2

Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước phục

vụ quy hoạch Hệ thống xử lý nước thải sông

Tô Lịch - Đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến Ngã

Tư Sở

Nguyễn Thị Như Quyên

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS Chuyên ngành: Sử dụng và bảo vệ tài nguyên môi trường

Mã số: 60 85 15

Người hướng dẫn: PGS. TSKH. Nguyễn Xuân Nguyên

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Điều tra, thu thập các thông tin về môi trường nước sông Tô

Lịch và hệ thống hóa các số liệu về các chỉ tiêu chất lượng nước và bùn

trên sông Tô Lịch. Xây dựng mô hình thống kê miêu tả sự phụ thuộc các

thông số nước sông. Tô Lịch và phân bố các thông số theo chiều dài sông

đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến cầu Mới - Ngã Tư Sở. Đề suất lựa chọn

công nghệ xử lý nước thải thông qua mô hình tính toán chi phí đầu tư và

vận hành trạm xử lý tập trung cho các đoạn của sông Tô Lịch và đề xuất

các biện pháp thu gom, xử lý nước thải và biện pháp tổng hợp cho việc

nâng cao chất lượng nước sông

Keywords: Ô nhiễm môi trường; Môi trường nước; Xử lý nước thải; Bảo

vệ môi trường; Sông Tô Lịch

Content MƠ ĐÂU

1. Tinh câp thiêt cua đê tai:

Hà Nội là thủ đô của Việt Nam , là trung tâm chính trị , kinh tê , văn hoa cua ca

nươc vơi diện tích tự nhiên lớn nhất và thứ hai về dân sô . Tuy nhiên, do quá trình đô thị

hóa mạnh mẽ, phần lớn các sông hồ Hà Nội đều rơi vào tình trạng ô nhiễm nghiêm

trọng.

Lưu vực sông Tô Lịch la trục tiêu thoát nước thải chính của thành phố có tổng

diện tích 77,5 km2 toàn bộ chiều dài sông 14,6 km. Theo khảo sát của Sở TN-MT, hiện

nay, toàn tuyến có trên 200 cửa xả lớn nhỏ tuy nhiên, toàn tuyến chưa xây dựng hệ

thống thu gom tách nước thải và nước mưa..

3

Theo Chi cục Bảo vệ môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội), với

đặc điểm gần như không được bổ cập nước từ đầu nguồn, nên về mùa khô, toàn bộ

lượng nước trên sông Tô Lịch là nước thải có tốc độ dòng chảy nhỏ. Nước bị tù đọng

gây ô nhiễm nặng trên toàn tuyến.

Sông Tô Lịch là trục tiêu thoát nước thải chung của thành phố, do vậy được coi

là ô nhiễm nặng nhất trong 4 con sông thoát nước trong khu vực nội thành . Đa co nhiêu

dư an đươc triên khai nhưng vân đê giam thiêu ô nhiêm tuyên sông này vân chưa đươc

giải quyết triệt để. Đê giam thiêu , ngăn ngưa ô nhiêm va khôi phục sông Tô Lịch, cân

có các biên phap mang tinh tông hơp va đông bô . Nhăm gop phân vao muc tiêu nói

trên, tác giả luận văn đề xuât va triên khai đê tai : “Nghiên cƣu hiên trang môi trƣơng

nƣơc phuc vu quy hoach Hê thông xƣ ly nƣơc thai sông Tô Lich - Đoan tƣ Hoang

Quôc Viêt đên Nga Tƣ Sơ”

2. Muc tiêu nghiên cưu

- Tập hợp và hệ thống hóa các số liệu khảo sát và thực hiện khảo sát bổ sung các

số liệu ô nhiễm nước và bùn sông Tô Lịch.

- Xây dưng mô hinh th ống kê sự phụ thuộc của các thông số ô nhiêm theo chiêu

dài sông Tô Lich đoan tư Hoang Quôc Viêt đên Nga Tư Sơ.

- Đê xuât cac biên phap thu gom và tính toán quy hoạch các trạm xư ly nươc thai

tâp trung cho các đoạn sông từ Hoàng Quốc Việt đến Cầu Mới và một số biện pháp

tổng hợp nhăm nâng cao kha năng tư lam sach cua sông Tô Lich

3. Nhiêm vu nghiên cƣu

- Điêu tra, thu thâp cac thông tin vê môi trương nươc sông Tô Lich và h ệ thống

hóa các số liệu về các chỉ tiêu chất lượng nước và bùn trên sông Tô Lịch

- Xây dưng mô hinh thông kê miêu tả sự phụ thuộc các thông số nước sông Tô

Lịch và phân bô các thông số theo chiều dài sông đoan tư Hoang Quôc Viêt đên cầu

Mới - Ngã Tư Sở.

- Đề suất lưa chọn công nghệ xử lý nước thải thông qua mô hình tính toán chi

phí đầu tư và vận hành trạm xử lý tập trung cho các đoạn của sông Tô Lịch.

- Đê xuât các biên phap thu gom, xử lý nước thải và biện pháp tông hơp cho viêc

nâng cao chất lượng nươc sông.

4

NỘI DUNG TÓM TẮT

1. Tổng quan vê tình hình nghiên cưu sông Tô Lịch

Những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20, sông Tô Lịch bắt đầu có hiện tượng ô

nhiễm. Từ năm 1997, Công ty cấp thoát nước Hà Nội đã điều tra và xây dựng phương

án xử lý ô nhiễm môi trường hệ thống sông Tô Lịch. Từ năm 1999 đến 2003, Viện hoá

học các hợp chất thiên nhiên đã nghiên cứu chất lượng nước hệ thống sông Nhuệ và

sông Tô Lịch bằng cách tiến hành quan trắc theo từng tháng một số chỉ tiêu về DO, độ

đục, NO3-, PO4

2-, NH4-N, P-T.... Sơ Tai nguyên & Môi trương Ha Nôi cũng đã tiến

hành quan trăc lưu vưc sông Tô Lich vào mùa khô và mùa mưa hàng năm . Theo đó,

chất lượng nước sông ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng.

Từ năm 2003, sông Tô Lịch đã bắt đầu được nạo vét và kè 2 bên bờ theo dự án

thoát nước thành phố Hà Nội (giai đoạn 1) nên chất lượng nước sông cũng được cải

thiện một phần.

Năm 2005, Viện Địa lý đã thực hiện đề tài “Xây dựng cơ sở khoa học cho giải

pháp bổ sung nước mặt nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước các sông Hà Nội”.

Năm 2007, trong báo cáo cuối cùng về chương trình phát triển Đô thị tổng thể

Thủ đô Hà Nội (HAIDEP), đoàn nghiên cứu của Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản

(JICA) đã đưa ra đề xuất các phương án lấy nước từ sông Hồng vào hồ Tây với lưu

lượng 7m3/s sau đó đưa nước vào các hồ chính cũng như sông Tô Lịch và Kim Ngưu,

hoặc đưa trực tiếp sông Hồng vào các con sông trong thành phố.

Viện Nghiên cứu Hỗ trợ Phát triển Nông thôn (IRARD) đã kiến nghị UBND

thành phố Hà Nội cho thực hiện thí điểm việc dùng hóa chất mà nhóm nghiên cứu

thành công có tên là dung dịch HQ1, HQ2, HQ3 làm sạch nước sông Tô Lịch.

Một giải pháp khác là sử dụng hoạt chất LTH- 100 do công ty cổ phần công

nghệ Xanh thực hiện Triển khai nghiên cứu từ nhiều năm. Việc sử dụng hóa chất

thường thích hợp với những thủy vực tĩnh do đặc điểm của sông Tô Lịch là nước thải

bổ cập liên tục không ngừng suốt dọc 2 bờ sông nên dùng hóa chất khó có tính khả thi.

Công nghệ tàu hút bùn công nghệ khí nén của Viện Nghiên cứu cơ khí đã được

đưa vào thử nghiệm tại sông Tô Lịch nhưng công nghệ này mới chỉ dừng lại nghiệm

thu ở mức cơ sở còn việc nhân rộng và triển khai trên quy mô lớn thì vẫn còn chưa

được đánh giá.

5

Để xử lý triệt để nguồn nước ô nhiễm, điều quan trọng và tiên quyết là phải ngăn

chặn dứt điểm nguồn gây ô nhiễm và chỉ cần xử lý triệt để nguồn nước đầu nguồn thì tự

khắc dòng sông sẽ điều chỉnh làm sạch theo cơ chế tự nhiên của nó . Do đó, Tác giả đề

xuất đê tai: “Nghiên cưu hiên trang môi trương nươc phuc vu quy hoach Hê thô ng xư ly

nươc thai sông Tô Lich - Đoan tư Hoang Quôc Viêt đên Nga Tư Sơ”.

2. Tông quan vê sông Tô Lich

Sông Tô Lịch là một trong những phân lưu nhỏ của hệ thống sông Hồng có tuổi

Holocen không phân chia (từ 10.000 năm trở lại đây). Hiện nay sông Tô Lịch là một

trong bốn con sông nội đô: Tô Lịch, Lừ, Sét và Kim Ngưu đã được kè bờ, đảm nhận

chức năng tiêu thoát nước chính cho thủ đô.

Nguồn nước cấp chủ yếu cho hệ thống sông Tô Lịch là nước mưa và nước thải

do sinh hoạt và sản xuất. Theo khảo sát của Sở Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội, hiện

nay, toàn tuyến có trên 200 cửa xả lớn nhỏ. Hầu hết là cống tròn đường kính 100 mm

đến 1.800 mm và một số cống hộp lớn kích thước 1.200x1.200 mm đến 5.500x5.000

mm. Do đó chế độ thủy văn trở nên phức tạp. Mùa mưa, dòng chảy biến động mạnh mẽ

theo thời gian và không gian.

Bảng 1: Các kênh mương và cống xả chính vào sông Tô Lịch

đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến Cầu Mới – Ngã Tư Sở

TT Tên Lƣu lƣợng nƣớc thải

(m3/s)

1 Cống Phan Đình Phùng 0,118

2 Kênh Do 0,106

3 Đầu nguồn sông Tô Lịch 0,07

4 Kênh Nghĩa Đô 0,024

5 Cống Vị 0,083

6 Kênh Láng 0,0551

7 Kênh Yên Lãng 0,219

(Nguồn: VESDI)[11 ]

6

Hình 2.1: Lưu vực hệ thống sông Tô Lịch [23,10]

7

Nước sông Tô Lịch trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến năm 1998 bắt đầu

có hiện tượng ô nhiễm dần dần. Đặc biệt từ năm 1998 cho đến nay thì tình trạng ô

nhiễm đã trở nên trầm trọng. Dòng nước có màu đen lân nhiều loại rác thải rắn, vào

những lúc nắng to gây ra mùi hôi thối nồng nặc.

Bảng 2: Kết quả đo lưu lượng trên sông Tô Lịch mùa khô

STT Vị trí Tọa độ Lƣu lƣợng

(m3/ngay đêm) Kinh độ Vĩ độ

1 Cống đường Hoàng Quốc Việt 583668 2327486 9,920.58

2 Cầu đường Nguyễn Khánh Toàn 583623 2326205 29,897.16

3 Cầu Giấy 583277 2325714 57,725.95

4 Cầu vào làng Cót 582963 2325310 61,428.33

5 Cầu Trung Hòa 583611 2324071 88,293.50

6 Cầu Cống Mọc 584554 2323349 113,965.12

7 Cầu Mới 585016 2322566 151,698.82

Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường Hà Nội, 2010

Bảng 3. Kết quả phân tích bun sông Tô Lịch

TT Thông sô Đơn vi B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

1 As mg/kg 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658 0,658

2 Hg mg/kg 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03

3 Pb mg/kg 3,87 4,05 4,06 4,11 4,13 4,15 4,17

4 Zn mg/kg 80,8 81,2 81,2 81,3 81,3 81,3 81,4

5 Cr mg/kg 157,2 157,5 157,6 157,6 157,7 157,7 157,7

6 Cd mg/kg 0,077 0,077 0,078 0,078 0,078 0,078 0,078

(Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE), tháng 3/2011)

Ghi chú: B1: Cống Bưởi; B2: Cầu Dịch Vọng; B3: Cầu Giấy ; B4: Cầu Cót;

B5: Cầu Trung Hòa ; B6: Cống Mọc; B7: Cầu Mới;

8

Bảng 4. Kết quả quan trắc và phân tích chất lượng nước sông Tô Lịch mùa khô.

TT Chỉ tiêu Đơn

vị

Kêt quả QCVN 08:2008/

BTNMT Cột B1 HQV C.DV C.G C.C C.TH C’.M C.M

1 pH - 6.7 6.7 7.2 6.5 6.9 7.1 6.9 5.5-9

2 DO mg/l 0.2 0.3 2.3 0.3 1.4 0.3 0.9 4

3 BOD5 mg/l 103 188 95 130 96 105 99 15

4 COD mg/l 150 200 140 152 110 132 149 30

5 TSS mg/l 66 123 45 51 48 63 99 50

6 NH4+ mg/l 12,3 18.5 25.6 18.2 18.6 18.4 14.4 0.5

7 P -T mg/l 4.4 3.4 5 4.6 5 4.73 4.52 -

8 N-T mg/l 47.8 31.7 41.8 39.3 42 41.2 39.8 -

9 As mg/l 0.0043 0.0054 0.0082 0.0096 0.0065 0.0118 0.0072 0.05

10 Hg mg/l 0.0002 0.0003 0.0027 0.0005 0.0003 0.0004 <0.0001 0.001

11 Pb mg/l 0.0020 0.0034 0.0105 0.0002 <0.0001 0.0091 0.0054 0.05

12 Cr VI mg/l <0.005 0.007 0.012 <0.005 <0.005 <0.005 0.009 0.04

13 Dầu mỡ mg/l 0.8 0.6 6.0 1.3 1.2 0.9 1.2 0.1

14 Chất tẩy rửa mg/l 2.07 2.20 2.29 2.8 3.1 3.0 3.7 0.4

15 Coliform tổng số MPN/

100ml 4.8x10

6 4.8x10

6 9.3x10

6 3.2x10

6 3.9x10

6 4.0x10

6 6.8x10

7 7.5x10

3

(Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE), tháng 3/2011)

9

Bảng 5. Kết quả quan trắc và phân tích chất lượng nước sông Tô Lịch mùa mưa.

TT Chỉ tiêu Đơn vị Kêt quả QCVN 08:2008/

BTNMT Cột B1 HQV C.DV C.G C.C C.TH C’.M C.M

1 pH - 6.9 6.9 6.8 6.7 7.1 6.6 6.5 5.5-9

2 DO mg/l 0.06 0.01 0.08 0.18 0.26 0.05 0.11 4

3 BOD5 mg/l 102 74 73 130 69 46 60 15

4 COD mg/l 132 125 126 158 105 93 102 30

5 TSS mg/l 30 63 45 60 51 25 50 50

6 Amoniac (NH4+) mg/l 9.3 6.2 23.7 12.8 15.7 14.6 15.6 0.5

7 Phốt pho tổng ( P) mg/l 1.68 2.97 3.12 3.05 3.26 2.87 2.56 -

8 Nitơ tổng số ( N) mg/l 30.5 8.9 28.9 24.5 28.4 50.9 27.5 -

9 Asen (As) mg/l 0.0110 0.0344 0.0071 0.0088 0.0069 0.0110 0.0110 0.05

10 Thuỷ ngân (Hg) mg/l 0.0010 0.0004 0.0002 0.0004 0.0016 0.0006 0.0021 0.001

11 Dầu mỡ mg/l 3.2 1.4 2.1 1.6 1.3 2.1 1.7 0.1

12 Chất tẩy rửa mg/l 1.0472 2.0141 1.6336 3.2096 0.6898 0.9328 1.0513 0.4

13 Coliform tổng số MPN/

100ml 1.7x10

5 1.1x10

6 8.3x10

5 4.3x10

5 5.0x10

5 1.0x10

6 7.0x10

5 7.5x10

3

(Nguồn: Liên hiệp Khoa học Sản xuất Công nghệ Hóa học (UCE, tháng 9/2011)) QCVN 08: 2008 - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước mặt

Ghi chu : HQV: Đầu đường Hoàng Quốc Việt; C.DV: Cầu Dịch Vọng; C.G: Cầu Giấy ; C.C: Cầu Cót ;

C.TH: Cầu Trung Hòa ; C’.M: Cống Mọc; C.M: Cầu Mới;

10

Kết quả quan trắc tiêu biểu trong các bảng trên cho thấy nước sông Tô Lịch ô

nhiễm hữu cơ nghiêm trọng thể hiện ở sự tăng quá cao nồng độ COD, BOD5, lượng

Nitơ tổng, photpho tổng, … và hàm lượng rất thấp oxy hòa tan. Lượng kim loại nặng

cũng khá lớn nhưng chủ yếu tập trung ở trong bùn thải nên hàm lượng trong nước vẫn

đang nằm trong ngưỡng chịu tải.

* Cac nguôn va nguyên nhân gây ô nhiêm

- Nguyên nhân từ hoạt động của các các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất nhỏ lẻ

- Nguyên nhân từ các bệnh viện, cơ sở khám chữa bệnh và khu dân cư

- Nguyên nhân từ cơ sở hạ tầng còn yếu kém

- Công cụ pháp luật

- Quản lý của cơ quan chức năng

- Ý thức của người dân

3. Xây dƣ ng mô hinh thông kê phân bô ô nhiêm nƣơc sông Tô Lich từ Hoang

Quốc Việt đên cầu Mới - Ngã Tƣ Sở

Thông tin đê xây dưng mô hinh thông kê phân bô ô nhiêm bao gôm cac sô liêu

quan trăc vê chât lương nươ c dọc theo tuyến sông . Bên canh các chỉ tiêu về nước thải ,

còn sử dụng một số thông số vật lý của tuyến sông như : chiêu dai, đô rông, đô sâu, vân

tôc dong chay, hê sô uốn khúc…

Viêc xây dưng mô hinh thông kê phân bô ô nhiêm bươc đâu đươc thưc hiên trên

môt sô chi tiêu chinh đê lam nên cơ sơ ly luân cua phương phap . Các chỉ tiêu bao gồm

BOD, COD, SS, NH4.

Khảo sát các loại mô hình và lựa chọn mô hình

Chúng ta xem xét hàm phụ thuộc của Y với các biến Xi sau:

Y = f(Xi) ; mi ,1

Trong đo: m la sô bâc cua ham toan (sô biên sô Xi).

Khi X1, X2, …, Xm không phu thuôc nhau (đôc lâp nhau), tưc la:

Không : (Xi, Xi-1) = 0 ; mi ,1

11

Thì có thể sử dụng một trong hai dang mô hinh sau đê biêu diên quan hê phu

thuôc cua Y vơi Xi:

+ Mô hinh đông (tinh đên yêu tô thơi gian)

Mô hinh co dang sau:

m

i

Xb ieAY1

. (A)

Hoăc )1(1

.

m

i

Xb ieAY

+ Mô hinh tinh (không tinh đên yêu tô thơi gian)

Mô hinh co dang sau:

m

i

iXfAY1

)( (B)

Trong trường hợp của sông Tô Lịch do các bất cập của số liệu tập hợp từ các

thời gian khác nhau, không liên tục và đầy đủ nên mô hình dạng B là thích hợp hơn cả

vì nó cho phép tìm sự phụ thuộc biến đổi các yếu tố (nồng độ các chất) và các yếu tố

không gian (chiều dài lấy mẫu)

Trương hơp này quan hê phu thuôc giưa Y và Xi là sử dụng dạng hàm của f(Xi).

Vây mô hinh co dang:

m

i

b

iiXAY

1

Mô hinh trên la dang mô hinh đươc sư dung trong luân văn khi nghiên cưu xây

dưng cac mô hinh biêu diên môi quan hê giưa các thông sô cua nươc thai trên sông Tô

Lịch.

Viêc xac đinh mô hinh thưc nghiêm thông kê mô ta quan hê cac thông sô đâu

vào của mô hình rất có ý nghĩa , để có thể sử dụng những quan hệ đó trong việc mô hình

hóa thiết bị công ngh ệ, tông hơp va phân tich hê thông XLNT nhăm tiêt kiêm thơi gian

và công sức trong quá trình triển khai vào thực tế .

12

Bảng 6: Các thông số đầu vào của mô hình

Vị tri

Chiêu

dài

(m)

Mùa mƣa Mùa khô

BOD5

(mg/l)

COD

(mg/l)

SS

(mg/l)

NH4

(mg/l)

BOD5

(mg/l)

COD

(mg/l)

SS

(mg/l)

NH4

(mg/l)

HQV 100 102 132 30 9,3 103 150 66 12,3

C. Dịch Vọng 1.300 74 125 63 6,2 188 200 123 18,5

C. Giấy 1.900 73 126 45 23,7 95 140 68 25,6

C. Cót 2.800 130 158 60 12,8 130 152 51 18,2

C. Trung Hòa 3.900 69 105 51 15,7 96 110 48 18,6

Cống Mọc 5.100 46 93 25 14,6 105 132 63 18,4

C. Mới 6.000 60 102 50 15,6 99 149 99 14,4

Tư cac sô liêu đươc lấy trong một năm cùng với các thông số v ật lý của đoạn

sông ta se thiêt lâp bai toan tim quan hê của các chỉ tiêu theo chiều dài , có nghĩa là tìm

đươc quy luât phân bô chât ô nhiêm theo chiêu dai cua đoan sông

Mô Hình R Mưc độ tƣơng

quan

BOD = 0,0469 COD1,5547

R= 0,957 Rất chặt

COD = 13,02 BOD0,4961

R = 0,950 Chặt

BOD = 0,038 COD 1,5425

SS0,0083

NH40,0838

R = 0,958 Rất chặt

COD = 13,275 BOD0,453

SS0,0093

NH4-0,0487

R = 0,959 Rất chặt

Mô hình phụ thuộc các thông số theo chiều dài sông

BOD = 0,0114 COD1,88

SS-0,2152

NH4-0,1097

L-0,1307

R = 0,97 Rất chặt

COD = 14,0245 BOD0,4214

SS0,1752

NH40,0709

L-0,0754

R = 0,98 Rất chặt

COD = 16,1195 BOD0,53

L-0,04

R = 0,96 Rất chặt

BOD = 0,0241 COD1,5803

L-0,072

R = 0,97 Rất chặt

COD = 38,659 SS0,4077

NH40,1189

L-0,0982

R= 0,87 Chặt

BOD = 11,0874 SS0,5516

NH40,1138

L-0,0541

R = 0,79 Tương đối chặt

Các mô hình này cho phép miêu tả sự phụ thuộc các thông số ô nhiễm với nhau

theo một số quy luật đặc trưng cho sông Tô Lịch. Mục đích của việc mô hình hóa là để

13

tìm và xây dựng công thức tính toán các thông số chưa biết khi đo được hoặc biết được

một số thông số khác.

4. Định hƣớng quy hoạch hệ thống xử lý nƣớc thải sông Tô Lịch

Có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau như phương pháp cơ học (lắng,

lọc), phương pháp hóa lý (đông tụ, keo tụ, hấp thụ, trao đổi ion), phương pháp hóa học

(trung hòa, oxy hóa khử) và các phương pháp sinh học. Công nghệ xử lý nước thải ngày

càng đi sâu vào áp dụng công nghệ sinh học và các biện pháp sinh học cũng đã chứng

minh hiệu quả xử lý triệt để và chi phí cho các biện pháp sinh học thường thấp hơn chi

phí cho các biện pháp xử lý khác. Bên cạnh đó chi phí quản lý cũng thấp do việc quản

lý đơn giản hơn. Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học đáp ứng mục đích đưa dòng

thải vào vòng tuần hoàn tự nhiên của vật chất, chất thải được xử lý và phân hủy theo

chu trình sinh học tự nhiên.

Bảng 3.2: So sánh một số công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

STT Phƣơng

pháp Ƣu điểm Nhƣợc điểm

1 Aeroten kéo

dài

- Có thể xử lý được nhiều loại nước

thải.

- Chi phí đầu tư ban đầu trung bình

- Xử lý với vận tốc chậm

- Tải trọng thấp;

- Diện tích chiếm đất cao;

- Chi phí năng lượng khá cao

- Công nghệ hở, phải có

khoảng cách an toàn (>150 -

200 m đến khu vực nhà ở của

dân và khu làm việc)

2

Mương oxy

hóa (Bio

Ditch)

- Chi phí vận hành thấp

- Xử lý ổn định

- Xử lý N, P và BOD, COD tốt hơn

hẳn Aerotank do tích hợp cả 3 quá trình

kị, hiếu khí và thiếu khí

- Chi phí xây dựng hệ thống thấp hơn

các công nghệ khác

- Chỉ thích hợp cho lưu lượng

lớn (trên 5.000 m3/day)

- Cần diện tích lớn

- Gây mùi nên chỉ hợp với

khu xa dân cư

14

STT Phƣơng

pháp Ƣu điểm Nhƣợc điểm

3

SBR

(Sequencing

Batch

Reactor)

- Linh động có thể xử lý nhiều loại

nước thải khác nhau với nhiều thành

phần và tải trọng.

- TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử nitrat,

khử photpho, nitrat hóa cao

- Quá trình kết bông tốt do không có hệ

thống gạt bùn cơ khí

- Ít tốn diện tích.

- Quá trình lắng ở trạng thái tĩnh nên

hiệu quả lắng cao.

- Có khả năng nâng cấp hệ thống

- Do hệ thống hoạt động theo

mẻ, nên cần phải có nhiều

thiết bị hoạt động đồng thời

với nhau.

- Công suất xử lý thấp (do

hoạt động theo mẻ)

- Người vận hành phải có kỹ

thuật cao

4

Lọc sinh

học có lớp

vật liệu

không ngập

trong nước

- Rút ngắn được thời gian xử lý

- Giảm việc trông coi

- Tiết kiệm năng lượng, không khí được

cấp trong hầu hết thời gian lọc làm việc

bằng cách lưu thông tự nhiên từ cửa

thông gió đi vào qua lớp vật liệu

- Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn

với cùng một tải lượng khối

- Dễ bị tắc nghẽn

- Rất nhạy cảm với nhiệt độ

- Khó kiểm soát mùi

- Chiều cao hạn chế

- Bùn dư không ổn định

5

Lọc sinh

học với lớp

vật liệu

ngập trong

nước

- Chiếm ít diện tích vì không cần bể

lắng trong.

- Không cần phải rửa lọc.

- Phù hợp với nước thải pha loãng.

- Đưa vào hoạt động rất nhanh, ngay cả

sau 1 thời gian dừng làm việc kéo dài.

- Có cấu trúc modun và dễ dàng tự

động hoá

- Làm tăng tổn thất tải lượng,

giảm lượng nước thu hồi.

- Tổn thất khí cấp cho quá

trình, vì phải tăng lưu lượng

khí không chỉ đáp ứng cho

nhu cầu của VSV mà còn cho

nhu cầu cho thuỷ lực

- Phun khí mạnh tạo nên dòng

chuyển động xoáy làm giảm

khả năng giữ huyền phù

15

STT Phƣơng

pháp Ƣu điểm Nhƣợc điểm

6 AAO

- Tốc độ xử lý cao

- Diện tích thiết bị thu nhỏ từ 8 - 10 lần

so với phương pháp Aeroten kéo dài.

- Khử được gần hết các chất ô nhiễm

hữu cơ kể cả nitơ, phốt pho.

- Hiệu quả, phí vận hành thấp

- Thiết bị kín, ít gây mùi

- Bùn ít, khâu xử lý bùn không phải đầu

tư lớn

- Đòi hỏi được đào tạo kỹ

thuật kỹ càng để vận hành

đúng.

- Vẫn cần chi phí để khử

trùng nước thải.

Để xử lý triệt để ô nhiễm sông Tô Lịch và nước thải ra đạt QCVN 14:2008 (mức

A) thì công nghệ được lựa chọn cho phép đưa ra giải pháp tổng hợp với mặt bằng phù

hợp với mặt bằng hiện trạng và đáp ứng được quy hoạch phát triển, có chi phí đầu tư và

chi phí vận hành phù hợp với nguồn đầu tư và ngân sách hoạt động của thành phố.

Chủng loại vật tư, thiết bị trong dây chuyền công nghệ phải là loại phổ thông để thuận

tiện cho việc cung cấp cũng như bảo dưỡng và thay thế sau này.

Trong nươc thai , nitơ va photpho cung BOD la cac chât dinh dương cho vi sinh

vât xây dưng tê bao va cung vơi nguôn cacbon la CO 2 là thức ăn thích hợp cho các loại

tảo hoặc thực vật thủy sinh khác (như beo tâm, bèo cái, bèo tây, rau muông…). Sau xư

lý sinh học , tông nitơ va lương photpho se giam xuông . Nhưng nêu trong nươc thai co

hàm lượng N > 30 - 60mg/l va ham lương P tư 4 – 8 mg/l se la môi trương qua giau

dinh dương (phú dưỡng) rât thich hơp cho rêu tao va thưc vât thuy sinh phat triên . Vây

khi con lai ham lương N va P qua ngương cho phep chi cân xư ly bô sung . Để xử lý

triệt để nước thải tại sông Tô Lịch cần sử dụng phương phap yếm khi , thiêu khi va hiếu

khí (AAO).

Do hệ thống thu gom nước thải và nước mưa trong khu vực vẫn chưa được tách

riêng nên phải cải tạo phân tách riêng biệt hệ thống thu gom nước thải theo lộ trình từng

bước. Để cải thiện tình trạng ô nhiễm cấp bách hiện nay thì sẽ xây dựng hệ thống hào

thu nước bố trí dọc theo hai bờ sông để thu gom nước rồi được bơm về trạm xử lý tập

16

trung. Giai đoạn đầu, trong mùa khô thì chỉ phải xử lý nước thải nhưng vào mùa mưa sẽ

phải xử lý một phần nước mưa đợt đầu và xả một phần nước mưa pha loãng nước thải

vào sông. Giai đoạn tiếp theo cần nghiên cứu xây dựng các cống bao, cải tạo dần hệ

thống để tách riêng nước mưa và nước thải. Các trạm được đặt phía đầu nguồn để cung

cấp nước sạch sau xử lý trở lại sông tránh tình trạng khô kiệt vào mùa khô.

Dựa vào kết quả tính toán chi phí kinh tế kỹ thuật tính toán các cụm xử lý nước

thải tập trung trên sông Tô Lịch đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến Cầu Mới – Ngã Tư Sở

bao gồm các vị trí sau:

+ Trạm xử lý 1: Xử lý nước thải thu gom tư công Bươi , công Vi, kênh Nghĩa Đô

và các cửa xả nằm trong đoạn từ Hoàng Quốc Việt đến Cầu Cót với công suất 65.000

m3/ngày đêm.

+ Trạm xử lý 2: Xử lý nước thải thu gom tư cac c ửa công nươc thai từ khu vực

gần Cầu Cót đến Cầu Mới Ngã Tư Sở với công suất 90.000 m3/ ngày đêm.

Việc tính toán chi phí đầu tư và vận hành trạm xử lý nước thải được căn cứ vào

các chỉ tiêu liên quan tới công suất xử lý, công nghệ sử dụng và các yếu tố về kinh tế,

xã hội của địa phương.

Tính toán chi phí đầu tư và vận hành 2 trạm xử lý tập trung được thực hiện bằng

mô hình toán của Trung tâm chuyển giao công nghệ Nước sạch và môi trường (CTC)

thuôc Viên Hoa hoc cac hơp chât thiên nhiên.

Sử dụng công nghệ xử lý nước thải AAO là công nghệ tích hợp 3 quá trình A-

Anarobic (yếm khí), A- Anoxic (thiếu khí), O- Oxic (hiếu khí). Đối với nước thải của

sông Tô Lịch thì quá trình yếm khí được thực hiện ở các bể septic trong các tòa nhà

(theo quy chuẩn xây dựng hiện nay). Do đó trạm xử lý nước thải tập trung quy hoạch

cho sông Tô Lịch chỉ tập trung xử lý theo 2 quá trình AO (Anoxic-Oxic), sau quá trình

tính toán ta có các thông số về suất đầu tư và chi phí vận hành 2 trạm xử lý như sau:

17

Hình 3.1: Vị trí quy hoạch hệ thống thu gom và xử lý nước thải

18

Sơ đồ 3.4: Công nghệ xử lý nước thải tập trung sông Tô Lich

đoan tư cống Bưởi - Hoàng Quốc Việt đến cầu Mới - Ngã Tư Sở (Công suât 65.000 - 90.000 m3/ngđ)

Nén

bùn

Hóa chất

Sân phơi bùn

Bùn khô

Chất thải rắn

Nước thải

Hóa chất

Cống

thải ra

sông

Lăng

cát

Tách

rác

Bơm

Tiệt

trùng

Trong đó:

A – Anoxic (Thiếu khí)

O – Oxic (Hiếu khí)

Bùn lắng

A O

Chất thải

rắn

Làm

khô bùn

Bùn lắng

A O

19

Bảng 3.10: Các chỉ tiêu ô nhiễm qua các bậc xử lý AO

Trạm Bâc xƣ ly BOD

(ppm)

COD

(ppm)

T-N

(ppm)

T-P

(ppm)

SS

(ppm)

Trạm 1

Ban đâu 188 200 47,8 5 275

Xư ly bâc 1 48,99 52,12 12,84 0.86 71,14

Xư ly bâc 2 12,47 13,27 5,14 0.22 24,91

Trạm 2

Ban đâu 130 162 42 5 63

Xư ly bâc 1 33,88 42,34 11,28 0.86 16,3

Xư ly bâc 2 8,62 10,78 4,52 0.22 5,71

* Cac biên phap tông hơp ngăn ngưa ô nhiêm

Ưng với mỗi hệ thống nước mặt , điêu quan trong đê khăc phuc ô nhiêm

không chi dưng lai ơ viêc ngăn chăn cac nguôn xa thai, xư ly nươc thải tập trung, mà

ngoài ra điều quan trọng là phải kiêm soat chăt che viêc xa thai ra nguôn va nâng cao

đươc kha năng tư lam sach cua hê thông sông.

Sơ đồ 3.5: Sơ đô tông hơp cac biên phap ky thuât bao vê nguôn nươc sông Tô Lich

Cac biện phap ky thuât bảo vệ nguôn nƣớc

Tăng cƣơng kha năng tƣ lam sach

cua nguôn nƣớc

+ Giảm lượng thải (các chất ô

nhiễm) vào sông.

+ Nước sach sau xử lý cung cấp trở

lại sông.

+ Nạo vét bùn thường xuyên.

+ Phát triển các biện pháp sinh học

tự làm sạch khác.

Hạn chê xả chât thải vao sông hô

+ Quy hoach và hoàn thiện cac hê

thông công thu gom (bao gồm hệ thống

từ nhà ra sông) và xả nước thải.

+ Quy hoạch xây dưng cac tram xư

lý nước thải tập trung.

+ Tái sử dụng nước thải đã xử lý.

+ Sản xuất bằng công nghệ sạch và

công nghê it chât thai.

+ Nâng cao ý thức giữ gìn vệ sinh

môi trường và cảnh quan đô thị.

20

KÊT LUÂN

Sông Tô Lịch là sông lớn nhất trong bốn con sông nội đô làm nhiệm vụ tiêu

thoát nước thải chính của thành phố Hà Nội. Hai bên bờ sông được thành phố cải tạo

kè bờ, tuy nhiên nước sông vẫn bị ô nhiễm cơ nghiêm trọng thể hiện ở sự tăng quá

cao nồng độ COD, BOD5, lượng Amoni,… và hàm lượng rất thấp oxy hòa tan

(thường dưới 1mg/l) gây khó khăn cho quá trình tự làm sạch của nước sông,

Coliform đều vượt mức cho phép có nơi gấp hàng nghìn lần. Lượng kim loại nặng

cũng khá lớn nhưng chủ yếu tập trung ở trong bùn thải nên hàm lượng trong nước

vẫn đang nằm trong ngưỡng chịu tải. Hiện trạng môi trường sông Tô Lịch là đáng

báo động nó cho thấy hệ thống cơ sở hạ tầng của thành phố Hà Nội như vậy là chưa

tương xứng với sự phát triển của thành phố.

Các mô hình toán học được xây dựng cho phép miêu tả sự phụ thuộc các

thông số ô nhiễm với nhau theo một số quy luật đặc trưng cho sông Tô Lịch để thiêt

lâp cơ sơ khoa hoc cho viêc dư bao lương phat thai ra hê thông sông tư đo ap dung

tính toán được dây chuyền công nghệ xử lý ô nhiễm cũng như tính toán được chi phí

đâu tư vân hanh tram XLNT tâp trung dưa trên môt sô chi tiêu kinh tê - kỹ thuật.

Để giải quyết được vấn đề giảm thiểu ô nhiễm cho các sông nội đô trong đó

có sông Tô Lịch, phải thực hiện một cách đồng bộ các giải pháp khoa học kỹ thuật

cũng như kinh tế xã hội.

Đối với đoạn đầu sông Tô Lịch thì cần thiết xây dựng hai trạm xử lý nước

thải tập trung. Trạm xử lý đặt tại đầu đường Hoàng Quốc Việt với công suất 65.000

m3/ngày đêm, tập trung xử lý nước thải thu gom tư công Bươi , công Vi , công Nghia

Đô va cac cưa xa năm trong đoan tư Hoang Quôc Viêt đên cầu Cót cho các khu vực

Phương Nghia Tân , phương Nghia Đô , phương Dich Vong , Mai Dich , Quan Hoa

(quân Câu Giây ), môt phân Quân Tây Hô , quân Ba Đinh , một phần quận Đống Đa

với công suất. Trạm xử lý 2 đặt tại khu vực làng Cót với công suất 90.000 m3/ ngày

đêm, xử lý nước thải thu gom tư cac cua công thoat nươc thai phương Trung Hoa va

Yên Hoa Quân Câu Giây, môt phân Quân Thanh Xuân, 1 phân quân Đông Đa.

Thành phố cần đẩy nhanh tiến độ thực hiện các công trình vệ sinh môi trường.

Cải cách thủ tục hành chính, quy hoạch và dành thêm quỹ đất cho các doanh nghiệp

21

gây ô nhiễm di dời khỏi khu dân cư. Các ngành chức năng tăng cường công tác

thanh tra, kiểm soát, giám sát, nhắc nhở các đơn vị thực hiện nghiêm Luật Bảo vệ

môi trường. Chỉ khi nào các đơn vị sản xuất kinh doanh vận hành hệ thống xử lý

nước thải, mới được phép hoạt động sản xuất. Kiên quyết xử lý những đơn vị vi

phạm, bắt ngừng hoạt động, rút giấy phép kinh doanh những đơn vị doanh nghiệp cố

tình vi phạm, hoặc tái phạm nhiều lần, gây hậu quả ô nhiễm nghiêm trọng.

Ðối với cộng đồng dân cư cần tuyên truyền, vận động nhân dân tại các khu

phố, tổ dân phố nêu cao ý thức cộng đồng, cùng tham gia bảo vệ môi trường, góp

phần làm cho thành phố ngày càng xanh, sạch, đẹp, văn minh; trong trường hợp vi

phạm quy định về xả thải thì cần phải xử phạt hành chính thích đáng đối với những

hành vi vi phạm.

Vơi viêc thưc hiên đông bô cac biên phap bao vê môi trương , chăc chăn

trong thơi gian sơm nhât, sông Tô Lich va cac sông nôi đô Ha Nôi se đươc tra vê giá

trị vốn có của nó. Khi đó, mọi người cũng sẽ có ý thức trách nhiệm hơn với dòng

sông và môi trường sống xung quanh.

References

1. Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ và Phốt pho, NXB Khoa

học Tự nhiên và Công nghệ.

2. Phạm Ngọc Đăng (2010), Biến đổi môi trường trong quá trình đô thị hóa thủ đô

Hà Nội - Hội Thảo Khoa học Quốc Tế kỷ niệm 1000 năm Thăng long Hà Nội

phát triển bền vững thủ đô Hà Nội văn hiến, anh hùng, vì hòa bình.

3. Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải và công nghệ xử lý nước thải , NXB

Khoa học kỹ thuật Hà Nôi.

4. Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Xử lý nước thải công nghiệp, Trung tâm khoa học

tự nhiên và công nghệ quốc gia Hà Nội.

5. Nguyễn Xuân Nguyên, Ngô Kim Chi (2003), Giáo trình công nghệ xử lý nước

thải sinh hoạt và công nghiệp, Trung tâm tư vấn, chuyển giao công nghệ nước

sạch và vệ sinh môi trương - Ban chỉ đạo quốc gia về công nghệ nước sạch và vệ

sinh môi trường, Hà Nội.

22

6. Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2003), Lý thuyết và mô hình hóa quá

trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà

Nội.

7. Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Đức Hạ (2004), Chất lượng nước sông hồ và bảo vệ

môi trường nước, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.

8. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo Trình xử lý công nghệ nước thải,

NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.

9. Công ty cấp thoát nước Hà Nội (1997), Điều tra và xây dựng phương án xử lý ô

nhiễm môi trường hệ thống sông Tô Lịch, Hà Nội.

10. JICA (2007), Chương trình phát triển đô thị tổng thể thủ đô Hà Nội (HAIDEP),

Quyển 1: Quy hoạch tổng thể.

11. VESDI (2008), Dự án Sử dụng hợp lý nước sông Tô Lịch và nâng cao điều kiện

vệ sinh môi trường các thôn ven sông, Hà Nội.

12. Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện KH & CN Việt Nam (2004) Nghiên

cứu chất lượng nước hệ thống sông Nhuệ và sông Tô Lịch, BCTK Dự án Việt -

Pháp, Hà Nội.

13. Viện Địa lý (2005), đề tài “Xây dựng cơ sở khoa học cho giải pháp bổ sung nước

mặt nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước các sông ở Hà Nội”.

14. Đại học Quốc Gia Hà Nội, Giáo trình xác suất thống kê, NXB Đai hoc Quôc gia

Hà Nội.

15. Cục thống kê, Niên giam thông kê Ha Nôi, NXB thống kê Hà Nội.

16. Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, Luât Bao vê môi trường được thông qua

29-11-2005) và có hiệu lực thi hành từ ngày 01-07-2006;

17. Thủ tướng Chính phủ, Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng 6 năm 2003

của chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; Nghị định

04/2007/NĐ –CP ngày 08 tháng 01 năm 2007 của Chính phủ về việc sửa đổi bổ

sung một số điều của nghị định 67/2003 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng 6 năm

2003 của chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải;

18. Bộ Tài Chính - Bộ Tài Nguyên Môi trường, Thông tư liên tịch số

125/2003/TTLT- BTC-BTNMT ngày 18 tháng 3 năm 2003 về việc hướng dẫn

thực hiện nghị định số 67/2003/NĐ-CP; Thông tư liên tịch số 106/2007/TTLT-

23

BTC-BTNMT ngày 06 tháng 9 năm 2007 về việc sửa đổi bổ sung Thông tư liên

tịch số 125/2003/TTLT-BTC-BTNMT.

19. Bộ Tài nguyên và Môi trường, QCVN 08:2008 - Quy chuân ky thuât quôc gia vê

chât lương nươc măt;

20. Bộ Tài nguyên và Môi trường, QCVN 14:2008 - Quy chuân ky thuât quôc gia vê

nươc thai sinh hoat;

21. Bộ Xây dựng, TCXD 188:1996- Tiêu chuẩn xả thải đối với nước thải đô thị.

22. http://www.tolichriver.net

23. http://wikimapia.org/#lat=21.0157545&lon=105.8404728&z=13&l=38&m=s

24. Hammer Mark J (1996), Water & Wastewater Technology, Prentice Hall, New

Jersey.

25. Ramalho R.S, Introduction to Wastewater Treatment Processes, Laval

University Quebec Canada.