3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứ u
1.3.2. Thực trạng quản lý, xử lý nước thải công nghiệp ở Việt Nam
Khai thác và chế biến khoáng sản ở Việt Nam là một hoạt động công nghiệp đóng góp quan trọng vào sự tăng trưởng kinh tế của đất nước, tạo công ăn việc làm cho hàng trăm nghìn lao động ở các khu vực nông thôn và miền núi. Tuy nhiên trong một thời gian dài do chỉ chú ý đến lợi ích kinh tế, ít quan tâm tới bảo vệ môi trường, nên đất đai ở nhiều khu vực khai thác khoáng sản đã bị hoang hóa và suy thoái, cảnh quan sinh thái của các vùng khai thác bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Nhiều khu vực khai thác khoáng sản trong nước hiện nay đang bị ô nhiễm nghiêm trọng và có nguy cơ tiềm ẩn xảy ra sự cố môi trường từ các nguồn thải trong quá trình hoạt động sản
19
xuất. Đặc điểm của khai thác và chế biến khoáng sản thường tạo ra khối lượng rất lớn các chất thải (bao gồm chất thải rắn, nước thải và khí-bụi thải), đặc biệt khối lượng chất thải rắn có thể gấp hàng chục lần khối lượng khoáng sản thu hồi được. Các loại chất thải này nếu không được quản lý thích hợp sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường tiềm tàng. Trên thực tế nhiều khu vực đã và đang phải gánh chịu hậu quả của các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản trước đây. Theo thống kê của Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và môi trường), tính đến tháng 5/2016, cả nước có 313 khu công nghiệp được thành lập, trong đó mới chỉ có 212 khu công nghiệp (KCN) đang hoạt động đã hoàn thành việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, đạt tỷ lệ 75% với 102 hệ thống đã được lắp đặt thiết bị quan trắc nước thải tựđộng theo quy định; 24 KCN đang xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung; 615 cụm công nghiệp đang hoạt động nhưng chỉ có khoảng hơn 5% đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung (Phan Văn Trường, 2012).
Mặc dù mô hình tập trung các cơ sở sản xuất vào các khu công nghiệp (KCN) tạo thuận lợi cho quản lý chất thải tuy nhiên cho đến nay bên cạnh các KCN thực hiện đúng quy định pháp luật về quản lý chất thải nhiều KCN vẫn chưa hoàn thiện các công trình thu gom, xử lý chất thải tập trung. Việc xả khối lượng khổng lồ các loại chất thải công nghiệp chứa hàm lượng lớn các chất ô nhiễm có độc tính cao đã, đang và sẽ là áp lực ngày càng lớn đến các hệ sinh thái tự nhiên, sức khỏe con người và gây tổn hại nhiều ngành kinh tế. Tính đến hết tháng 10 năm 2014, trong số 209 KCN đã đi vào hoạt động có 165 KCN đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, chiếm 79% tổng số KCN đang hoạt động, tăng 6% so với năm 2013. Tổng công suất xử lý nước thải của các nhà máy xấp xỉ 630.000 m3/ngày.đêm. Với lưu lượng nước thải hiện tại của 165 KCN khoảng 350.000 m3/ngày.đêm, trong trường hợp tất cả các KCN đang hoạt động, thu hút đầu tư và được lấp đầy 100%, thì lượng nước thải phát sinh khoảng 600.000 m3/ngày.đêm. (Chu Ngoc K và Cộng sự, 2018)
Tuy nhiên, trên thực tế nhiều KCN đã có trạm xử lý nước thải nhưng chưa hoạt động thường xuyên, nước thải sau xử lý chưa đạt QCVN. Khác với số liệu thống kê, trên thực tế, nhiều khu công nghiệp đã có trạm xử lý nước thải nhưng chưa hoạt động thường xuyên, nước thải sau xử lý chưa đạt quy chuẩn Việt Nam. Tại nhiều khu công
20
nghiệp như Trà Nóc 1, 2 (Cần Thơ), Thụy Vân (Phú Thọ)… vẫn tồn tại tình trạng xả thải gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, các khu công nghiệp chưa xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải còn gây ô nhiễm môi trường lớn hơn như khu công nghiệp Cầu Nghìn (Thái Bình), khu công nghiệp Hòa Bình (Kon Tum) đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung nhưng chưa có hệ thống thu gom nước thải nên không thể vận hành. Đối với cơ sở sản xuất nằm ngoài khu công nghiệp, các công trình hạ tầng về quản lý nước thải và công tác kiểm soát ô nhiễm còn gặp khó khăn hơn. Những sự cố xả thải của các nhà máy gây ô nhiễm nghiêm trọng phải kểđến xả thải của công ty Vedan (Đồng Nai) gây ô nhiễm nghiêm trọng sông Thị Vải, Công ty Tung Kuang (Hải Dương) xả thải ra sông Ghẽ… đặc biệt nghiêm trọng là sự cố Formosa (Hà Tĩnh) xả thải ra biển gây hiện tượng cá chết hàng loạt tại 4 tỉnh miền Trung là Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế.
Có thể nói, việc quản lý và xử lý nước thải ở các khu công nghiệp ở nước ta còn lỏng lẻo và chưa được quan tâm. Hoạt động của hệ thống xử lý nước thải tập trung tại một số KCN không hiệu quả do chủ đầu tư không tính đến tiến độ thu hút đầu tư, dẫn đến lượng nước thải thu gom quá ít, không đủđể vận hành thường xuỵên hệ thống xử lý nước thải. Bên cạnh đó, một số KCN không vận hành hệ thống xử lý nước thải do các cơ sở không thực hiện việc đấu nối. Hầu hết các KCN chưa lập kế hoạch phòng ngừa và ứng phó sự cố môi trường theo quy định của Luật bảo vệ môi trường năm 2014.
Lưu vực sông Cầu đã bị ô nhiễm hoàn toàn. Riêng khu vực Thái Nguyên thải hồi khoảng 24 triệu m3, trong đó có nhiều kim loại độc hại như Selenium, mangan, chì, thủy ngân và các hợp chất hữu cơ từ các nhà máy sản xuất. Tại Bắc Ninh, trên 60 làng nghề chế biến lâm sản và kỹ nghệ giấy đã phát thải nhiều hóa chất hữu cơ độc hại, trong đó các chất tẩy trắng chứa chlor và dioxin, mầm mống bệnh ung thư. Trong các phụ lưu của sông Cầu, hầu hết các thông số phân tích đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 2 đến hơn 50 lần như nhu cầu oxy hóa học (COD), lượng oxy hòa tan (DO), tổng cặn lơ lửng (TSS).
Tại Thái Nguyên, qua khảo sát tại các mỏ than và mỏ kim loại, môi trường nước mặt xung quanh các mỏ đã có dấu hiệu ô nhiễm, có nơi ô nhiễm trầm trọng.
21
Điển hình tại suối Thác Lạc (huyện Đồng Hỷ) và suối Nghinh Tường (huyện Võ Nhai) bị ô nhiễm chất rắn lơ lửng và các yếu tố kim loại; suối Cốc (thành phố Thái Nguyên) bị ô nhiễm dầu mỡ. Hầu hết các công ty chưa thực hiện xử lý nguồn nước thải, chất thải gây ô nhiễm môi trường nước, làm ảnh hưởng đến đất đai, thay đổi dòng chảy các con suối, gây hại không nhỏ đến sinh hoạt và đời sống của người dân.
Bên cạnh những lo ngại trên thì có một điểm sáng rất tích cực chính là: Hiện nay, các doanh nghiệp có chất thải đang hướng đến tái sử dụng nước thải, khi XLNT thành năng lượng tái sinh, có nghĩa là họđã được lợi. Tuy giá thành của năng lượng này có thể cao hơn năng lượng hóa thạch mà họ mua để vận hành máy móc nhưng họ
càng sản xuất thì có nhiều chất thải, có nhiều chất thải thì có năng lượng tái sinh thu hồi nhiều lên. Doanh nghiệp sẽ bớt đi sự phụ thuộc vào biến động giá cả của năng lượng hóa thạch như xăng dầu hiện nay và họ sẽ vận hành hệ thống xử lý của mình một cách thực sự, chứ không còn tâm lý đối phó. Hơn nữa, việc sử dụng năng lượng tái sinh của doanh nghiệp từ nguồn XLNT có thểđược tham gia thị trường mua bán giảm phát khí thải theo Nghịđịnh thư Kyoto mà Việt Nam đã phê chuẩn. Do đó, nước thải được gọi là nguồn tài nguyên, việc nghiên cứu, lựa chọn và áp dụng các công nghệ XLNT và xử lý gắn liền với tái sử dụng là một hướng tiếp cận theo quan điểm “kinh tế môi trường” góp phần xã hội hóa công tác BVMT tại các vùng nông thôn mới của Việt Nam.
Công nghiệp khai thác khoáng sản và luyện kim là những ngành công nghiệp có tỷ trọng tăng trưởng kinh tế cao. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này luôn phát sinh nguồn nước thải gây ô nhiễm môi trường sinh thái khá trầm trọng.
Vì vậy, nước thải trong những ngành công nghiệp trên cần phải được nghiên cứu kỹ về nguồn gốc, đặc tính để từđó áp dụng các phương pháp, công nghệ xử lý phù hợp nhằm xử lý triệt để nguồn nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. ước thải trong công nghiệp khai khoáng - luyện kim gồm các nguồn: Nước thải từ các công đoạn khai thác (từ các lò, các moong khai thác). Trong đó nước bơm ra từ các moong khai thác có khối lượng rất lớn, có thểđạt hàng trăm ngàn m3, trong nước này thường chứa các muối, các ion kim loại nặng, khi thải ra có thể gây tai biến môi
22
trường cho cả một vùng. Nước thải từ các nhà máy tuyển quặng, từ các xí nghiệp phục vụ khai thác và nước thải sinh hoạt của công nhân trong khu vực khai thác. Các chất thải của quá trình khai thác các mỏ lộ thiên thường tạo ra một khối đất đá khổng lồ vô hiệu tính bụi thải lớn, khi nước mưa thấm qua đất thải sẽ gây nhiễm SO24-, pH cho nguồn nước. Nước làm mát lò cao, khuôn đúc máy nén, động cơ, máy cán,… Loại nước này ít bị nhiễm bẩn, có thể tuần hoàn sử dụng lại cho các mục đích dập lửa
ở lò cốc hoá, làm nguội xỉ, khí thải lò cao. Nước làm nguội xỉ, tạo hạt xỉ và làm nguội, làm sạch khí của lò cao thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, chứa anion, xyanua, hợp chất lưu huỳnh, phenol và kim loại nặng. Dòng thải của công đoạn sàng, tuyển quặng, đặc biệt đối với một số công nghệ luyện kim màu đều chứa các tạp chất
đất, đá, sỏi và các muối vô cơ tan. Nước thải của công nghệ luyện kim màu bằng phương pháp thuỷ luyện kết hợp với điện phân cũng như nước thải của công nghệ xử
lý bề mặt đều mang tính axit và chứa kim loại nặng cũng như chất rắn lơ lửng. Nước thải của công nghệ mạ, sơn... tạo bền mặt bảo vệ kim loại, có hàm lượng kim loại cao và các thành phần của của chất trợ dung như CN-, SO2-4, F2-,… và ngoài ra còn chứa dầu mỡ.
Do đặc thù nước thải của ngành công nghiệp khai khoáng, luyện kim có chứa các kim loại nặng như crom, chì, đồng, sắt, nhôm, niken, kẽm,… các kim loại này có trong nước sẽ trực tiếp ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người như gây ra các bệnh viêm loét da, dạ dày, đường hô hấp, gây ung thu máu… ngoài ra các kim loại nặng có khả năng tích tụ trong các động vật sống trong nước như cá, ốc, tôm, cua,… gián tiếp gây tác động đến sức khoẻ con người.
Để xử lý các nước thải chứa các kim loại có thể sử dụng các phương pháp: - Phương pháp kết tủa hoá học: phương pháp này dựa trên phản ứng hoá học giữa chất đưa vào nước thải với kim loại cần tách. ởđộ pH thích hợp sẽ tạo thành hợp chất kết tủa và được tách ra khỏi bằng phương pháp lắng.
- Phương pháp trao đổi ion: Dựa trên nguyên tắc của phương pháp trao đổi ion dùng trong ion từ nhựa hữu cơ tổng hợp, các chất cao phân tử có gốc hyđrocacbon
23
và các nhóm chất trao đổi ion. Quá trình trao đổi ion được tiến hành trong các cột cationit và anionnit.
- Phương pháp điện hóa: Dựa trên cơ sở của quá trình oxi hoá khửđể tách kim loại trên các điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi có dòng điện một chiều chạy qua. Bằng phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần cho thêm hoá chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng độ kim loại cao (>1 g/l)
- Phương pháp sinh học: Dựa trên nguyên tắc một số loài thực vật, vi sinh vật trong nước sử dụng kim loại như chất vi lượng trong quá trình phát triển khối như
bèo tây, bèo tổ ong, tảo,… với phương pháp này, nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ hơn 60 mg/l và phải có đủ chất dinh dưỡng (nitơ, phôtpho,…) và các nguyên tố vi lượng cần thiết khác cho sự phát triển của các loài thực vật như rong tảo. Phương pháp này cần có diện tích lớn và nước thải có lẫn nhiều kim loại thì hiệu quả xử lý kém.
24
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu