Nghiên ứu, lựa họn và thiết kế hệ thống xử lý nướ thải ho khu ông nghiệp hoà xá, thành phố nam định

Quá trình sản xuất của các nhà máy trong KCN là nơi có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường với mật độ cao, do tạo ra một khối lượng lớn chất thải công nghiệp, có nhiều thành phần độc hại phức

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU CÔNG NGHIỆP HÒA XÁ, THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH

NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ:

NGUYỄN HỮU HƯNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN NGỌC LÂN

HÀ NỘI 2006

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học và công nghệ Môi Trường

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC BẢNG 4

KÝ HIỆU & THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 6

M Ở ĐẦ 7 U CHƯƠNG I: TỔ NG QUAN V HO T ĐỘNG PHÁT TRI N VÀ Ề Ạ Ể HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC KCN Ở VIỆT NAM 8

I.1.Vài nét về hiện trạng và tình hình phát triển KCN tại Vi t Nam .8ệ I.2.Định hướng phát triển các KCN tại Vi t Nam [11] 15ệ CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VÀI NÉT VỀ KHU CÔNG NGHIỆP HÒA XÁ, THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH 18

II.1.Vị trí địa lý và bố trí các nhà máy trong KCN Hoà Xá 18

II.1.1.Vị trí địa lý của khu công nghiệp 18

II.1.2.Khí hậu khu vực dự án 18

II.1.3.Các nhà máy đầu tư vào khu công nghiệp 18

II.2.Vấn đề môi trường của khu công nghiệp Hoà Xá 20

II.2.1.Nguồn phát sinh, đặc trưng của khí thải 21

II.2.2.Nguồn phát sinh, đặc trưng của chất thải rắn 22

II.2.3.Nguồn phát sinh, đặc trưng của nước thải 23

II.2.3.1.Nguồn gốc gây ô nhiễm nước thải: 23

II.2.3.2.Xác định lưu lượng nước thải: 23

II.2.3.3.Đặc trưng của nước thải công nghiệp 24

II.2.3.4.Đặc trưng của nước thải sinh hoạt: 29

II.3.Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải và chất thải rắn cho Khu công nghiệp Hoà Xá, Nam Định .30

Trang 3

II.3.1.Các biện pháp giảm thiểu ô nhi m ngu n nễ ồ ước 30

II.3.1.1.Khống chế ô nhiễm nước thải sinh hoạt 30

II.3.1.2.Khống chế ô nhiễm nước thải công nghiệp 31

II.3.1.3.Khống chế ô nhiễm nước mưa: 31

II.3.2.Các biện pháp giảm thiểu chất thải rắn 31

CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUY T X LÝ NƯỚC TH I B NG Ế Ử Ả Ằ PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ Đ ÔNG KEO T VÀ SINH HỌC 34 Ụ III.1.Cơ sở lý thuyết của phương pháp 34

III.1.1.Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý hóa lý 34

III.1.2.Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý sinh học hiếu khí 39

III.1.2.1.Cơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí 39

III.1.2.2.Tác nhân sinh học 43

III.1.2.3.Các yếu tố ả nh hưởng đến quá trình phân hủy hiếu khí 44

III.1.3.Xử lý sinh học hiếu khí nước thải ở đ ều kiện tự nhiên 46 i III.1.3.1.Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc: 46

III.1.3.2.Hồ sinh học: 47

III.1.4.Xử lý sinh học hiếu khí nước thải ở đ ều kiện nhân tạo: 50 i III.1.4.1.Phương pháp lọc sinh học: 50

III.1.4.2.Phương pháp xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính: 52

III.2.Nghiên cứu đánh giá HTXLNT của một số KCN ở Việt Nam 56

III.2.1.Nghiên cứu đánh giá HTXLNT của KCN Long Thành 56

III.2.1.1.Công nghệ xử lý nước thải KCN Long Thành: 57

III.2.1.2.Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Long Thành 58

III.2.2.Nghiên cứu đánh giá HTXLNT của KCN Nhơn Trạch 2 60

III.2.2.1.Công nghệ xử lý nước thải KCN Nhơn Trạch 2: 60

III.2.2.2.Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Nhơn Trạch 2: 61

III.2.3.Nghiên cứu, đánh giá HTXLNT của KCN Nam Sách 63

III.2.3.1.Công nghệ xử lý nước thải KCN Nam Sách: 63

III.2.3.2.Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Nam Sách: 64

Trang 4

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ TH NG X Ố Ử LÝ

NƯỚC THẢI CHO KHU CÔNG NGHIỆP HÒA XÁ, NAM ĐỊNH 66

IV.1.Cơ sở lụa chọn thông số tính toán thiết kế 66

IV.1.1.Phân tích, lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải 66

IV.1.2.Nguyên lý hoạt động của dây chuyền xử lý nước thải 71

IV.1.2.1.Công nghệ xử lý nước thải gồm các bước chính: 71

IV.1.2.2.Nguyên lý hoạt động của dây chuyền xử lý nước thải: 71

IV.2.Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải 75

IV.2.1.Các thông số yêu cầu thiết kế 75

IV.2.2.Tính toán các hạng mục công nghệ chính 75

IV.2.2.1.Tính toán bể gom nước thải 75

IV.2.2.2.Tính toán bể đ ề i u hòa nước thải 76

IV.2.2.3.Tính toán ngăn khuấy trộn 1, 2 và bể lắng sơ ộ 78 b IV.2.2.4.Tính toán bể Aeroten 84

IV.2.2.5.Tính toán bể lắng thứ cấp 92

IV.2.2.6.Tính toán bể ổ n định bùn hiếu khí 94

IV.2.2.7.Tính toán bể chứa bùn 98

IV.2.2.8.Tính toán bể khử trùng 100

IV.3.Khái toán kinh phí tổng mức đầu tư xây dựng hệ thống 101

IV.3.1.Khái toán kinh phí tổng mức đầu tư 101

IV.3.1.1Khái toán kinh phí phần xây lắp 103

IV.3.1.2Khái toán kinh phí phần thiết bị chính 104

IV.3.2.Tính toán chi phí vận hành hệ thống 112

K ẾT LUẬ 117 N TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

PHỤ LỤC 120

Trang 5

KÝ HIỆU & THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Aeroten: Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính

BOD: Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học.BODR 5 R: Nhu cầu oxy sinh học sau 05 ngày

Bùn hoạt tính: Là bùn trong bể aeroten mà trong đó chứa phần lớn là các vi sinh vật

COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học

F/M: Food/Microorganismratio - Tỷ lệ lượng thức ăn (hay chất thải) trên một đơn vị vi sinh vật trong bể Aeroten

SS: Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng

SVI: Chỉnăng lắng của bùn hoạt tính số thể tích bùn - Một thông số dùng để xác định khả (ml/mg)

Trang 6

MỞ ĐẦU

Quá trình công nghiệp hóa đất nước đã thúc đẩy các khu công nghiệp và chế xuất ra đời Quá trình phát triển các khu công nghiệp đã góp phần tăng trưởng GDP, thúc đẩy đầu tư và sản xuất công nghiệp xuất khẩu, tạo ra nhiều việc làm cho người lao động phục vụ các nghành kinh tế và tiêu dùng trong nước, góp phần hình thành các khu đô thị mới, giảm khoảng cách giữa các vùng Tuy nhiên, bên cạnh những giá trị to lớn về kinh tế mà các khu công nghiệp đem lại mặt trái của nó lại là những hậu quả tiêu cực về ô nhiễm môi trường Hầu hết các KCN đang được quy hoạch và vận hành ít quan tâm đến môi trường và nhiều KCN đã phá huỷ nghiêm trọng môi trường của nhiều khu vực Hiện nay, vấn đề được quan tâm hàng đầu của hầu hết các KCN là làm sao kêu gọi đầu tư để lấp đầy diện tích đất cho thuê, vấn đề môi trường nhiều lúc chưa được quan tâm đúng mức Quá trình sản xuất của các nhà máy trong KCN là nơi có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường với mật độ cao, do tạo ra một khối lượng lớn chất thải công nghiệp, có nhiều thành phần độc hại phức tạp, nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Do đó vấn đề cần được quan tâm là sớm có các biện pháp hạn chế, khắc phục kịp thời Sự hình thành và phát triển của KCN Hòa Xá cũng đặt ra các thách thức về môi trường Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu tốc độ gia tăng ô nhiễm chất thải, giảm tác động của chất thải đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, nâng cao chất lượng môi trường sống góp phần vào chiến lược phát triển bền vững,

Cũng như chấp hành những yêu cầu ngày càng cao của Luật Bảo vệ Môi trường thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, Phù hợp với Quyết định số 64/2003/QĐ-TTg về việc xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, tôi đã nhận thực hiện đề tài tốt: “Nghiên cứu lựa chọn và thiết ,

Trang 7

CHƯƠNG I :

TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN VÀ HIỆN TRẠNG

MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC KCN Ở VIỆT NAM

I.1 Vài nét về hiện trạng và tình hình phát triển KCN tại Việt

Nam

Nghị quyết của Đảng tại các kỳ Đại hội từ năm 1986 đến nay đã hình thành hệ thống các quan điểm nhất quán của Đảng về phát triển khu công nghiệp, khu chế xuất (gọi tắt là KCN) Nghị quyết Đại hội X đã khẳng định rõ vai trò của phát triển các KCN – KCX là chiến lược lâu dài của Việt Nam nhằm "Tạo nền tảng để đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại" Đây là cơ sở để triển khai xây dựng quy hoạch, cơ chế, chính sách phát triển KCN trong các năm đãqua và trong giai đoạn tới Xây dựng và phát triển KCN ở nước

ta được đặt ra trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Trong giai đoạn vừa qua từ năm1991 đến năm 2006, hoạt động các KCN trong cả nước đã đạt được những thành tựu quan trọng sau [ ]:11

1 10THình thành hệ thống các KCN trên cơ sở chiến lược, quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội cả nước; quy hoạch phát triển ngành, địa phương và vùng lãnh thổ

Theo thống kê đến cuối tháng 4 năm 2006, cả nước đã có 131 KCN, được Thủ tướng Chính phủ quyết định thành lập với tổng diện tích đất tự nhiên 26.986 ha, trong đó diện tích đất công nghiệp có thể cho thuê đạt 18.044 ha Các KCN được phân bố trên 47 tỉnh thành trên

cả nước theo hướng vừa tập trung đẩy mạnh phát triển công nghiệp ở các vùng có lợi thế và tiềm năng, vừa tạo điều kiện để các địa phương

có ít lợi thế hơn, có động lực thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng CNH, HĐH Quy mô các KCN đa dạng và phù hợp với từng

Trang 8

điều kiện và trình độ phát triển cụ thể của mỗi địa phương Phần lớn các KCN thuộc Danh mục các KCN ưu tiên thành lập theo các quyết định của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt

2 10TKCN đã huy động được lượng vốn đầu tư lớn của các thành phần kinh tế trong và ngoài nước, phục vụ cho công cuộc CNH, HĐH đất nước.

Việc áp dụng các chính sách ưu đãi và những điều kiện thuận lợi về hạ tầng kinh tế - kỹ thuật, các KCN ngày càng hấp dẫn các nhà đầu tư Số

dự án ĐTNN và tổng vốn đăng ký vào KCN ngày càng được mở rộng Giai đoạn 5 năm 1991 1995, số dự án ĐTNN có 155 dự án, đến 5 năm -2001-2005 là 1.377 dự án với tổng vốn đầu tư tăng thêm đạt 8.080 triệu USD, tăng gấp 2,34 lần về số dự án và 12% về tổng vốn đầu tư so với

kế hoạch 5 năm 1996 - 2001

Tính đến cuối tháng 12/2005, các KCN đã thu hút được 2.120 dự án có vốn ĐTNN còn hiệu lực với tổng vốn đầu tư đăng ký đạt 16.843 triệu USD

Thực tế đã chứng minh, nguồn vốn nước ngoài đầu tư xây dựng và phát triển KCN trong các năm qua là hết sức quan trọng Cùng với nguồn lực từ bên ngoài, chúng ta còn đặc biệt coi trọng phát huy nội lực của các thành phần kinh tế trong nước Nếu như trong 5 năm 1991 - 1995, chỉ có gần 50 dự án trong nước đầu tư vào các KCN, thì đến 5 năm

2001 - 2005 thu hút được 1870 dự án, tăng gấp 4,16 lần so với kế hoạch

5 năm trước Đến cuối tháng 12/2005, tổng số có 2.367 dự án trong nước còn hiệu lực với tổng vốn đầu tư trên 117 nghìn tỷ đồng

3 10TKCN đã tạo ra một hệ thống kết cấu hạ tầng mới, hiện đại, có giá trị lâu dài không chỉ đối với địa phương có KCN mà còn góp phần hiện đại hoá hệ thống kết cấu hạ tầng trên cả nước.

Trang 9

Tại các KCN, hệ thống cơ sở hạ tầng kinh tế - kỹ thuật nói chung khá hoàn chỉnh, một số đạt tiêu chuẩn quốc tế nhất là đường sá, kho bãi, điện, nước, giao thông, thông tin liên lạc và các cơ sở dịch vụ tài chính, ngân hàng, bảo hiểm Hình thức đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng đa dạng

và phù hợp với điều kiện thực tế của từng địa phương Các doanh nghiệp đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng thuộc các hình thức với các doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế: đơn vị sự nghiệp, doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài (ĐTNN), doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp ngoài quốc doanh Trong đó, các KCN do doanh nghiệp ngoài quốc doanh làm chủ đầu tư chiếm số lượng lớn nhất: 45 KCN với tổng vốn đầu tư 15.673 tỷ đồng; 33 KCN được đầu tư theo cơ chế đơn

vị sự nghiệp có thu với tổng vốn đầu tư hạ tầng đạt trên 7.424 tỷ đồng, các KCN còn lại do doanh nghiệp nhà nước làm chủ đầu tư với tổng vốn đầu tư hơn 9.835 tỷ đồng (34 KCN) Đã hình thành một đội ngũ doanh nghiệp phát triển hạ tầng có kinh nghiệm và năng lực quản lý, điển hình là Công ty Phát triển KCN Thăng Long, Công ty Phát triển KCN Biên Hoà (Sonadezi), Công ty cổ phần KCN Tân Tạo

4 10TKCN có tác động tích cực vào quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế của từng địa phương theo hướng CNH, HĐH, đa dạng hoá ngành nghề, nâng cao trình độ công nghệ và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, góp phần tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế chung của cả nước, mở rộng mối quan hệ hợp tác quốc tế.

Giá trị sản xuất công nghiệp của các KCN tăng đều qua các năm, và tốc

độ gia tăng giá trị sản xuất công nghiệp trong KCN đều vượt so với tốc

độ gia tăng giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước Tổng giá trị sản xuất công nghiệp của các KCN thời kỳ 1996 2000 đạt khoảng 9,5 tỷ - USD, tăng bình quân khoảng 20%/ năm Trong thời kỳ 2001-2005,

Trang 10

tổng giá trị sản xuất công nghiệp của các doanh nghiệp KCN (kể cả trong nước và nước ngoài) đạt khoảng 44,4 tỷ USD, gấp gần 5 lần so với 5 năm trước Tỷ trọng giá trị sản xuất công nghiệp của các doanh nghiệp KCN trong tổng giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước đã tăng lên đáng kể từ mức khoảng 8% năm 1996 lên 14% năm 2000 và từ mức 17% năm 2001 lên khoảng 28% năm 2005 Sức cạnh tranh của các doanh nghiệp KCN trên thị trường thế giới được nâng cao đáng kể trong thời gian qua Tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu của các doanh nghiệp KCN thời kỳ 5 năm 1996 2000 đạt 6,2 tỷ USD, tăng bình quân - khoảng 18%/năm; trong 5 năm tiếp sau (2001 2005), giá trị xuất khẩu -của các doanh nghiệp KCN đạt trên 22,3 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 24%/năm, cao hơn tốc độ tăng trưởng bình quân giá trị xuất khẩu công nghiệp của cả nước Tỷ trọng giá trị xuất khẩu của các doanh nghiệp KCN trong tổng kim ngạch xuất khẩu của cả nước đã tăng lên

từ mức khoảng 15% năm 2000 lên gần 20% năm 2005

Tổng giá trị nhập khẩu của các doanh nghiệp KCN thời kỳ 2001-2005 đạt khoảng 27,3 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 32%/năm và tăng gấp 3,4 lần so với tổng giá trị nhập khẩu trong 5 năm 1996-2000

Các doanh nghiệp KCN bước đầu có đóng góp tích cực vào ngân sách Nhà nước, trong thời kỳ 2001 2005, tổng nộp ngân sách của các doanh -nghiệp KCN tăng mạnh và đạt khoảng 2 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 45%/năm và gấp 6 lần so với 5 năm 1996 - 2000 KCN là nơi tiếp nhận công nghệ mới, tập trung những ngành nghề mới, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng CNH, HĐH Cùng với dòng vốn ĐTNN đầu tư vào các dự án sản suất kinh doanh trong KCN các nhà đầu tư còn đưa vào Việt Nam những dây chuyền sản xuất với công nghệ tiên tiến, hiện đại

Trang 11

5 10TCác KCN sử dụng ngày càng hiệu quả cơ sở hạ tầng và đẩy mạnh hợp tác sản xuất, tăng cường mối liên kết ngành trong phát triển kinh tế

Cùng với việc gia tăng diện tích thành lập mới và mở rộng hàng năm, trong thời gian qua các địa phương đã thành lập và hoàn thành việc xây dựng cơ sở hạ tầng mỗi năm tăng thêm từ 2÷5 KCN Trong kế hoạch 5 năm 2001 2005, có thêm 15 KCN đi vào hoạt động Hiệu quả sử dụng ÷

cơ sở hạ tầng gắn liền với đất của các KCN ngày càng được nâng cao, thể hiện ở các chỉ tiêu:

- Trong thời kỳ 2001 2005, các KCN đã cho thuê thêm được khoảng - 7.000 ha đất công nghiệp, tỷ lệ lấp đầy các KCN đã vận hành được nâng lên hàng năm từ 40% năm 1996 lên 50% năm 2000 và từ 55% năm 2001 lên 72% năm 2005

- Tính đến cuối tháng 12/2005, bình quân 1 ha đất công nghiệp của các KCN đã vận hành thu hút được hơn 2 triệu USD tăng 60% so với năm 2001 (1,2 triệu USD/ha)

- Giá trị sản xuất công nghiệp do 1 ha đất công nghiệp tạo ra tăng đều qua các năm từ 0,54 triệu USD/ha lên 0,76 triệu USD/ha; giá trị xuất khẩu bình quân hàng năm trong 5 năm 2001 - 2005 đạt trên 0,33 USD/ha

Số lao động thực tế sử dụng bình quân một ha đất sản xuất trong KCN được huy động khoảng 80 ÷ 100 người với giá trị sản xuất ra khoảng 30

Trang 12

xã hội Trong thời kỳ 2001 2005, các KCN đã thu hút thêm được 656.000 lao động trực tiếp, gấp 4 lần so với thời kỳ trước (1991-2000), hiện nay (5/2006), các KCN, đã thu hút được khoảng 864.000 lao động trực tiếp, nếu tính cả số lao động gián tiếp thì số lao động thu hút được còn lớn hơn nhiều (ước tính lượng lao động gián tiếp khoảng 1,5 triệu người)

Phát triển KCN đồng nghĩa với hình thành và phát triển mạnh mẽ thị trường lao động, chuyển đổi cơ cấu lao động theo hướng tiến bộ, là nơi

sử dụng lao động có chuyên môn kỹ thuật phù hợp với công nghệ mới

áp dụng vào sản xuất đạt trình độ khu vực và quốc tế Hiện nay, một số KCN đã xây dựng các cơ sở dạy nghề (Trung tâm dạy nghề Việt Nam - Singapore, Trường Kỹ nghệ Thừa Thiên Huế, Trường Cao đẵng kỹ thuật - công nghệ Biên Hoà…)

- Doanh nghiệp trong KCN có mô hình tổ chức và quản lý nói chung,

tổ chức và quản lý nhân lực nói riêng Đây là môi trường rất tốt để đào tạo, chuyển giao khoa học quản lý cho đội ngũ cán bộ quản lý doanh nghiệp của Việt Nam

7 10TKCN đã góp phần nhất định vào việc bảo vệ môi trường sinh thái.

KCN là nơi tập trung các doanh nghiệp công nghiệp, do đó có điều kiện tập trung các chất thải do các doanh nghiệp thải ra để xử lý, tránh tình trạng khó kiểm soát hoạt động của các doanh nghiệp do phân tán về địa điểm sản xuất

KCN góp phần thực hiện mục tiêu di dời các cơ sở sản xuất từ nội đô; tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường trong việc kiểm soát ô nhiễm và có biện pháp xử lý kịp thời đối với hành vi gây ô nhiễm của doanh nghiệp so với các doanh nghiệp ngoài KCN

Trang 13

Thực tế cho thấy một số KCN thực hiện rất tốt và hài hoà mục tiêu thu hút đầu tư với giải quyết vấn đề về môi trường, thực sự là những "công viên công nghiệp", là mẫu hình để các KCN khác tiếp tục triển khai áp dụng, điển hình là KCN Biên Hoà II, KCN Thăng Long

Tuy nhiên trong quá trình phát triển các KCN ngoài những thành tựu đạt được còn có những hạn chế về:

8 10TVấn đề môi trường trong KCN

Trong thời gian qua, công tác bảo vệ môi trường trong KCN mặc dù đã được chú trọng hơn nhưng đa số các KCN trên phạm vi cả nước còn chưa được cải thiện nhiều và chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn môi trường theo quy định

Nhiều KCN chưa xây dựng nơi tập trung và xử lý rác thải, việc thu gom và vận chuyển rác thải chỉ thực hiện trong phạm vi từng nhà máy Những nhà máy sản xuất bao bì, hoá chất, nhựa,… thường có những chất khó phân huỷ, gây độc hại cho môi trường nước mặt, nước ngầm

và đất

Ô nhiễm về nước thải công nghiệp càng trở nên nghiêm trọng Hiện chỉ

có 33 KCN đã có công trình xử lý nước thải tập trung, 10 KCN đang xây dựng, còn lại các KCN khác đều trực tiếp thải ra sông, biển đã gây

ô nhiễm nghiêm trọng môi trường xung quanh, nhất là những KCN tập trung các ngành công nghiệp dệt, thuộc da, hoá chất…có lượng nước thải thải ra với khối lượng lớn và có tính độc hại cao

28TVề công tác bảo vệ môi trường trong các KCN, KCX: Trong thời gian qua, công tác bảo vệ môi trường trong KCN mặc dù đã được chú trọng hơn nhưng đa số các KCN trên phạm vi cả nước nói chung còn chưa được cải thiện nhiều và chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn môi trường theo quy định KCN là nơi tập trung các cơ sở công nghiệp

Trang 14

thuộc các ngành nghề, lĩnh vực khác nhau, cũng là nơi thải ra môi trường các loại chất thải rắn, lỏng, khí và chất thải nguy hại Theo số liệu thống kê, trong số 134 KCN hiện được thành lập (6/2006), chỉ có

33 KCN đã xây dựng công trình xử lý nước thải tập trung, 10 KCN đang xây dựng, các KCN còn lại chưa có

28THệ thống các văn bản pháp quy về môi trường trong KCN còn chưa cụ thể, rõ ràng và phù hợp với đặc thù hoạt động của các KCN, trong đó

có hệ thống các tiêu chuẩn môi trường trong KCN; các nhà quản lý KCN và doanh nghiệp KCN còn thiếu kiến thức về quản lý môi trường,

ý thức về bảo vệ môi trường

28TCơ chế quản lý môi trường KCN chưa thực sự hiệu quả, sự phân công

và phối hợp giữa bộ phận môi trường trong Ban quản lý KCN với Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương còn chưa chặt chẽ Chưa có những chế tài chặt chẽ để ràng buộc nghĩa vụ bảo vệ môi trường của doanh nghiệp phát triển hạ tầng và doanh nghiệp KCN Cần một cơ chế

hỗ trợ và quản lý và bảo vệ môi trường trong KCN, KCX

I.2 Định hướng phát triển các KCN tại Việt Nam [11]

1 28TQuy hoạch phát triển các KCN ở Việt Nam đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020 với những nội dung chủ yếu sau đây:

- Mục tiêu phát triển các khu công nghiệp tại Việt Nam đến năm 2015

và định hướng đến năm 2020 là hình thành hệ thống các khu công nghiệp chủ đạo có vai trò dẫn dắt sự phát triển công nghiệp quốc gia, đồng thời hình thành các KCN có quy mô hợp lý để tạo điều kiện phát triển công nghiệp, nhằm chuyển dịch cơ cấu kinh tế tại những địa phương có tỷ trọng công nghiệp trong GDP thấp

- Đưa tỷ lệ đóng góp của các khu công nghiệp vào tổng giá trị sản xuất công nghiệp từ trên 24% hiện nay lên khoảng 39 40% vào năm -

Trang 15

2010 và tới trên 60% vào giai đoạn tiếp theo Tăng tỷ lệ xuất khẩu hàng công nghiệp của các khu công nghiệp từ 19,2% giá trị xuất khẩu toàn quốc hiện nay lên khoảng 40% vào năm 2010 và cao hơn vào các giai đoạn tiếp theo

- Đầu tư đồng bộ, hoàn thiện các công trình kết cấu hạ tầng các khu công nghiệp hiện có, đặc biệt là các công trình xử lý nước thải và đảm bảo diện tích trồng cây xanh trong các khu công nghiệp theo quy hoạch xây dựng được duyệt nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

- Xây dựng các công trình xử lý chất thải công nghiệp tập trung quy

mô lớn ở những khu vực tập trung các khu công nghiệp và kinh tế trọng điểm

2 28TViệc hình thành các khu công nghiệp trên các địa bàn lãnh thổ phải đáp ứng các điều kiện và tiêu chí sau:

- Phù hợp với quy hoạch, kế hoạch và tình hình phát triển kinh tế - xã hội; quy hoạch và kế hoạch sử dụng đất của từng địa phương

- Có các điều kiện thuận lợi hoặc có khả năng xây dựng hệ thống kết cấu hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội, triển khai đồng bộ và kết hợp chặt chẽ giữa quy hoạch phát triển khu công nghiệp, khu chế xuất với quy hoạch phát triển đô thị, phân bố dân cư, nhà ở và các công trình xã hội phục vụ công nhân trong khu công nghiệp, khu chế xuất

- Có khả năng thu hút vốn đầu tư của các nhà đầu tư trong nước và nhà đầu tư nước ngoài

- Có khả năng cung cấp và đáp ứng nhu cầu về lao động

- Đảm bảo các yêu cầu về môi trường, an ninh, quốc phòng

Trang 16

- Đối với các địa phương đã phát triển khu công nghiệp, việc thành lập mới các khu công nghiệp chỉ được thực hiện khi tổng diện tích đất công nghiệp của các khu công nghiệp hiện có đã được cho thuê

ít nhất là 60% Việc mở rộng các khu công nghiệp hiện có chỉ được thực hiện khi tổng diện tích đất công nghiệp của khu công nghiệp đó

đã được cho thuê ít nhất là 60% và đã xây dựng xong công trình xử

lý nước thải tập trung

- Trong khu công nghiệp, khu chế xuất không có khu dân cư Trong khu công nghiệp có thể có khu chế xuất, doanh nghiệp chế xuất 28TDanh mục 131 khu công nghiệp đã thành lập đến tháng 4 năm 2006 được chỉ ra trong phần hụ lục p 2 kèm theo28T [11]

Trang 17

CHƯƠNG II:

GIỚI THIỆU VÀI NÉT VỀ K HU CÔNG NGHIỆP HÒA XÁ,

THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH II.1 Vị trí địa lý và bố trí các nhà máy trong KCN Hoà Xá

II.1.1 Vị trí địa lý của khu công nghiệp

Khu công nghiệp Hòa Xá được triển khai trên khu đất thuộc địa bàn hai

xã Lộc Hòa và Mỹ Xá của thành phố Nam Định đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 31/2000/TTG ngày 12 tháng 3 năm 2001 và quy hoạch chi tiết KCN Hoà Xá thành phố Nam Định được UBND tỉnh Nam Định phê duyệt theo Quyết định số 1396/2001/QĐ-UB ngày 9/7/2001 có vị trí và ranh giớí tiếp giáp như sau [1,2] :

- Phía Bắc: Giáp quốc lộ 21

- Phía Nam: Giáp đường 12

- Phía Đông: Giáp mương thoát nước Kênh Gia

- Phía Tây: Giáp sông Cầu Ốc, dọc theo quốc lộ 10

Tổng diện tích của khu công nghiệp là 327.21 ha, nằm trên địa bàn hai

xã Lộc Hoà và Mỹ Xá

II.1.2 Khí hậu khu vực dự án

Khí hậu thành phố Nam Định mang đặc điểm chung của khí hậu Miền Bắc: Đó là khí hậu mang tính chất nhiệt đới, ẩm, gió mùa

- Nhiệt độ trung bình mùa hè 27,8°C

- Nhiệt độ trung bình mùa đông 19,5°C

- Độ ẩm tương đối của không khí trung bình cả năm: 84 ( %)

II.1.3 Các nhà máy đầu tư vào khu công nghiệp

Khu công nghiệp Hòa Xá có nhiều loại hình công nghiệp, điều kiện hạ tầng và vị trí địa lý thuận lợi cho các doanh nghiệp có công nghệ hiện

Trang 18

đại với quy mô vừa và nhỏ vào đầu tư Nam Định là tỉnh có truyền thống về ngành dệt may, thủ công mỹ nghệ, đồ gỗ gia dụng, gia công

cơ khí, sản xuất máy nông cụ với chất lượng cao Từ các lợi điểm đó, trong KCN ưu tiên phát triển các loại hình công nghiệp chủ yếu sau:

- Các xí nghiệp lắp rắp điện tử, điện gia dụng và chế tạo cơ khí phục

vụ nông nghiệp

- Các xí nghiệp chế biến sản phẩm nông nghiệp, thực phẩm: chế biến thịt, các loại rau, các loại rượu bia nước giải khát và thực phẩm khác

- Các xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng cao cấp và thiết bị nội thất: nhà máy gạch, sành sứ, fibro cement, bê tông tươi, bê tông đúc sẵn, gia công kết cấu thép, tấm lợp mạ kẽm

- Các xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng

- Các doanh nghiệp dệt may

- Chế biến lâm sản và gỗ xuất khẩu

- Các ngành dịch vụ: bưu điện, ngân hàng, viễn thông, dịch vụ giải trí Trên cơ sở phân tích chủ trương phát triển công nghiệp của tỉnh, nhu cầu về nhân lực cũng như nguyên vật liệu của địa phương và yêu cầu của chủ đầu Quy mô đất đai toàn bộ khu công nghiệp là 327,21 ha (bao gồm khu vực đất xây dựng các nhà máy xí nghiệp là 221 ha ngoài ra làđường giao thông nội bộ KCN, khu vực cây xanh, trung tâm điều hành

và các công trình đầu mối hạ tầng khác…) Số lượng cán bộ công nhân viên làm việc dự kiến trong khu vực là: 37.233 người ơ cấu sử dụng C đất của các ngành công nghiệp dự kiến trong KCN như sau:

Trang 19

II.2 Vấn đề môi trường của khu công nghiệp Hoà Xá

Hiện tại một số nhà máy xí nghiệp trong KCN đã đi vào hoạt động vớ i mật độ lấp đầy khoảng 40 ÷ 45% diện tích (tính đến tháng 4 năm 200628Tđược chỉ ra trong phần phụ lục3 kèm theo28T) Chất thải phát sinh từ các ngành công nghiệp hoạt động sản xuất trong KCN là rất đa dạng Các

xí nghiệp sản xuất có dây chuyền công nghệ và tạo sản phẩm khác nhau thì tính chất của nguồn chất thải có tính chấtđặc trưng riêng, đây là vấn

Trang 20

đề bức xúc cần phải giải quyết một cách đồng bộ và triệt để Nếu chúng

ta không có giải pháp hữu hiệu để hạn chế tác động của chất thải đối với môi trường Chất thải không chỉ gây ô nhiễm môi trường, đất, nước, không khí,mà gây mất thẩm mỹ khu vực xung quanh, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng Các xí nghiệp sản xuất trong KCN thường phát sinh các loại chất thải dưới dạng khí thải, nước thải

và chất thải rắn Tác động của các chất thải này tới môi trường theo các con đường khác nhau và có tác động tiêu cực trực tiếp hay gián tiếp tới môi trường sống cũng như sức khỏe của con người Trong nội dung giới hạn của đồ án chủ yếu chỉ nghiên cứu nguồn gốc phát sinh, đặc tính và tác động của nước thải đến môi trường và các biện pháp hạn chế

và xử lý nước thải có thể áp dụng

II.2.1 Nguồn phát sinh, đặc trưng của khí thải

Các nhà máy xí nghiệp trên sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau để làm chất đốt cung cấp năng lượng cho hoạt động sản xuất:

- Các nhà máy chế biến nông sản, thực phẩm sử dụng nhiên liệu để cấp nhiệt cho quá trình nấu, hấp, sấy…

- Các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng sử dụng nhiên liệu đốt cho nồi hơi, quá trình sấy và nung vật liệu

- Nhiên liệu là dầu FO, DO: khí đốt sinh ra các chất ô nhiễm không khí chủ yếu là: SOR 2 R, CO, COR 2 R, NOR 2 R, SOR 3 R, CH, bụi, muội

- Nhiên liệu than đá: khi đốt sinh ra các chất ô nhiễm chủ yếu: SOR 2 R,

CO, COR 2 R, NOR 2 R, HF, bụi, HR 2 RS

- Nhiên liệu là gas: khi đốt sinh ra các chất ô nhiễm chủ yếu: SOR 2 R,

CO, COR 2 R, NOR 2 R, Aldehyt, các chất hữu cơ, bụi,

Các loại khí thải phát sinh từ các dây chuyền sản xuất: Khí thải có thành phần rất khác nhau, phụ thuộc vào từng loại công nghệ sản xuất

Trang 21

cụ thể Ví dụ như khí thải có chứa NHR 3 R, ClR 2 R, CO, COR 2 R (trong chế biến thực phẩm, nước giải khát), hơi axit HCl (gia công kim loại, điện tử), bụi SOR 2 R, COR 2 R ,HF (sản xuất vật liệu xây dựng), các chất hữu cơ, dung môi bay hơi (gia công đồ gia dụng, mỹ nghệ)

Tuy nhiên trong mỗi nhà máy tùy thuộc vào loại khí thải đặc trưng mà đầu tư xây dựng các hệ thống xử lý khí thải cục bộ để xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường

II.2.2 Nguồn phát sinh, đặc trưng của chất thải rắn

• Chất thải rắn công nghiệp: Chất rắn công nghiệp được sinh ra từ

các hoạt động sản xuất của các nhà máy trong khu công nghiệp Thành phần chất thải rắn phụ thuộc vào từng loại hình sản xuất:

• Chất thải vô cơ: Chất thải rắn có tính axit hoặc kiềm từ các quá

trình làm sạch bề mặt, mạ kim loại Các chất thải rắn phân hóm này độc hại do tính ăn mòn cao Bùn có chứa các kim loại nặng độc hại (As, Cd, Hg, Ni, Zn, Cu ) sinh ra từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau

• Chất thải rắn có nhiễm dầu: Chất thải nhiễm dầu phát sinh từ quá

trình gia công cơ khí, sửa chữa ôtô, xe máy và các loại động cơ mô

tơ, máy bơm, máy quạt

• Chất thải chứa các dung môi: Dung môi dẫn xuất của halogen sinh

ra trong quá trình làm sạch bề mặt kim loại, rửa sạch dầu các máy móc thiết bị, dung môi sơn trong quá trình hoàn thiện các sản phẩm

cơ khí Chất thải có chứa PCB (Polychlorinated Biphinyl) sinh ra trong quá trình sản xuất PCB như sản xuất máy biến thế, tụ điện và các loại dầu truyền nhiệt Các chất này độc do tính chất và khả năng tồn lưu lâu trong môi trường Chất thải chứa sơn và keo sinh ra từ các công nghệ sản xuất sơn và sử dụng sơn, phun sơn Các chất thải

Trang 22

này có chứa các loại dung môi, các chất polymer và kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường Ngoài ra còn có bùn thải của quá trình xử

lý nước thải và hệ thống xử lý khí thải thải ra

• Chất thải rắn có khối lượng lớn, độ độc nhỏ: Chất thải rắn loại này

có tính chất trơ, độ độc thấp như: tro xỉ đốt nhiên liệu hóa thạch từ than, xỉ từ các lò đốt than Các loại chất thải khác như vỏ đựng thiết

bị, bìa cactông…

• Chất thải rắn sinh hoạt: Chất thải rắn sinh hoạt do cán bộ công nhân

viên trong KCN thải ra bao gồm: thức ăn thừa, nylon, giấy vụn, thủy tinh, vỏ đồ uống

II.2.3 Nguồn phát sinh, đặc trưng của nước thải

II.2.3.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm nước thải:

Nước thải công nghiệp phát sinh từ hoạt động sản xuất kinh doanh của các nhà máy, xí nghiệp trong KCN Tùy theo từng loại hình sản xuất

mà phát sinh các loại nước thải có thành phần và tính chất khác nhau Nước mưa chảy tràn trên toàn bộ mặt bằng của KCN có thành phần chủ yếu là cặn và rác thải cuốn theo trên khu vực KCN ít ô nhiễm thải thẳng không cần xử lý

II.2.3.2 Xác định lưu lượng nước thải:

Lượng nước thải của KCN được xác định bằng 80% lượng nước cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất, ngoài ra tính thêm 10% nước ngầm thẩm thấu vào mạng lưới của hệ thống thu gom nước thải

• Tiêu chuẩn cấp nước cho khu công nghiệp

- Cấp nước cho các xí nghiệp sản xuất (nhu cầu sản xuất và sinh hoạt): 45 mP

3

P/ha.ngày

Trang 23

- Cấp nước cho sinh hoạt của cán bộ công nhân trong KCN: 80 l/người.ngày

- Nước thẩm thấu vào mạng lưới thoát nước thải = 10% (nước thải sản xuất và sinh hoạt)

- Số lao động dự kiến là: 37.233 (người)

- Khu vực xây dựng nhà máy, xí nghiệp là: 221 (ha)

• Nhu cầu dùng nước cho sản xuất và sinh hoạt của các nhà máy:

- Lưu lượng nước cấp trung bình cho các nhà máy:

45×221 = 9.945 (mP

3

P/ngày) + Nước cấp cho sinh hoạt là: 80×37.233/1000 = 2978.64 (mP

3

P/ngày), + Nước cấp cho sản xuất là: 9.945 – 2978,64 = 6966,36 (mP

3

P/ngày)

• Xác định lưu lượng nước thải:

- Lưu lượng nước thải ngày trung bình của toàn bộ các nhà máy:

Q = 9.945 ×0,8x1,1 = 8751,6 (mP

3 P/ngày) + Nước thải do sinh hoạt là: 2978,64×0,8×1,1 = 2621,203 (mP

3

P/ngày), + Nước thải do sản xuất là: 8751,6 – 2621,203 6130,397 = (mP

3

P/ngày (làm cơ sở để xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp)

II.2.3.3 Đặc trưng của nước thải công nghiệp

• Ngành chế biến biến nông sản thực phẩm: Nhìn chung các nhà máy

chế biến nông sản thực phẩm thải ra chủ yếu có nguồn gốc động, thực vật hoặc các sản phẩm từ quá trình lên men: Chất thải có nguồn gốc thực vật chủ yếu lá carbonhydrate và các vitamin, chất béo và proteins chiếm tỷ lệ nhỏ Với các thành phần hữu cơ đó dễ phân hủy

Trang 24

sinh học và gây thối rữa khi thải ra môi trường, nếu không được xử

lý sẽ gây ô nhiễm môi trường Chất thải có nguồn gốc động vật chủ yếu là proteins và chất béo (Trong đó chất béo là thành phần khó phân hủy sinh học) Chất thải có nguồn gốc từ các sản phẩm của các quá trình lên men (bia, nước trái cây, chế biến hải sản) có thành phần phức tạp chứa các chất có trong thành phần thực phẩm dễ phân hủy sinh học, và các chất khó bị phân hủy sinh học nên có hàm lượng COD cao Nước thải này nếu thải ra môi trường mà không xử

lý sẽ ô nhiễm chất hữu cơ, màu và bốc mùi rất khó chịu

• Ngành gia công cơ khí, sản xuất linh kiện điện tử: Các nhà máy sản

xuất và lắp ráp các phụ tùng cơ khí thay thế, các linh kiện điện tử, y

cụ Các loại sản phẩm rất đa dạng Ô nhiễm nước thải của các ngành này tương đối thấp do các nhà máy náy sử dụng ít nước và chủ yếu

sử dụng vào các mục đích như:

- Nước giải nhiệt, làm mát các loại máy móc thiết bị

- Nước phục vụ cho nồi hơi

- Nước rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng

- Nước tẩy rửa bề mặt, mạ chi tiết

- Nước dùng cho chữa cháy

- Nước thải từ hệ thống xử lý khí thải

- Nước thải dùng cho nhu cầu sinh hoạt

Nhìn chung nước thải từ các nhà máy này ít độc hại, trừ nước thải của các bể tẩy rửa, bể mạ Đặc điểm nước thải của các nhà máy này có hàm lượng dầu mỡ cao (do bôi trơn máy móc và động cơ) nên sẽ gia tăng khả năng ô nhiễm môi trường nước Đặc biệt là nước thải của các nhà máy gia công cơ khí, sản xuất linh kiện và phụ tùng thay thế nước thải

có thể nhiễm các loại hóa chất tẩy rửa, ion kim loại, bụi kim loại, dung

Trang 25

môi (từ các công đoạn tẩy rửa, sơn chi tiết) Vì vậy đối với các xưởng

mạ cần phải có xử lý sơ bộ trước khi thải cùng nước thải sinh hoạt ra nguồn chung

• Ngành sản xuất gốm sứ, vật liệu xây dựng và trang trí nội ngoại

thất: Đặc tính nước thải ngành công nghiệp vật liệu xây dựng chủ

yếu là nước thải sinh hoạt lẫn với nước thải sản xuất Tính chất nước thải của ngành này có nồng độ COD và BOD không cao, BODR 5 Rthường dao động trong khoảng 30-120mgOR 2 R/l và COD trong khoảng 60-290mgOR 2 R/l Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải ngành vật liệu xây dựng là cặn vô cơ Nước thải ngành này có chứa hàm lượng SS cao có thể lên đến vài ngàn mg/l (các loại bụi đất, cát, bụi thủy tinh dạng hạt…) có thể gây lắng đọng trong các hệ thống thoát nước thải Tuy nhiên đặc trưng của nước thải loại này chỉ là các chất

vô cơ, mức độ ô nhiễm các chất khác không cao nên xử lý đơn giản Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải ngành vật liệu xây dựng

là cặn vô cơ, TDS, SS, COD

• Ngành sản xuất thanh nhôm định hình, sản xuất cơ khí boulon, ốc

vít (có công đoạn xi mạ) Nước thải từ các ngành này phát sinh chủ :yếu ở quá trình xi mạ Nước thải trong xi mạ bao gồm nước rửa trước mạ và nước rửa sau mạ Các chất gây ô nhiễm của nước rửa trước mạ chủ yếu là nước thải có pH quá cao hoặc quá thấp, sắt, dầu

mỡ, SOR 4 RP

2-P,…; nước rửa sau mạ thường chứa các kim loại nặng, tùy thuộc vào loại hình mạ mà nước thải có thể chứa các kim loại nặng khác nhau như: Crom, Niken, kẽm, đồng,…

• Ngành chế biến lâm sản và gỗ gia dụng: Nước thải sản xuất từ công

nghiệp chế biến gỗ bao gồm nước thải từ khâu ngâm, tẩm gỗ; nước thải từ khâu hấp thụ sơn và dung dịch hấp thu khí lò hơi

Trang 26

• Nước thải từ khâu ngâm, tẩm gỗ:Lưu lượng thải khoảng 0,3÷0,5

mP

3

P/tấn gỗ Nước thải từ công đoạn này có chứa một số hóa chất như Tricloton, Diazinon, Methy Parathion (có trong thuốc trừ mối mọt) Dung dịch này dùng để bảo vệ gỗ, tránh các tác động từ bên ngoài (mối, mọt,…) ảnh hưởng đến chất lượng gỗ

• Nước thải từ khâu hấp thụ sơn: Đối với các nhà máy sản xuất gỗ gia

dụng thường có khâu sơn trong công đoạn sản xuất Lượng nước sử dụng để hấp thụ bụi sơn và hơi dung môi từ khâu phun sơn với lưu lượng khoảng 0,1 ÷ 0,2 mP

3 P/tấn gỗ Thành phần nước thải hấp thụ bụi sơn chủ yếu chứa chất lơ lửng, Photpho tổng, Nitơ tổng, COD, BOD Hàm lượng Photpho tổng trong nước thải dao động rất lớn 0,06 ÷ 146 mg/l Nồng độ COD trong nước thải cao hơn rất nhiều so với nồng độ BOD, chứng tỏ nước thải chứa các chất khó có khả năng phân hủy sinh học

• Các ngành công nghiệp khác: Ngoài các ngành công nghiệp nói trên

gây ô nhiễm đáng kể Một số ngành công nghiệp được coi là khác sạch (về khía cạnh nước thải) thải ra chủ yếu là nước thải sinh hoạt

do hoạt động sinh hoạt của cán bộ công nhân viên làm việc trong nhà máy đó là:

- Ngành lắp ráp sản phẩm điện tử điện lạnh, máy tính và phụ tùng ôtô,

xe máy

- Ngành công nghiệp dệt may và may thuê

- Sản xuất các sản phẩm trang trí nội thất công nghệ cao

- Sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ

- Sản xuất hàng tiêu dùng

Các chất ô nhiễm đặc trưng của một số ngành công nghiệp như sau:

Trang 27

[6]

STT Loại nguồn thải từ nhà máy sản xuất Các chất gây ô nhiễm đặc trưng

1 Bìa giấy cứng dùng trong xây

2 Sản phẩm thịt sản xuất, phân phối BOD, COD, chất rắn hòa tan,

cặn lơ lửng, Nitơ, NO3, NH3, P, dầu mỡ, vi khuẩn

3 Sữa và các sản phẩm từ sữa pH, COD, BOD, cặn hòa tan, cặn

lơ lửng, cặn lắng đọng, chất tẩy rửa

đọng, chất tẩy rửa

5 Bảo quản, chế biến đóng hộp rau,

quả

pH, cặn lơ lửng, BOD

6 Bảo quản, chế biến đóng hộp hải

sản BOD, COD, Cl, dầu mỡ, cặn lơ lửng, cặn hòa tan, coliform

7 Sản xuất bánh mứt kẹo BOD, COD, SS, dầu mỡ, SS,

10 Sản suất phụ tùng xe máy, ô tô COD, Niken, Clo dư, Cr, NHR 3 R,

11 Nhựa và vật liệu tổng hợp BOD, COD, kim loại nặng, cặn

Trang 28

STT Loại nguồn thải từ nhà máy sản xuất Các chất gây ô nhiễm đặc trưng

phenol, BOD, COD, cặn hòa tan, cặn lơ lửng, dầu mỡ

mầu, cặn lơ lửng và hòa tan

16 Sản xuất chế biến kim loại màu BOD, COD, CN, pH, phenol,

dầu mỡ, kim loại nặng, hòa tan, bay hơi, độ đục, pH và độ đục

17 Các nhà máy sản suất dưỡng khí

oxy, nitơ, bê tông, lắp ráp cơ khí

Ô nhiễm do nước thải sinh hoạt

II.2.3.4 Đặc trưng của nước thải sinh hoạt:

Nước thải sinh hoạt của toàn bộ cán bộ công nhân viên trong KCN có thành phần chủ yếu chứa các cặn bã, các chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ COD, BOD, các chất dinh dưỡng (N, P) và các loại vi sinh vật

Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt: Theo thống kê khối lượng

chất thải ô nhiễm do một người thải ra môi trường hàng ngày là:

Bảng 2.4: Tải trọng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

5

P – 10P 6

Trang 29

Khi dự án đi vào hoạt động, dự kiến sẽ thu hút khoảng 37.294 lao động sản xuất trong khu công nghiệp Thành phần và tính chất nước thải trước và sau bể tự hoại như sau:

TT Thông số Đơn vị Trước bể tự hoại Sau bể tự hoại

o P

- 10P

II.3 Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải và chất thải rắn cho Khu công nghiệp Hoà Xá, Nam Định

II.3.1 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước

II.3.1.1 Khống chế ô nhiễm nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt từ các nhà máy trong KCN sẽ phân luồng, thu gom riêng với nước thải công nghiệp và được xử lý sơ bộ bằng các bể tự hoại xây dựng trong các nhà máy Bể tự hoại là bể xử lý sơ bộ làm nhiệm vụ: Lắng và phân hủy cặn lắng Dưới tác dụng của các chủng VSV yếm khí các chất hữu cơ hòa tan bị phân hủy tạo thành các chất khí như: COR 2 R, CHR 4 R, HR 2 RS, và các chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy hơn Tùy theo số lượng cán bộ công nhân viên làm việc trong các nhà máy

mà thiết kế bể tự hoại có thể tích khác nhau và xây dựng tại các vị trí thuận lợi Tuy nhiên nước thải sau khi xử lý qua bể tự hoại vẫn chưa đạt tiêu chuẩn thải cho phép, nên sau khi xử lý nước thải sinh hoạt được

Trang 30

thu gom vào hệ thống cống thải chung của KCN và đưa về trạm xử lý tập trung để xử lý tiếp cùng nước thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường

II.3.1.2 Khống chế ô nhiễm nước thải công nghiệp

Nước thải sản xuất của mỗi ngành sản xuất có các đặc thù về tính chất

và lưu lượng nước thải khác nhau như đã phân tích ở phần trước, nên sẽ

có các phương án xử lý nước thải riêng Nước thải của các nhà máy trong KCN được xử lý sơ bộ phải đạt được yêu cầu nhất định trước khi đưa vào trạm xử lý tập trung của KCN để xử lý tiếp đạt tiêu môi trường cho phép

Việc khống chế nước thải đầu vào và đầu ra trạm xử lý tập trung căn cứ vào:

- Dự án đầu tư xây dựng trạm XLNT khu công nghiệp Hòa Xá

- Căn cứ vào vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng dự án

- Căn cứ vào loại hình sản xuất, quy mô, tính chất của dự án các doanh nghiệp trong KCN

- Căn cứ vào luật bảo vệ môi trường được uốc hội nước CHXHCN QViệt Nam khoá XI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 2 /19 1/2005 và các thông tư, nghị định ban hành kèm theo

II.3.1.3 Khống chế ô nhiễm nước mưa:

Nước mưa chảy tràn trên toàn bộ mặt bằng của KCN có thành phần chủ yếu là cặn và rác thải cuốn theo trên khu vực KCN ít ô nhiễm được thu gom riêng theo hệ thống thu gom nước mưa trong khu vực Trên toàn

bộ các tuyến thu gom được bố trí các hố ga cách nhau 40 ÷ 50 m thu đểgom và tách cặn, cát không cần xử lý trước khi thải thẳng ra môi trường

II.3.2 Các biện pháp giảm thiểu chất thải rắn

Trang 31

1 Biện pháp thu gom và phân loại: Để thực hiện tốt việc quản lý chất

thải rắn (CTR) thì cần phải có biện pháp thu gom và phân loại chất thải rắn cho hợp lý ngay tại nguồn phát sinh chất thải Tại các nguồn phát sinh chất thải rắn tại các xí nghiệp cần có thùng chứa rác hoặc kho chứa riêng biệt, trên thùng ghi rõ loại chất thải chứa Cần phải phân loại chất thải rắn sinh hoạt và chất thải rắn sản xuất (nguy hại

và không nguy hại) Hai nguồn này cần phải thu gom riêng Các loại CTR phát sinh ra từ ngành chế biến nông sản thực phẩm, vật liệu xây dựng, cơ khí lắp ráp có thể tái sử dụng dưới dạng san lấp mặt bằng và làm thức ăn cho gia súc Chất thải sau khi thu gom và phân loại cần được xử lý theo các phương pháp thông dụng ở nước ta nhưsau :

2. Tái sử dụng (tái sinh và tái chế): Đây là biện pháp nhằm giảm thiểu

lượng rác thải CTR sau khi phân loại thì phân ra được các loại có khả năng tái sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành sản xuất khác như (sắt đồng thủy tinh, vỏ nhựa, giấy bao bì, sợi vụn, chất dẻo …)

3 Thiêu đốt: Sau khi phân loại các CTR có thể tái sinh, và các tạp chất

trơ Phần chất thải rắn còn lại có thể cháy được nên có thể đưa vào

lò đốt ở nhiệt độ cao Lò đốt có thể bằng dầu hoặc gas

4 Xử lý CTR bằng phương pháp sinh học (sản xuất phân compost):

Đây là phương pháp xử lý các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh chủ yếu

là rác thải sinh hoạt thành phân bón hữu cơ có thể được chia thành 2 loại:

- Quá trình compost hiếu khí là sự phân hủy các chất hữu cơ bởi vi sinh vật mà có sự hiện diện của oxy, sản phẩm cuối cùng là COR 2 R,

NHR 3 R, HR 2 RO, và nhiệt

Trang 32

- Quá trình compost yếm khí là sự phân hủy các chất hữu cơ bởi vi sinh vật trong điều kiện không có mặt oxy, sản phẩm cuối cùng là

CHR 4 R, COR 2 R, NHR 3 R, và một số khí khác có số lượng không đáng kể

5. Đóng rắn cố định chất thải dưới dạng viên: Một số chất thải độc hại

(amiăng, bùn chứa kim loại nặng ) được trộn với các chất đóng rắn như xi măng, sau đó cố định dưới dạng viên

6 Chôn lấp chất thải hợp vệ sinh: Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là phương

pháp xử lý rác phổ biến và rẻ tiền nhất Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có khả năng chôn lấp các chất thải như chất thải không nguy hại, các chất thải có khả năng phân hủy tự nhiên như rác sinh hoạt, bùn từ các công trình xử lý nước thải, tro từ các quá trình đốt Đối với các chất thải nguy hại thì cần có thiết kế tuân thủ theo tiêu chuẩn cho xử

lý chất thải nguy hại

7. Hợp đồng với ông ty môi trường đô thị để thu gom và xử lý: Việc Cthu gom và xử lý CTR ở KCN Hòa Xá được thực hiện theo phương thức chung là từng nhà máy trong KCN có khu chứa rác riêng sau khi đã phân loại, thuê công ty môi trường đô thị Nam Định thu gom vận chuyển, xử lý

Trang 33

CHƯƠNG III:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG

PHÁP HÓA LÝ ĐÔNG KEO TỤ VÀ SINH HỌC

III.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp

III.1.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý đông keo tụ là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm ở dạng hạt keo và hòa tan ra khỏi nước thải trước khi vào các quá trình xử lý tiếp theo

Phương pháp đông keo tụ dùng một số chất trợ lắng như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng kết dính các chất ô nhiễm ở dạng hạt keo

và hòa tan kích thước nhỏ khó lắng trong nước thải thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn dễ lắng để tách bớt ra khỏi nước thải Việc lựa chọn chất tạo bông hay keo tụ phụ thuộc vào thành phần và tính chất của nước thải cũng như của chất cần loại bỏ Trong một số trường hợp các chất phụ trợ nhằm điều chỉnh giá trị pH của nước thải tối ưu thuận lợi cho quá trình tạo bông và keo tụ

Theo thành phần cấu tạo người ta chia thành hai loại keo:

Keo kỵ nước (Hydrophobic) - là loại chống lại các phân tử nước và

Keo háo nước (Hydrophilic) là loại hấp thụ các phân tử nước như vi - khuẩn, vi rút , trong đó keo kỵ nước đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước thải

Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến quá trình keo tụ:

- pH, Bản chất của hệ keo, Sự có mặt của các ion khác trong nước

- Thành phần của các chất hữu cơ chứa trong nước

- Nhiệt độ

Trang 34

Các phương pháp đông keo tụ là keo tụ bằng hệ keo ngược dấu Trong quá trình xử lý nước thải bằng chất keo tụ, sau khi kết thúc giai đoạn thủy phân, giai đoạn hình thành bông cặn bắt đầu diễn ra Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành bông cặn, người ta xây dựng các bể phản ứng trong lắp hệ thống khuấy trộn Phương pháp khuấy trộn trong

bể phản ứng có thể được chia thành hai loại: thủy lực và cơ khí

Các chất lơ lửng, dạng huyền phù và các hạt keo hòa tan trong nước có kích thước nhỏ từ 10P

-4

P cm đến 10P -5

P cm, các chất keo này không thể lắng

và xử lý bằng phương pháp cơ học cổ điển [9] Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, làm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt rắn keo bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Sự trung hòa điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (Coagulation) Quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (Flocculation)

Cơ chế của quá trình đông tụ hoàn toàn có thể giải thích bằng mô hình hai lớp, đơn giản như minh họa trên hình 3.1:

Hình 3.1: Điện tích trên hạt keo giải thích bằng lý thuyết hai lớp [8]

Trang 35

Những hạt rắn lơ lửng mang điện tích âm trong nước sẽ hút các ion trái dấu Một số các ion trái dấu đó bị hút chặt vào hạt rắn đến mức chúng chuyển động cùng hạt rắn, do đó tạo thành một mặt trượt Xung quanh lớp ion trái dấu bên trong này là lớp ion bên ngoài mà hầu hết là các ion trái dấu, nhưng chúng bị hút bám vào một cách lỏng lẻo và có thể dễ dàng bị trượt ra Khi các hạt rắn mang điện tích âm chuyển động qua chất lỏng thì điện tích âm đó bị giảm bởi các ion mang điện tích dương

ở lớp bên trong Hiệu số điện năng giữa các lớp cố định và lớp chuyển động gọi là thế Zeta (z) hay thế điện động Khác với thế nhiệt động E (là hiệu số điện thế giữa bề mặt hạt và chất lỏng) Thế Zeta phụ thuộc vào E và chiều dày hai lớp Giá trị của nó sẽ xác định đại lượng lực tĩnh điện đẩy của các hạt là lực cản trở việc dính kết giữa các hạt rắn với nhau Quá trình được mô tả minh họa như hình 3.2:

Hình 3.2: Giảm điện tích thực trên hạt rắn bằng thêm các ion trái dấu hóa trị 3 [8,21]

Nếu như điện tích âm thực là điện tích đẩy như miêu tả ở hình 3.1 thêm vào đó tất cả các hạt còn có lực hút tĩnh điện - lực Vander Waals - do cấu trúc phân tử các hạt Tổng của hai loại điện tích này là điện tích đẩy

Trang 36

thực hay là một barie năng lượng cản trở các hạt rắn liên kết với nhau Như vậy mục tiêu của đông tụ là giảm thể Zeta - tức là giảm chiều cao barie năng lượng này tới giá trị tới hạn sao cho các hạt rắn không đẩy lẫn nhau bằng cách thêm các ion có điện tích dương Trong quá trìnhđông tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờ trung hòa điện tích Hiệu quả đông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất đông tụ mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt Hóa trị càng lớn thì hiệu quả đông tụ càng cao Quá trình thủy phân các chất đông tụ

và tạo thành các bông keo xảy ra theo các giai đoạn sau:

MeP +3 P + HOH ⇔ Me(OH)P

+2

P + HP +

+ P + HOH ⇔ Me(OH)R 3 R + HP +

MeP +3

• Dùng phèn nhôm: Khi cho phèn nhôm vào nước chúng phân ly thành các ion AlP

3+

P, sau đó các ion này bị thủy phân thành Al(OH)R 3 R

AlP 3+

Trang 37

Thông thường phèn nhôm đạt hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH

Quá trình ôxy hóa chỉ diễn ra tốt khi pH của nước đạt được trị số từ 8 ÷

9 và nước phải có độ kiềm cao

• Dùng phèn sắt (III): Phèn sắt (III) loại FeClR 3 R hoặc FeR 2 R(SOR 4 R)3 R khi cho vào nước phân ly thành FeP

3+

và bị thủy phân thành Fe(OH)3 R

FeP 3+

- Các chất trợ đông tụ có nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là: tinh bột, đextrin (CR 6 RHR 10 ROR 5 R)n, các ete, xenlulo và dioxit silic hoạt tính (xSiOR 2 R.yHR 2 RO)

Trang 38

- Các chất trợ đông tụ tổng hợp thường dùng nhất là: poliacrylamit (CHR 2 RCHCONH-2-)n

Việc lựa chọn chủng loại chất trợ đông tụ, liều lượng sử dụng tối ưu, thứ tự cho vào nước phải được xác định bằng thực nghiệm (thí nghiệm Jar-test) Thông thường liều lượng chất trợ đông tụ cho vào trong khoảng 1÷ 5 mg/l [9] Để phản ứng diễn ra hoàn toàn và tiết kiệm, phải khuấy trộn đều hóa chất với nước thải Thời gian nước lưu lại trong bể trộn khoảng 1÷5 phút [9]

III.1.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý sinh học hiếu khí

Theo quan điểm hiện đại, quá trình xử lý nước thải hay nói đúng hơn là việc hấp thụ và chuyển hoá các chất ô nhiễm dạng hữu cơ có trong nước thải nhờ vi sinh vật là quá trình gồm ba giai đoạn sau [13,14,17]:

- Giai đoạn 1: Di chuyển các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt

của tế bào vi sinh vật do khuyếch tán phân tử và khuyếch tán đối lưu Tốc độ khuyếch tán phụ thuộc chủ yếu vào phân tử lượng của chất ô nhiễm và tính chất của nước

- Giai đoạn 2: Di chuyển chất từ bề mặt tế bào qua màng lưỡng thấm

bằng khuyếch tán do sự chênh lệch nồng độ các chất ở trong và ngoài tế bào

- Giai đoạn 3: Quá trình chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật

với sự sản sinh năng lượng và quá trình tổng hợp các chất mới của

tế bào với sự hấp thụ năng lượng Giai đoạn này đóng vai trò quyết định đến hiệu quả xử lý

III.1.2.1 Cơ chế của quá trình phân hủy hiếu khí

Theo Eckenfelder và Connor quá trình oxy hoá gồm [15]:

Trang 39

- Oxy hoá các hợp chất hữu cơ không chứa nitơ (gluxit, hyđroccacbon, pectin, các hợp chất hữu cơ phân tử lượng nhỏ khác )

CR x RHR y ROR z R+ (x + y/4 z/2 ) O- R 2 R → xCOR 2 R + y/2 HR 2 RO

- Oxy hoá các chất hữu cơ có chứa nitơ (protêin, peptit, axitamin, các hợp chất hữu cơ chứa nitơ phi protêin )

CR x RHR y ROR z RN + ( x + y/4 - z/2 + 3/4 ) OR 2 R →xCOR 2 R+ (y 3)/2 H- R 2 RO + NHR 3

- Quá trình oxy hoá luôn kèm theo sự tạo thành sinh khối vi sinh vật (bùn hoạt tính )

CR x RHR y ROR z R+ ( x+y/4 z/2 5)O- - R 2 R+ NHR 3 R →CR 5 RHR 7 RNOR 2 R+ (x 5)CO- R 2 R+ (y 4)/2 H- R 2 RO

CR x RHR y ROR z RN +( x+y/4 -z/2 -23/6)OR 2 R →CR 5 RHR 7 RNOR 2 R+ (x 5)CO- R 2 R +(y-7)/2 HR 2 RO Trong đó :

CR x RHR y ROR z R : biểu thị các chất hữu cơ không chứa nitơ

CR x RHR y ROR z RN : biểu thị các chất hữu cơ có chứa nitơ

CR 5 RHR 7 RNOR 2 R : là công thức biểu thị thành phần cơ bản của tế bào vi khuẩn

Trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ, các chất có phân tử lượng nhỏ như axit hữu cơ, rượu phân tử lượng nhỏ, đường, amino axit được oxy hoá trước Tiếp theo là các chất hữu cơ có phân tử lượng lớn như : oligosacarit, polisacarit, peptit, tinh bột, protêin Phương trình chuyển hoá của một số chất hữu cơ như sau :

Trang 40

- Quá trình tự huỷ (quá trình oxy hoá sinh khối):

Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn quá trình phát triển của VSV [8 ]

Vi sinh vật phát triển thêm nhờ sinh sản phân đôi, sinh sản giới tính và nảy mầm nhưng chủ yếu chúng phát triển bằng cách phân đôi Thời gian phân đôi tế bào thường được gọi là thời gian sinh sản, có thể dao động từ 20 phút đến vài ngày Vi khuẩn sẽ không thể tiếp tục sinh sản đến vô tận bởi những giới hạn môi trường khác nhau như nồng độ chất nền, nồng độ chất dinh dưỡng, pH, nhiệt độ thay đổi

Dựa trên đặc tính sinh lý và tốc độ sinh sản của vi sinh vật, quá trình phát triển của chúng được chia thành các giai đoạn sau [8,17 ]

Tiêu đề	Nghiên Cứu, Lựa Chọn Và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Cho Khu Công Nghiệp Hòa Xá, Thành Phố Nam Định
Tác giả	Nguyễn Hữu Hưng
Người hướng dẫn	PGS. TS Nguyễn Ngọc Lân
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công Nghệ Môi Trường
Thể loại	Luận Văn Thạc Sĩ
Năm xuất bản	2006
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	150
Dung lượng	30,7 MB