Nghiên cứu xử lý bùn thải, nước thải thoát nước nội thành tại bãi đổ bùn khu b yên s

1 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành khoa học môi trường với đề tài: " Nghiên cứu xử lý bùn thải, nước thải thoát nước nội thành bãi đổ bùn khu B Yên Sở" hoàn thành vào tháng năm 2013 với giúp đỡ nhiệt tình thầy khoa Mơi trường, gia đình bạn bè Việc hồn thành Luận văn thạc sĩ kỹ thuật kiện quan trọng, đánh dấu trở thành tân thạc sĩ trường Đại học Thủy lợi Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Hồng Hoa thầy cô giáo khoa Môi trường hướng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ em suốt q trình thực hồn thành luận văn Do thời gian kinh nghiệm hạn chế, dù có nhiều cố gắng luận văn khơng tránh khỏi khiếm khuyết sai sót cần điều chỉnh bổ xung Vì vậy, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy tồn thể anh chị học viên để em hoàn thiện luận văn tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Trần Ngọc Khánh BẢN CAM KẾT Tên là: Trần Ngọc Khánh, học viên khóa 18MT - Trường đại học Thủy lợi Tôi làm đơn xin cam kết với nhà trường luận văn : “ Nghiên cứu xử lý bùn thải, nước thải thoát nước nội thành bãi đổ bùn khu B Yên Sở" tơi làm thực Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Trần Ngọc Khánh MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: Tổng quan nạo vét bùn, công nghệ xử lý bùn thải, nước thải giới Việt Nam 1.1 Tổng quan công tác thu gom, xử lý bùn thải, nước thải giới .1 1.1.1 Giới thiệu bùn phương pháp xử lý .2 1.1.2 Giới thiệt nước thải xử lý nước thải 1.2 Tổng quan tác thu gom, xử lý bùn thải, nước thải Việt Nam 15 1.2.1 Tổng quan công tác thu gom, xử lý bùn thải, nước thải Hà Nội 15 1.2.2 Tổng quan công tác thu gom, xử lý bùn thải, nước thải Hồ Chí Minh 20 1.3 Đánh giá chung quản lý, bảo vệ môi trường Việt Nam 22 1.3.1 Pháp luật phí bảo vệ mơi trường nước thải Việt Nam 22 1.3.4 Thực trạng quản lý chung Thành phố Hồ Chí Minh 32 Chương 2: Đánh giá thực trạng thu gom, xử lý bùn thải thoát nước bãi đổ bùn khu B Yên Sở .35 2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 35 2.1.1 Vị trí địa lý 35 2.1.2 Đặc điểm địa hình sử dụng đất quanh khu vực 37 2.2 Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu .37 2.2.1 Điều kiện kinh tế xã hội Phường Yên Sở 37 2.2.2 Điều kiện kinh tế môi trường Xã Yên Mỹ 38 2.3 Thực trạng trình thu gom 40 2.3.1 Thuận lợi 41 2.3.2 Khó khăn 42 2.4 Những vấn đề đặt cần nghiên cứu vệ sinh môi trường 44 2.4.1.Ảnh hưởng tới mơi trường khơng khí 45 2.4.2 Ảnh hưởng đến môi trường đất 45 2.4.3 Ảnh hưởng nước thải sinh hoạt đến người .45 2.4.4 .Ảnh hưởng tới sinh vật nước đất: 46 2.4.5 Một số ảnh hưởng chất gây ô nhiễm nước thải sinh hoạt .47 2.4.6 Ảnh hưởng kim loại có nước 48 2.5 Đánh giá thực trạng xử lý bùn thải, nước thải bãi đổ bùn khu B Yên Sở 48 2.5.1 Hiện trạng sử dụng bãi đổ bùn khu B Yên Sở 48 2.5.2 Yêu cầu phương án xử lý 50 2.5.3 Phương án xử lý .50 2.6 Phân tích chất lượng nước 54 Chương 3: Nghiên cứu đề xuất mơ hình giải pháp quản lý hệ thống xử lý bùn thải nước thải cho bãi đổ bùn khu B Yên Sở .61 3.1 Giới thiệu chung: 61 3.2 Cơ sở đề xuất giải pháp quản lý bùn thải, nước thải thoát nước: 61 Cơ sở pháp lý .61 3.3 Nghiên cứu đề xuất mơ hình xử lý bùn thải, nước thải bãi đổ bùn khu B Yên Sở .61 3.3.1 Tổng quan hệ thống xử lý nước thải (XLNT) sinh học tự nhiên có chi phí thấp 62 3.3.2 Ưu điểm nhược điểm hệ thống XLNT chi phí thấp 63 3.3.3 Một số mơ hình XLNT chi phí thấp 68 3.3.4 Mơ hình áp dụng .80 3.3.5 Tính tốn thiết kế mơ hình 80 3.4 Những giải pháp nâng cao hiệu quản lý chất lượng 100 3.4.1 Truyền thông nâng cao nhận thức cộng đồng, .100 3.4.2 Đầu tư hợp lý, nâng cao chất lượng tiêu thoát nước cho Thành phố Hà Nội .101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .102 Kết luận .102 Kiến nghị .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .104 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Tổng quan xử lý nước thải giới Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát trình xử lý bùn cặn nước thải Hình 1.3: Bãi làm khơ bùn Hình 1.4: Mặt cắt dọc hồ làm khô bùn Hình 1.5: Các bước xử lý nước thải sinh hoạt 10 Hình 1.6: Mơ hình thí nghiệp xử lý ổn định nước thải 13 Hình 1.7: Sơ đồ cơng nghệ quy trình cơng nghệ S1 .16 Hình 1.8: Q trình làm việc theo quy trình cơng nghệ C2 17 Hình 1.9: Sơ đồ cơng nghệ quy trình cơng nghệ C2 18 Hình 1.10 Sơ đồ hoạt động nhà máy xử lý nước thải Kim Liên, Trúc Bạch 20 Hình 1.14: Thuyền đựng bùn nạo vét kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè 32 Hình 2.1: Một số thiết bị đầu tư phục vụ công tác nạo vét bùn 41 Hình 2.2: Kênh dẫn nước thải từ sơng nước địa bàn Thành phố Hà Nội trạm bơm Yên Sở ( kênh thông thường - kênh O) 42 Hình 2.3: Tốc độ tăng dân số nhanh 43 Hình 2.4 : Sơ đồ khu vực lấy mẫu thời điểm bắt đầu vào đổ bùn bãi đổ khu B 54 Hình 2.5: Biểu đồ giá trị thành phần sau phân tích mẫu 56 Hình 2.6: Các vị trí lấy mẫu phân tích mẫu kim loại nặng 57 Hình 2.7: Kết phân tích mẫu kim loại nặng 59 Hình 3.1: Một số loại sử dụng bãi lọc 70 Hình 3.2: Hệ thống XLNT sử dụng thực vật 73 Hình 3.4: Quá trình xử lý BOD hồ sinh học tùy tiện (Nguổn: Ruihong, 2001) .77 Hình 3.5: Q trình chuyển hóa loại bỏ ni tơ hố sinh học 79 (Nguồn: Mara Pearson, 1986) 79 Hình 3.6: Mơ hình áp dụng 80 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Khả tách nước số hệ thống xử lý bùn cặn Bảng 1.2: Khả phát triển mức độ làm số loài thực vật 14 Bảng 1.3: Hiệu xử lý nước thải sinh hoạt số hệ thống xử lý vận hành thực tế 14 Bảng 1.4: Thống kê dự án nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Hà Nội 19 Bảng 2.1: Lượng nước thải bơm sơng Hồng ước tính theo cơng suất danh định 40 Bảng 2.2: Kết đo mẫu hồ số (2) 56 Bảng 2.3: Kết đo mẫu hồ số (3) 57 Bảng 2.4: Kết đo mẫu hồ số (2) 59 Bảng 2.5: Kết đo mẫu hồ số (3) 60 Bảng 3.1: Nghiên cứu điển hình: Số liệu trung bình hàng năm hoạt động bãi lọc Uggerhalne – Đan Mạch 65 Bảng 3.2 Các vai trò thực vật bãi lọc 70 Bảng 3.3: Các chế xử lý ô nhiễm bãi lọc trồng 71 B¶ng 3.4: HƯ sè kĨ tới ảnh hởng nhiệt độ nớc độ nhớt lấy 81 Bảng 3.5: Thành phần thẳng đứng tốc độ nớc thải bể 81 Bảng 3.6: Thời gian lắng (s) nớc thải bình hình trụ với chiều sâu lớp nớc h, đạt hiệu lắng hiệu lắng tính toán thiếu số liệu thực nghiệm 82 n KH Bảng 3.7: Trị số tính toán bể lắng lần I nớc thải sinh hoạt 83 h Bng 3.8: Thông số cho phép bãi lọc ngập nước 87 Bảng 3.9: Hệ số nhám số loại cống 90 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết ý nghĩa đề tài nghiên cứu Hệ thống thoát nước Thành phố Hà Nội chủ yếu hệ thống thoát nước chung cho ba loại nước thải nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất nước mưa Hệ thống thoát nước thị bao gồm tuyến cấp I (cống kênh mương), tuyến cống cấp II (cống lưu vực) cống cấp III (thu gom nước thải nước mưa trực tiếp từ đường phố khu dân cư) Trên hệ thống nước cịn có trạm bơm hồ điều hồ Phần lớn hệ thống nước đô thị lớn xây dựng từ lâu, xuống cấp tải Các hệ thống cống nước thường có đường kính 1m, đặt ngầm đường qua sử dụng nhiều năm sử dụng để đảm bảo khả tiêu thoát nước với mức tăng dân số nhanh Hà Nội Rác thường xuyên xuất ga hàm ếch ngăn cản công tác tiêu thoát nước ( đường Thanh Xuân, Tây Sơn, Nguyễn Lương Bằng ), nhiều khu vực có nắp ga vỡ có nhiều rác hố thu gây nguy hiểm cho người đường (đường vành đai kéo dài, đường Thanh Nhàn ) Hệ thống cống thoát nước đảm bảo phục vụ khoảng 50 – 60% dân số thành phố lớn 20 – 40% khu đô thị nhỏ Với sở vật chất – kỹ thuật chưa đầy đủ lại bị xuống cấp, phạm vi hoạt động hệ thống nước hạn chế Q trình thị hố làm cho lượng nước thải nước mưa tăng nhanh năm gần đây, hệ thống thoát nước cải tạo xây dựng không đáp ứng kịp nên tình trạng ứ đọng ngập úng nước mưa, ô nhiễm nguồn nước mặt ngày trầm trọng Tại Hà Nội chưa có trạm xử lý nước thải tập trung Nước thải sinh hoạt, bệnh viện, công nghiệp, không qua xử lý mà xả thẳng vào hệ thống cống thành phố, hồ ao, kênh rạch, sơng ngịi gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ cộng đồng cảnh quan, cản trở đầu tư du lịch Đánh giá chế độ hoạt động mạng lưới nước thị thấy yếu tố cản trở việc thu gom tiêu nước thị lắng đọng bùn cặn cống, kênh mương hồ Bùn cặn nước mưa nước thải có nguồn gốc từ q trình trơi bề mặt mưa, từ nước thải ngơi nhà, cơng trình dịch vụ nhà máy xí nghiệp, trình xử lý nước thải Bùn cặn hệ thống nước tích tụ: - Tại cống nước; - Trên kênh, mương, sông hồ; - Trong công trình xử lý nước thải hộ nước bể tự hoại, bể chứa lưu giữ bùn, - Trong trạm xử lý nước thải tập trung Trong tất loại bùn cặn trên, bùn cặn mạng lưới nước (cống, kênh mương hồ) khơng tập trung, khó thu gom thành phần phức tạp Các loại bùn cặn dễ gây ô nhiễm môi trường sông hồ, làm giảm sút oxy cân sinh thái nguồn nước mặt Với số lượng lắng đọng lớn, bùn cặn mạng lưới thoát nước gây cản trở dòng chảy, hạn chế điều kiện tiêu thoát nước, đặc biệt thời gian đầu mùa mưa Xuất phát yêu cầu với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu tìm giải pháp xử lý bùn, không gây ô nhiễm môi trường đến khu lân cận nhu cầu thiết yếu phù hợp với môi trường địa phương nơi học viên công tác, đề tài "Nghiên cứu xử lý bùn thải, nước thải thoát nước nội thành bãi đổ bùn khu B Yên Sở" chọn để nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài luận văn Với trạng thoát nước cho Thành phố Hà Nội hoạt động với mơ hình bơm trực tiếp nước thải chưa qua xử lý toàn Thành phố trực tiếp sông Hồng gây nhiều ảnh hưởng tới môi trường sống Do vậy, mục đích nghiên cứu đề tài luận văn nhằm: 2.1 Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu xử lý bùn thải, nước thải đảm bảo không gây ô nhiễm đến môi trường sống 2.2 Đề xuất mơ hình quản lý khu bãi đổ bùn khu B Yên Sở Phương pháp nghiên cứu công cụ sử dụng * Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Áp dụng phương pháp để thu thập số liệu lượng mưa năm trạm bơm Yên Sở, kết phân tích mẫu nước thải bãi đổ bùn khu B Yên Sở, lượng nước thải bãi ngày để đưa mơ hình xử lý nước thải đáp ứng trạng thực tế bãi đổ bùn đảm bảo nước thải sau khu vực xử lý gây ảnh hưởng tới mơi trường xung quanh - Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: để nắm quy trình vận hành bãi đổ bùn khu B Yên Sở Qua đưa đánh giá, nhận xét trạng nạo vét nghành khả xử lý bãi theo quy trình cũ khơng cịn đảm bảo mặt chất lượng nước thải đưa mơi trường khơng đạt u cầu theo QCVN25:2009/BTNMT Ngồi Hà Nội công tác xử lý nước thải đầu nguồn có nhà máy xử lý nước thải Kim Liên, Trúc Bạch Bắc Thăng Long-Vân Trì nên đảm bảo công tác xử lý nước thải trước đưa vào môi trường - Phương pháp chun gia: Xây dựng mơ hình xử lý vừa nhỏ để xử lý ô nhiễm nguồn nước thải trước xả hồ xung quanh Sử dụng chế phẩm vi sinh để làm hồ * Công cụ ứng dụng: - Tin học: sử dụng đồ để mô khu vực nghiên cứu lưu trữ thơng tin; sử dụng tin học tính tốn cho kết nhanh hơn, xác Nội dung luận văn tập trung vào nội dung sau: 4.1 Đánh giá thực trạng lượng bùn lắng đọng cơng tác nạo vét kênh mương nước Thành phố Hà Nội 4.2 Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu xử lý bùn, đảm bảo không gây ô nhiễm đến môi trường sống 4.3 Đề xuất mơ hình quản lý khu bãi đổ bùn khu B Yên Sở Nội dung chi tiết trình bày chương sau: Chương 1: Tổng quan quản lý nạo vét bùn, công nghệ xử lý bùn, mơ hình quản lý Việt Nam giới Chương 2: Đánh giá thực trạng thu gom, xử lý bùn thải thoát nước bãi đổ bùn khu B Yên Sở Chương 3: Nghiên cứu đề xuất mơ hình giải pháp quản lý hệ thống xử lý bùn thải nước thải cho bãi đổ bùn khu B Yên Sở ... thống xử lý b? ?n thải nước thải cho b? ?i đổ b? ?n khu B Yên S? ?? 1 Chương 1: Tổng quan nạo vét b? ?n, công nghệ xử lý b? ?n thải, nước thải giới Việt Nam 1.1 Tổng quan công tác thu gom, xử lý b? ?n thải, nước. .. thực trạng xử lý b? ?n thải, nước thải b? ?i đổ b? ?n khu B Yên S? ?? 48 2.5.1 Hiện trạng s? ?? dụng b? ?i đổ b? ?n khu B Yên S? ?? 48 2.5.2 Yêu cầu phương án xử lý 50 2.5.3 Phương án xử lý ... đề xuất giải pháp quản lý b? ?n thải, nước thải thoát nước: 61 Cơ s? ?? pháp lý .61 3.3 Nghiên cứu đề xuất mô hình xử lý b? ?n thải, nước thải b? ?i đổ b? ?n khu B Yên S? ?? .61