Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu sự cố tại các công trình đơn vị thuộc hệ thống xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp biên hòa II

i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp tại nhà máy xử lý nước thải tập trung tại KCN Biên Hòa II – Tỉnh Đồng Nai từ ngày 20/02/2012– 31/05/2012 với sự hướng dẫn tận tình của các anh nhân viên trong tổ vận hành và phòng phân tích của nhà máy đã giúp em hiểu rõ hơn về đặc tính nước thải của khu công nghiệp Biên Hòa I và khu công nghiệp Biên Hòa II, công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng tại nhà máy, các sự cố thường xảy ra và cách giải quyết của nhà máy đã giúp em củng cố những kiến thức đã học và nắm được công việc của một kỹ sư môi trường, nhằm rèn luyện cho em thao tác công nghiệp và ý thức lao động. Em cũng học hỏi được một số kinh nghiệm trong thao tác, kỹ năng, phương pháp phân tích, vận hành và khắc phục sự cố trong quá trình xử lý ô nhiễm từ các anh trong bộ phận vận hành hệ thống xử lý và phòng phân tích của nhà máy. Tất cả đã giúp em biết cách vận dụng những lý thuyết đã học vào thực hành, để phần nào biết được công việc của ngành mà em đang học. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Tổng công ty SONADEZI, cùng các anh trong tổ vận hành hệ thống xử lý nước thải và các anh trong phòng phân tích của nhà máy đã giúp em hoàn thành bài đồ án tốt nghiệp này. Trong quá trình làm đồ án, em xin gửi lời cảm ơn đến cô TS. Phạm Thu Thủy, cùng các thầy cô trong bộ môn công nghệ kỹ thuật môi trường đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt bài đồ án tốt nghiệp. Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm đồ án, em khó tránh khỏi sai sót. Em rất mong Ban lãnh đạo công ty, cùng các anh trong tổ vận hành hệ thống xử lý nước thải và các anh trong phòng phân tích của nhà máy và thầy cô giáo trong khoa bỏ qua và chỉ dẫn tận tình thêm cho em. Em xin chân thành cảm ơn ! ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Tổng quan về nước thải tại các khu công nghiệp 3 1.1.1. Khái niệm nước thải khu công nghiệp 3 1.1.2. Phân loại nước thải khu công nghiệp 3 1.1.3. Ảnh hưởng của nuớc thải từ các khu công nghiệp 4 1.1.3.1. Môi trường nước 4 1.1.3.2. Môi trường đất 5 1.1.3.3. Môi trường không khí 5 1.1.3.4. Ảnh hưởng đến con người và cảnh quan 5 1.1.4. Các phương pháp xử lý nước thải ô nhiễm từ các khu công nghiệp 5 1.1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học 5 1.1.4.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý 6 1.1.4.3. Phương pháp sinh học 7 1.1.4.4. Phương pháp xử lý bùn 7 1.2. Giới thiệu về Tổng công ty SONADEZI 8 1.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển 8 1.2.2. Chính sách và mục tiêu môi trường của Công ty 8 1.3. Tổng quan về Khu công nghiệp Biên Hòa I 9 1.3.1. Lịch sử hình thành và phát triển 9 1.3.2. Vấn đề ô nhiễm nước thải tại Khu công nghiệp Biên Hòa I 10 1.4. Tổng quan về Khu công nghiệp Biên Hòa II 11 iii 1.4.1. Lịch sử hình thành và phát triển 11 1.4.2. Vấn đề ô nhiễm nước thải tại Khu công nghiệp Biên Hòa II 11 1.5. Tổng quan về nhà máy xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Biên Hòa II 12 1.5.1. Lịch sử hình thành và phát triển 12 1.5.2. Địa điểm xây dựng và nguồn tiếp nhận 13 1.6. Quy trình công nghệ xử lý nước thải tại của nhà máy xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Biên Hòa II 15 1.6.1. Các thông số tiếp nhận nước thải đầu vào 15 1.6.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải trong giai đoạn I 17 1.6.2.1. Thuyết minh công nghệ xử lý 19 1.6.2.2. Cấu tạo và nhiệm vụ của các công trình đơn vị chính 21 1.6.3. Quy trình công nghệ xử lý nước thải trong giai đoạn II 32 1.6.3.1. Thuyết minh công nghệ xử lý 33 1.6.3.2. Cấu tạo và nhiệm vụ của các công trình đơn vị chính 34 1.6.4. Một số kết quả đã đạt được và những vấn đề còn tồn tại 37 1.7. Mục tiêu và tính cấp thiết của đề tài 39 1.7.1. Tính cấp thiết của đề tài 39 1.7.2. Mục tiêu của đề tài 39 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 40 2.2. Hóa chất và thiết bị sử dụng 40 2.2.1. Hóa chất 40 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị sử dụng 41 2.3. Phương pháp nghiên cứu 42 2.3.1. Phương pháp kiểm soát và theo dõi hệ thống 42 2.3.1.1. Kiểm soát bể Unitank một bậc hiếu khí khi vận hành 43 2.3.1.2. Kiểm soát chất lượng nước đầu vào 45 2.3.1.3. Kiểm soát chất lượng nước đầu ra 46 iv 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu 46 2.3.2.1. Tần xuất lấy mẫu 46 2.3.2.2. Số mẫu chính thức 48 2.3.2.3. Vị trí lấy mẫu nước thải 48 2.3.2.4. Quy trình lấy mẫu 48 2.3.3. Phương pháp đo và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước 49 CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1. Kết quả đo và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước 54 3.1.1. Kết quả phân tích chất lượng nước đầu vào 54 3.1.2. Kết quả phân tích chất lượng nước đầu ra 62 3.2. Đánh giá hệ thống xử lý của nhà máy xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Biên Hòa II trong giai đoạn I 66 3.2.1. Hiệu quả xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm của hệ thống 66 3.2.1.1. Hiệu suất xử lý COD, BOD 66 3.2.1.2. Hiệu suất xử lý SS 67 3.2.1.3. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu khác 67 3.2.1.4. Hiệu suất xử lý amoni 67 3.2.2. Đánh giá quy trình công nghệ xử lý trong giai đoạn I 67 3.2.2.1. So sánh giữa Unitank 1 bậc hiếu khí và hệ thống xử lý bùn hoạt tính kiểu cổ điển 67 3.2.2.2. Ưu và nhược điểm của hệ thống Unitank một bậc hiếu khí 69 3.2.3. Đánh giá về hiệu quả kinh tế 70 3.2.4. Giải pháp khắc phục sự số tại các công trình đơn vị 72 3.2.4.1. Sự cố đối với chất lượng nước đầu ra 72 3.2.4.2. Sự cố trong quá trình vận hành 74 3.2.4.3. Sự cố về các thiết bị 80 3.2.5. Một số biện pháp trong vận hành và bảo dưỡng khi nhà máy ngưng hoạt động 82 v 3.3. Đánh giá quy trình công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy trong giai đoạn II 83 3.3.1. Ưu và nhược điểm của công nghệ C - Tech so với công nghệ Unitank một bậc hiếu khí 83 3.3.2. Một số đề xuất kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả xử lý của hệ thống C - Tech 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DO : Nồng độ oxy hòa tan BOD : Nhu cầu oxy sinh học COD : Nhu cầu oxy hóa học SS : Hàm lượng chất rắn lơ lửng MLSS : Hàm lượng vi sinh vật (hay bùn hoạt tính trong bể) MLVSS : Hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hơi TSS : Tổng chất rắn lơ lửng VSS : Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi TDS : Tổng hàm lượng các chất rắn tan được F/M : Tải lượng sinh khối SVI : Chỉ số thể tích bùn SV : Thể tích sinh khối DM : Sinh khối khô CB : Actormat KCN : Khu công nghiệp XLNT : Nước thải tập trung SBR : Bể hiếu khí gián đoạn CRT : Chất thải rắn GDP : Tổng sản phẩm quốc nội QCVN : Qui chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam KPH : Không phát hiện vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các ngành công nghiệp và đặc tính nước thải 3 Bảng 1.2: Các công trình cơ học trong xử lý nước thải 5 Bảng 1.3: Các quá trình hóa học trong xử lý nước thải 6 Bảng 1.4: Các thông số tiếp nhận nước thải đầu vào theo thiết kế (giai đoạn I) 16 Bảng 1.5: Các thông số tiếp nhận nước thải đầu vào trên thực tế 16 Bảng 1.6: Các hạng mục trong quy trình công nghệ Nhà máy XLNT Tập Trung KCN Biên Hòa II – giai đoạn II 34 Bảng 1.7: Chất lượng nước thải sau khi xử lý (theo cam kết với Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Đồng Nai) 38 Bảng 1.8: Tổng kết công tác xử lý nước thải tại nhà máy XLNT tập trung KCN Biên Hòa II (quý I năm 2012) 38 Bảng 2.1: Các hóa chất sử dụng trong quá trình xử lý 40 Bảng 2.2: Tài nguyên và hóa chất tiêu thụ 40 Bảng 2.3: Các thiết bị phân tích 41 Bảng 2.4: Các khoảng giá trị SV/SVI 43 Bảng 2.5: Các khoảng giá trị F/M 44 Bảng 2.6: Các khoảng giá trị MLSS 44 Bảng 2.7: Lịch lấy mẫu 46 Bảng 2.8: Lịch trình lấy mẫu và phân tích 47 Bảng 2.9: Các dụng cụ lấy mẫu và chất bảo quản 49 Bảng 2.10: Các chỉ tiêu nước thải cần phân tích tại các công trình đơn vị 50 Bảng 2.11: Phương pháp xác định một số chỉ tiêu 53 Bảng 3.1: Phân loại một số nhà máy theo nguồn gốc gây ra ô nhiễm nước thải tại KCN Biên Hòa I 54 Bảng 3.2: Phân loại một số nhà máy theo nguồn gốc gây ra ô nhiễm nước thải tại KCN Biên Hòa II 56 viii Bảng 3.3: Đặc tính nước thải đầu vào của một số công ty đấu nối nước thải vào nhà máy xử lý nước thải tập trung tại KCN Biên Hòa I 58 Bảng 3.4: Đặc tính nước thải đầu vào của một số công ty đấu nối nước thải vào nhà máy xử lý nước thải tập trung tại KCN Biên Hòa II 60 Bảng 3.5: Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra tại hệ thống XLNT tập trung tại KCN Biên Hòa II - Tỉnh Đồng Nai (qua các năm) 63 Bảng 3.6: Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra tháng 5 năm 2012 65 Bảng 3.7: So sánh giữa Unitank 1 bậc hiếu khí và hệ thống bùn hoạt tính kiểu cổ điển 68 Bảng 3.8: Một số sự cố thường xảy ra đối với bơm 80 Bảng 3.9: Một số sự cố thường xảy ra đối với máy sục khí 81 Bảng 3.10: Một số sự cố thường xảy ra đối với máy lọc rác sàng quay 82 Bảng 3.11: Một số sự cố thường xảy ra tại bể C - Tech 86 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Khu công nghiệp Biên Hòa I & Khu công nghiệp Biên Hòa II 10 Hình 1.2: Bản đồ Khu công nghiệp Biên Hòa I & Khu công nghiệp Biên Hòa II 14 Hinh 1.3: Suối Bà Lúa 15 Hinh 1.4: Sông Đồng Nai 15 Hình 1.5: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải trong giai đoạn I 18 Hình 1.6: Bể keo tụ tạo bông A04 24 Hình 1.7: Bể lắng B04 24 Hình 1.8: Cụm bể xử lý sinh học Unitank 26 Hình 1.9 : Sơ đồ hoạt động của Unitank 27 Hình 1.10: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải trong giai đoạn II 32 Hình 1.11: Nguyên tắc hoạt động của bể Selector 35 Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ C – Tech 36 Hình 1.13: Thiết bị Decanter 37 Hình 2.1: Máy HI8424 41 Hình 2.2: Máy HI9143 41 Hình 2.3: Máy FS410- 2 42 Hình 2.4: Máy HACH – DR 2010 42 Hình 2.5: Lưu đồ kiểm soát quá trình xử lý nước thải 42 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây trên địa bàn vùng kinh tế trọng điểm phía Nam đã hình thành nhiều khu công nghiệp tập trung, thu hút nhiều dự án đầu tư, góp phần giải quyết công ăn việc làm cho một lượng lớn lao động, nâng cao giá trị sản xuất công nghiệp trong tổng GDP vùng, tạo ra nhiều sản phẩm thiết yếu phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu,…Mặt khác, các khu công nghiệp ra đời nhằm góp phần giảm thiểu chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng và thúc đẩy sự phát triển của kinh tế khu vực. Tuy nhiên sự ra đời của các khu công nghiệp ngoài lợi ích trên lại nảy sinh một mâu thuẫn mới. Sự mất cân bằng về sinh thái, sự gia tăng áp lực của con người lên môi trường, sự biến đổi cấu trúc xã hội, những vấn đề liên quan đến sức khỏe cộng đồng, nước thải, khí thải, tiếng ồn, rác thải công nghiệp,…Hiện tại nhiều khu công nghiệp chưa thật sự chú trọng đến việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải do chi phí đầu tư xây dựng và vận hành cao mà thải trực tiếp nước thải ra hệ thống kênh rạch. Điều này dẫn đến nồng độ BOD, COD của các kênh rạch vào mùa khô rất cao, quá trình phân hủy kỵ khí tạo thành các loại khí có mùi hôi rất khó chịu. Qua nhiều khảo sát thực tế của các cơ quan chức năng cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải tại các khu công nghiệp vượt mức cho phép xả thải đối với nguồn tiếp nhận như nước thải của khu công nghiệp Long Thành, khu công nghiệp Hiệp Phước và khu công nghiệp Bình Chiểu, Trước tình trạng trên, việc tiến hành xử lý nước thải của các khu công nghiệp phải đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là bắt buộc. Đối với từng nhà máy trong khu công nghiệp, việc tốn kém chi phí đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải đặc biệt là với những nhà máy có lưu lượng nước thải thấp cũng là một trong những trở ngại khiến cho giới đầu tư cân nhắc khi tham gia xây dựng tại khu công nghiệp. Vì vậy, tại khu công nghiệp Biên Hòa II - Tỉnh Đồng Nai đã căn cứ vào tình hình thực tiễn nhằm giảm chi phí cho các doanh nghiệp trong việc bảo vệ môi trường và giúp cho các chủ đầu tư giảm bớt nỗi lo về chất lượng nước thải đầu ra [...]... t k và thi công các công trình xây d ng công nghi p và dân d ng Qua hơn 20 năm hình thành và phát tri n, ch n nay T ng công ty Sonadezi là u tư xây d ng h t ng các khu công nghi p như Khu công nghi p Biên Hòa I, Khu công nghi p Biên Hòa II, Khu công nghi p Gò D u, Khu Công nghi p Xuân L c, Khu công nghi p và dân cư Giang v n i n… Ngoài ra, Công ty Sonadezi ã góp u tư các khu công nghi p như Khu công. .. Photpho,…) trong quá trình x lý và theo dõi các s c x y ra trong quá trình v n hành h th ng - ánh giá hi u qu x lý và xu t các gi i pháp nh m gi m thi u m t s s c t i các công trình ơn v thu c h th ng x lý nư c th i t p trung t i KCN Biên Hòa II – T nh ng Nai 3 CHƯƠNG 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan v nư c th i t i các khu công nghi p 1.1.1 Khái ni m nư c th i khu công nghi p[2] Nư c th i khu công nghi p (industrial... trư ng khu công nghi p trong s ch hơn Hi n nay, Sonadezi ang ph n c a mình u xây d ng các khu công nghi p t chu n khu công nghi p thân thi n môi trư ng và khu công nghi p Biên Hoà II ã ư c B Tài nguyên và Môi trư ng ch n là khu công nghi p u tiên trong c nư c tri n khai thí i m các tiêu chu n này 1.3 T ng quan v Khu công nghi p Biên Hòa I 1.3.1 L ch s hình thành và phát tri n Khu công nghi p Biên Hòa. .. nh n x lý và 21 nhà máy còn l i có h th ng x lý c c b riêng Bên c nh ó, nhà máy còn x lý nư c th i cho 36 nhà máy u n i nư c th i t i khu công nghi p Biên Hòa I v h th ng x lý nư c th i t p trung c a KCN Biên Hòa II Nhà máy x lý nư c th i t p trung t i khu công nghi p Biên Hòa II ư c ánh giá là có h th ng x lý nư c th i tiên ti n, t hi u qu x lý nư c th i cao theo QCVN 40:2011/BTNMT v nư c th i công. .. tài: xu t gi i pháp nh m gi m thi u s c t i các công trình ơn v thu c h th ng x lý nư c th i t p trung t i Khu công nghi p Biên Hòa II – T nh ng Nai” N i dung chính c a - Tìm hi u c tính nư c th i t i KCN Biên Hòa II – T nh - án nh m t ư c các m c tiêu sau ây: u vào t i nhà máy x lý nư c th i t p trung ng Nai và quy trình công ngh x lý nư c th i o và phân tích các thông s ch tiêu ch t lư ng nư c (pH,... th i vào h th ng chung; giúp b o v môi trư ng s ng, lao ng và làm vi c, sinh ho t c a công nhân và nhân dân trong và xung quanh khu công nghi p nên ch u tư khu công nghi p Biên Hòa II Công ty c ph n Sonadezi Long Bình ã ti n hành xây d ng m t nhà máy x lý nư c th i t p trung cho toàn khu Hi n nay, khu công nghi p Biên Hòa II có kho ng 118 nhà máy, trong ó có 97 nhà máy ư c nhà máy nư c th i t p trung. .. trình Công trình x lý nư c th i – Lê Anh Tu n, 2005) 7 b Phương pháp x lý hóa lý Các phương pháp hóa lý thư ng ư c ng d ng nhi u nh t là phương pháp oxi hóa và trung hòa, k t t a, ion - Quá trình keo t t o bông ư c áp d ng h t keo có kích thư c r t nh , các ch t này t n t i lo i b các ch t lơ l ng, các d ng khuy ch tán và không lo i b b i quá trình l ng - Phương pháp trao i ion ư c ng d ng x lý nư... lý nư c th i t p trung ti p nh n nư c th i c a 97/118 công ty trong KCN Biên Hòa II có công su t 7400 m3/ng và 36 công ty c a KCN Biên Hòa I có công su t 600 m3/ng 1.5.2 a i m xây d ng và ngu n ti p nh n Vi c xây d ng nhà máy x lý nư c th i trong KCN Biên Hòa II mang l i l i nhu n r t l n cho các công ty, t p oàn có nhà máy ho t nghi p vì nó gi m chi phí ng trong khu công u tư xây d ng h th ng x lý. .. gi y và các s n ph m v gi y, cáp i n, thép, sơn, g và các s n ph m v g , th y tinh cao c p, cao su, d t may, bao bì, th c ph m, u ng, d ch v ,… 10 Hình 1.1: Khu công nghi p Biên Hòa I & Khu công nghi p Biên Hòa II 1.3.2 V n ô nhi m nư c th i t i Khu công nghi p Biên Hòa I Hi n nay KCN Biên Hòa I có 103 doanh nghi p ang ho t ng thu c nhi u lĩnh v c khác nhau, trong ó có 20 doanh nghi p ư c ưa vào danh... các h t lơ l ng còn l i sau x lý sinh h c, hóa h c i u hòa n kích thư c nh hơn và i u hòa lưu lư ng, n ng ng nh t , t i tr ng 6 8 B v n chuy n khí B sung ho c tách khí 9 B bay hơi và bay khí Bay hơi các h p ch t h u cơ d bay hơi ra kh i nư c th i (Ngu n: Giáo trình Công trình x lý nư c th i – Lê Anh Tu n, 2005) 1.1.4.2 Phương pháp x lý hóa h c và hóa lý[ 3] a Phương pháp x lý hóa h c - Phương pháp trung . nước thải cho 36 nhà máy đấu nối nước thải tại khu công nghiệp Biên Hòa I về hệ thống xử lý nước thải tập trung của KCN Biên Hòa II. Nhà máy xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Biên. quá trình xử lý và theo dõi các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống. - Đánh giá hiệu quả xử lý và đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu một số sự cố tại các công trình đơn vị thuộc. pháp nhằm giảm thiểu sự cố tại các công trình đơn vị thuộc hệ thống xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Biên Hòa II – Tỉnh Đồng Nai”. Nội dung chính của đồ án nhằm đạt được các mục