Đặc điểm địa sinh thái khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh. Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty TNHH MTV 790, công suất 60 m3ngày đêm.Thời gian thi công 6 tháng

Đặc điểm địa sinh thái khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh. Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty TNHH MTV 790, công suất 60 m3ngày đêm.Thời gian thi công 6 tháng

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS Trần Hồng Hà,người đã dìu dắt em trong suốt quá trình làm đồ án, giúp đỡ em về kiến thức cũngnhư tài liệu kỹ thuật và cho em nhiều ý kiến quý báu trong quá trình nghiên cứu đềtài của đồ án

Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Địa sinh thái –Khoa Môi trường – Trường Đại học Mỏ Địa chất đã truyền tải những kiến thức vôcùng quý báu cho em trong suốt 5 năm học làm cơ sở để em hoàn thành đồ án Xincám ơn tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên và góp ý

Và cuối cùng, em xin dành tất cả lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc nhất tới

bố mẹ em, những người đã sinh thành, nuôi dưỡng em nên người, đã tạo mọi điềukiện cho em được sống và học tập một cách tốt nhất để vươn tới những ước mơ,hoài bão của mình

Trong thời gian không dài, em đã rất nỗ lực và cố gắng để hoàn thành đồ ántốt nghiệp này, song chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em rấtmong được sự chỉ bảo của thầy cô giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Ngày 01 tháng 6 năm 2014Sinh viên thực hiệnNguyễn Hữu Thắng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC ĐỒ THỊ , HÌNH ẢNH vii

DANH MỤC VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1: PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN 3

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA SINH THÁI KHU VỰC CẨM PHẢ - QUẢNG NINH 4

1.1 Điều kiện tự nhiên 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Địa hình 5

1.1.3 Khí tượng 5

1.1.4 Đặc điểm mạng lưới thủy văn 8

1.1.5 Dân cư, kinh tế, xã hội 8

1.2 Đặc điểm Địa sinh thái khu vực nghiên cứu 10

1.2.1 Đặc điểm các hệ sinh thái trong khu vực 10

1.2.2 Đặc điểm sinh thái sông hồ chính trong khu vực 12

1.2.3 Đặc điểm lớp phủ, thổ nhưỡng 13

1.2.4 Đặc điểm địa chất 13

1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn 15

1.2.6 Hiện trạng môi trường khu vực 16

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 19

2.1 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt 19

2.1.1 Thành phần của nước thải 19

2.1.2 Tính chất của nước thải 20

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện đang được áp dụng 21

2.2.1 Xử lý cơ học 23

2.2.2 Xử lý hóa học 25

2.2.3 Xử lý sinh học 26

2.3 Một số công nghệ xử lý nước thải điển hình 36

2.3.1 Công ty TNHH Hong IK Vina, công suất 240m3/ngày.đêm 36

2.3.2 Nhà máy Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Xí nghiệp Cao su Hóc Môn, công

suất 60m3/ngày.đêm 37

2.3.3 Nhà máy Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Xí nghiệp Cao su Bình Dương, công suất 50m3/ngày.đêm 38

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 39

3.1 Mục đích và nhiệm vụ 39

3.2 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ 39

3.2.1 Cơ sở pháp lý 39

3.2.2 Cơ sở thực tiễn 39

3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải 40

3.3.1 Phương án 1 41

3.3.2 Phương án 2 42

3.3.3 So sánh phương án xử lý sinh học 43

3.3.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải 44

PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC DẠNG CÔNG TÁC VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ CÁC DẠNG CÔNG TÁC 47

4.1 Công tác thu thập tài liệu 47

4.1.1 Mục đích, nhiệm vụ 47

4.1.2 Khối lượng tài liệu thu thập 47

4.1.3 Phương pháp thu thập 47

4.1.4 Phương pháp chỉnh lý tài liệu thu thập 47

4.2 Công tác thực địa 48

4.2.1 Mục đích, nhiệm vụ 48

4.2.2 Khối lượng công tác 48

4.2.3 Phương pháp tiến hành 48

4.2.4 Phương pháp chỉnh lý thông tin, dữ liệu, số liệu khảo sát 49

4.3 Công tác thí nghiệm 49

4.3.1 Mục đích, nhiệm vụ 49

4.3.2 Khối lượng công tác 49

4.3.3 Phương pháp phân tích 49

4.3.4 Xử lý kết quả phân tích 51

4.4 Công tác chỉnh lý tài liệu và viết báo cáo tổng kết 51

4.4.1 Mục đích và nhiệm vụ 51

4.4.2 Phương pháp chỉnh lý tài liệu để viết báo cáo 52

4.4.3 Nội dung báo cáo 53

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 54

5.1 Song chắn rác 54

5.1.1 Nhiệm vụ 54

5.1.2 Tính toán 54

5.2 Bể điều hòa 57

5.2.1 Nhiệm vụ 57

5.2.2 Tính toán 57

5.3 Bể lắng 1 59

5.3.1 Nhiệm vụ 59

5.3.2 Tính toán 59

5.4 Bể lọc sinh học 63

5.4.1 Nhiệm vụ 63

5.4.2 Tính toán 63

5.5 Bể lắng 2 68

5.5.1 Nhiệm vụ 68

5.5.2 Tính toán 68

5.6 Bể khử trùng 71

5.6.1 Nhiệm vụ 71

5.6.2 Tính toán 71

5.7 Bể chứa bùn 72

5.7.1 Nhiệm vụ 72

5.7.2 Tính toán 72

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍ 73

6.1 Các công trình đơn vị 73

6.1.1 Song chắn rác 73

6.1.2 Bể điều hòa 73

6.1.3 Bể lắng I 73

6.1.4 Bể lọc sinh học 74

6.1.5 Bể lắng II 74

6.1.6 Bể khử trùng 74

6.1.6 Bể chứa bùn 74

6.2 Thiết bị công nghệ 75

6.2.1 Bơm nước thải dạng bơm chìm cho bể điều hòa 75

6.2.2 Bơm định lượng hóa chất khử trùng 75

6.2.3 Máy thổi khí 75

6.2.4 Đĩa phân phối khí 76

6.2.5 Hệ thống đường ống công nghệ 76

6.2.6 Cánh khuấy cho bể lắng 1 76

6.2.7 Bơm bùn 76

6.3 Kinh phí thực hiện 77

6.4 Chi phí vận hành 82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tốc độ gió trung bình các tháng tại Cẩm Phả (m/s) 5

Bảng 1.2 Độ ẩm trung bình tháng nhiều năm tại các trạm đo (%) 6

Bảng 1.3 Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm tại các trạm đo (mm) 7

Bảng 1.4 Nhiệt độ trung bình các tháng khu vực Cẩm Phả (0C) 8

Bảng 1.5 Tổng hợp chất lượng nước mặt 16

Bảng 2.1 Một vài phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý cơ học, hóa học, sinh học 22

Bảng 3.2 Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt của công ty 40

Bảng 5.1 Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác 57

Bảng 5.2 Thông số thiết kế bể điều hoà 59

Bảng 5.3 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t0 ≥ 200C 62

Bảng 5.4 Các thông số thiết kế thiết bị lắng I 63

Bảng 5.5 Tính toán hiệu quả lọc 64

Bảng 5.6 Các thông số thiết kế thiết bị lọc sinh học 68

Bảng 5.7 Thông số thiết kế bể lắng II 71

Bảng 5.8 Thông số bể khử trùng 72

Bảng 5.9 Thông số thiết kế bể chứa bùn 72

DANH MỤC ĐỒ THỊ , HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí thành phố Cẩm Phả 4

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại 27

Hình 2.2 Sơ đồ làm việc của bể Aeroatnk truyền thống 30

Hình 2.3 Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc 30

Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc 31

Hình 2.5 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài 32

Hình 2.6 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh 32

Hình 2.7 Sơ đồ xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng dính bám hiếu khí 34

Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ XLNT Sinh hoạt Xí nghiệp Cao su Bình Dương 38

Hình 5.1 Tiết diện ngang các loại thanh của song chắn rác 55

Hình 5.2 Sơ đồ lắp đặt song chắn rác 56

Hình 5.3 Đĩa sục khí 66

DANH MỤC VIẾT TẮT

THHH : Trách nhiệm hữu hạn

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

PTCS : Phổ thông cơ sở

THPT : Trung học phổ thông

ĐC – ĐCTV : Địa chất - Địa chất thủy văn

TB – ĐN : Tây Bắc – Đông Nam

ĐB – TN : Đông Bắc – Tây Nam

MỞ ĐẦU

Trong những thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễmnước nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại Vấn đề ô nhiễm môitrường và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấpbách trong quá trình phát triển xã hội khi nền kinh tế và khoa học kỹ thuật đang tiếnlên những bước dài Để phát triển bền vững chúng ta cần có những biện pháp kỹthuật hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống và sản xuất thải ra môitường Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo vệ môi trường vàchống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức thoát nước và xử lý nước thải trước khi xảvào nguồn tiếp nhận

Bên cạnh sự phát triển và ứng dụng các khoa học – kỹ thuật hiện đại đã phátsinh những vấn đề cần giải quyết đó là làm cho môi trường bị ô nhiễm do quá trìnhsản xuất cũng như hoạt động sinh hoạt trong công ty, xí nghiệp như: Bụi, khói, chấtthải, nước thải Vì vậy, việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải nhằm bảo vệmôi trường và đảm bảo chỉ tiêu chất lượng xả là rất cần thiết

Đáp ứng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội và kế hoạch bảo vệ môi trườngcủa tỉnh Quảng Ninh, cùng với kế hoạch xây dựng hệ thống thoát nước với mụcđích thu gom và xử lý đảm bảo chất lượng an toàn trước khi xả thải ra môi trườngcủa tỉnh Bên cạnh đó, với nhu cầu thực tế từ phía Công ty thì việc nghiên cứu vàlựa chọn một phương án phù hợp để thiết kế xây dựng trạm xử lý nước thải sinhhoạt cho Công ty TNHH MTV 790 là rất thiết thực

Để đáp ứng một trong những yêu cầu trên, chủ đầu tư là Công ty TNHHMTV 790 đã có kế hoạch xây dựng một hệ thống thoát nước với mục đích thu gom

và xử lý đảm bảo chất lượng an toàn trước khi xả thải ra môi trường

Đối với trạm xử lý nước thải này, do hạn chế về mặt diện tích, đòi hỏi có mỹquan và xử lý nước thải từ nhà máy để đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trườngtheo QCVN 14:2008/BTNMT: Nước thải sinh hoạt Đồng thời, trạm xử lý nước thảiloại này phải đảm bảo tính thẩm mỹ, không được phát sinh mùi, tiếng ồn, đòi hỏitính kỹ thuật và độ bền cao Với nhu cầu cấp thiết của thực tế, áp dụng những kiếnthức đã được học từ phía nhà trường nhằm đưa ra một phương án phù hợp để đápứng những yêu cầu đã nêu trên từ phía Công ty Trong phạm vi hẹp của luận văn em

chọn đề tài “Đặc điểm địa sinh thái khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh Thiết kế hệ

thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty TNHH MTV 790, công suất 60 m 3 /ngày đêm.Thời gian thi công 6 tháng”

Lựa chọn và thiết kế công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Công ty TNHHMTV 790 để đảm bảo tiêu chuẩn xả thải, đồng thời giảm thiểu tác hại lên môitrường trong điều kiện phù hợp với thực tế của Công ty.

Nội dung chính của đồ án bao gồm:

MỞ ĐẦU

PHẦN 1 PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

Chương 1: Điều kiện địa lý tự nhiên và đặc điểm địa sinh thái khu vực CẩmPhả - Quảng Ninh

Chương 2: Đặc điểm nước thải sinh hoạt và công nghệ xử lý nước thải sinhhoạt

Chương 3: Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHHMTV 790

PHẦN 2 THIẾT KẾ CÁ DẠNG CÔNG TÁC VÀ DỰ TRÙ KINH PHÍChương 4: Các dạng công tác

Chương 5: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Chương 6: Tính toán kinh tế và dự trù kinh phí

Kết luận, kiến nghị

Tài liệu tham khảo

PHẦN 1 PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA SINH THÁI KHU

Cẩm Phả có diện tích tự nhiên 486,45 km², địa hình chủ yếu đồi núi Đồi núichiếm 55,4% diện tích, vùng trung du 16,29%, đồng bằng 15,01% và vùng biểnchiếm 13,3% Ngoài biển là hàng trăm hòn đảo nhỏ, phần lớn là đảo đá vôi Nhiệt

độ trung bình năm khoảng 23oC, độ ẩm trung bình 84,6%, lượng mưa hàng năm2.307 mm, mùa đông thường có sương mù

1.1.2 Địa hình

Địa hình khu vực Cẩm Phả có cả đồng bằng và đồi núi Diện tích núi chiếm55,4% (trong đó núi đá chiếm tới 2.590 ha, núi cao nhất ở Quang Hanh), diện tíchvùng trung du chiếm 16,29%, đồng bằng chiếm 15,1% và vùng ven biển chiếm13,3% Ngoài Vịnh Bái Tử Long, Cẩm Phả còn có hàng trăm hòn đảo lớn nhỏ, phầnlớn là đảo đá vôi

Vùng nghiên cứu nằm trong vùng có địa hình nguyên thuỷ khá cao với dãynúi Quảng Lợi ở phía Đông có đỉnh cao trên 350m Phía Tây là dãy núi kéo dài từĐèo Nai sang với độ cao trên 150m Phía Bắc và phía Nam địa hình thấp hơn, độcao địa hình ở dãy cao từ 70 đến 100m Đặc điểm chung của địa hình khu vực hiệnnay là địa hình có dạng lòng chảo, thấp dần từ Đông sang Tây, từ Bắc xuống Nam

và bị phân cắt bởi các công trường khai thác, các bãi thải và các tuyến đường mỏhình thành

(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Quảng Ninh, 2011)

+ Bão, giông: Mỗi năm Quảng Ninh (trong đó có Cẩm Phả) chịu ảnh hưởng

trung bình 5 ÷ 6 cơn bão, năm nhiều có tới 9 ÷ 10 cơn Bão thường tới cấp 8 ÷ 9, cábiệt đã có những trận bão cấp 12; tháng 7, tháng 8 là những tháng bão hay đổ bộvào Quảng Ninh Trong mùa bão tính trung bình mỗi tháng có 1cơn, cũng có thángtới 7 ÷ 8 cơn như tháng 8/2011 và tháng 10/2012 Có những cơn bão đổ bộ vào gây

ảnh hưởng trực tiếp nhưng cũng có cơn gây bão chỉ gây ảnh hưởng gián tiếp vớinhững mức độ khác nhau Các thời kỳ giao thời giữa hai mùa gió, trên biển cũngthường xuất hiện giông tố cục bộ gây ra gió mạnh, gió xoáy.

Các cơn giông thường xảy ra trong mùa hạ, trung bình mỗi tháng có 5 ngày, cáctháng 6, 7, 8 mỗi tháng có thể có tới 10 ngày giông Giông thường xảy ra vào buổi trưa,chiều Do đó, trong quá trình sản xuất, các đơn vị chú ý khi có giông xảy ra gây gió lớn

và cường độ mưa lớn

+ Độ ẩm: Độ ẩm tương đối trong khu vực khá cao, trung bình tháng thấp

nhất đạt 78% (tháng 10 tại trạm đo Cửa Ông) và độ ẩm tương đối trung bình thángcao nhất đạt tới 88 % (tháng 3 tại trạm đo Cửa Ông) Thời tiết hanh khô sẽ làm phátsinh lượng bụi đất rất lớn, vì vậy các đơn vị khai thác than cần phải lưu ý trongcông tác khoan nổ mìn và bốc xúc đất đá thải

Bảng 1.2 Độ ẩm trung bình tháng nhiều năm tại các trạm đo (%)

(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Quảng Ninh, 2011)

+ Nắng: Số giờ nắng trung bình cả năm được quan trắc tại thành phố Cẩm

Phả là 1.543,8 giờ

+ Bốc hơi: Lượng nước bốc hơi trung bình nhiều năm trong vùng là 1.077 mm.

Lượng bốc hơi lớn nhất là vào tháng 7 khi cường độ bức xạ trực tiếp, nhiệt độ khôngkhí và tốc độ gió lớn nhất trong năm Tháng 3, tháng 4 có lượng bốc hơi ít nhất Cáctháng có lượng bốc hơi thấp, đất đá có độ ẩm cao hơn sẽ hạn chế tác động gây bụi

+ Lượng mưa: Tại khu vực Cẩm Phả, lượng mưa hàng năm tương đối lớn,

chế độ mưa chia làm 2 mùa rõ rệt Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, tổnglượng mưa cả năm gần như tập trung vào mùa mưa, chiếm 80% ÷ 90% lượng mưatrong năm Mùa khô thường chỉ có mưa phùn hoặc không mưa Lượng mưa rất nhỏchiếm khoảng 10% tổng lượng mưa cả năm Tổng lượng mưa cả năm đạt khá cao,tới 3.552mm (theo trạm đo Cửa Ông) Lượng mưa trung bình tháng cao nhất là680mm (tháng 7, trạm đo Cửa ông) và lượng mưa trung bình thấp nhất là 63mm(tháng 1, trạm đo Cửa ông)

Bảng 1.3 Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm tại các trạm đo (mm)

+ Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình năm là 230C Nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 là 390C;nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 là 120C Nhiệt độ trên các khai trường và vùng núi cóthể thấp hơn nhiệt độ khu vực đồng bằng từ 2 ÷ 50C

Nhiệt độ 16,8 17,5 20,1 23,6 24,8 28,9 28,3 28,5 27,1 24,3 21,9 18,2

(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Quảng Ninh, 2011)

Mỏ than Ngã Hai thuộc thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, nên khí hậucủa mỏ có đặc điểm của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Theo số liệu thống kê quantrắc khí tượng thuỷ văn của trạm đo mưa Ngã Hai khu vực Cẩm Phả, cho thấy:

Lượng mưa trung bình năm: 2.567,8 mm/năm

Số ngày mưa trung bình năm: 124,7 ngày/năm

Lượng mưa tối đa trong 1 ngày đêm: 317 ÷ 653 mm/ngày đêm

1.1.4 Đặc điểm mạng lưới thủy văn

Mạng lưới thuỷ văn khu vực Cẩm Phả khá phong phú với mạng sông suối

phát triển khá dày đặc, mật độ trung bình khoảng 1,5 ÷ 1,7km/km2 Đường sống núichạy từ nam Kim Ngọn đến bắc Hoành Bồ là đường phân thuỷ chia hệ thống sôngsuối thành hai lưu vực Phần phía bắc, các hệ thống sông suối đều là chi nhánh củasông Ba Chẽ và nước đổ vào eo biển Voi Lớn Hướng chảy của các suối cấp II của

hệ thống sông Ba Chẽ phần lớn là hướng bắc, một số ít là hướng nam Phần phíanam các sông suối thường ngắn hơn, trong số đó chỉ có sông Diễn Vọng là đáng kểđược bắt nguồn từ khu vực núi Thiên Sơn (Vũ Oai) Con sông này trước đây lànguồn cung cấp nước ngọt chính cho khu vực mỏ, nhưng giờ đây đã bị ô nhiễm.Các sông khác nhỏ hơn như sông Man, theo hướng nam đổ vào vịnh Cuốc Bê; sôngThác Thầy, theo hướng đông đổ vào eo biển Voi Lớn Lưu lượng nước của các sôngsuối thay đổi mạnh mẽ theo mùa Vào mùa lũ nước sông dâng lên rất nhanh và khácao do độ dốc địa hình lớn, rừng đầu nguồn bị chặt phá nhiều Hệ thống sông BaChẽ do có lưu vực thu nước lớn nên mực nước tại Ba Chẽ vào mùa lũ có thể dâng

cao 10 ÷ 12m, nhưng cũng rút nhanh vì độ dốc lớn và gần biển.

1.1.5 Dân cư, kinh tế, xã hội

a Dân cư

Theo số liệu thống kế đến ngày 30/7/2011, thành phố Cẩm Phả có số

dân 176.005 người, xấp xỉ số dân của thành phố Hạ Long, hầu hết là người Kinh

(95,2%), còn lại đáng kể là người Sán Dìu (3,9%) Mật độ dân số xấp xỉ 517 người/

km2 Người các dân tộc khác sống xen kẽ rải rác khó phân biệt Người Cẩm Phảphần lớn là công nhân ngành than, có gốc từ vùng đồng bắc Bắc Bộ Dân số CẩmPhả luôn có một tỷ lệ không bình thường là nam đông hơn nữ (59% và 47%).

Thành phố Cẩm Phả có 16 đơn vị hành chính, trong đó có 13 phường và 03 xã

b Đặc điểm kinh tế

Cẩm Phả có rất nhiều tiềm năng về phát triển kinh tế như thương mại dịch vụ,

du lịch biển, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản Kinh tế trong vùngtương đối phát triển

Về du lịch: Đền Cửa Ông mở hội vào tháng Giêng hàng năm, thu hút hàngvạn khách tham quan, chiêm bái Cẩm Phả còn có nhiều cảnh đẹp Động HangHanh có cửa vào từ vịnh đi thuyền suốt lòng núi chưa được khai thác Gần đây ởkhu đảo Vũng Đục phát hiện những hang động kỳ thú Ngoài Hòn Hai - Đảo Nêmtrong vịnh Bái Tử Long đã hình thành một khu nghỉ ngơi của công nhân mỏ CẩmPhả còn có đảo Rều, một cơ sở nuôi thả hàng nghìn con khỉ vừa là nguồn nguyênliệu cho y dược vừa là một địa chỉ tham quan rất hấp dẫn

Các ngành công nghiệp chủ yếu là khai thác chế biến than, cơ khí, chế tạothiết bị điện, máy mỏ, xe tải nặng, công nghiệp đóng tàu và đặc biệt có cảng thanCửa Ông tiếp nhận tàu trọng tải hàng vạn tấn Khu vực nghiên cứu có vùng núi đávôi rộng lớn, là nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc phát triển các ngành sản xuất ximăng, nhiệt điện và vật liệu xây dựng Tại đây có các đơn vị kinh tế như công tythan Thống Nhất, Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Dương Huy, Mông Dương, KheChàm I; Công ty Cơ khí Trung tâm, Cơ khí Động lực, Chế tạo thiết bị điện; Công tyTuyển than Cửa Ông, cảng Cửa Ông , đặc biệt sắp tới khu vực còn có thêm cácnhà máy Nhiệt điện Cẩm Phả (công suất 600MW), nhà máy nhiệt điện MôngDương (2.000 MW) Trong quý 1/2012, tổng giá trị sản xuất công nghiệp trên địabàn ước đạt 3.618,590 tỷ đồng, tăng 9,1% so với cùng kỳ năm ngoái

Cùng với sản xuất công nghiệp, phát triển du lịch, thành phố Cẩm Phả cònphát triển các ngành nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản và chăn nuôi thú y Tổnggiá trị sản xuất các ngành nông - lâm - thuỷ sản quý 1/2012 ước đạt 16,31 tỷ đồng,tăng 5,5% so với cùng kỳ năm ngoái

c Xã hội

 Giao thông vận tải

Cẩm Phả có trên 40 km đường nội thị, bao gồm cả quốc lộ 18A; có 04 tuyếnđường sắt khổ 1m phục vụ vận chuyển than, bao gồm tuyến Tây Khe Sim đi CửaÔng dài 16km, Cọc Sáu đi Cửa Ông dài 5 km, Đèo Nai đi Cửa Ông dài 10Km và

Cửa Ông đi Mông Dương dài 7km.

Trên địa bàn thành phố có nhiều bến, cảng như Cảng Cửa Ông xuất than vớicông suất 3 triệu tấn/năm, cảng Đá Bàn với công suất 0,5 triệu tấn/năm và cảngVũng Đục Cụm cảng Km6 tại phường Quang Hanh là nơi xuất than khai thác cócông suất đạt từ 5 ÷ 7 triệu tấn/năm Ngoài ra, còn một số bến bãi nhỏ chuyên dùngcho các tàu thuyền nhỏ chở than, vật liệu xây dựng và vật tư từ Cẩm Phả đến MôngDương với công suất 1,5 triệu tấn/năm Bến tàu khách Cẩm Phả với 250 hànhkhách/ngày đi các tuyến Hải Phòng, Hòn Gai và khu vực Miền Đông Quảng Ninh

 Giáo dục và đào tạo

Thành phố Cẩm Phả có 3 trường công nhân kỹ thuật: trường Đào tạo ngành

mỏ, trường đào tạo ngành cơ khí, trường đào tạo ngành xây dựng Hàng năm cáctrường đào tạo hàng nghìn cán bộ công nhân kỹ thuật cung cấp bổ sung cho cácngành nghề trong tỉnh

Hệ thống giáo dục phổ thông: Tính đến tháng 9/2010, Cẩm Phả có 60 trường

từ cấp mầm non đến trung học phổ thông Cụ thể: 15 trường mẫu giáo và mầm non(12 trường công lập, 1 trường tư thục và 2 trường do ngành than quản lý), trong đó

có 5 trường đạt chuẩn Quốc gia; 21 trường tiểu học (19 trường công lập và 2 trường

tư thục), trong đó có 15 trường đạt chuẩn Quốc gia; 14 trường THCS, trong đó có 7trường đạt chuẩn Quốc gia; 3 trường PTCS và 7 trường THPT (5 trường công lập và

2 trường tư thục), trong đó có 3 trường đạt chuẩn Quốc gia

 Cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường

Tỷ lệ dân dùng nước sạch từ 15 - 18% Cẩm Phả đang được cấp nước từnguồn nước mặt và nước ngầm Nguồn nước mặt thuộc sông Diễn Vọng lấy từ hồCao Vân có công suất 11.000m3/ngày đêm, nguồn nước ngầm có tổng công suất8.552m3 /ngày đêm

Tổng số chất thải sinh hoạt 1.173 m3/ngày, tỷ lệ rác thu gom toàn thành phốđạt 53% Thành phố có 2 bãi rác là bãi rác Vũng Đục và bãi rác Khu 9 Cửa Ông.Hiện trạng tổ chức thu gom gồm: Nhân lực là 266 người, phương tiện có 6 ô tô và

112 chiếc xe đẩy tay

1.2 Đặc điểm Địa sinh thái khu vực nghiên cứu

1.2.1 Đặc điểm các hệ sinh thái trong khu vực

Khu vực Cẩm Phả có cả đồng bằng, đồi, núi, sông, suối, biển, do đó hệ sinhthái đa dạng cả trên cạn lẫn dưới nước Cẩm Phả có đất nông nghiệp hẹp khoảng1.196ha, chủ yếu trồng rau mầu và cây lúa Mặt nước có thể nuôi trồng thuỷ sản 315

ha Đất lâm nghiệp khá rộng, 13.504ha, trong đó rừng tự nhiên 12.094ha, xưa cónhiều lâm sản nay rừng đã suy kiệt, đất có rừng trồng 1.410ha Nhân dân Cẩm Phảcòn có nghề khai thác hải sản phát triển vì có hơn 50 km bờ biển, nhưng chủ yếu làđánh bắt gần bờ với sản lượng thấp.

Khu vực khai thác than của thành phố Cẩm Phả đã gây ô nhiễm môi trườngnhư ô nhiễm bụi, nước thải ở các mỏ than đang gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực đếnmôi sinh sông, suối, vùng ven biển như gây bồi lấp, làm mất nguồn thủy sinh, suygiảm chất lượng nước… Những bãi thải gần vịnh Bái Tử Long gây ô nhiễm môitrường thủy sinh và là một nguy cơ tác động, ảnh hưởng tới khả năng phát triển dulịch tại các vùng này

Hệ sinh thái trên cạn:

Trong khu vực Cẩm Phả có thể phân biệt các kiểu hệ sinh thái trên cạn đặctrưng như: Rừng, đồng cỏ, đất khô hạn, đô thị, nông nghiệp, đồi núi Trong cáckiểu hệ sinh thái ở cạn, thì rừng có sự đa dạng về thành phần loài cao nhất, đồngthời đây cũng là nơi cư trú của nhiều loài động, thực vật hoang dã có giá trị kinh tế

và khoa học Tuy nhiên, do hoạt động khai thác than làm mất đi tính đa dạng ở nơiđây Các kiểu hệ sinh thái tự nhiên khác có thành phần loài nghèo hơn Kiểu hệ sinhthái nông nghiệp và khu đô thị là những kiểu hệ sinh thái nhân tạo, thành phần loàisinh vật nghèo nàn

Hệ sinh thái vùng đồi núi hiện nay hầu hết đã trở thành các công trường khaithác than thuần tuý với các mỏ khai thác than lộ thiên và mỏ hầm lò, chế biến than

và các bãi thải than Do vậy, hệ sinh thái nơi đây đã bị biến đổi mạnh mẽ Nơi đâychủ yếu là đồi núi trọc, các khu bãi thải và các công trường khai thác than Hệ độngthực vật của các khu vực này rất nghèo nàn Thực vật ở khu vực không khai thácphát triển khá nhanh về mùa mưa, mùa khô kém phát triển Trong các khu vực khaitrường, chỉ có một số ít thực vật, chủ yếu là các loại cỏ tranh, các cây gỗ nhỏ, cây cốithưa thớt, ít có giá trị như: Mua lông (Melastorna sanguincum), me rừng(Phyllanthusembilica), cỏ tranh (Imperata cylindrica), lách (Miscanthus florbundus),sậy khô (Neyraudia reynaudiana), sim (Rhodomyrtus tomentosa)

Trong khu vực Cẩm Phả, thảm thực vật ở những vùng núi cao, nhất là dọctheo vòng cung núi Đông Ba Chẽ - Hoành Bồ còn khá dày: Trong rừng có nhiềuloại gỗ quý như lim, táu, dổi… và những cây dược liệu quý Hiện nay, việc khaithác gỗ không có quy hoạch nên rừng bị chặt phá nhanh chóng, các loại gỗ quýhiếm dần Những vùng ở phía nam, gần khu khai thác than, do nhu cầu gỗ chống lò

nên rừng bị khai thác bừa bãi, chặt phá cả cây non Phần phía tây và tây bắc, cácdân tộc ít người sinh sống, lệ đốt phá rừng làm nương rẫy vẫn còn diễn ra làm chothảm thực vật bị thu hẹp và huỷ diệt một cách nhanh chóng, gây hiện tượng xói mòn

và lũ mạnh ngay từ đầu mùa mưa

Do có chính sách giao đất, giao rừng đến từng hộ gia đình, cộng với tuyêntruyền về tác hại của nạn phá rừng, sự quan tâm hỗ trợ của Nhà nước và các tổ chứcquốc tế, một số đồi núi trọc đã được trồng cây lại, nhưng so với diện tích bị tàn pháthì không đáng là bao

Với hiện trạng thảm thực vật như vậy, nên không đủ điều kiện sống cho cácloài động vật, kể cả tập đoàn các loài chim Hơn nữa, các gia đình dân tộc đều cósúng săn nên động vật trong rừng cũng bị giảm sút nhanh chóng, phần lớn chỉ cònlại những thú nhỏ như gà rừng, sóc, nhím Phần phía nam của khu vực Cẩm Phả,thuộc địa phận xã Kỳ Thượng, bắc Đồng Sơn, Đồng Lâm, do mạng lưới giao thôngphát triển kém, rừng còn rậm nên còn có các loại thú lớn như lợn rừng, hươu, nai…Riêng tại các khu vực khai thác than không còn tồn tại hệ động vật nữa

Địa hình khu vực là đồi núi thấp và dốc nên hệ thống sông suối ở đây gầnnhư cạn về mùa khô Chính điều này làm cho hệ sinh vật dưới nước ít đa dạng vànghèo nàn về chủng loại Hệ sinh thái thuỷ sinh ở khu vực tại các sông suối không

có loài sinh vật nào quý hiếm mà chỉ có một số loài sinh vật nhỏ như cua, cá, ốc,gọng vó Thực vật trong suối chỉ có tảo lục, một số loài cỏ dại, cây dại mọc haibên bờ suối, đều là những loài ít có giá trị kinh tế

1.2.2 Đặc điểm sinh thái sông hồ chính trong khu vực

Hệ thống sông chính trong khu vực gần như không có do đặc điểm khu mỏnằm ở trên đồi núi khá cao

Hệ thống suối bao gồm suối Lép Mỹ, suối Đại Bình (là nơi cung cấp nước để

xử lý và cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ khu mỏ Ngã Hai) và một số suối nhỏthường xuyên khô cạn Thành phần thủy sinh vật đặc trưng cho hệ sinh thái suối baogồm: Thực vật thủy sinh, thành phần ấu trùng, côn trùng ở nước, các loài ốc kíchthước nhỏ, các loại cá kích thước nhỏ Những năm gần đây, do hoạt động khai thácthan phát triển, chất lượng nước suối Lép Mỹ dần kém đi do sự tồn tại của các chấtrắn lơ lửng, ảnh hưởng đến năng suất sinh học của hệ sinh thái

Hệ sinh thái biển: Vùng Cẩm Phả có hệ sinh thái biển đa dạng và phong phú.Các hệ sinh thái biển ven bờ như rừng ngập mặn, đầm phá, vụng biển, rạn san hô,thảm rong biển, cỏ biển và vùng biển quanh các đảo ven bờ là những nơi có tính đa

dạng sinh học cao đồng thời rất nhạy cảm với điều kiện biến đổi môi trường

Vịnh Bái Tử Long là nơi tập trung hệ sinh thái biển cao, điển hình như hệsinh thái rừng ngập mặn, hệ sinh thái rạn san hô Kết quả khảo sát điều tra cho thấy

sự đa dạng về các loại động vật biển gồm 391 loài Hầu hết các loại động vật biển ởđây đều là loài hải sản có giá trị kinh tế cao và mang ý nghĩa khoa học rất lớn Sự cómặt của ấu trùng sống phù du và sự có mặt của con non phản ánh chu kỳ khép kíncủa một vòng đời các loài hải sản Sự tồn tại của hai dạng sống đồng thời này cóđược nhờ những hệ sinh thái biển thuộc vùng Vịnh Bái Tử Long, nó là nơi phân bố,phát sinh, lưu giữ nguồn sống Cụ thể là: Động vật phù du 51 loài, động vật đáy 132loài, cá 19 loài, san hô 79 loài (trong đó có 17 loài ghi trong sách Đỏ Việt Nam) Cónhiều loài quý hiếm như bào ngư, hải sâm, sái sùng, trai ong còn gọi là bò hải ngưu(Sirenia) thế giới đã đưa vào loài quý hiếm cần được bảo vệ

Hệ Cacbon thống trên – Hệ Pecmi thống dưới - hệ tầng Đèo Bụt (C 3 -P 1 đb)

Trầm tích hệ tầng Đèo Bụt phân bố khá rộng trong khu vực nghiên cứu Mộtphần diện tích lộ trên mặt đất, phần còn lại bị phủ bởi các trầm tích Đệ tứ Phần lộ

là những núi đá vôi tương đối đồng nhất, một vài nơi xen kẹp sét vôi hoặc đá vôichứa silic Các đá vôi của hệ tầng này chủ yếu có cấu tạo khối, đôi nơi có cấu tạophân lớp nhưng không rõ ràng Đá bị nứt nẻ mạnh nhưng không đều

GIỚI MEZOZOI

Hệ Đệ Tứ không phân chia

Các trầm tích Đệ Tứ không phân chia, lộ ra chủ yếu ở phía Nam và kéo dàithành một dải rộng xuống phía Tây dọc các thung lũng giữa núi hoặc trước núi, vencác bờ suối Các trầm tích này có nguồn gốc hỗn hợp: Bồi tích, lũ tích, sườn tích, bềdày không ổn định, có xu hướng giảm dần từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây,

và đạt các giá trị cực đại ở phần đứt gãy FN

Kiến tạo

Trong khu vực nghiên cứu tồn tại hệ thống đứt gãy chính theo phương TâyBắc - Đông Nam (FN) và đứt gãy giả định theo phương Đông Bắc - Tây Nam

+ Hệ thống đứt gãy Theo phương TB - ĐN:

Đứt gãy FN: Trong vùng thăm dò đứt gãy này kéo dài theo phương TB-ĐN,chạy gần như song song với đường quốc lộ 18 ra ngoài vùng nghiên cứu

+ Hệ thống đứt gãy theo phương ĐB - TN:

Các đứt gãy theo phương ĐB - TN trong phạm vi mỏ Tam Hợp là các đứtgãy nhỏ so với đứt gãy FN Tuy nhiên, cả về phương diện địa chất lẫn địa chất thuỷvăn các đứt gãy này lại có tầm quan trọng đặc biệt Có những dấu hiệu khá rõ chứng

tỏ những đứt gãy này đã đóng vai trò dịch chuyển địa tầng đá vôi (C3-P1)đb, trầmtích lục nguyên T3(n-r)hg và là cửa ngõ lưu thông nước trong trầm tích này đồngthời đóng vai trò dẫn nước khoáng từ đứt gãy FN ra biển

+ Hệ thống đứt gãy theo phương Bắc - Nam

Đứt gãy FTH1 ở phía bắc chạy theo một nhánh suối nằm ở phía đông lỗ khoan28b qua hồ chứa nước Km4 và kéo thẳng xuống phía Nam, về phía Tây lỗ khoanN11 Hai đứt gãy FTH2, FTH3 chạy theo 2 nhánh suối, nằm phía bắc Km4, gây nên sựkhác biệt về địa hình, địa mạo

1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn

Trên cở sở các kết quả nghiên cứu địa chất thuỷ văn trước đây, các tài liệuthu thập được có thể cho thấy vùng nghiên cứu có đặc điểm địa chất thuỷ văn kháphức tạp, đặc trưng bởi sự có mặt của các thực thể chứa nước với mức độ phongphú nước từ giàu tới nghèo Thành phần thạch học, tính thấm của đất đá thay đổilớn theo diện và chiều sâu, bị phức tạp hoá bởi các yếu tố kiến tạo

Theo nguyên tắc dạng tồn tại nước dưới đất từ trên xuống dưới, vùng nghiêncứu có mặt các đơn vị địa chất thủy văn như sau :

Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ không phânchia (Q): Tầng chứa nước này phân bố chủ yếu dọc các thung lũng suối và cácthung lũng giữa núi của vùng thăm dò Trực tiếp phủ lên các trầm tích lục nguyêncủa phụ điệp Hòn Gai dưới và trầm tích vôi điệp Đèo Bụt Chiều dày trầm tích Đệ

Tứ thay đổi mạnh và có xu hướng mỏng dần khi đi từ Bắc xuống Nam

Nguồn cung cấp chính trong trầm tích đệ tứ là nước mưa Nguồn thoát nướcchính là dòng, vũng nước mặt Cả mùa mưa và mùa khô nước của tầng này đều cóhướng chảy tập trung vào hồ ở Km 4, các dòng suối, rồi đổ xuống phía Nam vàovịnh Bái Tử Long

Đây là tầng có khả năng chứa nước không lớn, chỉ có ý nghĩa cung cấp nướcđối với nhu cầu sử dụng nước nhỏ

Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích hệ tầng Hòn Gai (T3 n-r hg)Các trầm tích hệ tầng Hòn Gai lộ ra thành dải rộng ở phía Bắc vùng thăm dò

Trực tiếp phủ lên bề mặt bào mòn của trầm tích (C3 -P1đb) ởphíaNam và chuyển tiếp

với trầm tích phụ điệp Hòn gai giữa (T3 n-r hg2 ) ởphíaBắc Trừ ở thung lũng các

suối, còn ở nơi khác, trầm tích này bị phủ bởi một lớp mỏng các thành tạo của trầmtích Đệ Tứ nguồn gốc sườn tích với các mảnh vụn cuội kết, sạn kết, cát kết được sét

gắn kết lại Khi đi từ Bắc xuống Nam trầm tích của phụ điệp Hòn Gai dưới có xu

hướng thô dần, độ dốc cũng giảm dần

Tầng chứa nước khe nứt, khe nứt – Karstơ trong các trầm tích carbonat hệtầng Đèo Bụt (C3-P1đb)

Các trầm tích hệ tầng Đèo Bụt chiếm phần chủ yếu trong phạm vi mỏ nướckhoáng Tam Hợp Ngoại trừ một số chỏm núi nhỏ nằm ở phía Tây và phía Nam, cònlại hầu hết bị các trầm tích lộ ra thành các dải núi đá vôi chủ yếu ở phía Nam và TâyNam vùng, còn phần lớn ở phía Bắc và trung tâm vùng bị phủ bởi tầng chứa nước Đệ

Tứ Thành phần đất đá chứa nước là đá vôi màu xám sáng, xám, cấu tạo dạng phân

lớp dày dạng khối đôi chỗ lẫn silic màu xám đến xám sáng Đá nứt nẻ mạnh mẽ, dướisâu, độ nứt nẻ giảm dần Ngoại trừ sự ảnh hưởng của đứt gãy kiến tạo, dọc hai đứtgãy kiến tạo FN, FTH1 các hang hốc karstơ phát triển ở các độ sâu khác nhau Đây làtầng giàu nước, song mức độ chứa nước lại không đồng đều theo cả diện và chiềusâu Thành phần hoá học của nước ở hệ tầng này tương đối phức tạp các kết quả thăm

dò trước đây cho thấy đây là nước Clorua Natri Kali Canxi

1.2.6 Hiện trạng môi trường khu vực

a Hiện trạng môi trường nước mặt

Kết quả quan trắc cho thấy nước mặt trong khu vực nghiên cứu chưa có dấuhiệu bị ô nhiễm, thể hiện ở các chỉ tiêu đều nằm trong quy chuẩn cho phép Kết quảquan trắc cụ thể được trình bày trong bảng sau:

Bảng 1.5 Tổng hợp chất lượng nước mặt

QCVN 08:2008/ BTNMT (B1)

W1: Mẫu nước tại suối 9,8

W2: Mẫu nước tại nhánh suối nhỏ cạnh Công ty

W3: Mẫu nước tại sông Mông Dương

TNHH MTV 790 cho thấy: Hầu hết các thông số đều nằm trong giới hạn cho phépcủa QCVN 08:2008/ BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt(mức B1) Nước có độ cứng và tổng chất rắn hòa tan tương đối cao.

b Hiện trạng môi trường nước ngầm

Nước ngầm ở khu vực nghiên cứu cũng như khu vực lân cận các năm gầnđây đã suy giảm nghiêm trọng về cả chất và về lượng Có nhiều nguyên nhân dẫntới sự suy giảm của chất lượng nước ngầm, trong đó có những nguyên nhânchính như:

Quá trình khai thác than đã tạo ra một lượng lớn đất đá thải, lượng đất đánày tuy đã được đổ vào các bãi thải theo quy hoạch song rõ ràng các ảnh hưởngcủa nó là rất lớn Nước mưa cuốn theo các chất bẩn từ các bãi thải này ngấmxuống các tầng chứa nước làm ảnh hưởng tới chất lượng nước ngầm của khu vực:Làm giảm độ pH của nước và hàm lượng kim loại nặng tăng cao đến mức khôngthể sử dụng được

Nước thải từ quá trình khai thác có tính axit cao, hàm lượng Fe, Mn và chấtrắn lơ lửng khá lớn, khi lượng nước thải này không được xử lý mà đổ thải thẳng ramôi trường sẽ ảnh hưởng lớn tới chất lượng nước ngầm nếu ngấm xuống và xâmnhập sâu tới tầng chứa nước ngầm khu vực

Việc khai thác than còn làm hạ thấp mực nước ngầm, sụt lún bề mặt, giảmlượng dòng mặt từ các công suối trong vùng khai thác

c Hiện trạng môi trường đất

Tại khu vực có diện tích che phủ thực vật thấp chủ yếu là cây bụi mọc thưathớt do ảnh hưởng của các hoạt động khai thác và đổ thải nhiều năm tại đây gây ra.Mức độ rửa trôi xảy ra mạnh nên chất lượng đất ở đây bạc màu và có hàm lượngmùn thấp không phù hợp với canh tác nông nghiệp Mặt khác chất lượng đất còn bịảnh hưởng bởi các bãi thải, phá núi, đổ thải đất đá thải tràn lên phần đất màu làmcho mất đi hệ thực vật, gia tăng xói mòn

d Hiện trạng chất thải rắn

Nguồn chất thải rắn thông thường phát sinh trong khu vực chủ yếu là rác thảisinh hoạt của cán bộ, công nhân làm tại cơ sở.Thành phần chủ yếu của rác thải sinhhoạt phát sinh từ cơ sở là các chất hữu cơ dễ phân huỷ như thức ăn thừa, vỏ hoaquả, bã chè… và các thành phần vô cơ như túi nilon, vỏ lon, chai…

Trong Công ty có khoảng 698 cán bộ, công nhân làm việc, trung bình làmphát sinh khoảng 0,25 kg/người/ngày do người lao động làm việc tại cơ sở chủ yếu

là công nhân làm việc theo ca (8 giờ/ca) Tổng lượng rác thải sinh hoạt phát sinh từ

cơ sở khoảng 174,5 kg/ngày.đêm Lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh này nếu

không được thu gom, quản lý và xử lý tốt sẽ làm ảnh hưởng tới môi trường cảnhquan khu vực, là môi trường phát triển của các loài vi sinh vật có nguy cơ làm phátsinh mầm bệnh và là nơi tập trung các tác nhân trung gian truyền bệnh như ruồi,muỗi… ảnh hưởng tới sức khỏe con người.

Nguồn chất thải rắn phát sinh từ khu vực văn phòng, nhà điều hành như vỏbút, giấy vụn, hộp bìa… với lượng khoảng 01 ÷ 02 kg/ngày cũng cần được thu gom

và đưa đi xử lý để đảm bảo các điều kiện vệ môi trường tại khu vực cơ sở

Ngoài ra chất thải rắn phát sinh trong khu vực còn có đất đá thải, sắt, thépray và gỗ chống lò thải phát sinh từ hoạt động khai thác than hầm lò của cơ sở

Lượng đất đá thải phát sinh trong giai đoạn này không nhiều do cơ sở đãhoàn thành thi công đào lò và đang trong giai đoạn khai thác ổn định

Lượng sắt, thép ray chống lò phát sinh khoảng 150 tấn/năm;

Lượng gỗ chống lò phát sinh khoảng 4.500 m3/năm

Lượng chất thải rắn này nếu không được thu gom và vận chuyển đi xử lý

sẽ gây chiếm chỗ trên khai trường, làm mất mỹ quan khu vực và cản trở giaothông, ảnh hưởng tới hoạt động của các phương tiện thi công trên khai trường

e Hiện trạng chất thải nguy hại

Nguồn chất thải nguy hại phát sinh trong khu vực của Công ty chủ yếu là dầu

mỡ thải, giẻ lau dính dầu, ắc quy đèn lò, ắc quy ôtô từ việc sửa chữa máy móc, cấpphát nhiên liệu Thành phần và lượng chất thải nguy hại phát sinh từ cơ sở như sau:

- Dầu mỡ thải: 210 kg/tháng ≈ 2.520 kg/năm

- Giẻ lau dính dầu: 25 kg/tháng ≈ 300 kg/năm

- Ắc quy đèn lò: 24 kg/tháng ≈ 288 kg/năm

- Ắc quy ôtô: 40 kg/tháng ≈ 480 kg/năm

Vậy tổng lượng chất thải nguy hại phát sinh trong khu vực của Công tykhoảng 3.588 kg/tháng ≈ 43.056 kg/năm ≈ 43,056 tấn/năm

Chất thải nguy hại nếu không được thu gom, quản lý và đưa đi xử lý đúng quyđịnh sẽ ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe người lao động làm việc tại Công ty, tác độngtiêu cực tới các thành phần môi trường tại khu vực Công ty và khu vực lân cận, đặcbiệt là môi trường đất và môi trường nước với các tác động lâu dài Khi đi vào môitrường đất, nước chúng làm biến đổi các thành phần dinh dưỡng trong đất, trongnước, gây nên những biến đổi sinh học, ảnh hưởng tới các loài sinh vật sống trong môitrường đất, nước…

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

THẢI SINH HOẠT

2.1 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt

2.1.1 Thành phần của nước thải

a Thành phần vật lý

Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành:

- Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4mm, có thể

ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải

- Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4-10-6mm

- Các chất bẩn dạng hào tan có kích thước nhỏ hơn 10-6mm, có thể ở dạngphân tử hoặc phân li thành ion

- Nước thải sinh hoạt của Công ty TNHH MTV 790 bao gồm nước từ căn tinnhà bếp nấu ăn, nhà vệ sinh thường có mùi hôi khó chịu khi vận chuyển trong cốngsau 2 – 6 giờ sẽ xuất hiện khí hydrosunfua (H2S)

b Thành phần hóa học

Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50 - 60% tổng các chất Cácchất hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật (cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy vàcác chất hữu cơ động vật) chất thải bài tiết của người Các chất hữu cơ trong nướcthải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40 – 60%), hydratcacbon(25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ (10%) Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trongnước thải Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD,COD Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: Cácchất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat-ABS) rất khó xử lí bằng phương pháp sinh học và gây nên hiện tượng sủi bọt trongcác trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn – nơi tiếp nhận nước thải

Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: Cát, đất sét,các axit, bazơ vô cơ… Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt,magie, canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất thảikhác như: cát, sét, dầu mỡ Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần dầntrở nên có tính axit vì thối rữa

c Thành phần vi sinh

Trong nước thải còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: Vi khuẩn, vi rút, nấm,rong tảo, trứng giun sán Trong số các dạng vi sinh vật đó, có thể có cả các vi trùng

gây bệnh, ví dụ: Lỵ, thương hàn, có khả năng gây thành dịch bệnh Về thành phầnhóa học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.

Khi xét đến các quá trình xử lí nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu

cơ, vi sinh vật như đã nói trên thì quá trình xử lí còn phụ thuộc rất nhiều trạng tháihóa lí của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng độ phân tán của các hạt.Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kíchthước hạt của chúng

Nhóm 1: Gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương, bọt.

Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10-1-10-4mm Chúng cũng có thể làchất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật và hợp cùng với nước thải thành hệ dị thể không bền

và trong điều kiện xác định, chúng có thể lắng xuống dưới dạng cặn lắng hoặc nổilên trên mặt nước hoặc tồn tại ở trạng thái lơ lửng trong khoảng thời gian nào đó

Do đó, các chất chứa trong nhóm này có thể dễ dàng tách ra khỏi nước thải bằngphương pháp trọng lực

Nhóm 2: Gồm các chất phân tán dạng keo với kích thước hạt của nhóm này nằm

trong khoảng 10-4-10-6mm Chúng gồm 2 loại keo: Keo ưa nước và keo kị nước

- Keo ưa nước được đặc trưng bằng khả năng liên kết giữa các hạt phân tánvới nước Chúng thường là những chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn:Hydratcacbon (xenlulo, tinh bột), protit (anbumin, hemoglobin)

- Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic) không có khả năng liên kếtnhư keo ưa nước

- Thành phần các chất keo có trong nước thải chiếm 35-40% lượng các chất

lơ lửng Do kích thước nhỏ bé nên khả năng tự lắng của các hạt keo là khó khăn Vìvậy, để các hạt keo có thể lắng được, cần phá vỡ độ bền của chúng bằng phươngpháp keo tụ hóa học hoặc sinh học

Nhóm 3: Gồm các chất hòa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ hơn 10-7mm Chúngtạo thành hệ một pha còn gọi là dung dịch thật Các chất trong nhóm 3 rất khác nhau

về thành phần Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất nước thải: Độ màu, mùi,BOD, COD,…được xác định thông qua sự có mặt các chất thuộc nhóm này và để

xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí và sinh học

Nhóm 4: Gồm các chất trong nước thải có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng 10-8mm(phân tán ion) Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối của chúng Một trong số

đó như các muối amonia, phosphat được hình thành trong quá trình xử lí sinh học

2.1.2 Tính chất của nước thải

Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống

xử lý và quản lý chất lượng môi trường, sự dao động về lưu lượng và tính chất nướcthải quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị

Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tậpquán sinh hoạt, mức sống của người trong Công ty, mức độ hoàn thiện của thiết bị,trạng thái làm việc của thiết bị thu gom nước thải Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳtheo điều kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện tựnhiên và lượng nước cấp Lưu lượng nước thải của Công ty TNHH MTV 790 đượcxác định dựa vào lượng người lao động trong Công ty và tiêu chuẩn thải nước.

Hiện trạng:

Khu ăn ở của cán bộ công nhân viên thuộc công trường khai thác lộ thiên vàhầm lò bao gồm: Phân xưởng hầm lò và phân xưởng lộ thiên, cả hai phân xưởng trêngồm khoảng 500 người ở thường trực tại công trường chia làm 3 ca lien tục Nơi ởsinh hoạt gồm các dãy nhà ở tập trung, gồm 1 bếp ăn chung, 1 nhà tắm chung, 1 nhà

vệ sinh chung của toàn khu và mỗi dãy nhà gồm có 1 nhà vệ sinh chung

Mỗi khu có hệ thống đường ống chảy vào bể tập trung và từ bể tập trung nàynước thải không được xử lý và cho chảy thẳng ra môi trường Các nguồn nước thảitrên có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường và làm lây lan dịch bệnh cho môi trườngxung quanh Vì vậy cần phải có hệ thống thu gom và xử lý nguồn thải trên đạt tiêuchuẩn theo Quy chuẩn Việt Nam 14 QCVN 14:2008/BTNMT đối với nước thải sinhhoạt trước khi thải ra ngoài môi trường xung quanh Ngày 2 tháng 3 năm 2011Trung tâm phát triển ứng dụng kỹ thuật và công nghệ môi trường đã lấy mẫu nướcthải tại công ty TNHH MTV 790 để phân tích mức độ ô nhiễm

Số người sử dụng: 500 người (bao gồm khu văn phòng, khu ăn ở của cán bộcông nhân viên của phân xưởng hầm lò và phân xưởng lộ thiên)

Tiêu chuẩn cấp nước: 120 lít/người/ngày => QTB = 60.000 lít/ngày = 60

m3/ngày

Kết quả phân tích được khi lấy mẫu tại nguồn thải của khu văn phòng và nhà

ở khu khai thác lộ thiên và hầm lò ngày 2/3/2011

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện đang được áp dụng

Phân loại các phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính của quy trình xử lýbao gồm:

Bảng 2.6 Một vài phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý cơ học, hóa

học, sinh học

Quy trình xử lý Các công đoạn có thể áp dụng

Cơ học Lắng cặn

Tách rácLọc qua lưới lọcLàm thoángLọc qua lớp vật liệu lọc, lọc qua màngTuyển nổi và vớt bọt

Khử khíKhuấy trộn pha loãng

Hóa học Oxi hóa – khử: Clo hóa, Ozon hóa, làm thoáng, điện giải, UV

Trung hòa bằng dung dịch axit hoặc kiềmKeo tụ tạo bông

Hấp thụ và hấp phụTrao đổi ion

Sinh học  Xử lý hiếu khí

- Bùn hoạt tính+Bể Aerotank thôngthường

+Cấp từng bậc+Tăng cường+Mương oxy hóa+Từng mẻ (SBR)+Khử Nitơ

+Ổn định cặn trong môitrường hiếu khí

- Sinh trưởng dính bám+Lọc sinh học

+Aerotank tiếp xúc+Lọc sinh học kết hợp làm thoáng+Đĩa sinh học

+Tiếp xúc lơ lửng

 Xử lý yếm khí+ Bể UASB+ Bể lọc yếm khí+ Bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ+ Hồ yếm khí

+ Ổn định cặn trong môi trường yếm khí – bể metan

(Theo tài liệu PGS.TS Hoàng Văn Huệ chủ biên & PGS.TS Trần Đức Hạ)

2.2.1 Xử lý cơ học

Xử lý cơ học gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽkhông thay đổi tính chất hóa học và sinh học của nó Xử lý cơ học nhằm tách cácchất lơ lửng, chất rắn dễ lắng ra khỏi nước thải, cặn có kích thước lớn loại bỏ bằngsong chắn rác Cặn vô cơ (cát, sạn, mảnh kim loại…) được tách ra khi qua bể lắngcát Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếptheo và là bước ban đầu cho xử lý sinh học Đối với nhà máy sản xuất, trong xử lýnày thường có các thiết bị như: song chắn rác (SCR), bể vớt dầu, bể tuyển nổi, bểlắng đợt một, bể lọc

a Song chắn rác, lưới lọc

Thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vàohầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt SCR và lưới chắn rác thườngđặt vuông góc hoặc đặt nghiêng 45900 so với dòng chảy Vận tốc nước qua SCRgiới hạn từ 0,61m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75 1m/s nhằmtránh đẩy rác qua khe của song Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy cácchất thải SCR và lưới chắn rác dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớnhoặc ở dạng sợi như giấy, rau cỏ, rác và các loại khác được gọi chung là rác Rácđược lấy bằng thủ công, hay bằng các thiết bị tự động hoặc bán tự động Rác saukhi thu gom thường được vận chuyển đến bãi chôn lấp

ở trong bể lắng cát, người ta phân loại: bể lắng cát ngang (đơn giản, dễ thi công), bểlắng cát đứng (diện tích nhỏ, quá trình vận hành phức tạp), bể lắng cát sục khí.Trong thực tế xây dựng thì bể lắng ngang được sử dụng rộng rãi nhất

d Bể lắng đợt 1

Bể lắng đợt 1có các chức năng như sau:

- Loại bỏ các chất rắn lắng được mà các chất này có thể gây nên hiện tượngbùn lắng trong nguồn tiếp nhận

- Tách dầu, mỡ hoặc các chất nổi khác

- Giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau Bể lắng đợt 1khi vận hành tốt có thể loại bỏ 50 70% SS, và 30 40% BOD5

Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng là tải trọng bề mặt (3245m3/

m2.ngày) và thời gian lưu nước (1.5  2.5h)

Bể lắng thường có dạng hình chữ nhật (lắng ngang) hoặc hình tròn (lắng lytâm)

Hệ thống thu gom bùn lắng và gạn chất nổi là bộ phận quan trọng của bểlắng

Bể lắng đợt 1 được đặt trước bể xử lý sinh học Trước khi vào bể Aerotankhoặc bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150mg/l.Thời gian lắng không dưới 1,5 giờ

e Bể lắng đợt 2

Bể lắng đợt 2 có nhiệm vụ lắng các bông cặn có khả năng liên kết và có nồng

độ lớn trên 1.000mg/l Tốc độ lắng của bể phụ thuộc vào nồng độ cặn Thời gianlắng và tải trọng bùn trên một đơn vị diện tích bề mặt là những thông số quyết định

Đó là những thông số và đặc tính của bùn hoạt tính ở bể Aerotank dùng để thiết kế bểlắng đợt 2

f Bể lọc

Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằngcách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một

số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD

Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30  35%theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học

Các loại bể lọc giúp loại bỏ cặn lơ lửng làm cho nước trong trước khi xả ranguồn tiếp nhận Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi qua bể lọc nước thảiđược khử trùng và xả vào nguồn

2.2.2 Xử lý hóa học

Thực chất của phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải chất phảnứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành chấtkhác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hay gây ô nhiễm môitrường Xử lý hóa học nhằm nâng cao chất lượng của nước thải để đáp ứng hiệu quả

xử lý của các công đoạn sau đó

Ví dụ:

- Dùng axit hay vôi để điều chỉnh pH

- Dùng than hoạt tính, Clo, Ozon để khử các chất hữu cơ khó oxy hóa, khửmàu, mùi, khử trùng

- Dùng bể lọc trao đổi ion để khử kim loại nặng

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải côngnghiệp Đối với nước thải sinh hoạt, xử lý hóa học thường chỉ dùng hóa chất để khửtrùng

Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩngây bệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lýnước thải

Trong điều kiện tự nhiên, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chohiệu suất xử lý và khử trùng cao nhất, đạt tới 99,9%, còn các công trình xử lý sinhhọc trong điều kiện nhân tạo chỉ đạt được 91 – 98%

Khử trùng nước thải có nhiều phương pháp Hiện nay những phương pháphay được sử dụng là:

- Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo

- Dùng hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)2 – hòa tan trong thùng dungdịch 35% rồi định lượng vào bể tiếp xúc

- Dùng hypoclorit natri, nước javel NaClO

- Dùng clorua vôi, CaOCl2

- Dùng ozon thường được sản xuất từ không khí bằng máy tạo ozon đặt trongnhà máy xử lý nước thải Ozon sản xuất ra được dẫn ngay vào bể hòa tan và tiếpxúc

- Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra Đèn phát tiacực tím đặt ngập trong dòng chảy nước thải

Trong các phương pháp trên, khi khử trùng nước thải người ta hay dùngclo nước tạo hơi và các hợp chất của clo vì clo là hóa chất được các ngành công

nghiệp dùng nhiều và có sẵn trên thị trường, giá thành chấp nhận được, hiệu quảkhử trùng cao.

2.2.3 Xử lý sinh học

Xử lý sinh học là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủysinh hóa các hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất

ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác

Phương pháp xử lý sinh học có thể chia ra làm hai loại: xử lý hiếu khí và xử

lý yếm khí trên cơ sở có oxy hòa tan và không có oxy hòa tan

Những công trình xử lý sinh hóa phân thành 2 nhóm:

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo.Những công trình xử lý sinh học thực hiện trong điều kiện tự nhiên là: cánhđồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… Quá trình xử lý diễn ra chậm, dựa chủ yếu vào ôxy

và vi sinh có ở trong đất và nước Do đó, những công trình này đòi hỏi diện tích lớn

và thời gian xử lý dài

Những công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo là: Bể lọc sinh học(Biophin), bể làm thoáng sinh học (Aerotank) Do các điều kiện nhân tạo, có sự tínhtoán và tác động của con người và máy móc mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn,cường độ mạnh hơn, diện tích nhỏ hơn

Đa phần nhà máy sản xuất được xây dựng tại các Khu Chế Xuất, Khu CôngNghiệp của các thành phố lớn, diện tích cho hệ thống xử lý nước thải là hạn chế Do

đó, công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo thường được sử dụng nhiều hơn

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn(xử lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 – 95% và không hoàn toàn vớiBOD giảm tới 40 – 80%

Giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học Bể lắng saugiai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng đợt 1 Còn bể được gọi là bể lắng đợt 2 là đểchắn giữ màng sinh học (sau bể Biophin) hoặc bùn hoạt tính (sau bể Aerotank).Nước thải sau khi được xử lý sinh học luôn được qua bể khử trùng trước khi xả vàonguồn thải nhằm tiêu diệt triệt để các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh

Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ cặn lơ lửng, các hợp chấthữu cơ, các chất độc hại, vi khuẩn và vi rút gây bệnh đến nồng độ cho phép theotiêu chuẩn xả và nguồn tiếp nhận

a Công trình XLNT bằng phương pháp sinh học kị khí

- Bể tự hoại

Bể tự hoại là công trình xử lý đồng thời làm hai chức năng: lắng nước thải vàphân hủy cặn lắng Trong mỗi bể tự hoại đều có hai phần: phần trên là nước thảilắng, phần dưới là cặn lắng Cặn lắng giữ lại ở trong bể từ 3 – 6 tháng, dưới tácđộng của các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ được phân hủy, một phần tạo thànhcác khí (CH4, CO2, H2S…), phần khác tạo thành các chất vô cơ

Nước thải lắng trong bể tự hoại với thời gian từ 13 ngày, do vận tốc bé nênphần lớn cặn lơ lửng lắng lại Vì vậy, đạt hiệu suất lắng cao, có thể đạt từ 40 60%,phụ thuộc vào nhiệt độ, chế độ quản lý và vận hành trong bể

Bể tự hoại có thể có hình chữ nhật hoặc nhiều giếng tròn liên kết Chúngđược xây dựng bằng gạch, đá, hay bê tông cốt thép Bể có thể có một hay nhiềungăn Để chất lượng nước thải sau khi qua bể tự hoại tốt hơn, thông thường bể thiết

kế hai đến ba ngăn Với ngăn đầu tiên là ngăn chứa, dung tích chiếm từ 50 75%dung tích toàn bể Còn ngăn thứ hai và ngăn thứ ba chiếm khoảng 25% dung tíchtoàn bể

Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại a) Bể tự hoại hai ngăn; b) Bể tự hoại ba ngăn

Để dẫn nước thải vào và ra khỏi bể người ta phải nối ống bằng ống nối chữ Tvới đường kính tối thiểu là 100mm với một đầu ống đặt dưới lớp màng nổi, đầu kiađược nhô lên phía trên để tiện việc kiểm tra, tẩy rửa và không cho lớp cặn nổi trong

bể chảy ra đường cống Cặn trong bể tự hoại được lấy theo định kì Mỗi lần lấy phải

để lại khoảng 20% lượng cặn đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn cặntươi mới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân huỷ cặn.

b Công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Phương pháp xử lý qua đất: Thực chất của quá trình xử lý là: Khi lọc nước

thải qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chấtnày tạo ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất,màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ

xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thànhcác hợp chất khoáng Các công trình xử dụng phương pháp xử lý qua đất là: Cánhđồng tưới,cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới công cộng hoặc cánh đồng lọc: Là những mảnh ruộng

được san bằng hoặc dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất Nước thảiđược phân phối vào những mảnh ruộng đó nhờ mạng lưới tưới và sau khi lọc quađất lại được qua một mạng lưới khác để tiêu đi

Hồ sinh học: Là hồ xử lý sinh học, có nhiều tên gọi khác như: Hồ oxy hóa,

hồ ổn định nước thải v.v…

Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làmsạch diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên: Đầu tiên các chất hữu cơ bị phânhủy bởi vi sinh vật Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy lại được rong, tảo sửdụng Do kết quả hoạt động sống của vi sinh vật oxy tự do lại được tạo thành và hòatan trong nước rồi lại được vi sinh vật sử dụng để trao đổi chất Sự hoạt động củarong tảo không phải là quá trình chính mà chỉ tạo điều kiện thuận lợi cung cấp choquá trình mà thôi Vai trò xử lý chủ yếu ở đây vẫn là vi sinh vật

c Công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí có thể kểđến như: Bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếpxúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúcquay…

Quá trình bùn hoạt tính

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của

vi sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạtnhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi làbùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ

hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vậtsống khác Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành cácchất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển vi sinh vật sửdụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tănglên nhanh Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hoá thành cácchất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường.

Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy (NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mới)Hay có thể viết:

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí (Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư)

Bể Aerotank

Bể Aerotank là công trình làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, với mặt bằngthông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều dàibể

Nước thải sau khi xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hoàtan cùng các chất lơ lửng đi vào Aerotank Các chất lơ lửng này là một số chất rắn

và có thể là các hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hoà tan Các chất lơ lửng làm nơi

vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông Cáchạt này dần to và lơ lửng trong nước Chính vì vậy, xử lí nước thải ở Aerotank đượcgọi là quá trình xử lí với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặnnày cũng chính là bông bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn màu nâu sẫm,

là bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơchứa trong nước thải Thời gian lưu nước trong bể Aerotank là từ 18 giờ, khôngquá 12 giờ

Yêu cầu chung của các bể Aerotank là đảm bảo bề mặt tiếp xúc lớn giữakhông khí, nước thải và bùn

Yêu cầu chung khi vận hành là nước thải đưa vào Aerotank cần có hàmlượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá25mg/l, pH = 6,59, nhiệt độ không nhỏ hơn 30oC

Phân loại bể aerotank theo sơ đồ vận hành

Bể Aerotank truyền thống

Sơ đồ vận hành của bể Aerotank truyền thống như sau:

Xả bùn tươi

Nước thải

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2

Hình 2 3 Sơ đồ làm việc của bể Aeroatnk truyền thống

Bể Aerotank với sơ đồ nạp nước thải vào theo bậc

Bể lắng

đợt 1

Bể lắng đợt 2

Bùn hoạt tính Xả bùn tươi

Xả ra nguồn tiếp nhận Nước thải

Xả bùn hoạt tính Bể Aerotank

Nước thải Bể

lắng đợt 1

Xả bùn tươi

Xả bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank

Xả ra nguồn tiếp nhận

Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc.

Bể Aerotank cĩ hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dịng chảy

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do

đĩ nhu cầu cung cấp ơxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ Ở đầu vàocủa bể cần lượng ơxy lớn hơn do đĩ phải cấp khơng khí nhiều hơn ở đầu vào vàgiảm dần ở các ơ tiếp sau để đáp ứng cường độ tiêu thụ khơng đều ơxy trong tồn

bể Ưu điểm của bể dạng này là:

- Giảm được lượng khơng khí cấp vào tức giảm cơng suất của máy nén.

- Khơng cĩ hiện tượng làm thống quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

Bể Aerotank tải trọng cao.

Những bể Aerotank cao tải được coi là những bể cĩ sức tải chất bẩn cao vàcho hiệu suất làm sạch cũng cao Cĩ thể áp dụng khi yêu cầu xử lý để nước đầu ra

cĩ chất lượng loại C hoặc dưới loại B Nước qua bể lắng đợt I hoặc chỉ qua lướichắn rác, sau đĩ trộn đều với 10 ÷ 20% bùn tuần hồn, đi vào bể Aerotank để làmthống trong khoảng thời gian từ 1÷3 giờ Nồng độ bùn hoạt tính trong bể (1.000mg/l Bằng cách điều chỉnh lượng khí cấp vào và lượng bùn hoạt tính tuần hồn, cĩthể thu được hiệu quả xử lý đạt loại C và gần loại B

Bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation)

Nước từ bể lắng đợt 1 được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùn

đã được xử lý đến ổn định trong ngăn tái sinh) đi vào năng tiếp xúc của bể, ở ngăntiếp xúc bùn hấp phụ và hấp thụ phần lớn các chất keo lơ lửng và chất bẩn hịa tan

cĩ trong nước thải với thời gian rất ngắn khoảng 0,5 (1 giờ rồi chảy sang bể lắngđợt 2 Bùn lắng ở đáy bể lắng 2 được bơm tuần hồn lại bể tái sinh Ở bể tái sinh,bùn được làm thống trong thời gian từ 3 (6 giờ để ơxy hĩa hết các chất hữu cơ đãhấp thụ Bùn sau khi tái sinh rất ổn định Bùn dư được xả ra ngồi trước ngăn táisinh Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank cĩ dung tích nhỏ, chịu được sự daođộng của lưu lượng và chất lượng nước thải

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể lắng

đợt 1

Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Bể lắng đợt 2

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 2 5 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc.

Bể làm thống kéo dài

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank làm thoáng kéo dài

20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải

Lưới chắn rác

Bể lắng đợt 2

Xả ra nguồn tiếp nhận

Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa

Hình 2.6 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài.

Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh

Xả bùn tươi

Bể lắng

Xả ra Máy khuấy bề mặt

Hình 2.7 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh.

Ưu điểm chính của sơ đồ làm việc theo nguyên tắc khuấy trộn hồn chỉnh là:Pha lỗng ngay tức khắc nồng độ của các chất ơ nhiễm trong tồn thể tích bể, khơngxảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp choloại nước thải cĩ chỉ số thể tích bùn cao, cặn khĩ lắng

Mương ơxy hĩa

Mương ơxy hĩa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh cĩdạng vịng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thống kéo dài với dung dịch bùnhoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hồn liên tục trong mương

Quá trình vi sinh dính bám

Phần lớn vi khuẩn cĩ khả năng sinh sống và phát triển trên bề mặt vật rắn,khi cĩ đủ độ ẩm và thức ăn là các hợp chất hữu cơ, muối khống và ơxy Chúngdính bám vào bề mặt vật rắn bằng chất Gelatin do chính vi khuẩn tiết ra và chúng cĩthể dễ dàng di chuyển trong lớp Gelatin dính bám này Đầu tiên vi khuẩn cư trú