Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị văn quán quận hà đông tp hà nội

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Ngô Văn Phi
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hải Hòa
• Trường học: Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Giải pháp thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán, Hà Đông
• Loại tài liệu: khóa luận
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt đô thị
• 1.2. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt
• 1.3. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt đô thị
• 1.4. Hiện trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt
• 1.5. Mục đích và yêu cầu của việc xử lý nước thải sinh hoạt
• 1.6. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải
• 1.6.1. Phương pháp xử lý cơ học
• 1.6.2. Phương pháp xử lý hoá học và hóa lý
• 1.6.3. Phương pháp xử lý sinh học
• 2. PHẦN II: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phạm vi nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp
• 2.4.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
• 2.4.3. Phương pháp thực nghiệm
• 2.4.4. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
• 2.4.5. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu ngoại nghiệp
• 3. PHẦN III: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI
• 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Điều kiện khí hậu, thủy văn
• 3.2. Đặc điểm về kinh tế xã hội
• 3.2.1. Điều kiện về kinh tế - xã hội
• 3.2.2. Quy hoạch mạng lưới hạ tầng của khu đô thị
• 4. PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thực trạng và hiệu quả xử lý nước thải khu đô thị Văn Quán, Hà Đông
• 4.1.1. Thực trạng nước thải khu đô thị Văn Quán
• 4.1.2. Hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán
• 4.2. Thiết kế mô hình xử lý nước thải khu đô thị Văn Quán
• 4.2.1. Quy trình công nghệ
• 4.2.2. Tính toán mô hình xử lý
• 4.2.3. Bể thu gom và bể lắng cát
• 4.2.4. Bể lắng II
• 4.2.5. Bể khử trùng
• 4.2.6. Bể chứa bùn
• 4.3. Thiết kế mô hình xử lý
• 4.3.1. Tính toán chi phí
• 4.3.2. Chi phí xây dựng và thiết bị
• 4.3.3. Chi phí vận hành
• 4.4. Đề xuất giải pháp áp dụng mô hình và nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán
• 4.4.1. Đề xuất áp dụng mô hình
• 4.4.2. Đề xuất về chính sách và thể chế
• 4.4.3. Đề xuất về mặt xã hội
• 5. PHẦN V: KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán

Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán, Hà Đông, là một trong những giải pháp quan trọng nhằm cải thiện chất lượng môi trường. Nước thải sinh hoạt (NTSH) từ các hộ gia đình và cơ sở dịch vụ trong khu đô thị này đang gây ra ô nhiễm nghiêm trọng. Việc thiết kế một mô hình xử lý hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Nguồn gốc và thành phần nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán chủ yếu phát sinh từ các hoạt động hàng ngày như ăn uống, vệ sinh và sinh hoạt. Thành phần nước thải này bao gồm chất hữu cơ, vi sinh vật và các chất ô nhiễm khác, đòi hỏi phải có phương pháp xử lý phù hợp.

1.2. Tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải

Hiện trạng ô nhiễm môi trường tại khu đô thị Văn Quán đang ở mức báo động. Nước thải sinh hoạt không được xử lý đúng cách đã dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt và ngầm, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và hệ sinh thái.

II. Vấn đề và thách thức trong xử lý nước thải sinh hoạt

Xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán gặp nhiều thách thức. Thiếu hệ thống xử lý tập trung là một trong những vấn đề lớn nhất. Điều này dẫn đến việc nước thải được xả thẳng ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

2.1. Thiếu hụt hệ thống xử lý nước thải

Khu đô thị Văn Quán hiện chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, khiến nước thải sinh hoạt được xả trực tiếp ra hồ Văn Quán, làm ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng.

2.2. Tác động đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm nước do nước thải sinh hoạt không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn gây ra nhiều bệnh tật cho người dân, đặc biệt là các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa và hô hấp.

III. Phương pháp thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm nước thải sinh hoạt, cần thiết kế một mô hình xử lý hiệu quả. Mô hình này cần kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau để đạt hiệu quả tối ưu.

3.1. Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng các thiết bị như song chắn rác và bể lắng để loại bỏ các chất rắn lớn và cặn lơ lửng trong nước thải, giúp giảm tải cho các bước xử lý tiếp theo.

3.2. Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp xử lý sinh học là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để xử lý nước thải sinh hoạt. Nó sử dụng vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ, giúp giảm ô nhiễm trong nước thải.

3.3. Phương pháp xử lý hóa học

Phương pháp xử lý hóa học có thể được áp dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm khó phân hủy bằng cách sử dụng các hóa chất phản ứng, tạo ra các hợp chất dễ loại bỏ.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu mô hình

Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán đã được nghiên cứu và áp dụng thực tiễn. Kết quả cho thấy mô hình này có khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường một cách hiệu quả.

4.1. Kết quả xử lý nước thải

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán có thể giảm nồng độ ô nhiễm trong nước thải xuống mức cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam.

4.2. Đề xuất cải tiến mô hình

Để nâng cao hiệu quả xử lý, cần có các đề xuất cải tiến mô hình, bao gồm việc áp dụng công nghệ mới và tăng cường quản lý hệ thống xử lý nước thải.

V. Kết luận và tương lai của mô hình xử lý nước thải

Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt tại khu đô thị Văn Quán là một giải pháp cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Tương lai của mô hình này phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ hiện đại và sự hợp tác của các bên liên quan.

5.1. Tầm quan trọng của việc xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải sinh hoạt không chỉ giúp cải thiện chất lượng môi trường mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng, góp phần vào sự phát triển bền vững của khu đô thị.

5.2. Hướng phát triển mô hình trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mô hình xử lý nước thải sinh hoạt hiện đại, hiệu quả hơn, phù hợp với điều kiện thực tế tại khu đô thị Văn Quán.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, một trong những vấn đề mà cả thế giới quan tâm đó là vấn đề dân số. Thực tế cho thấy, không chỉ những nƣớc phát triển mà ngay cả những nƣớc đang và kém phát triển cũng đang lo ngại về vấn đề này trong đó có Việt Nam. Nƣớc ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ về kinh tế. Dân số tăng, kinh tế phát triển kéo theo nhu cầu về nhà ở tăng cao đang là vấn đề nhức nhối với toàn xã hội.

Chính vì vậy, các khu đô thị đã đƣợc xây dựng và đi vào hoạt động , đáp ứng tốt nhu cầu chỗ ở và cải thiện chất lƣợng sống của ngƣời dân , đặc biệt là ngƣời dân thành thị. Tuy nhiên, trên thực tế các khu đô thị lại không đáp ứng đƣợc vấn đề môi trƣờng mà ngƣời dân quan tâm. Các khu đô thị mọc lên nhƣ nấm, trong đó còn có hàng nghìn ngƣời dân sinh sống nhƣng chất lƣợng môi trƣờng ở các khu đô thị lớn ở nƣớc ta lại không đƣợc quan tâm tạo nên các khu đô thị “bốc mùi”ở Hà Nội điển hình KDT Mỹ Đình – Mễ Trì, KĐT Văn Khê, KĐT Yên Hoà. Khu đô thị Văn Quán (Hà Đông, Hà Nội) do Tổng Cty Đầu tƣ Phát triển Nhà và Đô thị (HUD) thi công từ năm 2004 và hoàn thành năm 2007.

Sau 6 năm đƣa vào sử dụng, hiện số dân vào ở khu đô thị gần bằng mức dự tính là 14. Tuy nhiên, khu đô thị lại chƣa có bất kì hệ thống xử lý nƣớc thải tập chung nào, toàn bộ nƣớc thải của ngƣời dân đổ dồn về hồ Văn Quán khiến nƣớc hồ bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nên tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thực trạng và đề xuất thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội” nhằm đề xuất một hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt có hiệu quả cao với giá thành phù hợp để góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải sinh hoạt gây ra. 1 PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.

Tổng quan về nƣớc thải sinh hoạt đô thị 1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt Nƣớc thải sinh hoạt (NTSH) là nƣớc đƣợc thải ra từ các hoạt động sống của con ngƣời nhƣ: ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa,. của các khu dân cƣ, công trình công cộng, cơ sở dịch vụ,.Nhƣ vậy, NTSH đƣợc hình thành trong quá trình sinh hoạt của con ngƣời. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng nhƣ bệnh viện, trƣờng học, bếp ăn,.

cũng tạo ra các loại nƣớc thải có thành phần và tính chất tƣơng tự nhƣ NTSH [12]. Lƣợng NTSH tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số lƣợng ngƣời. Lƣợng nƣớc thải từ các cơ sở thƣơng mại và dịch vụ cũng có thể đƣợc chọn từ 15- 25% tổng lƣợng NT của toàn thành phố. Đặc trƣng NTSH là: hàm lƣợng chất hữu cơ cao (55 - 65% tổng lƣợng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có cả vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nƣớc thải.

NTSH giàu chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng, là nguồn gốc để các loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trƣờng nƣớc. NTSH có thành phần giống nhau ở các đô thị nhƣng khác về hàm lƣợng, phƣơng pháp xử lý giống nhau và xử lý sinh học đƣợc ƣu tiên lựa chọn. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt đô thị Thành phần nước thải sinh hoạt: Thành phần nƣớc thải sinh hoạt gồm hai loại: Nƣớc thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con ngƣời từ các công trình vệ sinh và nƣớc thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt : cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi. Đặc tính nước thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngòai ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi 2 trùng gây bệnh rất nguy hiểm.

Chất hữu cơ chứa trong nƣớc thải sinh họat bao gồm các hợp chất nhƣ protein (40 – 50%); hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đƣờng và xenlulo; và các chất béo (5 -10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nƣớc thải sinh họat dao động trong khỏang 150 – 450%mg/l theo trọng lƣợng khô. Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học [14]. Thông thƣờng các quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dƣỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P = 100:5:1 Một tính chất đặc trƣng nữa của nƣớc thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và khoảng 20-40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn.1: Thành phần và một số chỉ tiêu nƣớc thải sinh hoạt đô thị TT Thông số Đơn vị Kết quả 1 pH - 6.5 2 BOD5 mg/l 250 ÷ 400 3 COD mg/l 400 ÷ 700 4 SS mg/l 300 ÷ 400 5 Tổng Nito mg/l 60 6 Tổng phốt pho mg/l 6,86 Nguồn: Báo Xử lý nước thải 24h (2014) 1.

Hiện trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt Hiện trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt hiện nay: Nƣớc thải sinh hoạt là hiểm hoạ môi trƣờng hàng đầu tại VN hiện nay. Quá trình đô thị hoá tại VN diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại VN nhƣ Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nƣớc rất nặng nề. Đô thị ngày càng phình ra tại VN, nhƣng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt tại VN vô cùng thô sơ.

Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trƣờng Việt Nam (VACNE), nƣớc thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nƣớc thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nƣớc và vấn đề này có xu hƣớng càng ngày càng xấu đi. Ƣớc tính, hiện chỉ có khoảng 6% lƣợng nƣớc thải đô thị đƣợc xử lý. Một báo cáo toàn cầu mới đƣợc Tổ chức 3 Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2010 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 ngƣời tử vong do điều kiện nƣớc sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nƣớc ta liên quan đến nguồn nƣớc.

Ngƣời dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trƣờng nƣớc đang ngày một ô nhiễm trầm trọng. Ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt còn dẫn đến ô nhiễm nƣớc mặt và nƣớc ngầm nên việc xử lý nƣớc thải sinh hoạt của các đô thị là hết sức cần thiết[1]. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm nƣớc mặt nghiêm trọng. Ảnh hƣởng của ô nhiễm nƣớc mặt đối với sức khỏe cộng đồng chủ yếu thông qua hai con đƣờng, do ăn uống phải nƣớc bị ô nhiễm hay các loại rau quả, thủy hải sản đƣợc nuôi trồng trong nƣớc bị ô nhiễm và tiếp xúc với môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm.

Ảnh hưởng của các yếu tố đến môi trường nước: Chất rắn lơ lửng (SS) lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí. Nhiệt độ: nhiệt độ của nƣớc thải sinh hoạt thƣờng không ảnh hƣởng đến đời sống của thuỷ sinh vật nƣớc. Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đƣờng nƣớc nhƣ tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… Nito, photpho: là những nguyên tố dinh dƣỡng đa lƣợng nếu nồng độ trong nƣớc quá cao dẫn đến hiện tƣợng phú dƣỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nƣớc rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và gây chết các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra ). Màu làm mất mỹ quan.

Dầu mỡ gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hƣởng đến hệ sinh thái môi trƣờng nƣớc. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm nhƣ H2S, NH3, CH4,.làm cho nƣớc có mùi hôi thối[11]. Mục đích và yêu cầu của việc xử lý nước thải sinh hoạt Mục đích của việc xử lý nƣớc thải sinh hoạt là loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nƣớc thải để nƣớc thải đạt đến mức chấp nhận đƣợc theo tiêu chuẩn qui định.

Yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nƣớc thải và qui 4 định của từng khu vực khác nhau. Hiện tại theo quy định của Việt Nam, nƣớc thải sinh hoạt khi thải ra môi trƣờng phải đáp ứng theo tiêu chuẩn TCVN 6772:– Chất lƣợng nƣớc –Nƣớc thải sinh hoạt–Giới hạn ô nhiễm cho phép. Trong đó, tiêu chuẩn chia làm 3 mức phụ thuộc theo quy mô, diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, công cộng, chung cƣ. Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải Hiện nay trên thế giới áp dụng rất nhiều mô hình xử lý nƣớc thải sinh hoạt, tuy nhiên trong nƣớc thải có rất nhiều các hợp chất phức tạp khó xử lý chính vì vậy các mô hình đều kết hợp ba phƣơng pháp chính: phƣơng pháp xử lý cơ học, phƣơng pháp xử lý hóa học, phƣơng pháp xử lý sinh học.

Phương pháp xử lý cơ học Phƣơng pháp xử lý cơ học đƣợc xử dụng dựa vào các lực vật lý nhƣ trọng lực, lực ly tâm. để tách các chất không hòa tan, các chất lơ lửng có kích thƣớc lớn ra khỏi nƣớc thải. Phƣơng pháp đơn giản, giá rẻ và hiệu quả xử lý đối với chất rắn tốt nên đƣợc áp dụng rộng rãi. Các công trình đƣợc sử dụng chủ yếu: Song chắn rác: Nƣớc thải dẫn vào hệ thống xử lý trƣớc hết phải qua song chắn rác.

Tại đây các thành phần có kích thƣớc lớn (rác) nhƣ giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… đƣợc giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đƣờng ống hoặc kênh dẫn. Đây là bƣớc quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nƣớc thải. Đặc điểm: Song chắn rác đƣợc làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy.

Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp.