“Đánh giá hiệu quả hoạt động của một số nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt đô thị ở Việt Nam và đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động”.

Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp chưa được xử lý hoặc không được xử lý triệt để nhưng vẫn xả trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt,

Tên tôi là: Nguyễn Thị Thùy Trang

Học viên lớp: 19 MT

Ngành: Khoa học Môi trường

Trường: Đại học Thủy Lợi

Tôi xin cam đoan quyển luận văn này được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Đặng Thị Thanh Huyền và TS Bùi Quốc Lập với đề tài nghiên

cứu trong luận văn “Đánh giá hiệu quả hoạt động của một số nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt đô thị ở Việt Nam và đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động”

Đây là đề tài nghiên cứu mới, không giống với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn

Nếu xảy ra vấn đề gì với nội dung luận văn này, tác giả xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định./

NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Nguyễn Thị Thùy Trang

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

“ Đánh giá hiệu quả hoạt động của một số nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt

đô thị ở Việt Nam và đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động” đã

được hoàn thành Có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình và cụ thể của TS Đặng Thị Thanh Huyền - Bộ môn Cấp thoát nước - Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường -

Trường Đại học Xây dựng Hà Nội và TS Bùi Quốc Lập - Bộ môn Quản lý môi trường - Khoa Khoa học Môi trường - Trường Đại học Thủy Lợi Bên cạnh đó, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong trường Đại học Thủy Lợi, Đại học Xây Dựng 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, tiến sỹ, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để bản luận văn có chất lượng cao nhất

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, phòng Đào tạo ĐH và sau ĐH, cùng các thầy cô giáo đã giảng dạy và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập tại trường Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đặng Thị Thanh Huyền, TS Bùi Quốc Lập và các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp này

1.4.4 Nhóm tiêu chí xã hội 30 33T

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐIỂN HÌNH 36

STT Chữ viết tắt Nguyên gốc

(Sequencing Batch Reactors)

Hình 1.1: Một số hình ảnh về các nhà máy XLNT ở Việt Nam (Nguyễn Việt Anh, 2013)33T 12 33T

Bảng 2.1: Đặc tính nước thải đầu vào theo thiết kế33T 37

MỞ ĐẦU

1 Tính c ấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây “Môi trường và phát triển bền vững” là những vấn

đề được nhiều nước và nhiều tổ chức quốc tế đặc biệt quan tâm Ở một khía cạnh nào đó, để đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì phải chú ý giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước thải vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất

Hiện nay, nước ta đang trên con đường phát triển, các khu dân cư đô thị mới

và khu công nghiệp đang được quy hoạch và phát triển mạnh mẽ Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp chưa được xử lý hoặc không được xử lý triệt để nhưng vẫn xả trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, gây mất cảnh quan đô thị, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ cộng đồng và tác động tiêu cực tới nhịp độ phát triển kinh tế của cả nước Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2005 đã nêu rõ: “Các đô thị và khu dân cư phải

có hệ thống công trình thu gom, xử lý nước thải tập trung; hệ thống tiêu thoát nước mưa; hệ thống cơ sở thu gom, tập kết, xử lý, tái chế chất thải rắn,…”

Thực hiện chủ trương chính sách của Đảng, Nhà nước, các cấp và các ngành liên quan đến bảo vệ môi trường đã có nhiều cố gắng trong việc kiểm soát ô nhiễm bằng nhiều biện pháp Điển hình là xây dựng các công trình thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt cho các khu đô thị lớn như Hà Nội, Đà Nẵng, Bình Dương, Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh,… Tuy nhiên, các nhà máy xử lý đã xây dựng có công suất nhỏ và còn nhiều bất cập nên chưa đáp ứng được yêu cầu xử lý cho toàn thành phố

Vì vậy, đề tài tập trung “đánh giá hiệu quả hoạt động của các nhà máy xử

lý nước thải sinh hoạt đô thị và đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động” nhằm nâng cao hiệu quả đầu tư, thiết kế và xây dựng cho các nhà máy xử lý

mới là hết sức cấp thiết và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn to lớn

2 Mục đích của đề tài

Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt (hiệu quả xử lý và vận hành) của một số nhà máy xử lý nước thải ở nước ta căn cứ vào các tiêu chí đã được xác lập

Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động vận hành các nhà máy xử lý nước thải

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

3.1 Phạm vi nghiên cứu

Luận văn giới hạn trong phạm vi nghiên cứu một số nhà máy xử lý nước thải

sinh hoạt đô thị có công nghệ xử lý khác nhau ở Việt Nam

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Tập trung vào một số nhà máy xử lý nước thải điển hình:

• Trạm xử lý nước thải Kim Liên

• Nhà máy xử lý nước thải Yên Sở

• Nhà máy xử lý nước thải Bắc Giang

4 Phương pháp nghiên cứu

- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên thế giới và trong nước Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các tạp chí khoa học liên quan tới các hệ thống XLNT ở nước ta

- Phương pháp điều tra tổng hợp

- Phương pháp phân tích thống kê

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp so sánh

CHƯƠNG 1

T ỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM

1.1 Nước thải sinh hoạt đô thị và tác động của nó đến môi trường và con người

1.1.1 Gi ới thiệu chung về nước thải sinh hoạt đô thị

Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống, sinh

hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa,…của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dịch vụ,… Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn,… cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt (Trần Đức Hạ, 2006)

Ở Việt Nam hiện nay, quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang tạo nên một sức ép lớn đối với môi trường Trong sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ

đô thị hoá ngày càng gia tăng Tính đến năm 2012, cả nước có 762 đô thị từ loại đặc biệt đến loại V, tổng số dân trên 28 triệu người (bằng 31% dân số cả nước) với tổng

lượng nước thải đô thị khoảng 3.080.000 mP

3

P/ngày Tuy nhiên chỉ 10% lượng nước thải này được thu gom và xử lý còn 90% lượng nước thải này được xả trực tiếp vào

nguồn nước sông, hồ và biển ven bờ (Nguyễn Việt Anh, 2013) Mức độ ô nhiễm

nguồn nước mặt và nước ngầm đang ngày càng trầm trọng

Bảng 1.1: Số lượng đô thị ở Việt Nam năm 2012

Số đô thị

Thành phố Loại

đặc biệt

Tỉ lệ đô thị hóa,

(WHO) công bố cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước Người dân ở

cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng

Hiện nay, hầu hết nước thải sinh hoạt từ các hộ dân, cùng với nước thải tại các nhà máy, khu công nghiệp, bệnh viện, làng nghề, khu chăn nuôi gia súc, gia cầm ở đô thị đều xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước mà không qua bất kỳ khâu xử

lý nào Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi Theo các nhà khoa học, cứ 1mP

Tại các đô thị lớn, hệ thống thoát nước dùng chung cho thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt, công nghiệp Do hệ thống thoát nước không bảo đảm, vào mùa mưa thường bị ngập lụt, nước bẩn tràn lên đường phố, chảy vào các hộ gia đình, ảnh hưởng đến sức khoẻ, môi trường sống của người dân Các thành phố lớn đa phần chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Hầu hết nước thải sinh hoạt từ các đô thị

ở khu dân cư, nhà hàng; nước thải của các cơ sở y tế, cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp quy mô nhỏ… chưa được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đổ vào hệ thống sông ngòi

Theo số liệu thống kê tại Hà Nội, tổng lượng nước thải ngày đêm lên tới 500 ngàn mP

3

P/ngày đêm, trong khi đó lượng thu gom chỉ được 850 mP

3

P/ngày, phần còn lại được xả vào các khu đất ven các hồ, kênh mương trong nội thành, nói chung các chất thải đều không qua xử lý nên gây ô nhiễm; chỉ số oxy sinh hoá (BOD); oxy hoà tan; các chất NHR 4 R; NOR 2 R; NOR 3 R; vượt quá quy định nhiều lần Nước ở các sông nội thành như Tô Lịch, sông Sét, sông Lừ,

Sông Kim Ngưu có màu đen và hôi thối Sông Nhuệ chịu ảnh hưởng nước thải của thành phố Hà Nội có các loại độc chất như: phenol hàm lượng cao gấp 10 lần so với tiêu chuẩn nước ăn uống sinh hoạt; hàm lượng chất hữu cơ, có vi khuẩn gây bệnh cao; oxy hoà tan thấp Có thể nói nước sông Nhuệ đoạn thuộc Hà Nội – Hà Tây là không bảo đảm chất lượng cấp nước cho ăn uống sinh hoạt

Ở thành phố Hồ Chí Minh, thành phố với gần 5 triệu dân, tổng lượng nước thải sinh hoạt khoảng 600.000 mP

3

P/ngày đêm, trong đó chỉ có 60% được xử lý sơ bộ Nước thải sinh hoạt cùng với nước thải từ các khu công nghiệp xả trực tiếp ra các kênh Nhiêu Lộc, kênh Tân Hoà lan tỏa đi các sông Sài Gòn - Đồng Nai, Nhà Bè, Chợ Đệm, sông Tranh… Hiện nay, lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai bị ô nhiễm trên diện rộng với mức độ tăng dần từ thượng lưu đến hạ lưu, chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ, vi sinh vật và bị axit hoá, một số khu vực hạ lưu bị ô nhiễm nặng Qua các kết quả phân tích chất lượng nước năm 2006 cho thấy, chất lượng nước tại các trạm đầu nguồn sông Sài Gòn - Đồng Nai bị ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt là ô nhiễm dầu và vi sinh

/ Nguồn: Epe.ede.vn/

1.1.2 Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trường và con người

1.1.2.1 Tác động của nước thải sinh hoạt tới môi trường

a Gây ô nhiễm môi trường không khí

Các hợp chất hữu cơ, vô cơ độc hại trong nước thải thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào không khí làm cho mật độ bụi bẩn trong không khí tăng lên Không những vậy, các hơi nước này còn là giá bám cho các vi sinh vật và các loại khí bẩn công nghiệp độc hại khác Một số chất khí được hình thành do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải như SOR 2 R, COR 2 R, CO,… ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường khí quyển và con người, gây ra các căn bệnh liên quan đến đường hô hấp như: niêm mạc đường hô hấp trên, viêm phổi, viêm phế quản mãn tính, gây bệnh tim mạch, tăng mẫn cảm ở những người mắc bệnh hen,…

b Tác động đến môi trường đất

Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất hữu cơ và vô cơ thấm vào đất làm:

+ Liên kết giữa các hạt keo đất bị bẻ gãy, cấu trúc đất bị phá vỡ

+ Vai trò đệm, tính oxy hóa, tính dẫn điện, dẫn nhiệt của môi trường đất thay đổi mạnh + Thành phần hữu cơ giảm nhanh làm khả năng giữ nước của đất cũng bị thay đổi

Một số chất hay ion có trong nước thải ảnh hưởng đến đất:

+ Quá trình oxy hóa các ion FeP

+ Canxi, magie và các ion kim loại khác trong đất bị nước chứa axit cacbonic rửa trôi thì đất sẽ bị chua hóa

Khi các chất ô nhiễm từ nước thấm vào đất không những gây ảnh hưởng tới đất mà còn ảnh hưởng đến các sinh vật đang sinh sống trong đất:

Pở nồng độ cao là các chất gây hại đối với thực vật

+ Đồng (Cu) trong nguồn nước ô nhiễm từ các khu công nghiệp thải ra tuy ở nồng

độ trung bình nhưng cũng gây độc với các cây cối

c Tác động đến sinh vật trong nước

Ô nhiễm nước ảnh hưởng trực tiếp đến các sinh vật trong nước, đặc biệt là vùng sông, do nước chịu tác động của ô nhiễm nước nhiều nhất Nhiều loại thủy sinh do hấp thụ các chất độc trong nước với thời gian lâu ngày gây biến đổi cơ thể, một số trường hợp gây đột biến gen, tạo nhiều loài mới, một số trường hợp khác làm cho nhiều loài thủy sinh chết

1.1.2.2 Tác động của nước thải sinh hoạt tới con người

Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước do nước thải xả ra môi trường bừa bãi là tỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh nghi vấn là do dùng nước bẩn trong sinh hoạt Ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hồ nuôi trồng thủy sản…

Các nghiên cứu khoa học cũng cho thấy, việc xả thải nước thải độc hại chứa kim loại nặng hoặc nước thải giàu nitơ và nhiều vi sinh vật có ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ con người:

 Ảnh hưởng của nước chứa kim loại nặng

Khi sử dụng nước uống có hàm lượng asen cao trong thời gian dài có thể xuất hiện những ảnh hưởng xấu như làm suy yếu chức năng gan, bệnh tiểu đường, các loại ung thư nội tạng (bàng quang, gan, thận) Bệnh tim mạch, sạm da, mất sắc

tố da, cứng da, và rối loạn tuần hoàn ngoại biên là các triệu chứng do tiếp xúc thường xuyên với Asen

Nước nhiễm chì có độc tính cao đối với con người và động vật Sự thâm nhiễm chì vào cơ thể con người rất sớm từ tuần thứ 20 của thai kì và tiếp diễn suốt

kì mang thai Trẻ em có mức hấp thụ chì cao gấp 3- 4 lần người lớn Chì tích đọng ở xương Trẻ em dưới 6 tuổi và phụ nữ có thai là những đối tượng mẫn cảm với

những nguy hại của chì gây ra Khi bị nhiễm độc, người bênh bị một số rối loạn cơ thể, trong đó chủ yếu là rối loạn bộ phận tạo huyết (tủy xương) Tùy theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau bụng chì, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, liệt, tai biến mạch máu não nếu nặng có thể gây tử vong

Thủy ngân vô cơ trong nước chủ yếu ảnh hưởng đến thận, trong khi đó, methyl thủy ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương Sau khi bị nhiễm độc, người bệnh dễ cáu gắt, kích thích, xúc động, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, viêm lợi, rung chân Nếu bị nhiễm độc nặng có thể gây tử vong

bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng và tử vong

 Nồng độ nirat trong nước cao

Nồng độ nirat trong nước cao có thể do phân hủy chất hữu cơ hoặc do ảnh hưởng của chất thải ô nhiễm Trong nước chứa hàm lượng nirat trên 10mg/l có thể gây bệnh tím tái ở trẻ em Người ta thấy hàm lượng mthemoglobin trong máu cao với cả trẻ em

và người lớn khi dùng nước có hàm lượng nirat cao hơn giới hạn cho phép

 Vi khuẩn trong nước thải:

Vi khuẩn có hại trong nước bị ô nhiễm có từ chất thải sinh hoạt của con người và động vật như bệnh tả, thương hàn và bại liệt

Bảng 1.2 : Các bệnh lây lan qua đường nước thải sinh hoạt

/ Nguồn: www.doko.vn/

Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm nước thải nói chung và nước thải sinh hoạt nói riêng trở thành vấn đề bức xúc của toàn xã hội Vấn đề ô nhiễm nước thải sinh hoạt là loại ô nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp, hàng ngày và khó khắc phục đối với đời sống con người cũng như sự phát triển bền vững của đất nước Ô nhiễm nước thải sinh hoạt ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, ngoài ra chúng còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái, môi trường Từ những ảnh hưởng, thành phần, tính chất, của nước thải sinh

hoạt mà ta tìm ra các phương pháp công nghệ xử lý phù hợp, khắc phục tình trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt hiện nay

1.2 Phương thức xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam

Hiện nay có hai xu hướng xử lý nước thải, đó là xử lý tập trung và xử lý phân tán Mỗi xu hướng đều có những ưu điểm riêng, tùy thuộc vào đặc điểm của từng địa phương mà có thể lựa chọn hình thức xử lý cho phù hợp

1.2.1 Xử lý nước thải phân tán

Trong các đô thị lớn do khó khăn và không kinh tế trong việc xây dựng các tuyến cống thoát nước quá dài khi địa hình bằng phẳng và mực nước ngầm cao, người ta thường quy hoạch thoát nước thải thành hệ thống phân tán theo các lưu vực sông, hồ Do đặc điểm địa hình và sự hình thành các kênh hồ trong các đô thị nước

ta, hệ thống thoát nước thường phân tán ra các lưu vực nhỏ và độc lập Do vậy thoát nước phân tán sẽ là hình thức phù hợp đối với đa số đô thị nước ta

Ưu điểm: Xây dựng các trạm XLNT theo hình thức phân tán sẽ tận dụng

được các điều kiện tự nhiên cũng như khả năng tự làm sạch của sông, kênh, hồ để chuyển hóa chất bẩn Mặt khác việc xây dựng này cũng phù hợp với khả năng đầu

tư và phát triển của đô thị Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép được xả vào các cống thoát nước chung hoặc các mương sông hồ trong khu vực

Trong nhiều trường hợp mức độ XLNT của hệ thống thoát nước phân tán yêu cầu không cao do tận dụng được khả năng làm sạch của các sông hồ Tổng giá thành đầu tư xây dựng, vận hành và bảo dưỡng cho các tuyến cống thoát nước thải phân tán giảm xuống do tránh được các tuyến cống thoát nước dài, đường kính và

độ sâu lớn, các trạm bơm nước thải Các công trình của trạm XLNT phân tán thường được bố trí hợp khối, dễ vận hành và quản lý Dễ quy hoạch và thực hiện quy hoạch Cho phép phân đợt xây dựng, đầu tư các hợp phần kỹ thuật từng bước theo khả năng tài chính Quy mô đầu tư cũng sát với yêu cầu hơn, tránh lãng phí Cho phép sử dụng các giải pháp công nghệ đơn giản, chi phí thấp, do phân tán được quỹ đất yêu cầu Các mô hình quản lý, cơ chế tài chính áp dụng cũng rất linh hoạt tùy theo điều kiện cụ thể Cho phép tái sử dụng tại chỗ nước thải sau xử lý (rửa, tưới, bổ cập nước ngầm) và chất dinh dưỡng tách được (bón cây trồng)

Nhược điểm: Dễ làm mất cảnh quan do việc xây dựng các trạm xử lý nước

thải trong đô thị Nếu thiết kế thi công và vận hành trạm xử lý không đúng các yêu cầu kỹ thuật, nước thải có thể gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến môi trường khu dân

cư và đô thị xung quanh Mặt khác nếu hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng như

N, P trong nước thải sau xử lý còn cao, trong điều kiện quang hợp tốt, các sông hồ

đô thị tiếp nhận nước thải có thể bị phú dưỡng và dẫn đến nhiễm bẩn thứ cấp Một

số kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy, trong các sông hồ nước thải đô thị hàm lượng chất hữu cơ (tính theo BODR 5 R) bổ sung do nhiễm bẩn thứ cấp thường dao động từ 1,4 - 4,5 mg/l Các trạm XLNT phân tán có quy mô, mức độ và công nghệ

xử lý khác nhau Việc kiếm soát, quản lý và vận hành chúng khá phức tạp Tìm kiếm đất đai cho việc xây dựng trạm XLNT trong nội thành thường rất khó khăn

Ở Việt Nam hình thức xử lý nước thải phân tán cho nước thải đô thị chưa phổ biến do đặc điểm dân cư tập trung đông đúc

1.2.2 Xử lý nước thải tập trung

Khi thoát nước tập trung, nước thải từ các tuyến cống cấp 2 (tuyến cống lưu vực) đưa về tuyến cống chính (tuyến cống cấp 1), sau đó bơm về trạm xử lý nước thải tập trung Như vậy nước thải sẽ được dẫn ra khỏi khu vực đô thị, xử lý đến mức

độ yêu cầu, sau đó xả ra nguồn nước mặt có khả năng tự làm sạch lớn

Ưu điểm: Đảm bảo cho môi trường có độ an toàn cao, ít bị ô nhiễm, dễ kiểm

soát và quản lý

Nhược điểm: Việc đầu tư thoát nước thải tập trung rất tốn kém do việc xây

dựng các tuyến cống chính lớn, dài và sâu, số lượng trạm bơm chuyển bậc nhiều… Mặt khác khi đô thị phát triển không đồng bộ theo không gian và thời gian, việc xây dựng trạm xử lý nước thải (XLNT) tập trung và tuyến cống chính sẽ không phù hợp Việc đầu tư kinh phí lớn ngay từ ban đầu cho các công trình này rất khó khăn

3

P/ngày trên tổng lượng nước thải đô thị 3.080.000

Bảng 1.3: Các nhà máy xử lý nước thải tập trung được vận hành ở Việt Nam

TT Nhà máy Thành

phố

Năm vận hành

2005 3,700 3,700 Chung A2O (AS)

3 Bắc Thăng Long 2009 42,000 7,000 Chung AO

5 Bình Hưng

Thành phố Hồ Chí Minh

hồ khử trùng

16 Buôn Ma Thuột BMT 2006 8,125 5,700 Riêng Hồ ổn định

(AP,FP,MP)

17 Bắc Giang Giang Bắc 2010 10,000 8,000 Chung OD

18 Phan Rang Thuận Ninh 2011 5,000 5,000 Chung (AP,FP,MP) Hồ ổn định

/ Nguồn: NHTG 2012 và Trần Đức Hạ, 2012/

Hình 1.1: Một số hình ảnh về các nhà máy XLNT ở Việt Nam (Nguyễn Việt Anh, 2013)

1.3 Gi ới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng

ở Việt Nam

1.3.1 X ử lý nước thải bằng bể tự hoại

Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc I (xử lý sơ bộ) đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng Bể tự hoại có thể được chia làm 2 hoặc 3 ngăn Nước thải vào thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3 ngày

Trong bể tự hoại diễn ra quá trình lắng cặn và lên men, phân hủy sinh học kỵ khí cặn lắng Các chất hữu cơ có trong nước thải và bùn cặn đã lắng, chủ yếu là các hydrocacbon, đạm, béo.v v được phân hủy bởi các vi khuẩn kỵ khí và các loài nấm

men Nhờ vậy cặn lên men, bớt mùi hôi, giảm thể tích Chất khoáng không tan chuyển thành chất tan và chất khí (chủ yếu là CHR 4 R, COR 2 R, HR 2 RS, NHR 3 R…)

Cấu tạo: Bể tự hoại thường được xây gạch, bê tông cốt thép, composit.v.v,

Bể tự hoại có ba ngăn: ngăn thứ nhất có dung tích 50% dung tích bể, ngăn thứ hai

và ngăn thứ ba có dung tích mỗi ngăn bằng 25% dung tích bể

Ưu điểm: Giá thành rẻ, hút cặn dễ dàng

Nhược điểm: Hiệu suất xử lý không cao

Hình 1.2: Bể tự hoại 2 ngăn

Xử lý nước thải bằng bể tự hoại 3 ngăn đã được ứng dụng tại khu đô thị mới đồng bộ hạ tầng kỹ thuật Xuân La, Hà Nội

* Xử lý nước thải bằng bể tự hoại cải tiến BASTAF

Cấu tạo: 5-6 ngăn: gồm 1 ngăn chứa và 2-3 ngăn mỏng dòng hướng lên, tiếp

theo là 2 ngăn lọc kỵ khí (lọc ngược)

Nguyên tắc làm việc: Nước thải được đưa vào ngăn đầu của bể, có vai trò làm

ngăn lắng – lên men kỵ khí, đồng thời điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong dòng nước thải Nhờ có các vách ngăn hướng dòng ở những ngăn tiếp theo, nước thải được chuyển động theo hướng từ dưới lên trên, tiếp xúc với các vi sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hình thành ở đáy bể trong điều kiện động Các chất bẩn hữu cơ được các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa làm nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của chúng Cũng nhờ các vách ngăn này, công trình trở thành một dãy bể phản ứng kỵ khí được bố trí nối tiếp Cơ chế tạo dòng chảy hướng của bể tự hoại cải tiến bảo đảm hiệu suất sử dụng thể tích tối đa và sự tiếp xúc trực tiếp của dòng nước thải hướng lên và lớp bùn đáy bể - nơi chứa quần thể các vi khuẩn kỵ khí, cho phép nâng cao hiệu suất xử lý rõ rệt Các ngăn lọc kỵ khí phía sau, với vật liệu lọc do IESE chế tạo, cho phép nâng cao

hiệu suất xử lý của bể và tránh rửa trôi bùn cặn theo nước

Ưu điểm: Đạt hiệu suất xử lý cao, ổn định hơn so với bể tự hoại truyền thống Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với bể tự hoại truyền thống 20-30% và

hút cặn khó khăn do bể có nhiều ngăn

Phạm vi áp dụng: Thường áp dụng cho nhóm hộ gia đình (>10 hộ trở lên)

Hiện nay xử lý nước thải bằng bể tự hoại cải tiến BASTAF đã được áp dụng

ở một số khu đô thị ở Việt Nam như khu đô thị mới Xuân Mai

Hình 1.3 : Bể tự hoại cải tiến BASTAF

Nguyên lý làm vi ệc: Nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh, nhà tắm, nhà bếp và

máy giặt chảy vào hệ thống JOHKASOU Chỉ số BOD, Nitơ, Phốtpho trong nước thải phụ thuộc vào chất lượng cuộc sống và tính chất của cơ sở thải ra Thông thường nước thải sinh hoạt có chỉ số BOD 200mg/l, Nitơ 50mg/l và Phốtpho 5mg/l Tùy tính chất và loại JOHKASOU mà nước thải xử lý có chỉ số BOD nhỏ hơn 20,

10, 5 (mg/l); Nitơ nhỏ hơn 20, 15, 10 (mg/l); Phốt pho nhỏ hơn 1 (mg/l)

Hình 1.4 : Cấu tạo và chức năng hoạt động: JKS cải tiến gồm có 5 ngăn (bể) chính

/ Nguồn: Tài liệu www.nuocviet msnboard.net/

Cấu tạo của bể Johkasou bao gồm:

- Ngăn thứ nhất (bể lọc kỵ khí): Tiếp nhận nguồn nước thải, sàng lọc các vật liệu rắn, kích thước lớn (giấy vệ sinh, tóc, ), đất, cát có trong nước thải

- Ngăn thứ hai (bể lọc kỵ khí): loại trừ các chất rắn lơ lửng bằng quá trình vật lý và sinh học

- Ngăn thứ ba (bể lọc màng sinh học): loại trừ BOD, loại trừ Nitơ, photpho bằng phương pháp màng sinh học

- Ngăn thứ tư: Bể trữ nước đã xử lý

- Ngăn thứ năm (bể khử trùng): diệt một số vi khuẩn bằng Clo khô, thải nước xử lý

ra ngoài

Ưu điểm:

- Dễ lắp đặt, chi phí vận hành thấp

- Tiết kiệm tài nguyên nước: có thể tái sử dụng lại nước cho các công trình công cộng, dịch vụ

- Không tốn diện tích đất vì được chôn ngầm

- Bùn lắng được thu gom triệt để

Nhược điểm: Phụ thuộc nhiều vào điện năng

Công nghệ Johkasou đã được ứng dụng trong xử lý nước thải tại nguồn ở nhiều khu

đô thị mới như khu đô thị khu đô thị Dịch vọng, Cầu Giấy Hà Nội có hiệu quả cao

1.3.3 X ử lý nước thải bằng công nghệ AAO

Hình 1.5 : Sơ đồ XLNT bằng công nghệ AAO

Nguyên lý làm việc:

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và mịn nằm lẫn trong nước thải

Bể lắng II

Bể khử trùng

- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể điều hòa Tại đây NT được điều chỉnh nồng độ pH thích hợp cho quá trình xử lý sinh học (6,5 – 7,5)

- Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất nhỏ có khả năng lắng được

- Nước thải được dẫn vào bể lọc sinh học kị khí (UASB) nhằm phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn và chuyển hóa chúng thành

CHR 4 R, COR 2 R, HR 2 RS,… Sau đó, nước thải được xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, bể này vừa có nhiệm vụ xử lý tiếp phần BODR 5 R, COD còn lại vừa làm giảm mùi hôi có trong nước thải

- Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để lắng bùn hoạt tính Lượng bùn này được rút khỏi bể lắng bằng hệ thống bơm bùn và tuần hoàn về bể sinh học, bùn dư được đến thiết bị làm khô bùn cặn bằng cơ học

Ưu điểm:

- Kết cấu an toàn, có khả năng chịu kiềm và axit tốt, không bị ăn mòn

- Yêu cầu về không gian nhỏ hơn các thiết bị xử lý nước thải truyền thống

- Chi phí vận hành và bảo trì thấp, hiệu quả xử lý ổn định

Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao

Phạm vi áp dụng: ứng dụng cho các khu đô thị mới, khu dân cư, thị trấn, thị

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và mịn nằm lẫn trong nước thải

- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể lắng cát Bể lắng để loại những hạt cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát

- Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất nhỏ có khả năng lắng được

Đường nước :

Đường cặn, cát, bùn:

Đường clorua vôi:

Hình 1.6 : Sơ đồ công nghệ sử dụng bể lọc sinh học nhỏ giọt

1 Song chắn rác; 2 Bể lắng cát; 3 Bể lắng I; 4 Bể lọc sinh học nhỏ giọt; 5 Bể lắng II; 6 Bể tiếp xúc khử trùng; 7 Bể ủ bùn; 8 Máy ép bùn; 1a, 1b Thùng chứa rác và cát

- Nước thải được dẫn vào bể lọc sinh học nhỏ giọt nhằm xử lý sinh học hoàn toàn với hàm lượng BOD sau xử lý đạt tới 15 mg/l

- Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học nhỏ giọt, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để lắng bùn hoạt tính

Ưu điểm:

- Kết cấu an toàn, có khả năng chịu kiềm và axit tốt, không bị ăn mòn

- Yêu cầu về không gian nhỏ hơn các thiết bị xử lý nước thải truyền thống

- Hiệu quả xử lý cao

Nước tuần hoàn khi BOD cao

Sông

Bùn khô

Nước tách từ máy ép bùn

7

Nhược điểm:

- Vận hành quản lý phức tạp, dễ tắc vật liệu lọc

- Không khống chế được quá trình thông khí, dễ bốc mùi

- Khối lượng vật liệu lọc tương đối nặng nên giá thành xây dựng cao

Ứng dựng: Xử lý nước thải bằng bể sinh học nhỏ giọt này đã được ứng dụng

cho thành phố Đà Lạt

1.3.5 X ử lý nước thải bằng mương oxy hoá

Đường nước:

Đường cặn, cát, bùn:

Đường clorua vôi:

1.Song chắn rác; 2 Bơm nước thải; 3 Mương oxy hóa; 4 Bể lắng II; 5 Bể tiếp xúc khử trùng; 7 bể nén bùn; 8 Máy ép bùn băng tải 1a Thùng chứa rác

Nước tách từ máy ép bùn

Nguyên lý làm việc:

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và

mịn nằm lẫn trong nước thải

- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể lắng cát Bể lắng để loại những hạt cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát

- Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất nhỏ có khả năng lắng được

- Nước thải được dẫn vào mương oxy hóa nhằm giảm lượng bùn dư đáng kể và các hàm lượng BOD của nước thải

- Sau khi xử lý ở mương oxy hóa, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để lắng bùn hoạt tính

Ưu điểm:

- Lượng bùn dư thấp, được ổn định tương đối

- Hiệu quả xử lý BOD, NH R 4 RP

+

P cao

- Các chất dinh dưỡng như N, P được loại bỏ đáng kể

- Quản lý vận hành không phức tạp

Nhược điểm:

- Chiếm nhiều diện tích xây dựng

- Do mương hở nên dễ gây ra mùi

1.3.6 X ử lý nước thải bằng bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước (Bể Bioten)

Nguyên lý làm việc:

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và mịn nằm lẫn trong nước thải

- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể lắng cát Bể lắng để loại những hạt cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát

- Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất nhỏ có khả năng lắng được

- Nước thải được dẫn vào bể lọc sinh học bioten nhằm xử lý sinh học hoàn toàn với hàm lượng BOD sau xử lý đạt tới 15 mg/l

- Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học bioten, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để lắng bùn hoạt tính

Hình 1.8 : Sơ đồ công nghệ sử dụng bể lọc bioten

Song chắn rác; 1 Ngăn tiếp nhận; 2 Bể lắng cát, 3 Bể lắng I; 4 Bể lọc bioten; 5 Bể lắng II; 6 Bể tiếp xúc khử trùng; 7 bể nén bùn; 8 máy ép bùn cặn bằng băng tải; 1a, 1b Thùng chứa rác và cát

Ưu điểm:

- Đơn giản, dễ dàng cho việc bao, che công trình, khử độc hại, đảm bảo mỹ quan

- Hiệu quả xử lý BOD, N, P cao

- Có thể kết hợp để xây ngầm dưới lòng đất nên tiết kiệm được diện tích hơn các phương án khác

Sông

Bùn khô

Nước tách từ máy ép bùn

7

Nhược điểm: Tổn thất khí cấp cho quá trình, vì phải tăng lưu lượng không khí không chỉ đáp ứng cho nhu cầu VSV mà còn cho nhu cầu thủy lực

Ứng dựng: Xử lý nước thải bằng bể sinh học bioten này đã được ứng dụng

cho thành phố Đà Nẵng

1.3.7 X ử lý nước thải bằng bể SBR

Aroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR) là một dạng công trình xử lý sinh

học nước thải bùn hoạt tính, trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn

và gạn nước thải Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn tối thiểu của bể là 2

Nguyên lý làm vi ệc:

- Nước thải sau khi cho vài bể được trộn lẫn với bùn hoạt tính lưu lại từ trước

- Hỗn hợp nước thải và bùn được sục khí theo thời gian yêu cầu Quá trình diễn ra

với điều kiện trộn hoàn toàn và các chất hữu cơ sẽ được oxy hóa

- Lắng bùn trong điều kiện tĩnh

- Xả nước trong nằm phía trên lớp bùn ra khỏi bể

- Xả lượng bùn dư được hình thành trong quá trình thổi khí ra khỏi ngăn bể

Hình 1.9: Các quá trình vận hành bể SBR

 Loại SBR truyền thống

a Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Hình 1.10: Sơ đồ dây chuyền công nghệ SBR truyền thống

Các công trình trước bể SBR gồm: Trạm bơm để bơm nước từ công trình đầu mối về công trình xử lý tiếp theo (Bể xử lý sơ bộ) Bể xử lý sơ bộ ở đây chủ yếu đóng vai trò là bể lắng cát để tăng hiệu quả xử lý cho công trình xử lý sinh học

Nạp nước thải

Phản ứng

Lắng tĩnh

Gạn nước thải

Hồ triệt

để Ra nguồn tiếp nhận

Bể nén bùn Nước

thải

Nước sau bể xử lý sơ bộ được dẫn vào bể điều hòa Bể điều hòa có chức năng điều hòa và dự trữ lưu lượng nước thải do bể SBR làm việc theo mẻ Sau đó bơm nước

từ bể điều hòa vào bể SBR Trong bể diễn ra các quá trình xử lý sinh học, lắng, gạn

và xả bùn Để ổn định chất lượng nước thải đầu ra, nước sau bể SBR nên được đưa qua hồ để ổn định và sau khi được khử trùng sẽ được xử ra môi trường Tổng thời gian 1 chu kì xử lí của bể SBR:

- Số chu kì trong 1 ngày: 4 hoặc 6 chu kì

- Thời gian nạp nước và quạt gió: 2h đến 4h

- Thời gian lắng : 1h-1.5h

- Thời gian gạn nước: 1h

* Sơ đồ dây chuyền công nghệ điển hình của trạm XLNT áp dụng loại SBR truyền thống

Hình 1.11: Dây chuyền xử lý Nhà máy xử lí nước thải Hạ Long -7.500mP

3

P

/ngđ

b Phạm vi ứng dụng

- Loại SBR truyền thống phù hợp cho đô thị có các đặc điểm:

- Chất lượng nước thải sau xử lý đạt loại A hoặc B

- Thường dùng cho công suất xử lý nước thải dưới 1.000 mP

3

P/ngđ

- Nơi có quỹ đất giành cho xây dựng trạm XLNT hạn hẹp

- Công nhân vận hành có trình cao: Đa số thiết bị được điều khiển tự động và lập trình sẵn

SCR Bể lắng

cát

Bể điều hòa

Bể SBR

Ra nguồn tiếp nhận

Bể nén bùn Nước

thải

- Chi phí đầu tư ban đầu khá cao

 Loại SBR cải tiến

a Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Hình 1.12: Sơ đồ dây chuyền công nghệ SBR cải tiến

Về cơ bản loại này có cấu tạo tương tự bể SBR thông thường, tuy nhiên có

bổ sung thêm ngăn Selector (Các công trình còn lại trong dây truyền tương tự như trong SBR truyền thống)

Hình 1.13: Mặt cắt ngăn selector trong bể SBR cải tiến

Trong công nghệ này bùn hoạt tính được tuần hoàn lại ngăn Selector, trộn cùng với dòng nước thải đầu vào Ngăn selectror được thiết kế đặc biệt có thể tự đảo trộn dòng nước, tránh việc lắng đọng cục bộ, đồng thời duy trì hàm lượng bùn ở mức độ cực lớn, tạo điều kiện hết sức thuận lợi để bẻ gẫy các liên kết hữu cơ khó phân hủy (thường ở dạng mạch dài hoặc mạch tròn), tạo thành các mạch ngắn dễ dàng phân hủy Đồng thời tại đây duy trì môi trường thiếu khí/yếm khí, tạo điều kiện cho quá trình phân hủy Nitơ và phốt pho diễn ra mãnh liệt Đồng thời, việc

Wastewater influent Recirculation Active sludge

Recirculation Active sludge

Bể SBR

Hồ triệt

để Ra nguồn tiếp nhận

Bể nén bùn Nước

thải

tuần hoàn và duy trì hàm lượng bùn rất lớn tại ngăn Selector sẽ tránh hiện tượng trương nở bùn /phát triển của vi sinh vật dạng sợi, do đó tốc độ lắng của bông bùn cao nhất

Mặt khác trong cơ chế xử lý của bể SBR, sau thời gian xử lý thổi khí các vi khuẩn hiếu khí đã phân hủy các chất hữu cơ, tiếp sau đó các vi khuẩn thiếu khí tiếp tục phân hủy Nitrat Sau khi ngừng thổi khí đến giai đoạn lằng và gạn các vi khuẩn

sử dụng hết năng lượng dự trữ trong quá trình thổi khí nên vi khuẩn bị “đói” Nếu không tuần hoàn bùn về bể Seclector mà tiếp tục xả nước thải ngay vào bể SBR thì phải mất một thời gian thì vi khuẩn mới được phục hồi và thích nghi với môi trường mới Khi có ngăn selector bùn được đưa một phần về ngăn này, tại đây cũng được cung cấp nước thải (mồi) làm vi khuẩn thích nghi và hồi phục nên khi chuyển sang

bể SBR các vi khuẩn này tham gia phân hủy chất hữu cơ được ngay Vì vậy thời gian lắng và xử lý chỉ bằng 1/2 so với các công nghệ khác Điều này tương đương với việc tiết kiệm được diện tích bể ở mức độ nhỏ nhất Tổng thời gian 1 chu kì xử

lí của bể SBR:

- Số chu kì trong 1 ngày: 8 chu kì

- Thời gian nạp nước và quạt gió: 1.5 h

- Thời gian lắng : 0.75 h

- Thời gian gạn nước: 0.75 h

Dây chuyền xử lý này đang được áp dụng rất rộng rải trong rất nhiều các trạm xử lý nước thải hiện nay

b Phạm vi ứng dụng:

Như đã phân tích ở trên do có bổ sung thêm ngăn selector nên thời gian xử lý nước thải ngắn hơn và hiệu suất xử lý cao hơn so với SBR thông thường nên thường dùng công nghệ này để xử lý nước thải cho các khu đô thị có đặc điểm:

- Chất lượng nước thải sau xử lý đạt loại A hoặc B

- Do thời gian xử lý ngắn nên rất phù hợp với công suất xử lý trung bình và lớn (có thể tới 500.000 mP

3

P/ngđ) Không nên dùng cho công suất dưới 1000mP

3

P/ngđ vì phải bổ sung thêm ngăn selector (phức tạp và tốn kém)

- Do tiết kiệm được bể lắng và thời gian xử lý nên diện tích chiếm đất ít nên rất phù hợp với các khu đô thị mà diện tích đất giành cho các trạm XLNT hạn hẹp Các đô thị hiện đại do giá đất ở các đô thị này rất cao làm suất đầu tư dự án giảm (Hà Nội, Thành phố Hồ Chi Minh )

- Có trình độ vận hành cao: bởi đa số thiết bị được điều khiển tự động

1.4 Các tiêu chí đánh giá để đánh giá công nghệ xử lý nước thải

Công nghệ phù hợp là công nghệ có thể đáp ứng các quy chuẩn/tiêu chuẩn về

xả thải và thích nghi của công nghệ đó đối với điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội Công nghệ phù hợp có thể là công nghệ hiện đại hay đơn giản Như vậy, một công nghệ phù hợp trong bối cảnh phát triển bền vững là khi công nghệ này có chi phí thấp nhất (chi phí đầu tư và vận hành), khả thi về mặt kỹ thuật và pháp lý, đảm bảo hiệu quả xử lý ô nhiễm và được cộng đồng chấp nhận

Việc chọn lựa công nghệ xử lý nước thải phù hợp được thực hiện dựa trên việc xem xét, đánh giá rất nhiều yếu tố ảnh hưởng khác nhau Vấn đề được quan tâm hàng đầu trong việc lựa chọn công nghệ là bản chất ứng dụng công nghệ chẳng hạn công nghệ xử lý/ tái chế/ tái sử dụng,… tiếp theo đó các yếu tố ảnh hưởng bao gồm hiệu quả, chi phí, các yếu tố xã hội và thể chế cũng được quan tâm trong việc lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp

Hiện nay, Việt Nam chưa có một hệ thống tiêu chí cụ thể để đánh giá tổng thể hệ thống xử lý nước thải nói chung, HTXL nước thải sinh hoạt đô thị nói riêng Mục tiêu cuối cùng của các hệ thống xử lý chất thải nói chung và xử lý nước thải nói riêng là giảm thiểu đến mức độ chấp nhận được các ảnh hưởng của chất ô nhiễm đến sức khỏe cộng đồng Để đạt được mục tiêu cuối cùng đó, hệ thống xử lý nước thải cần đảm bảo:

- Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải quy định, tiêu chuẩn này phụ thuộc vào chức năng của đối tượng sẽ tiếp nhận nước thải sau xử lý

- Tiêu thụ ít nguồn tài nguyên: Nước, đất, năng lượng

- Ít gây ra các chất thải thứ cấp (Chất thải dạng khí, rắn)

- Phù hợp với trình độ kỹ thuật

Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã đưa ra những quan điểm khác nhau đối với đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý chất thải Tuy nhiên có nhiều điểm tương

tự giữa các tiêu chí đưa ra từ các tác giả khác nhau để đánh giá tính khả thi và ổn định của công nghệ xử lý chất thải ở những vùng miền khác nhau Căn cứ vào các yếu tố đó, Tổng cục Môi trường đề xuất các tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước thải nói chung thành 4 mức như sau:

1.4.1 Nhóm tiêu chí kỹ thuật

Nhóm tiêu chí kỹ thuật liên quan đến vấn đề kỹ thuật như thiết kế, xây dựng, vận hành và độ tin cậy của công nghệ Đối với bất kỳ hệ thống xử lý nước thải nào, mục tiêu quan trọng nhất là đạt tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường hay tuân thủ quy định về môi trường Ngoài ra, hiệu quả xử lý của mỗi công trình đơn vị cũng phản ánh sự phù hợp trong thiết kế, vận hành công trình đơn vị đó, đồng thời ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của toàn hệ thống Xét hai hệ thống xử lý có chi phí xây dựng và vận hành tương đương nhau, hệ thống có hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm cao hơn thì

sẽ an toàn trong việc tuân thủ quy định về môi trường hơn Độ tin cậy của hệ thống bao gồm độ tin cậy đối với khả năng vận hành và độ tin cậy của thiết bị Độ tin cậy của hệ thống được đánh giá theo hiệu quả xử lý trong điều kiện bình thường và trong trường hợp sự cố, tần xuất hư hỏng thiết bị, và ảnh hưởng của sự cố hư hỏng thiết bị đến hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý của một trạm hay một nhà máy XLNT được đánh giá theo các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng là chất rắn lơ lửng (SS), BOD, tổng Nitơ, tổng Phôtpho, tổng Coliform Khả năng quản lý hệ thống liên quan đến các yếu tố như tần suất bảo dưỡng hệ thống, khả năng thay thế thiết bị bằng thiết bị

có sẵn hoặc tự chế tạo ở địa phương và yếu tố nguồn nhân lực có trình độ chuyên

môn cần thiết để quản lý hệ thống

1.4.2 Nhóm tiêu chí về môi trường

Nhóm tiêu chí về môi trường xét đến khả năng bền vững về mặt môi trường như khả năng tái sử dụng nước thải để tưới tiêu, khả năng tái sử dụng sản phẩm thứ cấp như khí thải (biogas) và bùn thải hữu cơ (biosolids) Tại các nước đang phát triển, nước thải và các sản phẩm thứ cấp sau quá trình xử lý được xem như những

nguồn tài nguyên Nước thải sau quá trình xử lý phù hợp có thể sử dụng để tưới tiêu trong nông nghiệp do có chứa thành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Ngoài

ra, mức độ phát thải vào môi trường không khí, đất và nước cũng được quan tâm Các phát thải có thể là khí methane từ quá trình xử lý sinh học kỵ khí, mùi hôi từ quá trình xử lý sinh học kỵ khí lẫn hiếu khí, hơi nước mang mầm bệnh phát tán ra môi trường xung quanh và các phát thải thứ cấp (COR 2 R, CO, NOR x R, SOR x R) từ các thiết

bị sử dụng nhiên liệu trong hệ thống Ngoài ra, các yếu tố như tiêu thụ hoá chất, nhu cầu năng lượng sử dụng trong quá trình vận hành và diện tích không gian sử dụng của hệ thống cũng được liệt kê vào nhóm tiêu chí này

1.4.3 Nhóm tiêu chí về kinh tế

Nhóm tiêu chí về kinh tế liên quan đến vốn đầu tư xây dựng công trình, chi phí vận hành và chi phí bảo trì - bảo dưỡng công trình Chi phí xây dựng công trình được sử dụng để so sánh nhiều phương án xây dựng trong cùng một khu vực với điều kiện kinh tế tương tự nhau Chi phí xây dựng bao gồm chi phí nguyên vật liệu xây dựng, công lao động, vận chuyển và một số chi phí phụ trợ khác như điện, nước, láng trại, v.v Chi phí vận hành (bao gồm chi phí điện, nước, hóa chất, nhân công) và chi phí bảo trì và sửa chữa công trình ,có thể được biểu diễn bằng chi phí

xử lý trên một đơn vị nước thải (đồng/mP

3

Pnước thải) Chỉ số sử dụng đất tính bằng tổng diện tích đất dùng để xây dựng NMXLNT chia cho tổng công suất của trạm xử

lý Đơn vị tính của chỉ số này là mP

2

Pđất xây dựng/mP

3

Pngày Đây là một chỉ số quan trọng liên quan đến sự phát triển đô thị Hiện nay, quỹ đất phát triển đô thị hạn chế

và giá đất tăng Việc chiếm diện tích đất lớn để xây dựng NMXLNT sẽ làm tăng chi phí đầu tư do phải trả tiền đất và tiền giải phóng mặt bằng

1.4.4 Nhóm tiêu chí xã hội

Nhóm chi phí xã hội liên quan đến quan niệm và yếu tố truyền thống trong việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải Ví dụ, việc sử dụng bùn septic có nguồn gốc

từ phân hầm cầu trong các hệ thống xử lý sinh học cần được cộng đồng nhận thức

và chấp nhận Nhóm tiêu chí xã hội bao gồm mức độ chấp nhận của cộng đồng đối với những ảnh hưởng do hệ thống xử lý nước thải gây ra, chẳng hạn như mùi hôi,

tiếng ồn và rung do động cơ từ vận hành của hệ thống xử lý chất thải Ngoài ra, yếu

tố tác động đến mỹ quan của khu vực cũng có thể được liệt kê vào nhóm tiêu chí này

Trong bốn tiêu chí cơ bản đã nêu, nhóm tiêu chí kỹ thuật đóng vai trò quan trọng nhất, hơn các tiêu chí còn lại và được lượng hóa với số điểm là A/100 điểm; nhóm các tiêu chí kinh tế đóng vai trò quan trọng thứ hai và được lượng hóa với số điểm B/100 điểm; nhóm các tiêu chí môi trường đóng vai trò quan trọng thứ 3 và được lượng hóa với số điểm C/100 điểm; nhóm các tiêu chí xã hội đóng vai trò ít nhất và được lượng hóa với số điểm D/100 điểm

Tổng giá trị: A + B + C + D = 100 Trong 04 nhóm tiêu chí, các chỉ tiêu cụ thể đối với mỗi nhóm tiêu chí có giá trị là AR i, R BR j R, CR p, RDR q RTrong đó:

Bảng 1.4: Hệ thống các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá các công nghệ XLNT

1/3 lần lấy mẫu, có xác xuất ít nhất một chỉ tiêu

không đạt quy định Dao động từ 11-14 điểm 1/3 lần lấy mẫu, có xác xuất ít nhất hai chỉ tiêu

Cả 3 lần lấy mẫu, có xác suất ít nhất một chỉ tiêu

tiêu chính được lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính

của nước thải sinh hoạt đô thị)

Hiệu quả xử lý đạt 60-80% (đối với ít nhất 5 chỉ

tiêu chính được lựa chọn phụ thuộc vào đặc tính

của nước thải sinh hoạt đô thị)

Dao động từ 0-2 điểm

Thời gian sửa chữa lớn 3 năm/lần Dao động từ 2-4 điểm Thời gian sửa chữa lớn 1 năm/lần Dao động từ 0-2 điểm

Toàn bộ thiết bị, linh kiện được sản xuất và chế tạo

50% thiết bị, linh kiện được sản xuất và chế tạo

Toàn bộ thiết bị, linh kiện do nước ngoài sản xuất

Thiết bị, linh kiện có sẵn tại địa phương 5 Thiết bị, linh kiện không có sẵn tại địa phương

(nhưng có ở Việt Nam) Dao động từ 2-4 điểm Thiết bị, linh kiện không có ở Việt Nam (phải nhập

6 Khả năng thích ứng khi tăng tải trọng / lưu

Hiệu quả xử lý không (hoặc ít) bị ảnh hưởng khi

Hệ thống chỉ có khả năng xử lý đúng với lưu lượng

và nồng độ đã thiết kế Dao động từ 0-2 điểm

Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức

Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức

Thời gian xây dựng, lắp đặt và vận hành thử ở mức

độ cao (tốn nhiều thời gian) Dao động từ 0-1 điểm

Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa cao 3

Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa trung bình Dao động từ 1-2 điểm

Hệ thống công nghệ có mức tự động hóa thấp Dao động từ

0-1 điểm