2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu
3.5.3. Xử lý ô nhiễm suối Ngọc Tuyền
Như đã trình bày ở phần mở đầu, để giải quyết tình trạng rác thải rắn, bùn đất theo nước suối Ngọc Tuyền chảy vào hang Nhị Thanh gây bốc mùi hôi thối nước suối Ngọc Tuyền chảy trong động Nhị Thanh, Ban quản lý khu di tích tỉnh Lạng Sơn đã xây dựng 01 bể thu gom nước suối Ngọc Tuyền ở cổng sau hang Nhị Thanh từ năm 2001 và bể thu gom chỉ có tác dụng chắn rác thải rắn không áp dụng công nghệ xử lý nào để xử lý các thành phần gây ô nhiễm chất lượng nước suối Ngọc Tuyền nên làm cho nước suối Ngọc Tuyền thời gian qua chảy vào hang Nhị Thanh có màu đen, bốc mùi hôi thối vào mùa khô khi lưu lượng nước suối Ngọc Tuyền chảy trong hang gần như không lưu thông còn mùa mưa thì ngược lại. Ngoài ra, theo các kết quả nghiên cứu, quan trắc trong quá trình thực hiện đề tài đã nêu trên cho thấy nguyên nhân nước suối Ngọc Tuyền bị ô nhiễm chủ yếu là do nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi gia súc của người dân đang sinh sống gần lưu vực dòng suối đã đổ thải vào dòng suối Ngọc Tuyền. Chính vì vậy, cần có biện pháp xử lý nước suối Ngọc Tuyền trước khi chảy vào hang Nhị Thanh cụ thể như sau:
* Cải tạo, xây dựng hệ thống thu gom và thoát nước thải hiện có:
- Cải tạo, nâng cấp mương xây cũ suối Ngọc Tuyền từ cửa động Tam Thanh đến cửa sau động Nhị Thanh:
+ Tuyến mương cũ kết cấu bằng đá xây có tổng chiều dài L = 527m. Điểm đầu từ cầu qua đường Tam Thanh đi Kéo Tấu, điểm cuối trước cửa sau động Nhị Thanh, mặt cắt mương trung bình BxH = 1,8x1,5m, Trong đó:
+ Giữ nguyên mương cũ đá xây; + Đầu tuyến mương đặt lưới chắn rác;
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 64 + Mương qua trước cổng động Tam Thanh L = 38m: Mương đá xây cũ giữ nguyên, làm mới tường BT M200 ốp sát 2 bên thành mương đá xây cũ dưới cầu vào động Tam Thanh, đổ dầm và đậy mới tấm đan BTCT;
+ Tấm đan cũ và cầu qua mương vào nhà dân giữ nguyên với tổng chiều dài L = 129m;
+ Cải tạo mương và đậy mới tấm đan BTCT lên thành mương cũ với tổng chiều dài L = 398m, hình thành cống thoát nước kiểu kín nhằm tránh hiện tượng rác thải đổ xuống suối Ngọc Tuyền.
+ Phá dỡ toàn bộ tường xây lấn chiếm lên thành mương cũ;
+ Dọc mương trung bình 20m làm 1 cửa thu nước mặt đường vào mương, cửa thu nước đặt lưới chắn rác;
+ Nạo vét toàn bộ bùn đất, rác thải trong lòng mương. + Trát mới toàn bộ lòng mương cũ.
+ Làm thêm 01 đoạn mương thoát nước mưa (dài 40m, rộng 1,5m, sâu 1,5m) và 02 cửa phai để tách nước mưa và nước thải. Cửa phai tràn (luôn ở trạng thái đóng) được thiết kế dạng máng tràn; khi không có mưa sẽ có tác dụng chắn nước thải để tập trung nước thải về bể điều hòa; khi có mưa sẽ thu gom toàn bộ nước mưa đầu sau đó đóng cửa phai vào bể điều hòa (cửa phai này luôn ở trạng thái mở khi không có mưa) để nước mưa tự chảy tràn qua cửa phai tràn và thoát theo tuyến cống đặt ngầm qua động Nhị Thanh.
- Xây dựng hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt và tuyến ống dẫn nước thải qua động Nhị Thanh:
+ Tuyến mương thu gom nước thải sinh hoạt: từ hệ thống mương nổi chạy dọc theo đường ngõ 5, dẫn nước tập trung nước vào mương ngầm của đường Ngô Thì Sỹ, mương thu có kết cấu BT M200, dài L=12,0m, mương có mặt cắt BxH = 0,4x0,4(m), thành mương dày 25cm, đậy tấm đan BTCT
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 65 M200 có kích thước BxLxH = 0,5x0,6x0,15(m), đầu mương thu đặt 01 lưới chắn rác.
+ Hố ga tập trung nước: Thiết kế hố ga thu nước thải tại vị trí gần bể xử lý hiện tại, hố ga có kích thước trong lòng BxLxH = 1,5 x 1,5 x 1,8(m), kết cấu BT M200 dày 0,3m. Hố ga đậy tấm đan BTCT M200, sau đó dùng bơm để bơm nước thải về bể xử lý 3 ngăn. Hố ga thu gom này được bố trí song tách rác và 01 cửa phai tràn để thoát nước mưa. Bơm được đặt tự động để khi có nước thải sẽ tự động bơm về bể xử lý chính. Tuy nhiên khi có mưa lớn sẽ thu gom hết lượng nước mưa đợt đầu sau đó tắt bơm và để nước mưa tự chảy tràn và thoát theo tuyến cống đặt ngầm qua động Nhị Thanh.
+ Tuyến ống dẫn nước thải qua động Nhị Thanh: Sử dụng ống nhựa HDPE Φ315 PN10 tổng chiều dài tuyến ống dẫn nước thải từ hố ga về đến cầu qua đường Nhị Thanh là L= 380m, độ dốc dọc đáy ống là i=0,0046 dọc theo chiều dài tuyến ống cứ 3m bố trí 1 mố đỡ bằng BT M200 và đai thép giữ ống, mố đỡ có tác dụng cố định và chống đẩy nổi ống khi mưa lũ về. Lưu lượng tối đa chảy qua ống vào mùa mưa là khoảng 60(l/s). Dọc theo chiều dài ống dẫn nước thải cứ 100m bố trí 1 van xả cặn Φ300 và hệ thống hố bệ đỡ.
* Cải tạo bể thu gom nước suối Ngọc Tuyền hiện có:
Bể thu gom nước suối Ngọc Tuyền được xây dựng năm 2001 gồm 03 ngăn (chỉ có tác dụng chắn rác thải rắn chảy vào hang Nhị Thanh):
+ Phá bỏ hai vách tường ngăn của bể xử lý hiện tại và cải tạo lại thành các bể: bể điều hòa, bể Anoxic, bể Aeroten, bể lắng thứ cấp, bể tiêu hủy bùn và bể khử trùng để tận dụng tối đa thể tích bể hiện có và để nâng công suất, hiệu suất xử lý;
+ Nạo vét bùn, rác tại các bể xử lý hiện tại;
+ Đổ nắp bê tông cốt thép trên bề mặt của các bể xử lý, có bố trí các nắp hố ga để thi công, vận hành, kiểm tra và nạo vét định kỳ;
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 66 + Xây dựng 01 nhà vận hành trên mặt bể xử lý có diện tích 15 m2, mái BTCT.
- Công nghệ xử lý: theo sơ đồ công nghệ sau
Hình 3.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước tại suối Ngọc Tuyền
- Thuyết minh công nghệ xử lý:
Nước thải sinh hoạt và chăn nuôi từ các khu dân cư (sau khi được xử lý bằng bể tự hoại) được dẫn về bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng, nồng độ trước khi vào hệ thống xử lý chính.
Tại bể điều hòa, nước thải được cấp không khí để đảm bảo điều hòa nhanh nồng độ các chất ô nhiễm đồng thời oxy hóa một phần các chất hữu cơ trong nước thải, đặc biệt oxy hóa NH4+ thành NO3-. Sau đó nước thải được bơm (điều khiển tự động) sang bể xử lý sinh học.
Nước thải Bểđiều hòa Bể xử lý sinh học Bể lắng 2 Khử trùng (NaOCl) Nước sau xử lý đạt QC thải Máy thổi khí Bùn Bùn Bể tiêu hủy bùn Tách rác Bể khử trùng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 67 Tại bể xử lý sinh học, nước thải được xử lý qua hai bước. Bước một là thiếu khí (Anoxic) nhằm mục tiêu khử một phần hàm lượng các chất Nitơ (quá trình phản nitrat hóa), phốt pho. Bước 2, nước thải được cấp không khí và bổ sung vi sinh vật có hoạt lực cao nhằm loại bỏ triệt để các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải. Hệ thống phân phối khí cung cấp không khí cho vi sinh vật hoạt động (được đặt dưới đáy bể) nhờ các đĩa phân phối khí. Hỗn hợp bùn - nước từ bể xử lý sinh học được thu gom bằng máng và tự chảy sang bể lắng thứ cấp (bể lắng 2).
Tại bể lắng 2, bùn sinh học được lắng xuống đáy bể, một phần bùn được bơm tuần hoàn bơm lại bể xử lý sinh học để ổn định lượng bùn trong hệ thống xử lý, phần bùn dư được bơm về bể tiêu hủy bùn để giảm thể tích bùn. Nước thải ra khỏi bể lắng 2 được đưa sang bể khử trùng và được châm hóa chất khử trùng (nhờ một bơm định lượng) để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh. Nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn (QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A) được thải ra cống thải chung.
Bùn tại bể tiêu hủy bùn định kỳ thuê đơn vị có chức năng đem xử lý.
* Nạo vét bùn, rác thải trong hang Nhị Thanh:
Nạo vét bùn, rác thải suối Ngọc Tuyền trong lòng động Nhị Thanh hiện đang tồn lưu bằng biện pháp cơ giới là sử dụng máy hút bùn.
3.5.3.2. Nạo vét bùn, rác thải trong hang Nhị Thanh
Nạo vét bùn, rác thải trong lòng động Nhị Thanh bằng biện pháp cơ giới là sử dụng máy hút bùn và cát đa địa chất.
- Ưu điểm:
+ Số lượng nhân công tham gia ít;
+ Công suất hút bùn lớn khoảng 200-250 m3/h;
+ Khả năng đẩy bùn xa, khoảng 1.500 – 2.000m nên vận chuyển bùn thải ra khỏi hang dễ dàng, không làm mất vệ sinh môi trường trong hang và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 68 khu vực;
+ Bơm chịu được mài mòn, áp lực tốt, không bị vỡ khi hút phải gạch, đá;
+ Thi công ở độ sâu tối đa là 12m dưới mặt nước;
+ Thi công dễ dàng trong điều kiện có nước và hút được triệt để lượng bùn trong hang động;
+ Thời gian thi công được rút ngắn. - Nhược điểm:
+ Trong quá trình vận chuyển và thi công di chuyển máy hút bùn có thể gặp nhiều khó khăn;
+ Khó kiểm soát và giám sát khối lượng nạo vét;
+ Tỷ khối nạo vét chỉ khoảng 60% bùn còn lại là nước;
+ Phải sử dụng các loại phương tiện chuyên dụng để chuyên chở ra bãi thải;
+ Phát sinh khí thải và gây tiếng ồn dễ làm ảnh hưởng đến cảnh quan khu di tích.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ