CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu thứ cấp
Thu thập các tài liệu liên quan đến Dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên thoát nước và phát triển hạ tầng đô thị Thái Nguyên.
Thu thập các tài liệu liên quan đến Dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên trên các trang mạng.
Nghiên cứu các tài liệu, sách, giáo trình liên qua đến xử lý nước thải sinh hoạt, liên quan đến hệ thông công nghệ mương oxy hóa (MOT).
2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
Quan sát trực tiếp toàn cảnh của Nhà máy, của hệ thống công nghẹ MOT, quá trình vận hành hệ thống xử lý.
Chụp ảnh các hoạt động của hệ thống để nghiên cứu và lấy ảnh làm tư liệu Hỏi trực tiếp công nhân, cán bộ kỹ thuật, lãnh đạo của Nhà máy và phỏng vấn các cán bộ phòng ban của Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên thoát nước và phát triển hạ tầng đô thị Thái Nguyên. Để tìm hiểu về Nhà máy và công nghệ, ngoài việc nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi đã hỏi trực tiếp các cán bộ, công nhân ở đây về ơ cấu tổ chức, hoạt động của Nhà máy cũng như những thông tin liên quan đến hệ thống xử lý. Các câu hỏi ở đây không được chuẩn bị trước, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, tình huống phát sinh mà đưa ra những câu hỏi để có thêm thông tin về Nhà máy.
Hỏi trực tiếp chuyên gia nước ngoài những vấn đề chưa hiểu, chưa rõ để lấy tư liệu phân tích viết luận văn, đay là các câu hỏi phát sinh trong quá trình làm việc với chuyên gia và quan sát hoạt động của hệ thống xử lý.
Cùng cán bộ kỹ thuật quan trắc lấy mẫu nước thải theo các ngày trong tháng, lấy mẫu nước hàng tháng để gửi đi xác định các thông số đánh giá chất lượng môi trường.
Bảng 2.1. Lịch lấy mẫu nước thải đầu vào (chưa xử lý) và đầu ra (sau xử lý) để thử nghiệm
Tháng Đầu vào (ngày) Đầu ra (ngày) V M1 M2 M3 M4 M5 M5 M7 M8 1 3 3 6 9 12 15 18 21 24 2 12 1 10 13 16 19 22 25 27 3 6 6 9 12 15 18 21 24 27 4 3 3 6 9 12 15 18 21 24 5 2 2 5 8 11 14 17 20 23 6 3 3 6 9 12 15 18 21 24 7 2 2 5 8 11 - - - -
Nước thải đầu vào (nước chưa xử lý – cột V), nước thải đầu vào trong một tháng chỉ lấy ngẫu nhiên một lần vào các ngày gần đầu của tháng 3/1 , 12/2, 6/3, 3/4, 2/5, 3/6 và 2/7.
Nước thải sau xử lý được lấy vào nhiều lần vào các ngày từ đầu tháng đến gần cuối tháng theo bảng 2.1 và được ký hiệu từ M1 đến M8.
Mẫu nước được phân tích thử nghiệm tại Trung tâm chất lượng và Bảo vệ tài nguyên nước thuộc Bộ Tài Nguyên và Môi trường (VILAS 1145- VIMCERT 218).
Các phương pháp lấy mẫu nước, bảo quản, vận chuyển theo quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường - VILAS 1145-VIMCERT 218 . Riêng tổng chất rắn hòa tan (TDS) được đo trực tiếp tại hiện trường bằng SOP 01.05.
Các thông số thử nghiệm và phương pháp thử theo quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Bảng 2.2. Phương pháp thử các thông số đánh giá chất lượng nước thải
TT Thông số yêu cầu thử nghiệm Đơn vị tính Phương pháp thử nhiệm 1 pH - TCVN 6492:2011 2 BOD5 mg/l TCVN 6001-1:2008 3 TSS mg/l SMEWWW 2450B:2012 4 TDS mg/l SOP 10.05 5 Sunfua (tính theo H2S) mg/l TCVN 6200:1996 6 Amoni (tính theo N) mg/l TCVN 6197-1:1996 7 Nitorat (tính theo N) mg/l TCVN 6180:1996 8 PO43- (tính theo P) mg/l SMEWW 4500P-C:2012 9 Tổng Coliform MNP/100ml TCVN 6187-1:2009 10 E. coli MNP/100ml TCVN 6187-1:2009 11 COD mg/l SMEWW 5220-C:2012 12 DO mg/l Hach 13 NO2- mg/l TCVN 6187:1996 14 CL- mg/l TCVN 6194:1996 15 F- mg/l US EPA Method 200.8 16 CN- mg/l US EPA Method 200.8 17 As mg/l US EPA Method 200.8 18 Cd mg/l US EPA Method 200.8 19 Pb mg/l US EPA Method 200.8 20 Cr mg/l US EPA Method 200.8 21 Cu mg/l US EPA Method 200.8 22 Zn mg/l US EPA Method 200.8 23 Ni mg/l US EPA Method 200.8 24 Mn mg/l US EPA Method 200.8 25 Hg mg/l US EPA Method 200.8 26 Fe mg/l US EPA Method 200.8 27 Nhiệt độ nước mg/l TCVN 6492:2011 28 Màu mg/l Hach
31 Tổng các chất hoạt động bề mặt
mg/l SMEWW 5540:2012 Về phương pháp đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống mương tuần hoàn (MOT) tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trong thời gian vận hành thử, chúng tôi đã tham khảo cách đánh giá của cơ quan chủ quản đó là Ban quản lý dự án và của chuyên gia tư vấn nước ngoài. Trong thời gian 7 tháng vận hành thử hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Thái Nguyên, nước thải trước xử lý trong một tháng chỉ một lần duy nhất vào một ngày đầu tháng để xác định một số thông số chất lượng nước thải, sau đó so sánh với quy chuẩn nước thải sinh hoạt hiện hành. Đối với nước thải sau xử lý, lấy mẫu thử nghiệm liên tục 3 ngày một lần, số lần lấy mẫu quan trắc là 8 lần trong tháng để xá định một số thông số chất lượng nước, so sánh với quy chuẩn nước thải sinh hoạt hiện hành.
Trong quá trình quan sát, phân tích và đánh giá các thông số chất lượng nước của nước thải sau xử lý, chúng tôi đã xác định hiệu suất xử lý của hệ thống đối với một số chất có trong nước, đồng thời so sánh một số thông số xác định được giữa tháng sau so với tháng trước để đánh giá mức độ hoạt động ổn định dần dần của hệ thống xử lý do có sự điều chỉnh các thông số kỹ thuật trong quá trình vận hành.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khái quát về thành phố Thái Nguyên và Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng
3.1.1. Khái quát về thành phố Thái Nguyên và dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên
Thành phố Thái Nguyên là đô thị loại I, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, giáo dục, khoa học - kỹ thuật, y tế, du lịch, dịch vụ của tỉnh Thái Nguyên và vùng trung du miền núi phía Bắc. Thành phố Thái Nguyên có diện tích tự nhiên 222,93 km² với tổng dân số là 362.921 người, mật độ dân số là 1.628 người/km2 do vậy lượng nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày rất lớn, ước tính khoảng 30.000 m3/ngày. Thành phố Thái Nguyên có 32 đơn vị hành chính cấp xã, phường bao gồm 21 phường và 11 xã. Về vị trí địa lý, Thành phố Thái Nguyên cách thủ đô Hà Nội 80 km.
Phía Bắc giáp huyện Đồng Hỷ và huyện Phú Lương
Phía Nam giáp thành phố Sông Công
Phía Tây giáp huyện Đại Từ
Phía Đông giáp huyện Phú Bình.
Năm 2018, thành phố đạt tốc độ tăng trưởng kinh tế 16%. Thu ngân sách 8 tháng đầu năm 2018 đạt 3.008 tỷ đồng. Tổng số vốn đầu tư đăng ký trên 34 nghìn tỷ đồng. Thành phố Thái Nguyên nằm trong vùng phát triển kinh tế năng động của tỉnh Thái Nguyên (bao gồm TP Sông Công và TX Phổ Yên), là trung tâm công nghiệp lâu đời với trung tâm công nghiệp Gang Thép. Ngoài ra thành phố còn có tiềm năng lớn để phát triển du lịch, với Hồ Núi Cốc, các di tích lịch sử, cách mạng. Thành phố Thái Nguyên có đội ngũ cán bộ, công nhân có kinh
trường Đại học, chuyên nghiệp và công nhân kỹ thuật trên địa bàn, đáp ứng yêu cầu phát triển của thành phố. Thành phố Thái nguyên có 30 trường Đại học, cao đẳng và trung cấp chuyên nhiệp, 16 trường trung học phổ thông, 14 bệnh viện và 1 trung tâm y tế. Quy hoạch
Thành phố đang triển khai xây dựng và mở rộng nhiều khu đô thị mới như: Khu đô thị mới Thái Nguyên Park City (44,42ha), Khu đô thị mới Thịnh Quang (130ha), Khu đô thị mới Bắc Sơn - Sông Hồng (16,5ha), Khu đô thị mới Detechland Túc Duyên (66,9ha), Tổ hợp đô thị và dịch vụ APEC Gia Sàng (52.711m2), Khu đô thị mới phía Tây thành phố (1500ha), Khu đô thị mới phía Nam thành phố (44,5ha), Khu đô thị mới Nam Sông Cầu (133ha), Khu phố châu Âu bên bờ sông Cầu (136.380m2), Khu đô thị mới Thái Hưng (195ha), Khu đô thị Đồng Bẩm Riverside Villas (66,2ha), Khu đô thị Đồng Bẩm Picenza Plaza (115 ha), Dự án đường đô thị Đán-Núi Cốc và hệ thống 8 khu đô thị mới dọc tuyến đường (dự kiến hoàn thành vào năm 2015)... Ngoài ra còn có các dự án Thành phố công nghệ và giao lưu quốc tế APECI (2200ha), Dự án Thành phố thông minh (1035 ha) nằm trong Tổ hợp đô thị thương mại và dịch vụ Yên Bình với tổng diện tích quy hoạch là 8009 ha được triển khai tại 2 huyện Phú Bình và Phổ Yên sẽ là vùng đô thị quan trọng của thành phố Thái Nguyên trực thuộc trung ương trước năm 2020.
Hệ thống cấp nước sinh hoạt Thành phố hiện có hai nhà máy nước là nhà máy nước Thái Nguyên và nhà máy nước Tích Lương với tổng công suất là 40.000m3/ng.đêm. Đảm bảo cung cấp nước sạch phục vụ cho sinh hoạt ở mức 100lit/người/ngày. Đến nay, 93% số hộ khu vực nội thành được cấp nước sinh hoạt. Hiện trạng hệ thống thoát nước của thành phố chỉ có hệ thống cống bản, cống tròn được xây dựng từ lâu, chưa đồng bộ và đã xuống cấp. Nước thải từ các khu dân cư, cơ quan đơn vị phần lớn xả thẳng ra các ruộng, ao trống, không hề được xử lý làm tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Vì
vậy, việc xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cho thành phố Thái Nguyên là yêu cầu bức xúc.
Dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên đã được UBND tỉnh Thái Nguyên phê duyệt tại Quyết định số 3452/QĐ-UB ngày 24/10/2000 và phê duyệt, bổ sung tại Quyết định số 1352/QĐ-UB ngày 11/07/2007. Với mục tiêu thu gom xử lý nước thải sinh hoạt, cải tạo điều kiện vệ sinh môi trường của khu trung tâm phía Bắc thành phố Thái Nguyên, gồm 09 phường: Quang Trung, Quán Triều, Quang Vinh, Phan Đình Phùng, Hoàng Văn Thụ, Trưng Vương, Gia Sàng, Đồng Quang, Túc Duyên. Đây là dự án trọng điểm của tỉnh, có quy mô lớn với tổng diện tích lưu vực là 1200 ha, phục vụ cho 100.000 dân.
Trong thời gian tới tỉnh Thái Nguyên sẽ tiếp tục triển khai dự án xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu trung tâm phía Nam thành phố Thái Nguyên giai đoạn 2. Dự án được triển khai thực hiện trên địa bàn của bảy (07) phường: Gia Sàng, Cam Giá, Hương Sơn, Phú Xá, Trung Thành, Tân Thành và Tân Lập. Tổng diện tích lưu vực thu gom nước của dự án là khoảng 2.900 ha. Trong đó khu vực trạm xử lý nước thải thuộc địa bàn xóm Núi Tiện – phường Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên. Trạm xử lý nước thải có công suất lớn nhất mùa mưa là 16.000 m3/ngđ - giai đoạn đến năm 2020 được đề xuất đặt tại khu vực Đông Bắc phường Gia Sàng, vùng Núi Tiên. Vị trí này có điều kiện thuận lợi là nằm sát khu vực trạm xử lý khu phía Bắc đang được thực hiện bởi Dự án ODA của Pháp, đảm bảo vùng vệ sinh cho môi trường. Nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên là sông Cầu.
3.1.2. Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên
3.1.2.2. Lịch sử hình thành Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên
phê duyệt thực hiện từ năm 2000, với tổng mức đầu tư là 231,62 tỷ đồng. Dự án được triển khai với mục tiêu xây dựng và cải tạo hệ thống thoát nước mưa và xây dựng mạng thu gom nước thải tại khu vực trung tâm phía Bắc TP. Thái Nguyên nhằm giải quyết tình trạng úng ngập cục bộ và hạn chế ô nhiễm môi trường do nước thải gây ra.
Sau thời gian dài chờ đợi vốn, đến năm 2007, dự án tiếp tục được phê duyệt điều chỉnh bổ sung với tổng mức đầu tư hơn gấp đôi: 579,90 tỷ đồng; và rồi, 5 năm sau, năm 2012, UBND tỉnh Thái Nguyên lại phê duyệt điều chỉnh tổng mức đầu tư tiếp tục tăng gấp đôi, lên đến gần 1.000 tỷ đồng (942 tỷ đồng). Trong đó, vốn vay ODA của Cộng hòa Pháp trên 412 tỷ đồng, vốn đối ứng từ nguồn ngân sách Trung ương và địa phương là trên 530 tỷ đồng, được giao cho Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Thoát nước và Phát triển hạ tầng Thái Nguyên làm chủ đầu tư.
Trong giai đoạn 1, dự án được thực hiện xây dựng hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt trong phạm vi khoảng 1.200 ha, trong địa phận 9 phường của khu trung tâm phía Bắc thành phố Thái Nguyên, với mục tiêu cải thiện vệ sinh môi trường, chống ngập úng cục bộ và thu gom, xử lý nước thải phục vụ cho khoảng 100.000 dân thuộc vùng dự án. Hiện nay thành phố đã xây dựng xong Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung tại xóm Núi Tiện – phường Gia Sàng phường để xử lý nước thải sinh hoạt cho khu trung tâm phía Bắc thành phố Thái Nguyên với công suất 8.000 m3/ngđ. Nhà máy trực thuộc trực tiếp Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Thoát nước và Phát triển hạ tầng Thái Nguyên.
3.1.2.2. Công tác quản lý Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng
Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng trực thuộc Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên thoát nước và phát triển hạ tầng đô thị Thái Nguyên. Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng chịu sự giám sát và chỉ đạo trực tiếp của Công ty Thoát nước và phát triển hạ tầng đô thị, phó giám đốc Công ty phụ trách.
Biên chế cơ hữu của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng gồm: 01quản đốc, 02 phó quản đốc và 04 kỹ sư môi trường, 02 kỹ sư điện và 45 công nhân. Cơ sở trang thiết bị của Nhà máy gồm có: 02 ôtô tải, 02 ôtô hút bùn, 02 máy ủi, 10 thùng chứa bùn bằng sắt, 02 máy ép bùn và hệ thống công nghệ xử lý nước thải MOT.
3.1.3. Hệ thống thu gom nguồn nước thải của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên
3.1.3.1. Khả năng tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt của hệ thống mạng lưới thu gom
Hệ thống mạng lưới thu gom nước thải của thành phố Thái Nguyên là mạng lưới thoát nước nửa riêng (thu nước thải từ hệ thống thoát chung với hố ga tách).
Đặc trưng của mạng lưới thoát nước nửa riêng là thiết kế mạng lưới nửa riêng được căn cứ vào hệ thống mương đã có.
Việc xác định lưu lượng nước thải ra được tính theo đầu người và được lấy cho thiết kế hệ thống thu gom trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Qua khảo sát thực tế tại khu vực thành phố Thái Nguyên cho thấy, lưu lượng nước tiêu thụ (nước cấp sinh hoạt) là 100 lít/người.ngày. Trong thiết kế lưu lượng nước thải hàng ngày được lựa chọn là 120 l/người.ngày. Tuy nhiên, vì phải tính thêm vào đó một lượng nước thẩm thấu tức là 120 x 1,2 = 144 l/người.ngày. Do vậy, lưu lượng nước thải hàng ngày được tính làm tròn là 150 l/ngày.người. Lượng nước thải được xác định theo dân số của thành phố Thái Nguyên. Hệ thống thoát nước thải được thiết kế có khả năng phục vụ cho 100.000 người, tuy nhiên số dân được nối vào mạng ước tính là 27.000. Như vậy có nghĩa là khả năng hoạt động của mạng thu gom nước thải theo thiết kế vượt lớn hơn nhiều so với lượng nước thải hiện nay.
Đặc trưng của mạng lưới thoát nước nửa riêng (Thu nước thải từ hệ thống thoát chung với hố ga tách): Thiết kế mạng lưới nửa riêng được căn cứ vào hệ