CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở lý luận của đề tài 1. Một số khái niệm - Khái niệm môi trường: Theo Khoản 1 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi trường năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau:“Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. - Ô nhiễm môi trường: Theo Khoản 8 Điều 3 của Luật Bảo vệ môi trường năm 2014:“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”.
- 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”. - Khái niệm quản lý môi trường: “Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”.
- Khái niệm về nước thải: Nước thải là nước được thải ra sau khi đã sử dụng, hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn có giá trị trực tiếp đối với quá trình đó nữa. Nước thải có thể có nguồn gốc từ hoạt động của các hộ gia đình, công nghiệp, thương mại, nông nghiệp, nước chảy tràn bề mặt, nước mưa bão, dòng vào cống ngầm hoặc nước thấm qua. Khái quát về thoát nước và nước thải sinh hoạt - Khái quát về thoát nước: Theo Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6/8/2014 của chính phủ được khái niệm như sau: Hệ thống thoát nước là cơ sở hạ tầng vật lý bao gồm mạng lưới thoát nước (đường ống, cống, kênh mương, hồ điều hoà…,) các trạm bơm thoát nước mưa, nước thải, các công trình xử, tấm chắn, mương rãnh,. được sử dụng để chuyển tải nước thải từ nơi phát sinh đến nơi xử lý nước thải và công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, chuyển tải, tiêu thoát nước mưa, nước thải, chống ngập úng và xử lý nước thải.
Hệ thống thoát nước được chia làm các loại sau đây: + Hệ thống thoát nước chung là hệ thống trong đó nước thải, nước mưa được thu gom trong cùng một hệ thống. + Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống thoát nước mưa và nước thải riêng bi ệt; + Hệ thống thoát nước nửa riêng là hệ thống thoát nước chung có tuyến cống bao để tách nước thải đưa về nhà máy xử lý; + Hệ thống thoát nước mưa: bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu gom và chuyển tải, hồ điều hoà, các trạm bơm nước mưa, cửa thu, giếng thu nước mưa, cửa xả và các công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom và tiêuthoát nước mưa; + Hệ thống thoát nước thải: bao gồm mạng lưới cống, giếng tách dòng, đường ống thu gom và chuyển tải nước thải, trạm bơm nước thải, nhà máy xử lý, cửa xả… và các công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, tiêu thoát và xử lý nước thải. + Theo quy hoạch chuyên ngành về thoát nước và xử lý nước thải (quy hoạch thoát nước) có nghĩa là xác định các lưu vực thoát nước (nước mưa, nước thải) phân vùng thoát nước thải, dự báo tổng lượng nước mưa, nước thải, xác định nguồn tiếp nhận, xác định vị trí, quy mô của mạng lưới thoát nước, các m 6 công trình đầu mối của thoát nước và xử lý nước thải (như trạm bơm, nhà máy xử lý nước thải, cửa xả). Hiện tại chủ yếu có các loại hình sau: + Thoát nước thảisinh hoạt chung vớihệ thống thoát nước mưa; + Nước thải sinh hoạt được tách và thu gom riêng để đưa về các Nhà máy/Trạm xử lý nước thảitập trung; + Nước thảisi nh hoạt thảitrực ti ếp racác ao/hồ, sông suối ; + Nước thảisi nh hoạt chảytràn ramương đất rồithấm vàolòng đất; Đối với các khu dân cư, các cơ quan công sở, trường học, khu kinh doanh, thương mại, khách sạn, nhà hàng, khu đô thị, khu quy hoạch … thì nước thải sinh hoạt hầu hết được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại rồi thải ra các công trình thu gom sau đó chảy ra hệ thống thoát nước mưa rồi chảy vào các sông, hồ, ao … trong thành phố.
Các khu dân cư chưa có hệ thống thoát nước hầu hết được thải tự do ra nền đất rồi thấm xuống lòng đất nên gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nghiêm trọng - Khái niệm về nước thải sinh hoạt: Là nước được thải ra từ các hoạt động, mục đích sinh hoạt như tắm giặt, vệ sinh, nấu nướng, tẩy rửa, lau dọn. từ các cơ quan, trường học, bệnh viện, nhà dân, khu vực cộng đồng. - Khái niệm xử lý nước thải sinh hoạt: Là xử lý lượng nước qua sử dụng của con người. Đó có thể là nước thải nhà vệ sinh, tắm giặt, nước từ nhà bếp, tẩy rửa… - Phân loại nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ khu dân cư, cao ốc văn phòng, resorts, trường học, chợ,…lượng nước thải này chủ yếu phát sinh từ các nguồn nước thải như: tắm giặt, nấu nướng, rửa nhà, nước thải nhà vệ sinh… Với mỗi nguồn nước thải có những đặc trưng riêng, từ đó có thể phân loại để xử lý nước thải đó triệt để, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trường theo quy định của nhà nước và pháp luật.
m 7 - Nước thải từ khu vệ sinh hay còn được gọi là nước đen: Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là: các chất hữu cơ như phân, nước tiểu, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy là BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho, Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng N và P rất lớn, nếu không được loại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng - một hiện tượng thường xảy ra ở nguồn nước có hàm lượng N và P cao. Nước thải khu vệ sinh thường được thu gom và phân hủy một phần trong bể tự hoại làm giảm nồng độ chất hữu cơ đến ngưỡng phù hợp với các quá trình sinh học phía sau. - Nước thải khu nhà bếp với đặc trưng là nước chứa thành phần hàm lượng dầu mỡ rất cao, lượng cặn, rác lớn.
lượng dầu mỡ này có thể ảnh hưởng đến các quá trình xử lý đằng sau nên nước thải khu nhà bếp cần được xử lý sơ bộ tách dầu mỡ trước khi đưa vào hệ thống xử lý. - Nước thải giặt, là với tính chất hoàn toàn khác biệt với các loại nước thải trên, hàm lượng chất hữu cơ không đáng kể mà chủ yếu là các hóa chất dùng để tẩy rửa. Các hóa chất này cần phải được xử lý theo phương pháp khác so với các loại nước thải trên, tránh gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý chung; - Nguồn gốc phát sinh: Nước thải sinh hoạt (viết tắt là NTSH) được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, bếp ăn…cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như NTSH.
Lượng NTSH tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số lượng người. Lượng nước thải từ các cơ sở thương mại và dịch vụ cũng có thể được chọn từ 15- 25% tổng lượng nước thải của toàn thành phố. - Đặc trưng nước thải sinh hoạt: Hàm lượng chất hữu cơ cao (55 - 65% tổng lượng 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 nước thải. Nước thải đô thị giàu chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, là nguồn gốc để m 8 các loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường; Bảng 1.
Thành phần chính của nước thải sinh hoạt TT Mức độ ô nhiễm Các chất (mg/l) Nặng Trung bình Thấp 1 - Tổng chất rắn (TS) 1000 500 200 2 - Chất rắn hòa tan (DS) 700 350 120 3 - Chất rắn không hòa tan (SS) 300 150 8 4 - Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 600 350 120 5 - Chất rắn lắng 12 8 4 6 - BOD5 300 200 100 7 - DO 0 0 0 8 - Tổng nitơ 85 50 25 9 - Nitơ hữu cơ 35 20 10 10 - Nitơ ammoniac 50 30 15 11 - NO2 0,1 0,05 0 12 - NO3 0,4 0,2 0,1 13 - Clorua 175 100 15 14 - Độ kiềm 200 100 50 15 - Chất béo 40 20 0 16 - Tổng photpho - 8 - Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật xử lý nước thải và chất thải rắn 2017 - Thành phần của nước thải sinh hoạt: Trong nước thải sinh hoạt chủ yếu có nguồn gốc hữu cơ dễ phân hủy sinh học (60% hữu cơ, 40% vô cơ). Các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt có tính chất hóa học như protein, hydrat carbon, chất béo, dầu mỡ, Ure. Các chất dinh dưỡng như nitơ và phốtpho cũng gây ô nhiễm nước (phú dưỡng hóa). Nitơ trong nước thải sinh hoạt tính theo NTK (nito hữu cơ và amoni) thường chiếm 15 – 20 BOD, khoảng 10 – m 9 15g/người/ngày đêm.
Photpho khoảng 4g/người/ngày đêm. Các chất hoạt động bề mặt như ABS dùng để tẩy rửa gây nên hiện tượng sủi bọt trắng ở bể. Các chất vô cơ trong nước thải sinh hoạt như: cát, đất sét, các axit, bazơ vô cơ, dầu khoáng… Ngoài ra nguồn nước thải sinh hoạt có chứa một lượng lớn vi khuẩn tính theo Coliform cũng được tính là thành phần ô nhiễm. Vì vậy, việc xử lý nước thải sinh hoạt là thật sự cần thiết.
- Tải trọng chất thải trong nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Giữa lượng nước thải và tải trọng chất thải của chúng biểu thị bằng các chất lắng hoặc BOD5 có 1 mối tương quan nhất định. Tải trọng chất thải trung bình tính theo đầu người với nhu cầu cấp nước 150 l/ngày/người được trình bày trong bảng 1.