Thạc Sĩ Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước sông Cầu Bây và đề xuất biện pháp giải thiểu

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