Nghiên cứu ứng dụng các loài thực vật thủy sinh ở tỉnh Vĩnh Phúc trong xử lý nước thải.

- vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học “Nghiên cứu ứng dụng các loài thực vật thủy sinh ở tỉnh Vĩnh Phúc trong xử lý nước thải” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng Thị Thu Hương.
- Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Đỗ Thị Lƣơng vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu ôxy sinh hóa BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường CHC : Chất hữu cơ COD : Nhu cầu ôxy hóa học GTTB : Giá trị trung bình KCN : Khu công nghiệp KLN : Kim loại nặng KT-XH : Kinh tế - xã hội NTSH : Nước thải sinh hoạt QCVN : Quy chuẩn Kỹ thuật Việt Nam SMEWW : Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng TP : Thành phố TSS : Chất rắn lơ lửng TVTS : Thực vật thủy sinh UBND : Ủy ban nhân dân VSV : Vi sinh vật XLNT : Xử lý nước thải XLNTSH : Xử lý nước thải sinh hoạt vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY i MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC BẢNG.
- TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT.
- Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị.
- Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt tại các vùng nông thôn.
- Phạm vi ứng dụng của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải.
- Đối tượng nước thải.
- NGHIÊN CỨU SƠ BỘ ĐỂ LỰA CHỌN THỰC VẬT XỬ LÝ.
- NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI THÔN CỔ TÍCH-XÃ ĐỒNG CƢƠNG.
- Vị trí và thời gian lấy mẫu nước thải thôn Cổ Tích.
- Kết quả nghiên cứu xử lý nước thải thôn Cổ Tích bằng TVTS.
- Tính toán chi phí hệ thống XLNT.
- Định mức tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt.
- Các thông số ô nhiễm của hệ thống xử lý NTSH TP.Vĩnh Yên.
- Thông số nước thải trong 3 đợt nghiên cứu.
- Tính chất nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống.
- Thời gian lưu nước thải tối thiểu trong vùng lắng của bể tự hoại.
- Thành phần nước thải sinh hoạt.
- Hệ thống xử lý NTSH tập trung của thành phố Vĩnh Yên.
- Khả năng xử lý BOD5 của 7 loài thực vật theo thời gian.
- Khả năng xử lý COD của 7 loài thực vật theo thời gian.
- Khả năng xử lý tổng P của 7 loài thực vật theo thời gian.
- Khả năng xử lý tổng N của 7 loài thực vật theo thời gian.
- Hiệu suất xử lý BOD5.
- Hiệu suất xử lý COD.
- Hiệu suất xử lý NH4+ của 3 TVTS.
- Hiệu suất xử lý PO43- của 3 TVTS.
- Quy trình xử lý nước thải của tuyến cụm dân cư.
- 68 vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay, hầu hết các đô thị và địa phương tại tỉnh Vĩnh Phúc chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt.
- Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, các khu du lịch, dịch vụ thương mại và nước thải của các khu tiểu thủ công nghiệp chưa qua xử lý là nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước mặt.
- Trong khi đó, các phương pháp xử lý nước thải hiện nay cũng rất đa dạng như: Phương pháp cơ học, phương pháp vật lý, phương pháp sinh học,… Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng, tuy nhiên các phương pháp cơ, lý, hóa có nhược điểm là giá thành cao, vận hành cần có cán bộ có trình độ khoa học, khó chuyển giao rộng rãi [2]…Vì vậy, việc nghiên cứu một phương pháp xử lý nước thải phù hợp với điều kiện tại tỉnh Vĩnh Phúc là hết sức cần thiết.
- Xử lý nước thải bằng công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao.
- Đây là giải pháp 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.
- Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý còn có giá trị kinh tế [3].
- Trong khi đó, ứng dụng các cây thực vật thủy sinh bản địa ở Vĩnh Phúc trong việc xử lý nước thải sinh hoạt chưa được nghiên cứu.
- Do vậy tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng các loài thực vật thủy sinh ở tỉnh Vĩnh Phúc trong xử lý nước thải” làm nội dung của luận văn tốt nghiệp cao học ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường với mong muốn tìm hiểu giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với điều kiện địa phương.
- vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY 2 Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu ứng dụng các loài thực vật thủy sinh ở tỉnh Vĩnh Phúc trong xử lý nước thải sinh hoạt và đề xuất mô hình xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn có hiệu quả cho địa phương.
- Đối tƣợng nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện với đối tượng nước thải của tuyến cụm dân cư thôn Cổ Tích, xã Đồng Cương, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu: Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu tuyển chọn các thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.
- Lựa chọn các loại thực vật thủy sinh phù hợp xử lý nước thải sinh hoạt.
- Đã đề xuất quy trình xử lý quy mô thôn Cổ Tích, xã Đồng Cương, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Xử lý số liệu.
- TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT giũ, tẩy , vệ sinh cá nhân… C Trong nước thải sinh hoạt, các chất hữu cơ chiếm khoảng 50-60% tổng các chất.
- Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm khoảng 40-60.
- Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt.
- Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: chất tẩy rửa tổng hợp mà điển hình là các chất hoạt động bề mặt (Alkyl Benzen Sunfonat - ABS) rất khó xử lý bằng phương pháp sinh học và gây nên hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn – nơi tiếp nhận nước thải [33].
- Các chất vơ cơ trong nước thải chiếm 40-42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các axit, bazơ vô cơ.
- Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie, caxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất thải khác như: cát, sắt, dầu mỡ.
- Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở nên có tính axít vì thối rữa.
- Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong tảo, trứng giun sán.
- có trong nước thải.
- Thành phần nƣớc thải sinh hoạt [29] Dựa vào nguồn gốc hình thành và để tiện cho việc lựa chọn phương pháp, thiết kế các công trình xử lý, nước thải sinh hoạt được phân loại như sau.
- Nước xám: Nước thải không chứa phân, nước tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết bị vệ sinh như bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt.
- Loại nước thải này chủ yếu chứa chất lơ lửng, các chất tẩy rửa.
- Nồng độ các chất hữu cơ trong loại nước thải này thấp và thường khó phân huỷ sinh học.
- Nước đen: Nước thải chứa phân, nước tiểu từ các khu vệ sinh.
- Trong nước thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối.
- Các loại nước thải này thường gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt.
- Nước thải nhà bếp chứa dầu mỡ và phế thải thực phẩm từ nhà bếp, khu rửa bát.
- Nước thải loại này có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các nguyên tố dinh dưỡng khác (nitơ và photpho).
- Nước thải có chứa dầu mỡ thường gây mùi và ngăn cản sự khuếch tán oxy trên bề mặt.
- Định mức tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của một người trong một ngày được thể hiện trên bảng 1.1.
- Định mức tải lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt [30] (Định mức cho 1 người/ngày.đêm) TT Chất ô nhiễm Tải lƣợng (gam/ngƣời/ngày) Trung bình (gam/ngƣời/ngày) 1 BOD TSS Dầu mỡ Amoni Tổng Phốt pho Tổng Coliform MPN/100ml 5,005.108 Lượng nước thải sinh hoạt phát sinh dao động trong phạm vi rất lớn, phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng khu vực, quy mô khu dân cư, tiêu chuẩn cấp nước, mức sinh hoạt và các thói quen của người dân.
- Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa vùng thành thị và nông thôn.
- Ước tính lượng nước thải chiếm khoảng 80% lượng nước cấp.
- Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do chưa 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.
- Hiện trạng thu gom và xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị [19] Trong những năm qua, thành phố Vĩnh Yên và một số thị xã, thị trấn trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc đang dành sự ưu tiên cho hệ thống cấp nước phục vụ nhu cầu thiết yếu về sinh hoạt của người dân.
- Đặc biệt về mặt xử lý nước thải, chỉ mới có các bể tự hoại là công trình duy nhất XLNTSH của các hộ gia đình và công trình vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY 6 công cộng dịch vụ mà hoàn toàn chưa có công trình xử lý nước thải tập trung đảm bảo yêu cầu về môi trường.
- Hơn nữa, các bể tự hoại cũng được xây dựng không theo tiêu chuẩn và không có cơ quan nào quản lý nên chất lượng nước thải ra môi trường không kiểm soát được.
- Hệ thống thoát nước, thu gom và xử lý nước thải mặc dù có được quan tâm nhưng vẫn còn lạc hậu, xây dựng chắp vá không đồng bộ, chưa đáp ứng được các yêu cầu phát triển của thành phố.
- Sự lạc hậu về hệ thống thoát nước, thu gom và xử lý nước thải đang tạo ra những rủi ro lớn về sức khỏe của người dân, đến môi trường đô thị, cản trở sự phát triển kinh tế xã hội của thành phố.
- Nhìn chung, hệ thống thoát nước thải ở thành phố Vĩnh Yên và các đô thị khác trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc là hệ thống cống chung thoát nước mưa và thoát nước thải, tập trung chủ yếu tại trung tâm thành phố cũ và đưa đến các điểm xả.
- Các hộ gia đình đấu nối nước thải trực tiếp tới hệ thống thoát nước hoặc đấu nối vào các mương thoát nước phía sau nhà.
- Đối với hệ thống thu gom nước thải tại địa bàn thành phố có 84,1% chiều dài cống bê tông để nước thải chảy vào nhưng không có nắp đậy vì vậy đã gây mùi khó chịu cho người dân.
- Có 2,5% số hộ gia đình cho thoát nuớc ra rãnh đất và 5,5% là cho ra mương hở, và 4% số hộ cho nước thải của gia đình tự chảy ra ngoài đường để đất tự thẩm thấu.
- Hệ thống thoát nước thải hộ gia đình được xây kiên cố chiếm 69,3%.
- Nước thải hộ gia đình dẫn vào rãnh/mương có xây tấm đan chiếm 20,3%, tự thấm/chảy tràn và hình thức khác là 10,3%.
- Bên cạnh đó, dân số của thành phố liên tục tăng nhanh, nguồn nước thải xả ra ngày càng nhiều, người dân sẽ dễ phát sinh các loại bệnh về hô hấp, tiêu hoá.
- úng vB Trường ĐHBK Hà Nội Luận văn Thạc sỹ KT ngành Quản lý TN & MT Học viên: Đỗ Thị Lương – Lớp 13AQLTNMT-VY 7 ngập cũng sẽ gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của dân cư, giao thông ùn tắc, hàng năm ngân sách và người dân phải trả phí để giải quyết hậu quả của việc ngập úng gây lên sự tốn kém.
- Để khắc phục tình trạng trên, dự án thoát nước và xử lý nước thải thành phố Vĩnh Yên do UBND tỉnh Vĩnh Phúc làm chủ đầu tư, được triển khai bằng nguồn vốn ODA-JIBC Nhật Bản.
- Dự án được xây dựng trên diện tích hơn 4,4 ha, bao gồm các hạng mục: Xây dựng mới hệ thống thoát nước chung bê tông cốt thép dài 8,6 km, cống thoát nước thải sinh hoạt dài 25,4 km.
- xây dựng trạm xử lý nước thải công suất 5.000m3/ngđ, áp dụng công nghệ bùn hoạt tính truyền thống (bể Aeroten) trên diện tích 250 m2.
- Nước thải từ bể lắng thứ cấp qua bể khử trùng, thải vào hồ điều hòa trước khi thải ra ngoài môi trường (điểm tiếp nhận nước thải cuối cùng là sông Phan).
- Hiệu quả xử lý của hệ thống được tóm tắt trên bảng 1.2.
- Các thông số ô nhiễm của hệ thống xử lý NTSH TP.Vĩnh Yên [20] (ngày lấy mẫu TT Mẫu Chỉ tiêu ô nhiễm pH DO Độ dẫn điện TSS ∑N ∑P COD BOD Tại bể Aeroten 1 Đầu vào Đầu ra Tại bể lắng 1 Đầu vào Đầu ra Hồ điều hòa 1 Đầu vào Đầu ra .
- Hệ thống xử lý NTSH tập trung của thành phố Vĩnh Yên Hệ thống hạ tầng kỹ thuật thu gom và xử lý nước thải của thành phố Vĩnh Yên hoàn thiện và đi vào vận hành, góp phần triệt để xử lý nguồn nước thải sinh hoạt khu vực phía Đông thành phố.
- Hiện trạng thu gom và xử lý nƣớc thải sinh hoạt tại các vùng nông thôn Tại Vĩnh Phúc ở hầu hết các khu dân cư thuộc vùng nông thôn cho đến nay vẫn chưa có hệ thống thu gom xử lý nước thải tập trung.
- Nước thải sinh hoạt mới chỉ được xử lý cục bộ bằng hệ thống bể tự hoại của các hộ gia đình và thải trực tiếp ra hệ thống thoát nước mưa và nước thải khu vực, sau đó thải ra các ao, hồ, đầm.
- Trong khi đó đa số các bể tự hoại của các hộ gia đình không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nên việc xử lý chất thải không đảm bảo vệ sinh môi trường [17].
- Vì vậy, tại các khu du lịch ngoài nước thải từ người dân, còn một lượng thải lớn từ các hoạt động dịch vụ đi kèm.
- Rác thải xả bừa bãi, nước thải đổ trực tiếp ra sông, suối làm ô nhiễm nặng nguồn nước mặt, gây mất mỹ quan khu vực.
- Thực tế cho thấy, dù một số bệnh viện tuyến huyện đã được trang bị hệ thống xử lý nước thải y tế nhưng hệ thống xử lý không được vận hành đúng quy định.
- Các cơ sở y tế tuyến xã, phường, thị trấn, các cơ sở tư nhân tuy lưu lượng nước thải y tế không nhiều, nhưng hầu hết không xây dựng hệ thống xử lý y tế riêng.
- Toàn bộ nước thải y tế và nước thải sinh hoạt phát sinh tại các cơ sở được xử lý sơ bộ bằng hệ thống bể tự hoại ngầm, sau đó được thải ra môi trường xung quanh.
- tuy vậy nhiều cơ sở còn xả thải trực tiếp nước thải y tế ra môi trường.
- Nguồn nước thải này sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường tự nhiên và sức khoẻ con người, đặc biệt khi có dịch bệnh [15].
- Nhìn chung, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư thuộc vùng nông thôn, khu du lịch, dịch vụ.
- nước thải y tế và một số nhà máy, xí nghiệp trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc chưa được xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn cho phép vẫn đổ thải ra môi trường, làm suy thoái môi trường nước mặt, có nhiều nơi đã bị ô nhiễm ở mức độ nghiêm trọng.
- Việc đưa ra giải pháp thu gom nước thải về một trạm xử lý tập trung là rất khó khăn, bởi kinh phí đầu tư cho xây dựng rất lớn, hơn nữa vận hành các hệ thống này khá phức tạp và tốn kém.
- Giải pháp xử lý nước thải phân tán cho từng cụm gây ô nhiễm với các công nghệ có chi phí đầu tư thấp, vận hành đơn giản và thân thiện với môi trường là một giải pháp thích hợp, khả thi và cần thiết đối với điều kiện kinh tế tại các vùng nông thôn nước ta nói chung và của tỉnh Vĩnh Phúc nói riêng.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt