1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG NGHIỆP NAM CẤM, HUYỆN N[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG NGHIỆP NAM CẤM, HUYỆN NGHI LỘC, LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2014 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - TRẦN THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG NGHIỆP NAM CẤM, HUYỆN NGHI LỘC,TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đồng Kim Loan Hà Nội - 2014 z MỞ ĐẦU Hiện nay, nước ta giai đoạn công nghiệp hóa – đại hóa đất nước Hàng loạt khu công nghiệp tập trung xây dựng vào hoạt động Sự hình thành phát triển khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao Việt Nam đã, tiếp tục mang lại hiệu thiết thực cho kinh tế quốc dân Theo thứ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường Bùi Cách Tuyến, tính đến tháng 10/2014, nước có 209 khu cơng nghiệp vào hoạt động với tổng diện tích 47.300 hécta Giá trị sản xuất cơng nghiệp bình qn đất cho thuê đạt khoảng 1,6 triệu USD/ha/năm, tạo việc làm cho 1,6 triệu lao động trực tiếp gần 1,8 triệu lao động gián tiếp [29] Phát triển khu công nghiệp với mục tiêu tập trung sở sản xuất công nghiệp, sử dụng hiệu nguồn tài nguyên lượng, tập trung nguồn phát thải vào khu vực định, nâng cao hiệu sản xuất, hiệu quản lý nguồn thải bảo vệ mơi trường Tuy nhiên, q trình phát triển khu công nghiệp bộc lộ số khuyết điểm việc xử lý chất thải đảm bảo chất lượng mơi trường Tình trạng nhiễm mơi trường (nhất nguồn nước) khu công nghiệp việc quy hoạch phát triển khu công nghiệp nước ta chưa hợp lý, thiếu nguồn lực cần thiết để đáp ứng nhu cầu phát triển Thêm vào đó, q trình hoạt động, nhiều khu cơng nghiệp cịn thay đổi quy hoạch ngành nghề so với định phê duyệt đầu tư, nên thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung ban đầu không đáp ứng yêu cầu thực tiễn [29] Theo thống kê cho thấy, năm 2011 ngày khu công nghiệp nước ta thải khoảng tám nghìn chất thải rắn, tương đương khoảng ba triệu năm [26] Khu công ngiệp Nam Cấm thành lập theo Quyết định số 3759/QĐ.UBCN ngày 03/10/2003 UBND tỉnh Nghệ An [22] UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt quy hoạch chi tiết Quyết định số 2555/QĐ.UB-CN ngày 12/7/2004 Nằm hai bên Quốc lộ 1A, có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua, đường tỉnh lộ Nam Cấm nối Quốc lộ 1A với cảng biển Cửa Lò Cách thành phố Vinh 18km z phía Bắc, cách sân bay Vinh 12km, cách ga Vinh 17 km ga Quán Hành 2km, cách cảng biển Cửa Lò km Khu cơng nghiệp Nam Cấm có diện tích quy hoạch 327,83 bao gồm tiểu khu A, B, C, khu công nghiệp tổng hợp với ngành chủ yếu: chế biến nông – lâm – thủy sản, rượu, bia, nước giải khát, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến khoáng sản, lắp ráp máy, dệt may, nhựa, hàng tiêu dùng, dụng cụ thể thao, thiết bị văn phòng phẩm [21] Sau 10 năm xây dựng, Khu công nghiệp Nam Cấm thu hút 18 doanh nghiệp vào hoạt động Mặc dù, xem khu công nghiệp mới, đầu tư công nghệ đại sản xuất Tuy nhiên, đến khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, ô nhiễm môi trường nước gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân Hàng ngày, hàng ngàn hộ dân sống xung quanh khu công nghiệp phải chấp nhận sống chung với nguồn nước thải chưa qua xử lý đổ từ nhà máy Vì vậy, địi hỏi phải có biện pháp thiết thực quản lý giảm thiểu ô nhiễm để bảo vệ môi trường Từ thực tiễn trên, chọn đề tài “Nghiên cứu đặc trưng dịng thải đề xuất sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An” với mục tiêu hiểu rõ tính chất lý hóa dịng thải lỏng, ước tính lượng thải để đề xuất quy trình xử lý nước thải phù hợp cho khu công nghiệp Nam Cấm Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu đặc trưng nước thải ước tính lượng thải khu cơng nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An - Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An Giới hạn đề tài Các vấn đề liên quan đến chất lượng nước thải Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An z CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khu công nghiệp (KCN) 1.1.1 Giới thiệu chung khu công nghiệp a) Khái niệm Khu công nghiệp (KCN) khu tập trung doanh nghiệp chuyên sản xuất hàng công nghiệp thực dịch vụ cho sản xuất cơng nghiệp có ranh giới địa lý xác định, khơng có dân cư sinh sống phủ thủ tướng phủ định Nói cách khác hiểu KCN quần thể xí nghiệp công nghiệp xây dựng vùng thuận lợi yếu tố địa lý tự nhiên, kết cấu hạ tầng, xã hội để thu hút vốn đầu tư hoạt động theo cấu hợp lý nhằm đạt hiệu cao sản xuấtt công nghiệp kinh doanh [16, 31] b) Đặc điểm KCN Về mặt pháp lý: KCN phần lãnh thổ nước sở tại, doanh nghiệp hoạt động KCN chịu điều chỉnh pháp luật nước sở luật đầu tư nước ngoài, luật lao động, quy chế khu công nghiệp Về mặt kinh tế: KCN nơi tập trung nguồn lực để phát triển công nghiệp Các nguồn lực nước sở tại, nhà đầu tư nước tập trung vào khu địa lý xác định, nguồn lực đóng góp vào phát triển cấu, ngành mà nước sở ưu tiên, cho phép đầu tư Bên cạnh đó, thủ tục hành đơn giản, có ưu đãi tài chính, an ninh, an tồn xã hội tốt thuận lợi cho việc sản xuất kinh doanh hàng hóa khu vực khác Mục tiêu nước sở xây dựng khu công nghiệp thu hút vốn đầu tư với quy mô lớn, thúc đẩy xuất tạo việc làm, phát triển sở hạ tầng, chuyển giao công nghệ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường [17] c) Nhân tố tác động đến hình thành phát triển KCN [3, 5, 8, 19, 28] Vị trí địa lý: Trong 10 yếu tố thành cơng KCN Hiệp hội KCN giới tổng kết, có hai yếu tố thuộc yếu tố địa lý điều kiện tự nhiên, là: Gần z tuyến giao thông đường bộ, đường hàng không, đường biển Có nguồn cung cấp nguyên liệu lao động Rõ ràng việc xây dựng KCN khu vực tận dụng đầu vào có sẵn, làm giảm chi phí vận chuyển, có điều kiện mở rộng điều kiện KCN thành cơng Vị trí kinh tế xã hội: Các trung tâm đô thị vừa trung tâm kinh tế, vừa trung tâm trị Do tập trung nhiều ngành sản xuất, sở vật chất kỹ thuật tốt, đội ngũ lao động có trình độ cao, chun mơn giỏi Do vậy, KCN chủ yếu tập trung thành phố lớn để tận dụng điều kiện sẵn có, giảm rủi ro tạo sức hấp dẫn cho nhà đầu tư Kết cấu hạ tầng: Đây yếu tố có ảnh hưởng lớn đến thu hút đầu tư vào KCN Với nhà đầu tư xây dựng sở hạ tầng mối quan tâm vị trí với nhà đầu tư sản xuất kinh doanh lại kết cấu hạ tấng Kết cấu hạ tầng: điện, nước, cơng tình cơng cộng khác đường xá, cầu cống tác động trực tiếp đến giá thuế đất, ảnh hưởng đến tâm lý đầu tư Thị trường: Đối với cơng ty nước ngồi, mục tiêu đầu tư vào KCN tận dụng thị trường nước chủ nhà, đưa nguồn vốn hoạt động sinh lợi tránh tình trạng ứ đọng vốn, đồng thời tận dụng nguồn tài nguyên nhân công rẻ cộng với thị trường rộng lớn Nghiên cứu thị trường hạng mục phải xem xét trình lập dự án nghiên cứu khả thi Vốn đầu tư nước ngoài: Trong nước phát triển gặp phải tình trạng thiếu vốn cơng ty xuyên quốc gia có nguồn vốn lớn mong muốn có mơi trường đầu tư có lợi song đâu họ bỏ vốn vào đầu tư Yếu tố trị: Quan hệ trị tốt đẹp dấu hiệu tốt cho việc mở rộng quan hệ hợp tác kinh tế Thông thường tác động thể ở: Việc dành cho nước phát triển điều kiện ưu đãi vốn đặc biệt vốn ODA, khoản viện trợ khơng hồn lại khoản cho vay ưu đãi Tạo điều kiện xuất z nhập nguyên vật liệu, sản phẩm, thiết bị công nghệ Ký kết hiệp ước thương mại Chính phủ cho phép tổ chức kinh tế, cá nhân, đơn vị kinh tế đầu tư sang nước d) Sự phân bố KCN phải đảm bảo điều kiện sau - Có khả xây dựng kết cấu hạ tầng thuận lợi có hiệu quả, có đất để mở rộng liên kết thành cụm cơng nghiệp Quy mơ KCN quy mơ xí nghiệp phải phù hợp với cơng nghệ gắn kết với kết cấu hạ tầng - Thủ tục đơn giản nhanh chóng thu hút nhà đầu tư, quản lý điều hành nhanh nhạy, đầu mối - Có khả cung cấp nguyên liệu nước nhập tương đối thuận lợi, có cự ly vận tải thích hợp - Có thị trường tiêu thụ sản phẩm - Có khả đáp ứng nhu cầu lao động số lượng chất lượng với chi phí tiền lương thích hợp 1.1.2 Lịch sử xu hướng phát triển KCN giới Việt Nam a) Trên giới [5, 8, 24, 27] Từ lâu lịch sử phát triển kinh tế, người ta phát triển loại hình KCN để tập trung nhà máy sản xuất công nghiệp vào khu vực KCN giới thành lập vào năm 1896 Trafford Park thành phố Manchester (Anh) với tư cách doanh nghiệp tư nhân Sau vào năm 1899 vùng cơng nghiệp Clearing thành phố Chicago, bang Illinois bắt đầu hoạt động coi KCN Mỹ Tuy nhiên, giai đoạn này, điều kiện địa lý, môi trường số yếu tố khách quan cho thấy lợi KCN tập trung KCN riêng lẻ chưa có chênh lệch đáng kể nên số lượng KCN tập trung chưa doanh nghiệp công nghiệp trọng, năm 1950 - 1960 Do điều kiện công nghiệp phát triển mạnh nên ngồi điều kiện mơi trường sinh thái z điều kiện xã hội có bùng nổ phát triển vùng công nghiệp KCN tập trung Đối với nước phát triển sử dụng hệ thống KCN Pucto Rico Trong năm từ 1947-1963, Chính phủ Pucto Rico xây dựng 480 nhà máy doanh nghiêp thuê với sở hạ tầng phù hợp nhằm thu hút công ty chế biến Mỹ, hầu hết nhà máy tập trung 30 KCN KCN nước châu Á khai sinh Singapore vào năm 1951, đến năm 1954 Malaysia bắt đầu thành lập KCN thập kỷ 90 có 139 KCN, Ấn Độ bắt đầu thành lập KCN từ 1955 đến năm 1979 có 705 khu cơng nghiệp Bên cạnh mặt tích cực phát triển KCN thách thức môi trường kèm, địi hỏi cần phải có tốn cân phát triển kinh tế bảo vệ môi trường Khái niệm khu công nghiệp sinh thái (KCNST) bắt đầu phát triển từ đầu năm 90 kỷ 20 sở Sinh thái học công nghiệp (STHCN) Với quan điểm hệ công nghiệp thực thể riêng rẽ mà tổng thể hệ thống liên quan giống hệ sinh thái, STHCN tìm cách loại trừ khái niệm “chất thải” sản xuất công nghiệp mục tiêu tăng cường hiệu hoạt động công nghiệp cải thiện môi trường như: giảm thiểu sử dụng tài nguyên thiên nhiên tái tạo, giảm thiểu tác động xấu môi trường, trì hệ sinh thái tự nhiên khu vực… Nói cách khác, khu công nghiệp sinh thái KCN mà nhiều nhà máy hoạt động độc lập kết hợp với cách tự nguyện, hình thành quan hệ cộng sinh nhà máy với môi trường KCN Kalundborg, Đan Mạch coi KCN điển hình giới ứng dụng nghiên cứu STHCN vào việc phát triển hệ thống cộng sinh công nghiệp thông qua trao đổi lượng nguyên vật liệu công ty Trong vòng 15 năm từ 1982-1997, lượng tiêu thụ tài nguyên KCN giảm 19.000 dầu, 30.000 than, 600.000m3 nước, giảm 130.000 cácbon dioxide thải Mơ hình hoạt động KCN sở quan trọng để hình thành hệ thống lý luận STHCN KCNST giới Nguyên tắc làm z tảng cho phát triển KCNST Kalundborg phù hợp ngành công nghiệp phương diện trao đổi chất thải, khoảng cách nhà máy không lớn, nhà máy nắm bắt thông tin liên quan đến nhà máy khác KCN, động thúc đẩy nhà máy tham gia vào KCNST phát triển kinh tế bền vững, phối hợp nhà máy tinh thần tự nguyện phù hợp với quy định bảo vệ môi trường KCN Riverside, Mỹ nằm thung lũng Burlington có diện tích 40ha, KCNST nông nghiệp hỗn hợp đa chức Phát triển dựa phối hợp nhà máy bên KCN bên trao đổi nguyên liệu phế phẩm Nguyên tắc làm tảng cho phát triển KCNST Riverside là: Khuyến khích phát triển kinh tế tự cung tự cấp địa phương tận dụng tối đa nguồn lực địa phương Cân lợi ích kinh tế ảnh hưởng phát triển Thúc đẩy sử dụng hiệu nguồn tài Bảo vệ bảo tồn nguồn tài nguyên môi trường địa phương, đặc biệt ngành nông nghiệp truyền thống Luôn đảm bảo hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương Hợp tác với tổ chức phi lợi nhuận thúc đẩy hoạt động hàng hóa dịch vụ KCN Map Ta Phut, Thái Lan nằm phía Đơng Thái Lan có tổng diện tích 2.000ha, tập trung 89 nhà máy với 20.000 công nhân Nguyên tắc làm tảng cho phát triển KCNST Map Ta Phut trao đổi tái chế chất thải, điều phối giao thông tu bảo dưỡng phương tiện, trao đổi tiếp xúc cộng đồng, tạo lượng, nguồn nhân lực, vấn đề đào tạo, hệ thống môi trường, an toàn, sức khỏe người KCN Guitang Group, Trung Quốc nằm tỉnh Guangxi thuộc Tây Nam Trung Quốc có tổng diện tích km2 KCN bao gồm nhà máy tinh chế đường lớn Trung Quốc, thành lập năm 1956 Nguyên tắc làm tảng cho phát triển KCNST Guitang Group trao đổi tái chế chất thải, hỗ trợ phủ sách sử dụng sản phẩm phụ, đào tạo nhân trẻ địa phương, hỗ trợ chuyển đổi từ phương thức sản xuất nông nghiệp cũ sang nơng nghiệp sinh thái, trì đổi môi trường kinh tế xã hội nông thôn… z Với nghiên cứu ngày sâu STHCN với tiến vượt bậc khoa học kỹ thuật công nghệ, KCNST trở thành mơ hình cho việc phát triển cơng nghiệp, kinh tế xã hội phù hợp với tiến trình phát triển bền vững toàn cầu Đến nay, KCNST hiểu “cộng đồng” doanh nghiệp sản xuất dịch vụ có mối liên hệ mật thiết lợi ích: hướng tới hoạt động mang tính xã hội, kinh tế môi trường chất lượng cao, thông qua hợp tác việc quản lý vấn đề môi trường nguồn tài nguyên Bằng hoạt động hợp tác chặt chẽ với nhau, “cộng đồng” KCNST đạt hiệu tổng thể lớn nhiều so với tổng hiệu mà doanh nghiệp hoạt động riêng lẻ gộp lại Một KCNST thực cần phải là: - Một mạng lưới hay nhóm doanh nghiệp sử dụng bán thành phẩm, phế phẩm hay phụ phẩm - Một tập hợp doanh nghiệp tái chế - Một tập hợp cơng ty có cơng nghệ sản xuất bảo vệ môi trường - Một tập hợp công ty sản xuất sản phẩm “sạch” - Một KCN thiết kế theo chủ đề môi trường định (ví dụ KCNST lượng tái sinh, KCNST tái tạo tài nguyên) - Một KCN với hệ thống hạ tầng kỹ thuật cơng trình xây dựng bảo vệ mơi trường - Một khu vực phát triển hỗn hợp đồng (công nghiệp, thương mại, dịch vụ) Hiện nay, giới có khoảng 30 KCNST, phần lớn nằm nước Mỹ châu Âu Tại châu Á, mạng lưới công nghiệp sinh thái với số KCNST thành lập phát triển Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ số nước khác Mỗi KCNST có chủ đề (đặc trưng) riêng mơi trường hay hệ sinh thái cơng nghiệp Dựa vào đó, người ta chia KCNST thành năm loại chính: KCNST nơng nghiệp; KCNST tái tạo tài ngun; KCNST lượng tái sinh; KCNST nhà máy điện KCNST lọc hóa dầu hay hóa chất 10 z ... - TRẦN THỊ MỸ HẠNH NGHI? ?N CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG NGHI? ??P NAM CẤM, HUYỆN NGHI LỘC,TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Khoa... trình xử lý nước thải phù hợp cho khu công nghi? ??p Nam Cấm Mục tiêu đề tài - Nghi? ?n cứu đặc trưng nước thải ước tính lượng thải khu công nghi? ??p Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An - Đề xuất sơ đồ. .. thải đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung khu công nghi? ??p Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An” với mục tiêu hiểu rõ tính chất lý hóa dịng thải lỏng, ước tính lượng thải để đề xuất