Nghiên cứu giải pháp tái sử dụng nước thải kết hợp tạo cảnh quan môi trường cho các khu đô thị sinh thái ứng dụng cho khu đô thị ecopark

MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12 1.1 Khái niệm nước thải .12 1.2 Thành phần chất lượng nước thải 13 1.2.1 Các thông số vật lý 13 1.2.2 Các thơng số hóa học 14 1.2.3 Các tiêu VSV .15 1.3 Tổng quan công nghệ xử lý nước thải 15 1.3.1 Xử lý nước thải phương pháp học 15 1.3.1.1 Lọc qua song chắn lưới chắn 15 1.3.1.2 Lắng cát .16 1.3.1.3 Các loại bể lắng 16 1.3.1.4 Tách tạp chất 17 1.3.1.5 Lọc học 17 1.3.2 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 18 1.3.2.1 Xử lý sinh học nước thải điều kiện tự nhiên 18 1.3.2.2 Xử lý sinh học nước thải điều kiện nhân tạo 20 1.4 Các công nghệ XLNT tiên tiến 27 1.4.1 Quá trình A2/O .27 1.4.2 Quá trình Bardenpho năm giai đoạn .27 1.4.3 Quá trình UCT 28 1.4.4 Quá trình VIP 29 1.5 Sự cần thiết phải xử lý triệt để nước thải 29 CHƯƠNG CÁC MƠ HÌNH CÔNG NGHỆ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI PHÙ HỢP VỚI CÁC KĐT SINH THÁI .32 2.1 Khái quát chung KĐT sinh thái .32 2.2 Các mơ hình cơng nghệ tái sử dụng nước thải 34 2.2.1 Hồ sinh học ổn định nước thải 35 2.2.1.1 Hồ sinh học kỵ khí 37 2.2.1.2 Hồ sinh học tùy tiện 38 2.2.1.3 Hồ sinh học xử lý triệt để 39 2.2.1.4 Hồ làm thoáng nhân tạo 41 2.2.2 Bãi lọc ngập nước 42 2.2.2.1 Hệ thống dòng chảy bề mặt .43 2.2.2.2 Hệ thống dòng chảy ngầm 44 2.2.3 Hệ thống lọc cát gián đoạn 45 2.2.4 Hệ thống xử lý bốc nước thực vật 46 2.2.5 Xử lý nước lớp đất (SAT) 47 2.3 Đề xuất mơ hình tái sử dụng nước thải phù hợp cho KĐT sinh thái 47 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI CHO KĐT ECOPARK 49 3.1 Tổng quan khu đô thị Ecopark 49 3.1.1 Hệ thống cấp nước 50 3.1.2 Trạm xử lý nước cấp .51 3.1.3 Hệ thống thoát nước thải .52 3.1.4 Trạm xử lý nước thải .53 3.1.5 Hệ thống dẫn nước 54 3.2 Đề xuất phương án thiết kế cơng trình tái sử dụng nước thải cho KĐT Ecopark 55 3.3 Cơ sở lý thuyết tính tốn cơng trình tái sử dụng nước thải 56 3.3.1 Tính toán chuỗi hồ sinh học xử lý triệt để 56 3.3.1.1 Hồ sinh học kỵ khí 56 3.3.1.2 Hồ sinh học tùy tiện 57 3.3.1.3 Chuỗi hồ sinh học xử lý triệt để 58 3.3.2 Tính tốn bãi lọc ngập nước 61 3.4 Tính tốn bố trí cơng trình tái sử dụng nước thải 65 3.4.1 Tính tốn bãi lọc ngập nước 66 3.4.2 Tính tốn hồ sinh học xử lý triệt để .66 3.4.3 Tính tốn hệ thống SAT 67 3.4.4 Bố trí cơng trình tái sử dụng nước thải 67 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 72 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt A2/O Anaerobic, Anoxic, Oxic Yếm khí, thiếu khí, hiếu khí BOD Biological Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa Chất hữu CHC COD EC FAO Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Electrical Conductivity Độ dẫn điện Food and Agriculture Organization Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc KĐT Khu đô thị QCVN Quy chuẩn Việt Nam SAT Soil – Aquaifer Treatment Xử lý đất SBR Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng hoạt động gián đoạn Suspended Solids Chất rắn lơ lửng TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hòa tan TKN Total Kjeldahl Nitrogen Tổng Nitơ Kjeldahl TN Total Nitrogen Tổng Nitơ TP Total Phosphorus Tổng Phốtpho TS Total Solids Tổng chất rắn TSS Total Suspended Solids Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng SS TXL UASB Trạm xử lý Upflow Anaerobic Sludge Blanket Bể xử lý sinh học dịng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí UCT UNEP VIP University of Cape Town Chương trình Mơi trường Liên hợp quốc United Nations Environment Programme Virginia Initiative Plant in Norfork VK VSS Vi khuẩn Chất rắn bay Volatile Suspended Solids VSV Vi sinh vật Xử lý nước thải XLNT DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số đặc trưng vận hành hệ thống xử lý sinh học 30 Bảng 2.1 Các ứng dụng việc tái sử dụng nước thải sau xử lý 35 Bảng 2.2 Cơ chế xử lý ô nhiễm nước thải hệ thực vật lau, sậy .43 Bảng 3.1 Tải lượng BOD5 lượng BOD5 tiêu thụ hồ sinh học kỵ khí .57 Bảng 3.2 Các thông số thiết kế bãi lọc ngập nước nhân tạo dòng chảy ngang 62 Bảng 3.3 Diện tích bề mặt riêng cho loại vật liệu khác 63 Bảng 3.4 Tiêu chuẩn thiết kế điển hình bãi lọc ngập nước dịng chảy bề mặt chất lượng nước sau xử lý 63 Bảng 3.5 Các đặc điểm phương pháp phục hồi nguồn nước ngầm 65 Bảng 3.6 Giá trị thông số ô nhiễm cho phép nước thải sinh hoạt 66 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Nguồn gốc hệ thống quản lý nước thải 12 Hình 1.2 Sơ đồ trình xử lý nước thải đất 19 Hình 1.3 Sơ đồ tổng qt q trình chuyển hóa chất bẩn cơng trình XLNT phương pháp sinh học điều kiện hiếu khí .21 Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt 22 Hình 1.5 Ngun tắc hoạt động kênh oxy hóa tuần hồn 24 Hình 1.6 Ngun tắc hoạt động SBR .25 Hình 1.7 Quá trình phát sinh metan từ hợp chất cao phân tử .26 Hình 1.8 Quá trình A2/O 27 Hình 1.9 Quá trình Bardenpho năm giai đoạn 28 Hình 1.10 Quá trình UCT .29 Hình 1.11 Quá trình VIP 29 Hình 2.1 Bố trí hồ sinh học điển hình 37 Hình 2.2 Phân hủy CHC hồ sinh học kỵ khí 37 Hình 2.3 Các trình xử lý hồ sinh học tùy tiện 39 Hình 2.4 Q trình chuyển hóa loại bỏ nitơ hồ sinh học 41 Hình 2.5 Hệ thống dịng chảy bề mặt .44 Hình 2.6 Hệ thống dòng chảy ngầm ngang 45 Hình 2.7 Hệ thống dịng chảy ngầm đứng .45 Hình 3.1 Mặt cao độ KĐT Ecopark 50 Hình 3.2 Mặt tổng thể hệ thống cấp nước .52 Hình 3.3 Mặt tổng thể hệ thống thoát nước 54 Hình 3.4 Vịng tuần hồn nước tự nhiên 55 Hình 3.5 Đề xuất công nghệ tái sử dụng nước thải cho KĐT Ecopark 56 Hình 3.6 Các phương pháp thường dùng để bổ sung nước ngầm 64 Hình 3.7 Đề xuất khu vực bố trí bãi lọc ngập nước hệ thống SAT .68 Hình PL1.1 Hồ kỵ khí có nắp đậy Đà Nẵng 72 Hình PL1.2 Hồ tùy tiện trại lợn Song An – Thái Bình 73 Hình PL1.3 Hồ làm thống nhân tạo Cơng ty Ford – Hải Dương 73 Hình PL1.4 Hồ sinh học xử lý triệt để trạm XLNT Buôn Ma Thuột 73 Hình PL2.1 Bãi lọc ngập nước trồng sậy 74 Hình PL2.2 Bãi lọc ngập nước trồng dong riềng .74 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Khái niệm tái sinh nước thải hay tái sử dụng nước thải có từ lâu Từ xưa, ơng cha ta biết tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho mục đích tưới tiêu nơng nghiệp Những hoạt động giải tình trạng khan nguồn nước thời kỳ Ngày nay, dân số và khả ô nhiễm nguồn nước ngày tăng vai trị tái sử dụng nước thải ngày trở nên quan trọng Tái sinh nước thải trình phục hồi nước thải bỏ từ trình sinh hoạt hộ gia đình, từ trình sản xuất để tạo sản phẩm có ích Việc tái sinh nước thải có nhiều lợi ích khác nhau, tùy thuộc vào hình thức tái sử dụng Với biện pháp xử lý thích hợp, nước thải đáp ứng nhu cầu khác như: phục vụ cho việc cọ rửa, tưới cây, cấp nước cho ao hồ nhằm mục đích tạo cảnh quan đô thị, tưới tiêu nông nghiệp, bổ sung nguồn nước ngầm, làm mát công nghiệp, tái sử dụng làm nước cấp, v.v Việt Nam nước có nguồn tài nguyên nước vào loại trung bình giới có nhiều yếu tố khơng bền vững Sự khơng bền vững ngày tăng trầm trọng tác động biến đổi khí hậu tồn cầu, phát triển sử dụng thiếu hợp lý kể khâu quản lý dẫn đến tài nguyên nước Việt Nam có xu hướng ngày suy thoái, cạn kiệt, nghèo nước Để ngăn chặn phục hồi có hiệu nguồn tài nguyên nước, việc đề xuất giải pháp phát triển sử dụng hợp lý (hay phát triển bền vững) cần quan tâm thực cách tích cực, thống nhất, đồng kịp thời Đô thị sinh thái khái niệm gắn liền với tiêu chí cụ thể gắt gao nhằm tạo cân với thiên nhiên, cho phép cư dân tận hưởng tối đa chất lượng sống với tác động tối thiểu đến thiên nhiên Việc xây dựng KĐT sinh thái ngày chứng minh tính ưu việt trước u cầu gìn giữ bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên, đồng thời làm chậm lại tượng ấm lên Trái đất Cho đến nay, Việt Nam chưa có KĐT sinh thái nghĩa, nhiều KĐT sinh thái cộng đồng trơng đợi kì vọng thân thiện với môi trường mọc lên mai : KĐT Ecolakes Mỹ Phước – Bình Dương; KĐT Phú Mỹ Hưng – thành phố Hồ Chí Minh; KĐT Ecopark – Hưng Yên Từ thực tế việc xây dựng KĐT sinh thái có xu hướng tăng nhanh, việc đề giải pháp tái sử dụng nguồn nước thải cho KĐT sinh thái có vai trị ý nghĩa vơ to lớn việc giảm thiểu ô nhiễm, bổ cập nguồn nước ngầm phục vụ cho việc cấp nước, hạn chế suy thối, tạo cảnh quan mơi trường đảm bảo phát triển bền vững Với lợi ích việc tái sử dụng nước thải vậy, luận văn tập trung nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu giải pháp tái sử dụng nước thải kết hợp tạo cảnh quan môi trường cho KĐT sinh thái Ứng dụng cho KĐT Ecopark” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, tìm hiểu cơng nghệ XLNT điều kiện tự nhiên, nâng cao trình độ chun mơn cơng nghệ xử lý nước - Phân tích khả áp dụng công nghệ XLNT điều kiện tự nhiên kết hợp tạo cảnh quan môi trường; bổ cập nguồn nước ngầm cho KĐT sinh thái Nội dung nghiên cứu - Thu thập tài liệu liên quan giới thiệu công nghệ XLNT điều kiện tự nhiên - Đánh giá khả áp dụng công nghệ XLNT điều kiện tự nhiên kết hợp tạo cảnh quan môi trường; bổ cập nguồn nước ngầm cho KĐT sinh thái - Đề xuất giải pháp tái sử dụng nước thải kết hợp tạo cảnh quan môi trường cho KĐT sinh thái Áp dụng nghiên cứu điển hình cho KĐT Ecopark Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sở lý thuyết: nghiên cứu công nghệ XLNT điều kiện tự nhiên, nghiên cứu giải pháp bổ cập nguồn nước ngầm, tìm hiểu đặc trưng KĐT sinh thái Nghiên cứu phương pháp quy hoạch tạo cảnh quan phù hợp cho KĐT sinh thái Phương pháp thu thập thông tin, số liệu: thu thập thơng tin cơng trình 10 học kỵ khí hồ sinh học tùy tiện sơ cấp Kết phân tích thực nghiệm khả tiêu diệt mầm bệnh hệ thống hồ cho thấy mối quan hệ định lượng sau (Ayres cs., 1992): R  1001  0,14 exp(0,38 ) Trong R phần trăm (%) trứng giun sán bị tiêu diệt θ thời gian lưu nước (ngđ) Để loại bỏ 95% số lượng trứng giun sán, áp dụng công thức sau:  R  100  0,41 exp( 0,49  0,085 )  - Khử Nitơ Hệ thống hồ sinh học khử 80% nitơ Quá trình chịu tác động pH, nhiệt độ, thời gian lưu nước trung bình Tổng nitơ tiêu thụ chuỗi hồ (Reed, 1985) là:    N e  N i exp  k (1,039) T 20   60,6.( pH  6,6) Trong Ne: tổng nitơ nước thải dòng cuối (mg/L) Ni: tổng nitơ nước thải dòng vào (mg/L) k: số tốc độ tiêu thụ tổng nitơ bậc (=0,0064 ngđ-1) θ: thời gian lưu nước trung bình chuỗi hồ (ngđ) T: nhiệt độ (0C) Lượng N-NH4 tiêu thụ chuỗi hồ xác định theo công thức sau (Pano & Middlebrooks, 1982): + Với nhiệt độ < 200C: Ce  Ci  A     .(0,0038  0,000134T ) exp1,041  0,044T .( pH  6,6)  Q   + Với nhiệt độ < 200C: Ce  Ci   A  5,035.10 3 ( ) exp1,540.( pH  6,6  Q   Trong đó: 60 Ce: hàm lượng N-NH4 nước đầu (mg/L) Ci: hàm lượng N-NH4 nước đầu vào (mg/L) A: diện tích chuỗi hồ (m2) Q: lưu lượng nước thải đầu vào (m3/ngđ) T: nhiệt độ (0C) Giá trị pH tính theo cơng thức: pH  7,3 exp(0,0005 Alk) Trong đó: Alk: độ kiềm nước thải đầu vào, mg CaCO3/L 3.3.2 Tính toán bãi lọc ngập nước [1],[6], [7] Khả xử lý chất nhiễm tính tốn dựa mơ hình tính tốn tốc độ phân hủy chất nhiễm theo phương trình vi phân cấp Kết tính tốn cho phép xác định diện tích cần thiết bãi lọc nhằm đáp ứng mức độ làm chất gây ô nhiễm nước thải, lưu lượng nước thải xử lý Phương pháp tính ứng dụng nhiều phương pháp đề cập tới nồng độ chất ô nhiễm (k-C*), nồng độ chất ô nhiễm sẵn có tạo thành thân bãi lọc ngập nước nhân tạo q dC  k (C r  C * ) dy  C  C*  k  ln  r *  q  Cv  C  Trong đó: q: tải lượng thủy lực (m/ngđ) k: hệ số tốc độ phân hủy bậc (m/ngđ) Cv: nồng độ chất ô nhiễm đầu vào (mg/L) Cr: nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý (mg/L) C*: nồng độ chất ô nhiễm hệ thống (mg/L) Giá trị C * phụ thuộc vào dạng hệ thống dạng thực vật nồng độ chất ô nhiễm nước thải xử lý Phương pháp cho phép tính diện tích cần thiết để xử lý chất ô nhiễm: 61 Q  Cv  C *   A  ln  k  C r  C *  Trong đó: Q: lưu lượng (m3/ngđ) Hệ số tốc độ phân hủy bậc phụ thuộc vào thành phần chất ô nhiễm dạng bãi lọc Đối với số chất ô nhiễm, giá trị hệ số phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ k t  k 20 (T  20 ) Trong đó: kt: giá trị hệ số tốc độ phân hủy bậc nhiệt độ T (m/năm) k20: giá trị hệ số tốc độ phân hủy bậc nhiệt độ 200C (m/năm) θ: hệ số điều chỉnh nhiệt độ T: nhiệt độ (0C) Bảng 3.2 Các thông số thiết kế bãi lọc ngập nước nhân tạo dịng chảy ngang [7] Thơng số BOD TSS Bãi lọc ngập nước dòng chảy bề mặt k20 34 1000b (m/năm) 1,00 1,00 θ 5,1 + 0,16Cv C* (mg/L) 3,5 + 0,053Cv 1,00 1,065 q Bãi lọc ngập nước dòng chảy ngầm k20 180 3000b (m/năm) 1,00 1,00 θ * C (mg/L) 3,5 + 0,053Cv 7,8 + 0,063Cv 1,00 1,065 q N hữu N-NH4 N-NOx Tổng N Tổng Pa Feacal Coliforms 17 18 35 22 12 75 1,05 1,50 1,04 0,00 1,09 0,00 1,05 1,50 1,00 0,02 1,00 300c 35 34 50 27 12 95 1,05 1,50 1,04 0,00 1,09 0,00 1,05 1,50 1,00 0,02 1,00 10c Ghi chú: a) bãi lọc ngập nước khơng có trồng; b) giá trị ước tính; c) giá trị có khoảng biến đổi lớn Bãi lọc ngập nước nhân tạo cần thiết kế có số đơn ngun 02, đơn nguyên vận hành song song Số đơn nguyên nhiều 02, nhiên cần xem xét tới yếu tố kinh tế, địa lý, yêu cầu chất lượng nước sau xử lý Tăng số đơn nguyên làm tăng diện tích, số lượng hệ thống phân phối thu nước nên tăng chi phí đầu tư cho hệ thống 62 Bảng 3.3 Diện tích bề mặt riêng cho loại vật liệu khác [6] Các loại vật liệu Cát Sỏi hạt đậu Sỏi Sỏi Vật liệu dẻo hình khối ngẫu nhiên Vật liệu dẻo hình khối ngẫu nhiên Vật liệu dẻo hình khối ngẫu nhiên Cỡ hạt điển hình (mm) 14,5 25 102 Diện tích bề mặt riêng (m2/m3) 886 280 69 39 Hệ số rỗng 40 28 40 48 25 280 90 50 157 93 89 125 95 Bảng 3.4 Tiêu chuẩn thiết kế điển hình bãi lọc ngập nước dòng chảy bề mặt chất lượng nước sau xử lý [6] Thông số Đơn vị Giá trị ngày – (BOD); – 14 (N) kg/ha.ngày < 112 m/ngày 0,03 – 0,15 Chiều sâu mực nước m 0,06 – 0,46 Kích thước tối thiểu m2/(m3/ngày) 5,4 – 10,7 Thông số thiết kế Thời gian lưu thủy lực Tải trọng BOD Tải trọng thủy lực Tỷ lệ hình dạng 2:1 đến 4:1 Kiểm soát muỗi cần thiết năm 3-5 BOD mg/l < 20 TSS mg/l < 20 Tổng Nitơ mg/l < 10 Tổng Phốtpho mg/l 100 năm Tầng không chứa nước tầng chứa nước ÷ 20 năm Tầng khơng chứa nước tầng chứa nước Các giếng khoan đưa nước trực tiếp Khơng có chứa nước Cơng nghệ cao 50.000 ÷ 1.500.000 USD/giếng 2000 ÷ 6000 m3/giếng.ngđ Làm đổi chiều dịng chảy 25 ÷ 50 năm Tầng chứa nước 3.4 Tính tốn bố trí cơng trình tái sử dụng nước thải Chất lượng nước thải sau xử lý qua TXL nước thải tập trung KĐT Ecopark phải thỏa mãn cột B QCVN 14:2008/BTNMT trước xả nguồn tiếp nhận Nhằm mục đích kiểm sốt q trình phú dưỡng, tránh tượng tái nhiễm bẩn nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý cần tập trung kiểm soát hàm lượng chất dinh dưỡng nước thải (ở cần phải kiểm soát hàm lượng nitơrat nước thải) Để tái sử dụng nước thải sau xử lý để bổ cập nước cho nguồn nước ngầm KĐT Ecopark chất lượng nước thải phải thỏa mãn cột A QCVN 14:2008/BTNMT với thơng số nồng độ nhiễm điển sau: 65 Bảng 3.6 Giá trị thông số ô nhiễm cho phép nước thải sinh hoạt TT Thông số Đơn vị 10 11 pH BOD5 Tổng chất rắn lơ lửng Tổng chất rắn hịa tan Sunfua (tính theo H2S) Amoni (tính theo N) Nitơrat (NO3-) (tính theo N) Dầu mỡ động, thực vật Tổng chất hoạt động bề mặt Phơtphat (PO43-) (tính theo P) Tổng Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml Giá trị A B 5–9 5-9 30 50 50 100 500 1000 10 30 50 10 20 10 10 3000 5000 3.4.1 Tính tốn bãi lọc ngập nước Để phù hợp tận dụng diện tích đất có sẵn KĐT, đồng thời đảm bảo rủi ro mặt vệ sinh thấp nhất, đề xuất lựa chọn bãi lọc ngập nước nhân tạo dòng chảy ngầm ngang Tra thông số thiết kế bãi lọc ngập nước nhân tạo dòng chảy ngầm ngang bảng 3.2 với thành phần ô nhiễm cần xử lý nitơrat ta có thơng số sau: + k20 = 50 (m/năm) + θ = 1,09 + C* = (mg/L) - Hệ số tốc độ phân hủy bậc 250C: kt  k20  T  20  50.1, 095  77 (m/năm) - Diện tích bãi lọc: A Q  Cv  C *  22100.365  50  ln   ln    53513 (m2) *  k  Cr  C  77  30  3.4.2 Tính tốn hồ sinh học xử lý triệt để - Nhiệt độ nước thải 250C Giá trị số tốc độ diệt khuẩn bậc là: K T  2,6.(1,19) T 20  2,6.(1,19) 2520  6,20 (ngđ-1) 66 - Hồ xử lý sinh học triệt để thiết kế với mục đích tiêu tiêu diệt mầm bệnh Thời gian lưu nước hồ: B   5000   m   i  1   1  0,11 (ngày)  Be  K T  3000  6,20 - Hồ thiết kế với độ sâu 1,5m Tốc độ bay nước hồ E = mm/ngđ Lưu lượng nước thải Qi = 22100 m3/ngđ Diện tích hồ xử lý triệt để là: Am  2Qi m 2.22100.0,11   1620 (m2) D  0,001E m 2.1,5  0,001.6.0,11 - Lưu lượng nước thải đầu ra: Qe  Qi  0,001Am E  22100  0,001.1620.6  22090 (m3/ngđ) 3.4.3 Tính tốn hệ thống SAT Căn vào điều kiện địa chất KĐT bao gồm lớp đất sét hữu mềm (ở cửa sơng), lớp sét địa phương mềm lớp cát thấy tốc độ thấm lọc nước lớn Để bổ cập nguồn nước ngầm nước thải qua hệ thống xử lý với công suất 22090 (m3/ngđ), tốc độ thấm lọc tính tốn 80 (m/năm) địi hỏi diện tích đất thấm lọc là: F 22090.365  100785 (m2) ≈ 10,08 (ha) 80 Để tận dụng mặt nước có sẵn vịng tuần hồn nước nhỏ không phá vỡ cảnh quan môi trường quy hoạch, đề nghị bổ cập phần nước thải cho nguồn nước ngầm Nước xử lý sau bãi lọc đưa vịng tuần hồn nước nhỏ Với bề mặt diện tích mặt nước 4,2 (ha) vịng tuần hồn nước nhỏ lượng nước thải bổ cập: Q 80.42000  9210 (m3/ngđ) 365 3.4.4 Bố trí cơng trình tái sử dụng nước thải Dựa vào mặt quy hoạch tổng thể KĐT Ecopark với TXL nước thải tập trung bố trí phía Đông bắc KĐT, hạ lưu sông Bắc Hưng Hải, gần cổng Bão Đập vịng tuần hồn nước nhỏ với tổng diện tích mặt nước 4,2 (ha) đề xuất bố trí cơng trình tái sử dụng nước thải sau: 67 - Bố trí bãi lọc nước dịng chảy ngầm ngang đối diện TXL Diện tích mặt đất xanh khu vực dự kiến xây dựng bãi lọc có sẵn 5,7 (ha) hồn tồn đáp ứng diện tích cần thiết bãi lọc ngập nước dòng chảy ngầm ngang 5,35 (ha) Bãi lọc chia làm 02 đơn nguyên Thực vật sử dụng bãi lọc loại có sẵn phổ biến Việt Nam như: sậy, cỏ nến, cỏ hương bồ, cỏ lác, thủy trúc, phát lộc, dong riềng Đơn nguyên bố trí gần trạm xử lý, nơi trực tiếp nước thải thực vật sử dụng loại lau sậy, thủy trúc, hồ hương Đơn nguyên tiếp giáp gần khu dân cư vịng tuần hồn nước nhỏ trồng loại nhằm mục đích tạo cảnh quan mơi trường rong riềng Khu vực bố trí bãi lọc thể hình minh họa Hình 3.7 Đề xuất khu vực bố trí bãi lọc ngập nước hệ thống SAT - Hồ sinh học xử lý triệt để tiếp nhận nước thải sau bãi lọc Hồ bố trí gần trạm bơm nước tuần hoàn Nước thải sau hồ sinh học đưa vịng tuần hồn nước nhỏ Tận dụng diện tích mặt nước có sẵn vịng tuần hồn nước nhỏ để làm 68 hệ thống SAT Nước thải sau xử lý hồ sinh học đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh hoàn toàn tái sử dụng nhằm mục đích bổ cập nguồn nước ngầm Như vậy, với diện tích mặt hồ sinh học xử lý triệt để 1620 (m2); diện tích bãi lọc 5,35 (ha); diện tích đất thấm lọc 4,2 (ha) bố trí hợp lý, tận dụng diện tích mặt nước xanh sẵn có KĐT Ecopark hệ thống tái sử dụng nước thải đề xuất hoàn toàn đáp ứng yêu cầu tái sử dụng nước thải cho KĐT Ecopark đảm bảo cho KĐT Ecopark phát triển cách bền vững, hài hịa với mơi trường tự nhiên 69 KẾT LUẬN Việc áp dụng giải pháp tái sử dụng nước thải đem lại nhiều lợi ích phù hợp với quy hoạch đặc trưng KĐT sinh thái nói chung KĐT Ecopark nói riêng Điều thể khía cạnh: - Bãi lọc ngập nước sử dụng loại thực vật có khả xử lý triệt để hàm lượng nitơ phốtpho nước thải Qua tránh tượng phú dưỡng, tái nhiễm bẩn cho nguồn nước tiếp nhận giảm chi phí vận hành so với sử dụng công nghệ xử lý triệt để thông thường khác Bên cạnh đó, thực vật sử dụng bãi lọc cịn tạo cảnh quan mơi trường phù hợp KĐT sinh thái - Hồ sinh học xử lý triệt để vừa có tác dụng xử lý loại vi rút, vi khuẩn nước thải, vừa có tác dụng tạo cảnh quan cho KĐT sinh thái - Nước thải sau xử lý có chất lượng đáp ứng yêu cầu bổ cập nguồn nước ngầm Khơng vậy, vịng tuần hồn nước động giúp cho trình tự điều tiết ổn định chất lượng nước thải Do đó, đề xuất giải pháp tái sử dụng nước thải cách hợp lý hồn tồn đáp ứng tiêu chí KĐT sinh thái Nó khơng có ý nghĩa việc bảo vệ mơi trường mà cịn đảm bảo cho trình phát triển bền vững KĐT sinh thái tương lai Vì việc ứng dụng rộng rãi mơ hình tái sử dụng nước thải cho KĐT sinh thái điều cần thiết 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt D Xanthoulis, Lều Thọ Bách, Wang Chengduan, Hans Brix (2009), Xử lý nước thải chi phí thấp, NXB Xây dựng, Hà Nội Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Phốtpho, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học, NXB Xây dựng, Hà Nội Tài liệu quy hoạch tổng thể hệ thống hạ tầng kỹ thuật cơng trình phụ trợ KĐT Ecopark Tiếng Anh Crites R.W., Joe Middlebrooks., Reed S.C (2006), Natural wastewater treatment systems, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, London, Tokyo Kadlec R.H., and Knight R.L (1996), Treatment wetlands, Lewis Publishers, Boca Raton, New York, London, Tokyo Mara D.D (2004), Domestic wastewater treatment in developing countries, EARTHSCAN, London.Sterling, VA 71 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số hình ảnh hồ sinh học Hình PL1.1 Hồ kỵ khí có nắp đậy Đà Nẵng 72 Hình PL1.2 Hồ tùy tiện trại lợn Song An – Thái Bình Hình PL1.3 Hồ làm thống nhân tạo Cơng ty Ford – Hải Dương Hình PL1.4 Hồ sinh học xử lý triệt để trạm XLNT Buôn Ma Thuột 73 Phụ lục 2: Một số hình ảnh bãi lọc ngập nước Hình PL2.1 Bãi lọc ngập nước trồng sậy Hình PL2.2 Bãi lọc ngập nước trồng dong riềng 74