Năm 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
Lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn được tính toán trên cơ sở lượng nước cấp cho người dân. Tiêu chuẩn cấp nước ở các đô thị hiện nay dao động khoảng 120 - 150 lit/người/ngày.đêm; ở các khu vực nông thôn dao động từ 50
- 120 lít/người/ngày.đêm. Và theo WHO, lượng nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của người dân sẽ bằng 80% lượng nước cấp. Như vậy, dự báo
Bảng 3. 9. Dự báo lượng nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày trên địa bàn thành phố Thái Nguyên
STT Năm 1 2021 2 2022 3 2023 4 2024 5 2025 6 2026 7 2027 8 2028 9 2029 10 2030
Theo dự báo dân số, đến năm 2030, dân số của thành phố Thái Nguyên là 436.249 người. Và dự báo đến năm 2030, lượng nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày trên địa bàn thành phố Thái Nguyên là 49.582.728 lít/ngày.đêm; tương đương với khoảng 18,097 triệu m3/năm.
3.5. Đề xuất giải pháp thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên
Từ thực trạng cơ sở hạ tầng hệ thống thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay của thành phố và hiện trạng chất lượng nước tại các điểm tiếp nhận nước thải trong các đợt lấy mẫu vào mùa mưa và mùa khô năm 2019 - 2020,
3.5.1. Giải pháp kỹ thuật
Hệ thống thoát nước được lựa chọn căn cứ vào các điều kiện về địa hình, thủy văn và các điều kiện về hiện trạng các công trình thoát nước thải và thoát nước mưa,... của thành phố.
3.5.1.1. Phương án thu gom nước thải sinh hoạt
a. Phương án Thu gom bằng hệ thống thoát nước chung
- Hệ thống thoát nước chung là hệ thống mà tất cả các loại nước thải (nước thải sinh hoạt, nước mưa,...) xả chung vào một mạng lưới và dẫn đến công trình xử lý.
- Hệ thống thoát nước mưa chung là hệ thống tiếp nhận cả nước thải sinh hoạt và nước mưa trong cùng một đường ống. Hệ thống thoát nước chung đang được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam.
- Toàn bộ nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn phát sinh trên địa bàn sẽ được thu gom bằng hệ thống mương rãnh (phương pháp cơ học), sau đó đưa về trạm xử lý nước thải tập trung của thành phố để xử lý. Trong mạng lưới thu gom, bố trí hệ thống các trạm bơm nâng, đẩy nước thải hoặc bố trí các hồ điều hòa (nhằm điều hòa lưu lượng nước và giảm áp lực về công suất cho các trạm bơm).
- Ưu điểm:
+ Đảm bảo về mặt vệ sinh vì toàn bộ nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn phát sinh trên địa bàn đều được thu gom và xử lý.
+ Chỉ cần xây dựng một hệ thống thu gom chung cho cả nước thải sinh hoạt và nước mưa phát sinh trên địa bàn.
+ Chiều dài mạng lưới giảm so với hệ thống riêng rẽ hoàn toàn, chi phí quản lý giảm.
- Nhược điểm:
+ Hệ thống thoát nước này thu gom chung cả nước thải sinh hoạt và nước mưa nên với hệ thống mương rãnh thoát nước hiện tại của thành phố dẫn dễ dẫn tới tình trạng quá tải, thậm chí xảy ra tình trạng ngập úng tại nhiều khu
vực trên địa bàn thành phố. Để đáp ứng với hiện trạng thực tế của thành phố thì phải xây dựng thêm nhiều hạ tầng cơ sở nên sẽ tốn kém về tài chính.
+ Do lượng nước mưa chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hòa nên công tác quản lý điều phối trạm bơm và trạm xử lý trở nên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn. Tải lượng nước mưa lớn và luôn có sự biến động nên sẽ gây áp lực trong việc tính toán công suất của trạm xử lý nước thải tập trung.
+ Đường kính ống thu gom lớn. Vào mùa khô, lượng nước mưa ít làm việc sẽ lãng phí, việc sử dụng vốn đầu tư không hiệu quả.
b. Phương án Thu gom bằng hệ thống thoát nước riêng
- Thu gom bằng hệ thống thoát nước riêng là xây dựng 2 đường ống riêng biệt để thoát nước thải sinh hoạt và nước mưa.
- Hiện nay, thành phố chưa có hệ thống thu gom nước riêng nên phải xây mới. Sau khi thu gom bằng hệ thống thu gom nước riêng, nước thải sinh hoạt được đưa về trạm xử lý nước thải tập trung của thành phố để xử lý trước khi thải ra môi trường.
- Toàn bộ lượng nước mưa chảy tràn phát sinh trên địa bàn sẽ được thu gom bằng hệ thống mương cống hiện nay. Sau đó, lượng nước mưa này được xả thẳng ra sông.
- Ưu điểm:
+ Phương án này giảm áp lực cho trạm xử lý nước thải tập trung vì chỉ cần phải xử lý nước thải sinh hoạt.
+ Phương án này có thể tận dụng lại được toàn bộ hệ thống mương rãnh hiện nay để thu gom lượng nước mưa.
+ Chi phí bơm và vận chuyển một lượng nước thải bé hơn do kích thước đường ống nhỏ. Hiệu quả sử dụng cao.
+ Vốn xây dựng có thể chia thành từng đợt.
+ Chế độ làm việc của hệ thống ổn định - Nhược điểm:
+ Có thể gây ra hiện tượng ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận. Vì không xử lý nước mưa trong khi nước mưa tại các đô thị, đặc biệt tại các đô thị công nghiệp có thể có thành phần các chất ô nhiễm.
+ Phương án này phải xây dựng và quản lý song song hai hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn phát sinh trên địa bàn.
+ Tổng giá thành xây dựng và quản lý cao.
Hệ thống riêng không hoàn toàn phù hợp với những đô thị và vùng ngoại ô có cùng mức độ xây dựng tiện nghi hoặc giai đoạn đầu xây dựng hệ thống thoát nước
c. Phương án Thu gom bằng hệ thống thoát nước riêng một nửa
Đây là hệ thống có nhiều ưu điểm, khắc phục được nhược điểm của hệ thống thoát nước riêng và chung. Hệ thống này thu lượng nước mưa buổi đầu tiên để xử lý trước khi xả ra nguồn và để thực hiện người ta dùng công trình giếng thu nước mưa trong hệ thống thoát nước riêng một nửa. Hệ thống thoát nước nửa riêng là hệ thống trong đó ở những điểm giao nhau giữa hai mạng lưới người ta xây dựng giếng tràn tách nước mưa.
Toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt và một phần nước mưa đầu mỗi cơn mưa (khoảng 15 - 20 phút đầu) phát sinh trên địa bàn được thu gom về trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý trước khi thải ra môi trường.
Nước thải sinh hoạt và nước mưa phát sinh trên địa bàn sẽ được thu gom vào các hố ga tách (giếng tách nước) sau đó được bơm về trạm xử lý nước thải tập trung của thành phố.
- Khi trời không mưa, các hố ga tách có công dụng đưa nước thải về mạng thu gom nước thải cấp một, sau đó đưa về trạm xử lý tập trung.
- Khi trời mưa, các hố ga tách này cho phép hạn chế lưu lượng nước mưa và nước thải vào trong mạng thu gom nước thải cấp một. Lưu lượng xử lý của trạm xử lý cũng sẽ được hạn chế bởi công suất trạm bơm.
+ Phương án này xử lý cả nước thải sinh hoạt và nước mưa đợt đầu. Điều này sẽ đảm bảo tương đối các điều kiện vệ sinh môi trường trước khi xả nước thải ra ngoài môi trường. Theo quan điểm vệ sinh, phương án này tốt hơn phương án hệ thống thoát nước riêng, vì trong thời gian mưa các chất bẩn không xả trực tiếp vào nguồn.
+ Nếu áp dụng phương án này có thể tận dụng hệ thống đường ống hiện nay trên địa bàn thành phố.
+ Phương án này không cần thiết kết nối nhà dân nếu nhà dân đã được kết nối vào các mương đã có (vì đã sẵn có điểm nối).
+ Với phương án này, giá thành xây dựng và mua sắm các thiết bị đường ống sẽ được giảm.
- Nhược điểm:
+ Nếu áp dụng phương án này, cần tiến hành bảo dưỡng đều đặn tại các hố ga thu nước thải để chống tắc.
+ Những chỗ giao nhau của hai mạng lưới phải xây dựng giếng tách nước mưa, thường không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh.
Từ những phân tích trên đây, tác giả đề xuất áp dụng và lựa chọn Phương án Thu gom bằng hệ thống thoát nước nửa riêng để thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên vì:
- Khi áp dụng hệ thống thoát nước nửa riêng, những khu vực tiếp nhận nước thải sẽ không còn bị đe dọa ô nhiễm khi nước thải chảy ra từ hệ thống xả thải. Nếu sử dụng hệ thống thoát nước riêng, đôi khi có thể xảy ra hiện tượng ô nhiễm do chất ô nhiễm tồn đọng trong nước mưa. Nếu sử dụng hệ thống thoát nước chung, chất lượng nước thải có thể đảm bảo đều kiện vệ sinh môi trường nhưng chi phí tốn kém hơn.
- Hệ thống thoát nước nửa riêng có chi phí thấp hơn so với phương pháp thoát nước riêng. Do có thể tận dụng hệ thống đường ống thoát nước hiện tại nên giá thành xây dựng và mua sắm các thiết bị đường ống sẽ được giảm.
- Không cần thiết kết nối nhà dân nếu nhà dân đã được kết nối vào các mương đã có (vì đã sẵn có điểm nối).
3.5.1.2. Phương án xử lý nước thải sinh hoạt
Trên cơ sở phương án thu gom nước thải đô thị cho khu vực phía trung tâm hành phố Thái Nguyên được chúng tôi đề xuất là: Quy trình công nghệ xử lý của phương án này được thể hiện tại hình 3.9 với các thiết bị chính như sau:
- Song chắn rác và bể gom nước thải
- Bể điều hoà kết hợp xử lý sơ bộ
- Bể keo tụ kết hợp lắng sơ cấp
- Bể xử lý sinh học hiếu khí aeroten
- Bể lắng thứ cấp
- Bể khử trùng
- Bể nén bùn
- Các thiết bị pha hoá chất đông keo tụ, khử trùng và cấp khí.
Nước thải sau khi thu gom từ hệ thống được đưa đến bể điều hoà có lắp đặt thiết bị song chắn rác nhằm loại bỏ các tạp vật có kích thước lớn để đảm bảo hoạt động cho các máy móc, thiết bị xử lý trong công đoạn tiếp sau. Bể điều hoà được dùng để điều hoà lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải. Tại đây, nước thải được khuấy trộn và làm thoáng sơ bộ nhờ hệ thống sục khí.
Nước thải sau khi qua bể chứa điều hoà được bơm lên bể keo tụ và lắng sơ cấp có kết hợp ngăn trộn và ngăn phản ứng.
Bể keo tụ và lắng sơ cấp được sử dụng để tách các tạp chất lơ lửng ra khỏi nước thải. Chất keo tụ và trợ keo tụ từ hệ thiết bị pha - chứa - định lượng hoá chất sẽ được bơm định lượng đưa và ngăn trộn và ngăn phản ứng của bể. Nhờ sự có mặt của chất keo tụ và trợ keo tụ một số kim loại nặng cũng được lắng xuống và thải ra ngoài. Hiệu suất của bể lặng đạt tới 80%.
Phần nước trong phía trên đi đến bể aeroten, tại bể hàm lượng bùn hoạt tính được duy trì lơ lửng sẽ oxi hoá các chất bẩn, hợp chất hữu cơ thành những chất ổn định tạo thành bông cặn dễ lắng. Môi trường hiếu khí trong bể đạt được do sử dụng hệ thống sục khí nhằm duy trì hỗn hợp lỏng trong thiết bị luôn ở chế độ khuấy trộn hoàn toàn. Sau một thời gian hỗn hợp sinh khối được đưa sang bể lắng II (Bể lắng thứ cấp). Tại bể lắng II, bùn được lắng xuống tách ra khỏi nước đã xử lý, và một phần bùn lắng tuần hoàn trở lại bể aeroten để duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể. Phần nước sạch bên trên của bể lắng II chảy qua bể khử trùng để trừ diệt những vi khuẩn gây bệnh. Chất khử trùng là Clo được đưa từ hệ thống cấp dung dịch khử trùng vào bể khử trùng nhờ bơm định lượng. Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7222:2002 sau xử lý lần hai và QCVN 40:2011/BTNMT.
Phần bùn tạo ra ở bể lắng I và II được xả định kỳ nhờ áp lực thuỷ tĩnh, bùn được tháo xuống bể nén bùn. Tại bể nén, bùn được làm giảm thể tích và tự phân huỷ, diệt trừ các mầm mống gây bệnh như trứng giun sán và các vi sinh vật ký sinh khác. Phần nước tách ra từ bể chứa bùn được dẫn quay trở lại bể điều hoà. Bùn đã được nén giảm thể tích theo ống dẫn tới bể chứa bùn và định kỳ xe hầm cầu của công ty vệ sinh đến hút mang đi. Lượng bùn này đảm bảo không gây hại, có thể sử dụng trong quá trình xử lý rác thải làm phân bón hoặc phơi khô trong sân phơi tập trung sau đó dùng để cải tạo đất.
* Khử trùng
Sau khi xử lý sinh học bình thường, để đạt tiêu chuẩn xả về Coliform là 10.000 MPN/100 ml, việc oxy hóa bằng Clo (định lượng Javel) đã được lựa chọn vì những lý do kinh tế và dễ dàng khai thác hơn so với các phương pháp khử trùng khác.
Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7222:2002 sau xử lý lần hai và QCVN 40:2011/BTNMT.
3.5.2. Các giải pháp khác
3.5.2.1. Về cơ cấu tổ chức quản lý môi trường
- Nêu rõ trách nhiệm, phân cấp, phân quyền cụ thể cho từng bộ phận từ cấp thành phố đến cấp phường/xã và cấp tổ dân phố/thôn, xóm trong công tác quản lý hệ thống thoát nước và xử lý nước thải trên địa bàn.
- Phối hợp chặt chẽ giữa các ngành, các cấp, các tổ chức chính trị xã hội, các đoàn thể và các lực lượng thường xuyên kiểm tra, có chế tài xử phạt đối với các cá nhân, tập thể gây ô nhiễm môi trường trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.
- Tăng cường trách nhiệm và khả năng kiểm soát ô nhiễm, xử lý sự cố môi trường của chính quyền các cấp, lãnh đạo các ngành thông qua quy chế phối hợp, tập huấn, tổ chức hệ thống bảo vệ môi trường,...
- Thường xuyên tổ chức tập huấn, hướng dẫn cho cán bộ các Sở, Ban, Ngành, phòng Tài nguyên & Môi trường thành phố, cán bộ phụ trách môi trường các xã/phường,… thực thi các văn bản có liên quan đến công tác bảo vệ môi trường.
3.5.2.2. Về chính sách, thể chế, luật pháp liên quan lĩnh vực bảo vệ môi trường
- Cán bộ chuyên trách của phường/xã thực hiện giám sát, hỗ trợ người dân trong công tác bảo vệ môi trường.
- Tăng cường kiểm tra, giám sát việc triển khai thực hiện, bảo đảm nghiêm túc và hiệu quả Luật Bảo vệ Môi trường. Các cơ quan quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra, giải quyết đơn thư khiếu nại, tố cáo của công dân để chủ động ngăn ngừa những vi phạm chính sách, pháp luật về bảo vệ môi trường.
- Phối hợp chặt chẽ với các sở, ngành và các phường/xã trên địa bàn thành phố tăng cường kiểm tra, hướng dẫn, tháo gỡ những khó khăn, vướng mắc tại cơ sở trong quá trình thực thi các chính sách, pháp luật về bảo vệ môi trường.
3.5.2.3. Về mặt tài chính, đầu tư cho bảo vệ môi trường
- Thực hiện nhiệm vụ chi ngân sách nguồn kinh phí sự nghiệp bảo vệ môi trường hàng năm đúng mục đích, tiến độ và có hiệu quả.
- Khuyến khích các cơ sở sản xuất kinh doanh dịch vụ áp dụng chương trình “Sản xuất sạch hơn” bằng các chính sách như hỗ trợ.
- Nhà nước cần có nguồn kinh phí hỗ trợ cho những người dân trong vấn đề xây dựng các công trình vệ sinh.
- Thực hiện các chủ trương và chỉ đạo của Bộ chính trị về công tác bảo vệ môi trường, trong đó triển khai xây dựng đề án chi cho hoạt động sự nghiệp môi trường không dưới 1% tổng chi ngân sách hàng năm.
3.5.2.4. Về tăng cường sự tham gia của cộng đồng
- Nâng cao nhận thức cộng đồng về công tác bảo vệ môi trường, thực hiện giáo dục môi trường cho cộng đồng thông qua các mô hình quần chúng tham gia bảo vệ môi trường, đưa nội dung giáo dục môi trường vào hệ thống