T ( tải lượng ìC (2-2) rong đó :
2.2. Tính toán và đánh giá các nguồn gây ô nhiễm nước trên lưu vực.
2.2.1. Phân loại các nguồn gây ô nhiễm nước.
Nguồn gây ô nhiễm nước phân loại theo cách thức các chất ô nhiễm gia nhập nước sông
Theo cách thức các chất ô nhiễm gia nhập nước sông, các nguồn gây ô nhiễm nước có thể được chia thành hai loại : nguồn gây ô nhiễm điểm ( tập trung ) và nguồn ô nhiễm phân tán ( hay nguồn vùng ).
- Nguồn ô nhiễm điểm thường lớn, có vị trí xác định và có thể nhận biết được điểm thải vào thủy vực. Nguồn điểm thường là điểm xả chất thải của các cơ sở sản xuất lớn chảy xuống song.
- Nguồn ô nhiễm phân tán là nguồn chất thải rải rác, ví dụ như nước hồi quy sau tưới của cỏc vựng nông nghiệp theo hình thức phân tán thấm rỉ dọc hai bên song để gia nhập vào sông.
Nguồn gây ô nhiễm phân theo nguồn phát sinh chất thải. Theo cách này có thể chia thành :
- Nguồn ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt dân cư, bệnh viện.
- Nguồn ô nhiễm do hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, làng nghề.
- Nguồn ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp ( trồng trọt, chăn nuôi ). - Nguồn ô nhiễm do khai thác, chế biến khoáng sản.
- Nguồn ô nhiễm do giao thong vận tải.
- Nguồn ô nhiễm do hoạt động du lịch, dịch vụ.
Các nguồn ô nhiễm được tổng hợp trong bảng :
Bảng 2.3 : Các loại các nguồn ô nhiễm
Loại Ngành Phân loại nguồn ô nhiễm
Nguồn ô nhiễm điểm ( tập trung )
Sinh hoạt Sinh hoạt
Các cơ sở
Nhà máy, cơ sở công nghiệp Khai thác mỏ khoáng sản Trang trại
Bệnh viện
Cơ sở tiểu thủ CN, làng nghề Bãi chon lấp rác
Nguồn ô nhiễm diện ( phân tán )
Chăn nuôi Gia súc ( trõu, bũ, lợn…) Gia cầm ( gà, vịt…) Vùng đô thị Vùng đô thị
Vùng nông nghiệp Vùng canh tác nông nghiệp
Rừng Rừng
Phân chia đoạn sông và xác định lưu vực nhập lưu dịa phương của cấc đoạn sông tính toán.
Để đánh giá nguồn gây ô nhiễm nước và tính toán tải lượng BOD5 sản sinh trên lưu vực bộ phận của hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình, trục sông tưới Kiến Giang từ Cống Tân Đệ đến Cống Lân được chia thành 4 đoạn từ đoạn 1 đến đoạn 4 tương ứng có 4 diện tích lưu vực nhập lưu địa phương (NLDP) cho mỗi đoạn, mỗi diện tích lưu vực NLDP có hai phần trái và phải như bản đồ ở hình 2.1
Đoạn 1 : từ cửa vào là cụ́ng Tõn Đợ̀ đờ́n Cõ̀u Phúc Khánh dài 10,9 km với hai diện tích NLDP trái và phải là NLDP11 và NLDP12
Đọạn 2 : từ Cầu Phúc Khánh đến đập Cổ Ninh dài 7,4 km với hai diện tích NLDF trái và phải là NLDP 21 và NLDP 22.
Đoạn 3 từ đập Cổ Ninh đến cầu Vân Trường dài 11,5g km với diện tích NLDF trái là NLDP 31, NLDP 41 và nhập lưu phải là NLDP 32, NLDP 41.
Đoạn 5: từ Cõ̀u Võn Trường đến cửa ra là Cụ́ng Lõn dài 23,8 km với hai diện tích NLDP trái và phải là NLDP 51 và NLDP 52.
2.2.2. Nguồn ô nhiễm do hoạt động công nghiệp của khu vực. 2.2.2.1. Nước thải từ các khu công nghiệp và làng nghề.
Tại các khu công nghiệp như : Nguyễn Đức Cảnh, khu công nghiệp Phỳc Khỏnh, khu công nghiệp Tiền Phong tại thành phố Thái Bình với các loại hình sản xuất như : chế biến thủy hải sản, dệt nhuộm, luyện kim… nước thải của các khu công nghiệp tại thành phố Thái Bình hầu hết đều đổ vào sông Vĩnh Trà, sông Bồ Xuyờn, sụng Kiến Giang. Các loại nước thải phần lớn chưa qua xử lý sẽ tác động đến 2 con sông chính là sông Pari và sông Kiến Giang là hai con sông chính cấp nước cho nhà máy nước Vũ Thư, Kiến Xương, Tiền Hải và nhiều trạm cấp nước sinh hoạt khác.
Ngoài 3 khu công nghiệp đã nêu trên, hiện nay trong khu vực nội thị thành phố Thái Bình còn nhiều cơ sở sản xuất, kinh doanh nằm xen kẽ với các khu dân cư, điển hình như khu vực phía bắc đường Nguyễn Đức Cảnh với gần 100 doanh nghiệp gây ô nhiễm nghiêm trọng như các cơ sở tẩy, nhuộm Thăng Long, Thành Công, Bình Minh hoặc nhà máy bia Hương Sen… Do nước thải từ các khu công nghiệp sản xuất tập trung và sản xuất phân tán, cộng với nước thải sinh hoạt của người dân trong khu vực hầu hết không qua xử lý đã và đang làm ô nhiễm môi trường nước trên hệ thống thủy nông.
Tại thành phố Thái Bình mặc dù đó cú 3 khu công nghiệp được quy hoạch chưa kể các cơ sở sản xuất kinh doanh nằm rải rác, song hiện nay vẫn chưa có quy hoạch bãi chứa chất thải công nghiệp, đặc biệt là chất thải nguy hại. Vì vậy các chất thải này đã và đang gây ô nhiễm đến chất lượng nước, đất, không khí trên lưu vực.
2.2.2.2. Phương pháp.
Trong một vùng hoạt động công nghiệp bao gồm : (i) các khu công nghiệp tập trung và (ii) các cơ sở công nghiệp phân tán, làng nghề.
Nước thải khai khoáng, luyện kim, lọc dầu, công nghiệp thực phẩm, dệt, giấy, cơ khí ... Chia làm 2 loại:
- Nước thải bẩn: Thành phần, tính chất phụ thuộc vào điều kiện, lĩnh vực, thành phần nguyên vật
liệu, sản phẩm. Thành phần nước thải CN không ổn định, tính nguy hại cao.
- Nước thải quy ước sạch: có thể dùng lại.
1) Tải lượng chất ô nhiễm các khu công nghiệp (KCN) và cụm công nghiệp (CCN) tập trung.
Mỗi khu công nghiệp có diện tích nhất định tính bằng ha, trong đó cú cỏc nhà máy hoặc cơ sở sản xuất công nghiệp theo ngành nghề khác nhau, nước thải của chúng có thành phần khác nhau
Bảng 2.4 : Thành phần nước thải công nghiệp phân loại theo nhóm ngành nghề
Thông số Đơn vị Ngành dệt nhuộm Ngành chế biến thực phẩm Ngành hóa chất Ngành cơ khí Ngành vật liệu xây dựng Ngành giấy Ngành phân bón pH 9,5 6,9 6,1 7,2 0 6,1 8,5 Nhiệt độ Độ C 27 28,6 27 27,9 0 27 25 COD mg/l 885 2184 13750 27 0 13750 535 BOD mg/l 260 750 5500 7 34 5500 280 N mg/l 0 22,7 0 0 8 0 102 P mg/l 50 3,58 0 0 0 0 4,2 TSS mg/l 950 51 10750 73 650 10750 325
( Nguồn : Giáo trình Công nghệ môi trường của tác giả Trần Văn Nhân )
Để tính toán tải lượng chất ô nhiễm cho các khu công nghiệp tập trung tùy theo tình hình số liệu có thể theo cỏc cỏch như sau :
a) Tính trực tiếp tải lượng chất ô nhiễm : Tải lượng chất ô nhiễm của từng cơ sở sản xuất từ số liệu thực đo chất lượng nước thải và lưu lượng nước thải rồi cộng lại cho toàn khu vực CN.
Riêng đối với KCN mới quy hoạch chưa có số liệu cụ thể của các cơ sở sản xuất trong KCN có thể ước tính tải lượng chất ô nhiễm theo cách trên nhưng
- Chất lượng nước thải lấy theo nhóm ngành nghề đặc trưng ( bảng 2.4 ) - Lưu lượng nước thải của KCN ước tính theo số % của lượng nước
dùng cho CN; riêng lượng nước dùng của KCN có thể ước tính theo chỉ số dùng nước/1 ha khu CN. Chỉ số này có thể chọn từ 3000 – 5000 m3/ngày đêm tùy theo đặc điểm ngành sản xuất của KCN.
b) Tính toán gián tiếp tải lượng chất ô nhiễm theo hệ số phát sinh chất ô nhiễm của từng nhóm ngành nghề và sản lượng sản phẩm công nghiệp sản xuất được của từng nhóm ngành nghề trong công nghiệp.
Ti = Hi ì Si Trong đó :
- Ti : tải lượng chất ô nhiễm sản sinh khi sản xuất sản phẩm i của KCN trong 1 năm ( kg/năm )
- Hi : hệ số phát sinh chất ô nhiễm khi sản xuất một đơn vị sản phẩm ( kg chất ô nhiễm/ 1 đơn vị sản phẩm )
- Si : là số đơn vị ( hay sản lượng ) sản phẩm sản xuất được trong 1 năm 2) Tải lượng chất ô nhiễm các cơ sở công nghiệp phân tán.
Nếu có số liệu cụ thể các cơ sở sản xuất công nghiệp phân tán trong khu vực quy hoạch thỡ tớnh trực tiếp tải lượng chất ô nhiễm của cơ sở theo số liệu thực đo chất lượng nước và lưu lượng nước thải CN của từng cơ sở.
Do số các cơ sở công nghiệp phân tán trong một khu vực rộng thường là rất lớn không thể thống kê đầy đủ được nên tải lượng chất ô nhiễm cả tất cả các cơ sở sản xuất nằm phân tán trong khu vực có thể tính toán gián tiếp dựa trên lưu lượng nước thải và số liệu chất lượng nước thải đặc trưng của khu vực. Lượng nước thải của các cơ sở CN phân tán trong vùng có thể lấy bằng số % lượng nước dùng cho sinh hoạt của khu vực.
2.2.2.3. Tính toán.
Bảng 2.5 : Các khu công nghiệp nằm trong hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình
STT Tên KCN Vị trí Diện tích (ha) Ngành nghề sản xuất chính Theo QH Hiện tại 1 KCN Phỳc Khỏnh P. Phỳc Khỏnh, TP. Thái Bình 220 120 Chế biến NSTP, dệt may, cơ khí 2 KCN Nguyễn Đức Cảnh X.Phỳ Xuân, P.Tiền Phong, TP.Thỏi Bỡnh
102 68 Sản xuất sợi, dệt, tẩy nhuộm 3 KCN Sông Trà X.Tõn Bỡnh, TP.Thỏi Bỡnh 480 109,5 Công nghiệp tổng hợp đa ngành và dịch vụ phục vụ công nghiệp 4 KCN Tiền Hải X.Đụng Lâm, H.Tiền Hải 250 120 Sản xuất VLXD, sành sứ thủy tinh và công nghiệp chế biến khác 5 KCN An Hòa TP. Thái Bình và H.Vũ Thư 400
(Đang trong quá trình kêu gọi đầu tư) 6 KCN Minh
Hòa H. Vũ Thư 390
(Đang trong quá trình kêu gọi đầu tư) 7 KCN Kiến
Xương H. Kiến Xương 200
(Đang trong quá trình kêu gọi đầu tư)
Phần lớn các khu công nghiệp mới được xây dựng trong khoảng 10 năm trở lại đây, hầu hết các KCN là đang trong quá trình quy hoạch và kêu gọi đầu tư, chỉ có một số ít đã được phủ kín, nhiều KCN còn chưa được lấp đầy, các ngành nghề còn chưa rõ ràng. Vì thế khi tính toán tải lượng ô nhiễm do nước thải KCN, đồ án chỉ tính toán tải lượng ô nhiễm tiềm năng, tức là coi như các KCN đã được lấp đầy theo quy hoạch và chưa xem xét đến biện pháp xử lý nước thải.
Dựa trên phương pháp đã nêu ra ở mục trên, trong đồ án lựa chọn phương pháp tính trực tiếp cho các khu công nghiệp tập trung theo công thức 2-2, với lưu lượng nước thải được tính bằng :
Qthải = 80% ì Qcấp ( m3/ngày đêm ) (2 – 3) Lưu lượng nước cấp của KCN có thể ước tính theo công thức : Qcấp = M ì F ( 2 – 4 ) Trong đó :
- F : diện tích KCN ( ha )
- M : Mức nước cấp cho từng KCN ( m3/ha/ngày )
Mức nước cấp cho từng khu công nghiệp được lấy theo quy hoạch của nhà nước tùy theo KCN lớn hay nhỏ. Theo QCXDVN 01 : 2008/BXD ( Quy chuẩn xây dựng Việt Nam quy hoạch Xây dựng ): Nước cho các khu công nghiệp tập trung: xác định theo loại hình công nghiệp, đảm bảo tối thiểu 20m3/ha-ngđ cho tối thiểu 60% diện tích. Nên mức nước cấp được lấy cho các KCN như sau :
- KCN Phỳc Khỏnh : 45 m3/ha/ngày - KCN Nguyễn Đức Cảnh : 35 m3/ha/ngày - KCN Sông Trà : 40 m3/ha/ngày
- KCN Tiền Hải : 45 m3/ha/ngày
Bảng 2.6 : Lưu lượng nước dùng và thải của các khu công nghiệp
TT Khu công nghiệp Diện tích ( ha ) Qdùng = F ì M (m3/ngày) Qthải = 80%ì Qdùng (m3/ngày) 1 Phỳc Khánh 120 5400 4320 2 Nguyễn Đức Cảnh 68 2380 1904 3 Sông Trà 109.5 4380 3504 4 Tiền Hải 120 5400 4320
Bảng 2.7 : Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải KCN
TT Khu công nghiệp
Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải KCN
COD BOD N P TSS
1 Phỳc Khánh
(ngành sản xuất : chế
biến NSTP ) 2 Nguyễn Đức Cảnh ( ngành sản xuất : dệt nhuộm ) 885 260 0 50 950 3 Sông Trà ( ngành sản xuất : cơ khí ) 27 7 0 0 73 4 Tiền Hải ( ngành sản xuất : VLXD ) 0 34 8 0 650
( Chọn theo bảng 2.4 – Nguồn : Giáo trình công nghệ môi trường của tác giả Trần Văn Nhân )
Tải lượng ô nhiễm :
T ( tải lượng ) = K ì Q ì C (2-2)Trong đó : Trong đó :
- T : là tải lượng chất ô nhiễm (kg/ngày ) - Q là lưu lượng nước thải (m3/ngày)
- C là nồng độ chất ô nhiễm có trong nước thải ( mg/l ) - K là hệ số đổi đơn vị ( K = 10-3 )
Bảng 2.8 : Tải lượng ô nhiễm của các KCN
TT Khu công nghiệp Tải lượng ô nhiễm ( kg/ngày )
COD BOD N P TSS
1 Phỳc Khánh 9434.88 3240 98.064 15.4656 220.32 2 Nguyễn Đức Cảnh 1685.04 495.04 0 95.2 1808.8
3 Sông Trà 94.608 24.528 0 0 255.792
Hình 2-2 : Tải lượng các chất ô nhiễm tiềm năng do nước thải công nghiệp của các KCN
Áp lực ô nhiễm : nếu coi tải lượng chất ô nhiễm phát sinh trên một đơn vị diện tích là áp lực ô nhiễm, ta có công thức chung để tính áp lực ô nhiễm :
Áp lực = TL
F ( 2 – 5 )Trong đó : Trong đó :
- Áp lực ô nhiễm ( kg/km2/ngày )
- TL : tải lượng chất ô nhiễm ( kg/ngày )
- F : diện tớch huyện/xó/thành phố/thị xã ( km2 )
Ô nhiễm do nước thải công nghiệp chủ yếu là ô nhiễm vật lý và hữu cơ nên ở đây chỉ tính toán áp lực ô nhiễm đối với TSS, BOD5 và COD theo công thức ( 2 - 5 ) thu được kết quả :
Bảng 2.9 : Áp lực ô nhiễm do hoạt động công nghiệp của khu vực
TT Khu công nghiệp Diện tích T Áp lực
(km2) BOD TSS BOD TSS 1 Phỳc Khánh 53.111 3240 220.32 61.00 4.15 2 Nguyễn Đức Cảnh 24.7256 495.04 1808.8 20.02 73.15 3 Sông Trà 48.2293 24.528 255.792 0.51 5.30 4 Tiền Hải 43.093 146.88 2808 3.41 65.16 Nhận xét và đánh giá
Xét cho Khu công nghiệp :Trên địa bàn tính toán tải lượng ô nhiễm phát sinh do hoạt động của công nghiệp là khá lớn đặc biệt là TSS. Lớn nhất là ở khu công nghiệp Tiền Hải TSS = 2808 kg/ngày chủ yếu phát sinh do hoạt động sản
xuất xây dựng. nếu không có biện pháp xử lý thì TSS sẽ ảnh hưởng lớn đến độ đục của nước sông.
Xét cho các đoạn : thì khu vực bị ô nhiễm lớn nhất do nước thải công nghiệp là đoạn 1 ( chảy qua huyện Vũ Thư và một số xã thuộc Tp. Thái Bình ). Tại đây các hoạt động công nghiệp diễn ra mạnh và phát triển nhanh. Trong khu vực này có 3 khu công nghiệp trọng điểm ( KCN Phỳc Khỏnh, Nguyễn Đức Cảnh và KCN Sông Trà ) với tải lượng ô nhiễm TSS và BOD5 cao. Cần có biện pháp khu xử lý nước thải trước khi xả thải ra môi trường để hạn chế sự ô nhiễm cho lưu vực sông Kiến Giang.
Áp lực ô nhiễm tại đoạn 1 lớn nhất ( gồm 3 KCN là KCN Phỳc Khỏnh, KCN Nguyễn Đức Cảnh và KCN Sông Trà )
2.2.3. Nguồn ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt của khu dân cư. 2.2.3.1. Nước thải sinh hoạt.
Sông Kiến Giang là trục tưới, tiờu chớnh của hệ thống thủy nông Nam Thái Bình là nơi nhận nước thải của các con sông Vĩnh Trà, Bồ Xuyờn, sụng Bạch và sông Pari. Đây là những con sông tiếp nhận nước thải từ sản xuất, sinh hoạt, nước thải các khu dân cư, công nghiệp, bệnh viện của thành phố Thái Bình, huyện Vũ Thư với khoảng 370.000 người hầu như chưa được xử lý, huyện Kiến Xương và huyện Tiền Hải. Các kết quả điều tra cho thấy : nguồn nước các con sông này đang bị ô nhiễm nặng nề bởi nguồn nước sụng cú màu đen, mùi hôi thối. Kết quả phân tích cho thấy nguồn nước có hàm lượng DO rất thấp ( < 2mg/l ), hàm lượng các chất hữu cơ như BOD, COD và vi khuẩn cao vượt mức cho phép theo tiêu chuẩn chất lượng nước mặt Việt Nam. Nhiều thời điểm cá nhao lên mặt nước rồi sau đó chết nổi trên mặt nước.
2.2.3.2. Phương pháp tính.
1) Khi tính toán tải lượng chất ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt một vùng cụ thể cần chia thành hai khu vực, đó là khu vực dân cư và khu vực dân cư nông thôn do điều kiện sinh hoạt của dân cư hai khu vực đú cú một số khác biệt nhau, như là :
- Dân cư đô thị sinh sống với mật độ cao hơn, đồng thời có mức sử dụng