Đánh giá công nghệ và đề xuất giải pháp xử lý nước thải giặt là tại công ty CP may kim động, tỉnh hưng yên

Công nghệ MBR là hệ thống xử lý nước thải kết hợp quá trình lọc màng với quá trình sinh học sinh trường lơ lửng, được biết đến như một kỹ thuật hiệu quả nhất hiên nay cho phép loại bỏ cá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ƢỜ ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Công trình được hoàn thành tại:

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN)

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đồng Thị Kim Loan

Phản biện 1: TS Nguyễn Hữu Huấn

Phản biện 2: PGS.TS Lê Thị Trinh

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ họp tại: Phòng

403 nhà T2, ĐH Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) vào 14h00 ngày 17 tháng 6

năm 2019

Có thể tìm đọc luận văn tại:

- Trung tâm thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội

TÓM TẮT LUẬ Ă

Họ và tên học viên: Lê Thị Hồng Nhung

Giới tính: Nữ

Ngày sinh: 22/04/1993

Nơi sinh: xã Đông Minh, huyện Đông Sơn, tỉnh thanh Hóa

Chuyên ngành: Kĩ thuật môi trường

Mã số: 8520320.01

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đồng Thị Kim Loan

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG Hà Nội

Tên đề tài luận văn: “Đánh giá công nghệ và đề xuất giải pháp cải thiện hiệu quả

xử lý nước thải giặt là tại ông ty ay im Động, tỉnh ưng ên”

MỞ ĐẦ

Trong quá trình đất nước đang đổi mới, “Công nghiệp hóa – hiện đại hóa” đã

và đang là sự thúc đẩy mạnh mẽ cho sự phát triển của đất nước, nâng cao mức sống của nhân dân cả về vật chất và tinh thần Tuy nhiên, sự phát triển không kiểm soát của các ngành công nghiệp và đánh đổi để đạt được sự phát triển về kinh tế gây ra

sự ô nhiễm ở nhiều nơi trên lãnh thổ Việt Nam Nước thải giặt là chứa nhiều thành phần chất hoạt động bề mặt, các chất ô nhiễm hữu cơ, nitơ, phốt pho, các chất rắn lơ lửng có tác động xấu tới môi trường Do đó, với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp này, việc xả thải chưa qua xử lý hoặc xử lý không hiệu quả sẽ gây lên sự ô nhiễm cục bộ môi trường nước khu vực xung quanh khu vực xả thải

Công nghệ MBR là hệ thống xử lý nước thải kết hợp quá trình lọc màng với quá trình sinh học sinh trường lơ lửng, được biết đến như một kỹ thuật hiệu quả nhất hiên nay cho phép loại bỏ các chất rắn lơ lửng, hòa tan, các chất hoạt động bề mặt, các ion kim loại trong nước ô nhiễm Do đó, công nghệ MBR có nhiều lợi thế hơn so với các công nghệ xử lý nước thải thông thường: tốn ít diện tích mặt bằng, chất lượng nước thải cao, khả năng khử trùng tốt MBR được xem là công nghệ triển vọng nhất trong xử lí nước thải và ngày càng phát triển

Ngày 26/6/2014, Công ty CP May Kim Động được Ủy ban nhân dân tỉnh

Hưng Yên phê duyệt dự án đầu tư “Công ty Cổ phần May Kim Động” với mục tiêu

sản xuất, kinh doanh hàng may mặc xuất khẩu, quy mô: Áo Jacket: 500.000 sản phẩm/năm Ngày 29 tháng 01 năm 2019, UBND tỉnh Hưng Yên có quyết định số 12/2019/QĐ-UBND về việc ban hành quy chuẩn kỹ thuật địa phương về môi trường Áp dụng quy định trên, công ty Cổ phần may Kim Động phải xử lý nước thải đạt giá trị giới hạn quy định tại QCĐP 02:2019/HY - Quy chuẩn kỹ thuật địa phương về nước thải công nghiệp, phù hợp với sức chịu tải của khu vực tại địa phương

Căn cứ vào khả năng xử lý của hệ thống xử lý nước thải hiện có của Công ty,

sự tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường và nhu cầu nâng cao hiệu quả sản

xuất, tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường Do đó luận văn Đánh giá công nghệ

và đề uất giải pháp cải thiện hiệu quả ử lý nước thải giặt là tại ông ty CP

ay im Động tỉnh ưng ên có mục tiêu đánh giá công nghệ và đề xuất giải

pháp cải thiện hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải giặt là hiện có tại Công

ty CP May Kim Động

Đề tài gồm các nội dung nghiên cứu sau:

- Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải giặt là hiện có tại Công ty

CP May Kim Động;

- Thử nghiệm và đề xuất giải pháp sử dụng công nghệ MBR để nâng cao hiệu quả và chất lượng nước thải sau xử lý đáp ứng các quy định tại QCĐP 02:2019/HY và cột QCVN 40:2011/BTNMT T đó, có thể tận dụng nước thải sau xử lý để tuần hoàn, phục vụ mục đích sản xuất, góp phần giảm thiểu tác động đến môi trường và đem lại lợi ích kinh tế cho công ty

ƢƠ 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp giặt là

1.2 Tổng quan về nước thải giặt là

1.2.1 Nguồn gốc và thành phần nước thải giặt là

1.2.2 Các biện pháp xử lý nước thải giặt là

1.3 Công nghệ MBR trong xử lý nước thải giặt là

1.3.1 Cơ sở lý thuyết về MBR

1.3.2 Các nghiên cứu và ứng dụng công nghệ MBR trong xử lý nước thải

1.3.3 Các nghiên cứu và ứng dụng công nghệ MBR trong xử lý nước thải giặt là 1.4 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.4.1 Vị trí địa lý

1.4.2 Hoạt động sản xuất của Công ty Cổ phần May Kim Động

ƢƠ 2 ĐỐ ƢỢ ƢƠ ỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Khảo sát các nguồn thải, công nghệ xử lý và nguồn tiếp nước thải của Công

ty CP May Kim Động

2.2.2 Đánh giá công nghệ xử lý nước thải của Công ty CP May Kim Động

2.2.3 Thiết kế và khảo sát khả năng xử lý nước thải trên mô hình thực nghiệm MBR

2.2.4 Đề xuất phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu, số liệu thứ cấp

2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

2.3.3 Phương pháp lấy mẫu

2.3.4 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

2.3.5 Phương pháp thực nghiệm

2.3.6 Phương pháp xử lý, đánh giá kết quả nghiên cứu, tính toán và đánh giá số liệu

2.3.6 Phương pháp đánh giá công nghệ xử lý nước thải

ƢƠ 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm nguồn nước thải và công nghệ xử lý nước thải hiện có của Công ty

3.1.1 Đặc điểm nguồn nước thải của Công ty

Nguồn phát sinh nước thải của Công ty CP May Kim Động t các nguồn sau:

 Nước thải sinh hoạt của các cán bộ, nhân viên làm việc tại Công ty

Phát sinh do các hoạt động: hoạt động sinh hoạt của công nhân - nhân viên

Công ty (nước rửa tay, nước dội bồn cầu); hoạt động nấu ăn của nhà bếp (nước vo

gạo, nước rửa rau, nước rửa bát đĩa ); Thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh

hoạt chủ yếu là: chất hữu cơ, vi sinh vật, dầu mỡ và chất tẩy rửa Tổng lượng nước

thải sinh hoạt phát sinh của Công ty CP May Kim động khi hoạt động hết công suất ước tính khoảng: 28m3/ ngày.đêm

Nước thải sinh hoạt mang theo một lượng lớn các chất hữu cơ, các loại vi

khuẩn (E.Coli, virut, trứng giun sán,…) Ngoài ra, trong nước thải còn có chứa các

chất dinh dưỡng khác như NH4+, PO43-, là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước

tiếp nhận nước thải như gây ra hiện tượng phì dưỡng các ao, hồ tiếp nhận

Với lưu lượng nước thải sinh hoạt của Công ty lớn và tải lượng ô nhiễm này nếu không có biện pháp xử lý nước thải phù hợp sẽ làm gia tăng mức độ gây ô

nhiễm nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng tới môi trường không khí, môi trường

nước mặt, nước ngầm xung quanh khu vực Công ty, làm thay đổi môi trường sống

và ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật, động thực vật và hệ sinh thái khu vực xung quanh

Để hạn chế các tác động t nước thải sinh hoạt của cơ sở gây ra đối với môi trường,

cơ sở đã xây dựng hệ thống bể tự hoại 3 ngăn để xử lý nước thải sinh hoạt trước khi

thải ra môi trường bên ngoài

Theo kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt tại bể điều hòa số 1, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt của Công ty được thể hiện trong bảng dưới

đây

Bảng 3.3 Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt trước xử lý của công ty

TT Thông số Đơn vị Kết quả phân tích QCVN 14:2008/ Đ

- NT2 1: Nước thải sinh hoạt tại bể điều hòa số 1 (Lấy mẫu ngày 5/9/2018);

- NT2 2: Nước thải sinh hoạt tại bể điều hòa số 1 (Lấy mẫu ngày 20/9/2018);

- NT2 3: Nước thải sinh hoạt tại bể điều hòa số 1 (Lấy mẫu ngày 6/10/2018)

- QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh

hoạt

- Đ 01:2019/ : Quy chuẩn kỹ thuật địa phương về nước thải sinh hoạt

Nhận xét: Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt cho thấy các chỉ tiêu

BOD5, TSS, amoni, Coliform đều vượt nhiều lần so với Đ 01:2019/

 Nước thải sản xuất phát sinh từ xưởng giặt của Công ty

Lượng nước thải sản xuất phát sinh khi Công ty hoạt động hết công suất ước tính khoảng 272 (m3/ngày đêm) Nước thải giặt là có pH cao, chứa các chất giặt là, sợi vải lơ lửng, độ màu, độ đục, tổng chất rắn, hàm lượng chất hữu cơ và chất hoạt động bề mặt cao Lượng nước thải sản xuất phát sinh t xưởng giặt rất lớn nếu không có biện pháp xử lý phù hợp sẽ làm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh; ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật, động thực vật và hệ sinh thái khu vực

Theo kết quả phân tích mẫu nước thải giặt là tại bể điều hòa số 2, thành phần nước và tính chất nước thải giặt là của Công ty được thể hiện trong bảng dưới đây

Bảng 3.4 Kết quả phân tích nước thải sản xuất đầu vào của hệ thống xử lý

TT Thông số Đơn vị Kết quả phân tích

QCVN 40:

2011/BTNMT Đ

02:2019/HY NT1 1 NT1 2 NT1 3 ột Cột B

(Nguồn: Trung tâm Môi trường và Khoáng sản) Ghi chú:

- NT1 1: Nước thải giặt là tại bể điều hòa số 2 (Lấy mẫu ngày 5/9/2018);

- NT1 2: Nước thải giặt là tại bể điều hòa số 2 (Lấy mẫu ngày 20/9/2018);

- NT1 3: Nước thải giặt là tại bể điều hòa số 2 (Lấy mẫu ngày 6/10/2018)

- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công

nghiệp

- Đ 02:2019/ : Quy chuẩn kỹ thuật địa phương về nước thải sản xuất

Nhận xét: Kết quả phân tích nước thải sản xuất đầu vào của Công ty cho thấy

các chỉ tiêu như độ màu, BOD5, TSS, COD, tổng N, tổng phenol, dầu mỡ khoáng,

NH4+, Coliformđều vượt nhiều lần so với Đ 02:2019/

3.1.1.2 Lưu lượng nước thải phát sinh

Tổng lượng nước thải phát sinh tối đa của Côngty: Q = 300m 3 /ngày đêm

Bảng 3.5 Đặc trưng cơ bản về lưu lượng của nước thải trước khi xử lý [1]

Thông số Đơn vị Khoảng giá trị

- Lưu lượng trung bình ngày

- Lưu lượng trung bình giờ

- Lưu lượng lớn nhất giờ

m3/ngày.đêm

m3/h

m3/h

300 12,5

38

3.1.1.3 Hiện trạng xả thải và nguồn tiếp nhận nước thải của cơ sở

Ngoài nước mưa chảy tràn được thu gom vào hệ thống hố gas và chảy th ng

ra sông Cửu n, còn toàn bộ nước thải khác gồm: (1) Nước thải sinh hoạt của Công

ty được xử lý sơ bộ qua bể tự hoại 3 ngăn và (2) nước thải sản xuất (chủ yếu phát sinh t công đoạn giặt được xử lý sơ bộ qua keo tụ và lắng) được tập trung vào xử

lý sinh học (theo Hình 3.2 - Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải tập trung, trang 48) Nước thải sau xử lý c ng sẽ được xả vào sông Cửu n – nằm ở phía nam của Công ty, v a là nguồn tiếp nhận nước mưa chảy tràn và nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất sau xử lý của Công ty CP May Kim Động; các nhà máy lân cận

và nước thải sinh hoạt của các đơn vị sản xuất lân cận Đây c ng là nguồn cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của người dân trên địa bàn Thị trấn Lương Bằng, huyện Kim Động

3.1.2 Đặc điểm công nghệ xử lý nước thải hiện có của Công ty

Với đặc trưng của nước thải giặt là và nước thải sinh hoạt chủ yếu là hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học, thành phần bông vải lớn, chất hoạt động bề mặt, Công ty đã lựa chọn phương án công nghệ xử lý cơ học kết hợp với sinh học Công

ty đã xây dựng, lắp đặt và đưa vào vận hành hệ thống xử lý nước thải công nghiệp công suất xử lý 300 m3/ngày để xử lý nước thải sản xuất của Công ty

Dưới đây là sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sản xuất hiện nay của Công ty CP may Kim Động:

ình 3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải tập trung [1]

Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật các bể trong hệ thống xử lý của Công ty[2]

ước thải giặt là

Bể Aerotank

ước sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT, Cột B

Al2(SO4)3, NaOH

Sục khí

Clo khử trùng

Bể

tự hoại 3 ngăn

ước thải nhà bếp

Bể chứa bùn Bùn xả

Thuê xử lý

SCR

TT ạng mục Nhiệm vụ ật

liệu

Số lượng

ích thước (D x R x H), (m)

hể tích chứa (m 3

)

hời gian lưu(h)

I Hạng mục thu gom nước thải sinh hoạt

II Hạng mục công trình thu gom nước thải giặt là

`1 Bể điều hòa II Thu gom nước thải phát sinh trong

III Hạng mục công trình tiền xử lý nước thải giặt là

TT ạng mục Nhiệm vụ ật

liệu

Số lượng

ích thước (D x R x H), (m)

hể tích chứa (m 3

)

hời gian lưu(h)

3 Bể keo tụ

Diễn ra quá trình kết các bông bùn nhỏ thành các bông bùn lớn bởi chất trợ keo tụ polime

4 Bể lắng I

Hỗ trợ cho việc lắng các chất rắn lơ lưng sau quá trình keo tụ tạo bông của bể khuấy trộn và tách các chất rắn lơ lửng dưới dạng bùn lắng Sau

đó, sử dụng bơm bùn để loại bỏ phần bùn lắng này

2 Bể eroten Tiếp nhận nguồn nước thải t bể

TT ạng mục Nhiệm vụ ật

liệu

Số lượng

ích thước (D x R x H), (m)

hể tích chứa (m 3

)

hời gian lưu(h)

nhiễm trong nước thải được xử lý qua quá trình hiếu khí sinh học

3 Bể lắng vi sinh

Tiếp nhận dòng nước thải t bể eroten cho quá trình lắng bùn hoạt tính, lượng bùn thải được tuần hoàn lại bể eroten để tiếp tục cho quá trình hiếu khi sinh học

4 Bể khử trùng

Tiếp nhận nước thải t bể lắng vi sinh Tại đây nước được khử trùng bằng Ca(OCl)2 trước khi thải ra môi trường

5 Bể chứa bùn

Tiếp nhận phần bùn dư trong quá trình xử lý hiếu khí sinh học t bể eroten và phần bùn dư lắng tại bể lắng vi sinh

(Nguồn: Khảo sát thực tế)

3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải hiện có của Công ty

3.2.1 Đánh giá hiệu quả về kỹ thuật

3.2.1.1 Hiệu quả xử lý nước thải

Bảng 3.7 Kết quả phân tích chất lượng nước thải sau bể thiếu khí của hệ thống xử lý

nước thải tạiCông ty CP May Kim Động

Ghi chú:

- NT3 1: Nước thải tại bể anoxic (Lấy mẫu ngày 5/9/2018);

- NT3 2: Nước thải tại bể anoxic (Lấy mẫu ngày 20/9/2018);

- NT3 3: Nước thải tại bể anoxic (Lấy mẫu ngày 6/10/2018)

- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công

nghiệp

- Đ 02:2019/ - Quy chuẩn kỹ thuật địa phương về nước thải công

nghiệp

Bảng 3.8 Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra của hệ thống xử lý nước thải tại

Công ty CP May Kim Động

TT Thông số Đơn vị

40:2011/BTNMT Đ

02:2019/HY NT4 1 NT4 2 NT4 3 ột Cột B

- NT4 1: Nước thải sau xử lý (Lấy mẫu ngày 5/9/2018);

- NT4 2: Nước thải sau xử lý (Lấy mẫu ngày 20/9/2018);

- NT4 3: Nước thải sau xử lý (Lấy mẫu ngày 6/10/2018)

- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công

nghiệp

- Đ 02:2019/HY - Quy chuẩn kỹ thuật địa phương về nước thải công

nghiệp

 Hiệu quả xử lý các thông số BOD 5 , COD, tổng N ,chất răn lơ lửng, độ màu

Hình 3.2 Biểu đồ so sánh hàm lượng các thông số BOD 5 , COD, tổng SS độ màu

của các mẫu nước thải đợt 1 với Đ 02:2019/HY

Hình 3.3 Biểu đồ so sánh hàm lượng các thông số BOD 5 , COD, tổng SS độ màu

của các mẫu nước thải đợt 2 với Đ 02:2019/

Hình 3.4 Biểu đồ so sánh hàm lượng các thông số BOD 5 , COD, tổng SS độ màu

của các mẫu nước thải đợt 3 với Đ 02:2019/

Nhận xét: T các biểu đồ so sánh nồng độ phân tích được các thông số

BOD5, COD, tổng N, SS, độ màu của các mẫu nước thải lấy tại Công ty CP May Kim Động ở các hình cho thấy: Kết quả phân tích mẫu môi trường nước thải sau qua hệ thống keo tụ, bể anoxic của cả 3 đợt đều cho thấy hàm lượng BOD5, COD, SS,tổng N, SS, độ màu đã giảm so với hàm lượng mẫu nước thải đầu vào khoảng 50% -60%; Các chỉ tiêu của mẫu nước thải sau khi qua hệ thống xử lý như pH, BOD, COD, tổng N, SS, độ màu đều thấp hơn giới hạn cho phép tại QCĐP 02:2019/HY

 Hiệu quả xử lý các thông số amoni, tổng phenol, dầu mỡ khoáng

Hình 3.5 Biểu đồ so sánh hàm lượng các thông số amoni tổng phenol dầu mỡ

khoáng của các mẫu nước thải đợt 1 với QCVN