Nồng độ nirat trong nước cao

Vi khuẩn có hại trong nước bị ô nhiễm có từ chất thải sinh hoạt của con

người và động vật như bệnh tả, thương hàn và bại liệt.

Bảng 1.2 : Các bệnh lây lan qua đường nước thải sinh hoạt

Bệnh



1995



1996



1999



2000



2001



2002



Tả



4.886



491



219



176



16



317



Thương hàn



30.900



23.310



6.874



4.367



9.614



7.090



Lỵ



48.350



57.860



138.259



149.180



269.610



174.722



Ỉa chảy



573.300



589.700



975.200



984.617



1.055.178



1.062.440



Sốt virut



80.447



89.963



35.868



25.269



42.878



28.728



Sốt rét



666.153



532.806



31.529



293.016



257.793



185.629



/ Nguồn: www.doko.vn/



Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm

môi trường nước, ô nhiễm nước thải nói chung và nước thải sinh hoạt nói riêng trở

thành vấn đề bức xúc của toàn xã hội. Vấn đề ô nhiễm nước thải sinh hoạt là loại ô

nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp, hàng ngày và khó khắc phục đối với đời sống con

người cũng như sự phát triển bền vững của đất nước. Ô nhiễm nước thải sinh hoạt

ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, ngoài ra chúng còn ảnh hưởng đến hệ sinh

thái, môi trường. Từ những ảnh hưởng, thành phần, tính chất,.. của nước thải sinh

hoạt mà ta tìm ra các phương pháp công nghệ xử lý phù hợp, khắc phục tình trạng ô

nhiễm nước thải sinh hoạt hiện nay.

1.2. Phương thức xử lý nước thải đô thị ở Việt Nam

Hiện nay có hai xu hướng xử lý nước thải, đó là xử lý tập trung và xử lý

phân tán. Mỗi xu hướng đều có những ưu điểm riêng, tùy thuộc vào đặc điểm của

từng địa phương mà có thể lựa chọn hình thức xử lý cho phù hợp.

1.2.1. Xử lý nước thải phân tán

Trong các đô thị lớn do khó khăn và không kinh tế trong việc xây dựng các

tuyến cống thoát nước quá dài khi địa hình bằng phẳng và mực nước ngầm cao,

người ta thường quy hoạch thoát nước thải thành hệ thống phân tán theo các lưu vực

sông, hồ. Do đặc điểm địa hình và sự hình thành các kênh hồ trong các đô thị nước



ta, hệ thống thoát nước thường phân tán ra các lưu vực nhỏ và độc lập. Do vậy thoát

nước phân tán sẽ là hình thức phù hợp đối với đa số đô thị nước ta.

Ưu điểm: Xây dựng các trạm XLNT theo hình thức phân tán sẽ tận dụng

được các điều kiện tự nhiên cũng như khả năng tự làm sạch của sông, kênh, hồ để

chuyển hóa chất bẩn. Mặt khác việc xây dựng này cũng phù hợp với khả năng đầu

tư và phát triển của đô thị. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép được xả

vào các cống thoát nước chung hoặc các mương sông hồ trong khu vực.

Trong nhiều trường hợp mức độ XLNT của hệ thống thoát nước phân tán

yêu cầu không cao do tận dụng được khả năng làm sạch của các sông hồ. Tổng giá

thành đầu tư xây dựng, vận hành và bảo dưỡng cho các tuyến cống thoát nước thải

phân tán giảm xuống do tránh được các tuyến cống thoát nước dài, đường kính và

độ sâu lớn, các trạm bơm nước thải. Các công trình của trạm XLNT phân tán

thường được bố trí hợp khối, dễ vận hành và quản lý. Dễ quy hoạch và thực hiện

quy hoạch. Cho phép phân đợt xây dựng, đầu tư các hợp phần kỹ thuật từng bước

theo khả năng tài chính. Quy mô đầu tư cũng sát với yêu cầu hơn, tránh lãng phí.

Cho phép sử dụng các giải pháp công nghệ đơn giản, chi phí thấp, do phân tán được

quỹ đất yêu cầu. Các mô hình quản lý, cơ chế tài chính áp dụng cũng rất linh hoạt

tùy theo điều kiện cụ thể. Cho phép tái sử dụng tại chỗ nước thải sau xử lý (rửa,

tưới, bổ cập nước ngầm) và chất dinh dưỡng tách được (bón cây trồng)...

Nhược điểm: Dễ làm mất cảnh quan do việc xây dựng các trạm xử lý nước

thải trong đô thị. Nếu thiết kế thi công và vận hành trạm xử lý không đúng các yêu

cầu kỹ thuật, nước thải có thể gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến môi trường khu dân

cư và đô thị xung quanh. Mặt khác nếu hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng như

N, P trong nước thải sau xử lý còn cao, trong điều kiện quang hợp tốt, các sông hồ

đô thị tiếp nhận nước thải có thể bị phú dưỡng và dẫn đến nhiễm bẩn thứ cấp. Một

số kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy, trong các sông hồ nước thải đô thị hàm

lượng chất hữu cơ (tính theo BOD 5 ) bổ sung do nhiễm bẩn thứ cấp thường dao

R



R



động từ 1,4 - 4,5 mg/l. Các trạm XLNT phân tán có quy mô, mức độ và công nghệ



xử lý khác nhau. Việc kiếm soát, quản lý và vận hành chúng khá phức tạp. Tìm

kiếm đất đai cho việc xây dựng trạm XLNT trong nội thành thường rất khó khăn.

Ở Việt Nam hình thức xử lý nước thải phân tán cho nước thải đô thị chưa

phổ biến do đặc điểm dân cư tập trung đông đúc.

1.2.2. Xử lý nước thải tập trung

Khi thoát nước tập trung, nước thải từ các tuyến cống cấp 2 (tuyến cống lưu

vực) đưa về tuyến cống chính (tuyến cống cấp 1), sau đó bơm về trạm xử lý nước

thải tập trung. Như vậy nước thải sẽ được dẫn ra khỏi khu vực đô thị, xử lý đến mức

độ yêu cầu, sau đó xả ra nguồn nước mặt có khả năng tự làm sạch lớn.

Ưu điểm: Đảm bảo cho môi trường có độ an toàn cao, ít bị ô nhiễm, dễ kiểm

soát và quản lý.

Nhược điểm: Việc đầu tư thoát nước thải tập trung rất tốn kém do việc xây

dựng các tuyến cống chính lớn, dài và sâu, số lượng trạm bơm chuyển bậc nhiều…

Mặt khác khi đô thị phát triển không đồng bộ theo không gian và thời gian, việc xây

dựng trạm xử lý nước thải (XLNT) tập trung và tuyến cống chính sẽ không phù

hợp. Việc đầu tư kinh phí lớn ngay từ ban đầu cho các công trình này rất khó khăn.

/Nguồn: Trần Đức Hạ, 2006/



Ở Việt Nam, do việc bảo vệ môi trường đang là vấn đề ưu tiên, số lượng nhà

máy XLNT tập trung đang ngày càng tăng. Tính đến năm 2011, nước ta có khoảng

18 nhà máy XLNT đang hoạt động (Bảng 1.3) và 31 nhà máy XLNT đô thị đang

trong giai đoạn chuẩn bị xây dựng và đang xây dựng. Các nhà máy XLNT hiện tại

chỉ xử lý được khoảng 284.000 m3/ngày trên tổng lượng nước thải đô thị 3.080.000

P



P



m3/ngày. Công nghệ XLNT của các đô thị chủ yếu là công nghệ truyền thống (hồ

P



P



sinh học, lọc sinh học,…) chủ yếu xử lý các chất ô nhiễm: chất rắn lơ lửng (SS),

chất hữu cơ (BOD),… và vi khuẩn gây bệnh (coliform). Một số nhà máy XLNT có

kết hợp xử lý nitơ trong nước thải bằng công nghệ bùn hoạt tính AO hoặc các công

trình SBR. Công trình mương oxi hóa cải tiến cũng đang được thiết kế và xây dựng

trong các dự án thoát nước và vệ sinh của một số đô thị.



Bảng 1.3: Các nhà máy xử lý nước thải tập trung được vận hành ở Việt Nam



TT



Nhà máy



1



Kim Liên



2



Trúc Bạch



3



Bắc Thăng Long



4



Thành

phố



Năm

vận

hành



Công suất,

m3/ngày

Vận

Thiết kế

hành

P



P



Loại

HTTN



Công nghệ

xử lý



2005



3,700



3,700



Chung



A2O (AS)



2005



2,500



2,500



Chung



A2O (AS)



2009



42,000



7,000



Chung



AO



Yên Sở



2012



200,000



120,000



Chung



SBR



5



Bình Hưng



2009



141,000



141,000



Chung



6



Bình Hưng Hòa



2008



30,000



30,000



Chung



CAS

Hồ ổn định

(AP,FP,MP)



2007



10,000



10,000



Riêng



OD



2009



15,000



15,000



Riêng



A2O (AS)



2006



15,900



15,900



Chung



2006



36,418



36,418



Chung



2006



36,430



36, 430



Chung



2006



11,629



11,629



Chung



2007



3,500



3,500



Chung



Hồ kị khí có

nắp đậy

Hồ kị khí có

nắp đậy

Hồ kị khí có

nắp đậy

Hồ kị khí có

nắp đậy

SBR



2009



7,000



7,500



Chung



SBR



7

8



Canh Doi (Phú

Mỹ Hưng)

Nam Viên (Phú

Mỹ Hưng)



9



Hòa Cường



11



Phú Lộc



12



Ngũ Hành Sơn



13



Bãi Cháy



14



Hà Khánh



Thành

phố Hồ

Chí

Minh



Sơn Trà



10



Hà Nội



Đà

Nẵng



Quảng

Ninh



15



Đà Lạt



Đà Lạt



2006



7,400



6,000



Riêng



Bể lắng hai

vỏ + bể lọc

sinh học.+

hồ khử trùng



16



Buôn Ma Thuột



BMT



2006



8,125



5,700



Riêng



Hồ ổn định

(AP,FP,MP)



17



Bắc Giang



2010



10,000



8,000



Chung



OD



18



Phan Rang



Bắc

Giang

Ninh

Thuận



2011



Hồ ổn định

(AP,FP,MP)

/ Nguồn: NHTG. 2012 và Trần Đức Hạ, 2012/

5,000



5,000



Chung



Hình 1.1: Một số hình ảnh về các nhà máy XLNT ở Việt Nam (Nguyễn Việt Anh, 2013)



1.3. Giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng

ở Việt Nam

1.3.1. Xử lý nước thải bằng bể tự hoại

Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc I (xử lý sơ bộ) đồng thời thực

hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng. Bể tự hoại có thể được chia

làm 2 hoặc 3 ngăn. Nước thải vào thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3 ngày.

Trong bể tự hoại diễn ra quá trình lắng cặn và lên men, phân hủy sinh học kỵ

khí cặn lắng. Các chất hữu cơ có trong nước thải và bùn cặn đã lắng, chủ yếu là các

hydrocacbon, đạm, béo.v..v. được phân hủy bởi các vi khuẩn kỵ khí và các loài nấm



men. Nhờ vậy cặn lên men, bớt mùi hôi, giảm thể tích. Chất khoáng không tan

chuyển thành chất tan và chất khí (chủ yếu là CH 4 , CO 2 , H 2 S, NH 3 …).

R



R



R



R



R



R



R



R



Cấu tạo: Bể tự hoại thường được xây gạch, bê tông cốt thép, composit.v.v,

mặt bằng có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn.

* Bể tự hoại truyền thống

Bể tự hoại truyền thống thường dùng để xử lý nước thải sinh hoạt cho một

hoặc nhiều hộ gia đình.

Bể tự hoại truyền thống có thể tích 1,5 ÷ 25m3 hoặc thậm chí đến 50m3. Số

P



P



P



P



ngăn trong bể tự hoại có thể 2 hoặc 3 ngăn. Bể tự hoại có hai ngăn: ngăn thứ nhất có

dung tích 75% tổng dung tích bể, ngăn thứ hai có dung tích bằng 25% dung tích bể;

Bể tự hoại có ba ngăn: ngăn thứ nhất có dung tích 50% dung tích bể, ngăn thứ hai

và ngăn thứ ba có dung tích mỗi ngăn bằng 25% dung tích bể.

Ưu điểm: Giá thành rẻ, hút cặn dễ dàng.

Nhược điểm: Hiệu suất xử lý không cao.



Hình 1.2: Bể tự hoại 2 ngăn



Xử lý nước thải bằng bể tự hoại 3 ngăn đã được ứng dụng tại khu đô thị mới

đồng bộ hạ tầng kỹ thuật Xuân La, Hà Nội.

* Xử lý nước thải bằng bể tự hoại cải tiến BASTAF

Cấu tạo: 5-6 ngăn: gồm 1 ngăn chứa và 2-3 ngăn mỏng dòng hướng lên, tiếp

theo là 2 ngăn lọc kỵ khí (lọc ngược).

Nguyên tắc làm việc: Nước thải được đưa vào ngăn đầu của bể, có vai trò làm

ngăn lắng – lên men kỵ khí, đồng thời điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong

dòng nước thải. Nhờ có các vách ngăn hướng dòng ở những ngăn tiếp theo, nước thải

được chuyển động theo hướng từ dưới lên trên, tiếp xúc với các vi sinh vật kỵ khí trong

lớp bùn hình thành ở đáy bể trong điều kiện động. Các chất bẩn hữu cơ được các vi

sinh vật hấp thụ và chuyển hóa làm nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của chúng.

Cũng nhờ các vách ngăn này, công trình trở thành một dãy bể phản ứng kỵ khí được bố

trí nối tiếp. Cơ chế tạo dòng chảy hướng của bể tự hoại cải tiến bảo đảm hiệu suất sử

dụng thể tích tối đa và sự tiếp xúc trực tiếp của dòng nước thải hướng lên và lớp bùn

đáy bể - nơi chứa quần thể các vi khuẩn kỵ khí, cho phép nâng cao hiệu suất xử lý rõ

rệt. Các ngăn lọc kỵ khí phía sau, với vật liệu lọc do IESE chế tạo, cho phép nâng cao

hiệu suất xử lý của bể và tránh rửa trôi bùn cặn theo nước.

Ưu điểm: Đạt hiệu suất xử lý cao, ổn định hơn so với bể tự hoại truyền thống.

Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với bể tự hoại truyền thống 20-30% và

hút cặn khó khăn do bể có nhiều ngăn.

Phạm vi áp dụng: Thường áp dụng cho nhóm hộ gia đình (>10 hộ trở lên).

Hiện nay xử lý nước thải bằng bể tự hoại cải tiến BASTAF đã được áp dụng

ở một số khu đô thị ở Việt Nam như khu đô thị mới Xuân Mai.



Hình 1.3: Bể tự hoại cải tiến BASTAF



1.3.2. Xử lý nước thải bằng công nghệ JOHKASOU



Nguyên lý làm việc: Nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh, nhà tắm, nhà bếp và

máy giặt chảy vào hệ thống JOHKASOU. Chỉ số BOD, Nitơ, Phốtpho trong nước

thải phụ thuộc vào chất lượng cuộc sống và tính chất của cơ sở thải ra. Thông

thường nước thải sinh hoạt có chỉ số BOD 200mg/l, Nitơ 50mg/l và Phốtpho 5mg/l.

Tùy tính chất và loại JOHKASOU mà nước thải xử lý có chỉ số BOD nhỏ hơn 20,

10, 5 (mg/l); Nitơ nhỏ hơn 20, 15, 10 (mg/l); Phốt pho nhỏ hơn 1 (mg/l).



Hình 1.4: Cấu tạo và chức năng hoạt động: JKS cải tiến gồm có 5 ngăn (bể) chính

/Nguồn: Tài liệu www.nuocviet. msnboard.net/



Cấu tạo của bể Johkasou bao gồm:

- Ngăn thứ nhất (bể lọc kỵ khí): Tiếp nhận nguồn nước thải, sàng lọc các vật liệu

rắn, kích thước lớn (giấy vệ sinh, tóc,...), đất, cát có trong nước thải.

- Ngăn thứ hai (bể lọc kỵ khí): loại trừ các chất rắn lơ lửng bằng quá trình vật lý và

sinh học.

- Ngăn thứ ba (bể lọc màng sinh học): loại trừ BOD, loại trừ Nitơ, photpho bằng

phương pháp màng sinh học.

- Ngăn thứ tư: Bể trữ nước đã xử lý.

- Ngăn thứ năm (bể khử trùng): diệt một số vi khuẩn bằng Clo khô, thải nước xử lý

ra ngoài.



Ưu điểm:

- Dễ lắp đặt, chi phí vận hành thấp

- Tiết kiệm tài nguyên nước: có thể tái sử dụng lại nước cho các công trình công

cộng, dịch vụ.

- Không tốn diện tích đất vì được chôn ngầm.

- Bùn lắng được thu gom triệt để.

Nhược điểm: Phụ thuộc nhiều vào điện năng

Công nghệ Johkasou đã được ứng dụng trong xử lý nước thải tại nguồn ở nhiều khu

đô thị mới như khu đô thị khu đô thị Dịch vọng, Cầu Giấy Hà Nội có hiệu quả cao.

1.3.3. Xử lý nước thải bằng công nghệ AAO



Điều chỉnh pH



NT



SCR/LCR



Bể tiếp

nhận



Khuấy



Bể điều hòa



Cặn tươi



Bể lắng I



Khí nén



NT

đầu ra



Bể khử

trùng



Bể lắng II



Bể sinh học

hiếu khí



Bùn hoàn lưu

Clo

Bùn dư



Bể UASB



Bùn

thải



Khí

Biogas



Hình 1.5: Sơ đồ XLNT bằng công nghệ AAO



Nguyên lý làm việc:

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận. SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và

mịn nằm lẫn trong nước thải.



- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể điều hòa. Tại đây NT được điều chỉnh

nồng độ pH thích hợp cho quá trình xử lý sinh học (6,5 – 7,5).

- Nước thải tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất

nhỏ có khả năng lắng được.

- Nước thải được dẫn vào bể lọc sinh học kị khí (UASB) nhằm phân hủy các chất

hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn và chuyển hóa chúng thành

CH 4 , CO 2 , H 2 S,… Sau đó, nước thải được xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, bể này

R



R



R



R



R



R



vừa có nhiệm vụ xử lý tiếp phần BOD 5 , COD còn lại vừa làm giảm mùi hôi có

R



R



trong nước thải.

- Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để

lắng bùn hoạt tính. Lượng bùn này được rút khỏi bể lắng bằng hệ thống bơm bùn và

tuần hoàn về bể sinh học, bùn dư được đến thiết bị làm khô bùn cặn bằng cơ học.

Ưu điểm:

- Kết cấu an toàn, có khả năng chịu kiềm và axit tốt, không bị ăn mòn.

- Yêu cầu về không gian nhỏ hơn các thiết bị xử lý nước thải truyền thống.

- Chi phí vận hành và bảo trì thấp, hiệu quả xử lý ổn định.

Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao

Phạm vi áp dụng: ứng dụng cho các khu đô thị mới, khu dân cư, thị trấn, thị

tứ.v.v.

Tại khu đô thị mới Mỹ Đình II – Hà Nội đã ứng dụng xử lý nước thải bằng công

nghệ AAO.

1.3.4. Xử lý nước thải bằng bể lọc sinh học nhỏ giọt

Nguyên lý làm việc:

- Nước thải được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào

bể tiếp nhận. SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và

mịn nằm lẫn trong nước thải.

- Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể lắng cát. Bể lắng để loại những hạt cặn

lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu là cát.