CHUYÊN ĐỀ

NHIỄM BẨN NGUỒN NƯỚC VÀ KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH NGUỒN NƯỚC

NỘI DUNG

1. DẤU HIỆU NHIỄM BẨN

2. NGUYÊN NHÂN NHIỄM BẨN - HIỆN TRẠNG NHIỄM BẨN

3. QUÁ TRÌNH TỰ LÀM SẠCH

4. CƠ SỞ XÂY DỰNG QUY CHUẨN – TIÊU CHUẨN XẢ THẢI

1. Dấu hiệu nguồn nước nhiễm bẫn

Xuất hiện chất nổi lên trên bề mặt và cặn lắng ở đáy. Thay đổi tính chất vật lý (Màu sắc, mùi vị…). Thay đổi thành phần hóa học (số lượng CHC, phản

ứng, chất khoáng và chất độc …). Lượng oxy hòa tan giảm giảm xuống Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây bệnh.

2. Nguyên nhân nhiễm bẫn

Nguoàn nhieãm baån töø ñoâ thò. Nguoàn nhieãm baån do caùc

hoaït ñoäng coâng nghieäp, noâng nghieäp.

Nguoàn nhieãm baån do nöôùc chaûy traøn maët ñaát.

Các nguyên nhân gây nhiễm bẩn nguồn nước

Nước bẩn tấn công nhà máy Nước Tân Hiệp

Kết quả phân tích mẫu nước cho thấy nguồn nước trước khi vào nhà máy đã bị ô nhiễm hữu cơ, các chỉ tiêu như BOD, amoniac, nitrat... đều tăng từ 2 lần trở lên so với trước đây. 

Nước thải và các bao phân heo chưa được xử lý để tràn lan xung quanh bờ bao hồ chứa nước thải của Công ty TNHH San Miguel Pure Foods VN.

Nước kênh đen đổi màu sặc sỡMỗi ngày, nước kênh Đồng Đen chuyển màu cả chục lần theo màu hóa chất. Giữa trưa, dòng nước kênh vốn đang đen ngòm, đặc quánh vì rác thải sinh hoạt bỗng dưng chuyển sang màu xanh, rồi màu đỏ, màu vàng.

Nước kênh chuyển từ màu đen sang màu xanh của thuốc nhuộm.

KCN Tân Phú Trung-TPHCM - kênh Thầy CaiKết quả giám sát của Chi cục Bảo vệ Môi trường TPHCM cho thấy đầu nguồn kênh Thầy Cai hiện bị ô nhiễm nghiêm trọng, thể hiện rõ là ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm vi sinh và mức độ phú dưỡng hóa. Nguyên nhân gây nên tình trạng này do phần lớn nước thải của các doanh nghiệp trong khu công nghiệp (KCN) Tân Phú Trung (huyện Củ Chi) chưa xử lý đạt chuẩn đã tống thẳng ra môi trường.

Hồ chứa nước thải của Công ty TNHH Thương mại Hiệp Thành (KCN Tân Phú Trung) không có lớp lót

ĐƯờNG ốNG Xả THảI NƯớC CHƯA QUA Xử LÝ RA SÔNG TRÀ KHÚC CHE LấP TRONG BụI RậM

Dòng kênh đen tại Quận 12 – Tp.HCM

Nước kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè bị nổi bọt trắng xóa. Dọc theo Cầu Bông (Quận1–tp.HCM

Ô nhiễm do nước thải khu công nghiệp ở Hưng YênHơn 70% diện tích của khu công nghiệp Phố Nối A ở Hưng Yên lấp đầy dự án và đi vào hoạt động nhưng việc xử lý nước thải vẫn bị xem nhẹ. Các doanh nghiệp ngang nhiên xử lý nước thải gây ô nhiễm môi trường là vấn đề bức xúc hiện nay.

Ô nhiễm do nước thải khu công nghiệp ở Hưng Yên

Tại kênh Ba Bò (phường Bình Chiểu, quận Thủ Đức),

Kênh Ba Bò đã bị xem là dòng kênh chết. ở nhiều đoạn của dòng kênh này không còn sự sống bởi nồng độ oxy hòa tan (trong nước) đo

đạc năm 2009 cho thấy “tất cả các điểm đo đạc đều có nồng độ oxy hòa tan không đạt tiêu chuẩn nước mặt loại B, và tiêu chuẩn chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thủy sinh”. Giá trị oxy hòa tan dao động trong khoảng0 - 2,2 mg/l - “mức này là rất thấp, gây chết hầu hết các loại cá”.

Hiện tượng phú dưỡng hoá nguồn nước

Nöôùc thaûi coâng nghieäp, noâng nghieäp:

Nước thải chưa qua xử lý gây ô nhiễm nghiêm trọng lưu vực sông Vàm Cỏ Đông (trong ảnh là con kênh nối với sông Vàm Cỏ Đông không thể chảy nổi vì nước thải từ các lò mì).  

Mặn xâm nhập sâu vào Đồng bằng sông Cửu Long

Do nhöõng yeáu toá töï nhieân

Xâm nhập nước mặn vào tầng nước ngầm ven biển

3. Khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc.

Nguồn nước bị nhiễm bẩn sẽ dẫn đến tình trạng mất cân bằng sinh thái. Do đó, nguồn nước tự điều chỉnh để tái lập lại trạng thái ban đầu gọi là quá trình tự làm sạch (QTTLS).

Khả năng khử được các chất ô nhiễm của nguồn nước được gọi là khả năng "tự làm sạch" (self purification) của nguồn nước. Khả năng đó được thể hiện qua 2 quá trình:  Qúa  trình xáo trộn (pha loãng) thuần tuý lý học giữa nước thải với nguồn nước.

Quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nguồn nước.

Khả năng tự làm sạch nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố: quan trọng nhất là lưu lượng của nguồn nước, mặt thoáng nguồn nước, độ sâu của nguồn nước, nhiệt độ ...           

Để xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải trước khi cho xả ra nguồn nước, cần đánh giá chính xác khả năng tự làm sạch của nguồn nước bằng cách tiến hành nghiên cứu cẩn thận về thuỷ văn, thuỷ sinh và thành phần hoá lý của nguồn nước ...

Phân chia các vùng của dòng chảy theo khả năng tự làm sạch của nguồn nước

Quá trình xáo trộn nước thải với nước nguồn

Khi xác định mức độ xáo trộn giữa nước thải với nước sông không lấy toàn bộ lưu lượng nước sông để tính.

Söï töông quan giöõa löu löôïng nguoàn vaø löu löôïng nöôùc thaûi laø yeáu toá quan troïng trong quaù trình laøm saïch: goïi laø heä soá pha troän n:

nggh

ng

CC

CC

qqQn

Thöïc teá thì khoâng phaûi taát caû löu löôïng nöôùc nguoàn tham gia vaøo quaù trình xaùo troän maø chæ

moät phaàn naøo ñoù maø thoâi. Phaàn nöôùc nguoàn tham gia vaøo quaù trình ñöôïc ñaëc tröng bôûi heä soá xaùo troän. Coâng thöùc treân ñöôïc vieát thaønh:

qqQn .

(Heä soá phuï thuoäc ñaëc tính thuûy löïc vaø hình daïng doøng chaûy cuûa nöôùc nguoàn)

3

3

1

1l

qQ

l

e

e

Trong ñoù:+ l : khoaûng caùch töø cöûa xaû nöôùc thaûi ñeán maët caét tính toaùn (m)

+ : Heä soá coù tính ñeán aûnh höôûng thuûy löïc

3qE

Hệ soá cong : l/l1

-

=1: cöûa xaû gaàn bôø,

= 1.5 : cöûa xaû xa bô

- E : Heä soá khuyeách taùn

200. tbtb HVE mc

HVg tbtbE 2..

– Vtb : vaän toác doøng chaûy trung bình – Htb : chieàu saâu trung bình doøng chaûy – m : tyû leä giöõa vaän toác doøng chaûy nöôùc nguoàn vaø nöôùc thaûi

qua mieäng xaû– c : noàng ñoä nhieãm baån cuûa nöôùc hoà chöùa

Löu yù: Töø coâng thöùc treân ta thaáy heä soá

Tieán tôùi ñôn vò khi khoaûng caùch l daøi ra voâ cuøng. Moät khoaûng caùch nhö theá trong thöïc teá laø khoâng coù. Chính vì vaäy ngöôøi ta chæ xaùc ñònh cho moät khoaûng caùch naøo ñoù ñeå nöôùc nguoàn coù theå tham gia ñöôïc 70 – 80 % löu löôïng vaøo quaù trình xaùo troän ñoái vôùi nhöõng nguoàn nöôùc nhoû vaø 0.25- 0.3 ñoái vôùi nguoàn nöôùc trung bình vaø lôùn.

Nguyên tắc xả nước thải vào nguồn (cơ sở xây dựng quy chuẩn)Sau khi xử lý, việc xả vào nguồn phải tuân theo luật bảo vệ nguồn

nước:Bảng các giá trị cho phép tăng lên sau quá trình xả thải

Ghi chú:- Loại 1: Cấp nước đô thị, XN chế biến thực phẩm- Loại 2: Cấp cho Công nghiệp , dùng để chăn nuôi ca, tắm giặt, …- Loại 3: Tưới tiêu, chăn nuôi thủy sản

TÍNH THEO SS

C2 = p[(Q/q) + 1] + Cng

Trong đó:- C2: Hàm lượng chất lơ lửng cho phép trong nước thải xả vào nguồn- p: Hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn sau xáo

trộn (g/m3) (TC SS)- Q: Lưu lượng nước nguồn (m3/h)- q: Lưu lượng nước thải (m3/h)- Cng: Hàm lượng chất lơ lững trong nước nguồn (g/m3)- : Hệ số phụ thuộc đặc tính thủy lực

E = (C1- C2)/C1

TÍNH THEO BOD

- Lng : BOD nguồn

- k1, k1’ : Hằng số tốc độ tiêu thụ oxy của nước thải và nước nguồn

- t : Thời gian xáo trộn =1

- Lth : BOD tới hạn của hổn hợp nước thải và nguồn

Suy ra: Mức độ cần thiết xử lý nước thải:

E = (L1- L2)/L1

tkth

tk

tk

ngtkth L

LL

q

QL

11

'1

1 1010

10

102

MỘT SỐ MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG

MÔ HÌNH PALL

MÔ HÌNH PALL

Trong việc dự báo chất lượng nước người ta thường xác định nồng độ các chất ô nhiễm (các chất lơ lửng, N, P, …) hoặc là các chỉ số xác định trạng thái của nước (nhiệt độ, pH, COD, DO, …) ở các mặt cắt tính toán. Số liệu ban đầu để tính toán chất lượng nước là các đặc tính của nguồn thải và các đặc tính thủy lực của đối tượng nước. Sự ô nhiễm có thể xâm nhập vào các đối tượng nước qua nước thải hoặc là khuyếch tán với dòng chảy bề mặt.

Cơ sở tính toán nồng độ các chất ô nhiem trong các đối tượng nước có thể là :

– Lý thuyết nửa kinh nghiệm về sự khuếch tán chảy rối.– Lý thuyết khuyếch tán chảy rối với vận tốc giới hạn.– Các công thức kinh nghiệm để tính toán sự phân bố các chất trong dòng

chảy rối.

MÔ HÌNH PALL

Giả thiết rằng nước thải được xả ra trên bờ phải của sông. Hệ trục tọa độ được chọn như trên hình trên trong trường hợp này, sự phân bố các chất ô nhiễm thủy hóa được xác định theo công thức do nhà khoa học Xô Viết Paal cùng trường phái khoa học của ông tìm ra và đã đưa vào ứng dụng trong thực tế.

xy

x

y

xyx

CT

V

xk

xD

VB

y

xD

VBerf

xDVH

qSS 1

2

4

2exp

2

1

Mô hình ENVIMQ2

Caùch taïo moät coáng xaû Kết quả chạy mô hình

MOÂ HÌNH MIKE 11

MIKE 11 là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác.

MIKE 11 là mô hình động lực một chiều thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp. Với môi trường đặc biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ, MIKE 11 cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng quy hoạch.

MOÂ HÌNH MIKE 11

Mô-đun mô hình thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của hệ thống lập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm Dự báo lũ, Tải khuyếch tán, Chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát không kết dính. Mô-đun MIKE 11 HD giải các phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và động lượng (phương trình Saint Venant).

MOÂ HÌNH MIKE 11

Các ứng dụng liên quan đến mô-đun MIKE 11 HD bao gồm: • Dự báo lũ và vận hành hồ chứa • Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ• Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát bề mặt • Thiết kế các hệ thống kênh dẫn • Nghiên cứu sóng triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông

TẠM THỜI KẾT THÚC