BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------
BÙI THỊ QUYÊN
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MÔI
TRƯỜNG NƯỚC HỒ Ở HÀ NỘI (LẤY HỒ LINH ĐÀM
LÀM THÍ DỤ NGHIÊN CỨU)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG
Hà Nội - 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------
BÙI THỊ QUYÊN
KHOÁ: 2014-2016
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG MÔI
TRƯỜNG NƯỚC HỒ Ở HÀ NỘI (LẤY HỒ LINH ĐÀM
LÀM THÍ DỤ NGHIÊN CỨU)
Bùi Thị Quyên
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có
nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Bùi Thị Quyên
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................1
Lý do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Cấu trúc luận văn
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐÔ THỊ, NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM VÀ
2.2.2. Nguyên lý của quá trình tự làm sạch..............................................................................30
2.3. Các biện pháp xử lý nước hồ bị ô nhiễm .....................................................................37
2.3.1. Giải pháp cải thiện môi trường nước hồ bị ô nhiễm bằng công trình ..........................38
2.3.2. Giải pháp cải thiện môi trường nước hồ bị ô nhiễm bằng biện pháp phi công trình ..40
2.4. Tổng quan so sánh giải pháp xây dựng trạm xử lý nước thải sử dụng công nghệ
Bùn hoạt tính và công nghệ MBR .......................................................................................46
2.5. Giải pháp tổ chức quản lý hồ .......................................................................................61
CHƯƠNG 3.ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM,CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỒ LINH ĐÀM, HÀ NỘI ..........................................................63
3.1. Hiện trạng môi trường hồ Linh Đàm ..........................................................................63
3.1.1. Giới thiệu chung về hồ Linh Đàm..................................................................................63
3.1.2. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường hồ Linh Đàm .......................................................64
3.1.3. Hiện trạng ô nhiễm môi trường hồ Linh Đàm...............................................................67
3.1.4. Các biện pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước đã được áp dụng ở hồ Linh
Đàm ............................................................................................................................................69
3.2. Biểu cân bằng lưu lượng nước hồ ................................................................................71
3.2.1. Mức độ pha loãng nước thải và khả năng tiếp nhận nguồn thải của hồ Linh Đàm ....71
3.2.2. Mức độ cần thiết phải xử lý ..........................................................................................73
3.3. Tiêu chí lựa chọn giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ Linh
Đàm ........................................................................................................................................74
3.4. Đề xuất giải pháp xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường nước hồ Linh Đàm ............75
3.4.1.Xây dựng đài phun nước ................................................................................................75
3.4.2.Nạo vét, loại bỏ lớp bùn đáy............................................................................................75
3.4.3.Tăng cường quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm trong hồ bằng TVTS ..................76
3.4.4.Xây dựng tuyến cống bao thu gom nước thải và trạm xử lý nước thải sinh hoạt sử
dụng công nghệ MBR ...............................................................................................................78
3.4.5.Kiểm soát các nguồn thải vào hồ ....................................................................................95
3.5. Đánh giá các giải pháp cải thiện ô nhiễm nước hồ .....................................................96
Tần suất và khối lượng rải BIO-COL
Bảng 2.1
Hệ số tốc độ tiêu thụ oxy
Bảng 2.2
Giá trị hệ số hòa tan ở các ngưỡng nhiệt độ
Bảng 2.3
Sự tiến hóa qua các thế hệ modul lọc màng của Zenon
Bảng 2.4
Các thông số kỹ thuật màng Motimo – China
Bảng 2.5
Các thông số kỹ thuật khi vận hành màng Motimo – China
Bảng 2.6
Tỷ lệ pha trộn hóa chất cho chế độ rửa màng
Bảng 3.1
Số liệu quan trắc chất lượng nước hồ Linh Đàm
Bảng 3.9
Các thông số thiết kế và kích thước bể aerotank
Bảng 3.10
Thông số kỹ thuật màng Module MBR – 1000
Bảng 3.11
Chi phí xây dựng công nghệ màng lọc MBR
Bảng 3.12
Chi phí thiết bị công nghệ màng lọc MBR
Bảng 3.13
Chi phí điện năng công nghệ màng lọc MBR
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu hình
Tên hình
Hình 1.1
Đặc tính nước thải sinh hoạt
Các phương án bổ cập nước sạch cho hồ đô thị
Hình 2.6
Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy
Hình 2.7
Nguyên lý hoạt động của màng
Hình 2.8
Sơ đồ nguyên lí của hệ BHT xử lí nước thải sinh hoạt
Hình 2.9
Sơ đồ nguyên lí của hệ MBR có xử lí N
Hình 2.10
So sánh công nghệ BHT và MBR
Hình 2.11
Công suất lắp đặt mạng Zenon dạng sợi rỗng
Hình 2.12
Các thế hệ modul của Zenon
Hình 3.3
Mặt nước hồ Linh Đàm đang bị rác thải bủa vây
Hình 3.4
Bã mía được tập kết thành đống ở sát mép nước
Hình 3.5
Rác thải, lá cây khô tụ trên mặt nước tại nhiều lối lên xuống của
hồ
Hình 3.6
Rác thải ken đặc hàng trăm m2 mặt nước ở góc cuối công viên
Linh Đàm
Hình 3.7
Đài phun nước với các vòi phun nhỏ
Hình 3.8
Bè thực vật thủy sinh
Hình 3.9
Vị trí đặt trạm xử lý nước thải bằng công nghệ MBR
DO
Dissolved Oxygen (Ôxy hòa tan)
ĐBSH
Đồng bằng sông Hồng
ĐTM
Đô thị mới
HTTN
Hệ thống thoát nước
KH&CN
Khoa học và công nghệ
KTXH
Kinh tế xã hội
MTV
Một thành viên
QCVN
UBND
Uỷ ban nhân dân
XLNT
Xử lý nước thải
1
MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài:
Hà Nội vốn nổi tiếng là một trong những Thủ đô có nhiều ao hồ nhất thế giới.
Những hồ này không chỉ có giá trị về mặt tự nhiên, cảnh quan, điều hòa vi khí hậu mà
còn có giá trị về văn hóa, là khu danh lam thắng cảnh, vui chơi, giải trí, lễ hội. Nhiều
ao, hồ của Hà Nội gắn liền với các đình chùa, được coi là các địa điểm tâm linh của Hà
Nội. Có lẽ chính vì vậy mà trong lịch sử phát triển hàng nghìn năm, các thế hệ ông cha
chúng ta đã luôn chú trọng giữ gìn bảo vệ và tô điểm thêm cho vẻ đẹp của các hồ này,
để ngày nay chúng ta có thể tự hào về Thủ đô Hà Nội một thành phố xanh, sạch, đẹp,
thành phố của hòa bình với những mặt hồ nước trong xanh thơ mộng.
Đến những năm gần đây với quá trình đô thị hóa ngày càng phát triển của Hà Nội.
Bên cạnh mặt tích cực thì mặt trái của vấn đề này đã và đang gây ra nhiều hậu quả.
Một trong những hậu quả đó là hiện nay hệ thống hồ đang phải gánh chịu mức độ ô
nhiễm lên mức báo động. Những cơ sở sản xuất, y tế, trường học, khu dân cư xung
quanh hồ thường xuyên đổ rác thải sinh hoạt, phế thải xây dựng xuống hồ, sự xuất hiện
quá mức của các loại tảo xanh, tảo độc trong khi hồ lại thiếu hệ thống thoát nước, trạm
xử lý nước thải, thu gom rác thải. Những việc làm này đã dẫn tới tình trạng ô nhiễm
nghiêm trọng các hồ, ảnh hưởng tới hệ sinh thái, cảnh quan, hệ động thực vật sống
dưới hồ và nhất là ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống sinh hoạt của người dân sinh
nhiều ao hồ và sông ở khu vực Hà Nội bị ô nhiễm nặng trong thời gian qua. Là một
trong những khu ĐTM đầu tiên của Hà Nội, nhưng hiện nay tất cả nguồn nước thải của
hàng nghìn hộ dân ở khu ĐTM Linh Đàm, quận Hoàng Mai đang xả thẳng ra hồ Linh
Đàm và sông Tô Lịch.
* Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu, kế thừa các đề tài, dự án đã và đang thực hiện có
liên quan; Kế thừa các kinh nghiệm thực tiễn, các kết quả đề tài được thực hiện bởi các
chương trình, đề án, dự án trong nước và quốc tế.
- Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: Lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu chất lượng
3
nước trong phòng thí nghiệm.
- Phương pháp chuyên gia: Được sự góp ý hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn, các thầy
cô trong khoa và bộ môn, các chuyên gia trong lĩnh vực cấp thoát nước và môi trường
góp ý và hướng dẫn để phân tích, đánh giá hiệu quả của đề tài, xin ý kiến đóng góp để
đề tài hoàn thiện hơn.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thu thập thông tin: Được áp dụng để điều tra và khảo
sát phục vụ đánh giá hiện trạng về các nguồn thông tin kinh tế, xã hội, điều kiện tự
nhiên, hiện trạng môi trường... phục vụ cho công tác tính toán xây dựng đề tài.
- Phương pháp mô hình: Sử dụng các phần mềm tin học như Autocad, Office phục vụ
công tác thiết kế, tính toán.
Trên cơ sở tổng hợp, phân tích và so sánh số liệu thực tế cũng như lý thuyết, đề xuất
các giải pháp.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Cung cấp cơ sở khoa học cho việc xử lý ô nhiễm, cải tạo cảnh quan môi trường
nước ao hồ bằng việc ứng dụng các biện pháp nhân tạo, góp phần quan trọng trong
công tác bảo vệ môi trường, đặc biệt làm giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước
ao hồ trả lại cảnh quan thiên nhiên và hệ sinh thái thủy sinh như nó vốn có.
nghiêm trọng và hầu hết không còn có khả năng tiếp nhận nước thải sinh hoạt.
- Các giải pháp đề xuất chủ yếu ở trên dựa trên nguyên lý tự làm sạch của hồ, giải
pháp xây dựng công trình, giải pháp không xây dựng công trình, giải pháp quản lý,
kiểm soát nguồn ô nhiễm và tuyên truyền nâng cao ý thức cộng đồng người dân cùng
chung tay bảo vệ môi trường hồ.
- Giải pháp đề xuất áp dụng trạm xử lý nước thải sử dụng công nghệ MBR là tạm thời
khi nước thải trong khu vực chưa được thu gom đưa về nhà máy xử lý nước thải tập
trung theo quy hoạch. Giải pháp này có thiết kế nhỏ gọn, hiệu quả xử lý cao, khả năng
cơ động, dễ dàng vận hành hơn công nghệ bùn hoạt tính truyền thống.
KIẾN NGHỊ
- Hồ đô thị chức năng chính là điều hòa nước trong đô thị. Cần có quy trình vận hành
cụ thể, giữ cao độ mực nước trong hồ cho phù hợp đảm bảo tiêu thoát nước hạn chế
tình trạng ngập úng, phát huy hiệu quả điều hòa nước của hồ.
- Chính quyền địa phương cần nỗ lực tuyên truyền rộng rãi về những ảnh hưởng của ô
nhiễm môi trường tới sức khỏe cho người dân, giúp cho người dân có nhận thức về tác
hại của ô nhiễm môi trường từ đó sẽ nhận thức được tầm quan trọng của công tác vệ
sinh môi trường.
- Việc bảo vệ thành công đề tài, cũng như khả năng đề tài có thể áp dụng vào thực tế
sẽ tạo cơ sở lý thuyết và phương pháp luận cho biện pháp cải thiện chất lượng môi
101
trường nước hồ của nhiều địa phương trên Việt Nam.
- Trong thời gian ngắn, đề tài mới chỉ dừng lại trong phạm vi nghiên cứu lý thuyết,
chưa có điều kiện nghiên cứu thực nghiệm. Do vậy, để đánh giá đầy đủ và chính xác
hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện của hồ Linh Đàm cũng như các
khu vực khác trên lãnh thổ Việt Nam cần phải được tiếp tục nghiên cứu trong thời gian
tới.
nghiệp bằng phương pháp sinh học, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội;
13. Sở tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội (2012), Dự án áp dụng công
nghệ IDRABEL trong xử lý ô nhiễm hồ Thành Nhàn 2B, Hà Nội, Hà Nội
14. Tổng cục Môi trường – Bộ tài nguyên và Môi trường (2011), Báo cáo tổng hợp
Dự án “ Xây dựng mô hình di động thí điểm sử dụng công nghệ màng sinh học để
xử lý ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước sông, hồ tại Việt Nam”, Hà Nội
15. Trung tâm nghiên cứu môi trường và cộng đồng (2010, 2015), Báo cáo hồ Hà
Nội năm 2010, 2015; Hà Nội ;
Tiếng Anh:
16. American Public Health Association (1969), Glossary: Water and waswater
controll engineering, New York
17. Toray Industries, Inc. Water Treatment Division (2008), Submerged
Membrane Module for MBR, Chiba.
Trang Web:
18. />19.
20.
21.
PHỤ LỤC 1: QUY HOẠCH CHUNG XÂY DỰNG THỦ ĐÔ HÀ NỘI ĐẾN NĂM
2030 VÀ TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2050 (HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ
THUẬT)
PHỤ LỤC 2: QUY HOẠCH CHI TIẾT QUẬN HOÀNG MAI
(VỊ TRÍ HỒ LINH ĐÀM)