Đặt vấn đề Nước có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo sự sống cho Trái đất. Hiện nay nguồn nước đang bị ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm nước thải sinh hoạt đang tác động tiêu cực, đe dọa đến chất lượng sống của con người. Ở Việt Nam, những thành phố lớn, những khu đông dân cư, các làng nghề các khu công nghiệp lượng nước thải dược thải ra mỗi ngày là rất nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường nước. Người dân sinh sống tại đây đang đối mặt với nguy cơ mắc nhiều bệnh, hệ sinh thái tự nhiên đang bị suy giảm.
Để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người thì các nguồn thải này phải được quản lý nghiêm ngặt và có biện pháp xử lý hiệu quả. Hà Giang là một trong những tỉnh đang trên đà phát triển và có nhiều làng nghề đã tồn tại lâu đời, do đó việc xả thải nước thải của các làng nghề ở tỉnh Hà Giang ra môi trường là một vấn đề được quan tâm và hiệu quả xử lý là đang phải chú trọng để bảo vệ môi trường. Xuất phát từ vấn đề trên được sự đồng ý của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Môi Trường với sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Chí Hiểu tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở Tỉnh Hà Giang và đề xuất giải pháp xử lý".
Mục tiêu và yêu của đề tài 1. Mục tiêu - Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở Tỉnh Hà Giang. - Đề xuất các giải pháp xử lý 1. Yêu cầu - Các số liệu phải chính xác, có độ tin cậy cao và phản ánh đúng thực tế.
- Đánh giá đúng hiệu quả xử lý nước thải ở các làng nghề ở Tỉnh Hà Giang. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập - Nâng cao kiến thức và kỹ năng thực tế phục vụ công tác bảo vệ môi trường, vận dụng, phát huy và nâng cao kiến thức đã học. - Đề tài nhằm vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, góp phần nâng cao hiểu biết về công tác quản lý và xử lý ô nhiễm môi trường.
Đồng thời kết quả nghiên cứu còn phục vụ cho việc học tập và công tác nghiên cứu sau này. Ý nghĩa trong thực tiến - Phản ánh đúng hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở Tỉnh Hà Giang. - Cảnh cáo các vấn đề nguy cơ tiềm tàng ô nhiễm do nước thải từ các làng nghề. - Từ việc đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đến đề xuất giải pháp xử lý phải phù hợp nhằm đáp ứng nhu cầu về phát triển và bảo vệ môi trường có hiệu quả nhất.
h 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. cơ sở lý luận Hiện nay ở trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang trên đà phát triển. Dân số tang lên nhanh chóng đặt biệt là các đô thị, nơi tập chung đông dân cư, kéo theo đó nhiều vấn đề cần lo ngại trong đó có nước thải sinh hoạt, với dân số đông lượng nước thải sinh hoạt thải ra môi trường tăng mà đa phần là chưa qua xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường nên gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người và làm ảnh hưởng xấu tới môi trường.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường, các làng nghề ngày càng nhiều. Chính vì vậy lượng nước thải ra môi trường ngày càng lớn. Các thành phần gây ô nhiễm đặc trưng của nước thải từ các làng nghề thường thấy là TSS, BOD, COD, N, P, NH4+, NO3-, PO43-, H2SO4, NaOCl, Na2SO4, NaCl, Na2S, Na2S2O4, Colifrom. Ô nhiễm bởi chất hữu cơ BOD, COD, TSS và Coliform.
Đây chính là nguyên nhân khiến cho lượng oxy hòa tan trong nước sẽ phải sử dụng nhiều cho các quá trình sinh hóa dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường nước mặt. Dệt nhuộm là loại hình có nhu cầu sử dụng hóa chất rất lớn như H2SO4, NaOCl, Na2SO4, NaCl, Na2S, Na2S2O4, chất tẩy rửa không ion, các hợp chất vòng thơm, tạo chất dầu xả ra từ khâu giặt sau nhuộm. Các chất formaldehyde, K2Cr2O7, tạp chất chứa kim loại nặng, NaCl, halogen hữu cơ, Na2SO4, thuốc nhuộm, Na2S2O4, hơi H2SO4, CH3COOH thải ra từ khâu nấu. Dầu hỏa, các chất hồ sợi dọc, chất nhũ hóa, chất làm mềm, chất tạo phức, NO2, thải ra từ khâu hoàn tất.
Tất cả các chất ô nhiễm này gây ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phân hủy của các vi sinh vật làm sạch nước, h 4 ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh gây sự thiếu hụt oxy hòa tan trong nước. Gốc hữu cơ kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức chất bền, khó phân hủy, gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường. Các ion kim loại còn tham gia vào chuỗi thức ăn, từ đó ảnh hưởng cho sức khỏe con người, Đặc biệt nguy hại hơn nữa là sự có mặt của chất Clo hoạt tính trong nước thải sẽ kết hợp với các chất hữu cơ vòng thơm tạo thành những chất gây tiền ung thư. Đánh giá chất lượng nước - Các chỉ tiêu vật lý, ví dụ như: + Độ pH: Là đại lượng toán học biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước, pH được sử dụng để đánh giá tính axit hay tính kiềm của dung dịch (nước).
Tính chất của nước được xác định theo các giá trị khác nhau của pH Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị pH của nguồn nước góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. pH được xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ. + Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu.
Sự thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào từng loại nước. Nước mạch nông có to: 4 - 40oC, nước ngầm là : 17 - 31o C. Nhiệt độ nước thải cao hơn nhiệt độ nước cấp. + Màu sắc: Nước nguyên chất không có màu.
Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong nước (thường là do chất hữu cơ (chất mùn hữu cơ - acid humic), một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật…). + Tổng chất rắn hoà tan Total Dissolved Solids (TDS): là tổng số các ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, thường được biểu thị bằng hàm số mg/l hoặc ppm (phần nghìn). TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch/ tinh khiết của nguồn nước. h 5 + TSS (turbidity & suspendid solids): là tổng rắn lơ lửng.
Thường đo bằng máy đo độ đục (turbidimeter). Độ đục gây ra bởi hiện tượng tương tác giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong nước như cát, sét, tảo và những vi sinh vật và chất hữu cơ có trong nước. Các chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng hoặc hấp thụ chúng và phát xạ trở lại với cách thức tùy thuộc vào kích thước, hình dạng và thành phần của các hạt lơ lửng và vì thế cho phép các thiết bị đo độ đục ứng dụng để phản ánh sự thay đổi về loại, kích thước và nồng độ của các hạt có trong mẫu. - Các chỉ tiêu hóa học, ví dụ như: + DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng, vvv.) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo.
Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo, vvv. Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực. + BOD (Biochemical oxygen Demand- nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ.
Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật. + COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.
Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm h 6 giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước. + NO3-: là dạng hợp chất vô cơ của nitơ có hóa trị cao nhất và có nguồn gốc chính từ nước thải sinh hoạt hoặc nước thải một số ngành công nghiệp thực phẩm, hóa chất …, chứa một lượng lớn các hợp chất nitơ.
Khi vào sông, hồ chúng tiếp tục bị ntrat hóa tạo thành nitrat. Nitrat là giai đoạn cuối cùng của quá trình khoáng hóa các hợp chất hữu cơ chứa nitơ. + Các yếu tố KLN: các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như Asen, cacdimin, Fe, … ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần cho sự sinh trưởng và phát triển của động, thực vật nhưng khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. - Các thông số sinh học, ví dụ như: + Coliform: là nhóm sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường xác định mức độ nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước.
cơ sở khoa học 2.