1.5.1. Công nghệ xử lý nước thải tập trung củ h ng nghiệ n hế giới
Thông thƣờng để lựa chọn các hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung phù hợp với tính chất của từng KCN cụ thể, các KCN trên Thế giới thƣờng ứng dụng các phƣơng pháp xử lý đƣợc kết hợp và lựa chọn từng công đoạn xử lý dựa vào các quá trình xử lý phù hợp với từng ngành nghề sản xuất đặc thù tại bảng 1.6:[8]
Bảng 1.6. Lựa chọn công nghệ xử lý theo ngành nghề
Ngành sản xuất Thông số đặc trƣng của
nƣớc thải Phƣơng pháp xử lý
May mặc BOD, TSS, kiềm Trung hòa, kết tủa hóa học, xử lý sinh học
Da BOD, TSS, Crom Lắng, xử lý sinh học
Hóa chất tẩy BOD, xà phòng Keo tụ, kết tủa hóa học Bao bì BOD, TSS, COD Lắng, xử lý sinh học
Nhựa BOD, COD, N,P Lắng, keo tụ hóa học
Kim loại axit, kim loại nặng Lắng, kết tủa
Giấy BOD, TSS, N, P Trung hòa, kết tủa hóa học, xử lý sinh học
Nguồn iáo tr nh lý nước thải, ĐH ần Thơ: Sau khi đã xác định đƣợc đặc tính nƣớc thải của từng ngành nghề trong KCN, nƣớc thải đƣợc thu gom vào hệ thống xử lý tập trung của KCN. Hệ thống KCN trên thế giới đƣợc xử lý làm nhiều bậc bao gồm: tiền xử lý, xử lý sơ bộ và xử lý sơ cấp.
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải tập trung[12]
Để xử lý nƣớc thải công nghiệp, hiện nay trên Thế giới thông thƣờng sử dụng kết hợp quá trình và công đoạn: keo tụ tạo bông, lọc, hấp thụ cacbon hoạt tính, ozon kết hợp xử lý bằng phƣơng pháp sinh học trong cùng một hệ thống.
Một hệ thống điển hình của công nghệ xử lý nƣớc thải công nghiệp mang tính chất phức tạp đƣợc ứng dụng để xử lý nƣớc thải cho khoảng 1.000 nhà máy sản xuất đƣợc Rein Munter mô tả tại hình 1.8:
Hình 1.8. Sơ đồ của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung [12]
Việc xử lý nƣớc thải tùy thuộc vào đặc tính và thành phần của nƣớc thải để chọn đƣợc phƣơng pháp xử lý phù hợp đem lại hiệu quả cao sau khi xử lý. Đối với từng KCN phụ thuộc vào số lƣợng doanh nghiệp và loại hình sản xuất phổ biến của các đơn vị nằm trong KCN để khu xử lý nƣớc thải tập trung lựa chọn loại hình xử lý phù hợp với thành phần nƣớc thải, giảm thiểu đƣợc nồng độ chất ô nhiễm có trong nƣớc thải.
1.5.2. Hiện trạng xử lý nước thải củ á h ng nghiệ ại Việt Nam
Tính đến cuối tháng 7 năm 2017, Theo thống kê của Bộ kế hoạch và đầu tƣ cả nƣớc có 8.052 dự án trong 223 KCN đang hoạt động với tổng số vốn đầu tƣ 1.830.000 tỷ đồng. Trong đó số lƣợng KCN đã hoàn thành việc xây dựng hệ thống
xử lý nƣớc thải tập trung đạt tỷ lệ 87% với 102 KCN đã nắp đặt thiết bị quan trắc nƣớc thải tự động theo quy định, 25 KCN đang xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung, số lƣợng cụm công nghiệp đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung chỉ đạt mức 5%.[21]
Phần lớn các KCN chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung thuộc các tỉnh vùng núi với quy mô số lƣợng doanh nghiệp thấp. Đối với KCN chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung nhƣng cơ sở sản xuất trong KCN phải xử lý sơ bộ theo quyết định phê duyệt báo cáo ĐTM, xác nhận cam kết BVMT hay thỏa thuận với công ty xây dựng và kinh doanh hạ tầng KCN.
Chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt, nơi tiếp nhận nƣớc thải sau xử lý từ các KCN ở các tỉnh/thành phố đều bị ô nhiễm. Giá trị của nhiều thông số nhƣ O , COD, TSS, dầu mỡ ĐTV đều vƣợt QCCP về chất lƣợng nƣớc mặt (QCVN 08:2008/BTNMT). Tuy nhiên, do công tác thanh, kiểm tra tích cực của các cơ quan quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng, tăng cƣờng đầu tƣ cơ sở hạ tầng BVMT của doanh nghiệp trong KCN cũng nhƣ công ty đầu tƣ xây dựng cơ sở hạ tầng KCN, ý thức BVMT của cộng đồng đƣợc nâng cao nên chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt, nơi tiếp nhận nƣớc thải từ các KCN ngày càng cải thiện hơn.[11]
1.5.3. Một số công nghệ xử lý nước thải tập trung của các KCN tại Việt Nam
Các mô hình hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung KCN đƣợc thiết kế và xây dựng dựa trên các công đoạn xử lý riêng lẻ đƣợc kết hợp để tăng hiệu quả xử lý cho hệ thống. Một số công nghệ xử lý nƣớc thải tập trung của KCN hiện tại của Việt Nam nhƣ sau:
KCN Tiên Sơn, tỉnh Bắc Ninh đã đầu tƣ 18,5 tỷ đồng xây dựng trạm xử lý nƣớc thải tập trung công suất 2.000m3/ngày.đêm bởi công ty đầu tƣ phát triển hạ tầng Viglacera. Đây là trạm xử lý nƣớc thải đầu tiên trong các KCN của tỉnh Bắc Ninh đƣợc xây dựng và đƣa vào vận hành. Trạm xử lý ứng dụng công nghệ " Xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính" và mô hình trạm xử lý nƣớc thải tập trung của trạm xử lý nƣớc thải tập trung cho KCN Đất cuốc B huyện Tân Uyên, tỉnh Bình ƣơng công suất 3.000m3/ngày.đêm. [12]
Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung của KCN Tiên Sơn [12]
Hiện nay, một số KCN áp dụng xử lý nƣớc thải tập trung của KCN theo công nghệ SBR, SBR là một dạng của bể Aerotank. Ƣu điểm là khử đƣợc các hợp chất chứa Nito, phôtpho khi vận hành đúng quy trình hiếu khí, thiếu khí, yếm khí.
Nhƣ vậy, có thể thấy các công nghệ xử lý nƣớc thải tập trung của KCN đang đƣợc áp dụng tại nƣớc ta hiện nay bao gồm khâu xử lý nhƣ sau:
- Xử lý sơ bộ, bể điều hòa, lắng sơ bộ. - Tiền xử lý: xử lý hóa lý, xử lý hóa học. - Xử lý sinh học: hiếu khí, thiếu khí, kỵ khí. - Khử trùng.
Đây là các mô hình xử lý nƣớc thải công nghiệp bằng các phƣơng pháp xử lý kết hợp hóa lý - sinh học - khử trùng và là các phƣơng pháp đang đƣợc ứng dụng hiệu quả trên Thế giới.
1.5.4. Một số mô hình xử lý nước thải tại á h ng nghiệ ỉnh ắc Giang
Tại Bắc Giang, các KCN lớn hiện tại đã có hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung. * KCN Đình Trám xây dựng hệ thống xử lý với công suất 2.000 m3/ngày.đêm. Mô hình công nghệ xử lý đƣợc thể hiện tại hình 1.10:
Hình 1.10. Hệ thống xử lý nƣớc thải KCN Đình Trám [2]
KCN Quang Châu xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải với công suất 3.000m3/ngày.đêm với tải lƣợng xử lý mỗi ngày 2.000m3/ngày.đêm đƣợc xây dựng và đƣa vào sử dụng từ năm 2015.
KCN Song Khê-Nội Hoàng xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải với công suất 1.000 m3/ngày.đêm.[2]
Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
* Đối ượng nghiên cứu:
Nƣớc thải của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung tại KCN Vân Trung.
* Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi thời gian: Thời gian từ tháng 01/2018 đến tháng 03/2018. - Phạm vi không gian: KCN Vân Trung.
2.2. Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu tổng quát:
Nhằm cung cấp cơ sở khoa học thực tiễn cho việc xử lý và khả năng tác động của nƣớc thải tới môi trƣờng từ đó nâng cao hiệu quả xử lý, quản lý và bảo vệ môi trƣờng do tác động từ nƣớc thải tại KCN Vân Trung.
* Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc thải sau khi xử lý tại nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung.
- Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung tại KCN Vân Trung. - Đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc mặt và khả năng ảnh hƣởng của nƣớc thải sau khi xử lý đến môi trƣờng kênh Bún tiếp nhận.
- Đề xuất một số biện pháp tối ƣu trong việc xử lý và bảo vệ môi trƣờng do tác động từ nguồn thải của KCN.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Luận văn tập trung đánh giá cơ bản về Khu công nghiệp Vân Trung, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang. Đây là khu công nghiệp đang có sự đầu tƣ mạnh từ các nguồn nƣớc ngoài với nhiều ngành nghề đa dạng mang tính tập trung, đánh gía một cách đầy đủ. Đồng thời đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý cho những mặt hạn chế của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung. Các nội dung nghiên cứu chính:
1) Hiện trạng hoạt động sản xuất, nguồn phát sinh nƣớc thải của KCN Vân Trung.
2) Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải qua xử lý và hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung tại KCN Vân Trung.
3) Đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc mặt và khả năng ảnh hƣởng của nƣớc thải sau khi xử lý đến môi trƣờng nƣớc tiếp nhận.
4) Các biện pháp thích hợp trong việc xử lý và bảo vệ môi trƣờng do tác động từ nguồn thải của KCN.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
1)Đối với nội dung nghiên cứu 1
Để triển khai nội dung 1 cần sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau: - Thu thập thông tin số liệu: đƣợc dùng để thu thập các số liệu về tình hình phát triển và xử lý nƣớc thải các KCN trên Thế giới và Việt Nam, các thông tin về tình hình hoạt động, hệ thống xử lý nƣớc thải của KCN Vân Trung. Các thông tin liên quan đến đề tài nghiên cứu và hiện trạng hoạt động thực tế của các doanh nghiệp khu vực thực hiện luận văn tại KCN Vân Trung. Các nguồn phát sinh nƣớc thải, tình hình xử lý nƣớc thải tại KCN. Từ đó tổng hợp đƣợc các số liệu, nội dung liên quan về tình hình phát triển các KCN hiện tại.
- Liệt kê số liệu: theo phƣơng pháp này, luận văn sẽ liệt kê các số liệu liên quan đến tình hình phát triển ngành công nghiệp tại Việt Nam và tỉnh Bắc Giang, chọn ra các thông tin liên quan đến môi trƣờng về số lƣợng KCN, số lƣợng KCN thực hiện xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải. Các công nghệ xử lý nƣớc thải hiện nay. Liệt kê và rút ra các số liệu liên quan đến các vấn đề liên quan. Trong khuôn khổ luận văn, các ngành nghề hoạt động chính của KCN đã đƣợc lấy mẫu, phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm của các ngành nghề về hoạt động xả thải vào nguồn nƣớc. Việc liệt kê số liệu nhằm mục đích tăng thêm tính xác thực về số liệu thống kê hiện tại KCN.
2)Đối với nội dung nghiên cứu 2
Đối với nội dung nghiên cứu 2 của luận văn sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau :
- Điều tra và khảo sát thực tế: đi thực tế khu vực nghiên cứu KCN Vân Trung, xem xét địa điểm khu vực hệ thống nhà máy xử lý nƣớc thải, tình hoạt động
thực trạng trong KCN, khảo sát số lƣợng công nhân viên của một số nhà máy có lƣợng công nhân đông. Tiếp xúc với ban quản lý KCN Vân Trung, tiếp xúc với các cán bộ làm việc tại nhà máy xử lý tập trung. Khảo sát tình hình hệ thống hoạt động tại nhà máy. Các số liệu về tình hình hoạt động và hiện trạng sử dụng nƣớc, hiện trạng xả thải của các doanh nghiệp nằm trong KCN.
- Phƣơng pháp thu thập thông tin:từ các KCN cho thấy có độ tin cậy và chính xác cao, là nguồn số liệu và dữ liệu cần thiết để thực hiện các đánh giá quan trọng trong luận văn. Tuy nhiên, việc tiếp xúc và trình bày để đối với KCN và các doanh nghiệp, ban quản lý KCN thực hiện là một vấn đề khó khăn, đòi hỏi kinh nghiệm và sự nỗ lực rất lớn.
- Lấy mẫu hiện trƣờng: việc lấy mẫu nƣớc thải trƣớc và sau xử lý giúp đánh giá đƣợc chất lƣợng hay hiệu quả hoạt động xử lý của hệ thống, mẫu nƣớc thải đƣợc lấy theo quy trình cụ thể nhƣ sau:
+ Vị trí: mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại vị trí xả thải trƣớc và sau hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung của hệ thống.
+ Số lƣợng mẫu: mẫu đƣợc lấy trong thời gian 3 tháng, mỗi tuần lấy 2 mẫu. + Các thông số quan trắc hiện trƣờng: pH, nhiệt độ, mùi, độ màu.
+ Các thống số phân tích trong phòng thí nghiệm: TSS, BOD, COD, N, P, Pb, Zn, Cu, Cd, Coliform.
Thu mẫu nƣớc để phân tích các chỉ tiêu, thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc. Thiết bị, dụng cụ lấy mẫu nƣớc đƣợc rửa sạch, tráng lại bằng nƣớc sử dụng lấy mẫu. Nƣớc thải đƣợc lấy tại đƣờng ống dẫn nƣớc vào giếng chứa trƣớc và sau hệ thống xử lý nƣớc thải. Mẫu lấy đầy miệng và đậy nắp cố định bảo quản bằng thùng chứa mẫu với nhiệt độ 40C để đảm bảo kết quả phân tích đạt chất lƣợng tốt. Các mẫu đƣợc bảo quản ở điều kiện tối ƣu để phục vụ cho quá trình vận chuyển đem về phòng thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu khác.
Bảng 2.1. Phƣơng pháp bảo quản mẫu nƣớc
STT Thông số Dụng cụ chứa mẫu Điều kiện bảo quản
Thời gian
1 Chất rắn lơ lửng Bình nhựa/thủy tinh 4-50C 48h
2 BOD Bình nhựa/thủy tinh 4-50C 24h
3 COD Bình nhựa/thủy tinh
Axit hóa đến pH<2 bằng H2SO4 4-50C 5-7 ngày 4 N tổng, P tổng Bình nhựa/thủy tinh Axit hóa đến pH<2 bằng H2SO4 để trong tối 10-20 ngày 5 Kim loại nặng (Cu,
Cd, Pb) Bình nhựa/thủy tinh 4-5
0C 10-20
ngày
- Phƣơng pháp lấy mẫu đo đạc hiện trƣờng đƣợc tiến hành đúng theo quy định hiện hành của tiêu chuẩn Việt Nam về lấy mẫu hiện trƣờng. Số liệu phân tích thu đƣợc là đáng tin cậy, các thông số đo nhanh pH đƣợc đo ngay tại hiện trƣờng.
- Các phƣơng pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm đối với từng thông số đƣợc thể hiện tại bảng 2.2:
Bảng 2.2. Các phƣơng pháp phân tích thông số
STT Các chỉ tiêu-thông số Phƣơng pháp phân tích
1 TSS TCVN 6625:2000 2 BOD TCVN 6001-1:2008 3 COD SMEWW 5220C:2012 4 N TCVN 6498:1999 5 P TCVN 6202:2008 6 Pb SMEWW 3113B:2012 7 Cu SMEWW 3113B:2012 8 Cd SMEWW 3113B:2012 9 Coliform TCVN 6184-2:1996
- Phƣơng pháp phân tích số liệu: từ các kết quả phân tích mẫu, phân tích số liệu các chỉ tiêu, thông số của nƣớc thải trong KCN nhằm mục đích xem xét sự hợp lí của kết quả phân tích. Đánh giá số liệu phân tích đối với từng thời điểm lấy mẫu khác nhau của hệ thống.
- Phƣơng pháp so sánh: bằng cách vẽ biểu đồ, so sánh kết quả phân tích mẫu của các chỉ tiêu đối với từng thời điểm lấy mẫu khác nhau, từ đó đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống trong việc xử lý nƣớc thải của KCN.
3)Đối với nội dung nghiên cứu 3
Với nội dung này, luận văn sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Thu thập thông tin, khảo sát thực tế: thu thập thông tin về kênh ún, nơi tiếp nhận nguồn thải của KCN. Khảo sát các nguồn thải phát sinh, các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn nƣớc, địa điểm thực hiện lấy mẫu nƣớc mặt tại kênh Bún, vị trí lấy mẫu nhằm đánh giá đƣợc tổng quát sự ảnh hƣởng từ nguồn thải.
- Lấy mẫu và đo đạc hiện trƣờng: mẫu nƣớc thải đƣợc lấy theo CTVN 5999:1995, quy trình cụ thể nhƣ sau:
+ Vị trí: mẫu nƣớc mặt đƣợc lấy tại kênh ún, địa điểm lấy mẫu cách điểm xả thải khu vực nƣớc tiếp nhận nguồn thải sau xử lý khoảng 5m, độ sâu lấy mẫu 20cm.
+ Số lƣợng mẫu: lấy mẫu nƣớc thải trong thời gian 3 tháng, mỗi tuần lấy 1 mẫu. + Các thông số quan trắc hiện trƣờng: pH, nhiệt độ, mùi, độ màu.
+ Các thống số phân tích trong phòng thí nghiệm: TSS, BOD, COD, N, P, Pb, Cu, Cd, Coliform.
Việc bảo quản và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm đều đƣợc tiến hành