nghiên cứu giảm thiểu tác động nước thải khu vực trung tâm thành phố thái nguyên tới chất lượng nước sông cầu

Bên cạnh đó, trong những năm gần đây kinh tế - xã hội trong lưu vực phát triển nhanh, đời sống nhân dân tăng cao kéo theo sự gia tăng mạnh về khối lượng nước thải sinh hoạt, nước thải s

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Nguyễn Thế Giang

NGHIÊN CỨU GIẢM THIỂU NƯỚC THẢI KHU VỰC

TRUNG TÂM THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN TỚI

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 7

MỞ ĐẦU 8

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10

1.1 Tổng quan về các lưu vực sông ở Việt Nam 10

1.2 Tổng quan về lưu vực sông Cầu 12

1.2.1 Điều kiện tự nhiên 12

1.2.2 Đặc điếm kinh tế, xã hội 15

1.2.3 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu 17

1.3 Tổng quan về nước thải tại các đô thị và khu dân cư ở Việt Nam 20

1.4 Tổng quan về nước thải trong lưu vực sông Cầu 22

1.4.1 Nước thải của các khu, cụm công nghiệp ở các tỉnh trên LVS Cầu 23

1.4.2 Nước thải sinh hoạt ở các tỉnh trên LVS Cầu 24

Theo Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường - Tổng cục Môi trường, tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh ở các tỉnh trong lưu vực sông Cầu từ năm 2006 đến 2010 như sau: 24

1.4.3 Nước thải bệnh viện ở các tỉnh trên LVS Cầu 24

1.5 Giảm thiểu và xử lý nước thải tại nguồn 25

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

2.1.1 Tổng quan về khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên 29

2.1.2 Khái quát sông Cầu đoạn chảy qua trung tâm thành phố Thái Nguyên 31 2.2 Phương pháp nghiên cứu 32

2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng 32

2.2.2 Phương pháp phân tích và dự báo chất lượng nước sông Cầu 32

Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Đặc điểm, tính chất nước thải khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên 34

Trang 4

3.1.1 Nước thải công nghiệp 34

3.1.2 Nước thải sinh hoạt 39

3.1.3 Nước thải bệnh viện 41

3.2 Hiện trạng môi trường nước sông Cầu đoạn chảy qua trung tâm thành phố Thái Nguyên 44

3.3 Tác động tổng hợp nước thải khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên đến chất lượng nước sông Cầu 46

3.3.1 Các yếu tố thuỷ văn tác động tới quá trình tự làm sạch và chọn trạng thái bất lợi trong tính toán 46

3.3.2 Các nguồn và phân bố các nguồn dọc sông Cầu đoạn qua trung tâm thành phố Thái Nguyên 48

3.3.3 Tính toán, đánh giá khả năng tự làm sạch của sông Cầu 50

3.3.4 Xây dựng kịch bản ô nhiễm và sử dụng công thức Streeter-Phelps để dự báo 54

3.4 Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên 59

3.4.1 Hoàn thiện cơ cấu tổ chức hệ thống quản lý môi trường 59

3.4.2 Đẩy mạnh việc triển khai công tác BVMT của thành phố 62

3.4.3 Quy hoạch thành phố gắn với quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường 64

3.4.4 Xây dựng mạng lưới quan trắc, giám sát môi trường nước cho lưu vực sông 64

3.4.5 Một số giải pháp khác 68

KẾT LUẬN-KIẾN NGHỊ 688

TÀI LIỆU THAM KHẢO 711 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.4

Trang 5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD5 Nhu cầu oxy hóa sinh học trong 5 ngày

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT Bảo vệ môi trường

COD Nhu cầu oxy hóa hóa học

DO Ôxy hòa tan

ĐTM Đánh giá tác động môi trường

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

QTMT Quan trắc môi trường

UBND Uỷ ban nhân dân

SS Rắn lơ lửng

TCCP Tiêu chuẩn cho phép

TN&MT Tài nguyên và Môi trường

TSS Tổng chất rắn lơ lửng

TP Thành phố

WHO Tổ chức Y tế thế giới

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số đặc trưng cơ bản của 9 hệ thống sông chính ở Việt Nam 10

Bảng 1.2 Một số số liệu đặc trưng hình thái các sông lưu vực sông Cầu 14

Bảng 1.3 Diện tích, dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế của các tỉnh thuộc LVS Cầu năm 2010 16

Bảng 1.4 Diện tích các KCN và CCN các tỉnh LVS Cầu năm 2010 23

Bảng 1.5 Tổng lượng nước thải sinh hoạt các tỉnh LVS Cầu 24

Bảng 2.1 Bảng thống kê diện tích và dân số các phường trung tâm 30

Bảng 3.1 Lưu lượng nước thải các cở sở công nghiệp trên khu vực nghiên cứu 34

Bảng 3.2 Đặc trưng nước thải của các loại hình công nghiệp 35

Bảng 3.3 Kết quả phân tích nước thải Công ty CP luyện cán thép Gia Sàng 36

Bảng 3.4 Kết quả phân tích nước thải Cty CP chế biến thực phẩm Thái Nguyên 36

Bảng 3.5 Kết quả phân tích nước thải Công ty nhiệt điện Cao Ngạn 37

Bảng 3.6 Kết quả phân tích nước thải Công ty CP giấy Hoàng Văn Thụ 38

Bảng 3.7 Bảng phân bố lượng nước sử dụng và nước thải sinh hoạt tương ứng của các phường 40

Bảng 3.8 Tải lượng các chất ô nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt của các phường 40

Bảng 3.9 Lưu lượng nước thải của một số bệnh viện khu vực trung tâm 42

Bảng 3.10 Kết quả phân tích nước thải Công ty cổ phần Bệnh viện đa khoa Trung tâm 43

Bảng 3.11 Kết quả phân tích nước thải Bệnh viện đa khoa Trung ương Thái Nguyên 43

Bảng 3.12 Lưu lượng nhỏ nhất các tháng mùa kiệt tại trạm Thác Bưởi 47

Bảng 3.13 Kết quả quan trắc nồng độ các chất ô nhiễm trên các suối và điểm nghiên cứu trên sông Cầu đoạn qua trung tâm thành phố 50

Bảng 3.14 Xác định hiệu ứng tự làm sạch (hệ số khử ô xy hoá) trên sông Cầu 51

Bảng 3.15 Kết quả tính toán khả năng tự làm sạch của sông Cầu 52

Bảng 3.16 Nồng độGiá trị BOD5 dự báo trong Kịch bản -1 55

Bảng 3.17 Kết quả tính toán khả năng tự làm sạch của sông Cầu theo Kịch bản - 1 55

Formatted: Subscript

Trang 7

Bảng 3.18 Nồng độGiá trị BOD5 dự báo trong Kịch bản -2 56

Bảng 3.19 Kết quả tính toán khả năng tự làm sạch của sông Cầu theo Kịch bản - 2 57

Bảng 3.20 Các thông số quan trắc tại các điểm tham chiếu 67

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Bản đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Cầu 14

Hình 1.2 Diễn biến giá trị BOD5 trung bình năm tại các đoạn sông Cầu 18

Hình 1.3 Diễn biến giá trị COD trung bình năm tại các đoạn sông Cầu 18

Hình 1.4 Diễn biến hàm lượng dầu mỡ lớn nhất tại các đoạn sông Cầu 19

Hình 1.5 Diễn biến hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng lớn nhất tại các đoạn sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2005 đến 2010 19

Hình 1.6 Diễn biến hàm lượng Fe trung bình năm tại các đoạn sông Cầu 19

Hình 1.7 Diễn biến mật độ coliform trung bình năm tại các đoạn sông Cầu 20

Hình 2.1 Sơ đồ khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên 29

Hình 2.2 Biểu diễn công thức dự báo chất lượng nước 34

Hình 3.1 Diễn biến giá trị BOD5 trung bình năm trên sông Cầu (khu vực nghiên cứu) từ 2008 đến 2010 45

Hình 3.2 Diễn biến giá trị COD trung bình năm trên sông Cầu (khu vực nghiên cứu) từ 2008 đến 2010 45

Hình 3.3 Diễn biến giá trị DO trung bình năm trên sông Cầu (khu vực nghiên cứu) từ 2008 đến 2010 46

Hình 3.4 Vị trí các điểm xả dọc sông Cầu khu vực trung tâm Thành phố 50

Hình 3.5 Khoảng cách các điểm xả dọc sông Cầu khu vực 50

Hình 3.6 Kết quả tính toán BOD tại các điểm nghiên cứu theo hiện trạng 53

Hình 3.7 Kết quả tính toán BOD tại các điểm nghiên cứu theo Kịch bản - 1 55

Hình 3.8 Kết quả tính toán BOD tại các điểm nghiên cứu theo Kịch bản - 2 57

Hình 3.9 Diễn biến khả năng tự làm sạch BOD trên sông Cầu 58

Hình 3.10 Quy trình xây dựng kế hoạch quan trắc chất lượng nước 65

Hình 3.11 Quy trình thiết lập các điểm quan trắc 67

Formatted: Subscript

Trang 8

MỞ ĐẦU

Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn của nước ta, có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử phát triển kinh tế - xã hội Đây là lưu vực quan trọng nhất trong hệ thống sông Thái Bình, có diện tích lưu vực 6.030 km2, với chiều dài lưu vực trên 288 km, độ cao bình quân lưu vực 190 m, độ dốc bình quân 16,1%, chiều rộng trung bình 30,7 km, mật độ lưới sông 0,95-1,2 km/km2

và hệ số uốn khúc 2,02 [20]

Hiện nay, sông Cầu đang chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt động kinh tế -

xã hội, đặc biệt là tác động của các đô thị, các khu công nghiệp, khu khai thác và chế biến khoáng sản và các điểm dân cư Sự ra đời và hoạt động của các khu công nghiệp Sông Công (Thái Nguyên), Quang Minh, Bình Xuyên, Khai Quang (Vĩnh Phúc), Yên Phong, Tiên Sơn, Quế Võ (Bắc Ninh), Đình Trám (Bắc Giang), Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (TP Thái Nguyên)… các hoạt động tiểu thủ công nghiệp tại các làng nghề (trên 200 làng nghề), các xí nghiệp kinh tế quốc phòng, các hoạt động khai thác thác chế biến khoáng sản cùng với nhiều bệnh viện, có các bệnh viện lớn tuyến tỉnh và tuyến Trung ương như ở Thái Nguyên, Hà Nội, Hải Dương, Bắc Ninh đã làm cho chất lượng nước các sông thuộc lưu vực sông Cầu ngày càng xấu đi Theo Báo cáo hiện trạng môi trường của các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu (Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hải Dương), đặc biệt là Báo cáo Môi trường Quốc gia năm

2006, 2007, 2008 đã cho thấy nhiều vị trí trên sông Cầu từ thượng lưu đến hạ lưu đều đã bị ô nhiễm, giá trị BOD5, COD, SS, dầu mỡ cao hơn Quy chuẩn cho phép (QCVN 08:2008/BTNMT đối với nguồn loại A1, A2), đặc biệt các đoạn sông chảy qua các khu vực đô thị, khu công nghiệp và làng nghề

Ý thức được tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường nhằm hướng tới sự phát triển bền vững, trong những năm qua, các cơ quan quản lý tài nguyên môi trường các cấp, từ trung ương đến địa phương đã có nhiều biện pháp tích cực để cải thiện chất lượng môi trường trên lưu vực sông Cầu Tuy nhiên, tình trạng xả nước

Trang 9

thải có hàm lượng các chất gây ô nhiễm cao vào lưu vực sông Cầu vẫn đang ở mức

báo động Bên cạnh đó, trong những năm gần đây kinh tế - xã hội trong lưu vực

phát triển nhanh, đời sống nhân dân tăng cao kéo theo sự gia tăng mạnh về khối

lượng nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất trong khi hệ thống thu gom và xử lý

của hầu hết các đô thị, khu dân cư và các khu công nghiệp chưa đươc chú trọng đầu

tư tương xứng Các công trình xử lý nước thải phần lớn là không hoạt động hoặc

hoạt động không hiệu quả nên các vấn đề về môi trường đối với lưu vực sông Cầu

nảy sinh và đang dần trở nên nghiêm trọng

Cũng như các đô thị khác trên lưu vực, Thành phố Thái Nguyên là đô thị lớn

có tác động trực tiếp tới môi trường sinh thái và cảnh quan sông Cầu Hàng năm

Thành phố Thái Nguyên có tốc độ đô thị hoá cao và tăng trưởng kinh tế luôn ở mức

hai con số, tuy nhiên hệ thống cơ sở hạ tầng còn nhiều bất cập và yếu kém, ước tính

mỗi ngày có khoảng 20 – 30 ngàn mét khối nước thải được tạo ra, chứa một lượng

rất lớn các chất hữu cơ và vi sinh vật mà chưa được xử lý phù hợp đổ trực tiếp vào

sông Cầu Đó là một trong những nguyên nhân gây xuống cấp nhanh chóng của

chất lượng nước sông Cầu Xuất phát từ điều kiện thực tiễn nêu trên, chúng tôi lựa

chọn đề tài luận văn: “Nghiên cứu giảm thiểu tác động của nước thải khu vực

trung tâm thành phố Thái Nguyên tới chất lượng nước sông Cầu”

Mục tiêu nghiên cứu của Đề tài:

- Tìm hiểu nguyên nhân ô nhiễm nước, tác động của nước thải khu vực trung

tâm thành phố Thái Nguyên đến chất lượng nước sông Cầu

- Xây dựng cơ sở khoa học giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn nhằm cải thiện chất

lượng nước sông Cầu

Việc thực hiện Đề tài này sẽ góp phần cung cấp căn cứ khoa học và thực tiễn

cho việc định hướng phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường cho thành phố Thái

Nguyên và lưu vực sông Cầu

Comment [NMK1]: Đúng tên theo Quyết định

Trang 10

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về các lưu vực sông ở Việt Nam

Lưu vực sông (LVS) chính là phần bề mặt, bao gồm cả độ dày tầng thổ nhưỡng, tập trung nước vào sông Lưu vực sông thực ra gồm phần tập trung nước mặt và tập trung nước dưới đất Việc xác định phần tập trung nước dưới đất là rất khó khăn, bởi vậy trong chừng mực nhất định đối với một dòng sông cụ thể, có thể xem như lưu vực tập trung nước mặt và nước dưới đất là trùng nhau và không mắc phải sai số lớn [1]

Nước ta có mạng lưới sông ngòi khá dày, nếu chỉ tính các sông có chiều dài

từ 10 km trở lên và có dòng chảy thường xuyên thì có tới 2.372 con sông, trong đó,

13 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực trên 10.000 km2; 10 trong số 13 hệ thống sông trên là sông liên quốc gia [1]

Bảng 1.1 Một số đặc trưng cơ bản của 9 hệ thống sông chính ở Việt Nam

TT Hệ thống

sông

Diện tích lưu vực (km 2

) Tổng lượng dòng chảy năm (tỷ m 3

)

Mức đảm bảo nước trong năm Ngoài

nước Trong nước Tổng Ngoài nước Trong nước Tổng m Nghìn 3 /Km 2

m 3 / người

cáo chính) Nghiên cứu quản lý môi trường đô thị Việt nam, tháng 12 năm 2010 [ Số

TT trong TLTK] 4])

Đáng lưu ý một số nhánh của sông Mê Kông bắt nguồn từ lãnh thổ nước ta như sông Sê San, Srêpok chảy qua Lào, Campuchia rồi nhập lại vào sông Mê Kông,

Trang 11

cuối cùng lại chảy vào lãnh thổ Việt Nam rồi đổ ra biển qua 9 cửa (Cửu Long) Chỉ tính riêng lưu vực của 9 hệ thống sông chính gồm Hồng, Thái Bình, Bằng Giang -

Kỳ Cùng, Mã, Cả - La, Thu Bồn, Đà Rằng, Đồng Nai, Cửu Long chiếm đến gần 93% tổng diện tích lưu vực sông toàn quốc và xấp xỉ 80% diện tích quốc gia [1] Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có lượng mưa trung bình năm trên toàn lãnh thổ khoảng 1.940 mm Do ảnh hưởng của địa hình đồi núi, chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ, nên lượng mưa phân bố không đều trên cả nước và phân bố mạnh theo thời gian Lượng mưa trung bình nhiều năm biến đổi trong phạm vi rộng, ở nhiều nơi lượng mưa có thể đạt 4.000 – 5.000 mm, đặc biệt có nơi đạt tới 8.000 mm/năm như tại Bạch Mã; nhưng có nơi chỉ đạt 600 – 800 mm như tại Nha Phố, Ninh Thuận Lượng mưa phân bố không đều trong năm gây ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy sông ngòi và là nguyên nhân chủ yếu gây ra hạn hán trong mùa khô và lũ lụt trong mùa mưa [1] Lượng mưa trong mùa mưa chiếm từ 75% - 80%, mùa khô chiếm 15 - 25% tổng lượng mưa năm, có nơi 3 đến 4 tháng liền không mưa hay rất

ít mưa Dòng chảy trên các sông cũng phân biệt rõ rệt mùa mưa và mùa khô Thời gian lệch pha giữa mùa mưa và mùa khô trên các hệ thống sông lớn thường khoảng một tháng Thời điểm xuất hiện và kết thúc mùa mưa cũng khác nhau theo không gian, có xu hướng chậm dần từ Bắc vào Nam [1]

Nhìn chung các sông ở Việt Nam có lưu lượng lớn, lưu lượng bình quân là 26.200 m3/s, tương ứng với tổng lượng nước là 839 tỉ m3/năm, tuy nhiên chỉ có 38,5% tổng lượng nước được sinh ra trong lãnh thổ Việt Nam Trong tổng lượng nước nói trên thì nước chảy tràn trên mặt chiếm 637 tỷ m3/năm (76%), còn lại là nước ngầm

Ở tầm quốc gia, nước ta có lượng nước dồi dào, phong phú, tuy nhiên theo đánh giá của một số tổ chức quốc tế, nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam hiện nay

có nhiều điểm hạn chế, hơn 60% tổng lưu lượng nước mặt bắt nguồn từ các nước khác Những vấn đề cho thấy tầm quan trọng của những thỏa thuận quốc tế và bảo

vệ nguồn nước tại các lưu vực sông đối với Việt Nam là hết sức cần thiết, đặc biệt

tỷ lệ nước mặt bình quân đầu người tính theo lượng nước sinh ra trong lãnh thổ

Trang 12

nước ta vào khoảng 3.840 m/người/năm Nếu tính cả dòng chảy từ ngoài lãnh thổ thì khối lượng này vào khoảng 10.240 m3/người/năm Với mức độ tăng dân số như hiện nay, vào năm 2025, tỷ lệ này sẽ còn tương ứng là 2.830 và 7.660

m3/người/năm Theo tiêu chuẩn của Hội Tài nguyên nước Quốc tế, quốc gia có tỷ lệ bình quân đầu người thấp hơn 4.000 m3/người/năm được đánh giá là Quốc gia thiếu nước [1] Trước thực tế đó việc bảo vệ tài nguyên nước tại các lưu vực sông là hết sức cần thiết, trước thực trạng các nguồn nước tại các lưu vực sông ngày càng bị ô nhiễm bởi quá trình công nghiệp hoá và gia tăng dân số Vì vậy đặt ra cho các cấp quản lý có kế hoạch, biện pháp, chế tài phù hợp để bảo vệ nguồn nước tại các lưu vực sông cũng giúp đảm bảo anh ninh nguồn nước sạch cho đất nước

1.2 Tổng quan về lưu vực sông Cầu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên

1.2.1.1 Đặc điểm địa hình

Sông Cầu là một trong những sông chính của hệ thông sông Thái Bình với 47% diện tích toàn lưu vực Sông Cầu bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao (đỉnh cao 1.326m) chảy qua huyện Chợ Đồn (Bắc Kạn) thị xã Bắc Kạn, Chợ Mới, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang và điểm cuối cùng của con sông này là Phả Lại, Chí Linh, Hải Dương Tổng chiều dài của sông Cầu là 288 km với tổng lưu lượng nước đạt 4,5 tỷ m3/năm (chiếm 5,4% tổng lượng nước toàn quốc) Lưu vưc sông Cầu có địa hình phức tạp với ba (3) vùng sinh thái điển hình: đồng bằng, trung du và núi cao Lưu vực có 68 sông, suối có chiều dài hơn 10 km [20] Các nhánh sông chính của LVS Cầu bao gồm sông Cầu, sông Công, sông Cà Lồ, sông Ngũ Huyện Khê, sông Nghinh Tường, sông Đu, sông Chợ Chu, sông Thiếp [20]

Lưu vực sông Cầu có dạng trải dài từ Bắc xuống Nam Thung lũng phía thượng lưu và trung lưu nằm giữa hai cánh cung sông Gâm và cánh cung Ngân Sơn

- Yên Lạc Phần thượng lưu sông Cầu chảy theo hướng Bắc Nam, độ cao trung bình đạt tới 300 - 400m, lòng sông hẹp và rất dốc, nhiều thác ghềnh và có hệ số uốn khúc lớn (>2,0) độ rộng trung bình trong mùa cạn khoảng 50 đến 60m, 80 - 100m trong mùa lũ, độ dốc khoảng >0,1% Phần trung lưu từ Chợ Mới, sông Cầu chảy theo

Trang 13

hướng Tây Bắc - Đông Nam trên một đoạn khá dài sau đó trở lại hướng cũ cho tới Thái Nguyên Đoạn này địa hình đã thấp xuống đáng kể, lòng sông mở rộng, độ dốc cũng giảm chỉ còn khoảng 0,05%, độ uốn khúc vẫn cao [20]

Hạ lưu sông Cầu được tính từ Thác Huống đến Phả Lại, từ đây hướng chảy chủ đạo là Tây Bắc - Đông Nam, địa hình có độ cao trung bình 10 đến 20m, lòng sông rất rộng 70 đến 150m và độ dốc giảm đáng kể, chỉ còn khoảng 0,01%

Lưu vực sông Cầu có dạng dài, tổng diện tích được xác định là 6.030 km2, hệ

số tập trung nước đạt 2,1, địa hình đồng bằng chiếm phần lớn diện tích lưu vực, độ cao trung bình của lưu vực vì vậy cũng khá thấp (190m) Độ dốc trung bình của lưu vực thuộc loại trung bình 16,1%

Trang 14

Hình 1.1 Bản đồSơ đồ các tỉnh nằm trong lưu vực sông Cầu

Mật độ sông suối trong lưu vực sông Cầu thuộc loại cao: 0,95-1,2km/km2

, tổng chiều dài phụ lưu có chiều dài lớn hơn 10km là 1.602 km [20]

Bảng 1.2 Một số số liệu đặc trưng hình thái các sông lưu vực sông Cầu

sông

Chiều dài (km)

Diện tích lưu vực

Độ cao trung bình

LV

Độ dốc trung bình

Hệ số tập trung nước

Hệ số uốn khúc

Mật độ lưới sông

Trang 15

b/ Thuỷ văn

Dòng chảy trên lưu vực sông Cầu khá đồng đều Lưu vực sông Công có modun dòng chảy vào khoảng 27-30l/s.km2, vùng thượng lưu sông Cầu (từ Thác Riềng trở lên) có modun dòng chảy năm là 22-24l/s.km2

thuộc loại trung bình Vùng ít nước nhất là sông Đu có modun dòng chảy năm là 19,5-23l/s.km2

Dòng chảy năm dao động không đáng kể, năm nhiều nước chỉ lớn hơn năm ít nước khoảng 1,8 đến 2,3 lần Hệ số biến đổi dòng đạt khoảng 0,28

Chế độ dòng chảy của sông Cầu phân biệt thành hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn Mùa lũ thường bắt đầu vào tháng 5 - 10 nhưng không kết thúc đồng đều trên toàn bộ lưu vực, thông thường trong khoảng thời gian tháng 9 (những nơi kết thúc sớm) và tháng 10 (những nơi muộn hơn: sông Đu và sông Công) Lượng dòng chảy trong mùa lũ cũng không vượt quá 80 - 85% lượng nước cả năm Trong thời gian lũ, các tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là 7, 8, 9, lượng dòng chảy chiếm hơn 50% lượng dòng chảy cả năm

Mùa cạn kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, lượng dòng chảy chiếm khoảng 18-20% lượng dòng chảy của cả năm Ba tháng cạn nhất là 1, 2, 3 dòng chảy chỉ chiếm 5,6-7,8% [20]

1.2.2 Đặc điếm kinh tế, xã hội

Lưu vực chiếm khoảng 47% diện tích của 6 tỉnh Tổng dân số 6 tỉnh thuộc lưu vực năm 2010 khoảng trên 6,7 triệu người Trong đó, dân số nông thôn khoảng 5,7 triệu người, dân số thành thị khoảng trên 1 triệu người Mật độ dân số trung bình khoảng 427 người/km2, cao hơn 2 lần so với mật độ trung bình quốc gia Vùng núi thấp và trung du là khu vực có mật độ dân cư thấp nhất trong lưu vực, chiếm khoảng 63% diện tích toàn lưu vực nhưng dân số chỉ chiếm khoảng 15% dân số lưu vực Mật độ dân số cao ở vùng trung tâm và khu vực đồng bằng

Thành phần dân cư trong lưu vực có sự đan xen của 8 dân tộc anh em: Kinh, Tày, Nùng, Sán Dìu, Mông, Sán Chay, Hoa, Dao trong đó người Kinh chiếm đa số

Trang 16

Cơ cấu kinh tế dựa trên nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp, thủy sản

đóng góp không đáng kể vào cơ cấu này GDP tăng trưởng mạnh mẽ, tăng gấp đôi

trong vòng 5 năm tại hầu hết các tỉnh trong lưu vực

Tốc độ tăng trưởng ngành công nghiệp cao hơn tỷ lệ trung bình quốc gia

Sản phẩm từ nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản chiếm khoảng 26% và có xu hướng

giảm Các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Ninh và Vĩnh Phúc tăng trưởng nhanh về công

nghiệp, xây dựng và dịch vụ [1]

Bảng 1.3 Diện tích, dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế của các tỉnh

thuộc LVS Cầu năm 2010

Tỉnh Diện tích

(km2)

Dân số (nghìn người)

Dân số trong lưu vực (nghìn người)

GDP (tỷ đồng) theo giá cố định năm 1994

Tốc độ tăng trưởng so với

TT trong TLTK ] )

Dân số của các tỉnh sống trong lưu vực chủ yếu ở các huyện, thị như sau:

- Tỉnh Bắc Ninh bao gồm: TP Bắc Ninh và 4 huyện là Quế Võ, Tiên Du, Từ

Sơn và huyện Yên Phong

- Tỉnh Bắc Giang: TP Bắc Giang và 4 huyện là Hiệp Hòa, Tân Yên, Việt

Yên và huyện Yên Dũng

- Tỉnh Bắc Kạn: TX Bắc Kạn và 3 huyện là Bạch Thông, Chợ Đồn và huyện

Chợ Mới

Formatted: Indent: First line: 0.18"

Trang 17

- Tỉnh Thái Nguyên: TP Thái Nguyên và các huyện, thị là Đại Từ, Đồng Hỷ, Định Hóa, Phổ Yên, Phú Bình, Phú Lương, thị xã Sông Công và một phần của huyện Võ Nhai

- Tỉnh Vĩnh Phúc: TP Vĩnh Yên, TX Phúc Yên và tại 6 huyện là Bình Xuyên, Mê Linh, Tam Đảo, Tam Dương, Vĩnh Tường và huyện Yên Lạc

- Thành phố Hà Nội tập trung ở 3 huyện Mê Linh, Đông Anh và Sóc Sơn, tổng cộng khoảng 800 nghìn người

1.2.3 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu

Theo Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên 2005 - 2010 đối với sông Cầu Chất lượng nguồn nước mặt được so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

Kết quả quan trắc trong giai đoạn 2005 - 2010 cho thấy chất lượng nước trên sông Cầu không đáp ứng được QCVN 08:2008/BTNMT đối với nguồn loại A1, A2 (nguồn nước mặt sử dụng cho mục đích sinh hoạt) Theo không gian, chất lượng nước tại khu vực thượng lưu tốt hơn so với hạ lưu, đặc biệt đoạn sông Cầu chảy qua khu vực thành phố Thái Nguyên, mức độ ô nhiễm là lớn nhất do ảnh hưởng của hoạt động đô thị và các cơ sở công nghiệp tập chung tại khu vực Theo thời gian, từ 2007 -

2009 mức độ ô nhiễm tại một số đoạn trên sông Cầu có xu hướng giảm do nhiều nguồn thải đã được kiểm soát trước khi thải [17] Dưới đây là đồ thị biểu diễn giá trị các chất ô nhiễm từ năm 2005 đến 2010 (Hàng năm Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên tổ chức quan trắc chất lượng nước sông Cầu 2 tháng/lần (6 lần/năm), giá trị biểu diễn nồng độ chất ô nhiễm của một chất được tính toán bằng giá trị trung bình cộng của chất đó qua các đợt quan trắc của năm đó tại cùng một vị trí lấy mẫu), từ đó ta có các nhận xét sau:

Giá trị BOD5, COD tại các đoạn sông Cầu đều vượt QCVN 08:2008/ BTNMT cột A2 từ 1,2 đến 2,8 lần, đặc biệt tại các vị trí Sơn Cẩm, Cầu Gia Bảy, Đập Thác Huống, Cầu Mây, giá trị BOD5, COD vượt QCVN 08:2008/BTNMT cột B1 (Hình 1.2 và 1.3)

Trang 18

Đập Thắc Huống Cầu Mây

2005 2006 2007 2008 2009 2010 QCVN A2 QCVN B1

Hình 1.2 Diễn biến giá trị BOD 5 trung bình năm tại các đoạn sông Cầu

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2005 đến 2010

Hình 1.3 Diễn biến giá trị COD trung bình năm tại các đoạn sông Cầu

Đoạn sông Cầu trước khi chảy vào Thái Nguyên (điểm Văn Lăng) đã bị ô nhiễm dẫu mỡ và chất rắn lơ lửng do các hoạt động sản xuất công nghiệp, khai thác khoáng sản, trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn Tại địa bàn tỉnh Thái Nguyên, mức độ ô nhiễm dầu mỡ, TSS lớn nhất là tại đoạn sông Cầu chảy qua khu vực thành Thái Nguyên (Hình 1.4 và 1.5) và có biểu hiện ô nhiễm nhẹ về Fe (Hình 1.6)

Trang 19

Hình 1.4 Diễn biến hàm lượng dầu mỡ lớn nhất tại các đoạn sông Cầu

Hình 1.5 Diễn biến hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng lớn nhất tại các đoạn sông

Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên từ 2005 đến 2010

Hình 1.6 Diễn biến hàm lượng Fe trung bình năm tại các đoạn sông Cầu

Tại hầu hết các đoạn trên sông Cầu, mật độ coliform đều đáp ứng được QCVN 08:2008/BTNMT cột A2, riêng vị trí Đập Thác Huống có biểu hiện ô nhiễm

Trang 20

nhẹ về coliform, nguyên nhân là do tại khu vực này tiếp nhận nước thải của thành phố Thái Nguyên, đặc biệt là nước thải từ sinh hoạt và y tế tại địa bàn thành phố (Hình 1.7)

Hình 1.7 Diễn biến mật độ coliform trung bình năm tại các đoạn sông Cầu

Hoá chất bảo vệ thực vật trong nước sông Cầu: do sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật trong hoạt động nông nghiệp nên dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật được phát hiện thấy tại các điểm Văn Lăng, Sơn Cẩm, Cầu Mây, tuy nhiên ở ngưỡng thấp

Các chất ô nhiễm khác được phát hiện với hàm lượng nhỏ hơn rất nhiều so với QCVN 08:2008/BTNMT cột A

1.3 Tổng quan về nước thải tại các đô thị và khu dân cư ở Việt Nam

Hệ thống hạ tầng kỹ thuật ở các đô thị là một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội Năm 1999, cả nước chỉ có khoảng 18 triệu người dân sống ở các đô thị, chiếm 23,6% dân số cả nước, thì đến năm 2002 đã là trên 20 triệu, tương đương với 25,1% Theo Lưu Đức Hải (2009), đến tháng 6/2009

cả nước có 747 đô thị, trong đó: loại đặc biệt là 2 (Hà Nội, TP Hồ Chí Minh); loại I là 7; loại II là 13; loại III là 44; loại IV là 44 và loại V là 637 Dân số toàn đô thị là 31,695 triệu người chiếm 37,0% dân số cả nước, dân số nội thị là 25,990 triệu người chiếm 30,5%; dân số ngoại thị là 5,602 triệu người chiếm 6,5% Dự báo năm 2015 tổng số đô thị cả nước đạt trên 870 đô thị, đến 2025 tổng số đô thị cả nước đạt khoảng trên 1.000 đô thị Dân số đô thị năm 2015 đạt khoảng 35 triệu người, tỉ lệ đô thị hóa đạt khoảng 38%; năm 2025 khoảng 52 triệu người, tỉ lệ đô thị hóa đạt

Trang 21

khoảng 50% [9] Trong khi đó, hệ thống thoát nước, nước thải tại các đô thị còn lạc hậu và thiếu sự đồng bộ cần thiết Có thể khẳng định, tại các đô thị của Việt Nam hệ thống thoát nước thải chưa đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và đảm bảo vệ sinh môi trường Phần lớn hệ thống được dùng chung cho thoát nước mưa và nước thải, được xây dựng trên địa hình tự nhiên, nước tự chảy và độ dốc thủy lực thấp Cho đến nay, chưa đô thị nào có trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho toàn thành phố, nếu có thì cũng đang quá trình đầu tư xây dựng [6]

Theo các chuyên gia môi trường, mức độ ô nhiễm môi trường do nước thải tại các đô thị là rất nghiêm trọng, thực trạng này đã được thể hiện trong nhiều báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, của các Ủy ban bảo vệ môi trường lưu vực sông Cầu, sông Đáy, sông Nhuệ và sông Đồng Nai, báo cáo của các Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh, thành phố trong cả nước và từ thực tế quan sát được ở các sông hồ nội thành của các thành phố Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh

Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi Tuy đã có cơ sở pháp lý là Luật và Tiêu chuẩn môi trường đối với nước thải sinh hoạt, song hiện trạng nước thải sinh hoạt và vấn đề xử lý nước thải đang là vấn đề cấp bách cần được đặt ra để từng bước cải thiện tình hình Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn, chứa nhiều

vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước Trong nước thải đô thị còn có vi khuẩn gây bệnh phát triển, tổng số coliform từ 106 đến 109 MPN/100mL, fecal coliform từ 104 đến 107MPN/100mL

Tại một số thành phố lớn, thị xã và thị trấn chỉ một số khu vực dân cư có hệ thống cống rãnh thải nước thải sinh hoạt song hệ thống này thường dùng chung với

hệ thống thoát nước mưa thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên hoặc ao hồ hoặc sông suối hoặc thải ra biển Hầu như không có hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh hoạt riêng biệt Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày nội

Trang 22

thành Hà Nội thải 460.000 m nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện Chỉ có khoảng 4% nước thải được

xử lý Phần lớn nước thải không được xử lý đổ vào các sông Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng 2 con sông này và các khu vực dân cư dọc theo sông Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương, Thái Nguyên… nước thải sinh hoạt cũng không được xử lý đầy đủ, độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiểu chuẩn cho phép, điểm hình các thông số chất ô nhiễm: SS, BOD, COD, DO

Việc thu gom và xử lý nước thải tập trung đang còn gặp nhiều bất cập và hạn chế Công tác xử lý nước thải chưa được đẩy mạnh, tại một số đô thị cũng có xây dựng một số trạm xử lý nước thải cục bộ cho các bệnh viện như (Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng, Thái Nguyên ) nhưng do nhiều nguyên nhân như thiết kế, vận hành, bảo dưỡng, không có kinh phí mà nhiều trạm xử lý sau một thời gian ngắn hoạt động đã xuống cấp và ngừng hoạt động

Theo Hội bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, tuy nhiên chỉ có khoảng 6% lượng nước thải đô thị được xử lý là nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước Vấn đề ngày có xu hướng càng ngày càng xấu đi Ngoài ra hệ thống hạ tầng thoát nước thải của các khu đô thị đã xuống cấp, cũ nát Các hệ thống thoát nước thải được xây dựng tại các khu đô thị mới không khớp nối được với hệ thống cũ, chất lượng xây dựng không đảm bảo, nhiều nơi đường cống đã gãy vỡ, rạn nứt hoặc bị tắc nghẽn gây ra tình trạng úng ngập, và nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý ngấm xuống đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và cả nước mặt trong khu vực[10]

1.4 Tổng quan về nước thải trong lưu vực sông Cầu

Theo Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường - Tổng cục Môi trường, năm 2010, tổng lượng nước thải chính của 6 tỉnh thuộc LVS Cầu là khoảng 535,1 triệu m³/năm, tương đương khoảng 1,46 triệu m³/ngày Các loại hình xả thải chủ

Trang 23

yếu là sản xuất công nghiệp, đô thị và nước thải y tế, trong đó: Nước thải sản xuất

công nghiệp chiếm khoảng 71% tổng lượng xả thải toàn vùng Nước thải sinh hoạt

khoảng 23% Nước thải y tế khoảng 1,1% Nước thải khu vực làng nghề khoảng

4,9% [TLTK số mấy ?33]

1.4.1 Nước thải của các khu, cụm công nghiệp ở các tỉnh trên LVS Cầu

Năm 2010, ước tính tổng diện tích các khu công nghiệp, cụm công nghiệp ở

các tỉnh trên LVS Cầu là 6.483,8 ha Theo TCXDVN 33: 2006 nếu ước tính trung

bình lượng nước cấp cho mỗi ha đất công nghiệp là 45m³/ha, và lượng nước thải

bằng 80% lượng nước cấp Tổng lượng nước cấp cho các KCN và CCN ở các tỉnh

thuộc LVS Cầu năm 2010 là 106,5 triệu m³ Lượng nước thải của các KCN, CCN ở

các tỉnh LVS Cầu ước tính là 85,20 triệu m³/năm tương đương 233 nghìn m³/ngày

Trong đó, lượng xả thải nhiều nhất là ở Bắc Ninh, tiếp theo là Bắc Giang, Vĩnh

Phúc, Thái Nguyên

Bảng 1.4 Diện tích các KCN và CCN các tỉnh LVS Cầu năm 2010

Tỉnh

Diện tích KCN, CCN (Ha)

Lượng nước cấp (triệu m³/năm)

Lượng nước thải (triệu m³/năm)

Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: English (United States) Formatted: English (United States)

Trang 24

1.4.2 Nước thải sinh hoạt ở các tỉnh trên LVS Cầu

Theo Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường - Tổng cục Môi trường, tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh ở các tỉnh trong lưu vực sông Cầu từ năm

2006 đến 2010 như sau:

Bảng 1.5 Tổng lượng nước thải sinh hoạt các tỉnh LVS Cầu

Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010

1.4.3 Nước thải bệnh viện ở các tỉnh trên LVS Cầu

Theo Trung tâm Tư vấn và Công nghệ môi trường - Tổng cục Môi trường, tổng lượng nước thải y tế trên địa bàn 6 tỉnh khoảng 471 nghìn m³/năm tương đương với 1,29 nghìn m³/ngày, trong đó lượng nước thải của các bệnh viện và các trung tâm y tế lớn nhất tại tỉnh Thái Nguyên khoảng 821 m³/ngày, bằng 63,3%; Bắc Ninh khoảng 127 m³/ngày, bằng 9,8%; Bắc Giang khoảng 100 m³/ngày, bằng 8% và Vĩnh Phúc 139 m³/ngày, bằng 10,8%

Trang 25

Quy mô nước thải biến đổi tương đối nhiều đối với mỗi loại cơ sở y tế: Đối

với các bệnh viện lớn, lượng nước thải biến đổi ít từ vài chục m³/ngày; đối với các

phòng khám đa khoa khu vực, lượng nước thải khoảng từ 5-10 m³/ngày; đối với các

cơ sở y tế xã phường, lượng nước thải biến đổi từ 1-2 m³/ngày

1.5 Giảm thiểu và xử lý nước thải tại nguồn

a/ Giải pháp quản lý

Hầu hết các đô thị ở nước ta hiện nay chưa có đủ cơ sở hạ tầng đáp ứng để

xử lý nước thải phát sinh Điều này làm gia tăng sự ô nhiễm môi trường và gây mất

mỹ quan đô thị Vì vậy việc giảm thiểu và xử lý nước thải cho các đô thị cần dựa

trên từng điều kiện cụ thể:

Tiến hành thống kê, kiểm toán, phân loại và xác định vị trí các nguồn nước

thải đô thị, công nghiệp, sinh hoạt, bệnh viện trong phạm vi đô thị [2]

Tăng cường công tác tuyên truyền về công tác bảo vệ môi trường đối với các

cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ trên địa bàn đô thị và khu dân cư bằng nhiều

hình thức Thông báo tới các các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ trên địa bàn về

những vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, tài nguyên nước và yêu cầu đơn

vị thực hiện nghiêm túc các thủ tục bắt buộc trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, tài

nguyên nước [2]

Tăng cường công tác kiểm tra việc chấp hành Luật Bảo vệ môi trường, Luật

Tài nguyên nước, đồng thời thông báo tới đơn vị vi phạm, xử lý nghiêm và công

khai thông tin các đơn vị vi phạm trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và tài nguyên

nước [2]

Nâng cao vai trò và trách nhiệm của chính quyền địa phương và vai trò tham

gia của các tổ chức chính trị xã hội, các tổ chức quần chúng, cộng đồng dân cư

trong việc tham gia giám sát bảo vệ môi trường [2]

Xử phạt nghiêm minh đối với các cơ sở sản xuất có các hành vi xả trộm

nước thải chưa qua xử lý ra môi trường [2]

Tăng cường năng lực cho các Công ty thoát nước hoặc đơn vị làm nhiệm vụ

thoát nước cho các đô thị, thành phố bao gồm kiện toàn nâng cấp tổ chức, cung cấp

Comment [NMK2]: Mục này nhiều paragraph

cần có trích dẫn tài liệu tham khảo

Trang 26

nguồn vốn ngân sách hoạt động hành năm, nâng câo trình độ kỹ thuật cho đội ngũ

cán bộ Kiểm tra nâng cấp hệ thống mương rãnh thoát nước mưa, nước thải sinh

hoạt dọc các tuyến đường thuộc khu dân cư, khu đô thị hạn chế tình trạng ngập úng,

mất vệ sinh môi trường và mỹ quan đô thị [2]

b/ Giải pháp kỹ thuật

Hiện nay, có rất nhiều giải pháp kỹ thuật, công nghệ xử lý nước thải đô thị đã

được áp dụng trên Thế giới và Việt Nam: Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập

chung, công nghệ sinh học, công nghệ hóa sinh, công nghệ xử lý nước thải phân

tán…

- Thiết kế và xây dựng trạm xử lý nước thải đô thị tập chung Xử lý nước thải

tập trung là một hệ thống thu gom nước thải trong phạm vi rộng và phức hợp bao

phủ toàn bộ thành phố để vận chuyển nước thải từ tất cả những hộ xả thải đấu nối

vào hệ thống tới một hoặc nhiều trạm xử lý nước thải quy mô lớn thường được đặt ở

các vùng ngoại ô của thành phố Các công trình xử lý nước thải tập chung có công

nghệ cao để xử lý nước thải đạt Quy chuẩn Việt Nam trước khi xả vào các nguồn

tiếp nhận [7]

Trong trường hợp các đối tượng thoát nước (cụm dân cư, công trình công

cộng, dịch vụ, nhà ở…) nằm ở vị trí riêng rẽ, độc lập hoặc cách xa hệ thống thoát

nước tập trung, một trong những hình thức thoát nước phân tán tổ chức hệ thống

thoát nước thải cục bộ kết hợp xử lý tại chỗ Hệ thống thoát nước thải cục bộ có thể

có đường cống hoặc không có đường cống Nước thải sau khi xử lý đảm bảo tiêu

chuẩn vệ sinh môi trường, được cho thấm vào đất, thải trực tiếp vào sông hồ lân cận

có thể sử dụng để tưới cây, nuôi cá…

+ Một trong những công trình xử lý nước thải tại chỗ có hiệu quả cao là

thùng xử lý Johkaso, loại thiết bị xử lý nước thải theo phương pháp sinh học, dùng

các vi sinh vật kị khí và hiếu khí phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải đã được

sử dụng từ nhiều năm qua ở Nhật Bản, năm 2007 đã được áp dụng thí nghiệm tại

Việt Nam, nước thải sau quá trình xử lý trong đó đáp ứng yêu cầu xả ra nguồn nước

mặt hoặc sử dụng lại để vệ sinh nhà cửa, sân vườn, tưới cây, nuôi cá…Thùng cấu

Formatted: Not Expanded by / Condensed by

Trang 27

tạo bằng vật liệu composite, kết hợp xử lý nước thải và phân huỷ bùn cặn qua 3 quá trình liên tiếp: kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí Sau quá trình xử lý, nước thải có thể khử trùng bằng cloramin, vôi clorua [7]

+ Bãi lọc trồng cây cũng là một trong những công trình xử lý tại chỗ có hiệu quả: Hệ thống bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng, cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD tới 95% và nitrat hóa đạt 90% Hệ thống này có thể bao gồm cả quá trình kết tủa hóa học để tách phốtpho trong bể phản ứng - lắng, cho phép loại bỏ 90% phốtpho Diện tích bề mặt cần thiết của bãi lọc là 3,2m2/người và chiều sâu lọc hiệu quả là 1m Vật liệu lọc được sử dụng là cát lọc với d10 = 0,25-1,2 mm, d60 = 1-

4 mm, hệ số đồng nhất (U = d60/d10) < 3,5 Nước thải sau lắng được bơm gián đoạn lên bề mặt của lớp vật liệu lọc bằng bơm và hệ thống ống phân phối Lớp thoát nước ở đáy được thông khí bị động thông qua các ống thông hơi nhằm tăng cường

sự trao đổi ôxy vào môi trường lọc Một nửa dòng chảy đã được nitrat từ lớp vật liệu lọc sẽ được bơm tuần hoàn vào ngăn đầu của bể lắng hoặc chảy vào ngăn bơm nhằm mục đích tăng cường quá trình khử nitơ và ổn định hoạt động của hệ thống, cho phép đạt hiệu quả xử lý cao trước khi xả nước thải ra môi trường [19]

Cơ chế xử lý bãi lọc trồng cây ngập nước phía dưới: Nước được phân phối theo hệ thống ống khoan lỗ hoặc máng tràn, sau đó thấm lọc trong lớp vật liệu lọc Vật liệu lọc có thể là cát sỏi, đá… và được chia thành hai vùng : vùng rễ, cây (phía trên) và vùng lọc (phía dưới) Nước thải chuyển động trong lớp vật liệu lọc theo nguyên lý thẳng đứng hoặc nằm ngang Chiều sâu lớp vật liệu lọc phụ thuộc vào tải trọng thuỷ lực, loại vật liệu lọc, mức độ xử lý nước thải yêu cầu Lớp dưới cùng là lớp đất sét không thấm nước, có độ dốc về phía rãnh thu và lớn hơn hoặc bằng 1% Lớp đất sét này tối thiểu cao hơn mực nước ngầm là 0,5m Hệ thống thu nước thường là các ống khoan lỗ nằm dưới phần thấp nhất của bãi lọc [19]

Khi chảy qua lớp vật liệu lọc, nước thải được lọc sạch nhờ tiếp xúc với bề mặt của các hạt vật liệu lọc và vùng của thực vật trồng trong bãi lọc Vùng ngập nước thường thiếu ôxy, nhưng thực vật của bãi lọc có thể vận chuyển một lượng ôxy đáng kể từ hệ thống rễ, tạo nên tiểu vùng hiếu khí cạnh rễ và vùng rễ Cũng có

Trang 28

một vùng hiếu khí trong lớp lọc sát bề mặt, giáp giữa nước và không khí Khi công trình hoạt động ổn định, cần phải thường xuyên theo dõi mực nước, tải trọng chất bẩn, hiệu suất xử lý nước thải [19]

Như vậy, tổ chức thoát nước và xử lý phân tán có thể phù hợp với nhiều đô thị nước ta Dựa trên các điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội và phát triển đô thị có thể ứng dụng các mô hình thoát nước thải phân tán với các trạm xử lý nước thải quy mô nhỏ và vừa cho các khu đô thị độc lập hoặc xử lý nước thải tại chỗ các công trình dịch vụ công cộng, khu chung cư, khu biệt thự… ở ven đô, nằm riêng rẽ,

xa hệ thống thoát nước tập trung Việc sử dụng lại nước thải trong các mô hình này

sẽ có ý nghĩa môi trường cao, hiệu quả kinh tế lớn và đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoạt động bền vững

Trang 29

Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của Đề tài là đặc tính nước thải và các nguồn thải của khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên, ảnh hưởng của nó đến chất lượng môi trường nước sông Cầu

2.1.1 Tổng quan về khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên

Khu vực nghiên cứu là khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên, thuộc địa bàn của 9 phường: Quang Trung, Quán Triều, Quang Vinh, Phan Đình Phùng, Hoàng Văn Thụ, Trưng Vương, Gia Sàng, Đồng Quang, Túc Duyên Khu vực có vị

trí tiếp giáp với các bên như sau:

- Phía Bắc giáp sông Cầu; phía Tây Bắc tới hết phường Quán Triều, giáp phường Tân Long;

- Phía Nam giáp nhà máy cán thép Gia Sàng;

- Phía Tây giáp tuyến đường sắt Thái Nguyên – Hà Nội;

- Phía Đông giáp sông Cầu;

Hình 2.1 Sơ đồ khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên

Sông Cầu

Trang 30

2.1.1.1 Diện tích và dân số

Theo số liệu từ Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên năm 2010 thì tổng diện

tích của khu vực nghiên cứu bao gồm địa bàn của 9 phường trung tâm thành phố có

tổng diện tích 87.023,14 km2

với số dân 97.300 người

Bảng 2.1 Bảng thống kê diện tích và dân số các phường trung tâm

Thành phố Thái Nguyên nằm ở mức địa hình thấp và tương đối phẳng Tuy

nhiên dạng địa hình gò đồi của miền trung du Bắc Bộ vẫn chiếm ưu thế Xen kẽ

những đồi gò thoải dạng bát úp là những thung lũng đồng bằng nhỏ bằng phẳng, các

bậc thềm phù sa mới và thềm đất dốc tụ Diện tích khu vực gò đồi chiếm 50,2%

diện tích tự nhiên Trong quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá, bề mặt địa hình

vốn có của đô thị Thái Nguyên đã bị biến cải nhiều, nhất là trong khu vực nội thành

[16]

2.1.1.3 Thuỷ văn

Thành phố Thái Nguyên nằm giữa hai dòng sông lớn: Sông Cầu và sông

Công (phụ lưu bên bờ phải của sông Cầu) Sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái

Nguyên dài 25 km, chiều rộng 70 - 100m Lưu lượng nước bình quân mùa mưa

Trang 31

620m /s, mùa khô 3,32m/s Sông Cầu là nguồn cấp nước cho sản xuất nông nghiệp

và công nghiệp; đồng thời cũng là nơi tiếp nhận nước thải đô thị và công nghiệp của

thành phố này Ngoài ra, trên địa bàn thành phố còn có khoảng 93 các ao, hồ, suối

vừa phục vụ sản xuất nông nghiệp đồng thời tiếp nhận, tiêu thoát nước cho thành

phố [16]

2.1.1.4 Hiện trạng hệ thống thu gom nước thải

Toàn bộ hệ thống thoát nước của khu vực trung tâm thành phố có khoảng

39,7 km mương bao gồm cả mương kín và mương hở Từ năm 2003, có 21,1 km

mương được xây mới hoặc được cải tạo Tuyến cống thoát nước có đường kính lớn

nhất là 1,6m, dọc theo đường Lương Ngọc quyến và đường Hoàng Văn Thụ và

được chia thành 5 lưu vực lớn như sau:

- Lưu vực 1: Khu phường Quang Vinh, Quán Triều và phía Bắc đường

Dương Tự Minh - Nước thoát xuống suối Mỏ Bạch và một phần ven sông thì thoát

thẳng xuống sông Cầu

- Lưu vực 2: Khu Hoàng Văn Thụ, Quán Triều phía Tây Nam đường Dương

Tự Minh, Lương Ngọc Quyến – Nước thoát xuống thượng lưu suối Mỏ Bạch

- Lưu vực 3: Khu phường Hoàng Văn Thụ, giới hạn bởi đường Lương Ngọc

Quyến, Dương Tự Minh, Hoàng Văn Thụ - Nước thoát xuống suối Cống Ngựa

- Lưu vực 4: Khu phường Đồng Quang, Phan Đình Phùng, Gia Sàng (phía

Tây đường Cách Mạng Tháng 8), Trưng Vương: nước thoát xuống các suối Xương

Rồng 1 và Xương Rồng 2

- Lưu vực 5: Khu vực phường Túc Duyên, Gia Sàng phía Đông đường Cách

Mạng Tháng 8, nước thoát xuống đường thoát ra sông Cầu của suối Xương Rồng

2.1.2 Khái quát sông Cầu đoạn chảy qua trung tâm thành phố Thái Nguyên

Sông Cầu chạy dọc phía Tây thành phố Thái Nguyên, đoạn chảy qua trung

tâm phố Thái Nguyên dài khoảng 10km, chiều rộng 70 - 150m Lưu lượng nước

bình quân mùa mưa 620m3/s, mùa khô 3,32m3/s, độ dốc đáy sông khoảng 1% Sông

Cầu là nguồn cấpnước cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp; đồng thời cũng là

nơi tiếp nhận nước thải đô thị và công nghiệp của thành phố này [16]

Trang 32

Ngoài ra khu vực trung tâm thành phố còn có hệ thống suối tiếp nhận nước

thải của khu vực trước khi đổ ra sông Cầu như: suối Mỏ Bạch, suối Cống Ngựa,

suối Xương Rồng Trong đó suối Cống Ngựa là con suối tiếp nhận nước thải sinh

hoạt của phường Hoàng Văn Thụ, còn hai con suối còn lại ngoài tiếp nhận nước thải

sinh hoạt của các phường, còn tiếp nhận nước thải của một số cơ sở sản xuất công

nghiệp và bệnh viện đóng trên địa bàn

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng

a) Phương pháp kế thừa: Thu thập tài liệu, số liệu có liên quan

- Thu thập, kế thừa các thông tin có liên quan đến phát triển KT-XH và môi

trường tại lưu vực sông Cầu

- Thu thập, kế thừa các kết quả nghiên cứu của các chương trình và đề tài

khoa học có liên quan tại lưu vực sông Cầu

b) Phương pháp khảo sát, đo đạc, phân tích môi trường tại thực địa và trong

phòng thí nghiệm 6 lần/năm (2 tháng/lần) tại các vị trí nghiên cứu trên sông Cầu và

vị trí cửa xả của các suối (kết hợp tham gia cùng Trung tâm quan trắc và Công nghệ

môi trường Thái Nguyên);

c) Phương pháp điều tra, phỏng vấn ngoài thực địa: Khảo sát, phỏng vấn

người dân trong khu vực nghiên cứu;

d) Phương pháp đánh giá nhanh trên cơ sở hệ số ô nhiễm do Tổ chức Y tế

Thế giới (WHO) thiết lập nhằm ước tính tải lượng các chất ô nhiễm từ các hoạt

động KT-XH

e) Phương pháp phân tích, đánh giá và tổng hợp: Phân tích, tổng hợp số liệu,

kết quả chạy mô hình và đưa ra nhận xét, kết luận, đề xuất kiến nghị

2.2.2 Phương pháp phân tích và dự báo chất lượng nước sông Cầu

1 Phương pháp sử dụng công thức Streeter-Phelps [TLTK số mấy ?2;11] đã

được lựa chọn để dự báo chất lượng nước Đây là một mô hình đơn giản thể hiện

khả năng tự làm sạch của dòng sông như hiệu ứng phân hủy sinh học, lắng cặn,

bám hút Trong quá trình chảy, hiệu ứng tự làm sạch sẽ làm giảm nồng độ các

Comment [NMK3]: Đoạn này cần viết lại cho

hợp lý vì 1 ngày 18/2/2011 không thể làm được cho

5 mẫu/lần, 6 lần/năm Cần trình bày lại cho hợp lý/ ý kiến cô Hà

Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Trang 33

chất gây ô nhiễm hữu cơ trong nước sông Về mô hình được sử dụng trong nghiên cứu này, chất lượng nước có xét đến thải lượng ô nhiễm của các tiểu lưu vực chảy qua các nhánh sông và thải lượng ô nhiễm xả trực tiếp dọc sông Cầu được xác định qua các công thức dưới đây Công thức biểu diễn dự báo chất lượng nước tại Hình 2.2

X

n i

l

n i

l

T k i T k i T k

X

x x

Q

L l

L Q

L C

i D i

D o

( )

(

Cx: Nồng độ tại điểm cần đánh giá [mg/L]

Lx: Thải lượng ô nhiễm tại điểm cần đánh giá [g/s]

Qx: Thải lượng của sông tại điểm cần đánh giá [m3/s]

L 0: Đơn vị thải lượng ô nhiễm tại vùng thượng nguồn bao gồm cả thải lượng

ô nhiễm ô nhiễm nền [g/s]

li: Thải lượng ô nhiễm từ các tiểu lưu vực chảy theo các sông nhánh [g/s] Li: Thải lượng ô nhiễm thải trực tiếp trên dọc sông Cầu [g/s]

t, T: Thời gian chảy đến hạ nguồn [ngày]

k D: Hệ số khử oxy hóa [1/ngày]

Dọc sông Cầu Dọc sông Cầu Dọc sông Cầu i Dọc sông Cầu

Trang 34

Hình 2.2 Biểu diễn công thức dự báo chất lượng nước

Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm, tính chất nước thải khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên

Thành phố Thái Nguyên là thành phố loại 1 trực thuộc tỉnh và là thành phố lớn thứ ba miền Bắc sau Hà Nội và Hải Phòng, thành phố đông dân thứ 10 cả nước, trung tâm vùng trung du và miền núi phía Bắc Thành phố Thái Nguyên được thành lập vào năm 1962 do vậy vấn đề quy hoạch thành phố còn nhiều hạn chế Những năm gần đây nhờ sự quan tâm của các cấp lãnh đạo tỉnh, bộ mặt thành phố đã có nhiều chuyển biến tích cực, như tiến hành di rời các cơ sở công nghiệp gây ô nhiễm

ra khỏi trung tâm thành phố Nhưng nhìn chung nước thải khu vực trung tâm thành phố vẫn chịu sự tác động của các nguồn thải sau:

1 Nước thải công nghiệp

2 Nước thải sinh hoạt

3 Nước thải bệnh viện

3.1.1 Nước thải công nghiệp

Theo kết quả điều tra và số liệu thu phí nước thải do Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên cung cấp, thì hiện nay khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên có tổng số 5 nhà máy đang hoạt động trên địa bàn với khối lượng nước thải phát sinh hàng năm khoảng trên 842.116 m3/năm

Bảng 3.1 Lưu lượng nước thải các cở sở công nghiệp trên khu vực nghiên cứu

(m 3 /năm)

1 Công ty CP luyện cán thép Gia

2 Công ty CP chế biến thực phẩm

Thái Nguyên

P Phan Đình Phùng, TP Thái

3 Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn P Quán Triều, TP Thái Nguyên 87.840

4 Công ty CP giấy Hoàng Văn

5 Nhà máy Z127 P Quan Triều, TP Thái Nguyên 19.848

Trang 35

(Nguồn: Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên, 2009 [3])

Bảng 3.2 Đặc trưng nước thải của các loại hình công nghiệp

STT Loại hình sản xuất Đặc trưng nước thải

1 Luyện kim pH, TSS, Kim loại nặng, dầu mỡ

2 Đồ uống chứa cồn và rượu BOD, COD, pH, TSS, N, P

4 Sản xuất giấy BOD, COD, TSS, pH, Phenol, Độ đục, Độ màu

5 Cơ khí, cơ khí chính xác Kim loại, BOD, COD, dầu mỡ…

[TLTK số mấy ?18])

Đặc điểm của nước thải công nghiệp khác nhau tùy theo loại hình công

nghiệp và các điều kiện khác nhau của nhà máy như loại nguyên liệu, chế phẩm sử

dụng, quá trình sản xuất và phương pháp sử dụng Bảng 3.2 thể hiện các chất gây

ô nhiễm đặc trưng theo loại hình công nghiệp theo các nghiên cứu trong nước và

quốc tế

Như trình bày ở Bảng 3.1, hiện tại trên địa bàn của 9 phường trung tâm thành

phố Thái Nguyên có 5 nhà máy đang hoạt động và đóng góp đáng kể các tác động ô

nhiễm cho môi trường nước sông Cầu Các chất gây ô nhiễm chính và phổ biến là

chất hữu cơ như: BOD, COD, TSS, Cụ thể:

+ Công ty cổ phần luyện cán thép Gia Sàng

Theo số liệu thu phí nước thải do Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái

Nguyên cung cấp thì lượng nước thải trung bình hàng năm của công ty này thải ra

ngoài môi trường khoảng 362.428 m3/năm, nước thải chủ yếu bị ô nhiễm bởi các

kim loại nặng và dầu mỡ Hiện tại toàn bộ lượng nước thải sản xuất bao gồm nước

làm mát trực tiếp và làm mát gián tiếp được xử lý trong hệ thống xử lý nước thải

của công ty Tuy nhiên hệ thống xử lý này được nước Cộng hoà dân chủ Đức đầu tư

xây dựng từ năm 1975 đồng bộ cùng với dây truyền công nghệ sản xuất Trong thời

gian hoạt động từ đó đến nay, công ty đã có nhiều cải tiến, cải tạo nhằm nâng cao

hiệu quả xử lý đạt kết quả cao nhất Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm đợt 3 năm

Trang 36

2010 của công ty tại 3 cửa xả như sau:

Bảng 3.3 Kết quả phân tích nước thải Công ty CP luyện cán thép Gia Sàng

+ Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

Là công ty sản xuất bia, cần một lượng lớn nước cho sản xuất và nguyên liệu

có thành phần chủ yếu là chất hữu cơ cao Vì vậy trong thành phần nước thải của

công ty có chứa một lượng lớn các chất hữu cơ: BOD, COD, TSS, Amoni Theo

Bảng 3.1 thì lượng nước thải trung bình hàng năm của Công ty là 12.000

m3/năm Hiện tại toàn bộ lượng nước thải sản xuất được thu gom về hệ thống xử lý

sinh học yếm khí kết hợp hiếu khí được Công ty đầu tư xây dựng năm 2009 Kết

quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm năm 2011 của Công ty như sau:

Bảng 3.4 Kết quả phân tích nước thải Cty CP chế biến thực phẩm Thái Nguyên

Trang 37

7 Tổng P mg/L 3,039 6

+ Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn

Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn đóng trên địa bàn phường Quan Triều - thành

phố Thái Nguyên, là đơn vị sản xuất năng lượng điện với sản lượng 750.000.000

(KWh/năm) Lưu lượng nước thải của Công ty thải ra hàng năm khoảng trên

87.840m3 Hiện tại nguồn nước thải của Công ty được chia làm hai loại: Nước làm

mát trực tiếp và giám tiếp Nước làm mát gián tiếp của công ty chủ yếu từ các lò hơi

được tán nhiệt sau đó tuần hoàn lại sản xuất; nước làm mát trực tiếp được xử lý

bằng phương pháp hoá lý sau đó lắng lọc rồi tuần hoàn lại sản xuất, còn một phần

thải ra ngoài môi trường Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm của Công ty được

thực hiện ngày 1/12/2010 có kết quả như sau:

Bảng 3.5 Kết quả phân tích nước thải Công ty nhiệt điện Cao Ngạn

+ Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	1,41 MB