Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình phát triển các khu công nghiệp đến chất lượng nước trong hệ thống thuỷ nông bắc hưng hải

LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành luận văn này, nhận quan tâm giúp đỡ tận tình, đóng góp quý báu nhiều cá nhân tập thể Trước tiên, xin trân trọng gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu, Bộ môn Cấp thoát nước – Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Đặc biệt bày tỏ biết ơn sâu sắc đến TS Đặng Minh Hải tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ suốt trình thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn quan: Sở Kế hoạch Đầu tư Bắc Ninh, Sở Nông nghiệp PTNT Bắc Ninh, Sở Tài nguyên Môi trường Bắc Ninh, Cục Thống kê Bắc Ninh, … tạo điều kiện thuận lợi cung cấp số liệu, tài liệu giúp đỡ hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, quan tâm động viên, giúp đỡ trình thực nghiên cứu đề tài Mặc dù có nhiều nỗ lực, song trình độ thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, kính mong nhận góp ý bảo thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Minh Phúc LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tác giả Các số liệu, thông tin trích dẫn luận văn trung thực ghi rõ nguồn gốc Kết nghiên cứu luận văn chưa sử dụng công bố công trình khác Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Minh Phúc MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .5 DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan xả nước thải khu công nghiệp 1.1.1.Ô nhiễm nước mặt nước thải khu công nghiệp 1.2.Tổng quan Hệ thống Bắc Hưng Hải - Khu vực Nam Đuống 15 1.3.Tổng quan mô hình SWAT 17 1.4.Các nghiên cứu thực giới 19 1.5.Các nghiên cứu thực Việt Nam 20 CHƯƠNG II CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT .22 2.1.Cơ sở liệu 22 2.2.Cơ sở lý thuyết .22 2.2.1 Hệ thống thông tin địa lý (Georaphic information system – GIS) 22 2.2.2.Mô hình SWAT .26 CHƯƠNG III MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG SỰ PHÁT TRIỂN KHU CÔNG NGHIỆP CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC HƯNG HẢI - HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM ĐUỐNG 33 3.1.Mô tả vùng nghiên cứu 33 3.1.1 Vị trí địa lý 33 3.1.2 Đặc điểm địa hình 34 3.1.3.Đặc điểm khí hậu 34 3.1.4.Đặc điểm thủy văn nguồn nước 36 4.1.1.Tình hình kinh tế - xã hội .41 4.2.Tình hình ô nhiễm nước vùng nghiên cứu 42 4.2.1.Tình hình xả thải khu dân cư 42 4.2.2.Tình hình xả thải làng nghề 44 4.2.3.Tình hình xả thải khu, cụm công nghiệp 45 4.3.Thiết lập mô hình 47 4.3.1.Dữ liệu thu thập .47 4.3.2.Tiến trình thực mô hình SWAT .51 4.4.Đánh giá độ nhạy ảnh hưởng đến yếu tố gây ô nhiễm mô hình 58 CHƯƠNG IV GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NƯỚC .63 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước .63 4.1.1.Đặc điểm chung .63 4.1.2.Đề xuất công nghệ xử lý 64 4.2.Đánh giá hiệu giải pháp giảm thiểu 79 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Tỷ lệ gia tăng nước thải từ KCN tỷ lệ gia tăng tổng lượng nước thải từ lĩnh vực toàn quốc Hình 1.2 Ước tính tỷ lệ tổng lượng nước thải KCN vùng kinh tế Hình 1.3 Hàm lượng cặn lơ lửng (SS) nước thải số KCN miền Trung qua năm Hình 1.4 Hàm lượng COD nước thải KCN Liên Chiểu (Đà Nẵng) năm 2006 2008 .9 Hình 1.5 Hàm lượng BOD5 nước thải số KCN năm 2008 Hình 1.6 Kết phân tích nước điểm xả chung số KCN tỉnh phía Nam năm 2008 .10 Hình 1.7 Hàm lượng Coliform nước thải số KCN năm 2008 .10 Hình 1.8 Diễn biến COD sông qua năm .11 Hình 1.9 Tần suất lần đo vượt TCVN số thông số sông Đồng Nai đoạn qua TP Biên Hòa 12 Hình 1.10 Hàm lượng COD sông Thị Vải qua năm 12 Hình 1.11 Hàm lượng NH4+ sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên năm 2008 13 Hình 1.12 Diễn biến DO dọc sông Công qua năm 14 Hình 1.13 Diến biến ô nhiễm nước sông Nhuệ đoạn qua Hà Đông 15 Hình 2.1 Quy trình ứng dụng mô hình SWAT 32 Hình 3.1 Vị trí vùng nghiên cứu 34 Hình 3.2 Bản đổ địa hình khu vực nghiên cứu 48 Hình 3.3 Bản đồ thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu 49 Hình 3.4 Bản đồ sử dụng đất vùng nghiên cứu 50 Hình 3.5: Bản đồ đơn vị thủy văn lưu vực hệ thống thủy nông Nam Đuống 53 Hình 3.6 Diễn biến hàm lượng tổng Nitơ năm nghiên cứu 56 Hình 3.7 Diễn biến hàm lượng tổng NH3 năm nghiên cứu .57 Hình 3.8 Diễn biến hàm lượng tổng NO2- năm nghiên cứu 57 Hình 3.9 Các yếu tố ảnh hưởng đến Tổng N lưu vực I 58 Hình 3.10 Các yếu tố ảnh hưởng đến Tổng N lưu vực II 59 Hình 3.11 Các yếu tố ảnh hưởng đến Tổng N lưu vực III .59 Hình 3.12 Các yếu tố ảnh hưởng đến NH3 lưu vực I .60 Hình 3.13 Các yếu tố ảnh hưởng đến NH3 lưu vực II .60 Hình 3.14 Các yếu tố ảnh hưởng đến NH3 lưu vực III 61 Hình 3.15 Các yếu tố ảnh hưởng đến NO2 lưu vực I .61 Hình 3.16 Các yếu tố ảnh hưởng đến NO2 lưu vực II .62 Hình 3.17 Các yếu tố ảnh hưởng đến NO2 lưu vực III 62 Hình 4.1 Sơ họa vị trí đặt trạm xử lý 65 Hình 4.2 Diễn biến hàm lượng tổng Nitơ trước sau xử lý 80 Hình 4.3 Diễn biến hàm lượng tổng NH3 năm nghiên cứu .81 Hình 4.4 Diễn biến hàm lượng tổng NO2- năm nghiên cứu 81 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc trưng thành phần nước thải số ngành công nghiệp (trước xử lý) Bảng 1.2 Ước tính tổng lượng nước thải thải lượng chất ô nhiễm nước thải từ KCN thuộc tỉnh vùng KTTĐ năm 2009 Bảng 3.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng trạm Bắc Ninh vùng phụ cận 35 Bảng 3.2: Độ ẩm không khí trung bình tháng trạm Bắc Ninh vùng phụ cận 35 Bảng3.3: Tổng lượng bốc trung bình tháng trạm Bắc Ninh vùng phụ cận 36 Bảng3.4: Mưa trung bình tháng trạm Bắc Ninh vùng phụ cận 36 Bảng 3.5:Mạng lưới trạm quan trắc yếu tố khí tượng 39 Bảng 3.6:Mạng lưới trạm quan trắc yếu tố thuỷ văn 40 Bảng 3.7: Hiện trạng sử dụng đất Tỉnh Bắc Ninh 41 Bảng 3.8 Lao động xã hội phân theo ngành kinh tế 42 Bảng 3.9.Thống kê huyện, xã có sông qua 43 Bảng 3.10:Tình hình xả thải làng nghề khu cụm công nghiệp chủ yếu 47 Biểu đồ 3.1 Lưu lượng nước mưa .54 54 Biểu đồ 3.2 Diễn biến nước thải Khu vực 54 Biểu đồ 3.3 Diễn biến nước thải Khu vực II .55 Biểu đồ 3.4 Diễn biến nước thải Khu vực III 55 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ARS : Agricultural Research Service CREAMS : Chemicals, Runoff, and Erosion from Agricultural Management Systems DEM : Digital Elevation Model DO : Dissolved Oxygen FAO : Food and Agriculture Organization GIS : Geographic Information System GLCC : Global Land Cover Chacterization GLEAMS :Groundwater Loading Effects on Agricultural Management Systems HRU : Hydrostatic Release Unit LULC : landuse and landcover MUSLE : Modified Universal Soil Loss Equation MWSWAT : Map Window Soil and Water Assessment Tool NEXRAD : Next-Generation Radar QCVN 08:2008/BTNMT: Quy chuẩn Việt Nam năm 2008 Bộ Tài Nguyên Môi Trường SQL : Structure Query Language SRTM : Shuttle Radar Topographic Mission SWAT : Soil and Water Assessment Tool SWRRB : Simulator for Water Resources in Rural Basins TP : Total Phospho UBND : Ủy Ban Nhân Dân USDA : United States Department of Agriculture USGS : United States Geological Survey UTM : The Universal Transverse Mercator MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Chất lượng nước đóng vai trò quan trọng việc sinh trưởng phát triển lúa Tuy nhiên, chất lượng nước hệ thống thuỷ nông nước ta bị ô nhiễm nghiêm trọng Nguyên nhân tượng trình xả nước thải không kiểm soát từ khu công nghiệp, đô thị lượng nước hồi quy giàu dinh dưỡng vào kênh tưới tiêu kết hợp Vấn đề quan quản lý nhận giải pháp để giảm thiểu trình tìm kiếm Hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải- Khu vực Nam Đuống, bao gồm đất đai huyện Thuận Thành, Lương Tài Gia Bình Diện tích đất tự nhiên toàn hệ thống 32.472,0 ha, diện tích đất nông nghiệp 20.604,6 ha, diện tích đất lúa màu 16.727,3 Về tưới: Nguồn nước tưới chủ yếu trạm bơm Như Quỳnh cung cấp, lấy từ sông Hồng qua cống Xuân Quan thông qua kênh Bắc kênh Giữa Nhưng số khu vực cuối hai tuyến kênh thường xuyên xảy tình trạng thiếu nước Vì vậy, phải bổ sung số trạm bơm khai thác nước mặt sông Đuống, sông Dâu - Lang Tài , sông Đông Côi Ngụ, sông Đồng Khởi, sông Bùi để cấp nước bổ sung cho khu vực thiếu nước nói Cụ thể: sông Đuống có trạm bơm tưới cho 3.150 ha, sông Dâu - Lang Tài có trạm bơm tưới cho 1.297 ha, sông Đông Côi - Ngụ có trạm bơm tưới cho 550 ha, sông Đồng Khởi có trạm bơm tưới cho 313 ha, sông Bùi có trạm bơm tưới cho 1.758 khoảng 52 trạm bơm cấp xã quản lý tưới cho phần diện tích còn lại Về tiêu: Hệ thống Bắc Hưng Hải - Khu vực Nam Đuống tiêu chủ yếu sông Thái Bình qua hai trạm bơm: Kênh Vàng 2, Văn Thai Tổng diện tích tiêu sông Thái Bình 15.360 Tiêu sông Đuống có trạm bơm Đại Đồng Thành tiêu cho 1.618 Tiêu sông Bùi có trạm bơm Ngọc Quan, Minh Tâm tiêu cho 1.165 Tiêu sông Dâu - Lang Tài có trạm bơm Nghĩa Đạo, Nguyệt Đức tiêu cho 1.665 Tiêu sông Đông Côi - Ngụ có trạm bơm Kênh Vàng I, trạm bơm sông Khoai, trạm bơm Mão Điền tiêu cho diện tích 1.705 Tiêu sông Đồng Khởi có trạm bơm Văn Dương 1+2, trạm bơm Ấp Dừa tiêu cho 316 khoảng 40 trạm bơm xã quản lý tiêu cho phần diện tích còn lại Trong Khu vực Nam Đuống thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải theo Báo cáo điều tra đánh giá tài nguyên nước mặt tỉnh Bắc Ninh năm 2006 đa số khu công nghiệp trình trình hồ sơ phê duyệt có báo cáo đánh giá tác động môi trường hệ thống xử lý môi trường đạt tiêu chuẩn cho phép hoạt động hệ thống xử lý môi trường không xây dựng, có công nghệ xử lý sơ Lượng nước thải khu công nghiệp hầu hết xả hệ thống kênh tưới, tiêu thuỷ lợi Xuất phát từ điều trên, đề tài luận văn em là: “Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình phát triển các khu công nghiệp đến chất lượng nước hệ thống thuỷ nông Bắc Hưng Hải” Mục đích đề tài Làm sáng tỏ chế ảnh hưởng xả nước thải từ khu công nghiệp đến chất lượng nước hệ thống Bắc Hưng Hải – Vùng Nam Đuống; Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm chất lượng nước hệ thống Bắc Hưng Hải – Vùng Nam Đuống Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng nước từ khu công nghiệp; chất lượng nước hệ thống Bắc Hưng Hải – Vùng Nam Đuống Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu diễn biến chất lượng nước hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải – Vùng Nam Đuống từ năm 2000 đến 2013 71 Thuyết minh công nghệ: Nước thải từ nhà máy thu gom bể tiếp nhận bơm lên mương dẫn có đặt song chắn rác thô (10mm) song chắn rác tinh (0,5mm) Sau nước thải vào bể lắng cát thổi khí nhằm loại cát khỏi nước thải Từ đây, nước thải đưa vào bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm bằng biện pháp sục khí Nước thải sau qua giai đoạn xử lý học đưa tiếp qua hệ thống xử lý hóa lý xử lý sinh học, xử lý kết hợp hóa lý – sinh học sinh học – hóa lý tùy thuộc vào lưu lượng tính chất nước thải trình vận hành Hệ thống xử lý hóa lý bao gồm công trình đơn vị: bể khuấy trộn, bể phản ứng bể lắng hóa lý Nước thải từ bể lắng cát đưa vào bể khuấy trộn Tại nước thải bổ sung chất keo tụ PAC điều chỉnh pH thích hợp cho trình keo tụ xảy khuấy trộn mạnh nhằm trộn nước thải hóa chất Sau đó, nước thải dẫn qua vể phản ứng vách ngăn bổ sung polyme nhằm tăng cường khả hình thành cặn kết tủa tăng khả keo tụ Nước thải sau qua bể phản ứng đưa vào bể lắng nhằm tách cặn khỏi nước thải Nước sau lắng đưa vào bể thu nước trước đưa vào bể khử trùng thải nguồn tiếp nhận Bùn đưa vào hệ thống xử lý bùn Hệ thống xử lý sinh học bao gồm công trình đơn vị mương oxy hóa bể lắng Nước thải từ bể điều hòa dẫn vào mương oxy hóa sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí để xử lý chất ô nhiễm hữu làm nước thải Trong mương oxy hóa lắp đặt máy sục khí kiểu phun (jet ejector) nhằm tăng cường hòa trộn nước thải bùn hoạt tính, đồng thời định hướng dòng chảy theo mương dẫn Nước thải sau qua mương oxy hóa đưa 72 vào bể lắng làm việc song song Nước thải khỏi bể lắng đưa vào bể gom trước qua bể tiếp xúc khử trùng nguồn tiếp nhận Bùn hoạt tính lăng bể lắng phần tuần hoàn trở lại mương oxy hóa, còn lại đưa vào hệ thống xử lý bùn Hệ thống xử lý bùn bao gồm công trình đơn vị: bể nén bùn máy ép bùn Bùn lắng từ bể lắng hóa lý bể lắng đưa vào bể nén bùn Tại bùn cô đặc đư lên máy ép bùn đóng bánh vận chuyển chôn lấp Phần nước tách bùn đưa trở lại bể điều hòa Hai hệ thống xử lý hóa lý xử lý sinh học làm việc riêng biệt hay kết hợp làm việc nối tiếp Trong trường hợp nước thải có hàm lượng độc tố kim loại nặng cao xử lý hóa lý dùng trước để loại bỏ kim loại nặng trước cho qua xỷ lý sinh học xử lý chất hữu nước thải Trong trường hợp nước thải đầu xử lý sinh học không đạt yêu cầu xử lý hóa lý sử dụng nối tiếp nhằm xử lý đạt tiêu chẩn thải yêu cầu 73 Sơ đồ công nghệ 4: Song chắn rác thô Bể gom nước thải Máy tách rác tinh Hóa chất Bể điều hòa Bể phản ứng hóa lý Bể lắng sơ Đem chôn Máy ép bùn Bể cô đặc bùn sinh học, hóa lý lấp Bể aerotank Dinh Hóa chất Hồ hoàn thiện Nguồn tiếp nhận Bể khử trùng Bể phân hủy dưỡng bùn sinh học Bể lọc than hoạt tính Bể lắng thứ cấp Bể lọc cát 74 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước thải khu công nghiệp thu gom từ hệ thống thu gom nước thải bể gom nước thải nhà máy Trước vào bể gom, nước thải tách rác sơ song chắn rác thô (tách loại rác thô như: giẻ, gỗ đá, có kích thước >10mm khỏi nước thải) Nước thải từ bể gom bơm vào bể điều hòa Trước vào bể điều hòa, nước thải dẫn qua máy tách rác tự động (tách loại rác có kích thước >2,5mm) Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng nông độ chất ô nhiễm dòng thải trước xử lý Nước thải từ bể diều hòa bơm vào bể khuấy trộn hóa chất Tại đây, nước thải hòa trộn với chất keo tụ (phèn FeCl 2, Al2(SO4)3, ), chất trợ keo tụ (polyme), hóa chất điều chỉnh pH (H2SO4, NaOH) Loại phèn sử dụng thay đổi tùy thuộc vào tính chất nước thải Nước thải sau trộn hóa chất keo tụ chảy tự vào bể lắng sơ Bể lắng sơ thiết kế với hệ thống nghiêng ngăn lắng đáy bể có độ dốc cao giúp bùn trượt phía đáy bể đợc bơm bể làm đặc bùn hóa lý theo định kỳ bằng bơm bùn Nước thải sau giai đoạn xử lý hóa lý khử phần lớn độ màu, lơ lửng COD Nước thải từ bể lắng sơ chảy vào bể aerotank bổ sung dinh dưỡng hóa chất điều chỉnh pH (7-8) ngày đường ống nhằm tạo điều kiện phát triển tối ưu cho vi sinh vật Bể aerotank cấp oxy bằng hệ thống cấp khí chìm Vi sinh vật bể tiêu thụ phần chất hữu còn lại nước thải Sau đó, hỗn hợp nước thải – bùn chảy vào bể lắng thứ cấp Bể lắng thứ cấp có tác dụng tạo môi trường tĩnh cho bùn sinh học lắng xuống đáy bể Bể thiết kế có độ dốc cao giúp bùn cặn trượt đáy bể bơm aerotank bể phân hủy bùn sinh học theo định 75 kỳ bằng bơm airlift (dùng khí từ máy thổi khí để bơm thay sử dụng bơm bùn) Đặc điểm thiết kế không cần dùng thiết bị cào bùn không dùng máy bơm bùn giảm chi phí ban đầu chi phí bảo trì thiết bị dẫn đến chi phí vận hành thấp Sau bể lắng thứ cấp nước thải dẫn vào bể lọc cát nhằm loại bỏ cặn lơ lửng có nước Sau nước thải bơm vào bể lọc than hoạt tính để khử độ màu chảy vào bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật gây hại khử phần độ màu còn lại Bể khử trùng thiết kế với dòng chảy hình zic zắc nhằm tạo điều kiện hòa trộn thủy lực nước chất khử trùng Chất khử trùng sử dụng NaOCl Nước sau khử trùng chảy vào hồ hoàn thiện Thông qua khả tự làm tự nhiên, nước sau xử lý giảm lượng cặn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ, độ màu ổn định chất lượng nước Rác thô tách từ song chắn rác bể gom từ máy tách rác bể điều hòa gom vào xe chứa rác đưa thải bỏ Bùn từ bể lắng sơ phần bùn bể lắng thứ cấp bơm bể chứa bùn sinh học hóa lý để làm đặc bùn trước đem ép tiếp Bùn sau làm đặc bơm vào máy ép bùn nhờ bơm bùn trục vít Bùn sau tách nước chứa vào xe chứa bùn đưa thải bỏ (chôn lấp theo quy định công ty môi trường sinh hoạt) Nước từ máy ép bùn bể làm đặc bùn đưa trở lại cống thu nước thải trở bể gom Khí từ hệ thóng máy thổi khí cung cấp cho hệ thống phân phối khí, bơm airlift nhờ hệ thống đường ống dẫn khí van điều khiển để cấp khí cho hoạt động thiết bị 76 Toàn hệ thống xử lý vận hành hoàn toàn tự động điều chỉnh thống qua hệ thống điều khiển điện từ nhờ vào van điều khiển, thiết bị điện tử lắp kèm với máy móc thiết bị Sơ đồ công nghệ 5: Nước thải khu công nghiệp Nguồn tiếp nhận Bãi chôn lấp Song chắn rác Bể gom Bể lọc kỵ khí (AP) Bể trung gian Bể hiếu khí (FBR) kết hợp ngăn lắng Không đạt Đạt N/P Keo tụ Hóa chất keo tụ Bể lắng Bể nén bùn Khử trùng Máy ép bùn 77 Thuyết minh công nghệ: Nước thải từ đường cống chung trước tiên loại rác bằng song chắn rác thiết bị lọc rác tinh chuyển tới bể gom Từ bể gom, nước thải bơm qua bể lọc kỵ khí (dạng AF), trước qua bể lọc kỵ khí bổ sung chất dinh dưỡng N, P Bể lọc kỵ khí có chức phân hủy chất hữu độc hại, khó phân hủy, đặc biệt chất có màu nước thải Trong bể lắp đặt nhiều loại vật liệu đệm làm giá thể cho nhiều loại sinh vật khác Các vật liệu đệm tính làm giá thể cho vi sinh vật còn có tính hấp phụ chất ô nhiễm, đặc biệt chất màu từ từ giải phóng cho sinh vật bám bên phân hủy Nước thải sau qua lọc kỵ khí (AF) bơm qua bể sinh học hiếu khí (dạng FBR) Tại vi sinh vật hiếu khí bám lớp vật liệu tiếp tục phân hủy chất hữu còn lại có nước thải Oxy cung cấp máy thổi khí thông qua hệ thống phân phối khí dạng màng, hệ thống cho phép tạo khí có kích thước nhỏ, từ đỏ làm tăng hệ số khuếch đại oxy vào nước Hệ thống cho phép giảm lượng tiêu thụ từ 2-3 lần so với hệ thống phân phối khí thông thường Nước sau bể hiếu khí chảy qua ngăn lắng để tách bùn Bùn từ ngăn lắng phần hồi lưu, phần dư bơm bể nén bùn Nước thải sau tách bùn sinh học chuyển qua công đoạn xử lý hóa lý để nhằm loại bỏ phần chất ô nhiễm phân hủy sinh học có nước thải Nước thải say qua bể ly tâm chảy qua bể khử trùng thải nguồn tiếp nhận 78 Sơ đồ công nghệ 6: Máy thổi khí Nước thải Hố thu Thải Khử trùng Máy ép bùn Bể phân hủy bùn hiếu khí Bùn thải Song chắn rác thô Unitank Bể keo tụ, tạo bông, lắng Phèn, polyme Song chắn rác tinh Bể điều hòa Bể điều chỉnh pH H2SO4, NaOH Thuyết minh công nghệ: Nước thải từ nhà máy gom hố tập trung, qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn Sau đó, nước thải bơm qua song chắn rác tinh để loại bỏ vật rắn có kích thước nhỏ Nước sau qua song chắn rác chảy qua bể điều hòa Tại nước điều hòa lưu lượng chất lượng Sau đó, nước thải bơm qua bể trộn I, bể trộn II, bể tạo lắng Nếu BIO SCAN phát nước thải độc tính cho xử lý bằng sinh học hệ thống châm hóa chất không hoạt động Lúc này, bể lắng đóng vai trò bể lắng I để loại bỏ SS Nếu tín hiệu cho thấy có pH không phù hợp cho xử lý sinh học có chất điều chỉnh pH (H 2SO4/ NaOH) châm vào; đồng thời cánh khuấy bể trộn II hoạt động Nếu tín hiệu cho thấy nước thải đọc hại, không phù hợp để xử lý vi sinh hóa chất: Phèn 79 FeCl3, polyme trợ keo tụ, chất điều chỉnh pH đưa châm vào Cánh khuấy bể trộn hoạt động Nước từ bể lắng bơm qua Unitank Tại đây, vi sinh vật cung cấp oxy sử dụng chất hữu cho trình tăng trưởng Đồng thời N loại bỏ nhờ thời gian lưu nước kéo dài Unitank bể kết hợp bể sục khí bể lắng nên không cần hoàn lưu bùn Nước từ bể Unitank khử trùng bể tiếp xúc khử trùng bằng NaOCl sau thải nguồn tiếp nhận Bùn từ Unitank đưa vào bể phân hủy bùn hiếu khí để phân hủy chất hữu còn lại qua thiết bị lọc ép băng tải để loại bỏ để loại nước thải bỏ Nước từ bể phân hủy bùn máy ép bùn trở lại bể điều hòa để tái xử lý 4.2 Đánh giá hiệu giải pháp giảm thiểu Nước thải đầu vùng nghiên cứu không ô nhiễm nước thải công nghiệp Các giá trị Nitơ, NH+3, NO2-, ngưỡng cho phép Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT quy định cột B1 dành cho mục đích tưới tiêu thủy lợi - Đối với Hàm lượng tổng Nitơ: Từ kết chạy mô hình cho thấy nước thải từ KCN, nước thải KCN có hàm lượng tổng lượng Nitơ không ô nhiễm đạt chuẩn theo QCVN (Hình đồ 4.1) 80 Hình 4.2 Diễn biến hàm lượng tổng Nitơ trước sau xử lý - Đối với Hàm lượng NH+3: Từ kết chạy mô hình cho thấy nước thải từ KCN, làng nghề có hàm lượng NH+3 giảm nhiên không đạt yêu cầu với QCVN 08: 2008/BTNMT (Hình đồ 4.2) điều thể chất lượng nước khu vực chịu nhiều ảnh hưởng vấn đề ô nhiễm nông nghiệp chủ yếu vùng nghiên cứu canh tác nông nghiệp dẫn đến hàm lượng NH+3 bị ô nhiễm 81 Hình 4.3 Diễn biến hàm lượng tổng NH3 năm nghiên cứu - Đối với Hàm lượng NO2-: Từ kết chạy mô hình cho thấy nước thải từ KCN, làng nghề sau qua xử lý đạt tiêu chuẩn so với QCVN 08: 2008/BTNMT (Hình đồ 4.3) Hình 4.4 Diễn biến hàm lượng tổng NO2- năm nghiên cứu 82 KẾT LUẬN Những kết đạt Với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng trình phát triển khu công nghiệp đến chất lượng nước hệ thống thuỷ nông Bắc Hưng Hải” Qua nghiên cứu luận văn đạt số kết sau: - Tìm hiểu tình hình tổng quan xả thải Khu công nghiệp - Đã nêu trạng thoát nước thải Khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề, nước thải sinh hoạt ảnh hưởng đến khu vực Nam Đuống - Đã phân tích điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội đánh giá trạng khả khai thác nguồn nước từ số liệu thu thập được; - Tìm hiểu nghiên cứu, thiết lập mô hình với phần mềm Arcgis 9.3 Arcswat 2009 ứng dụng mô hình để - Từ kết ứng dụng phần mềm Arcswat đánh giá chất lượng nước thải Khu công nghiệp ảnh hưởng đến hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải - Khu vực Nam Đuống - Từ đề xuất mô hình trạm xử lý nước thải để giảm thiểu ô nhiễm hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải - Khu vực Nam Đuống Hạn chế đề tài Do điều kiện hạn chế thời gian, thông tin nên luận văn còn có hạn chế như: - Chỉ đề xuất mô hinh trạm xử lý giảm thiểu ô nhiễm, chưa có thiết kế chi tiết trạm xử lý cụ thể - Chưa xác định tổng mức đầu tư công trình - Các giá trị đầu vào đồ cao độ Dem sử dụng độ UTM 90 có đường đồng mức lớn, kết chưa có độ xác cao 83 - Không có nhiều kết đo thực tế trường để làm kiểm định độ xác mô hình Kiến nghị Để đảm bảo chất lượng nước tưới khu vực thủy nông Nam Đuống không bị ô nhiễm nước thải từ khu công nghiệp làng nghề để kết ứng dụng qua phần mềm arcswat xác, tác giả có kiến nghị sau: - Tăng cường công cụ pháp lý, yêu cầu tất khu công nghiệp phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, xây dựng khu vực lưu giữ tạm thời chất thải nguy hại theo quy định Luật thời gian khoảng thời gian định - Yêu cầu tất dự án đầu tư khu công nghiệp có nước thải phải xử lý sơ đạt tiêu chuẩn đầu vào trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp - Tăng cường biện pháp thanh, kiểm tra để xử lý doanh nghiệp không thực cam kết bảo vệ môi trường Quyết định Báo cáo đánh giá tác động môi trường phê duyệt Bản Xác nhận cam kết bảo vệ môi trường quan có thẩm quyền xác nhận - Nâng cao nhận thức doanh nghiệp sản xuất khu công nghiệp pháp luật bảo vệ môi trường Đây biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường tốt - Tăng cường ưu đãi đầu tư Doanh nghiệp sản xuất khu công nghiệp sách hỗ trợ Doanh nghiệp lĩnh vực bảo vệ môi trường, sách khuyến khích thuế, - Trong chạy ứng dụng Arcswat 2009 Arcgis 9.3 cần có đồ địa hình xác để phân chia lưu vực xác, từ kết đầu mô hình xác 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Vân Hà cộng tác viên, 2006 -2008, Nghiên cứu đánh giá đề xuất biện pháp quản lý chất lượng nước phú dưỡng hồ Dầu Tiếng, báo cáo tổng kết kết đề tài KHCN cấp đại học Quốc gia trọng điểm, đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, trường đại học Bách Khoa Nguyễn Hà Trang, 2009, Ứng dụng công nghệ GIS mô hình SWAT đánh giá dự báo chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật TP Hồ Chí Minh Nguyễn Duy Liêm, Lê Hoàng Tú, 2010, Ứng dụng MAPWINDOW GIS SWAT đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Srêpôk, Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 Quy chuẩn Kĩ thuật Quốc gia Chất lượng Nước mặt (QCVN 08 : 2008/BTNMT) Hà Nội Van Liew Garbrecht (2003) đánh giá khả dự đoán dòng chảy điều kiện khí hậu khác cho lưu vực sở lưu vực sông Washita Sử dụng SWAT nghiên cứu hiệu hoạt động bảo tồn thiên nhiên chương trình đánh giá hiệu bảo tồn thiên nhiên USDA (CEAP, 2007), thực đánh giá cho khu vực lớn lưu vực thượng nguồn sông Mississippi toàn Mỹ Arnold cộng (1999); Nguyễn Kiên Dũng (Viện khoa học khí tượng thủy văn Môi Trường) áp dụng SWAT “Nghiên cứu quy luật xói mòn đất bùn cát lưu vực sông Sê San bằng mô hình toán” Lê Bảo Trung (Trường đại học Khoa học Thủy lợi) ứng dụng mô hình SWAT đánh giá chất lượng nước sông Công Huỳnh Thị Lan Hương (Viện khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường) ứng dụng mô hình SWAT quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Chảy 85 10 Phạm Văn Tỉnh (Trường đại học Lâm nghiệp Hà Nội) “nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT phục vụ quản lý tài nguyên đất nước lưu vực sông Lô – Gâm” 11 Báo cáo Điều tra, đánh giá tài nguyên nước mặt tỉnh Bắc Ninh năm 2006 12 Báo cáo tổng hợp quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Ninh đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 13 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT 14 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp QCVN 24: 2009/BTNMT 15 Niên giám tỉnh Bắc Ninh 16 Giáo trình Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học – PGS TS Nguyễn Văn Phước 17 Báo cáo môi trường năm 2009 [...]... sống của cộng đồng xung quanh và tác động xấu lên hệ sinh thái nông nghiệp và thủy sinh 1.1.1 Ô nhiễm nước mặt do nước thải khu công nghiệp a Đặc trưng nước thải khu công nghiệp Sự gia tăng nước thải từ các KCN trong những năm gần đây là rất lớn Tốc độ gia tăng này cao hơn nhiều sơ với sự gia tăng tổng lượng nước thải từ các lĩnh vực trong toàn quốc (Hình 1.1) 5 Hình 1.1 Tỷ lệ gia tăng nước thải... thác trong thời gian này thường lớn gấp hai lần vụ mùa ( vụ mùa do có nước mưa bổ sung ) 17 Quản lý công trình: các công trình trên hệ thống được phân cấp quản lý dựa trên quy mô công trình và nhiệm vụ tưới tiêu Các công trình đầu mối, quy mô lớn, có tính chất quan trọng do Công ty khai thác công trình thuỷ lợi Nam Đuống trực tiếp quản lý Các công trình cấp dưới tiếp theo cũng do Công ty quản lý nhưng... kiện khí hậu khác nhau cho 3 lưu vực cơ sở trong lưu vực sông Washita với diện tích 610 km2 nằm phía Đông Nam Oklahoma Nghiên cứu này đã tìm ra rằng SWAT có thể tính toán dòng chảy cho các điều kiện khí hậu ẩm, khô, trung bình trong mỗi lưu vực cơ sở Nghiên cứu của Govender và Everson (2005) đưa ra kết quả tính toán dòng chảy tương đối mạnh cho lưu vực nghiên cứu nhỏ nằm ở Bắc Phi, họ đã tìm ra SWAT... hoạt động BMPs ở cả dạng công trình và phi công trình Trong nghiên cứu của Q.D.Lam &nnk (2010, 2011), tác giả đã đánh giá tác động dài hạn của các nguồn ô nhiễm tập trung và phân tán vào tải lượng Nitrat trong lưu vực Kielstau nước Đức bằng sử dụng mô hình SWAT Thêm vào đó, các tác giả đã định lượng được mức độ đóng góp vào ô nhiễm nguồn nước của các hoạt động canh tác nông nghiệp và 6 trạm xử... hậu khô Sử dụng SWAT nghiên cứu hiệu quả của hoạt động bảo tồn thiên nhiên trong chương trình đánh giá hiệu quả bảo tồn thiên nhiên USDA (CEAP, 2007), thực hiện đánh giá cho các khu vực lớn như lưu vực thượng nguồn sông Mississippi và toàn bộ Mỹ của Arnold và cộng sự (1999); Jha và cộng sự (2006) Xu hướng ứng dụng SWAT cũng tương tự ở Châu Âu và các khu vực khác 1.5 Các nghiên cứu đã thực hiện ở Việt... cấp từ Trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh Bắc Ninh Các dữ liệu về nguồn gây ô nhiễm, diện tích đất trong công nghiệp trong vùng Nam Đuống được cung cấp do Ban quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Bắc Ninh, Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bắc Ninh Và các tài liệu khác có liên quan 2.2 Cơ sở lý thuyết 2.2.1 Hệ thống thông tin địa lý (Georaphic information system – GIS) Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống... Phương trình cân bằng nước trong SWAT: 27 SW t = SW0 + Trong đó: SWt : lượng nước trong đất tại thời điểm t (mm) SW0 : lượng nước trong đất tại thời điểm ban đầu (mm) t : thời gian (ngày) Rday : lượng nước mưa trong ngày thứ i (mm) Qsurf : tổng lượng nước mặt của ngày thứ i (mm) Ea : lượng nước bốc hơi trong ngày thứ i (mm) Wseep : lượng nước thấm vào vùng chưa bão hòa trong ngày thứ i (mm) Qgw :... Kết quả dự kiến đạt được: Phân tích kết quả quan trắc chất lượng nước trong hệ thống thuỷ lợi BHH từ năm 2000 đến 2013; Phân tích cơ chế ảnh hưởng của xả nước thải từ các khu công nghiệp đến chất lượng nước trong hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải – Vùng Nam Đuống bằng sử dụng mô hình số; Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước trong hệ thống thuỷ lợi BHH và sử dụng mô hình số đề đánh giá hiệu quả... thác công trình thuỷ lợi của huyện quản lý Số còn lại là các trạm bơm tưới tiêu cục bộ do các Hợp tác xã quản lý Theo kết quả điều tra trên địa bàn toàn tỉnh hiện nay có 71 trạm bơm với 649 máy, bao gồm cả trạm bơm tưới và tiêu do hai Công ty khai thác công trình thuỷ lợi Bắc Đuống và Nam Đuống quản lý và khoảng hơn 100 trạm bơm do cấp xã quản lý 1.3 Tổng quan về mô hình SWAT * Lịch sử phát triển của. .. Assessment Tool) là công cụ đánh giá nước và đất SWAT được xây dựng bởi tiến sĩ Jeff Arnold ở Trung tâm phục vụ nghiên cứu nông nghiệp (ARS - Agricultural Research Service) thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA - United States Department of Agriculture ) SWAT là mô hình dùng để dự báo những ảnh hưởng của sự quản lí sử dụng đất đến nước, sự bồi lắng và lượng hóa chất sinh ra từ hoạt động nông nghiệp trên những ... quá trình phát triển các khu công nghiệp đến chất lượng nước hệ thống thuỷ nông Bắc Hưng Hải Mục đích đề tài Làm sáng tỏ chế ảnh hưởng xả nước thải từ khu công nghiệp đến chất lượng... công nghệ xử lý sơ Lượng nước thải khu công nghiệp hầu hết xả hệ thống kênh tưới, tiêu thuỷ lợi Xuất phát từ điều trên, đề tài luận văn em là: Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình phát triển. .. PHỎNG ẢNH HƯỞNG SỰ PHÁT TRIỂN KHU CÔNG NGHIỆP CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC HƯNG HẢI - HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM ĐUỐNG 33 3.1.Mô tả vùng nghiên cứu 33 3.1.1 Vị