Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở xã phú minh huyện sóc sơn thành phố hà nội

Trong đó, nước thải sinh hoạt là một vấn đề cần thiết phải được quan tâm bởi trong khi lượng nước thải sinh hoạt sinh ra ngày một nhiều hơn thì việc xử lý chúng lại chỉ dừng lại được ở n

L ỜI CAM ĐOAN

Tên tác giả: Nguyễn Tiến Đạt

Học viên cao học 23CTN21

Người hướng dẫn: PGS.TS Đoàn Thu Hà

Tên đề tài Luận văn: “Nghiên c ứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở xã Phú Minh huyện Sóc Sơn thành phố Hà Nội ”

Tác giả xin cam đoan đề tài Luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thu thập từ nguồn thực tế.…để tính toán ra các kết quả, từ đó đánh giá và đưa ra nhận xét Các số liệu, kết quả trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả

Nguy ễn Tiến Đạt

L ỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập, nghiên cứu được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc

sĩ chuyên ngành Cơ sở kỹ thuật hạ tầng với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá khả năng

xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở xã Phú Minh huyện Sóc Sơn thành

p hố Hà Nội”

Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình

Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô giáo Khoa

Kỹ thuật Tài nguyên nước, các bộ môn đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập

Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS TS Đoàn Thu Hà, người

đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tác giả hoàn thành Luận văn này

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ và khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành Luận văn Do hạn chế về trình độ cũng như thời gian và tài liệu thu thập, luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi các thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các thầy cô và đồng nghiệp quan tâm tới vấn đề này

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác gi ả

Nguy ễn Tiến Đạt

M ỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ vi

DANH MỤC HÌNH VẼ vii

CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 5

1.1.1 Điều kiện tự nhiên 6

1.1.2. Điều kiện kinh tế - văn hóa xã hội 7

1.1.3 H ệ thống cấp thoát nước và vệ sinh môi trường 8

1.2 Các phương pháp xử lý nước thải phổ biến 11

1.3 Một số phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 14

1.4 Các nghiên cứu có liên quan 20

1.4.1 Các nghiên c ứu trên thế giới 20

1.4.2 Các nghiên c ứu ở Việt Nam 22

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 27

2.1.1 Ngu ồn gốc nước thải sinh hoạt 27

2.1.2 Thành ph ần của nước thải sinh hoạt 27

2.1.3 Phân lo ại nước thải sinh hoạt 30

2.2 Các thông số khảo sát đánh giá chất lượng nước thải 31

2.2.1 Ch ỉ tiêu dung để đánh giá độ nhiễm bẩn vật lý 31

2.2.2 Ch ỉ tiêu đánh giá định lượng trạng thái chất bẩn tan, không tan 32

2.2.3 Ch ỉ tiêu đánh giá định lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ 32

2.2.4 Ch ỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm dinh dưỡng và mức độ phù dưỡng hóa th ủy vực 33

2.2.5 Ch ỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải khác 34

2.3.Cơ sở khoa học của phương pháp dùng thực vật để xử lý nước thải 34

2.4.Đặc điểm cây bèo tây 42

2.5.Xây dựng mô hình nghiên cứu 44

2.5.1 Mô hình thí nghi ệm 44

2.5.2 Phương pháp lấy mẫu 45

2.5.3 Phương pháp phân tích mẫu 46

2.5.4 K ế hoạch thí nghiệm 49

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 Chất lượng nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh 50

3.2 Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của bèo tây 52

3.2.1 Đặc điểm của bèo tây sau khi nuôi trong nước thải sinh hoạt 52

3.2.2 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của bèo tây 53

3.3 Đề xuất giải pháp áp dụng cho khu vực nghiên cứu 77

3.3.1 Công su ất xử lý 77

3.3.2 Ch ất lượng nước thải đầu vào và đầu ra 77

3.3.3.Dây chuy ền công nghệ xử lý nước thải 78

3.3.4.Thuy ết minh công nghệ xử lý 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 87

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

B ảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 28

Bảng 2.2 Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt, g/người.ngày 29

Bảng 2.3 Một số loài thực vật có khả năng xử lý nước thải [20] 35

Bảng 2.4: Phương pháp và tiêu chuẩn phân tích các thông số 48

B ảng 3.1 Giá trị các kết quả chỉ tiêu đầu vào giai đoạn 1 và quy chuẩn 51

B ảng 3.2 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 3 ngày 54

Bảng 3.3 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 5 ngày 54

Bảng 3.4 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 10 ngày 55

B ảng 3.5 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 15 ngày 55

B ảng 3.6 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 20 ngày 56

Bảng 3.7 Hiệu suất xử lý TSS của các mẫu nước 57

Bảng 3.8 Hiệu suất xử lý BOD5 của các mẫu nước 60

B ảng 3.9 Hiệu suất xử lý COD của các mẫu nước 62

B ảng 3.10 Hiệu suất xử lý NH4+ c ủa các mẫu nước 63

B ảng 3.11 Hiệu suất xử lý NO3 c ủa các mẫu nước 65

Bảng 3.12 Hiệu suất xử lý PO4 3- của các mẫu nước 67

Bảng 3.13 Hiệu suất xử lý tổng Coliform của các mẫu nước 68

B ảng 3.14 Giá trị các kết quả chỉ tiêu đầu vào giai đoạn 2 và quy chuẩn 70

B ảng 3.15 Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 5 ngày 71

Bảng 3.16 Hiệu suất xử lý giai đoạn 2 71

Bảng 4.17 Bảng tổng kết kết quả mô hình nghiên cứu 73

DANH M ỤC BIỂU ĐỒ

Bi ểu đồ 3.1 Biểu đồ thể hiện sự phát triển của bèo tây trước và sau khi xử lý 53

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý TSS 57

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý pH 58

Biểu đồ 3.4 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý DO 59

Bi ểu đồ 3.5 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý BOD5 60

Bi ểu đồ 3.6 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý COD 62

Biểu đồ 3.7 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý NH4 + 63

Biểu đồ 3.8 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý NO3 65

Bi ểu đồ 3.9 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý PO43- 66

Bi ểu đồ 3.10 Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý tổng Coliform x 104 68

DANH M ỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Bản đồ ranh giới xã Phú Minh 6

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q1) 9

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q2) 9

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q3) 9

Hình 1.5 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q4) 10

Hình 1.6 Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 11

Hình 1.7 Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 12

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học 12

Hình 1.9 Hệ thống XLNT bằng phương pháp hoá học và hoá lý 13

Hình 1.10 Các quá trình xử lý BOD trong hồ sinh học tùy tiện [7] 16

Hình 1.11 Sơ đồ phân loại bãi lọc trồng cây 17

Hình 1.12 Sơ đồ bãi lọc ngập nước dòng chảy tự do trên bề mặt [20] 17

Hình 1.13 C ấu trúc hệ thống lọc với nước chảy ngầm sử dụng cây sậy [20] 19

Hình 1.14 Sơ đồ bãi lọc ngậm nước dòng chảy ngang [20] 19

Hình 1.15 Sơ đồ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng [20] 20

Hình 2.1 Thành phần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 29

Hình 2.2 Các lo ại chất rắn trong nước thải 30

Hình 2.3 Cây bèo tây [20] 42

Hình 2.4 S ản phẩm từ bèo tây [20] 43

Hình 2.5 Sơ đồ mô hình nghiên cứu 44

Hình 2.6 Sơ đồ mô hình đối chứng 44

Hình 2.7 Mô hình thiết kế xử lý nước thải sinh hoạt bằng bèo tây 45

Hình 3.1 Sơ đồ bể tự hoại ba ngăn xử lý nước thải sinh hoạt 79

Hình 3.2 Sơ đồ hồ xử lý nước thải trồng bèo tây 80

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thả bèo trong hồ 81

CÁC CH Ữ VIẾT TẮT

M Ở ĐẦU

1 S Ự CẤN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý mà được thải trực tiếp vào sông, hồ, ao các con kênh, rạch Vì vậy, dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm và bốc mùi khó chịu, làm mất cảnh quan tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng do

đó thực trạng nước xử lý nước thải là vấn đề cấp bách, rất cần thiết được nghiên cứu

và đề ra các biện pháp quản lý, xử lý phù hợp

Điển hình ô nhiễm ở nông thôn là ô nhiễm tại chỗ, tức là do chất thải của chính cụm dân cư đó Nguyên nhân của sự ô nhiễm này là chất thải từ sinh hoạt, chuồng trại chăn nuôi và các hoạt động chế biến thực phẩm Ở nhiều nơi, người dân cũng đã ý thức được tác hại của ô nhiễm môi trường nhưng để đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý hiện đại thì cần nguồn kinh phí lớn mà họ không đủ khả năng chi trả Địa bàn nông thôn rộng lớn với nguồn thải phân tán do đó các công nghệ xử lý hiện đại tập chung, đắt tiền với chi phí lắp đặt cao là không khả thi Đáp ứng được những yêu cầu trên, phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh còn là một hướng xử lý xanh Với khả năng xử lý hiệu quả, không ảnh hưởng môi trường và chi phí đầu tư thấp của công nghệ Phytoremediation (công nghệ sử dụng thực vật để loại bỏ các chất ô nhiễm) Công nghệ này chủ yếu dựa vào các quá trình sinh lý của thực vật để loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi môi trường Nhóm thực vật được ứng dụng xử lý ô nhiễm nước

là thực vật thủy sinh

Xử lý nước thải bằng các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước trong đó có bèo tây

đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới và đặc biệt phù hợp với những nước đang phát triển như Việt Nam với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức

độ xử lý ô nhiễm cao Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương

Phú Minh là một vùng nông thôn ngoại thành nằm ở phía nam của huyện Sóc Sơn, Hà

Đời sống người dân càng ngày càng phát triển, nhu cầu sống ngày một nâng cao Các ngành sản xuất hàng hóa, vật tư, kinh doanh dịch vụ, đang phát triển nhanh chóng, dân số của xã cũng ngày một tăng lên Tất cả dẫn đến chất lượng môi trường bị suy giảm Trong đó, nước thải sinh hoạt là một vấn đề cần thiết phải được quan tâm bởi trong khi lượng nước thải sinh hoạt sinh ra ngày một nhiều hơn thì việc xử lý chúng lại chỉ dừng lại được ở những biện pháp xử lý sơ bộ như bằng phương pháp vật lý là đặt các song chắn rác vào con đường xả thải của gia đình mình để thu gom các chất thải có kích thước lớn Với lượng nước thải sinh hoạt thải ra mỗi ngày một nhiều như vậy thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ngầm, nước sông , ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng là rất lớn Để đảm bảo và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân cũng như bổ sung thêm một vài cơ sở khoa học thực tiễn góp

phần vào công tác bảo vệ môi trường nước em đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở Xã Phú Minh Huyện Sóc Sơn Thành Phố Hà Nội ” là một đề tài cần thiết

2 M ỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Góp phần cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc xử lý nước thải sinh hoạt

bằng các biện pháp sinh học để bảo vệ môi trường

Đánh giá được thực trạng nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh, Huyện Sóc Sơn, Thành

Phố Hà Nội

Đánh giá được khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của bèo tây

3 CÁCH TI ẾP CẬN

Tiếp cận lý thuyết, tìm hiểu các tài liệu đã được nghiên cứu

Tiếp cận thực tế: đi khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu

Tiếp cận hệ thống: tiếp cận, tìm hiểu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chi tiết, đầy

đủ và hệ thống

Tiếp cận các phương pháp nghiên cứu mới trên thế giới

4 N ỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tổng quan khu vực nghiên cứu nông thôn tại xã Phú Minh

Đánh giá được thực trạng nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh huyện Sóc Sơn TP Hà

Nội

Đánh giá được khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của bèo tây, đề xuất áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt xã Phú Minh huyện Sóc Sơn TP Hà Nội

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5.1 Phương pháp kế thừa có chọn lọc số liệu

Thu thập và tham khảo số liệu sẵn có của các tài liệu có liên quan đến đề tài như các nghiên cứu khoa học, luận văn, dự án

Kế thừa số liệu của địa phương về vị trí địa lý, kinh tế, văn hóa, xã hội, giáo dục

5.2 Phương pháp phân tích, thống kê tài liệu

Phân tích tài liệu là phương pháp nghiên cứu các văn bản, tài liệu và phân tích chúng thành từng mặt, từng bộ phận để hiểu vấn đề một cách đầy đủ và toàn diện, từ đó chọn

lựa những thông tin cần thiết cho đề tài nghiên cứu

Phân tích tài liệu chuẩn bị cho tổng hợp nhanh và chọn lọc đúng thông tin cần thiết cho đề tài

5.3 Phương pháp lấy mẫu và làm mô hình thí nghiệm

Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu theo các quy chuẩn quy định hiện hành được quy định trong QCVN08-MT:2015/BTNMT; Điểm mẫu được lấy đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu

Xây dựng mô hình thí nghiệm thùng xốp có mật độ bèo che phủ khác nhau để làm mô hình với kích thước 60×45×40 (cm, tương ứng với chiều dài, chiều rộng và chiều cao)

5.4 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Mẫu nước lấy để phân tích được ghi rõ ngày, giờ lấy mẫu Sau đó mẫu nước được vận chuyển đến phòng phân tích càng sớm càng tốt Sau khi mẫu nước được đưa đến phòng thí nghiệm để phân tích, nếu chưa phân tích được ngay thì cần tiến hành bảo

quản mẫu theo quy định

5.5 Phương pháp đánh giá và xử lý số liệu

Để đánh giá chất lượng mẫu nước thải sinh hoạt sau khi tính toán ta áp dụng QCVN 14:2008/BTNMT là quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt Theo quy chuẩn ta

phải tính toán giá Cmaxđể so sánh, công thức tính như sau:

C max = C x K

Khu vực nghiên cứu có K=1

Không áp dụng công thức tính toán nông độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông

số pH và tổng Coliform

Do mẫu nước thải sinh hoạt được thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích sinh

hoạt nên ta chọn giá trị C cột B trong quy chuẩn làm cơ sở tính toán giá trị Cmax

Tổng hợp, tính toán các số liệu đã phân tích.Thể hiện, thống kê các kết quả, thông số

bằng đồ thị, biểu đồ Phân tích, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm Sử dụng các phần mềm Word để viết văn bản, Excel để tính toán và thể hiện kết quả

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 T ổng quan về khu vực nghiên cứu

Phú Minh là xã n ằm ở phía Nam của huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội, có hệ thống giao

thông thuận, tổng diện tích tự nhiên toàn xã là 479,53 ha, có 1485 hộ với 5106 nhân

khẩu; trình độ dân trí khá cao và tương đối đồng đều, nhân dân có truyền thống cần cù,

hiếu học, sáng tạo trong sản xuất kinh doanh; hệ thống chính trị vững mạnh, đội ngũ cán bộ được chuẩn hóa [4]

Hệ thống sông ngòi, hồ đầm trong khu vực có 1 con sông chính là sông Cà Lồ và một

số ao hồ, trong khu vực

Sông Cà Lồ được tính từ Hương Canh, Bình Xuyên sông chảy qua thị xã Phúc Yên

tỉnh Vĩnh Phúc, huyện Mê Linh và Sóc Sơn thành phố Hà Nội và nhập vào sông Cầu

tại Phúc Lộc Phương Chiều dài sông khoảng 75,5 Km, diện tích lưu vực 694km2 Đối với địa bàn xã Phú Minh sông Cà lồ sống chảy qua phía nam của xã đặc điểm sông Cà Lồ nhận thấy có dấu hiệu ô nhiễm như cá chết, nước sông có mầu nâu đen và

có mùi thối mặt khác Trong những năm gần đây do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa phát triển mạnh, dân số của xã cũng ngày một tăng lên Tất cả dẫn đến chất lượng môi trường càng bị suy giảm Trong đó, nước thải là một vấn đề cần thiết phải được quan tâm bởi trong khi lượng nước thải sinh ra ngày một nhiều hơn thì việc xử lý chúng lại chỉ dừng lại được ở những biện pháp xử lý sơ bộ như bằng phương pháp vật

lý là đặt các song chắn rác vào con đường xả thải của gia đình mình để thu gom các

chất thải có kích thước lớn Với lượng nước thải ra mỗi ngày một nhiều như vậy thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ngầm, nước sông , ảnh hưởng

trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng là rất lớn. Tại địa phương nguồn nước thải của toàn

xã là chưa có trạm xử lý nào đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Mặt khác tại địa phương là vùng nông thôn cũng có một số diện tích ao

hồ là tương đối lớn chỉ dùng làm tưới tiêu và điều hòa nước trong toàn xã

Hình 1.1 B ản đồ ranh giới xã Phú Minh

1.1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1.1 V ị trí địa lý

Phú Minh thu ộc phía Nam của huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội, cách thành phố Hà Nội

30 km về phía Tây Bắc

- Phía Đông giáp xã Phủ Lỗ huyện Sóc Sơn

- Phía Tây giáp xã Phú Cường huyện Sóc Sơn

- phía Bắc giáp với Sân bay Quốc tế Nội Bài

- phía Nam giáp với xã Nguyên Khê huyện Đông Anh

1.1.1.2 Th ời tiết – Khí hậu

Điều kiện khí hậu của địa phương với đặc trưng của kiểu khí hậu điển hình của miền

bắc Việt Nam – nhiệt đới gió mùa với 4 mùa rõ rệt là Xuân, Hạ, Thu, Đông với 2 hướng gió chủ đạo là Đông Bắc vào mùa đông và Đông Nam vào mùa hạ

hoặc 4 và chân thấp (hanh khô) vào tháng 11 hoặc 12

c Mưa

Trong các tháng từ tháng 4 đến tháng 10 lượng mưa trung bình đạt 215,8mm, từ tháng

11 đến tháng 3 năm sau đạt 30,5mm

d N ắng

Tổng số giờ nắng trung bình trong năm đạt 1700 giờ, các tháng mùa hè số giờ nắng lên

tới 210 giờ/tháng (tháng 7), các tháng 2,3 nắng ít, số giờ nắng chỉ đạt 30-40 giờ/tháng

e Gió, bão

Hướng gió và tính chất gió phân chia theo mùa: vào mùa hè có gió đông nam mát, ẩm vào mùa đông có gió đông bắc lạnh và khô Tốc độ gió trung bình các tháng 10 đến tháng 2 năm sau từ 1,5-2,5m/s Từ tháng 3đến tháng 9 tốc độ gió trung bình từ 2m/s-3m/s

1.1.1.3 Tài nguyên nước

Hiện nay chưa có số liệu thống kê, đánh giá về nguồn nước ngầm, nhưng trong các khu dân cư nhân dân thường dùng nước giếng để lấy nước sinh hoạt, các giếng đào sâu

từ 8 - 12m tùy từng khu vực kết hợp với sử dụng nước máy ở trong khu vực

1.1.2 Điều kiện kinh tế - văn hóa xã hội

1.1.2.1 Kinh t ế

Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 2011-2015 đạt 15,8%/năm; giá trị tổng sản xuất năm 2011 là 356.737.000.000 đồng, năm 2015 đạt 995.167.000.000 đồng Cơ cấu kinh

tế tương đối ổn định, thương mại, dịch vụ, và xây dựng chiếm tỷ trọng chủ yếu

Thương mại - dịch vụ: chiếm tỷ trọng 60%, các dịch vụ ngân hàng, y tế, nhà hàng, khách sạn phát triển nhanh, chất lượng dịch vụ ngày một nâng lên; bước đầu hình thành một số dịch vụ có chất lượng cao như các trục đường chính trên địa bàn; 100%

hộ gia đình mua điện trực tiếp từ ngành điện

Thu, chi ngân sách: thực hiện tự cân đối thu chi ngân sách, về cơ bản đã đáp ứng nhu

cầu chi thường xuyên và tích lũy một phần để đầu tư cơ sở hạ tầng Số thu ngân sách hàng năm đều vượt chỉ tiêu kế hoạch được giao Việc thu, chi ngân sách đảm bảo đúng quy định của pháp luật; thu đúng, thu đủ, khai thác đi đôi với việc nuôi dưỡng tốt nguồn thu tại địa bàn Năm 2011 thu ngân sách đạt 6.800.000.000 đồng, đến năm 2015 đạt 14.242.000.000 đồng

1.1.2.2 Văn hóa - xã hội

Trên địa bàn không có tôn giáo chính thức, người dân ở đây duy trì văn hóa truyền

thống của làng quê Bắc Bộ với văn hóa đình - chùa

Cơ sở vật chất phục vụ cho sinh hoạt văn hóa công động dân cư được quan tâm đúng

mức, tất cả các thôn đều có các dịch vụ truyền thông văn hóa như điện thoại, phát thanh và truyền hình

1.1.3 H ệ thống cấp thoát nước và vệ sinh môi trường

1.1.3.1 H ệ thống thoát nước thải

Nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh, Huyện Sóc Sơn được phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như: từ các hộ gia đình, trường học, nhà hàng, quán ăn, các cơ quan nhà nước, các cơ sở kinh doanh tư nhân, khu vực chợ Lưu lượng thải lớn nhất thải ra môi trường là nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình ở xã Phú Minh

Cùng với sự phát triển của xã hội trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước,

xã Phú Minh cũng là khu vực có trình độ phát triển nhanh trong khu vực đã tạo nên

sức ép lớn đối với môi trường Dân số mỗi ngày một tăng dẫn đến các nhu cầu cá nhân

của người dân ngày càng nhiều, kéo theo đó là các hoạt động sử dụng nước cũng tăng lên dẫn đến lượng nước thải sinh hoạt ngày một nhiều, trong khi đó nhà máy xử lý nước thải tập trung vẫn chưa có dự án hay công trình xử lý nước thải nào được xây

dựng từ trước đến nay, nên nhìn chung lượng nước thải sinh hoạt thải ra vẫn chưa được xử lý đúng cách

Để biết được các con đường xả thải được người dân trong xã sử dụng tác giả đã đi

khảo sát và phỏng vấn thực tế 50 hộ gia đình thu được kết quả về quy trình xả thải được thể hiện trên Hình 1.2-1.5

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 1 )

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 2 )

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 3 )

Nước sử dụng (vệ sinh nhà bếp tắm giặt)

Nhà ở

Ống dẫn thải

Vườn của gia đình (môi trường đất)

Hình 1.5 Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 4 )

Trong 50 hộ gia đình được phỏng vấn có 2 hộ gia đình xả thải theo quy trình q1 chiếm 4

%; có 7 hộ gia đình xả thải theo quy trình q2 chiếm 14 %; có 20 hộ gia đình xả thải theo quy trình q3 chiếm 40 %; có 21 hộ gia đình xả thải theo quy trình q4, chiếm 42% Nhìn vào sơ đồ và số liệu như trên có thể thấy rằng chỉ có nước thải từ nhà vệ sinh là được xử

lý một cách sơ bộ thông qua bể phốt còn lại nước thải từ nhà bếp hay khu tắm giặt thì nước thải được thải trực tiếp ra vườn nhà hoặc mương tự thấm được các hộ gia đình đào

ra mà không có biện pháp nào xử lý mà nếu có cũng chỉ là dùng chắn rắc để chặn lại các

loại rác có kích thước tương đối lớn như cơm, rau hay là thải vào hệ thống thoát nước

của xã tuy nhiên lượng nước thải này cũng chưa biết sẽ được xử lý được bao nhiêu khi

mà lượng nước thải sinh hoạt thải ra mỗi ngày rất lớn Điều này ảnh hưởng rất lớn đến

chất lượng, mỹ quan môi trường và sức khỏe con người

Tóm lại, vấn đề thu gom và xử lý nước thải đã và đang đặt ra một thách thức lớn đối

với môi trường và sức khoẻ cộng đồng cho xã Phú Minh

1.1.3.2 H ệ thống cấp nước

Việc cấp nước sạch cho nhân dân trong xã từ lâu luôn là điều trăn trở của chính quyền

xã Phú Minh Tuy nhiên do các địa phương còn nghèo, nguồn kinh phí cấp cho xây

dựng còn hạn hẹp, do vậy các hệ thống cơ sở hạ tầng nói chung và cấp nước nói riêng

hầu như chưa được xây dựng

Hiện nay tại xã Phú Minh chưa có hệ thống cung cấp nước sạch tập trung, chưa có một

dự án hay công trình xử lý nước sạch nào được xây dựng từ trước đến nay Nhân dân

trong xã chủ yếu dùng nước giếng khoan, giếng khơi, nước mưa cho việc ăn uống và sinh hoạt Nước ao hồ, nước mương được dùng chủ yếu cho tưới tiêu

1.1.3.3 V ệ sinh môi trường

Theo báo cáo của UBND xã Phú Minh, công tác vệ sinh môi trường đã được xã quan tâm và chỉ đạo chặt chẽ nhưng do tiềm lực còn hạn chế nên chưa triển khai được hết toàn xã Hiện nay trên địa bàn xã đã thành lập được 1 đội thu gom rác gồm 4 người Địa bàn thu gom mới chỉ tập trung vào các hộ gia đình sống cạnh đường quốc lộ 2A và

1 phần rác thải 3 thôn trong xã

Nhìn chung hiện trạng thu gom rác thải trong dân của xã Phú Minh hiện nay còn đốt

hoặc chôn trong vườn nhà (26%) Tỷ lệ hộ gia đình có rác thải được thu gom bởi tổ vệ sinh của xã đạt 73,1%, còn lại 0,9% số hộ đổ rác thải vào chuồng gia súc để tận dụng làm phân bón cho cây trồng

1.2 Các phương pháp xử lý nước thải phổ biến

Nước thải sinh hoạt gây ra nhiều tác hại đến môi trường cũng như đến đời sống của con người Vì thế chúng ta cần phải xử lý nước thải tốt để bảo vệ môi trường cũng như

bảo vệ chính chúng ta Hiện nay các phương pháp xử lý nước thải phổ biến hay được dùng nhất đó là:

Phương pháp xử lý sinh học: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên

hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước

thải Thực chất của phương pháp sinh học là dựa vào hoạt động sinh tồn của VSV để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải

H ình 1.6 Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Bể lắng cát

Song chắn

rác

Sân phơi cát Nước thải vào

Bể lắng đợt một

Máy nghiền

Các công trình XLNT trong đất

Hồ sinh học

Nguồn tiếp nhận

Sân phơi bùn

Làm khô bùn bằng

PP cơ học

Hình 1.7 Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

Phương pháp xử cơ học: Thực chất phương pháp xử lí cơ học là loại các tạp chất không hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn, lọc và lắng

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học.

hợp tách

dầu, mỡ

Lọc trọng lực

Lọc áp

lực

Lọc chân không

Lọc băng chuyền

Ép

lọc

Làm khô bùn bằng PP cơ học Bùn dư

Nguồn tiếp

nh ận

Sân phơi bùn

Bể lắng đợt hai Máng trộn

Bể tiếp xúc

Bể lắng cát Song chắn

rác

Sân phơi cát Nước thải vào

Bể lắng đợt một

Máy nghiền rác

Bể metan

Cấp khí cưỡng bức Các công trình XLNT theo nguyên lý

Bùn hoạt tính

L ọc sinh học

Bể nén bùn Bùn hoạt tính

tuần hoàn

Xử lý cơ học là khâu xử lý chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Phương pháp xử lý

cơ học tách khỏi nước thải khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD của phần nước thải không giảm Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của công trình cơ học có thể tăng lên đến 75% và BOD giảm đi 10-15% Trường hợp khi mức độ làm sạch không cao lắm

và các điều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý cơ học giữ vai trò chính trong

trạm xử lý

Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý:

Hình 1.9 H ệ thống XLNT bằng phương pháp hoá học và hoá lý

Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học:

Đó là các quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất (các chất clo, ôzôn), khử Nitơ,

Phốtpho bằng các hợp chất hoá học hoặc keo tụ tiếp tục nước thải trước khi sử dụng

lại XLNT bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng của dây chuyền trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nước thải

X ử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý:

Ôzon hoá

Ôxy hoá UV (quang hoá)

Than hoạt tính Nhôm hoạt tính Trao đổi cation Trao đổi anion

Đó là cho các hoá chất (keo tụ và trợ keo tụ) để tăng cường khả năng tách tạp chất không tan, keo và mất một phần chất hoà tan ra khỏi nước thải; chuyển hoá các chất tan thành không tan và lắng cặn hoặc tách thành các chất không độc; thay đổi phản ứng (pH) của nước thải (phương pháp trung hoà), khử màu nước thải…

Phương pháp hoá học và hoá lý thông thường dùng để XLNT công nghiệp Nó 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 (ví dụ: khử các chất độc hại hoặc các chất có ngăn cản sự

hoạt động bình thường của công trình xử lý, đảm bảo pH ổn định cho quá trình XLNT

bằng phương pháp sinh học tiếp theo, chuyển các chất độc hại khó xử lý khó lắng thành đơn giản hơn hoặc lắng đọng keo tụ được…)

1.3 M ột số phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Trong các phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học và các loại bãi lọc trồng cây là được sử dụng rộng rãi và phổ biến Tùy điều kiện cụ thể và với

từng nguồn thải đặc trong mà có thể sử dụng loại hồ phù hợp

1.3.1 H ồ sinh học

Hồ là một khối nước nằm trong nội địa có kích thước từ nhò, trung bình đến lớn, bê

mặt của hồ tiếp xúc với không khí Các hồ lấp đầy những nơi sụt, lún phía dưới vùng bão hòa, xung quanh các vật liệu đất và đá Hồ là một trong những hình thức lâu đời

nhất đế xử lý nước thài bằng phương pháp sinh học Hồ sinh học dùng để xử lý

những nguồn thài thứ cấp với cơ chế phân hủy tự nhiên các chất hữu cơ

Các hồ sinh học có thế là các hồ độc lập hoặc kết hợp với các phương pháp xử lý khác Các hoạt động diễn ra trong hồ sinh học là kết quả của sự cộng sinh phức tạp giữa nấm

và tảo, giúp ổn định dòng nước và làm giảm các vi sinh vật gây bệnh Các quá trình

diễn ra trong ao, hồ sinh học cũng tương tự như quá trình tự làm sạch ở các sông hồ tự nhiên Vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trinh xử lý chất thải hữu cơ [5]

Hồ sinh học có thể được phân thành 2 loại hồ chính: hồ làm thoáng nhân tạo (hồ tự nhiên) và hồ ổn định nước thải (kỵ khí, tùy tiện và hiếu khí)

1.3.1.1 H ồ tự nhiên, hồ nhân tạo

H ồ tự nhiên

Hồ được hình thành do quá trình kiến tạo bề mặt trái đất, cùng với quá trình tạo sơn là

sự hình thành nên nhừng đại dương, những con sông hay nhừng hồ tự nhiên phân bố

khắp trên trái đất như ngày nay [5]

H ồ nhân tạo

Hồ nhân tạo được hình thành do những tác động của con người nhằm nhừng mục đích này hay mục đích khác Hồ còn do quá trình đào đắp đất hoặc khai thác đất đá, khoáng

sản tạo thành Các hố sâu rộng, theo thời gian được lấp đầy nước, do mưa tạo thành

hồ, làm môi trường sống cho các loại động thực vật thuỷ sinh

1.3.1.2 H ồ ổn định nước thải

a H ồ hiếu khí

Là hồ ở đó các chất ô nhiễm được oxy hoá nhờ các vi sinh vật (VSV) hiếu khí Hồ

hiếu khí lại được chia thành hai loại khác nhau tùy vào phương thức cấp khí

H ồ hiếu khí làm thoáng tự nhiên

Oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá chủ yếu do sự khuếch tán không khí qua mặt nước và quá trình quang hợp của các thuỷ thực vật như rong, tảo, sậy, thủy trúc, bèo tây, Để đảm bảo cho ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu của hồ phải bé hơn 30-40

cm

H ồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo

Nguồn ôxy cung cấp cho quá trình sinh hoá chủ yếu bằng các thiết bị bơm khí hoặc khuấy cơ học Vì được cấp khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ có thể từ 2 - 4,5m

Các loại hồ có thể làm một bậc hoặc nhiều bậc, chiểu sâu của các bậc phía sau sâu hơn các bậc phía trước Tuỳ theo công suất mà có thể xây dựng làm nhiều hồ [7]

b Hồ kỵ khí

Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng dựa trên hoạt động sống của các VSV yếm khí Hồ thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn, ít dùng để xử lý nước thải sinh hoạt, hồ sinh học kỵ khí thường sâu từ 2 đến 5 m Sự xuất hiện mùi (phần lớn là hydrô sunfua) là một trong những nhược điểm chính của hồ sinh học kỵ khí Đối với các trạng thái của sunfua, pH trong hồ sinh học kỵ khí cao sẽ làm giảm

mức độ bốc mùi hôi thối [7]

c H ồ tuỳ tiện (hay hồ tùy nghi)

Hồ tuỳ tiện còn được gọi là hồ hiếu – kỵ khí Phần lớn các ao, hồ ở nước ta là những

hồ hiếu kị khí Hồ tùy tiện thường có độ sâu trung bình từ 1500 đến 2000 mm

Hình 1.10 Các quá trình x ử lý BOD trong hồ sinh học tùy tiện [7]

d H ồ sinh học xử lý triệt để

Hồ sinh học xử lý triệt để thường sâu từ 1-1,5 m Hồ tiếp nhận nước thải từ hồ sinh

học tùy tiện Chức năng đầu tiên của hồ là diệt các loại vi khuẩn gây bệnh Mặc dù xử

lý BOD ở mức thấp nhưng hồ có thể tách được một lượng đáng kể các chất dinh

dưỡng ra khỏi nước

Giá trị pH cao (khoảng 9) trong nước hồ do quá trình quang hợp của tảo diễn ra mạnh,

đó là sự tiêu thụ CO2 nhanh hơn so với sự hình thành từ quá trình hô hấp của vi khuẩn

Kết quả là các ion carbonat và bicarrbonat được phân ly theo các phản ứng sau đây:

Diệt vi khuẩn gây bệnh:

Các yếu tố chính tác động đến quá trình diệt khuẩn gây bệnh trong hồ là cường độ ánh

sáng, nhiệt độ, pH và thời gian lưu nước Với thời gian nước lưu lại trong chuỗi hồ

trên 11 ngày hầu như không có các loài động vật phù du gây bệnh và trứng giun sán

trong nước thải đầu ra [7]

1.3 2 Cánh đồng tưới và bãi lọc trồng cây

a Bãi l ọc trồng cây

Thông qua quá trình lý - hóa và sinh học tự nhiên của hệ chất nền (đất, sỏi, cát, nước, sinh vật của hệ thống), các chất thải được thấm và giữ lại trong chất nền được VSV phân hủy và cung cấp dưỡng chất cho cây trồng

Hình 1.11 Sơ đồ phân loại bãi lọc trồng cây Bãi l ọc ngập nước (Wetlands)

Là hệ sinh thái ngậm nước với mực nước nông hoặc xấp xỉ bề mặt đất, và được cấy

trồng các loại thực vật trong điều kiện đất ẩm Thực vật sử dụng năng lượng mặt trời

để hấp thụ cacbon từ khí quyển và chuyển hóa thành các chất hữu cơ là nguồn năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống và phát triển của các vi khuẩn dị dưỡng (động

vật, vi khuẩn và nấm)

Hình 1.12 Sơ đồ bãi lọc ngập nước dòng chảy tự do trên bề mặt [20]

Khả năng xử lý:

Tất cả các dạng bãi lọc ngập nước đều có khả năng khử chất lơ lửng với hiệu quả cao

Nồng độ chất lơ lửng trong nước sau xử lý trung bình nhỏ hơn 20 mg/l và thường dưới

10 mg/l Đối với hệ thống dòng chảy bề mặt có diện tích mặt nước tiếp xúc với không khí lớn, hiệu quả xử lý chất lơ lửng thường thấp hơn do khả năng phát triển của các

loại rong, tảo Các bãi lọc loại này cần được thiết kế có độ sâu mực nước thấp, cấy

trồng các loại thực vật nổi với mật độ lớn tại khu vực thu nước để loại bỏ tảo trước khi

xả nước ra nguồn tiếp nhận Thực vật nổi trồng trên bề mặt nước sẽ hạn chế khả năng phát triển tảo do ngăn cản quá trình quang hợp của các loài thực vật sống trong nước Bãi lọc ngập nước có khả năng xử lý BOD cao, nồng độ BOD trong nước sau xử lý thường nhỏ hơn 20 mg/l [7]

Khả năng khử nitơ và phôtpho của bãi lọc ngập nước nhân tạo có thể không ổn định và

phụ thuộc vào các đặc tính thiết kế và tải lượng chất bẩn Sự gia tăng lượng sinh khối

dư và các khóang chất là cơ sở bền vững cho quá trình khử phôtpho trong bãi lọc ngập nước

Bãi lọc ngập nước có khả năng lưu giữ tốt một số kim loại nặng Tuy nhiên khả năng lưu giữ kim loại của bãi lọc thường có giới hạn nhất định, trong trường hợp quá tải,

nồng độ kim loại có thể đạt ngưỡng gây độc cho hệ thực vật trong hệ thống Vì vậy không nên sử dụng bãi lọc ngập nước để xử lý các loại nước thải có nồng độ kim loại

nặng cao

Bãi lọc ngập nước nhân tạo có khả năng khử vi trùng thông qua các quá trình tiêu hủy

tự nhiên, nhiệt độ thấp, bức xạ tử ngoại, thức ăn của các loại động vật trong hệ thống,

lắng đọng Thông thường thời gian lưu giữ nước trong bãi lọc lâu nên khả năng khử khuẩn cao đặc biệt là đối với hệ thống bãi lọc ngập nước trồng cây

Các loại thực vật trồng trong bãi lọc thường có năng suất phát triển cao vì thế nhu cầu

hấp thụ các chất dinh dưỡng cũng đáng kể Khả năng hấp thụ của thực vật có thể khử các chất dinh dưỡng trong nước thải, chuyển hóa thành sinh khối và được định kỳ thu

hoạch ra khỏi hệ thống

Bãi l ọc ngậm nước dòng chảy ngang

Dòng chảy của nước theo phương ngang và lớp vật liệu luôn giữ trong trạng thái bão hòa nước Nước thải chảy trong hệ thống sẽ được xử lý trong điều kiện hiếu khí, tùy nghi và kỵ khí Quá trình hiếu khí xảy ra ở xung quanh rễ và bầu rễ, nơi mà O2 tạo ra

do quá trình quang hợp của cây trồng trên bãi lọc được vận chuyển qua thân, rễ vào trong lớp vật liệu lọc Ở nơi xa rễ cây xảy ra các quá trình kị khí và tùy nghi

Tỷ lệ giữa các kích thước (chiều dài/ chiều rộng) của bãi lọc được xác định dựa trên các đặc tính thủy lực của hệ thống và cần xem xét tới các yếu tố như địa hình khu vực,

diện tích xây dựng có thể và các tác động của hệ thống tới môi trường xung quanh Thông thường, tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng của bãi lọc thường được lấy lớn hơn

4 Cây thủy sinh

5 Mức nước của bãi lọc

6 Vùng nước ra

7 Ống dẫn nước

8 Nước đầu ra với mức nước được điều chỉnh

Hình 1.14 Sơ đồ bãi lọc ngậm nước dòng chảy ngang [20]

Bãi l ọc ngậm nước dòng chảy đứng

Dòng chảy của nước theo phương thẳng đứng, lớp vật liệu không bão hòa nước vì nước được cấp không liên tục, theo các khoảng thời gian nhất định Các hợp chất hữu

cơ có trong nước thải được xử lý chủ yếu trong điều hiếu khí Các hợp chất hữu cơ được phân hủy nhờ các vi sinh vật dính bám trên thân, cành, lá của cây

Thành phần cơ bản của bãi lọc nhân tạo dòng chảy đứng bao gồm phần xử lý sơ bộ; hệ

thống bơm; lớp cát lọc; một hệ thống phân phối nước trên bề mặt và hệ thống ống thu nước dưới đáy để thu nước sau xử lý

Nước thải bắt buộc phải được xử lý sơ bộ trước khi phân phối lên bề mặt bãi lọc dòng

chảy đứng để giảm thiểu nguy cơ tắc trong hệ thống ống và lớp vật liệu lọc đứng Tuy nhiên cũng có những hệ thống hoạt động với công đoạn xử lý sơ bộ nước thải chỉ hạn

chế loại bỏ những vật lớn có kích thước hơn 2mm, nhưng những hệ thống này đòi hỏi

phải có diện tích bãi lọc lớn hơn và hoạt động cũng khác các hệ thống truyền thống

Hình 1.15 Sơ đồ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng [20]

Ngoài ra, trong thực tế người ta có thể phối hợp các kiểu bãi lọc với nhau nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nhờ bổ sung được các ưu điểm của từng hệ thống lọc

b Cánh đồng tưới

Theo chế độ tưới nước mà người ta phân biệt: Cánh đồng tưới thu nhận nước thải quanh năm hoặc theo mùa

Trên cánh đồng tưới cần quy hoạch một diện tích chứa nước phù hợp chiếm khoảng 20

- 25% Vào vụ thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mưa nước thải sẽ được dự trữ trong các hồ điều hòa kết hợp với nuôi trồng thủy sản

Ngoài chức năng của một bãi lọc thông thường thì còn có hỗ trợ xử lý hiệu quả của các loài TVTS có khả năng xử lý nước thải Nước thải được xử lý đảm bảo hiệu quả loại

bỏ các thông số ô nhiễm cao nhất, nước đầu ra sau khi qua hệ thống này đạt tiêu chuẩn

thải dùng cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp [6]

1.4 Các nghiên c ứu có liên quan

1.4.1 Các nghiên c ứu trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 7 tỉ người sinh sống và thải ra hàng tỉ mét khối nước thải sinh hoạt mỗi ngày Trong hàng tỉ mét khối đó thì chứa hàng trăm ngàn tấn các chất hữu cơ, dầu mỡ , chất dinh dưỡng (giàu nitơ, phốt pho), vi sinh vật gây bệnh

Phần lớn lượng chất thải này không được xử lý mà thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận như môi trường đất, nước Ở nhiều khu vực nghèo trên thế giới, nước thải được đổ trực

tiếp xuống sông của địa phương bởi trên thực tế họ không còn sự lựa chọn nào khác Nhiều dòng sông trên thế giới đã thành sông chết Điều này không chỉ gây nguy hại cho môi trường xung quanh do sự phân hủy các chất dinh dưỡng mà còn nguy hiểm hơn khi các chất ô nhiễm này ngấm xuống tầng nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm

mà nước ngầm là nguồn nước sinh hoạt hàng ngày của người dân trên thế giới

Nước thải không được xử lý gây ra nhiều nguy cơ cho sức khỏe của con người, nó

chứa tác nhân gây bệnh lan truyền qua đường nước, có thể gây ra nhiều căn bệnh lan truyền ở người và dẫn đến tử vong Nước thải sinh hoạt không được xử lý cũng làm

giảm lượng oxy trong nguồn nước tiếp nhận, phá hủy hệ sinh thái nước,, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống con người

Nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi lớn, tùy thuộc vào mức sống và thói quen

của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước sử dụng Ở Mỹ và Canada là nơi nhu cầu sử dụng nước lớn nên lượng nước thải ra môi trường lớn khoảng 200-400 lít/người/ngày đêm (số liệu 2012) Tiêu chuẩn sử dụng nước sinh hoạt hiện nay trong các đô thị của Mỹ là 380-500 lít/người/ngày đêm, Pháp là 200-500 lít/người/ngày đêm

và Singapo là 250-400 lít/người/ngày đêm Các vùng khác nhau cũng sẽ có thành phần khác nhau Ví dụ theo một số nghiên cứu ở Israel, đối với vùng đô thị lượng amoni là

là 5,18 g/người/ngày đêm, kali là 2,12 g/người/ngày đêm, phốt pho là 0,68 g/người/ngày đêm Đối với vùng nông thôn các chỉ tiêu tương ứng này là 7,00; 3,22 và 1,23 g/người/ngày đêm [17] Với lượng nước thải sinh hoạt ngày một nhiều như vậy đòi hỏi phải có những biện pháp xử lý thích hợp Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh là một biện pháp sinh học đã và đang được nghiên cứu, áp dụng tại nhiều nơi Đối

với các nước kém phát triển và đang phát triển trên thế giới nếu áp dụng nếu sử dụng đúng cách thì sẽ rất phù hợp do nó không đòi hỏi cao về kỹ thuật mà lại ít tốn kém và còn thân thiện với môi trường Một số nghiên cứu được tiến hành với biện pháp sinh

học về khả năng xử lý nước thải của nó đã có kết quả như sau:

Ở Đài Loan- Trung Quốc đã sử dụng cây lục bình để xử lý kim loại nặng tại những vùng đất ngập nước với hệ thống dòng chảy mặt Kết quả nghiên cứu cây lục bình xử

lý kim loại nặng như sau: Khả năng hấp thụ của bèo lục bình được tính khoảng 0,24 kg/ha đối với Cd; 5,42 kg/ha đối với Pb; 21,62 kg/ha đối với Cu; 26,17 kg/ha đối với

Zn, và 13,46 kg/ha đối với Ni Nghiên cứu này cho thấy bèo lục bình trở thành loài đầy

hứa hẹn đối với việc xử lý nước thải có đồng, chì, kẽm và Cd

Hơn 2 thập kỷ qua, ở một số nước như Ấn Độ, New Zealand, châu Âu và Bắc Mỹ người ta đã nghiên cứu và ứng dụng một dạng mới xử lý nước trong điều kiện tự nhiên

đó là sử dụng các thảm thực vật trôi nổi trên mặt nước Thảm thực vật gồm những cây

sống nổi có rễ giống như những cây dùng trong bãi lọc trồng cây Sự thay đổi độ sâu

mực nước ít chịu ảnh hưởng tới loại thảm này do đó nó có triển vọng rất lớn trong xử

lý nước đặc biệt ở những vùng nước sâu

Xơ dừa và than bùn được dùng để làm giá thể cho thảm thực vật, vật liệu nổi được dùng thường là các khung ống plastic (PVC, PE, PP) Ở Ấn Độ người ta sử dụng tre

nổi tự nhiên, vừa rẻ tiền mà hiệu quả xử lý tương đối cao

Đề tài “Nghiên cứu khả năng loại bỏ các chất dinh dưỡng trong nước thải chăn nuôi

bằng bãi lọc ngầm dòng chảy đứng ở Nam Brazil” của nhóm tác giả Sezerino PH, Reginatto V, Santos MA, Kayser K, Kunst S, Philippi LS và Soares HM (2003) triển khai tại bang Santa Catarina, nơi có các hoạt động chăn nuôi lợn phát triển nhất Châu

Mỹ Latinh

Nhóm tác giả He Lian-sheng, Liu Hong-liang, Xi Bei-dou và Zhu Yingbo (Trung

Quốc) triển khai đề tài “ Nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng dòng tuần hoàn trong bãi lọc ngầm dòng chảy đứng” (2006)

Đề tài “Sử dụng hệ thống đất ngập nước kết hợp nhằm xử lý nước thải sau Biogas” của các tác giả Somanat Somprasert và Suwasa Kantawanichkul (Thái Lan) báo cáo trong

Hội nghị quốc tế lần II “Năng lượng bền vững và Môi trường” (2006)

Trong một chương trình nghiên cứu thuỷ sinh thực vật của cơ quan hàng không vũ trụ NASA của Mỹ, đứng đầu là Wolverton đã cho thấy bèo tây có khả năng lọc chất thải,

và chỉ ra rằng hệ thống vi khuẩn ở rễ cây có thể phá vỡ hợp chất hữu cơ trong rác thải

để tạo chất dinh dưỡng cho cây hấp thu, xử lý các kim loại nặng và hoá chất hữu

cơ Hàng trăm thành phố, thị trấn ở miền Nam nước Mỹ đã xây khu vực trồng bèo tây

để lọc và làm sạch nước thải, dựa vào mô hình của NASA[19]

1.4.2 Các nghiên c ứu ở Việt Nam

Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn sử dụng nước dao động từ 120 đến 180 lít/người/ngày đêm Đối với khu vực nông thôn, tiêu chuẩn sử dụng nước sinh hoạt từ 50 đến 100

lít/người/ngày đêm Thông thường tiêu chuẩn nước thải lấy bằng 80 đến 100% tiêu chuẩn sử dụng nước

Tại một số thành phố lớn, thị xã và thị trấn chỉ một số khu vực dân cư có hệ thống

cống rãnh thải nước thải sinh hoạt song hệ thống này thường dùng chung với hệ thống thoát nước mưa thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên hoặc ao hồ hoặc sông suối hoặc

thải ra biển Hầu như không có hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh hoạt riêng biệt Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải 458.000 m3 nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện Phần lớn nước thải không được xử lý đổ vào các sông

Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng hai con sông này và các khu vực dân

cư dọc theo sông Theo số liệu đó cách đây gần 10 năm thì nhu cầu oxy sinh hóa tại sông Kim Ngưu cao tới 92,4 mg/l, cũng đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép tới 9 lần Hồ

cá tại hai quận Hoàng Mai và Thanh Trì đã bị ô nhiễm nặng do lấy nước từ 2 con sông trên Số liệu thống kê cho thấy toàn lưu vực đang có khoảng 26.300 giường bệnh (trong đó Hà Nội chiếm tới 47%) thuộc hơn 1.400 cơ sở y tế, với lượng nước thải y tế ước tính khoảng hơn 10.000m3/ngày và nước thải bệnh viện không hề được xử lý mà

đổ thằng vào các dòng sông Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các

đô thị khác như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh

hoạt cũng không được xử lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiểu chuẩn cho phép, các thông số SS, BOD; COD; DO đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP Tại các vùng nông thôn, các cụm dân cư (làng, xã) tình hình vệ sinh môi trường còn đáng lo ngại hơn Phần lớn các gia đình không có nhà xí hợp vệ sinh

Hầu hết nước thải sinh hoạt thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên [16]

Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn E coliform trung bình biến đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 3800-12.500MNP/100ML ở các kênh tưới tiêu Việc thu gom và xử lý nước thải tập trung đang còn gặp nhiều bất cập và hạn chế Công tác xử lý nước thải chưa được đẩy mạnh, tại một số đô thị cũng có xây dựng một số trạm xử lý nước thải

cục bộ cho các bệnh viện như (Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng ) nhưng do nhiều nguyên nhân như thiết kế, vận hành, bảo dưỡng, không có kinh phí

mà nhiều trạm xử lý sau một thời gian ngắn hoạt động đã xuống cấp và ngừng hoạt động [12]

Hiện nay, Việt Nam đang triển khai xây dựng các nhà máy và các trạm xử lý nước thải sinh hoạt đô thị Đến cuối năm 2014, đã có 32 thành phố có dự án thoát nước và vệ sinh với tỷ lệ số hộ đấu nối vào hệ thống thoát nước là hơn 90% Khoảng 25% lượng nước thải đô thị được xử lý bởi 27 nhà máy xử lý nước thải tập trung, với công suất khoảng 770.000 m3/ngày đêm trong tổng số phát sinh 3.080.000 m3/ngày đêm Hơn

nữa, có khoảng 20 NMXLNT đang xây dựng với công suất gần 1.4 triệu m3/ngày đêm

Do đó, đến cuối năm 2020, nâng tổng công suất XLNT dự kiến lên khoảng 2,1 triệu

m3/ngày đêm Bên cạnh việc xây dựng các nhà máy XLNT đô thị, trạm XLNT cho các khu đô thị mới cũng được đầu tư xây dựng Tuy nhiên, các thành phố lớn như Hà Nội

mới chỉ có khoảng một nửa số khu đô thị mới có trạm XLNT tập trung, các khu đô thị còn lại chưa có trạm XLNT, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng [12]

Tại Việt Nam, phương pháp xử lý nước thải bằng TVTS vẫn còn khá mới mẻ, bước đầu đang được một số trung tâm công nghệ môi trường và trường đại học áp dụng thử nghiệm theo GS.TSKH Nguyễn Nghĩa Thìn (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội), Việt Nam có đến 34 loại cây có thể sử dụng để làm sạch môi trường nước Các loài cây này hoàn toàn dễ kiếm tìm ngoài tự nhiên và chúng cũng có sức sống khá mạng mẽ Các đề tài nghiên cứu mới đây áp dụng phương pháp

xử lý này ở Việt Nam như:

Đề tài “Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau ngổ (Enydra fluctuans Lour)

và cây lục bình (Eichhornia crassipes)” do Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng trường Đại học Cần Thơ, thực hiện tại Hậu Giang thời gian nghiên cứu trong 9 tháng

từ tháng 11 năm 2005 đến tháng 8 năm 2006 với tải lượng nước thải chăn nuôi đầu vào

là 31 kgCOD/ha/ngày trong hệ thống dòng chảy mặt (FWS) Sau khi thí nghiệm, kết

quả cho thấy hiệu suất xử lý nước thải của rau ngổ đối với độ đục là 96,94%; COD là 44,97%; Nito tổng là 53,60%; Phốt pho tổng là 33,56% Hiệu suất xử lý nước thải của

lục bình đối với độ đục là 97,79%; COD là 66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phốt pho

tổng là 42,54%

+

3-

Nguyễn Việt Anh (2005) nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm một

bậc trồng cây, nước đầu ra đạt tiêu chuẩn cột B về các chỉ tiêu COD, SS, TP Với hệ

thống xử lý 2 bậc nối tiếp, nước đầu ra đạt tiêu chuẩn cột A của TCVN 5945 – 1995

Lê Thị Hiền Thảo (2005) thí nghiệm bèo tấm (Lemna minor) và rong đuôi chó (Ceratophyllum demersum) thả vào nước hồ Bảy Mẫu sau thời gian 30 ngày thí nghiệm hàm lượng DO tăng từ 5,45mg/l tới 5,52mg/l ở mẫu thả bèo; tăng đến 5,83mg/l ở mẫu thả rong Hàm lượng NH4 giảm từ 3mg/l đến 0,25mg/l ở mẫu thả bèo

và tới dạng vết ở mẫu thả rong Nồng độ PO4 giảm từ 0,1 mg/l tới 0 ở cả hai mẫu Hàm lượng CODKMnO4 giảm từ 10,8mg/l tới 9,43mg/l ở mẫu nuôi bèo tấm; tới 8,57mg/l ở mẫu thả rong Hàm lượng BOD5 giảm từ 14,2mg/l tới 12,65mg/l ở mẫu bèo; tới 10,83mg/l ở mẫu thả rong

Nghiên cứu mới đây của Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng (Đại học Cần Thơ) cho thấy hiệu suất xử lý nước thải của lục bình đối với độ đục là 97,79%; COD là 66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phosphat tổng là 42,54%, Cu, Zn, Cd, Cr trong nước

thải xả ra môi trường đạt loại A so TCVN 5942 – 1995

Nghiên cứu của Trường Đại học Khoa học thuộc Đại học Huế cho thấy việc thả bèo vào nước thải sinh hoạt, lò mổ gia súc và nước thải của quá trình làm bún cho thấy,

bèo sinh trưởng phát triển nhanh và nước trở nên trong hơn Khả năng hấp thụ amoni

của bèo tây là 93 - 100%, bèo tấm 90 - 93,33% và bèo cái 90 - 99,99% Bèo cũng có

khả năng hấp thụ photsphat cao từ 35 - 45%, trong đó hấp thụ cao nhất là bèo tây (40 - 51,6%) rồi đến bèo tấm (42,22- 50%) và cuối cùng là bèo cái (35 - 50,44%)

Viện Công nghệ sinh học đã xử lý thành công nước thải tại Cảng dầu B12 với hệ thống

gồm: (1) Bể xử lý kỵ khí với giá thể cho vi khuẩn kỵ khí phân hủy dầu; (2) Bể xử lý

hiếu khí với hệ thống sục khí cung cấp ôxy cho vi khuẩn hiếu khí phân hủy dầu; (3)

Ao hồ sinh học cấp 3 có thả rong và bèo tây để hấp thụ Pb, Zn, H2S, FeS, SS trước khi

xả vào môi trường Nước sau khi qua hồ sinh học đảm bảo tiêu chuẩn nước thải ra môi trường

Viện Hóa Học, Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam

đã tiến hành nghiên cứu phương pháp dùng bèo tây để xử lý nước rò từ bãi rác Nam Sơn, qua nghiên cứu cho thấy, hàm lượng NH4+ sau khoảng thời gian một vài ngày đầu thí nghiệm đã giảm nhanh từ 100,383 mg/lít xuống còn 6,560 mg/lít Nhu cầu oxy

hóa học (COD) đã giảm khá nhanh, khoảng từ 60 đến 70% sau 25 ngày, còn hàm lượng BOD đã giảm gần 9 lần.

Từ những nghiên cứu trên ta thấy được tính cấp bách của thực trạng nước thải sinh

hoạt hiện nay và vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải Tại xã Phú Minh nhà máy xử lý nước thải tập trung vẫn chỉ đang trong bước đầu xây dựng Qua những

kiến thức được học và tìm hiểu được, em nhận thấy bèo tây có ý nghĩa trong việc xử lý nươc thải Nếu được áp dụng một cách khoa học sẽ mang lại hiệu quả cao Vậy nên

việc nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng bèo tây là cần thiết

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 T ổng quan về nước thải sinh hoạt

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó Người ta còn định nghĩa nước thải là

chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh

ra chúng Đó cũng là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý [1]

2.1.1 Ngu ồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con người như tắm giặt, vệ sinh cá nhân hoặc các sinh hoạt khác… và được thải ra từ nhiều nguồn khác nhau như từ các trường học, từ các bệnh viện, từ các trung tâm thương

mại, các khu vui chơi giải trí hoặc từ các cơ quan công sở hoặc từ các khu chung cư, gia đình…

Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn

cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm

cấp nước hiện có Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm Tùy theo

mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có trong nước

thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao [8]

2.1.2 Thành ph ần của nước thải sinh hoạt

Thành phần chính của nước thải sinh hoạt bao gồm 02 loại:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh, các khu

vệ sinh công cộng…

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt như các cặn bã từ nhà bếp, các chất

rửa trôi, các chất thải chất bẩn thải ra từ quá trình sinh hoạt của con người…

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có

cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm, đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 55 ÷ 65% tổng lượng chất bẩn),

chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh Đồng thời trong nước thải còn

có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất

bẩn trong nước Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh,… Thành phần nước

thải sinh hoạt khu dân cư được nêu trong bảng 2.1

B ảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư

Các chất bẩn trong nước thải có các thành phần hữu cơ và vô cơ, tồn tại dưới dạng cặn

lắng, các chất rắn không lắng được là các chất hoà tan và dạng keo Thành phần chất

bẩn trong nước thải sinh hoạt được biểu thị theo sơ đồ hình 2.1

Hình 2.1 Thành ph ần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt

Theo Imhoff, khối lượng chất bẩn do một người thải vào nước thải sinh hoạt trong một ngày được xác định theo bảng 2.2

B ảng 2.2 Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt, g/người.ngày

Thành ph ần C ặn lắng Chất rắn không tan Ch ất hoà

Tổng chất rắn là thành phần vật lý đặc trưng của nước thải Các chất rắn không hoà tan

có hai dạng: chất rắn keo và chất rắn lơ lửng Chất rắn lơ lửng (SS) được giữ lại trên

Nước thải sinh hoạt

Protein Cacbon hydrat Các chất béo

l i

giấy lọc kích thước lỗ 1,2 µm, bao gồm chất rắn lơ lửng lắng được và chất rắn lơ lửng không lắng được Phân loại chất rắn trong nước thải nêu trên hình 2.2

Hình 2.2 Các lo ại chất rắn trong nước thải

Nước thải sinh hoạt của các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng có

khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định

2.1.3 Phân lo ại nước thải sinh hoạt

- Nước thải từ khu vệ sinh

Nước thải từ các khu vệ sinh còn gọi là nước đen Nước đen chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là: các chất hữu cơ như phân, nước tiểu, các vi sinh vật gây bệnh và

cặn lơ lửng Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy là BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho

Nước thải khu vệ sinh thường được thu gom và phân hủy một phần trong bể tự hoại làm giảm nồng độ chất hữu cơ đến ngưỡng phù hợp với các quá trình sinh học phía sau

- Nước thải từ khu nhà bếp

Nước thải khu nhà bếp có đặc trưng là nước chứa thành phần hàm lượng dầu mỡ rất cao, lượng cặn, rác lớn Lượng dầu mỡ này có thể ảnh hưởng đến các quá trình xử lý đằng sau nên nước thải khu nhà bếp cần phải được xử lý sơ bộ tách dầu mỡ trước khi đưa vào hệ thống xử lý Để xử lý hiệu quả nước thải từ nhà bếp, việc đầu tiên là bạn

cần phải thực hiện các biện pháp hút dầu mỡ trong nước thải, hay sử dụng các biện pháp xử lý bẫy mỡ để loại bỏ dầu mỡ trong nước thải, tránh tình trạng dầu mỡ bám dày vào thành cống gây tắt nghẽn, không thoát nước và bốc mùi hôi thối

- Nước thải từ khu tắm giặt

Loại nước thải này hoàn toàn khác biệt với những loại nước thải trên, hàm lượng chất

hữu cơ có trong chất thải này không đáng kể, nhưng chủ yếu là hóa chất dùng tẩy rửa Các hóa chất này cần phải được xử lý theo phương pháp khác so với các loại nước thải trên, tránh gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý chung

Nước thải sinh hoạt nếu không được xử lý sẽ gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường,

mầm móng cho các bệnh truyền nhiễm, sức khỏe con người bị đe dọa Vì thế bên cạnh

việc quản lý của nhà nước, mỗi công ty, doanh nghiệp, hộ gia đình cần biết các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt và qua đó ý thức cùng nhau góp phần bảo vệ môi trường

2.2 Các thông s ố khảo sát đánh giá chất lượng nước thải

Đánh giá chất lượng nước cùng như mức độ ô nhiễm nước cần dựa vào một số thông

số cơ bản, so sánh với các giá trị cho phép về thành phần hóa học và sinh học đối với

từng loại nước sử dụng cho các mục đích khác nhau Các thông số cơ bản để đánh giá

chất lượng nước là: độ pH màu sắc, độ đục, hàm lượng chất rắn, các chất lơ lửng, các kim loại nặng, oxy hòa tan,……… và đặc biệt là các chi sổ BOD, COD, N, P Ngoài các chỉ số hóa học trên còn phải quan tâm đến các chi tiêu sinh học, đặc biệt là E.coli [5]

2.2.1 Ch ỉ tiêu dùng để đánh giá độ nhiễm bẩn vật lý

- Nhi ệt độ: phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời tiết và bản chất của nước thải

- Mùi: dấu hiệu của mùi rất quan trọng trong việc đánh giá và chấp nhận hệ thống nước thái Nước có mùi là do các nguyên nhân: chất hữu cơ từ cổng rãnh khu dân cư, mùi có thể gây cám giác khó chịu, buồn nôn Thông thường mùi có được là mùi tổng

hợp của nhiều loại chất khác nhau

- Màu: nước tự nhiên sạch thường không màu Nước tự nhiên có thể có màu vi các lý

do các chất hữu cơ trong cây cỏ bị phân rã, nước có sắt và mangan dạng keo hoặc dạng hòa tan Nếu nước có màu thì đó là dấu hiệu nước đà bị ô nhiễm Màu cùa nước được

ạng: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo và màu biếu kiến

là do các chất lơ lừng trong nước tạo nên Độ màu càng lớn thì mức độ ô nhiễm càng cao

- Độ đục: độ đục cùa nước do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc do giới

thúy sinh gây ra Độ đục làm giảm khà năng truyền ánh sáng trong nước, ành hưởng đến khả năng quang hợp cùa các vi sinh vật tự dưỡng trong nước, gây giảm thẩm mỹ

và giám chất lượng của nước sử dụng Độ đục càng cao thi mức nhiễm bẩn càng lớn

2.2.2 Ch ỉ tiêu đánh giá định lượng trạng thái chất bẩn tan, không tan

- Hàm lượng chất rắn (TS, SS, VSS TDS)

- T ổng chất rắn (TS): được xác định bằng trọng lượng khô phần còn lại sau khi cho

bay hơi 11 mẫu nước trên bốp cách thủy ớ (100 - 105)°c cho đến khi trọng lượng không đôi Dơn vị tính bàng mg/1 (hoặc g/1)

- Ch ắt rắn lơ lửng dụng huyền phù (SS): hàm lượng các chất rắn huyền phù là trọng

lượng khô của chất rắn còn lại trẽn giấy lọc sợi thủy tinh, khi lọc 11 mẫu nước qua

phều lọc Gooch rồi sấy khô ở (100 - 105)°c tới khi trọng lượng không đổi Đơn vị tính

bằng mg/1 (hoặc g/1)

- Ch ắt rắn hòa tan (TDS): là hiệu số tống chất rắn huyền phù: TDS = TS - SS Đơn vị tính băng mg/1 (hoặc g/1)

- Ch ất rắn bay hơi (VSS): hàm lượng chất rắn bay hơi là lượng mất đi khi nung lượng

chất rắn huyền phù ớ 550°c trong khoáng thời gian xác định Đơn vị tính bàng mg/1 (hoặc % của ss hoặc TS)

2.2.3 Ch ỉ tiêu đánh giá định lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ

- BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa hay nhu cầu oxy sinh học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh,

hiếu khí BOD là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước thải Phương trình tổng quát oxy hóa sinh học:

Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất hữu

cơ, vào các chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước, cũng như một số chất có độc tính xảy ra trong nước

Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn

chất hữu cơ vì như thế tốn quá nhiều thời gian mà chỉ xác định lượng oxy cần thiết

Vi sinh vật