Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Sinh Hoạt Tại Một Số Phường Trung Tâm Thành Phố Thái Nguyên

Bài viết đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại các phường trung tâm thành phố Thái Nguyên, phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm và đề xuất giải pháp cải thiện.

• Tác giả: Đào Duy Hưng
• Người hướng dẫn: TS. Dư Ngọc Thành - Phó Trưởng Khoa Môi Trường
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Sinh Hoạt Tại Một Số Phường Trung Tâm Trên Địa Bàn Thành Phố Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Một số khái niệm
• 2.3. Thành phần và đặc tính của nước thải
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Địa điểm nghiên cứu, thời gian và đối tượng nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.1.2. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2016 đến tháng 4 năm 2017
• 3.1.3. Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng nước sinh hoạt tại địa bàn nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp tiếp cận
• 3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu và tài liệu thứ cấp
• 3.3.3. Phương pháp quan trắc và phân tích môi trường
• 3.3.4. Phương pháp tổng hợp và so sánh
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của TP Thái Nguyên ảnh hưởng đến nước thải
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội
• 4.2. Thực trạng xả nước thải sinh hoạt tại một số phường trung tâm thành phố Thái Nguyên
• 4.2.1. Hệ thống thoát nước trên địa bàn trung tâm thành phố Thái Nguyên
• 4.2.2. Thực trạng khối lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn một số phường trung tâm thành phố Thái Nguyên
• 4.2.3. Các nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt khu vực thành phố Thái Nguyên
• 4.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn một số phường trung tâm thành phố Thái Nguyên
• 4.3.1. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn Thành phố Thái Nguyên thông qua các chỉ tiêu phân tích
• 4.3.2. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt qua phỏng vấn ý kiến người dân
• 4.4. Đề xuất giải pháp thu gom xử lý nước thải sinh hoạt trên khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên
• 4.4.1. Mục tiêu cần đạt khi đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả thu gom và xử lý nước thải khu vực trung tâm phố Thái Nguyên
• 4.4.2. Đề xuất các phương án thu gom và xử lý nước thải cho khu vực nghiên cứu
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Đề tài 'Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Sinh Hoạt Tại Các Phường Trung Tâm Thành Phố Thái Nguyên' nhằm mục đích đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt tại các phường trung tâm của thành phố Thái Nguyên. Nước là tài nguyên thiết yếu, nhưng chất lượng nước thải đang bị suy giảm nghiêm trọng do sự gia tăng dân số và đô thị hóa. Việc xả thải trực tiếp vào các nguồn nước mà không qua xử lý đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Đề tài này không chỉ cung cấp cái nhìn tổng quan về chất lượng nước thải mà còn đề xuất các giải pháp quản lý và xử lý hiệu quả.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Tình hình ô nhiễm nước tại Việt Nam đang ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt là tại các khu vực đô thị. Thành phố Thái Nguyên, với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, đang phải đối mặt với lượng nước thải sinh hoạt lớn không được xử lý. Việc nghiên cứu và đánh giá chất lượng nước thải là cần thiết để đưa ra các biện pháp khắc phục, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt và ảnh hưởng của nó đến môi trường. Các mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên, thực trạng xả nước thải, và đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt.

II. Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Nghiên cứu về nước thải sinh hoạt đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới và tại Việt Nam. Các tài liệu cho thấy rằng nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm, bao gồm chất hữu cơ, vi sinh vật và kim loại nặng. Việc phân tích nước thải giúp xác định các chỉ tiêu ô nhiễm và đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy nhiều khu vực vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

2.1. Thành phần và đặc tính của nước thải

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, vi sinh vật và các chất độc hại. Các chỉ tiêu như BOD, COD, và tổng chất rắn hòa tan thường được sử dụng để đánh giá chất lượng nước thải. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý có thể đạt mức cao, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người.

2.2. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt

Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng nước thải sinh hoạt thường được xả thải trực tiếp vào các nguồn nước mà không qua xử lý. Điều này dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt và nước ngầm. Các nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải hiệu quả để bảo vệ môi trường.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các phương pháp tiếp cận khoa học, bao gồm thu thập số liệu, quan trắc và phân tích môi trường. Các mẫu nước thải được lấy từ các phường trung tâm của thành phố Thái Nguyên để đánh giá chất lượng. Phương pháp phân tích hóa lý và vi sinh được áp dụng để xác định các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc quản lý và xử lý nước thải sinh hoạt.

3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại các phường trung tâm của thành phố Thái Nguyên trong khoảng thời gian từ tháng 12/2016 đến tháng 4/2017. Các địa điểm được chọn dựa trên mật độ dân cư và tình hình xả thải nước thải sinh hoạt. Việc lựa chọn thời gian nghiên cứu cũng nhằm đảm bảo tính đại diện cho các mùa trong năm.

3.2. Phương pháp thu thập và phân tích số liệu

Phương pháp thu thập số liệu bao gồm khảo sát thực địa, phỏng vấn người dân và thu thập mẫu nước thải. Các mẫu được phân tích tại phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu như BOD, COD, và vi sinh vật. Phương pháp tổng hợp và so sánh cũng được sử dụng để đánh giá chất lượng nước thải và đưa ra các giải pháp xử lý phù hợp.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước thải sinh hoạt tại các phường trung tâm thành phố Thái Nguyên đang ở mức báo động. Nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD, COD vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Các nguồn phát sinh nước thải chủ yếu từ hộ gia đình và các cơ sở dịch vụ. Việc thiếu hệ thống xử lý nước thải đồng bộ đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng tại các nguồn tiếp nhận nước.

4.1. Đánh giá chất lượng nước thải

Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt cho thấy nồng độ ô nhiễm cao, đặc biệt là tại các khu vực đông dân cư. Các chỉ tiêu như BOD và COD thường xuyên vượt mức cho phép, cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp xử lý hiệu quả. Kết quả phỏng vấn người dân cũng cho thấy sự lo ngại về tình trạng ô nhiễm và ảnh hưởng đến sức khỏe.

4.2. Đề xuất giải pháp xử lý nước thải

Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cần thiết phải xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt hiệu quả. Các giải pháp như nâng cao nhận thức cộng đồng, đầu tư vào công nghệ xử lý hiện đại và xây dựng các trạm xử lý nước thải là rất cần thiết. Việc thực hiện các giải pháp này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn nâng cao chất lượng sống cho người dân.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất lượng nước thải sinh hoạt tại thành phố Thái Nguyên đang ở mức báo động. Cần có các biện pháp khẩn cấp để xử lý tình trạng ô nhiễm này. Đề xuất các giải pháp quản lý và xử lý nước thải là cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Việc thực hiện các giải pháp này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của thành phố Thái Nguyên.

5.1. Kết luận

Chất lượng nước thải sinh hoạt tại các phường trung tâm thành phố Thái Nguyên đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Cần có sự quan tâm và đầu tư từ chính quyền địa phương để giải quyết vấn đề này.

5.2. Kiến nghị

Đề nghị chính quyền thành phố Thái Nguyên cần xây dựng kế hoạch cụ thể để thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Sự gia tăng dân số cơ học cùng tốc độ đô thị hóa nhanh chóng tại các đô thị loại I vùng Trung du và Miền núi phía Bắc đang tạo áp lực gay gắt lên cơ sở hạ tầng kỹ thuật môi trường. Tại Việt Nam, hơn 80% lượng nước cấp sinh hoạt sau khi sử dụng chuyển hóa trực tiếp thành nước thải đô thị nhưng chỉ khoảng 15% - 20% được xử lý đạt chuẩn trước khi xả ra môi trường tiếp nhận tự nhiên. Phần lớn nguồn thải sinh hoạt tại các khu dân cư tập trung vẫn được dẫn trực tiếp ra mạng lưới mương rãnh hở, đổ dồn về các lưu vực sông chính như Sông Cầu, Kênh Đán và các hồ cảnh quan nội thành, gây suy thoái nghiêm trọng chất lượng nước mặt và ô nhiễm tầng ngậm nước ngầm.

Thực trạng tại trung tâm thành phố Thái Nguyên (tập trung tại các phường Hoàng Văn Thụ, Trưng Vương, Phan Đình Phùng, Quán Triều, Gia Sàng) cho thấy hệ thống thoát nước hiện hữu chủ yếu là hệ thống thoát nước chung (thoát nước mưa kết hợp nước thải sinh hoạt) được xây dựng qua nhiều thời kỳ, quy mô chắp vá, thường xuyên xảy ra tình trạng bồi lắng cặn hữu cơ và ngập úng cục bộ vào mùa mưa lũ. Dự án khóa luận "Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trung tâm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên" giải quyết trực tiếp bài toán kiểm soát ô nhiễm nguồn nước đô thị thông qua việc định lượng tải lượng ô nhiễm, đánh giá hiện trạng xả thải và xây dựng giải pháp công nghệ thu gom, xử lý tập trung.

Mục tiêu cụ thể của dự án:

1. Định lượng và đánh giá đặc tính lý hóa - sinh học: Thu thập, phân tích và so sánh các thông số ô nhiễm cốt lõi ($BOD_5$, $COD$, $TSS$, $H_2S$, $NH_4^+$, $PO_4^{3-}$, $NO_3^-$, Coliform) từ 4 điểm xả tiêu biểu theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT.
2. Khảo sát xã hội học môi trường: Điều tra ngẫu nhiên 150 hộ gia đình nhằm xác định tỷ lệ đấu nối hệ thống tự hoại, hành vi xả thải và nhận thức cộng đồng đối với chất lượng môi trường nước.
3. Mô hình hóa lưu lượng dòng thải: Tính toán tải lượng nước thải sinh hoạt đô thị theo công thức cân bằng cấp - thoát nước thực tế dựa trên mật độ dân số và mức tiêu thụ nước bình quân ($120 - 150$ lít/người/ngày).
4. Đề xuất phương án kỹ thuật thu gom và xử lý: Thiết kế mạng lưới cống gom tách dòng nước thải cục bộ, sơ đồ thu gom kiểu K1 trước nhà kết hợp Trạm xử lý nước thải tập trung (công suất dự kiến phân kỳ) tại chân Núi Tiện (phường Gia Sàng) với quy mô 2 ha vùng lõi.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 3 phường lõi đô thị (Hoàng Văn Thụ, Trưng Vương, Phan Đình Phùng) với thời gian lấy mẫu phân kỳ 2 đợt (mùa khô tháng 12/2016 và mùa mưa tháng 04/2017), tham chiếu dữ liệu chuỗi thời gian khí tượng thủy văn giai đoạn 1977 - 2015.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại khu vực nghiên cứu, hạ tầng xử lý nước thải sinh hoạt tồn tại nhiều hạn chế kỹ thuật. Việc so sánh các mô hình quản lý hiện hữu cho thấy rõ khoảng trống công nghệ:

Tiêu chí phân tích	Hệ thống cống chung hiện hữu	Bể tự hoại hộ gia đình (Septic tank)	Hệ thống cống bao tách dòng & Xử lý tập trung
Hiệu suất khử $BOD_5$	0% (xả thẳng ra sông suối)	25% - 40% (xử lý sơ bộ cặn lắng)	85% - 95% (đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột A/B)
Hiệu suất khử $N$ & $P$	0%	< 15% (dư thừa dinh dưỡng gây phú dưỡng)	70% - 85% (kết hợp thiếu khí/hiếu khí Nitrat hóa)
Khả năng kiểm soát ngập	Kém (dễ tắc nghẽn, trào ngược)	Không áp dụng cho nước mưa	Tối ưu (tách dòng, kết hợp hồ điều hòa 1200 ha lưu vực)
Chi phí vận hành/bảo trì	Thấp (chỉ nạo vét cơ học thô)	Thấp (hút bùn chu kỳ 3 - 5 năm)	Trung bình - Cao (yêu cầu trạm bơm nâng và hóa chất)
Tác động cảnh quan	Gây mùi $H_2S$, mất mỹ quan đô thị	Rò rỉ nước rỉ vào tầng nước ngầm	Triệt để ngăn chặn nước thải đổ vào Sông Cầu

Yêu cầu kỹ thuật theo phân loại MoSCoW:

• Must have (Bắt buộc): Hệ thống tách dòng nước thải đợt đầu; tuyến thu gom đưa nước thải đạt nồng độ $BOD_5 \le 50\text{ mg/L}$ trước khi xả ra Sông Cầu; bể lắng sơ cấp và hồ sinh học.
• Should have (Nên có): Trạm bơm nâng trung chuyển tại các điểm trũng; hệ thống khử trùng bằng Hypochlorite; hồ điều hòa suối Cống Ngựa hỗ trợ ổn định lưu lượng.
• Could have (Có thể có): Giám sát online các chỉ tiêu quan trắc tự động (pH, DO, TSS, COD) trước cửa xả; cảm biến đo bùn lắng.
• Won't have (Chưa ưu tiên đợt này): Tái sử dụng tuần hoàn toàn bộ nước thải sinh hoạt phục vụ tưới tiêu công viên; hệ thống màng lọc MBR siêu lọc đắt đỏ.

Thiết kế hệ thống

Toàn bộ lưu vực thoát nước trung tâm thành phố Thái Nguyên (1200 ha) được phân chia thành 5 phân vùng thủy văn chính:

[ Lưu vực A: Quang Vinh - Quán Triều ] ──> [ Suối Mỏ Bạch ] ──┐
[ Lưu vực B: Hoàng Văn Thụ Tây Nam   ] ──> [ Thượng lưu Mỏ Bạch]├──> [ SÔNG CẦU ]
[ Lưu vực C: Hoàng Văn Thụ - L.N.Q   ] ──> [ Suối Cống Ngựa ] ─┤     ▲
[ Lưu vực D: Đ.Quang - P.Đ.Phùng - T.Vương ] ─> [ Suối Xương Rồng 1, 2 ]   │
[ Lưu vực E: Túc Duyên - Gia Sàng    ] ──> [ Cửa xả Xương Rồng ]───┘     │
                                                                         │
       [ MẠNG LƯỚI THU GOM NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ (KIỂU K1) ]               │
                                │                                        │
                                ▼                                        │
             [ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG NÚI TIỆN ]                  │
              (Song chắn rác -> Bể lắng cát -> Bể Aerotank                │
                 -> Bể lắng 2 -> Khử trùng Chlorine) ────────────────────┘

Công thức tính toán tải lượng nước thải sinh hoạt phát sinh:

$$Q = P \times H \times 0.8$$

Trong đó:

• $Q$: Tổng lưu lượng nước thải phát sinh ($m^3/\text{ngày}$).
• $P$: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt trung bình ($120\text{ lít/người/ngày} = 0.12\text{ m}^3/\text{người/ngày}$).
• $H$: Tổng dân số nội thị phục vụ (tính toán cho vùng dự án lõi $\approx 100,000\text{ người}$).
• $0.8$: Hệ số chuyển đổi nước thải từ nước cấp sinh hoạt ($80%$).

Mô hình hóa lưu lượng dòng chảy và chất lượng nước bằng thuật toán tính toán tải trọng chất ô nhiễm trên đầu người:

def calculate_wastewater_loading(population: int, water_quota_l_day: float = 120.0):
    """
    Tính toán lưu lượng và tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt đô thị
    Dựa trên số liệu tiêu chuẩn TCVN-5172 và kết quả nghiên cứu thực địa
    """
    discharge_factor = 0.8  # 80% nuoc cap thanh nuoc thai
    total_flow_m3_day = (population * water_quota_l_day * discharge_factor) / 1000.0
    
    # Định mức ô nhiễm theo gam/người/ngày (Metcalf & Eddy, APHA)
    pollutant_rates = {
        "BOD5": 45.0,        # g/người/ngày
        "COD": 90.0,         # g/người/ngày
        "TSS": 70.0,         # g/người/ngày
        "Total_N": 9.0,      # g/người/ngày
        "Total_P": 1.5       # g/người/ngày
    }
    
    daily_loads_kg = {k: (v * population) / 1000.0 for k, v in pollutant_rates.items()}
    expected_conc_mg_l = {k: (daily_loads_kg[k] * 1000.0) / total_flow_m3_day for k in pollutant_rates}
    
    return {
        "flow_m3_day": total_flow_m3_day,
        "daily_loads_kg": daily_loads_kg,
        "expected_concentrations_mg_l": expected_conc_mg_l
    }

# Kết quả cho phân vùng 3 phường trung tâm (34,619 dân số)
res = calculate_wastewater_loading(34619, 120)
# Flow: 3,323.42 m3/day; Tải lượng BOD5: 1,557.85 kg/ngày

Methodology

Phương pháp tiếp cận dựa trên khung nghiên cứu quan trắc tích hợp:

• Phương pháp lấy mẫu hiện trường: Thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 6663-6:2008 (ISO 5667-6:2005) đối với dòng chảy hở và cống hộp. Lấy mẫu tại độ sâu $5\text{ cm}$ dưới mặt thoáng tại tim dòng chảy bằng thiết bị thép không gỉ.
• Quy trình bảo quản: Tuân thủ TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003), chứa mẫu trong bình thủy tinh trung tính dung tích 1 lít (rửa sạch bằng $HNO_3$, tráng nước cất hai lần, rửa dung môi acetone/hexane), lưu trữ ở $4^\circ\text{C}$ trong bóng tối và vận chuyển về phòng thí nghiệm trong vòng 6 giờ.
• Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm:
  • $BOD_5$: Đo nồng độ oxy hòa tan trước và sau 5 ngày ủ ấm ở $20^\circ\text{C}$ bằng đầu dò DO quang học (SMEWW 5210B).
  • $COD$: Phương pháp trắc quang phản xạ Bicromat ($K_2Cr_2O_7$) trong môi trường $H_2SO_4$ đậm đặc với xúc tác $Ag_2SO_4$ (SMEWW 5220D).
  • $TSS$: Lọc qua màng sợi thủy tinh đường kính lỗ lọc $0.45\ \mu\text{m}$, sấy khô ở $105^\circ\text{C}$ bằng cân phân tích điện tử độ chính xác $0.1\text{ mg}$ (TCVN 6625:2000).
  • $PO_4^{3-}, NO_3^-, NH_4^+$: Phương pháp đo màu UV-VIS UV-1800 Shimadzu (APHA 4500).
  • $H_2S$: Phương pháp so màu xanh Methylene.

Kế hoạch tiến độ thực hiện:

Mốc thời gian	Giai đoạn	Hạng mục công việc chính	Kết quả đầu ra (Deliverables)
Tháng 12/2016	Khảo sát & Đợt 1	Điều tra 150 hộ dân, thu mẫu mùa khô tại 4 vị trí	Bộ dữ liệu nền mùa cạn, thống kê hiện trạng xả
Tháng 01 - 02/2017	Xử lý mẫu Đợt 1	Phân tích 7 chỉ tiêu chính tại phòng thí nghiệm	Báo cáo phân tích chất lượng nước Đợt 1
Tháng 04/2017	Thu mẫu Đợt 2	Lấy mẫu mùa mưa lũ tại 4 vị trí (VT1 - VT4)	Bộ dữ liệu đối chứng tải lượng ô nhiễm mùa mưa
Tháng 05/2017	Tổng hợp & Thiết kế	Tính toán tải lượng, xây dựng sơ đồ K1, trạm xử lý	Bản vẽ giải pháp cống gom và thuyết minh kỹ thuật

---

Implementation và kết quả

Development process

Dự án triển khai quan trắc tại 4 vị trí xả thải xung yếu đại diện cho các loại hình xả thải dân cư, dịch vụ thương mại và thoát nước liên vùng:

1. VT1 (Hồ Gia Sàng - Phường Gia Sàng): Tọa độ VN-2000 (X: 2549613, Y: 586474) - Nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt đọng kín từ các cụm dân cư lân cận.
2. VT2 (Chân Cầu Đán - Phường Thịnh Đán): Tọa độ (X: 2546617, Y: 586578) - Cửa xả chính của mạng lưới thoát nước hỗn hợp qua suối Kênh Đán.
3. VT3 (Chân Cầu Gia Bảy - Sông Cầu): Tọa độ (X: 2566215, Y: 584528) - Cửa xả nước thải đổ trực tiếp vào dòng chính Sông Cầu.
4. VT4 (Cống thải Khu chung cư Tiến Bộ - Phường Quang Vinh): Tọa độ (X: 2526211, Y: 581622) - Nước thải từ khu dân cư tập trung cao tầng.

Testing và validation

Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt qua hai mùa đối chiếu trực tiếp với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B):

Điểm quan trắc	Đợt quan trắc	pH	$BOD_5$ (mg/L)	$TSS$ (mg/L)	$H_2S$ (mg/L)	$PO_4^{3-}$ (mg/L)	$NO_3^-$ (mg/L)	$NH_4^+$ (mg/L)
VT1	Đợt 1 (Mùa khô)	7.11	345.0	130.0	4.65	16.00	55.00	11.00
(Hồ Gia Sàng)	Đợt 2 (Mùa mưa)	7.15	590.0	160.0	4.52	22.00	63.00	15.00
VT2	Đợt 1 (Mùa khô)	7.23	250.0	125.0	3.28	8.20	25.00	9.00
(Kênh Đán)	Đợt 2 (Mùa mưa)	7.25	385.0	135.0	3.60	8.70	30.00	8.80
VT3	Đợt 1 (Mùa khô)	6.88	80.0	150.0	3.99	9.87	18.00	9.60
(Cầu Gia Bảy)	Đợt 2 (Mùa mưa)	7.25	455.0	161.0	3.90	8.70	56.50	9.60
VT4	Đợt 1 (Mùa khô)	7.95	290.0	112.0	3.97	9.80	12.57	9.80
(KCC Tiến Bộ)	Đợt 2 (Mùa mưa)	7.20	378.0	99.5	3.70	9.20	17.00	9.80
QCVN 14:2008 (Cột B)	-	5 - 9	50.0	100.0	4.00	10.00	50.00	10.00

Ghi chú: Các giá trị in đậm biểu thị nồng độ vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép.

Kết quả điều tra xã hội học 150 hộ dân tại 3 phường trung tâm:

• Hình thức xả nước thải: 36.00% hộ có bể tự hoại trước khi xả ra cống; 34.67% đấu nối trực tiếp ra cống chung thành phố; 25.33% xả thẳng trực tiếp ra ao, hồ, sông suối tự nhiên; 4.00% xả chảy tràn tự do do không có rãnh thoát nước.
• Đánh giá mức độ ô nhiễm của người dân: 35% nhận định ô nhiễm nghiêm trọng (nước có màu đen, mùi hôi thối nồng nặc); 47% đánh giá ô nhiễm mức độ nhẹ; 18% nhận định chưa bị ô nhiễm.

BIỂU ĐỒ NỒNG ĐỘ BOD5 QUA 2 ĐỢT QUAN TRẮC SO VỚI QUY CHUẨN (mg/L)

600 ┤              █ [590]
500 ┤                                  █ [455]
400 ┤     █ [345]             █ [385]             █ [378]
300 ┤              █ [250]             █ [290]
200 ┤
100 ┤                                         █ [80]
 50 ┼─────────────────────────────────────────────────── [QCVN 14:2008: 50 mg/L]
  0 ┴───────VT1──────────────VT2──────────────VT3──────────────VT4─────────
           (Mùa khô / Mùa mưa)

Kết quả đạt được

1. Nhận diện quy luật biến thiên ô nhiễm theo mùa: Nồng độ $BOD_5$ vào đợt 2 (tháng 04/2017 - mùa mưa) tại tất cả các điểm đo đều cao hơn đột biến so với đợt 1 (tháng 12/2016). Cụ thể tại VT1 tăng từ $345\text{ mg/L}$ lên $590\text{ mg/L}$ (vượt ngưỡng quy chuẩn 11.8 lần); tại VT3 tăng từ $80\text{ mg/L}$ lên $455\text{ mg/L}$ (vượt 9.1 lần). Hiện tượng này phản ánh sự tích tụ cặn hữu cơ trong cống suốt mùa khô bị nước mưa cuốn trôi mạnh mẽ (hiện tượng rửa trôi bề mặt đô thị).
2. Xác định tỷ lệ dinh dưỡng sinh học: Tỷ lệ $BOD_5 : N : P$ trong nước thải thô đo được đạt mức $100 : 7 : 5$, vượt xa tỷ lệ chuẩn dùng cho phản ứng sinh học hiếu khí ($100 : 5 : 1$), khẳng định tính cấp thiết phải có công đoạn khử dinh dưỡng chuyên sâu (Nitrification - Denitrification) để bảo vệ hệ sinh thái Sông Cầu.

---

Đổi mới và đóng góp

Đổi mới kỹ thuật

• Mô hình thu gom nước trước nhà (Kiểu K1): Đề xuất giải pháp đấu nối kỹ thuật riêng cho các dãy phố có nền nhà cao hơn cốt mặt đường đô thị. Sử dụng tuyến cống gom PVC/HDPE đường kính $D200 - D300$ bố trí ngầm dọc mép vỉa hè gom toàn bộ nước thải xám và nước đen sau bể tự hoại về hố ga lắng cặn trước khi chuyển tiếp vào cống chính, ngăn chặn 100% tình trạng xả tràn rãnh hở.
• Tích hợp hồ điều hòa suối Cống Ngựa với Trạm xử lý Núi Tiện: Ứng dụng hồ cảnh quan làm bể lắng sơ cấp sinh học tự nhiên kết hợp chức năng cắt lũ, giảm áp lực đỉnh dòng chảy cho trạm xử lý nước thải cơ học - sinh học phía hạ lưu.

So sánh với các giải pháp hiện hành

Đặc tính công nghệ	Trạm xử lý Kim Liên & Trúc Bạch (Hà Nội)	Dự án Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè (TP.HCM)	Giải pháp đề xuất tại TP. Thái Nguyên (Núi Tiện)
Quy mô xử lý	$2,300 - 3,400\ m^3/\text{ngày}$	Tuyến cống bao kích thước lớn $\varnothing 3000\text{ mm}$	Phân kỳ $10,000 - 25,000\ m^3/\text{ngày}$
Công nghệ xử lý	Aerotank bùn hoạt tính truyền thống	Bơm chuyển tiếp xả pha loãng sông	Hóa lý kết hợp sinh học hiếu khí + Hồ điều hòa
Tận dụng hạ tầng	Xây mới hoàn toàn, quỹ đất hẹp	Đào ngầm đường phố bằng TBM	Tận dụng $65%$ mương thoát hiện hữu qua giếng tách dòng CSO
Khử $N$ và $P$	Đạt mức trung bình	Không xử lý dinh dưỡng	Tích hợp vùng thiếu khí (Anoxic) đạt chuẩn Cột A

Đóng góp cho ngành kỹ thuật môi trường

Công trình cung cấp chuỗi số liệu thực nghiệm chuẩn xác về hệ số phát thải và nồng độ ô nhiễm hữu cơ tại đô thị miền núi phía Bắc. Dữ liệu này là cơ sở khoa học tin cậy để Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên cùng Công ty Thoát nước và Xử lý nước thải phê duyệt quy hoạch chi tiết hệ thống thoát nước đến năm 2030.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai thực tế

Giải pháp thu gom và xử lý nước thải được định hướng áp dụng theo quy trình phân kỳ 3 bước:

[ GIAI ĐOẠN 1 (2018 - 2020) ] ──> Cải tạo 4 điểm ngập cục bộ; 
                                   Lắp đặt tuyến cống bao dọc suối Mỏ Bạch & Cống Ngựa.
                                   │
[ GIAI ĐOẠN 2 (2020 - 2023) ] ──> Xây dựng Trạm xử lý tập trung Núi Tiện (Gia Sàng) 
                                   Công suất Giai đoạn 1: 10,000 m3/ngày; diện tích 2 ha.
                                   │
[ GIAI ĐOẠN 3 (2023 - 2025) ] ──> Đấu nối mạng lưới kiểu K1 cho 100% hộ dân 3 phường lõi;
                                   Nâng công suất trạm lên 25,000 m3/ngày.

Đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật (Cost - Benefit Analysis)

• Chi phí đầu tư ước tính: Tiết kiệm khoảng 32% tổng mức đầu tư so với việc xây dựng mới mạng lưới cống riêng biệt nhờ tái sử dụng hệ thống cống hộp và mương xây hiện có kết hợp giếng tách dòng tràn nước mưa (CSO - Combined Sewer Overflow).
• Lợi ích kinh tế - môi trường: Giảm thiểu hư hại tài sản công cộng do ngập úng định kỳ trị giá hàng tỷ đồng mỗi năm; loại bỏ chi phí y tế điều trị các bệnh truyền nhiễm liên quan đến nguồn nước cho hơn 400.000 dân cư đô thị.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

1. Tần suất lấy mẫu quan trắc: Nghiên cứu mới dừng lại ở 2 đợt quan trắc đại diện cho 2 mùa trong năm (tổng cộng 12 mẫu phân tích). Chuỗi dữ liệu chưa phản ánh được dao động nồng độ ô nhiễm theo từng khung giờ trong ngày (giờ cao điểm sáng/tối).
2. Phạm vi không gian: Mới chỉ tập trung sâu tại 3 phường trung tâm, chưa mở rộng ra các phân khu công nghiệp gang thép và các làng nghề chế biến chè lân cận.

Hướng phát triển tiếp theo

• Ứng dụng mô hình thủy lực - chất lượng nước như SWMM (Storm Water Management Model) hoặc MIKE URBAN để mô phỏng chính xác sự lan truyền chất ô nhiễm trong mạng lưới cống khi xảy ra mưa cực đoan.
• Tích hợp mạng lưới cảm biến IoT đo đạc online các thông số pH, ORP, DO, TSS truyền dữ liệu qua giao thức LoRaWAN về trung tâm điều hành đô thị thông minh Smart City Thái Nguyên.

---

Đối tượng hưởng lợi

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                             ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                               |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  Sinh viên & Giảng viên   |  Kỹ sư & Nhà phát triển  |  Cơ quan Quản lý TP    |
|  - Cung cấp số liệu mẫu   |  - Thiết kế cống kiểu K1 |  - Quy hoạch hạ tầng   |
|  - Phương pháp phân tích  |  - Tính toán tải lượng   |  - Cơ sở thu phí BVMT  |
|  - Thực hành QCVN 14/08   |  - Lựa chọn công nghệ XL |  - Giảm thiểu ô nhiễm  |
+-------------------------------------------------------------------------------+

• Sinh viên & Giảng viên ngành Kỹ thuật Môi trường: Cung cấp tài liệu tham khảo với số liệu thực địa tin cậy, phương pháp tính toán tải lượng ô nhiễm đô thị theo công thức chuẩn.
• Kỹ sư Hạ tầng kỹ thuật Đô thị: Ứng dụng sơ đồ thiết kế giếng thu gom kiểu K1 và thông số tính toán trạm xử lý nước thải bùn hoạt tính phù hợp với địa hình đồi bát úp trung du.
• Doanh nghiệp & Cơ quan quản lý (UBND TP Thái Nguyên, Chi cục BVMT): Làm luận cứ kinh tế - kỹ thuật để phê duyệt dự án đầu tư nhà máy xử lý nước thải tập trung và áp dụng chính sách phí bảo vệ môi trường đối với nước thải theo Nghị định 25/2013/NĐ-CP.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai sơ đồ thu gom nước trước nhà (Kiểu K1) là gì?

Độ dốc đáy cống tối thiểu đạt $i \ge 1/D$ (đảm bảo vận tốc dòng chảy tự làm sạch $v \ge 0.7\text{ m/s}$ nhằm tránh lắng đọng cặn hữu cơ). Hố ga thu nước phải có bẫy ngăn mùi bằng van lật hoặc cổ ngỗng xiphong và bố trí lưới chắn rác thô đường kính mắt lưới $10\text{ mm}$.

2. Giới hạn xả thải nào được áp dụng cho nước thải sinh hoạt sau xử lý?

Áp dụng theo QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A) khi xả vào các nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (Sông Cầu):

• $BOD_5 \le 30\text{ mg/L}$
• $TSS \le 50\text{ mg/L}$
• $NO_3^- \le 30\text{ mg/L}$
• $PO_4^{3-} \le 6\text{ mg/L}$
• Tổng Coliform $\le 3,000\text{ MPN/100mL}$.

3. Phương án xử lý khi có mưa lớn gây tràn hệ thống thoát nước chung?

Bố trí giếng tách dòng tràn nước mưa (CSO) tại các cửa xả ra kênh suối. Khi cường độ mưa vượt quá ngưỡng tính toán (hệ số pha loãng $n_0 = 3 - 5$), phần nước mưa sạch pha loãng sau 15 - 30 phút mưa đầu sẽ tràn trực tiếp ra sông, trong khi toàn bộ nước thải đậm đặc đợt đầu được dẫn về trạm xử lý.

4. Chi phí vận hành và bảo trì trạm xử lý nước thải tập trung gồm những gì?

Chi phí chính gồm: điện năng vận hành máy thổi khí và máy bơm nước thải ($0.25 - 0.45\text{ kWh/m}^3$), hóa chất khử trùng Chlorine/Polymer ($50 - 150\text{ VNĐ/m}^3$), chi phí nhân công kỹ thuật và chi phí nạo vét, ép bùn thải định kỳ.

5. Tại sao nồng độ BOD5 vào mùa mưa lại cao hơn mùa khô tại các điểm quan trắc cống thải?

Do cống rãnh thành phố Thái Nguyên có độ dốc thấp, cặn lắng hữu cơ tích tụ lâu ngày trong mùa cạn. Khi mưa lớn đợt đầu xuất hiện, lưu lượng nước mưa tạo lực cắt thủy lực mạnh cuốn trôi toàn bộ lớp bùn đáy cống vào dòng chảy, dẫn đến hiện tượng tải lượng ô nhiễm hữu cơ ($BOD_5$, $TSS$) tăng vọt cục bộ.

---

Kết luận

Dự án "Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trung tâm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên" đã phản ánh đầy đủ bức tranh hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt đô thị qua hệ thống số liệu quan trắc định lượng. Nồng độ $BOD_5$ vượt ngưỡng quy chuẩn từ 1.5 đến 11.8 lần cùng tải lượng dinh dưỡng $N, P$ cao khẳng định việc tiếp tục xả thải không qua xử lý sẽ đe dọa trực tiếp đến an ninh nguồn nước Sông Cầu.

Giải pháp kỹ thuật xây dựng mạng lưới cống gom kiểu K1 kết hợp giếng tách dòng và Trạm xử lý nước thải tập trung công suất $10,000 - 25,000\ m^3/\text{ngày}$ tại chân Núi Tiện là bước đi có tính khả thi cao, cân đối giữa nguồn lực ngân sách và hiệu quả bảo vệ môi trường sinh thái. Công trình là tài liệu tham khảo kỹ thuật giá trị cho các nhà hoạch định chính sách, kỹ sư môi trường và sinh viên chuyên ngành trong nỗ lực xây dựng đô thị Thái Nguyên phát triển bền vững và văn minh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống, quyết định sự tồn tại và phát triển của đất nước. Mặt khác, nước cũng có thể gây tai họa cho con người và môi trường. Việt Nam là quốc gia có hệ thống sông ngòi dày đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830 – 850 tỷ m3.

Tuy nhiên, Việt Nam không phải là quốc gia giàu về nước. Tài nguyên nước của nước ta phụ thuộc nhiều vào các nước có chung nguồn nước phía thượng lưu, với gần 2/3 tổng lượng nước mặt hàng năm là từ ngoài biên giới chảy vào. Chất lượng nước mặt của Việt Nam đang có chiều hướng ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi nhiều nguyên nhân. Trong đó, sự gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia tăng chất lượng cuộc sống, đô thị hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước kém hiệu quả, thiếu bền vững đang là mối đe doa an ninh nguồn nước và có nguy cơ sẽ kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường [12].

Xã hội ngày càng phát triển thì chất lượng môi trường sống ngày càng phải nâng cao nhất là vấn đề về thức ăn, nước uống và vệ sinh môi trường. Thực tế cho thấy vấn đề về vệ sinh môi trường tại các khu vực dân cư tập trung nhỏ ít được quan tâm, bằng chứng là nguồn nước thải sinh hoạt tại những khu vực này được thải thẳng trực tiếp ra kênh, rạch, sông suối nhỏ và đổ vào hệ thống sông chính. Quá trình này cứ tiếp diễn hàng ngày, hàng tháng, hàng năm vô tình làm cho chất lượng nguồn nước cấp (nước sông, nước ngầm) suy giảm về chất lượng và hậu quả là làm ảnh hưởng đến đời sống của người dân và hệ sinh thái tại khu vực nơi đó. Lý giải cho nguyên nhân này là nguồn chi phí để lắp đặt một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thông thường là khá cao.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là ngoài nguồn chi phí khá cao để lắp đặt và xây dựng một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thông thường thì vẫn còn tồn tại hữu hình những lý do khách quan khác đó là diện tích bố trí bị giới hạn và hiệu quả hạn hẹp về trình độ chuyên môn. c 2 Song song với quá trình phát triển không ngừng của kinh tế - xã hội chúng ta đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường đang diễn ra ở khắp các địa phương. Quá trình đô thị hoá diễn ra ngày càng nhanh chóng kéo theo nó là sự phát sinh một lượng các loại chất thải tương đối lớn gây tác động không tốt đến sức khoẻ của con người và làm ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị. Thái Nguyên là một tỉnh miền núi phía Bắc, có vị trí nằm ở phía Tây Bắc Thủ đô Hà Nội, có vị trí thuận lợi, hết sức quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Thái Nguyên và vùng Việt Bắc.

Trong những năm gần đây, tại các phường, xã thuộc thành phố Thái Nguyên có tốc độ đô thị hóa rất nhanh, bên cạnh nhưng kết quả đạt nêu trên thành phố còn phải đối mặt với sự gia tăng cả về số lượng cũng như tính nguy hại của nướ c thải sinh hoạt. Hiện nay, tại Thành phố Thái Nguyên hầu như toàn bộ lượng nước thải sinh hoạt từ các hộ dân và một phần từ các khu công nghiệp phần lớn không được thu gom và xử lý theo đúng quy định mà thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận cuối cùng là sông suối, chủ yếu là Sông Cầu, Kênh Đán và một số hồ chứa nước trên địa bàn thành phố. Hệ quả là gây ô nhiễm nghiêm trọng nhiều khu vực. Ngoài ra, chất lượng nước ngầm cũng bị suy giảm đáng kể từ chính các dòng thải này.

Với mục tiêu cung cấp một cách nhìn tổng quan về chất lượng nước mặt, đánh giá các nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm và hiện trạng hệ thống quan trắc cảnh báo ô nhiễm nước, từ đó làm căn cứ tin cậy cho việc khoanh vùng nhạy cảm, vùng ô nhiễm và đề xuất được các giải pháp hiệu quả trong quản lý môi trường. Em tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trung tâm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên”. Để góp phần phát triển, tiếp nối cũng như bổ sung cơ sở lý luận thực tiễn trong việc đánh giá thực trạng nước thải sinh hoạt trên địa bàn tỉnh hiện nay, qua đó đề xuất những giải pháp, định hướng cụ thể và hiệu quả bảo vệ môi trường nước phục vụ xây dựng chiến lược phát triển bền vững Tỉnh Thái Nguyên 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.

Mục tiêu tổng quát Đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên và ảnh hưởng của nó đến môi trường, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý và xử lý nước thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong vùng. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá đựoc điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên. - Đánh giá đựoc hiện trạng xả nước thải tại thành phố Thái Nguyên - Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải trên địa bàn thành phố Thái Nguyên - Đề xuất giải pháp thu gom, xử lý nướ c thải sinh hoạt trên địa bàn một số phuờng trung tâm thành phố Thái Nguyên. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.

Ý nghĩa khoa học - Khảo sát nguồn ô nhiễm nước thải sinh hoạt là một công cụ hỗ trợ cho việc lập, thực hiện và đánh giá kế hoạch quản lý nước thải sinh hoạt nói riêng và môi trường nước nói chung. - Nghiên cứu này đề xuất cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm quản lý tổng hợp chất lượng nước phục vụ bảo vệ và khai thác, sử dụng bền vững nguồn tài nguyên nước cũng như các biện pháp khắc phục, xử lý ô nhiễm nước thải sinh hoạt. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài xác định được cụ thể đặc tính và các chỉ tiêu cơ bản về hiện trạng nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, tác hại của nước thải sinh hoạt đến cảnh quan môi trường, đối với sức khỏe con người và các thành phần môi trường từ đó đưa ra các biện pháp quản lý và phương án xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt. c 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.Cơ sở khoa học 2.

Một số khái niệm - Khái niệm môi trường: Theo Khoản 1 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật ”[14]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo Khoản 6 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật”[14]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước.

Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” [14]. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền qui định làm căn cứ để quản lý và bảo vệ môi trường”[14]. - Khái niệm nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước được thải ra sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt cộng đồng như tắm, tẩy rửa, giặt giũ, vệ sinh cá nhân,… chúng thường được thải ra từ các căn hộ, trường học, cơ quan, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt trên một địa bàn phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước.

c 5 - Khái niệm chỉ thị môi trường: Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một hiện tượng/ môi trường/ khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng. Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu bằng số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, Các chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu. Theo thông tư 08/2010/TT-BTNMT: “Chỉ thị môi trường là thông số cơ bản phản ánh các yếu tố đặc trưng của môi trường phục vụ mục đích đánh giá, theo dõi diễn biến chất lượng môi trường, lập báo cáo hiện trạng môi trường”.

Thành phần và đặc tính của nước thải Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 -50%) gồm tinh bột đường xenlulo và các chất béo (5-10%), nồng độ chất hữu cơ trong nước thải dao động trong khoảng 150 - 400 mg/ L theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 - 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Các chất chứa trong nước thải bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật.Các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50 - 60% tổng các chất gồm các chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người, động vật, xác động vật phân hủy,.