Tài liệu Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước sông cầu bây và đề xuất biện pháp giảm thiểu

LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành ngoài sự nỗ lực của bản thân tác giả, trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tác giả luôn được sự quan tâm, hõ trợ, giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo ở trường Đại học Thủy Lợi, bạn bè, đồng nghiệp trong cơ quan và các ban ngành, đơn vị địa phương nơi có địa điểm nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ long biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Đức Toàn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Môi Trường và trường Đại học Thủy Lợi, các bạn học viên cao học đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Xin cảm ơn những người thân yêu trong gia đình và bạn bè đã đồng viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Trân trọng cảm ơn! Hà Nôi, ngày tháng năm 2013 Trần Thế Lực i LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành với sự nỗ lực của bản thân tác giả, trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn luôn được sự quan tâm, hỗ trợ, giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo ở trường Đại học Thủy lợi, bạn bè, đồng nghiệp trong cơ quan, các ban ngành, đơn vị ở địa phương nơi có địa điểm nghiên cứu. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Vũ Đức Toàn đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp. Xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Môi trường, trường Đại học Thủy Lợi và các bạn học viên cao học đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Trân trọng cảm ơn! Hà nội, ngày 19 tháng 5 năm 2014 Trần Thế Lực ii LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Trần Thế Lực Mã số học viên: 118608502008 Lớp: 19MT Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60-85-02 Khóa học: 19 Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Vũ Đức Toàn với đề tài nghiên cứu trong luận văn “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước sông Cầu Bây và đề xuất biện pháp giảm thiểu”. Đây là đề tài nghiên cứu mới, không giống với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn nguồn. Nếu xảy ra vấn đề gì với nôi dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định./. Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2014 Người viết cam đoan Trần Thế Lực iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................................... 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................................................... 1 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................ 2 4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................ 2 4.1. Cách tiếp cận..................................................................................................................................... 2 4.2. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .................................................................................................. 2 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................... 3 6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC......................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. ...............................................................................................................4 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM SÔNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT ............4 1.1. Ô NHIỄM SÔNG Ở VIỆT NAM ........................................................................................................... 4 1.2. CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM SÔNG ............................................................................... 6 1.2.1. Giải pháp liên quan đến công nghệ và kĩ thuật ........................................................................... 6 1.2.2. Cần có biện pháp trong quản lý cũng như kiểm soát với môi trường ........................................ 7 1.2.3. Giải pháp về kinh tế và xã hội ...................................................................................................... 7 1.3. KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG QUA VIỆC THU GOM VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ......... 8 1.4. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI SINH HOẠT................................................................................................ 9 1.4.1. Nguồn gốc của nước thải sinh họat ............................................................................................... 9 1.4.2. Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt. ........................................................ 9 1.4.3. Khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải sinh hoạt........................................................ 10 1.5. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ....................................................................................... 12 1.5.1. Bể Aeroten ................................................................................................................................... 12 1.5.2. Kênh oxy hóa tuần hoàn .............................................................................................................. 13 1.5.3. Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR).......................................................................... 14 1.5.4. Bể Unitank ................................................................................................................................... 15 1.5.5. Bể lọc sinh học nhỏ giọt .............................................................................................................. 18 1.5.6. Bể lọc sinh học cao tải................................................................................................................. 19 1.5.7. Đĩa lọc sinh học ........................................................................................................................... 20 1.5.8. Cánh đồng lọc.............................................................................................................................. 21 1.5.9. Hồ sinh học .................................................................................................................................. 22 CHƯƠNG 2..............................................................................................................24 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG SÔNG CẦU BÂY ......................24 2.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC SÔNG CẦU BÂY. ............................... 24 2.1.1 Quận Long Biên ........................................................................................................................... 25 Hình 2.2. Vị trí địa lý quận Long Biên .................................................................................................. 27 2.1.2. Huyện Gia Lâm........................................................................................................................... 28 HÌNH 2.3. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ HUYỆN GIA LÂM ................................................................................................... 30 2.2. HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẦU BÂY...................................................... 31 2.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG..................................................................................... 33 2.3.1. Các họng xả nước thải chính ....................................................................................................... 33 2.3.2. Thực trạng nước sông Cầu Bây ................................................................................................... 35 2.3.3. Các vị trí lấy mẫu nước sông Cầu Bây và kết quả phân tích mẫu nước sông Cầu Bây.. ............. 40 iv 2.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của nước sông Cầu Bây tới môi trường .................................................... 48 2.3.5. Ô NHIỄM TRẦM TICH SÔNG CẦU BÂY................................................................................................. 52 CHƯƠNG 3 ..............................................................................................................55 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT SÔNG CẦU BÂY...............................................................................55 3.1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ ............................................................................................................................ 55 3.1.1. Lưu lượng nước thải .................................................................................................................... 55 3.1.2. Số liệu địa chất thủy văn sông Cầu Bây ...................................................................................... 57 (Nguồn: Viện nước, tưới tiêu và môi trường) ....................................................................................... 58 3.2. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI .............................................. 58 3.2.1. Lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải.............................................................................. 58 3.2.2. Nồng độ bẩn của nước thải ......................................................................................................... 59 3.2.3. Dân số tính toán .......................................................................................................................... 59 3.2.4. Mức độ cần thiết làm sạch của nước thải .................................................................................... 59 3.3. ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......................................... 64 3.3.1. Cơ sở lựa chọn............................................................................................................................. 64 3.3.2. Chọn dây chuyền xử lý................................................................................................................. 64 3.4. TÍNH TOÁN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ ..................................................................................... 67 3.4.1. Ngăn tiếp nhận. ........................................................................................................................... 68 3.4.2. Song chắn rác .............................................................................................................................. 69 3.4.3. Bể lắng cát ngang ........................................................................................................................ 74 3.4.4. Sân phơi cát ................................................................................................................................. 79 3.4.5.Thiết bị đo lưu lượng .................................................................................................................... 80 3.4.6. Tính toán bể làm thoáng đơn giản ............................................................................................... 81 3.4.7. Tính toán bể lắng ngang đợt 1 .................................................................................................... 83 3.4.8. Tính toán bể Aeroten đẩy............................................................................................................. 87 3.4.9. Tính toán bể lắng ngang đợt 2 ..................................................................................................... 90 3.4.10. Tính toán bể nén bùn đứng ........................................................................................................ 92 3.4.11. Tính toán bể Metan .................................................................................................................... 94 3.4.12. Khử trùng nước thải .................................................................................................................. 97 3.4.13.Tính toán máng trộn ................................................................................................................... 99 3.4.14. Tính toán bể tiếp xúc ngang .................................................................................................... 101 3.4.15. Tính toán máy ép bùn .............................................................................................................. 103 3.5. VỊ TRÍ, DIỆN TÍCH VÀ CAO TRÌNH NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ....................................... 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................109 KẾT LUẬN: ............................................................................................................................................... 109 KIẾN NGHỊ:............................................................................................................................................... 109 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt:............................................. 9 Bảng 2.1 Mô tả vị trí lấy nước sông Cầu bây .......................................................... 41 Bảng 2.2 Kết quả phân tích nước sông Cầu Bây ..................................................... 43 Bảng 2.4. Kết quả phân tích mẫu trầm tích sông Cầu Bây ...................................... 53 Bảng 3.1. Tính toán hệ số thu gom nước mưa lưu vực Cầu Bây ............................. 56 Bảng 3.2. Tổng hợp nước thải lưu vực sông Cầu Bây ............................................. 57 Bảng 3.3. Kích thước cơ bản của ngăn tiếp nhận .................................................... 68 Bảng 3.4. Tính toán thuỷ lực mương dẫn sau ngăn tiếp nhận ................................. 69 Bảng 3.5. Kết quả tính toán mương dẫn nước tại vị trí đặt song chắn rác ............... 74 Bảng 3.6. Kích thước bể Metan ............................................................................... 97 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Nguyên tắc hoạt động bể Aerotank .......................................................... 13 Hình 1.2: Mương ô xy hóa ....................................................................................... 14 Hình 1.3: Nguyên tác hoạt động bể unitank............................................................. 17 Hình 1.4. Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt ............................................................. 19 Hình 1.5. Cấu tạo Bể lọc sinh học cao tải ................................................................ 20 Hình 1.6. Đĩa lọc sinh học ........................................................................................ 21 Hình 2.1 Sơ đồ vị trí cửa xả ra sông Cầu bây .......................................................... 34 Hình 2.2 Nước thải cửa xả sông Cầu Bây ra sông thủy nông Bắc Hưng Hải tại cửa xả Xuân Thụy – Kiêu Kị, Gia Lâm ....................................................... 36 Hình 2.3 Nước từ sông Cầu Bây: đen, chứa đầy bọt do các hóa chất trong nước thải công nghiệp, bãi rác dùng tưới tiêu cho cánh đồng Kiêu Kỵ ........... 37 Hình 2.4 Nước sông Cầu Bây qua khu vực Gia Lâm .............................................. 38 Hình 2.5 Nước sông Cầu Bây qua khu vực Long Biên............................................ 39 Hình 2.6 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước sông Cầu Bây ................................................ 40 Hình 2.7 Biến thiên nồng độ BOD5 trên sông Cầu Bây so với QCVN 08:2008/BTNMT_ chất lượng nước mặt .......................................................... 45 Hình 2.8 Biến thiên nồng độ COD trên sông Cầu Bây so với QCVN 08:2008/BTNMT_ chất lượng nước mặt .......................................................... 45 Hình 2.9 Biến thiên nồng độ Crôm(VI) trên sông Cầu Bây so với QCVN 08:2008/BTNMT_ chất lượng nước mặt .......................................................... 46 Hình 2.10 Biến thiên nồng độ chất rán lơ lửng SS trên sông Cầu Bây so với QCVN 08:2008/BTNMT_ chất lượng nước mặt.............................................. 46 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí song chắn rác ........................................................................ 70 Hình 3.2. Sân phơi cát .............................................................................................. 80 Hình 3.3. Sơ đồ máng Parsan .................................................................................. 80 Hình 3.4. Sơ dồ làm thoáng đơn giản không tuần hoàn bùn hoạt tính..................... 81 Hình 3.5. Sơ đồ máng trộn vách ngăn có lỗ ............................................................. 99 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxi sinh hóa BOD 5 : Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày COD : Nhu cầu oxi hóa học SS : Chất rắn lơ lửng TXLNT : Trạm xử lý nước thải XLNT : Xử lý nước thải TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam ABR : Bể phản ứng kỵ khí có vách ngăn SB : Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ 1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cầu Bây là con sông đào, thượng lưu là hồ Kim Quan (phường Việt Hưng – Long Biên), và hạ lưu đổ ra hệ thống sông Bắc Hưng Hải tại cửa xả Xuân Thụy ở xã Kiêu Kỵ, Gia Lâm có tổng chiều dài khoảng 13km. Sông Cầu Bây đang là nguồn cung cấp và nơi thoát nước cho canh tác nông nghiệp ở một số phường, xã thuộc quận Long Biên và huyện Gia Lâm. Tuy nhiên, sông Cầu Bây nay đã bị ô nhiễm nặng nề vì hàng ngày đang tiếp nhận một lượng nước thải lớn chưa xử lý (nước thải sinh hoạt của các khu vực dân cư Long Biên, Gia Lâm, nước thải công nghiệp từ các KCN hai bên sông). Lượng nước thải này ngày đang càng tăng dần, nhưng nguồn nước sông Cầu Bây vẫn được dùng cho tưới tiêu của các vùng canh tác nông nghiệp quận Long Biên và Gia Lâm. Bên cạnh đó, các chất ô nhiễm từ sông Cầu Bây còn có thể tác động đến môi trường nước thuộc hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải (nơi tiếp nhận nước sông Cầu Bây). Hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải là một hệ thống kênh, đập, trạm bơm, đê điều nhằm phục vụ việc tưới tiêu và thoát ứng cho một vùng tứ giác được giới hạn bởi sông Hồng ở phía Tây, sông Đuống ở phía Bắc, sông Thái Bình ở phía Đông, và sông Luộc ở phía Nam. Hệ thống Bắc Hưng Hải có diện tích tự nhiên hơn 200.000ha với diện tích đất nông nghiệp khoảng 110.000ha, dân số gần 3 triệu người, bao gồm phần đất đai toàn bộ tỉnh Hưng Yên (10 huyện thị), 7 huyện thị của tỉnh Hải Dương, 3 huyện của tỉnh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố Hà Nội. Như vậy, nước thải đổ vào sông Cầu Bây đã và đang gây ảnh hưởng tới một vùng rộng lớn. Do đó, yêu cầu đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước sông Cầu Bây và đề xuất biện pháp giảm thiểu là rất cần thiết. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước sông Cầu Bây. 2 - Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước sông: Hiện đang có một số nguồn thải chính gây ô nhiễm nước sông Cầu Bây. Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sỹ, không thể giải quyết hết các vấn đề. Do vậy, luận văn chỉ lựa chọn giải pháp đề xuất cho một trong các nguồn thải chính gây ô nhiễm. Đó là nước thải sinh hoạt của các khu vực dân cư hai bên sông. Luận văn sẽ đề xuất giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt lưu vực sông Cầu Bây, qua đó nhằm cải tạo môi trường sông Cầu Bây. Theo đó, lưu vực thoát nước thải vào sông Cầu Bây là toàn bộ khu vực Long Biên, Gia Lâm (trừ khu vực Yên Viên phía tả ngạn sông Đuống, phía Đông Nam Gia lâm thuộc lưu vực sông Thiên Đức) bị bao bọc bởi đê của sông Hồng, sông Đuống, và sông Bắc Hưng Hải. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Tổng quan về vị trí địa lý, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu - Đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Cầu Bây - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt sau khi thu gom. - Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đề xuất. 4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Cách tiếp cận - Tiếp cận thực tế - Tiếp cận kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó 4.2. Phương pháp nghiên cứu của đề tài - Phương pháp phân tích hệ thống: phương pháp được sử dụng để phân tích một cách hệ thống những vấn đề liên quan đến môi trường nước sông Cầu Bây từ nước thải. - Phương pháp kế thừa: thu thập thông tin về tổng quan, số liệu về môi trường của sông Cầu Bây; tổng quan, số liệu về môi trường của một số sông điển hình ở 3 Việt Nam. Trên cơ sở các thông tin thu được sẽ tiến hành phân tích một cách khoa học để kế thừa những ưu điểm, khắc phục nhược điểm khi đề xuất hệ thống XLNT phù hợp để xử lý nước thải sinh hoạt đổ vào sông Cầu Bây. - Phương pháp công nghệ: áp dụng tính toán các hạng mục trong hệ thống XLNT đề xuất, phù hợp để xử lý nước sinh hoạt đổ vào sông Cầu Bây 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Sông Cầu Bây và khu vực hai bên sông, thuộc quận Long Biên và huyện Gia Lâm, Hà Nội. 6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC - Hiện trạng môi trường nước sông Cầu Bây. - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp. - Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống xử lý nước thải đề xuất 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM SÔNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT 1.1. Ô NHIỄM SÔNG Ở VIỆT NAM Nước ta có mạng lưới sông khá dầy đặc, nếu chỉ tính các sông có chiều dài từ 10Km trở lên và có dòng chảy thương xuyên thì có 2.372 con sông, trong đó 13 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực trên 10.000km2 . Lựu vực của 13 hệ thống sông lớn chiếm hơn 80% diện tích lãnh thổ; 10 trong 13 hệ thống sông trên là sông liên quốc gia. Lưu vực của 9 hệ thống sông chính Hồng, Thái Bình, Bằng Giang – Kỳ cùng, Mã, Cả - La, Thu Bồn, Ba, Đồng Nai, Cửu Long chiếm tới 93% tổng diện tích lưu vực sông toàn quốc gia và xấp xỉ 80% diện tích quốc gia Sau gần 20 năm mở cửa và đẩy mạnh kinh tế với hơn 64 khu chế xuất và khu công nghiệp, cộng thêm hàng trăm ngàn cơ sở hóa chất và biến chế trên toàn quốc. Vấn đề chất thải là một nan đề của phát triển đối với những quốc gia còn đang phát triển, và chất thải lỏng trong trường hợp Việt Nam đã trở thành một vấn nạn lớn cho quốc gia hiện tại vì chúng đã được thải hồi thẳng vào các dòng sông mà không qua xử lý. Qua thời gian, nguy cơ ô nhiễm ngày càng tăng dần, và cho đến hôm nay, có thể nói rằng tình trạng ô nhiễm trên những dòng sông ở Việt Nam ngày càng nặng nề. Hầu hết sông ngòi Việt Nam, đặc biệt ở những nơi có phát triển trọng điểm. Nhiều dòng sông trước kia là nơi giặt giũ tắm rữa, và nước sông được xử dụng như nước sinh hoạt gia đình. Nay tình trạng hoàn toàn khác hẳn. Người dân ở nhiều nơi không Tình trạng này đang gây ra những ảnh hưởng đến sức khỏe của người, làm tăng nguy cơ ung thư, sảy thai và dị tật bẩm sinh, dẫn đến suy giảm nòi giống. Tại một số địa phương của Việt Nam, khi nghiên cứu các trường hợp ung thư, viêm nhiễm ở phụ nữ, đã thấy 40 - 50% là do từ sử dụng nguồn nước ô nhiễm. Thống kê và đánh giá của Bộ Y tế và Bộ Tài Nguyên môi trường trung bình mỗi năm ở Việt Nam có khoảng 9.000 người tử vong vì nguồn nước và điều kiện vệ 5 sinh kém và gần 200.000 trường hợp mắc bệnh ung thư mới phát hiện, mà một trong những nguyên nhân chính là sử dụng nguồn nước ô nhiễm. Theo khảo sát của Trung tâm Quan trắc môi trường Quốc gia - Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cho thấy hiện trạng môi trường nước mặt lục địa nhiều nơi bị ô nhiễm nghiêm trọng. Miền Bắc tập trung đông dân cư (đặc biệt là Đồng bằng sông Hồng) lượng nước thải đô thị lớn hầu hết của các thành phố đều chưa được xử lý và xả trực tiếp vào các kênh mương và chảy thẳng ra sông. Ngoài ra một lượng lớn nước thải công nghiệp, làng nghề cũng là áp lực lớn đối với môi trường nước. Một số sông ở vùng núi Đông Bắc như: Chất lượng sông Kỳ Cùng và các sông nhánh trong những năm gần đây giảm sút xuống loại A2, sông Hiến, sông Bằng Giang còn ở mức B1. Đầu nguồn (Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang) vài năm gần đây mùa khô xuất hiện hiện tượng ô nhiễm bất thường trong thời gian ngắn 3 - 5 ngày. Sông Hồng qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc hầu hết các thông số vượt QCVN 08:2008 - A1, một số địa điểm gần các nhà máy thậm chí xấp xỉ B1 (đoạn sông Hồng từ Cty Super Phốt phát và hóa chất Lâm Thao đến KCN phía nam TP.Việt Trì), các thông số vượt ngưỡng B1 nhiều lần. So với các sông khác trong vùng, sông Hồng có mức độ ô nhiễm thấp hơn. Sông Cầu thời gian qua nhiều đoạn đã bị ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là các đoạn sông chảy qua các đô thị, KCN và các làng nghề thuộc tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh. Sông Ngũ Huyện Khê là một trong những điển hình ô nhiễm trên lưu vực sông Cầu và tình trạng ô nhiễm nặng gần như không thay đổi. Lưu vực sông Nhuệ - Đáy nhiều đoạn bị ô nhiễm tới mức báo động, vào mùa khô giá trị các thông số BOD5, COD, TSS… tại các điểm đo vượt QCVN 08:2008 loại A1 nhiều lần. Sông Nhuệ bị ô nhiễm nặng sau khi tiếp nhận nước từ sông Tô Lịch. Lưu vực sông Mã riêng thông số độ đục rất cao, do lượng phù sa lớn và hiện tượng xói mòn từ thượng nguồn. 6 Miền Trung và Tây Nguyên có một số khu vực chất lượng nước giảm do việc đổi dòng phục vụ các công trình thủy lợi (hiện tượng ô nhiễm trên sông Ba vào mùa khô). Nguồn ô nhiễm chính khu vực Đông Nam Bộ là nguồn ô nhiễm nước mặt chủ yếu do nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Sông Đồng Nai khu vực thượng lưu sông chất lượng nước tương đối tốt nhưng khu vực hạ lưu (đoạn qua TP. Biên Hòa) nước sông đã bị ô nhiễm. Sông Sài Gòn trong những năm gần đây mức độ ô nhiễm mở rộng hơn về phía thượng lưu. Sông Thị Vải các khu vực ô nhiễm trước đây đã từng bước được khắc phục một số điểm ô nhiễm cục bộ. Hệ thống sông ở Đồng bằng sông Cửu Long nước thải nông nghiệp lớn nhất nước (70% lượng phân bón được cây và đất hấp thụ, 30% đi vào môi trường nước). Vì vậy chất lượng nước sông Tiền và sông Hậu đã có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ (mức độ ô nhiễm sông Tiền cao hơn sông Hậu). Sông Vàm Cỏ bị ô nhiễm bởi nhiều yếu tố: Hoạt động sản xuất từ nhà máy, khu dân cư tập trung. Sông Vàm Cỏ Đông có mức độ ô nhiễm cao hơn sông Vàm Cỏ Tây. (http://laodong.com.vn/xa-hoi/kiem-soat-o-nhiem-nguon-nuoc-tai-viet-nam197979.bld). 1.2. CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT Ô NHIỄM SÔNG Để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước sông, có nhiều phương pháp nhưng để chọn được phương pháp phù hợp cần phải nghiên cứu nhiều yếu tố khách, chủ quan tại mỗi lưu vực sông. 1.2.1. Giải pháp liên quan đến công nghệ và kĩ thuật Nên hạn chế các ngành nghề sản xuất sử dụng công nghệ không thân thiện với môi trường nước, có khả ngây ô nhiễm môi trường nước cao. Với các ngành nghề sản xuất hiện tại, cần có đầu tư cụ thể, hợp lý về trang thiết bị. Nếu không thay mới được ngay thì có thể cải tiến một số công đoạn của công nghệ sản xuất sạch. 7 1.2.2. Cần có biện pháp trong quản lý cũng như kiểm soát với môi trường - Cần xây dựng các chế tài bắt buộc các cơ sở sản xuất kinh doanh phải xử lí nước thải trước khi xả ra môi trường. - Đầu tư trang thiết bị, kinh phí để phục vụ đo kiểm môi trường. Quan trắc môi trường thường xuyên để phát hiện ô nhiễm, kịp thời có biện pháp xử lí. - Tăng cường công tác thanh, kiểm tra. Tổ chức thanh tra, kiểm tra định kỳ và đột xuất các cơ sở sản xuất kinh doanh, phát hiện kịp thời các cơ sở không thực hiện các quy định về bảo vệ môi trường, vi phạm các cam kết trong báo cáo đánh giá tác động môi trường, đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường, xử lý nghiêm các vi phạm theo quy định. 1.2.3. Giải pháp về kinh tế và xã hội Cần có các quỹ về xử lý ô nhiễm môi trường nước (tại chỗ, khẩn cấp và lâu dài) để kip thời xử lý, ứng phó. Có thể gây quỹ từ các tổ chức hoặc cá nhân. Thường xuyên tổ chức các chương trình nghiên cứu về môi trường nước để nắm được chính xác và cụ thể nhất tình trạng ô nhiễm nguồn nước hiện tại và sau đó đưa ra các giải pháp cụ thể, hiệu quả trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến xử lý nguồn nước ô nhiễm. Bên cạnh đó là tổ chức nhiều hoạt động tuyên truyền tới người dân và các doanh nghiệp về tác hại của việc làm ô nhiễm nguồn nước cũng như sự cấp thiết của việc phải chung tay bảo vệ nguồn nước như thế nào. Với các cơ sở kinh doanh, sản xuất đang xâm hại nguồn nước sinh hoạt của người dân (gây ô nhiễm nguồn nước) cần phải có biện pháp để di dời cơ sở đó ra khỏi khu dân cư hoặc ít nhất là cũng phải có biện pháp cải thiện nguồn chất, nước thải từ các cơ sở này (như: hệ thống xử lý nước, chất thải đạt tiêu chuẩn về kỹ thuật, nguồn nước sau khi xử lý). 8 1.3. KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG QUA VIỆC THU GOM VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu là do nước thải chưa được xử lý đạt quy chuẩn môi trường của một số cơ sở sản xuất công nghiệp, nước thỉa sinh hoạt, chất thải từ hoạt động canh tác nông nghiệp, các hoạt động chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và nước thải của các khu dân cư thải vào hệ thống sông. Vậy cần phải có biện pháp thu gom và xử lý nước thải. Quy hoạch các vùng xả nước thải, xác định mục tiêu chất lượng nước trên các dòng sông; hình thành tổ chức lưu vực sông điều phối, giám sát các hoạt động bảo vệ tài nguyên nước chung trên toàn lưu vực sông Mô hình hệ thống giám sát tự động, trực tuyến hoạt động xả nước thải của một số cơ sở sản xuất xả nước thải quy mô lớn hoặc có nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Cùng với đó, sẽ tiến hành sửa đổi quy định xử phạt theo hướng tăng mạnh mức xử phạt bằng tiền và áp dụng chế tài đủ mạnh, đủ sức răn đe các cơ Tăng cường công tác kiểm tra việc chấp hành các quy định của pháp luật về hoạt động xả nước thải vào sông của các cơ sở sản xuất công nghiệp. Triển khai việc thu dọn, với rác, khơi thông dòng chảy; nghiêm cấm việc sử dụng thuốc diệt cỏ và các loại thuốc hóa học trên các tuyến sông, kênh, mương nội đồng làm ảnh hưởng đến chất lượng nước. Hướng dẫn và khuyến cáo nông dân áp dụng thực hiện các biện pháp canh tác nông nghiệp tiên tiến nhằm giảm thiểu lượng chất thải phát sinh, thực hiện nguyên tắc “4 đúng” trong sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, thu gom triệt để bao bì thuốc bảo vệ thực vật và xử lý theo đúng quy định để hạn chế dư lượng thuốc bảo vệ thực vật gây ô nhiễm nguồn nước. Hướng dẫn và khuyến cáo các cơ sở, hộ gia đình chăn nuôi phải đảm bảo vệ sinh môi trường, bảo đảm phòng ngừa, ứng phó với dịch bệnh; chất thải rắn, nước thải chăn nuôi phải được thu gom, xử lý theo quy định, không được để phát tán ra 9 môi trường; xác vật nuôi bị chết do dịch bệnh phải được xử lý theo quy định về quản lý chất chất thải nguy hại và vệ sinh phòng bệnh. Thực hiện việc quan trắc chất lượng nước mặt tại các sông, để chỉ đạo việc cấp nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản đảm bảo an toàn. 1.4. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.4.1. Nguồn gốc của nước thải sinh họat Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân,.. chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của 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 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 được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở 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. Thành phần nước thải sinh hoạt gồm hai loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi kết quả của làm vệ sinh sàn nhà 1.4.2. Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt. Bảng 1.1. Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt: 10 Chất ô nhiễm Đơn vị Nồng độ pH mg/l 6,5 - 8,5 Chất rắn lơ lững SS mg/l 300 - 400 Tổng chất rắn TS mg/l 720 COD mg/l 400 - 700 BOD mg/l 220 - 400 Tổng N mg/l 40 Tổng p mg/l 8 (Nguồn: Lâm Minh Triết- Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị) 1.4.3. Khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải sinh hoạt 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. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40÷50%); hydratcarbon (40 ÷ 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo, và các chất béo (5 ÷10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao đông trong khoảng 150 ÷ 450 mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 ÷ 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học .( Nguồn: http://ruthamcaugiare.vn/nuoc-thai-sinh-hoat) Thành phần chủ yếu của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ, bao gồm các chất hữu cơ dễ bị phân hủy và các chất hữu cơ khó phân hủy. Các chất dễ phân hủy như cacbonhydrat, protein chủ yếu làm suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản và làm giảm chất lượng nước mặt. Các chất khó phân hủy gồm nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp. Hầu hết chúng có độc tính với sinh vật và con người. Chúng tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật gây độc tích lũy, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống. Chất rắn lơ lửng hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong, rêu…Chất rắn có khả năng gây trở ngại cho phát triển thủy sản, cấp nước sinh hoạt nếu chúng có nồng độ cao. Tiêu chuẩn của WHO đối với nước uống không chấp nhận tổng chất rắn tan (TDS) cao hơn 1200 mg/l. Chất rắn lơ lửng cũng là tác 11 nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng. Các chất rắn được tạo ra trong quá trình xói mòn, phong hóa địa chất hoặc do nước chảy tràn từ đồng ruộng. Ngoài ra các loại vi sinh vật gây bệnh hiện hữu trong nước thải đưa ra sông góp phần làm cho các bệnh, đặc biệt là các bệnh đường ruột (thương hàn, tả ,lỵ…) gia tăng do lây lan qua đường ăn uống và sinh hoạt. * Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra. + COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng và làm giảm pH của môi trường. + SS: lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí. + Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật nước. + Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… + Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra ). + Màu: mất mỹ quan. + Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,..làm cho nước có mùi hôi thúi.( Nguồn: https://sites.google.com/site/hoanglong9a5/nuoc-thai-sinh-hoat/anhhuong). 12 * Tác hại đến con người của nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt thường được thải ra sông, suối, ao, hồ,… dẫn đến việc 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 như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản.(Nguồn: https://sites.google.com/site/lop9a3nmhtk/33) 1.5. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.5.1. Bể Aeroten Nước thải sau khi được loại các tạp chất có thể lắng được ở bể lắng sơ cấp được dẫn vào bể aeroten. Tại đây, nước thải được hòa trộn với bùn hoạt tính và được sục khí, nhờ đó các chất hữu cơ trong nước được khuấy trộn và được các vi sinh vật có trong bùn hoạt tính phân hủy thành các hợp chất vô cơ đơn giản. Đồng thời vi sinh vật cũng lấy năng lượng của quá trình oxy hóa sinh học này để tăng trưởng và tạo sinh khối làm cho lượng bùn trong bể tăng lên. Dòng hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính được đưa ua bể lắng thứ cấp, có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Một hần sẽ tuần hoàn trở lại bể sinh học Aerotenk để giữ ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ, đồng thời ổn định nồng độ MLSS trong bể Aeroten.