Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì

Thành phố Việt Trì là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, khoa học kỹ thuật của tỉnh Phú Thọ, có vị trí, vai trò quan trọng trong vùng. Việt Trì đã được Chính phủ phê duyệt là một trong 12 đô thị trung tâm vùng của cả nước, đã được công nhận là đô thị loại I trực thuộc tỉnh.Với mục tiêu phát triển của tỉnh Phú Thọ là xây dựng tỉnh trở thành trung tâm kinh tế vùng: Là một trong những trung tâm khoa học, công nghệ, giáo dục và đào tạo, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ. Thành phố Việt Trì là đầu mối giao thông quan trọng nội vùng và là thành phố lễ hội về với cội nguồn, là địa bàn trọng điểm về quốc phòng, an ninh của vùng cũng như cả nước, trong đó định hướng phát triển không gian đô thị sẽ tập trung đầu tư kết cấu hạ tầng đô thị, phát triển công nghiệp công nghệ cao, du lịch dịch vụ, giáo dục đào tạo và các thiết chế văn hóa thể thao đồng bộ, hiện đại, phấn đấu trở thành một trong những trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ 1.Trong những năm qua thành phố Việt Trì đã tập trung nguồn lực đẩy mạnh phát triển kinh tế xã hội, phát triển kết cấu hạ tầng, mở rộng không gian đô thị. Tuy nhiên hệ thống thu gom, xử lý nước thải của thành phố chưa phát triển tương xứng với tầm vóc và quy mô của nó, không đáp ứng được nhu cầu phát triển, điều này đã và đang làm ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng môi trường sống của thành phố, ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng đời sống, sinh hoạt của cộng đồng dân cư và thu hút các nhà đầu tư. Với tầm quan trọng như trên, việc nghiên cứu, đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì là hết sức cần thiết phục vụ sự phát triển chung của thành phố và bảo vệ môi trường.

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn Thạc sỹ “Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì ”, chuyên ngành Quản lý môi trường

là công trình của riêng tôi Luận văn đã sử dụng thông tin từ nhiều nguồn dữ liệukhác nhau, các thông tin có sẵn được trích rõ nguồn gốc

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và các kết quả nghiên cứu đã được trình bàytrong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.Cam đoan không sao chép, vi phạm bản quyền tác giả của các tài liệu, số liệu tríchdẫn rõ nguồn tham khảo

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả luận văn

Hà Ngọc Anh

Em cũng xin cám ơn quý thầy, cô Viện Đào tạo sau đại học - Đại học Báchkhoa Hà Nội nói chung và thầy, cô Viện Khoa học công nghệ môi trường nói riêng

đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt 2 năm qua

Cám ơn các bạn lớp Quản lý môi trường 11AQLMT-VT đã luôn bên cạnh,giúp đỡ, động viên tôi trong những lúc khó khăn

Và em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn là chỗ dựa tinh thầnvững chắc, luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tậpcũng như trong quá trình hoàn thành đề tài tốt nghiệp

Trong phạm vi thời gian và kiến thức nhất định nên đề tài không thể tránh khỏinhững sai sót Mong nhận được sự đóng góp ý kiến chân thành của thầy cô và bạnbè

Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy, cô, gia đình và bạn bè lời chúc sứckhỏe và thành đạt trong cuộc sống

Học viên: Hà Ngọc Anh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ, NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ HỆ THỐNG THU GOM, XỬ LÝ 3

1.1 Tổng quan về thành phố Việt Trì 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện tự nhiên 4

1.1.3 Hiện trạng hành chính, xã hội 7

1.2 Tổng quan về nước thải đô thị và hệ thống thu gom, xử lý 13

1.2.1 Tổng quan về nước thải 13

1.2.2 Tổng quan về hệ thống thu gom nước thải đô thị 17

1.2.3 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải 19

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG THU GOM VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ 26

2.1 Hiện trạng về cấp nước 26

2.2 Hệ thống thoát nước 26

2.3 Các nguồn nước thải của thành phố Việt Trì 28

2.3.1 Nước thải công nghiệp 28

2.3.2 Nước thải sinh hoạt 28

2.3.3 Ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước 29

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THU GOM, XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ 41

3.1 Các nội dung đề xuất 41

3.2 Đề xuất giải pháp thu gom nước thải 41

3.3 Tính toán công suất trạm xử lý nước thải khu vực đề xuất 43

3.3.1 Tính toán dân số 44

3.3.2 Nguồn nước thải sinh hoạt 44

3.3.3 Lượng nước thải thương mại và công cộng 45

3.3.4 Lượng nước thải công nghiệp 45

3.3.5 Tỷ lệ nước thấm 46

3.3.6 Công suất trạm xử lý nước thải 47

3.3.7 Xác định đặc trưng ô nhiễm của khu vực đến năm 2020 48

3.4 Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 49

3.4.1 Tiêu chuẩn lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 49

3.4.2 Đề xuất lựa chọn công nghệ cho trạm xử lý nước thải khu vực đề xuất 50

3.4.3 Hệ thống xử lý bùn và đề xuất phương án lựa chọn 53

3.4.4 Hệ thống khử trùng và đề xuất phương án lựa chọn 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

4.1 Kết luận 57

4.2 Kiến nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa sinh hóa

COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa hóa học

DO (Dissolved Oxygen) : Oxy hòa tan

SS (Suspended Solid) : Chất rắn lơ lửng

MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid): Cặn lơ lửng hỗn hợp bùnMLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid): Cặn lơ lửng bay hơi

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU HÌNH VẼ

Hình 1.1: Vị trí thành phố Việt Trì 3

Hình 1.2: Sơ đồ đấu nối hộ gia đình 18

Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng chuỗi hồ sinh học 21

Hình 1.4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ mương Oxi hoá 22

Hình 1.5: Sơ đồ xử lý bằng Aeroten tăng cường - bùn hoạt tính 22

Hình 1.6: Sơ đồ dây chuyền công nghệ lọc sinh học 23

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu chất lượng nước thành phố Việt Trì 29

Hình 2.2: Biểu đồ diễn biến thông số TSS nước sông Hồng thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 30

Hình 2.3: Biểu đồ diễn biến thông số BOD5 nước sông Hồng thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 31

Hình 2.4: Biểu đồ diễn biến thông số COD nước sông Hồng thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 31

Hình 2.5: Biểu đồ diễn biến thông số NH4 nước sông Hồng thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 32

Hình 2.6: Biểu đồ diễn biến thông số TSS nước sông Lô thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 33

Hình 2.7: Biểu đồ diễn biến thông số TSS nước sông ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 35

Hình 2.8: Biểu đồ diễn biến thông số DO nước sông ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 35

Hình 2.9: Biểu đồ diễn biến thông số BOD5 nước sông ao, hồ, thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 36

Hình 2.10: Biểu đồ diễn biến thông số COD nước sông ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 36

Hình 2.11: Biểu đồ diễn biến thông số NH4+ nước sông ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 37

Hình 2.12: Biểu đồ diễn biến thông số NO2- nước ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh

hưởng của NT 37

Hình 2.13: Biểu đồ diễn biến thông số PO43- nước ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 38

Hình 2.14: Biểu đồ diễn biến thông số Colifom nước ao, hồ thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 38

Hình 2.15: Biểu đồ diễn biến thông số NH4+ nước ngầm thành phố Việt Trì do ảnh hưởng của NT 40

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải riêng 43

Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý bằng mương Oxy hóa 52

BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê nhiệt độ các tháng trong năm 5

Bảng 1.2: Hiện trạng sử dụng đất thành phố Việt Trì 8

Bảng 1.3: Diện tích, dân số thành phố Việt Trì năm 2011 9

Bảng 1.4: Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng 14

Bảng 1.5: Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 15

Bảng 2.1: Hệ thống thoát nước thành phố Việt Trì 27

Bảng 3.1: Tính toán dân số khu vực đề xuất xây dựng trạm xử lý nước thải 44

Bảng 3.2: Thống kê lượng nước thải các nhà máy cơ sở nằm xen kẽ độc lập 46

Bảng 3.3: Tính toán công suất trạm xử lý nước thải 47

Bảng 3.4: Lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày đêm 48

Bảng 3.5: Đặc trưng ô nhiễm nước thải đô thị thành phố Việt Trì cần xử lý đến năm 2020 49

Bảng 3.6: So sánh các công nghệ xử lý 50

Bảng 3.7: So sánh phương pháp nén bùn 53

Bảng 3.8: So sánh phương pháp tách nước 54

Bảng 3.9: So sánh phương pháp khử trùng 55

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Thành phố Việt Trì là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, khoa học kỹ thuậtcủa tỉnh Phú Thọ, có vị trí, vai trò quan trọng trong vùng Việt Trì đã được Chínhphủ phê duyệt là một trong 12 đô thị trung tâm vùng của cả nước, đã được côngnhận là đô thị loại I trực thuộc tỉnh

Với mục tiêu phát triển của tỉnh Phú Thọ là xây dựng tỉnh trở thành trung tâmkinh tế vùng: Là một trong những trung tâm khoa học, công nghệ, giáo dục và đàotạo, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ Thànhphố Việt Trì là đầu mối giao thông quan trọng nội vùng và là thành phố lễ hội vềvới cội nguồn, là địa bàn trọng điểm về quốc phòng, an ninh của vùng cũng như cảnước, trong đó định hướng phát triển không gian đô thị sẽ tập trung đầu tư kết cấu

hạ tầng đô thị, phát triển công nghiệp công nghệ cao, du lịch dịch vụ, giáo dục đào tạo và các thiết chế văn hóa - thể thao đồng bộ, hiện đại, phấn đấu trở thành mộttrong những trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục của vùng trung du và miền núiBắc Bộ [1]

-Trong những năm qua thành phố Việt Trì đã tập trung nguồn lực đẩy mạnhphát triển kinh tế - xã hội, phát triển kết cấu hạ tầng, mở rộng không gian đô thị.Tuy nhiên hệ thống thu gom, xử lý nước thải của thành phố chưa phát triển tươngxứng với tầm vóc và quy mô của nó, không đáp ứng được nhu cầu phát triển, điềunày đã và đang làm ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng môi trường sống của thànhphố, ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng đời sống, sinh hoạt của cộng đồng dân cư vàthu hút các nhà đầu tư

Với tầm quan trọng như trên, việc nghiên cứu, đánh giá hiện trạng và đề xuấtgiải pháp thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì là hết sức cần thiết phục vụ

sự phát triển chung của thành phố và bảo vệ môi trường

2 Mục đích của đề tài

- Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trìnhằm thấy rõ mức độ ảnh hưởng đến môi trường của nước thải Nâng cao nhận thức

về tầm quan trọng của việc đầu tư hệ thống thu gom, xử lý nước thải đối với các nhàquản lý và xã hội.

- Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt và lựa chọn công nghệcho trạm xử lý nước thải

- Đề xuất xây dựng hệ thống thu gom và tính toán công xuất trạm xử lý nướcthải cho một số khu vực nội thành cần ưu tiên đầu tư

3 Nội dung

- Tổng quan về thành phố Việt Trì.

- Đánh giá hiện trạng hệ thống thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì.

- Đánh giá ảnh hưởng của nước thải đến môi trường nước thành phố Việt Trì.

- Tìm hiểu các phương pháp thu gom, công nghệ xử lý nước thải.

- Đề xuất phương án lựa chọn hệ thống thu gom, xử lý nước thải phù hợp với

thành phố Việt Trì

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì.

- Phạm vi nghiên cứu: Ảnh hưởng của nước thải thành phố đến môi trườngnước, các phương pháp thu gom, xử lý nước thải thành phố Việt Trì

- Các tính toán chi tiết cho mạng lưới thu gom, các công trình đơn vị trạm xử

lý nước thải, kinh phí đầu tư cũng như ảnh hưởng cụ thể của nước thải đến nôngnghiệp, thương mại, dịch vụ và sức khỏe con người chưa được nghiên cứu trong đềtài này

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thống kê, tổng hợp số liệu, kế thừa thông tin từ các nhà khoahọc, cơ quan nghiên cứu, cơ quan bảo vệ môi trường

Phương pháp so sánh, phân tích, hệ thống

Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ, NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ HỆ THỐNG THU GOM, XỬ LÝ

1.1 Tổng quan về thành phố Việt Trì

1.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Việt Trì nằm ở 21024’ vĩ độ Bắc, 106012’ độ kinh đông, cách trungtâm thủ đô Hà Nội 80 km về phía Tây Bắc Thành phố Việt Trì được bao bọc bởihai dòng sông lớn là sông Lô và sông Hồng, thành phố có vị trí địa lý gần nơi hợplưu của ba dòng sông là sông Hồng, sông Lô, sông Đà, vì thế thành phố Việt Trìtrước đây còn được biết đến với tên gọi quen thuộc: “Thành phố ngã ba sông”.Thành phố Việt Trì có vị trí địa lý:

- Phía Đông giáp các huyện Lập Thạch, Sông Lô, Vĩnh Tường (tỉnh Vĩnh Phúc)

- Phía Tây giáp thị trấn Lâm Thao và thị trấn Hùng Sơn, các xã Tiên Kiên,Thạch Sơn - huyện Lâm Thao - Phú Thọ

Phí Nam giáp các xã Cao Xá, Sơn Vi, huyện Lâm Thao (tỉnh Phú Thọ) vàhuyện Ba Vì, Hà Nội

- Phía Bắc giáp xã Phù Ninh, xã Vĩnh Phú, huyện Phù Ninh, Phú Thọ

Hình 1.1 Vị trí thành phố Việt Trì (nguồn Sở Tài nguyên và Môi trường)

Địa điểm nghiên cứu

Thành phố có 23 đơn vị hành chính, bao gồm 13 phường nội thị và 10 xãngoại thị, trong đó:

- Khu vực nội thị gồm các phường: Bạch Hạc, Bến Gót, Thanh Miếu, ThọSơn, Tiên Cát, Gia Cẩm, Nông Trang, Vân Cơ, Tân Dân, Dữu Lâu, Minh Phương,Minh Nông và Vân Phú

- Khu vực ngoại thị gồm các xã: Sông Lô, Trưng Vương, Phượng Lâu, ThụyVân, Tân Đức, Chu Hóa, Thanh Đình, Kim Đức, Hùng Lô, Hy Cương

Việt Trì là trung tâm chính trị, hành chính, kinh tế, xã hội của tỉnh Phú Thọ vàtrung tâm vùng của liên tỉnh phía Bắc có hệ thống đầu mối giao thông quan trọnggắn liền với giao thông quốc gia và quốc tế (đường Xuyên Á, Quốc lộ 2), tuyếnđường sắt Hà Nội - Lào Cai, đường sông từ các tỉnh phía Tây Đông Bắc quy tụ vềrồi mới đi Hà Nội, Hải Phòng và các nơi khác, Cảng Việt Trì là cảng chính của cảVùng [1]

1.1.2 Điều kiện tự nhiên

- Vùng thung lũng thấp: Gồm các thung lũng nhỏ hẹp xen giữa các quả đồi bát úp

và dọc theo hai bên tả ngạn sông Hồng và hữu ngạn sông Lô, có độ cao từ 8 - 32 m.Địa hình có hướng dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam nhưng không đềuvới độ dốc từ 0,4 % đến 5 % [3]

1.1.2.2 Khí hậu

Thành phố Việt Trì nằm trong vùng khí hậu đồng bằng và trung du Bắc Bộ

Khí hậu thành phố Việt Trì nói riêng và tỉnh Phú Thọ nói chung mang nét điểnhình của khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh, mùa hè nóng ẩm.

Nói chung, khí hậu dịu hòa không gây ra hiện tượng nhiệt độ quá thấp trongmùa đông và ít gặp những ngày thời tiết nóng gay gắt vào mùa hè

- Nhiệt độ trung bình năm: 230 C - 24,50 C

- Nhiệt độ không khí thấp nhất: 40 C

- Nhiệt độ không khí cao nhất: 40,70 C

Bảng 1.1 Thống kê nhiệt độ các tháng trong năm [2]

- Gió: Mùa đông hướng gió chủ đạo là tây bắc, mùa hè gió đông nam và đông

1.1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình

Trong khu vực thành phố, thành phần đất, đá được chia làm mấy loại sau:

- Lớp trên cùng là đất sét, cát pha mùn hay lớp sỏi bị phong hóa, dày từ 0,1 - 0,5 m

- Lớp thứ 2 là lớp sét pha cát dày từ 0,5 - 6 m, có khả năng chịu lực: R = 22,5kg/cm2, có những vị trí chủ yếu là đá sâu tới 80 m

- Lớp trầm tích hữu cơ ở các thung lũng với chiều dày thay đổi, không đồngnhất, ít thuận lợi cho xây dựng

Vùng phía tây chủ yếu là cát thô, cát tinh và sỏi, đá

Theo bản đồ phân vùng động đất Việt Nam thì khu vực thành phố Việt Trì

Mức nước trung bình năm 2008, 2009, 2010, 2011 là 888,25 cm được ghi tạiTrạm Vũ Quang, lưu lượng thay đổi mạnh giữa các tháng trong năm từ 573 cm(tháng 3/2010) và tới 1463 cm (tháng 8/2000) Trong mùa mưa từ tháng 7 tới tháng

10 lưu lượng ghi được trung bình trên 2 lần của mùa khô Lưu lượng ngày thấp nhất

496 cm (10/2/2011) [2]

Mức nước Sông Lô ghi được ở phía đông của thành phố, gần hợp lưu với sông

Hồng thay đổi trong năm từ 7.19 m so với mực nước biển đến 16.80 m so với mực nước biển (1993 tới 2006) Mực nước trung bình là 9.00 m so với mực nước biển Trong mùa mưa từ tháng 6 tới tháng 10, mức nước trung bình 11.10 m so với mực

nước biển Mức vượt quá mực trung bình là 10 m so với mực nước biển xấp xỉ 120ngày, làm ngập lụt một khoảng rộng bên ngoài đê [3]

c Nước hồ, đầm và nước ngầm

- Thành phố Việt Trì có hệ thống hồ đầm lớn có thể tận dụng làm hồ sinh thái,

cảnh quan đẹp, hồ Đầm nước (thuộc xã Chu Hóa); hồ Láng Bồng (Thụy Vân), Hồ

Đầm Cả , hồ Trầm Vàng, Đồng Trầm, đặc biệt hồ Đầm Mai rộng tới 20 ha Ngoài

các đầm hồ lớn còn có một số ao hồ nhỏ hơn và chúng liên hoàn thành 1 nhóm

Hệ thống ao, hồ, đầm là thế mạnh về môi trường sinh thái của thành phố nếunhư biết tận dụng, các hồ lớn hiện nay dùng để cung cấp nước cho nuôi trồng thuỷsản kết hợp làm hồ điều hoà khi mùa mưa lũ đến

Nước ngầm thành phố Việt Trì có độ sâu không đồng đều: Mạch nông từ 7

-12 m, dùng để khai thác giếng khơi, lớp tiếp theo ở độ sâu 20 - 40 m, đôi khi thayđổi chỉ ở độ sâu 5 - 15 m [3]

1.1.3 Hiện trạng hành chính, xã hội

1.1.3.1 Hành chính

Thành phố Việt Trì hiện nay đã được công nhận là đô thị loại I gồm 23 đơn vịhành chính phường, xã (trong đó có 13 phường, 10 xã), các cơ quan đầu não củatỉnh đều đóng trên địa bàn thành phố [1]

1.1.3.2 Quy mô đất đai, dân số

a Đất đai

Tổng diện tích tự nhiên 111,7511 km2

- Khu vực nội thành có tổng diện tích đất tự nhiên là 45,106 km2 gồm 13phường: Bạch Hạc, Bến Gót, Thanh Miếu, Thọ Sơn, Tiên Cát, Gia Cẩm, NôngTrang, Vân Cơ, Tân Dân, Dữu Lâu, Minh Phương, Minh Nông và Vân Phú

- Khu vực ngoại thành có tổng diện tích đất tự nhiên 66,645 km2 gồm 10 xã:Sông Lô, Trưng Vương, Phượng Lâu, Thụy Vân, Tân Đức, Chu Hóa, Thanh Đình,Kim Đức, Hùng Lô, Hy Cương [1]

10 Đất chuyên dùng khác (thủy lợi, sông

suối, sản xuất VLXD, khoáng sản …)

b Quy mô dân số

Dân số có hộ khẩu thường trú trên địa bàn toàn thành phố (đã bao gồm dân sốquy đổi từ lực lượng học sinh, sinh viên tại các cơ sở dạy nghề, lượng bệnh nhân từcác vùng lân cận đến khám chữa bệnh, khách tham quan, hội nghị, hội thảo, lựclượng công an, quân đội, lực lượng lao động đóng tại các khu công nghiệp trên địabàn) là: 277.539 người trong đó:

- Dân số khu vực nội thành (đã quy đổi): 205.765 người (trong đó lực lượngquy đổi: 80.077 người.

- Dân số khu vực ngoại thành (đã quy đổi): 71.774 người (trong đó lực lượngquy đổi: 8.898 người [1]

Bảng 1.3 Diện tích, dân số thành phố Việt Trì năm 2011 [1]

(ha)

Dân số thường trú (người)

Mật độ (người/ha)

Trên địa bàn thành phố Việt Trì, dọc theo đường Quốc lộ 2 và các tuyến phốcủa đô thị nhà ở phổ biến là dạng nhà 2 đến 4 tầng Nhà ở các khu vực ngoại thànhchủ yếu là nhà trung bình 1,5 tầng (bao gồm các nhà có chiều cao từ 1 đến 2 tầng,nhà mái bằng và nhà cấp 4) với kết cấu kiên cố, mật độ xây dựng chiếm 45-65 %.Các khu nhà ở cho công nhân khu công nghiệp, nhà ở cho sinh viên đáp ứngđược chỗ ở cho trên 5.000 người [1].

b Y tế, giáo dục, đào tạo

- Hiện nay trên địa bàn thành phố Việt Trì có 03 bệnh viện đa khoa, 01 bệnhviện điều dưỡng phục hồi chức năng, 02 bệnh xá, quy mô 1458 giường bệnh, tổng

số cán bộ là 1342 người Mạng lưới trung tâm y tế, trạm y tế, phòng khám đa khoavới tổng số 310 giường bệnh và 686 cán bộ y, bác sỹ

Lưu lượng khám chữa bệnh trung bình 800 - 1000 lượt/ngày, bệnh nhân điềutrị nội trú 38.000 - 40.000 lượt bệnh nhân/năm [1]

- Hệ thống giáo dục của thành phố khá đầy đủ, phong phú về loại hình đào tạo:Mầm non có 33 trường, tiểu học có 28 trường, trung học cơ sở có 21 trường, trunghọc phổ thông có 11 trường, tập trung nhiều ở các khu vực nội thị

Về giáo dục chuyên nghiệp và dạy nghề, có 8 trường đại học, cao đẳng, trunghọc chuyên nghiệp, dạy nghề và công nhân kỹ thuật [1]

c Thương mại dịch vụ

Trên địa bàn thành phố có trên 5.000 cơ sở kinh doanh thương mại, dịch vụ,tổng giá trị từ các hoạt động thương mại năm 2010 đạt 1.220,6 tỷ đồng Có 70 cơ sởlưu trú, 17 khách sạn (01 khách sạn 4 sao, 01 khách sạn 3 sao, 10 khách sạn 2 sao, 4khách sạn 1 sao và 02 khách sạn đủ tiêu chuẩn) 54 nhà nghỉ, tổng doanh thu từ cáchoạt động dịch vụ du lịch năm 2010 đạt 327,2 tỷ đồng [1]

d Công trình thể dục thể thao, văn hóa

- Thành phố Việt Trì đã có một khu liên hiệp thể thao, bao gồm sân vận động,nhà thi đấu cấp quốc gia, bể bơi phục vụ các kỳ đại hội thể dục, thể thao Ngoài cáctrung tâm với các công trình thể thao cấp quốc gia, cấp tỉnh, thành phố, toàn tỉnhcòn có 04 bể bơi, 32 sân ten nit, 23 sân thể thao và bãi tập ở các phường xã [1]

- Trên phạm vi thành phố có Bảo tàng tổng hợp Phú Thọ vừa được xây dựngmới, Bảo tàng Hùng Vương, Bảo tàng Quân khu II, Nhà văn hóa Công đoàn, Cungvăn hóa thanh thiếu nhi, Thư viện tỉnh, thư viện thành phố… Ngoài ra còn có Trungtâm hội nghị tỉnh có quy mô trên 500 chỗ, 2 rạp chiếu phim là rạp Hòa Phong và rạpchiếu bóng Long Châu Sa [1]

e Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp

Các khu công nghiệp trên địa bàn thành phố gồm có:

- Khu công nghiệp Nam Việt Trì: Diện tích 120 ha, là khu công nghiệp hỗnhợp với các nhà máy hóa chất, giấy, rượu bia, mì chính, xẻ gỗ, vật liệu xây dựng,nhuộm,…

- Cụm công nghiệp Tây Bắc: Bao gồm các xí nghiệp dệt Vĩnh Phú, Trung tu ô

tô, vận tải ô tô, dược may mặc

- Khu công nghiệp Thụy Vân: Với diện tích 300 ha được Chính Phủ phê duyệtnăm 1995 Hiện nay có trên 70 doanh nghiệp được cấp phép đầu tư xây dựng và cókhoảng 40 doanh nghiệp đang hoạt động ổn định

- Khu công nghiệp Nam Bạch Hạc: Diện tích 71,9 ha với các nhà máy đóng tàu vàsửa chữa tàu, nhà máy sản xuất thép và vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm sản [1]

- Tuyến đường thủy

Thành phố Việt Trì nằm ở ngã ba sông Hồng, sông Lô thuận lợi cho khai thácvận tải thủy, về mùa kiệt có khả năng phục vụ phương tiện 100 tấn - 150 tấn hoạtđộng Có 02 cảng là cảng Việt Trì công suất 800.000 tấn/năm, quy mô 12,8 ha, cảngDữu Lâu là cảng địa phương với quy mô 3 ha

- Đường bộ

Tổng chiều dài mạng lưới đường trên địa bàn thành phố là 155,92 km

Quốc lộ 2 chạy xuyên qua thành phố Việt Trì từ Bạch Hạc đến Đền Hùng đoạn quatrung tâm thành phố dài 15 km, vừa là đường đối ngoại vừa là đường trục chính [4]

- Cảng cạn

Cảng cạn ICD Thụy Vân

Cảng tổng hợp Hải Linh đã được quy hoạch vào hệ thống cảng quốc gia [1]

b Cấp điện chiếu sáng đô thị

Lưới 35 KV: Từ Trạm 110 KV Việt Trì có 6 tuyến 35 KV

Toàn thành phố hiện có 22 trạm 35/0,4 KV (dùng trạm trên cột) với tổng dunglượng máy biến áp là 12.130 KVA

Lưới 6-10 KV: Ngoài lưới 35 KV thành phố Việt Trì còn sử dụng lưới phânphối trung áp 6 KV, đấu nối Điện áp 6 KV sử dụng ở các phường thuộc khu vựctrung tâm và lân cận Các trạm lưới 6/0,4 KV đa số dùng trên cột, ít trạm xây Toànthành phố có 130 trạm lưới 6/0,4 KV với tổng dung lượng biến áp 40210 KVA Lưới 22 KV: Từ ngày đặt máy 110/35/22 KV tại trạm 110 KV Việt Trì và từtrạm 110 KV Bắc Việt Trì đi vào hoạt động, lưới điện 6 KV tại Việt Trì và vùng lâncận đã dần được cải tạo sang vận hành ở điện áp 22 KV, lưới 6 KV thu hẹp dần, tiếntới chỉ còn lưới 22 KV [4]

1.2 Tổng quan về nước thải đô thị và hệ thống thu gom, xử lý

1.2.1 Tổng quan về nước thải

1.2.1.1 Phân loại, nguồn gốc phát sinh của nước thải đô thị

Nước thải đô thị là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoátcủa một thành phố Đó là hỗn hợp của các loại nước thải: nước thải sinh hoạt, nướcthải công nghiệp, nước thải thấm qua và nước thải tự nhiên.

Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng,trên cơ sở đó nước thải đô thị có thể phân thành các loại sau:

Nước thải sinh hoạt: Là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống,

sinh hoạt tắm, rửa, vệ sinh nhà cửa, của các khu dân cư, khu vực hoạt động thươngmại, cơ sở dịch vụ Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trìnhsinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnhviện, trường học, nhà ăn, cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chấttương tự như nước thải sinh hoạt [6]

Thành phần NTSH gồm 2 loại: Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của conngười từ các khu vệ sinh Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từnhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất): Là nước thải từ

các nhà máy đang hoạt động, có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thảicông nghiệp là chủ yếu

Nước thải sản xuất được chia thành 2 nhóm: nhóm nước thải sản xuất có độ ônhiễm thấp (quy ước sạch) và nhóm nước thải có độ ô nhiễm cao

- Nước thải công nghiệp qui ước sạch là loại nước thải sau khi được sử dụng

để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà

- Nước thải công nghiệp nhiễm bẩn cần xử lý cục bộ trước khi xả vào mạnglưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý

Nước thải thấm qua: Đây là nước mưa thấm vào hệ thống cống bằng nhiều

cách khác nhau qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành của hố ga

Nước thải tự nhiên: Nước mưa được xem như nước thải tự nhiên Ở những thành

phố hiện đại, nước thải tự nhiên được thu gom như một hệ thống thoát nước riêng, nhưngthành phố Việt Trì chỉ có một hệ thống cống thoát nước chung cho nên nước thải sinhhoạt, nước thải công nghiệp và nước mưa đều thoát theo hệ thống cống này

1.2.1.2 Đặc trưng của nước thải đô thị

Tính gần đúng, nước thải đô thị thường gồm khoảng 50 % là nước thải sinhhoạt, 14 % là các loại nước thấm và 36 % là nước thải sản xuất [7]

- Nước thải sinh hoạt:

Lượng NTSH của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước,điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu, tập quán sinh hoạt củangười dân và đặc điểm của hệ thống thoát nước

Lượng NTSH tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại côngtrình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó Tiêu chuẩn thải nước của một sốloại cơ sở dịch vụ và công trình công cộng được nêu trong bảng 1.4

Bảng 1.4.Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình

công cộng [6]

Nguồn nước thải Đơn vị tính Lưu lượng (lít/đơn vị tính.ngày)

Khu triển lãm, giải trí Người tham quan 15 -30

Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và cáctính chất đặc trưng của thành phố Khoảng 65 đến 85% lượng nước cấp cho mộtngười trở thành nước thải [7]

Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của khu dân cư đô thị thường là từ 100 đến 250l/người.ngđ (đối với các nước đang phát triển) là từ 150 đến 500 l/người.ngđ (đốivới nước phát triển) Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước dao động từ 120 đến

180 l/người.ngđ [6]

Đặc trưng của NTSH là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đókhoảng 52 % là các chất hữu cơ, 48 % là các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật.Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng các virut và vi khuẩn gâybệnh như tả, lỵ, thương hàn Đồng thời trong nước cũng chứa các vi khuẩn không

có hại có tác dụng phân hủy các chất thải

Chất hữu cơ chứa trong NTSH bao gồm các hợp chất như protein (40 - 50 %);hydrat cacbon (40 - 50 %) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 - 10

%) Có khoảng 20 - 40 % chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học và thoát ra khỏi các

quá trình xử lý sinh học cùng với bùn Đặc điểm quan trọng của NTSH là thànhphần của chúng tương đối ổn định [8].

Trong nước thải đô thị, tổng số coliform từ 106 đến 109 MPN/100ml, fecalcoliform từ 104 đến 107 MPN/100ml [6]

Như vậy, NTSH của đô thị có khối lượng lớn, hàm lượng chất ô nhiễm cao,nhiều vi khuẩn gây bệnh, là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môitrường nước

Bảng 1.5 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư [6]

4015250,050,2

- Nước thải công nghiệp

Lượng nước thải công nghiệp phụ thuộc nhiều vào các yếu tố: loại hình, côngnghệ sản xuất, loại và thành phần nguyên vật liệu, sản phẩm, công suất nhà máy, Lưu lượng nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác định chủ yếu bởi đặctính sản phẩm được sản xuất

Ngoài ra, trình độ công nghệ sản xuất và năng suất của xí nghiệp cũng có ýnghĩa quan trọng Lưu lượng tính cho một đơn vị sản phẩm rất khác nhau Lưulượng nước thải sản xuất dao động rất lớn Trong các khu công nghiệp tập trung,lưu lượng nước thải sản xuất cũng có thể chọn từ 25 đến 40 m3/ha.ngàyđ, phụ thuộc

vào các loại hình sản xuất trong các khu công nghiệp và chế xuất đó [13]

Thành phần và tính chất NTCN rất đa dạng và phức tạp Một số loại nước thảichứa các chất độc hại như nước thải mạ điện, nước thải chế biến thuốc phòng dịch Thành phần ô nhiễm chính của NTCN là các chất vô cơ (nhà máy luyện kim,nhà máy sản xuất phân bón vô cơ, hóa chất ), các chất hữu cơ dạng hòa tan, cácchất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị (phenol, benzen ), các chất hữu cơ khó bị phânhủy sinh học (thuốc trừ sâu, diệt cỏ ), các chất hoạt tính bề mặt ABS (Alkyl benzensunfonat), một số các chất hữu cơ có thể gây độc hại cho thủy sinh vật, các chất hữu

cơ có thể phân hủy sinh học tương tự như trong nước thải sinh hoạt

Trong NTCN còn có thể có chứa dầu, mỡ, các chất lơ lửng, kim loại nặng, cácchất dinh dưỡng (N, P) với hàm lượng cao

- Nước mưa

Nước mưa có nguồn gốc là nước ngưng vì vậy, nước mưa là nguồn nướctương đối sạch, đáp ứng được các tiêu chuẩn dùng nước Ở những nước phát triển,nước mưa được sử dụng và thu gom rất hiệu quả Nước mưa được thu gom sử dụngcho các mục đích sản xuất, sinh hoạt, phòng cháy, chữa cháy và tưới cây,…trườnghợp không có nhu cầu sử dụng, nước mưa thường được được thu gom theo một hệthống thoát riêng rồi xả vào nơi quy định, không chảy về trạm xử lý, giảm chi phí

xử lý cho trạm

Nước mưa chỉ bẩn (bị ô nhiễm) khi chảy qua mặt bằng đã bị ô nhiễm bởi cácchất hữu cơ, vô cơ và cả các chất thải rắn: cát, bụi, rác, phân gia súc, vi sinh vật.Hiện tượng này thường gặp ở các đô thị Việt Nam mỗi khi có mưa, chủ yếu là nướcmưa đợt đầu

Ở các đô thị lớn nước ta hệ thống thoát nước mưa chưa được quy hoạch vàxây dựng riêng, hầu hết nước mưa thoát vào hệ thống thoát nước chung và đưa vềtrạm xử lý hay nguồn tiếp nhận theo điều kiện của từng đô thị

1.2.2 Tổng quan về hệ thống thu gom nước thải đô thị

1.2.2.1 Hệ thống thoát nước riêng

Là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới một mạng lưới dùng để vận chuyểnnước thải bẩn, trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải qua xử lý Một mạng lưới

khác dung để vận chuyển nước thải quy ước là sạch (như nước mưa) có thể xả thẳngvào nguồn tiếp nhận.

Hệ thống thoát nước riêng có có lợi về mặt xây dựng và quản lý, giảm đượcvấn đầu tư xây dựng đợt đầu, chế độ thủy lực làm việc của hệ thống ổn định, côngtác quản lý duy trì hiệu quả Có nhược điểm là tồn tại song song một lúc nhiều hệthống công trình, mạng lưới trong đô thị Hệ thống thoát nước riêng phù hợp chonhững đô thị lớn, xây dựng tiện nghi, có khả năng xả toàn bộ nước mưa vào nguồntiếp nhận, điều kiện địa hình không thuận lợi đòi hỏi nhiều trạm bơm nước thải hoặcgiai đoạn đầu xây dựng hệ thống thoát nước đô thị [14]

1.2.2.2 Hệ thống thoát nước chung

Là hệ thống mà nước bẩn và nước mưa, nước thải sản xuất đều được sử dụngchung một hệ thống thoát nước đến trạm xử lý nước thải hoặc nguồn tiếp nhận.Người ta thường xây dựng những giếng tràn tách nước mưa tại những điểm cuối củađoạn cống góp nhánh và đầu các cống góp chính để xả phần lớn lượng nước mưacủa những trận mưa to kéo dài, đổ ra nguồn nước gần đó nhầm giảm kích thước vàlưu lượng nước mưa tới trạm bơm, thu toàn bộ nước thải khi không mưa và cả nướcmưa trận đầu mưa để xử lý Hệ thống thoát nước chung có ưu điểm là kinh tế đốivới mạng lưới các khu nhà cao tầng, giảm được 30-40% chiều dài của mạng lưới sovới hệ thống thoát nước riêng, chi phí quản lý giảm 12-20% Tuy nhiên đối vớinhững khu nhà thấp tầng hệ thống thoát nước chung có nhiều khuyết điểm như: Chế

độ thủy lực làm việc của hệ thống không ổn định, mùa mưa nước chảy đầy ống,mùa khô chỉ có nước thải sinh hoạt và sản xuất lưu lượng nhỏ không đảm bảo điềukiện kỹ thuật, gây lắng đọng cặn, gimr khả năng chuyển tải, tăng số lần nạo vét,thau rửa Có thể phù hợp với với những đô thị xây dựng nhà cao tầng, có nguồn tiếpnhận lớn cho phép xả nước thải vào với mức độ yêu cầu xử lý thấp, điều kiện địahình thuận lợi cho thoát nước, hạn chế số trạm bơm và áp lực bơm[14]

1.2.2.3 Trạm bơm nước thải

Các cống thu gom nước thải được xây dựng dưới dạng tự chảy Tuy nhiên, đểgiảm độ sâu chôn cống thu gom nước thải, cần bố trí xây dựng các trạm bơmchuyển bậc, trạm bơm nước thải tại những vị trí độ sâu chôn cống lớn hơn 2,6 m

Các trạm bơm này vừa có tác dụng giảm độ sâu chôn cống ở đoạn sau trạm bơm,vừa đưa một lượng nước thải lớn về trạm xử lý thông qua tuyến cống áp lực.

Số lượng trạm bơm được lựa chọn phù hợp với điều kiện thực tế có thể giảmtối đa số lượng trạm bơm mà vẫn đảm bảo đưa nước thải về trạm xử lý với phương

án tối ưu nhất

1.2.2.4 Đấu nối hộ gia đình

Để thực sự mang lại hiệu quả và có tính khả thi cao, cần phải tiến hành đấu nốicho số hộ gia đình nằm trong khu vực đề xuất xây dựng hệ thống thu gom Do vậy,căn cứ trên số hộ hiện có trong khu vực, căn cứ trên tỷ lệ thu gom được nước thải ởthành phố để xác định số điểm đấu nối hộ gia đình

Hình 1.2 Sơ đồ đấu nối hộ gia đình

1.2.3 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải

1.2.3.1 Các phương pháp xử lý nước thải đô thị

a Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng để tách các chất không hòa tan và

Hộ gia đình

Hộ gia đình

Hộ gia đình

Cống thu gom rác thải thành phố

Hố gađầu mối

Hố ga chung chuyển

Thu gom dịch vụ

vụThu nước thải

D110

D160

một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải và được thực hiện bằng các côngtrình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, các loại bể lọc.

Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất không hòa tan kíchthước lớn và một phần các chất lơ lửng

Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu làcát) được lắng ở bể lắng cát; Các hạt cặn có đặc tính hữu cơ được tách ở bể lắng

Về nguyên tắc, xử lý cơ học là khâu xử lý sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh họctiếp theo

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chấtkhông tan, tuy nhiên BOD của phần nước không giảm [6]

b Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa - lý

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học: Đó là quá trình khử trùng nước thảibằng hóa chất (các chất ozon, clo), khử nitơ, photpho bằng các hóa chất hóa học họckeo tụ tiếp tục nước thải trước khi sử dụng lại Xử lý nước thải bằng phương pháp hóahọc, thường là khâu cuối cùng trong dây chuyền công nghệ xử lý trước khi xả ra nguồnyêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nước thải

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý: Cho hóa chất (chất keo tụ và trợkeo) để tăng cường khả năng tách các tạp chất không tan, keo và một phần chất hòatan ra khỏi nước thải ; chuyển hóa các chất tan thành không tan và lắng cặn hoặcthành các chất không độc; thay đổi pH của nước thải, khử màu nước thải,…

Phương pháp hóa học và hóa lý có thể là khâu xử lý cuối cùng (nếu với mức độ xử

lý đạt được, nước thải có thể sử dụng lại) hoặc là khâu xử lý sơ bộ ( khử các chất độc hai,

ổn định pH cho quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tiếp theo, chuyểncác chất độc hại khó xử lý khó lắng thành đơn giản hơn hoặc keo tụ được,…)[6]

c Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được sử dụng để làm sạch nước thải sinh hoạt và nướcthải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H2S, cácsunfit, amoniac, nitơ…

Các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải dưới tác dụng của các vi sinh vật sẽ

bị phân hủy Đồng thời, các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chấtkhoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Kết quả là làm sạch nước thảikhỏi các chất bẩn hữu cơ.

Để có thể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, nước thải cần khôngchứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúngkhông vượt quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số BOD/COD  0,5 [7]

Nhìn chung, có thể phân loại phương pháp sinh học ra làm 2 loại:

- Xử lý bằng phương pháp hiếu khí

Quá trình dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxi tự

do hòa tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó làquá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy đượcvận chuyển và hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lýsinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên Các công trình xử lý sinh học trong điềukiện nhân tạo thường được dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bểaeroten trộn, kênh oxy hóa tuần hoàn) hoặc màng sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa sinhhọc) Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong

hồ (hồ sinh học oxy hóa, hồ sinh học ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loạibãi lọc, đầm lầy nhân tạo)[6]

- Xử lý bằng phương pháp kỵ khí

Quá trình dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ

sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước quy mô vừa và nhỏ người tathường dùng các công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong nước) vớiphân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trình đượcứng dụng rộng rãi là các bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong kếthợp với ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng cặn kỵ khí [6]

1.2.3.2 Các công nghệ xử lý nước thải có thể áp dụng tại thành phố Việt Trì

Căn cứ vào điều kiện thực tế, các tài liệu có liên quan, tác giả giới thiệu cácphương án về dây chuyền công nghệ xử lý dưới đây có thể áp dụng:

- Xử lý nước thải bằng chuỗi hồ sinh học

- Xử lý nước thải bằng công nghệ mương ôxi hoá

- Xử lý nước thài bằng công nghệ bể lắng Aeroten tăng cường - Bùn hoạt tính.

- Xử lý nước thải bằng công nghệ bể lọc sinh học

a Xử lý nước thải bằng chuỗi hồ sinh học

Sơ đồ công nghệ này bao gồm một chuỗi hồ với độ sâu trung bình 1 - 1,5 m, tỷ lệchiều rộng/dài là 1:1 hoặc 2:1 Đáy hồ cần lèn chặt để chống thấm, có thể phủ một lớpđất sét dầy 15 cm, bờ hồ nên gia cố chắc chắn chống xói lở Tầng trên của các hồ này

là vùng hiếu khí tầng giữa là vùng tùy tiện và lớp đáy sâu là vùng kị khí [9]

Điểm thuận lợi chủ yếu của công nghệ này là chi phí vận hành và bảo dưỡngthấp, không phát sinh nhiều bùn Bất lợi chủ yếu là cần có nhu cầu diện tích đấtrộng để xây dựng, vào những ngày mưa 1ũ hồ xử lý sẽ không hiệu quả và sau mộtthời gian vận hành (5 đến 7 năm) nếu bùn không được nạo vét đúng kỹ thuật, sẽ tạo

ra lượng bùn lớn cần phải nạo vét và xử lý

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng chuỗi hồ sinh học.

b Xử lý nước thải bằng công nghệ mương oxy hóa

Mương oxy hóa (kênh oxy hóa tuần hoàn) là một dạng cải tiến của aerotenkhuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tínhchuyển động tuần hoàn trong mương [9]

Nước thải được xử 1ý trong mương tuần hoàn, mặt cắt ướt của mương hìnhthang có độ sâu trung bình lớp nước 1 - 1,8 m, trong điều kiện cho phép, độ sâu của

mương oxi hóa có thể tới 3 m Để đảm bảo lưu thông vận chuyển nước, bùn và cung

cấp oxy, người ta thường lắp dặt hệ thống khuấy trộn dạng guồng quay và có mộthoặc một số máy sục khí đặt ngang qua mương [6]

Thuận lợi chủ yếu của công nghệ này là chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp,

21

Nước

thải

Khử trùng bằng tia tử ngoại

Thải ra sôngChuỗi hồ sinh học

Sục khí

bề mặt

Bể lắng

Bùn hoạt tính tuần hoànBùn dư

Nước thải vào

lượng bùn phát sinh ít, không tốn nhiều đất xây dựng so với phương án Hồ sinh họcnhưng chi phí vận hành cao hơn và việc quản lý vận hành phức tạp hơn.

Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ mương Oxi hoá.

c Xử lý bằng Aeroten tăng cường - bùn hoạt tính

Xử lý bằng bể lắng Aeroten tăng cường cũng là một dạng biến đổi của phươngpháp bùn hoạt tính Thuận lợi chính của công nghệ này là ít tốn diện tích đất xây

dựng, dễ hiện đại hoá do chiếm đất ít và công nghệ hiện đại, lượng bùn phát sinh ít.

Bất lợi chính là chi phí điện cao, quản lý, vận hành phức tạp

Hình 1.5 Sơ đồ xử lý bằng Aeroten tăng cường - bùn hoạt tính.

vi sinh vật kị khí Khi các chất hữu cơ có trong nước cạn kiệt, vi khuẩn sẽ chuyểnsang hô hấp nội bào và khả năng kết dính giảm, dần dần bị vỡ cuốn theo nước lọc,sau đó lớp màng mới xuất hiện Vật liệu lọc có thể tiếp xúc không ngập trong nước(lọc nhỏ giọt) hoặc vật liệu lọc tiếp xúc đặt ngập trong nước [9].

Công nghệ lọc sinh học cần phải có bơm để bơm nước thải lên trên đỉnh tháplọc sinh học Thuận lợi chủ yếu là gọn nhẹ, diện tích đất sử dụng nhỏ, vận tốc xử lý

cao, dễ tự động hoá Bất lợi chính là chi phí xây dựng và vận hành cao, lượng bùn

sinh ra nhiều

Hình 1.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ lọc sinh học.

1.2.3.3 Các công trình, hệ thống chính trong công nghệ xử lý nước thải

a Bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và có thể làm đồng đều nồng độ

chất ô nhiễm trong nước thải để đưa vào xử lý cơ bản Do nước thải thường có lưu

và thành phần chất bẩn không ổn định theo thời gian, sự dao động này nếu khôngđược điều hòa sẽ ảnh hưởng đến chế độ công tác của trạm xử lí nước thải [9]

b Song chắn rác

Song chắn rác nhằm giữ lại các vật thô như giẻ, giấy, rác, vỏ hộp, đất đá, gỗ,các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình vàthiết bị xử lý nước thải ổn định [6]

Vận tốc dòng chảy thường lấy trong khoảng 0,8 -1 m/s để tránh lắng cát [9]

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt mộttrước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xử lý sinh học Đốivới bể lắng đợt một, hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải phải dưới 150 mg/l, nếukhông đạt yêu cầu, hiệu suất hoạt động của bể lắng cần phải được tăng cường bằngcách đông tụ sinh học, làm thoáng đơn giản hoặc kết hợp keo tụ [6].

Trong thành phần nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực u ≥ 18 mm/s.Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hại,nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong

bể lắng, bể mê tan … làm giảm dung tích công tác của các công trình, gây khó khăncho quá trình xả bùn, xả cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải,

… Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cầnphải có công trình và thiết bị lắng cát phía trước [6]

d Xử lý sinh học

Công đoạn này phân hủy sinh học hiếu khí (kị khí) các chất hữu cơ, chuyểncác chất hữu cơ dễ phân hủy thành các chất vô cơ và chuyển các chất hữu cơ ổnđịnh thành bông cặn dễ loại bỏ ra khỏi nước Các công trình trong công đoạn nàythường chia ra các nhóm:

Hiếu khí: Bể hiếu khí với bùn hoạt tính, lọc sinh học, cánh đồng sinh học, đĩaquay sinh học, mương oxy hóa, ao hồ hiếu khí…

Kị khí: Bể phân hủy kị khí, bể lên men metan, hồ kỵ khí, hồ tùy nghi, lọc kỵkhí … Hoặc kết hợp kị khí trước hiếu khí sau đối với nước thải nhiễm bẩn nặng[9]

giảm độ ẩm đến 75 - 80 %, máy ép băng tải giảm độ ẩm đến 70 - 75 %, máy quay lytâm giảm độ ẩm đến 65 - 75 %, máy xung lọc giảm độ ẩm đến 82 - 94 % [6].

Công nghệ xử lý bùn cuối cùng có thể khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế

xã hội liên quan tới việc thải đổ bùn, nhưng cũng có thể đưa ra quyết định trong đó kếthợp các công nghệ như nén, phân hủy, tách nước, đốt và chôn lấp hợp vệ sinh…

f Khử trùng

Sau khi xử lý cơ bản bản bằng phương pháp sinh học, nước thải vẫn cònkhoảng 105-106 vi sinh vật trong 1 ml Đa số những vi sinh vật này là không gâybệnh, nhưng không loại trừ khả năng trong đó còn một số loài gây bệnh Nếu cứ xảthẳng nước này vào ao, hồ, đầm, sông suối là nguy hiểm vì không kiểm soát đượcmầm bệnh truyền nhiễm từ nguồn nước [9]

Để đảm bảo điều kiện vệ sinh nước thải sau xử lý, cơ học hoặc sinh học trongđiều kiện nhân tạo cần phải tiếp tục khử trùng Để khử trùng người ta có thể sửdụng các biện pháp như clo hóa, ozôn hóa, khử trùng bằng tia UV, … Ngoài việcdiệt các loại vi khuẩn gây bệnh, các quá trình này còn tạo điều kiện để oxy hóa cácchất hữu cơ [6]

Công nghệ khử trùng được áp dụng chủ yếu ở địa phương là công nghệ khửtrùng bằng clo, đặc biệt là phương pháp khử trùng bằng dung dịch clo và phươngpháp này được sử dụng rộng rãi nhất

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG THU GOM VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

THÀNH PHỐ VIỆT TRÌ

2.1 Hiện trạng về cấp nước

Hiện nay nước sạch của thành phố Việt Trì do Công ty cổ phần cấp nước PhúThọ cung cấp, được khai thác từ sông Lô với công suất trạm xử lý 60.000 m3/ngđ.Gồm các công trình sau:

Trạm bơm nước thô có 5 máy bơm trục ngang (tối đa 3 máy làm việc, 2 máy

dự phòng) đặt tại phường Dữu Lâu

Đường ống dẫn nước thô Ø 600 mm: L = 25 m

Tiêu chuẩn nước cấp cho toàn thành phố 133 l/ng.ngđ, khu vực nội thành tỷ lệngười dân được tiếp cận nguồn nước sạch là 94,73 %, trong đó có phường Gia Cẩm,Tân Dân tỷ lệ đạt 100 % [1]

2.2 Hệ thống thoát nước

Hiện tại thành phố Việt Trì chưa xây dựng hệ thống thoát nước đô thị hoànchỉnh Toàn thành phố có 79.968 m đường ống thoát nước các loại dọc theo cáctuyến đường chính (tương đương 40.000 m đường giao thông) trong đó cống tròn65.032 m, hào kỹ thuật 14.936 m

Hệ thống cống và hào kỹ thuật thoát nước thải tại trung tâm nội thị có chiềudài 15,4 km dọc theo con đường chính cắt ngang thành phố từ phía Đông sang Tây(đường Hùng Vương, đường Nguyễn Tất Thành), còn lại chủ yếu là các đường ốngdọc theo các con đường cấp hai, theo hướng Tây Bắc - Đông Nam như: Đường TrầnPhú, Châu Phong, Hòa Phong… có chiều dài từ 5 - 3,2 km [1]

Đường cống thoát nước tại đường Trần Phú được mở rộng về phía Sông Lôbằng hệ thống bê tông có đường kính D = 750 mm dài 280 m Đường ống này thảinước dẫn đến trạm bơm Dữu Lâu Hệ thống này chỉ phục vụ cho việc thải nướcmưa, tuy nhiên các hộ dân vẫn đấu nối nước thải sinh hoạt vào hệ thống này

Bảng 2.1 Hệ thống thoát nước thành phố Việt Trì [1].

Tại các vùng khác nhau trong trung tâm nội thị, các kênh đã được xây dựng có

độ rộng 0,6 m và 0,3 - 2,3 m sâu Các kênh này dùng cho cả việc thải nước mưa vàthu gom nước thải và thải xuống các cánh đồng lúa thấp

Tại các vùng ngoại thị chủ yếu bao gồm các khu dân cư rải rác với các conđường đất chưa có trải nền, nên không có hệ thống cống thải

Một số khu dân cư mới đã có hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt, nước mưa

riêng tuy nhiên do hệ thống của toàn khu vực chưa đồng bộ nên cuối cùng vẫn thảivào hệ thống thoát nước chung.

Nhìn chung hệ thống thoát nước thải nhỏ hơn rất nhiều so với nhu cầu thực tế Dokhông có hệ thống thoát nước thải sinh hoạt riêng nên xảy ra tình trạng ô nhiễm cục bộtại một số khu vực, điểm dân cư ảnh hưởng đến sản xuất, sinh hoạt của người dân

Thành phố Việt Trì chưa có trạm xử lý nước thải sinh hoạt nào được đầu tưxây dựng, vì vậy lượng nước thải này được thải vào hệ thống ao, hồ, và hệ thốngsông chảy qua Việt Trì Một số công ty lớn, Bệnh viện Đa khoa Phú Thọ đã có trạmlàm sạch nước thải

2.3 Các nguồn nước thải của thành phố Việt Trì

2.3.1 Nước thải công nghiệp

Hiện nay, tại thành phố Việt Trì có trên 40 nhà máy công nghiệp và cơ sở sảnxuất đã được xác định và lập hồ sơ, phần lớn các cơ sở sản xất công nghiệp nằmtrong các khu công nghiệp như: Khu công nghiệp Nam Việt Trì, Cụm công nghiệpTây Bắc, Khu công nghiệp Thụy Vân, Khu công nghiệp Đông Bắc Bạch Hạc, Khucông nghiệp phía Nam Bạch Hạc

Tổng số lượng nước thải công nghiệp lên tới 7.000 đến 8.000 m3/ngày.(khoảng 80 % nước thải được xả vào môi trường chưa qua xử lý) Trong đó, khoảng

80 % thải trực tiếp vào Sông Hồng, phần còn lại được xả vào ao, hồ và qua hệ thốngkênh mương tiêu thoát nước xả vào Sông Hồng và Sông Lô [3]

2.3.2 Nước thải sinh hoạt

Dân số thường trú tại thành phố Việt Trì năm 2013 là 195.024 người (không tính

số quy đổi), trong đó khu vực nội thị 130.532 người, khu vực ngoại thị 64.491 người Tiêu chuẩn cấp nước cho đô thị loại I đối với khu vực nội thị là 165l/người.ngđ với tỷ lệ cấp nước 85 %, khu vực ngoại thị 120 l/người.ngđ tỷ lệ cấpnước 80 % và tiêu chuẩn cấp nước cho khu vực công cộng, thương mại dịch vụ là

20 % lượng nước cấp cho sinh hoạt [11]

Vậy lượng nước cấp cho sinh hoạt toàn thành phố là 29.398 m3/ngđ, với tỷ lệnước thải chiếm 80% lượng nước cấp Tổng lượng nước thải sinh hoạt của toànthành phố là: 23.518 m3/ngđ

Toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt hiện nay đều chưa được xử lý thải trực tiếpvào Sông Hồng, Sông Lô, hệ thống ao, hồ, đầm và các cánh đồng lúa của thành phố.

2.3.3 Ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước

Để đánh giá chất lượng nước sông, ao, hồ, đầm, nước ngầm ảnh hưởng củanước thải thành phố Việt Trì ta phân tích số liệu các mẫu phân tích từ năm 2008 -

2011 Sơ đồ vị trí lấy mẫu được thể hiện tại hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu chất lượng nước thành phố Việt Trì

(Nguồn: Mạng lưới quan trắc môi trường - Trung tâm quan trắc và bảo vệ môi trường tỉnh

Phú Thọ) 2.3.3.1 Ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước sông

a Ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước Sông Hồng

So sánh các thông số TSS, BOD5, COD, NH4+ với QCVN 08:2008/BTNMT(cột A2), dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử

lý phù hợp, bảo tồn động thực vật thủy sinh, được thể hiện thông qua các hình 2.1đến hình 2.4 dưới đây

Ký hiệu mẫu:

M1: Mẫu nước Sông Hồng dưới cửa xả Công ty CP Hoá Chất Việt Trì 50 m.

M2: Mẫu nước Sông Hồng dưới cửa xả Công ty CP Giấy Việt Trì 50 m

M3: Mẫu nước Sông Hồng dưới cửa thải Cty TNHH Pangrim Neotex 50 m

M4: Mẫu nước Sông Hồng cách trung tâm khu vực CN phía Nam 100 m vềphía hạ lưu

M5: Mẫu nước Sông Hồng cách trung tâm khu vực CN phía Nam 200 m vềphía hạ lưu

M6: Mẫu nước Sông Hồng cách trung tâm khu vực CN phía Nam 500 m vềphía hạ lưu

M7: Mẫu nước Sông Hồng cách cụm CN Bạch Hạc 100 m về phía hạ lưu

M8: Mẫu nước Sông Hồng cách cụm CN Bạch Hạc 200 m về phía hạ lưu

M9: Mẫu nước Sông Hồng cách cụm CN Bạch Hạc 500 m về phía hạ lưu

Giới hạn cho phép

Nhìn chung nước thải sinh hoạt của thành phố Việt Trì ít ảnh hưởng đến chấtlượng nước sông do thành phố có số lượng hồ, đầm lớn nên lượng nước thải chủyếu thải vào đây hoặc các cánh đồng lúa Lượng nước thải sinh hoạt thải ra sôngnhỏ lẻ không đáng kể chủ yếu của các khu dân cư sống ngoài đê Riêng đối vớiSông Hồng tại vị trí cống thải của phường Minh Nông là nơi tập trung nước thải củamột phần phường Minh Nông và một phần phường Gia Cẩm thải trực tiếp ra sông

có thể gây ô nhiễm cục bộ

(Chi tiết xem biểu phụ lục số 01[10])

b Ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước sông Lô.

So sánh các thông số TSS với QCVN 08:2008/BTNMT (cột A2), dùng cho

Giới hạn cho phép

mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp, bảo tồnđộng thực vật thủy sinh, được thể hiện qua hình 2.5.

Ký hiệu mẫu:

MSL1: Mẫu nước Sông Lô điểm đầu vào thành phố tại xã Hùng Lô

MSL2: Mẫu nước Sông Lô tại khu vực bến bãi kinh doanh cát sỏi gia đình bàTâm - phường Dữu Lâu

MSl3: Mẫu nước Sông Lô tại khu vực Hợp tác xã khai thác cát sỏi sông Lô - tổ

19, khu 1, phường Dữu Lâu

MSL4: Mẫu nước Sông Lô tại khu vực Hợp tác xã khai thác cát sỏi sông Lô

-tổ 12, khu 1, phường Dữu Lâu

MSL5: Mẫu nước Sông Lô trước cửa hút trạm cấp nước 500 m về phía thượng lưu.MSL6: Mẫu nước Sông Lô trước cửa hút trạm cấp nước 200 m về phía thượng lưu.MSL7: Mẫu nước Sông Lô trước cửa hút trạm cấp nước 100 m về phía thượng lưu.MSl8: Mẫu nước Sông Lô trước khi đổ ra Sông Hồng tại khu vực Chùa Bi,phường Bạch Hạc