Đánh Giá Hiện Trạng Thoát Nước Và Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Của Thành Phố Vĩnh Yên, Tỉnh Vĩnh Phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỒNG MINH HÙNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA THÀNH PHỐ VĨNH YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số: 60.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THẾ HÙNG THÁI NGUYÊN - 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu thân tôi, số liệu nêu luận văn trung thực, kiến nghị đề xuất luận văn không chép tác giả Tác giả luận văn Đồng Minh Hùng ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ này, xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, thầy giáo Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Khoa Tài nguyên Môi trường giúp đỡ tơi hồn thiện đề tài theo quy định nhà trường Tôi xin chân thành cảm ơn quan, đơn vị, Sở, Ban, Ngành tỉnh Vĩnh Phúc tạo điều kiện, cung cấp cho số liệu hữu ích, khách quan để tơi thực đề cách tốt Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo, PGS.TS Nguyễn Thế Hùng có bảo, hướng dẫn tận tình có ý kiến bổ ích quý báu thời gian thực đề tài Tác giả luận văn Đồng Minh Hùng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC ẢNH, ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Yêu cầu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát thoát nước nước thải sinh hoạt 1.1.1 Khái quát thoát nước 1.1.2 Khái quát nước thải sinh hoạt 1.1.2.1 Khái niệm nước thải sinh hoạt 1.1.2.4 Tiêu chuẩn thải nước số loại sở dịch vụ công trình cơng cộng 11 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 21 1.2.1 Cơ cấu quy mơ hộ gia đình 21 1.2.2 Thu nhập mức sống 23 1.2.3 Trình độ học vấn 24 1.3 Cơ sở lý luận thực tiễn 28 1.3.1 Cơ sở lý luận 28 1.3.2 Cơ sở thực tiễn 29 1.3.2.1 Thực trạng thoát nước xử lý nước thải 29 1.3.2.2 Những ưu điểm, nhược điểm, khó khăn tồn q trình quản lý 29 1.3.3 Cơ sở pháp lý 30 iv Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 32 2.2 Nội dung nghiên cứu 32 2.3 Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế 32 2.3.4 Phương pháp tổng hợp xử lý số liệu 34 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Vĩnh Yên 35 3.1.1.Điều kiện tự nhiên 35 3.1.1.1 Vị trí địa lý 35 3.1.1.2 Đặc điểm địa hình .36 3.1.1.3 Đặc điểm khí hậu .37 3.1.1.4 Địa chất - Thuỷ văn .38 3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 39 3.1.2.1 Tăng trưởng kinh tế .39 3.1.2.2 Dân số lao động 39 3.1.2.3 Tình hình dân trí thành phố Vĩnh Yên 43 3.1.2.4 Hiện trạng sở hạ tầng [2], [12], [19] 43 3.1.2.5 Quy mô đất đai 46 3.1.3 Đánh giá chung điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội có liên quan đến thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt 47 3.2 Công tác quản lý thoát nước XLNT sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên 48 3.2.1 Cơ cấu tổ chức quản lý hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt 48 3.2.2 Đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu 51 3.2.3 Đánh giá khả nước số cơng trình khu vực nghiên cứu 52 3.2.4 Đánh giá người dân hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu 53 3.3 Hiện trạng hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên 54 v 3.3.1 Hiện trạng thoát nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh n 54 3.3.1.1 Các loại hình nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu 54 3.3.1.2 Hiện trạng thoát nước thải sinh hoạt hộ gia đình 58 3.3.2 Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên 61 3.3.2.1 Hiện trạng xử lý nước thải 61 3.3.2.2 Hiện trạng cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt quy mơ hộ gia đình .61 3.3.2.3 Hiện trạng cơng trình xử lý nước thải số nhà hàng, khách sạn 61 3.3.2.4 Chất lượng nước thải xả môi trường từ hệ thống XLNT sinh hoạt .66 3.3.2.5 Chất lượng nước mặt số nguồn tiếp nhận nước thải 67 3.4 Ảnh hưởng hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt đến số vấn đề liên quan 74 3.4.1 Ảnh hưởng tới nước mặt 74 3.4.2 Tác động đến sức khỏe người 74 3.4.3 Tác động đến phát triển kinh tế xã hội 75 3.4.4 Ảnh hưởng đến mỹ quan khu vực 76 3.5 Đánh giá thuận lợi, khó khăn công tác quản lý đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng quản lý 76 3.5.1 Đánh giá thuận lợi, khó khăn 76 3.5.1.1 Thuận lợi 76 3.5.1.2 Khó khăn 77 3.5.2 Những giải pháp nâng cao chất lượng quản lý 78 3.5.2.1 Tăng cường lực cho quan quản lý .78 3.5.2.2 Đẩy mạnh giám sát thực thi Luật Bảo vệ Môi trường/Luật Xây dựng 79 3.5.2.3 Đẩy mạnh giải pháp kỹ thuật 80 3.5.2.4 Tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức trách nhiệm bảo vệ môi trường 81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 83 Kết luận 83 Khuyến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KTXH : Kinh tế xã hội LĐ : Lao động QLDA :Quản lý dự án TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng UBND : Ủy ban nhân dân XLNT : Xử lý nước thải vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tiêu chuẩn thải nước số sở dịch vụ cơng trình cơng cộng 11 Bảng 1.2 Hàm lượng chất bẩn người ngày xả vào hệ thống thoát nước (theo quy định TCXD 51:2007 ) 11 Bảng 1.3 Thành phần nước thải sinh hoạt 12 Bảng 1.4 Nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý 12 Bảng 1.5 Nghề nghiệp người dân khu vực nghiên cứu năm 2012 21 Bảng 1.6 Phân loại hộ theo mức sống khu vực nghiên cứu năm 2012 22 Bảng 1.7 Trình độ học vấn theo độ tuổi chủ hộ 23 Bảng 1.8 Trình độ học vấn người dân khu vực nghiên cứu 24 Bảng 1.9 Tiện nghi sinh hoạt hộ gia đình năm 2012 26 Bảng 3.1: Cơ cấu kinh tế thành phố Vĩnh Yên qua năm (%) 39 Bảng 3.2: Tình hình dân số thành phố Vĩnh Yên giai đoạn 2009-2012 40 Bảng 3.3: Dân số lao động thành phố Vĩnh Yên năm 2012 41 Bảng 3.4: Ngành nghề thành viên hộ gia đình 42 Bảng 3.5: Hiện trạng sử dụng đất thành phố Vĩnh Yên 46 Bảng 3.6: Một số cơng trình nước đầu tư xây dựng năm 2010-2012 22 Bảng 3.7: Tình hình sử dụng nhà vệ sinh hộ gia đình 58 Bảng 3.8: Hiện trạng hệ thống nước hộ gia đình 59 Bảng 3.9: Hiện trạng hệ thống thoát nước tổ dân phố 59 Bảng 3.10: Thành phần tính chất nước thải nhà hàng, khách sạn 62 Bảng 3.11: Chất lượng nước thải sinh hoạt số vị trí xả thải 66 Bảng 3.12: Kết phân tích chất lượng nước mặt thành phố Vĩnh Yên năm 2010 68 Bảng 3.13: Kết phân tích chất lượng nước mặt thành phố Vĩnh Yên năm 2011 70 Bảng 3.14: Kết phân tích chất lượng nước mặt thành phố Vĩnh Yên 2012 70 Bảng 3.15: Kết phân tích chất lượng nước mặt Đầm Vạc năm 2012 72 viii DANH MỤC ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Thành phần chất rắn có nước thải 16 Hình 1.2: Phân loại hộ gia đình theo mức sống năm 2012 22 Hình 1.3: Trình độ học vấn chủ hộ gia đình 25 Hình 3.1: Sơ đồ hành thành phố Vĩnh Yên 35 Hình 3.2: Sơ đồ Khu vực nghiên cứu đề tài 36 Hình 3.3: Đầm Vạc - hồ điều hòa cho thành phố Vĩnh Yên 37 Hình 3.4: Dân số trung bình tốc độ tăng dân số thành phố Vĩnh Yên 40 Hình 3.2: Sơ đồ khu vực nghiên cứu đề tài 36 Hình 3.3: Đầm Vạc - hồ điều hòa cho thành phố Vĩnh n 37 Hình 3.5: Sơ đồ tổ chức quản lý hệ thống thoát nước xử lý nước thải thành phố Vĩnh Yên 49 Hình 3.6: Nước thải sinh hoạt thoát xung quanh nhà kiểu cũ, phường Đống Đa 54 Hình 3.7: Nước thải sinh hoạt thải cống phía sau nhà thuộc phường Khai Quang 55 Hình 3.8: Thốt nước thải sinh hoạt qua hệ thống ống thu gom uPVC phường Liên Bảo 56 Hình 3.9: Nước thải sinh hoạt trực tiếp hồ phường Ngô Quyền 56 Hình 3.10: Nước thải sinh hoạt hệ thống mương hở xuống cấp phường Liên Bảo 57 Hình 3.11: Thoát nước thải chung với hệ thống thoát nước mưa phường Khai Quang 58 Hình 3.12: Sơ đồ xử lý nước thải khách sạn Hồng Ngọc 62 Hình 3.13: Sơ đồ xử lý nước thải khách sạn Vĩnh Yên 63 Hình 3.14: Sơ đồ xử lý nước thải nhà hàng Cơm Phố 64 Hình 3.15: Sơ đồ dây truyền cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tập trung thành phố Vĩnh Yên xây dựng 65 Hình 3.16: Thi cơng đường ống thu gom nước thải sinh hoạt hộ gia đình địa bàn phường Khai Quang 66 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tỉnh Vĩnh Phúc gồm thành phố Vĩnh Yên huyện/thị, cửa ngõ phía Tây Bắc thủ Hà Nội, có nhiều điều kiện để phát triển kinh tế, xã hội du lịch, tỉnh phát triển công nghiệp chiến lược trọng yếu khu vực châu thổ Sông Hồng Cho đến tỉnh Vĩnh Phúc thành công việc thu hút nhà đầu tư lớn như: Toyota, Honda, Compal Một tiêu chí quan trọng thành phố hệ thống hạ tầng kỹ thuật, mà hệ thống cấp nước, nước vệ sinh mơi trường phải phát triển phù hợp với phát triển không gian kiến trúc kinh tế xã hội làm sở vững cho phát triển đô thị bền vững nâng cao điều kiện sống toàn cộng đồng xã hội [3] Đầu tư cho phát triển sở hạ tầng năm qua dành ưu tiên cho hệ thống cấp nước phục vụ nhu cầu thiết yếu sinh hoạt người dân, hệ thống thoát nước đầu tư cục theo dự án theo cơng trình Đặc biệt mặt xử lý nước thải, có bể tự hoại cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt hộ gia đình cơng trình cơng cộng dịch vụ mà chưa có cơng trình xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu môi trường Hơn bể tự hoại xây dựng không theo tiêu chuẩn khơng có quan quản lý nên chất lượng nước thải mơi trường khơng kiểm sốt Hệ thống cấp nước thành phố cải thiện cách đáng kể động lực để người dân sử dụng cơng trình vệ sinh dội nước, cải thiện mơi trường sống nhờ giảm hố xí khô lại làm tăng lượng nước thải xả môi trường [4] Cơ sở hạ tầng, đặc biệt hệ thống thoát nước, thu gom xử lý nước thải có quan tâm đầu tư năm vừa qua lạc hậu, xây dựng chắp vá không đồng bộ, chưa đáp ứng yêu cầu phát triển thành tốc độ thị hóa phát triển nhanh, hệ thống nước cũ, mức độ đầu tư lớn thiếu đồng nên hiệu thoát nước thấp Thoát nước thải sinh hoạt khu dân cư, khu đô thị chủ yếu có loại hình [5]: i) Thoát nước thải sinh hoạt chung với nước mưa, nước sản xuất: Nước mưa, nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất… thu gom, vận chuyển hệ thống cống thoát nước xả trực tiếp nguồn tiếp nhận + Ưu điểm: - Tổng chiều dài đường ống nhỏ phải xây dựng hệ thống ống cống thoát nước chung cho nước mưa nước thải; - Chi phí xây dựng quản lý vận hành rẻ + Nhược điểm - Hệ thống không hoạt động hết công suất vào mùa khô nên hiệu suất đầu tư kém, khó đạt hiệu mong muốn - Không đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường nước thải không thu gom làm trước xả nguồn tiếp nhận ii) Nước thải sinh hoạt tách thu gom riêng để đưa Nhà máy/Trạm xử lý cục hay tập trung Hệ thống bao gồm 02 hệ thống thoát nước riêng biệt: - Hệ thống thoát nước bẩn: Tất loại nước thải bẩn (nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất…) chảy vào hệ thống cống dẫn sau làm nhà máy xử lý trước đổ nguồn tiếp nhận (sơng, hồ…); - Hệ thống nước mưa: Có hệ thống cống dẫn hố thu nước mưa riêng biệt đưa thẳng nguồn tiếp nhận (sông, hồ…) không qua xử lý + Ưu điểm: - Đảm bảo vệ sinh tốt tất kiểu hệ thống nước tồn nước bẩn thu gom làm nhà máy xử lý trước xả nguồn tiếp nhận; - Công suất trạm bơm chuyển tiếp công suất nhà máy xử lý nước thải nhỏ - Mạng lưới đường ống cống thoát nước thải thường xuyên sử dụng hết cơng suất có chế độ thủy lực tương đối ổn định mùa năm, giảm cặn lắng mạng lưới đường ống + Nhược điểm - Tại khu vực trung tâm, khu phố cũ, mặt cắt đường hẹp, việc tổ chức mạng lưới cống thu gom nước thải gặp nhiều khó khăn; - Tổng chiều dài đường ống lớn phí xây dựng quản lý vận hành cao; - Phải xây dựng nhiều trạm bơm chuyển bậc cho hệ thống nước thải; - Khơng thu gom xử lý lượng nước mưa đợt đầu bị nhiễm bẩn nước rửa đường phố iii) Hệ thống thoát nước nửa riêng Toàn nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy vào hệ thống cống dẫn chung Trước đổ nguồn tiếp nhận, nước thải tách giếng tách nước (giếng tràn) Tại giếng tràn nước tách làm 02 phần chảy theo hai loại cống riêng: cống dẫn nước thải đến khu xử lý, cống dẫn nước mưa có pha lẫn nước thải với nồng độ cho phép đổ nguồn tiếp nhận Khi khơng có mưa, nước thải chảy theo cống dẫn nước thải tới nhà máy xử lý Khi có mưa: thời gian đầu trận mưa, lưu lượng nước mưa nhỏ nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thoát cao, nước mưa nước thải theo cống dẫn đến nhà máy xử lý Thời gian sau trận mưa, lượng nước mưa lớn, nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thoát nhỏ, hỗn hợp nước thải pha loãng với nước mưa dẫn thẳng nguồn tiếp nhận khơng qua cơng trình xử lý + Ưu điểm - Tổng chiều dài đường ống nhỏ phương án xây dựng hệ thống cống thu gom trực tiếp nước thải; - Thu gom xử lý lượng nước mưa đợt đầu bị nhiễm bẩn + Nhược điểm: - Công suất trạm bơm, nhà máy xử lý lớn, vào mùa khô công trình hoạt động khơng hết cơng suất; - Khơng kiểm soát lượng nước ngầm chảy vào mạng lưới đường cống, hệ thống thoát nước hữu; - Vào mùa khơ khơng kiểm sốt mùi từ hố ga thu nước; - Chi phí xây dựng quản lý vận hành tương đối cao iv) Nước thải sinh hoạt thải trực tiếp ao/hồ, sơng suối: Ở khu dân cư có ao hồ gần nhà, nước thải, nước mưa…thường thải trực tiếp ao/hồ tiếp nhận v) Nước thải sinh hoạt chảy tràn hệ thống kênh mương đất thấm vào lòng đất 1.1.2 Khái quát nước thải sinh hoạt 1.1.2.1 Khái niệm nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải sử dụng cho mục đích ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa khu dân cư, cơng trình công cộng, sở dịch vụ nước thải sinh hoạt hình thành trình sinh hoạt người [10] 1.1.2.2 Nguồn gốc hình thành nước thải sinh hoạt Nước bị ô nhiễm phú dưỡng xảy chủ yếu khu vực nước vùng ven biển, vùng biển khép kín Do lượng muối khoáng hàm lượng chất hữu dư thừa làm cho quần thể sinh vật nước khơng thể đồng hóa Kết làm cho hàm lượng ô xy nước giảm đột ngột, khí độc tăng lên, tăng độ đục nước gây suy thoái thủy vực 10 Lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước đặc điểm hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phụ thuộc vào khả cung cấp nước nhà máy nước hay trạm cấp nước có Các trung tâm thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao so với vùng ngoại thành nông thôn, lượng nước thải sinh hoạt tính đầu người có khác biệt thành thị nơng thơn Nước thải sinh hoạt trung tâm đô thị thường thoát hệ thống thoát nước dẫn sơng rạch, vùng ngoại thành nơng thơn có hệ thống nước nên nước thải thường tiêu thoát tự nhiên vào ao hồ thoát biện pháp tự thấm Ở nhiều vùng, phân người nước thải sinh hoạt không xử lý mà quay trở lại vòng tuần hồn nước Do bệnh tật có điều kiện để lây lan gây ô nhiễm môi trường Nước thải không xử lý chảy thẳng song, ao, hồ gây thiếu hụt oxy làm cho nhiều loại động vật cỏ tồn 1.1.2.3 Nhu cầu sử dụng nước lưu lượng nước thải Lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư xác định sở lượng nước tiêu thụ Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt khu dân cư đô thị thường từ 100 lít đến 250l/người/ngày (đối với nước phát triển) từ 150 lít đến 500l/người/ngày (đối với nước phát triển) Tiêu chuẩn cấp nước đô thị nước ta dao động từ 120 lít đến 180l/người/ngày Đối với khu vực nông thôn, tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50 lít đến 120l/người/ngày Tiêu chuẩn nước thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết tập quán sinh hoạt nhân dân [6 ] Lượng nước thải sinh hoạt sở dịch vụ, cơng trình cơng cộng phụ thuộc vào loại cơng trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ 11 1.1.2.4 Tiêu chuẩn thải nước số loại sở dịch vụ cơng trình cơng cộng Bảng 1.1 Tiêu chuẩn thải nước sở dịch vụ công trình cơng cộng Đơn vị tính Nguồn nước thải Nhà ga, sân bay Hành khách Khách sạn Khách Lưu lượng, l/ngày 7,5-15 152-212 Nhân viên phục vụ 30-45 Nhà ăn Người ăn 7,5-15 Siêu thị Người làm việc 26-50 Bệnh viện Giường bệnh 473-908 ( 500-600) Nhân viên phục vụ 19-56 Trường Đại học Sinh viên 56-113 Bể bơi Người tắm 19-45 Khu triển lãm, giải trí Người tham quan 15-30 Nguồn: Metcalf&Eddy [21] 1.1.2.5 Hàm lượng chất bẩn có nước thải Bảng 1.2 Hàm lượng chất bẩn người ngày xả vào hệ thống thoát nước Các chất - Chất lơ lửng (SS ) - BOD5 nước thải chưa lắng - BOD5 nước thải lắng - Nitơ amôn (N-NH4) Giá trị (gam/ng.đ) 60,65 65 30,35 - Phốt phát (P2O5) 3,3 - Clorua (Cl-) 10 Nguồn: Bộ Xây dựng, 2008[7 ], [8] 12 1.1.2.6 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt Bảng 1.3 Thành phần nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình 350-1.200 720 -Chất rắn hồ tan (TDS) , mg/l 250-850 500 -Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100-350 220 -BOD5, mg/l 110-400 220 -Tổng Nitơ, mg/l 20-85 40 -Nitơ hữu cơ, mg/l 8-35 15 -Nitơ Amoni, mg/l 12-50 25 -Nitơ Nitrit, mg/l 0-0,1 0,05 -Nitơ Nitrat, mg/l 0,1-0,4 0,2 -Clorua, mg/l 30-100 50 -Độ kiềm, mgCaCO3/l 50-200 100 -Tổng chất béo, mg/l 50-150 100 Tổng chất rắn ( TS), mg/l -Tổng Phốt pho, mg/l Nguồn:Metcalf&Eddy [21 ] Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học, có thành phần vơ cơ, vi sinh vi trùng gây bệnh nguy hiểm Chất hữu chứa nước thải sinh hoạt bao gồm hợp chất protein (40 -50%) gồm tinh bột đường xenlulo chất béo (5-10%), nồng độ chất hữu nước thải dao động khoảng 150 - 400 mg/l theo trọng lượng khơ Có khoảng 20 - 40% chất hữu khó bị phân hủy sinh học Ở khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp nước thải sinh hoạt không xử lý thích đáng nguồn gây nhiễm nghiêm trọng [20] Các chất chứa nước thải bao gồm chất hữu cơ, vô vi sinh vật Các chất hữu nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50 - 60% tổng chất gồm chất hữu thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy chất hữu động vật chất thải tiết người, động vật, xác động vật 13 phân hủy, Các chất hữu nước thải theo tính chất hóa học bao gồm: chủ yếu protein (40 - 60%), hydrat cacbon (25 - 50%), chất béo, mỡ (10%), ure chất hữu quan trọng thành phần nước thải sinh hoạt Nồng độ chất hữu thường xác định thông qua tiêu BOD, COD số tiêu khác Bên cạnh chất trên, nước thải chứa liên kết hữu tổng hợp, chất hoạt tính bề mặt mà điển hình chất tẩy tổng hợp Ankal benzen sunfonat - ABS, gây nên tượng sủi bọt trạm xử lý nước thải bề mặt nguồn tiếp nhận nước thải Các chất vô nước thải chiếm khoảng 20 - 40% gồm chủ yếu cát, đất sét, axit, bazo vơ cơ, dầu khống Trong nước thải có mặt nhiều loại vi sinh vật vi khuẩn, virut, rong, tảo, trứng giun sán,…Trong số loại vi sinh vật có vi trùng gây bệnh Về thành phần hóa học vi sinh vật thuộc chất hữu [17] Một số chất ô nhiễm chứa nước thải đáng quan tâm kim loại nặng, thuốc trừ sâu, chất phóng xạ số chất độc hại khác Mức độ tác hại phụ thuộc vào loại chất ô nhiễm, nồng độ chúng Đặc điểm quan trọng nước thải sinh hoạt thành phần chúng tương đối ổn định Bảng 1.4: Nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý Các tiêu Chất rắn tổng cộng (mg/l) Tổng chất rắn hòa tan (mg/l) Chất rắn lơ lửng (mg/l) Chất rắn lắng (mg/l) BOD5 (mg/l) Tổng cacbon hữu (mg/l) COD5 (mg/l) Tổng nito theo N (mg/l) Tổng photphat theo P (mg/l) Clorua (mg/l) Sunfat (mg/l) Độ kiềm theo CaCO3 (mg/l) Dầu mỡ (mg/l) Colifom (mg/l) Chất hữu bay (µ g/l) Nhẹ 350 250 100 110 80 250 20 30 20 50 50 10 - 107 400 Nguồn:Metcalf&Eddy [21 ] 14 1.1.2.7 Các tiêu ô nhiễm đặc trưng nước thải Các chất rắn nước thải Nước thải hệ đa phân tán bao gồm nước chất bẩn Các nguyên tố chủ yếu có thành phần nước thải sinh hoạt C, H, O, N Các chất bẩn nước thải gồm vô hữu cơ, tồn dạng cặn lắng, chất rắn không lắng chất hòa tan dạng keo Tổng chất rắn thành phần vật lý đặc trưng nước thải Các chất rắn khơng hồ tan có hai dạng: chất rắn keo chất rắn lơ lửng Chất rắn lơ lửng giữ lại giấy lọc kích hước lỗ 1,2 micromet (bao gồm chất rắn lơ lửng lắng chất rắn lơ lửng không lắng được) Các hợp chất hữu nước thải Trong nước thiên nhiên nước thải tồn nhiều tạp chất hữu nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo: protein, hợp chất hữu chứa nitơ, loại phụ gia thực phẩm, chất thải người động vật, hợp chất hữu tồn dạng hòa tan, keo, không tan, bay hơi, không bay hơi, dễ phân hủy, khó phân hủy, Phần lớn chất hữu nước đóng vai trò chất vi sinh vật, tham gia vào q trình dinh dưỡng tạo lượng cho vi sinh vật Xác định riêng rẽ loại chất hữu khó tốn kém, người ta thường xác định tổng chất hữu Các thông số thường chọn là: TOC, DOC, COD; BOD nước thải sinh hoạt, chất hữu chủ yếu cacbon hydrat (CHO) Việc xác định riêng biệt thành phần hữu riêng biệt khó khăn, người ta thường xác định tổng chất hữu thông qua tiêu COD, BOD Thường giá trị COD nhỏ nhiều giá trị BOD chất oxy hóa chuyển thành CO2 Nhu cầu oxy sinh hóa BOD lượng oxy yêu cầu để vi khuẩn oxy hóa chất hữu có nước thải Trong thời gian ngày đầu với 200C vi khuẩn hiếu khí sử dụng oxy để oxy hóa chất hữu cơ, sau điều kiện 15 dư oxy loại vi khuẩn nitrit, nitrat bắt đầu hoạt động để oxy hóa hợp phần nitơ thành nitrit nitrat Giữa đại lượng COD, BOD có mối quan hệ với liên hệ theo tỉ lệ phụ thuộc vào loại nước thải, nước nguồn trình xử lý Độ bẩn sinh học nước thải Nước thải có chứa nhiều vi sinh vật có nhiều vi sinh vật gây hại, loại trứng giun… Người ta xác định tồn loại vi khuẩn đặc biệt trực khuẩn coli để đánh giá độ bẩn sinh học nước thải - Chuẩn số coli: thể tích nước thải (ml) có coli Đối với nước thải sinh hoạt chuẩn số 1.10-7 -Tổng số Coliform: số lượng vi khuẩn dạng coli 100ml nước (tính cách đếm trực tiếp số lượng coli xác định phương pháp MPN) 1.1.2.8 Các tiêu chất lượng nước thải sinh hoạt [17] Bên cạnh tiêu chất lượng nước mà thường gặp lĩnh vực cấp nước, thành phần nước thải có chứa thêm số chất bẩn đặc trưng khác hậu việc sử dụng nước cho mục đích sinh hoạt, thương mại, dịch vụ… Các tiêu đặc trưng cho tính chất lý hố học sinh học chất bẩn người ta tìm thấy nước thải sinh hoạt Một vài chi tiêu đặc biệt khác thường dùng để phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu nước thải, chúng thường xếp vào nhóm tiêu sinh hoá i) Các tiêu lý hoá Đặc tính hố học quan trọng nước thải gồm: Chất rắn tổng cộng, mùi, nhiệt độ, độ màu, độ đục Chất rắn tổng cộng Chất rắn tổng cộng nước thải bao gồm chất rắn không tan chất rắn lơ lửng hợp chất hoà tan vào nước Hàm lượng chất rắn lơ lửng xác định cách lọc thể tích xác định mẫu nước thải qua giấy lọc sấy khô giấy lọc nhiệt độ 1050c đến trọng lượng không đổi Độ chênh lệch khối lượng giấy lọc trước lọc sau lọc 16 điều kiện cân lượng chất rắn có thể tích mẫu xác định Khi phần cặn giấy lọc đốt cháy chất dễ bay bị cháy hoàn toàn Các chất dễ bay xem phần vật chất hữu cơ, cho dù vài chất hữu không bị cháy vài chất rắn vô bị phân ly nhiệt độ cao Vật chất hữu bao gồm protein, carbonhydrate chất béo Sự diện chất béo dầu mỡ nước thải lượng mức gây trở ngại cho trình xử lý Lượng châấ béo hay dầu mỡ mẫu xác định cách cho hexanne vào mẫu chất rắn thu nhờ bay Bởi chất béo dầu mỡ hoà tan hexane, khối lượng chúng xác định cách làm bay dung dịch sau gạn lọc hoàn tất Trong nước thải sinh hoạt có khoảng 40-65% chất rắn nằm trạng thái lơ lửng Các chất lên bề mặt nước hay lắng xuống đáy hình thành nên bãi bùn khơng mong muốn thải nước thải có nhiều chất rắn vào sơng, suối Một số chất rắn lơ lửng có khả lắng nhanh, nhiên chất lơ lửng kích thước hạt keo lắng chậm chạp hồn tồn khơng thể lắng Các chất rắn lơ lửng đạt chất rắn mà chúng loại q trình lắng thường biểu diễn đơn vị mg/l Việc xác định chúng thường đươc tiến hành điều kiện phòng thí nghiệm cách sử dụng nón Imhoff Thơng thường khoảng 605 chất rắn lơ lửng nước thải thị chất rắn lắng Thành phần chất rắn nước thải sinh hoạt mơ tả cách tương đối hình 17 Tổng cộng (720mg/l ) Lọc (500mg/l ) Lơ lửng (220mg/l Không lắng (60mg/l) Lắng (160mg/l ) Hữu (150mg/l) Vô (40mg/l) Hữu (45mg/l) Vơ (15mg/l) Hòa tan (450mg/l) Keo (50mg/l) Hữu (40mg/l) Vô (10mg/l) Hứu (160mg/l) Vô (290mg/l) Hình 1.1: Thành phần chất rắn có nước thải Nhiệt độ Nhiệt độ nước thải thường cao nhiệt độ nước cấp việc xả dòng nước nóng ấm từ hoạt động sinh hoạt, thương mại … Và nhiệt độ nước thải thường thấp nhiệt độ khơng khí Nhiệt độ nước thải thông số quan trọng phần lớn sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải đềi ứng dụng trình xử lý sinh học mà q trình thường bị ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh vật, đến hoà tan xy nước Nhiệt độ thông số công nghệ liên quan đến trình lắng hạt cặn, so nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt chất lỏng có liên quan đến lực cản q trình lắng cặn nước thải Nhiệt độ nước thường thay đổi theo mùa vị trí địa lý.Ở vùng khí hậu lạnh, nhiệt độ nước thay đổi từ 7-180C, vùng có khí hậu ẩm ám nhiệt độ nước thay đổi khoảng 13 đến 240C Ở thành phố Hồ Chí Minh tỉnh phía nam nhiệt độ nước thườn dao động mức 24 -290C, lên đến 300C 18 Độ màu Màu nước thải chất sinh hoạt sản phẩm tạo trình phân huỷ chất hữu Đơn vị đo độ màu thông dụng Platin - Coban (Pt-Co) Độ màu thơng số thường mang tính chất định tính, sử dụng để đánh giá trạng thái chung nước thải Nước thải để chưa qua thường có màu nâu nhạt Màu xám nhạt đến trung bình đặc trưng loại nước phân huỷ bị phân huỷ phần Nếu xuất màu xám xẫm đen, nước thải coi bị phân huỷ hoàn toàn vi khuẩn điều kiện yếu khí (khơng có oxy) Hiện tượng nước thải ngả màu đen thường so tạo thành tạo thành sulfide khác nhau, đặc biệt sulfide sắt Điều xảy hydro sulfua sản sinh dạng điều kiện yếm khí kết hợp với số kim loại có hại có nước thải, chẳng hạn sắt Độ đục Độ đục nước thải lơ lửng chất dạng keo chứa nước thải tạo nên Đơn vị đo đục thông dụng NTU Giữa độ đục hàm lượng chất lơ lửng nước thải ban đầu (chưa xử lý) chưa có mối quan hệ đáng kể nào, nhiên mối quan hệ thể rõ nước sau khỏi bể lắng đợt tính cơng thức: Chất lơ lửng, SS (mg/l) = ((2,3-2,4) × độ đục (NTU) ii) Các tiêu hoá học sinh học pH pH tiêu đặc trưng cho tính axit tính bazơ nước tính nồng độ ion hydro (pH= -lg{H+}) pH tiêu quan trọng trình sinh hố tốc độ q trình phụ thuộc đáng kể vào thay đổi pH Các cơng trình xử lý sinh học thường hoạt động tôt s pH=6,5 -8,5 Đối với nước thải sinh hoạt, pH thường dao động khoảng 6,9 -7,8 19 Nhu cầu o xy hoá học (COD) Nhu cầu o xy hoạ học (COD) lượng o xy cần thiết để oxy hố tồn chất hữu có nước thải, kể chất hữu không bị phân huỷ sinh học xác định phương pháp bicromat mơi trường axit sunfuric có thêm chất xúc tác - sunfat bạc Đơn vị đo COD mg O2/l hay mg/l Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) thông số đặc trưng cho mức độ ô nhiễm nước thải chất hữu bị oxy hố sinh hố (các chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học) BOD xác định lượng oxy cần thiết để oxy hoá chất hữu dạng hoà tan, dạng keo phần dạng lơ lửng với tham gia vi sinh vật điều kiện hiếu khí, tính mgO2/l đơn giản mg/l Đối với nước thải sinh hoạt, thông số BOD = 68% Nitơ Nitơ có nước thải dạng liên kết vơ hữu Trong nước thải sinh hoạt phần lớn liên kết hữu chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư thừa Còn nitơ liên kết vô gồm dạng khử NH4+, NH3 dạng oxy hoá: NO2- NO3- Chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt chất hữu gồm 02 phần: Kỵ nước ưa nước tạo nên hoà tan chất dầu nước Tạo nguồn chất hoạt động bề mặt việc sử dụng chất tẩy rửa sinh hoạt Oxy hoà tan Oxy hoà tan (DO) tiêu quan trọng q trình xử lý sinh học hiếu khí Lượng oxy hoà tan nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý thường không nhỏ Trong cơng trình xử lý sinh học hiếu khí lượng oxy hồ tan cần thiết khơng nhỏ 2mg/l 20 1.1.2.9 Công nghệ xử lý nước thải [13], [14] i) Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp hóa học: Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp hóa học gồm có: trung hòa, oxy hóa khử, tạo kết tủa phản ứng phân hủy hợp chất độc hại Cơ sở phương pháp phản ứng hóa học diễn chất nhiễm hóa chất thêm vào, đó, ưu điểm phương pháp có hiệu xử lý cao, thường sử dụng hệ thống xử lý nước khép kín Tuy nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm chi phí vận hành cao, khơng thích hợp cho cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt với quy mơ lớn Bản chất phương pháp trình xử lý nước thải sinh hoạt áp dụng q trình vật lý hố học để đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành chất khác dạng cặn chất hồ tan khơng độc hại khơng gây ô nhiễm môi trường ii) Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp hố lý: Phương pháp hóa lý ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt là: keo tụ, tuyển nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược siêu lọc… Giai đoạn xử lý hố lý giai đoạn xử lý độc lập xử lý với phương pháp học, hố học, sinh học cơng nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh iii) Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học: Xử lý nước thải sinh hoạt phương pháp sinh học sử dụng khả sống hoạt động vi sinh vật có ích để phân huỷ chất hữu thành phần ô nhiễm nước thải Các q trình xử lý sinh học chủ yếu có năm nhóm chính: q trình hiếu khí, q trình trung gian anoxic, q trình kị khí, q trình kết hợp hiếu khí - trung gian anoxic - kị khí trình hồ Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có u cầu đầu khơng q khắt khe tiêu N P, trình xử lý hiếu khí bùn hoạt tính trình xử lý sinh học thường ứng dụng Các phương pháp, cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt khác thường áp dụng như: Xử lý nước thải sinh hoạt hồ sinh học, cánh đồng tưới… Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/PWm2Ix Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/PWm2Ix Tải tài liệu đầy đủ tại: https://goo.gl/PWm2Ix ... quản lý nước thải thành phố Vĩnh Yên; đánh giá trạng xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên mức độ ảnh hưởng việc thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt đến sức khoẻ sống dân cư khu vực; Đánh. .. tài: Đánh giá trạng thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc Mục tiêu đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài là: Đánh giá trạng hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, ... nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu 53 3.3 Hiện trạng hệ thống thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Vĩnh Yên 54 v 3.3.1 Hiện trạng thoát nước thải sinh hoạt thành