2. Các loại rong tảo
2.4. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt tại Việt Nam và trên thế giới
2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trong hoạt động sống của mình con người cần một lượng nước rất lớn, xã hội càng phát triển, nhu cầu dùng nước càng tăng. Cư dân sống trong điều kiện nguyên thuỷ chỉ cần 10 lít nước/người ngày đêm nhưng hiện nay tại các đô thị nước sinh hoạt cần gấp hàng chục lần nhưvậy. Nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi lớn, tuỳ thuộc vào mức sống và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Ở Mỹ và Canada là nơi nhu cầu cấp nước lớn nên lượng nước thải thường tới 200-400 l/người/ngày (số liệu 2012). Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt hiện nay trong các đô thị của Mỹ là 380-500 lít/người/ngày đêm, Pháp 200-500 lít/người/ngày đêm và Singapo 250-400 lít/người/ngàyđêm…(Yangwen Jia,2007) [10]
Trong các đô thị nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, các công trình công cộng. Đặc điểm nước thải sinh hoạt đô thị là hàm lượng các chất hữu cơ không bền vững tính theo BOD5 cao, là môi trường cho các loài vi khuẩn gây bệnh. Trong nước thải còn chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng có khả năng gây hiện tượng phì dưỡng (eutrification) trong nguồn nước. Lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt của thành phố, tính theo gam/người/ngày đêm
Trong tiêu chuẩn thoát nước đô thị của một số nước như Bỉ, Hà Lan, cộng hoà liên bang Đức,… lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong một ngày đêm theo chất lơ lửng là 90g và theo BOD5 là 54 - 65g. Tiêu chuẩn thoát nước đô thị của Việt Nam TCVN-5172 quy định các chỉ tiêu này là 65 đến 40g [9].
Nước thải sinh hoạt ở các vùng khác nhau cũng sẽ có thành phần khác nhau. Ví dụ, theo một số nghiên cứu ở Israel, đối với vùng đô thị lượng amoni là 5,18 g/người/ngày đêm, kali - 2,12 g/người/ngày đêm, P - 0,68
17
g/người/ngày đêm; Đối với vùng nông thôn các chỉ tiêu tương ứng này là 7,00; 3,22 và 1,23 g/người/ngày đêm. Trong vùng dân cư đô thị, ngoài nước thải sinh hoạt, nước mưa cũng có thể gây ô nhiễm sông, hồ. Nồng độ chất bẩn trong nước mưa phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như cường độ mưa, thời gian mưa, thời gian không mưa, đặc điểm mặt phủ, độ bẩn đô thị và không khí…
Nước mưa của trận đầu tiên trong mùa mưa và của đợt đầu tiên thường có nồng độ chất bẩn rất cao. Hàm lượng chất lơ lửng có thể từ 400-1800 mg/l, BOD5, từ 40-120 mg/l[9].
Nước thải đô thị và nước mưa đợt đầu còn chứa một lượng lớn vi khuẩn (hàng trăm triệu đơn vị tế bào/cm3 ), trong số đó có nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, Tổng số vi khuẩn gây bệnh tính theo coliform có thể tới hàng trăm ngàn /lít. Giữa lượng nước thải và tải trọng chất thải của chúng (biểu thị bằng các chất lắng hoặc BOD5) có một mối tương quan nhất định. Tải trọng chất thải trung bình tính theo đầu người ở điều kiện của Đức với nhu cầu cấp nước 150 l/người, ngày.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là chất hữu cơ, 48% là chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng các virus và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn… Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn không có tác dụng phân huỷ các chất thải.
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:
COD = 500 mg/l; BOD5 = 250 mg/l; SS = 220 mg/l; photpho = 8 mg/l; nito NH3 và nitơ hữu cơ = 40 mg/l; pH = 6,8; TS = 720mg/l. Như vậy nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi vượt yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5: N : P = 100 : 5 : 1 (nghĩa là 100mg/l BOD5 , 5mg/l Nvà1mg/l P). Một tính chất đặc trưng nữa của nước
18
thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân huỷ bởi các vi sinh vật và khoảng 20 đến 40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn.[8]
2.4.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Các thông số đặc trưng nhất để đánh giá đặc điểm nước thải sinh hoạt là chất hữu cơ (qua BOD5), các chất dinh dưỡng (N, P) và chất rắn. Theo kinh nghiệm, tỉ lệ nồng độ (mg/l) giữa BOD5/N/P cần thiết xử lý sinh học là 100/5/1, Nước thải sinh hoạt chưa xử lý có tỉ lệ là 100/7/5 và sau xử lý là 100/23/7. Như vậy, nước thải sau xử lý còn dư thừa N và P tạo điều kiện cho phát triển vi sinh và rong tảo, do đó việc xử lý tiếp tục N và P (xử lý bậc 3) trước khi đổ ra sông, hồ là cần thiết [8]
Một đặc điểm quan trọng khác của nước thải sinh hoạt là không phải chỉ có các chất hữu cơ dễ phân huỷ do vi sinh vật để tạo ra khí Cacbonic và nước mà còn có các chất khó phân huỷ tạo ra trong quá trình xử lý. Khi nước thải sinh hoạt chưa được xử lý vào kênh, rạch, sông, hồ, biển sẽ gây ô nhiễm nguồn nước với các biểu hiện chính là: Gia tăng hàm lượng chất lơ lửng, độ đục, màu, hàm lượng chất hữu cơ, dẫn tới làm giảm oxy hoà tan trong nước, từ đó có thể gây chết tôm, cá và các thuỷ sinh khác, gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng tạo ra sự bùng nổ rong, tảo, dẫn tới ảnh hưởng tiêu cực cho phát triển thuỷ sản, cấp nước sinh hoạt, du lịch và cảnh quan, gia tăng vi trùng, đặc biệt là vi trùng gây bệnh (tả, lỵ, thương hàn…) dẫn tới ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, tạo điều kiện phân huỷ vi sinh, gây mùi, ảnh hưởng đến thẩm mỹ.
Với tải trọng chất thải của từng người dân đưa vào môi trường như tính toán ở trên, nồng độ các chất ô nhiễm nước cống rãnh rất cao. Phần trên ta nói đến lượng nước thải của tất cả các vùng, tuy nhiên lượng nước thải ở các đô thị có gì khác nhau.
19
Nước đô thị bao gồm lượng nước dư thừa, nước đã dùng do sinh hoạt chủ yếu từ các gia đình, trường học, khu vui chơi giải trí và nước sản xuất lẫn vào…
Trong nước thải đô thị có các tỉ lệ: Nước thải sinh hoạt khoảng 50- 60%. Nước mưa thấm qua đất khoảng 10-14%.
Nước sản xuất khoảng 30-36% do các đơn vị sản xuất thủ công nghiệp, công nghiệp thải ra. Lượng nước thải đô thị thường tính theo đầu người và phụ thuộc từng thành phố khác nhau, cũng như từng nước. Ở các nước đang phát triển nói chung và ở Việt Nam nói riêng lượng nước thải khoảng 150 lít/người/ngày, thành phần nước thải đô thị được tính như sau:
Hàm lượng BOD trong nước thải đô thị cho một đầu người trong ngày sau khi đã xử lý sơ bộ đánh giá ở: Hệ thống thoát nước riêng từ 50-70 g Hệ thống thoát nước chung từ 60-80 g .Khoảng 1/3 chất ô nhiễm này hoà tan, c/n 2/3 ̣ ở dạng hạt(có thể lắng cặn được hoặc không). Trong hệ thống thoát nước chung, tỉ lệ phần trăm của chất ô nhiễm lắng gạn được nói chung lớn hơn ở hệ thống riêng. Và tỉ lệ COD: BOD của nước thải đô thị nằm trong khoảng 2 - 2,5[7].
Cả nước ta có 63 thành phố, Thành phố, tỉnh lị mới chỉ có tổng 1200 km cống thoát nước. Thành phố quan trọng Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, hệ thống thoát nước mới chỉ đảm bảo phục vụ khoảng 40-50% dân số, ở các thành nhỏ hơn tỉ lệ phục vụ chỉ đạt khoảng 20-30%.
Một số thành phố đang thực hiện các dự án thoát nước và vệ sinh môi trường, nhưng trước mắt chỉ có giới hạn ở việc chống úng ngập và thoát nước mưa đó là Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Hải phòng, Hạ Long, Đà Nẵng, Huế, Việt Trì, Thái Nguyên, Vinh, Đà Lạt, Buôn Mê Thuột, Vũng Tàu. Ở các đô thị loại đặc biệt, loại I, II, tỉ lệ số hộ có bể tự hoại khoảng 60-85%, ở các đô thị còn lại tỉ lệ này chỉ khoảng 25-40%. Các bể tự hoại quá cũ hư
20
hỏng không được sửa chữa, hoạt động quá tải bùn phân không được theo định kỳ [7].
Tất cả các đô thị đều chưa có trạm xử lý nước thải tập trung, riêng Hà Nội có hai trạm xử lý nước thải thử nghiệm khánh thành 2/9/2005 ở Kim Liên (3.400m3 /ngày đêm), Trúc Bạch (2.300m3 /ngày đêm), riêng trạm xử lý nước thải khu đô thị Bắc Thăng Long (42.000m3 /ngày đêm) đang hoàn tất xây dựng nhưng lại chưa có hệ thống thoát nước. Ở đô thị loại đặc biệt, loại I, loại II đa số hộ dân sử dụng bể tự hoại không có ngăn lọc nước thải sinh hoạt sau bể này đều thải ra hệ thống thoát nước đường phố hoặc kênh mương, ao hồ tự nhiên gây ô nhiễm môi trường khá trầm trọng.
Trong khi đó, TN&MT nước, phần lớn không có biên giới rõ ràng.
Nguồn nước hoàn toàn có thể tự do di chuyển theo các dòng chảy tự nhiên từ địa phương này sang địa phương khác, ô nhiễm môi trường ở địa phương này hoàn toàn có thể ảnh hưởng đến địa phương khác... Do vậy, với cơ chế quản lý như hiện nay, khó có thể đạt được các mục tiêu mong muốn về phát triển bền vững[7]
21
PHẦN 3