Luận văn thạc sĩ đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại nhà máy xử lý nước thải gia sàng, thành phố thái nguyên, tỉnh thái nguyên

PHẠM THÀNH CÔNGĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỆ THỐNG MOT TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIA SÀNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TR

PHẠM THÀNH CÔNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỆ THỐNG MOT TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIA SÀNG, THÀNH PHỐ THÁI

NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên - 2020

PHẠM THÀNH CÔNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA HỆ THỐNG MOT TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIA SÀNG, THÀNH PHỐ THÁI

NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN

Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 8.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Dư Ngọc Thành

Thái Nguyên - 2020

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn nàyhoàn toàn trung thực và chưa sử dụng cho bảo vệ một học vị nào Các thôngtin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc./

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020

Học viên

Phạm Thành Công

LỜI CẢM ƠN

Trải qua một quá trình học tập và nghiên cứu, luận văn của tôi đã đượchoàn thành Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâmgiúp đỡ nhiệt tình của ban giám hiệu Trường Đại học nông lâm Thái Nguyên,Phòng Đào tạo, cùng sự tận tình giảng dạy của các thầy cô trong khoa Môitrường đã giúp tôi hoàn thành khóa học của mình Tôi xin bày tỏ lòng biết ơnsâu sắc tới thầy giáo TS Dư Ngọc Thành đã rất tận lòng hướng dẫn tôi trongquá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Nhân dịp này tôi cũng gửi lời cảm ơn tới cán bộ công nhân viên Nhàmáy xử lý nước Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong suốtquá trình thực tập tại Nhà máy và đặc biệt tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn ởbên động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một họcviên, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót Tôi rất mong nhậnđược sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi hoàn chỉnh đề tài nàytốt hơn, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này

Cuối cùng, xin chúc các thầy cô mạnh khỏe, hạnh phúc và thành côngtrong sự nghiệp trồng người, trong nghiên cứu khoa học./

Học viên

Phạm Thành Công

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Lịch lấy mẫu nước thải đầu vào (chưa xử lý) và đầu ra (sau xử lý) để

thử nghiệm 24

Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại

Bảng 3.2a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 1 năm 2019) 48Bảng 3.2b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 1 năm 2019) 49

Bảng 3.4a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 2 năm 2019) 51Bảng 3.4b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 2 năm 2019) 52

Bảng 3.6.a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT(Tháng 3 năm 2019) 54Bảng 3.6b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 3 năm 2019) 55

Bảng 3.8a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 4 năm 2019) 58

Bảng 3.8b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 4 năm 2019) 59

Bảng 10.a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 5 năm 2019) 60Bảng 3.10b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT(Tháng 5 năm 2019) 61Bảng 3.11 Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 6 năm 2019 62Bảng 12.a Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 6 năm 2019) 63Bảng 3.12b Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT(Tháng 6 năm 2019) 64Bảng 3.13 Chất lượng nước thải sinh hoạt trước xử lý tháng 7 năm 2019 65Bảng 3.14 Chất lượng nước thải sinh hoạt sau xử lý của hệ thống MOT

(Tháng 7 năm 2019) 66

nước thải sinh hoạt của hệ thống xử lý MOT……… 67Bảng 3.16 Hiệu suất xử lý tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thảisinh hoạt của hệ thống xử lý MOT ……… 68Bảng 3.17 Hiệu suất xử lý Amoni (theo N) trong nước thải sinh hoạt

của hệ thống xử lý MOT ……….… 69

của hệ thống xử lý MOT ……… ….69

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sơ đồ lưu vực thu gom nước thải sinh hoạt của Nhà máy xử lý nướcthải Gia Sáng Thái Nguyên 38Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tạiNhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên……… 41

Hình 3.4 Sơ đồ hai modul của mương oxy hóa và bể lắng bùn………… 44

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MBBR Moving Bed Biofilm Reactor – Bể xử lý hiếu khí với mang

sinh học chuyển động

MBR Membrane Bio Reactor – Bể xử lý bằng màng lọc sinh học

MPN/100ml Most probable number - Sử dụng ước tính nồng độ các vi

sinh vật khả thi trong 1 mẫu

UASB Upflow Anearobic Sludge Blanket - Bể xử lý sinh học kị

khí với dòng chảy ngược qua tầng bùn đáy bể

MỤC LỤC

CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

MỤC LỤC vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

3 Ý nghĩa của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở lý luận của đề tài 4

1.1.1 Một số khái niệm 4

1.1.2 Khái quát về thoát nước và nước thải sinh hoạt 5

1.1.3 Các phương pháp xử lý nước thải 10

1.1.4 Các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 11

1.2 Cơ sở pháp lý của đề tài 14

1.3 Tổng quan các nghiên cứu về nước thải sinh hoạt 15

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……….22

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 22

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 22

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

2.2 Nội dung nghiên cứu 22

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu thứ cấp 232.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 23

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 Khái quát về thành phố Thái Nguyên và Nhà máy xử lý nước thải GiaSàng 27

3.1.1 Khái quát về thành phố Thái Nguyên và dự án hệ thống thoát nước và xử lý

nước thải thành phố Thái Nguyên 27

3.1.3 Hệ thống thu gom nguồn nước thải của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng

thành phố Thái Nguyên 31

3.2 Công nghệ xử lý nước thải tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố

Thái Nguyên 39

3.3 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống công nghệ mương

3.3.1 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.2 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.3 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.4 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.5 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.6 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.7 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại Nhà

3.3.8 Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống xử lý MOT……… 68

3.4 Những tồn tại, biện pháp khắc phục và nâng cao hiệu quả công tác vận hành hệ thống xử lý nước thải Gia Sàng TP Thái Nguyên 71

3.4.1 Một số vấn đề tồn tại trong quá trình vận hành mương tuần hoàn (MOT)71 3.4.2 Biện pháp khắc phục tồn tại và nâng cao hiệu quả công tác vận hành hệ thống xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên 72

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

1 Kết luận 75

2 Kiến nghị 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Xã hội ngày càng phát triển, dân số đông, điều kiện sinh hoạt của conngười cũng như đời sống được nâng lên, dẫn đến lượng nước thải sinh hoạtcủa con người thải ra ngày càng nhiều

Hiện nay, trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, phần lớn nước thải sinhhoạt của khu dân cư cùng với nước thải của các cơ sở dịch vụ, thương mại,kinh doanh, bệnh viện chưa được thu gom và xử lý trước khi đổ ra môitrường Các hệ thống cống rãnh cũ thu gom nước thải sinh hoạt phân tán trongthành phố không qua xử lý được xả thẳng xuống sông Cầu Trong thành phốcác hộ gia đình và các công trình công cộng dịch vụ nước thải sinh hoạt chỉđược xử lý bằng bể tự hoại ba ngăn nên nước đầu ra chưa đảm bảo quy chuẩn

về nước thải sinh hoạt xả ra môi trường Hơn thế nữa, bể tự hoại tại các hộ giađình, khu dân cư chủ yếu tự thiết kế, tự xây chưa đúng tiêu chuẩn, các bể tựhoại cần phải hút bùn thường xuyên nhưng các hộ gia đình chỉ hút bùn khi bểtràn Nhiều bể tự hoại trong tình trạng quá tải không xử lý hay xử lý kém hiệuquả do đó nước được thải ra mương thoát nước gây ra mùi khó chịu, hôi thối,chất lượng nước thải ra không kiểm soát được

Hệ thống thoát nước của thành phố Thái Nguyên là thoát chung cho nướcmưa và nước thải, mực dù đã được Nhà nước đầu tư nâng cấp nhiều lần, nhưngchắp vá, chưa đồng bộ Mỗi khi có trận mưa lớn, hệ thống thu gom và thoát nướchoạt động chưa hiệu quả, gây ngập cục bộ nhiều nơi trong thành phố nhất là cácphường, phố thuộc khu vực trung tâm của thành phố Nước thải cùng với nướcmưa gây ngập tại các tuyến đường, có thể xảy ra tai nạn, gây phát sinh các loạibệnh tật như: viêm da, ngứa, hô hấp, mắt làm ảnh hưởng đến sức khỏe của conngười, làm mất mỹ quan thành phố, ảnh hưởng đến chất lượng

môi trường và tốc độ phát triển kinh tế xã hội của thành phố nói riêng và tỉnhThái Nguyên nói chung.

Thành phố Thái Nguyên đang thực hiện dự án xây dựng một nhà máy xử

lý nước thải sinh hoạt tập trung tại xóm Núi Tiên – phường Gia Sàng Dự án

hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên được thựchiện theo Nghị định thư Việt Pháp năm 1998 và tỉnh Thái Nguyên phê duyệtthực hiện từ năm 2000, với tổng mức đầu tư là 231,62 tỷ đồng Đến năm 2007tiếp tục được phê duyệt điều chỉnh bổ sung với tổng mức đầu tư hơn gấp đôi:579,90 tỷ đồng; và rồi, 5 năm sau, năm 2012, UBND tỉnh Thái Nguyên lạiphê duyệt điều chỉnh tổng mức đầu tư tiếp tục tăng gấp đôi, lên đến gần 1.000

tỷ đồng (942 tỷ đồng)

Trong đó, vốn vay ODA của Cộng hòa Pháp trên 412 tỷ đồng, vốn đốiứng từ nguồn ngân sách Trung ương và địa phương là trên 530 tỷ đồng, đượcgiao cho Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Thoát nước và Pháttriển hạ tầng Thái Nguyên làm chủ đầu tư

Đến năm 2018 Dự án xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung đãhoàn thành và đang trong giai đoạn vận hành thử, chưa nghiệm thu

Xuất phát từ những vấn đề trên, đồng thời góp phần đẩy mạnh công tácthu gom và đánh giá hiện trạng thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt trên địabàn thành phố Thái Nguyên là hết sức cần thiết, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài

“Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống MOT tại nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên”.

2 Mục tiêu của đề tài

thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

mương oxy hóa (MOT) tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố TháiNguyên

- Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả công tác vận hành hệ thống xử

lý nước thải Gia Sàng TP Thái Nguyên

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

luyện khả năng tổng hợp phân tích số liệu

trong công tác quản lý

liên quan đến xử lý nước thải sinh hoạt quy mô lớn của hệ thống MOT

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

nước thải sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên

của Nhà máy và góp phần nâng cao hiệu quả công tác thu gom và xử lý nước thảisinh hoạt một cách hợp lý

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở lý luận của đề tài

1.1.1 Một số khái niệm

trường năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau:“Môi trường là hệ thống các

yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014).

- Ô nhiễm môi trường: Theo Khoản 8 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi

trường năm 2014:“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi

trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Quốc hội nước

CHXHCN Việt Nam, 2014)

- Ô nhiễm môi trường nước:“ Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều

xấu đi các tính chất vật lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện cácchất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người vàsinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước Xét về tốc độ lan truyền

và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễmđất” (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014)

biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chấtlượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”

- Khái niệm về nước thải: Nước thải là nước được thải ra sau khi đã sử

dụng, hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn có giá trị trựctiếp đối với quá trình đó nữa Nước thải có thể có nguồn gốc từ hoạt động của các

hộ gia đình, công nghiệp, thương mại, nông nghiệp, nước chảy tràn bề mặt, nướcmưa bão, dòng vào cống ngầm hoặc nước thấm qua

1.1.2 Khái quát về thoát nước và nước thải sinh hoạt

6/8/2014 của chính phủ được khái niệm như sau:

Hệ thống thoát nước là cơ sở hạ tầng vật lý bao gồm mạng lưới thoátnước (đường ống, cống, kênh mương, hồ điều hoà…,) các trạm bơm thoátnước mưa, nước thải, các công trình xử, tấm chắn, mương rãnh, được sửdụng để chuyển tải nước thải từ nơi phát sinh đến nơi xử lý nước thải và côngtrình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, chuyển tải, tiêu thoát nước mưa,nước thải, chống ngập úng và xử lý nước thải

Hệ thống thoát nước được chia làm các loại sau đây:

+ Hệ thống thoát nước chung là hệ thống trong đó nước thải, nước mưa được thu gom trong cùng một hệ thống

+ Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống thoát nước mưa và nước thải riêng biệt;

+ Hệ thống thoát nước nửa riêng là hệ thống thoát nước chung có tuyến cống bao để tách nước thải đưa về nhà máy xử lý;

+ Hệ thống thoát nước mưa: bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thugom và chuyển tải, hồ điều hoà, các trạm bơm nước mưa, cửa thu, giếng thunước mưa, cửa xả và các công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom vàtiêu thoát nước mưa;

+ Hệ thống thoát nước thải: bao gồm mạng lưới cống, giếng tách dòng,đường ống thu gom và chuyển tải nước thải, trạm bơm nước thải, nhà máy xử

lý, cửa xả… và các công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, tiêuthoát và xử lý nước thải

+ Theo quy hoạch chuyên ngành về thoát nước và xử lý nước thải (quyhoạch thoát nước) có nghĩa là xác định các lưu vực thoát nước (nước mưa, nướcthải) phân vùng thoát nước thải, dự báo tổng lượng nước mưa, nước thải, xácđịnh nguồn tiếp nhận, xác định vị trí, quy mô của mạng lưới thoát nước, các

công trình đầu mối của thoát nước và xử lý nước thải (như trạm bơm, nhà máy

xử lý nước thải, cửa xả) Hiện tại chủ yếu có các loại hình sau:

máy/Trạm xử lý nước thảitập trung;

với các khu dân cư, các cơ quan công sở, trường học, khu kinh doanh,

thương mại, khách sạn, nhà hàng, khu đô thị, khu quy hoạch … thì nước thảisinh hoạt hầu hết được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại rồi thải ra các công trìnhthu gom sau đó chảy ra hệ thống thoát nước mưa rồi chảy vào các sông, hồ, ao

… trong thành phố

Các khu dân cư chưa có hệ thống thoát nước hầu hết được thải tự do ra nền đất rồi thấm xuống lòng đất nên gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nghiêm trọng

động, mục đích sinh hoạt như tắm giặt, vệ sinh, nấu nướng, tẩy rửa, lau dọn

từ các cơ quan, trường học, bệnh viện, nhà dân, khu vực cộng đồng

của con người Đó có thể là nước thải nhà vệ sinh, tắm giặt, nước từ nhà bếp, tẩyrửa…

từ khu dân cư, cao ốc văn phòng, resorts, trường học, chợ,…lượng nước thải nàychủ yếu phát sinh từ các nguồn nước thải như: tắm giặt, nấu nướng, rửa nhà, nướcthải nhà vệ sinh…

Với mỗi nguồn nước thải có những đặc trưng riêng, từ đó có thể phânloại để xử lý nước thải đó triệt để, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trườngtheo quy định của nhà nước và pháp luật

- Nước thải từ khu vệ sinh hay còn được gọi là nước đen: Nước đen lànước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là: các chất hữu cơnhư phân, nước tiểu, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng Các thành phần ô nhiễmchính đặc trưng thường thấy là BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho, Trong nước thải sinhhoạt, hàm lượng N và P rất lớn, nếu không được loại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếpnhận nước thải bị phú dưỡng - một hiện tượng thường xảy ra ở nguồn nước có hàmlượng N và P cao Nước thải khu vệ sinh thường được thu gom và phân hủy một phầntrong bể tự hoại làm giảm nồng độ chất hữu cơ đến ngưỡng phù hợp với các quá trìnhsinh học phía sau.

lượng dầu mỡ rất cao, lượng cặn, rác lớn lượng dầu mỡ này có thể ảnh hưởng đếncác quá trình xử lý đằng sau nên nước thải khu nhà bếp cần được xử lý sơ bộ táchdầu mỡ trước khi đưa vào hệ thống xử lý

thải trên, hàm lượng chất hữu cơ không đáng kể mà chủ yếu là các hóa chất dùng

để tẩy rửa Các hóa chất này cần phải được xử lý theo phương pháp khác so vớicác loại nước thải trên, tránh gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý chung;

hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụhoặc công cộng như bệnh viện, trường học, bếp ăn…cũng tạo ra các loại nước thải

có thành phần và tính chất tương tự như NTSH Lượng NTSH tại các cơ sở dịch

vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số lượngngười Lượng nước thải từ các cơ sở thương mại và dịch vụ cũng có thể được chọn

từ 15- 25% tổng lượng nước thải của toàn thành phố

- Đặc trưng nước thải sinh hoạt: Hàm lượng chất hữu cơ cao (55 - 65%tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có cả vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn phânhủy chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nước thải.Nước thải đô thị giàu chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, là nguồn gốc để

các loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường;

Bảng 1.1 Thành phần chính của nước thải sinh hoạt

-Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật xử lý nước thải và chất thải rắn 2017

- Thành phần của nước thải sinh hoạt: Trong nước thải sinh hoạt chủ yếu

có nguồn gốc hữu cơ dễ phân hủy sinh học (60% hữu cơ, 40% vô cơ) Các chất hữu cơtrong nước thải sinh hoạt có tính chất hóa học như protein, hydrat carbon, chất béo, dầu

mỡ, Ure Các chất dinh dưỡng như nitơ và phốtpho cũng gây ô nhiễm nước (phú dưỡnghóa) Nitơ trong nước thải sinh hoạt tính theo NTK (nito hữu cơ và amoni) thườngchiếm 15 – 20 BOD, khoảng 10 –

15g/người/ngày đêm Photpho khoảng 4g/người/ngày đêm Các chất hoạt

động bề mặt như ABS dùng để tẩy rửa gây nên hiện tượng sủi bọt trắng ở bể

Các chất vô cơ trong nước thải sinh hoạt như: cát, đất sét, các axit, bazơ vô

cơ, dầu khoáng… Ngoài ra nguồn nước thải sinh hoạt có chứa một lượng lớn

vi khuẩn tính theo Coliform cũng được tính là thành phần ô nhiễm Vì vậy,

việc xử lý nước thải sinh hoạt là thật sự cần thiết

dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống và các thói quen của ngườidân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp Giữa lượng nước thải và tảitrọng chất thải của chúng biểu thị bằng các chất lắng hoặc BOD5 có 1 mối tương quannhất định Tải trọng chất thải trung bình

tính theo đầu người với nhu cầu cấp nước 150 l/ngày/người được trình bày

trong bảng 1.2

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:

COD = 500 mg/l, BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l, photpho = 8 mg/l, nitơ

NH3 và nitơ hữu cơ = 40 mg/l, pH = 6,8, TS = 720 mg/l

Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá

cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học Thông thường các

quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P =

100:5:1

Bảng 1.2 Tải trọng chất thải trung bình 1 ngày tính theo đầu người

Tổng chất thải Chất thải Chất thải

(g/người.ngày) (g/người.ngày) (g/người.ngày)

Nước thải sinh hoạt thường được thải ra sông, suối, ao, hồ,… dẫn đếnviệc gây ô nhiễm nguồn nước Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là

tỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước nhưviêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng Người dân sinh sốngquanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùngnước bẩn trong mọi sinh hoạt Ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thấtlớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản

Nước thải đô thị thường được chuyển tải kết hợp trong một hệ thốngthoát nước hoặc cống rãnh vệ sinh và được xử lý tại nhà máy xử lý nước thải.Nước thải được xử lý được thải vào nơi tiếp nhận qua một đường ống nước thải.Nước thải được tạo ra ở khu vực không tiếp cận được với hệ thống thoát nước sẽđược xử lý bằng hệ thống xử lý nước tại chỗ Hệ thống này thông thường baogồm một bể phốt, ruộng tiêu nước, và một đơn vị xử lý tại chỗ Việc quản lýnước thải thuộc về sự bao quát toàn bộ điều kiện hệ thống vệ sinh, giống nhưquản lý chất bài tiết của con người, chất thải rắn, nước mưa bão

1.1.3 Các phương pháp xử lý nước thải

- Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp kị khí tự động:

Quy trình công nghệ xử lý gồm năm công đoạn chính, gồm: thu gom,điều hòa, xử lý kị khí trong các môđun, xử lý mùi và lắng Theo đó, nước thảiđược đưa về bể thu gom; sau đó bơm lên bể điều hòa, để lắng cặn sơ bộ; rồiđược bơm vào các môđun kỵ khí có gắn chất mang vi sinh vật bằngpolyetylen qua hệ thống khuấy bổ trợ và được đưa vào bể lắng tiếp theo để xử

lý mùi, kết hợp với lắng cặn Sau quá trình xử lý, nước thải nhiễm hữu cơ đạttiêu chuẩn môi trường

Tuy nhiên, phương pháp hiếu khí chỉ xử lý được nước thải có mức độ ônhiễm thấp, chi phí vận hành cao và tạo ra nhiều bùn thải Đối với phươngpháp xử lý kỵ khí thì cần phải thời gian dài, lại không chủ động về nhiệt độmôi trường nước, hàm lượng vi sinh vật, nước sau xử lý vẫn còn mùi hôi thối

- Xử lý nước thải sinh hoạt hộ gia đình bằng bột than hoạt tính: Bột thanhoạt tính và nước thải (thường là nước thải sau xử lý sinh học) được cho vào một bểtiếp xúc, sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng, hoặc lọc Dothan hoạt tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng polyelectrolyte Bộtthan hoạt tính được cho vào bể aeroten để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trong nướcthải Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được tái sinh để sử dụng lại, tuy nhiênphương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than hoạt tính chưa được tìm ra Đối với thanhoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lò đốt để oxy hóa các chất 10% hạt¸hữu cơbám trên bề mặt của chúng, trong quá trình tái sinh than bị phá hủy và phải thay thếbằng các hạt mới.

nước thải người ta đã kết hợp nhiều phương pháp với nhau như xử lý bằng phươngpháp hiếu khí và kỵ khí kết hợp với các phương pháp lắng trọng lực và khử trùngbằng hóa chất hoặc tia UV

- Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp tuần hoàn tự nhiên:

Đó là những phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng những nguyên

liệu tự nhiên mà Green tổng hợp được Hệ thống xử lý nước thải tuần hoàn tựnhiên dựa trên nguyên tắc hoạt động của các vi sinh vật có sẵn để phân hủycác hợp chất hữu cơ cũng như các quá trình vật lý và hóa học tương tự nhưcác quá trình xảy ra trong tự nhiên để làm sạch nước thải Hệ thống có thể xử

lý với hiệu quả cao các chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân hủy, hợp chất nitơ,phốtpho, các chất hoạt động bề mặt, vi khuẩn, các chất rắn lơ lửng, màu vàmùi có trong nước thải

1.1.4 Các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

- Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt:

Hiện nay, có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, nhưng đểlựa chọn được công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với nhu cầu củacủa chủ đầu tư chúng ta cần quan tâm tới các tiêu chí sau:

+ Thiết bị sử dụng của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến hiện nay:

Aerotank là quá trình xử lý sinh học hiếu khí, vi sinh hiếu khí sử dụng chất dinhdưỡng từ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học Nên thể tích của vi sinh ngày cànggia tăng và nồng độ ô nhiễm sẽ giảm xuống Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạtAerotank là công nghệ truyền thống, xử lý sinh học hiếu khí, công nghệ này hiệnnay vẫn được sử dụng nhiều do dễ vận hành, dễ xây dựng, khả năng loại bỏ BOD,Nitơ cao, dễ dàng thì nâng quy mô công suất, nhược điểm của công nghệ aerotank

là tốn năng lượng

(UASB): UASB là quy trình xử lý sinh học ki khí, nước được phân bổ từ dưới lên

và được kiểm soát vận tốc phù hợp, qua lớp bùn kị khí, sẽ xảy ra quá trình

khí sinh học sinh ra từ hệ thống có thể thu hồi được, nồng độ chất hữu cơ cao sẽ xử

lý rất tốt Nhược điểm của công nghệ là sẽ bị ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ và nồng

độ các chất ô nhiễm có trong nước thải

+ Công nghệ xử lý nước thải bằng MBBR (Moving Bed Biofilm

Reactor): Là quá trình xử lý kết hợp giữa aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu

khí, xử lý nước sử dụng vật liệu làm giá thể để vi sinh dính bám phát triển và sinhtrưởng Đây là một công nghệ mới, với nhiều ưu điểm như: tiết kiệm năng lượng; vậnhành dễ dàng, chi phí vận hành, bảo dưỡng thấp, trong quá trình vận hành không phátsinh mùi; hiệu quả xử lý BOD cao; thuận lợi khi

nâng cấp quy mô, công suất của hệ thống; ít chiếm diện tích, ít phát sinh bùn;mật độ vi sinh dày đặc, nhiều hơn các công nghệ khác; kiểm soát hệ thống dễdàng Tuy nhiên nhược điểm của công nghệ là hiệu quả xử lý phụ thuộc vàolượng vi sinh vật dính bám vào giá thể, tuổi thọ của màng phụ thuộc vào thiết

bị lựa chọn

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt AAO là quá trình xử lý sinh học sử dụngnhiều hệ sinh vật khác nhau trong điều kiện yếm khí, thiếu khí và hiếu khí để xử

lý nước thải Do vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ, các chất

+ Công nghệ xử lý nước thải bằng SBR (Sequencing Batch Reactor):Là

quá trình xử lý nước thải bằng qúa trình phản ứng sinh học theo mẻ Quá trình xử lý nước thải được tiến hành qua 5 pha tuần hoàn: pha làm đầy >>>sục khí

>>> lắng >>> rút nước >>> nghỉ Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thảisinh hoạt SBR: bền hơn, ổn định, cấu tạo đơn giản; giảm nhân công, vận hành

dễ dàng; giảm chi phí vận hành; hiệu quả xử lý cao; khả năng xử nitơ,photpho lớn Nhược điểm của công nghệ là chịu ảnh hưởng bởi nồng độ cácchất ô nhiễm và lượng nitrate có trong bùn

+ Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng màng lọc sinh học (MBR):

Là công nghệ xử lý nước thải dựa vào sự kết hợp phương pháp sinh học và lýhọc, đây là công nghệ hiện đại và được sử dụng phổ biến vì những ưu điểm của

nó Ưu điểm của công nghệ MBR là không cần bể khử trùng và bể lắng và bể lọcnên tiết kiệm được diện tích, do đó cũng giảm được chi phí đầu tư, rất thuận lợicho các hệ thống xử lý có ít diện tích; đặc biệt không phát sinh mùi hôi trong quátrình vận hành; vận hàng đơn giản; dễ dàng; chi phí vận hành thấp và hiệu quả

xử lý nước thải rất cao; thời gian lưu bùn của hệ thống sử dụng màng MBR làdài, thời gian lưu nước của hệ thống ngắn; được điều khiển tự động và dễ

dàng kiểm soát Nhược điểm của hệ thống sử dụng công nghệ MBR là tuổi thọ, hiệu quả xử lý phụ thuộc vào màng MBR, giá đầu tư ban đầu cao.

+ Xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ sinh học tăng trưởng dính bám: Là quá trình xử lý nước dựa vào vi sinh vật phân hủy các chất hữu làm

thức ăn để phát triển và sinh trưởng, quá trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng, quátrình khử nitơ phốt pho và quá trình vi sinh vật dính bám vào vật liệu để sinhtrường và phát triển Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng côngnghệ sinh học tăng trưởng dính bám: tiết kiệm năng lượng; giảm chi phí đầu tư vàhiệu suất xử lý nước thải tốt

+ Xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ lọc sinh học: Là

công nghệ xử lý nước thải dựa vào các lớp vật liệu lọc có vi sinh vật bám dính lên

để sinh trường và phát triển Nước thải sẽ đi qua các lợp vật liệu này, chất hữu cơ

sẽ được xử lý do các vi sinh vật dính bám trên đó, vi sinh vật sẽ phân hủy các chấthữu cơ để sinh trưởng và phát triển Ưu điểm của công nghệ là có thể tận dụngthông gió tự nhiên giúp tiết kiệm năng lượng; ít phải trông coi nên giảm chi phínhân công Nhược điểm của công nghệ là thời gian sử dụng dài, chiều dày lớp dínhcủa vi sinh vật tăng lên, sẽ xảy ra quá trình phân hủy nội bào, làm vi sinh vật bịbong ra, trôi theo nước thải nên không còn khả năng xử lý nước thải nữa

1.2 Cơ sở pháp lý của đề tài

quan nhà nước, xí nghiệp, hợp tác xã, các đơn vị vũ trang nhân dân đều có nghĩa

vụ thực hiện chính sách bảo vệ, cải tạo và tái tạo các tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ

và cải tạo môi trường sống;

- Nghị định số 18/2015/NĐ- CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định

về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lượng, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường;

định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường;

đổi, bổ sung một số điều của các Nghị định quy định chi tiết, hướng dẫn thi hànhLuật bảo vệ môi trường;

định về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trường;

hướng dẫn Luật Tài nguyên nước;

nước và xử lý nước thải;

bảo vệ môi trường đối với nước thải;

định về xác định thiệt hại đối với môi trường;

và Môi trường về quy định đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môitrường và kế hoạch bảo vệ môi trường;

và Môi trường về báo cáo hiện trạng môi trường, bộ chỉ thị môi trường và quản lý

số liệu quan trắc môi trường;

1.3 Tổng quan các nghiên cứu về nước thải sinh hoạt

Để nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo quy chuẩn hiện hành,cho đến nay đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề này Nhiều kết quảcủa đề tài đã và đang được ứng dụng trong đời sống xã hội

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Mai, Viện khoa học An Toàn

và Vệ sinh lao động (2018) nghiên cứu xác định hiệu quả xử lý BOD, COD,tổng Ni tơ của một số loại màng lọc sinh học lơ lửng (MBBR) cho thấy trong

MBC-2 cho hiệu quả xử lý cao hơn giá thể loại K3 về các chỉ tiêu COD, BOD,tổng nitơ Trong các thời gian lưu nước thí nghiệm thì thời gian lưu 2 giờ là thíchhợp dựa trên tiêu chí về hiệu suất xử lý và mức độ ô nhiễm

Theo thống kê của các tác giả Trần Hiếu Nhuệ, Trần Thị Hiền HoaViện Kỹ Thuật Nước và Công nghệ Môi trường (2015) cho biết hiện nay, ViệtNam đang triển khai xây dựng các nhà máy và các trạm xử lý nước thải sinhhoạt đô thị Đến cuối năm 2014, đã có 32 thành phố có dự án thoát nước và vệsinh 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/ngđ trong tổng số phát sinh 3.080.000m3/ngđ Hơn nữa, có khoảng 20 nhà máy xử lý nước thải đang xây dựng vớicông suất gần 1,4 triệu m3/ngđ Do đó, đến cuối năm 2020, nâng tổng côngsuất XLNT dự kiến lên khoảng 2,1 triệu m3/ngđ Bên cạnh việc xây dựng cácnhà máy XLNT đô thị, trạm XLNT cho các khu đô thị mới cũng được đầu tưxây dựng Tại các đô thị, 40 – 70% dân số đô thị được phục vụ bởi hệ thốngthoát nước công cộng, phần lớn số hộ đô thị (80%) sử dụng bể tự hoại Côngnghệ XLNT khá đa dạng như công nghệ A2O, AO có khử N, SBR, chuỗi hồsinh học, kênh ôxi hóa, lọc sinh học… Trong hai thập kỷ qua, tại các thànhphố, đô thị lớn loại đặc biệt và loại I đã xuất hiện nhiều khu đô thị với các tòanhà cao tầng, các tòa nhà khách sạn, thương mại Theo quy hoạch đến năm

2030, thành phố Hà Nội sẽ đầu tư xây dựng 39 nhà máy xử lý nước thải chokhu đô thị trung tâm và 5 đô thị vệ tinh Nhưng hiện mới có 5nhà máy vớicông suất thiết kế 263.200m3/ngđ đang vận hành; 3 nhà máy đang chuẩn bịđầu tư, xây dựng với công suất 368.500 m3/ngđ

Cũng theo các tác giả Trần Hiếu Nhuệ, Trần Thị Hiền Hoa (2015) cho biếtnước thải đầu vào của các nhà máy XLNT với HTTN riêng hoàn toàn có nồng độthuộc loại trung bình như đối với nhà máy XLNT Đà Lạt và Buôn Ma Thuột(BOD: 340 – 380 mg/l; COD: 560-600 mg/l; T-N: 90-95 mg/l) Ngay cả nướcthải của nhà máy XLNT Bình Dương với HTTN riêng, nhưng mới đưa vào hoạtđộng cũng thuộc loại có nồng đô thấp (BOD: 27-75 mg/l; COD: 76-

với HTTN chung đang hoạt động đều thuộc loại có nồng độ thấp (SS, BOD:

30-135 mg/l; COD: 60-230 mg/l; T-N: 11-40 mg/l)

Theo kết quả nghiên cứu của Lê Ngọc Ninh công tác tại Trường caođẳng công nghiệp Phúc Yên, Vĩnh Phúc cho thấy chất Kabenlis là hỗn hợplàm từ đất sét cao lanh với chất xúc tác lis - một hỗn hợp nước biển hay muối

ăn với chất CaO được điều chế theo một tỷ lệ nhất định Nước ô nhiễm được

xử lý qua Kabenlis sẽ trở nên trong, không mùi, giữ sự sống bình thường chocác động vật dưới nước

Theo kết quả nghiên cứu trong phòng của Phạm Thị Minh Thu cho thấy

xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau ngổ dại sau khoảng thời gian 10 ngày

và mật độ là 6 cây trên 12 lít nước đạt hiệu suất cao nhất

Kết quả nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt của các tác giả Nguyễn ThịHoài Giang, Trần Thị Cúc Phương, Trần Văn Phước (2020) bằng hệ thống lọcsinh học nhỏ giọt (có lớp đệm không ngập nước), sử dụng hai loại vật liệu lọc làtấm nhựa lượn sóng và viên đất nung (bằng hỗn hợp vỏ trấu và đất sét) cho biết

pH nước thải sau xử lý nằm trong khoảng từ 6,81 ± 0,41 đến 7,46 ± 0,56; hiệusuất xử lý BOD5 trung bình lần lượt đạt 80,70 ± 0,88% và 80,82 ± 0,98%; hiệusuất xử lý TSS trung bình lần lượt đạt 68,67 ± 0,83% và 70,08 ± 0,96% Trong

đó, hiệu suất xử lý BOD5 và TSS của viên đất nung có tính ổn định hơn so vớitấm nhựa lượn sóng với thông số BOD5 và TSS đầu ra đạt quy chuẩn xả

thải cột B, QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nướcthải sinh hoạt.

Theo Phạm Thị Hoa - Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh (2015)khi nghiên cứu phân tích tính khả thi của giải pháp thoát nước bà xử lý nước thảiphân tán huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh cho biết: Phân tích chi phí– lợi ích cho giải pháp thoát nước và xử lý nước thải phân tán tại khu vực nghiêncứu điển hình đã cho thấy giá trị lợi ích lớn hơn giá trị chi phí Theo đó, với cáctính chất tương tự, những dự án xây dựng hệ thống thoát nước thải khác củahuyện Bình Chánh cũng sẽ thu được tỷ lệ BC tương đương khi đưa vào phântích, đánh giá Vì vậy, có thể kết luận rằng, áp dụng giải pháp thoát nước và xử

lý nước thải phân tán cho huyện Bình Chánh là phù hợp

Trong những năm qua, Việt Nam đã có những thành tựu nhất địnhtrong việc xử lý nước thải đô thị Nhiều tỉnh thành đã có hệ thống xử lý nướcthải tập trung (XLNTTT), công tác quản lý vận hành và xử lý nước thải sinhhoạt đã đáp ứng được phần nào yêu cầu của các cơ quan quản lý Nhà nước,góp phần bảo vệ môi trường nước Công suất cấp nước đô thị, với khoảng 500

hệ thống cấp nước tập trung trên tổng số trên 770 đô thị trong cả nước, đã đạt

nước và xử lý nước thải (TN-XLNT) tập trung được đưa vào khai thác, và 30

dự án khác đang được triển khai ở các đô thị, đưa tỷ lệ lượng nước thải đô thịđược xử lý tăng từ dưới 10% năm 2005 lên hơn 20% năm 2015 Tổng kinhphí đầu tư cho TN-XLNT đô thị trung bình 228 triệu USD/năm (WB, 2013).Tuy nhiên, do quá trình phát triển đô thị hóa quá nhanh và điều kiện kinh tếkhó khăn, năng lực của hệ thống kỹ thuật hạ tầng đô thị nói chung và hệ thốngcấp thoát nước đô thị nói riêng còn nhiều bất cập - Nguyễn Việt Anh (2015)

Việt Nam cũng rất chú trọng phát triển những công nghệ XLNT sinh hoạt

đô thị với quy mô vừa và nhỏ Viện Khoa học và Kỹ Thuật Môi trường Đại họcXây dựng, một số Trung tâm thuộc Bộ Xây Dựng, Trung tâm Công nghệ môi

trường, Tổng Cục Môi trường, v.v đã nghiên cứu áp dụng mô hình xử lýnước thải sinh hoạt bằng công nghệ kỵ khí kết hợp với xử lý bậc 3 bằng hệthống bãi lọc ngầm nhân tạo, với tiêu chí dễ vận hành, chi phí vận hành thấp,vừa xử lý nước thải vừa khôi phục cảnh quan môi trường, kết hợp làm côngviên sinh thái, dễ áp dụng trong điều kiện Việt Nam Các công trình xử lýnước thải tại: Xã Chiềng Châu, huyện Mai Châu-Hòa Bình; Thị trấn Me,huyện Yên Mô Ninh Bình; phường Bách Quang, thị xã Sông Công; Côngtrình thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt thí điểm cho cụm dân cư tổ dân phốPhú Hà và tổ dân phố Phú Thứ, phường Tây Mỗ, quận Nam Từ Liêm, HàNội; Công nghệ XLNT tòa nhà Quốc Hội vv.

Việt Nam đã áp dụng công nghệ XLNT bằng công nghệ màng sinh họcchuyển động MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) Công nghệ này có nhiều

ưu điểm như tiết kiệm chi phí, vận hành linh hoạt, hiệu quả xử lý nhanh ổnđịnh, khả năng nâng cấp đơn giản, xử lý đến 98% BOD và Nitrogen và thânthiện với môi trường - Lê Đức Anh (2012)

Việt Nam những năm gần đây đã có nhiều công trình xử lý nước thải tập

trung với quy mô lớn bằng các công trình xử lý hồ sinh học như: Hồ sinh học kỵ

khí tại Sơn Trà, Phú Lộc, Hòa Cường, Ngũ Hành Sơn TP Đà Nẵng; Hồ sinh họchiếu khí và triệt để tại Tháp Chàm-TP Phan Rang; Hồ sinh học kỵ khí, tùy tiện

và ổn định hiếu khí Buôn Ma Thuột; Hồ sinh học hiếu khí và triệt để tại BìnhHưng Hòa TP HCM; Hồ sinh học hiếu khí cưỡng bức, tùy tiện, triệt để và trồngcây tại Đồng Hới, Ninh Bình, Thanh Hóa – Nguyễn Việt Anh (2015) Các nhàmáy XLNT đô thị quy mô lớn đã và đang hình thành ở hầu hết các tỉnh, thànhphố Các công ty chuyên tư vấn và xử lý môi trường đã và đang hình thành ở cáctỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang, Quảng Ninh, Bình Dương, Đà Lạt, Buôn Ma Thuột,

TP Đà Nẵng, Quảng Bình, TP Hồ Chí Minh,… Đội ngũ cán bộ

quản lý, nhân viên vận hành trong các công ty, nhà máy XLNT đều được đào tạobài bản và vận hành tương đối có hiệu quả Các công ty bước đầu hoạt động

tốt đáp ứng được một phần công việc xử lý nước thải của khách hang Nguyễn Việt Anh (2015).

-Bên cạnh đó cũng có một số công ty hoạt động kém hiệu quả, tình trạng thiếubền vững hoặc không thực hiện như cam kết hay thiết kế xây dựng ban đầu.Chẳng hạn, một nhà máy XLNT công suất ban đầu 3.500 m3/ngđ, hoạt động

từ năm 2007, đến nay đã được 8 năm và đã quá tải, công suất đạt tới 5.500m3/ngđ Đa số cán bộ nhân viên được đào tạo ban đầu, nay đã chuyển làmnghề khác, nhà máy bỏ công đoạn xử lý phân bùn bể phôt Lượng bùn tạo rarất ít, khâu xử lý bùn dường như không hoạt động Sân phơi bùn hoàn toàn đểkhông Về thiết kế, quy hoạch nhà máy XLNT, cán bộ phụ trách cho rằng,quyhoạch chưa hợp lý Nếu bố trí sân phơi bùn phía trong, tại vị trí khu nhà điềuhành thì sẽ tránh được sự lan toả mùi, dân xung quanh sẽ không kêu ca, khiếunại Một nhà máy XLNT khác có công suất 7.000 m3/ngđ gặp phải tình trạngkhác Cụ thể là bể lắng cát bị thay đổi công nghệ xả cát, bằng cách xây bao bờngăn dưới mặt đất, mà không xả cát theo công nghệ đã thiết kế Chu kỳ xả cátkéo dài, có khi tới 5-7 ngày mới xả một lần Do đó cát lẫn nhiều cặn hữu cơ.Bùn tạo ra từ bể SBR lại hút và xả lên vỉa cạnh tường bao khó khăn cho việcchuyển bùn đi xử lý - Nguyễn Việt Anh (2015)

Đối với các trạm XLNT các tòa nhà cao tầng, khách sạn, dịch vụ vàchung cư Đối với các trạm XLNT của các tòa nhà cao tầng, thương mại, dịch

vụ hay khu đô thị, việc quản lý, vận hành do chủ dự án tổ chức thực hiện Đốivới các khu dân cư tại Ninh Bình, TX sông Công, phường Tây Mỗ, Hà Nội doUBND xã, Phường tổ chức vận hành quản lý Tại Hà Nội, khoảng một nửa sốkhu đô thị mới có trạm XLNT Các trạm XLNT của các đối tượng này thuộcloại công suất nhỏ, chỉ tới 1.000 m3/ngđ, chỉ có một số ít công trình có côngsuất xử lý lớn như khu đô thị mới Time City Hà nội 3.000 m3/ngđ, tuy nhiênvấn đề vận hành và bảo dưỡng chưa được các chủ dự án coi trọng đúng mứcnhư định kỳ xả bùn chưa được tuân thủ theo hướng dẫn

Trên đây chỉ là những đánh giá định tính về tình hình quản lý, vận hànhcác trạm xử lý nước thải ở một số địa phương Chúng ta cần có các số liệuđịnh lượng, đánh giá tình hình vận hành và bảo dưỡng các trạm XLNT loạinày một cách hệ thống Bằng chứng là trạm XLNT của các bệnh viện ViệtĐức, bệnh viện K tại Hà Nội.

Kết luận: Tình hình XLNTsinh hoạt, nước thải sinh hoạt đô thị, khu dân

cư trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến theo hướng tích cực, gópphần kiềm chế sự gia tăng ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường nướcnói riêng Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt khá đa dạng, tùy thuộc điều kiện

cụ thể từng vùng, từng địa phương, công suất nhà máy/trạm XLNTTT Vấn đềquản lý, vận hành, bảo dưỡng các công trình của các nhà máy, trạm XLNT đặt ra

là một vấn đề lớn, đòi hỏi các chủ đầu tư và các bên liên quan phải nghiêm túctuân thủ quy định, quy chế và hướng dẫn kỹ thuật, đảm bảo tính bền vững của

nó Nguồn đầu tư các dự án XLNTTT rất khác nhau nên suất đầu tư, chi phí quản

lý vận hành rất khác nhau Do đó, đến nay Bộ Xây dựng chưa thể ban hành thông

tư quy định ngưỡng về suất đầu tư và chi phí vận hành theo công nghệ, công suấtkhác nhau Do chưa có cơ chế thống nhất về lương cán bộ công nhân viên, nênkhông thể giữ được họ chí thú với công tác quản lý vận hành các nhà máyXLNTTT tại một số nhà máy Sự cần thiết phải có các đề tài nghiên cứu nhằmđiều tra, khảo sát để đánh giá tình hình quản lý, vận hành trạm xử lý một cách hệthống, tìm ra những nguyên nhân, đề xuất các giải pháp và quy chế cụ thể, nhằmcải thiện nâng cao hiệu quả hoạt động của các nhà máy/trạm XLNT, góp phầnbảo vệ môi trường

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Thái Nguyên

thải sinh hoạt Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt khu vực phía Bắc và Công nghệ

xử lý nước thải sinh hoạt MOT của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thànhphố Thái Nguyên trong giai đoạn vận hành thử nghiệm

2.1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: Tại Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1 Khái quát về thành phố Thái Nguyên và Nhà máy xử lý nước

thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

- Khái quát về thành phố Thái Nguyên và dự án thoát nước của thành phố

Sàng thành phố Thái Nguyên

Nội dung 2 Công nghệ xử lý nước thải tại Nhà máy xử lý nước thải

Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

Nội dung 3 Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống

công nghệ mương oxy hóa (MOT) tại phường Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

Nội dung 4 Những tồn tại và biện pháp khắc phục, nâng cao hiệu quả

công tác vận hành Hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy xử lý nước thải GiaSàng thành phố Thái Nguyên

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu thứ cấp

Thu thập các tài liệu liên quan đến Dự án hệ thống thoát nước và xử lýnước thải thành phố Thái Nguyên tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thànhviên thoát nước và phát triển hạ tầng đô thị Thái Nguyên

Thu thập các tài liệu liên quan đến Dự án hệ thống thoát nước và xử lýnước thải thành phố Thái Nguyên trên các trang mạng

Nghiên cứu các tài liệu, sách, giáo trình liên qua đến xử lý nước thảisinh hoạt, liên quan đến hệ thông công nghệ mương oxy hóa (MOT)

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

Quan sát trực tiếp toàn cảnh của Nhà máy, của hệ thống công nghẹMOT, quá trình vận hành hệ thống xử lý

Chụp ảnh các hoạt động của hệ thống để nghiên cứu và lấy ảnh làm tư liệuHỏi trực tiếp công nhân, cán bộ kỹ thuật, lãnh đạo của Nhà máy và phỏng

vấn các cán bộ phòng ban của Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viênthoát nước và phát triển hạ tầng đô thị Thái Nguyên Để tìm hiểu về Nhà máy

và công nghệ, ngoài việc nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi đã hỏi trực tiếp cáccán bộ, công nhân ở đây về ơ cấu tổ chức, hoạt động của Nhà máy cũng nhưnhững thông tin liên quan đến hệ thống xử lý Các câu hỏi ở đây không đượcchuẩn bị trước, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, tình huống phát sinh mà đưa ranhững câu hỏi để có thêm thông tin về Nhà máy

Hỏi trực tiếp chuyên gia nước ngoài những vấn đề chưa hiểu, chưa rõ

để lấy tư liệu phân tích viết luận văn, đay là các câu hỏi phát sinh trong quátrình làm việc với chuyên gia và quan sát hoạt động của hệ thống xử lý

Cùng cán bộ kỹ thuật quan trắc lấy mẫu nước thải theo các ngày trongtháng, lấy mẫu nước hàng tháng để gửi đi xác định các thông số đánh giá chấtlượng môi trường.

Bảng 2.1 Lịch lấy mẫu nước thải đầu vào (chưa xử lý)

và đầu ra (sau xử lý) để thử nghiệm

-Nước thải đầu vào (nước chưa xử lý – cột V), nước thải đầu vào trong

12/2, 6/3, 3/4, 2/5, 3/6 và 2/7

Nước thải sau xử lý được lấy vào nhiều lần vào các ngày từ đầu thángđến gần cuối tháng theo bảng 2.1 và được ký hiệu từ M1 đến M8

Mẫu nước được phân tích thử nghiệm tại Trung tâm chất lượng và Bảo

vệ tài nguyên nước thuộc Bộ Tài Nguyên và Môi trường (VILAS VIMCERT 218)

1145-Các phương pháp lấy mẫu nước, bảo quản, vận chuyển theo quy địnhhiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường - VILAS 1145-VIMCERT 218 Riêng tổng chất rắn hòa tan (TDS) được đo trực tiếp tại hiện trường bằng SOP01.05

Các thông số thử nghiệm và phương pháp thử theo quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Bảng 2.2 Phương pháp thử các thông số đánh giá chất lượng nước thải

TT Thông số yêu cầu Đơn vị tính Phương pháp

so sánh với quy chuẩn nước thải sinh hoạt hiện hành Đối với nước thải sau xử

lý, lấy mẫu thử nghiệm liên tục 3 ngày một lần, số lần lấy mẫu quan trắc là 8lần trong tháng để xá định một số thông số chất lượng nước, so sánh với quychuẩn nước thải sinh hoạt hiện hành

Trong quá trình quan sát, phân tích và đánh giá các thông số chất lượngnước của nước thải sau xử lý, chúng tôi đã xác định hiệu suất xử lý của hệthống đối với một số chất có trong nước, đồng thời so sánh một số thông sốxác định được giữa tháng sau so với tháng trước để đánh giá mức độ hoạtđộng ổn định dần dần của hệ thống xử lý do có sự điều chỉnh các thông số kỹthuật trong quá trình vận hành

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khái quát về thành phố Thái Nguyên và Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng

3.1.1 Khái quát về thành phố Thái Nguyên và dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên

Thành phố Thái Nguyên là đô thị loại I, là trung tâm chính trị, kinh tế,văn hóa, giáo dục, khoa học - kỹ thuật, y tế, du lịch, dịch vụ của tỉnh TháiNguyên và vùng trung du miền núi phía Bắc Thành phố Thái Nguyên có diệntích tự nhiên 222,93 km² với tổng dân số là 362.921 người, mật độ dân số là

hành chính cấp xã, phường bao gồm 21 phường và 11 xã Về vị trí địa lý,Thành phố Thái Nguyên cách thủ đô Hà Nội 80 km

Năm 2018, thành phố đạt tốc độ tăng trưởng kinh tế 16% Thu ngân sách 8 thángđầu năm 2018 đạt 3.008 tỷ đồng Tổng số vốn đầu tư đăng ký trên 34 nghìn tỷđồng Thành phố Thái Nguyên nằm trong vùng phát triển kinh tế năng động củatỉnh Thái Nguyên (bao gồm TP Sông Công và TX Phổ Yên), là trung tâm côngnghiệp lâu đời với trung tâm công nghiệp Gang Thép Ngoài ra thành phố còn cótiềm năng lớn để phát triển du lịch, với Hồ Núi Cốc, các di tích lịch sử, cáchmạng Thành phố Thái Nguyên có đội ngũ cán bộ, công nhân có kinh nghiệm,năng lực, trình độ cao và đội ngũ sinh viên tốt nghiệp hàng năm từ các

trường Đại học, chuyên nghiệp và công nhân kỹ thuật trên địa bàn, đáp ứngyêu cầu phát triển của thành phố Thành phố Thái nguyên có 30 trường Đạihọc, cao đẳng và trung cấp chuyên nhiệp, 16 trường trung học phổ thông, 14bệnh viện và 1 trung tâm y tế Quy hoạch

Thành phố đang triển khai xây dựng và mở rộng nhiều khu đô thị mớinhư: Khu đô thị mới Thái Nguyên Park City (44,42ha), Khu đô thị mới ThịnhQuang (130ha), Khu đô thị mới Bắc Sơn - Sông Hồng (16,5ha), Khu đô thịmới Detechland Túc Duyên (66,9ha), Tổ hợp đô thị và dịch vụ APEC GiaSàng (52.711m2), Khu đô thị mới phía Tây thành phố (1500ha), Khu đô thịmới phía Nam thành phố (44,5ha), Khu đô thị mới Nam Sông Cầu (133ha),Khu phố châu Âu bên bờ sông Cầu (136.380m2), Khu đô thị mới Thái Hưng(195ha), Khu đô thị Đồng Bẩm Riverside Villas (66,2ha), Khu đô thị ĐồngBẩm Picenza Plaza (115 ha), Dự án đường đô thị Đán-Núi Cốc và hệ thống 8khu đô thị mới dọc tuyến đường (dự kiến hoàn thành vào năm 2015) Ngoài

ra còn có các dự án Thành phố công nghệ và giao lưu quốc tế APECI(2200ha), Dự án Thành phố thông minh (1035 ha) nằm trong Tổ hợp đô thịthương mại và dịch vụ Yên Bình với tổng diện tích quy hoạch là 8009 hađược triển khai tại 2 huyện Phú Bình và Phổ Yên sẽ là vùng đô thị quan trọngcủa thành phố Thái Nguyên trực thuộc trung ương trước năm 2020

Hệ thống cấp nước sinh hoạt Thành phố hiện có hai nhà máy nước là nhà máy nước Thái Nguyên và nhà máy nước Tích Lương với tổng công suất là 40.000m3/ng.đêm Đảm bảo cung cấp nước sạch phục vụ cho sinh hoạt ở mức 100lit/người/ngày Đến nay, 93% số hộ khu vực nội thành được cấp nước sinh hoạt.Hiện trạng hệ thống thoát nước của thành phố chỉ có hệ thống cống bản,cống tròn được xây dựng từ lâu, chưa đồng bộ và đã xuống cấp Nước thải từ cáckhu dân cư, cơ quan đơn vị phần lớn xả thẳng ra các ruộng, ao trống, không hềđược xử lý làm tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng Vì

vậy, việc xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cho thành phố TháiNguyên là yêu cầu bức xúc.

Dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên đãđược UBND tỉnh Thái Nguyên phê duyệt tại Quyết định số 3452/QĐ-UBngày 24/10/2000 và phê duyệt, bổ sung tại Quyết định số 1352/QĐ-UB ngày11/07/2007 Với mục tiêu thu gom xử lý nước thải sinh hoạt, cải tạo điều kiện

vệ sinh môi trường của khu trung tâm phía Bắc thành phố Thái Nguyên, gồm

09 phường: Quang Trung, Quán Triều, Quang Vinh, Phan Đình Phùng, HoàngVăn Thụ, Trưng Vương, Gia Sàng, Đồng Quang, Túc Duyên Đây là dự ántrọng điểm của tỉnh, có quy mô lớn với tổng diện tích lưu vực là 1200 ha,phục vụ cho 100.000 dân

Trong thời gian tới tỉnh Thái Nguyên sẽ tiếp tục triển khai dự án xây dựng

hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu trung tâm phía Nam thành phố TháiNguyên giai đoạn 2 Dự án được triển khai thực hiện trên địa bàn của bảy (07)phường: Gia Sàng, Cam Giá, Hương Sơn, Phú Xá, Trung Thành, Tân Thành vàTân Lập Tổng diện tích lưu vực thu gom nước của dự án là khoảng 2.900 ha.Trong đó khu vực trạm xử lý nước thải thuộc địa bàn xóm Núi Tiện – phườngGia Sàng, thành phố Thái Nguyên Trạm xử lý nước thải có công suất lớn nhấtmùa mưa là 16.000 m3/ngđ - giai đoạn đến năm 2020 được đề xuất đặt tại khuvực Đông Bắc phường Gia Sàng, vùng Núi Tiên Vị trí này có điều kiện thuậnlợi là nằm sát khu vực trạm xử lý khu phía Bắc đang được thực hiện bởi Dự ánODA của Pháp, đảm bảo vùng vệ sinh cho môi trường Nguồn tiếp nhận nướcthải sau xử lý của Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng Thái Nguyên là sông Cầu

3.1.2 Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

3.1.2.2 Lịch sử hình thành Nhà máy xử lý nước thải Gia Sàng thành phố Thái Nguyên

Dự án hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Thái Nguyênđược thực hiện theo Nghị định thư Việt Pháp năm 1998 và tỉnh Thái Nguyên