Báo cáo tốt nghiệp ngành khoa học môi trường đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của công ty TNHH MTV vạn xuân sông công thái nguyên

Việc bảo vệ môi trường bao gồm: việc giải quyết ô nhiễm nước thải, rác thải sinh hoạt, ô nhiễm do chất thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh học, các chất thải trong y tế… Để xử lý các loạ

Môi trường gắn liền với phát triển bền vững, điều đó có thể được đánh giá thông qua chất lượng các thành phần môi trường không khí, đất, nước, sinh thái; mức độ duy trì các nguồn tài nguyên tái tạo; việc khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên không tái tạo; nguồn vốn của xã hội dành cho các hoạt động bảo vệ môi trường; khả năng kiểm soát của chính quyền đối với các hoạt động kinh tế xã hội, tiềm ẩn các tác động tiêu cực đối với môi trường, ý thức bảo vệ môi trường của người dân, v.v…(Nguyễn Ngọc Nông và cs, 2011) [9]

Việc bảo vệ môi trường bao gồm: việc giải quyết ô nhiễm nước thải, rác thải sinh hoạt, ô nhiễm do chất thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh học, các chất thải trong y tế… Để xử lý các loại chất thải trên là vấn đề nan giải và phức tạp Với mỗi loại chất thải trên chúng ta cần có những biện pháp xử lý khác nhau từ khâu thu gom đến khâu tiêu hủy cuối cùng

Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với nền kinh tế thị trường đòi hỏi các nhà máy, xí nghiệp đầu tư, đổi mới công nghệ để đảm bảo số lượng cũng như chất lượng sản phẩm Cùng với việc tạo

ra những sản phẩm có ích phục vụ cho con người là kèm theo những loại chất thải được thải ra từ các hoạt động sản suất Một loại sản phẩm cần rất nhiều nước cho quá trình sản xuất đó là sản phẩm thép

Công ty TNHH MTV Vạn Xuân là công ty cơ khí chuyên sản xuất khuôn mẫu như: khuôn dập nóng, khuôn dập nguội, khuôn ép nhựa, khuôn

đùn nhôm, khuôn đúc…ngoài ra Công ty còn sản xuất các sản phẩm chữ, đồ

gá, dao phay (dao phay CNC, dao phay định hình…), nhiệt luyện, tôi cao tần, thấm bề mặt, mạ Crom, Niken…

Các sản phẩm từ công ty sản xuất đều cần nhiều nước và nguồn nước

đó được xử lý như thế nào để đáp ứng nhu cầu về sức khỏe và yêu cầu nghiêm ngặt của luật BVMT đối với chất lượng nước thải là vấn đề cần được quan tâm của mọi người xung quanh khu vực nhà máy nói riêng và người dân thị xã Sông Công nói chung

Xuất phát từ thực tế đó và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường

và ban chủ nhiệm khoa Tài Nguyên và Môi Trường, em tiến hành nghiên cứu đề

tài: “Đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của công ty TNHH MTV Vạn Xuân - Sông Công - Thái Nguyên.”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu chung

Đánh giá thực trạng nước thải của nhà máy nói chung từ đó làm cơ sở khoa học thực tiễn để đánh giá tình hình nước thải ảnh hưởng đến sức khỏe con người chịu ảnh hưởng từ nguồn nước đó như thế nào

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu

+ Nâng cao kiến thức và kỹ năng và học tập được kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này

+ Vận dụng và phát huy được các kiến thức được học tập và nghiên cứu

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

+ Đánh giá được lượng nước thải từ hoạt động sản xuất khuôn mẫu ảnh hưởng đến sức khỏe con người như thế nào, từ đó giúp cho việc quản lý tốt hơn về môi trường

+ Đề xuất được một số biện pháp để quản lý, xử lý nước thải

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Các khái niệm liên quan

* Khái niệm nước thải

Bên cạnh thuận lợi về tài nguyên nước phong phú và dồi dào, tài nguyên nước ở quốc gia Việt Nam cũng đang đứng trước những thách thức lớn như chất lương nước bị suy giảm, trong khi nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng Mức độ ô nhiễm nước ở một số khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung rất cao Vì vậy bảo vệ môi trường không chỉ là nhiệm vụ của các cấp lãnh đạo, các nhà khoa học mà là của toàn dân Cuộc sống sẽ trở nên khó khăn hơn khi môi trường bị suy giảm, do vậy công tác đánh giá môi trường là việc làm hết sức cần thiết để bảo vệ môi trường Do vậy cần có cái nhìn toàn diện về nước thải cũng như nguồn nước thải

Nước thải được định nghĩa là chất lỏng được thải ra từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt và đã bị thay đổi tính

chất ban đầu của chúng (Lê Văn Thiện, 2007) [7]

Trong nước thải có nhiều thành phần khác nhau, dó cũng chính là các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước Một số tác nhân gây ô nhiễm chính và có tính độc với con người, sinh vật như các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, các kim loại nặng, các chất vô cơ, dầu mỡ, các hợp chất có mùi, vi sinh vật

- Chất hữu cơ: Được chia làm 2 loại theo khả năng phân hủy sinh học, bao gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (như các hợp chất hydratcacbon, protein, chất béo) Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dạng này người ta sử dụng thông số BOD (nhu cầu oxy sinh hóa) Các chất hữu cơ khó phân hủy (như các chất polime, thuốc trừ sâu, các dạng

polyancol), để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dạng này người ta sử dụng thông số COD (nhu cầu oxy hóa học)

- Chất dinh dưỡng: một số dinh dưỡng có nguồn gốc từ nước thải như amoni (NH+4), nitrat (NO3-), photpho (PO43-), sunphat (SO42-) Hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao trong nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải nhà máy thực phẩm và hóa chất

* Khái niệm về nguồn nước thải

Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn chủ yếu gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm

Theo Lê Văn Thiện (2007) [7], nguồn nước thải phân loại theo 3 các sau: Phân loại theo nguồn nước thải: có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định và không xác định

- Nguồn xác định hay nguồn điểm là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng nước xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (như cống xả nước thải)

- Nguồn không xác định là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm, nguồn này rất khó quản lý (như nước mưa chảy tràn quan động ruộng, đường phố đổ vào sông ngòi, kênh rạch)

a Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm:

Gồm các tác nhân lý hóa (màu sắc, mùi vị, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng BOD5, COD, độ dẫn điện), tác nhân hóa học (các kim loại nặng như Hg, Cd,

As … các chất hữu cơ), tác nhân sinh học như khuẩn Ecoli

b Phân loại theo nguồn gốc phát sinh (là cơ sở để lựu chọn biện pháp quản lý và áp dụng công nghệ):

Gồm có 4 nguồn nước thải là nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp, nước thải tự nhiên Tuy nhiên, người ta quan

tâm nhiều nhất đến nguồn nước thải sinh hoạt, nguồn nước thải công nghiệp

và nguồn nước thải y tế Đây là một trong ba nguồn phát sinh nước thải lớn nhất, có hàm lượng chất gây ô nhiễm nhiều nhất và ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài nguyên nước nói riêng và môi trường nói chung Một số đặc điểm của

3 nguồn nước thải công nghiệp, bệnh viện và sinh hoạt như sau:

- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học,…thải ra quá trình sống của con người Đặc điểm chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, giàu chất dinh dưỡng, nhiều vi khuẩn và có mùi khó chịu (khoảng 58% chất hữu cơ, 24% chất vô cơ và vi sinh) Thành phần nước thải có chứa hàm lượng BOD5= 250ml, COD =500 mg/l; Chất rắn

lơ lửng = 220 mg/l; pH = 6,8; photpho = 8 mg/l; Ntổng số = 40 mg/l

- Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Đặc điểm có chứa nhiều chất độc hại (kim loại nặng: Hg, Pb, Cd, As, CN-,các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học như phenol, dầu mỡ,…các chất hữu cơ dễ phân hủy từ cơ sở sản xuất thực phẩm) Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung và phụ thuộc vào quá trình sản xuất, trình độ và bản chất của dây chuyền công nghệ sản xuất, quy mô xử lý nước thải

- Nước thải bệnh viện: đặc điểm của ô nhiễm nước thải bệnh viện là

ô nhiễm với mức BOD5,COD và SS tương đối cao, đặc biệt là các vi sinh vật trong đó có nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh như Samonella, Shygella, enterobacters, virut viêm gan A Nước thải có mức độ ô nhiễm nặng từ các nguồn hoạt động chuyên môn như phòng mổ, buồng khám bệnh, nước

từ bể phốt

2.1.2 Một số ảnh hưởng của nước thải

Ảnh hưởng lớn nhất của nước thải là gây ra ô nhiễm môi trường nước dẫn đến sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng

cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh cho người và động vật Một số ảnh hưởng của nước thải đến môi trường và sức khỏe như sau:

- Ảnh hưởng tới môi trường: nước thải có chứa chất hữu cơ thuận lợi cho sự phát triển của thực vật nhưng vượt quá sẽ gây hiện tượng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy trong nước, khi đó các loài thủy sinh sẽ bị chết do thiếu oxy Cùng đó là sự xuất hiện của các độc chất trong nước sẽ tác động đến động thực vật thủy sinh và dần đi vào chuỗi thức ăn trong tự nhiên

- Ảnh hưởng tới sức khỏe: Ô nhiễm môi trường nước tác động trực tiếp đến sức khỏe con người, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do virut,

vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ, trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan, giun sán Các bệnh này gây suy dinh dưỡng, thiếu máu, thiếu sắt, gây kém phát triển, tử vong ở trẻ em

2.2 Tình hình sản xuất khuôn mẫu thế giới và ở Việt Nam

2.2.1.Tình hình sản xuất khuôn mẫu trên thế giới và châu Á

Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền sản xuất công nghiệp Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chết tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin (CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi,

để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ cao (CNC), nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hóa (CAD/CAM – trong đó: CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử, còn được gọi là gia công điều khiển số)

Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan… đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau:

 Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động…

 Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn đường, lò so, cao su ép nhăn, các loại cơ cấu cấp phôi tự động…

 Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn

 Chuyên cung cấp các loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu;

 Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD - CAM - CIMATRON, CAE…

 Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn… Những mô hình trên chính là mô hình liên kết mở, giúp các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hóa quá trình sản xuất,nhằm nâng cao chất lượng sản phẩn và phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình Điển hình là mô hình công nghiệp sản xuất khuôn mẫu (CNSXKM) của Đài Loan Năm 2002, Đài Loan

đã xuất khẩu khuôn mẫu đi các nước: Trung Quốc, Mỹ, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam…với tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương với 48.726 tấn khuôn mẫu Khuôn mẫu Đài Loan được đánh giá là đạt tiêu chuẩn quốc tế nhưng giá thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại, do đã luôn ứng dụng cập nhật những công nghệ mới (công nghệ vật liệu mới, công nghệ tự động hóa, CNTT) vài quá trình sản xuất ( Diễn đàn cơ khí Việt Nam, 2010) [4]

Kinh nghiệm của Đài Loan – một quốc gia có ngành SXKM phát triển cho thấy, họ luôn cập nhật công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự động hóa vào quá trình sản xuất Một điểm quan trọng nữa là: sự liên kết chặt chẽ trong sản xuất giữa các doanh nghiệp thuộc ngành CNKM Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan (TMDIA) đã tập hợp, liên kết hơn 600 công ty; đã hình thành các

trung tâm thiết kế, các tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho từng lĩnh vực công nghiệp Đây chính là sự phân công và hợp tác lao động ở mức độ cao, giúp các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng dụng CNC theo hướng tự động hóa sản xuất Nhờ đó, họ có điều kiện phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm; tập trung đầu tư và đổi mới thiết bị công nghệ Cũng chính là nhờ

sự tập hợp, liên kết này mà doanh nghiệp tránh được tình trạng đầu tư trùng lặp và giảm tối đa chi phí khấu hao thiết bị trong giá thành sản phẩm khuôn mẫu Điều này thể hiện rõ ở chất lượng và giá thành sản phẩm của Đài Loan trên thị trường khuôn mẫu (Taiwan Mold & Die Industry Association, 2010) [16]

2.2.2 Tình hình sản xuất khuôn mẫu ở Việt Nam

Tại Việt Nam do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh nghiệp hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh nước ngoài Với những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hòa, ô tô, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn

từ nước ngoài vào sản xuất

Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến là các doanh nghiệp SXKM trong nước hiện đa phần hoạt động ở tình trạng tự khép kín, chưa có sự phối hợp, liên kết với nhau để đi vào thiết kế và sản xuất chuyên sâu vào một hoặc một số mặt hàng cùng chủng loại, trang thiết bị ở hầu hết các cơ sở thuộc trình độ công nghệ thấp,hoặc có nơi đã đầu tư trang thiết bị công nghệ cao nhưng sự đầu tư lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các doanh nghiệp sản xuất Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và chuyển giao công nghệ cũng bị phân tán Cũng do sản xuất nhỏ lẻ nên ngay cả việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu cũng phải nhập khẩu với giá thành

cao Những điều này giải thích vì sao chi phí SXKM của các doanh nghiệp Việt Nam luôn lớn, dẫn đến hiệu quả sản xuất bị hạn chế

Công nghiệp khuôn mẫu của Hà Nội lớn nhất cả nước song vẫn không đáp ứng được nhu cầu về khuôn mẫu tại Hà Nội Hầu hết vẫn phải nhập bán thành phẩm hoặc khuôn từ nước ngoài Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội được thể hiện qua bảng 2.1 sau:

Bảng 2.1: Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội

1 Công ty Cơ Khí Thăng Long Khuôn dập 1.500 bộ

2 Công ty Điện cơ Thống Nhất Khuôn dập 75 bộ

3 Công ty chế tạo máy điện VN- HGR Khuôn dập 150 bộ

4 Công ty Xích líp Đông Anh Khuôn dập 500 bộ

2.3 Công nghệ sản xuất khuôn mẫu của Việt Nam

2.3.1 Đặc trưng nguyên liệu sản xuất

Các loại vật liệu được dùng làm khuôn:

a Khuôn dập nguội:

* Vật liệu: DC53 (tức SKD11 cải tân)

- Đặc trưng: Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ cao, tính gia công, mài và wire cut tốt

- Chuyên dụng: Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt, khuôn đòi hỏi độ chính xác cao

* Vật liệu: DC11 (tức tên gọi mới của SKD11)

- Đặc trưng: Tính chịu mài mòn tốt, độ dãn kích thước sau khi tôi thấm thấp

- Chuyên dụng: Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt

* Vật liệu: DCX

- Đặc trưng: Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt

- Chuyên dụng: Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số lượng ít

* Vật liệu: GOA (tức tên gọi mới của SKS3)

- Đặc trưng: Tính tôi, chịu mài mòn tốt

- Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập

* Vật liệu: GO5

- Đặc trưng: Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame Tính tôi cao

- Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập dạng blanking

* Vật liệu: GO4

- Đặc trưng: Tính tôi tốt, độ biến dạng sau tôi thấp

- Chuyên dụng: làm khuôn chính xác cao, các loại khuôn cần độ vát tháo khuôn lớn

* Vật liệu: CX1

- Đặc trưng: Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp

- Chuyên dụng: Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết

bộ phận trong khuôn kim loại

* Vật liệu: GO40F

- Đặc trưng: Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt

- Chuyên dụng: Dùng làm các loại khuôn đơn giản

* Vật liệu: YK30 (tức tên mới của SKS93)

- Đặc trưng: Thép thíhc hợp với tôi dầu, dễ xử lý nhiệt

- Chuyên dụng: Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít Dùng làm Jig (đồ gá)

* Vật liệu: SLD-MAGIC

- Đặc trưng: Vật liệu mới nghiên cứu, không cần tôi thấm khuôn sau

gia công, độ cứng, dai cao, tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc, tính chịu mài mòn, va đập cao Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến 300.000 shot mới cần tu sửa khuôn Thành phần vật liệu không được công khai vì HITACHI METAL đang xin bản quyền

- Chuyên dụng: làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting

b Khuôn dập nóng, khuôn Die Casting:

* Vật liệu: DHA1 (tên mới của SKD61 cải tân)

- Chuyên dụng: Làm khuôn die cast, khuôn đùn, khuôn dập nóng

* Vật liệu: DH31-S

- Đặc trưng: tính tôi và chịu nhiệt cao, cường độ cao, tính chịu mài mòn

cao, nếu dùng phương pháp HIT và AHIT để xử lý nhiệt thì tuổi thọ của khuôn sẽ rất cao

- Chuyên dụng: làm khuôn Die cast cao tính năng, khuôn díe cast loại lớn, khuôn dập nóng loại lớn

* Vật liệu: DHA (tên mới của DKD61 cải tân)

- Đặc trưng: Tính tôi cao, độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp, tính thử

c Các loại khuôn rèn, khuôn đùn nóng:

* Vật liệu: DH62 (tên gọi mới của SKD62)

- Đặc trưng: Độ kháng mềm cao, tính chịu mài mòn tốt

- Chuyên dụng: Khuôn dập nóng, khuôn đùn

* Vật liệu: DH32

- Đặc trưng: Chuyên dùng làm khuôn chịu được lực va đập, cao tốc,

nhiệt độ cao, thích hợp với các loại khuôn dập nóng, khuôn rèn cao tốc

* Vật liệu: DFA (tên gọi mới của SKT4 cải tân)

- Đặc trưng: Tính chịu va đập cao

- Chuyên dụng: Khuôn rèn, khuôn đùn, búa máy

Nguyên liệu C45 gồn Fe và C, trong đó nồng độ cacbon có trong thép

là 0,45%, C45 được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường được dùng thiết kế trục, bánh răng… khái niệm lý hóa của sắt cacbon như sau: Thép cacbon là một hợp kim có hai thành phần cơ bản chính là sắt và cacbon, trong khí các nguyên tố có mặt trong thép cacbon là không đá kể Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan (đối đa 1,65%), silic (tối đa 0,6%), và đồng (tối đa 0,6%) Lượng cacbon trong thép càng giảm thì độ dẻo của thép cacbon càng cao Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng làm cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền cũng như làm giảm tính dễ uốn và giảm tính hàn Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép (Hội cơ khí kỹ thuật Nhật Bản, 2007) [6]

Hiện nay, khuôn đùn ép nhôm hình được sản xuất chủ yếu bằng thép SKD61 theo tiêu chuẩn JIC G4404 (1983) của Nhật Bản, có thành phần C = 0,32-0,42%, Mn = 0,5%, Cr = 4,5-5,5%, Mo = 1-1,5%, V = 0,8-1,2%

Việt Nam thường thông dụng các loại thép trên làm khuôn vì các yếu tố sau:

- Giá thành vừa phải

- Sử dụng khuôn nóng là chủ yếu (các mặt hàng ép nhựa)

- Vì độ chính xác của các sản phẩm ép nhựa không cần cao (các mặt hàng như thau nhựa, xô nhựa, ghế nhựa, ly nhựa… không cần theo chuẩn) mà chú trọng về mẫu mã là chủ yếu, cho nên khuôn không cần có cơ tính cao nên không cần dùng vật liệu thép có cơ tính cao

2.3.2 Công nghệ sản xuất khuôn mẫu quy mô công nghiệp

Sử dụng công nghệ khuôn mẫu trong sản xuất có một ưu điểm vượt trội

so với các công nghệ gia công khác là tạo ra năng suất cao, số lượng sản phẩm lớn, ít phải gia công lại nên đáp ứng được yêu cầu về sự đa dạng sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, với thời gian triển khai sản xuất nhanh

Bản thân khuôn mẫu cũng là sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo tích hợp rất sâu các lĩnh vực công nghệ và giá trị tri thức Rất nhiều tiến bộ kỹ thuật hàng đầu thế giới hiện nay trong lĩnh vực thiết kế, công nghệ vât liệu, công nghệ gia công chế tạo, tự động hóa đã và đang được thế hiện trong chế tạo khuôn mẫu Một

số nước như Đài Loan, Trung Quốc,… đã phát triển chế tạo khuôn mẫu trở thành ngành công nghiệp xuất khẩu quan trọng, thu về số ngoại tệ rất lớn

Có thể nói chế tạo khuôn mẫu là ngành công nghiệp công nghệ cao bởi

nó đòi hỏi độ phức tạp, độ khó rất cao từ giai đoạn thiết kế cho đến gia công chế tạo Gia công chế tạo khuôn mẫu hầu hết phải sử dụng thiết bị máy móc đầu tư rất tốn kém như các trung tâm gia công CNC có độ chính xác cao, tốc

độ gia công lớn, lập trình tự động hóa và các thiết bị rà khuôn, đo kiểm chính xác Để đạt được trình độ cao, đòi hỏi phải có các thiết bị chuyên dùng khác như thiết bị sao chép, tái tạo dữ liệu sản phẩm, thiết bị tạo mẫu nhanh…Về thiết kế, để đạt được trình độ chuyên nghiệp phải sử dụng các phần mềm thiết

kế có bản quyền CAD/CAM/CAE khá đắt tiền Phần mềm thiết kế khuôn mẫu tới nay không chỉ dừng lại như các phần mềm thiết kế thông thường mà đã phát triển thêm các phần mềm chuyên dụng như phần mềm mô phỏng các quá trình hóa lý diễn ra trong sử dụng khuôn mẫu, phần mềm kiểm tra lỗi khi lập trình thiết kế… qua đó giúp giảm thiểu cao nhất lỗi và khuyết tật trong chế tạo khuôn mẫu Chế tạo khuôn mẫu còn đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng về công nghệ vật liệu, công nghệ nhiệt luyện, hóa, lý… Và trên hết, chế tạo khuôn mẫu phải có được đội ngũ nhân lực trình độ cao không những phải được đào tạo bài bản về chuyên môn mà còn phải thường xuyên tìm tòi, tích lũy được bí quyết, kinh nghiệm trong thực tế Nhà thiết kế khuôn mẫu giỏi đòi hỏi phải có đầu óc sáng tạo cao, khả năng tưởng tượng cao về cơ cấu hình ảnh

và kết cấu chi tiết, nhưng đồng thời phải có tác phong làm việc rất cẩn thận, nghiêm túc, tỷ mỷ và thận trọng…

Chế tạo khuôn mẫu là hoạt động sản xuất tạo ra giá trị gia tăng cao do chi phí khuôn mẫu không phụ thuộc nhiều vào vật tư nguyên liệu mà phụ thuộc rất nhiều vào trình độ kinh nghiệm, tri thức, khả năng sáng tạo của người thiết kế, đồng thời cũng phụ thuộc rất nhiều vào độ khó, độ chính xác,

độ phức tạp khi chế tạo gia công Một bộ khuôn mẫu sản phẩm nhựa nhỏ nhưng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao như bộ khuôn làm vỏ máy điện thoại di động chỉ nặng 200 kg có thể có giá trị hàng trăm nghìn USD, cao gấp 3 đến 4 lần bộ khuôn mẫu làm mũ bảo hiểm thông thường, trong khi bộ khuôn này chỉ nặng bằng 1/3 đến 1/4 so với bộ khuôn mẫu mũ bảo hiểm (Tạp chí công nghiệp Việt Nam, 2011) [13]

2.3.3 Các công đoạn trong quá trình sản xuất

Hình 2.1: Sơ đồ sản xuất khuôn mẫu

- Sản phẩm mẫu: lấy sản phẩm mẫu cần làm khuôn quét trên máy tính

- Thiết kế sản phẩm 3D:

Thông thường để dựng file 3D sản phẩm theo phương pháp truyền thống, các doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu thường phải tiến hành theo phương pháp đo vẽ thủ công và đối tượng thường có hình dạng đơn giản, hoặc không thì rất mất thời gian và độ chính xác rất thấp Thời gian gần đây, một số doanh nghiệp SXKM đã mạnh dạn đầu tự một số loại máy đo 3 chiều CMM, máy đo cánh tay (Arm), phần nào cải thiện được khả năng dựng 3D cho các đối tượng có hình dạng phức tạp hơn Nhưng nhược điểm của các thiết bị này là mất thời gian thiết lập, phải cố định đối tượng cần quét, tốn nhiều công sức, chi phí, tính cơ động không cao, phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm không khí và không có khả năng quét các đối tượng có kích thước lớn như phụ tùng ô tô, xe máy… và điều quan trọng là mất rất nhiều thời gian, dẫn đến đẩy giá thành lên cao làm mất tính cạnh tranh

Với thực trạng đó, một số các giáo viên trẻ của Khoa Cơ khí thuộc Đại học Thủy Lợi đã nắm bắt công nghệ mới và cùng thành lập một trung tâm dịch vụ lấy tên là: “Trung tâm dịch vụ công nghệ 3D” gọi tắt là 3DTECH với mục tiêu hỗ trợ cho doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu

Bên cạnh lĩnh vực chủ yếu quét 3D, trung tâm 3DTECH cũng triển khai một số dịch vụ khác như in nhanh 3D phục vụ cho nhu cầu xem trước sản phẩm mẫu, dịch vụ kiểm tra, quản lý chất lượng sản phẩm bằng 3D ứng dụng trong chế tạo sản phẩm đòi hỏi có độ chính xác cao như sản phẩm điện

tử, điện lạnh, ô tô, hàng không…( Đại học Thủy Lợi Hà Nội, 2010) [5]

Đối với các doanh nghiệp sản xuất việc kết hợp với những đơn vị có

mô hình hoạt động giống như 3DTECH đang được nhân rộng và phát triển

-Thiết kế khuôn:

Được làm trên phần mềm máy tính, áp dùng các công nghệ của đồ họa các kỹ sư thiết kế tạo ra khuôn đáp ứng được nhu cầu cần thiết

- Đặt phôi thép và phụ kiện khuôn: nhập các sản phẩm phôi thép và phụ kiện đạt chất lượng cần thiết về sản xuất

- Lập trình công nghệ gia công CNC: thực hiện trên máy tiện CNC

- Gia công lòng khuôn: thực hiện bán thủ công

- Đánh bóng: làm bằng máy đánh bóng bề mặt

- Lắp ráp: Công nhân lắp ráp thủ công

- Thử khuôn: Thử khuôn, theo dõi, ghi nhận & báo cáo kết quả:

+ Tình trạng hoạt động của khuôn

+ Tình trạng sản phẩm

+ Ghi chép thông số ép của từng khuôn đã thử

+ Kiểm soát các loại nhựa trong công việc thử khuôn

+ Chịu trách nhiệm về kết quả thử khuôn

(Nguồn: Tạp chí việc làm 24h, 2011) [14]

2.3.4 Hiện trạng môi trường của quá trình sản xuất

Do đặc thù sản xuất khuôn mẫu cần nhiều nước, máy móc kỹ thuật nhiều nên không tránh khỏi những tác động đến môi trường cụ thể như sau:

- Gây ô nhiễm không khí: bụi, ồn, nhiệt do các công đoạn cắt thép, gia công, đánh bóng…

- Gây ô nhiễm nước: do các hoạt động sinh hoạt của các bộ công nhân viên,

do hoạt động sản xuất cần nhiều nước làm mát và do nước mưa chảy tràn

- Gây ô nhiễm đất: rác thải rắn được sinh ra trong quá trình sản xuất (cắt, gọt sinh ra phoi thép ) và sinh hoạt của công nhân viên nhà máy

2.3.5 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng đề xử lý nước thải đối với ngành sản xuất khuôn mẫu

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của nhà máy phối hợp với cả hệ thống nước chảy tràn ra bể xử lý sơ cấp tại đây xử lý ngăn dầu mỡ và làm giảm các chất độc hại bằng VSV hiếu khí và kị khí

Hệ thống nước thải sản xuất được tuần hoàn toàn bộ tránh lãng phí Lượng nước không dùng được nữa được đóng thùng đề xử lý sau

2.3.6 Nghiên cứu trên thế giới và trong nước về xử lý nước thải công nghiệp

2.3.6.1 Nghiên cứu trên thế giới

Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải đang

là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần phát triển bền vững nền kinh tế của mọi quốc gia trên thế giới Tại nhiều nước có nền công nghiệp phát triển cao như Nhật, Anh, Mỹ, Pháp…các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn

Trên thế giới có nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực xử lý nước thải như USFilter, Aquatec Maxcon, HWC (Hunter Water Corporation), Inc…đã đưa

ra các giải pháp xử lý nước thải hiện đại Những công nghệ tự động hóa của những công ty hàng đầu thế giới như SIEMENS, AB, YOKOGAWA, GF Signet… được xử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải Có thể nói trình độ tự động hóa xử lý nước thải đã đạt được mức cao, tất cả các công việc giám sát, điều khiển đều có thể thực hiện được tại một trung tâm, tại đây người vận hành được hỗ trợ các công cụ đơn giản, dễ sử dụng như giao diện đồ họa trên

PC, điều khiển bằng click chuột… góp phần nâng cao hiệu quả cho công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ

Có 3 công nghệ trong xử lý nước thải chủ yếu hiện nay:

* Công nghệ lý hóa:

Trong nước thải chưa các chất không tan ở dạng lơ lửng Để tách các chất này ra khỏi chất thải thường dùng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm và lọc

Công nghệ xử lý hóa lý thường dùng hóa chất để xử lý chất ô nhiễm như phương pháp đông tụ - đông tụ làm tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ

lửng phân tán nhỏ… người ta dùng phương pháp đông tụ, khi đó nồng độ các chất màu, mùi, lơ lửng sẽ giảm xuống Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua

* Công nghệ sinh học:

- Bể lọc nhỏ giọt Trickling Filter

- Đĩa lọc sinh học Rotating Biological Contactor

- Công nghệ USBF

- Công nghệ MULTECH

- Công nghệ SBR (Nguồn: Tạp chí Việt Tech, 2010) [15]

2.3.6.1 Nghiên cứu ở trong nước

Xử lý nước thải công nghiệp là nhu cầu bức thiết của nước ta Hiện nay theo thống kê thì trên cả nước hầu như các doanh nghiệp đều có hệ thống xử

lý nước thải (HTXLNT) Vấn đề ở đây là đa số các HTXLNT đều không đạt Nguyên nhân đến từ vài khía cạnh:

- Do chủ đầu tư cố tình gây nên Chi phí xử lý nước thải có giá thành từ 4.000-15.000đ, nếu một nhà máy lớn như Vedan thải ra mỗi ngày trên 5000m3 thì chi phí vận hành sẽ là 50.000.000 đồng Số tiền bỏ ra hàng tháng

sẽ là mấy tỷ đồng Các nhà máy có khối lượng nước thải như Vedan rất nhiều,

vì lợi nhuận nên họ đã lén lút xả ra môi trường gây hậu quả nghiêm trọng

- Do các công ty xây dựng hệ thống xử lý: HTXLNT được tư vấn, thiết

kế, lắp đặt… không sát với thực tế dẫn đến khi vận hành gặp khó khăn, trục trặc như trường hợp của công ty dệt nhuộm Phong Phú, công ty Rostaing …

- Do người vận hành hệ thống xem nhẹ công tác vận hành, điều khiển

hệ thống khiến chủ đầu tư mất nhiều tiền bạc và thời gian Công tác vận hành

hệ thống xử lý rất phức tạp, cần có kỹ sư chuyên ngành môi trường đảm nhận

và theo dõi sát quá trình xử lý

Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau Sau đây là các phương pháp xử lý nước thải của Việt Nam (Môi Trường Việt Nam, 2011) [8]:

xử lý thích hợp

- Song chắn rác:

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác Tại đây các thành phần rác có kích thước lớn như: đồ hộp, cành cây, bao nilon… được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện thuận lợi cho hệ thống

xử lý nước thải

Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách trung bình từ 60 – 100

mm và song chắn rác mịn có khoảng cách 10 – 25 mm Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác hoặc lưới chắn rác Song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động

Song chắn rác có thể làm bằng kim loại đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – nếu làm sạch thủ công, nghiêng một góc 75 – nếu làm sạch bằng máy Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại Do đó, thông dụng hơn hết là thanh có tiết diện hỗn hợp cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn 0,6 – 1m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75 – 1m/s để tránh lọt rác qua song chắn Vận tốc cực tiểu là 0,4 m/s

để tránh phân hủy các chất thải rắn

- Lắng cát:

Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 – 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng công trình phía sau Bể lắng cát có thể phân thành hai loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát thổi khí cũng được sử dụng rộng rãi

Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt quá 0,3 m/s Vận tốc này cho phép các hạt cát, hạt sỏi và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết các hạt hữu cơ không lắng và được xử lý ở công trình tiếp theo

- Lắng:

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử

lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng đứng

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 – 20 %

- Tuyển nổi:

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt

Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 –

30 micromet (bình thường từ 50 – 120 micromet) Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu tốn sẽ giảm Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng

b Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

- Trung hòa:

Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ

xử lý tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

+ Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;

+ Bổ sung các tác nhân hóa học;

+ Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;

Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid

- Keo tụ, tạo bông:

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng

Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện

Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa

điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông

c Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, Amoniac, Nito… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

+ Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy

+ Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo

và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

+ Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật + Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào

+ Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng

- Phương pháp sinh học kỵ khí:

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Vi sinh vật

Chất hữu cơ —————> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn: + Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

+ Giai đoạn 2: acid hóa;

+ Giai đoạn 3: acetate hóa;

+ Giai doạn 4: methan hóa

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB);

Qúa trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process)

- Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí:

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:

+ Oxy hóa các chất hữu cơ;

+ Tổng hợp tế bào mới;

+ Phân hủy nội bào

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người

ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

+ Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất

+ Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate với màng cố định

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nước thải tại Công ty TNHH MTV Vạn Xuân, Sông Công, Thái Nguyên

- Công tác thu gom, xử lý nước thải tại nhà máy

- Quy trình công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Khu vực Công ty TNHH MTV Vạn Xuân, Sông Công, Thái Nguyên

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

- Thời gian: từ ngày 15 tháng 01 năm 2012 đến 30 tháng 4 năm 2012

- Địa điểm: Công ty TNHH MTV Vạn Xuân (Phường Cải Đan, thị xã Sông Công, Tỉnh Thái Nguyên)

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Thị xã Sông Công

- Điều kiện tự nhiên

3.3.3 Đánh giá thực trạng thu gom, xử lý nước thải tại Công ty TNHH MTV Vạn Xuân, Sông Công, Thái Nguyên

- Lượng nước thải phát sinh của nhà máy

- Thực trạng xử lý nước thải tại nhà máy

- Đánh giá chất lượng nước thải tại nhà máy

3.3.4 Đề xuất các giải pháp kỹ thuật trong việc quản lý và giảm thiểu nước thải của Công ty TNHH MTV Vạn Xuân, Sông Công, Thái Nguyên

- Những mặt tích cực cần duy trì

- Những khó khăn cần khắc phục

- Đề xuất các cơ quan quản lý

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu

- Thu thập số liệu về Công ty TNHH MTV Vạn Xuân, Sông Công, Thái Nguyên tại phòng TNMT Sông Công

- Kế thừa và tham khảo các kết quả từ báo cáo quan trắc chất lượng môi trường công ty TNHH MTV Vạn Xuân

3.4.2 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phân tích mẫu

Dụng cụ lấy mẫu: Chai nhựa lavi có nút đậy, trước khi lấy chai được rửa sạch và tráng bằng nước cần phân tích

Phương pháp lấy mẫu: Dùng chai sạch đã chuẩn bị thả sâu xuống 0,4m nước thải tại cửa xả của nhà máy, lấy nước đầy chài rồi nhấc lên đậy nút chặt (Nguyễn Tuấn Anh và cs, 2010) [10]

Bảng 3.1: Vị trí và địa điểm lấy mẫu nước

Số

mẫu

Ký

1 1’ Bể cuối cùng nối với đường ống

xả trực tiếp ra môi trường

Công ty TNHH Vạn Xuân 06/05/2012

Mẫu lấy xong ghi đầy đủ thông tin:

- Tên gọi của nguồn nước nơi lấy

- Thời gian lấy mẫu (giờ, ngày, tháng, năm)

- Vị trí và địa điểm lấy mẫu

- Điều kiện khí tượng

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Thị xã Sông Công

4.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Thị xã Sông Công được thành lập theo quyết định số 113/ HĐBT ngày

11 tháng 4 năm 1985 của Hội đồng Bộ trưởng Việt Nam Thị xã là một trong

9 đơn vị hành chính thuộc Tỉnh Thái Nguyên Thị xã Sông Công là đô thị công nghiệp, là trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật khu vực phía Nam thành phố Thái Nguyên, cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng 60km về phía Đông – Bắc, có vị trí địa lý quốc tế như sau:

Từ 210 26’ 20’’ đến 210 32’ 00’’ vĩ độ Bắc

Từ 1050 43’00’’ đến 1050 52’ 30’’ kinh độ Đông

Thị xã Sông Công có 10 đơn vị hành chính cấp xã, phường gồm 6 phường và 4 xã: Phường Cải Đan; Phường Lương Châu; Phường Mỏ Chè; Phường Phố Cò; Phường Thắng Lợi; Phường Bách Quang; Xã Bá Xuyên; Xã Bình Sơn; Xã Tân Quang; Xã Vinh Sơn Có ranh giới tiếp giáp như sau:

- Phía Bắc giáp thành phố Thái Nguyên;

- Phía Nam giáp huyện Phổ Yên;

- Phía Đông giáp thành phố Thái Nguyên và huyện Phổ Yên;

- Phía Tây giáp thành phố Thái Nguyên và huyện Phổ Yên

Với điều kiện vị trí địa lý và giao thông như vậy thị xã Sông Công

có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, giao lưu kinh xã hội, hàng hóa với các tỉnh, thành phố và các huyện khác trong mối quan hệ vùng và đầu tư phát triển

4.1.1.2 Khí hậu và thời tiết

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thuộc vùng trung du đồi núi phía Bắc, địa hình khá cao nên thường lạnh hơn so với các vùng khác Nhìn chung khí hậu tương đối thuận lợi cho việc phát triển một hệ sinh thái đa dạng, phát triển trồng trọt, chăn nuôi, sản xuất nguyên liệu, phát triển các ngành công nghiệp, thương mại dịch vụ và du lịch

a Chế độ gió:

Gió mùa Đông Bắc xuất hiện khoảng 18 lần trong năm với tần suất khá mạnh, phân bố tập trung từ tháng 10 đến tháng 3 hàng năm, mang theo không khí lạnh, có những đợt rét đậm cục bộ từ 3 – 5 ngày vào khoảng tháng 12 hàng năm Gió mùa Đông Nam xuất hiện khoảng 16 lần trong năm tập trung vào các tháng 4 đến tháng 8 hàng năm, thường mang theo không khí mát mẻ,

độ ẩm lớn

b Nhiệt độ, độ ẩm:

Nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 22, 860 C Biên độ nhiệt độ thay đổi có khi đến 13, 70 C Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm vào tháng 12, tháng 1 là khoảng 110 C Lạnh nhất có thể đến dưới 7,90 C Độ ẩm không khí trung bình năm khoảng 84, 830C, cao nhất là 80% - 90% vào các tháng (1, 2,

3, 4) thấp nhất là 30% - 60% vào tháng (10, 11, 12)

c Chế độ mưa:

Tổng lượng mưa bình quân năm là 2.332,3 mm; mưa tập trung cao nhất vào các tháng mùa mưa (350 – 400 mm/ tháng), chiếm tới 70% – 80 % tổng lượng mưa (tháng 6, 7, 8, 9) Lượng mưa thấp nhất vào các tháng mùa khô ( 16,5

mm – 31,3 mm/ tháng) chỉ chiếm 20% - 30%, tổng lượng mưa ( tháng 10, 11, 12)

d Kết luận:

Nhìn chung khí hậu có số giờ nắng khá cao, bức xạ dồi dào, lượng mưa khá lớn, phù hợp với nhiều loại cây trồng, có thể bố trí được từ 2 đến 3 vụ cây trồng ngắn ngày trong năm để tăng hệ số sử dụng đất Tuy nhiên lượng mưa lớn tập trung theo mùa, cùng với các địa hình gò đồi hẹp và dốc, làm cho đất đai dễ bị rửa trôi, xói mòn Đôi khi thời tiết diễn biến phức tạp ảnh hưởng tới sản xuất và đời sống của nhân dân

( Nguồn: Tài liệu đặc biệt khí tượng thủy văn Thái Nguyên)