD, mơ hình

“với nguồn nước

1a nước sạch với đất sét

để tạo độ đục cần thiết (124 — 565 NTU) Mục đích của giai đoạn thí

nghiệm này là để làm chủ được cơng nghệ tuyển nổi áp lực, cải tiến, hồn

thiện các thiết bị và xác định các

thơng số vận hành của hệ thống tuyển nổi, đồng thời so sánh hiệu suất quá trình keo tụ — tuyển nổi với quá

trình keo tụ — lắng truyền thống

Kết quả thí nghiệm đã cho thấy

với độ đục nước thơ dao động lớn, từ

124 đến 565 NTU, hiệu suất tuyển nổi hầu như khơng ảnh hưởng, đạt xấp xỉ

2 NTU, trong khi hiệu suất keo tụ — lắng với cùng liều lượng hĩa chất lại phụ thuộc nhiều vào chất lượng nước đầu vào và luơn thấp hơn hiệu suất quá trình keo tụ — tuyển nổi (Hình 3)

Nhĩm nghiên cứu đã thiết kế, chế

tạo và từng bước hồn thiện các chỉ

tiết mấu chốt của hệ thống tuyển nổi như thùng bão hịa, các bể trộn - phản ứng - tuyển nổi, chỉ tiết vịi phun dung dịch bão hịa, hệ thống thu gom

Hiệu suất xử lý theo NTU, NMN Thái Bình

&

A Sau tuyên nỗi

Hình 5 Kết quả thí nghiệm tại Nhà máy nước Thái Bình

Hiệu suất xử lý theo NTU, NMN Trường An 160

100

> P= a 149

= ‘S30 = 0

Ệ = 60 ŠE| EE 80 el BP 5< z

gy 50 = °

+ 8 = 60

= 40 ể ke)

a 30 $ a ©: 40

20 20

18 0

0

@

& Ry St aS P s cế để & N & o

gay \ \

OS Ce” về xe" & dế wv +

- Nước thô ~~ Sau Keo tu - Tuyén nổi X Sau Keo tụ - Lắng

Hình ó Kết quả thí nghiệm tại Nhà máy nước Trường An

và tách bọt tuyển nổi, Cho đến nay,

hệ thống đã làm việc tương đối hoàn

thiện, cho phép thử nghiệm xử lí nước

bằng công nghệ tuyển nổi áp lực và

công nghệ keo tụ — lắng ở chế độ liên

tục, với các thông số vận hành tối ưu

như sau: hiệu suất bão hòa không khí

đạt 85 — 90%; mat dé bot dày, đồng

nhất và kiểm soát được kích thước;

giảm thiểu tối đa sự xáo trộn ở vùng

tiếp xúc và vùng tuyển nổi; các bể

trộn, bể phản ứng, bể tuyển nổi đảm

bảo chế độ thủy lực tối ưu cho các

quá trình trộn, keo tụ, tạo bông, tuyển

nổi, thu nước và thu bọt; phương pháp

tách bọt: định kỳ, bằng cách dâng

mực nước trong bể tuyển nổi; liều

lượng hóa chất keo tụ (PAC) với độ

đục 124 - 565 mg/I là 20 — 60 mgil;

thời gian trộn 1-2 phút; thời gian keo

tụ — tạo bông 10 - 15 phút; thời gian

tiếp xúc 2 phút; thời gian tuyển nổi 15

Hiệu suất xử lý theo NTU, NMN Hòa Phú

10

9

8 3

73

6 sv

©

5 0b

4 3

5 =

28

1

0

Ngay

&

Y

-®_ Nước thô -+- Sau Keo tụ-Tuyên nổi X Sau Keo ty -Léng

- 20 phút; áp suất bão hòa 4,5 - 5,5 atm; tỷ lệ dòng tuần hoàn ~ 8 - 15%;

tải trọng thủy lực 5 — 7,5 m/h Voi

phun do nhóm nghiên cứu phát triển

đã được đăng kí bảo hộ sở hữu trí tuệ

4 THỬ NGHIỆM HỆ THONG

NGUN NƯỚC NÔI PILOT VỚI

NG NƯỚC MẶT HỆ

NG SONG HONG - THAI

sản VÀ SÔNG CỬU LONG 4.1 Thử nghiệm tại Công ty Cấp nước Thái Bình

Trong thời gian từ tháng 8 đến

tháng 10/2008, nhóm nghiên cứu đã

lắp đặt mô hình thí nghiệm ngoài hiện

trường tại Nhà máy nước Thái Bình,

Công ty Cấp nước Thái Bình Nhà máy có công suất 40.000 m3/ngày, lấy nguồn nước từ sông Trà Lí, một nhánh sông chính của sông Hồng

Nhà máy sử dụng đồng thời 2 dây

Bang l So sánh hiệu suat xử lí nước theo chất hữu cơ và vi sinh vật

Độ oxy hóa KMnO4, mg O2/I

Nước thô

WÍBI6009: ó2

11/5/2009 2,25

lang ngang

tuyển nổi

1188 pno 0.7 930

Nước thô

Hình 7 Kết quả thí nghiệm tại Nhà máy nước Hòa Phú

chuyền công nghệ sau: (1) lọc phá bằng bể lọc vật liệu nổi - keo tụ — lắng ly tâm — lọc nhanh; và (2) trộn hóa chất, tách khí - lắng trong có tầng cặn lơ lửng — lọc nhanh Kết quả vận hành mô hình được so sánh đối chứng với chất lượng nước qua từng bậc xử lí của Nhà máy nước

Nguồn nước thô tại NMN Thái Bình trong đợt thí nghiệm từ 20/9 đến

3/10/2008 có độ đục dao động từ 81 đến 470 NTU Độ đục thấp nhất sau

tuyển nổi đạt 0,3 NTU, trung bình đạt 1,3 NTU Đây là kết quả rất tốt, có thể

so sánh tương đương với kết quả của các nghiên cứu đã công bố trên Thế giới Chất lượng nước sau tuyển nổi

và lọc luôn thấp (thấp nhất 0,1 NTU,

trung bình 0,7 NTU) Trong khi đó,

chất lượng nước sau các dây chuyền

công nghệ truyền thống keo tụ — lắng

tĩnh đạt thấp nhất 1,8 NTU, trung bình

E.Coli (MPN/100 ml)

lắng a tuyển nổi

Số 6 (69) TI I - 2009 > CÁP THOÁT NƯỚC VN | 49

Hình 8 Hệ thống tuyển nổi áp lực tại Nhà máy nước Trường An

3,0 NTU; keo tụ — lắng ly tâm đạt thấp

nhat 2,8 NTU, trung binh 5,6 NTU;

keo tu — lắng trong có tầng cặn lơ

lửng đạt thấp nhất 0,9 NTU, trung

bình 2,7 NTU và không ổn định

Chất lượng nước sau cột lọc (bố trí

sau bể tuyển nổi) rất tốt, độ đục 0,1 —

0,3 NTU, với chu kỳ lọc kéo dài đến 3-

4 ngày trước khi có hiện tượng bão

hòa cặn Nhận xét này khẳng định

thêm một ưu thế quan trọng của

tuyển nổi áp lực, cho phép giảm chỉ

phí sản xuất nước nhờ nâng cao chất

lượng nước vào bể lọc, giảm tối đa

các tạp chất keo có kích thước nhỏ —

dễ bị giữ lại trên bề mặt lớp cát lọc và

làm tăng nhanh tổn thất áp lực trong

bể lọc, nhờ vậy kéo dài được chu kỳ

lọc và giảm được chỉ phí bơm nước

rửa lọc, máy quạt gió, nhân công,

nước sạch tiêu tốn cho rửa lọc, vv

Kết quả thực nghiệm ở NMN Thái

Bình cũng cho thấy quá trình tuyển

nổi đạt hiệu suất cao và ổn định với

độ đục nước nguồn < 500 NTU (cho

phép đạt độ đục trong nước sau tuyển

nổi < 3 NTU), và đạt chất lượng nước

tốt nhất với độ đục nước nguồn < 150

NTU (độ đục nước sau tuyển nổi < 2

NTU) Với độ đục > 500 NTU (các

tháng mùa lũ), hiệu suất của cả quá

trình truyền thống keo tụ — lắng cũng

giảm Trong trường hợp này, nên sơ

lắng nước trước khi xử lí bằng hóa

chất và lắng hoặc tuyển nổi để nâng

cao hiệu suất xử lí và giảm chỉ phí hóa

chất, chỉ phí xử lí bùn cặn, Đặc biệt

đối với sông Hồng, có hàm lượng cặn

sét lớn vào mùa lũ với trọng lượng

riêng tương đối nặng và điện tích âm,

sơ lắng sẽ loại bỏ các hạt sét này, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tuyển nổi hệ keo còn lại trong nước

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả xử lí nước bằng tuyển nổi đối với thuốc trừ sâu, và so sánh với quá

trình keo tụ — lắng Mẫu thuốc trừ sâu được lựa chọn là Vitashields 40 EC,

có thành phan chủ yếu là Chlorpyriphos 40% (w/w), thanh phan

hóa học Diethoxy-sulfanylidene- (3,5,6-trichloropyridin-2-yl)oxy-phos- phorane, công thức hóa hoc

C9H11CI3NO3PS Đây là một loại thuốc trừ sâu phổ biến trên thị trường

Việt Nam, có chứa cả gốc CI và P

Két qua thi nghiém cho thấy tuyển nổi

áp lực cho phép loại bỏ thuốc trừ sâu

ˆra khỏi nước (hiệu suất đạt 99%), tốt

hơn so với quá trình keo tụ — lắng

truyền thống Đây là một ưu điểm quan trọng của công nghệ tuyển nổi, khi nâng cao chất lượng nước là một

yêu cầu thiết yếu đối với nhiều nguồn nước cấp hiện nay

4.2 Thử nghiệm tại Công ty Cấp nước Vĩnh Long

Tiếp tục thử nghiệm với nguồn

nước mặt sông Tiền, sông Hậu vùng đồng bằng sông Cửu Long, trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 5/2009, nhóm nghiên cứu đã phối hợp

với Công ty Cấp nước Vĩnh Long lắp đặt và vận hành mô hình tuyển nổi

AA | CÁP THOÁT NƯỚC VN >> Số ó (69) TI I - 2009

pilot tại 2 nhà máy nước Trường An

(công suất 10.000 m3/ngay, nguồn nước sông Tiền) và Hòa Phú (công

suất 1.200 m3/ngày, nguồn nước

sông Bô Kê, là nhánh của sông Hậu)

Mô hình được vận hành với chế độ

liên tục, lưu lượng nước xử lí ~ 1 m3/h

Kết quả xử lí nước theo độ đục, so sánh giữa phương án keo tụ — lắng,

hiện đang áp dụng tại nhà máy nước

Trường An (bể lắng ngang) và Hòa

Phú (bể lắng có vách ngăn mong - lamen) với phương án tuyển nổi áp lực được nêu trên Hình 6, 7 Hiệu quả

xử lí theo hàm lượng chất hữu cơ và vi

sinh vật được trình bày trên Bảng 1

Kết quả nghiên cứu thử nghiệm cũng cho thấy tuyển nổi áp lực cho

phép đạt chất lượng nước tốt hơn rõ rệt so với các phương án lắng truyền thống, theo các chỉ tiêu độ đục

(NTU), hàm lượng chất hữu cơ (độ oxy hóa KMnO4) và các chỉ tiêu vi

sinh (E.Coli) Với độ đục trong nước

thô sông Tiền dao động từ 20 — 80

NTU, trung bình 44 NTU, độ đục sau tuyển nổi đạt 0,8 — 2,5 NTU, trung bình đạt 1,6 NTU, trong khi chất lượng nước sau bể lắng tại nhà máy

đạt 5,6 — 16,5 NTU, trung bình 11,3 NTU Hiệu suất loại bỏ chất hữu cơ

bằng keo tụ — lắng đạt trung bình 13,9% so với 63,2% bằng tuyển nổi

áp lực Với độ đục trong nước thô Bô

Kê (một nhánh của sông Hậu) dao

động từ 52,7 - 150 NTU, trung bình

102 NTU, độ đục sau tuyển nổi đạt

áp lực

Nghiên cứu xử lí bùn cặn bằng

tuyển nổi áp lực

Theo các công trình nghiên cứu

đã công bố, hàm lượng nước có trong

cặn xả từ các bể lắng rất cao Bể lắng

ngang, xả cặn liên tục có hàm lượng

nước P = 99,5 — 99%, tỷ trọng cặn =

1,012 t/m3; bể lắng ngang, xả cặn

định kỳ bằng thủ công 3 — 4 tháng/lần

có hàm lượng nước P = 96 - 97%, =

1,03 — 1,04 t/m3; bể lắng trong, xả

cặn định kỳ: P = 99,5 — 99,9%, =

1,01 T/m3 Với hàm lượng nước như

trên, diện tích sân phơi bùn hay công

suất thiết bị làm khô bùn cơ học phải

lớn, lượng hóa chất, điện năng tiêu

thụ, cũng tốn kém

Thí nghiệm theo mẻ, xử lí bùn

bằng tuyển nổi áp lực được thực hiện

tại Nhà máy nước Thái Bình Cặn xả

từ bể lắng ly tâm Nhà máy nước Thái

Bình được trộn hóa chất trợ keo (PAA

hóa chất keo tụ tương tự

Kết quả cho thấy: Khi khôn

sung Polymer, hiệu suất lài không cao, cặn loãng, hàm lượng nước tăng rõ rệt (97,6%) Với liều

lượng PAA rất nhỏ, cặn nén đặc hơn,

chi phí xây dựng và vận hành các

công trình xử lí bùn tiếp theo sẽ được giảm đi rất nhiều Liều lượng polymer tối ưu cho quá trình tuyển nổi (PAA-K)

là 0,6 mg/I hay 0,12 g/kg TSS (ứng với TSSo = 5.000 mg/l); hàm lượng

nước của bọt tuyển nổi đạt được thấp nhất: 93,1% (tương đương hàm lượng chất rắn 6,9%) Trong khi đó, liều lượng PAA-K tối ưu cho quá trình nén

bun: 1 mg/l hay 0,2 g/kg TSS (cao

hơn nhiều so với tuyển nổi); hàm

lượng nước của cặn nén sau 2 h đạt

được thấp nhất: 95% (tương đương hàm lượng chất rắn 5%)

Nghiên cứu xử lí nước rửa lọc

—— ©) 3NTU

<100NTU “> O 1NTU

<70 NTU > © 0.5 NTU

Hình I0 Độ đục trung bình trong nước sau xử lí bằng phương pháp tuyển nổi áp lực,

theo độ đục trung bình của nước thô

hồ chứa tự nén bùn, rồi

lọc về đầu c‹ y x

nguồn tiếp nhận Nếu địn| kỳ hồ nị

bùn được xả kiệt 4 — 6 thang/lan, ham lượng nước trong cặn nén là P = 85 -

90% Một số nhà máy nước có bể điều hòa để thu gom nước rửa lọc, tỪ

đây nước rửa lọc được châm dung

dịch hóa chất (PAC hoặc PAA) với liều lượng nhỏ và bơm lên bể nén bùn Nếu bể nén được xả định kỳ 3 —

4 tháng/lần, bùn nén có hàm lượng nước P = 96 — 99%, ty trọng = 1,03 — 1,04 t/m3 Từ đây, bùn được xả định

kỳ ra sân phơi bùn

Một hạn chế của phương pháp trên là nước rửa lọc chứa rất nhiều mầm bệnh, kể cả trứng giun, sán, đơn bào, vi khuẩn, trong đó có một số mầm bệnh không bị tiêu diệt bởi Clo,

như Cryptosporidium, Giardia

Tuyển nổi áp lực không những cho phép giảm hàm lượng nước trong bùn

cặn, nâng cao chất lượng nước rửa

lọc để có thể tuần hoàn an toàn về dây chuyền xử lí nước

Kết quả thử nghiệm tại Nhà máy nước Thái Bình cho thấy: tuyển nổi áp lực cho phép nâng cao chất lượng

nước rửa lọc (độ đục, hàm lượng cặn,

chất hữu cơ và vi sinh vật) để có thể

sử dụng tuần hoàn về trước bể lọc mà không cần đưa về ngăn trộn tại trạm

xử lí Chất lượng nước sau tuyển nổi

có độ đục trung bình 4.8 NTU, hàm lượng cặn lơ lửng gần như bằng 0

Hiệu suất xử lí theo NTU đạt trung bình 99,2% (98,8 —- 99,4%) Hàm lượng nước trong bọt tuyển nổi thấp, nằm trong khoảng 97.1% (94,7 — 98,7%) Lượng bọt thu được chỉ chiếm 1,02% (0,62 — 1,8%) dung tích nước rửa lọc Điều này có y nghĩa lớn

Số 6 (69) TI I - 2009 » CÁP THOÁT NƯỚC VN | 45