Đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng môi trường nước hồ ở Hà Nội( Lấy hồ Linh Đàm làm thí dụ nghiên cứu)

61 CHƯƠNG 3.ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM,CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỒ LINH ĐÀM, HÀ NỘI .... Tiêu chí lựa chọn giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ Linh Đàm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-BÙI THỊ QUYÊN KHOÁ: 2014-2016

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỒ Ở HÀ NỘI (LẤY HỒ LINH ĐÀM

LÀM THÍ DỤ NGHIÊN CỨU)

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ tầng

Mã số : 60.58.02.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS MAI THỊ LIÊN HƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong khoa Kỹ thuật hạ tầng và Môi trường đô thị, cũng như khoa Sau Đại học trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ chỉ bảo tận tình trong quá trình thực hiện

đề tài Nhờ đó tôi đã tiếp thu được nhiều ý kiến đóng góp và nhận xét quý báu của quý thầy cô thông qua các buổi bảo vệ đề cương và các lần kiểm tra tiến độ

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Mai Thị Liên Hương đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng chuyên môn, quan tâm giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình thực hiện luận văn

Trên hết tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt mọi công việc trong quá trình thực hiện luận văn Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn của mình tới bạn bè và đồng nghiệp, luôn quan tâm, chia sẻ, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bùi Thị Quyên

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ 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

Bùi Thị Quyên

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, đồ thị

MỞ ĐẦU 1

Lý do chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Cấu trúc luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐÔ THỊ, NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM VÀ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỒ Ở HÀ NỘI 4

1.1 Các khái niện, vai trò chức năng và phân loại hồ 4

1.1.1 Các khái niệm 4

1.1.2 Vai trò của hồ 4

1.1.3 Phân loại hồ 5

1.2 Các nguồn gây ô nhiễm đô thị 7

1.2.1 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước 7

1.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm chủ yếu đối với các hồ đô thị ở Việt Nam 7

1.3 Chất lượng nước hồ các quận nội thành Hà Nội 11

1.3.1 Đặc điểm chung hệ thống hồ thành phố Hà Nội 11

1.3.2.Chất lượng môi trường nước hồ ở Hà Nội 13

1.4 Các đề tài, dự án có liên quan đến cải thiện môi trường nước sông hồ 19

1.4.1 Dự án phục hồi Everglades, Bang Florida – Hoa Kỳ 19

1.4.2 Công nghệ xử lý nước thải phân tán tại nguồn, Johkasou của Nhật Bản, hạn chế nước thải xả vào hồ 21

1.4.3 Các nhà khoa học Trung Quốc đã áp dụng năm biện pháp tổng hợp để bảo vệ môi

trường của Liên hồ và Nguyệt hồ của thành phố Vũ Hán 21

1.5 Các biện pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ đang được áp dụng ở Hà Nội 22

1.5.1 Dự án áp dụng công nghệ IDRABEL trong xử lý ô nhiễm hồ Thanh Nhàn 2B, Hà Nội 22

1.5.2 Công trình xử lý nước ô nhiễm Hồ Trúc Bạch 26

1.5.3 Xử lý bằng thực vật thủy sinh (TVTS) 27

1.5.4 Dự án phục hồi và ổn định bền vững hồ Hoàn Kiếm 28

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH NƯỚC HỒ 29

2.1 Cơ sở pháp lý của đề tài 29

2.2 Lý thuyết về khả năng tự làm sạch của nguồn nước 29

2.2.1 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn 29

2.2.2 Nguyên lý của quá trình tự làm sạch 30

2.3 Các biện pháp xử lý nước hồ bị ô nhiễm 37

2.3.1 Giải pháp cải thiện môi trường nước hồ bị ô nhiễm bằng công trình 38

2.3.2 Giải pháp cải thiện môi trường nước hồ bị ô nhiễm bằng biện pháp phi công trình 40

2.4 Tổng quan so sánh giải pháp xây dựng trạm xử lý nước thải sử dụng công nghệ Bùn hoạt tính và công nghệ MBR 46

2.5 Giải pháp tổ chức quản lý hồ 61

CHƯƠNG 3.ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM,CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỒ LINH ĐÀM, HÀ NỘI 63

3.1 Hiện trạng môi trường hồ Linh Đàm 63

3.1.1 Giới thiệu chung về hồ Linh Đàm 63

3.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường hồ Linh Đàm 64

3.1.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường hồ Linh Đàm 67

3.1.4 Các biện pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước đã được áp dụng ở hồ Linh Đàm 69

3.2 Biểu cân bằng lưu lượng nước hồ 71

3.2.1 Mức độ pha loãng nước thải và khả năng tiếp nhận nguồn thải của hồ Linh Đàm 71

3.2.2 Mức độ cần thiết phải xử lý 73

3.3 Tiêu chí lựa chọn giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ Linh

Đàm 74

3.4 Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ Linh Đàm 75

3.4.1.Xây dựng đài phun nước 75

3.4.2.Nạo vét, loại bỏ lớp bùn đáy 75

3.4.3.Tăng cường quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm trong hồ bằng TVTS 76

3.4.4.Xây dựng tuyến cống bao thu gom nước thải và trạm xử lý nước thải sinh hoạt sử dụng công nghệ MBR 78

3.4.5.Kiểm soát các nguồn thải vào hồ 95

3.5.Đánh giá các giải pháp cải thiện ô nhiễm nước hồ 96

3.6.Tính toán kinh tế cho công nghệ xử lý nước thải bằng màng lọc MBR 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Số hiệu

Bảng 1.1 Nồng độ một số chỉ tiêu chính trong nước thải bệnh viện đa khoa

Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá chất lượng nước hồ

Bảng 1.3 Chất lượng nước các hồ đã cải tạo và chưa cải tạo tách nước thải

Bảng 1.4 Tần suất và khối lượng rải BIO-VASE

Bảng 1.5 Tần suất và khối lượng rải BIO-COL

Bảng 2.1 Hệ số tốc độ tiêu thụ oxy

Bảng 2.2 Giá trị hệ số hòa tan ở các ngưỡng nhiệt độ

Bảng 2.3 Sự tiến hóa qua các thế hệ modul lọc màng của Zenon

Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật màng Motimo – China

Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật khi vận hành màng Motimo – China

Bảng 2.6 Tỷ lệ pha trộn hóa chất cho chế độ rửa màng

Bảng 3.1 Số liệu quan trắc chất lượng nước hồ Linh Đàm

Bảng 3.2 Nội dung công việc quản lý, duy trì chất lượng nước và thời gian thực hiện

tại các hồ tại Hà Nội

Bảng 3.3 Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt

Bảng 3.4 Đặc tính nước thải đầu vào lựa chọn cho TXLNT

Bảng 3.5 Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép

trong nước thải sinh hoạt

Bảng 3.6 Các thông số thiết kế và kích thước bể tách dầu mỡ

Bảng 3.7 Các thông số thiết kế và kích thước bể điều hòa

Bảng 3.8 Các thông số thiết kế và kích thước bể anoxic

Bảng 3.9 Các thông số thiết kế và kích thước bể aerotank

Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật màng Module MBR – 1000

Bảng 3.11 Chi phí xây dựng công nghệ màng lọc MBR

Bảng 3.12 Chi phí thiết bị công nghệ màng lọc MBR

Bảng 3.13 Chi phí điện năng công nghệ màng lọc MBR

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Đặc tính nước thải sinh hoạt Hình 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần và tính chất nước mưa Hình 1.3 Cơ cấu hiện trạng hành lang bờ của các ao, hồ chưa được kè Hình 1.4 Cơ cấu hiện trạng hành lang bờ của các ao, hồ đã được kè Hình 2.1 Các khu vực trong hồ

Hình 2.2 Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hồ Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo cống xả ejectơ

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo miệng xả nước thải phân tán Hình 2.5 Các phương án bổ cập nước sạch cho hồ đô thị Hình 2.6 Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy

Hình 2.7 Nguyên lý hoạt động của màng Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lí của hệ BHT xử lí nước thải sinh hoạt Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lí của hệ MBR có xử lí N

Hình 2.10 So sánh công nghệ BHT và MBR Hình 2.11 Công suất lắp đặt mạng Zenon dạng sợi rỗng Hình 2.12 Các thế hệ modul của Zenon

Hình 2.13 Sự tăng của công suất và sự giảm phí năng lượng qua các thế hệ

màng Zenon Hình 2.14 Cơ chế lọc trong hệ MBR Hình 2.15 Thành phần chi phí tính trên cơ sở thời gian làm việc 25 năm Hình 2.16 Cụm màng, ống thu nước và ống phân phối khí

Hình 2.17 Lắp đặt các cụm màng trong bể sinh học hiếu khí Hình 3.1 Bản đồ vị trí hồ Linh Đàm, quận Hoàng Mai, Hà Nội

Hình 3.2 Sơ đồ định hướng thoát nước khu vực nội đô Hình 3.3 Mặt nước hồ Linh Đàm đang bị rác thải bủa vây Hình 3.4 Bã mía được tập kết thành đống ở sát mép nước Hình 3.5 Rác thải, lá cây khô tụ trên mặt nước tại nhiều lối lên xuống của

hồ Hình 3.6 Rác thải ken đặc hàng trăm m 2 mặt nước ở góc cuối công viên

Linh Đàm Hình 3.7 Đài phun nước với các vòi phun nhỏ Hình 3.8 Bè thực vật thủy sinh

Hình 3.9 Vị trí đặt trạm xử lý nước thải bằng công nghệ MBR

Hình 3.10 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt có ứng dụng

màng lọc MBR Hình 3.11 Kích thước mode MBR - 1000

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài:

 Hà  Nội  vốn  nổi  tiếng  là  một  trong  những  Thủ  đô  có  nhiều  ao  hồ  nhất  thế  giới. Những hồ này không chỉ có giá trị về mặt tự nhiên, cảnh quan, điều hòa vi khí hậu mà còn có giá trị về văn hóa, là khu danh lam thắng cảnh, vui chơi, giải trí, lễ hội. Nhiều 

ao, hồ của Hà Nội gắn liền với các đình chùa, được coi là các địa điểm tâm linh của Hà Nội. Có lẽ chính vì vậy mà trong lịch sử phát triển hàng nghìn năm, các thế hệ ông cha chúng ta đã luôn chú trọng giữ gìn bảo vệ và tô điểm thêm cho vẻ đẹp của các hồ này, 

để ngày nay chúng ta có thể tự hào về Thủ đô Hà Nội một thành phố xanh, sạch, đẹp, thành phố của hòa bình với những mặt hồ nước trong xanh thơ mộng. 

      Đến những năm gần đây với quá trình đô thị hóa ngày càng phát triển của Hà Nội. Bên  cạnh  mặt  tích  cực  thì  mặt  trái  của  vấn  đề  này  đã  và  đang  gây  ra  nhiều  hậu  quả. Một  trong  những  hậu  quả  đó  là  hiện  nay  hệ  thống  hồ  đang  phải  gánh  chịu  mức  độ  ô nhiễm  lên  mức  báo  động.  Những  cơ  sở  sản  xuất,  y  tế,  trường  học,  khu  dân  cư  xung quanh hồ thường xuyên đổ rác thải sinh hoạt, phế thải xây dựng xuống hồ, sự xuất hiện quá mức của các loại tảo xanh, tảo độc trong khi hồ lại thiếu hệ thống thoát nước, trạm 

xử lý nước thải, thu  gom  rác thải. Những  việc làm này  đã dẫn tới  tình trạng  ô nhiễm nghiêm  trọng  các  hồ,  ảnh  hưởng  tới  hệ  sinh  thái,  cảnh  quan,  hệ  động  thực  vật  sống dưới  hồ  và  nhất  là  ảnh  hưởng  trực  tiếp  đến  cuộc  sống  sinh  hoạt  của  người  dân  sinh sống xung quanh khu vực các hồ. 

      Đứng  trước  tình  hình  và  yêu  cầu  cấp  bách  nhằm cứu  những  dòng  sông  đã  và  sắp 

chết,  những  ao  hồ  đã  và  đang  trở  thành  những  ao  tù.  Đề  tài  “Đề xuất giải pháp cải

thiện chất lượng môi trường nước hồ ở Hà Nội (lấy hồ Linh Đàm làm thí dụ nghiên cứu)” ra  đời  nhằm  mục  đích  thí  điểm công  nghệ  nhân  tạo  nhằm  trợ  giúp,  hỗ  trợ  cho 

các hồ có thể tự làm sạch hoặc được làm sạch. 

* Mục đích nghiên cứu:

- Phân tích hiện trạng và đánh giá chất lượng môi trường nước hồ nội thành ở Hà Nội. 

- Đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ tại các đô thị của Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng môi trường nước hồ. 

- Phạm vi nghiên cứu: Các hồ nội thành thành phố Hà Nội (lấy hồ Linh Đàm làm thí dụ nghiên cứu). 

    Việc lựa chọn hồ Linh Đàm thuộc thành phố Hà Nội làm nơi thực hiện đề tài nghiên cứu là dựa trên một số cơ sở như sau: 

- Hồ Linh Đàm nằm tại phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai, Hà Nội, là một hồ được 

sử dụng làm nơi điều tiết nước mưa cho khu vực thành phố Hà Nội. Hồ Linh Đàm để nguyên dáng vòng cung ba bề vỗ mát, điều hòa khí hậu cho bán đảo Linh Đàm. Nhìn chung, sự tồn tại hiện hữu của hồ Linh Đàm làm tăng thêm vẻ đẹp cho thành phố Hà Nội, sự có mặt của nó còn làm tăng mức độ thuận tiện trong cuộc sống của nhân dân trong vùng. 

-  Cùng  chung  một  hoàn  cảnh  với  các  loại  sông  hồ  khác  trên  toàn  quốc,  hiện  nay  hồ Linh Đàm đang hàng ngày phải tiếp nhận nước, rác thải của khu vực và công tác khai thác, nuôi trồng thủy sản chưa hợp lý. Hầu hết các khu đô thị mới (ĐTM) tại Hà Nội đang  xả  thẳng  nước  thải  ra  môi  trường.  Đây  là  một  trong  những  nguyên  nhân  khiến nhiều  ao  hồ  và  sông  ở  khu  vực  Hà  Nội  bị  ô  nhiễm nặng  trong  thời  gian  qua.  Là  một trong những khu ĐTM đầu tiên của Hà Nội, nhưng hiện nay tất cả nguồn nước thải của hàng nghìn hộ dân ở khu ĐTM Linh Đàm, quận Hoàng Mai đang xả thẳng ra hồ Linh Đàm và sông Tô Lịch. 

* Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu, kế thừa các đề tài, dự án đã và đang thực hiện có 

liên quan; Kế thừa các kinh nghiệm thực tiễn, các kết quả đề tài được thực hiện bởi các chương trình, đề án, dự án trong nước và quốc tế.  

-  Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm:  Lấy  mẫu,  phân  tích  các  chỉ  tiêu  chất  lượng 

- Phương pháp chuyên gia: Được sự góp ý hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn, các thầy 

cô trong khoa và bộ môn, các chuyên gia trong lĩnh vực cấp thoát nước và môi trường góp ý và hướng dẫn để phân tích, đánh giá hiệu quả của đề tài, xin ý kiến đóng góp để 

đề tài hoàn thiện hơn. 

- Phương pháp điều tra, khảo sát thu thập thông tin: Được áp dụng để điều tra và khảo 

sát  phục  vụ  đánh  giá  hiện  trạng  về  các  nguồn  thông  tin  kinh  tế,  xã  hội,  điều  kiện  tự nhiên, hiện trạng môi trường  phục vụ cho công tác tính toán xây dựng đề tài. 

- Phương pháp mô hình: Sử dụng các phần mềm tin học như Autocad, Office phục vụ 

công tác thiết kế, tính toán. 

     Trên cơ sở tổng hợp, phân tích và so sánh số liệu thực tế cũng như lý thuyết, đề xuất các giải pháp

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Cung  cấp  cơ  sở  khoa  học  cho  việc  xử  lý  ô  nhiễm,  cải  tạo  cảnh  quan  môi  trường nước  ao  hồ  bằng  việc  ứng  dụng  các  biện  pháp  nhân  tạo,  góp  phần  quan  trọng  trong công tác bảo vệ môi trường, đặc biệt làm giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước 

ao hồ trả lại cảnh quan thiên nhiên và hệ sinh thái thủy sinh như nó vốn có

* Cấu trúc luận văn:

     Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung chính của luận văn có ba chương gồm có:      Chương  1:  Tổng  quan  về  hồ  đô  thị,  nguyên  nhân  gây  ô  nhiễm  và  hiện  trạng  chất lượng môi trường nước hồ ở Hà Nội. 

     Chương 2: Cơ sở lý thuyết quá trình làm sạch nước hồ. 

     Chương 3: Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước 

hồ Linh Đàm, 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

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN

- Các  hồ  đô  thị  có  chức  năng,  nhiệm  vụ  chính  là  điều  hòa  nước  mưa  tạo  cảnh  quan môi trường, vui chơi giải trí, xử lý ô nhiễm Tuy nhiên các hồ đô thị thường được sử dụng không đúng mục đích. 

- Các  nguồn  gây  ô  nhiễm  hồ  đô  thị  chủ  yếu  từ  nước  thải  sinh  hoạt,  ngoài  ra  còn  có nước thải công nghiệp, nước thải y tế chưa được xử lý hoặc chỉ xử lý sơ bộ hoặc do các yếu  tố  tự  nhiên  tác  động.  Vì  vậy  chất  lượng  nước  hồ  đô  thị  đang  ngày  càng  ô  nhiễm nghiêm trọng và hầu hết không còn có khả năng tiếp nhận nước thải sinh hoạt. 

- Các  giải  pháp  đề  xuất  chủ  yếu  ở  trên  dựa  trên  nguyên  lý  tự  làm  sạch  của  hồ,  giải pháp  xây  dựng  công  trình,  giải  pháp  không  xây  dựng  công  trình,  giải  pháp  quản  lý, kiểm soát nguồn ô nhiễm và tuyên truyền nâng cao ý thức cộng đồng người dân cùng chung tay bảo vệ môi trường hồ. 

- Giải pháp đề xuất áp dụng trạm xử lý nước thải sử dụng công nghệ MBR là tạm thời khi nước  thải trong  khu vực chưa được thu  gom  đưa về nhà  máy xử lý nước thải tập trung theo quy hoạch. Giải pháp này có thiết kế nhỏ gọn, hiệu quả xử lý cao, khả năng 

- Việc bảo vệ thành công đề tài, cũng như khả năng đề tài có thể áp dụng vào thực tế 

sẽ  tạo  cơ  sở  lý  thuyết  và  phương  pháp  luận  cho  biện  pháp  cải  thiện  chất  lượng  môi