a. Giới thiệu chung:
Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt của các khu đô thị và nông thôn tính theo 3 loại thông số đặc trưng: TSS, BOD5, tổng N và P.
b. Phương pháp tính toán
Để tính tải lượng các chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt của khu vực, dựa vào hệ số phát sinh chất thải trong hai trường hợp khi không xử lý và có xử lý theo công thức như sau:
TL = Số dân × HSPSCT (2.1)
Trong đó:
• TL: Tải lượng chất ô nhiễm (kg/ngày) • Số dân (người)
• HSPSCT: Hệ số phát sinh chất thải (g/người/ngày)
HSPSCT được lấy trên cơ sở tính toán của tổ chức y tế thế giới (WHO) tính toán cho nhiều quốc gia đang phát triển thì khối lượng chất ô nhiễm do mỗi người hàng ngày đưa vào môi trường (nếu không xử lý) sẽ như bảng: 2.5: và trường hợp xử lý như bảng 2.6
Bảng 2.5: Hệ số phát sinh chất thải khi chưa xử lý
TT Chất ô nhiễm Khối lượng (g/người/ngày) bình(g/người/ngày) Khối lượng trung
1 TSS 70-145 107,5 2 BOD5 45-54 49,5 3 Amoni 72-102 87,0 4 COD 2,4-4,8 3,6 5 Tổng N 6-12 9,0 6 Tổng P 0,8-4 2,4
7 Dầu mỡ phi khoáng 10-30 20,0
Bảng 2.6: Hệ số phát sinh chất thải khi xử lý
TT Chất ô nhiễm Khối lượng (g/người/ngày) Khối lượng trung bình(g/người/ngày)
1 TSS 28-58 43
2 BOD5 18-21,6 19,8
3 COD 28,8-40,8 34,8
4 Tổng N 2,4-4,8 3,6
5 Tổng P 0,3-1,6 0,95
Nguồn: Rapid Environmental Assessment (WHO), 1995 {10}
Khi đó, kết quả thu được tính theo bảng 2.5 là tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do HSPSCT khi chưa quan tâm đến các biện pháp xử lý sơ bộ (kể cả tự hoại) tại nguồn thải và kết quả tính theo số liệu bảng 2.6 là tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do HSPSCT khi đã qua biện pháp xử lý sơ bộ.
c. Tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt khu vực đô thị
Tính tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng theo hệ số phát sinh chất thải khi chưa xử lý. - Theo niên giám thống kê tỉnh Viêng Chăn năm 2012 ta có dân số các thị trấn, thị xã.
Theo công thức (2.1) và số liệu bảng (2.5), dân số tập trung của từng huyện, tính toán được tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng khi chưa xử lý như bảng 2.7:
Bảng 2.7: Tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt khi chưa xử lý khu vực đô thị vùng nghiên cứu tỉnh Viêng Chăn
TT Huyện (người) Dân số
HSPSCT Tải lượng (g/người/ngày) (Kg/ngày) TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P 1 Xaythany 162.757 17.496 8.056 1.465 391 2 Parkngum 3.173 341 157 29 8 3 Naxaithong 2.200 107,5 49,5 9 2,4 237 109 20 5 4 Keo Oudom 8.448 908 418 76 20 5 Phonhong 718 77 36 6 2 6 Thoulakhom 652 70 32 6 2
Kết quả tính toán như bảng 2.7 cho thấy tải lượng ô nhiễm phát sinh tính theo HSPSCT khi chưa xử lý lớn nhất là huyện Xaythany thể hiện rõ nhất thông qua tải lượng các thông số TSS và BOD5 (TSS= 17.496kg/ngày; BOD5= 8.056kg/ngày), đứng thứ hai là huyện Keo Oudom (TSS= 908 kg/ngày; BOD5=418 kg/ngày), tiếp
đến huyện Parkngum (TSS= 341 kg/ngày; BOD5=157 kg/ngày), huyện Naxaithong (TSS= 237 kg/ngày; BOD5=109 kg/ngày), huyện Phonhong (TSS= 77 kg/ngày; BOD5=36 kg/ngày). Tải lượng thấp nhất là huyện Thoulakhom (TSS= 70 kg/ngày; BOD5=32 kg/ngày) do là huyện có mật độ dân số ít.
Tính tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng theo hệ số phát sinh chất thải khi đã xử lý
Theo công thức (2.1) và số liệu bảng (2.6), dân số tập trung của từng huyện, tính toán được tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng khi đã xử lý như bảng (2.8)
Bảng 2.8: Tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt khi đã xử lý khu vực đô thị vùng nghiên cứu tỉnh Viêng Chăn
T
T Huyện Dân số (người) (g/người/ngày) HSPSCT T(kg/ngày) ải lượng
TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P 1 Xaythany 162.757 6.999 3.223 586 155 2 Parkngum 3.173 136 63 11 3 3 Naxaithong 2.200 43 19,80 3,6 0,95 95 44 2 2 4 Keo Oudom 8.448 363 167 30 8,03 5 Phonhong 718 31 14 3 1 6 Thoulakhom 652 28 13 2 1
Kết quả tính toán như bảng (2.8 ) cho thấy tải lượng ô nhiễm phát sinhtính theo HSPSCT khi chưa xử lý lớn nhất là huyện Xaythany thể hiện rõ nhất thông qua tải lượng các thông số TSS và BOD5 (TSS= 6.999kg/ngày; BOD5= 3.223kg/ngày), đứng thứ hai là huyện Keo Oudom (TSS= 363 k/ngày; BOD5=167 kg/ngày), tiếp đến huyện Parkngum (TSS=136kg/ngày; BOD5=63 Kg/ngày), huyện Naxaithong (TSS= 95kg/ngày; BOD5=44 kg/ngày), huyện Phonhong (TSS= 31 kg/ngày; BOD5=14 kg/ngày). Tải lượng thấp nhất là huyện Thoulakhom (TSS= 28 kg/ngày; BOD5=13 kg/ngày) do là huyện có mật độ dân số ít.
- Trong thực tế, hầu hết nước thải sinh hoạt đều được xử lý bằng bể tự hoại thông thường. Hiện này các huyện của vùng ven sông của tỉnh Viêng Chăn 70% nước thải sinh hoạt đã được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại thông thường, còn các vùng nông thôn mới ở mức khoảng 30 %. Vì vậy tải lượng tiềm năng các chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt trong thực tế sẽ bao gồm hai phần: tải lượng phần nước thải
chưa qua xử lý và tải lượng phần nước thải đã qua xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại thông thường. Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng (2.9)
Bảng 2.9: Tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt đô thị vùng nghiên cứu tỉnh Viêng Chăn
TT Khu vực
Tải lượng (kg/ngày)
Chưa xử lý Đã xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại thông thường Tổng
TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P
1 Xaythany 5.249 2.417 439 117 4.899 2.256 410 108 10.148 4.673 850 225 2 Parkngum 102 47 9 2 96 44 8 2 198 91 17 4 3 Naxaithong 71 33 6 2 66 30 2 1 137 63 7 3 4 Keo Oudom 272 125 23 6 254 117 21 6 527 243 44 12 5 Phonhong 23 11 2 1 22 10 2 0 45 21 4 1 6 Thoulakhom 21 10 2 0 20 9 2 0 41 19 3 1
Từ bảng tính tải lượng nước thải sinh hoạt đô thị vùng đồng bằng ven sông tỉnh Viêng Chăn (bảng 2.9) ta có biểu đồ như sau:
Hình 2.2: Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạtđôthịVNC
Phân tích nhận xét các kết quả tính toán
Về tải lượng chất ô nhiễm vùng đô thị: Huyện Xaythany có tải lượng chất ô nhiễm vùng đô thị cao nhất (TSS= 10.148 kg/ngày; BOD5= 4.673kg/ngày), do có số
dân vùng đô thị lớn nhất, tiếp đến là huyện Keo Oudom (TSS= 527 kg/ngày; BOD5= 243kg/ngày), tiếp đến là huyện Parkngum, huyện Naxaithong, huyện Phonhong và thấp nhất là huyện Thoulakhom (TSS= 41 kg/ngày; BOD5= 19kg/ngày).
d. Tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt vùng nông thôn
Tính tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng theo hệ số phát sinh chất thải
- Theo công thức (2.1) và số liệu bảng (2.5), dân số tập trung của từng huyện, tính toán được tải lương chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt khi chưa xử lý như bảng (2.10)
Bảng 2.10: Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt nông thôn khi chưa xử lý của VNC
TT Huyện Dân số (người) HSPSCT (g/ngườTSS BOD i/ngày) Tải lượng (kg/ngày)
5 N P TSS BOD5 N P 1 Xaythany 5.927 107,5 49,5 9 2,4 637 293 53 14 2 Parkngum 41.603 4.472 2.059 374 100 3 Naxaithong 65.443 7.035 3.239 589 157 4 Keo Oudom 10.754 1.156 532 97 26 5 Phonhong 70.387 7.567 3.484 633 169 6 Thoulakhom 96.130 10.334 4.758 865 231
Kết quả tính toán từ bảng 2.10 cho thấy tải lượng các chất ô nhiễm lớn nhất là huyện Thoulakhome thông qua tải lượng của thông số TSS và BOD5(TSS= 10.334kg/ngày; BOD5= 4.758 kg/ngày), đứng thứ hai là huyện Phonhong (TSS= 7.567kg/ngày; BOD5= 3.484kg/ngày), tiếp theo là huyện Naxaithong (TSS= 7.035kg/ngày; BOD5= 3.239kg/ngày), rồi đến huyện Parkngum (TSS= 4.472kg/ngày; BOD5= 2.059kg/ngày), huyện Keo Oudom(TSS= 1.156kg/ngày; BOD5=532 kg/ngày). Tải lượng thấp nhất là huyện Xaythany (TSS= 637 kg/ngày; BOD5= 293 kg/ngày) do là huyện có dân số ở vùng nông thôn ít.
- Theo công thứ (2.1) và số liệu bảng ( 2.6), dân số tập trung của từng huyện và tỷ lệ xử lý nước thải vùng nông thôn 30% tính được tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt khi đã xử lý như bảng (2.11)
Bảng 2.11: Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt nông thôn khi đã xử lý của VNC
TT Huyện (người) Dân số
HSPSCT
(g/người/ngày)` Tải lượng (kg/ngày) TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P 1 Xaythany 5.927 43 19,8 3,6 0,95 255 117 21 6 2 Parkngum 41.603 1.789 824 150 40 3 Naxaithong 65.443 2.814 1.296 236 62 4 Keo Oudom 10.754 462 213 39 10 5 Phonhong 70.387 3.027 1.394 253 67 6 Thoulakhom 96.130 4.134 1.903 346 91
Kết quả tính toán từ bảng 2.11 cho thấy tải lượng các chất ô nhiễm lớn nhất là huyện Thoulakhome thông qua tải lượng là thông số TSS và BOD5 (TSS=
4.134kg/ngày; BOD5=1.903kg/ngày), đứng thứ hai là huyện Phonhong (TSS= 3.027 kg/ngày; BOD5= 1.394 kg/ngày), tiếp đến là huyện Naxaithong (TSS = 2.814 kg/ngày; BOD5= 1.296 kg/ngày), huyện Parkngum (TSS = 1.789 kg/ngày; BOD5= 824 kg/ngày), huyện Keo Oudom (TSS = 462 kg/ngày; BOD5= 213 kg/ngày). Tải lượng thấp nhất là huyện Xaythany (TSS = 255 kg/ngày; BOD5= 117 kg/ngày) do là huyện có dân số ở vùng nông thôn ít.
Hiện nay khu vực nông thôn vùng đồng bằng ven sông tỉnh Viêng Chăn mới chỉ có 30% nước thải sinh hoạt được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại thông thường. Vì vậy tải lượng tiềm năng các chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt trong thực tế sẽ bao gồm 2 phần: tải lượng phần nước thải chưa xử lý và tải lượng phần nước thải đã qua xử lý sơ bộ tự hoại thông thường. Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng (2.12)
Bảng 2.12: Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt nông thôn ở VNC
TT Huyện
Tải lượng (kg/ngày)
Chưa xử lý Đã xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại thông thường Tổng
TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P
1 Xaythany 446 205 37 10 76 35 6 2 522 241 44 12 2 Parkngum 3.131 1.442 262 70 537 247 45 12 3.667 1.689 307 82 3 Naxaithong 4.925 2.268 412 110 844 389 71 19 5.769 2.656 483 129 4 Keo Oudom 809 373 68 18 139 64 12 3 948 437 79 21 5 Phonhong 5.297 2.439 443 118 908 418 76 20 6.205 2.857 519 138 6 Thoulakhom 7.234 3.331 606 161 1.240 571 104 27 8.474 3.902 709 189
Từ bảng tính tải lượng nước thải sinh hoạt khu vực nông thôn vùng đồng bằng ven sông tỉnh Viêng Chăn (bảng 2.12 ) ta có biểu đồ như sau:
Hình 2.3: Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt nông thôn VNC
Phân tích nhận xét các kết quả tính toán
Tải lượng chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt vùng nông thôn: Huyện Thoulakhom có tải lượng chất ô nhiễm cao nhất (TSS = 8.474 kg/ngày; BOD5 =3.902 kg/ngày); đứng thứ hai là huyện Phonhong, tiếp đến là huyện Naxaithong, huyện Parkngum, huyện Keo Oudom và thấp nhất là huyện Xaythany (TSS = 522 kg/ngày; BOD5 = 241 kg/ngày).
e. Tổng hợp và đánh giá tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt trong vùng nghiên cứu.
Tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm
Từ các kết quả tính toán bảng 2.9 và bảng 2.12 có bảng tổng hợp chung về ô nhiễm nước thải sinh hoạt vùng nghiên cứu như bảng sau:
Bảng 2.13: Bảng tổng hợp tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt của vùng nghiên cứu
TT Khu vực Tổng tải lượng vùng đô thị (kg/ngày)
Tổng tải lượng vùng nông thôn (kg/ngày)
Tổng cộng tải lượng (kg/ngày)
TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P TSS BOD5 N P
1 Xaythany 10.148 4.673 850 225 522 241 44 12 10.670 4.913 893 237 2 Parkngum 198 91 17 4 3.667 1.689 307 82 3.865 1.780 324 86 3 Naxaithong 137 63 11 3 5.769 2.656 483 129 5.906 2.719 494 132 4 Keo Oudom 527 243 44 12 948 873 79 21 1.475 1.116 123 33 5 Phonhong 45 21 4 1 6.205 2.857 519 138 6.249 2.878 523 139 6 Thoulakhom 41 19 3 1 8.474 3.902 709 189 8.515 3.921 713 190 7 Tổng cộng 11.095 5.109 929 247 25.585 12.218 2.142 570 36.680 17.327 3.071 817 8 Tổng cộng 22.191 10.219 1.858 493 51.170 24.436 4.283 1.141 73.360 34.654 6.141 1.634
Từ bảng tổng hợp tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải sinh hoạt vùng đồng bằng ven sông Nam ngum (bảng 2.13) có biểu đồ sau:
Hình 2.4: Tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng BOD5 do nước thải sinh hoạt vùng đồng bằng ven sông Nam ngum
Hình 2.5: Tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng N do nước thải sinh hoạt vùng đồng bằng ven sông Nam ngum
Hình 2.6: Tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm tiềm năng P do nước thải sinh hoạt vùng đồng bằng ven sông Nam ngum
Phân tích, nhận xét các kết quả tính toán
- Về tải lượng chất ô nhiễm vùng nghiên cứu: Huyện Xaythany có tải lượng chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt cao nhất (TSS = 10.670 kg/ngày; BOD5= 4.913 kg/ngày); đứng thứ hai là huyện Thoulakhom (TS = 8.515 kg/ngày; BOD5= 3.921 kg/ngày), tiếp đến là huyện Phonhong (TSS= 6.249 kg/ngày; BOD5= 2.878 kg/ngày), huyện Naxaithong (TSS = 5.906 kg/ngày; BOD5= 2.719 kg/ngày), huyện Park ngum (TSS= 3.865 kg/ngày; BOD5= 1.780 kg/ngày) và thấp nhất là huyện Keo Oudom (TSS= 1.478 kg/ngày; BOD5= 1.116 kg/ngày) do có số dân ít nhất vùng.