hệ thống nước thải tái chế tại làng nghề tái chế nhựa thôn Triều Khúc

trình bày hệ thống nước thải tái chế tại làng nghề tái chế nhựa thôn Triều Khúc

mở đầu

Các làng nghề ở nước ta đã hình thành từ rất lâu nhưng thời gian gần đây

nhiều làng nghề đã được hồi sinh và phát triển Nhờ vào chủ trương khôi phục và

phát triển các làng nghề truyền thống do Đảng và nhà nước Trong 10 năm trở lại

đây, cùng với sự hỗ trợ từ các nguồn ngân sách của nhà nước và mở rộng thị trường,

cơ chế thông thoáng đã tạo điều kiện cho làng nghề phát triển nhanh tróng với tốc

độ 8%/ năm và mỗi năm việc xuất khẩu hàng hóa ở các làng nghề đạt khoảng 600

triệu USD [7, 10]

Tuy nhiên, sự phát triển của làng nghề chủ yếu mang tính tự phát, quy mô

nhỏ chủ yếu là hộ gia đình Trình độ công nghệ còn thấp, thiết bị và công cụ sản

xuất còn lạc hậu phần lớn còn chế tạo trong nước hoặc mua lại thiết bị đã thanh lý

của các cơ sở sản xuất công nghiệp Lao động của làng nghề hầu hết chưa được đào

tạo đầy đủ, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Mặt khác, do quy mô sản xuất nhỏ lẻ,

kinh phí và trình độ kỹ thuật tại các làng nghề còn hạn chế nên khó khăn trong đầu

tư đổi mới thiết bị và công nghệ Các hộ sản xuất nằm rải rác khắp trên địa bàn làng

xã không theo quy hoạch, tạo ra những nguồn thải nhỏ phân tán, hầu như không

được xử lý mà thải thẳng ra môi trường làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng

môi trường và sức khỏe cộng đồng

Nước thải từ làng nghề tái chế nhựa có hàm lượng chất ô nhiễm cao, hàm

lượng chất ô nhiễm COD = 80 – 360 mg/l BOD5 = 45 – 258 mg/l vượt quá tiêu

chuẩn cho phép từ 4 – 5 lần so với nước thải công nghiệp loại B (TCVN 5945 -

2005) Nước thải được thải ra mương thải chung và bị ô nhiễm nghiêm trọng Hàm

lượng chất hữu cơ vượt từ 10 đến 14 lần, vi khuẩn vượt tới 240 lần so với nước thải

công nghiệp loại B (TCVN 5945 – 2005) Cũng tại các làng nghề, hầu hết các cơ sở

sản xuất đều bị ô nhiễm nghiêm trọng, có cơ sở chất hữu cơ vượt đến 180 lần và vi

khuẩn vượt 80 lần [14, 15]

Vì vậy cần đưa ra các biện pháp nhằm quy hoạch, giảm thiểu một cách tối đa

lượng nước thải thải ra môi trường Trong các phương pháp tiến hành xử lý nước

thải, phương pháp kết hợp giữa vi sinh và phương pháp hóa lý rất phù hợp với điều

kiện phát triển sản xuất và làm giảm ô nhiễm cho khu vực sản xuất tại làng nghề

Chính vì vậy, mục đích của luận văn nhằm: Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý

nước thải làng nghề tái chế nhựa thôn Triều Khúc, x∙ Tân Triều, huyện Thanh

Trì, Hà Nội Trên cơ sở đó, đưa ra một số giải pháp quản lý môi trường làng nghề

ƒ Nội dung và mục đích của đề tài:

- Thu thập thông tin, khảo sát, đánh giá hiện trạng sản xuất, môi trường khu

vực làng nghề Đặc biệt chú trọng đến môi trường nước, nguồn nước

- Đánh giá thực trạng nước thải làng nghề tái chế nhựa thôn Triều Khúc

- Nghiên cứu đánh giá công nghệ xử lý nước thải ở khu vực làng nghề

- Đánh giá hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng tại khu vực

làng nghề

- Đưa ra một số giải pháp nhằm quản lý môi trường làng nghề

ƒ Bố cục luận văn gồm có các phần:

Mở đầu

Chương I: Tổng quan tài liệu

Chương II: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương III: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Chương I: Tổng quan tμi liệu 1.1 Hiện trạng làng nghề tái chế nhựa

Theo thống kê của Viện Khoa học và công nghệ môi trường, thuộc Trường

đại học Bách Khoa Hà Nội, cả nước hiện có gần 1.450 làng nghề với hơn 4 triệu lao

động tham gia Trong đó, miềm bắc chiếm khoảng 70% số lượng làng nghề Hiện

tại, các làng nghề đã thu hút 20,9% lực lượng lao động nông thôn tại địa phương

Cũng theo thống kê này, 80% cơ sở sản xuất trong các làng nghề có quy mô hộ gia

đình, nằm chủ yếu xen kẽ các khu dân cư, nhưng công nghệ được sử dụng hầu hết

đã lạc hậu, thủ công, chắp vá và thiếu đồng bộ [17, 18]

Các làng nghề Việt Nam phát triển khá đa dạng với nhiều loại hình như: Dệt

nhuộm, đồ da, tái chế phế liệu, chế biến nông sản…Trong đó, số lượng làng nghề

tái chế nhựa tại Việt Nam không nhiều, một số làng nghề điển hình là: Minh Khai,

Phú Xuyên, Hà Tây, Vạn Phúc, Văn Giang, Hưng Yên, Triều Khúc, Trung Văn và

một số làng nghề tái chế nhựa ở Miền Trung và Miền Nam Các làng nghề đã giải

quyết được công ăn việc làm cho người lao động từ khâu thu mua cho đến khâu xay

rửa nguyên liệu và cũng đã xử lý được lượng lớn nhựa phế thải [1]

Theo thống kê tại thôn Minh Khai có hơn 800 hộ dân với trên 3.000 nhân

khẩu Trong số đó có 80% số hộ tham gia nghề tái chế nhựa từ phế thải [12] Nhờ

có nghề tái chế nhựa đời sống người dân ở đây được nâng lên rõ rệt Nghề tái chế

nhựa thường được sản xuất mang tính thủ công, nhưng quy trình sản xuất ở đây lại

mang tính chuyên môn hóa cao vì mỗi gia đình đảm nhiệm một công đoạn khác

nhau như: Mua nguyên vật liệu, tham gia sản xuất, cất hàng, tìm hiểu thị trường…

Quy mô sản xuất ở Minh Khai rất lớn, mỗi ngày có khoảng 120 – 130 tấn phế liệu

được chuyển về làng, lượng rác thải ra môi trường từ 50 - 60 tấn rác Tính theo tỷ lệ

dân cư thì con số này thật khủng khiếp Rác được thải ra khắp nơi gây mùi cho khu

vực dân cư, nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng và hầu như không sử dụng được

[12]

Theo thống kê trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh có 1.022 cơ sở thu mua,

tái chế nhựa và hơn 800 cơ sở sản xuất, gia công, kinh doanh nhựa từ nguồn nguyên

liệu chính phẩm Trong 1.020 cơ sở thu mua tái chế nhựa chỉ có vài chục cơ sở, còn

lại đều tái chế thủ công, công nghệ rất lạc hậu [10]

Theo tiến sĩ Lê Văn Khoa, phụ trách quỹ tái chế thành phố Hồ Chí Minh

cảnh báo: Hơn 1.020 cơ sở thu mua, tái chế thủ công đều không đảm bảo vệ sinh

môi trường Khí thải có mùi do quá trình nấu chảy nhựa và phế liệu, cũng như lưu

chứa thải đang nằm ngoài tầm kiểm soát của cơ quan chức năng, khiến môi trường

và sức khỏe người dân ở các khu dân cư bị ảnh hưởng nghiêm trọng Qua kiểm tra

một cơ sở tái chế cho thấy kỹ thuật giặt rửa nhựa chỉ bằng nước thường nên không

loại bỏ được hết chất gây bẩn, nhất là các loại hóa chất độc hại và những chai nhựa

dùng đựng thuốc trừ sâu [10]

Tại làng nghề Triều Khúc nổi tiếng với các nghề truyền thống như dệt, xe tơ,

sợi, thu gom tái chế phế liệu, nghề lông vũ… Nhiều năm trở lại đây, Triều Khúc

còn có thêm một số ngành nghề mới với nhiều mặt hàng được xuất khẩu sang các

nước Hiện tại, làng nghề Triều Khúc đang thu hút khoảng 265 hộ và 1550 lao động

tham gia, mang lại doanh thu 17,904 tỷ đồng/ năm 2007, thu nhập 5,205 tỷ đồng

Nhưng điều đáng báo động hiện nay là sự ô nhiễm môi trường do các cơ sở sản xuất

ở đây gây ra Các xưởng tái chế nhựa thủ công máy móc lạc hậu, thiếu hệ thống xử

lý khói độc hại Các xưởng dệt, xe tơ, sợi, xưởng nhuộm sợi của các gia đình nằm

trong thôn xóm ngay sát trường học, khu dân cư nên lúc nào cũng ồn, chất thải, hóa

chất tràn ngập trong không khí Cùng với đó, nhiều hộ sản xuất trong làng nghề đã

thu mua các loại phế thải, rác, hoặc lông gà, lông vịt, lông ngan… để tái chế, nên

Triều Khúc còn là một làng chứa rác khổng lồ Do sự phát triển bừa bãi, thiếu quy

hoạch của các hộ sản xuất nên làng Triều Khúc ngày càng ô nhiễm trầm trọng Vì

vậy cần phải có một khu sản xuất cho các hộ của làng nghề Triều Khúc để quy

hoạch lại cho phù hợp với quy mô sản xuất ngày càng phát triển và bảo vệ môi

trường, sức khỏe của cộng đồng [13, 14, 15]

ƒ Quy trình công nghệ sản xuất tái chế nhựa

Hình I-1: Sơ đồ công nghệ tái chế nhựa kèm theo dòng thải

Thu gom phế liệu

Công đoạn tạo hạt Phơi khô

Năng lượng

mặt trời

Nước

Bụi Tiềng ồn Nước

Mùi chất hữu cơ phân hủy Chất thải

Mùi chát hữu cơ phân hủy Nước

Chất thải

Công đoạn ép bùn, thổi tạo hình

Hoàn thiện sản phẩm Hơi hữu cơ

Tiếng ồn

Bụi bột Hơi hữu cơ

Công nghệ sản xuất tại các làng nghề tái chế nhựa nói chung có nhiều công

đoạn tương tự nhau, thường chỉ khác nhau ở khâu cuối, là khâu tạo ra các loại hình

sản phẩm là khác nhau

Quy trình công nghệ sản xuất của các làng nghề tái chế nhựa thể hiện như

sau:

Các chất thải nhựa được thu gom về các làng nghề từ khắp các tỉnh thành

Tiếp theo đó, chúng được phân loại hoàn toàn thủ công dựa trên kinh nghiệm của

người thợ

Sau khi phân loại, nguyên liệu được xay rửa (hoặc xay khô) Nước được bơm

trực tiếp vào máy xay Sau khi ra khỏi máy xay, nhựa được đưa đi làm khô tự nhiên

bằng cách phơi trên sân hoặc cánh đồng, đường làng

Sau khi phơi khô, nhựa nguyên liệu được nạp vào phễu nạp nhiên liệu, được

trục vít đẩy vào bộ phận gia nhiệt nấu chảy, sau đó đùn thành các dây nhựa, làm

lạnh và cắt thành hạt

Do quá trình giặt rửa, phơi khô, phế liệu còn lẫn tạp chất nên người ta đặt các

tấm lưới bằng kim loại ở đầu phun của máy Tùy theo sản phẩm mà thời gian thay

lưới lọc khác nhau

1.2 Hiện trạng môi trường làng nghề tái chế nhựa

1.2.1 Hiện trạng môi trường nước

Tại hội thảo “Môi trường và những tồn tại trong hoạt động sản xuất làng nghề

Việt Nam” do Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, trường Đại Học Bách

Khoa Hà Nội và Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức, các chuyên gia đã đưa ra

những con số đáng báo động về hiện trạng môi trường tại các làng nghề 100% mẫu

nước thải ở các làng nghề đều có thông số vượt quá tiêu chuẩn cho phép; nước mặt,

nước ngầm đều có dấu hiệu ô nhiễm Nguyên nhân của hiện trạng ô nhiễm là do các

làng nghề có mật độ dân cư đông đúc, nên thiếu mặt bằng Mặt khác, dưới áp lực

của dân số, một số khâu trung gian điều tiết chất thải như ao hồ, sông ngòi bị san

lấp làm diện tích ở Số lượng ao hồ còn lại quá ít nên quá tải, dẫn đến nước thải ứ

đọng, tràn cả ra khu dân cư, tình trạng này, khiến ô nhiễm không những không

thuyên giảm mà ngày càng thêm trầm trọng

Bên cạnh đó, công nghệ và quy trình sản xuất thô sơ, lạc hậu cũng là nguyên

nhân dẫn đến ô nhiễm Phần lớn sản xuất ở các làng nghề có quy mô hộ gia đình

đơn lẻ nên vốn đầu tư nhỏ, với vốn nhỏ thì lao động thủ công là chính, thiếu những

khâu công nghệ hiện đại, do đó chưa tận dụng được tối đa nguồn nguyên liệu trong

sản xuất, một phần nguyên liệu dôi dư trở thành phế thải, từ đó mà gây ra ô nhiễm

môi trường Tại các làng nghề tái chế nhựa, do đặc thù nguyên liệu thu gom từ

nhiều nguồn và đều là nhựa thải có dính nhiều tạp chất, nên quá trình công nghệ sử

dụng rất nhiều nước để rửa phế liệu Lượng nước này ước tính khoảng 20 - 25

m3/tấn nhựa phế liệu Tính riêng làng nghề tái chế Minh Khai hằng năm thải ra

khoảng 455 nghìn m3 nước thải [11] Do ảnh hưởng của việc tích phế liệu nhiều

năm, cộng với quá trình phân hủy theo thời gian nên nước thải ở đây dần chuyển

màu biến thành màu đen và có mùi tanh, nguồn nước ngầm đều có nguy cơ bị ô

nhiễm Thành phần của nước thải này rất phức tạp, vì chứa nhiều loại hợp chất vô

cơ, hữu cơ bám dính trên nhựa trong quá trình sử dụng, trong đó có cả các chất độc

hại, vi sinh vật gây bệnh

Theo số liệu khảo sỏt của Viện khoa học cụng nghệ và mụi trường trường

Đại học Bỏch Khoa Hà Nội thỡ tỡnh trạng mụi trường ở làng Khoai, thị trấn Như

Quỳnh, Văn Lâm, Hưng Yên sản xuất và tái chế túi nilon, chai nhựa bằng cách thủ

công, không qua xử lý hóa học Sau khi tái chế túi nilon thành phẩm người ta chỉ

rửa qua bằng nước vôi trong rồi sấy khô để bàn Tại đây, nước thải bị ô nhiễm hữu

cơ, ụ nhiễm sinh vật và ụ nhiễm dầu Hàm lượng Amoniac, nitrit xuất hiện hầu

hết tại cỏc giếng khoan của cỏc gia đỡnh làm nghề trong làng Cỏc yếu tố chỉ mức

độ ụ nhiễm hữu cơ gồm BOD và COD đều vượt tiờu chuẩn Việt Nam cho phộp

Mật độ vi khuẩn coliform ở cỏc ao hồ, kờnh mương trong làng gấp hàng chục lần

tiêu chuẩn Việt Nam

Hiện nay, xã Tân Triều, Triều Khúc có 8 nhóm nghề chính, mang lại giá trị

sản xuất và thu nhập khá lớn Tuy nhiên, hầu hết các nghề thủ công ở đây đều gây ô

nhiễm cho môi trường Đặc biệt là ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước

mặt, nước ngầm, ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy

sản trong đó điển hình là nghề tái chế nhựa Để sản xuất ra các hạt nhựa cứng, hạt

nhựa mềm, suốt chỉ …thì phải trải qua các công đoạn từ khâu thu mua, phân loại,

xay, tẩy trắng, phơi Trong đó có một công đoạn làm ảnh hưởng rất lớn đến môi

trường đó là sử dụng các chất tẩy rửa để làm sạch nhựa trước khi cho vào máy xay

Nước thải chứa một lượng các chất tẩy rửa và những hạt nhựa nhỏ lơ lửng ở trong

nước, khi thải ra các cống, rãnh trong làng làm ùn tắc và ảnh hưởng đến nguồn nước

sinh hoạt Hầu hết các ao hồ trong các làng nghề không thể nuôi được cá, do đã tiếp

nhận một lượng nước thải khá lớn từ hoạt động sản xuất với nồng độ ô nhiễm cao,

vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường và do rác thải bừa bãi gây bồi lắng

và cản trở dòng chảy của nước sông hồ Ô nhiễm từ các làng nghề tái chế thuộc

mức độ ô nhiễm nặng Do việc thu gom và thải bỏ bừa bãi, nên ảnh hưởng đến môi

trường sinh thái và sức khỏe người dân

1.2.2 Hiện trạng môi trường không khí

Trong công nghệ tái chế nhựa, khí ô nhiễm phát sinh từ công đoạn gia nhiệt

trong quá trình tạo hạt, đùn túi làm nhựa cháy sinh khí độc như HCl, HCN, CO, HC

Ngoài ra, quá trình phân hủy các tạp chất dính trên nhựa trong khâu thu gom cũng

phát sinh khí ô nhiễm Bụi cũng là chất ô nhiễm đáng quan tâm, phát sinh từ khâu

xay nghiền, phơi, thu gom, phân loại và từ các cơ sở dùng than để gia nhiệt trong

quá trình sản xuất

Theo kết quả khảo sát tại các làng nghề cho thấy: Nồng độ hơi khí ô nhiễm

đều vượt tiêu chuẩn cho phép, cụ thể là [1]:

- Bụi trong không khí dao động trong khoảng 0,45 – 1,33mg/m3, vượt tiêu

chuẩn cho phép 0,5 – 4 lần

- Hàm lượng tổng các chất hữu cơ bay hơi đo được ở khu vực các bãi rác của

làng nghề tái chế nhựa là 5,36 mg/l vượt tiêu chuẩn cho phép 1,16 lần

- Nhiệt độ làng nghề luôn cao hơn bên ngoài từ 4- 6 lần, nồng độ khí CO cao

gấp 6 lần so với tiêu chuẩn cho phép

1.2.3 Hiện trạng môi trường đất và chất thải rắn

Theo kết quả phân tích chất lượng đất tại làng nghề tái chế nhựa cho thấy:

Môi trường đất chưa bị ảnh hưởng nhiều, các thông số như hàm lượng cacbon, nitơ,

photpho, độ chua hay các kim loại nặng đều ở mức trung bình Tuy nhiên về lâu dài

nếu không đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường sẽ gây ô nhiễm nặng nề hơn nữa,

làm giảm sản lượng nông nghiệp nghiêm trọng

Chất thải rắn từ các hoạt động tái chế nhựa được phát sinh ra từ các khâu

phân loại và làm sạch phế liệu Chúng gồm các loại tạp chất như: Bùn, đất, cát, rác,

các loại nhựa thải loại ra từ khâu phân loại Bình quân một ngày làng nghề tái chế

nhựa thu gom được 20,57 tấn các loại nhựa phế liệu Trong đó, lượng chất thải rắn

không sử dụng được chiếm khoảng 10% Các chất thải rắn này được thu gom rất thủ

công, rồi đem chôn lấp đơn giản ở các bãi chô lấp hở, thậm chí thải bỏ và đốt bừa

bãi trên nhưng con đê làng, hoặc đổ xuống mương, ao, dòng sông Lượng chất thải

rắn nếu không được các làng nghề xử lý triệt để thì sẽ gây ô nhiễm đất và nước [1]

1.3 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải làng nghề tái chế nhựa

Do các cơ sở sản xuất nằm rải rác xen lẫn khu dân cư, phát triển làng nghề

chủ yếu mang tính tự phát và quy mô nhỏ, nên hơn 90% lượng nước thải từ các cơ

sở sản xuất tại làng nghề chưa qua xử lý được thải chung vào đường cống của làng

chảy thẳng ra kênh, mương khiến nước ao hồ đen quánh, bốc mùi ô nhiễm quanh

các làng nghề Vì vậy, việc xây dựng hệ thống thu gom nước thải sản xuất để xử lý

là rất khó khăn, hầu như các cơ sở sản xuất không có hệ thống xử lý nước thải

Theo những đặc điểm trên, bộ môn Công nghệ hoá học khoa Hoá trường đại

học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu chế tạo thành

công thiết bị xử lý nước thải đa năng, kết hợp phương pháp hóa lý và sinh học dùng

cho làng nghề Thiết bị này sử dụng các chất keo tụ, trợ keo tụ, các chất hấp thụ (tự

chế tạo) để tiến hành xử lý sơ cấp, sau đó tiếp tục xử lý thứ cấp bằng bùn hoạt tính

hoặc lọc sinh học Nước thải sau khi được xử lý đạt tiêu chuẩn loại B và không gây

hại cho các loài thuỷ sinh [17, 18]

1.3.1 Phương pháp hóa lý [2, 4, 8, 9]

Theo các số liệu đã phân tích nước thải làng nghề tái chế nhựa có nồng độ

cặn lơ lửng và hàm lượng chất hoạt động bề mặt cao Biên độ dao động của các

thông số này chủ yếu phụ thuộc vào từng cơ sở sản xuất trong làng nghề và quy mô

sản xuất Sau khi qua hố ga chứa nước thải lượng cặn lơ lửng kết tủa lớn Hàm

lượng cặn lơ lửng còn lại nhỏ vượt quá tiêu chuẩn Việt Nam cho phép 2- 3 lần

Nước thải chứa ít các chất hữu cơ và hàm lượng chất tẩy rửa do đó gây khó khăn

cho quy trình xử lý sinh học

Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình hóa lý

diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho thêm vào Các phương pháp hóa học là oxy

hóa, trung hòa, đông keo tụ Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo

quá trình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác Những phản ứng xảy ra là phản

ứng trung hòa, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng

phân hủy các chất độc

Sơ đồ công nghệ của phương pháp hóa lý gồm các bước sau:

ƒ Lưới chắn rác thô, lắng cát

+ Lưới chắn rác: Được đặt ở cửa ống dẫn nước nhằm giữ lại những vật thô, để

bảo vệ các thiết bị và nâng cao hiệu quả làm sạch của các công trình xử lý Vật nổi

và chất lơ lửng trong nước có thể có kích thước nhỏ như que tăm nổi, hoặc nhành

cây non khi đi qua máy bơm vào các công trình xử lý có thể bị tán nhỏ hoặc thối

rữa làm tăng hàm lượng cặn và độ màu của nước

+ Bể lắng cát: ở các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l

sau lưới chắn, các hạt cặn lơ lửng vô cơ có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước,

cứng, có khả năng lắng nhanh được giữ lại ở bể lắng cát

Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt cát có kích

thước lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm và tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 2,5; để loại trừ hiện

tượng bào mòn các cơ cấu chuyển động cơ khí và giảm lượng cặn nặng tụ lại trong

bể tạo bông và bể lắng

ƒ Bể điều hoà

Dùng để điều hòa sự dao động của chất lượng nước thải chảy vào và kiểm

soát lưu lượng đến bể lắng sơ cấp thông qua việc kiểm soát lưu lượng của bơm

chuyển tiếp điều hòa

ƒ Keo tụ – Kết bông

Thông thường ta thường sử dụng các hóa chất theo mục tiêu cụ thể như :

+ Keo tụ: Dùng phèn nhôm, sắt, PAC, chất tạo bông tổng hợp PAA

+ Ôxy hoá: Dùng các chất ôxy hoá như Cl2, ozôn, permanganat, H2O2

+ Khử: Dùng các chất khử sulphit, hydrosulphit, hyđrô, Fe2+

+ Điều chỉnh pH: Dùng axit, bazơ

+ Hấp phụ - trao đổi ion: Dùng bột than hoạt hấp phụ màu, dùng nhựa trao

đổi ion, chất hấp phụ vô cơ (các ôxit) hấp phụ các ion cụ thể)

ƒ Lắng

Lắng là một khâu xử lý quan trọng trong công nghệ xử lý nước Là giai đoạn

làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc để hoàn thành quá trình làm trong

nước Dựa trên nguyên lý rơi theo trọng lực, việc làm lắng có thể loại bỏ từ 90 -

99% lượng chất bẩn chứa trong nước

ƒ Lọc

Quá trình lọc nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng hoặc các bông cặn (từ quá

trình keo tụ hoặc tạo bông cặn), bể lọc còn nhằm mục đích khử bớt nước của bùn

lấy ra từ các bể lắng Quá trình lọc dựa trên nguyên tắc chủ yếu là khi nước thải đi

qua một lớp vật liệu có lổ rỗng, các chất rắn có kích thước lớn hơn các lổ rỗng sẽ bị

giữ lại Có nhiều loại bể lọc khác nhau nhưng ít có loại nào sử dụng tốt cho quá

trình xử lý nước thải Hai loại thường sử dụng trong quá trình xử lý nước thải là bề

lọc cát và trống quay Ngoài ra có thể sử dụng lớp vật liệu riêng

ƒ Hấp phụ

Nhằm loại bỏ các chất bẩn hòa tan và nước mà phương pháp xử lý sinh học

cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng nhỏ Thông thường

đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị nếu có yêu cầu

xử lý màu và những chất có hại đặc trưng Ngoài ra còn thể là màu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng như là: Than hoạt tính, đất sét hoạt tính Tùy thuộc

vào khả năng hấp thụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn ở trong nước mà thể loại

bỏ một phần chất hữu cơ và kim loại nặng có trong nước thải Thông thường, sử

dụng các chất hấp phụ có thể hấp phụ được 58 – 95% các chất hữu cơ và màu

HìnhI-2: Sơ đồ công nghệ xử lý hóa lý

1.3.2 Phương pháp sinh học [2, 4, 8, 9]

Dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại

sinh có trong nước thải

Sơ đồ công nghệ của phương pháp sinh học gồm các bước sau:

các hệ yếm khí tạo metan ở pH 6,5 - 7,5 và chúng bắt buộc phải có thức ăn để tạo

sinh khối mới nên nếu nước thải thiếu thì cần bổ sung N, P, đôi khi cả các nguyên

tố vi lượng Thực chất đây là bước chuẩn bị cho hệ xử lý bằng vi sinh tiếp theo

Do hệ vi sinh dùng để xử lý nước thải thường hoạt động tốt ở những vùng pH

xác định và hẹp (các hệ hiếu khí ở pH gần 6,5 - 8,0; các hệ thuỷ phân ở pH 4 - 5;

các hệ yếm khí tạo metan ở pH 6,5 - 7,5 và chúng bắt buộc phải có thức ăn để tạo

sinh khối mới nên nếu nước thải thiếu thì cần bổ sung N, P, đôi khi cả các nguyên

tố vi lượng Thực chất đây là bước chuẩn bị cho hệ xử lý bằng vi sinh tiếp theo

ƒ Lắng cấp 1

Lắng 1 với chức năng hoàn thiện chất lượng nước của công đoạn xử lý sơ bộ

Đặc biệt là lưu lại được nhiều chất huyền phù có khả năng lắng và loại bỏ khá lớn

các chất nổi Kích thước của lắng cấp một tùy thuộc vào từng hệ thống riêng biệt

dựa trên cơ sở tốc độ dâng lên của khối nước trong giờ cao điểm là 2,5 m/h và trung

Lắng 1 với chức năng hoàn thiện chất lượng nước của công đoạn xử lý sơ bộ

Đặc biệt là lưu lại được nhiều chất huyền phù có khả năng lắng và loại bỏ khá lớn

các chất nổi Kích thước của lắng cấp một tùy thuộc vào từng hệ thống riêng biệt

dựa trên cơ sở tốc độ dâng lên của khối nước trong giờ cao điểm là 2,5 m/h và trung

Nước thải

Rác, tạp chất thô lớn

bình là 30m/ngày Lắng cấp một có thể loại bỏ được 50 – 60% các chất huyền phù

và giảm bớt 20 – 30% chất hữu cơ ô nhiễm (tính bằng BOD5)với chi phí năng lượng

không đáng kể Do vậy, thể tích sục khí tiếp sau giảm đi một lượng tương ứng

Thông thường, các hệ xử lý vi sinh kị các chất nổi, dễ gây bọt Nếu trong quá

trình xử lý lượng cặn lơ lửng (SS) vào bể phản ứng quá cao cũng gây cản trở cho

quá trình vận hành, kiểm soát hiệu quả Vì vậy, ta nên có hệ lắng cấp một, hoặc

tuyển nổi để tách loại SS và vật liệu nổi

ƒ Xử lí vi sinh

Tương đương hệ phản ứng với các hoá chất trong sơ đồ trên, nghĩa là các quá

trình loại bỏ chất thải chủ yếu được thực hiện ở đây Sự khác biệt là ở chỗ thay vì

phản ứng với hoá chất, chất thải hữu cơ được phân huỷ bởi vi khuẩn nhờ các phản

ứng khác nhau ở các điều kiện khác nhau:

* Điều kiện hiếu khí (HC-chất hữu cơ):

HC + O2 + vi khuẩn dị dưỡng hiếu khí → CO2 + H2O + sinh khối mới

Như vậy trong quá trình này hệ vi sinh xử lý được các chất hữu cơ

Nếu phản ứng kéo dài ở điều kiện hiếu khí khi HC còn rất ít ta sẽ thực hiện

được quá trình nitrat hoá:

NH3 + O2 + vi khuẩn tự dưỡng hiếu khí → NO3- + H2O + sinh khối mới

Trong quá trình này hệ vi sinh xử lý được các chất hữu cơ chứa N và

amoniac, N biến thành nitrat NO3-

* Điều kiện yếm khí (HC-chất hữu cơ):

HC + vi khuẩn yếm khí → CO2 + CH4 + sinh khối mới

Trong điều kiện này hệ vi sinh xử lý được các hợp chất hữu cơ, các hợp chất

chứa N, S, P sẽ phân huỷ như trên kèm theo sự hình thành NH3, H2S, photphat

* Điều kiện thiếu khí (nồng độ ôxy gần bằng 0 như yếm khí nhưng có mặt

nitrat-NO 3 ):

HC + NO3- + vi khuẩn dị dưỡng → CO2 + N2 + H2O + sinh khối mới

Như vậy, kết hợp với quá trình nitrat hoá kể trên ta xử lý được các hợp chất

N Trong các hệ xử lý vi sinh, chất xúc tác chính là các tế bào vi sinh vật Chúng sử

dụng các chất bẩn gây ô nhiễm làm thức ăn để sinh trưởng Do đó, chúng cần những

chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào mới (sinh khối) Ngoài các hợp chất hữu cơ

(nguồn C) là quan trọng nhất chúng còn cần N, P theo những tỷ lệ nhất định và

nhiều nguyên tố vi lượng khác Vì vậy để hệ xử lý vi sinh hoạt động tốt, cần bổ

sung N, P sao cho nước thải có tỷ lệ C : N : P cần thiết cho từng loại phản ứng

Trong các loại nước thải thì trừ nước thải sinh hoạt có tỷ lệ này dư thừa N, P

và rất dễ xử lý vi sinh, còn nước thải công nghiệp thường thiếu N, P Vì vậy xử lý

đồng thời hai loại nước thải nhiều khi loại bỏ được yêu cầu cấp N, P và tăng hiệu

quả xử lý

Ngoài yếu tố dinh dưỡng đã nêu ở trên, yếu tố pH và yếu tố nhiệt độ là những

yếu tố quan trọng đối với hiệu quả hoạt động của hệ vi sinh

Theo các phương trình phản ứng kể trên ta cần lưu ý song song với sự phân

huỷ các chất bẩn còn có quá trình ngược lại là quá trình tổng hợp sinh khối mới

Tuỳ bản chất quá trình mà lượng sinh khối sinh ra (tính theo lượng chất bẩn được

phân huỷ) có thể cao tới ≈ 0,5 kg sinh khối/1 kg hữu cơ được xử lý (tính theo BOD5)

trong các quá trình hiếu khí (không kể nitrat hoá) hoặc thấp cỡ ≈ 0,1 kg sinh khối/1

kg hữu cơ được xử lý (tính theo BOD5) như trong quá trình yếm khí

Như vậy xử lý bùn dư (sinh khối vi khuẩn) là một bước tất yếu tiếp theo Đối

với những nhà máy lớn thường bùn được ổn định (phân huỷ một phần), tách nước

bằng các kĩ thuật lọc và làm khô khác nhau, bùn khô đem chôn lấp, làm phân bón

hoặc đốt trong các lò chuyên dụng

1.3.3 Phương pháp lau sậy

Phương pháp dùng lau sậy để xử lý nước thải do Giáo sư Kathe Seidel người Đức đưa ra từ những năm 60 của thế kỷ 20 Phương pháp này dựa vào tác

dụng đồng thời giữa rễ, cây và các sinh vật tập trung quanh rễ Cây lau sậy có khả

năng chuyển oxy ở bên trong từ trên ngọn tới tận rễ Quá trình này cũng diễn ra

trong giai đoạn tạm ngừng sinh trưởng của cây

Rễ và toàn bộ cây lau sậy có thể sống trong những điều kiện thời tiết khắc

nghiệt nhất Oxy được rễ thải vào khu vực xung quanh và được vi sinh vật sử dụng

cho quá trình phân huỷ hoá học Ước tính, số lượng vi khuẩn trong đất quanh rễ loại

cây này có thể nhiều như số vi khuẩn trong các bể hiếu khí kỹ thuật, đồng thời

phong phú hơn về chủng loại từ 10 đến 100 lần Chính vì vậy, các cánh đồng lau

sậy có thể xử lý được nhiều loại nước thải có chất độc hại khác nhau và nồng độ ô

nhiễm lớn Hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt (với các thông số như amoni, nitrat,

phosphát, BOD5, COD, colifom) đạt tỷ lệ phân huỷ 92-95% Còn đối với nước thải

công nghiệp có chứa kim loại thì hiệu quả xử lý COD, BOD5, crom, đồng, nhôm,

sắt, chì, kẽm đạt 90-100% ở Việt Nam, phương pháp lau sậy được áp dụng thí

điểm để xử lý nước thải bệnh viện như bệnh viện Nhân ái, tình Bình phước Theo

phó giám đốc Sở Y tế TP HCM phương pháp này cho hiệu quả cao

Chương II: Đối tượng vμ phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất nhựa phế liệu và nước thải sinh hoạt

của các hộ gia đình chảy ra cống rãnh và đoạn mương của làng nghề thôn Triều

Khúc, xã Tân Triều, huyện Thanh Trì, Hà Nội

Nghiên cứu đối tượng trên nhằm đánh giá thành phần các chất ô nhiễm có

trong nước thải gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người Qua đó tìm

ra các phương pháp để xử lý hiệu quả nhất nước thải từ hoạt động tái chế của làng

nghề

2.1.1 Điều kiện tự nhiên của làng nghề triều khúc [13, 14, 15]

ƒ Vị trí địa lý

Tân Triều là xã ven đô thuộc huyện thanh Trì, nằm ở phía Tây Bắc nội thành

Hà Nội, cách thủ đô Hà Nội 9km, cách thành phố Hà Đông 2km về phía Đông

Nam, có vị trí địa lý như sau:

- Phía Bắc giáp phường Thanh Xuân Nam – Hạ Đình – quận Thanh Xuân

- Phía Đông giáp với phường Kim Giang - Đại Kim – quận Hoàng Mai

- Phía Nam giáp với xã Tả Thanh Oai, xã Thanh Liệt – huyện Thanh Trì

- Phía Tây giáp với thành phố Hà Đông tỉnh Hà Tây

Với vị trí địa lý như trên Tân Triều có nhiều thuận lợi trong việc tổ chức sản

xuất lưu thông hàng hóa và tiếp cận nhanh với tiến bộ khoa học kỹ thuật

ƒ Đặc điểm khí hậu

Tân Triều mang các đặc điểm khí hậu vùng Đồng Bằng Sông Hồng:

Một năm chia làm hai mùa rõ rệt Mùa nóng ẩm kéo dài từ tháng 4 đến tháng

9, mùa khô hanh từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Giữa 2 mùa nóng ẩm và khô

hanh có các thời kỳ chuyển tiếp vào cuối các mùa hình thành nền khí hậu có 4 mùa:

Xuân, Hạ, Thu, Đông thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp đa dạng hóa sản

phẩm

- Nhiệt độ trung bình năm 23,4 0C Nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 có ngày tới

39 - 40 0C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng giêng có ngày chỉ 8 – 100C

- Độ ẩm không khí bình quân 84%, cao nhất 98%, thấp nhất 61%

- Tổng lượng mưa trung bình từ 1700 – 1900 mm/năm, thường tập trung vào

các tháng 7,8,9 Vào mùa mưa thường xảy ra úng lụt làm thiệt hại mùa màng ở

những vùng chân đất trũng

ƒ Tài nguyên thiên nhiên

- Tài nguyên đất

Tổng diện tích đất tự nhiên do xã quản lý hiện nay là 297,935 ha Trong đó,

đất nông nghiệp cho chiếm 60,43%, đất chuyên dùng chiếm 20,15%, đất ở chiếm

18,84%, đất chưa sử dụng chiếm 0,88% Do ảnh hưởng của quá trình đô thị hóa nên

đất nông nghiệp của xã ngày càng có xu hướng giảm dần

- Tài nguyên nước

Nguồn nước mặt được sử dụng để cung cấp nước tưới cho cây trồng là sông

Tô Lịch, sông Nhuệ và các hồ trong xã Do ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và

nước thải công nghiệp vùng phụ cận kết hợp với nước thải công nghiệp trong quá

trình sản xuất một số ngành nghề thủ công của xã, nên nguồn nước mặt ngày càng

bị ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất và đời sống của nhân dân Đây là một

trong nhưng vấn đề hết sức bức xúc cần phải giải quyết để bảo vệ sức khỏe cho

nhân dân trong xã

Nguồn nước ngầm khá dồi dào, có thể khai thác để phục vụ cho sản xuất và

cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân song đòi hỏi đầu tư lớn

2.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội của làng nghề Triều Khúc [13, 14, 15]

ƒ Dân số và lao động

Tân Triều là một xã đất chật, người đông Tổng dân số của xã năm 2008 xã

có 5.347 hộ với 20,497 nhân khẩu Tổng số lao động toàn xã hội là 13.750 người

Trong đó, lao động nông nghiệp thủy sản là 3.270 người chiếm 23,7%, lao động

công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp 6.150 người chiếm 44,8%, lao động dịch vụ

thương mại 4.330 người chiếm 31.5% Xã có 2 thôn là Triều Khúc và Yên Xá Đời

sống nhân dân trong xã là sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, thương mại

dịch vụ, thu gom phế liệu và sản xuất nông nghiệp Hiện tại xã có 10 hợp tác xã, 55

công ty, doanh nghiệp và 1376 hộ sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công và dịch vụ

thương mại

ƒ Thực trạng về cơ sở hạ tầng

- Giao thông

Tân triều có hệ thống đường giao thông tương đối liên hoàn thuận tiện với 4

đầu mối giao thông chính

Quốc lộ 70 chạy qua thôn Yên Xá của xã với chiều dài 2 km Quốc lộ 6 chạy

qua xã với chiều dài 1km Đường liên xã từ Tân Triều qua Đại Kim dài 2km Các

tuyến đường được rải nhựa và bê tông nhưng mặt đường hẹp, rất khó khăn cho việc

vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm các ngành tiểu thủ công nghiệp

- Thủy lợi

Hệ thống thủy lợi đã cơ bản giải quyết được vấn đề tưới nước chủ động

nhưng tiêu nước gặp rất nhiều khó khăn nhất là vào mùa mưa mực nước sông cao

hơn nước trong đồng Hiện nay, xã có một trạm bơm chính có 3 máy với tổng với

tổng công suất 2500 m3/h Toàn xã có trạm bơm với tổng công suất 1200 – 1800

m3/h

Hệ thống kênh mương cung cấp nước tưới tiêu cho đồng ruộng, nhưng vẫn

còn phải đầu tư bổ sung và nâng cấp

- Nước sinh hoạt

Hiện nay, toàn xã dùng nước giếng khoan làm nguồn cung cấp nước sinh

hoạt vì hệ thống nước ao hồ, nước giếng khơi đã bị ô nhiễm bởi chất thải công

nghiệp Xã có một trạm nước sạch công suất 16m3/h cung cấp nước sinh hoạt cho

một số hộ ở thôn Triều Khúc Về lâu dài, cần phải đầu tư xây dựng thêm một số

trạm cấp nước sạch nữa mới đáp ứng được nhu cầu nước cho sản xuất và sinh hoạt

của nhân dân

- Cơ sở y tế

Xã có 1 tạm xá với 4 phòng bệnh, 10 giường bệnh Đội ngũ cán bộ y tế ở

trạm xá có 7 người Trong đó, xã có 2 bác sỹ, 2 y sỹ còn lại là y tá và dược sỹ

Ngoài ra, xã có một đội ngũ đông đảo y, Bác sỹ đang công tác ở nơi khác hay nghỉ

hưu nhưng sống tại địa phương cũng tham gia khám chữa bệnh góp phần chăm sóc

và bảo vệ sức khỏe cho người dân

- Giáo dục đào tạo

Hệ thống trường tiểu học được xây dựng ở cả hai thôn với tổng số 26 phòng

học Trường trung học cơ sở có 18 phòng, có máy vi tính, có thư viện Trường trung

học và tiểu học đã được xây dựng kiên cố, nội thấy trang bị khá tốt, có đủ bàn ghế,

quạt và hệ thống đèn chiếu sáng Tổng số học sinh trung học và tiểu học khoảng

2200 em Xã có 2 trung tâm mẫu giáo mầm non với tổng số 8 lớp học Các trường

mẫu giáo đã quá tải và phải đi mượn cơ sở

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin và tài liệu thứ cấp

Khoá luận sẽ tiến hành điều tra thu thập các thông tin, tài liệu, số liệu cần

thiết có liên quan đến đối tượng nghiên cứu của khoá luận

Tài liệu thứ cấp là những tài liệu có sẵn hoặc thống kê ở địa phương (có thể ở

dạng xuất bản hoặc không xuất bản) có liên quan đến nội dung cần nghiên cứu

Thông tin thứ cấp là cơ sở cho việc chuẩn bị nội dung công việc điều tra

Các tài liệu thứ cấp có thể gồm các tư liệu về:

+ Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên môi trường của đối tượng

nghiên cứu thôn Triều Khúc, xã Tân Triều, huyện Thanh Trì, Hà Nội Được tập hợp

từ các nguồn khác nhau như sách, báo, thông tin trên mạng internet

+ Các phương pháp xử lý nước thải được đề cập trong các báo cáo, nghiên

cứu khoa học, tạp chí, sách

Mục đích của phương pháp là để hệ thống hoá các tài liệu, số liệu rời rạc sẵn

có thành hệ thống phục vụ theo hướng nghiên cứu Phân tích đánh giá tính xác thực

của tài liệu Chọn lọc những nhận xét phù hợp nhất về điều kiện kinh tế xã hội của

đối tượng nghiên cứu

Trong quá trình xử lý số liệu, ngoài việc phân tích, đánh giá đơn thuần tôi có

sự bổ sung (thông qua khảo sát thực địa với số liệu cập nhật), hiệu chỉnh lại (thông

qua tính toán lại, so sánh với thực tế và lý thuyết) các số liệu đã có và hệ thống hóa

tài liệu bằng các bảng, biểu để tiện sử dụng

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, lấy mẫu

Phương pháp này giúp ta kiểm chứng lại các số liệu, thông tin đã thu thập và

đã được tính toán; nhìn nhận và đánh giá các vấn đề cần được ưu tiên trong nghiên

cứu, từ đó bổ sung hoặc có những nghiên cứu mới

Lấy và phân tích mẫu nước là phương pháp rất cần thiết, đòi hỏi độ chính

xác, kết quả có độ tin cậy cao Công việc được tiến hành:

1) Phương pháp lấy mẫu nước thải theo tiêu chuẩn TCVN 5992-1995 Tại các

điểm đã chọn, mẫu được lấy bằng các dụng cụ chuyên dùng và đựng vào lọ nhựa

0,5 lít (có thêm axit HNO3 với mẫu dùng phân tích kim loại nặng, đựng vào lọ vô

trùng đối với mẫu vi sinh)

2) Phân tích mẫu

Các mẫu sau khi lấy bảo quản và được phân tích tại phòng thí nghiệm Khoa

Môi Trường, Trường Khoa học Tự nhiên

2.2.3 Phương pháp thực nghiệm

Vận hành hệ thống xử lý nước thải tại làng nghề Triều Khúc, Thanh Trì, Hà

Nội Khảo sát và theo dõi hiệu quả của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp

hóa lý kết hợp với phương pháp sinh học Phân tích và đánh giá hiệu quả

ƒ Phân tích mẫu:

1 Phân tích COD

Xác định COD bằng phương pháp Bicromat (K2Cr2O7)

a Phạm vi áp dụng

Phương pháp này áp dụng cho nước có nồng độ COD từ 50-700mg/l Nếu

nồng độ >700mg/l thì cần pha loãng mẫu

b Nguyên lý

Khi đun sôi trong môi trường H2SO4 đặc, bicromat sẽ chuyển hóa hầu hết các

chất vô cơ, hữu cơ trong nước Để oxi hóa hoàn toàn thì sử dụng chất xúc tác

Ag2SO4

Phản ứng:

Cr2O7 + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O Lượng dư Kalibicromat thêm vào mẫu được xác định bằng cách chuẩn độ với

muối Morh và chỉ thị axit phenylantranylic

c Hóa chất và dụng cụ

+ Bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ và thời gian đun

Lắc đều, đậy nắp ống nghiệm rồi đun trong 120 phút ở nhiệt độ 1500C Sau

120 phút đun, cho mẫu vào bình tam giác 100ml (tráng sạch ống nghiệm bằng nước

cất cho đến khi hết kết tủa màu vàng)

Cho 1-2 giọt chỉ thị feroin, lắc đều và chuẩn độ bằng muối Morh đến khi

dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ thì dừng chuẩn độ Ghi lại thể tích

Morh đã dùng

Mẫu trắng: Thay 2ml mẫu phân tích bằng 2 ml nước cất và cũng làm tương tự như

trên

- Chuẩn muối Morh

Cho các hóa chất sau vào bình tam giác 100ml:

+ 1ml K2Cr2O7

+ 9ml Ag2SO4

+ 1-2 giọt feroin

Lắc đều rồi chuẩn độ bằng muối Morh Khi dung dịch chuyển từ màu vàng

sang màu nâu đỏ thì dừng chuẩn độ

- Kết quả tiến hành

VT – VM

COD = x 8 x CMMorh x 1000

V Trong đó:

VT: thể tích muối Morh tiêu tốn khi chuẩn mẫu trắng (ml)

VM: thể tích muối Morh tiêu tốn khi chuẩn mẫu phân tích(ml)

V: thể tích mẫu phân tích ( V=2ml)

CM: nồng độ đương lượng của muối Morh(N)

8: khối lượng mol của phân tử oxi

1000: đơn vị đổi từ (l) sang (ml)

2 Phân tích MLSS

Mục đích của việc phân tích MLSS nhằm xác định nồng độ bùn hoạt tính

trong bể aerotan và tính thể tích lắng của bùn Nguyên tắc xác định là phương pháp

khối lượng

* Cách tiến hành:

Cân giấy lọc đã sấy ở 1050C Khối lượng a, gam

Lọc mẫu qua giấy đã sấy nhờ bình hút

chân không

Sấy đến khối lượng không đổi ở 1050C Thời gian sấy thường là 1h

Cân giấy có sinh khối đã sấy Khối lượng b, gam

Đây thực chất là cách xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng, nhưng trong bể

aerotan cũng có thể xem như nồng độ bùn hoạt tính vì cặn hữu cơ chiếm khoảng

80%

b: Trọng lượng giấy có sinh khối, g

a: Trọng lượng giấy không có sinh khối, g

c: Thể tích mẫu, ml

2.2.4 Phương pháp đánh giá nhanh

Phương pháp đánh giá nhanh là phương pháp thu thập thông tin về hiện trạng

môi trường dựa trên cơ sở quan sát, phỏng vấn tính toán, định lượng trung bình

trong các trường hợp cần thiết

2.2.5 Phương pháp so sánh:

So sánh các kết quả với nhau, với các tiêu chuẩn áp dụng, so sánh hiệu quả về

mặt công nghệ, kinh tế so với các phương án khác

2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu:

Lập bảng so sánh giá trị các thông số pH, DO, COD, SS

Lập đồ thị biểu thị các số liệu thực nghiệm

Chương III: Kết quả vμ thảo luận 3.1 Kết quả khảo sát hiện trạng môi trường khu vực làng nghề Triều Khúc

Môi trường sinh thái ở xã Tân Triều đã bị ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm nguồn

nước do các nguyên nhân sau:

- Nước thải công nghiệp của nhà máy cấp nước Thượng Đình ảnh hưởng rất

lớn đến đồng lúa của làng Yên Xá và khu đồng sâu làng Triều Khúc Bên cạnh đó

ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hình phát triển thủy sản của xã

- Nước thải công nghiệp do các nghề tẩy nhuộm sợi thải ra nhưng chưa có hệ

thống xử lý đã gây ô nhiễm cho hầu hết ao hồ, nguồn nước trong xã

- Khói bụi do quá trình xẻ cao su, đốt nhựa, đốt phế liệu cao su, phơi lông gà,

lông vịt …làm ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến sức khỏe nhân dân

- Các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp phân tán, do đó việc xử lý ô nhiễm

rất khó khăn

3.2 Kết quả đánh giá đặc tính nước thải làng nghề

Tại làng nghề, do đặc thù nguyên liệu thu gom từ nhiều nguồn và đều là nhựa

phế thải có dính nhiều tạp chất, nên trong quá trình công nghệ sử dụng rất nhiều

nước để rửa phế liệu Thành phần của nước thải này rất phức tạp vì chứa nhiều tạp

chất vô cơ, hữu cơ bám dính trên nhựa trong quá trình sử dụng Trong đó, có những

tạp chất độc hại(từ bình chứa thuốc sâu, hóa chất…), vi sinh vật gây bệnh

Các cơ sở sản xuất nhựa nằm rải rác xen lẫn các khu dân cư nên việc xây

dựng hệ thống thu gom nước thải sản xuất riêng là rất khó khăn Bên cạnh đó, thành

phần nước thải làng nghề tái chế nhựa có hàm lượng cặn lơ lửng và hàm lượng chất

hoạt động bề mặt cao Biên độ dao động của các thông số này chủ yếu phụ thuộc

vào quy mô sản xuất của từng cơ sở trong làng nghề

Nước thải sản xuất nhựa chứa ít chất hữu cơ, hàm lượng chất dinh dưỡng

thấp Khi tiến hành xử lý sinh học cần phải bổ sung N, P nhằm cân bằng dinh

dưỡng BOD5: N: P: = 100: 5: 1 Nhưng khi phối trộn với nước thải sinh hoạt thì hệ

xử lý sinh học hoạt động tốt hơn so với xử lý nước thải sản xuất riêng rẽ, mà không

cần phải bổ sung N, P

Vì vậy, ta nên kết hợp quá trình xử lý nước thải sản xuất với nước thải sinh

hoạt

Bảng III-1 : Kết quả phân tích chất lượng nước thải làng nghề

tái chế nhựa Triều Khúc

M1 Mẫu nước thải tại cơ sở sản xuất

M2 Mẫu nước thải tại địa điểm cống thải cuối làng

* Nhận xét:

Từ kết quả phân tích mẫu nước thải ta thấy rằng nước thải từ các cơ sở sản

xuất nhựa tái chế nhựa đổ ra ngoài môi trường xung quanh đã bị ô nhiễm

Hàm lượng COD vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 3,725 – 4,1 lần, hàm lượng

BOD vượt quá tiêu chuẩn cho phép 4,92 – 5,16 lần, hàm lượng cặn lơ lửng có trong

nước vượt 1,56 – 1,63 lần tiêu chuẩn cho phép (Tiêu chuẩn Việt Nam cho nước thải

công nghiệp loại B)

3.3 Kết quả đánh giá công nghệ xử lý nước thải làng nghề Triều Khúc, Tân

triều, Hà Nội

3.3.1 Nguyên tắc của việc lựa chọn công nghệ xử lý

Dựa vào đặc tính của nước thải làng nghề, nên công nghệ được áp dụng là xử

lý bằng phương pháp vi sinh là chủ yếu, ngoài ra có hỗ trợ thêm hóa chất Do nước

thải làng nghề có chứa các chất hoạt động bề mặt và hàm lượng kiềm cao do các

chất tẩy rửa mang lại Để đảm bảo cho xử lý vi sinh cần phải nâng điều chỉnh pH

đến nồng độ thích hợp và loại bỏ các chất hoạt động bề mặt có trong nước thải

Sự lựa chọn đứng đắn phương án công nghệ và các giải pháp thực thi sẽ quyết

định không những đến hiệu quả xử lý mà còn quyết định đến các yếu tố quan trọng

khác, đó là:

- Chi phí xây dựng cơ bản ban đầu, nếu chi phí này quá cao khó áp dụng cho

các làng nghề sản xuất vừa và nhỏ của Việt Nam

- Chi phí vận hành thường có tác động trực tiếp đến giá thành sản phẩm, giảm

lợi nhuận, dẫn tới giảm khả năng cạnh tranh ảnh hưởng tới tính thực tiễn của công

nghệ

- Quy trình vận hành, nếu phức tạp quá công nhân sẽ khó theo đầy đủ dẫn

đến giảm hiệu quả xử lý Yêu cầu bảo trì, nếu quá thường xuyên dẫn đến tăng chi

phí vận hành

3.3.2 Quy trình công nghệ

Bể chứa bùn Bùn cặn thải

Bùn cặn thải Bùn cặn thải Cấp oxi

Nước thải sản xuất Nước thải sinh hoạt Song chắn rác

Hoá chất

Bể điều hoà

Bể keo tụ kết hợp lắng I

Bùn cặn thải Bùn cặn thải Cấp oxi

Nước thải sản xuất Nước thải sinh hoạt Song chắn rác

Hoá chất

Bể điều hoà

Bể keo tụ kết hợp lắng I

Nguồn tiếp nhận

Hình III- 1: Sơ đồ công nghệ tổ hợp xử lý nước thải làng nghề tái chế nhựa

Đây là công nghệ tổ hợp, bắt đầu bằng xử lý hóa lý là chắn rác, điều hòa, rồi

nước thải hỗn hợp được đưa vào hệ xử lý vi sinh

Nước thải bao gồm 2 dòng: Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được

thu gom chung vào đường thoát nước sau đó được đưa vào bể điều hoà

Bể điều hoà có tác dụng điều hoà lưu lượng và chất lượng nước thải đảm bảo

dòng ổn định cho công đoạn xử lý tiếp theo

Sau đó nước được bơm vào thiết bị hoà trộn, phản ứng đồng thời với việc cấp

hoá chất trung hoà (sữa vôi) và hoá chất keo tụ(PAC) Sau khi nước thải được phản

ứng với hoá chất sẽ đi vào bể lắng bậc I Bể lắng bậc I có cấu tạo đặc biệt để có thể

loại bỏ phần cặn lơ lửng có trong nước thải và phần nước trong đi vào bể xử lý sinh

học

Bể xử lý sinh học có chức năng loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải và

một phần nitơ, phốt pho nhờ quá trình xử lý bùn hoạt tính dư thừa trong bể Bể xử lý

sinh học có cấp khí cưỡng bức cho quá trình oxi hoá các hợp chất hữu cơ Xử lý

sinh học hiếu khí có khả năng cho chất lượng nước sau xử lý tốt hơn so với phương

pháp xử lý kị khí Bùn hoạt tính sinh ra trong quá trình hoạt động được giữ lại ở bể

lắng bậc II Một phần được tuần hoàn lại bể vi sinh, phần còn lại được thu về bể

chứa bùn Sau khi qua bể lọc sinh học nước thải vào bể lắng Bể lắng có chức năng

loại bỏ bông bùn hoạt tính sinh ra trong bể vi sinh

Trong pilot có sử dụng thêm một module được thiết kế với màng lọc đặc biệt

có tác dụng làm việc thay cho bể lắng bậc II đồng thời có tác dụng như một thiết bị

lọc sinh học Việc sử dụng module này mang lại nhiều hiệu quả kỹ thuật và kinh tế

so với phương pháp truyền thống: Giảm được chi phí xây dựng bể lắng bậc II đồng

thời tăng hiệu quả xử lý nước thải

Cuối cùng nước thải đi qua bể lọc trọng lực Bể lọc trọng lực có chứa các vật

liệu hấp phụ có tác dụng loại bỏ các chất màu, mùi và một phần các chất hữu cơ,

kim loại nặng trong nước

3.3.3 Thuyết minh cấu tạo và hoạt động của hệ thống xử lý nước thải làng

nghề

Pilot được thiết kế với 2 quy trình xử lý nước thải cùng song song hoạt động

với mục đích dễ dàng đánh giá hiệu quả của 2 quy trình công nghệ xử lý

Quy trình công nghệ 1 sử dụng phương pháp truyền thống là sử dụng bể lắng

bậc II

Quy trình công nghệ 2 sử dụng module lọc bằng vi màng Ciclaro

Nước thải từ bể trung hoà được hoà trộn với hoá chất và phản ứng diễn ra

trong thiết bị hoà trộn, phản ứng rồi đi qua bể lắng bậc I Bể lắng bậc I giữ lại bùn

cặn trong nước thải, nước trong chảy vào bể vi sinh Bể vi sinh có nhiệm vụ xử lý

các chất hữu cơ có trong nước thải Oxi được cấp cưỡng bức cho vi sinh vật hoạt

động phân huỷ các chất hữu cơ Nước qua bể vi sinh được chia thành 2 dòng

Dòng 1 vào bể lắng bậc II

Dòng 2 đi vào bể xử lý có sử dụng module lọc Ciclaro Module lọc Ciclaro sử

dụng công nghệ màng vi lọc thẩm thấu ngược cho phép giữ lại các chất lơ lửng có

trong nước thải Màng lọc được chế tạo đặc biệt có khả năng cho phép những chất

nhất định thẩm thấu qua đồng thời rất bền về mặt lý, hoá học Sử dụng màng lọc

Ciclaro cho phép sử dụng thay cho bể lắng bậc II đồng thời màng lọc còn tạo ra một

lớp vật liệu làm giá đỡ bám dính cho vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ trong

nước thải Màng lọc Ciclaro áp dụng công nghệ mới của Đức với tính năng cao

nhưng cần phải tính toán hiệu quả kinh tế khi áp dụng