RMSE của các phương pháp dự báo nước thải KCN

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) cơ sở dự báo lượng nước thải phục vụ đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng khu công nghiệp trong điều kiện việt nam (Trang 75 - 88)

3.1.2. So sánh lượng nước thải thực tế và lượng nước thải dự báo theo các phương pháp dự báo phương pháp dự báo

Lượng nước thải thực tế tại trạm XLNTTT của 114 KCN năm 2016 được thu thập và so sánh với lượng nước thải ước tính trong các báo cáo ĐTM để đánh giá

tính chính xác của 4 phương pháp dự báo lượng nước thải đã được áp dụng trong

các báo cáo trên.

3.1.2.1. Phương pháp dự báo dựa theo kết quả vận hành của giai đoạn trước

Như đã đề cập ở trên chỉ có KCN Loteco - Đồng Nai dựa vào thống kê thực tế lượng nước thải của KCN tương tự (giai đoạn trước đó) để dự báo lượng nước thải.

Lượng nước thải dự báo trong báo cáo ĐTM và lượng nước thải thực tế lần lượt là 10.400 m3/ngđ và 7.154 m3/ngđ. Với tỷ lệ lấp đầy 99%, là KCN đã đi vào hoạt động

ổn định và lượng nước thải phát sinh tối đa của KCN này, tuy nhiên, lượng nước

thải dự báo lớn hơn 3.246 m3/ngđ và gấp 1,45 lần so với lượng nước thải thực tế phát sinh.

Nguyên nhân của sai số này là do: (1) KCN ở giai đoạn trước có diện tích đất cơng nghiệp, tỷ lệ ngành nghề, diện tích chiếm đất của các ngành công nghiệp…

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Giai đoạn trước (01 KCN) TCXDVN 7957:2008 (06 KCN) TCXDVN 33:2006 (42 KCN) Khơng rõ căn cứ tính tốn (64 KCN) m 3 /ng đ

không tương đương với KCN Loteco hiện tại; (2) hệ số phát sinh nước thải của

KCN giai đoạn trước được tham chiếu khi KCN đó chưa đi vào hoạt động ổn định

(chưa ổn định về số lượng nhà máy, ngành nghề và tỷ lệ lấp đầy chưa đủ lớn). Như

vậy, để giảm sai số, phương pháp này chỉ nên lựa chọn KCN tham chiếu là KCN đã hoạt động tương đối ổn định (tỷ lệ lấp đầy trên 80%), có diện tích đất cơng nghiệp, tỷ lệ ngành nghề, diện tích chiếm đất của các ngành cơng nghiệp tương đương với

KCN cần ước tính lượng nước thải.

3.1.2.2. Phương pháp dự báo dựa theo TCXDVN 7957:2008

Lượng nước thải thực tế và dự báo của các KCN áp dụng theo TCXDVN 7957:2008 được thể hiện ở Hình 3.2. Với đường chuẩn là tập hợp của các điểm

lượng nước thải dự báo bẳng lượng nước thải thực tế, dễ nhận thấy các KCN dự báo lượng nước thải theo TCXDVN 7957:2008 đều nằm phía trên đường chuẩn, tức là

dự báo cao hơn so với thực tế. Trong số các KCN áp dụng TCXDVN 7957:2008 có KCN Tây Bắc Củ Chi (tỷ lệ lấp đầy 98,2%) có lượng nước thải dự báo lớn hơn so với thực tế hơn 12.000 m3/ngđ, cao nhất trong 06 KCN dự báo theo TCXDVN 7957:2008. Tiếp đến là KCN Hiệp Phước I (tỷ lệ lấp đầy 98,8%), Nhơn Trạch III

GĐ2 (tỷ lệ lấp đầy 82,5%) nước thải dự báo cao hơn thực tế lần lượt là 10.000

m3/ngđ và 7.637 m3/ngđ. Tiếp đến là KCN Lê Minh Xuân II (tỷ lệ lấp đầy 95%) và KCN Nhơn Trạch V (tỷ lệ lấp đầy 100%) tương ứng là 6.600 m3/ngđ và 2.876 m3/ngđ. KCN Mỹ Phước I (tỷ lệ lấp đầy 85,2%) có chênh lệch thấp nhất là 525

m3/ngđ. Sai số giữa lượng nước thải dự báo và lượng nước thải thực tế là 12 lần với KCN Tây Bắc Củ Chi, 4-6 lần đối với KCN Nhơn Trạch III GĐ2 và Hiệp Phước I và 1-2 lần đối với KCN Mỹ Phước, Nhơn Trạch V, Lê Minh Xuân II (xem Phụ lục 5. RMSE của các KCN dự báo theo TCXDVN 7957:2008 và Phụ lục 6. Tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế tại các KCN dự báo lượng nước thải theo TCXDVN 7957:2008).

Hình 3.2. Lượng nước thải thực tế và dự báo của các KCN dự báo theo TCXDVN 7957:2008

Theo như Hình 3.1, tính trung bình lượng nước chênh lệch của 06 KCN trên là trên 7.000 m3/ngđ.

Nguyên nhân của sai số này là do (1) hệ số phát sinh nước thải lựa chọn quá cao so với nhu cầu thải nước thực tế, như KCN Tây Bắc Củ Chi sử dụng hệ số là 93,4 m3/ngđ dẫn đến sai số giữa lượng nước thải dự báo và lượng nước thải thực tế là 12 lần; (2) chỉ áp dụng một hệ số phát sinh nước thải cho toàn bộ diện tích của KCN, mà khơng tính đến tỷ lệ ngành nghề dự kiến của KCN, nên nếu KCN có tỷ lệ ngành nghề thải nhiều nước cao sẽ dẫn đến lượng nước thải dự báo sẽ thấp hơn

lượng nước thải thực tế và ngược lại; (3) áp dụng hệ số phát sinh nước thải cho tồn bộ diện tích KCN, bao gồm cả phần diện tích phi cơng nghiệp (như đường giao

thông, cây xanh, khu vực phụ trợ…) không phát sinh nước thải, (4) việc xây dựng cơ sở hạ tầng của các KCN cịn chưa hồn thiện: một số KCN đã đầu tư hệ thống

XLNTTT nhưng lại chưa xây dựng xong hệ thống thu gom nước thải nên chỉ thu gom được một phần nhỏ nước thải của KCN; (5) việc quản lý thu gom nước thải

của tại các KCN còn chưa tốt: một số KCN đã hoàn thiện việc xây dựng cơ sở hạ

tầng, nhưng nhiều doanh nghiệp đã hoạt động sản xuất trong KCN nhưng lại chưa đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải, hay một số doanh nghiệp lén xả nước thải

chưa qua xử lý ra ngoài mơi trường; do đó, lượng nước thu gom vào trạm XLNTTT bị giảm so với lượng nước thải phát sinh thực tế.

3.1.2.3. Phương pháp dự báo dựa theo TCXDVN 33:2006

Hình 3.3 thể hiện lượng nước thải dự báo và thực tế của 43 KCN áp dụng TCXDVN 33:2006, các điểm đều nằm phía trên và xa đường chuẩn. Cùng với

lượng nước thải quan sát được như nhau nhưng lượng nước thải dự báo lại khác

nhau ở các KCN. Sự chênh lệch lớn nhất giữa lượng nước dự báo và thực tế khoảng 30.000 m3/ngđ bao gồm KCN Bàu Bàng (tỷ lệ lấp đầy 97,4%) và KCN Phú Mỹ I (tỷ lệ lấp đầy 90%); khoảng 20.000 m3/ngđ bao gồm KCN Minh Hưng - Hàn Quốc (tỷ lệ lấp đầy 100%); KCN Mỹ Phước III (tỷ lệ lấp đầy 100%) và KCN Mỹ Xuân A2 (tỷ lệ lấp đầy 97,1%); khoảng 10.000 m3/ngđ bao gồm KCN Đình Vũ GĐ 1, 2 (tỷ lệ

lấp đầy 83,4%) và KCN Vân Trung GĐ1 (tỷ lệ lấp đầy 92%); trên dưới 5.000

m3/ngđ bao gồm 34 KCN cịn lại. Có 2 KCN Nhơn Trạch II (tỷ lệ lấp đầy 95%) và KCN Quế Võ I (tỷ lệ lấp đầy 80,2%) có lượng nước thải thực tế cao hơn so với

lượng dự báo lần lượt là 6.251 m3/ngđ và 5.300 m3/ngđ. Tỷ lệ nước thải dự báo cao gấp 120 lần lượng thực tế được minh chứng ở KCN Định Quán (tỷ lệ lấp đầy

100%), đây là KCN có tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế cao nhất trong số các KCN áp dụng TCXDVN 33:2006. KCN Phú Mỹ I, Mỹ Xuân B1 - Conac, Bàu Bàng, Nam Tân Uyên mở rộng, Rạch Bắp, Nhơn Hòa, Nhơn Trạch II - Lộc Khang, Tân Kim là những KCN có lượng nước thải dự báo cao gấp khoảng 20 lần so với lượng đo đạc. Với 32 KCN còn lại (chiếm 79,1%) có tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế từ 1-18 lần (xem Phụ lục 7. RMSE của các KCN dự báo theo TCXDVN 33:2006 và Phụ lục 8. Tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế tại các KCN dự báo lượng nước thải theo TCXDVN 33:2006).

Hình 3.3. Lượng nước thải thực tế và dự báo của các KCN dự báo theo TCXDVN 33:2006

Nguyên nhân của sai số này là do: (1) tài liệu kỹ thuật chưa cụ thể hóa, chưa hướng dẫn chi tiết cách áp dụng hệ số nhu cầu nước cấp KCN là tính trên trên một

đơn vị diện tích tồn bộ KCN hay chỉ tính cho diện tích đất cơng nghiệp. Khi dự

báo nhu cầu sử dụng nước căn cứ vào tổng diện tích KCN trong khi thơng thường diện tích đất công nghiệp trong KCN chỉ chiếm không quá 70% diện tích tồn khu, cịn lại là diện tích cho kho bãi và khu dịch vụ; do đó, dẫn đến sai số khi tính tốn

nhu cầu dùng nước khi áp dụng tiêu chuẩn này, tiếp theo ước tính lượng nước thải phát sinh lại dựa trên lượng nước cấp ước tính (đã sai số), dẫn đến sai số kép trong quá trình dự báo lượng nước thải phát sinh và lượng nước thải dự báo này cao hơn lượng nước thải thực tế; (2) tài liệu này cũng chưa định lượng rõ lượng nước sử

dụng của các ngành nghề, mới chỉ đề cập đến ngành nghề sử dụng/thải ít, trung bình và nhiều nước nhưng chưa chỉ rõ những ngành nghề nào là sử dụng/thải ít, trung bình và nhiều nước; (3) phương pháp ước tính lượng nước thải bằng 70-100% nhu

vào loại hình sản xuất và các ngành công nghiệp, như: ngành sản xuất nước giải khát, thực phẩm đông lạnh, bia… thì lượng nước cấp sẽ đi một phần vào sản phẩm và chỉ khoảng 20-40% lượng nước còn lại sẽ là nước thải, hay ngành sản xuất nước tẩy rửa và bột giặt… thì nước cấp sẽ vừa đi vào sản phẩm vừa thất thoát do bay hơi, ngành sản xuất thép và nhiệt điện sẽ hầu như không phát thải do nước cấp sẽ chủ

yếu thất thoát do bay hơi.

3.1.2.4. Dự báo lượng nước thải không dựa vào tài liệu kỹ thuật

Hình 3.4 thể hiện lượng nước thải dự báo và thực tế quan sát được của 64

KCN có báo cáo ĐTM tính tốn nước thải khơng rõ căn cứ dự báo. Chỉ có 06 KCN có lượng nước thải thực tế lớn hơn lượng dự báo, là các điểm nằm phía dưới đường chuẩn. Có 05 điểm (tương ứng với 05 KCN) nằm tại đường chuẩn. Các điểm còn lại (tương ứng với dự báo của 53 KCN) đều nằm phía trên đường chuẩn, lượng nước

dự báo lớn hơn thực tế. Ở đây cũng xảy ra trường hợp với cùng lượng nước thải

quan sát được nhưng trong báo cáo ĐTM lượng nước thải dự báo lại khác nhau,

chênh đến hàng nghìn m3/ngđ. Độ chênh lệch giữa lượng nước dự báo và thực tế

gần 16.000 m3/ngđ, là KCN Việt Nam - Singapore I (tỷ lệ lấp đầy 100%); khoảng 12.000 m3/ngđ bao gồm KCN Nhơn Trạch I (tỷ lệ lấp đầy 95,8%), Sông Mây GĐ1 (tỷ lệ lấp đầy 83,9%) và Thăng Long (tỷ lệ lấp đầy 100%); khoảng 8.000 m3/ngđ bao gồm 08 KCN (chiếm 12,5% trên tổng số 64 KCN); khoảng 5.000 m3/ngđ bao gồm 52 KCN (chiếm 81,25% trên tổng số 64 KCN). Lượng nước thải dự báo/thực tế cao nhất là KCN Nam Thăng Long với gần 90 lần, gấp 20 lần là KCN Đông Bắc Sông Cầu 1; và có 10 KCN có lượng nước thải dự báo gấp khoảng 10 lần so với thực tế, cịn lại 52 KCN có tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế trong khoảng 1-5 lần (xem Phụ lục 9. RMSE của các KCN dự báo không chỉ rõ căn cứ và Phụ lục 10. Tỷ lệ nước thải dự báo/thực tế tại các KCN dự báo lượng nước thải không chỉ rõ căn cứ).

Hình 3.4. Lượng nước thải thực tế và dự báo của các KCN không rõ căn cứ dự báo nước thải

Lượng nước thải thực tế thấp hơn dự báo của các KCN không nêu rõ căn cứ dự báo nước thải tập trung trong khoảng 5.000 m3/ngđ.

04 cách thức dự báo lượng nước thải KCN đều có lượng nước thải dự báo cao hơn từ 500-30.000 m3/ngđ và gấp từ 1-120 lần so với lượng nước thải thực tế, trong

đó 78,94% (tương ứng với 90 KCN) các KCN có lượng nước chênh lệch khoảng

5.000 m3/ngđ. Đây là lượng nước chênh lệch khá lớn trong một ngày đêm hoạt động sản xuất, với 5.000 m3/ngđ tính cho 90 KCN hoạt động trung bình 26 ngày thì trong một năm lượng nước chênh lệch là gần 12 triệu m3.

Khơng tính đến căn cứ dựa vào giai đoạn đã hoạt động trước và không rõ căn

cứ nào để tính tốn lượng nước thải thì chỉ có 2 tài liệu kỹ thuật được 114 KCN

nghiên cứu áp dụng tính tốn nước thải là TCXDVN 33:2006 (số KCN áp dụng chiếm 37,72%) và TCXDVN 7957:2008 (số KCN áp dụng chiếm 13,95%) thì lượng nước chênh lệch tương ứng khoảng 6.200 m3/ngđ và 7.000 m3/ngđ.

Như vậy, với phương pháp tính tốn lượng nước thải thông qua nhu cầu cấp nước trong các báo cáo ĐTM của KCN đã phê duyệt là chủ yếu sử dụng hệ số cấp nước đặc trưng (m3/ha.ngđ) tính trên một đơn vị diện tích, hệ số cấp nước đặc trưng

được áp dụng phổ biến là 30-50 m3/ha.ngđ theo TCXDVN 33:2006 của Bộ Xây

dựng ban hành. Với phương pháp này, mặc dù các giá trị nước thải dự báo đã có xu hướng theo đường chuẩn nhưng mức độ chênh lệch so với giá trị thực tế vẫn cịn

cao. Ngun nhân chính gây ra sự chênh lệch này là do các tài liệu kỹ thuật hướng dẫn căn cứ tính tốn nước cấp, nước thải mới chỉ đưa ra con số trung bình cho nhu cầu nước cấp cho sản xuất trên đơn vị diện tích, khơng tính đến yếu tố loại hình

ngành nghề sản xuất; đồng thời cũng chưa tính đến hệ số nước cấp, nước thải cho

các khu vực không mang đặc trưng ngành nghề sản xuất như kho bãi, dịch vụ và đầu mối kỹ thuật. Ngồi ra, có thể nguyên nhân là do việc xây dựng cơ sở hạ tầng

và quản lý thu gom nước thải tại các KCN chưa tốt, dẫn đến lượng nước thải thu

gom được tại trạm XLNTTT của KCN bị giảm so với lượng nước thải phát sinh

thực tế.

Để kiểm chứng nguyên nhân do cơ sở hạ tầng và quản lý thu gom nước thải tại

KCN chưa tốt, luận án đã tiến hành nghiên cứu và đánh giá tình hình quản lý nước thải và đặc điểm phát sinh nước thải tại các KCN trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. Nội

dung này được trình bày trong phần 3.2.

3.2. Đánh giá cơ sở hạ tầng và quản lý thu gom nước thải KCN tại Đồng Nai

Tính đến năm 2017, trên địa bàn tỉnh có 32 KCN được thành lập, trong đó có 31 KCN đã đi vào hoạt động. Qua sự tăng trưởng trên, nhu cầu sử dụng nước cấp và theo đó xả thải nước thải ra mơi trường ngày càng tăng. Q trình cơng nghiệp hóa nhanh đồng thời cũng kéo theo suy thối mơi trường nghiêm trọng và áp lực lớn với các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Cụ thể, các hoạt động công nghiệp có thể dẫn tới ơ nhiễm nghiêm trọng và suy thoái tài nguyên, đặc biệt là ô nhiễm nước và suy

thoái tài nguyên nước, nguyên nhân do rất nhiều KCN được xây dựng dọc theo các con sông để thuận tiện cho việc sử dụng nước và vận chuyển [94]. Việc hoàn thiện xây dựng cơ sở hạ tầng thu gom và xử lý nước thải, cũng như việc quản lý thu gom

nước thải là rất quan trọng trong việc kiểm soát lượng xả thải ra môi trường [91]. Do đó, phần 3.2 sẽ đưa ra hiện trạng cơ sở hạ tầng và quản lý thu gom nước thải

thông qua các số liệu tổng hợp từ các báo cáo giám sát chất lượng môi trường của các KCN; và phân tích đặc điểm phát sinh nước thải KCN trên địa bàn tỉnh Đồng

Nai thông qua việc phân tích ngành nghề, lượng nước thải phát sinh từ các nhà máy trong KCN dựa trên số liệu thu thập, điều tra, khảo sát tại Đồng Nai. Các thảo luận

đưa ra ở phần này dựa trên kết quả thống kê từ báo cáo hiện trạng môi trường của

các KCN trong tỉnh Đồng Nai năm 2016 và báo cáo tình hình xây dựng, vận hành

trạm XLNTTT tại các KCN trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.

3.2.1. Đánh giá cơ sở hạ tầng và quản lý thu gom nước thải

3.2.1.1. Cơ sở hạ tầng thu gom và xử lý nước thải

Các KCN của Đồng Nai phát triển từ năm 1995 và đến nay cơ sở hạ tầng về

thu gom và xử lý nước thải của các KCN hầu hết đã tương đối hoàn chỉnh. Năm

2017, 31/31 KCN đang hoạt động trên địa bàn tỉnh đã hoàn thành xây dựng trạm

XLNTTT với tổng công suất thiết kế là 139.070 m3/ngđ. 29 KCN đã có hệ thống

thu gom xử lý nước thải hoàn chỉnh (gồm trạm XLNTTT và mạng lưới thu gom, thoát nước thải), bao gồm: KCN Agtex Long Bình, Amata, An Phước, Bàu Xéo, Biên Hòa I (đấu nối về Biên Hòa II), Biên Hòa II, Dầu Giây, Dệt may Nhơn Trạch,

Định Quán, Giang Điền, Gò Dầu, Hố Nai GĐ1, Lộc An - Bình Sơn, Long Đức,

Long Khánh, Long Thành, Loteco, Nhơn Trạch I, Nhơn Trạch II, Nhơn Trạch II - Lộc Khang, Nhơn Trạch II - Nhơn Phú, Nhơn Trạch III GĐ1, Nhơn Trạch III GĐ2, Nhơn Trạch V, Sông Mây GĐ1, Suối Tre, Tam Phước, Tân Phú và Xuân Lộc. Trong đó, KCN An Phước đã có hệ thống thu gom nước thải hoàn chỉnh và trạm

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) cơ sở dự báo lượng nước thải phục vụ đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng khu công nghiệp trong điều kiện việt nam (Trang 75 - 88)