MỞ ĐẦU Cho đến thời điểm hiện tại, Bộ Công an đang quản lý 70 Trại tạm giam (TTG) và 673 nhà tạm giữ, các cơ sở giam giữ (CSGG) này phân bố tại 63 tỉnh, thành phố thuộc 8 khu vực trong cả nước theo phân vùng địa lý (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc bộ, Bắc trung bộ, Nam trung bộ, Tây Nguyên, Đông nam bộ, Tây nam bộ). Trong những năm qua, công tác xây dựng ở các Trại tạm giam, nhà tạm giữ thuộc Bộ Công an đang từng bước được cải thiện hơn. Hệ thống các CSGG phát triển theo các giai đoạn khác nhau và từng giai đoạn đã có những cải tiến phù hợp với những điều kiện mới. Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống các CSGG này vẫn chưa có tiêu chuẩn chính thức nào được ban hành đề cập một cách cụ thể về thiết kế xây dựng, bảo vệ môi trường, hơn nữa việc tận dụng các cơ sở cũ từ thời Pháp để cải tạo sử dụng đã không còn phù hợp với thời đại, không đáp ứng được các tiêu chuẩn về xây dựng và môi trường, song song với đó, việc chăn nuôi, canh tác trong khuôn viên các CSGG gây ô nhiễm môi trường cả trong và ngoài khu vực của CSGG, khiến cho tình trạng môi trường tại đa số các CSGG trên toàn quốc ngày càng trở nên bức xúc.
Lưu lượng nước thải của các CSGG thường không ổn định, lượng nước thải này thay đổi theo quy mô các cơ sở và thay đổi theo số lượng can phạm nhân tăng giảm bất thường, có những thời điểm lên đến hàng ngàn người tại một số CSGG trọng điểm. Bên cạnh đó, đặc tính của NTSH của các CSGG ngoài những đặc của NTSH thông thường thì còn tiềm ẩn các thành phần nguy hại phát sinh từ nước vệ sinh của các đối tượng mang bệnh y tế và đặc biệt là các bệnh xã hội. Nắm bắt được thực trạng đó, Lãnh đạo Bộ Công an đã giao Tổng cục Hậu Cần - Kỹ thuật Bộ Công an triển khai các dự án nhằm cải thiện chất lượng môi trường cho các CSGG với nhiệm vụ trọng tâm là xử lý nước thải(XLNT). Cho đến nay, các dự án bảo vệ môi trường ngành công an đã được triển khai tại nhiều CSGG trọng yếu trên toàn quốc.
Tuy nhiên, do điều kiện kinh tế chưa cho phép, việc đầu tư chủ yếu vẫn dồn lực cho các cơ sở trọng điểm và đang có nhu cầu bức thiết trong XLNT với 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com công nghệ xử lý chủ yếu là công nghệ sinh học theo các phương án khác nhau, tùy theo điều kiện tự nhiên, địa hình mà các đơn vị được giao nhiệm vụ đã chọn các giải pháp thi công thích hợp nhằm giải quyết vấn đề nước thải của các CSGG. Công nghệ sinh học là một công nghệ XLNT truyền thống, có nhiều ưu điểm phù hợp với điều kiện Việt Nam được áp dụng trong XLNT cho các CSGG. Tuy nhiên việc đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý sau thời gian sử dụng vẫn chưa được thực sự quan tâm. Việc đánh giá tính phù hơp trong lựa chọn công nghệ đã áp dụng là cần thiết nhằm chỉ ra được tính phù hợp với điều kiện của từng cơ sở cũng như chỉ ra được các điểm chưa hợp lý để cải tạo nâng cao hiệu quả xử lý của trạm XLNT đã xây dựng, đồng thời làm cơ sở dữ liệu tham khảo cho các dự án xây dựng trạm XLNT tiếp theo.
Vì vậy, việc lựa chọn và thực hiện đề tài luận văn: “Đánh giá và hoàn thiện công nghệ xử lý nước thải tại một số cơ sở giam giữ nhằm áp dụng xây dựng mới trạm xử lý nước thải cho một trại tạm giam” là cấp thiết, đáp ứng nhu cầu thực tiễn đặt ra. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá được hiện trạng công nghệ của hệ thống XLNT đang vận hành tại Trạm XLNT của một số CSGG thuộc Bộ Công an, trên cơ sở đó đề xuất giải pháp khả thi nâng cao hiệu quả của hệ thống XLNT để áp dụng thực tế cho Trại tạm giam của Công an Thành phố Huế. Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát, đánh giá thực trạng (về đặc điểm, quy mô, …) các CSGG; - Nguồn gốc, lưu lượng và đặc tính nước thải các Trại tạm giam khu vực nghiên cứu; - Đánh giá công nghệ xử lý của một số hệ thống XLNT đang vận hành tại các Trại tạm giam; - Đề xuất giải pháp khả thi nâng cao hiệu quả XLNT cho các hệ thống xử lý được nghiên cứu để làm cơ sở áp dụng cho hệ thống XLNT sẽ được xây dựng mới tại Trại tạm giam thuộc Công an Thành phố Huế. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1.
Tổng quan về nƣớc thải sinh hoạt 1. Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh từ các hoạt động như: tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân, .chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có.
Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. NTSH ở các trung tâm đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm. Thành phần NTSH gồm 2 loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh; - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi do vệ sinh sàn nhà. Khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải sinh hoạt NTSH chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, VSV và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
Chất hữu cơ chứa trong NTSH dao đông trong khoảng 150 - 450 mg/L theo trọng lượng khô bao gồm các chất hữu cơ dễ bị phân hủy và các chất hữu cơ khó phân hủy, trong đó các hợp chất như protein (40 - 50 %); hydratcarbon (40 - 50 %) gồm tinh bột, đường, xenlulo,và các chất béo (5 - 10 %). Các chất dễ phân hủy như cacbonhydrat, protein chủ yếu làm suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản và làm giảm chất lượng nước mặt. Các chất khó phân hủy (Khoảng 20 - 40 % trong tổng số chất hữu cơ có trong NTSH) gồm nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp. Hầu hết 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com chúng có độc tính với sinh vật và con người.
Chúng tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật gây độc tích lũy, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống. Chất rắn lơ lửng hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong, rêu…Chất rắn có khả năng gây trở ngại cho phát triển thủy sản, cấp nước sinh hoạt nếu chúng có nồng độ cao. Tiêu chuẩn của WHO đối với nước uống không chấp nhận tổng chất rắn hòa tan (TDS) cao hơn 1200 mg/L. Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng.
Các chất rắn được tạo ra trong quá trình xói mòn, phong hóa địa chất hoặc do nước chảy tràn từ đồng ruộng. Ngoài ra các loại VSV gây bệnh hiện hữu trong nước thải đưa ra sông góp phần làm cho các bệnh, đặc biệt là các bệnh đường ruột (thương hàn, tả, lỵ…) gia tăng do lây lan qua đường ăn uống và sinh hoạt. NTSH chủ yếu chứa các chất cặn bã, các chất rắn lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N, P) và các VSV. Trong điều kiện lao động bình thường, tải lượng chất thải ô nhiễm có trong nước thải phát sinh được thể hiện trong Bảng 1.
Tải lượng ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Khối lƣợng TT Thông số (g/ngƣời/ngày) 1 BOD5 45 - 54 2 COD 72 - 102 3 TSS 170 - 220 4 Chất lơ lửng 70 - 145 5 Dầu mỡ 10 - 30 6 Tổng Nitơ 6 - 12 7 Nitơ hữu cơ 2,4 - 4,8 8 Amoni 3,6 - 7,2 9 Tổng phốt pho 0,8 - 4 10 Coliform 106 - 109 (MPN/100mL) (Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO) Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới (1993) thì chất ô nhiễm và nồng độ chất ô nhiễm của NTSH được thể hiện một cách định lượng như trong Bảng 1.2: 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt TT Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị 1 BOD5 mg/L 250 2 COD mg/L 500 3 SS mg/L 220 4 Tổng N mg/L 40 5 Amoni ( NH4+ ) mg/L 20 6 Tổng Coliform MNP/10 mL 106 - 109 7 Fecalcoliform MNP/10 mL 105 - 106 8 Trứng giun sán Trứng/10 mL 103 (Nguồn: Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới – WHO) NTSH được xử lý bằng hệ thống các bể tự hoại. Thành phần nước thải trước và sau khi xử lý bằng bể tự hoại được thể hiện trong Bảng 1. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Không xử Qua bể tự QCVN 14 TT Thông số Đơn vị lý hoại 2008/BTNMT 0 1 Nhiệt độ C 20 - 28 25 - 30 - 2 pH - 7,0 - 7,6 7,2 - 7,5 5-9 3 SS mg/L 220 200 50 4 TDS mg/L 600 600 1000 5 COD mgO2/L 500 300 - 6 BOD5 mgO2/L 250 150 50 7 NO3- mg/L 50 30 50 8 Coliform MNP/10 mL 106 - 109 5.
Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt 1. Phương pháp cơ học Xử lý cơ học nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi.) ra khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học thông dụng gồm: - Song chắn và lưới chắn rác: 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.