Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN ABSTRACT NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC .-222222222222221222211222112227112271112221122211122011222212211222011221222122222 xe i DANH MUC CHU VIET TAT ooieccccccsssessssessseesssesssesssvesssesssvesssecssvessseessseseeesseesaseceses iv DANH MỤC BẢNG 2222222222222212221127112211121112112111211011211.12 12c v DANH MỤC HÌNH .22 ©22222EEE9EEE2EE112211227112711271127111211127112112111211 1y vi MỞ ĐẦU .-2-©222222222E112211221112211221112211211111121111121111112122222 re 1 DAT VAN DE ooo eccccesssessssesssessseesssesssesssessseessisssessssesssessseessiesiesssessseessnessseesasesssees MỤC TIÊU NGHIEN CUU CUA DE TAL o cccccccecsseessssseessssessseessseesseseesssseesestesesees NỘI DƯNG NGHIÊN CỨU . 2- 222222222222E112211122711127111222112712 1E erre PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -2¿©22+++22EEE£2EEEE22211272112711E27211 2711 xe 4.1 Phương pháp thu thập thông tin . + 5222222 S222E2E£E££E+EzEzErEvrrrrrrrrrrrsre 4.2 Phương pháp khảo sát thực tẾ ©-2-+22222EE22EE2EEE22212271127112271 211.22 cre 4.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích 2-22 +222+2EE+2EE£+EEE22EEz2EEetrrxrrrrerrer 4.4 Phương pháp đánh g1á . 5222222222323 252225151 2121221212111 2511 1121111 xeE ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2-©222++22EE+22EEE+2EEEE2EExrrrrex CHƯƠNG TƠNG QUAN VỀ BÙN THẢI -2-©2222222EE22EE2EEE2EE27EE27E22EE2EEerrrex 1.1 NGUON GOC, THANH PHAN, TINH CHAT VA CAC TAC DONG CUA BUN THAI DOI VOI CON NGUOI VA MOI TRUONG 0.0 cccccssssscessseeeseseesesseeeeseeeseseeeees 1.1.1 Nguồn géc cia bin thai ec ccccccceeesseessseessesssessseesssessseessseesseesssessseeeseeets 1.1.2 Thành phần bùn thải -2 2¿©2222EE2EEE22EEEEEEE222122711221122211211 222 SƯTH: Ngơ Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh 1.1.3 Tính chất bùn thải cccc+++++t22EEEEEEErrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrriee 1.1.4 Tác động bùn thải sức khỏe người môi trường a Tác động bùn thải sức khỏe người +©cczcccxcccxceee b Tác động bùn thải mơi tỜN, ©-2:©2+e+ccecScxscxssrrresrrees 1.2 TỎỔNG QUAN VẺ QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ BÙN THẢI 1.2.1 Tổng quan bùn thải giới 22©222+2EE£+EEE22EE22EEE2EEEerrxrrrrx 1.2.2 Tổng quan bùn thải Việt Nam -2-22 2222222522122 252E122EEEEE5EEexe 1.2.3 Một số phương pháp dé quản lý xử lý bùn thải 11 a Phuong phdp CRON Mp sccccccccccssscsssseesssesssessssssssesssessisesssesssussssestiessssesssessaseseses 11 b Phương pháp k Khí két HH Hư 12 c Phương pháp thiêu đốI 555 ©5s 22t 2E2212221122112711221122112.112 re 12 d Sản xuất phân bón hiu vi sinh -©cs se cccSEEcEEECEEEEEE.EE re 12 e Sản xuất vật liệu b)./,/-0000n0n0Ẽ8Ẻ -ä-+Œ+1 12 CHƯƠNG DANH GIA HIEN TRANG PHAT SINH BUN THAI TAI NHA MAY XỬ LÝ NƯỚC THÁI SINH HOẠT BÌNH HƯNG 2222zz+22czzscez 14 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THÁI SINH HOẠT BÌNH HƯNG 14 2.1.1 Q trình hình thành phát triển nhà máyy 2- 222222 14 2.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy -2-©-2¿+2++2EE2EEE22E1227112711211127112111211.11.Xe 15 2.1.3 Nguồn gốc nước thải . ©22©2222+2E22EE22E112221227112711211127112111211 211 Xe l6 2.1.4 Quy trình xử lý nước thải nhà máy -2 + + ++2+2+2++s+EzEzz£zzzzzzzezs+ 17 2.1.5 Giới thiệu trạm bơm Đồng Diều 22 222222+EEE22EEEtEEEEEErrrrree 18 2.1.6 Các thông số nước thải nhà máy 2- ©22+2E++2EEz+2Ez+rzzrrzeez 20 2.2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT SINH BÙN THAI TẠI NHÀ MÁY 23 2.2.1 Quy trình phát sinh bùn thải nhà máy - 225222222 +s+x+zss+ 23 2.2.2 Hiện trạng phát sinh bùn thải nhà máy 22 5s+s2zszs+s+s+ezs+ 25 a Luong bun thai phat sinh qua fÙng HẮ .Sex stsseEsvxeevreexere 25 SƯTH: Ngô Thị Thom GVHD: TS.Dinh Thi Nga il Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh b Lượng bánh bùn thé Nin the MUA vescccesccsecsessessessssessesesressesessessesserssvereeresseseere 29 c Đánh gid nong d6 pH BUN thitic ceccccccccccsseesssessssessseesseessseessesssessssessseess 30 d Đánh giá hàm lượng kim loại nặng máy cô đặc ly tâm - - 3] e Danh gid nong d6 TSS (mg/l) c6 DUN thdic.cccecccccccceeseesssessssesssesssessseeees 34 f, Danh gid tong néng d6 chat rắn TS (g/l) có bùn thải 35 g Đánh giá thành phân bùn thải bề lắng luc thiết bị cô đặc li tam 38 CHUONG DE XUAT CAC BIEN PHAP QUAN LY VA XU LY BUN THAI 39 3.1 BIỆN PHÁP QUẢN LÝ . 2-©222+22E+2EE22EE1222112211222112711211127112112212 2E ee 39 3.2 BIEN PHÁP KỸ THUẬTT 22©222222E2E22211222112711.22711 227112 re 39 3.2.1 Đồng xử lý bùn thải rác thải hữu ©22-©22222E22EEE2EEEEEEerrrrerrer 39 3.2.2 Xử lý thành phần vi sinh có bùn thải -2-©22222222EE2Ezz+zzxzrrez 4I KÉT LUẬN - KIÊN NGHỊ, 22 222EE2EEE22EEE2EE122711171122712171121112211211 2.1.0 42 KẾT LUẬN 2-©-22+22222E1222112221221122112211211211121112111211211112122 re 42 KIỀN NGHỊ, -2-©222+22222E12271122212211221112711221121112111211121121121111 2e 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22-222 ©222+2EE92EEE2221222112711222112711211121112112111.Eee 43 PHỤ LỤC 222+22222222215271112221122221122111222222222 re 45 SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga 1H Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CHỮ VIẾT TAT BNTPTNT : Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường KPH : Không phát QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCN : Tiêu chuân ngành TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TT : Thông tư XLNT : Xử lý nước thải SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh DANH MỤC BẢNG Bang 2.1 Điều kiện chất lượng nước đầu vào 2-22+222+2E+22EE2+2EEz+EEerrrrerrex 20 Bảng 2.2 Bảng kết thí nghiệm chất lượng nước nhà máy 21 Bang 2.3 Các thông số thiết kế -2-+2222E212221122212271117111271227112112211.11 e1 re 21 Bảng 2.4 Kích thước thời gian lưu nước cơng trình đơn vị 22 Bang 3.1 Bang thé hién lượng bùn thải hạng mục xử lý bùn - 25 Bảng 3.2 Lượng bánh bùn phát sinh qua năm 2013, 2014, 2015 27 Bảng 3.3 Lượng bánh bùn phát sinh theo mùa qua năm - 5555552 29 Bảng 3.4 Nồng độ pH mẫu bùn thải từ tháng đến tháng 10 năm 2016 31 Bảng 3.5 Hàm lượng kim loại nặng có bùn máy đặc ly tâm qua tháng nm 2016 (ppm) uo 32 Bang 3.6 Lượng TSS (mg/]) có bùn thải 2525252 +2222+22+Ezz+Ezeszzzxzxzerere 34 Bảng 3.7 So sánh tổng nồng độ chất rắn đầu vào đầu bể lắng trọng lực, thiết bị cô đặc ly tâm thiệt bị tách nước ly tâm . - 2-22 +25 *+*+E+££S+E+E£E£e£zezxzxrrreserrs 36 Bảng 3.8 Hàm lượng chất dinh dưỡng mẫu bùn phân tích 38 SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tổng quan xử lý nước thải giới -222222222z+2222z+222ze2 Hình 1.2 Biểu đồ gia tăng bùn thải áp dụng biện pháp xử lý nước thải cộng đông Châu Âu - - - 5222222222328 225223252E 2523212121 23512121 2211121111211 1111 xee Hình 2.1 Sơ đồ nhà máy xử lí nước thải Bình Hưng 2222222222222 15 Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy 2© 2+2E+2+EEE22EEEEEEE27121721222122711221 222 15 Hình 2.4 Sơ đồ tuyến thu gom nước thải . -2:©2222z+22222++222222z+ttrrvrrerrr 16 Hình 2.5 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý nước thải nhà máy . 17 Hình 2.6 Mặt cắt mơ tả cấu tạo trạm bơm Đồng Diều 52-22 2s 2E 2EEcZEzrrcree 19 Hình 3.1 Quy trình công nghệ xử lý bùn nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình bì 23 Hình 3.2 Bề đặc trọng lực Hình 3.3 Máy cô đặc ly tâm 24 Hình 3.4 Máy tách nước ly tÂm - +-++++++++x+x+t+xzx+Erxexrxrrrxrrrrrrrrrrrrrrrkrerkrerrer 24 Hình 3.5 Biểu đồ thể lượng bùn thải hạng mục xử lý bùn - 25 Hình 3.6 Biểu đồ thể tổng lượng bánh bùn hỗn hợp qua năm 28 Hình 3.7 Biểu đồ thể lượng bánh bùn phát theo tháng 29 Hình 3.8 Biểu đồ thể lượng bánh bùn theo mùàa 22 ©22+2EE+2E2z+£Ezzvrzz 30 Hình 3.9 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình Pb, Cd, Zn có bùn đặc ly r0 .Ơ 33 Hình 3.10 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình Cu, Hg, Ni có bùn đặc ly r0 .Ơ 33 Hình 3.11 Biểu đồ thé nồng độ TSS qua tháng năm 2016 35 Hình 3.12 Biểu đồ thê chênh lệch nồng độ TS (g/1) đầu vào đầu bể lắng trọng lực, thiết bị cô đặc ly tâm thiết bị tách nước ly tâm theo tháng 37 SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga VI Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐÈ Trong năm gần đây, kinh tế Việt Nam có nhiều chuyên biến đáng ké, đặc biệt q trình cơng nghiệp hóa — đại hóa, dẫn đến gia tăng dân số nhà đầu tư thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh Đi kèm với q trình cơng nghiệp hóa thị hóa nhiễm, đặc biệt 81a tăng loại chất thải, số bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt Bên cạnh thành đạt từ phát triển kinh tế, cần nhìn nhận cách thực tế thành phố đứng trước mối nguy lớn suy giảm nhanh chóng chất lượng mơi trường sống Nếu năm trước đây, giải ô nhiễm nước thải khí thải mối quan tâm hàng đầu nay, nhiễm mơi trường chất thải rắn, chất thải nguy hại đặc biệt bùn thải thách thức lớn xã hội, trạm xử lý nước thải tập trung cần đề biện pháp quản lý chặt chẽ việc thu gom xử lý, có phương án xây dựng hợp lý bãi đỗ tập trung cho bùn thải Với tốc độ đô thị hóa, cơng nghiệp hóa ngày cao, quỹ đất ngày thu hẹp, cần có phương án hữu hiệu để xử lý, thu hồi tái sử dụng bùn thải Như thành phần chất hữu cao bùn nguồn cải tạo đất tốt hàm lượng chất vơ bùn hồn tồn có thê sử dụng cho mục đích san lắp mặt vật liệu xây dựng Từ đó, giảm chi phi xử lý, tận dụng hiệu thành phần có giá trị bùn, giảm lượng bùn thải chơn lấp tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên Từ em chọn đề tài “Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh” để thực nhằm mục đích tìm hiểu đưa giải pháp giảm thiểu bùn thải, từ đem lại nhiều lợi ích cho mơi trường xã hội MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU CUA DE TAI - Đánh giá trạng quản lý xử lý bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành phố Hồ Chí Minh - Đề xuất giải pháp quản lý xử lý bùn thải từ trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành phố Hồ Chí Minh SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh NOI DUNG NGHIEN CUU - Tổng quan quy trình xử lý nước thải, bùn thải (nguồn gốc phát sinh, thành phần, tính chất bùn thải ảnh hưởng bùn thải môi trường) - Khảo sát quy trình quản lý xử lý bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành phố Hồ Chí Minh - Đánh giá trạng vận hành đề xuất giải pháp quản lý bùn thải nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phương pháp thu thập thông tin - Thu thập, tham khảo tài liệu từ nhà máy, qua báo cáo giám sát năm nhà máy - Điều tra số liệu đặc tính bùn thải nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng qua tạp chí, báo - Tổng hợp thơng tin từ tài liệu, báo cáo để có thê biết tình hình nhiễm bùn thải nay, thành phần, tính chất bùn thải - Tổng hợp quy trình cơng nghệ xử lý nhà máy, đặc tính tính chất bùn thải từ giáo trình có liên quan 4.2 Phương pháp khảo sát thực tế Khảo sát trực tiếp quy trình cơng nghệ nhà máy, cách quản lý tổ chức, chế độ vận hành cơng tác bảo trì, bảo dưỡng thiết bị 4.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích - Lay mau: Sinh vién tién hanh lay mau vao 15h 16/11/2016 -Vi tri lay mau: Vị trí lấy mẫu bùn nhằm đánh giá hiệu xử lý cơng trình đơn vị nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Mau 1: Lay thiết bị cô đặc ly tâm Mau 2: Lay mau sau bé lang luc SƯTH: Ngô Thị Thom GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh - Cac chi tiéu phan tich: TOC, VS, Ping, Niéng, Coliform, Coliform phan, mét số kim loại nặng (Hg, Pb, Cd, Cu, Zn, NI, Cr) - Tiêu chuẩn áp dụng: Để đánh giá chất lượng nước thải sau xử lý, tiêu phân tích kết phân tích so sánh với QCVN 50:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngưỡng nguy hại bùn thải từ trình xử lý nước - Phương pháp lấy mẫu: Dùng can hứng mẫu đầu bé Can thỏa mãn điều kiện sau: Tráng rửa chai đựng mẫu nước thường, nước cất, chai ghi nhãn rõ ràng ngày gid, vi tri lay mau - Bảo quản mẫu: Các mẫu sau lấy ướp lạnh vận chuyền quan phân tích mẫu 4.4 Phương pháp đánh giá - Dựa vào tài liệu thu thập được, quan sát thực tế kết việc phân tích mẫu dé đưa đánh giá - Phát vấn đề tổn làm giảm hiệu xử lý dé đưa giải pháp thông qua việc đánh giá mặt: e _ Kỹ thuật ( Hiệu xử lý) se Kinhtế e Vận hành e Bảo dưỡng ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Bùn thải trạm xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng, Thành phó Hồ Chí Minh - Phạm vi nghiên cứu: Đề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu đánh giá trạng nhằm đề xuất biện pháp quản lý xử lý bùn thải phù hợp trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Bình Hưng, Thành Phố Hồ Chí Minh CHUONG TONG QUAN VE BUN THAI 1.1 NGUON GOC, THÀNH PHẢN, TÍNH CHAT VA CAC TAC DONG CUA BUN THAI DOI VOI CON NGUOI VA MOI TRUONG 1.1.1 Nguồn gốc bùn thải Nước thải đô thị nước qua sử dụng, thải từ nguồn: nước thải sinh hoạt, bệnh viện, trung tâm thương mại, cở sở sản xuất công nghiệp Nguồn nước thải xả vào hệ thống thoát nước thành phố Ngoài ra, với điều kiện vật chất kĩ thuật hệ thống thoát nước Việt Nam nước mưa xem nước thải thị Nước thải thu gom theo hệ thống thoát nước trạm bơm, sau bơm tới nhà máy xử lý nước thải tập trung Tại nhà máy xử lý nước thải, nước thải xử lí qua quy trình chắn rác, lắng cát, xử lý hóa lý, xử lý sinh học, lắng, khử trùng dé trở thành nước Tuy nhiên, trình xử lý nước thải bùn phát sinh q trình trình lắng hóa lí lắng sinh học, khối lượng bùn gom bể nén bùn qua máy ép bùn trở thành bùn thải 1.1.2 Thành phần bùn thải Thành phần bùn phụ thuộc vào thành phần nước thải, trình xử lý nước thải trình xử lý bùn thải Bùn bao gồm thành phần chính: -_ Các hợp chất hữu khơng độc phổ biến bao gồm tất vật liệu có nguồn gốc từ thực vật động vật protein, amino acid, đường, mỡ.v.v hợp chất chứa N, P - - Các hợp chất hữu độc: gồm hợp chất PHA (Poly-nuclear aromatic hydrocarbons), alkyl phenols, polychlorinated biphenyls (PCBs) organochlorine pesticides, phenols, chloro-benzenes.v.v Kim loai nang nhu Zn, Pb, Cu, Cd, Ni, Cr, Hg, As.v.v (trong khoảng từ Ippm đến 1000ppm) Một số hợp chất có thé gây độc hại cho người động vật Vì cần kiêm sốt nồng độ kim loại nặng bùn trước thải bỏ tái sử dụng -_ Những vi sinh vật nguy hại vi khuẩn gây bệnh, vi rút động vật ngun sinh với giun sán kí sinh có thê làm tăng nguy hại tiềm tàng cho sức khỏe người, động vật thực vật -_ Những hợp chất vô silicate, aluminate, hợp chất chứa calci magie -_ Nước chiếm từ vài phan trăm 95% SƯTH: Ngô Thị Thơm GVHD: TS.Dinh Thi Nga