Hiện nay, khoảng 92% dân số đô thị nước ta được trang bị các công trình vệ sinh (Theo WHO và Unicef, 2006). Tỷ lệ bao phủ mạng lưới thoát nước ở các đô thị chỉ đạt khoảng 30 – 70%. Mới chỉ có 3% nước thải đô thị được xử lý. Tại các vùng nông thôn, tỷ lệ này phù hợp là 51% (theo CER- WASS, 2007). Còn có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng miền,...
So với mục tiêu đề ra trong chiến lược Quốc gia về Cấp nước và Vệ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 65 nông thôn có nhà tiêu hợp vệ sinh), chiến lược Bảo vệ môi trường Quốc gia
đến 2010 và tầm nhìn đến 2020 (đến 2010, 40% các khu đô thị có trạm xử lý nước thải (XLNT) tập trung đạt tiêu chuẩn môi trường), rõ ràng là không thể đạt được mục tiêu trên với cách làm như hiện nay.[26]
Một trong những trở ngại rất lớn để nâng cao mức độ bao phủ trong lĩnh vực cấp nước vệ sinh là vấn đề tài chính. Những khoản kinh phí “khổng lồ” cho việc đầu tư xây dựng và vận hành các hệ thống thoát nước và XLNT tập trung đã và sẽ còn là quá xa xỉđối với nhiều nơi trong số trên 730 đô thị lớn, nhỏ
trên cả nước, chưa nói đến các vùng ven đô, nông thôn. Cần phải có một sự lựa chọn khả thi và bền vững cho hiện tại và tương lai, với những mô hình quản lý, tài chính và giải pháp công nghệ thích hợp trong từng điều kiện cụ thểở nước ta.
* Phương pháp thoát nước và xử lý nước thải tập trung
Theo phương pháp này, tất cả nước thải từ các đối tượng thải nước đều
được thu gom, vận chuyển và đưa đến xử lý tại trạm xử lý tập trung của toàn khu vực [15].
.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 66 Hệ thống thoát nước tập trung có ưu điểm lớn là mức độ vệ sinh cao,
đảm bảo vệ sinh môi trường. Tuy nhiên, nó cũng có rất nhiều hạn chế:
• Tài chính không cho phép do phải đầu tư chi phí lớn, khó phân
đoạn đầu tư.
• Chi phí xây dựng MLTN lớn, tỷ lệ rò rỉ cao. • Khó tái sử dụng nước thải, đặc biệt là tại nguồn.
• Khó huy động cộng đồng, không khuyến khích “xã hội hoá”
* Phương thức phân tán:
Hệ thống Quản lý nước thải (QLNT) thường được coi là phân tán khi có công suất dưới 1.000 m3/ngày, một số trường hợp riêng có thể lớn hơn. Hệ
thống thoát nước và XLNT phân tán bao gồm việc thu gom, xử lý, xả hay tái sử dụng nước thải cho các hộ gia đình riêng lẻ (giải pháp tại chỗ) hoặc khu dân cư (giải pháp phân tán theo cụm). Sử dụng hệ thống QLNT phân tán có những ưu điểm chính sau:
- Chi phí đầu tư xây dựng, vận hành và bảo dưỡng thường thấp, nhờ
tránh được các tuyến cống thoát nước dài, đường kính và độ sâu lớn,... Tránh
được những nhược điểm của các hệ thống QLNT tập trung như kỹ thuật và thiết bị phức tạp, đường cống rò rỉ, rủi ro lớn....
- Cho phép sử dụng các giải pháp công nghệđơn giản, chi phí thấp, tận dụng triệt để các điều kiện tự nhiên để xử lý nước thải, do phân tán được quỹ đất yêu cầu. Các công nghệ cũng như các mô hình quản lý, cơ chế tài chính áp dụng cũng rất linh hoạt cho các khu vực khác nhau tuỳ theo điều kiện cụ thể.
- Dễ thu hoạch và thực hiện quy hoạch. Cho phép phân đợt xây dựng,
đầu tư các hợp phần kỹ thuật từng bước theo khả năng tài chính. Quy mô đầu tư cũng sát với yêu cầu hơn, tránh lãng phí.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 67 - Cho phép huy động tối đa sự tham gia của cộng đồng trong quản lý hệ thống thoát nước ở tất cả các khâu của dự án: lựa chọn giải pháp, đấu nối,
đóng góp tài chính, tham gia quản lý, giám sát,...
- Cho phép tái sử dụng tại chỗ nước thải sau xử lý (rửa, tưới) và chất dinh dưỡng tách được (bón cây trồng),...
Hệ thống vệ sinh phân tán thường bao gồm các nhóm công trình và thiết bị xử lý chính sau:
- Xử lý sơ bộ hay bậc một trong các công trình XLNT cơ học và sinh học kỵ khí như song chắn rác, bể tách dầu mỡ, các loại bể tự hoại hay bể tự
hoại cải tiến, bể biogas.
- XLNT bậc hai và bậc ba bằng phương pháp sinh học kỵ khí kết hợp với hiếu khí trong điều kiện tự nhiên: bãi lọc ngầm trồng cây, hồ sinh học, cánh đồng tưới,... hoặc trong các công trình xử lý sinh học nhân tạo quy mô nhỏ: bể aeroten với bùn hoạt tính, kênh ôxy hoá tuần hoàn, bể aeroten làm việc theo mẻ (bể SBR), bể lọc sinh học nhỏ giọt, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học dính bám với giá bể ngập nước, hoặc các bể xử lý kết hợp. Nước thải sau xử lý có thể được khử trùng bằng Clo, tia cực tím, Ozon, hoặc bằng các quá trình tự nhiên trong bãi lọc trồng cây ngập nước, hồ sinh học xử lý triệt để (maturation pond), được xả trực tiếp ra hồ nước mặt, tái sử
dụng trong tưới tiêu, nuôi cá, làm nguội máy móc hoặc dùng trong sinh hoạt để dội toilet,...Các quá trình này cũng cung cấp thêm dinh dưỡng cho
đất trồng, đồng thời đóng vai trò tiếp tục xử lý các chất bẩn và mầm bệnh còn lại trong nước thải.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 68
Hình 3.16 Sơ đồ nguyên tắc thoát và xử lý nước thải phân tán, tại chỗ
Các phương án thu gom và tiêu thoát nước thải sinh hoạt đề xuất là kết quả của sự kế thừa những nghiên cứu và ứng dụng thực tế về thoát nước thải sinh hoạt qui mô vừa và nhỏ ở Việt Nam cũng như ở một số nước trên thế
giới nên các phương án thoát nước có thể sử dụng kết hợp nhiều giải pháp thoát nước trong đô thị. Phương án thoát nước thải sinh hoạt cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Nhanh chóng đưa nước thải ra khỏi khu dân cư, không có hiện tượng lắng đọng chất thải trong đường cống nhằm ngăn ngừa hiện tượng lên men kỵ
khí trong cống gây ô nhiễm môi trường, nhất là ô nhiễm môi trường nước. Phải phủ kín để một mặt đảm bảo yêu cầu vệ sinh, một mặt ngăn ngừa nước mưa tràn vào trong cống nước thải, đặc biệt phải quan tâm đối với những khu vực khi mưa có thể bị ngập. [21]
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 69
Các phương án đề xuất với những đánh giá ưu nhược điểm của dây chuyền công nghệ XLNT theo mức sống của người dân Việt Nam:
Phương án 1:
* Quy trình hoạt động:
-Nước thải đi vào bể tự hoại sẽ được xử lý sơ bộ bằng quá trình lắng và
ổn định cặn. Theo đường ống, nước đã qua xử lý được hòa trộn với nước xám (nước chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt chứa thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể) di chuyển đến mạng lưới thoát nước chung, đến giếng tràn rồi vào trạm xử lý nước thải. Một phần nước mưa ở giếng tràn sẽđược di chuyển đến nguồn tiếp nhận. Sau khi hoàn tất công đoạn tại trạm xử lý nước
được đưa đến nguồn tiếp nhận.
* Ưu điểm:
-Chi phí đầu tư xây dựng ít tốn kém (chỉ có một mạng lưới thoát nước). -Quản lý mạng lưới đơn giản.
-Đảm bảo vệ sinh môi trường nước thải và nước mưa được xử lý.
-Vận hành hợp lý phù hợp với khu vực thải nước tương đối lớn. Phí sử
dụng giảm. Nếu phải trả phí môi trường thì các hộ dân có thể chấp thuận.
* Nhược điểm:
-Chếđộ thuỷ lực trong đường ống không đảm bảo đặc biệt vào mùa khô. -Ngoài ra do nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hòa về
lưu lượng và chất lượng, nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý trở
nên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn. Nước thải Bể tự hoại MLTN chung Nguồn tiếp nhận Nước xám Nước mưa Đến TXL Giếng tràn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 70 -Vật liệu sử dụng cho MLTN chung thường là ống bê tông, bê tông cốt thép rất nặng, vận chuyển khó khăn, chiều dài đoạn ống ngắn, mối nối nhiều dễ bị rò rỉ, ống bê tông dễ bị ăn mòn, dễ lắng cặn và tổn thất thuỷ lực lớn. Chi phí về quản lý và vận hành tương đối lớn.
* Phạm vi áp dụng:
-Thoát nước thải sinh hoạt của thành phố, khu đô thị lớn mật độ dân cư cao. -Phù hợp với giai đoạn đầu xây dựng của mạng lưới thoát nước riêng, trong nhà có xây dựng bể tự hoại.
-Phù hợp khu vực đô thị xây dựng nhà cao tầng:
+ Bên cạnh có nguồn tiếp nhận lớn cho phép xả nước thải vào với mức
độ yêu cầu xử lý thấp.
+ Điều kiện địa hình thuận lợi cho thoát nước, hạn chế được số lượng trạm bơm và áp lực bơm.
+ Cường độ mưa nhỏ, ít úng ngập.
Phương án 2:
* Quy trình hoạt động
-Nước thải đi vào bể tự hoại sẽ được xử lý sơ bộ bằng quá trình lắng và
ổn định cặn. Theo đường ống, nước đã qua xử lý được hòa trộn với nước xám (nước chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt chứa thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể) di chuyển đến mạng lưới thoát nước chung.Tại đây, nước mưa sau khi vào giếng tràn sẽ đưa một phần nước mưa về mạng lưới thoát nước chung, một phần di chuyển đến nguồn tiếp nhận. Nước từ mạng lưới thoát nước sẽ được di chuyển đến trạm bơm, đến trạm xử lý rồi vào nguồn tiếp nhận. Nước thải Bể tự hoại Giếng tràn tách nước Nguồn tiếp nhận Nước xám TXL MLT N Trbơạm m Nước mưa MLTN chung
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 71
* Ưu điểm:
-Chi phí đầu tư xây dựng ít tốn kém (chỉ có một mạng lưới thoát nước). -Quản lý mạng lưới đơn giản.
-Đảm bảo vệ sinh môi trường nước thải và nước mưa được xử lý.
-Vận hành hợp lý phù hợp với khu vực thải nước tương đối lớn. Phí sử
dụng thấp. Nếu phải trả phí môi trường thì các hộ dân có thể chấp thuận.
* Nhược điểm:
-Chếđộ thuỷ lực trong đường ống không đảm bảo đặc biệt vào mùa khô. -Ngoài ra do nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hòa về
lưu lượng và chất lượng, nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý trở
nên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn.
-Vật liệu sử dụng cho MLTN chung thường là ống bê tông, bê tông cốt thép rất nặng, vận chuyển khó khăn, chiều dài đoạn ống ngắn, mối nối nhiều dễ bị rò rỉ, ống bê tông dễ bịăn mòn, dễ lắng cặn và tổn thất thuỷ lực lớn.
* Phạm vi áp dụng:
-Thoát nước thải sinh hoạt của thành phố, khu đô thị lớn mật độ dân cư cao. -Phù hợp với giai đoạn đầu xây dựng của mạng lưới thoát nước riêng, trong nhà có xây dựng bể tự hoại.
-Phù hợp khu vực đô thị xây dựng nhà cao tầng:
+ Bên cạnh có nguồn tiếp nhận lớn cho phép xả nước thải vào với mức độ yêu cầu xử lý thấp.
+ Điều kiện địa hình thuận lợi cho thoát nước, hạn chế được số
lượng trạm bơm và áp lực bơm. + Cường độ mưa nhỏ, ít úng ngập. Phương án 3: Nước thải Bể tự hoại MLTN riêng Trạm bơm Đến TXL Nước xám
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 72
* Quy trình hoạt động
-Nước thải đi vào bể tự hoại sẽ được xử lý sơ bộ bằng quá trình lắng và
ổn định cặn. Theo đường ống, nước đã qua xử lý được hòa trộn với nước xám (nước chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt chứa thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể) di chuyển đến mạng lưới thoát nước riêng. Nước từ
mạng lưới thoát nước riêng sẽ được di chuyển đến trạm bơm, đến trạm xử lý rồi vào nguồn tiếp nhận.
* Ưu điểm:
-Quản lý mạng lưới đảm bảo được tốt các vấn đề về nước thải
-Hệ thống được thiết kế dưới dạng hợp khối nên chiếm ít diện tích và nếu được thiết kế dưới dạng môđun có sẵn thì sẽ rất tiện lợi trong việc thi công lắp đặt.
-Chi phí đầu tư xây dựng và vận hành hợp lý phù hợp với khu vực thải nước tương đối lớn do đó phí sử dụng cao.
* Nhược điểm:
-Giá thành chi phí cho mạng lưới cao.
-Gặp khó khăn trong việc tài chính, bởi hệ thống này cũng có chi phí tương đối lớn. Nếu phải trả phí môi trường thì có thể một số hộ dân sẽ không chấp thuận.
* Phạm vi áp dụng:
-Thoát nước thải sinh hoạt của các khu chung cư, nhà cao tầng, biệt thự, khách sạn, nhà hàng, trường học, văn phòng làm việc ... hay thoát nước thải cho các làng nghề sản xuất mà nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ hay thành phần tính chất của nó gần giống như nước thải sinh hoạt: làng nghề chế biến nông sản, thực phẩm, nước thải chăn nuôi...., thoát nước thải của một số
ngành công nghiệp có tỷ lệ chất hữu cơ cao như công nghiệp chế biến thực phẩm, thoát nước thải sinh hoạt của công nhân trong các nhà máy, các khu công nghiệp.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 73
Phương án 4:
* Quy trình hoạt động
-Nước thải đi vào bể tự hoại sẽ được xử lý sơ bộ bằng quá trình lắng và
ổn định cặn. Theo đường ống, nước đã qua xử lý được hòa trộn với nước xám (nước chủ yếu phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt chứa thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể) di chuyển đến mạng lưới thoát nước đã tách. Nước từ
mạng lưới thoát nước đã tách sẽ được di chuyển đến trạm bơm, đến trạm xử
lý rồi vào nguồn tiếp nhận.
* Ưu điểm:
-Tận dụng được bể tự hoại hiện có. -Xây dựng và vận hành rất đơn giản.
-Đường kính ống nhỏ, không cần quá chú trọng đến việc đảm bảo vận tốc tự rửa sạch trong đường ống.
-Giá thành có thể chấp nhận được đối với một số hộ gia đình.
Nhược điểm:
-Chưa đảm bảo được tốt các yếu tố thuỷ lực như vận tốc trong đường
ống khi lượng cặn vẫn có thể trôi ra từ bể tự hoại của từng gia đình.
-Gặp khó khăn trong việc thuyết phục người sử dụng và việc lựa chọn vị
trí đặt bể tự hoại đối với những hộ hay nhóm hộ gia đình có ít diện tích và đã xây dựng nhà kiên cố hoặc các khu phố cổ.
-Khó khăn trong công tác quản lý chất lượng nước ra từ bể tự hoại của từng gia đình.
* Phạm vi áp dụng:
-Kiến nghị sử dụng để thoát nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình riêng lẻ hay một nhóm hộ gia đình, khu tập thể, nhà chung cư cũ, mà đã xây
Nước thải Bể tự hoại MLTN đã tách Trạm bơm Đến TXL Nước xám
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 74 dựng bể tự hoại không có ngăn lọc từ trước với số hộ dân khoảng 200 hộ, số
người trong 1 hộ 5 người, tiêu chuẩn thải nước 100 l/ng.ngđ.