Đánh giá sự hoạt động bền vững của nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh

Bài viết đưa ra đánh giá về sự bền vững của các hoạt động của Nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh theo các tiêu chí: công suất và hiệu quả xử lý nước thải, sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải với điều kiện địa phương, chi phí vận hành và bảo trì, điều kiện hoạt động của các công trình và thiết bị, sự thích ứng với biến đổi khí hậu và thay đổi yếu tố đầu vào, an toàn và thân thiện môi trường và thấy rằng Nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh đảm bảo được sự hoạt động bền vững trong quá trình quản lý vận hành theo các tiêu chí đề xuất.

KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ SỰ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÀNH PHỐ BẮC NINH ASSESSMENT OF SUSTAINABLE OPERATION OF BAC NINH CITY WASTEWATER TREATMENT PLANTS Đỗ Thị Minh Hạnh Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Cơng nghiệp Đến Tịa soạn ngày 10/05/2021, chấp nhận đăng ngày 07/06/2021 Tóm tắt: Trên sở thơng qua nghiên cứu lý thuyết tính bền vững Nhà máy xử lý nước thải hoạt động thực tế nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh (công nghệ xử lý nước thải )XLNT); suất vốn đầu tư, tổ chức quản lý vận hành; chi phí O&M; tiết kiệm chi phí: lượng, hóa chất, vận hành ; chế thu hồi tài ) Tác giả đưa đánh giá bền vững hoạt động Nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh theo tiêu chí: công suất hiệu xử lý nước thải, phù hợp công nghệ xử lý nước thải với điều kiện địa phương, chi phí vận hành bảo trì, điều kiện hoạt động cơng trình thiết bị, thích ứng với biến đổi khí hậu thay đổi yếu tố đầu vào, an toàn thân thiện môi trường thấy Nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh đảm bảo hoạt động bền vững trình quản lý vận hành theo tiêu chí đề xuất Từ khóa: bền vững, tiêu chí bền vững, hoạt động nhà máy xử lý nước thải, vận hành bảo trì Abstract: Based on theoretical research on the sustainability of the wastewater treatment plant and activities of the Bac Ninh urban wastewater treatment plants (i.e., wastewater treatment technology; investment capital rate, organization and management; O&M costs; cost savings: energy, chemicals, operation ; financial recovery mechanism ) The author gives an assessment of the sustainability of activities of Bac Ninh urban wastewater treatment plants by following criteria: capacity and efficiency of wastewater treatment, adaptability of wastewater treatment technology to local conditions, operating and maintenance costs, operating conditions of construction and equipment, adaptability of climate changes and input factor changes, safety and environment-friendly processes and possibility that Bac Ninh WWTP is guaranteed with sustainable operation during operation and management under the proposed criteria Keywords: sustainability, sustainable criteria, wastewater treatment plant operation, operation and maintenance ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, hệ thống nước (HTTN) vệ sinh thị nước ta với sở vật chất kỹ thuật không đảm bảo số lượng chất lượng nên phạm vi phục vụ hạn chế Hệ TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 thống cống thoát nước đáp ứng 50-60% dân số đô thị thành phố lớn 30-40% thành phố vừa nhỏ Số lượng nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) xây dựng hoạt động khơng hiệu KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ nên lượng nước thải thị xử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi trường không đáng kể Theo Hội Cấp thoát nước Việt Nam (2019), 37/63 địa phương có NMXLNT địa phương xây dựng nhà máy xử lý nước thải (NMXLNT) sinh hoạt tập trung Tuy nhiên, phần lớn, NMXLNT hoạt động 50% công suất thiết kế xây dựng Thậm chí có NMXLNT xây xong đến khơng có nước thải để xử lý Thành phố Bắc Ninh có vị trí thuận lợi, đầu mối giao thơng vùng kinh tế trọng điểm, có tiềm lớn thương mại, dịch vụ, công nghiệp có truyền thống văn hóa lâu đời Tuy nhiên, hệ thống thoát nước Thành phố Bắc Ninh khơng tránh khỏi khó khăn chung, việc tiêu nước lượng nước thải gây nhiễm môi trường đối diện với thách thức lớn Chính thế, đánh giá hoạt động nhà máy xử lý nước thải cho thấy thuận lợi, khó khăn cụ thể từ đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn Vì vậy, việc đánh giá hoạt động NMXLNT thành phố Bắc Ninh cần thiết cấp bách điều kiện CƠ SỞ KHOA HỌC Bền vững (sustainability) khả trì Bền vững có mối liên hệ với kinh tế thơng qua hoàn cảnh kinh tế xã hội hoạt động kinh tế Để hoạt động ổn định hiệu quả, hệ thống xử lý nước thải phải bền vững theo yếu tố sau đây:  Bền vững cơng trình: Đảm bảo cơng trình vận hành, bảo dưỡng tốt, xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn  Bền vững công nghệ: Lựa chọn công nghệ phù hợp, bảo đảm lực cung cấp dịch vụ cộng đồng chấp nhận  Bền vững kinh tế tài chính: Đảm bảo đáp ứng chi phí, đặc biệt chi phí vận hành quản lý cơng trình  Bền vững tổ chức: Bộ máy quản lý có đủ lực hỗ trợ xây dựng, trợ giúp kỹ thuật hệ thống pháp lý [2] Như vậy, để NM XLNT đô thị hoạt động bền vững cơng nghệ hệ thống phải phù hợp, nghĩa đáp ứng quy chuẩn/tiêu chuẩn xả thải thích nghi cơng nghệ điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Cơng nghệ phù hợp công nghệ đại hay đơn giản Như vậy, công nghệ phù hợp bối cảnh phát triển bền vững cơng nghệ có chi phí thấp (chi phí đầu tư vận hành), khả thi mặt kỹ thuật pháp lý, đảm bảo hiệu xử lý ô nhiễm cộng đồng chấp nhận (Mara, 1996; Sarmento, 2001; Ujang & Buckley, 2002) [3,4,5] Trên sở nghiên cứu giới nước đưa quan điểm khác đánh giá hoạt động bền vững NMXLNT thị Thấy rằng, có nhiều điểm tương tự tiêu chí đưa từ tác giả khác để đánh giá tính khả thi ổn định NMXLNT đô thị Căn vào yếu tố đó, tiêu chí đánh giá cơng nghệ XLNT nói chung đề xuất bảng Bảng Danh mục tiêu chí đánh giá tính bền vững NMXLNT thị [1] STT 10 Nhóm tiêu chí Tiêu chí Cơng suất hiệu Cơng suất hoạt động thực tế nhà máy phải đảm bảo cho toàn xử lý nước thải khu vực dự án TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ STT Nhóm tiêu chí Tiêu chí Xử lý đảm bảo quy chuẩn môi trường tiêu ô nhiễm nước thải sinh hoạt (SS, BOD, TN, TP, coliform ) Xử lý đảm bảo quy chuẩn môi trường số tiêu nhiễm có nước thải sản xuất, dịch vụ… khu vực dự án Chi phí vận hành bảo trì cơng trình thấp Khả tiết kiệm thu hồi lượng thiết bị Chi phí vận hành cơng trình bảo trì Tiết kiệm chi phí xử lý thu hồi tái sử dụng nước thải, bùn thải khí sinh học Cơng nghệ XLNT lựa chọn phù hợp với điều kiện tự nhiên địa phương khả chịu tải nguồn tiếp nhận Sự phù hợp công nghệ XLNT Công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện khoa học công với điều kiện địa nghệ địa phương phương Công nghệ XLNT phải phù hợp với lực quản lý vận hành địa phương Vận hành cơng trình thiết bị không phức tạp Điều kiện hoạt động ổn định công Các thiết bị linh kiện dễ thay trình thiết bị Hoạt động cơng trình đảm bảo yêu cầu môi trường Đảm bảo hiệu xử lý điều kiện nước thải có nồng độ Sự thích ứng với muối nhiệt độ tăng cao đột ngột tác động bất lợi Đảm bảo hiệu xử lý điều kiện nước thải đầu vào có biến đổi khí hậu hàm lượng SS, BOD tiêu ô nhiễm khác dao động (BĐKH) thay đổi Có khả trữ nước lưu lượng nước thải đầu vào tăng lên yếu tố đầu vào thời gian dài mưa lũ Các công trình XLNT khơng gây mùi hơi, nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh; khơng gây ồn, bị cố rò rỉ nước thải giảm nguy ô nhiễm đất, nguồn nước ngầm nước mặt khu vực xung quanh An toàn thân NMXLNT bố trí xa khu dân cư vùng sinh thái nhạy cảm, thiện môi trường tận dụng điều kiên tự nhiên để tăng cường làm nước thải, hạn chế phát tán mùi, tiếng ồn Điều kiện vệ sinh điều kiện lao động NMXLNT đáp ứng tiêu chuẩn Bộ Y tế ban hành TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 11 KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ a Nhóm tiêu chí Cơng suất hiệu xử lý nước thải Công suất hoạt động thực tế nhà máy phải đảm bảo cho toàn khu vực dự án đến hết giai đoạn theo thiết kế Đối với NMXLNT nào, mục tiêu quan trọng đạt tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường hay tuân thủ quy định mơi trường Ngồi ra, hiệu xử lý cơng trình đơn vị phản ánh phù hợp thiết kế, vận hành cơng trình đơn vị đó, đồng thời ảnh hưởng đến hiệu xử lý toàn hệ thống Do đặc điểm nước thải đô thị yêu cầu vệ sinh nguồn tiếp nhận, vào tiêu chuẩn QCVN14:20018/BTNMT QCVN 40:2011/BTNMT thấy rằng: hiệu xử lý NMXLNT thị cần đánh giá theo nhóm thơng số ô nhiễm đặc trưng cho nước thải sinh hoạt sau:  Hiệu xử lý SS;  Hiệu xử lý BOD5, COD;  Hiệu xử lý tổng N, tổng P;  Khử trùng tiêu khác Do xả nguồn tiếp nhận sông hồ, chất hữu dễ oxy hóa sinh hóa gây thiếu hụt oxy nên hiệu xử lý chất hữu đóng vai trị quan trọng tiêu chí Ngồi ra, NMXLNT phải xử lý đảm bảo quy chuẩn môi trường số tiêu ô nhiễm có nước thải sản xuất, dịch vụ… khu vực dự án b Nhóm tiêu chí Chi phí vận hành bảo dưỡng Tổng chi phí vận hành bảo dưỡng bao gồm: chi phí sửa chữa lớn lấy từ định mức khấu hao hàng năm, chi phí lương công nhân quản lý trực tiếp NMXLNT, chi phí hóa chất, chi phí điện loại lượng khác, chi phí sửa chữa nhỏ thường xuyên để 12 xử lý m3 nước thải đáp ứng yêu cầu Đơn vị số vận hành đồng/m3 nước thải Bảo dưỡng cơng trình XLNT phải đảm bảo theo hướng dẫn thông tư số: 11/2012/BXD ngày 25/12/2012 Bộ Xây dựng Ngoài số vận hành bảo dưỡng, NMXLNT cần phải tính đến số bổ sung như: mức tiêu thụ lượng (kWh/m3 nước thải xử lý), tiêu thụ hóa chất (g hóa chất/ m3 nước thải xử lý) Mức chi phí xử lý nằm giới hạn quy định Quyết định số: 451/QĐ-BXD quy định suất vốn đầu tư chi phí XLNT sinh hoạt Chi phí vận hành bảo dưỡng thấp phải đảm bảo để trì hoạt động lâu dài cơng trình, đầu tư thiết bị bổ sung mà đạt yêu cầu Mức chi phí đảm bảo để xử lý đáp ứng yêu cầu, đem lại lợi ích kinh tế chịu phạt vi phạm quy định môi trường Theo Viện Kinh tế xây dựng, chi phí O&M cơng trình XLNT thị cao, dao động từ 1.500 đồng đến 6.000 đồng cho m3 nước thải, phụ thuộc vào quy mô, mức độ cơng nghệ XLNT Như vậy, chi phí hàng năm cho XLNT thị lớn, lúc lượng lớn nước thải bùn thải sau xử lý tái sử dụng Mặt khác, giải pháp kỹ thuật khác nhau, tiết kiệm lượng trình hoạt động thiết bị Khả tiết kiệm lượng từ hoạt động thiết bị, thu hồi khí sinh học tái sử dụng nước thải, bùn thải… để giảm tổng chi phí vận hành NMXLNT vấn đề cần quan tâm Nước thải, bùn thải sau xử lý khí metan tạo thành sử dụng Nước thải sau xử lý đảm bảo chất lượng định để sử dụng phạm vi nhà máy (rửa thiết bị xử lý bùn, tưới cây, rửa đường, pha hóa chất, chữa cháy, tạo cảnh quan…) sử dụng ngồi nhà máy (tưới cây, ni cá, rửa TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ đường, bổ cập nước ngầm ); bùn thải sau xử lý làm phân bón, cải tạo đất Khí metan tạo thành q trình lên men yếm khí bùn thải dùng làm nguồn nhiên liệu/ lượng nhà máy Các sản phẩm đầu như: nước thải sau xử lý, bùn thải sau q trình ổn định, khí metan tạo thành cần tái sử dụng nhiều tốt Hiệu tái sử dụng nước thải bùn thải làm giảm bớt chi phí XLNT c Nhóm tiêu chí Sự phù hợp công nghệ xử lý nước thải điều kiện cụ thể địa phương Công nghệ phải phù hợp với điều kiện quản lý vận hành địa phương: chế quản lý tài sản thoát nước, mơ hình tổ chức quản lý vận hành NMXLNT, số lượng trình độ cán cơng nhân kỹ thuật tiếp nhận địa phương để vận hành cơng trình Cơng nghệ XLNT lựa chọn chuyển giao cho cán công nhân kỹ thuật địa phương tiếp nhận Cơng trình đơn giản dễ dàng quản lý vận hành địa phương hỗ trợ mặt tổ chức Yếu tố phù hợp phải kể đến khả cung ứng vật tư vật liệu xử lý, loại đường ống, linh kiện thiết bị địa phương Tính phù hợp cơng nghệ cịn phải đánh giá qua khả sửa chữa bảo hành chỗ nước Các loại vi sinh vật sử dụng cơng nghệ xử lý thích hợp với điều kiện Việt Nam: nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều Như vậy, đô thị cấp khác vùng sinh thái khác chấp nhận công nghệ XLNT không Khả người sử dụng chấp nhận, ủng hộ đảm bảo tham gia cho tất nhóm người từ giàu đến nghèo Công nghệ lựa chọn đảm bảo cho giá thành XLNT TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 có tính đến thuế, phí bảo vệ mơi trường phù hợp với khả chi trả người sử dụng dịch vụ Dịch vụ XLNT gánh nặng kinh tế tương lai đối tượng đấu nối nước thải địa phương d Nhóm tiêu chí Điều kiện hoạt động ổn định cơng trình thiết bị nhà máy xử lý nước thải Đặc tính cơng nghệ XLNT xem xét theo yếu tố như: số lượng chủng loại trang thiết bị, điều kiện chế độ vận hành (tự động, bán tự động, thủ cơng ) tính linh động cơng nghệ Để cơng trình thiết bị hoạt động ổn định thì:  Các cơng trình thiết bị vận hành không phức tạp;  Các thiết bị, linh kiện dễ thay dễ tìm kiếm thị trường;  Hoạt động cơng trình đảm bảo yêu cầu môi trường Các dây chuyền công nghệ đánh giá có tính phù hợp cao tỷ lệ cấu kiện, linh kiện, thiết bị đường ống sản xuất nước lớn Theo Thông tư số 45/2013/TT-BTC ngày 25/4/2013 Bộ Tài hướng dẫn chế độ quản lý, sử dụng trích khấu hao tài sản cố định, tài sản cố định (TSCĐ) hữu hình: tư liệu lao động chủ yếu có hình thái vật chất thỏa mãn tiêu chuẩn tài sản cố định hữu hình, tham gia vào nhiều chu kỳ kinh doanh giữ nguyên hình thái vật chất ban đầu nhà cửa, vật kiến trúc, máy móc, thiết bị, phương tiện vận tải Hao mịn TSCĐ giảm dần giá trị sử dụng giá trị tài sản cố định tham gia vào hoạt động sản xuất kinh doanh, bào mòn tự nhiên, tiến kỹ thuật trình hoạt động tài sản cố định Các cơng 13 KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ trình thiết bị NMXLNT phải hoạt động ổn định tuổi thọ kỹ thuật Thời hạn tối đa khấu hao TSCĐ không vượt tuổi thọ kỹ thuật TSCĐ theo thiết kế Thời gian trích khấu hao tối đa máy móc thiết bị động lực 15-20 năm, máy bơm máy thổi khí 15 năm, đường ống 30 năm cơng trình kiên cố 50 năm e Nhóm tiêu chí Thích ứng với tác động bất lợi biến đổi khí hậu thay đổi yếu tố đầu vào Theo Tổ chức Hợp tác phát triển Đức (GIZ), tăng lượng mưa cường độ mưa dẫn đến tăng lưu lượng chảy tràn dịng chảy Điều ảnh hưởng đến độ đục nước, tăng hàm lượng chất hữu cơ, mầm bệnh, tăng nồng độ hóa chất trừ sâu sơng hồ Biến đổi khí hậu ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nước thải hệ thống cống thu gom, điều ảnh hưởng lớn đến việc thiết kế vận hành NMXLNT hữu tương lai Tính thích ứng với tác động BĐKH cơng trình NMXLNT thể sau Các cơng trình có khả phịng chống việc xâm nhập mặn xảy triều cường, mưa lớn, có khả xử lý thích ứng với việc biến thiên hàm lượng BOD, SS nước thải có khả chống lại oxy hóa vật liệu cao Nhà máy phải đặt nơi có có địa hình cao, cơng trình làm việc ổn định điều kiện hàm lượng muối gia tăng NMXLNT có cơng trình phịng ngừa cố, có khả trữ nước thời gian dài, vùng dễ bị tác động yếu tố BĐKH nước biển dâng Hiện QCVN 07-02/2015/BXD nước thị chưa quy định cụ thể liên quan đến chống ngập lụt cho cơng trình thiết bị XLNT Tuy nhiên tham khảo tiêu chuẩn số nước thấy rằng, cơng trình 14 thiết bị điện NMXLNT thiết kế lắp đặt đảm bảo chống ngập với mưa lũ tần suất 100 năm nhà máy phải hoạt động bình thường với trận mưa tần suất tính tốn nhỏ 25 năm Trong trường hợp đối tượng đấu nối nước thải vào HTTN tập trung có cố mà chất lượng nước thải không đảm bảo quy định, cơng trình NMXLNT tiếp nhận lượng nước thải thời gian định để xử lý f Nhóm tiêu chí An tồn thân thiện mơi trường Có nội dung liên quan mơi trường xem xét là:  An tồn mơi trường: Tiêu chí an tồn mơi trường xác định theo khía cạnh cơng trình XLNT khơng gây mùi nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh Các thiết bị hoạt động không gây ồn, rung Các cơng trình XLNT phải hoạt động an tồn, bị cố bị rò rỉ nước thải giảm nguy gây ô nhiễm đất, nguồn nước ngầm nước mặt khu vực Trong trình XLNT lượng hóa chất sử dụng, đặc biệt loại hóa chất dễ gây tổn hại đến hệ sinh thái, phải hạn chế đến mức tối đa Sự phát sinh chất thải thứ cấp mùi hôi, bùn cặn… phải  Thân thiện mơi trường: Các cơng trình XLNT có tính đệm cao Nhà máy XLNT bố trí xa khu dân cư vùng sinh thái nhạy cảm, tận dụng điều kiện tự nhiên để tăng cường làm nước thải, hạn chế phát tán mùi hôi tiếng ồn Khi xây dựng NMXLNT theo công nghệ lựa chọn, chất lượng vệ sinh sức khoẻ cộng đồng khu vực sử dụng dịch vụ nâng cao, cảnh quan môi trường cải thiện Quy hoạch xanh, hệ thống đường nội cổng TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ vào hợp lý, khơng ách tắc giao thơng Các yêu cầu môi trường NMXLNT sinh hoạt nêu TCVN 7222:2002 Yêu cầu chung môi trường trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Trong TCVN đưa u cầu để kiểm sốt từ đầu khía cạnh môi trường liên quan xây dựng, vận hành, giám sát mơi trường để phịng ngừa, giảm thiểu tác động bất lợi từ hoạt động trạm xử lý đến môi trường sức khoẻ cộng đồng  Điều kiện vệ sinh lao động: Sự an toàn dây chuyền cơng nghệ XLNT cịn phải tính đến điều kiện vệ sinh điều kiện lao động trạm đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh Bộ Y tế ban hành Các cố cháy nổ, rò rỉ hóa chất phải ngăn ngừa đến mức tối đa Các cơng trình NMXLNT bố trí hợp lý tạo điều kiện vận hành bảo dưỡng thuận lợi cơng trình ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ BẮC NINH 3.1 Hiện trạng hoạt động NMXLNT Bắc Ninh NMXLNT thành phố Bắc Ninh xây dựng xã Kim Châu - thành phố Bắc Ninh với công suất 17.500 m3/ngđ (tính đến 2020), diện tích xây dựng ha, bắt đầu hoạt động từ năm 2013, hệ thống nước chung, sử dụng cơng nghệ SBR cải tiến (thường gọi C-tech) Hình thể sơ đồ dây chuyền công nghệ NMXLNT thành phố Bắc Ninh Hình Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ NMXLNT thành phố Bắc Ninh (https://thoatnuocbacninh.vn/) Nước thải từ trạm bơm PS2, PS4 qua ngăn tiếp nhận, sau qua hệ thống tách rác (tại rác thải tách hệ thống tự động) TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 Theo sơ đồ hình 1, sau tách rác, nước thải qua bể lắng cát, khí sục vào đáy dọc thành bể tạo dòng chảy xốy thẳng đứng dọc theo bể Dưới dịng chảy xốy, 15 KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ hạt cát hay chất rắn có khối lượng nặng có vận tốc lắng cao lắng xuống đáy bể Trong chất rắn có khối lượng nhẹ trạng thái lơ lửng theo nước thải sang bước xử lý tiếp theo, váng mỡ thu ngăn thu váng nổi, thiết kế song song với bể lắng cát ngang Các chất rắn lắng đáy bể cầu gạt cặn gạt khoang thu cát phía đầu bể lắng cát Cặn lắng từ hố thu cát bơm trực tiếp tới thiết bị rửa cát xả thùng chứa có sẵn phía Váng mỡ cầu gạt váng gạt đầu bể lắng cát, định kỳ xả xuống thùng chứa van tay Tại bể Selector nước thải trộn với bùn hoạt tính hệ thống phân phối khí bố trí phía đáy bể, trình khử nitơ photpho diễn đồng thời theo phương pháp sinh học Sau nước thải trộn với bùn hoạt tính bể selector, tiếp tục diễn trình xử lý sinh học dựa công nghệ C-tech - công nghệ bùn hoạt tính, sử dụng vi sinh vật hiếu khí để oxy hóa thành phần nhiễm có nước thải Sự oxy hóa sinh học tiêu thụ chất ô nhiễm hữu vô thực vi sinh vật có bể hay cịn gọi bùn hoạt tính Việc cấp khí cho bể C-tech nhờ hệ thống đường ống đặt đáy bể Nhờ đó, nước thải làm sau thời gian lắng 0,75 h Quá trình xử lý hiếu khí diễn theo chu kỳ tuần hồn thời gian h, chu trình này, trình lắng gạn nước thải diễn liên tục Một chu trình diễn sau:  Thời gian nạp nước vào bể cấp khí để sục: 1,5 h;  Thời gian lắng : 0,75 h;  Thời gian rút nước, hút bùn : 0,75 h 16 Kết thúc trình lắng nước thải đưa thẳng hồ lưu nước chảy kênh Kim Đôi nhờ hệ thống máng thu tự động đặt cuối bể Sau rút nước xong bùn hoạt tính dư phần tuần hoàn lại ngăn selector (20-30%), phần lại bơm sang bể ổn định bùn hai máy bơm đặt hố thu bùn (1 bơm bùn thải, bơm bùn hoạt tính tuần hoàn) Tại bể phân hủy bùn, bùn thải xử lý phương pháp hiếu khí nhằm đẩy nhanh trình phân hủy chất hữu vi khuẩn có hại Phương pháp xử lý bùn hiếu khí làm giảm thời gian lưu bùn bể so với phương pháp kỵ khí lượng mùi phát sinh trình xử lý bùn Qua bể phân hủy bùn, bùn bơm vào bể nén bùn Bùn bể làm đặc bùn bơm bùn bơm tới máy ép bùn Sau đạt độ khô từ 18-22%, bùn sau ép chứa container để lưu trữ sân chứa - phơi bùn để tăng độ khơ đem thải bỏ hay làm phân vi sinh Nước thải phát sinh từ bể nén bùn tập trung bể bơm trở lại ngăn tiếp nhận để tiếp tục xử lý kết thúc chu kỳ vận hành dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Nhà máy thiết kế để chất lượng nước thải sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT loại B Ngày 25/9/2015, UBND tỉnh Bắc Ninh ban hành Quyết định số 372/QĐ-UBND thành lập Công ty TNHH thành viên Thoát nước XLNT Bắc Ninh sở tách Xí nghiệp Quản lý nước thải thành phố Bắc Ninh từ Công ty TNHH thành viên Cấp nước Bắc Ninh Cơng ty TNHH thành viên Thoát nước XLNT Bắc Ninh doanh TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ nghiệp 100% vốn nhà nước, thuộc sở hữu UBND tỉnh Bắc Ninh Ngày 03/12/2015, UBND tỉnh Bắc Ninh ban hành Quyết định số 500/QĐ-UBND việc cổ phần hóa Cơng ty TNHH thành viên Thoát nước XLNT Bắc Ninh Trong Cơng ty CP Đầu tư xây dựng Thương mại Phú Điền tỷ lệ cổ phần 65% ≈ mg/l ≤100 mg/l);  Thông số BOD5: Nước thải trước xử lý có BOD5trung bình≈53 mg/l;  (BOD5max ≈ 71 mg/l; BOD5min ≈ 29 mg/l) thích hợp dùng bể SBR cải tiến để xử lý hữucơ Sau xử lý có BOD5 sau xử lý ≈ mg/l đảm bảo nguồn loại B;  Thông số TN, TP: 3.2 Đánh giá tính bền vững hoạt động nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh Nước thải trước xử lý TN, TP trung bình là: TN ≈ 27,5 mg/l; TP ≈ 2,25 mg/l; 3.2.1 Nhóm tiêu chí Cơng suất hiệu XLNT Nước thải sau xử lý TN, TP trung bình là: TN ≈ 12,4 mg/l; TP ≈ 1,39 mg/l;  Công suất thực tế NMXLNT năm 2016 13.000 m3/ngày đêm (tương đương với hiệu suất hoạt động nhà máy 70%), đến công suất thực tế nhà máy nâng lên 16.500 m3/ngày đêm Tỷ lệ đấu nối để xử lý nước thải khu vực đạt 80% Trong dây chuyền cơng nghệ có dùng bể ASBR (C-tech) nên ổn định dao động lưu lượng nước thải đặc trưng hệ số thải nước không điều hịa Kch Các thơng số đảm bảo quy định xả nguồn nước mặt loại B Về hiệu xử lý NMXLNT thành phố Bắc Ninh: tiêu ô nhiễm nước thải sinh hoạt (SS, BOD, TN, TP coliform) xử lý đảm bảo tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT loại B Trong số liệu đầu NMXLNT thành phố Bắc Ninh năm 2018 sau:  Thông số SS: Theo số liệu cung cấp Nhà máy tiêu nước thải trước xử lý trung bình SS≈28 mg/l (SSmin≈ 20 mg/l; SSmax≈39 mg/l), SS tương đối thấp (một phần chất lơ lửng bị lắng lại đường ống) nên khơng cần thiết có bể lắng Thực tế, công nghệ xử lý nhà máy không thiết kế bể lắng mà tiêu SS đầu nước thải đảm bảo (SSTB sau xử lý TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 3.2.2 Nhóm tiêu chí Sự phù hợp công nghệ XLNT với điều kiện địa phương  Trong công nghệ XLNT Bắc Ninh sử dụng bể SBR cải tiến Đây hệ thống xử lý gọn cho phép thực trình xử lý sinh học bể (lắng sơ cấp, oxy hóa chất hữu cơ, nitorat hóa, khử nitrat, tách photpho, lắng thứ cấp) Hệ sử dụng thiết bị khí, điện giúp giảm vốn xây dựng, vận hành bảo dưỡng Khơng gian cơng tác bể giảm tới 35% so với cơng trình bùn hoạt tính khác  Hệ thống C-tech linh động xử lý nhiều loại nước thải khác với nhiều thành phần tải trọng Kỹ thuật SBR cho phép thay đổi thời gian lưu thủy lực cho trình chu kỳ xử lý, ứng phó tốt với dao động tải dịng vào Loại cơng nghệ hoạt động với nhiều cơng suất khác Có khả thay đổi chế độ vận hành để tạo chất lượng nước đầu theo yêu cầu  Hệ thống C-tech dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thiết bị (các thiết bị ít) mà khơng cần 17 KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ phải tháo nước cạn bể; tháo nước bảo trì thiết bị như: cánh khuấy, motor, máy thổi khí, hệ thống thổi khí  Hệ thống điều khiển hồn tồn tự động q trình XLNT Điều làm tinh giảm số người thao tác, vận hành, giảm chi phí vận hành  Q trình lắng trạng thái tĩnh nên hiệu lắng cao  Hệ thống C-tech có khả mở rộng nâng cấp tổ hợp modul độc lập  Như công nghệ ASBR đánh giá tương đối phù hợp với điều kiện thực tế Bắc Ninh, có khả thích ứng với dao động lưu lượng nồng độ nước đầu vào phù hợp với diện tích xây dựng sử dụng  Mặc dù nhược điểm bể ASBR hệ thống hoạt động theo mẻ, nên cần phải có nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nên yêu cầu kỹ thuật vận hành cao, người vận hành phải có kỹ thuật cao hệ thống có nhiều thiết bị điều khiển tự động Nhờ hỗ trợ mặt kỹ thuật Cơng ty Phú Điền, Nhà máy hồn tồn vận hành ổn định 3.2.3 Nhóm tiêu chí Chi phí vận hành bảo trì  Hiện Cơng ty cổ phần Thốt nước Bắc Ninh thu phí bảo vệ môi trường nước thải 1.500 đồng/m3 từ nguồn thu nước Kinh phí chuyển kho bạc tỉnh sau trả cơng ty Ngồi nguồn thu cơng ty hỗ trợ từ ngân sách tỉnh Bắc Ninh Ngồi Cơng ty cịn ngân sách tỉnh hỗ trợ 3000 đồng/m3 nước thải Giá xử lý m3 nước thải 8.000 đồng tính chi phí OM, chưa tính đến giá xử lý có khấu hao hồn vốn Lộ trình giảm bù giá Nhà nước chưa 18 xây dựng  Dây chuyền cơng nghệ có hồ lưu nước sau xử lý: Đây hồ sinh học kết hợp khử trùng, xử lý tiếp tục chứa nước thải sau xử lý Nguồn nước thải tái sử dụng cho sản xuất nông nghiệp xả kênh thủy lợi Kim Đôi  NMXLNT có diện tích đất rộng, cách xa khu dân cư, sử dụng bể SBR lượng bùn dư nên làm khô bùn tự nhiên (thay thiết bị ép bùn) giúp cho việc giảm chi phí lượng 3.2.4 Nhóm tiêu chí Điều kiện hoạt động cơng trình thiết bị ổn định  Các cơng trình NMXLNT thành phố Bắc Ninh vận hành ổn định nhờ hỗ trợ mặt kỹ thuật Công ty Phú Điền  Các thiết bị linh kiện hồn tồn thay xảy cố (cần nêu thông tin thiết bị dự phòng khả làm việc vượt tải thiết bị cơng trình) 3.2.5 Nhóm tiêu chí An tồn thân thiện với mơi trường  Bể SBR cải tiến mùi, bùn thải ít, bị cố rị rỉ nước thải giảm nguy nhiễm đất, nguồn nước ngầm nước mặt xung quanh nhà máy  Nhà máy cách xa khu dân cư, tiếng ồn thiết bị thấp  Điều kiện vệ sinh điều kiện an toàn lao động nhà máy đáp ứng tiêu chuẩn Bộ Y tế ban hành 3.2.6 Nhóm tiêu chí Sự thích ứng với tác động bất lợi BĐKH thay đổi yếu tố đầu vào  Cơng nghệ SBR có khả thích ứng với dao động lưu lượng nồng độ nước đầu TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ vào phù hợp với diện tích xây dựng sử dụng  Đảm bảo hiệu xử lý điều kiện nước thải đầu vào có hàm lượng SS, BOD tiêu khác dao động  Bể SBR có tính linh động cao: nâng cấp cơng suất cơng trình đến 20% mà khơng phải gia tăng thể tích bể, điều phù hợp với nhà máy lưu lượng nước thải mùa mưa mùa khô chênh lệch đáng kể Trong dây chuyền công nghệ nhà máy có sử dụng hồ sinh học lưu nước sau xử lý có tác dụng điều hịa dịng chảy mùa mưa, trữ nước thời gian dài xảy cố hệ thống nước thị Ngồi ra, hồ ổn định cơng trình XLNT phương pháp sinh học điều kiện tự nhiên Trên sở dựa vào chế lắng cặn, hấp thụ oxy hóa chất nhiễm hữu nhờ vi sinh vật kị khí hiếu khí, hấp thụ N P nhờ trình dinh dưỡng vi sinh vật sinh vật thủy sinh, khử trùng xạ ánh sáng cạnh tranh vi khuẩn làm giảm vi sinh vật gây bệnh KẾT LUẬN Sau đánh giá hoạt động NMXLNT thành phố Bắc Ninh thấy hoạt động ổn định bền vững nhà máy sau thời gian vận hành Tuy nhiên, cịn có số tiêu chưa đảm bảo tiêu giá dịch vụ thoát nước cao, tính chi phí OM, chưa tính đến giá xử lý có khấu hao hồn vốn; nguồn thu chưa xây dựng lộ trình giảm bù giá nhà nước, chưa có nguồn thu từ việc tái sử dụng nước thải Giai đoạn số lượng đầu đấu nối nên công suất hoạt động thường nhỏ công suất thiết kế mùa mưa có gia tăng lưu lượng nước thải ảnh hưởng đến trình vận hành thiết bị; có thời điểm BOD đầu vào thấp ảnh hưởng đến việc xử lý nitơ không ổn định TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Thị Minh Hạnh (2020), Xây dựng tiêu chí đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật để đảm bảo hoạt động bền vững nhà máy xử lý nước thải đô thị, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng [2] Trần Đức Hạ, Nghiên cứu đề xuất yếu tố lựa chọn công nghệ xử lý nước thải đô thị phù hợp cho vùng miền Việt Nam (mã số: 58-15), Đề tài NCKH cấp Bộ Xây dựng (2016) [3] Sarmento, V Low-cost sanitation improvement in poor communities: conditions for physical sustainability PhD Thesis University of Leeds, Leeds, UK, 2001 [4] Tsagarakis, K.P., Mara D.D and Angelakis A.N Wastewater management in Greece: experience and lesson for developing countries, Water Science & Technology Vol 44(6), 2001 [5] Ujang, A and Buckley, C Water and wastewater in developing countries: present reality and strategy for the future Water Science Technolog, Water Science and Technology Vol 46, (9), 2002, p.1–9 Thông tin liên hệ: Đỗ Thị Minh Hạnh Điện thoại: 0936026455 - Email: dtmhanh@uneti.edu.vn Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ SỐ 32 - 2022 19 ... cơng trình ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG BỀN VỮNG CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ BẮC NINH 3.1 Hiện trạng hoạt động NMXLNT Bắc Ninh NMXLNT thành phố Bắc Ninh xây dựng xã Kim Châu - thành phố Bắc Ninh với... mg/l đảm bảo nguồn loại B;  Thông số TN, TP: 3.2 Đánh giá tính bền vững hoạt động nhà máy xử lý nước thải thành phố Bắc Ninh Nước thải trước xử lý TN, TP trung bình là: TN ≈ 27,5 mg/l; TP ≈ 2,25... thoát nước Thành phố Bắc Ninh khơng tránh khỏi khó khăn chung, việc tiêu nước lượng nước thải gây nhiễm môi trường đối diện với thách thức lớn Chính thế, đánh giá hoạt động nhà máy xử lý nước thải