Đề xuất giải pháp xử lý nước thải phi tập trung tại xã tân ước, huyện thanh oai, thành phố hà nội (tt)

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHÙNG ANH ĐỨC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHI TẬP TRUNG TẠI XÃ ANH ĐỨC TẠI XÃ TÂN ƯỚC, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

PHÙNG ANH ĐỨC

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHI TẬP TRUNG TẠI XÃ ANH ĐỨC TẠI XÃ TÂN ƯỚC, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HẠ TẦNG & ĐÔ THỊ

HÀ NỘI, NĂM 2016

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

PHÙNG ANH ĐỨC KHÓA: 2014 - 2016

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHI TẬP TRUNG TẠI XÃ ANH ĐỨC TẠI XÃ TÂN ƯỚC, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Kỹ thuật hạ tầng & môi trường đô thị

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN HỒNG TIẾN

HÀ NỘI, NĂM 2016

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian thực hiện, luận văn tốt nghiệp thạc sỹ của tác giả với đề tài

“Đề xuất giải pháp xử lý nước thải phi tập trung tại xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hồng Tiến - Cục trưởng Cục Hạ tầng kỹ thuật - Bộ Xây dựng

Có được kết quả nghiên cứu nêu trên, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình và cụ thể của PGS.TS Nguyễn Hồng Tiến Bên cạnh đó, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo bộ môn cấp nước

và bộ môn thoát nước của Khoa Kỹ thuật hạ tầng và môi trường đô thị - trường Đại học Kiến trúc Hà Nội; Bộ môn Kỹ thuật hạ tầng đô thị - Khoa đào tạo Sau đại học và các bạn bè đồng nghiệp Sự giúp đỡ và động viên này đã khích lệ tác giả rất lớn trong quá trình hoàn thành luận văn

Do kiến thức của tác giả còn nhiều hạn chế và trong điều kiện nghiên cứu còn nhiều thiếu thốn nên bản luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả kính mong được các giáo sư, phó giáo sư, tiến sỹ, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để bản luận văn có chất lượng tốt nhất

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hồng Tiến và các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp này

Chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả

Phùng Anh Đức

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của luận văn là trung thực

và có nguồn gốc rõ ràng

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Phùng Anh Đức

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Số hiệu

Bảng 1.2 Thống kê hiện trạng dân cư xã Tân Ước 11

Bảng 1.3 Hiện trạng dân số và lao động xã Tân Ước 11,12 Bảng 1.4 Thống kê hiện trạng giao thông của xã 15 Bảng 2.1 Phạm vi ứng dụng các phương pháp xử lý sinh học

Bảng 2.2 Cơ chế làm sạch và vận chuyển các chất trong bãi lọc

Bảng 2.3 Phân loại hồ sinh học theo sự có mặt và nguồn cung cấp

Bảng 2.4 Các giải pháp công nghệ của DEWATS và đặc điểm chung 57,58

Bảng 2.5 Một số mô hình XLNTPTT được xây dựng ở Việt Nam

Bảng 3.1 Bảng đấu nối hộ gia đình và hệ thống thoát nước đề xuất 76,77 Bảng 3.2 Hạng mục công trình hộp thoát nước mưa 79 Bảng 3.3 Bảng so sánh các phương án đề xuất 83,84 Bảng 3.4 Tiêu chí thiết kế TXLNT 86,87 Bảng 3.5 Bảng các yêu cầu về VH&BD 91,92 Bảng 3.6 Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống xử lý nước thải 94

DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

Hình 1.1 Vị trí xã Tân Ước trong TP Hà Nội 6 Hình 1.2 Bản đồ hiện trạng tổng hợp xã Tân Ước 6 Hình 1.3 Địa hình đồng bằng xã Tân ước 7 Hình 1.4 Hệ thống kênh mương tưới tiêu xã Tân Ước 8 Hình 1.5 Đường trục chính của xã Tân Ước 13

Hình 1.8 Hệ thống thu gom và thoát nước 18

Hình 1.10 Cơ cấu phát triển kinh tế xã 22 Hình 2.1 Sự hình thành các loại nước thải 27 Hình 2.2 Thành phần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 29

Hình 2.3 Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương

Hình 2.4 Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương

Hình 2.5 Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương

pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 39 Hình 2.6 Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương

pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 40

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Cụm từ viết tắt BXD Bộ xây dựng

BOD Nhu cầu oxy hóa sinh học

COD Nhu cầu oxy hóa học

HTKT Hạ tầng kỹ thuật

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

NTSH Nước thải sinh hoạt

VH&BD Vận hành và bảo dưỡng

UBND Ủy ban nhân dân

Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 2.15 Bể phản ứng kỵ khí dạng vách ngăn 54

Hình 2.17 Xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ DEWATS 59 Hình 2.18 Xử lý nước thải bằng phương pháp Jokaso 60 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên tắc tổ chức thoát nước và XLNTPT 63 Hình 2.20a Sơ đồ thoát nước với xử lý nước đen tại chỗ bậc I và xử lý 65 Hình 2.20b Sơ đồ thoát nước với xử lý nước đen tại chỗ bậc I và xử lý 65 Hình 2.20c Sơ đồ thoát nước với xử lý nước đen và một phần nước 66 Hình 3.1 Sơ đồ đấu nối tới các hộ gia đình 74 Hình 3.2 Phân bố dân cư của thôn Ước Lễ và Tri Lễ xã Tân Ước 78 Hình 3.3 Sơ đồ phân vùng thoát nước thải 80

Hình 3.5 Mặt bằng tổng thể trạm XLNTPTT đề xuất với công suất 89 Hình 3.6 Mặt bằng tổng thể trạm XLNTPTT đề xuất với công suất 90

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng biểu

Danh mục các hình vẽ

MỞ ĐẦU 1

* Tính cấp thiết 1

* Mục đích nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

* Phương pháp nghiên cứu 3

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

* Cấu trúc luận văn 3

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 : THỰC TRẠNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI XÃ TÂN ƯỚC, HUYỆN THANH OAI, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 5

1.1 Giới thiệu chung về xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội [18] 5

1.1.1 Vị trí địa lý 5

1.1.2 Điều kiện tự nhiên 7

1.1.3 Hiện trạng kinh tế xã hội 9

1.1.4 Hiện trạng hệ thống hạ tầng kỹ thuật 13

1.2 Hiện trạng thoát nước và xử lý nước thải 18

1.2.1 Hiện trạng về mạng lưới thoát nước 18

1.2.2 Hiện trạng về công trình xử lý nước thải 20

1.2.3 Hiện trạng về môi trường 21

1.3 Khái quát về quy hoạch nông thôn mới [19] 22

1.3.1 Về dân số: 22

1.3.2 Định hướng phát triển không gian của xã đến năm 2020[19] 22

1.3.3 Định hướng về thoát nước 22

1.4 Đánh giá chung 23

1.4.1 Thuận lợi và khó khăn 23

1.4.2 Các vấn đề cần giải quyết 24

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHI TẬP TRUNG TẠI XÃ TÂN ƯỚC HUYỆN THANH OAI THÀNH PHỐ HÀ NỘI 25

2.1 Cơ sở lý luận về xử lý nước thải 25

2.1.1 Xử lý nước thải phi tập trung 25

2.1.2 Nguồn gốc, thành phần và tính chất của nước thải 26

2.1.3 Lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý nước thải [10] 33

2.1.4 Các sơ đồ dây chuyền công nghệ và một số công nghệ xử lý nước thải phi tập trung 36

2.1.5 Đề xuất lựa chọn sơ đồ thoát nước và xử lý nước thải cho các khu vực dân cư phân tán 61

2.2 Cơ sở pháp lý về quản lý và xử lý nước thải 67

2.3 Một số kinh nghiệm về mô hình XLNTPTT trong nước và quốc tế 68

2.3.1 Kinh nghiệm áp dụng mô hình XLNTPTT tại các nước trên thế giới 68

2.3.2 Kinh nghiệm áp dụng mô hình XLNTPTT tại Việt Nam 70

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHI TẬP TRUNG TẠI XÃ TÂN ƯỚC HUYỆN THANH OAI THÀNH PHỐ HÀ NỘI 72

3.1 Xác định nhu cầu xử lý nước thải 72

3.1.1 Căn cứ thiết kế 72

3.1.2 Các chỉ tiêu chính 72

3.1.3 Xác định tổng lượng nước thải 72

3.2 Lựa chọn hệ thống thoát nước và đấu nối hộ gia đình 73

3.2.1 Lựa chọn hệ thống thoát nước 73

3.2.2 Đấu nối hộ gia đình 76

3.3 Đề xuất phân khu vực thu gom nước thải 77

3.3.1.Phân khu vực thu gom nước thải 77

3.3.2 Mạng lưới thoát nước theo khu vực 82

3.4 Lựa sơ đồ công nghệ và trạm XLNTPTT 83

3.4.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ 83

3.4.2 Thiết kế bể tự hoại 85

3.4.3 Thiết kế trạm XLNTPTT 86

3.4.4 Các yêu cầu về VH&BD cho giải pháp XLNTPT được đề xuất 91

3.5 Xác định tổng mức đầu tư cơ sở XLNTPTT cho xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội 92

3.5.1 Cơ sở xác định tổng mức đầu tư 92

3.5.2 Tổng mức đầu tư theo khu vực 93

3.5.2 Đánh giá hiệu quả về kinh tế 95

3.5.3 Đánh giá tác động môi trường 96

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97

1 KẾT LUẬN 97

2 KIẾN NGHỊ 98

Trong các đô thị và khu dân cư ở Việt Nam hiện nay, thoát nước thải và XLNT vẫn còn là một vấn đề khó khăn và phức tạp Việc đầu tư cho lĩnh vực thoát nước và XLNT tại các đô thị và khu dân cư đòi hỏi vốn đầu tư lớn, chi phí quản lý vận hành hàng năm cũng rất tốn kém, vì vậy cần có những nghiên cứu đầy đủ về lĩnh vực này nhằm đưa ra phương án tối ưu cho từng điều kiện

cụ thể của các đô thị và khu dân cư nông thôn

Tình hình thoát nước và xử lý nước thải ở Việt Nam: Hiện nay ở Việt Nam đã có hơn 30 nhà máy xử lý nước thải được đầu tư xây dựng và đi vào vận hành với tổng công suất lớn hơn 809.000 m3/ngày đêm, tuy nhiên xử lý nước thải chỉ đạt 12% tổng lượng nước thải phát sinh Các khu vực đô thị phần lớn áp dụng giải pháp xử lý nước thải tập trung, tuy nhiên việc nghiên cứu áp dụng xử lý nước thải phi tập trung đặc biệt cho các khu dân cư nông thôn tập trung hoặc phân tán, các cơ sở sản xuất kinh doanh dịch vụ, trường học, trạm y tế….còn nhiều hạn chế bởi kinh phí, đất đai, dịch vụ và đặc biệt không có khả năng đấu nối với hệ thống thu gom, xử lý nước thải tập trung Việc đầu tư cho lĩnh vực thoát nước và XLNT tại các đô thị và khu dân cư nông thôn trung đòi hỏi vốn đầu tư lớn, chi phí quản lý vận hành hàng năm cũng rất tốn kém Đặc biệt hiện nay nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, trường học, cơ sở dịch vụ, trạm y tế… chưa được xử lý đạt tiêu chuẩn, quy

2

chuẩn quốc gia về bảo vệ môi trường, vì vậy cần có những nghiên cứu đầy đủ

về lĩnh vực này nhằm đưa ra phương án tối ưu và phù hợp với điều kiện cụ thể của các đô thị, khu dân cư nông thôn tập trung

Xã Tân Ước huyện Thanh Oai thành phố Hà Nội là một xã cách nội thành TP Hà Nội khoảng 30 km, cách thị trấn Kim Bài khoảng 5km, nằm trong hành lang xanh của quy hoạch chung TP Hà Nội, đây là vùng cung cấp nông sản, lao động, dịch vụ cho các đô thị lớn, đồng thời cũng chịu ảnh hưởng của việc đô thị hoá ngày càng cao

Trong những năm gần đây, nền kinh tế của xã đã có những chuyển biến tích cực sang hướng sản xuất nông nghiệp hỗn hợp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ Tuy nhiên phát triển kinh tế chưa chú ý tới bảo vệ môi trường Công tác đầu tư xây dựng trên địa bàn còn hạn chế, các công trình hạ tầng kỹ thuật còn nghèo nàn, đơn giản, đặc biệt chưa được quan tâm đầu tư xây dựng đồng

bộ hệ thống cấp nước sạch, hệ thống thu gom và xử lý nước thải cho nên nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, trạm y tế, trường học mới được thu gom tạm thời và đổ ra khu vực cánh đồng, ao, hồ, kênh mương nội đồng Do dân

cư phân bố phân tán nên xây dựng hệ thống tập trung để thu gom và xử lý nước thải là khó khăn, cần vốn đầu tư lớn, vì vậy việc học viên nghiên cứu

Đề tài “Đề xuất giải pháp xử lý nước thải phi tập trung tại xã Tân Ước,

huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội” là cần thiết

* Mục đích nghiên cứu

a) Phân tích, đánh giá thực trạng thoát nước và xử lý nước thải tại xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

b) Đề xuất mô hình xử lý nước thải phi tập trung tại xã Tân Ước, huyện

Thanh Oai, thành phố Hà Nội

3

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a) Đối tượng nghiên cứu: Xử lý nước thải phi tập trung cho xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

b) Phạm vi nghiên cứu: Khu vực dân cư nông thôn tập trung tại xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

* Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp điều tra khảo sát

- Phương pháp phân tích tổng hợp

- Phương pháp so sánh

- Phương pháp kế thừa và chuyên gia

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Hệ thống hóa cơ sở khoa học về phương pháp xử lý nước thải phi tập trung, đề xuất phương pháp xử lý nước thải phi tập trung cho một khu vực nhằm đảm bảo tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề xuất giải pháp xử lý nước thải phi tập trung cụ thể cho một khu dân cư nông thôn phù hợp với các đặc điểm phân bố của một khu dân cư có yếu tố đặc thù (làng nghề, chăn nuôi nhiều gia súc, gia cầm…)

* Cấu trúc luận văn

Ngoài phần Mở đầu và phần kết luận, nội dung chính của Luận văn có 3 chương, gồm có:

- Chương 1: Thực trạng thoát nước và xử lý nước thải tại xã Tân Ước huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

4

- Chương 2: Cơ sở khoa học và thực tiễn về mô hình xử lý nước thải phi tập trung

- Chương 3: Đề xuất một số giải pháp xử lý nước thải phi tập trung cho

xã Tân Ước, huyện Thanh Oai, thành phố Hà Nội

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 KẾT LUẬN

Do nhiều nguyên nhân, môi trường nước ta tiếp tục bị xuống cấp nhanh,

có lúc, có nơi đã đến mức báo động: đất đai bị xói mòn, thoái hoá; chất lượng các nguồn nước suy giảm mạnh Chỉ một phần nước thải từ các khu vệ sinh được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại, còn lại được thải trực tiếp vào hệ thống cống chung, kênh mương, ao hồ tự nhiên Việc xây dựng các hệ thống xử lý nước thải tập trung mới chỉ được bắt đầu một cách chậm chạp ở các đô thị lớn, chủ yếu do điều kiện tài chính hạn hẹp Đối với khu vực dân cư nông thôn, khu vực nông thôn hiện nay đa phần chưa được quan tâm đầu tư Do đó,

ít nhất trong 20-30 năm tới XLNTPTT ở quy mô hộ gia đình và cụm dân cư nông thôn sẽ giữ vai trò quyết định trong bảo vệ môi trường đô thị, ven đô và đặc biệt là khu vực nông thôn

Có một số nguyên nhân hạn chế sự áp dụng phương pháp XLTPTT ở Việt Nam như:

- Về mặt thể chế và quản lý, đó là những hạn chế trong năng lực kiểm soát ô nhiễm môi trường của chính quyền các cấp (đặc biệt là ở địa phương), bất cập trong hệ thống tiêu chuẩn môi trường hiện nay của Việt Nam và thiếu các biện pháp khuyến khích đơn vị tư vấn áp dụng giải pháp xử lý nước thải phân tán cũng như thiếu chế tài bắt buộc người gây ô nhiễm phải cải thiện vệ sinh môi trường Về mặt tài chính, đó là việc quy định phí nước thải quá thấp

và khối tư nhân chưa tham gia vào các hoạt động trong lĩnh vực này

- Về mặt kỹ thuật, hiện còn thiếu thông tin về các giải pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện từng địa phương, bài học kinh nghiệm khi xây dựng và vận hành công trình Ngoài ra, còn có các khó khăn khi đấu nối hộ gia đình và mạng lưới thu gom Cần đảm bảo tính cân đối giữa chi phí đầu tư xây dựng và

98

chi phí vận hành – bảo dưỡng (chi phí đất, nhân lực, năng lượng và hóa chất) khi đánh giá các phương án

2 KIẾN NGHỊ

Để quản lý hiệu quả công trình XLNTPTT cần:

- Phê duyệt và đồng thuận thực hiện một chiến lược quản lý nước thải cấp vùng/địa phương, trong đó liệt kê theo thứ tự ưu tiên các hoạt động, xây dựng tiêu chuẩn nước thải sau xử lý phù hợp

- Phân công đơn vị vận hành - bảo dưỡng công trình rõ ràng, thông qua hợp đồng quản lý - vận hành, trong đó nêu các kế hoạch vận hành - bảo dưỡng hàng năm, hoạt động này phải do đơn vị chuyên nghiệp thực hiện, có thể là tư nhân hay nhà nước

- Thu hồi chi phí từ phí nước thải và áp dụng nguyên tắc “người gây ô nhiễm phải trả tiền”

- Cộng đồng tham gia và thực hiện các hoạt động thông tin – giáo dục – truyền thông để đảm bảo công trình hoạt động bền vững

- Lập kế hoạch toàn diện và bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế, đây

là cơ sở để phê duyệt dự án

- Quy định quản lý nước thải ở địa phương dựa trên khung chính sách của nhà nước nhằm làm rõ và cụ thể hóa theo điều kiện địa phương các quy định của Trung ương

- Cơ quan nhà nước giám sát toàn diện hoạt động của công trình và đánh giá giá trị các thông số ô nhiễm trong nước thải sau xử lý theo tiêu chuẩn quốc gia

- XLNTPTT là môi trường thuận lợi để phát triển các giải pháp kỹ thuật, quản lý và tài chính mới Chính phủ cần tạo điều kiện để phát triển và thẩm