Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trên địa bàn thành phố Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐÀO DUY HƯNG

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI

SINH HOẠT TẠI MỘT SỐ PHƯỜNG

TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học : TS. Dư Ngọc Thành

Thái Nguyên - 2021

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu

thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên

cứu trong phòng thí nghiệm dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Dư Ngọc

Thành Tôi cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận

văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một

học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc.

Thái Nguyên, ngày..... tháng.... năm 2021

Tác giả

Đào Duy Hưng

ii

LỜI CẢM ƠN

Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm - Đại học

Thái Nguyên và thầy cô giáo hướng dẫn khoa học, tôi tiến hành thực hiện đề

tài: “Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số phường trên địa

bàn thành phố Thái Nguyên”.

Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp, tôi nhận được sự hướng dẫn tận

tình của TS. Dư Ngọc Thành, các thầy cô giáo Khoa Môi trường, trường Đại học

Nông Lâm Thái Nguyên.

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Dư Ngọc Thành,

thầy cô giáo hướng dẫn khoa học cùng toàn thể các thầy cô giáo khoa Môi

trường, trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên.

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tại Phòng thí nghiệm trường Đại

học Khoa học, bạn bè đồng nghiệp và những người thân trong gia đình đã

động viên khuyến khích và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như

hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày..... tháng.... năm 2021

Tác giả

Đào Duy Hưng

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................ii

MỤC LỤC .........................................................................................................iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU...............................................................................vi

DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ...........................................viii

MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1

1. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................. 1

2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................ 3

3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn.......................................................................................... 3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................. 4

1.1. Cơ sở khoa học ............................................................................................ 4

1.1.1. Một số khái niệm cơ bản........................................................................... 4

1.1.2. Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt ...................................... 5

1.1.3. Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng trong nước thải sinh hoạt........................ 7

1.1.4. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải .................................... 14

1.2. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt tới môi trường và con người ............. 18

1.2.1. Ảnh hưởng tới con người........................................................................ 18

1.2.2. Ảnh hưởng tới môi trường...................................................................... 19

1.3. Tình hình nghiên cứu về nước thải sinh hoạt trên thế giới và ở Việt Nam...... 20

1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 20

1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam.......................................................... 22

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

........................................................................................................................... 36

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài............................................. 36

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 36

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 36

2.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài ................................................................. 36

2.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên. ............... 36

iv

2.2.2. Tìm hiểu các nguồn phát sinh chính và hệ thống thu gom nước thải sinh

hoạt trên bàn TP. Thái Nguyên......................................................................... 36

2.2.3. Đánh giá thực trạng chất lượng nước thải trên địa bàn TP. Thái Nguyên.. 36

2.2.4. Dự báo lượng nước thải sinh hoạt đến năm 2030................................... 36

2.2.5. Đề xuất giải pháp quản lý và xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn

TP.Thái Nguyên................................................................................................ 36

2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 36

2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu và tài liệu thứ cấp.................................... 36

2.3.2. Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa............................................. 37

2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích......................................................... 37

2.3.4. Phương pháp tổng hợp và so sánh .......................................................... 39

2.3.5. Phương pháp thu thập số liệu từ thực địa ............................................... 39

2.3.6. Phương pháp đánh giá nhanh, phỏng vấn người dân trực tiếp về hiện

trạng môi trường ............................................................................................... 39

2.3.7. Phương pháp dự báo lượng nước thải..................................................... 39

2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 40

2.3.9. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia............................................ 41

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................................................. 42

3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của TP Thái Nguyên ....................... 42

3.1.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................... 42

3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội.......................................................................... 45

3.2. Nghiên cứu tìm hiểu các nguồn phát sinh chính và hệ thống thu gom nước

thải sinh hoạt trên bàn T.Phố Thái Nguyên ...................................................... 49

3.2.1. Tìm hiểu các nguồn phát sinh chính nước thải sinh hoạt trên bàn T.Phố

Thái Nguyên...................................................................................................... 49

3.2.2. Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt các phường

trung tâm trên bàn TP Thái Nguyên ................................................................. 53

3.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên

........................................................................................................................... 55

3.3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu................................................................. 55

3.3.2. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt thông qua ý kiến người dân... 67

3.4. Dự báo nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt và lưu lượng nước thải sinh hoạt

phát sinh............................................................................................................ 74

v

3.5. Đề xuất giải pháp thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành

phố Thái Nguyên .............................................................................................. 77

3.5.1. Giải pháp kỹ thuật................................................................................... 78

3.5.1.1. Phương án thu gom nước thải sinh hoạt .............................................. 78

3.5.1.2. Phương án xử lý nước thải sinh hoạt................................................... 82

3.5.2. Các giải pháp khác.................................................................................. 85

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................... 87

1. Kết luận......................................................................................................... 87

2. Kiến nghị....................................................................................................... 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 89

PHỤ LỤC.......................................................................................................... 93

vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1. 1: Thành phần nước thải sinh hoạt chưa xử lý...................................... 6

Bảng 1. 2: Hàm lượng chất ô nhiễm trong NTSH và nước thải đô thị............... 7

Bảng 1. 3: Tải lượng chất ô nhiễm do người...................................................... 7

Bảng 1. 4: Lượng nước sử dụng hàng ngày của các hộ gia đình...................... 20

Bảng 1. 5: Ước tính lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tại khu đô thị của một

số tỉnh, thành phố tại Việt Nam........................................................ 23

Bảng 1. 6: Phát sinh và xử lý nước thải sinh hoạt của một số địa phương trong

khu vực năm 2018 ............................................................................ 26

Bảng 1. 7: Chỉ số đánh giá chất lượng nước WQI............................................... 28

Bảng 3.1: Đặc trưng nước thải sinh hoạt tại phường Hoàng Văn Thụ............. 49

Bảng 3.2: Đặc trưng chất lượng nước thải của chợ.......................................... 51

Bảng 3.3: Đặc trưng nước thải y tế................................................................... 52

Bảng 3.4: Nguồn tiếp nhận NTSH của các hộ dân trên địa bàn nghiên cứu.... 53

Bảng 3.5: Chất lượng nước tại một số điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt ..... 56

Bảng 3.6: Ý kiến của người dân về môi trường nước thải sinh hoạt của thành

phố Thái Nguyên .............................................................................. 68

Bảng 3.7: Phân bố tài nguyên nước mặt cho thành phố Thái Nguyên ............. 74

Bảng 3.8: Dự báo dân số thành phố Thái Nguyên đến năm 2030.................... 76

Bảng 3. 9. Dự báo lượng nước thải sinh hoạt phát sinh ................................... 77

vii

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1. 1: Tỷ lệ phát sinh NTSH tại các vùng trên cả nước ............................ 24

Hình 1. 2: Ước tính lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trên một đơn vị ....... 24

Hình 1. 3: Tỷ lệ các đô thị có công trình XLNT đạt tiêu chuẩn....................... 25

Hình 1. 4: Tỷ lệ giá trị WQI tại các điểm quan trắc thuộc các lưu vực sông trên

cả nước giai đoạn 2014 – 2018....................................................... 29

Hình 1. 5: Bản đồ chất lượng nước theo WQI năm 2018 trên cả nước [21].... 30

Hình 1. 6: Diễn biến chất lượng nước sông Cầu năm 2017 – 2018 ................. 32

Hình 1. 7: Diễn biến giá trị WQI trên các sông thuộc LVS Cầu...................... 33

Hình 3.1: Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên............................................... 42

Hình 3.2: Biểu đồ đánh giá chung về hiện trạng môi trường nước ...........Error!

Bookmark not defined.

Hình 3.3: Biểu đồ đánh giá cảm quan mùi của nước ở các cống rãnh thoát nước

thông qua ý kiến của người dân trên địa bànError! Bookmark not

defined.

Hình 3.4: Biểu đồ đánh giá cảm quan màu của nước thải phát sinh từ khu dân

cư thông qua ý kiến của người dân trên địa bànError! Bookmark

not defined.

Hình 3.5: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của chất lượng nước đến sức khỏe

thông qua ý kiến của người dân trên địa bànError! Bookmark not

defined.

Hình 3.6: Biểu đồ đánh giá mức độ đảm bảo của hệ thống xử lý nước thải

trước khi thải ra môi trường thông qua ý kiến của người dân trên

địa bàn.............................................Error! Bookmark not defined.

Hình 3.7: Biểu đồ phân bố tài nguyên nước mặtError! Bookmark not

defined.

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Nhu cầu oxi sinh hóa

BTNMT : Bộ Tài nguyên và môi trường

COD : Nhu cầu oxi hóa học

DO : Oxi hòa tan

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

QĐ-BTNMT : Quyết định - Bộ Tài nguyên và Môi trường

QĐ-TTg : Quyết định thủ tướng

TCCP : Tiêu chuẩn cho phép

TN&MT : Tài Nguyên và Môi trường

TP : Thành phố

UBND : Ủy ban nhân dân

WHO : Tổ chức y tế thế giới

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự

sống, quyết định sự tồn tại và phát triển của đất nước. Mặt khác, nước cũng có

thể gây tai họa cho con người và môi trường. Việt Nam là quốc gia có hệ thống

sông ngòi dày đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830 –

840 tỷ m3

. Tuy nhiên, Việt Nam không phải là quốc gia giàu về nước. Tài

nguyên nước của nước ta phụ thuộc nhiều vào các nước có chung nguồn nước

phía thượng lưu, với gần 2/3 tổng lượng nước mặt hàng năm là từ ngoài biên

giới chảy vào. Chất lượng nước mặt của Việt Nam đang có chiều hướng ngày

càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi nhiều nguyên nhân. Trong đó, sự gia

tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia tăng chất lượng cuộc sống, đô thị

hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước kém hiệu

quả, thiếu bền vững đang là mối đe dọa an ninh nguồn nước và có nguy cơ sẽ

kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường (Lê Trình và Nguyễn Thế Lộc, 2008)[25].

Xã hội ngày càng phát triển thì chất lượng môi trường sống ngày càng

phải nâng cao nhất là vấn đề về thức ăn, nước uống và vệ sinh môi trường.

Thực tế cho thấy vấn đề về vệ sinh môi trường tại các khu vực dân cư tập

trung nhỏ ít được quan tâm, bằng chứng là nguồn nước thải sinh hoạt tại những

khu vực này được thải thẳng trực tiếp ra kênh, rạch, sông suối nhỏ và đổ vào

hệ thống sông chính. Quá trình này cứ tiếp diễn hàng ngày, hàng tháng, hàng

năm vô tình làm cho chất lượng nguồn nước cấp (nước sông, nước ngầm) suy

giảm về chất lượng và hậu quả là làm ảnh hưởng đến đời sống của người dân

và hệ sinh thái tại khu vực nơi đó. Lý giải cho nguyên nhân này là nguồn chi

phí để lắp đặt một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thông thường là khá cao.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là ngoài nguồn chi phí khá cao để lắp đặt và xây dựng

một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thông thường thì vẫn còn tồn tại hữu