4. Chương 4– PHÂN LOẠI VÙNG TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI CƠNG
4.2.1.3. Khả năng tiếp nhận nước thải khu cơng nghiệp Tân Bình và kênh
Lương của sơng Sài Gịn
a. Khả năng tiếp nhận nước thải khu cơng nghiệp Tân Bình của kênh Tham Lương
Khu cơng nghiệp Tân Bình cĩ nguồn thải trực tiếp ra kênh Tham Lương với các giá trị BOD5, COD, TSS, Fe, ∑ N và ∑ P như đã trình bày ở mục. 3.1.1, lưu
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
84
lượng của kênh Tham Lương được lấy từ mục 4.6 và lưu lượng thải của khu cơng nghiệp mục (3.1.1).
Do nồng độ các chất ơ nhiễm trong nguồn thải cơng nghiệp lớn hơn tiêu chuẩn cho phép nên tính khả năng tiếp nhận được chia làm hai trường hợp.
Trường hợp 1: Tính tốn theo Nồng độ thực tế của KCN Tân Bình. Bảng 4.11. Kết quả tính tốn khả năng tiếp nhận nước thải khu cơng nghiệp Tân
Bình của kênh Tham Lương theo nồng độ thực tế
Khả năng tiếp nhận BOD5 COD TSS Fe ∑ N ∑ P
Khả năng chịu tại đối với tiêu
chuẩn A2: Ltn-A2 (kg/ngày) -1,226 -2,376 1,683 54 50 1.2
Ltn-B1 (kg/ngày) -348 -913 3,634 103 537 11
Ltn-B2 (kg/ngày) 627 1,038 8,513 152 1,025 30
Trường hợp 2: Giả sử nồng độ nước thải KCNTân Bình đạt tiêu chuẩn loại A và B theo QCVN 24: 2009/BTNMT cho kết như sau:
Bảng 4.12. Kết quả tính tốn khả năng tiếp nhận nước thải khu cơng nghiệp Tân Bình của kênh Tham Lương theo QCVN 24: 2009/BTNMT
Chỉ tiêu
Khả năng tiếp nhận
Ltn-A-A2 (kg/ngày) Ltn-A-B1 (kg/ngày)
Ltn-B-A2 (kg/ngày)
Ltn-B-B1 (kg/ngày) Khả năng tiếp nhận theo quy chuẩn loại A2 và B1 của nguồn tiếp nhận trong trường hợp nguồn thải cơng nghiệp đạt tiêu chuẩn A và
B
BOD5 -1,180 -302 -1,196 -318
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
85
Chỉ tiêu
Khả năng tiếp nhận
Ltn-A-A2 (kg/ngày) (kg/ngày) Ltn-A-B1 (kg/ngày) Ltn-B-A2 (kg/ngày) Ltn-B-B1 Khả năng tiếp nhận theo quy chuẩn loại A2 và B1 của nguồn tiếp nhận trong trường hợp nguồn thải cơng nghiệp đạt tiêu chuẩn A và
B TSS 1,822 3,774 1.782 3,734 Fe 54 103 51 100 ∑ N 88 576 76 563 ∑ P 5 14.5 3 13 Kết luận:
- Trường hợp 1: Tính dựa trên nồng độ thực tế của khu cơng nghiệp Tân Bình với hiện trạng kênh Tham Lương cĩ mức độ ơ nhiễm cao hơn rất nhiều so với yêu cầu đạt quy chuẩn loại A2 và cả loại B1, cho kết quả Ltn< 0 => nên khơng cịn khả năng tiếp nhận nguồn thải của khu cơng nghiệp Tân Bình đối với các thơng số COD, BOD5 .
- Trường hợp 2: Tính theo tiêu chuẩn cho phép xả thải đối với hoạt động cơng nghiệp theo QCVN 24: 2009/BTNMT loại A và B. Kết quả cho thấy, kênh Tham Lương với yêu cầu đạt quy chuẩn loại A2, B1 cĩ giá trị Ltn< 0 => khơng cịn khả năng tiếp nhận nguồn thải của khu cơng nghiệp Tân Bình đối với các thơng số COD, BOD5 vượt QCVN 24: 2009/BTNMT ngay cả với loại A.
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
86
b. Khả năng tiếp nhận nước thải kênh Tham Lương của sơng Sài Gịn-khu vực Bình Phước.
Bảng. 4.13. Kết quả tính tốn khả năng tiếp nhận nước thải kênh Tham Lương của sơng Sài Gịn (khu vực trạm Bình Phước).
Dữ liệu BOD5 COD TSS ∑ N Ctc-A2 6.000 15.000 30.000 5.000 Ctc-B1 15.000 30.000 50.000 10.000 Ctc-B2 25.000 50.000 100.000 15.000 Ltd-A2 (kg/ngày) 7,454.592 18,636.480 37,272.960 6,212.160 Ltd-B1 (kg/ngày) 18,636.480 37,272.960 62,121.600 12,424.320 Ltd-B2 (kg/ngày) 31,060.800 62,121.600 124,243.200 18,636.480 Cs-Bình Phước 4.420 7.660 11.000 4.010 Ln (kg/ngày) 4,422.263 7,663.922 11,005.632 4,012.053 Ct-Tham Lương 43.500 152.000 472.000 29.870 Lt (kg/ngày) 10,523.520 36,771.840 114,186.240 7,226.150 Ltn-A2 (kg/ngày) -2,996.476 -10,319.713 -35,167.565 -2,010.417 Ltn-B1 (kg/ngày) 1,476.279 -2,865.121 -25,228.109 474.447 Ltn-B2 (kg/ngày) 6,446.007 7,074.335 -379.469 2,959.311
Nguồn tiếp nhận trên sơng Sài Gịn khu vực Bình Phước với yêu cầu đạt quy chuẩn loại A2, B1 đều cho giá trị Ltn < 0 => khơng cịn khả năng tiếp nhận nguồn thải của kênh đối với các thơng số COD, BOD5, TSS và N tổng.
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
87
Kết luận:
Đối với các nguồn thải từ khu cơng nghiệp Tân Bình và Tân Thới Hiệp đổ ra kênh Tham Lương và rạch Bà Hồng đều vượt khả năng tiếp nhận của các kênh rạch này trong cả hai trường hợp tính tốn với giá trị thực tế và tính theo QCVN 24: 2009/BTNMT loại A và B thì Ltn < 0.
Đối với các nguồn thải là kênh rạch đổ trực tiếp ra sơng Sài Gịn thì khả năng tiếp nhận của sơng Sài Gịn cũng rất kém, tất cả Ltn < 0 => đều khơng cịn khả năng tiếp nhận trong trường hợp theo quy chuẩn loại A2 và B1.
Do đĩ, để cải thiện khả năng tiếp nhận nguồn thải của sơng Sài Gịn thì các nguồn thải, đặc biệt là nguồn thải cơng nghiệp đổ vào các kênh rạch và đổ ra sơng Sài Gịn phải giảm mức độ ơ nhiễm, đồng nghĩa với việc các nguồn thải cơng nghiệp thải ra mơi trường phải tốt hơn yêu cầu hiện tại.
4.2.2. Đánh giá khả năng tự làm sạch khu vực hạ nguồn khu vực cấp nước trên sơng Sài Gịn
4.2.2.1. Đánh giá khả năng tự làm sạch
Như chúng ta đã biết, khu vực cấp nước cĩ vai trị rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của thành phố. Do đĩ, việc đánh giá khả năng tự làm sạch cho khu vực này là cần thiết nhằm tạo cơ sở cho việc phân loại.
Để tiến hành đánh giá khả năng tự làm sạch khu vực này, tác giả đã chọn 3 khu vực điển hình bao gồm: trạm quan trắc Phú Cường cách trạm bơm Hồ Phú hơn 3.7km, trạm Bình Phước và Phú An nằm trên sơng Sài Gịn với các thơng số thuỷ văn là lưu lượng, vận tốc dịng chảy, độ cao trung bình của mực nước.
Như phần trình bày tại mục 4.1.2, đểđánh giá khả năng tự làm sạch ta cần xác định được hệ số fs , đồng nghĩa với việc xác định được hệ số k1 và k2. Trong đĩ giá trị k1 = 0.23 ngày-1, giá trị k2 và hệ số fsđược tính tốn và cho kết quả dưới đây:
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
88
Bảng 4.14. Kết quả tính tốn khả năng tự làm sạch hạ nguồn khu vực cấp nước trên sơng Sài Gịn
Hệ số Phú Cường Bình Phước Phú An Ghi chú Diện tích mặt cắt W (m2) 2265 2370 3288 Được tính từ phụ lục 2 thuộc tài liệu tham khảo [9] Lưu lượng Q (m3/s) 257 162 266 Lưu lượng dịng chảy cực đại, Bảng 2.10 trang 34 thuộc tài liệu tham khảo [9] Vận tốc dịng chảy U (m/s) 0.113 0.069 0.081
Được tính theo cơng thức W=Q.U Htb (m) 1.550 1.550 1.550 Độ cao trung bình của mực nước k2 Churchill et al 1962 0.293 0.180 0.211 k2 Langbein and Durum
1967 0.325 0.196 0.232
k2 O'connor-Dobbin 1958 0.686 0.533 0.579 k2 Owen et al 1964 0.552 0.394 0.440
k1 0.230 0.230 0.230
f Churchill et al 1962 1.274 0.782 0.917 f Langbein and Durum
1967 1.412 0.854 1.007
f O'connor-Dobbin 1958 2.982 2.319 2.518 f Owen et al 1964 2.401 1.714 1.914
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
89
* Và nếu trong trường hợp ở 200C theo thực nghiệm với k1= 0.23ngày-1 và k2 =0.6 ngày- sẽ cho kết quả fs= 2.6.
Hình 4.3. So sánh khả năng tự làm sạch tại các trạm hạ nguồn khu vực cấp nước trên sơng Sài Gịn
Kết luận:
¾ Xét theo phương pháp tính tốn thì khả năng tự làm sạch tại trạm cĩ sự khác biệt khá lớn.
- Tại thời điểm lưu lượng nước lớn nhất, kết quả fs dao động trong khoảng từ 0.5 – 3, và nếu so sánh với thang đánh giá khả năng tự làm sạch của PGS.TS Lê Trình ta cĩ thể thấy khả năng tự làm sạch của các khu vực này nằm ở mức độ kém đến trung bình.
- Khả năng tự làm sạch của sơng Sài Gịn tại các khu vực trên sơng cĩ sự chênh lệch rõ ràng như hình 4.3, khả năng tự làm sạch cĩ chiều hướng giảm dần về phía hạ nguồn theo trình tự.
- Tuy nhiên, kết quả đánh giá khả năng tự làm sạch trên đây chỉ mang tính tương đối và cĩ tính tham khảo, do tuỳ theo điều kiện thuỷ văn tại
<--> k1 và k2
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
90
các thời điểm khác nhau thì khả năng tự làm sạch cĩ giá trị khác biệt rất lớn.
¾ Như vậy để cĩ thể cải thiện và duy trì được chất lượng nước của sơng Sài Gịn, điển hình là 3 khu vực được đánh giá thì các nguồn xả thải vào khu vực này cũng phải ngày càng được cải thiện hơn. Do đĩ để phịng ngừa rủi ro và đảm bảo tính an tồn trong cấp nước thì việc quy định các nguồn thải cơng nghiệp vào khu vực này đạt loại A là hồn tồn hợp lý.
Bên cạnh đĩ, luận văn thạc sỹ về “Nghiên cứu xác định các hệ số đánh giá khả năng tự làm sạch của sơng. Áp dụng thử nghiệm trên lưu vực sơng Sài Gịn” do PGS.TS. Bùi Tá Long hướng dẫn gần đây cho thấy khả năng tự làm sạch của sơng Sài Gịn nằm trong khoảng từ 3- 5.6 (theo cơng thức của Owens và tính với lưu lượng lớn hơn nguồn HEPA) tương ứng với mức độ trung bình đến tương đối tốt theo thang đánh giá của PGS.TS Lê Trình. Ngồi ra luận văn cũng đưa ra các phương án liên quan tới nguồn xả thải được lựa chọn với các kịch bản sau:
Kịch bản 1: Dựa theo hiện trạng phát thải và hệ thống xử lý nước thải của các khu KCN và KCX chủ lực trên địa bàn thành phố, hiện trạng nước mặt sơng Sài Gịn cho kết quảđánh giá như sau:
Đoạn từ thượng nguồn hồ Dầu Tiếng tới địa đạo Củ Chi (xã Phú Mỹ Hưng - huyện Củ Chi, cách thành phố Hồ Chí Minh 70 km về phía Tây Bắc) - chất lượng nước tương đối tốt.Cĩ thể sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Khả năng tự làm sạch của sơng tương đối tốt. Đoạn từ địa đạo Củ Chi tới rạch Bà Hồng (xã Nhị Bình - huyện Hĩc
Mơn). Nguồn nước bị ơ nhiễm ở mức nhẹ. Nguồn nước trong đoạn này cĩ thể sử dụng cho cấp nước sau khi xử lý loại bỏ các tác nhân ơ nhiễm.
Đoạn từ rạch Bà Hồng đến điểm hợp lưu sơng Đồng Nai, BOD5 từ 6.85 – 8.55 mg/l , COD từ 8.78 – 16.67 mg/l. Càng về phía hạ lưu,
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
91
nồng độ BOD5 càng tăng cao, nhất là phạm vi chảy qua trung tâm thành phố Hồ Chí Minh.
Kịch bản 2: Tất cả các KCN/KCX đều xử lý nước thải đạt QCVN 24: 2009/BTNMT loại A. Mức độ ơ nhiễm đã được cải thiện rõ rệt. Nồng độ BOD5 cĩ giá trị ngưỡng cao nhất là 6.43 mg/l và nồng độ COD cĩ giá trị ngưỡng cao nhất là 10.42 mg/l,
Kịch bản 3: Theo kịch bản này, giả thiết vào năm 2020 tải lượng ơ nhiễm và lưu lượng tại các nguồn thải tăng lên 100% so với năm 2009:
Nồng độ BOD5 cĩ giá trị ngưỡng cao nhất là 12 mg/l, Nồng độ COD cĩ giá trị ngưỡng cao nhất là 22.27 mg/l,
Kết luận: Khả năng tự làm sạch khu vực hạ lưu sơng Sải Gịn nằm ở mức trung bình đến tương đối tốt trong điều kiện lưu lượng cực đại; ở mức độ kém đến trung bình trong điều kiện lưu lượng trung bình. Tuy nhiên kết luận này mang tính tham khảo, để cĩ thể kết luận cụ thể và chính xác hơn cần nghiên cứu với lượng số liệu đầu vào nhiều hơn và chi tiết hơn.
4.2.2.2. Xác định nồng độ tối đa
Dựa trên kết quả xác định hệ số k1 và k2, xác định nồng độ tối đa khu vực cấp nước cĩ thể tiếp nhận để đảm chất lượng đạt được ở mức độ tối thiểu là loại A2 theo QC08-2008. Tuy nhiên hiện tại, nồng độ DO thực tế tại khu vực cấp nước rất thấp dao động trong khoảng 2-6mg/l (từ năm 2001 đến nay) thấp hơn tiêu chuẩn cho phép, do đĩ trước mắt để cải thiện chất lượng nước mặt, tác giả sẽ tính tốn với điều kiện để duy trì nồng độ DO ở mức ≥ 5.5mg/l.
Với nguồn thải là rạch Tra (với các thơng sốđầu vào là lưu lượng và nồng độ xem tại mục. 3.3 và phụ lục 3.3) – nơi tiếp nhận nước thải của nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất lớn nhỏ - đổ trực tiếp ra phía hạ lưu khu vực cấp nước (với các thơng số đầu vào của trạm Phú Cường) cho kết quả tính tải lượng tối đa như sau:
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên 92 Bảng 4.15. Kết quả tính tốn độ thiếu hụt DO cực đại. Thơng số Nguồn thải Nguồn tiếp nhận Ghi chú Rạch Tra Sơng Sài Gịn (Phú cường)
Vận tốc dịng chảy U (m/s) 0.370 0.113 Báo cáo thuỷ văn sơng SG, Hepa
Độ cao mực nước H 0.900 1.550
k2 Owen (ngày-1) 3.333 0.552
k1 (ngày-1) 0.230 0.230
Q (m3/s) 78.700 257.000
BOD5 (mg/l) 18.500 4.000 Báo cáo chất lượng nước sơng Sài Gịn, Hepa La (BOD) (mg/l) 24.040 5.198 DO (mg/l) 3.8 6.000 T (0C) 25.000 25.000 Giảđịnh Q thải+sơng (mg/l) 335.700 BOD5 pha trộn (mg/l) 7.399
BOD ngày đầu(Lo) (mg/l) 10.828
DO pha trộn ngày đầu (mg/l) 5.484
k1(t) (ngày-1) 0.294
k2(t) (ngày-1) 0.705
DOs bão hồ (mg/l) 8.180
Do(độ thiếu hụt ban đầu khi
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên 93 Thơng số Nguồn thải Nguồn tiếp nhận Ghi chú
T ©(thời gian đạt độ thiếu
hụt cực đại) (ngày) 1.087 Khoảng cách đạt độ thiếu hụt cực đại (m) 10519 Dc(độ thiếu hụt cực đại) (mg/l) 3.278 DOmin (QC08-A2) (mg/l) 5.500 Dc=DOs-Domin 2.700 độ thiếu hụt cực đại để DO=5.5 (mg/l)
Như vậy để duy trì nồng độ DO của sơng Sài Gịn ở hạ lưu của khu vực cấp nước ở 5.5mg/l thì nồng độ BOD5 của nguồn thải từ rạch Tra đổ vào khu vực sẽ được tính tốn như sau:
Bảng 4.16. Kết quả tính tốn nồng độ BOD5 tối đa cho phép của rạch Tra thải vào Sơng Sài Gịn để duy trì chất lượng nước sơng ởđiều kiện cho phép.
La (Nồng độ BOD pha trộn ban đầu) (mg/l)
Tc Dc
(mg/l)
BOD (Ye) của nguồn thải được phép thêm vào (mg/l) BOD5 của nguồn thải được phép thêm vào (mg/l) 6.6 0.041 2.716 15.090 11.613 7.72 0.479 2.794 19.868 15.289 8.4 0.664 2.880 22.768 17.522
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
94
Kết luận:
Với mức độ các nguồn thải ơ nhiễm như Rạch Tra đổ vào sơng Sài Gịn như hiện nay thì:
Ư Độ thiếu hụt cực đại là: 3,278 mg/l
Ư Thời gian đạt độ thiếu hụt oxy cực đại là 1.087 ngày.
Ư Khoảng cách đạt độ thiếu hụt cực đại với vận tốc lớn nhất là 10,52 km. Đểđảm bảo cho chất lượng nước được ổn định và đạt yêu cầu nồng độ DO đạt ở mức tối thiểu là 5.5mg/l (tương ứng loại A2 trở lên theo QCVN 08:2008/BTNMT) đối với khu vực phía dưới hạ nguồn trạm cấp nước thì nồng độ BOD5 của rạch Bà Hồng thải vào sơng Sài Gịn phải luơn nhỏ hơn 11.6 mg/l (nhỏ hơn so với tải lượng hiện tại là 18.5mg/). Điều đĩ dẫn tới việc các nguồn xả thải vào các kênh rạch nội đơ đổ ra sơng Sài Gịn cũng phải được kiểm sốt và cĩ mức độ ơ nhiễm ít hơn hiện tại theo tiêu chuẩn cho phép.
4.2.3. Khoảng cách an tồn bảo vệ khu vực hạ nguồn trạm cấp nước.
Căn cứ vào Quyết định số 04/2008/QĐ-BXD ngày 03 tháng 4 năm 2004 của Bộ xây dựng về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng – QCXDVN 01/2008/BXD (chương 5, mục 5.1), quy định khu vực bảo vệ nguồn nước như sau:
Bảng 4.17. Khoảng cách quy định bảo vệ nguồn nước theo quy chuẩn của Bộ Xây dựng Việt Nam
Nguồn nước mặt (kể từđiểm lấy nước)
Bán kính khu vực bảo vệ tính từđiểm lấy nước
Lên thượng nguồn ≥ 200m
HD: PGS.TS. Nguyễn Đinh Tuấn HV: Nguyễn Thị Tú Uyên
95
Tuy nhiên, để bảo vệ cho khu vực lấy nước cấp cho sinh hoạt, ngồi việc bảo vệ chính cho khu vực cấp nước này thì việc đề ra biện pháp bảo vệ khu vực xung