Xác định ngưỡng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của hệ thống sông Nhuệ Đáy trong thủ đô Hà Nội làm cơ sở để quy hoạch các điểm xả nước thải đô thị và công nghiệp

1  1.   Sông Nhuệ - sông Đáy nằm ở hữu ngạn sông Hồng với diện tích tự nhiên khoảng 7665 km 2 trong đó chảy qua địa phận ca Th đô Hà Nội là 2503 km 2 [Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quốc gia]. Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển ca thành phố Hà Nội ngày một tăng nhanh, sự gia tăng dân số tập trung vào khu vực đô thị trung tâm đã tạo ra nhiều nguy cơ mà đô thị phải đối mặt về kiểm soát phát triển dân cư, các điều kiện hạ tầng xã hội và kỹ thuật, kiểm soát đất đai và môi trường đô thị. Nhũng sự phát triển này cũng gây nên nhiều thách thc cho việc bảo vệ môi trường. Ngoài chc năng là tiếp nhận nước thải (ch yếu đoạn sông ở khu vực Hà Nội) thì sông Nhuệ - sông Đáy còn là nguồn cung cấp nước sinh hoạt, tưới ruộng và nuôi trồng thy sản cho khu vực phát triển phía nam th đô và các tỉnh hạ du như Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình. Cũng chính vì vậy giải quyết vấn đề ô nhiễm trên địa bàn th đô Hà Nội sẽ là mấu chốt cho việc bảo vệ chất lượng nước sông cho cả hệ thống sông trong toàn lưu vực mà nó chảy qua. Cũng chính vì vậy, tác giả đã lựa chọn đề tài “Nghiên cu xác đnh ngng chu ti ô nhim hu c ca h thng sông Nhu - Đáy trong th đô HƠ Ni lƠm c s quy hoch các đim x thi đô th và công nghip” 2.   Phạm vi nghiên cu: Th đô Hà Nội với diện tích 3300 km 2 [Nguồn Quy hoạch chung thủ đô Hà nội đến năm 2030, tầm nhìn 2050].  Lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy trong ranh giới Th đô Hà Nội.  BOD sẽ được lựa chọn là chỉ tiêu đặc trưng cho mc độ ô nhiễm hữu cơ từ nguồn nước thải đô thị. 3.   Xác định được ngưỡng chịu tải ô nhiễm hữu cơ ca các đoạn sông Nhuệ - Đáy khu vực th đô Hà Nội.  Xác định và đề xuất các điểm xả nước thải tập trung ca Hà Nội ra sông Nhuệ - sông Đáy trên cơ sở Quy hoạch thoát nước Hà Nội. 4.  1)Điều tra thu thập các tài liệu, số liệu, Phương pháp kế thừa. 2)Khảo sát, đo đạc phân tích. 3) Phương pháp mô hình. 4)Phương pháp chuyên gia. a.   Nghiên cu lý thuyết về quá trình tự làm sạch ca dòng chảy nhằm xác định sự biến đổi chất lượng nước sông khi tiếp nhận nước thải và khả năng chịu tải ô nhiễm ca các đoạn sông.  Nghiên cu điều kiện thuỷ văn và chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy thuộc địa bàn Th đô Hà Nội nhằm xác định các hệ số thực nghiệm phù hợp với mô hình để lựa chọn tính toán thy văn và biến đổi chất lượng nước.  Lựa chọn mô hình toán phù hợp để tính toán thy văn và khả năng tự làm sạch sông Nhuệ - Đáy trong địa bàn Th đô Hà Nội. 2  Thu thập và khảo sát đo đạc cập nhật số liệu về chất lượng nước sông trong phạm vi nghiên cu, đánh giá mc độ ô nhiễm ca sông Nhuệ, sông Đáy trong Th đô Hà Nội.  Hiệu chỉnh và kiểm chuẩn và kiểm chuẩn các mô hình tính toán được lựa chọn.  Xác định ngưỡng chịu tải ca hệ thống sông bằng mô hình tính toán theo các kịch bản phát triển đô thị tại Th đô Hà Nội phù hợp với Quy hoạch chung đã được phê duyệt.  Đề xuất phương án bố trí các điểm xả tập trung và mc độ xử lý ca nó phù hợp với định hướng thoát nước thải trong quy hoạch chung Th đô Hà Nội năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 b.   Xác định ngưỡng chịu tải ô nhiễm theo chỉ tiêu BOD sông Nhuệ và sông Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội theo khả năng tự làm sạch ca dòng chảy sông.  Kết hợp được các mô hình thy văn, thy lực (NAM, MIKE) với mô hình chất lượng nước (Qual2E) để khắc phục các hạn chế khi sử dụng độc lập các mô hình riêng biệt nhằm giải quyết bài toán kiểm soát chất lượng nước có tính đến yếu tố tự làm sạch ca dòng sông.  Đề xuất xem xét mc độ xử lý nước thải đối với các trạm xử lý nước thải trong quy hoạch thoát nước phù hợp với ngưỡng chịu tải ca sông Nhuệ, sông Đáy khi tiếp nhận nước thải.  Xây dựng phương pháp tiếp cận mới trong quy hoạch thoát nước hay các đồ án quy hoạch chung, vùng để đề xuất vị trí các trạm xử lý nước thải phù hợp với ngưỡng chịu tải ca các nguồn tiếp nhận và đáp ng với yêu cầu phát triển bền vững trong các đồ án quy hoạch. c.   Áp dụng với quy hoạch thoát nước Th đô Hà Nội tới năm 2030, tầm nhìn 2050, xác định được yêu cầu chất lượng nước thải xả ra nguồn sau khi xử lý trên cơ sơ công suất các trạm xử lý nước thải đã được Chính ph phê duyệt trong các quy hoạch thoát nước.  Làm cơ sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn xả nước thải vào các đoạn sông phù hợp với mục đích sử dụng nguồn nước. d.  Gồm phần mở đầu, 3 chương, kết luận kiến nghị và tài liệu tham khảo. Chương I. Tổng quan về các nghiên cu về khả năng tiếp nhận nước thải ca dòng chảy sông và cơ sở xác định ngưỡng chịu tải hệ thống sông Nhuệ - sông Đáy tại khu vực th đô Hà Nội. Chương II: Xác định mô hình tính toán chất lượng nước sông áp dụng cho sông Nhuệ - Đáy. Chương III: Xác định ngưỡng chịu tải ô nhiễm hữu cơ các đoạn sông Nhuệ, sông Đáy và đề xuất một số điều chỉnh điểm xả nước thải trong quy hoạch thoát nước th đô Hà Nội đến năm 2030. 3 Chng I. TỔNG QUAN CÁC NGHIểN CU V KH NĂNG TIP NHN NC THI CA DÒNG CHY SÔNG VÀ C S XỄC ĐNH NGNG CHU TI H THNG SÔNG NHU - SÔNG ĐỄY TI KHU VC TH ĐÔ HÀ NI. 1.1. Các tác nhân,    sông 1.1.1. Các tác nhân gây ô nhiễm a)Các chất rắn; b) Các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học; c) Các chất hữu cơ độc tính cao; d) Các chất dinh dưỡng; e) Các kim loại nặng; f) Dầu mỡ; g) Các vi sinh vật gây bệnh 1.1.2. Các quá trình ô nhiễm nước sông Sự thâm nhập ca ôxy từ khí quyển vào nước qua bề mặt phân chia pha là hiện tượng rất quan trọng trong quá trình tự làm sạch ca sông. Quá trình chuyển hóa được diễn ra theo sơ đồ sau. Hình 1. 1 chuyn hoá cht bn trong c mt sau khi nhn cht thi (Nguồn: Bảo vệ và quản lý tài nguyên nước. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Trần Đức Hạ (2009),tr 92) 1.1.3. Khả năng tự làm sạch nước sông T làm sch bao gm hai quá trình c bn: quá trình pha loƣng nc thi và quá trình chuyển hoá cht bẩn theo không gian và thi gian trong ngun nc. Có 3 vùng thc hin quá trình t làm sch din ra trong dòng sông: 1) Vùng 1: vùng xáo trộn nước thải với nước nguồn. 2)Vùng 2: vùng pha loãng hoàn toàn nước sông với nước thải. 3) Vùng 3 : vùng khôi phục trạng thái ban đầu ca nguồn nước. 1.2.   1.2.1. Về lĩnh vực thoát nước đô thị và khu công nghiệp Nghị định s 80/2014/NĐ-CP ca Chính ph về Thoát nc và xử lý nc thi 1.2.2. Về lĩnh vực quản lý môi trường Thông t 02/2009/TT-BTNMT (TT 02) ngày 19/3/2009 ca Bộ TƠi Nguyên Môi trng về vic quy định đánh giá kh năng tip nhn nc thi ca ngun nc. 4 1.2.3. Phí bảo vệ môi trường đối với nước thải Nghị định 25/2013/NĐ-CP ngƠy 29 tháng 3 năm 2013 ca Chính ph về phí bo v môi trng vi nc thicó nêu về phí môi trng đi vi nc thi, ch độ thu nộp, qun lý và sử dụng phía bo v môi trng đi vi nc thi. 1.3. N     1.3.1. Nghiên cứu về khả năng tiếp nhận nước thải của nước sông a) Các nghiên cứu ứng dụng ngoài nước Giai đoạn đầu thế kỷ 20: Mô hình chất lượng nước đầu tiên được Streeter - Phlep thiết lập vào năm 1925, mô phỏng sự thay đổi các giá trị DO và BOD. Mô hình được thiết lập trên các giả thiết: Dòng chảy ổn định; Sự phân hy các chất hữu cơ theo phản ng bậc nhất Thập niên 30-50 Mô hình được nâng cao độ tin cậy bằng việc xem xét đồng thời ảnh hưởng ca quá trình khuyếch tán rối đến quá trình lan truyền các chất ô nhiễm trong dòng chảy. Giai đoạn thập niên 60: bổ sung thêm các quá trình ảnh hưởng đến sự phân bố nồng độ các chất hữu cơ trong dòng chảy Giai đoạn thập niên 70: trong giai đoạn này tập trung nghiên cu phát triển mô hình sinh thái. Giai đoạn thập niên 80 tới nay: từ thập niên 80 trở lại đây, mô hình chất lượng nước tập trung vào mối quan hệ giữa các quá trình sinh thái và các độc tố trong nước b) Các nghiên cứu ứng dụng trong nước Trong hơn một thập kỷ qua, các nghiên cu về mô hình chất lượng nước tại Việt Nam ch yếu phát triển theo các hướng sau: - Sử dụng mô hình nước ngoài chuyển giao hoặc từ các nguồn khác nhau - Xây dựng mô hình tính toán lan truyền và chuyển hóa chất ô nhiễm cho một đối tượng cụ thể trên cơ sở các dữ liệu đầu vào khảo sát thu thập được. 1.3.2. Các phần mềm tính toán chất lượng nước sông Trên cơ sở mối quan hệ giữa các quá trình, các yếu tố hình thành và ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước, các phần mềm tính toán dựa trên cở sở mô hình chất lượng nước được chia thành hai loại: - Mô hình tính toán sự lan truyền phân bố các chất ô nhiễm trong dòng chảy - Mô hình mô phỏng sự hình thành chất lượng nước và xu thế biến đổi chất lượng nguồn nước 1.4. sông Có thể nhận thấy, các nghiên cu trong và ngoài nước từ trước tới nay đã đề cập đến khả năng tiếp nhận nước ca sông, tuy vậy các nghiên cu mới chỉ xác định đến mc độ xả thải ca nguồn thải vào nguồn nước nhằm đảm bảo nguồn nước không bị ô nhiễm. Ngưỡng chịu tải ô nhiễm tại một điểm bất kỳ trên đoạn sông: M L = C cp - C ng.X, mg/L (1.1) Sc chịu ti (ti lợng) ô nhim ca đon sông từ A đn B: G A-B = dXCC X Xngcp )(10 0 . 3     , kg (1.2) 5 Nng độ nền (cht ô nhim trong sông) chuyển hóa theo phng trình phn ng bc 1 v X K AngXng CC 1 10.   , mg/L (1.3) Trong đó: C cp - Nng độ gii hn cho phép ca cht ô nhim trong sông (xác định theo QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn k thut quc gia về cht lợng nc mặt), mg/L; C ng.X ậ Nng độ cht ô nhim trong sông (nng độ nền) ti điểm X, mg/L; ω ậ Tit din t ca dòng chy, m 2 ; K 1 - H s tc độ phân hy cht ô nhim trong sông, ngày -1 ; v ậ Vn tc dòng chy trong đon sông, m. ngày -1 . 1.5.  -  1.5.1. Điều kiện tự nhiên của sông Nhuệ, Đáy. Sông Nhu bắt ngun từ cng Liên Mc ly nc từ sông Hng trong địa phn huyn Từ Liêm (ThƠnh ph HƠ nội) vƠ điểm kt thúc lƠ cng Ph Lý khi hợp lu vi sông Đáy gn thƠnh ph Ph Lý. Độ rộng trung bình ca sông lƠ 30-40m, sông chy ngoằn ngoèo theo hng Bắc ậ Nam ở phn thợng ngun vƠ theo hng Tây Bắc ậ Đông Nam ở trung lu vƠ h lu  là một chi lu ln nằm bên hu ngn sông Hng, din tích lu vc khong 6595km 2 , chiều dƠi sông chính khong 247km (tính từ cửa Hát Môn đn cửa Đáy trc khi đ ra biển Đông). Sông Đáy chiều dƠi sông chính khong 247km (tính từ cửa Hát Môn đn cửa Đáy). Hình 1. 2- i (Nguồn: Quy hoạch hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu vực dân cư, khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy đến năm 2030 - Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn) 6 1.5.2. Chế độ thủy văn và lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong phạm vi Thủ đô Hà Nội a)  Về mùa cn, sông Hng lƠ ngun cung cp chính lợng nc ti cho lu vc sông Nhu qua cng Liên Mc vƠ các trm bm nh Hng Vân, Đan HoƠi ngoƠi ra một s trm bm ly nc từ sông Đáy cp nc cho các khu vc nh ven đê. b)  Ch độ thy văn lu vc sông Đáy không nhng chịu nh hởng ca các yu t mặt đm trên bề mặt lu vc, các yu t khí hu mƠ còn phụ thuộc vƠo ch độ dòng chy ca nc sông Hng vƠ các sông khác. Vì th mƠ ch độ thy văn ở đơy rt phc tp vƠ có s khác nhau nht định gia các đon sông. Dòng chy trên lu vc sông phơn b không đều theo không gian vƠ thi gian Trong mùa ma, mc nc vƠ lu lợng các sông sui ln thay đi nhanh, tc độ dòng chy đt từ 2- 3 m/s, biên độ mc nc trong từng con lũ thng 4- 5 m. 1.5.3. Chức năng của hệ thống sông Nhuệ - Đáy + Đảm bảo tưới tiêu ch động cho toàn bộ diện tích canh tác trong hệ thống thuỷ nông Sông Nhuệ + Những năm có phân lũ sông Đáy cũng phải bảo đảm chống úng đến một mc độ nhất định, hạn chế diện tích mất trắng. + Kết hợp cấp nước cho dân sinh, công nghiệp và cải tạo môi trường. 1.5.4. Hiện trạng các điểm xả thải và môi trường nước sông Nhuệ - Đáy a) Hiện trạng các điểm xả ra sông Nhuệ - Đáy Nhìn chung các ngun thi lng trên đon sông Nhu, Đáy ch yu lƠ các ngun thi từ các khu dơn c b) Hiện trạng môi trường nước sông Nhuệ Các kết quả phân tích chất lượng nước trên toàn tuyến sông Nhuệ từ năm 2006 đến 2009 cho thấy: Hàm lượng TSS vào mùa mưa cao hơn mùa khô do tiếp nhận nhận nước sông Hồng qua cống Liên Mạc. Nồng độ ô xy hòa tan là khá thấp và không đạt yêu cầu mc B1theo Quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT. Ô nhiễm hữu cơ COD, BOD 5 và coliform diễn ra ở mc độ cao trong mùa khô. c) Hiện trạng môi trường nước sông Đáy Sông Đáy có chế độ dòng chảy phc tạp do ở thượng lưu đã bị chia cắt khỏi sông Hồng, lại chịu ảnh hưởng ca các dòng sông nội địa và đoạn hạ lưu chịu ảnh hưởng ca thy triều nên chất lượng nước sông Đáy thay đổi thất thường. Các kết quả phân tích chất lượng nước trên toàn tuyến sông Đáy từ 2006 đến 2009 cho thấy: Hàm lượng Ô xy hòa tan tương đối cao, đa số đạt quy chuẩn loại B1ca QCVN 08:2008/BTNMT. Tuy nhiên vào thời điểm quan trắc mùa khô thì hàm lượng DO khá thấp, phần lớn không đạt quy chuẩn B1. Các kết quả phân tích chất lượng nước cũng cho thấy sông Đáy đang bị ô nhiễm cục bộ tại một số điểm đặc biệt là nơi tiếp nhận nước thải ca cư dân sống dọc 2 bờ sông, không đáp ng được QCVN 08/2008/BTNMT loại A1, nhiều chỉ tiêu vượt quy chuẩn loại B1. 7 1.6. Q 2050 1.6.1. Quy hoạch phát triển không gian quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 a) Các chỉ tiêu phát triển đô thị Quy mô dơn s đn năm 2030, khong 9,0 - 9,2 triu ngi, t l đô thị hóa khong 65 - 68%. Đn năm 2050, dơn s ti đa khong 10,8 triu ngi, t l đô thị hóa khong 70 - 80%. b) Định hướng tổ chức phát triển không gian đô thị Hà Nội. Th đô HƠ Nội phát triển theo mô hình chùm đô thị gm khu vc đô thị trung tơm, 5 đô thị v tinh, các thị trn đợc kt ni bằng h thng giao thông đng vƠnh đai kt hợp các trục hng tơm, có mi liên kt vi mng li giao thông vùng vƠ Quc gia. Hình 1. 3 các vùng phát trin trong quy hoch th i (Nguồn: Quy hoạch chung Thủ đô Hà nội năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 - Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn) 1.6.2. Quy hoạch thoát nước thủ đô Hà nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050. 1.6.2.1. Hệ thống thoát nước Khu vc các đô thị: Đi vi các đô thị cũ đƣ có h thng thoát nc: Sử dụng h thng thoát nc hỗn hợp (cng riêng vƠ nửa riêng); Các khu vc phát triển mi h sinh học t nhiên xung quanh lƠng xóm để tip nhn vƠ xử lý nc thi. - Khu vc bnh vin: Sử dụng h thng thoát nc thi riêng. - Khu công nghip: Sử dụng h thng thoát nc thi riêng. 1.6.2.2. Chất lượng nước thải sau khi xử lý: Nước thải sinh hoạt: Chất lượng nước thải sinh hoạt xả trực tiếp ra nguồn nước mặt sau khi xử lý phải đảm bảo quy định ca QCVN 14:2008; Nước thải công nghiệp và nước thải đô thị phải đảm bảo quy định ca QCVN 40:2011; Nước thải y tế: đạt QCVN 28: 2010/BTNMT. 1.6.2.3. Khối lượng nước thải đô thị cần xử lý của Hà Nội đến năm 2030 8 Theo đồ án Quy hoạch thoát nước Th đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050 đã xác định nhu cầu xử lý nước thải như sau: Bng 1. 1. D báo tng c thi thu gom và x  trung tâm Th  v tinh STT    sinh (m 3 /ngày)   1 Đô thị trung tơm 29 1.439.300 1.883.300 2 Đô thị v tinh, đô thị Quc Oai 10 369.000 599.000 Tng 39 1.808.300 2.482.300 1.6.2.4. Mô hình thu gom và xử lý nước thải đối với khu vực sông Nhuệ - Đáy: - Khu vực đô thị: Công nghệ SBR, C-Tech được đề xuất cho các trạm xử lý nước thải đô thị. - Khu vực công nghiệp (KCN): Nước thải cần được xử lý theo quy định mới xả ra nguồn. - Nước thải y tế: Nước thải từ các bệnh viện phải thu gom và xử lý riêng đạt yêu cầu môi trường. 1.6.3. Quy hoạch hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu vực dân cư, khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy. Khu vực lưu vực sông Nhuệ trong phạm vi Th đô Hà Nội được chia làm theo các lưu vực chính: 1. Lưu vực trạm xử lý nước thải Yên Sở. 2. Lưu vực trạm xử lý nước thải Yên Xá. 3. Lưu vực trạm xử lý nước thải Phú Đô. 4. Lưu vực TXLNT Tây sông Nhuệ (Phú Diễn). 5. Lưu vực trạm xử lý nước thải Vĩnh Ninh. 6. Lưu vực trạm xử lý nước thải Đại Áng. Các đô thị vệ tinh ca Hà Nội được dự kiến như sau: - Đô thị Phú Xuyên - Phú Minh:  Chọn hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn. Đô thị Phú Xuyên - Phú Minh được chia làm 3 lưu vực thoát nước:  Lưu vực 1: Phía Đông Bắc đô thị, dự kiến xây dựng đợt đầu  Lưu vực 2: Phía Nam đô thị, là khu vực dự kiến xây dựng đợt 2. Theo Quyết định số 725/QĐ-TTg ngày 10/05/2013 ca Th tướng Chính ph về việc phê duyệt Quy hoạch thoát nước Th đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn 2050 có nêu lưu vực thoát nước thải sông Đáy bao gồm: 1. Lưu vực Tân Hội bao gồm các xã thuộc phía Đông huyện Đan Phượng đến trục Thăng Long. 2. Lưu vực Đc Thượng từ các xã từ trục Hồ Tây – Ba Vì đến quốc lộ 32 gồm: xã Đc Thượng, xã Đc Giang, xã Kim Chung 3. Lưu vực Lại Yên giới hạn bởi trục Hồ tây – Ba Vì đến đại lộ Thăng Long bao gồm các xã Di Trạch, xã Sơn Động, xã Vân Canh, phía bắc xã An Khánh và một phần xã Xuân Phương thuộc huyện Từ Liêm. 9 4. Lưu vực Nam An. 5. Lưu vực Dương Nội trong lưu vực này phân bố dân cư tập trung theo đơn vị làng xóm và đô thị trung tâm Hà Đông cũ ch yếu từ kênh La Khê đến trục đường quốc lộ 6 là lưu vực phía nam và lưu vực khu dân cư tập trung dọc đường Láng Hòa Lạc, khu vực đô thị khu A, B, C, D khu đô thị Lê Trọng Tấn, làng Việt Kiều, khu Bảo Sơn, khu đô thị Dương Nội, An Hưng, Văn khê… thuộc phía bắc. 6. Lưu vực Phú Lương đây là khu vực tốc độ đô thị hóa cao, riêng khu vực trung tâm Hà Đông nằm men theo quốc lộ 6, khu dân cư tập trung xã Phú Lương, Phú Lãm, Kiến, Các khu đô thị mới khác thuộc lưu vực có hệ thống thoát nước riêng như Văn Phú, Thanh Hà, Mỹ Hưng 1.7.   1.7.1. Chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm hữu cơ dòng chảy sông. Các chỉ tiêu N-NH 4 , TN, COD. DO, BOD…, Coliform dùng để đánh giá mc độ ô nhiễm ca nước thải. Tuy nhiên trong các chỉ tiêu trên chỉ tiêu BOD là một trong những chỉ tiêu đặc trưng hàm lượng chất hữu cơ để phân hy sinh học trong nước thải sinh hoạt và sông hồ, nó quan hệ mật thiết với chế độ ô xy trong vực nước mặt. Với chỉ tiêu này có thể đánh giá nhanh mc độ ô nhiễm nguồn nước. Thông số BOD cũng được xem như một chỉ thị môi trường. Do vậy trong phạm vi nghiên cu ca đề tài, sự biến đổi hàm lượng BOD được xác định là đối tượng nghiên cu ca đề tài. 1.7.2. Hệ số tự làm sạch theo BOD 5 của dòng chảy sông. Đối với quá trình tự làm sạch các chất ô nhiễm hữu cơ không bền sinh học, đặc trưng bằng BOD, người ta thường dùng hệ số tiêu thụ ô xy sinh hoá K 1 làm đại lượng đặc trưng. Trong quá trình tiêu thụ ô xy để ô xy hoá sinh hoá chất hữu cơ, hệ số K 1 phụ thuộc vào các điều kiện như nhiệt độ nước, vận tốc dòng chảy Hệ số K 1 trong đề tài được xác định là 0,103 ngày -1 Chng II. XỄC ĐNH MÔ HỊNH TÍNH TOÁN CHT LNG NC SÔNG ỄP DNG CHO SÔNG NHU - SÔNG ĐỄY 2.1.  2.1.1. Các mô hình biến đổi chất lượng nước trong dòng chảy sông Sau khi nước thải nhập dòng chảy, chất ô nhiễm được phát tán và chuyển hoá nhờ các quá trình vật lý, hoá học, sinh học xảy ra trong dòng. Do đó quá trình phát tán chất ô nhiễm trong dòng chảy có thể mô tả bằng phương trình vi phân cân bằng vật chất có dạng như sau: F z C E zy C E yx C E xz C V y C V x C V t C zyxzyx                                                        (2.1) Trong đó: C- nng độ cht ô nhim trong dòng chy; V x , V y , V z - thành phn vn tc dòng chy theo các phng x,y,z; E x , E y , E z - các h s khuch tán theo các phng x,y,z; 10 F - lợng vt cht sinh ra hoặc bin đi trong ngun theo thi gian t. Các đi lợng V, E,F đặc trng cho nh hởng ca các quá trình xy ra trong dòng ti s phân b cht ô nhim nh sau. - Vn tc dòng chy V và h s khuch tán E đặc trng cho quá trình vn chuyển vt cht và nh hởng ca chúng ti mọi thông s lƠ nh nhau. 2.1.2. Quá trình tiêu thụ và hòa tan ô xy trong dòng sông theo không gian và thời gian Quá trình chuyển hóa sinh học nh vi sinh vt trong nc sông xy ra theo hai giai đon: - ôxy hoá các hợp cht cha các bon thành CO 2 và H 2 O. - ôxy hoá các hợp cht cha nit thƠnh nitrit sau đó thƠnh nitrat. Đối với các sông thoát nước ca Hà Nội hệ số K 1 theo mô hình đã kiểm chuẩn là 0,103 ngày -1 . 2.2.  2.2.1. Cấu trúc của Qual2E Qual2E là phần mềm tính toán chất lượng nước dòng chảy mặt ch yếu áp dụng cho sông [Nguồn: EPA (1987), Qual2E User’s Manual]. Qual2E được áp dụng tính toán cho dòng chảy có xáo trộn vật chất, tính toán quá trình truyền tải ca các chất ô nhiễm theo hướng dòng chảy từ thượng lưu đến hạ lưu và sự lan toả ca chúng. Qual2E cũng tính đến quá trình vận chuyển thay đổi các chỉ tiêu khi có yếu tố các dòng chảy trên sông hoặc kênh hợp lưu và trên lưu vực có nhiều điểm xả. Ngoài ra Qual2E cũng còn tính đến quá trình pha loãng ca các dòng chảy khi hợp lưu có chỉ tiêu DO khác nhau. 2.2.2. Các đặc trưng cơ bản của Qual2E Tại mỗi phần tử tính toán, cân bằng vật chất dòng chảy được biểu diễn bởi quan hệ đầu ra và đầu vào. Lưu lượng đầu vào là phần tử th Q i-1 đầu ra là Q i , và nguồn phụ khác Q x . Tương tự như vậy, việc tính toán cân bằng tải lượng cũng được biểu diễn qua các yếu tố trên tại mỗi phân đoạn. Quá trình tính toán cân bằng vật chất cũng như lưu lượng đều được tính cho trường hợp xáo trộn hoàn toàn. Hình 2. 1. Dòng chy t do (Nguồn: The enhanced stream water quality models QUAL2E and QUAL2E-UNCAS: Documentation and user manual, EPA, 1987, tr 12) Cân bằng ti lợng Cân bằng lu lợng Tính toán cho đon sông i Đon sông [...]... lượng nước và những nguyên lý về khả năng chịu tải ô nhiễm c a dòng sông, tác giả đã ng dụng tính toán đối với sông Nhuệ - Đáy và đưa ra các số liệu về ngưỡng chịu tải ô nhiễm từng đoạn sông thuộc hệ thống sông Nhuệ - Đáy và làm cơ sở cho quy hoạch các điểm xả Xác định công suất cũng như m c độ xử lý từng trạm xử lý nước thải cho th ô Hà Nội đến năm 2030 Các kết quả mới đưa ra để thảo luận là: 1 Ngưỡng. .. thoát nước cho thành phố Hà Nội với việc bố trí các nhà máy XLNT theo các lưu vực thoát nước Đề tài đã tính toán xác định công suất và m c độ xử lý c a các nhà máy XLNT c a Hà Nội đến năm 2030 theo ngưỡng chịu tải ô nhiễm c a các đoạn sông Nhuệ và Sông Đáy chạy qua Hà Nội và theo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật c a hệ thống thoát nước thành phố Hà Nội (khu vực hữu ngạn sông Hồng) Quy hoạch điểm xả nước thải. .. nước và các trạm xử lý nước thải lưu vực sông Nhuệ, Đáy Trong Quy hoạch chung xây dựng Th ô Hà nội đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050 cũng như Quy hoạch thoát nước Hà nội đến năm 2030, tầm nhìn 2050 và Quy hoạch hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu vực dân cư, khu công nghiệp lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đến năm 2030 Lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy mang tính chất là nguồn nước thải c a khu dân cư ô. .. bộ tải lượng ô nhiễm xả vào các đoạn sông Tuy nhiên về mặt kỹ thuật m c độ chịu tải ô nhiễm c a sông khi tiếp nhận nước thải được xác định dựa vào khả năng tự làm sạch c a nó Vì vậy ngưỡng chịu tải trong các bài toán kỹ thuật dùng kiểm soát ô nhiễm ô thị và khu công nghiệp sẽ phải xác định đến khả năng tự làm sạch c a sông 2 .Để các dự án thoát nước và xử lý nước có giá trị về khía cạnh môi trường và. .. chuẩn xả thải theo quy hoạch đề xuất 3 Giữ nguyên công suất và trị trí các trạm xử lý, xác định m c độ xả thải c a các trạm nhằm đáp ng được ngưỡng chịu tải 3.4 19 3.4.1 Tải lượng BOD xả vào sông Nhuệ, sông Đáy theo quy hoạch thoát nước đã đượcphê duyệt Hình 3 3Biểu đồ ngưỡng chịu tải ô nhiễm và tải lượng BOD của sông Nhuệ theo đề xu t quy hoạch thoát nước Hà nội đã được phê duyệt Hình 3 4 Biểu đồ ngưỡng. .. hợp cống sông Nhuệ đóng Đối với sông Đáy tính toán trong điều kiện không có nước bổ cập thường xuyên và với dòng chảy tháng với lưu lượng trung bình 5m3/s qua đập Đáy 18 3.3 Xác định ngưỡng chịu tải hệ thống sông Nhuệ - Đáy trong Định hướng quy hoạch chung xây dựng thủ ô Hà Nội đến năm 2030, t m nhìn đến 2050 Sông Nhu : Ngưỡng chịu tải ô nhiễm hữu cơ trong phạm vi Hà nội tại 2 vùng sử dụng nước khác... dọc lưu vực sông Đáy ính toán tải lượng BOD trong nước thải xả vào sông Nhuệ, sông Đáy theo các kịch bản khác nhau 1 Toàn bộ công suất các trạm xử lý nước thải theo quy hoạch đã được phê duyệt và tiêu chuẩn xả thải c a các trạm này được áp dụng theo đồ án quy hoạch 2 Trường hợp sau khi xác định m c độ xả thải vượt quá ngưỡng chịu tải, sẽ tiến hành xác định điều chỉnh quy mô công suất các trạm xử tuy... chịu tải ô nhiễm c a từng đoạn sông là m c độ tiếp nhận tải lượng ô nhiễm nhưng không làm suy giảm chất lượng nước ảnh hưởng đến mục đích sử dụng nước c a đoạn sông đó Như vậy tính toán ngưỡng chịu tải ô nhiễm phải dựa vào khả năng từ làm sạch c a từng đoạn sông Đối với nước thải ô thị có thể dùng đại lượng BOD5 làm thông số tính toán ngưỡng chịu tải c a từng đoạn sông 2 Hệ thống sông Nhuệ - sông Đáy. .. đoạn sông Đáy tại đây 20 3.4.2 Một số đề xu t điều chỉnh các điểm xả phù hợp ngưỡng chịu tải a Phương án 1 :Xác định các tiêu chí giới hạn cho phép của các trạm xử lý nước thải thuộc sông Nhuệ, sông Đáy Bảng 3 4 Kịch bản 1 các vị trí và quy mô công su t theo Quy hoạch đã phê duyệt, điều chỉnh tiêu chí đ u ra của một số trạm xử lý nước thải thuộc Lưu vực sông Nhuệ Công su t theo Đồ án BOD nước thải. .. vận hành hệ thống công trình th y lợi sông Nhuệ Với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội và quy hoạch ngành nông nghiệp có thể thấy tính chất sử dụng nước trên các lưu vực trên sông Nhuệ và sông Đáy khá ph c tạp 3.1.2 Kết quả phân đoạn sông Nhuệ, sông Đáy theo mô hình đã được hiệuchỉnh và tính chất các đoạn sau khi kết hợp mục tiêu sử dụng nước Bảng 3 1 Phân đoạn sông Đáy theo đặc điểm sử dụng nước . Dòng chy t do (Nguồn: The enhanced stream water quality models QUAL2E and QUAL2E-UNCAS: Documentation and user manual, EPA, 1987, tr 12) Cân bằng ti lợng Cân bằng lu lợng Tính toán cho