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
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU CƠNG NGHIỆP HỊA 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 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131504961000000 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học công nghệ Môi Trường MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC BẢNG KÝ HIỆU & THUẬT NGỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC KCN Ở VIỆT NAM I.1.Vài nét trạng tình hình phát triển KCN Việt Nam .8 I.2.Định hướng phát triển KCN Việt Nam [11] .15 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VÀI NÉT VỀ KHU CƠNG NGHIỆP HỊA XÁ, THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH 18 II.1 Vị trí địa lý bố trí nhà máy KCN Hoà Xá .18 II.1.1 Vị trí địa lý khu cơng 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 khu công nghiệp Hoà Xá .20 II.2.1 Nguồn phát sinh, đặc trưng khí thải 21 II.2.2 Nguồn phát sinh, đặc trưng chất thải rắn 22 II.2.3 Nguồn phát sinh, đặc trưng 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 nước thải công nghiệp 24 II.2.3.4 Đặc trưng nước thải sinh hoạt: .29 II.3 Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải chất thải rắn cho Khu công nghiệp Hoà Xá, Nam Định 30 Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học công nghệ Môi Trường II.3.1 Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước 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 THUYẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HĨA LÝ ĐƠNG KEO TỤ VÀ SINH HỌC .34 III.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp .34 III.1.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý hóa lý 34 III.1.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý sinh học hiếu khí .39 III.1.2.1 Cơ chế q trình phân hủy hiếu khí 39 III.1.2.2 Tác nhân sinh học 43 III.1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình phân hủy hiếu khí 44 III.1.3 Xử lý sinh học hiếu khí nước thải điều kiện tự nhiên 46 III.1.3.1 Cánh đồng tưới cánh đồng lọc: .46 III.1.3.2 Hồ sinh học: 47 III.1.4 Xử lý sinh học hiếu khí nước thải điều kiện nhân tạo: 50 III.1.4.1 Phương pháp lọc sinh học: 50 III.1.4.2 Phương pháp xử lý nước thải bùn hoạt tính: 52 III.2 Nghiên cứu đánh giá HTXLNT số KCN Việt Nam 56 III.2.1 Nghiên cứu đánh giá HTXLNT 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 KCN Nhơn Trạch 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 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 Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học cơng nghệ Mơi Trường CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU CƠNG NGHIỆP HỊA XÁ, NAM ĐỊNH 66 IV.1 Cơ sở lụa chọn thơng số tính tốn 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 dây chuyền xử lý nước thải 71 IV.1.2.1 Công nghệ xử lý nước thải gồm bước chính: 71 IV.1.2.2 Nguyên lý hoạt động dây chuyền xử lý nước thải: 71 IV.2 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải .75 IV.2.1 Các thông số yêu cầu thiết kế 75 IV.2.2 Tính tốn hạng mục cơng nghệ 75 IV.2.2.1 Tính tốn bể gom nước thải 75 IV.2.2.2 Tính tốn bể điều hịa nước thải 76 IV.2.2.3 Tính tốn ngăn khuấy trộn 1, bể lắng sơ 78 IV.2.2.4 Tính toán bể Aeroten 84 IV.2.2.5 Tính tốn bể lắng thứ cấp 92 IV.2.2.6 Tính tốn bể ổn định bùn hiếu khí 94 IV.2.2.7 Tính tốn bể chứa bùn 98 IV.2.2.8 Tính tốn bể khử trùng 100 IV.3 Khái toán kinh phí tổng mức đầu tư xây dựng hệ thống 101 IV.3.1 Khái tốn kinh phí tổng mức đầu tư .101 IV.3.1.1 Khái toán kinh phí phần xây lắp 103 IV.3.1.2 Khái tốn kinh phí phần thiết bị .104 IV.3.2 Tính tốn chi phí vận hành hệ thống 112 KẾT LUẬN 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 PHỤ LỤC 120 Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học công nghệ Môi Trường KÝ HIỆU & THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Aeroten: Bể xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính BOD: Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học BOD : Nhu cầu oxy sinh học sau 05 ngày Bùn hoạt tính: Là bùn bể aeroten mà chứa phần lớn vi sinh vật CNH: Cơng nghiệp hóa COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học CTR: Chất thải rắn ĐV: Đơn vị ĐTNN: Đầu tư nước Extended Aeration Thơng khí kéo dài - phương pháp xử lý nước thải bùn hoạt tính sử dụng bể Aeroten F/M: Food/Microorganismratio - Tỷ lệ lượng thức ăn (hay chất thải) đơn vị vi sinh vật bể Aeroten HĐH: Hiện đại hóa HTXLNT: Hệ thống Xử lý Nước thải KCN: Khu công nghiệp KCX: Khu chế xuất KKT: Khu kinh tế MLSS: Mixed Liquor Suspended Solids - Nồng độ vi sinh vật (Hay bùn hoạt tính) SL: Số lượng SS: Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng SVI: Chỉ số thể tích bùn - Một thơng số dùng để xác định khả lắng bùn hoạt tính (ml/mg) TT: VNĐ: Thứ tự Đồng Việt Nam VLXD: Vật liệu xây dựng VSV: Vi sinh vật R R Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học công nghệ Mơi Trường MỞ ĐẦU Q trình cơng nghiệp hóa đất nước thúc đẩy khu công nghiệp chế xuất đời Quá trình phát triển khu cơng nghiệp góp phần tăng trưởng GDP, thúc đẩy đầu tư sản xuất công nghiệp xuất khẩu, tạo nhiều việc làm cho người lao động phục vụ nghành kinh tế tiêu dùng nước, góp phần hình thành khu thị mới, giảm khoảng cách vùng Tuy nhiên, bên cạnh giá trị to lớn kinh tế mà khu công nghiệp đem lại mặt trái lại hậu tiêu cực ô nhiễm môi trường Hầu hết KCN quy hoạch vận hành quan tâm đến môi trường nhiều KCN phá huỷ nghiêm trọng môi trường nhiều khu vực Hiện nay, vấn đề quan tâm hàng đầu hầu hết KCN kêu gọi đầu tư để lấp đầy diện tích đất cho thuê, vấn đề môi trường nhiều lúc chưa quan tâm mức Quá trình sản xuất nhà máy KCN nơi có nguy gây nhiễm mơi trường với mật độ cao, tạo khối lượng lớn chất thải cơng nghiệp, có nhiều thành phần độc hại phức tạp, không xử lý gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Do vấn đề cần quan tâm sớm có biện pháp hạn chế, khắc phục kịp thời Sự hình thành phát triển KCN Hòa Xá đặt thách thức môi trường Xuất phát từ mục tiêu giảm thiểu tốc độ gia tăng ô nhiễm chất thải, giảm tác động chất thải đến môi trường sức khỏe cộng đồng, nâng cao chất lượng môi trường sống, góp phần vào chiến lược phát triển bền vững Cũng chấp hành yêu cầu ngày cao Luật Bảo vệ Môi trường thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005, Phù hợp với Quyết định số 64/2003/QĐ-TTg việc xử lý triệt để sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nhận thực đề tài tốt: “Nghiên cứu,lựa chọn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KCN Hòa Xá, Thành phố Nam Định.” Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Viện khoa học công nghệ Môi Trường CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN VÀ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC KCN Ở VIỆT NAM I.1 Vài nét trạng tình hình phát triển KCN Việt Nam Nghị Đảng kỳ Đại hội từ năm 1986 đến hình thành hệ thống quan điểm quán Đảng phát triển khu công nghiệp, khu chế xuất (gọi tắt KCN) Nghị Đại hội X khẳng định rõ vai trò phát triển KCN – KCX chiến lược lâu dài Việt Nam nhằm "Tạo tảng để đến năm 2020 nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại" Đây sở để triển khai xây dựng quy hoạch, chế, sách phát triển KCN năm qua giai đoạn tới Xây dựng phát triển KCN nước ta đặt q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Trong giai đoạn vừa qua từ năm1991 đến năm 2006, hoạt động KCN nước đạt thành tựu quan trọng sau [11]: Hình thành hệ thống KCN sở chiến lược, quy hoạch 10T tổng thể phát triển kinh tế xã hội nước; quy hoạch phát triển ngành, địa phương vùng lãnh thổ Theo thống kê đến cuối tháng năm 2006, nước có 131 KCN, Thủ tướng Chính phủ định thành lập với tổng diện tích đất tự nhiên 26.986 ha, diện tích đất cơng nghiệp cho th đạt 18.044 Các KCN phân bố 47 tỉnh thành nước theo hướng vừa tập trung đẩy mạnh phát triển cơng nghiệp vùng có lợi tiềm năng, vừa tạo điều kiện để địa phương có lợi hơn, có động lực thúc đẩy chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng CNH, HĐH Quy mô KCN đa dạng phù hợp với Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 10 Viện khoa học cơng nghệ Mơi Trường điều kiện trình độ phát triển cụ thể địa phương Phần lớn KCN thuộc Danh mục KCN ưu tiên thành lập theo định Thủ tướng Chính phủ phê duyệt KCN huy động lượng vốn đầu tư lớn thành phần 10T kinh tế ngồi nước, phục vụ cho cơng CNH, HĐH đất nước Việc áp dụng sách ưu đãi điều kiện thuận lợi hạ tầng kinh tế - kỹ thuật, KCN ngày hấp dẫn nhà đầu tư Số dự án ĐTNN tổng vốn đăng ký vào KCN ngày mở rộng Giai đoạn năm 1991-1995, số dự án ĐTNN có 155 dự án, đến năm 2001-2005 1.377 dự án với tổng vốn đầu tư tăng thêm đạt 8.080 triệu USD, tăng gấp 2,34 lần số dự án 12% tổng vốn đầu tư so với kế hoạch năm 1996 - 2001 Tính đến cuối tháng 12/2005, KCN thu hút 2.120 dự án có vốn ĐTNN cịn hiệu lực với tổng vốn đầu tư đăng ký đạt 16.843 triệu USD Thực tế chứng minh, nguồn vốn nước đầu tư xây dựng phát triển KCN năm qua quan trọng Cùng với nguồn lực từ bên ngồi, cịn đặc biệt coi trọng phát huy nội lực thành phần kinh tế nước Nếu năm 1991 - 1995, có gần 50 dự án nước đầu tư vào KCN, đến năm 2001 - 2005 thu hút 1870 dự án, tăng gấp 4,16 lần so với kế hoạch năm trước Đến cuối tháng 12/2005, tổng số có 2.367 dự án nước cịn hiệu lực với tổng vốn đầu tư 117 nghìn tỷ đồng KCN tạo hệ thống kết cấu hạ tầng mới, đại, có giá 10T trị lâu dài khơng địa phương có KCN mà cịn góp phần đại hố hệ thống kết cấu hạ tầng nước Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 11 Viện khoa học công nghệ Môi Trường Tại KCN, hệ thống sở hạ tầng kinh tế - kỹ thuật nói chung hồn chỉnh, số đạt tiêu chuẩn quốc tế đường sá, kho bãi, điện, nước, giao thông, thông tin liên lạc sở dịch vụ tài chính, ngân hàng, bảo hiểm Hình thức đầu tư xây dựng sở hạ tầng đa dạng phù hợp với điều kiện thực tế địa phương Các doanh nghiệp đầu tư xây dựng sở hạ tầng thuộc hình thức với doanh nghiệp thuộc thành phần kinh tế: đơn vị nghiệp, doanh nghiệp có vốn đầu tư nước (ĐTNN), doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp quốc doanh Trong đó, KCN doanh nghiệp ngồi quốc doanh làm chủ đầu tư chiếm số lượng lớn nhất: 45 KCN với tổng vốn đầu tư 15.673 tỷ đồng; 33 KCN đầu tư theo chế đơn vị nghiệp có thu với tổng vốn đầu tư hạ tầng đạt 7.424 tỷ đồng, KCN lại doanh nghiệp nhà nước làm chủ đầu tư với tổng vốn đầu tư 9.835 tỷ đồng (34 KCN) Đã hình thành đội ngũ doanh nghiệp phát triển hạ tầng có kinh nghiệm lực quản lý, điển hình Cơng ty Phát triển KCN Thăng Long, Cơng ty Phát triển KCN Biên Hồ (Sonadezi), Cơng ty cổ phần KCN Tân Tạo KCN có tác động tích cực vào q trình chuyển dịch cấu kinh tế 10T địa phương theo hướng CNH, HĐH, đa dạng hố ngành nghề, nâng cao trình độ công nghệ khả cạnh tranh sản phẩm, góp phần tăng trưởng chuyển dịch cấu kinh tế chung nước, mở rộng mối quan hệ hợp tác quốc tế Giá trị sản xuất công nghiệp KCN tăng qua năm, tốc độ gia tăng giá trị sản xuất công nghiệp KCN vượt so với tốc độ gia tăng giá trị sản xuất công nghiệp nước Tổng giá trị sản xuất công nghiệp KCN thời kỳ 1996 - 2000 đạt khoảng 9,5 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 20%/ năm Trong thời kỳ 2001-2005, Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 12 Viện khoa học công nghệ Môi Trường tổng giá trị sản xuất công nghiệp doanh nghiệp KCN (kể nước nước ngoài) đạt khoảng 44,4 tỷ USD, gấp gần lần so với năm trước Tỷ trọng giá trị sản xuất công nghiệp doanh nghiệp KCN tổng giá trị sản xuất công nghiệp nước tăng lên đáng kể từ mức khoảng 8% năm 1996 lên 14% năm 2000 từ mức 17% năm 2001 lên khoảng 28% năm 2005 Sức cạnh tranh doanh nghiệp KCN thị trường giới nâng cao đáng kể thời gian qua Tổng giá trị kim ngạch xuất doanh nghiệp KCN thời kỳ năm 1996 - 2000 đạt 6,2 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 18%/năm; năm tiếp sau (2001-2005), giá trị xuất doanh nghiệp KCN đạt 22,3 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 24%/năm, cao tốc độ tăng trưởng bình quân giá trị xuất công nghiệp nước Tỷ trọng giá trị xuất doanh nghiệp KCN tổng kim ngạch xuất nước tăng lên từ mức khoảng 15% năm 2000 lên gần 20% năm 2005 Tổng giá trị nhập doanh nghiệp KCN thời kỳ 2001-2005 đạt khoảng 27,3 tỷ USD, tăng bình quân khoảng 32%/năm tăng gấp 3,4 lần so với tổng giá trị nhập năm 1996-2000 Các doanh nghiệp KCN bước đầu có đóng góp tích cực vào ngân sách Nhà nước, thời kỳ 2001-2005, tổng nộp ngân sách doanh nghiệp KCN tăng mạnh đạt khoảng tỷ USD, tăng bình quân khoảng 45%/năm gấp lần so với năm 1996 - 2000 KCN nơi tiếp nhận công nghệ mới, tập trung ngành nghề mới, góp phần chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng CNH, HĐH Cùng với dòng vốn ĐTNN đầu tư vào dự án sản suất kinh doanh KCN nhà đầu tư đưa vào Việt Nam dây chuyền sản xuất với công nghệ tiên tiến, đại Nguyễn Hữu Hưng lớp CHCNMT 2004 – 2006