Nghiên cứu này trình bày kết quả áp dụng bộ mô hình MIKE mô phỏng 04 kịch bản lan truyền BOD5, COD và TSS là các thành phần đặc trưng trong nước thải của ngành tái chế giấy làm cơ sở để dự báo biến động chất lượng nước sông Hậu.
BÀI BÁO KHOA HỌC DOI:10.36335/VNJHM.2019(EME2).130-138 DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SƠNG HẬU DO Q TRÌNH NÂNG CƠNG SUẤT NHÀ MÁY GIẤY LEE AND MAN VIỆT NAM Ngô Trà Mai1, Phan Thị Thanh Hằng2 Tóm tắt: Việc nâng cơng suất Nhà máy giấy Lee & Man Việt Nam từ 420.000 tấn/năm lên 1.100.000 tấn/năm kéo theo việc gia tăng lưu lượng xả nước thải từ 16.000m3/ngày đêm lên 33.400m3/ngày đêm, đồng nghĩa với việc tăng hàm lượng chất thải đổ vào sơng Hậu Nghiên cứu trình bày kết áp dụng mơ hình MIKE mơ 04 kịch lan truyền BOD5, COD TSS thành phần đặc trưng nước thải ngành tái chế giấy làm sở để dự báo biến động chất lượng nước sơng Hậu Từ khóa: Nhà máy giấy, nước thải mơ hình MIKE Ban Biên tập nhận bài: 11/12/2019 Ngày phản biện xong: 12/12/2019 Mở đầu Tháng 11/2017, Nhà máy giấy Lee & Man Việt Nam thức vận hành ấp Phú Thạnh, thị trấn Mái Dầm, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang gồm xưởng sản xuất 420.000 tấn/năm Sản phẩm đầu giấy Krafliner Whitetop, nguyên liệu đầu vào giấy phế liệu nhập 504.000 tấn/năm Tháng 9/2019 Nhà máy định tăng công suất lên 1.100.000 tấn/năm cách nâng cấp xưởng sản xuất hữu lên 500.000 tấn/năm đầu tư bổ sung thêm xưởng sản xuất 600.000 tấn/năm cơng nghệ tương tự Q trình nâng công suất làm tăng lượng nước thải từ 16.000m3 lên 33.400m3/ngày đêm [1] Nước thải từ công đoạn: nghiền thủy lực, lọc nồng độ cao, sàng thô, lọc đĩa, ép sấy sơ bộ, thành phần ô nhiễm chủ yếu chất rắn lơ lửng (SS), chất hữu (BOD5/COD), chất dinh dưỡng (N/P) xử lý đổ thải vào sơng Hậu Tại sơng Hậu, q trình thuỷ động lực (dòng chảy, gió, q trình xáo trộn,…) làm khuếch tán chất đồng thời mang khối nước thải lên phía bắc xuống phía nam theo hướng dòng chảy Nghiên cứu ảnh hưởng khối nước thải từ Nhà máy Giấy thơng qua mơ hình tốn để mơ q trình vật lý, sinh hóa diễn Viện Vật lý, Viện HLKH & CN VN Viện Địa lý, Viện HLKH & CN VN Email: ngotramai@gmail.com 130 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số phục vụ Hội thảo chuyên đề Ngày đăng bài: 20/12/2019 lưu vực Kết tính tốn mơ liên tục trình động lực truyền tải vật chất trường hợp trường hợp Nhà máy trước sau nâng công suất, mô kịch khác điều kiện xả thải khác Việc mô theo kịch khác hỗ trợ nhà định xem xét có hay không chấp thuận nâng công suất cho Nhà máy; giúp nhà quản lý đưa kế hoạch, chiến lược để kiểm soát điều tiết nguồn thải; đồng thời khuyến cáo Nhà máy xây dựng biện pháp sản xuất hơn, tuần hoàn nước thải, giảm thiểu tác động bất lợi đến nguồn tiếp nhận Phương pháp nghiên cứu tài liệu thu thập 2.1 Tiếp cận vấn đề Có nhiều cách tiếp cận nghiên cứu thủy văn môi trường Tuy nhiên quan điểm tiếp cận tổng thể sử dụng nghiên cứu: biến động ô nhiễm xem xét mối quan hệ tự nhiên kinh tế xã hội lưu vực sông Hậu lân cận 2.2 Lựa chọn mơ hình Để tính tốn mức độ lan truyền ô nhiễm nước thải sơng Hậu, sử dụng mơ hình Nam, Mike 11 Mike 21 BÀI BÁO KHOA HỌC Sử dụng NAM biểu thức tốn học để kết nối mơ tả theo dạng định lượng đơn giản thành phần khác q trình mưa - dòng chảy Sử dụng MIKE 11, 21 phần mềm kỹ thuật chuyên dụng DHI (Viện Thuỷ lực Đan % ) ?0 V ^ ,= I: ?6n H s8 % l : H s ^ T ] @y Mạch) để mô thuỷ động lực dòng chảy Hệ thống mơ hình có khả sử dụng lưới tính tốn đường thẳng đường cong để tính tốn chất lượng nước sơng, biển hồ chứa Q trình tính tốn thực hình * ! ) 5 H V 8 x l : ,%H V ^ T & 8W8X ] @y,% ] @y Hình Qui trình tính tốn 2.3 Thiết lập điều kiện biên Để làm biên cho mơ hình chiều, mơ hình chiều kết hợp với mưa dòng chảy (NAM) xây dựng mơ Do khối lượng mơ hình lớn nên Dự án sử dụng kết mô Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường [2] Sơ đồ thủy lực đưa hình Do đặc điểm tự nhiên khu vực Nhà máy nằm giáp ranh ĐBSCL hạ lưu sơng Sài Gòn - Đồng Nai nên để mơ hình hố chế độ thuỷ lực mùa kiệt/mùa lũ tồn vùng, sơ đồ tính tốn thuỷ lực phải thiết lập cho toàn vùng ĐBSCL từ Karatie tới biển Đơng tồn khu vực hạ lưu sơng Đồng Nai từ Phước Hòa, Dầu Tiếng Trị An đến biển Sơ đồ kết nối từ sơ đồ tính thủy lực cho hạ lưu sơng Sài Gòn - Đồng Nai tồn ĐBSCL [2-3] Biên lưu lượng gồm 03 biên: Karatie, Biển hồ Vàm Cỏ Đông Biên mực nước gồm 65 biên, kéo dài từ cửa Thị Vải đến cửa kênh Vĩnh Tế Do mơ hình thủy lực chiều khơng áp dụng cho vùng lớn tốc độ máy tính khơng cho phép, nên phạm vi mơ hình từ Cần Thơ đến Đại Ngải với chiều dài khoảng 40 km bao phủ tồn vùng có hoạt động xả thải Nhà máy (Hình 3) Các biên mơ hình MIKE 21 lấy từ mơ hình chiều MIKE 11 Sơ đồ thủy lực cho vùng Dự án chia thành 1.000.000 lưới tính tốn (2000x500) (Hình 4) H s ^ T,X ? ]D ) ). H s ^ TD m % ! .?` 4 * ,% - 7bDC G:* ! Hình Sơ đồ thủy lực vùng có hoạt động xả thải Nhà máy giấy Hình Sơ đồ thủy lực chiều toàn khu vực Hình Ơ lưới tính tốn sơ đồ thủy lực TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số phục vụ Hội thảo chuyên đề 131 BÀI BÁO KHOA HỌC 2.3 Xây dựng kịch mô Cù lao Mây nằm sông Hậu, thuộc địa phận xã Lục Sĩ Thành (phía Nam) xã Phú Thành (phía Bắc), huyện Trà Ôn, tỉnh Vĩnh Long, cách điểm xả nước thải Nhà máy khoảng 900m phía Đơng Bắc; Cù lao Phong Nẫm, xã cù lao thuộc huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng, cách vị trí điểm xả nước thải Nhà máy Giấy khoảng 4,9km phía Đơng Nam Xây dựng trường hợp mô để so sánh đối chứng Nhà máy nâng công suất - Kịch 1, 3: Nước thải sản xuất Nhà máy Giấy công suất 420.000 1.100.000 tấn/năm chưa xử lý (rủi ro/sự cố), xả trực tiếp môi trường Nồng độ COD, BOD5, TSS kịch lấy theo thực tế kết đo đạc chất lượng nước thải trước xử lý Nhà máy công suất 420.000 tấn/năm tháng, bảng - Kịch 2, 4: Nước thải sản xuất Nhà máy Giấy công suất 420.000 1.100.000 tấn/năm xử lý đạt QCVN 12-MT:2015/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT, cột A, Kq = 1,2; Kf = 0,9 Nồng độ COD, BOD5, TSS lấy giới hạn cho phép quy chuẩn (Bảng 1) Kết so sánh kịch 3, để xem xét biến động lưu lượng, nồng độ, khoảng cách lan truyền chất thải nâng cơng suất Nhà máy Hình Vị trí nhà máy giấy Bảng Tính chất nước thải sản xuất (trước xử lý) theo kết quan trắc định kỳ tháng đầu năm 2019 Nhà máy Giấy hoạt động với công suất 420.000 tấn/năm 6?`f !g Hp L, 3h1 Mh1E " " " "#F "#F Z"#F ;"#F E"#F