Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đề tài khóa luận tốt nghiệp được thực hiện trong bối cảnh phát triển công nghiệp và khai thác khoáng sản tại tỉnh Bắc Giang kéo theo nhu cầu giải quyết chỗ ở tập trung cho đội ngũ lao động quy mô lớn. Khu nhà ở công nhân Đồng Rì được thành lập theo Giấy chứng nhận đầu tư số 20121000409 ngày 29 tháng 10 năm 2017 của Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Giang chứng nhận cho Tổng Công ty Đông Bắc đầu tư xây dựng. Trong quá trình vận hành, các hoạt động sinh hoạt thường nhật của cán bộ, công nhân viên và người lao động tại khu tập thể làm phát sinh một khối lượng nước thải lớn mang theo nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, cặn lơ lửng, chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh. Nếu nguồn nước này không được thu gom và xử lý kỹ thuật triệt để sẽ gây ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận, phát sinh mùi hôi thối, làm suy thoái hệ sinh thái thủy vực và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng dân cư khu vực xung quanh.
Xuất phát từ thực tế đó, nghiên cứu xác lập các mục tiêu cụ thể gồm:
- Đánh giá hiện trạng phát sinh và chất lượng nước thải sinh hoạt tại khu nhà ở công nhân Đồng Rì thuộc Công ty TNHH MTV 45 – Tổng Công ty Đông Bắc.
- Xác định mức độ ô nhiễm và các nguồn gây ô nhiễm chính trong dòng thải.
- Tìm hiểu, phân tích dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đang vận hành tại cơ sở.
- Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật, quản lý nhằm xử lý và giảm thiểu tác động ô nhiễm đối với môi trường tiếp nhận.
Nghiên cứu đặt ra bốn yêu cầu kỹ thuật: phản ánh khách quan hiện trạng môi trường nước sinh hoạt tại cơ sở; đảm bảo tài liệu và số liệu đầy đủ, trung thực; quy trình lấy mẫu và phân tích thông số chất lượng nước đạt độ chính xác theo quy chuẩn; đề xuất các kiến nghị có tính khả thi, phù hợp với điều kiện vận hành tại địa phương.
Đối tượng nghiên cứu của khóa luận là nước thải sinh hoạt phát sinh từ các phân khu chức năng của khu nhà ở công nhân. Phạm vi không gian nghiên cứu giới hạn tại mặt bằng Khu nhà ở công nhân Đồng Rì (tổng diện tích khoảng 20,031 ha) và vùng phụ cận nguồn tiếp nhận nước thải thuộc thôn Nòn, thị trấn Thanh Sơn, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang. Phạm vi thời gian thực hiện nghiên cứu kéo dài từ tháng 01/2019 đến tháng 05/2019, trong đó các đợt khảo sát, lấy mẫu phân tích tại hiện trường và phòng thí nghiệm tập trung vào các tháng 2, 3 và 4 năm 2019.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý luận khoa học môi trường về phân loại nước thải, cơ chế suy giảm chất lượng nước mặt, chu trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ (BOD, COD), chu trình dinh dưỡng (Nitơ, Photpho) và hiện tượng phú dưỡng hóa thủy vực. Các tác động tiêu cực của các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng như chất rắn lơ lửng (TSS), Amoni ($NH_4^+$), dầu mỡ khoáng/động thực vật và vi khuẩn Coliforms được luận giải làm cơ sở đánh giá rủi ro sinh thái.
Khung cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật được tác giả viện dẫn gồm:
- Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13;
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13;
- Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải;
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước;
- Thông tư số 27/2014/TT-BTNMT, Thông tư số 02/2009/TT-BTNMT và Thông tư số 56/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường;
- Quyết định số 768/2014/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Giang;
- QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B) – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt;
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt;
- Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt TCXD 33:2006 của Bộ Xây dựng.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa kỹ thuật văn phòng và khảo nghiệm thực tế:
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Kế thừa số liệu hành chính, địa lý tự nhiên, khí tượng thủy văn huyện Sơn Động; hồ sơ thiết kế cơ sở, hồ sơ hoàn công trạm xử lý nước thải, Đề án Bảo vệ môi trường chi tiết và các báo cáo giám sát môi trường định kỳ của Công ty TNHH MTV 45.
- Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát toàn diện mạng lưới đường ống thu gom nước thải (ống PVC, HDPE D110, D200), các công trình tiền xử lý (bể tự hoại, bể tách mỡ), hồ điều hòa sinh thái, cống xả bê tông cốt thép D1200 và điểm xả ra nguồn tiếp nhận suối Lở (tọa độ VN-2000: X = 2345954, Y = 474670).
- Phương pháp định lượng: Sử dụng định mức dùng nước sinh hoạt 120 lít/người/ngày theo TCXD 33:2006 để tính toán tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tương ứng với quy mô phục vụ 1.250 công nhân giai đoạn 1 ($150\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
- Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Phối hợp cùng đơn vị phân tích (Công ty Việt Sing) thực hiện quan trắc 10 thông số ô nhiễm nước thải định kỳ 3 đợt (tháng 2, tháng 3, tháng 4 năm 2019) theo các quy trình chuẩn hóa:
| STT |
Thông số phân tích |
Phương pháp / Tiêu chuẩn phân tích |
Ghi chú |
| 1 |
pH |
TCVN 6492:2011 |
Đo tại hiện trường |
| 2 |
$\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$) |
SMEWW 5210D:2012 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 3 |
Tổng chất rắn hòa tan (TDS) |
SMEWW 2540 C |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 4 |
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) |
TCVN 6625:2000 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 5 |
Amoni ($NH_4^+$ tính theo N) |
US EPA Method 350.2 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 6 |
Nitrat ($NO_3^-$ tính theo N) |
TCVN 6180-1996 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 7 |
Photphat ($PO_4^{3-}$ tính theo P) |
TCVN 6202:2008 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 8 |
Dầu mỡ động thực vật |
US EPA Method 1664 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 9 |
Tổng chất hoạt động bề mặt |
TCVN 6622-2000 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
| 10 |
Tổng Coliforms |
TCVN 6187-1:2009 |
Phân tích phòng thí nghiệm |
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Tổng hợp kết quả đo đạc, lập bảng số liệu đối chiếu với ngưỡng giới hạn quy định tại QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B), tính toán hiệu suất khử ô nhiễm của hệ thống và biểu diễn biến thiên thông qua đồ thị.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả xác lập tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu từ tình hình ô nhiễm nước cục bộ tại các cơ sở tập trung đông lao động. Nêu bật vị trí pháp lý của Khu nhà ở công nhân Đồng Rì theo Giấy chứng nhận đầu tư của UBND tỉnh Bắc Giang. Trình bày chi tiết bốn mục đích nghiên cứu, bốn yêu cầu kỹ thuật và khẳng định ý nghĩa kép: rèn luyện năng lực nghiên cứu khoa học chuyên ngành Kinh tế tài nguyên thiên nhiên, đồng thời cung cấp luận cứ cảnh báo nguy cơ suy thoái môi trường nước và nâng cao trách nhiệm quản trị môi trường của doanh nghiệp khai thác than.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương này tổng kết cơ sở lý luận về môi trường sống, ô nhiễm nước do nhân tạo và tự nhiên, đặc trưng hóa lý của nước thải đô thị và nước thải sinh hoạt. Tác giả tổng hợp nguồn tài liệu về hiện trạng tài nguyên nước thế giới và Việt Nam, chỉ ra tình trạng suy kiệt chất lượng nước mặt tại hạ lưu các lưu vực sông lớn và hệ thống kênh rạch tiếp nhận nước thải chưa qua xử lý.
Văn bản hệ thống hóa các kỹ thuật xử lý nước thải thông dụng:
- Xử lý cơ học: Giữ cặn thô bằng song chắn rác, loại bỏ hạt vô cơ qua bể lắng cát, lắng trọng lực tại bể lắng sơ cấp;
- Xử lý sinh học: Phân hủy hợp chất hữu cơ bằng bùn hoạt tính hiếu khí trong bể aeroten, phân hủy yếm khí trong bể tự hoại công nghiệp, xử lý tự nhiên qua hồ sinh học và đất ngập nước;
- Khử trùng: Sử dụng tác nhân oxy hóa khử mạnh gồm Ozon ($O_3$) và Clo để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh;
- Xử lý cặn bùn: Thu gom, nén bùn và ủ phân hữu cơ hoặc chôn lấp hợp vệ sinh.
Cùng với đó, chương 2 tổng hợp đầy đủ các văn bản quy phạm pháp luật, quy chuẩn môi trường hiện hành làm thước đo đánh giá kết quả thực nghiệm.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Văn bản mô tả đối tượng nghiên cứu là dòng thải sinh hoạt của công nhân Công ty 45; địa bàn nghiên cứu tại thôn Nòn, thị trấn Thanh Sơn, huyện Sơn Động trong thời gian 5 tháng (01/2019 – 05/2019). Tác giả chi tiết hóa ba nội dung thực hiện: nghiên cứu tổng quan mặt bằng và hạ tầng kỹ thuật cơ sở; khảo sát hiện trạng phát sinh và hiệu quả xử lý nước thải qua các tháng; đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm. Danh mục các phương pháp nghiên cứu, quy trình lấy mẫu, các tiêu chuẩn phân tích lý hóa – vi sinh cho 10 chỉ tiêu nước thải và 10 chỉ tiêu nước mặt được lập bảng minh bạch kèm viện dẫn tiêu chuẩn TCVN, SMEWW và US EPA tương ứng.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này phản ánh toàn bộ kết quả khảo sát thực tế và dữ liệu phân tích thực nghiệm tại Khu nhà ở công nhân Đồng Rì:
- Tổng quan cơ sở và phụ tải cấp nước:
Khu nhà ở có quy mô diện tích 20,031 ha, giới hạn bởi 11 điểm tọa độ hệ VN-2000. Quy hoạch tổng thể gồm 06 khối nhà chung cư 5 tầng (365 phòng cho 2.500 công nhân). Trong giai đoạn 1, cơ sở đã đầu tư hoàn chỉnh 03 khối nhà 5 tầng phục vụ 1.250 công nhân:
- Tầng 1 gồm phòng quản lý và 11 căn hộ loại A.
- Tầng 2, 3, 4 gồm 30 căn hộ loại A và 06 căn hộ loại B.
- Tầng 5 gồm 10 căn hộ loại A, 01 căn hộ loại B và 01 phòng sinh hoạt cộng đồng.
- Căn hộ loại A: diện tích $53\text{ m}^2$ khép kín dành cho 4 người (bếp $11,4\text{ m}^2$, lô gia $4,6\text{ m}^2$). Căn hộ loại B: diện tích $81\text{ m}^2$ dành cho 8 người (bếp $13\text{ m}^2$, vệ sinh $2,1\text{ m}^2$, lô gia $6,2\text{ m}^2$).
- Nhà ăn tập thể 1 tầng phục vụ 540 người/ca ($560\text{ m}^2$ phòng lớn, 3 phòng nhỏ $42\text{ - }48\text{ m}^2$, bếp $225\text{ m}^2$). Trạm y tế gồm 2 khối nhà 2 tầng ($213\text{ m}^2$/khối, 13 phòng bệnh).
Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt giai đoạn 1 là $150\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ (lấy từ nguồn cấp nước của Công ty TNHH MTV xây dựng và cấp nước Hà Bắc). Nước cấp cho phòng cháy chữa cháy, tưới cây, dập bụi mỏ than ước tính $210\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
- Hệ thống thu gom và công nghệ xử lý:
Dòng thải được tách làm hai hệ thống: Nước thải đen từ khu vệ sinh tự chảy vào bể tự hoại 3 ngăn để phân hủy yếm khí cặn lắng; Nước thải nhà ăn đi qua bể tách mỡ và bể bơm tăng áp; Nước tắm giặt chảy qua tuyến cống HDPE độc lập. Toàn bộ hội tụ về hố thu gom trạm xử lý trung tâm bằng hệ thống ống U-PVC và HDPE chịu lực đường kính D110, D200.
Dây chuyền xử lý sinh học hiếu khí kết hợp lắng cơ học và oxy hóa khử ozon gồm các công trình đơn vị với thông số kích thước thực tế:
| TT |
Hạng mục bể xử lý |
Dài (m) |
Rộng (m) |
Sâu (m) |
Chức năng kỹ thuật chính |
| 1 |
Song chắn rác |
1,7 |
1,0 |
1,2 |
Giữ lại rác thô và chất thải kích thước lớn |
| 2 |
Hố thu nước thải |
3,0 |
3,0 |
3,5 |
Tập trung toàn bộ nguồn nước thải đầu vào |
| 3 |
Bể lắng cát |
4,5 |
2,8 |
3,2 |
Lắng giữ đất cát thô và hạt vô cơ nặng |
| 4 |
Bể điều hòa |
2,5 |
5,0 |
3,5 |
Cân bằng lưu lượng, ổn định pH; ngăn 1 sục khí chống kị khí, ngăn 2 anoxic khử Nitơ |
| 5 |
Bể lắng đứng đợt 1 |
3,5 |
3,0 |
4,45 |
Phản ứng xoáy, lắng trọng lực bùn hữu cơ thô, tạo pha thiếu khí khử Nitrat |
| 6 |
Bể Aeroten |
8,0 |
3,0 |
4,5 |
Xử lý hiếu khí nhân tạo, sục khí liên tục nuôi cấy bùn vi sinh, bổ sung chủng EM |
| 7 |
Bể lắng đứng đợt 2 |
4,0 |
3,5 |
4,45 |
Tách pha bùn hoạt tính, tuần hoàn bùn về Aeroten, cặn thừa xả về bể chứa bùn |
| 8 |
Bể chứa (Khử trùng) |
6,0 |
3,0 |
1,2 |
Khử trùng bằng sục khí Ozon thời gian tiếp xúc 20 - 30 phút trước khi thải ra hồ |
| 9 |
Bể chứa bùn |
6,0 |
4,0 |
4,0 |
Thu gom, nén bùn trọng lực định kỳ nạo vét mang chôn lấp hoặc ủ vi sinh |
Kết cấu bể làm bằng bê tông cốt thép M250# kết hợp xây tường gạch chỉ trát vữa M75#, đánh màu quét chống thấm. Quá trình xử lý sinh học tại bể Aeroten có bổ sung các chủng vi sinh vật phân giải hữu cơ mạnh: Bacillus, Pseudomonas, Proteus, Haemophilus, Nitrosomonas, Nitrobacter và chế phẩm vi sinh hữu hiệu (EM).
- Chất lượng nước thải trước xử lý:
Dữ liệu quan trắc 3 đợt tháng 2, 3 và 4/2019 cho thấy nước thải thô ô nhiễm nghiêm trọng:
- $\text{BOD}_5$ dao động 120 – 129 mg/l (vượt giới hạn Cột B từ 2,4 đến 2,58 lần);
- TSS dao động 416 – 498 mg/l (vượt từ 4,16 đến 4,98 lần);
- TDS dao động 1.200 – 1.283 mg/l (vượt 1,2 đến 1,28 lần ngưỡng 1.000 mg/l);
- Amoni ($NH_4^+$) dao động 24,8 – 25,6 mg/l (vượt từ 2,48 đến 2,56 lần ngưỡng 10 mg/l);
- Nitrat ($NO_3^-$) dao động 54,0 – 57,5 mg/l (vượt nhẹ ngưỡng 50 mg/l);
- Tổng Coliforms dao động 8.700 – 9.000 MPN/100ml (vượt từ 1,74 đến 1,8 lần ngưỡng 5.000 MPN/100ml).
- Chất lượng nước thải sau xử lý và hiệu suất trạm:
Nước thải sau khi qua chuỗi xử lý và khử trùng bằng Ozon được thải vào hồ điều hòa tự nhiên, sau đó chảy qua cống bê tông D1200 ra mương thoát nước chung phía Tây Bắc và xả ra suối Lở theo chế độ tự chảy liên tục 24/24h.
Tất cả 10 chỉ tiêu sau xử lý đều đạt yêu cầu kỹ thuật của QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B):
- pH duy trì ổn định 7,0 – 7,4 (ngưỡng quy chuẩn 5 – 9);
- $\text{BOD}_5$ giảm sâu còn 6,2 – 6,5 mg/l;
- TSS giảm còn 16,78 – 18,7 mg/l;
- TDS còn 320 – 356 mg/l;
- Amoni giảm triệt để xuống 0,7 – 0,8 mg/l;
- Nitrat giảm xuống 1,03 – 1,1 mg/l;
- Photphat giảm còn 0,12 – 0,23 mg/l;
- Dầu mỡ động thực vật còn 0,5 – 0,7 mg/l;
- Tổng chất hoạt động bề mặt còn 0,12 – 0,2 mg/l;
- Tổng Coliforms giảm mạnh xuống 75 – 90 MPN/100ml.
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết hiệu suất làm sạch các chất gây ô nhiễm chính của công nghệ xử lý nước thải áp dụng tại cơ sở qua 3 đợt quan trắc liên tiếp (kết quả phân tích thực nghiệm từ Công ty Việt Sing):
| Thông số ô nhiễm |
Đơn vị |
Nồng độ trước xử lý |
Nồng độ sau xử lý |
Hiệu suất loại bỏ (%) |
Giới hạn Cột B QCVN 14:2015 |
| pH |
- |
7,09 – 7,87 |
7,0 – 7,4 |
- |
5 – 9 |
| $\text{BOD}_5$ |
mg/l |
120 – 129 |
6,2 – 6,5 |
94,75 – 95,15 |
50 |
| TSS |
mg/l |
416 – 498 |
16,78 – 18,7 |
95,50 – 96,52 |
100 |
| TDS |
mg/l |
1.200 – 1.300 |
320 – 356 |
72,62 – 74,92 |
1.000 |
| Amoni ($NH_4^+$) |
mg/l |
24,8 – 25,6 |
0,70 – 0,80 |
96,77 – 97,26 |
10 |
| Nitrat ($NO_3^-$) |
mg/l |
54,0 – 57,5 |
1,03 – 1,10 |
98,05 – 98,18 |
50 |
| Photphat ($PO_4^{3-}$) |
mg/l |
7,93 – 8,72 |
0,12 – 0,23 |
97,10 – 98,57 |
10 |
| Dầu mỡ ĐTV |
mg/l |
11,3 – 14,5 |
0,50 – 0,70 |
94,17 – 96,55 |
20 |
| Chất HĐ bề mặt |
mg/l |
6,23 – 8,60 |
0,12 – 0,20 |
96,79 – 98,37 |
10 |
| Tổng Coliforms |
MPN/100ml |
8.700 – 9.000 |
75 – 90 |
98,96 – 99,15 |
5.000 |
Các giải pháp và kiến nghị được tác giả đề xuất:
- Quản lý và vận hành kỹ thuật: Duy trì nghiêm ngặt chế độ bảo dưỡng máy thổi khí, hệ thống đĩa phân phối khí đáy bể Aeroten và bơm định lượng Ozon; định kỳ kiểm tra nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn để đảm bảo mật độ vi sinh vật xử lý hữu cơ và nitơ.
- Quản lý bùn thải: Định kỳ tháo rút bùn lắng từ bể lắng đứng đợt 1 và đợt 2 về bể chứa bùn; thực hiện nạo vét, hút bùn hợp vệ sinh, phơi khô ủ làm phân bón hoặc chuyển giao đơn vị chức năng xử lý theo quy định, tránh tích tụ gây mùi hôi.
- Giám sát định kỳ: Tiếp tục duy trì quan trắc chất lượng nước thải tại điểm xả và chất lượng nước mặt tại suối Lở theo định kỳ tối thiểu 4 lần/năm nhằm kịp thời phát hiện sự cố hệ thống.
- Biện pháp tuyên truyền, tiết kiệm: Tuyên truyền giáo dục nâng cao ý thức của cán bộ công nhân trong việc sử dụng tiết kiệm nước sinh hoạt, không xả rác bừa bãi vào hệ thống cống rãnh, phân loại rác tại nguồn ngay từ các căn hộ và khu nhà ăn.
Đóng góp của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp chuỗi số liệu thực tế đo đạc độc lập về dòng thải sinh hoạt công nhân mỏ than tại địa bàn miền núi tỉnh Bắc Giang. Đề tài chứng minh tính ổn định và tính tương thích cao của mô hình công nghệ kết hợp sinh học hiếu khí bùn hoạt tính với khử trùng ozon cho các cụm nhà ở công nhân tập trung.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận còn một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện nghiên cứu mà tác giả và văn bản đã ghi nhận:
- Chuỗi thời gian quan trắc thực tế tại hiện trường chỉ kéo dài trong 3 tháng mùa khô và chuyển mùa (từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2019), chưa phản ánh được sự biến động tải lượng ô nhiễm và hiệu suất trạm xử lý trong các tháng mùa mưa lũ (khi có hiện tượng pha loãng hoặc quá tải dòng chảy do nước mưa chảy tràn xâm nhập).
- Số liệu tính toán nhu cầu dùng nước và tải lượng thải mới dừng lại ở quy mô phục vụ Giai đoạn 1 (1.250 công nhân sinh hoạt tại 3 khối nhà chung cư), chưa kiểm chứng tải trọng thực tế khi hoàn thiện toàn bộ Giai đoạn 2 (2.500 công nhân với 6 khối nhà chung cư theo quy hoạch).
- Đề tài chưa triển khai mạng lưới lấy mẫu quan trắc chi tiết trên dòng chính của suối Lở tại các mặt cắt trước và sau điểm tiếp nhận nước thải để mô hình hóa khả năng tự làm sạch và đánh giá mức độ suy thoái môi trường nước mặt theo quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
- Các phân tích hóa lý và vi sinh trong nghiên cứu dựa trên dữ liệu thuê khoán dịch vụ đo kiểm của Công ty Việt Sing, tác giả chưa tự tiến hành thực nghiệm song song để đối chiếu sai số thiết bị.
Hướng mở nghiên cứu tiếp theo được xác định là: mở rộng chu kỳ quan trắc xuyên suốt 12 tháng trong năm; thực hiện đánh giá khả năng chịu tải của nguồn nước tiếp nhận suối Lở khi trạm xử lý nâng công suất vận hành lên $300\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ ở giai đoạn vận hành toàn phần.
Giá trị tham khảo
Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn phục vụ cho các nhóm đối tượng:
- Sinh viên và học viên chuyên ngành: Cung cấp tài liệu tham khảo cho người học các ngành Kinh tế tài nguyên thiên nhiên, Quản lý môi trường, Khoa học môi trường và Kỹ thuật môi trường khi thực hiện khóa luận tốt nghiệp, đồ án môn học liên quan đến đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước và tính toán tải lượng nước thải sinh hoạt.
- Kỹ sư vận hành và tư vấn thiết kế: Là nguồn tư liệu thực tế cho các cán bộ kỹ thuật môi trường nghiên cứu thông số hình học (kích thước chi tiết 9 bể xử lý), quy trình phân tách nước thải nhà ăn/nhà vệ sinh/nước tắm giặt, cũng như chế độ sử dụng máy thổi khí và sục ozon khử trùng cho cụm trạm công suất vừa và nhỏ ($150\text{ - }300\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
- Doanh nghiệp quản lý nhà ở công nhân và khu công nghiệp mỏ: Cung cấp mô hình quản lý, phương án phân bổ tiêu thụ nước sinh hoạt (120 lít/người/ngày) và kinh nghiệm bố trí cụm xử lý sinh học bùn hoạt tính kết hợp hồ sinh thái nhằm đảm bảo tuân thủ quy chuẩn xả thải QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B).
Câu hỏi thường gặp
1. Lưu lượng nước cấp sinh hoạt tính toán và lưu lượng nước thải phát sinh tại khu nhà ở công nhân Đồng Rì là bao nhiêu?
Căn cứ theo tiêu chuẩn TCXD 33:2006, tác giả lựa chọn mức cấp nước sinh hoạt là 120 lít/người/ngày. Trong giai đoạn 1, cơ sở phục vụ 1.250 công nhân (ở tại 3 khối nhà chung cư), do đó tổng lượng nước sử dụng phục vụ sinh hoạt tối đa là $150\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Ngoài ra, lượng nước sử dụng cho tưới cây, dập bụi mỏ và phòng cháy chữa cháy ước tính thêm khoảng $210\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Toàn bộ $150\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ nước thải sinh hoạt được thu gom xử lý tập trung.
2. Trạm xử lý nước thải sinh hoạt của cơ sở gồm những hạng mục bể nào và kích thước bể Aeroten là bao nhiêu?
Dây chuyền xử lý của cơ sở gồm 9 hạng mục công trình đơn vị: Song chắn rác ($1,7\text{m} \times 1\text{m} \times 1,2\text{m}$), Hố thu nước thải ($3\text{m} \times 3\text{m} \times 3,5\text{m}$), Bể lắng cát ($4,5\text{m} \times 2,8\text{m} \times 3,2\text{m}$), Bể điều hòa ($2,5\text{m} \times 5\text{m} \times 3,5\text{m}$), Bể lắng đứng đợt 1 ($3,5\text{m} \times 3\text{m} \times 4,45\text{m}$), Bể Aeroten ($8\text{m} \times 3\text{m} \times 4,5\text{m}$), Bể lắng đứng đợt 2 ($4\text{m} \times 3,5\text{m} \times 4,45\text{m}$), Bể chứa khử trùng Ozon ($6\text{m} \times 3\text{m} \times 1,2\text{m}$) và Bể chứa bùn ($6\text{m} \times 4\text{m} \times 4\text{m}$).
3. Những chỉ tiêu nào trong nước thải sinh hoạt trước xử lý vượt quy chuẩn QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B) nhiều nhất?
Theo kết quả phân tích tháng 2, 3 và 4/2019, các chỉ tiêu vượt chuẩn mạnh nhất là: Tổng chất rắn lơ lửng TSS đạt 416 – 498 mg/l (vượt 4,16 – 4,98 lần); Nhu cầu oxy sinh hóa $\text{BOD}_5$ đạt 120 – 129 mg/l (vượt 2,4 – 2,58 lần); Amoni ($NH_4^+$) đạt 24,8 – 25,6 mg/l (vượt 2,48 – 2,56 lần); Tổng Coliforms đạt 8.700 – 9.000 MPN/100ml (vượt 1,74 – 1,8 lần); Tổng chất rắn hòa tan TDS đạt 1.200 – 1.283 mg/l (vượt 1,2 – 1,28 lần).
4. Hiệu suất xử lý của trạm đối với các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và vi sinh đạt mức nào?
Hệ thống xử lý đạt hiệu suất làm sạch rất cao: $\text{BOD}_5$ đạt hiệu suất giảm từ 94,75% đến 95,15%; TSS đạt 95,50% đến 96,52%; Amoni đạt 96,77% đến 97,26%; Nitrat đạt 98,05% đến 98,18%; Photphat đạt 97,10% đến 98,57%; và Tổng Coliforms đạt hiệu suất tiêu diệt từ 98,96% đến 99,15%. Sau xử lý, tất cả các chỉ tiêu đều nằm an toàn dưới ngưỡng Cột B của quy chuẩn.
5. Vị trí xả thải của cơ sở được bố trí tại đâu và dẫn ra nguồn tiếp nhận nào?
Nước thải sau khi khử trùng qua bể Ozon được dẫn vào hồ điều hòa nội bộ có tọa độ định vị GPS VN-2000 là X = 2345954, Y = 474670. Từ hồ điều hòa, nước thải chảy qua cống bê tông cốt thép D1200 ra mương thoát nước chung ở phía Tây Bắc cơ sở, sau đó đổ trực tiếp vào nguồn tiếp nhận là suối Lở thuộc thôn Nòn, thị trấn Thanh Sơn theo phương thức tự chảy liên tục 24/24h.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Ma Đình Tuấn đã phản ánh chi tiết hiện trạng phát sinh và đặc tính ô nhiễm của dòng nước thải sinh hoạt tại Khu nhà ở công nhân Đồng Rì thuộc Công ty TNHH MTV 45, Tổng Công ty Đông Bắc. Thông qua chuỗi số liệu quan trắc thực tế 3 đợt trong năm 2019, nghiên cứu chứng minh hệ thống xử lý nước thải công suất $150\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ ứng dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí kết hợp khử trùng ozon vận hành hiệu quả, đưa 10 thông số hóa lý và vi sinh vượt ngưỡng ban đầu về đạt chuẩn xả thải QCVN 14:2015/BTNMT (Cột B). Công trình đề xuất các giải pháp kỹ thuật bảo dưỡng, nạo vét bùn và giám sát định kỳ thiết thực, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác quản trị môi trường nước tại các khu lưu trú công nhân ngành than.
