LỜI CAM ĐOAN

Tên tác giả: Nguyễn Tiến Đạt
Học viên cao học 23CTN21
Người hướng dẫn: PGS.TS. Đoàn Thu Hà
Tên đề tài Luận văn: “Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của
cây bèo tây ở xã Phú Minh huyện Sóc Sơn thành phố Hà Nội ”
Tác giả xin cam đoan đề tài Luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thu
thập từ nguồn thực tế.…để tính toán ra các kết quả, từ đó đánh giá và đưa ra nhận xét.
Các số liệu, kết quả trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

năm 2017

Nguyễn Tiến Đạt

1

i


LỜI CẢM ƠN
Sau quá trình học tập, nghiên cứu được sự ủng hộ động viên của gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp, cùng với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc
sĩ chuyên ngành Cơ sở kỹ thuật hạ tầng với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá khả năng
xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở xã Phú Minh huyện Sóc Sơn thành
phố Hà Nội”

LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................ii
MỤC LỤC ............................................................................................................. iii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ...........................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH VẼ ..........................................................................................vii
CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ......................................................................................5
1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ......................................................................5
1.1.1. Điều kiện tự nhiên ...........................................................................................6
1.1.2. Điều kiện kinh tế - văn hóa xã hội ....................................................................7
1.1.3. Hệ thống cấp thoát nước và vệ sinh môi trường ................................................8
1.2. Các phương pháp xử lý nước thải phổ biến........................................................11
1.3. Một số phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên ......................................14
1.4. Các nghiên cứu có liên quan .............................................................................20
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới ..........................................................................20
1.4.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam ...........................................................................22
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............27
2.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt .....................................................................27
2.1.1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt ......................................................................27
2.1.2. Thành phần của nước thải sinh hoạt ..............................................................27
2.1.3. Phân loại nước thải sinh hoạt ........................................................................30
2.2. Các thông số khảo sát đánh giá chất lượng nước thải .........................................31
2.2.1. Chỉ tiêu dung để đánh giá độ nhiễm bẩn vật lý .........................................31

3

3


2.2.2. Chỉ tiêu đánh giá định lượng trạng thái chất bẩn tan, không tan

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................87
PHỤ LỤC ..............................................................................................................87

5

5


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư........................................28
Bảng 2.2. Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt, g/người.ngày .......29
Bảng 2.3. Một số loài thực vật có khả năng xử lý nước thải [20]........................35
Bảng 2.4: Phương pháp và tiêu chuẩn phân tích các thông số ............................48
Bảng 3.1. Giá trị các kết quả chỉ tiêu đầu vào giai đoạn 1 và quy chuẩn ............51
Bảng 3.2. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 3 ngày ...................................54
Bảng 3.3. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 5 ngày ...................................54
Bảng 3.4. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 10 ngày .................................55
Bảng 3.5. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 15 ngày .................................55
Bảng 3.6. Kết quả chất lượng nước thải sau xử lý 20 ngày .................................56
Bảng 3.7. Hiệu suất xử lý TSS của các mẫu nước ...............................................57
Bảng 3.8. Hiệu suất xử lý BOD 5 của các mẫu nước............................................60
Bảng 3.9. Hiệu suất xử lý COD của các mẫu nước .............................................62
+

Bảng 3.10. Hiệu suất xử lý NH 4 của các mẫu nước ...........................................63
-

Bảng 3.11. Hiệu suất xử lý NO 3 của các mẫu nước............................................65

Biểu đồ 3.9. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý PO 4 ............................................66
4

Biểu đồ 3.10. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý tổng Coliform x 10 ...................68

7

7


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bản đồ ranh giới xã Phú Minh ...............................................................6
Hình 1.2. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 1 )....................................9
Hình 1.3. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 2 )....................................9
Hình 1.4. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 3 )....................................9
Hình 1.5. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 4 )..................................10
Hình 1.6. Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên.....11
Hình 1.7. Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo ....12
Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học. ......12
Hình 1.9. Hệ thống XLNT bằng phương pháp hoá học và hoá lý .......................13
Hình 1.10. Các quá trình xử lý BOD trong hồ sinh học tùy tiện [7]....................16
Hình 1.11. Sơ đồ phân loại bãi lọc trồng cây.......................................................17
Hình 1.12. Sơ đồ bãi lọc ngập nước dòng chảy tự do trên bề mặt [20] ...............17
Hình 1.13. Cấu trúc hệ thống lọc với nước chảy ngầm sử dụng cây sậy [20] .....19
Hình 1.14. Sơ đồ bãi lọc ngậm nước dòng chảy ngang [20] ...............................19
Hình 1.15. Sơ đồ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng [20] ................20
Hình 2.1. Thành phần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt.............................29
Hình 2.2. Các loại chất rắn trong nước thải ........................................................30
Hình 2.3. Cây bèo tây [20] ...................................................................................42


N:

Nitơ
+

NH 4 :

Amoni

NMXLNTTT:

Nhà máy xử lý nước thải tập trung

-

NO 3 :

Nitrat

NTSH:

Nước thải sinh hoạt

P:

Phốt pho
3-

PO 4 :


TP:

Thành Phố

TVTS:

Thực vật thủy sinh

VSV :

Vi sinh vật

viii

9


MỞ ĐẦU
1. SỰ CẤN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

viii

10


Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết
nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý mà được thải
trực tiếp vào sông, hồ, ao các con kênh, rạch...Vì vậy, dẫn đến tình trạng ô nhiễm
nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm và bốc mùi khó chịu, làm mất cảnh quan


Đời sống người dân càng ngày càng phát triển, nhu cầu sống ngày một nâng cao. Các
ngành sản xuất hàng hóa, vật tư, kinh doanh dịch vụ,... đang phát triển nhanh chóng,
dân số của xã cũng ngày một tăng lên. Tất cả dẫn đến chất lượng môi trường bị suy
giảm. Trong đó, nước thải sinh hoạt là một vấn đề cần thiết phải được quan tâm bởi
trong khi lượng nước thải sinh hoạt sinh ra ngày một nhiều hơn thì việc xử lý chúng lại
chỉ dừng lại được ở những biện pháp xử lý sơ bộ như bằng phương pháp vật lý là đặt
các song chắn rác vào con đường xả thải của gia đình mình để thu gom các chất thải có
kích thước lớn.... Với lượng nước thải sinh hoạt thải ra mỗi ngày một nhiều như vậy
thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất, môi trường nước ngầm, nước sông...., ảnh
hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng là rất lớn. Để đảm bảo và nâng cao chất lượng
cuộc sống của người dân cũng như bổ sung thêm một vài cơ sở khoa học thực tiễn góp
phần vào công tác bảo vệ môi trường nước em đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên
cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của cây bèo tây ở Xã Phú Minh
Huyện Sóc Sơn Thành Phố Hà Nội ” là một đề tài cần thiết.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Góp phần cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc xử lý nước thải sinh hoạt
bằng các biện pháp sinh học để bảo vệ môi trường.
Đánh giá được thực trạng nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh, Huyện Sóc Sơn, Thành
Phố Hà Nội.
Đánh giá được khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của bèo tây.
3. CÁCH TIẾP CẬN
Tiếp cận lý thuyết, tìm hiểu các tài liệu đã được nghiên cứu.
Tiếp cận thực tế: đi khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu
Tiếp cận hệ thống: tiếp cận, tìm hiểu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chi tiết, đầy
đủ và hệ thống
Tiếp cận các phương pháp nghiên cứu mới trên thế giới
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Tổng quan khu vực nghiên cứu nông thôn tại xã Phú Minh.
Đánh giá được thực trạng nước thải sinh hoạt tại xã Phú Minh huyện Sóc Sơn TP Hà

quản mẫu theo quy định.
5.5. Phương pháp đánh giá và xử lý số liệu
Để đánh giá chất lượng mẫu nước thải sinh hoạt sau khi tính toán ta áp dụng
QCVN
14:2008/BTNMT là quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. Theo quy
chuẩn ta phải tính toán giá Cmax để so sánh, công thức tính như sau:
C max = C x K

3

3


Trong đó:
C max là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l);
C là nồng độ thông số ô nhiễm quy định tại bảng 1 mục 2.2 trong QCVN
14:2008/BTNMT
K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư quy
định tai mục 2.3 trong QCVN 14:2008/BTNMT
Khu vực nghiên cứu có K=1
Không áp dụng công thức tính toán nông độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông
số pH và tổng Coliform.
Do mẫu nước thải sinh hoạt được thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích sinh
hoạt nên ta chọn giá trị C cột B trong quy chuẩn làm cơ sở tính toán giá trị C max .
Tổng hợp, tính toán các số liệu đã phân tích.Thể hiện, thống kê các kết quả, thông số
bằng đồ thị, biểu đồ. Phân tích, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm. Sử dụng
các phần mềm Word để viết văn bản, Excel để tính toán và thể hiện kết quả.

4


5

5


Hình 1.1. Bản đồ ranh giới xã Phú Minh
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1.1.

Vị trí địa lý

Phú Minh thuộc phía Nam của huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội, cách thành phố Hà Nội
30 km về phía Tây Bắc.
- Phía Đông giáp xã Phủ Lỗ huyện Sóc Sơn
- Phía Tây giáp xã Phú Cường huyện Sóc Sơn
- phía Bắc giáp với Sân bay Quốc tế Nội Bài
- phía Nam giáp với xã Nguyên Khê huyện Đông Anh

6

6


1.1.1.2.

Thời tiết – Khí hậu

Điều kiện khí hậu của địa phương với đặc trưng của kiểu khí hậu điển hình của miền
bắc Việt Nam – nhiệt đới gió mùa với 4 mùa rõ rệt là Xuân, Hạ, Thu, Đông với 2

vào mùa đông có gió đông bắc lạnh và khô. Tốc độ gió trung bình các tháng 10 đến
tháng 2 năm sau từ 1,5-2,5m/s. Từ tháng 3đến tháng 9 tốc độ gió trung bình từ 2m/s3m/s.
1.1.1.3. Tài nguyên nước
Hiện nay chưa có số liệu thống kê, đánh giá về nguồn nước ngầm, nhưng trong các
khu dân cư nhân dân thường dùng nước giếng để lấy nước sinh hoạt, các giếng đào sâu
từ 8 - 12m tùy từng khu vực kết hợp với sử dụng nước máy ở trong khu vực .
1.1.2. Điều kiện kinh tế - văn hóa xã hội
1.1.2.1.

Kinh tế

7

7


Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 2011-2015 đạt 15,8%/năm; giá trị tổng sản xuất
năm 2011 là 356.737.000.000 đồng, năm 2015 đạt 995.167.000.000 đồng. Cơ cấu kinh
tế tương đối ổn định, thương mại, dịch vụ, và xây dựng chiếm tỷ trọng chủ yếu.
Thương mại - dịch vụ: chiếm tỷ trọng 60%, các dịch vụ ngân hàng, y tế, nhà hàng,
khách sạn phát triển nhanh, chất lượng dịch vụ ngày một nâng lên; bước đầu hình
thành một số dịch vụ có chất lượng cao như các trục đường chính trên địa bàn; 100%
hộ gia đình mua điện trực tiếp từ ngành điện.
Thu, chi ngân sách: thực hiện tự cân đối thu chi ngân sách, về cơ bản đã đáp ứng nhu
cầu chi thường xuyên và tích lũy một phần để đầu tư cơ sở hạ tầng. Số thu ngân sách
hàng năm đều vượt chỉ tiêu kế hoạch được giao. Việc thu, chi ngân sách đảm bảo đúng
quy định của pháp luật; thu đúng, thu đủ, khai thác đi đôi với việc nuôi dưỡng tốt
nguồn thu tại địa bàn. Năm 2011 thu ngân sách đạt 6.800.000.000 đồng, đến năm 2015
đạt 14.242.000.000 đồng.
1.1.2.2. Văn hóa - xã hội

được thể hiện trên Hình 1.2-1.5.

Nhà ở

9

9


Nước sử dụng (vệ
sinh nhà bếp tắm
giặt)

Vườn của gia đình (môi
trường đất)
Ống dẫn thải

Hình 1.2. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 1 )

Hình 1.3. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 2 )

Hình 1.4. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 3 )

10

1
0


Hình 1.5. Sơ đồ quy trình xả thải của các hộ gia đình (q 4 )

1 phần rác thải 3 thôn trong xã.
Nhìn chung hiện trạng thu gom rác thải trong dân của xã Phú Minh hiện nay còn đốt
hoặc chôn trong vườn nhà (26%). Tỷ lệ hộ gia đình có rác thải được thu gom bởi tổ vệ
sinh của xã đạt 73,1%, còn lại 0,9% số hộ đổ rác thải vào chuồng gia súc để tận dụng
làm phân bón cho cây trồng.
1.2. Các phương pháp xử lý nước thải phổ biến
Nước thải sinh hoạt gây ra nhiều tác hại đến môi trường cũng như đến đời sống của
con người. Vì thế chúng ta cần phải xử lý nước thải tốt để bảo vệ môi trường cũng như
bảo vệ chính chúng ta. Hiện nay các phương pháp xử lý nước thải phổ biến hay được
dùng nhất đó là:
Phương pháp xử lý sinh học: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên
hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước
thải. Thực chất của phương pháp sinh học là dựa vào hoạt động sinh tồn của VSV để
phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.


Nước thải vào
Song chắn
rác

Sân phơi cát
Bể lắng cát

Các công trình
XLNT trong đất

Bể lắng
đợt một

Hồ sinh học

đợt một

Các công trình XLNT
theo nguyên lý
Lọc sinh học

Bùn hoạt tính

Bể nén
tuần hoàn

rác
Sân phơi Làm khô bùn
Bùn dư
bùn
bằng PP cơ học

Bể lắng
đợt hai
Máng trộn
Bể tiếp xúc
Nguồn tiếp
nhận

Hình 1.7. Sơ đồ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
Phương pháp xử cơ học: Thực chất phương pháp xử lí cơ học là loại các tạp chất
không hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn, lọc và lắng.
Tách pha rắn - lỏng

Chắn rác


Lọc
trọng
lực

Lọc áp
lực

Lọc
chân
không

Lọc
băng
chuyền

Hình 1.8. Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học.

Ép
lọc


Xử lý cơ học là khâu xử lý chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Phương pháp xử lý
cơ học tách khỏi nước thải khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD của phần
nước thải không giảm. Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng
nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của công trình cơ học có thể tăng lên
đến 75% và BOD giảm đi 10-15%. Trường hợp khi mức độ làm sạch không cao lắm
và các điều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý cơ học giữ vai trò chính trong
trạm xử lý.
Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý: