PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện vấn đề công nghiệp hóa - đại hóa bước nhảy lớn phát triển kinh tế nước ta, phát triển kinh tế, đô thị, nghành sản xuất kinh doanh dịch vụ ngày phát triển mở rộng Hơn thế, phát triển dân số ngày tăng cao với ý thức người dân chưa nâng cao bảo vệ môi trường tạo khối lượng lớn chất thải gồm: chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế, chất thải nông nghiệp Trong khả chịu đựng môi trường có giới hạn khả chịu đựng mức báo động Do đặc thù công nghiệp đà phát triển, chưa có quy hoạch tổng thể nhiều nguyên nhân khác như: điều kiện kinh tế nhiều doanh nghiệp nhiều khó khăn, chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên chất thải công nghiệp nhiều nhà máy chưa xử lý mà xả thẳng môi trường Mặt khác với phát triển nên công nghiệp hóa xuất nhiều khu công nghiệp (KCN), cụm công nghiệp nước thải lượng chất thải lớn môi trường tự nhiên mà không thông qua xử lý xử lý không đạt hiệu Trong đó, ô nhiễm nguồn nước vấn đề nhức nhối tình trạng ô nhiễm môi trường tự nhiên công nghiệp vấn đề bảo vệ cung cấp nước vô quan trọng, cần phải quan tâm kịp thời Nhằm mục đích góp phần nâng cao hiệu xử lý nước thải nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp Việt Nam, chọn đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội phương pháp keo tụ tạo điều kiện phòng thí nghiệm” góp phần bảo vệ nâng cao chất lượng môi trường sống cho người CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình phát triển khu công nghiệp Việt Nam ảnh hưởng nước thải công nghiệp đến người môi trường 1.1.1 Tình hình phát triển khu công nghiệp Việt Nam Tính từ năm 1991 đến năm 2009, trải qua 18 năm xây dựng phát triển, nước thành lập 223 KCN với tổng diện tích tự nhiên đạt 57.264 ha, phân bố 56/63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương Trong diện tích đất sử dụng cho phát triển công nghiệp cho thuê theo quy hoạch đạt gần 40.000 ha, chiếm khoảng 65% diện tích đất quy hoạch KCN (Nguồn: Bộ KH&ĐT,2009) Trong số 223 KCN nước, có 171 KCN vào hoạt động, 52 KCN trình xây dựng hạ tầng kỹ thuật, chủ yếu KCN thành lập năm gần Năm 2008, Chính phủ ban hành Nghị định số 29/2008/NĐ-CP quy định thành lập, hoạt động, sách quản lý nhà nước KCN, khu chế xuất khu kinh tế, quy định thống hoạt động KCN lĩnh vực theo hướng đẩy mạnh phân cấp quản lý cho Ban quản lý KCN Nghị định góp phần đổi sâu sắc thể chế, môi trường đầu tư kinh doanh trình hội nhập kinh tế quốc tế mạnh mẽ sau Việt Nam gia nhập WTO Công tác quản lý Nhà nước KCN thân hoạt động KCN có điều chỉnh cấu tổ chức, lực, chương trình hoạt động để thích nghi với điều kiện Nhờ đó, năm 2008, KCN mặt tiếp tục tăng trưởng năm trước, mặt khác, có nét phát triển mang tính đột phá, với 48 dự án đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng KCN cấp Giấy chứng nhận đầu tư, thành lập 44 KCN với tổng diện tích đất tự nhiên 15.675,6 (tăng 73% so với năm 2007) mở rộng KCN với tổng diện tích đất tự nhiên 2.810,8 (tăng 41,1%) so với năm 2007) Bảng 1.1 Tình hình phát triển KCN qua năm 2006, 2007, 2008 Nội dung Năm Năm Năm 2006 2007 2008 Tổng số KCN toàn quốc 139 179 223 Số KCN thành lập 40 44 Số KCN xin mở rộng diện tích 12 Tổng diện tích KCN thành lập (ha) 2.607 11.016 18.486 Tỷ lệ lấp đầy KCN trung bình (%) 54,5 50 46 1,5 1,68 16,8 22,4 28,9 8,3 10,8 14,5 21 22 24,7 0,88 1,1 1,3 Giá trị sản xuất kinh doanh/1ha diện tích Không có đất cho thuê (triệu USD) số liệu Giá trị sản xuất công nghiệp KCN (tỷ USD) Giá trị xuất doanh nghiệp KCN (tỷ USD) Tỷ lệ so với tổng giá trị xuất nước (%) Nộp ngân sách (tỷ USD) (Bộ KH&ĐT, 2006, 2007, 2008) Tuy nhiên, trình phát triển KCN nảy sinh số vấn đề gia tăng số lượng không tỷ lệ thuận với tỷ lệ lấp đầy KCN Qua khảo sát số KCN, cho thấy, KCN Thủ tướng Chính phủ định thành lập có sở hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, thuận tiện tốc độ lấp đầy chậm, không thu hút doanh nghiệp vừa nhỏ, suất đầu tư cao nên doanh nghiệp Việt Nam với tài có hạn khó thuê KCN Các KCN UBND cấp tỉnh định thành lập hỗ trợ đầu tư xây dựng sở hạ tầng có tốc độ lấp đầy nhanh thành lập nhiều ngân sách địa phương hạn hẹp Các KCN khác cho doanh nghiệp sản xuất thuê đất trước xây dựng hạ tầng kỹ thuật nên suất đầu tư thấp, có tốc độ triển khai xây dựng lấp đầy nhanh lại gặp khó khăn quản lý môi trường, hệ thống hạ tầng kỹ thuật không đồng 1.1.2 Ảnh hưởng nước thải công nghiệp đến người môi trường 1.1.2.1 Ảnh hưởng đến người Theo Báo cáo tổ chức Y tế giới (WHO) công bố đầu năm 2010 cho thấy, năm Việt Nam có 20.000 người tử vong điều kiện nước vệ sinh nghèo nàn thấp Theo thống kê Bộ Y tế, 80% bệnh truyền nhiễm nước ta liên quan đến nguồn nước Hậu chung tình trạng ô nhiễm nước tỉ lệ người mắc bệnh cấp mãn tính liên quan đến ô nhiễm nước viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày tăng Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày mắc nhiều loại bệnh tình nghi dùng nước bẩn sinh hoạt Ngoài ô nhiễm nguồn nước gây tổn thất lớn cho ngành sản xuất kinh doanh, hộ nuôi trồng thủy sản Các nghiên cứu khoa học cho thấy, sử dụng nước nhiễm asen để ăn uống, người mắc bệnh ung thư thường gặp ung thư da Ngoài ra, asen gây nhiễm độc hệ thống tuần hoàn uống phải nguồn nước có hàm lượng asen 0,1mg/l Vì vậy, cần phải xử lý nước nhiễm asen trước dùng cho sinh hoạt ăn uống Người nhiễm chì lâu ngày mắc bệnh thận, thần kinh, nhiễm Amoni, Nitrat, Nitrit gây mắc bệnh xanh da, thiếu máu, gây ung thư Metyl tert-butyl ete (MTBE) chất phụ gia phổ biến khai thác dầu lửa có khả gây ung thư cao Nhiễm Natri (Na) gây bệnh cao huyết áp, bệnh tim mạch, lưu huỳnh gây bệnh đường tiêu hoá, Kali, Cadimi gây bệnh thoái hoá cột sống, đau lưng Hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, diệt cỏ, thuốc kích thích tăng trưởng, thuốc bảo quản thực phẩm, phốt pho… gây ngộ độc, viêm gan, nôn mửa Tiếp xúc lâu dài gây ung thư nghiêm trọng quan nội tạng Chất tẩy trắng Xenon peroxide, sodium percarbonate gây viêm đường hô hấp, oxalate kết hợp với calcium tạo calcium oxalate gây đau thận, sỏi mật Vi khuẩn, ký sinh trùng loại nguyên nhân gây bệnh đường tiêu hóa, nhiễm giun, sán Kim loại nặng loại: Titan, Sắt, chì, cadimi, asen, thuỷ ngân, kẽm gây đau thần kinh, thận, hệ tiết, viêm xương, thiếu máu 1.1.2.2 Ảnh hưởng đến môi trường Ô nhiễm môi trường hoạt động sản xuất công nghiệp nói chung KCN nói riêng gây tác động xấu tới hệ sinh thái tự nhiên Đặc biệt nước thải không qua xử lý, xả thải trực tiếp vào môi trường gây thiệt hại đáng kể tới sản xuất nông nghiệp nuôi trồng thủy sản cac khu vực lân cận Sông suối nguồn tiếp nhận vận chuyển chât ô nhiễm nước thải từ KCN sở sản xuất kinh doanh Nước thải chứa chất hữu vượt giới hạn cho phép gây tượng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy nước Các loài thủ sinh bị thiếu oxy dẫn đến số loài bị chết hàng loạt Sự xuất cac độc chất dầu mỡ, kim loại nặng, loại hóa chất nước tác động đến thực vật thủy sinh vào chuỗi thức ăn hệ sinh thái Một số dẫn chứng cho thấy ảnh hưởng nước thải công nghiệp đến môi trường: Trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy tập trung khoảng 19 KCN Thủ tướng Chính phủ định thành lập hàng loạt KCN khác địa phương Theo ước tính, lượng nước thải từ KCN chiếm khoảng 35% tổng lượng nước thải công nghiệp đổ vào lưu vực sông Đây nguyên nhân gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận Theo số liệu thống kê, sản lượng nuôi trồng thủy sản (đặc biệt nuôi cá bè sông) bị giảm sút vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt KCN Điện Nam – Điện Ngọc, với 34 nhà máy đưa vào hoạt động, KCN lớn tỉnh Quảng Nam Trong năm 2006 – 2007, KCN lên điểm nóng ô nhiễm môi trường nước miền Trung Nước thải KCN thải trực tiếp môi trường, mương dẫn nước thải KCN chảy sông Ngân Hà khiến dòng sông trở nên đen kịt Các loài thủy sinh tồn Tại khu vực miền Nam, ô nhiễm sông Thị Vải điển hình ô nhiễm môi trường nước thải công nghiệp gây Sự ô nhiễm gây tác động trực tiếp tới hệ sinh thái, loài thủy sản tồn tại, lại sinh vật phù du 1.2 Tổng quan nước thải công nghiệp 1.2.1 Nguồn phát thải nước thải công nghiệp Nhiều lĩnh vực công nghiệp tiêu thụ thải lượng nước khổng lồ, nhà máy luyện kim, hóa chất, hóa dầu, dệt nhuộm, chế biến thực phẩm Nước qua sử dụng trình sản xuất, nước làm mát thiết bị , nước làm vệ sinh nhà xưởng, máy móc tắm giặt công nhân coi nước thải Lượng nước thải nhà máy công nghiệp nặng thường từ đến 14m3/ha/ngày; xí nghiệp công nghiệp nhẹ từ 14 đến 28m3/ha/ngày Có thể tính lượng nước cấp đầu vào khoảng 95% nước qua sử dụng phân xưởng trình công nghệ nước thải ( có ngoại lệ nhà máy bia, xí nghiệp nước giải khát nước khoáng) Bảng 1.2 Ước tính tổng lượng nước thải thải lượng chất ô nhiễm nước thải từ KCN vùng KTTĐ năm 2009 Tổng lượng cấc chất ô nhiễm (kg/ngày) Lượng Khu vực TT nước thải (m3/ngày) TSS BOD COD Tổng N Tổng P A Vùng KTTĐ Bắc Bộ 155.055 34.112 21,243 49.463 8.993 12.404 Hà nội 36.577 8.047 5.011 11.688 2.122 2.926 Hải phòng 14.026 3.086 1.922 4.474 814 1.122 Quảng ninh 8.050 1.771 1.103 2.588 467 644 Hải dương 23.806 5.237 3.261 7.594 1.381 1.904 Hưng yên 12.350 2.717 1.692 3.940 716 988 Vĩnh phúc 21.300 4.688 2.918 6.795 1.325 1.704 B Bắc ninh Vùng KTTĐ miền Trung 38.946 8.568 5.336 12.424 2.259 3.116 58.808 12.937 8.057 18.760 3.411 4.705 Đà nẵng 23.792 5.234 3.260 7.590 1.380 1.903 Thừa thiên - huế 4.200 924 575 1.340 244 336 Quảng nam 13.024 2.865 1.784 4.154 755 1.042 Quảng ngãi 3.950 869 541 1.260 229 316 Bình định 13.842 3.045 1.896 4.416 803 1.107 413.400 90.948 56.636 131.875 23.977 33.072 C Vùng KTTĐ phía Nam TP Hồ Chí Minh 57.700 12.694 7.905 18.406 3.347 4.616 Đồng nai 179.066 39.395 24.532 57.122 10.386 14.325 Bà rịa – vũng tàu 93.550 20.581 12.816 29.842 5.428 7.484 Bình dương 45.900 10.098 6.288 14.642 2.662 3.672 Tây ninh 11.700 2.574 1.603 3.732 679 936 Bình phước 100 22 14 32 Long an 25.384 5.585 3.478 8.098 1.472 2.031 13.700 3.014 1.877 4.370 795 1.096 D Vùng KTTĐ vùng ĐBSCL Cần thơ 11.300 2.486 1.548 3.605 655 904 Cà mau 2.400 528 329 766 139 192 640.963 141.012 87.812 Tổng cộng 204.467 37.176 51.277 (Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), tháng 05/2009) 1.2.2 Thành phần đặc tính nước thải công nghiệp Thành phần tính chất nước thài công nghiệp đa dạng, phụ thuộc vào trình sản xuất, vào trình độ chất dây chuyền công nghệ Ví dụ nước thải từ xí nghiệp chế biến thực phẩm có nhiều chất hữu dễ phân hủy; từ xí nghiệp thuộc da - có chất hữu cơ, tanin có màu nâu đen đặc biệt có mặt số kim loại nặng với sunfua; từ xí nghiệp hóa chất -có mặt hóa chất sử dụng gây độc hại Nước thải công nghiệp thường mang tính chất đặc trưng trình sản xuất Tuy vậy, nước thải khu vực phụ thuộc vào loại nhà máy, xí nghiệp, quy mô xí nghiệp, trình độ công nghệ mức độ tái sử dụng nước biện pháp xử lý nước thải xí nghiệp Bảng 1.3 Thành phần nước thải số ngành công nghiệp (trước xử lý) Ngành Công Nghiệp Chế biến đồ hộp, thủy sản, Chất ô nhiễm Chất ô nhiễm phụ BOD, COD, pH, SS Màu, tổng N, P BOD, pH, SS, N, P TDS, màu, độ đục Chế biến thịt BOD, pH, SS, độ đục NH4+, P, màu Sản xuất bột BOD, SS, pH, NH4+, Độ đục, NO3-, PO43- rau quả, đông lạnh Chế biến nước uống có cồn, bia, rượu COD, dầu mỡ, SS, CN-, Cr, Cơ khí Ni BOD5, COD, SS, Cr, NH4+, Thuộc da dầu mỡ, phenol, sunfua SS, BOD, kim loại nặng, Dệt nhuộm dầu mỡ Phân hóa học pH, độ axit, F, kim loại nặng SS, Zn, Pb, Sd N, P, tổng Colifom Màu, độ đục Màu, SS, dầu mỡ, N, P Sản xuất phân hóa học NH4+, NO3-, ure pH, hợp chất hữu Sản xuất hóa chất hữu cơ, pH, tổng chất rắn, SS, Cl- , COD, phenol, F, Silicat, vô SO42- kim loại nặng Sản xuất giấy SS, BOD, COD, phenol, lignin, tanin pH, độ đục, độ màu (Quan trắc kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, Lê Trình, NXB KHKT, 1997) Trong xí nghiệp công nghiệp có loại nước thải quy ước Đó nước làm nguội thiết bị, nhà máy nhiệt điện Tuy không bẩn sau sử dụng bọ nhiệt độ cao, kéo theo sắt gỉ thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống ngẫu nhiên bị cố làm cho nước bị nhiễm bẩn Nước thải loại làm cho nguồn nước tăng nhiệt độ, nghèo oxy hòa tan làm chết sinh vật nước Thành phần nước thải công nghiệp chia theo hai nhóm chính: Tính chất vật lý nước thải xác định dựa tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ… Màu sắc: Nhìn chung, màu nước thải thường màu xám có vẩn đục Màu nước thải bị thay đổi đáng kể bị nhiễm khuẩn, nước thải có màu tối Mùi: Nước thải sinh hoạt thông thường có mùi mốc, nước thải bị nhiễm bẩn chuyển sang mùi trứng tạo thành H 2S nước Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thải thường cao so với nhiệt độ nguồn nước ban đầu, có gia tăng nhiệt vào nước từ đồ dùng gia đình máy móc thiết bị công nghiệp Tuy nhiên dòng nước thấm qua đất lượng nước mưa đổ xuống nhân tố làm thay đổi cách đáng kể nhiệt độ nước Tính chất hóa học: biểu thị dạng chất nước thải có tính chất hóa học khác nhau, chia thành nhóm: Thành phần vô cơ: sét, gỉ, axit vô cơ, ion muối phân ly Thành phần hữu cơ: chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã + Các chất chứa nitơ: urê, protein, acid amin + Các hợp chất nhóm hydrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose + Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh Thành phần sinh học : nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn 1.3 Một số phương pháp xử lý nước thải Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan phương pháp xử lý nước thải 1.3.1 Phương pháp học Nước thải công nghiệp thường chứa chất tan không tan dạng hạt lơ lửng Các tạp chất lơ lửng dạng rắn lỏng, chúng tạo với nước thành hệ huyền phù Để tách hạt lơ lửng khỏi nước thải, người ta thường sử dụng trình thủy cơ: Lọc qua lưới chắn song chắn rác, lắng tác dụng trọng trường lực ly tâm lọc Việc lựa chọn phương pháp tùy thuôc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải mức độ làm cần thiết 1.3.1.1 Lọc qua song chắn rác lưới lọc Song chắn rác: để chắn giữ rác bấn,thô ( giấy, rác thải ) người ta dùng song chắn rác 10 Theo bảng 3.9 hình 3.7 cho thấy: hiệu suất xử lý COD đạt giá trị cao 54,5% với pH 7, COD đầu vào 176 (mg/l) giảm xuống 80 (mg/l) Tại giá trị pH hiệu suất xử lý đạt 36% Khi tăng giá trị pH đến hiệu suất xử lý COD giảm xuống tương ứng 38,1% 35,2% So sánh với hiệu suất xử lý nước thải sau keo tụ KCN 48,2% hiệu suất xử lý nhóm nghiên cứu tiến hành thực nghiệm cao hơn, hiệu suất xử lý COD đạt 50% Hiệu suất xử lý BOD5 thể bảng 3.10 hình 3.8 Bảng 3.10 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý BOD5 STT Kí hiệu mẫu Mbd M1 M2 M3 M4 M5 pH 6,8 BOD5 (mg/l) 97 77 42 32 54 63 (Nhóm nghiên cứu, 2016) Từ bảng 3.10 ta có hình 3.8 thể hiệu suất xử lý BOD5 nồng độ PAC thay đổi Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử lý BOD5 70 67 60 50.7 50 44.3 35 40 30 20 20.6 10 Giá trị pH Hình 3.8 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý BOD5 39 Theo bảng 3.10 hình 3.8 cho thấy hiệu suất xử lý BOD5 đạt cao 67% ứng với giá trị pH 7, hàm lượng BOD5 đầu vào 97 (mg/l) giảm xuống 32 (mg/l) Tại giá trị pH hiệu suất xử lý BOD5 50,7% thay đổi giá trị pH đến hiệu suất xử lý BOD5 giảm xuống tương ứng 44,3% 35% So sánh với hiệu suất xử lý nước thải sau keo tụ KCN 54% hiệu suất xử lý nhóm nghiên cứu tiến hành thực nghiệm cao hơn, hiệu suất xử lý BOD5 đạt 64,13% 3.3.2 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý N-NH4+ Khi thay đổi pH hiệu suất xử lý N- NH4+ thay đổi, hiệu suất NNH4+ thay đổi thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý N-NH4+ Kí hiệu mẫu Mbd M1 M2 M3 M4 M5 STT Nồng độ NH4+ (mg/l) 45,8 45,8 43,2 41,5 42,9 43,7 (Nhóm nghiên cứu, 2016) pH 6,5 Từ bảng 3.11 ta có hình 3.9 thể hiệu suất xử lý N-NH4+ nồng độ PAC thay đổi Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử lý N-NH4+ 10 9.4 6.4 5.6 4.5 0 Giá trị pH Hình 3.9 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý N-NH4+ 40 Theo bảng 3.11 hình 3.9 cho thấy hiệu suất xử lý N-NH4+ đạt hiệu suất cao 9,4% ứng với giá trị pH Nồng độ N-NH4+ đầu vào 45,8 (mg/l) giảm xuống 41,5 (mg/l) với giá trị pH ta thấy hiệu suất xử lý đạt 5,6% Khi ta tăng giá trị pH lên đến Hiệu suất xử lý NNH4+ có xu hướng giảm xuống 6,4% 4,5% So sánh với hiệu suất xử lý nước thải sau keo tụ KCN 8,9 % hiệu suất xử lý nhóm nghiên cứu tiến hành thực nghiệm cao hơn, hiệu suất xử lý N- NH4+ đạt 9,4% 3.3.3 Ảnh hưởng pH tới P- PO43Hiệu suất xử lý P- PO43- thay đổi thay đổi giá trị pH, Hiệu suất xử lý P- PO43- thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý P- PO43Kí hiệu mẫu Mbđ M1 M2 M3 M4 M5 STT pH 6,5 Nồng độ (mg/l) 202,58 110,08 80,03 74,02 84,71 88,94 ( Nhóm nghiên cứu, 2016) Từ bảng 3.12 ta có hình 3.10 thể hiệu suất xử lý P-PO43- nồng độ PAC thay đổi Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử lý PO4365 60.5 60 63.4 58.2 56.1 55 50 45.6 45 40 Giá trị pH Hình 3.10 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý P- PO4341 Theo bảng 3.12 hình 3.10 cho thấy: hiệu suất xử lý P-(PO4)3- đạt hiệu suất cao 63,4% pH với nồng độ P-(PO4)3- đầu vào 202,58 (mg/l) giảm xuống 74,02 (mg/l) Tại giá trị pH hiệu suất xử lý đạt 60,5% Khi ta thay đổi giá trị đến hiệu suất xử lý có xu hường giảm dần, hiệu suất đạt tương ứng 58,2% 56,1% Khoảng dao động giá trị pH khoảng 6-8 So sánh với hiệu suất xử lý nước thải sau keo tụ KCN 11,5 % hiệu suất xử lý nhóm nghiên cứu tiến hành thực nghiệm cao hơn, hiệu suất xử lý P- PO43- đạt 83,3% 3.3.4 Ảnh hưởng pH tới TSS Hiệu suất xử lý TSS thay đổi pH thay đổi, hiệu suất thay đổi thể bảng 3.13 Bảng 3.13 Ảnh hưởng pH tới TSS STT Kí hiệu mẫu pH TSS Mbd 6,5 204,5 M1 121 M2 93 M3 55 M4 92 M5 113 ( Nhóm nghiên cứu, 2016) Từ bảng 3.13 ta có hình 3.11 thể hiệu suất xử lý TSS nồng độ PAC thay đổi 42 Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử lý TSS 75 70 73.1 65 60 55 54.5 55 50 44.7 45 40.8 40 Giá trị pH Hình 3.11 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý TSS Theo bảng 3.13 hình 3.11 cho thấy hiệu suất xử lý TSS đạt hiệu suất 40,8% pH 5, 54,5% pH Tại giá trị pH hiệu suất đạt 55%, pH đạt 44,7% hiệu suất xử lý cao 73,1% pH với khối lượng TSS đầu vào 204,5 (mg/l) xuống 75 (mg/l) Khoảng dao động pH xử lý TSS 6-8 So sánh với hiệu suất xử lý nước thải sau keo tụ KCN 39,5% hiệu suất xử lý nhóm nghiên cứu tiến hành thực nghiệm cao hơn, hiệu suất xử lý TSS đạt 60,8% Từ kết thu nhóm nghiên cứu đưa kết luận sau: Với lượng PAC 0,5 g/l nước thải pH hiệu suất xử lý thông số ô nhiễm COD 54,5%, BOD5 67%, NH4+ 9,4%, (PO4)363,4% TSS 73,1% đạt hiệu suất xử lý cao thí nghiệm thực đề tài 43 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua nghiên cứu, đề tài rút kết luận sau: Nhà máy xử lý nước thải Khu Công Nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội nhà máy xử lý nước thải tập trung công suất hoạt động nhà máy tương đối lớn hàm lượng chất gây ô nhiễm cần xử lý đa dạng, phức tạp Do lượng nước cần xử lý ngày lớn khả xử lý nhà máy nhiều hạn chế Đề tài tiến hành thực nghiệm xử lý nước thải khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội phương keo tụ tạo điều kiện phòng thí nghiệm đưa kết luận: với lượng PAC 500 mg/l nước thải pH khả xử lý thông số ô nhiễm COD 54,5%, BOD5 67%, NH4+ 9,4%, (PO4)3- 63,4% TSS 73,1% đạt hiệu suất xử lý cao thay đổi lượng PAC giá trị pH trình tiến hành thực nghiệm Từ đó, nhóm nghiên cứu đề xuất sử dụng lượng PAC 500 mg/l nước thải pH giá trị tối ưu để xử lý nước thải tập trung KCN Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội với ưu điểm: tiết kiệm hóa chất sử dụng, tiết kiệm thời gian thời gian lắng nhanh, đảm bảo công đoạn xử lý đạt hiệu cao 4.2 Tồn Do hạn chế kinh phí, thời gian kinh nghiệm nghiên cứu nên đề tài số tồn sau đây: Số lượng mẫu nên kết phân tích phản ánh phần nhỏ mẫu lấy từ thực nghiệm Do lấy mẫu vị trí xử lý ( bể keo tụ) nên chưa đánh giá tổng quan trình xử lý khu vực lấy mẫu Chưa so sánh với chất keo tụ khác 44 4.3 Kiến nghị Cần tiếp tục có nghiên cứu với quy mô sâu rộng để xác định khả xử lý nước thải tối ưu nhất, giúp vấn đề xử lý nước thải KCN hoàn thiện hơn, từ làm giảm vấn đề ô nhiễm nước thải công nghiệp Tiến hành thí nghiệm để so sánh hiệu suất xử lý với chất keo tụ khác PAC 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài Nguyên môi trường (2011): QCVN 40: 2011, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải công nghiệp Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2009) Báo cáo môi trường quốc gia 2009: Môi trường khu công nghiệp Việt Nam Đào Sỹ Đức (2010) “Xác định điều kiện tối ưu keo tụ phẩm nhuộm Basic Red 46 nước thải PAC theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm” Tạp chí phát triển KH&CN, tập 13, số T1-2010 Hán Thị Đào (2013) Luận văn tốt nghiệp “ Sử dụng phương pháp keo tụ- tạo để xử lý nước thải công ty cổ phần Prime Vĩnh Phúc, tỉnh Vĩnh Phúc” ngành Khoa học môi trường, trường Đại Học Lâm Nghiệp Hoàng Huệ: Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hoàng Hưng: Con người môi trường, NXB Trẻ Lê Trình (1997) Quan trắc kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, NXB KHKT Lê Văn Cát (2002) Hấp thụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước nước thải, NXB Thống Kê Nguyễn Trọng Mai ( 2014) Luận văn tốt nghiệp “Khảo sát đánh giá hiệu hệ thống xử lý nước thải Khu Công Nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội”, ngành Khoa học môi trường, trường Đại Học Lâm Nghiệp 10 Phạm Thị Trang (2012) Luận văn tốt nghiệp “ Nghiên cứu đánh giá hiệu hệ thống xử lý nước thải Khu Công Nghiệp Nghiệp Phú NghĩaChương Mỹ- Hà Nội”, ngành Khoa học môi trường, trường Đại Học Lâm Nghiệp 11 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005): Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa Học Kĩ Thuật 12 Trịnh Lê Hùng: Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục 13 Trịnh Thị Thanh (2011): Độc học môi trường sức khỏe người, NXB ĐHQG Hà Nội 46 14 Trịnh Xuân Lai: Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng 15 Một số trang web http://tailieu.vn/ http://congnghiepmoitruongcie.wordpress.com/ http://kimloaimau.com.vn/ 47 LỜI CẢM ƠN Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo học sinh - sinh viên Trường Đại học Lâm Nghiệp thường xuyên tổ chức hoạt động cho sinh viên tham gia đặc biệt hoạt động nghiên cứu khoa học Được trí khoa Quản Lý Tài Nguyên Rừng Môi Trường, Môn Quản Lý Môi Trường, nhóm sinh viên chúng em tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội phương keo tụ tạo điều kiện phòng thí nghiệm” Trong trình thực đề tài nỗ lực, cố gắng thân chúng em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy, cô giáo, quyền địa phương, anh chị quản lý khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ Hà Nội, bạn bè đồng nghiệp Đến đề tài hoàn thành, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quyền địa phương, các anh chị quản lý khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội, thầy, cô giáo môn quản lý Quản Lý Môi Trường, đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới : ThS Lê Phú Tuấn, ThS Nguyễn Thị Bích Ngọc tận tình bảo giúp đỡ chúng em suốt trình thực lúc hoàn thành đề tài Trong trình thực tập Trung Tâm Thí nghiệm - Thực hành khoa Quản Lý Tài Nguyên Rừng Môi Trường, trường Đại học Lâm Nghiệp chúng em nhận giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi Ban giám đốc trung tâm, thầy, cô giáo toàn thể cán công nhân viên Trung tâm, chúng em xin chân thành cảm ơn Mặc dù cố gắng thời gian, trình độ có hạn lần nghiên cứu khoa học nên tránh khỏi sai sót chúng em kính mong thầy cô giáo, bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 08 tháng 04 năm 2016 Nhóm sinh viên Trần Thành Đạt Vũ Duy Khánh Nông Thị Hải Yến 48 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh học BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường COD Nhu cầu oxy hóa học ĐBSCL Đồng sông Cửu Long KCN Khu Công Nghiệp KH&CN Khoa hộc vông nghệ KH&ĐT Kế hoạch đầu tư KTTĐ Kinh tế trọng điểm PAC Poly Aluminium Chloride QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Ủy Ban Nhân Dân 49 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ .1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .2 1.1 Tình hình phát triển khu công nghiệp Việt Nam ảnh hưởng nước thải công nghiệp đến người môi trường .2 1.1.1 Tình hình phát triển khu công nghiệp Việt Nam 1.1.2 Ảnh hưởng nước thải công nghiệp đến người môi trường 1.2 Tổng quan nước thải công nghiệp 1.2.1 Nguồn phát thải nước thải công nghiệp .6 1.2.2 Thành phần đặc tính nước thải công nghiệp 1.3 Một số phương pháp xử lý nước thải 10 1.3.1 Phương pháp học 10 1.3.2 Phương pháp hóa lý 11 1.3.3 Phương pháp hóa học 12 1.3.4 Phương pháp sinh học 13 1.4 Tổng quan phương pháp keo tụ - tạo 14 1.4.1 Cơ sở lý thuyết trình keo tụ 14 1.4.2 Các chế trình keo tụ 15 1.4.3 Các giai đoạn trình keo tụ .15 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ .16 1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu 17 CHƯƠNG II MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .20 2.1.1 Mục tiêu chung 20 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 20 2.2 Nội dung nghiên cứu .20 2.3 Phạm vi nghiên cứu .20 2.4 Phương pháp nghiên cứu 21 2.4.1 Phương pháp thu thập kế thừa tài liệu 21 50 2.4.2 Phương pháp ngoại nghiệp 21 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm 21 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .28 3.1 Đặc tính nước thải sau keo tụ KCN Phú Nghĩa .28 3.2 Đánh giá ảnh hưởng lượng PAC tới hiệu suất xử lý nước thải 28 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới chất hữu 30 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng PAC tới N- NH4+ 33 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới P- PO43- .34 3.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng PAC tới TSS 36 3.3 Đánh giá ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý nước thải 37 3.3.1 Ảnh hưởng pH tới chất hữu 38 3.3.2 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý N-NH4+ 40 3.3.3 Ảnh hưởng pH tới P- PO43- 41 3.3.4 Ảnh hưởng pH tới TSS 42 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 44 4.1 Kết luận 44 4.2 Tồn 44 4.3 Kiến nghị .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình phát triển KCN qua năm 2006, 2007, 2008 Bảng 1.2 Ước tính tổng lượng nước thải thải lượng chất ô nhiễm nước thải từ KCN vùng KTTĐ năm 2009 Bảng 1.3 Thành phần nước thải số ngành công nghiệp (trước xử lý) Bảng 3.1 Đặc tính nước thải KCN 28 Bảng 3.2 Thời gian lắng cặn trình keo tụ thay đổi nồng độ PAC 29 Bảng 3.3 Thời gian lắng cặn trình keo tụ thay đổi pH 29 Bảng 3.4 Ảnh hưởng hàm lượng PAC đến COD 30 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ PAC đến BOD5 32 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới N- NH4+ 33 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới P- PO43- 35 Bảng 3.8 Ảnh hưởng hàm lượng PAC tới TSS 36 Bảng 3.9 Ảnh hưởng pH tới COD 38 Bảng 3.10 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý BOD5 39 Bảng 3.11 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý N-NH4+ 40 Bảng 3.12 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý P- PO43- 41 Bảng 3.13 Ảnh hưởng pH tới TSS 42 52 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan phương pháp xử lý nước thải 10 Hình 1.2 Nhà máy xử lý nước thải công suất 3000m3/ ngày đêm KCN Phú Nghĩa 18 Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung KCN Phú Nghĩa 19 Hình 1.4 Mô hình Jartest thực nghiệm 26 Hình 3.1 Quá trình lắng hạt 30 Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới hiệu suất xử lý COD 31 Hình 3.3 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới hiệu suất xử lý BOD5 32 Hình 3.4 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới hiệu suất xử lý N-NH4+ 34 Hình 3.5 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới hiệu suất xử lý P- PO43- 35 Hình 3.6 Ảnh hưởng nồng độ PAC tới hiệu suất xử lý TSS 37 Hình 3.7 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý COD 38 Hình 3.8 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý BOD5 39 Hình 3.9 Ảnh hưởng pH tới hiệu suất xử lý N-NH4+ 40 Hình 3.10 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý P- PO43- 41 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH tới lượng tới hiệu suất xử lý TSS 43 53 [...]... Đánh giá khả năng xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp keo tụ tạo bông tại khu vực lấy mẫu Tiến hành thực nghiệm và đề xuất phương pháp xử lý nước thải tại khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội bằng keo tụ tạo bông 2.3 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá hiệu suất xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông bằng PAC tại nhà máy xử lý nước thải thuộc khu công... Một số loại nước cần keo tụ ở nồng độ thấp nên hiệu quả keo tụ không cao Lúc này phải tạo độ đục ban đầu bằng cách cho thêm chất trợ keo tụ 16 Chất hữu cơ: Các chất hữu cơ là mục tiêu keo tụ chính của quá trình keo tụ Một số chất hữu cơ hòa tan gây khó khăn cho quá trình keo tụ Anion, cation trong nước: Sự có mặt của các ion này làm giảm tính ổn định của hệ keo, tăng khả năng keo tụ của chúng Tốc độ... các bông cặn lắng xuống Sau khi hình thành các bông lớn, chúng chuyển động và lắng dần xuống bể lắng và kết thúc quá trình keo tụ Các giai đoạn của quá trình keo tụ được thể hiện: Giai đoạn 1: Thủy phân (cho chất keo tụ) Giai đoạn 2: Keo tụ (làm mất tính ổn định) Giai đoạn 3: Keo tụ Perikinetics (vận chuyển) Giai đoạn 4: Keo tụ Orthokinetics (vận chuyển) [4] 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo. .. lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD Phương pháp sinh học bao gồm: Phương pháp hiếu khí: là phương pháp xử lý sử dungn các nhóm vi sinh vật hiếu khí Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt độ khoảng 20oC đến 40oC Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí để oxy hóa các chất trong nước 13 Phương pháp thiếu... ventiver, bèo… 1.4 Tổng quan về phương pháp keo tụ - tạo bông 1.4.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ Keo tụ là quá trình tập hợp các hạt chất rắn keo tụ dạng keo (cặn lơ lửng, chất huyền phù) có kích thước nhỏ khó lắng thành các tập hợp có kích thước dễ lắng Hạt keo là những phần tử nhỏ có kích thước cỡ từ 10-6 đến 10-3, không có khả năng lắng bởi trọng lực vì hạt keo có diện tích bề mặt lớn nên... lượng chất keo tụ quá thấp, nhân keo tạo ta ít, không đủ để ngưng tụ, lôi kéo hạt cặn trong hệ huyền phù, hiệu suất xử lý thấp Khi hàm lượng chất keo tụ quá cao, dư thừa, chúng có thể làm đảo dấu điện tích, làm hệ huyền phù bền trở lại 28 và khi hàm lượng chất keo tụ càng lớn, sự hình thành thủy phân trong quá trình keo tụ xảy ra càng nhiều và làm giảm hiệu quả keo tụ Trong đó thời gian lắng của bông cặn... bằng phương pháp keo tụ tạo bông tại khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội Tiến hành thực nghiệm và đề xuất phương pháp keo tụ tạo bông đạt hiệu quả cao nhất tại khu công nghiệp Phú Nghĩa - Chương Mỹ - Hà Nội 2.2 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu, đánh giá được thực trạng nước thải công nghiệp tại khu công nghiệp Phú Nghĩa- Chương Mỹ- Hà Nội Đánh giá khả năng xử lý nước thải công nghiệp bằng phương. .. xử keo tụ (mg/l) keo tụ (mg/l) lý(%) BOD5 98 45 54 2 COD 199 103 48,2 3 TSS 206,7 125 39,5 4 P-PO43- 130,8 115,7 11,5 5 N-NH4+ 53,5 48,7 8,9 STT Thông số 1 Từ bảng 3.1 cho thấy nồng độ các thông số ô nhiễm trước và sau keo tụ tại khu vực nghiên cứu chưa cao Cụ thể: nồng độ BOD5 trước keo tụ là 98 (mg/l) sau keo tụ còn 45 (mg/l) Nồng độ COD trước keo tụ từ 199 (mg/l) giảm xuống sau keo tụ còn 103 (mg/l),... keo, tăng khả năng keo tụ của chúng Tốc độ khuấy: Trong quá trình keo tụ, một trong những yếu tố quyết định là tốc độ khuấy trộn Quá trình khuấy trộn phải đảm bảo sự khuấy trộn thích hợp theo giai đoạn riêng biệt giúp chất keo tụ tiếp xúc với các hạt keo và các bông keo tiếp xúc với nhau tạo thành các bông lớn hơn nhằm đạt hiệu quả tạo bông là tốt nhất [4] 1.5 Tổng quan về khu vực nghiên cứu Nhằm tối... của quá trình keo tụ Khi cho chất keo tụ vào các phân tử phản ứng với nước tạo phản ứng thủy phân, để tăng hiệu quả ta sử dụng biện pháp khuấy trộn trong bể phản ứng 15 Giai đoạn Perikinetics (chuyển khối do khuếch tán Brown): là giai đoạn các phần tử chuyện động hỗn loạn và hình thành nên các bông nhỏ Giai đoạn Orthokinetics (giai đoạn keo tụ cưỡng bức): Là giai đoạn hình thành các bông lớn và diễn ... sinh học, cỏ ventiver, bèo… 1.4 Tổng quan phương pháp keo tụ - tạo 1.4.1 Cơ sở lý thuyết trình keo tụ Keo tụ trình tập hợp hạt chất rắn keo tụ dạng keo (cặn lơ lửng, chất huyền phù) có kích thước... số loại nước cần keo tụ nồng độ thấp nên hiệu keo tụ không cao Lúc phải tạo độ đục ban đầu cách cho thêm chất trợ keo tụ 16 Chất hữu cơ: Các chất hữu mục tiêu keo tụ trình keo tụ Một số chất hữu... chất keo tụ) Giai đoạn 2: Keo tụ (làm tính ổn định) Giai đoạn 3: Keo tụ Perikinetics (vận chuyển) Giai đoạn 4: Keo tụ Orthokinetics (vận chuyển) [4] 1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ