Nghiên cứu đề xuất các giải pháp đảm bảo chất lượng nước của hồ quan sơn, huyện mỹ đức, thành phố hà nội phục vụ đa mục tiêu

đ ng giao thông, cao trình tràn trung bình là +5,8m.

Tên đ tài Lu n v n “Nghiên c u đ xu t các gi i pháp đ m b o ch t l ng n c c a

h Quan S n, huy n M c, Thành Ph Hà N i ph c v đa m c tiêu”

Tác gi xin cam đoan đ tài Lu n v n đ c làm d a trên các s li u, t li u đ c thu

th p t ngu n th c t , đ c công b trên báo cáo c a c quan nhà n c, xí nghi p,

đ c đ ng t i trên các t p chí chuyên ngành, sách, báo… đ đ a ra m t s đ xu t gi i pháp Tác gi không sao chép b t k m t Lu n v n ho c m t đ tài nghiên c u nào

tr c đó

Hà N i, ngày tháng n m 2016

Tác gi

ng Quang Huy

L I C M N

Lu n v n th c s “Nghiên c u đ xu t các gi i pháp đ m b o ch t l ng n c c a h Quan S n, huy n M c, Thành ph Hà N i ph c v đa m c tiêu” đ c hoàn thành

t i khoa K thu t tài nguyên n c – tr ng i h c Th y L i, tháng 8 n m 2016 v i

s h ng d n c a TS Nguy n Th H ng Nga và PGS.TS Tr n Vi t n, Tr ng i

h c Th y L i

Tác gi xin trân tr ng c m n cô Nguy n Th H ng Nga và th y Tr n Vi t nđã t n tình h ng d n trong su t quá trình nghiên c u th c hi n lu n v n

Tác gi xin g i l i c m n sâu s c đ n các th y cô trong b môn K thu t và qu n lý

t i, khoa K thu t Tài nguyên n c, khoa sau i h c tr ng i h c Th y L i đã giúp đ , t o đi u ki n thu n l i cho tác gi trong quá trình h c t p, nghiên c u

Cu i cùng tác gi xin c m n gia đình, b n bè, đ ng nghi p đã đ ng viên giúp đ tác

gi r t nhi u trong quá trình h c t p nghiên c u

Do th i gian và kinh nghi m còn h n ch , lu n v n không tránh kh i nh ng thi u sót, tác gi r t mong nh n đ c s đóng góp ý ki n t các th y cô và nh ng đ c gi quan tâm đ n đ tài

Hà N i, ngày tháng n m 2016

Tác gi

ng Quang Huy

M C L C

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c tiêu nghiên c u 1

3 i t ng và ph m vi nghiên c u 2

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 2

4.1 Cách ti p c n 2

4.2 Ph ng pháp nghiên c u 2

CH NG 1: T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U 4

1.1 T ng quan v ch t l ng n c h 4

1.1.1 Khái ni m v ch t l ng n c (CLN) 4

1.1.2 Khái ni m ô nhi m n c và t ng quan các nguyên nhân gây ô nhi m n c h Quan S n 4

1.1.3 Hi n t ng phú d ng 6

1.2 T ng quan v ch s ch t l ng n c (WQI) và cách tính toán 8

1.3 T ng quan các nghiên c u liên quan đ n ch t l ng n c h Quan S n 9

1.4 T ng quan v x lý n c th i (XLNT) 11

1.5 Các công trình x lý n c th i hi n nay 13

1.5.1 X lý n c th i b ng h sinh h c 13

1.5.2 X lý n c th i b ng kênh oxy hóa 14

1.5.4 X lý n c th i b ng công ngh C-Tech 19

1.5.5 X lý n c th i b ng công ngh MBBR 20

1.6 T ng quan khu v c nghiên c u 26

1.6.1 c đi m t nhiên vùng nghiên c u 26

1.6.1.1 V trí đ a lý 26

1.6.1.2 c đi m khí h u 26

1.6.1.3 a hình 27

1.6.1.4 c đi m ngu n n c 27

1.6.2 Dân sinh kinh t và các h ng phát tri n kinh t c a khu v c 29

1.6.2.1 Hi n tr ng dân s 29

1.6.2.2 Xu h ng phát tri n dân s 30

1.6.2.3 Hi n tr ng kinh t -xã h i 30

1.6.2.4 nh h ng phát tri n kinh t - xã h i c a khu v c 31

1.7 T ng quan v h Quan S n 33

1.7.1 Các thông s k thu t c b n c a h Quan S n 33

1.7.2 Ch c n ng nhi m v c a h Quan S n 36

1.7.3 S thay đ i ch c n ng nhi m v c a h Quan S n trong quá trình phát tri n đa m c tiêu 40

1.8 Nh n xét và k t lu n ch ng 1 44

CH NG 2: N I DUNG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 45

2.1 N i dung nghiên c u 45

2.2 Ph ng pháp nghiên c u 45

2.2.1Ph ng pháp thu th p tài li u, s li u 45

2.2.2 Ph ng pháp đi u tra kh o sát th c đ a và phân tích m u 45

2.3 Tính toán ch s ch t l ng n c t các thông s quan tr c ch t l ng n c 47

2.3.1 Ph ng pháp tính toán ch s WQI do t ng c c môi tr ng ban hành 48

2.3.2 Ph ng pháp tính ch s WQI đ a ra b i TS Tôn Th t Lãng (ph ng pháp Delphi) 52

CH NG 3 ÁNH GIÁ HI N TR NG NGU N N C, CH T L NG N C C A H QUAN S N CHO PHÁT TRI N A M C TIÊU 54

3.1 Hi n tr ng ngu n n c h Quan S n 54

3.1.1 M c n c h Quan S n 54

3.1.2 Ch t l ng n c h Quan S n 56

3.2 K t qu tính toán ch s ch t l ng n c WQI 64

3.2.1 Tính toán theo ph ng pháp c a t ng c c Môi tr ng 64

3.2.2 Tính toán theo ph ng pháp Delphi 65

3.3 Phân tích các ngu n có nguy c làm suy gi m ch t l ng n c h Quan S n 65

CH NG 4 CÁC GI I PHÁP QU N LÝ VÀ B O V CH T L NG N C H QUAN S N 69

4.1 xu t l a ch n công ngh đ x lý n c th i khu nhà hàng, du l ch 69

4.2 Các gi i pháp công trình x lý ngu n gây ô nhi m 70

4.2.1 Ki m soát và x lý n c th i t nhà hàng, khu du l ch 70

4.2.1.1 B đi u hòa 71

4.2.1.2 B giá th di đ ng MBBR 71

4.2.1.3 B l ng 76

4.2.1.4 B kh trùng 76

4.2.1.5 H ch a bùn và nén bùn 77

4.2.2 Ki m soát ngu n ô nhi m t ch n nuôi th y s n 79

4.2.3 Ki m soát t các khu lò g ch 80

4.2.4 Ki m soát t các ho t đ ng nông nghi p qua h th ng kênh t i, tiêu 82

4.3Gi i pháp phi công trình 84

4.3.1 i u ti t trong mùa l 85

4.3.2 V n hành đi u ti t trong mùa ki t 86

4.4 Gi i pháp qu n lý 87

K T LU N VÀ KI N NGH 90

I K t Lu n 90

II Ki n ngh 91

TÀI LI U THAM KH O 92

PH L C 94

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1 C ch ho t đ ng c a quá trình XLNT trong h sinh h c 13

Hình 1.2 Mô hình XLNT s d ng bi n pháp h sinh h c 14

Hình 1.3 S đ nguyên t c ho t đ ng c a kênh oxy hóa tu n hoàn 15

Hình 1.4 S đ phân b oxy hòa tan trong kênh oxy hóa tu n hoàn 16

Hình 1.5 Nhà máy x lý n c th i đô th Quy Nh n 2A dùng kênh oxy hóa tu n hoàn 16

Hình 1.6 S đ công ngh XLNT s d ng b SBR 17

Hình 1.7 Các giai đo n ho t đ ng trong m t chu k c a b SBR 18

Hình 1.8 S đ XLNT b ng b C-Tech 19

Hình 1.9 S đ XLNT b ng công ngh MBBR 21

Hình 1.10 Giá th trong đi u ki n môi tr ng hi u khí 22

Hình 1.11 Giá th trong đi u ki n thi u khí 22

Hình 1.12 T ng l ng m a n m c a 3 tr m đo quanh khu v c 28

Hình 1.13 H Quan S n c n ki t n c vào tháng 6 n m 2015 29

Hình 1.14 Hi n tr ng còn sót l i c a vi c khai thác tài nguyên quanh khu v c 31

Hình 1.15 Tràn chính C u D m k t h p đ ng giao thông 35

Hình 1.16 C ng k t h p tràn bên và đ ng giao thông – Thông Bình L ng, xã H ng S n 38

Hình 1.17 C ng l y n c đ u kênh chính - thôn Bình L ng, xã H ng S n 38

Hình 1.18 C ng l y n c qua kè mái lát đá h c – thôn Gò Mái, xã H p Ti n 39

Hình 3.1 M c n c đo trung bình n m t i tr m Quan S n t n m 2005 đ n 2015 55

Hình 3.2 M c n c đo trung bình n m t i tr m V nh An t n m 2005 đ n 2015 55

Hình 3.3 M c n c đo trung bình n m t i tr m Tuy Lai t n m 2005 đ n 2015 56

Hình 3.4 V trí l y m u QS1, QS2, QS3, QS4 và QS5 57

Hình 3.4 Bi u đ so sánh các ch tiêu DO, BOD và COD t i H Quan S n 59

Hình 3.5 Bi u đ so sánh các ch tiêu N-NH4, P-PO4 t i H Quan S n 59

Hình 3.6 Bi u đ so sánh các ch tiêu TSS và đ đ c t i H Quan S n 60

Hình 3.7 Bi u đ so sánh các ch tiêu DO, N-NH4 và P-PO4, t i ngu n tác đ ng 63

Hình 3.8 Bi u đ so sánh các ch tiêu BOD và COD t i ngu n tác đ ng 63

Hình 3.9 Bi u đ so sánh ch tiêu TSS và đ c t i ngu n tác đ ng 64

Hình 3.10 WQI t i các v trí đo tác đ ng đ n ch t l ng n c h Quan S n 66

Hình 4.2 B giá th di đ ng MBBR 72

Hình 4.3 S đ ao nuôi th y s n 79

Hình 4.4 H th ng x lý n c th i ch n nuôi tr c khi vào nuôi tr ng th y s n 80

Hình 4.5 S đ x lý n c th i ao nuôi cá 80

Hình 4.6 S đ lò g ch th công 81

Hình 4.7 S đ công ngh x lý khí th i lò h i 82

Hình 4.8 S đ b máy t ch c công ty TNHH MTV T&PT th y l i sông áy 85

DANH M C B NG BI U

B ng 1.1 N ng đ các ch t ô nhi m trong n c th i sau các b c x lý 12

B ng 1.2 Thông s m t s lo i giá th ph bi n hi n nay 22

B ng 1.3 Thông s thi t k đ c tr ng c a b MBBR 23

B ng 1.4 So sánh h th ng MBBR và h th ng b sinh h c hi u khí 25

B ng 1.5 So sánh thông s thi t k c a MBBR v i các công ngh khác 25

B ng 1.6 So sánh công nghê x lý b ng màng MBR v i MBBR 25

B ng 1.7 Dân s trung bình c a 4 xã quanh khu v c h Quan S n 29

B ng 1.8 Các thông s c b n h th ng liên h Quan S n- V nh An- Tuy Lai 34

B ng 1.9 T ng h p n ng l c cung c p n c t i c a h Quan S n 37

B ng 1.10 Thông s k thu t chính c a các c ng l y n c quanh h Quan S n 39

B ng 2.1 Ph ng pháp phân tích và thi t b s d ng 47

B ng 2.2 B ng quy đ nh các giá tr qi, BPi 49

B ng 2.3 Quy đ nh các giá tr BPi và qiđ i v i DO%bãohòa 50

B ng 2.4 Quy đ nh các giá tr BPi và qi đ i v i thông s pH 50

B ng 2.5 M c đánh giá ch t l ng WQI 51

B ng 2.6 Tr ng s tính theo ph ng pháp Delphi 52

B ng 2.7 M c đánh giá ch t l ng n c tính theo ph ng pháp Delphi 53

B ng 3.1 M c n c trung bình n m 2015 c a 3 tr m đo Quan S n, V nh An và Tuy Lai 56 B ng 3.2 T ng h p chung k t qu đo đ c và phân tích ch t l ng n c h Quan S n (l y trung bình 4 đ t quan tr c) 58

B ng 3.3 T ng h p k t qu đo đ c và phân tích ch t l ng n c các ngu n tác đ ng đ n CLN h Quan S n (l y trung bình 4 đ t quan tr c) 60

B ng3.4 Ch t l ng n c WQI tính theo ph ng pháp c a T ng c c môi tr ng 64

B ng 3.5 Ch t l ng n c h Quan S n tính theo ph ng pháp Delphi 65

B ng 3.6 K t qu phân tích m u n c th i t i c a x khu d ch v du l ch 68

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

H Quan S n là m t h ch a th y l i nhân t o, đ c hình thành t n m 1960 H có di n tích l u v c kho ng 92,2 Km2, dung tích thi t k là 12.000.000m3 ng v i m c n c dâng bình th ng là +5,5m Nhi m v chính là c p n c t i nông nghi p kho ng 2.675,7 ha di n tích canh tác, ch y u cho các xã: Th ng Lâm, Tuy Lai, An M , H ng

S n, H p Ti n, H p Thanh Ngoài ra, do có đi u ki n đ a hình là nh ng dãy núi đá vôi

ch y d c theo s n Tây, t o nên nh ng c nh đ p hoang s , thu n l i cho du l ch và phát tri n l nh v c ch n nuôi th y s n Theo s li u th ng kê n m 2015 có kho ng 10.000 l t khách tham quan, d ki n đ n 2020 t ng kho ng 14.000 l t khách, d ch v du l ch c ng

vì th mà ngày m t phát tri n, nhà hàng, khách s n m c lên ngay c nh h ngày m t nhi u Tuy nhiên, do không đ c giám sát ch t ch c a các c quan ch c n ng, d n đ n tình

tr ng x th i b a bãi, không qua x lý xu ng tr c ti p n c h , gây nên tình tr ng ô nhi m ch t l ng n c, nh h ng đ n các ho t đ ng kinh t khác trong khu v c Theo báo cáo c a Công ty c ph n th y s n và du l ch Quan S n (2014) thì t ng l ng n c

th i ch a qua x lý là kho ng 14m3/ngày đêm Qua phân tích m u n c cho th y ch tiêu BOD, COD, N, P đ u v t ng ng cho phép

Ngoài ra, vi c xu t hi n các lò g ch th công t hàng ch c n m nay, d n đ n tình tr ng ô nhi m không khí và n c m t Hi n t i, trong khu v c có kho ng 13 lò g ch th công,

l ng n c th i này sau khi th i ra h s tích t lâu d n và s nh h ng tr c ti p đ n các sinh v t th y sinh nh cá, tôm, c , đ ng th i c ng nh h ng tr c ti p đ n hàng ngàn ha

di n tích nông nghi p c a các xã, do ngu n n c đ c l y tr c ti p Tìm ra các gi i pháp

đ m b o ch t l ng n c h cho phát tri n đa m c tiêu là nhi m v quan tr ng

T th c ti n đó, tác gi ti n hàng nghiên c u đ tài: “ xu t các gi i pháp kh thi có c

s khoa h c nh m đ m b o ch t l ng n c c a h Quan S n, huy n M c, TP Hà

N i ph c v phát tri n đa m c tiêu”

2 M c tiêu nghiên c u

- ánh giá hi n tr ng ch t l ng n c h Quan S n, huy n M c, Hà N i nh m

đ a ra các k t lu n có c s khoa h c v ch t l ng n c hi n t i, các ngu n gây ô nhi m n c và t i l ng ô nhi m vào h

- T đó đ xu t các gi i pháp đ m b o ch t l ng n c h Quan S n đ t tiêu chu n

ch t l ng n c cho các m c đích s d ng (t i tiêu, th y s n, du l ch )

3 i t ng và ph m vi nghiên c u

- i t ng nghiên c u: N c m t trênh th ng h ch a Quan S n, huy n M c,

Hà N i và n c t i các ngu n tác đ ng ch y vào h

- Ph m vi nghiên c u: Khu v c h Quan S n Các xã tr c ti p ti p nh n ngu n n c

t h Quan S n: Th ng Lâm, Tuy Lai, An M , H ng S n, H p Ti n H th ng kênh

m ng, c ng l y n c, tràn bên, tràn x l thu c công trình đ u m i h Quan S n

4 Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

4.1 Cách ti p c n

- Ti p c n k th a có b sung: D a vào s li u đo đ c m c n c, l ng m a, các tài

li u liên quan đ n tình hình phát tri n kinh t – xã h i c a khu v c h Quan S n trong

nh ng n m tr c T đó đ nh h ng xem các m c tiêu trong t ng lai có phù h p v i

đi u ki n phát tri n c a khu v c hay không

- Ti p c n theo h ng đa ngành, đa m c tiêu: Xem xét các đ i t ng nghiên c u trong

m t h th ng quan h ph c t p vì th đ c p đ n r t nhi u đ i t ng khác nhau nh nông nghi p, th y s n, du l ch,

- Ti p c n đáp ng nhu c u: Là cách ti p c n d a trên nhu c u s d ng n c ho c đ nh

m c s d ng n c c a các đ i t ng dùng n c, qua đó xây d ng các gi i pháp c p

n c t i u cho các đ i t ng dùng n c

- Ti p c n b n v ng: Là cách ti p c n h ng t i s phát tri n hài hòa gi a các đ i

t ng dùng n c d a trên quy ho ch phát tri n, s bình đ ng, s tôn tr ng nh ng giá

tr l ch s , truy n th ng c a các đ i t ng dùng n c trong cùng m t h th ng

4 2 Ph ng pháp nghiên c u

- i u tra, thu th p và x lý s li u: T các s li u thô thu th p đ c t công ty th y

l i sông áy, xí nghi p th y l i M c, UBND huy n M c,… ti n hành phân tích và x lý s li u cho phù h p v i nghiên c u trong lu n v n

- Ph ng pháp kh o sát, l y m u và phân tích m u n c trong phòng thí nghi m;

- ánh giá ch t l ng n c theo ch s ch t l ng n c WQI (Water Quality Index);

- Ph ng pháp chuyên gia: Tham kh o ý ki n chuyên gia v ch t l ng n c n c và các gi i pháp b o đ m ch t l ng n c h ;

CH NG 1: T NG QUAN CÁC V N NGHIÊN C U

1.1 T ng quan v ch t l ng n c h

1.1.1 Khái ni m v ch t l ng n c (CLN)

Theo đ nh ngh a c a t ch c môi tr ng M EOA [1], ch t l ng n c là m t khái

ni m mô t các đi u ki n lý, hóa, sinh h c trong n c có liên quan đ n các m c đích

s d ng c th bao g m n u ng sinh ho t, các ho t đ ng gi i trí, t i cây, b o v đ i

s ng th y sinh

Ch t l ng n c đ c đo b i m t s y u t , ch ng h n nh n ng đ oxy hòa tan,

n ng đ vi khu n, l ng mu i (ho c đ m n), t ng ch t l l ng trong n c (đ đ c) Ngoài ra, các thông s khác nh n ng đ vi t o, thu c tr sâu, thu c di t c , kim lo i

n ng và các ch t b n khác c ng đ c đo đ xác đ nh ch t l ng n c Các thông s CLN th ng đ c g n k t v i m c đích s d ng Các k t qu đo đ c không ph n ánh

đ c ch t l ng n c t t hay x u, mà c n ph i g n v i m c đích s d ng Ch t l ng

n c có th phù h p v i m c đích này nh ng có th không phù h p v i m c đích khác

1.1.2 Khái ni m ô nhi m n c và t ng quan các nguyên nhân gây ô nhi m n c h Quan S n

Ô nhi m n c, theo đ nh ngh a c a t ch c Y t Th gi i WHO [2], là s gi m tính phù h p c a n c t nhiên đ i v i m c đích s d ng đã đ nh Nh v y, ô nhi m n c

là s thay đ i ch t l ng n c ngu n theo h ng tiêu c c do các tác nhân khác nhau

Hi n nay, trong h sinh thái n c, ng i ta đã xác đ nh đ c trên 1,500 tác nhân ô nhi m khác nhau nh các ch t h u c không b n v ng, các ch t h u c b n v ng, d u

m , các kim lo i n ng… Khi tác nhân ô nhi m đ c đ a vào môi tr ng, chúng s b

bi n đ i d i nh h ng c a các y u t môi tr ng (ánh sáng, nhi t đ , ch đ th y

v n, sinh v t…) sau đó ti p xúc v i đ i t ng nh n (con ng i, sinh v t, v t li u)

Hi n t ng phú d ng t i các thu v c n i đ a d i tác đ ng c a các y u t t nhiên (hi n t ng xói mòn, r a trôi ) ho c do các ho t đ ng c a con ng i (s phát tri n công nghi p, nông nghi p, thu s n, quá trình đô th hoá…) đang là m i quan tâm b c thi t trong công tác qu n lý môi tr ng n c t i nhi u n c trên th gi i, đ c bi t là

t i các n c đang phát tri n M t nghiên c u m i đây c a ILEC/Vi n nghiên c u h

Biwa cho th y t i khu v c châu Á - Thái Bình D ng, 54% h ho c h ch a b phú

d ng T l này t i châu Âu, châu Phi, B c và Nam M là 53, 28, 48 và 41 % t ng

ng (Chorus, Bartram 1999) [3] Ngu n th i t các đô th (công nghi p, sinh ho t) đã đóng góp m t l ng đáng k các ch t dinh d ng đ vào h th ng các sông h N c

th i công nghi p các ngành s n xu t khác nhau v i th tích n c th i và m c đ x

lý n c th i khác nhau là ngu n dinh d ng cho các th y v c

S ô nhi m dinh d ng ngày càng nghiêm tr ng t i các thu v c n c ng t luôn đi kèm v i hi n t ng n hoa n c (water blooms) mà b n ch t là s phát tri n t c a

th c v t n i, ch y u là các vi khu n lam (VKL) Ph n l n (50÷75%) các VKL gây n hoa n c có kh n ng s n ra đ c t , g i là đ c t VKL ( TVKL) TVKL đ c x p vào lo i các h p ch t đ c nh t có ngu n g c sinh h c Các ch t đ c này nh h ng

đ n s c kho con ng i, thu s n, v t nuôi, hu ho i ngu n n c m t và các ho t

đ ng du l ch, th thao d i n c

Nguyên nhân d n đ n s n hoa c a n c bao g m: n ng đ các ch t dinh d ng trong thu v c cao, đ c bi t là các mu i đa l ng Nit và Ph t pho nh n ng đ amonium nitrogen cao; nhi t đ n c m; c ng đ chi u sáng, pH cao, hàm l ng

CO2 th p Tuy nhiên nhi t đ cao và hàm l ng các ch t dinh d ng cao trong các

th y v c đ c coi là nh ng y u t môi tr ng quan tr ng nh t quy t đ nh s phát tri n

l n át c a VKL trong th y v c, trong đó t l T-N/T-P th p (< 29) là y u t ch đ o kích thích s phát tri n c a VKL trong khi t l N-NO.3/ T-P th p (< 5) đ c coi là

y u t đáng tin c y đ d báo s n r c a VKL (Rapala, 1998) [4] Trong khi nh

h ng c a các y u t dinh d ng nh N & P đ i v i s phát tri n c a VKL đã đ c công b nhi u thì còn r t ít nghiên c u v nh h ng c a nh ng y u t kim lo i đ n s

n r VKL M t s nghiên c u c a Rapala (1998) cho th y Mo, Fe và Zn là nh ng

y u t kích thích s phát tri n c a VKL.Kh n ng s n sinh đ c t c a VKL c ng ch u

nh h ng r t m nh m c a các y u t môi tr ng.Ph n ng c a các loài VKL v i các

y u t môi tr ng khác nhau c ng r t khác nhau M t s VKL t ng cao kh n ng s n

đ c t nh ng đi u ki n stress, tuy nhiên tuy t đ i đa s VKL s n ra nhi u đ c t

nh ng đi u ki n sinh tr ng t i u Ch ng h n nhi t đ sinh tr ng t i u c a m t s

ch ng VKL thu c các chi Microcystis, Aphanizomenon và Oscillatorialà 25o

C Hàm

l ng đ c t c ng nh đ c tính cao nh t th ng đ t nhi t đ t 20-25o

C nhi t đ

cao h n, đ c tính có th gi m đi 6 l n (Rapala, 1998) Thông th ng đ c tính gan và

đ c tính th n kinh c a các ch ng VKL th ng cao nh t ánh sáng t i u ho c d i

t i u m t chút Khi b h n ch ánh sáng đ c t gan c a Microcystis aeruginosa và hàm l ng nodularin c a Nodularia spumigena gi m đi đáng k , pH môi tr ng c ng

có tác đ ng lên kh n ng s n đ c t c tính c a Microcystis aeruginosa gi m m nh

pH ki m ho c axit nh Các y u t dinh d ng nh N, P đ u có tác đ ng lên s s n

đ c t c a VKL Hàm l ng đ c t microcystins (MCs) t ng t l thu n v i hàm

l ng T-P và P hoà tan (Wang và c ng s , 2003) [5] Hàm l ng MCs trong

Oscillatoria agardhii t ng lên 2 l n trong các t bào sinh tr ng trên môi tr ng có hàm l ng P cao (5,5 mg P,L-1) so v i t bào sinh tr ng trên môi tr ng ít P (0,01 P,L-1) Hàm l ng MCs c a Microcystis aeruginosa và Oscillatoria agardhii t ng lên

2-3 l n trong môi tr ng giàu N trong khi hàm l ng nodularin c a Nodularia spumigena (là VKL có kh n ng c đ nh Nit ) l i cao nh t trong môi tr ng không

ch a ho c ch a r t ít nit vô c Ngoài ra, s n hoa n c ch u nh h ng m nh m

và đ ng th i không ch c a các đi u ki n ngo i c nh nh các các y u t dinh d ng, tính ch t thu lý, thu hoá c a c t n c, đi u ki n th i ti t, mà còn c ch bên trong t bào c a các loài gây n hoa đ m b o cho kh n ng phát tri n chi m u th trong

nh ng đi u ki n stress i v i t o silic - nhóm t o có nhi u loài th ng đ c s d ng làm các ch th sinh h c cho ô nhi m môi tr ng n c, ngoài các thông s nh nit (N), ph tpho (P), silic (Si), các t s Si/N và Si/P c ng r t đ c quan tâm Trong các

th y v c b phú d ng (giàu hàm l ng P và N), hàm l ng silic s b gi m m nh trong su t quá trình phát tri n m nh m c a t o Khi t s N/P trong thu v c l n h n

16 và các t s (Si/N; Si/P) nh h n 1 thì silic s tr thành y u t gi i h n s phát tri n

c a t o, khi đó t o silic (s d ng silic cho s phát tri n c a chúng) s không phát tri n

đ c và thay vào đó là s phát tri n c a các loài t o khác, ch y u là VKL t o nên

hi n t ng n r VKL (Cyanobacterial blooms), trong đó có nhi u loài có kh n ng

s n ra đ c t

1.1.3 Hi n t ng phú d ng

Phú d ng là m t quá trình t nhiên x y ra m i n i, m i lúc mà h t n t i, có th

nh h ng l n do các ho t đ ng c a con ng i

qua m t giai đo n hàng tr m n m Nh ng ho t đ ng c a con ng i th ng gây ra s phú d ng nhanh chóng do các ch t th i sinh ho t, h th ng thoát n c nông nghi p

và các ch t th i công nghi p th c ph m ho c s phân h y các s n ph m c a chúng

đ c đ vào các h và h ch a

Hi n t ng phú d ng ch th c s rõ ràng trong kho ng 30 n m tr l i đây, v i s

bùng n m nh m c a t o, s xu t hi n nh ng “t m th m t o” dày trên b m t h

cùng v i s sinh tr ng c a m t s loài th c v t b c cao khác

Theo quan đi m khoa h c, h phú d ng có đ c đi m là th ng nông và có m t vùng

b r ng l n v i s sinh tr ng m nh m c a các loài th c v t Hàm l ng các ch t dinh d ng c b n trong h cao, hàm l ng trung bình hàng n m c a các d ng nit vô

c l n h n 0,3mg/l, photpho vô c l n h n 0,015mg/l ki m thay đ i t 50÷100mg/l, n c có đ c ng v a Các h này là môi tr ng s ng lí t ng c a r t nhi u lo i th c v t n i, m t s loài có th n hoa ph bi n và th ng xuyên trong mùa sinh tr ng Nhìn chung, t ng s n l ng s c p trong nh ng h phú d ng dao đ ng

t 0,5÷5,0g ch t h u c khô/m2/ngày trong mùa sinh tr ng thu n l i nh t, trong khi

s n l ng s c p c a cacbon h u c là 480 t n/km2/n m

Các y u t nh h ng đ n t c đ làm giàu ch t dinh d ng (s phú d ng) c a h

g m có các y u t t nhiên và nhân t o.Các y u t t nhiên g m đ c đi m đ a hóa c a

th y v c, ki u đ t, kích th c c a th y v c, th i gian l u gi n c trong h , thành

ph n n c ng m và các đi u ki n khí h u Các y u t nhân t o g m n c th i sinh

ho t, các dòng n c ch y qua các vùng canh tác nông nghi p, các ho t đ ng khai thác

m , các ch t th i công nghi p, các dòng th i vùng đô th , các ch t dinh d ng dò r

t các h th ng c ng rãnh và t các bãi rác, n c t nhà máy x lý n c th i các h p

ch t chính c a nit và photpho, đ c bi t là PO43- th ng đ c coi là nh ng nguyên nhân chính gây ra s phú d ng c a h Các ch t này có th thâm nh p vào n c thông qua các quá trình t nhiên nh các dòng n c l ch y qua r ng, đ m l y, s xói mòn đ t, các ch t th i c a chim và bò sát s ng quanh h , lá r ng vào h , s c đ nh nit c a các sinh v t Tuy nhiên ph n l n các ch t này có ngu n g c t các ho t đ ng

c a con ng i Các ngu n n c th i sinh ho t, n c th i t các khu s n xu t nông nghi p, các ch t th i c a các đ ng v t các trang tr i, h th ng c ng rãnh c a đô th ,

các b t phân h y, n c th i và ch t th i công nghi p, các nhà máy x lý n c th i

đ c đ vào h , sông, su i làm cho l ng photpho và nit trong h quá d th a, d n

đ n s phú d ng c a h Nh ng ch t này kích thích s t ng tr ng c a m t s loài

th c v t có r n c, các th c v t th y sinh khác và đ c bi t là t o M t s t o s ng

t ng n c m t có kh n ng phát tri n s l ng cá th r t nhanh nh ng kho ng th i gian nh t đ nh t o thành d ng k t t x p có th nhìn th y đ c g i là “n hoa” và có

th bao ph trên m t vùng di n tích r t l n c a h và h ch a, th m chí trong su i

1.2 T ng quan v ch s ch t l ng n c (WQI) và cách tính toán

Ch s ch t l ng n c WQI (Water Quality Index) là m t ch s t h p đ c tính toán t các thông s ch t l ng n c xác đ nh thông qua m t công th c toán h c.WQI dùng đ mô t đ nh l ng v ch t l ng n c và đ c bi u di n qua m t thang

đi m.Vi c s d ng sinh v t trong n c làm ch th cho m c đ s ch c t n m

1850 đ c coi là nghiên c u đ u tiên v WQI Ch s Horton (1965) là ch s WQI

đ u tiên đ c xây d ng trên thang s Hi n nay có r t nhi u qu c gia/đ a ph ng xây

d ng và áp d ng ch s WQI Thông qua m t mô hình tính toán, t các thông s khác nhau ta thu đ c m t ch s duy nh t Sau đó ch t l ng n c có th đ c so sánh v i nhau thông qua ch s đó ây là ph ng pháp đ n gi n so v i vi c phân tích m t lo t các thông s

- Phân tích di n bi n ch t l ng n c theo không gian và th i gian

- Công b thông tin cho c ng đ ng

T i Vi t Nam WQI ch a đ c tri n khai chính th c, ch có m t s nghiên c u đi n hình nh :

- Nghiên c u c a TS Tôn Th t Lãng, TS Lê Trình tài “Nghiên c u phân vùng ch t

l ng n c theo các ch s ch t l ng n c (WQI) và đánh giá kh n ng s d ng các ngu n n c sông, kênh r ch vùng thànhph H Chí Minh”;

- TS Ph m Th Minh H nh, tính toán WQI cho l u v c sông Nhu áy v i cách ti p

c n c i ti n t WQI – NSF;

- Ph ng pháp WQI đ a ra b i y ban sông Mê Kông: “Tính toán t ng h p ánh giá

ch t l ng n c m t d a theo S tay h ng d n tính toán ch s ch t l ng n c (WQI) do T ng c c Môi tr ng ban hành theo Quy t đ nh s 879 /Q -TCMT ngày 01/7/2011”;

1.3 T ng quan các nghiên c u liên quan đ n ch t l ng n c h Quan S n

H Quan S n là m t c nh quan t nhiên n i ti ng và đ c tr ng c a t nh Hà Tây c nay

là th đô Hà N i v i nhi u ý ngh a v m t sinh thái, môi tr ng và kinh t - xã h i Các nghiên c u v h ch a Quan S n hi n có ch a nhi u và c ng r t m i trong th i gian g n đây Các nghiên c u này ch d ng m c đi u tra c b n v đa d ng sinh h c, báo cáo hi n tr ng môi tr ng và nghiên c u v ngu n l i th y s n nh ng nghiên

c u trên ch a đi sâu và đánh giá v ch t l ng n c c a h ch a t đó có nh ng bi n pháp khai thác tài nguyên t h có hi u qu mà v n b o v đ c môi tr ng M t s công trình nghiên c u v h ch a Quan S n có th k đ n nh sau:

1 Tr nh Th Hoa (2010) “Hi n tr ng ngu n l i th y s n và đ nh h ng nuôi tr ng

th y s n b n v ng vùng h Quan S n, huy n M c, thành ph Hà N i”, Lu n v n

th c s khoa h c, tr ng i h c khoa hoc t nhiên – i h c Qu c gia Hà N i

2 Ph m V n M ch (2010) “Báo cáo chuyên đ hi n tr ng ch t l ng môi tr ng

n c và đa d ng các nhóm sinh v t n i, sinh v t đáy h Quan S n, huy n M c, thành ph Hà N i” (Tài li u l u hành n i b )

3 ào Th Nga (2010) “ a d ng sinh h c cá và m i quan h c a chúng v i ch t

l ng môi tr ng n c vùng h Quan S n, huy n M c, thành ph Hà N i”,

Lu n v n th c s khoa h c, tr ng i h c khoa hoc t nhiên – i h c Qu c gia Hà

N i

4 S Khoa h c công ngh và môi tr ng Hà Tây (2001).“ i u tra hi n tr ng và đ

xu t gi i pháp b o v tài nguyên môi tr ng vùng h Quan S n, huy n M c – Hà Tây”, Báo cáo t ng k t đ tài

Ngoài ra n m 2010 UBND thành ph Hà N i c ng đã có các ph ng án quy ho ch –

k ho ch s d ng và khai thác h ch a Quan S n nh sau: T ng th khu du l ch đ c phân chia thành 2 khu ch c n ng:

Khu v c I: Khu v c Quan S n (xã H p Ti n)

- M c tiêu: Phát tri n thành m t trung tâm d ch v vui ch i gi i trí m t h , ven núi đá

và trên c n trên c s k t h p v i nuôi tr ng thu s n và cung c p n c cho nông nghi p

- T ch c không gian:

+ Ph n di n tích v n phòng công ty thu s n và d ch v du l ch d ki n xây d ng các công trình: B n xe, c a hàng d ch v , h i tr ng, v n phòng làm vi c, nhà ngh CBNV, khu công viên v n hoá, sân th thao

+ Ph n di n tích h Giang N i và h sông: Xây d ng âu thuy n, nhà thuy n, nhà thu

to , tr m c u n n, khu v c th thao n c, các h th ng chi u sáng m t h và ven núi + Khu v c núi Thung M , núi r ng xã H p Ti n: Xây đ ng c u phà l i lên, l i xu ng, khu d ch v , khu th thao, xây d ng các khuôn viên nh (nhà ngh , v n hoa ) và h

th ng chi u sáng

2 Khu v c V nh An:

- Di n tích kho ng 833 ha, bao g m: Di n tích c a công ty thu s n và d ch v du

l ch: 7,7 ha; ph n m r ng khu núi m i H ng S n 25 ha; H Ngái 200 ha; khu v c Thung C ng: 30 ha; Núi á: 427 ha; đ t lâm nghi p: 194 ha; đ t chuyên dùng: 22ha;

t ch a s d ng: 76ha

- M c tiêu: Phát tri n khu vui ch i gi i trí, ngh d ng, tham quan, nghiên c u, tr ng

r ng môi sinh, tr ng d c li u trên c s k t h p v i nuôi tr ng thu s n và cung c p

n c cho nông nghi p

- T ch c không gian: Ph n di n tích công ty thu s n và d ch v du l ch, di n tích núi

M i d ki n xây d ng b n xe, phòng ch d n, h i tr ng, v n phòng làm vi c, nhà ngh cán b công nhân viên, khu d ch v , công trình th thao, h th ng giao thông và chi u sáng Ph n di n tích m t n c h Ngái: Xây d ng âu thuy n, c u qua đ p tràn, công viên v n hoá, v n d c li u, r ng môi sinh, cáp tr t và h th ng đ ng đi n

1.4 T ng quan v x lý n c th i (XLNT)

X lý n c th i là giai đo n cu i cùng c a h th ng thoát n c th i X lý n c th i là quá trình công ngh làm cho n c th i tr nên s ch h n đ tiêu chu n v sinh đ x vào môi tr ng ti p nh n

H th ng thoát n c và XLNT có th t ch c thành h th ng t p trung, h th ng phân tán hay x lý n c th i t i ch N c th i sinh ho t có th x lý t i ch trong các công trình làm s ch s b (tách d u m , tách và x lý c n trong n c đen ), trong công trình x lý c c b đ i v i h th ng thoát n c đ c l p ho c công trình x lý t p trung

t i tr m x lý khu v c x lý n c th i t i ch s làm gi m chi phí đ u t xây d ng các tuy n c ng thoát n c

N c th i nói chung th ng đ c x lý theo 3 b c:

- B c th nh t (x lý b c m t hay x lý s b ): Làm trong n c th i b ng ph ng

pháp c h c đ lo i các ch t r n thô nh rác, cát, x và bùn, c n ây là m c đ b t

bu c đ i v i t t c các dây chuy n công ngh x lý n c th i Hàm l ng c n l l ng trong n c th i sau khi x lý giai đo n này ph i th p h n 150 mg/1 n u n c th i

đ c x lý sinh h c ti p t c ho c th p h n các quy đ nh nêu trong các tiêu chu n môi

tr ng liên quan n u x n c th i tr c ti p vào ngu n n c m t

- B c th hai (x lý b c hai hay x lý sinh h c): X lý n c th i b ng ph ng pháp

sinh h c Giai đo n x lý này đ c xác đ nh trên c s tình tr ng s d ng và quá trình

t làm s ch c a ngu n n c ti p nh n n c th i.Trong b c này ch y u là x lý các

ch t h u c d oxy hoá sinh hoá (BOD) đ khi x ra ngu n n c th i không gây ô nhi m h u c và thi u h t oxy

-B c th ba (x lý b c ba hay x lý tri t đ ): Lo i b các h p ch t nit và phospho

kh i n c th i Giai đo n này r t c n thi t đ i v i các n c khí h u nhi t đ i, n i mà quá trình phú d ng nh h ng sâu s c đ n ch t l ng n c m t

- X lý bùn c n trong n c th i: Trong n c th i có các ch t không hòa tan nh rác,

cát, c n l ng, d u m Các lo i cát (ch y u là thành ph n vô c và t trong l n)

đ c ph i khô và đ san n n, rác đ c nghi n nh ho cv n chuy n v bãi chôn l p rác C n l ng đ c gi l i trong các b l ng đ t m t (th ng đ c g i là c n s c p)

có hàm l ng h u c l n đ c k t v i bùn th c p (ch y u là sinh kh i vi sinh v t

d ) hình thành trong quá trình x lý sinh h c n c th i, x lý theo các b c tách n c

s b , nđ nh sinh h c trong đi u ki n y m khí ho c hi u khí Bùn c n sau x lý có

th đ c s d ng đ làm phân bón

- Giai đo n kh trùng: sau quá trình làm s ch n c thái là yêu c u b t bu c đ iv i

m t s lo i n c th i ho c m t s dây chuy n công ngh x lý trong đi u ki n nhân

t o

Ngoài ra, khi tr m XLNT đ c b trí g n khu v c dân c ho c các công trình công

c ng c n gi m t kho ng cách ly đ m b o quy đ nh và c n ph i tính toán đ n bi n pháp kh mùi hôi t n c th i

B ng 1.1 N ng đ các ch t ô nhi m trong n c th i sau các b c x lý

l l ng (SS), mg/l

BOD 5 mg/l

1.5 Các công trình x lý n c th i hi n nay

1.5.1 X lý n c th i b ng h sinh h c

- C ch ho t đ ng: Khi n c th i vào h v i v n t c nh , các lo i c n đ c l ng

xu ng đáy Các ch t b n h u c còn l i trong n c s đ c h p ph và hòa tan oxy

b i các vi khu n Ngu n oxy hòa tan đ c cung c p cho quá trình oxy hóa l y t quá trình khu ch tán oxy t không khí vào n c và t quang h p c a các loài t o, ngoài ra

có th t ng c ng oxy hòa tan b ng các bi n pháp nhân t o nh khu y tr n b m t hay

b m s c khí…

- Hi u qu x lý: H sinh h c có th đ t hiêu qu x lý là 80-90% TSS, 70-95% BOD,

t i 97% N,P và ph n l n các vi khuân gây b nh

Hình 1.1 C ch ho t đ ng c a quá trình XLNT trong h sinh h c

D a vào kh n ng t làm s ch c a n c, ch y u là vi sinh v t và các th y sinh khác, các ch t nhi m b n b phân h y thành các ch t khí và n c Nh v y, quá trình làm s ch không ph i thu n nh t là quá trình hi u khí mà còn có c quá trình tùy ti n và

k khí Theo quá trình sinh hóa ng i ta chia h sinh h c ra làm 3 lo i: h k khí, h

hi u khí và h tùy ti n Các lo i ao h sinh h c có th áp d ng thích h p n c ta n u

di n tích m t b ng và các đi u ki n khác cho phép Các ao h có th làm m t b c ho c nhi u b c x lý Chi u sâu c a h b c sau th ng sâu h n b c tr c Thi t b đ a n c vào h ph i có c u trúc thích h p đ phân ph i đ u h n h p bùn n c trên toàn b

di n tích h

Quá trình x lý n c th i c a h sinh h c ph thu c vào các y u t t nhiên Hi n nay

ch a có ch tiêu thi t k chung cho h sinh h c H u h t các h sinh h c đ c thi t k , xây d ng trên c s kinh nghi m ho c nghiên c u th c nghi m đ i v i các lo i

n c th i c th trong các đi u ki n c th

Hình 1.2 Mô hình XLNT s d ng bi n pháp h sinh h c

- Ph m vi s d ng: H sinh h c đã đ c s d ng t r t lâu, chi phí đ u t xây d ng và

qu n lý r h n nhi u so v i các công trình nhân t o khác, v n hay đ n gi Tuy nhiên

h sinh h c có nh c đi m là yêu c u di n tích l n, khó đi u khi n đ c quá trình x

lý, n c h gây mùi khó ch u cho các khu v c xung quanh do đó ch thích h p v i các vùng ch a có đi u ki n kinh t cao, qu đ t r ng…

1.5.2 X lý n c th i b ng kênh oxy hóa

Trong nh ng n m g n đây ng i ta s d ng r ng rãi kênh oxy hóa đ x lý n c th i

Có th nói kênh oxy hóa là d ng c i ti n c a b aeroten khu y tr n hoàn ch nh, làm thoáng kéo dài v i bùn ho t tính l l ng chuy n đ ng tu n hoàn trong m ng

- Nguyên t c ho t đ ng: Kênh ôxy hoá tu n hoàn ho t đ ng theo nguyên lý th i khí bùn ho t tính kéo dài Quá trình th i khí đ m b o cho vi c kh BOD và n đ nh bùn

nh hô h p n i bào Vì v y, bùn ho t tính d khó gây hôi th i và gi m kh i l ng đáng k

Kênh ôxy hoá tu n hoàn có t i tr ng ch t h u c th p (0,05 g BOD5/g bùn/ngày); th i gian n c l u l i l n l i l n t 18-30 gi và bùn gi l i trong h th ng trung bình t 10-33 ngày Các ch t h u c trong công trình h u nh đ c ôxy hoá hoàn toàn, hi u

qu kh BOD đ t 85-95%

Hình 1.3 S đ nguyên t c ho t đ ng c a kênh oxy hóa tu n hoàn

- C u t o kênh oxy hóa tu n hoàn: Kênh ôxy hoá tu n hoàn có c u t o hình ôvan trên

m t b ng đ d s d ng di n tích m t thoáng M t c t t cùa kênh hình thang có đ sâu trung bình lóp n c t 1,2-1,8 m Trong đi u ki n cho phép, đ sâu cho phép cùa kênh ôxy hoá tu n hoàn có th t i 3,0 m V n t c dòng cháy trong kênh t 0,1 -0,4 m/s Di n tích đ t c n thi t đ xây d ng kênh oxy hoá tu n hoàn là0,125 m2/ng i cho vùng khi h u nóng và 1,2 m2/ng i cho vùng khí h u ôn đ i

- u đi m: L ng bùn d th p, đ c n đ nh t ng đ i, hi u qu kh BOD cao, các

ch t dinh d ng nh N, P đ c kh đáng k , đ t 40-80%, qu n lý v n hành không

ph c t p Do th i gian l u n c l n nên công trình có tính đ m cao

- Nh c đi m: Công trình xây d ng h và di n tích chi m đ t l n (dung tích c n thi t

c a kênhoxy hoá tu n hoàn l n g p 3-10 l n so v i Aeroten x lý n c th i cùng m c

đ ) là nh ng y u t h n ch s d ng nó cho các tr ng h p x lý n c th i quy mô

l n Kênh oxy hoá tu n hoàn th ng đ c dùng cho các vùng dân c dân s t 15.000 ng i

200-Hình 1.4 S đ phân b oxy hòa tan trong kênh oxy hóa tu n hoàn

Hình 1.5 Nhà máy x lý n c th i đô th Quy Nh n 2A dùng kênh oxy hóa tu n hoàn

1.5.3 X lý n c th i b ng b Aeroten ho t đ ng gián đo n theo m (SBR)

Nguyên t c ho t đ ng c a b SBR Aeroten ho t đ ng gián đo n theo m (Sequencing Batch Reator - SBR) là m t d ng công trình x lý sinh h c n c th i b ng bùn ho t tính, trong đó tu n t di n ra các quá trình th i khí, l ng bùn và g n n c th i Do

ho t đ ng gián đo n nên s ng n c a b t i thi u là hai

Hình 1.6 S đ công ngh XLNT s d ng b SBR Các giai đo n ho t đ ng di n ra trong m t ng n b bao g m: Làm đ y n c th i, th i khí, đ l ng t nh, x n c th i và x bùn d Th i gian 1 chu k đ l a ch n tính toán

t 4-12 gi

- B c 1: Cho n c th i vào b , n c th i đ c tr n v i bùng ho t tính l u l i t chu

k tr c

- B c 2: H n h p n c th i và bùn đ c s c khí b c hai v i th i gian th i khí đúng nh th i gian yêu c u.Quá trình di n ra g n v i đi u ki n tr n hoàn toàn và các

ch t h u c đ c ôxy hóa trong giai đo n này

- B c 3: Là quá trình l ng bùn trong đi u ki n t nh

- B c 4: N c trong n m phía trên l p bùn đ c x ra kh i b

- B c 5: X l ng bùn d đ c hình thành trong quá trình th i khí ra kh i ng n b , các ng n b khác ho t đ ng l ch pha đ đ m b o cho vi c cung c p n c th i lên tr m

x lý n c th i liên t c

Hình 1.7 Các giai đo n ho t đ ng trong m t chu k c a b SBR

Công trình ho t đ ng gián đo n, có chu k Các quá trình tr n n cth i v i bùn,

l ng bùn c n di n ra g n gi ng đi u ki n lý t ng nên hi uqu x lý n c th i cao BOD5 c a n c th i sau x lý th ng th p h n20mg/l, hàm l ng c n l l ng

t 3+25 mg/1 và N-NH3 kho ng t 0,3+12 mg/l B aeroten ho t đ ng gián đo n theo m làm vi c không c n b l ng đ t 2 Trong nhi u tr ng h p, ng i ta c ng b qua b đi u hòa và b l ng đ t 1

H th ng SBR có th kh đ c Nit và Phospho sinh hóa do có th đi u ch nh đ c các quá trình hi u khí, thi u khí và k khí trong b b ng vi c thay đ i ch đ cung c p oxy Chu k ho t đ ng c a ng n b đ c đi u khi n b ng r le th i gian Trong ng n

b có th b trí h th ng v t váng, thi t b đo m c bùn

- Hi u qu x lý Nito, Ph tpho:Vi c s d ng b SBR có th kh Nit t i n ng đ th p

h n 5 mg/1, Ph tpho đ t 90-95%, giúp cho vi c x lí n c th i và tái s d ng

- Các u đi m c a quy trình SBR: K t c u đ n gi n vàb n h n Ho t đ ng d dàng và

gi m đòi h i s c ng i Thi t k ch c ch n Có th l p đ t t ng ph n và d dàng m

r ng thêm Hi u qu x lí ch t ô nhi m cao C nh tranh giá l p đ t và v n chuy n

Kh n ng kh đ c Nit và Photspho cao Không c n b l ng đ t 2, c ng nh b

đi u hòa và l ng đ t 1

- Nh c đi m: Do h th ng ho t đ ng theo m , nên c n ph i có nhi u thi t b ho t

đ ng đ ng th i v i nhau nên yêu c u k thu t vân hành cao Ng i v n hành ph i có

k thu t cao do h th ng có nhi u thi t b đi u khi n t đ ng Hi n nay chi phí cho thi t b g n n c khá cao do đa s ph i nh p thi t b đ ng b c a các hãng n c ngoài

Trong n c c ng đã có m t s đ n v cung c p tuy nhiên giá thành v n còn cao Công

su t x lý n c th i nh , ph i có ng i theo dõi th ng xuyên Chính vì v y b SBR

th ng thích h p cho các tr m công su t v a và nh

1.5.4 X lý n c th i b ng công ngh C-Tech

Công ngh C-Tech là ph ng pháp XLNT tu n hoàn bùn ho t tính, đ c phát tri n

d a trên n n t ng c a công ngh SBR Trong công ngh C-Tech bùn ho t tính đ c

tu n hoàn l i ng n Selector, tr n cùng v i dòng n c th i đ u vào Ng n Selector đ c thi t k đ c bi t có th t đ o tr n dòng n c, tránh vi c l ng đ ng c c b , đ ng th i duy tri hàm l ng bùn m c đ l n, t o đi u ki n h t s c thu n l i đê b gãy các liên

k t h u c khó phân hu (th ng d ng m ch dài ho c m ch tròn), t o thành các

m ch ng n d dàng phân hu ng th i t i đây duy trì môi tr ng thi u khí/y m khí,

t o đi u ki n cho quá trình phân hu Nit và Ph tpho di n ra mãnh li t ng th i,

vi c tu n hoàn và duy trì hàm l ng bùn r t l n t i ng n Selector s tránh hi n t ng

tr ng n bùn/phát tri n c a vi sinh v t d ng s i, do đó t c đ l ng c a bông bùn cao

nh t

Hình 1.8 S đ XLNT b ng b C-Tech

Các quá trình nh oxy hóa cacbon, quá trình Nitrat hóa, kh Nit và kh Ph pho b ng

ph ng pháp sinh h c trong b C-Tech đ c di n ra đ ng th i Vi c ki m soát quá trình d a trên vi c đo s h p th oxy tr c tuy n nên lo i tr đ c tr ng h p dòng

ch y quá t i nh trong h th ng SBR Quá trình x lý s đ c di n ra liên t c khi h

Công ngh x lý n c th i MBBR (Moving bed biofim reactor): đ c mô t m t cách

d hi u là quá trình x lý nhân t o trong đó s d ng các v t làm giá th cho vi sinh dính bám vào đ sinh tr ng và phát tri n, là s k t h p gi a Aerotank truy n th ng

Hình 1.9 S đ XLNT b ng công ngh MBBR

- Giá th di đ ng:

Nhân t quan tr ng c a công ngh XLNT này là các giá th di đ ng có l p màng biofilm dính bám trên b m t Nh ng giá th này đ c thi t k sao cho di n tích b

m t hi u d ng l n đ l p màng biofilm dính bám trên b m t c a giá th và t o đi u

ki n t i u cho ho t đ ng c a vi sinh v t khi nh ng giá th này l l ng trong n c

T t c các giá th có t tr ng nh h n so v i t tr ng c a n c, tuy nhiên m i lo i giá

th có t tr ng khác nhau i u ki n quan tr ng nh t c a quá trình x lý này là m t đ giá th trong b , đ giá th có th chuy n đ ng l l ng trong b thì m t đ giá th chi m t 25 – 50% th tích b và t i đa trong b MBBR ph i nh h n 67% Trong m i quá trình x lý b ng màng sinh h c thì s khuy ch tán c a ch t dinh d ng (ch t ô nhi m) trong và ngoài l p màng là nhân t đóng vai trò quan tr ng trong quá trình

x lý, vì v y chi u dày hi u qu c a l p màng c ng là m t trong nh ng nhân t quan

tr ng nh h ng đ n hi u qu x lý

Hình 1.10 Giá th trong đi u ki n môi tr ng hi u khí

Hình 1.11 Giá th trong đi u ki n thi u khí

B ng 1.2 Thông s m t s lo i giá th ph bi n hi n nay

(mm)

Di n tích

b m t (m 2 /m 3 )

Kh i l ng đóng gói (Kg/m 3 )

S l ng đóng gói (giá th /m 3 )

- L p màng biofilm:

L p màng biofilm là qu n th các vi sinh v t phát tri n trên b m t giá th Ch ng lo i

vi sinh v t trong màng biofilm t ng t nh đ i v i h th ng x lý bùn ho t tính l

l ng H u h t các vi sinh v t trên màng biofilm thu c lo i d d ng (chúng x d ng cacbon h u c đ c t o ra sinh kh i m i) v i vi sinh v t tùy ti n chi m u th Các vi sinh v t tùy ti n có th s d ng oxy hòa tan trong h n h p n c th i, n u oxy hòa tan không có s n thì nh ng vi sinh v t này s d ng Nitrit/Nitrat nh là ch t nh n đi n t

T i b m t cùa màng biofilm và l p ch t l ng đ ng đ phân l p l p màng biofilm

v i ch t l ng đ c xáo tr n trong b phán ng Ch t dinh d ng và oxy khu ch tán qua l p ch t l ng đ ng t h n h p ch t l ng xáo tr n trong b MBBR t i l p màng biofilm Trong khi ch t dinh d ng và oxy khu ch tán thông qua l p đ ng t i l p màng biofílm, s phân h y sinh h c s n xu t ra nh ng s n ph m khu ch tán t l p màng biofilm t i h n h p ch t l ng đ c xáo tr n trong b MBBR Qúa trình khu ch tán vào và ra l p màng biofilm v n ti p t c x y ra Khi các vi sinh v t phát tri n, sinh

kh i phát tri n và ngày càng dày đ c B dày c a sinh kh i nh h ng đ n hi u q a hòa tan oxy và ch t b m t trong b phán ng đ n các qu n th vi sinh v t

Các vi sinh v t l p ngoài cùng c a l p màng biofilm là l i vào đ u tiên đ oxy hòa tan và ch t b m t khu ch tán qua màng biofílm Khi oxy hòa tan và ch t b m t khu ch tán qua m i l p n m phía sau so v i l p ngoài cùng c a màng biofilm thì SC

đ c các vi sinh v t tiêu th nhi u h n so v i l p biofilm phía tr c S gi m n ng

đ oxy hòa tan qua l p màng biofílm đã t o ra các l p hi u khí, tùy ti n, thi u khí trên màng biofilm

- u đi m:

+ M t đ vi sinh v t x lý trên m t đ n v th tích cao h n so v i h th ng x lý b ng

ph ng pháp bùn ho t tính l l ng, vì v y t i tr ng h u c c a b MBBR cao h n + Ch ng lo i vi sinh v t x lý đ c tr ng: L p màng biofilm phát tri n tùy thu c vào

- Nh c đi m: Công ngh MBBR còn khá m i m Vi t Nam, các tính toán kích

th c b ch a có công th c tính toán c th , ch y u d a vào kinh nghi m th c t Ngoài ra, ng i v n hành đòi h i ph i có kinh nghi m.Có th x y ra quá trình n i bùn

phía sau h MBBR theo chu k thay màng sinh h c d n đ n hi u qu l ng gi m

- So sánh công ngh MBBR v i m t s công ngh khác:

B ng 1.4 So sánh h th ng MBBR và h th ng b sinh h c hi u khí

(Kg BOD m 3 /ngày)

MLSS (mg/L)

Di n tích b m t (m 2 /m 3 )

B sinh h c hi u khí 1.5 3000 – 5000

Ngu n: http://moitruongsach.vn/cong-nghe-mbbr-trong-xu-ly-nuoc-thai/

B ng 1.5 So sánh thông s thi t k c a MBBR v i các công ngh khác

T i tr ng th tích

(kg/m3.ngày)

0.16 – 0.4 0.31 – 0.64 0.08 – 0.24 0.91

Th i gian l u (gi ) 18 – 36 4 – 8 8 – 36 1 – 2 F/M ngày-1 0.05 – 0.15 0.2 – 0.5 0.05 – 0.3 1.1

1.6 T ng quan khu v c nghiên c u

1.6.1 c đi m t nhiên vùng nghiên c u

H Quan S n đ c m nh danh là "H Long trên c n", h r ng kho ng 850 ha, ch a

trong mình g n 100 ng n núi đá vôi, đ che ph r ng tái sinh h n 80% T nh ng n m

1960, h Quan S n đ c khoanh vùng, b i m t con đê bao dài 20 km ch y d c t

Th ng Lâm đ n xã H p Ti n nh m ng n ch n n c l r ng ngang, t o b ch a th y

l i t i cho 2.000 ha cây tr ng và nuôi tr ng th y s n Vi c khai thác du l ch các qu n

th vùng Quan S n đ c quy ho ch v i g n 3.000 ha thu c đ a ph n b n xã: H p

Ti n, H ng S n, Tuy Lai và Th ng Lâm

1.6.1 2 c đi m khí h u

Khu v c h Quan S n n m trong vùng tiêu bi u cho B c B v i đ c đi m c a khí h u

c n nhi t đ i gió mùa m, mùa hè nóng, m a nhi u và mùa đông l nh, ít m a v đ u mùa và có m a phùn v n a cu i mùa N m v phía b c c a vành đai nhi t đ i, khu

v c quanh n m ti p nh n l ngb c x M t Tr i r t d i dào và có nhi t đ cao.Tuy

n m sâu trong đ t li n, nh ng vùng v n ch u nh h ng c a bi n nên có đ mvà

l ng m a khá l n.Ð m t ng đ i trung bình hàng n m là 79%.L ng m a trung bình hàng n m là 1.800mm.M i n m có kho ng 114 ngày m a Ð c đi m khí h u c a vùng nói riêng và Hà N i nói chung, rõ nét nh t là s thay đ i và khác bi t c a hai mùa nóng, l nh T tháng 5 đ n tháng 9 là mùa nóng và m a Nhi t đ trung bình mùa này là 29,2ºC T tháng 11 t i tháng 3 n m sau là mùa đông v i nhi t đ trung bình 18,6°C Trong kho ng th i gian này s ngày n ng xu ng r t th p, b u tr i th ng xuyên b che ph b i mây và s ng, tháng 2 trung bình m i ngày ch có 1,8 gi m t

tr i chi u sáng Gi a hai mùa đó l i có hai th i k chuy n ti p, tháng 4 (mùa xuân) và tháng 10 (mùa thu), cho nên có đ b n mùa Xuân, H , Thu, Ðông Ngoài ra khu v c

h Quan S n có đi m riêng nên hình thành ti u vùng khí h u vùng núi, gò đ i do có

nh ng dãy núi đá vôi ch y d c theo m n s n h

Tuy nhiên, nhi u n m tr l i đây, do nh h ng c a bi n đ i khí h u, n ng nóng

th ng xuyên x y ra, m a l t th ng ngu n tràn v b t tr t c ng nh tình tr ng xu t

hi n c a nhi u c s lò g ch th công, ngày đêm x khói ra môi tr ng, gây nh

h ng không nh đ n ô nhi m không khí, nguyên nhân chính d n đ n xu t hi n hi n

t ng m a axit cho các h dân sinh s ng g n đó, tuy l ng m a không gây nh h ng nghiêm trong, nh ng n u không có nh ng bi n pháp c ng nh ch tài h p lý thì di n

bi n còn nhi u ph c t p

1.6.1 3 a hình

Khu v c h Quan S n là vùng chuy n ti p gi a núi đá vôi phía Tây và đ ng b ng phía đông a hình khu v c này không đ ng nh t, n i cao, n i th p, chênh l ch nhau

t ng đ i l n H ng nghiêng chính c a đ a hình t Tây sang ông và tr i dài t B c

xu ng Nam Nhìn chung đ a hình khu v c này đ c chia thành 3 d ng chính:

- a hình núi đá vôi hang đ ng Karst phía Tây, có đ cao trung bình 100÷200 m c

bi t có đ nh núi cao h n 200m nh đ nh núi Chùa Cao, trên đó có đ a danh Chùa Cao

v n còn gi đ c v nguyên s và tôn nghiêm

- a hình vùng úng tr ng ng p n c n m chuy n ti p gi a núi đá vôi phía Tây và đ ng

b ng phía ông Vùng này t n d ng l i th đ ch n nuôi th y s n r t phát tri n, ngu n

n c chính l y t h vào khu nuôi, hình th c l y n c ch y u là t ch y

- a hình đ ng b ng phía ông khá b ng ph ng, là n i b t đ u c a vùng đ ng b ng châu th sông H ng r ng l n, có cao đ trung bình 3,8÷ 4,8m

1.6.1.4 c đi m ngu n n c

H Quan S n là m t h n c nhân t o, do s c ng i đ p b đê ng n n c đ t o thành b ch a th y l i t nh ng n m 1960 đ n bây gi , cho nên không có tr c sông nào ch y vào h , ch có nh ng con su i nh l ch theo đ a thì ch y vào ch tr ng Ngu n n c chính c a h là n c l t trên nh ng ng n núi ch y ngang xu ng H

th ng liên h Quan S n, Tuy Lai và V nh An ng n cách nhau b i các tràn bên k t h p

đ ng giao thông, cao trình tràn trung bình là +5,8m Do không ch đ ng trong vi c ngu n n c đ n nên tình trang ch t l ng n c c a h r t khó ki m soát

H Quan S n h ng n m c ng đón nh n l ng m a t ng đ i l n, di n tích m t h

r ng c ng giúp ph n h ng l y l ng n c m a đ c nhi u h n T s li u thu th p

đ c (ph l c 1), l ng m a t n m 2011 đ n h t 2015 cho th y, n m 2015 v a qua

có t ng l ng m a c a c 3 tr m đo (quanh khu v c h Quan S n có 03 tr m đo m a:

tr m An M thu c xã An M ; tr m C u D m thu c xã H p Ti n, tr m B ch Tuy t thu c xã Hùng Ti n) đ u th p h n r t nhi u so v i các n m tr c

Hình 1.12 T ng l ng m a n m c a 3 tr m đo quanh khu v c

Ngoài ra trong n m 2015 ghi nh n s c n ki t ngu n n c m t cách b t th ng, do

nh h ng c a bi n đ i khí h u và s ho t đ ng m nh m c a hi n t ng El Nino gây

ra tình tr ng nhi t đ t ng cao h n bình th ng, d n đ n c n ki t ngu n n c Ghi

nh n t i h Quan S n vào gi a tháng 06 n m 2015, n c trong h g n nh c n ki t, có

nh ng v trí l rõ lòng h

Hình 1.13 H Quan S n c n ki t n c vào tháng 6 n m 2015

a đi m: Thôn Gò Mái, xã H p Ti n

1.6.2 Dân sinh kinh t và các h ng phát tri n kinh t c a khu v c

1.6.2.1 Hi n tr ng dân s

Dân c ch y u là ngh nông nghi p Trình đ v n hóa c ng nh nh n th c tr c đây còn h n ch , tình tr ng sinh con th 3 v n còn x y ra nhi u h gia đình Ph c p giáo

d c đã g n nh đ t 100% trong nh ng n m qua, ph n nào nâng cao đ c trí th c c a

ng i dân Theo k t qu đi u tra dân s n m 1999, xã H p Ti n n m trên tr c đ ng giao thông n i qu c l 21 ( ng H Chí Minh) và 21B nên t p trung đông dân c

B ng 1.7 Dân s trung bình c a 4 xã quanh khu v c h Quan S n

nhiên (Km 2 )

Dân s Trung bình (Ng i)

M t đ dân s (Ng i/ Km 2

1.6.2.2 Xu h ng phát tri n dân s

Do chính sách c a nhà n c c ng nh nh n th c c a ng i dân đ c lên cao Tuy nhiên v n còn nh ng gia đình có suy ngh sinh con trai đ n i dõi tông đ ng nên d n

đ n tình tr ng m t cân b ng gi i tính D báo trong t ng lai 2020 t l bé trai/bé gái

c a khu v c nói riêng và toàn huyên M c nói chung là 120/100

Do đó, đ duy trì m c sinh th p h p lý, c n t ng c ng tuyên truy n, v n đ ng t o d

lu n xã h i ng h , ch p nh n và th c hi n quy mô gia đình ít con; t ch c các mô hình truy n thông phù h p v i tính ch t, đ c đi m và đi u ki n c a m i ngành, đoàn

th , t ch c xã h i Ngoài ra, th c hi n giáo d c dân s , gi i và gi i tính, k ho ch hóa gia đình phù h p v i các l p h c, c p h c; đ m b o s l ng, ch t l ng d ch v s c

kh e sinh s n/k ho ch hóa gia đình thu n ti n, k p th i thông qua nhi u kênh cung

c p có hi u qu và đ n m i đ i t ng s d ng; có bi n pháp c th đ i v i vùng m c sinh th p; ch a n đ nh và vùng có m c sinh cao

1.6.2.3 Hi n tr ng kinh t -xã h i

Kinh t ch y u c a khu v c là tr ng lúa, m i n m có 2 v chính; ngoài ra còn tr ng các cây tr ng c n ng n ngày (v đông) nh : ngô, khoai, s n c bi t do l i th có h

ch a n c l n, nên vi c nuôi tr ng th y s n r t phát tri n; h u h t di n tích đ t ven h

đ c ng i dân c i t o thành cách khu ch n nuôi riêng bi t Do đó, nhi u h đã m nh

d n đ u t trang tr i, trang thi t b c ng nh nâng cao quy mô h gia đình ch n nuôi gia c m (ch y u là nuôi v t), k t h p nuôi l n và th y s n Nhi u h gia đình đã có thu nh p kinh t m c khá, bên c nh công tác nông nghi p truy n th ng Tuy nhiên

do trình đ k thu t còn h n ch , cho nên ch t l ng đ u ra v n ch a đ t hi u qu cao,

v n còn tình tr ng cá ch t hàng lo t do không x lý ngu n n c vào ao nuôi m t cách tri t đ , h u nh 100% là l y tr c ti p không qua x lý H n n a, n c th i t ao nuôi (l n c phân th i t ch n nuôi gia c m, l n) l i x th ng ra các kênh, m ng chính d n

n c t i tiêu cho nông nghi p phía h l u, d n đ n ô nhi m ngu n n c

Ngoài ra l i th c a vùng đ c thiên nhiên u đãi, nhi u c nh đ p, di tích l ch s , đ n chùa, thu n l i cho vi c phát tri n du lch, tín ng ng, tâm linh Tuy nhiên th i gian qua tình tr ng ô nhi m không khí do các lò g ch th công x ra, c ng nh tình tr ng khai thác núi đá vôi, ph c v cho nhi u ngành ngh khác đã nh h ng l n đ n c nh