Đặt vấn đề Đất nước ta đang trên đà phát triển về mọi mặt nhất là trong lĩnh vực công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền kinh tế, nhằm đạt mục tiêu chiến lược là trở thành một nước công nghiệp tiên tiến vào năm 2020. Song song với các hoạt động để đạt mục tiêu đó, một trong những nhiệm vụ không thể thiếu phần quan trọng là bảo vệ môi trường và phát triển bền vững nền kinh tế. Trong nhịp điệu phát triển chung của cả nước, các đô thị Việt Nam không ngừng mở rộng và phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Tốc độ đô thị hóa ngày càng cao, đời sống của người dân được cải thiện đã làm nảy sinh những vấn đề nghiêm trọng về môi trường.
Công tác bảo vệ môi trường chưa được đầu tư đúng cách, các hoạt động thương mại, dịch vụ, sinh hoạt là nguồn phát sinh ô nhiễm nghiêm trọng cũng chưa được quan tâm. Trong đó ô nhiễm môi trường nước đang là vấn đề đáng báo động. Đặc biệt, tình trạng nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đô thị, ven đô và nông thôn đều chưa được xử lý triệt để. Nước thải từ các khu vệ sinh (nước đen) mới chỉ được xử lý sơ bộ tại các bể tự hoại, chất lượng chưa đạt yêu cầu xả ra môi trường, là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
Đó là chưa kể dòng nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, tắm, giặt.(nước xám) thường không được xử lý qua bể tự hoại đã thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận, gây ô nhiễm nghiêm trọng các nguồn nước mặt, nước ngầm, đồng thời tác động xấu đến cảnh quan đô thị và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Trong điều kiện hiện nay ở Việt Nam, phần lớn các dự án thoát nước, xử lý nước thải còn chưa đến được mọi nơi, và nếu có cũng mới hướng tới giải quyết vấn đề thoát nước mưa, khắc phục tình trạng ngập úng, và còn rất khó có kinh phí để duy trì vận hành, bảo dưỡng hệ thống vì vậy việc nghiên cứu làm sạch nước thải tại chỗ cho các cụm dân cư bằng công nghệ vừa đơn giản, 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com có chi phí xây dựng và vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh môi trường, là một hướng giải quyết hợp lý và khả thi. Mô hình đất ngập nước nhân tạo những năm gần đây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ xử lý nước thải với ưu điểm là chi phí thấp, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương.
Bên cạnh đó, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh. Do đó, việc sử dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt có thể thay thế và bổ sung những công nghệ hóa lý tuy mang tính công nghệ cao nhưng lại tốn kém. Mặt khác, mỗi năm, các nhà máy nhiệt điện Việt Nam tiêu thụ gần 14 triệu tấn than và thải ra khoảng 4,5 triệu tấn tro xỉ. Đến năm 2020, lượng tro xỉ thải lên đến 16 triệu tấn/năm.
Ngoài việc gây tốn hàng nghìn ha đất để chứa và chôn lấp thì tro xỉ nhiệt điện còn là nguồn gây ô nhiễm môi trường đặc biệt nghiêm trọng cho đất, nước và không khí. Tìm kiếm giải pháp tận thu tro xỉ nhiệt điện, biến loại phế thải này thành nguồn nguyên liệu có giá trị đang được đặt ra cấp bách. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sử dụng xỉ than Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương làm chất nền trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt ”. Mục tiêu nghiên cứu Nâng cao hiệu quả xử lý nước thải nói chung và nước thải sinh hoạt nói riêng bằng việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo với chất nền từ vật liệu xỉ than, có chi phí xây dựng cũng như vận hành bảo dưỡng thấp, phù hợp với điều kiện Việt Nam, tận dụng chất thải, đảm bảo giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Nội dung nghiên cứu Tính chất lý hóa của xỉ than NMNĐ Mông Dương. Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của xỉ than và các vật liệu lọc khác. Thử nghiệm trồng các loại cây thủy sinh khác nhau trên môi trường nền của xỉ than để tìm ra loài cây có thể phát triển tốt.
Nghiên cứu khả năng xử lý của hệ thống đất ngập nước với chất nền là xỉ than và loài thực vật được lựa chọn để xử lý nước thải sinh hoạt. Xác định tải lượng dòng thải đầu vào mô hình ĐNN nhân tạo (nồng độ các chỉ tiêu pH, TSS, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43- của NTSH trước xử lý). Xác định tải lượng dòng thải đầu ra như pH, TSS, COD, NH 4+, NO2-, NO3-, PO43- và hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4.
Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ xác định được khả năng xử lý của hệ thống đất ngập nước nhân tạo trồng thực vật thủy sinh với chất nền là xỉ than đối với môi trường nước thải sinh hoạt, các thông số này rất cần thiết để tính toán ra một hệ thống đất ngập nước nhân tạo hoàn thiện để xử lý nước thải sinh hoạt. Ý nghĩa thực tiễn Ngăn ngừa nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt từ các hoạt động sống, hoạt động sản xuất của con người. Giảm thiểu nguồn tro xỉ thải ra hàng năm tại Nhà máy Nhiệt điện và tận dụng được nguồn nguyên liệu này làm chất nền trong hệ thống ĐNN nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt. Đây là một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường địa phương.
3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về nƣớc thải sinh hoạt 1. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt 1. Nguồn phát thải nước thải sinh hoạt Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như sinh hoạt, dịch vụ, tưới tiêu thủy lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi.
Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt, tẩy rửa.được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và công trình công cộng khác.[15] Nước thải sinh hoạt (NTSH) gồm có các nguồn thải sau: Khu dân cư: Nước thải khu vực này có thể tính bằng con số theo đầu người sử dụng, số lượng nước khoảng 80 – 300 lít một ngày. Trong thực tế mức độ ô nhiễm của nước thải tùy thuộc vào điều kiện sống của từng khu vực, chất lượng bữa ăn, chất lượng sống (các loại nước vệ sinh có qua các bể phốt hay xả thẳng ra cống rãnh) cũng như hệ thống thải nước của từng khu vực. Khu thương mại: gồm có chợ (chợ tập trung, chợ cóc.), các cửa hàng, bến xe, trụ sở kinh doanh, trung tâm mua bán của khu vực.
Lượng nước thải của khu vực này được tính bằng số m3/ngày dựa trên số lượng nước cấp đầu vào, trung bình là 7,5 – 14 m3/ha/ngày. Khu vui chơi giải trí: gồm các quán cà phê, câu lạc bộ, bể bơi,. Ở đây lượng nước thải thay đổi rõ rệt theo mùa trong năm. Khu vực cơ quan: gồm cơ quan, công sở, trường học, bệnh viện.
Lượng NTSH phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt phụ thuộc vào khả năng 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com cung cấp nước của nhà máy nước hay trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. NTSH ở 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 nước bằng biện pháp tự thấm.
Tiêu chuẩn NTSH trung tâm đô thị thường từ 100 – 250 l/người/ngày (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 – 500 l/người/ngày (với các nước phát triển). Tiêu chuẩn NTSH ở đô thị nước ta hiện nay dao động trong khoảng 120 – 180 l/người/ngày. Đối với khu vực nông thôn, tiêu chuẩn NTSH từ 50 – 120l/người/ngày. Ngoài ra, lượng NTSH còn phụ thuộc vào điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết, tập quán sinh hoạt; phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó.
Trong một số trường hợp phải dựa vào tiêu chuẩn thoát nước để tính toán sơ bộ lưu lượng nước thải như bảng 1. Tiêu chuẩn thải nƣớc khu vực dân cƣ Tiêu chuẩn thải STT Mức độ thiết bị vệ sinh trong công trình (l/ngƣời.ngàyđêm) Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ 1 80 – 100 sinh, không có thiết bị tắm Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ 2 110 – 140 sinh và thiết bị tắm thông thường Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ 3 140 – 180 sinh, có bồn tắm và cấp nước nóng cục bộ Ở các khu thương mại, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu giải trí ở xa hệ thống cống thoát của thành phố, phải xây dựng trạm bơm nước thải hay khu 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com xử lý nước thải riêng, tiêu chuẩn thải nước có thể tham khảo bảng 1. Tuy nhiên, có sự thay đổi trong thực tế điều kiện nước ta.