Tài liệu 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

LỜI 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 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 ” 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 Tác giả năm 2017 Nguyễn Tiến Đạt i LỜI 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 phố 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 giả Nguyễn Tiến Đạt ii MỤC 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. Hệ 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 cứu trên thế giới .......................................................................... 20 1.4.2. Các nghiên cứu 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. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt ...................................................................... 27 2.1.2. Thành phần của nước thải sinh hoạt .............................................................. 27 2.1.3. Phân loại nước thải sinh hoạt ........................................................................ 30 2.2. Các thông số khảo sát đánh giá chất lượng nước thải ......................................... 31 2.2.1. Chỉ tiêu dung để đánh giá độ nhiễm bẩn vật lý ......................................... 31 2.2.2. Chỉ tiêu đánh giá định lượng trạng thái chất bẩn tan, không tan .............. 32 iii 2.2.3. Chỉ tiêu đánh giá định lượng độ nhiễm bẩn hữu cơ .........................................32 2.2.4. Chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm dinh dưỡng và mức độ phù dưỡng hóa thủy vực ...............................................................................................................33 2.2.5. Chỉ 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 nghiệm ....................................................................................44 2.5.2. Phương pháp lấy mẫu .................................................................................45 2.5.3. Phương pháp phân tích mẫu ..........................................................................46 2.5.4. Kế 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 suất xử lý .............................................................................................77 3.3.2. Chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra.........................................................77 3.3.3.Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải ............................................................78 3.3.4.Thuyết minh công nghệ xử lý ...........................................................................78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................87 PHỤ LỤC ..............................................................................................................87 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 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 Bảng 3.1. Giá trị các kết quả chỉ tiêu đầu vào giai đoạn 1 và quy chuẩn ............ 51 Bảng 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 Bảng 3.5. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 15 ngày ................................. 55 Bảng 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 BOD 5 của các mẫu nước ............................................ 60 Bảng 3.9. Hiệu suất xử lý COD của các mẫu nước ............................................. 62 Bảng 3.10. Hiệu suất xử lý NH 4 + của các mẫu nước ........................................... 63 Bảng 3.11. Hiệu suất xử lý NO 3 - của các mẫu nước............................................ 65 Bảng 3.12. Hiệu suất xử lý PO 4 3- của các mẫu nước ........................................... 67 Bảng 3.13. Hiệu suất xử lý tổng Coliform của các mẫu nước ............................. 68 Bảng 3.14. Giá trị các kết quả chỉ tiêu đầu vào giai đoạn 2 và quy chuẩn .......... 70 Bảng 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 v DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu 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 Biểu đồ 3.5. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý BOD 5 ...........................................60 Biểu 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 NH 4 + ............................................63 Biểu đồ 3.8. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý NO 3 - .............................................65 Biểu đồ 3.9. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý PO 4 3- ............................................66 Biểu đồ 3.10. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý tổng Coliform x 104 ...................68 vi DANH MỤC 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 (q 1 ) .................................... 9 Hình 1.3. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 2 ) .................................... 9 Hình 1.4. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 3 ) .................................... 9 Hình 1.5. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 4 ) .................................. 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. Cấu 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 loại chất rắn trong nước thải ........................................................ 30 Hình 2.3. Cây bèo tây [20] ................................................................................... 42 Hình 2.4. Sản 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 vii CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD 5 : Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường COD: Nhu cầu oxy hóa học DO: Hàm lượng oxy hòa tan N: Nitơ NH 4 +: Amoni NMXLNTTT: Nhà máy xử lý nước thải tập trung NO 3 -: Nitrat NTSH: Nước thải sinh hoạt P: Phốt pho PO 4 3-: Phosphat QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SS: Chất rắn lơ lửng TCCP: Tiêu chuẩn cho phép TDTT: Thể dục thể thao TSS: Tổng chất rắn lơ lửng UBND: Ủy ban nhân dân XLNT: Xử lý nước thải TP: Thành Phố TVTS: Thực vật thủy sinh VSV : Vi sinh vật viii MỞ ĐẦU 1. SỰ 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 Nội, phía bắc giáp với Sân bay Quốc tế Nội Bài, phía nam giáp với huyện Đông Anh. 1 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. MỤC 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 TIẾP 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. NỘI 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. 2 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 Cmax để so sánh, công thức tính như sau: C max = C x K 3 Trong đó: C max là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l); C là nồng độ thông số ô nhiễm quy định tại bảng 1 mục 2.2 trong QCVN 14:2008/BTNMT K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư quy định tai mục 2.3 trong QCVN 14:2008/BTNMT 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 C max . 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. 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 . Tổng quan về khu vực nghiên cứu Phú Minh là xã nằm 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. 5 Hình 1.1. Bản đồ ranh giới xã Phú Minh 1.1.1. Điều kiện tự nhiên 1.1.1.1. Vị trí địa lý Phú Minh thuộc 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 6 1.1.1.2. Thời 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. a. Nhiệt độ Nhiệt độ trong vùng khá cao, nhiệt độ trung bình năm đạt 23,5O C, từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau nhiệt độ trung bình xuống thấp còn 16OC-20O C, nhiệt độ thấp nhất xuống 5O C. Mùa hè từ tháng 5-9 nhiệt độ trung bình tháng đạt 27OC-30O C. b. Độ ẩm Độ ẩm tương đối trung bình năm 83%, trong 3 tháng mùa xuân độ ẩm cao nhất trong năm, độ ẩm trung bình trong tháng này lên tới 85%-87%. Các tháng mùa thu và mùa đông độ ẩm giảm xuống dưới 80%. Chu kỳ ẩm hàng năm có đỉnh cao vào tháng 3 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. Nắng 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/s3m/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 tế 7 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. Hệ thống cấp thoát nước và vệ sinh môi trường 1.1.3.1. Hệ 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 8 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. Nhà ở Nước sử dụng (vệ sinh nhà bếp tắm giặt) Vườn của gia đình (môi trường đất) Ống dẫn thải 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 ) 9 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 q 1 chiếm 4 %; có 7 hộ gia đình xả thải theo quy trình q 2 chiếm 14 %; có 20 hộ gia đình xả thải theo quy trình q 3 chiếm 40 %; có 21 hộ gia đình xả thải theo quy trình q 4 , 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. Hệ 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 10 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. Vệ 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. Nước thải vào Song chắn rác Sân phơi cát Bể lắng cát Các công trình XLNT trong đất Bể lắng đợt một Hồ sinh học Máy nghiền rác Nguồn tiếp nhận Bể metan Sân phơi bùn Làm khô bùn bằng PP cơ học Hình 1.6. Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên. 11 Nước thải vào Song chắn rác Sân phơi cát Cấp khí cưỡng bức Bể lắng đợt một Bể lắng cát Máy nghiền rác Bể metan Các công trình XLNT theo nguyên lý Lọc sinh học Bùn hoạt tính Bể nén bùn Bùn hoạt tính tuần hoàn Sân phơi Làm khô bùn Bùn dư bùn bằng PP cơ học Bể lắng đợt hai Máng trộn Bể tiếp xúc Nguồn tiếp nhận 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. Tách pha rắn - lỏng Chắn rác Lắng cát Lắng qua tầng cặn lơ lững Lắng trọng lực Lắng cặn Lắng trọng lực truyền thống kết hợp tách dầu, mỡ Lọc Lọc màng Lọc cơ học Lọc tách nước Lọc nhanh Lọc chậm Lọc áo Lọc trọng lực Lọc áp lực Lọc chân không Lọc băng chuyền Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học. 12 Ép lọc