đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp và xây dựng sổ tay vận hành và bảo trì công trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot q=3m3 ngày cho cụm dân cư ở huyện châu thành tỉnh đồng

TÓM TẮT Nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình vùng nơng thơn thường xử lý sơ bể tự hoại không xử lý mà dẫn thẳng kênh rạch tự nhiên Việc làm gây ô nhiễm cho môi trường nước, làm cảnh quan, gây mùi khó chịu phát sinh mầm bệnh cho người, vật nuôi tiếp xúc trực tiếp với nguồn nước bị nhiễm bẩn Do xử lý nước thải sinh hoạt sinh hoạt vùng nơng thơn phù hợp với tiêu chí chi phí xây dựng vận hành thấp, bảo dưỡng đơn giản, hiệu xử lý nước thải đạt yêu cầu bảo vệ môi trường theo QCVN14/2008 BTNMT cần thiết Vì vậy, nghiên cứu thực nhằm đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot để ứng dựng vào thực tế Kết bước đầu cho thấy việc áp dụng cơng trình đất ngập nước phù hợp với vùng nông thôn với hiệu xử lý thông số ô nhiễm COD, BOD5, TKN, NH4+N, PO43 P, TP, Coliform 85%, 78%, 83%, 71%, 76%, 64%, 68%, 99,38% Giá trị nồng độ đầu thông số ô nhiễm đa số bé giá trị cho phép cột A quy chuẩn QCVN14:2008/BTNMT Bên cạnh đó, sổ tay vận hành bảo trì cơng trình giúp cho người khơng có chun mơn vận hành cơng trình xử lý nước thải đạt yêu cầu bảo vệ môi trường ABSTRACT Domestic wastewater from households in rural areas often pre-treated in septic tanks or not processed and led directly into natural watercourses This action is making water pollution, destroying the landscape, causing odors and pathogens arise for humans, pets when in direct contact with contaminated water Hence domestic wastewater treatment in rural living matching criteria such as construction costs and low operation and maintenance simple, efficient wastewater treatment achieved the requirements for environmental protection according to QCVN14 / 2008 BTNMT is essential Therefore, this study was conducted to evaluate the effective treatment of domestic wastewater and building operation manuals and maintenance construction wetlands pilot scale to practical application Initial results showed that the application of the wetlands are consistent with rural areas with efficient handling of pollution parameters COD, BOD5, TKN, NH4 + -N, PO43- P, TP, Coliform respectively 85%, 78%, 83%, 71%, 76%, 64%, 68%, 99.38% The value of the output levels of pollution parameters smaller majority values in column A permit regulations QCVN14: 2008 / BTNMT Besides, the manual operation and maintenance construction wetlands will also help people who not have the expertise to operate wastewater treatment facilities meet the requirements of environmental protection LỜI NÓI ĐẦU Qua tìm hiểu thực tế cho thấy vùng nơng thôn Việt Nam gặp nhiều vấn đề bất cập việc xử lý nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình Bởi nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình thường xử lý sơ bể tự hoại không xử lý mà dẫn thẳng kênh rạch tự nhiên Việc làm gây ô nhiễm cho môi trường nước, làm cảnh quan, gây mùi khó chịu phát sinh mầm bệnh cho người, vật nuôi tiếp xúc trực tiếp với nguồn nước bị nhiễm bẩn Nguyên nhân nước thải sinh hoạt vùng nông thôn chưa xử lý cách chưa đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với tiêu chí chi phí xây dựng vận hành thấp, bảo dưỡng đơn giản, hiệu xử lý nước thải đạt yêu cầu bảo vệ môi trường cho vùng nông thôn Việt Nam Từ bất cập đề tài “ Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tình Đồng Tháp” tiến hành nhằm đánh giá khả áp dụng triển khai cơng trình đất ngập nước kiến tạo cho vùng nông thôn Việt Nam để xử lý nước thải sinh hoạt Kết đánh giá hiệu xử lý bước đầu cho thấy việc áp dụng cơng trình đất ngập nước phù hợp với vùng nông thôn với hiệu xử lý thông số ô nhiễm COD, BOD5, TKN, NH4+-N, PO43 P, TP, Coliform 85%, 78%, 83%, 71%, 76%, 64%, 68%, 99,38% Giá trị nồng độ đầu thông số ô nhiễm đa số bé giá trị cho phép cột A quy chuẩn QCVN14:2008/BTNMT Quá trình vận hành đánh giá hiệu xử lý cơng trình giúp đúc kết số kinh nghiệm vận hành kết hợp với việc tổng hợp biện pháp vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước giới Sổ tay vận hành bảo trì cơng trình cơng trình đất ngập nước xây dựng hoàn chỉnh Sổ tay vận hành giúp người khơng có kiến thứ chun mơn kỹ thuật xử lý mơi trường vận hành cơng trình đất ngập nước I MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I MỤC LỤC II DANH MỤC HÌNH ẢNH .IV DANH MỤC BẢNG V DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VI MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nội dung thực Phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các loại thực vật nghiên cứu 1.1.1.Cây lau sậy 1.1.2.Cây cỏ nến 1.1.3.Một số loại sử dụng cơng trình đất ngập nước 1.2 Một số nghiên cứu xử lý nước thải cơng trình đất ngập nước kiến tạo việt nam 1.3 Một số nghiên cứu xử lý nước thải cơng trình đất ngập nước kiến tạo giới 10 1.4 Những vấn đề cần tập trung nghiên cứu giải 20 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 21 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 21 2.2 Mơ hình nghiên cứu 22 2.2.1.Địa điểm triển khai mơ hình 22 2.2.2.Cấu tạo mơ hình thực tế 22 2.2.3.Nguyên tắc hoạt động 24 2.2.4.Quy trình vận hành 25 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1.Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 26 2.3.2.Phương pháp thực nghiệm 26 II 2.3.3.Phương pháp so sánh 27 2.3.4.Phương pháp xử lý số liệu 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ VẬN HÀNH THỰC TẾ MƠ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO DỊNG CHẢY NGẦM THEO PHƯƠNG NGANG 28 3.1 Thành phần tính chất nước thải đầu vào 28 3.2 Kết phân tích mẫu nước thải mơ hình đất ngập nước kiến tạo 29 3.2.1.Chỉ tiêu pH 30 3.2.2.Hiệu loại bỏ tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 30 3.2.3.Hiệu loại bỏ COD BOD5 31 3.2.4.Hiệu xử lý Nitơ 34 3.2.5.Hiệu xử lý phốt .37 3.2.6.Hiệu xử lý coliforms 39 CHƯƠNG SỐ TAY VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ CƠNG TRÌNH 41 4.1 Vận hành cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang ………………………………………………………………… 41 4.1.1.Quy trình vận hành 41 4.1.2.Các vấn đề cần kiểm soát cơng trình đất ngập nước 48 4.2 Bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang 54 4.2.1.Bảo dưỡng đường ống 54 4.2.2.Bảo dưỡng vật liệu công trình 56 4.2.3.Bảo dưỡng gờ, đê bao cơng trình 57 4.2.4.Bảo dưỡng bơm 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC I 66 III DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Cây lau sậy (trái) gốc lau sậy (phải) Hình 2.2 Cây cỏ nến (trái) gốc có nến (trái) Hình 2.3 Cây thủy trúc Hình 2.4 Cây cỏ lác Hình 2.5 Cây thạch xương bồ (trái) gốc (phải) Hình 2.6 Cây họ Cói Scirpus tabernaemontani (trái), Scirpus lacustris (phải) Hình 2.7 Cây Cói dùi thơ, Lác hến, Đưng (trái) (phải) Hình 2.8 Cây lác nước (trái) bơng (phải) Hình 2.9 Mơ hình đất ngập nước kiến tạo thử nghiệm xử lý nước thải ao nuôi cá basa Hình 2.10 Mơ hình đất ngập nước kiến tạo xử lý nước thải ao nuôi cá tra Hình 3.1 Sơ đồ nghiên cứu 21 Hình 3.2 Tồn cảnh mơ hình đất ngập nước bắt đầu giai đoạn khởi động 22 Hình 3.3 Ngăn phân phối nước đầu vào 22 Hình 3.4 Khu vực phân phối nước đầu vào 23 Hình 3.5 Khu vực thu nước ngăn thu nước sau xử lý 23 Hình 3.6 Sơ đồ cơng nghệ mơ hình đất ngập nước 24 Hình 3.7 Các trình loại bỏ chất nhiễm mơ hình đất ngập nước 24 Hình 4.1 Giá trị trung bình tiêu 28 Hình 4.2 Sự biến thiên pH đầu vào 30 Hình 4.3 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý TSS 31 Hình 4.4 Biến thiên nồng độ hiệu xử lý COD 32 Hình 4.5 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý BOD5 32 Hình 4.6 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý TN 34 Hình 4.7 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý TKN 35 Hình 4.8 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý NH4+-N 36 Hình 4.9 Biểu đồ thể q trình chuyển hóa tích lũy Nitơ 37 Hình 4.10 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý PO43 P 38 Hình 4.11 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý TP 38 Hình 4.12 Sự biến thiên nồng độ hiệu xử lý coliforms 39 Hình 5.1 Sơ đồ khối quy trình vận hành 42 Hình 5.2 Cách trồng 43 Hình 5.3 Thiết bị điều chỉnh mực nước cơng trình đất ngập nước 44 Hình 5.4 Cách điều chỉnh mực nước suốt thời gian trồng 44 Hình 5.5 Ống đứng đầu vào khu phân phối nước 55 Hình 5.6 Ống điều chỉnh mực nước đầu 55 Hình 5.7 Hiện tượng chảy tràn cơng trình 57 Hình 5.8 Đê bao bị xói mòn 58 Hình 5.9 Động vật gây hại cho đê bao 58 IV DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thông số thiết kế mơ hình .15 Bảng 2.2 Kết nghiên cứu theo dạng dòng chảy cơng trình đất ngập nước .15 Bảng 2.3 Bảng phân bố nghiên cứu xử lí nước thải cơng nghiệp (1994-2000) 19 Bảng 3.1 Các q trình loại bỏ chất nhiễm mơ hình 25 Bảng 3.2 Các thơng số vận hành mơ hình đất ngập nước 26 Bảng 3.3 Phương pháp phân tích tiêu 26 Bảng 4.1 Thành phần tính chất nước thải đầu vào 28 Bảng 4.2 Tổng hợp kết phân tích 29 Bảng 4.3 Nồng độ TSS nước thải sinh hoạt trước sau xử lý công trình đất ngập nước dòng chảy ngầm ứng dụng nước 31 Bảng 4.4 Nồng độ COD nước thải sinh hoạt trước sau xử lý cơng trình đất ngập nước dòng chảy ngầm ứng dụng nước 33 Bảng 4.5 Nồng độ BOD5 nước thải sinh hoạt trước sau xử lý cơng trình đất ngập nước dòng chảy ngầm ứng dụng nước 33 Bảng 4.6 Nồng độ TN đầu vào đầu đất ngập nước kiến tạo dòng chảy đứng số nước 34 Bảng 4.7 Nồng độ NH4+-N nước thải sinh hoạt trước sau xử lý cơng trình đất ngập nước dòng chảy ngầm ứng dụng nước 36 Bảng 4.8 Nồng độ Photphat (PO43 P) dòng vào .39 Bảng 4.9 Nồng độ TP nước thải sinh hoạt dòng vào 39 Bảng 5.1 Mẫu bảng theo dõi hoạt động cơng trình 45 V DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt BOD BTNMT COD CW ĐNN FC HSSF Biochemical oxygen demand HLR HRT OLR QCVN TCVN TKN TN Hydraulic loading rate Hydraulic retention time Organic loading rate Nhu cầu oxy sinh hóa Bộ Tài nguyên Mơi trường Nhu cầu oxy hóa học Cơng trình đất ngập nước Đất ngập nước Vi khuẩn coliform Dòng chảy ngầm theo phương ngang Tải trọng thủy lực Thời gian lưu nước Tải trọng hữu Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam Tổng nitơ Kjedahl Tổng nitơ Chemical oxygen demand Constructed wetland Fecal coliform Horizontal sub-surface flow Total Kjedahl nitrogen Total nitrogen VI Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Nước nguồn tài nguyên vô quý giá người Nước tự nhiên bao gồm toàn đại dương, biển vịnh sông hồ, ao suối, nước ngầm, nước đất khí Trên trái đất nước chiếm tỷ lệ nhỏ so với nước mặn Nhưng nước lại cần thiết cho sống Nước giúp cho tế bào sinh vật trao đổi chất, tham gia vào phản ứng hóa sinh tạo nên tế bào Vì vậy, nói đâu có nước có sống Nước sau sử dụng cho đời sống hoạt động sản xuất người bị ô nhiễm với mức độ ô nhiễm khác tùy theo hoạt động sản xuất Hiện nay, bùng nổ dân số cách nhanh chóng với phát triển cách chóng mặt ngành cơng nông nghiệp làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường nước trở nên nghiêm trọng Ở Việt Nam, nước thải sinh hoạt vùng nông thôn thường không xử lý quy cách Nước thải sinh hoạt từ khu vệ sinh xử lý sơ bể tự hoại, chất lượng chưa đạt yêu cầu theo quy chuẩn xả môi trường nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, lây lan bệnh tật ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Do việc áp dụng cơng nghệ đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang để xử lý nước thải sinh hoạt với chi phí thấp cần thiết phù hợp với hộ gia đình khu vực nơng thơn Do công nghệ xử lý nước thải chưa áp dụng rộng rãi Việt Nam Đặc biệt khu vực nơng thơn Việt Nam nên nhiều vấn đề phát sinh q trình vận hành Vì luận văn tiến hành đánh giá hiệu xử lý để xây dựng sổ tay vận hành cơng trình đất ngập nước dòng chảy ngầm theo phương ngang phù hợp với điều kiện khí hậu nước Việt Nam Mục tiêu nội dung thực 2.1 Mục tiêu thực Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang với loại lau sậy, cỏ nến cho mơ hình thực tế huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp với quy mô pilot Q = m3/ngày Xây dựng sổ tay vận hành cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp 2.2 Nội dung thực Lấy mẫu nước thải đầu vào mơ hình để đánh giá hiệu xử lý thông qua tiêu: pH, COD, BOD5, TKN, NO3-N, NO2 N, NH4+-N, TP, PO43 P, Coliform So sánh đánh giá hiệu xử lý mơ hình thực tế với quy chuẩn Việt Nam nghiên cứu giới Tổng hợp tài liệu để xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo xử lý nước thải sinh hoạt Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực mơ hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang quy mơ pilot thực địa Nước thải sử dụng lấy từ hộ dân cư Sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang xây dựng để áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt cho cụm dân cư nhỏ với công suất – 20 m3/ngày tham khảo từ tài liệu vận hành đất ngập nước giới Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đối với công nghệ xử lý nước thải trạm xử lý nước thải tập trung cơng nghệ bùn hoạt tính thường sử dụng nhiều lượng chi phí đầu tư vận hành bảo dưỡng đặc biệt chi phí xử lý bùn không thân thiện với môi trường Trong cơng trình đất ngập nước lại sử dụng lượng, chi phí xử lý thấp, đạt hiệu suất cao, thân thiện với môi trường, nước thải sau sử lý sử dụng cho mục đich tưới tiêu, nuôi trồng thủy sản, sinh khối thực vật đem lại giá trị kinh tế làm phân bón, chiếu thảm, Đề tài mở hướng việc xử lý nước thải thân thiện với mơi trường có tính thực tiễn cao SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp  Đốt Biện pháp đốt áp dụng tùy theo địa phương loại cỏ định biện pháp gây nhiễm khơng khí Phương pháp thường tiến hành vào thời điểm bước vào giai đoạn “già yếu” khơng khả sinh trưởng mạnh mẽ Khi tiến hành đốt chất dinh dưỡng tích lũy chất ô nhiễm chuyển thành dạng hòa tan vào nước Do cần phải chuẩn bị sẵn khu vực lưu trữ nước chứa chất để tái xử lý Biện pháp đốt làm tăng nhiệt độ lớp vật liệu, gây chết hệ vi sinh vật đất Nên sau đốt cần tiến hành giai đoạn khởi động lại cơng trình để hệ vi sinh vật hình thành  Thuốc diệt cỏ Không nên sử dụng thuốc diệt cỏ ngoại trừ số trường hợp bất khả kháng Sau sử dụng thuốc diệt cỏ phải ý chăm sóc cẩn thận, thuốc diệt cỏ gây tổn hại đáng lồi thực vật xử lý nước thải 4.2 Bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang 4.2.1 Bảo dưỡng đường ống 4.2.1.1 Hệ thống phân phối nước đầu vào Hệ thống phân phối đầu vào giúp cho nước thải phân bố đồng phía đầu cơng trình đất ngập nước Những cơng trình xây dựng sử dụng dạng máng tràn để phân phối nước Sau thời gian sử dụng dạng phân phối nước bộc lộ số vấn đề hoạt động làm cho nước không phân phối công trình Hệ thống ống đục lỗ giúp phân phối nước dần thay cho hệ thống cũ Theo khuyến cáo khoảng cách lỗ đục ống 10% chiều rộng cơng trình Nhưng cần lưu ý thiết kế khơng xác nước thải số lỗ định tắc nghẽn đóng cặn lớp vật liệu gần lỗ nước trở thành vấn đề đáng lưu tâm Hiện nay, ống phân phối thường gắn thêm ống đứng đầu ống phân phối nước Các ống giúp quan sát mực nước khu vực phân phối nước đầu vào giúp làm đường ống loại bỏ cặn lắng bên ống cách sử dụng bơm hút cặn Nếu ống dài ta dùng bơm đẩy nước/hóa chất vào bên ống để làm đẩy cặn SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 54 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp Hình 4.5 Ống đứng đầu vào khu phân phối nước (Nguồn: Jan Vymazal, Lenka Kröpfelová, 2007) 4.2.1.2 Cấu trúc thu nước đầu Phía cuối cơng trình đất ngập nước thường chơn ống đục lỗ để thu nước đầu Nước sau thu qua đoạn ống thiết kế dạng khuỷu tay chảy tràn ngăn chứa Cấu trúc giúp kiểm soát mực nước cơng trình đặc biệt vào mùa mưa lũ, cần thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để đảm bảo mực nước cơng trình ln mức thích hợp Hình 4.6 Ống điều chỉnh mực nước đầu (Nguồn: Jan Vymazal, Lenka Krưpfelová, 2007) SVTH: Vũ Hồng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 55 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mơ pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp 4.2.2 Bảo dưỡng vật liệu cơng trình Ở số cơng trình đất ngập nước dòng chảy ngầm theo phương ngang bắt gặp tình trạng phần nước thải chảy tràn bề mặt (hiện tượng chảy tràn bề mặt) gây tượng tắc nghẽn Một số yếu tố gây nên vấn đề là:        Hệ thống thu gom phân phối nước chưa thiết kế phù hợp Dự đoán hệ số thấm tầng vật liệu khơng xác Xây dựng khơng với thiết kế Ước lượng khả suy giảm hệ số thấm tầng vật liệu chưa xác Do phát triển rễ Sự tích tụ cặn nước thải Sự hình thành sinh khối vi sinh vật Tình trạng chảy tràn khơng làm ảnh hưởng nhiều đến hiệu xử lý Nhưng gây số vấn đề như:  Tạo điều kiện thuận lợi để phát sinh muỗi, mùi hôi cơng trình  Gây nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe sinh vật tiếp xúc với nước thải  Làm giảm thời gian lưu nước thực tế hệ thống Theo nhiều nghiên cứu cho thấy tượng tắc nghẽn xảy khoảng 1/4 – 1/3 chiều dài cơng trình tính từ hệ thống phân phối nước đầu vào Do hình thành màng vi sinh vật cặn nước thải giữ lại nơi tiếp xúc lớp sỏi hệ thống phân phối bề mặt tầng vật liệu lọc, phần lại khơng bị ảnh hưởng Hình 5.7 mơ tả tượng chảy tràn cơng trình SVTH: Vũ Hồng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hồng Nghiêm 56 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp Hình 4.7 Hiện tượng chảy tràn cơng trình (Nguồn: Jan Vymazal, Lenka Krưpfelová, 2007) Ngồi việc xử lý cặn lơ lửng giai đoạn xử lý sơ để hạn chế tượng tắc nghẽn Ta cho dừng hệ thống để bảo dưỡng tiến hành thay vật liệu làm khu vực bị tắc nghẽn tượng ảnh hưởng đến hiệu xử lý cơng trình 4.2.3 Bảo dưỡng gờ, đê bao cơng trình Việc xây dựng bờ bao đơn giản thực tế Nhưng việc vận hành bảo dưỡng lại không dễ dàng Đặc biệt góc đê bao nơi đặt lớp chống thấm Sự kín nước lớp lót đáy khung bao quanh (đê bao) điểm then chốt đảm bảo khả chống thấm cho cơng trình Nếu hai yếu tố không đảm bảo dẫn đến rò rỉ, rủi ro nhiễm nguồn nước nước ngầm, gây chết mực nước thấp đất ngập nước SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 57 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mơ pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp Hiện tượng hư hại đê bao xói mòn đê bao mưa xảy kết cấu xây dựng công trình khơng ổn định Khi tượng xuất cần tiến hành sửa chữa Hình 4.8 Đê bao bị xói mòn (Nguồn: Robert H.KaDlec, Scott D.Wallace) Ta sử dụng thực vật để bảo vệ đê, mương Chú ý trì cách cắt cỏ, bón phân bón vơi cần thiết Việc cắt thường xun khuyến khích cỏ phát triển tạo lớp đất bảo vệ với hệ thống rễ dày đặc, để chống xói mòn, ngăn ngừa bụi khơng mong muốn phát triển Hiện tượng đê bao bị hư hại hoạt động loài động vật xảy Khi tượng xảy ra, ta áp dụng biện pháp nêu phần 5.1 2.4 Hình 4.9 Động vật gây hại cho đê bao (Nguồn: Robert H.KaDlec, Scott D.Wallace) SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 58 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mơ pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp 4.2.4 Bảo dưỡng bơm 4.2.4.1 Kiểm tra thường xuyên Khi bắt đầu ca làm việc người vận hành cần tiến hành bước kiểm tra sau:  Kiểm tra hoạt động motor máy bơm, tình trạng làm việc van phao bắt đầu ca làm việc  Kiểm tra tiếng ồn , độ rung Xem có tiếng động bất thường phát bơm hoạt động không  Đo điện áp cung cấp: Kiểm tra thay đổi điện áp nguồn  Ghi chép lại giá trị vào nhật ký vận hành 4.2.4.2 Kiểm tra định kỳ Ngoài việc kiểm tra bắt đầu ca làm việc, người vận hành cần lên kế hoạch bảo dưỡng định kỳ cho thiết bị cơng trình Bởi việc kiểm tra định kỳ bảo dưỡng giúp máy bơm làm việc ổn định hiệu Nhưng trước kiểm tra định kỳ ta cần lưu ý điều sau:  Trước kiểm tra phải chắn nguồn điện nối đến máy bơm ngắt, cáp nối tới tủ điều khiển phải tháo Tránh trường hợp sốc điện khởi động không mong muốn từ máy bơm, tránh gây thương tích cho người kiểm tra  Vệ sinh bơm: Loại bỏ mảnh vỡ thuộc bề mặt máy bơm Vệ sinh máy bơm vòi nước Đặc biệt ý đến khu vực cánh quạt, loại bỏ hoàn toàn mảnh vỡ từ cánh bơm  Kiểm tra bơm: Xác định hỏng hóc bơm Yêu cầu bơm phải hoạt động tốt, khơng bị tróc sơn, khơng có thiệt hại, bulong đai ốc không bị nới lỏng cho lần hoạt động sau  Nếu bơm phải tháo rời hỏng hóc, thiệt hại bulong bị lỏng cần liên hệ với địa điểm cung cấp bơm để có giải pháp khắc phục  Kiểm tra định kỳ với loại bơm chìm Thời gian Nội dung Mỗi ngày  Đo cường độ dòng điện điện áp (giới hạn cho phép không vượt ± 5%) Mỗi tháng Kiểm tra  Đo điện trở, giá trị cho phép không vượt 1MΩ, vượt cần tiến hành kiểm tra lại bơm  Kiểm tra cánh quạt: mức độ hiệu suất giảm đáng kể, cánh quạt bị mòn SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 59 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mơ pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp  Kiểm tra dầu bôi trơn (sau 6.000 12 tháng) năm  Thay dầu bôi trơn phốt (sau 9.000 24 tháng)  Kiểm tra lại toàn (đại tu), máy – năm bơm hoạt động bình thường q trình hoạt động  Lưu ý: Nếu bơm không vận hành thời gian dài, nên lấy bơm lên, vệ sinh sau cất giữ vào kho Trước lắp đặt trở lại, nên kiểm tra hoạt động bơm (nhân viên vận hành cần tham khảo thêm sách hướng dẫn vận hành đính kèm theo máy để nắm rõ cách thức vận hành)  Kiểm tra định kỳ với loại bơm ly tâm trục ngang năm Thời gian Nội dung Mỗi ngày  Đo cường độ dòng điện điện áp (giới hạn cho phép không vượt ± 5%) Mỗi tháng Kiểm tra  Đo điện trở, giá trị cho phép không vượt 1MΩ, vượt cần tiến hành kiểm tra lại bơm  Kiểm tra cánh quạt: mức độ hiệu suất giảm đáng kể, cánh quạt bị mòn năm  Kiểm tra dầu bơi trơn (sau 6.000 12 tháng)  Thay dầu bôi trơn phốt (sau 9.000 24 tháng)  Kiểm tra lại toàn (đại tu), máy – năm bơm hoạt động bình thường trình hoạt động  Lưu ý: Nếu bơm không vận hành thời gian dài, nên lấy bơm lên, vệ sinh sau cất giữ vào kho Trước lắp đặt trở lại, nên kiểm tra hoạt động bơm (nhân viên vận hành cần tham khảo thêm sách hướng dẫn vận hành đính kèm theo máy để nắm rõ cách thức vận hành) năm 4.2.4.3 Sự cố hướng giải Hiện tượng Nguyên nhân Cách xử lý Bơm không khởi động khởi động sau ngừng Nguồn điện cung cấp khơng phù hợp Bảng điều khiển bị cố Có vật lạ vướng vào cánh bơm Nối với nguồn cơng ty xưởng Tìm ngun nhân để sửa chữa SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 60 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp Motor bị hỏng Hở mạch Phao bơm bị cố Thiết bị bảo vệ Motor bị hỏng Làm việc tần số 50 Hz, motor ngắt lại dùng 60 Hz Nhiệt độ nước > 40℃ Bơm hoạt động khơng khí thời gian dài Do mực nước cạn Cường độ dòng điện bị tải Phao chế độ ngừng bị hư Bơm hoạt động ko có nước Có khơng khí bơm Bơm ống bị nghẹt Ống bị nghẹt cục van hoạt động không cách Motor quay ngược chiều Lượng nước Cánh bơm vỏ bơm bị bơm khơng mòn, hỏng Tổn thất đường ống lớn nhiều Mực nước thấp, nước bơm lên có lẫn khơng khí Bơm sử dụng 60 Hz, lại dùng 50 Hz Đường ống bị rò rỉ Ống bơm bị nghẹt vật lạ SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm Kiểm tra bơm lấy vật lạ khỏi cánh bơm có Sửa chữa thay Thay nối dây với nguồn khác Loại bỏ cố kiểm tra lại hoạt động phao bơm Sửa chữa thay Kiểm tra lại bảng tên thay bơm Làm giảm nhiệt độ nguồn nước Dừng bơm sau kiểm tra lại mức nước Kiểm tra lại hệ thống: bơm, đường ống, van… Kiểm tra cố kiểm tra hoạt động phao dừng Dừng bơm tức khắc sau khởi động lại loại bỏ khơng khí khỏi bơm Làm vật gây nghẹt Loại bỏ vật gây nghẹt sửa chữa thay van Đổi đầu dây nguồn cung cấp Sửa chữa thay Xem xét lại cách bố trí đường ống Nâng cao mực nước lên Hoặc hạ thấp vị trí bơm xuống Kiểm tra bảng tên thay bơm cánh bơm Kiểm tra sửa chữa Làm vật lạ vướng vào bơm 61 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp Dòng điện Điện áp nguồn cung cấp không ổn định tải Giảm điện áp Bị pha Bơm dùng 50Hz,nhưng sử dụng 60 Hz Motor quay ngược chiều Bơm bị vướng vật lạ Bạc đạn motor bị hỏng Bơm làm việc chế độ tự động không ngừng Chế độ khởi động dùng phao có vấn đề Công tắc phao bơm bị hỏng Mực nước cài đặt chế độ ngừng thấp mực nước tối thiểu để bơm hoạt động Bơm vận hành Cài đặt phao chưa Có phận bị cố khơng SVTH: Vũ Hồng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm Nối với nguồn điện công ty Kiểm tra tiếp xúc công tắc điện Kiểm tra bảng tên thay bơm Đổi đầu dây nguồn Loại bỏ vật lạ vướng vào bơm Tháo bơm thay bạc đạn Loại bỏ cố thay phụ tùng Cài đặt lại mực nước phao dừng cao mực nước tối thiểu để bơm hoạt động Cài đặt lại mực nước Sửa chữa thay bơm 62 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận  Đề tài thực đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang quy mô pilot sử dụng loại thực vật nước phổ biến lau sậy, cỏ nến vùng Tây Nam Bộ với hiệu xử lý trung bình thơng số nhiễm COD, BOD5, TKN, NH4+-N, PO43 P, TP, Coliform 85%, 78%, 83%, 71%, 76%, 64%, 68%, 99,38%  Cơng trình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo phương ngang vận hành ổn định Sau bắt đầu vận hành thời gian xử lý nước thải sinh hoạt đạt hầu hết thông số ô nhiễm theo giới hạn cho phép QCVN14:2008/BTNMT Tuy nhiên cần thêm thời gian ngắn để công trình vận hành ổn định với thơng số ô nhiễm đầu đạt QCVN14:2008/BTNMT  Sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước xây dựng hồn chỉnh, giúp cho người khơng có chun mơn mơi trường vận hành cơng trình cách ổn định, đảm bảo u cầu bảo vệ môi trường nước  Công nghệ đất ngập nước kiến tạo áp dụng vào thực tế trở thành giải pháp tốt để xử lý nước thải sinh hoạt cho cụm, khu dân cư nhỏ khu vực nông thôn tỉnh Đồng sơng Cửu Long với ưu điểm chí phí xây dựng vận hành thấp, sử dụng loài có sẵn địa phương Kiến nghị  Cần kéo dài thêm thời gian vận hành giai đoạn khởi động để thu thập số liệu, xem xét đánh giá hiệu xử lý thông số ô nhiễm cách toàn diện trước đưa vào vận hành thức Đảm bảo tất thông số ô nhiễm đạt yêu cầu bảo vệ mơi trường Nếu khơng đạt ta tiến hành xử lý kết hợp nhiều bậc cơng trình đất ngập nước  Nên xem xét áp dụng công trình đất ngập nước kiến tạo vào thực tế xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ cho khu dân cư, cụm dân cư đặc biệt vùng nông thôn để bảo vệ môi trường nước vệ sinh nông thôn  Cần tiến hành nghiên cứu đánh giá vấn đề cần kiểm soát cơng trình đất ngập nước cách tồn diện Do thời gian làm luận văn không đủ đánh giá hết vấn đề phát sinh vận hành điều kiện khí hậu Việt Nam  Nên tiến hành lựa chọn nghiên cứu loài thực vật đem lại lợi ích kinh tế mỹ quan đáp ứng yêu cầu bảo vệ mơi trường SVTH: Vũ Hồng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 63 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Hồng Lan Chi cộng “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật kiểm định độc tố nhằm đánh giá hiệu xử lý nước thải khu công nghiệp bãi lọc thực vật”, Sở Khoa học Công nghệ TPHCM, 2010 [2] Lê Anh Tuấn.“Quản lý xử lý ao nuôi thủy sản”, Sở Tài nguyên Môi trường An Giang, tháng năm 2007 [3] Ngơ Hồng Văn “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ cánh đồng tưới cánh đồng lọc”, Sở Khoa học Công nghệ TPHCM, 2009 [4] Ngô Thụy Diễm Trang Hans Brix “Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt hệ thống đất ngập nước kiến tạo cát vận hành với mức tải nạp thủy lực cao”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 21b: 161-171, 2002 [5] Nguyễn Văn Phước “Xử lý nước thải công nghiệp chế biến tinh bột khoai mì quản lý tổng hợp ô nhiễm nước vùng kinh tế trọng điểm phía Nam”, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc Gia TPHCM, 2012 [6] Nguyễn Việt Anh “Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc ngầm trồng dòng chảy đứng điều kiện Việt Nam” , Đại học Xây dựng Hà Nội, 2006 Tiếng Anh [1] [2] [3] [4] [5] [6] Elif Asuman Korkusuz “Domestic Wastewater Treatment In Pilot-Scale Constructed Wetlands Implemented In The Middle East Technical University”, 2004 Eric Tousignant, P.Eng “Guidance Manual for the Design, Construction and Operation of Constructed Wetlands for Rural Applications in Ontario”, 1999 Heike Hoffmann cộng “Technology review of constructed wetlands”, 2011 IWA Specialist Group on Use of Macrophytes in water Pollution Control Constructed Wetlands for Pollution Control – Processes, Performance, Design and Operation, Scientific and Technical Report No:8, International Water Association, London, 2000 Jan Vymazal, Lenka Kröpfelová “Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub – surface Flow”, 2007 Luise Davis “A handbook of constructed wetlands” SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 64 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mơ pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] Masi, F., and Martinuzzi, N “Constructed wetlands for the Mediterranean countries: hybrid systems for water reuse and sustainable sanitation”, Desalination, 215, 44 – 55, 2007 Meliána cộng “Hybrid constructed wetlands for wastewater treatment and reuse in the Canary Island”, Ecological Engineering, 36, 891 – 899, 2010 M.H Wong “Wetlands Ecosystems In Asia Function and Management”, 2004 Morari, F., and Giardini, L “Municipal wastewater treatment with vertical flow constructed wetlands for irrigation reuse” Ecological Engineering, 35, 643 – 653, 2009 National risk management research laboratory, U.S environment protection agency, Cincinnati, “Constructed Welands Treatment of Municipal Wastewaters” Robert H.KaDlec, Scott D.Wallace “Treatment Wetlands”, Second edition, 2009 Toscanoa cộng “Modelling pollutant removal in a pilot-scale two-stage subsurface flow constructed wetlands” Ecological Engineering, 35, 281 – 289, 2009 United Nations human settlements program (UN-HaBITAT) “Constructed Wetlands Manual”, 2008 Vymazal, J., and Kröpfelová, L., “Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow”, Springer, 2008 Yalcuk, A., Ugurlu, A “Comparison of horizontal and vertical constructed wetland systems for landfill leachate treatment”, Bioresource Technology, 100, 2521 – 2526, 2009 Zurita, F., De Anda, J., Belmont M.A “Treatment of domestic wastewater and production of commercial flowers in vertical and horizontal subsurface-flow constructed wetlands”, Ecological Engineering, 35, 861 – 869, 2009 SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 65 Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3/ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng Tháp PHỤ LỤC I SVTH: Vũ Hoàng Nghị GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm 66 ... nitrogen VI Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3 /ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng. .. Nghiêm Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3 /ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng. .. Nghiêm Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt chi phí thấp xây dựng sổ tay vận hành bảo trì cơng trình đất ngập nước kiến tạo quy mô pilot Q = 3m3 /ngày cho cụm dân cư huyện Châu Thành tỉnh Đồng