Trong giai đoạn 1+2, Nhà máy đã xây dựng, lắp đặt hoàn thiện 01 hệ thống xử lý nước thải sản xuất công suất 250 m3/ngày.đêm và 01 hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 20 m3/ngày.đêm. Các hạng mục công trình này đã được xác nhận tại Giấy phép môi trường số 437/GPMT-BTNMT ngày 30/12/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
Sau khi giai đoạn 03 của dự án đi vào vận hành, nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hạng mục thuộc phạm vi giai đoạn 03 sẽ được thu gom về các hệ thống xử lý nước thải hiện hữu tương ứng. Do đó, trong nội dung của báo cáo này, chủ dự án chỉ kế thừa các hồ sơ hoàn công tương ứng của các hệ thống xử lý nước thải đã được trình bày trong Hồ sơ đề nghị cấp Giấy phép môi trường cho giai đoạn 1 +2.
Quy mô các hạng mục công trình của các hệ thống xử lý nước thải hiện hữu tại nhà máy được mô tả cụ thể như dưới đây.
3.1.3.1. Hệ thống xử lý nước thải sản xuất
• Quy mô, công suất
Nhà máy đã xây dựng, lắp đặt hoàn thiện 01 hệ thống xử lý nước thải sản xuất với công suất xử lý là 250 m3/ngày đêm. Thông tin về đơn vị xây dựng hệ thống xử lý nước thải sản xuất tại nhà máy cụ thể như sau:
- Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty CP phát triển Thái Bình Dương Xanh.
- Địa chỉ: tầng 8, tòa nhà NewLand Group, số 272 đường Khương Đình, Thanh Xuân, Hà Nội.
- Điện thoại: 024.35641329. Fax: 024.35641330.
- Website: Thaibinhduongxanh.com.vn.
- Đơn vị giám sát: Công ty Cổ phần Đông Á
• Công nghệ xử lý nước thải sản xuất
Nhà máy đã xây dựng, lắp đặt hoàn thiện 01 hệ thống xử lý nước thải sản xuất với công suất xử lý là 250 m3/ngày đêm. Trong giai đoạn vận hành thử nghiệm các công trình bảo vệ môi trường, nhà máy đã vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý nước thải sản xuất đạt tới công suất thiết kế (khoảng 250 m3/ngày đêm). Quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất áp dụng tại nhà máy được thể hiện trong Hình 8 và được thuyết minh như dưới đây.
Nước thải từ các nguồn phát sinh tại xưởng PAC lỏng có chứa nhiều ion kim loại như Al3+, Fe3+…. Do đó cần được thu gom riêng và đưa qua các công đoạn xử lý sơ bộ để loại bỏ các ion kim loại này trước khi đưa vào Hệ thống xử lý nước thải sản xuất chung cùng với nước thải sản xuất phát sinh từ các khu vực khác của nhà máy. Nước thải từ khu nhà xưởng sản xuất PAC lỏng được thu gom về 01 ngăn chứa nước thải sản xuất riêng biệt tại bể thu gom nước thải sinh hoạt, sản xuất 01 bằng đường ống PVC DN200. Từ đây, nước thải từ xưởng sản xuất PAC lỏng được bơm theo đường ống PVC DN80 về bể gom của cụm xử lý sơ bộ thuộc hệ thống xử lý nước thải sản xuất để xử lý.
Nước thải sản xuất phát sinh từ các khu vực còn lại của nhà máy được thu gom theo phương pháp tự chạy về ngăn số 01 tại bể thu gom nước thải sinh hoạt, sản xuất 01 bằng đường các tuyến đường ống PVC DN200 và PVC DN100. Từ đây, nước thải sản
xuất của nhà máy được bơm theo đường ống PVC DN80 về bể gom của hệ thống xử lý nước thải sản xuất để xử lý
Hình 3. 6. Quy trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất
- Quy trình công nghệ của cụm xử lý sơ bộ nước thải từ xưởng sản xuất PAC
Đầu tiên nước thải PAC được thu gom tại các khu vực thu gom của nhà máy, sau đó được đưa qua hệ thống tách rác cơ khí trước khi đi vào bể điều hòa để ổn định thành phần và điều tiết lưu lượng. Hệ thống bơm sẽ bơm nước từ bể điều hòa qua hệ thống 2 tháp lọc sơ bộ (sử dụng túi lọc kích thước cỡ 40 μm) để lọc sơ bộ nước thải PAC trước khi đưa vào bể phản ứng 1, quan sát lưu lượng kế để theo dõi lưu lượng lọc của nước thải. Tại bể phản ứng 1, hóa chất điều chỉnh pH được sử dụng để ổn định pH từ 2 ÷ 4 nhờ hệ thống đầu đo pH1 và thiết bị cấp tín hiệu điều khiển bơm định lượng, hóa chất được châm ở máng trộn đi qua bộ trộn dòng để tăng khả năng trộn đều.
Nước từ bể phản ứng 1 được hệ thống bơm tiếp tục đưa qua 2 tháp khử, sử dụng vật liệu hạt tích điện để loại bỏ ion Al3+ và các ion kim loại nhóm III trước khi đưa trở lại bể phản ứng 2. Tại bể phản ứng 2, hóa chất điều chỉnh pH được sử dụng để đưa pH của nước thải về trạng thái trung tính nhờ hệ thống đầu đo pH2 và thiết bị cấp tín hiệu điều khiển bơm định lượng. Định kỳ bơm định lượng sẽ cấp HCl và NaOH cho quá trình tái sinh hạt trao đổi ion tại 2 tháp khử. Đầu đo độ dẫn được bố trí ở đường ra của nước thải sau tháp khử sẽ thông báo độ dẫn của nước thải PAC sau khi đã được loại bỏ ion kim loại nhóm III và ion Al3+.
Định kỳ cặn lắng, bùn thải huyền phù tại bể điều hòa và phản ứng 2 được hệ thống bơm bùn tại các bể đưa lên sân phơi bùn và phơi khô. Các chất kết tủa không tan thành chất rắn sẽ được đem chôn lấp, phần nước quay về sẽ được đưa qua thiết bị oxi hóa bởi ozon (OE) nhằm loại bỏ một số á kim (Có thể bổ xung Ca(OH)2 khi phản ứng) trước khi được đưa trở lại bể thu gom hệ sản xuất.
- Quy trình công nghệ của cụm xử lý nước thải sản xuất tập trung
Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lý nước thải sản xuất. Nước thải thu gom đưa vào bể thu gom tập trung, tại đây có gắn song chắn rác (SCR) nhằm loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn như: giấy, gỗ, nilông, lá cây…
để bảo vệ các máy móc thiết bị ở các công đoạn xử lý nước tiếp theo. Sau đó nước thải được bơm qua bể điều hòa để điều chỉnh lưu lượng, nồng độ, pH nước ổn định trước khi vào các quá trình xử lý chính tiếp theo.
Nước thải ở bể điều hòa được bơm qua bể phản ứng. Bơm định lượng có nhiệm vụ châm hóa chất vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông. Ở đây sẽ xảy ra hai bước phản ứng có thể hoán đổi cho nhau, với nhiệm vụ tách một số kim loại kiềm và kiềm thổ (Ion dương) cụ thể:
ZnCl2 + Na2CO3 = ZnCO3↓ + 2NaCl FeCl2 + Na2CO3 = FeCO3↓ + 2NaCl PbCl2 + Na2CO3 = PbCO3↓ + 2NaCl 2AsCl3 + 3Na2CO3 = As2(CO3)3↓ + 6NaCl Các phản ứng này được coi là triệt để khi chỉ số pH = 7,5 – 8.
Các Ion Kim loại trên sau khi qua công đoạn này sẽ tách ra khỏi nước thải ở dạng
cặn lắng không tan. Riêng Natri với đặc tính là kim loại kiềm mạnh vẫn ở dạng Ion Na+
trong muối NaCl tan trong nước.
Từ bể phản ứng, nước thải tiếp tục được bơm sang xử lý tại bể keo tụ tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất NaOH, polime được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang bể lắng để lắng bùn.
Nước thải sau Cacbonat và Photphat hóa, keo tụ tạo bông và lắng được đưa qua công đoạn lọc AF. Công đoạn lọc AF gồm hai bước, đầu tiên nước thải được đưa qua tháp lọc cát sau đó được tiếp tục đưa qua tháp lọc cacbon. Trong các tháp lọc nêu trên, nước thải được đưa vào bể qua phễu đặt ở phần đỉnh bể , nước ở trong đường ống áp lực được ép chảy ngược lên qua lớp vật liệu lọc (cát và than hoạt tính), các vật chất lơ lửng trong nước (SS) đươc giữ lại trong lớp vật liệu lọc, được tách theo đường ống riêng và đưa về bể thu bùn. Sau khi loại bỏ các vật chất lơ lửng, nước sẽ qua Bồn trao đổi Anion – sử dụng vật liệu hạt tích điện dương, các gốc muối tan yếu (Ion âm - tạp chất) sẽ bị giữ lại tại đây. Riêng (Cl-) do tính chất là Á kim mạnh, vẫn tồn tại trong nước dưới tác dụng của Ion Na+ (Kim loại kiềm mạnh) ở dạng muối NaCl tan trong nước.
Nước chứa muối tan NaCl sau khi qua các công đoạn trên sẽ được chuyển tới Lọc sơ cấp nhờ bơm đẩy ở Bể trung gian, trước khi được tăng áp qua Hệ thống lọc thẩm thấu ngược (RO). Do đặc điểm của Hệ màng lọc thẩm thấu này, các Ion có kích thước đáng kể như Na+, Cl- sẽ bị giữ lại và đẩy ra ngoài theo đường nước thải. Trước màng, chỉ các Ion có kích thước siêu nhỏ như H+, OH- (Phân tử nước) mới thẩm thấu được qua màng (Sau màng).
Sau khi qua thiết bị lọc RO, khoảng 75% lượng nước thải đầu vào được thu hồi sau màng lọc và đạt tiêu chuẩn tham chiếu là QCVN 40:2011/BTNMT, cột B; lượng nước này tái sử dụng toàn bộ để cập nước cho quá trình làm mát. Khoảng 25% lượng nước thải đầu vào thiết bị lọc RO không đi qua màng lọc RO có chứa hàm lượng muối đáng kể, ít tạp chất. Lượng nước này được tái sử dụng để hòa trộn dung dịch muối bão hòa trong dây chuyền điện phân sản xuất xút của nhà máy.
Tất cả chất thải rắn, cặn lắng, bùn thải của cả hệ thống được thu gom và bàn giao cho đơn vị chức năng xử lý theo quy định.
- Chất thải rắn thu được sau song chắn rác sẽ được thu gom và bàn giao cho đơn vị chức năng xử lý theo quy định.
- Nước, cặn lắng, bùn thải huyền phù của bể trộn/phản ứng, lắng cặn, lọc AF, trao đổi cation định kỳ được hút, xả tập trung về bể thu gom bùn và nhờ hệ thống bơm bùn tại các bể đưa lên sân phơi bùn và phơi khô. Các chất kết tủa không tan thành chất rắn sẽ được ép bằng máy ép bùn và bàn giao cho đơn vị chức năng xử lý.
Phần nước trong tách ra từ quá trình phơi bùn này được Oxy hóa bởi Ozon (O3) nhằm loại bỏ một số Á kim như: S2- với phản ứng hóa học sau đây:
Na2S + O3 + H2O = 2NaOH + SO2↑
Canxi Hydroxit Ca(OH)2 sử dụng để tham gia một số phản ứng hóa học nhằm tách các nguyên tố Á kim có trong nước thải (pH=6,5 – 8,0), lượng Ca(OH)2 được kiểm soát bằng chỉ số pH. Khí SO2 được thu gom và phản ứng với Ca(OH)2:
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
Các nguyên tố Á kim khác như: P, F(1-) tồn tại ở dạng muối tan Na3PO4, NaF trong nước sau Oxy hóa cũng phản ứng với Ca(OH)2 tạo kết tủa:
2Na3PO4 + 3Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2↓ + 6NaOH 2NaF + Ca(OH)2 = CaF2↓ + 2NaOH.
Các phản ứng này được coi là triệt để khi chỉ số pH = 7,0 – 8,5.
Phần chất không tan (kết tủa) được thu về bể thu bùn để lắng và phơi khô, nước thải trong thu được sau tháp phản ứng chảy về Bể thu, Lắng cát kết hợp Điều hòa lưu lượng.
• Nhu cầu sử dụng hóa chất, điện, nước
Nhu cầu sử dụng hóa chất và năng lượng trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải sản xuất của nhà máy được tổng hợp và trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 3. 3. Nhu cầu sử dụng hóa chất và năng lượng cho quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải sản xuất
TT Hóa chất/năng lượng sử dụng
Đơn vị Định mức sử dụng Mục đích sử dụng Theo hồ
sơ thiết kế
Thực tế sử dụng
1 Na2CO3 Kg/ngày 158 158 Hóa chất phản ứng
trong cụm XLNT sản xuất tập trung
2 HCl (34%) Lít/ngày 11,6 11,6 Điều chỉnh pH 3 Chất chống cáu
cặn (Antiscanal)
Kg/ngày 30 30 Bảo vệ màng trong
thiết bị lọc RO
4 Ca(OH)2 Kg/ngày 2,2 2,2 Hóa chất phản ứng cho
cụm xử lý sơ bộ nước thải từ xưởng sản xuất PAC
5 NaOH (32%) Kg/ngày 18 18 Hóa chất phản ứng
trong cụm XLNT sản xuất tập trung
6 Điện kW/ngày 740 740 Vận hành may bơm,
máy nén khí…
Nguồn: Công ty Cổ phần Đông Á.
Bảng 3. 4. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải sản xuất
• Quy trình vận hành
‐ Quy trình vận hành Cụm xử lý sơ bộ nước thải từ xưởng sản xuất PAC
- Bước 1: Kiểm tra mực nước trong bể điều hòa, mức nước cạn được báo bởi trạng thái đèn LS9. Khi đèn LS9 báo đỏ hệ thống bơm WP3 sẽ dừng và hệ thống cũng dừng theo liên động.
- Bước 2: Cấp nguồn cho tủ điện của cụm xử lý, chuyển các công tắc của các bơm WP3, TP4, DP1, DP2, DP3, DP4 và thiết bị đo ở vị trí tự động (auto). Kiểm tra lại trạng thái của các van đường hút, đường đẩy của các bơm ở trạng thái mở. Tùy vào lưu lượng nước thải mà thay đổi độ mở của các van cho phù hợp.
- Bước 3: Ngay khi chuyển về vị trí tự động thì hệ thống bơm WP3, TP4, DP1 và DP4 sẽ hoạt động, bơm định lượng DP1 và DP4 sẽ được điều khiển tự động chạy, ngắt nhờ vào hệ thống đầu đo pH và bộ cấp tín hiệu điều khiển bơm. Điều chỉnh lưu lượng các bơm định lượng cấp hóa chất để đảm bảo thông số pH của nước thải ở bể phản ứng 1 là từ 2 đến 4, tại bể phản ứng 2 là từ 6 đến 7. Trong quá trình chạy hệ thống, nếu áp suất trong hệ thống lọc sơ bộ cao quá cần được vệ sinh hoặc thay thế túi lọc khác.
- Bước 4: Sau một thời gian hoạt động và muốn dừng hệ thống, chuyển công tắc bơm WP3, TP4 về vị trí tắt (Off) trên tủ điều khiển. Khi mức nước trong bể điều hòa và bể phản ứng 1 cạn (đèn phao LS9, LS10 báo đỏ) thì hệ thống bơm WP3 và TP4 cũng
tự động dừng và hệ thống cũng tự dừng.
‐ Quy trình vận hành cụm xử lý nước thải sản xuất tập trung - Bước 1: Kiểm tra toàn bộ hệ thống
- Kiểm tra hệ thống các bể gom nước thải, bể chứa nước sau xử lý các công đoạn có thể tiếp nhận nguồn nước hay không trước khi tiếp nhận nguồn nước thải mới.
- Kiểm tra mức dịch trong các bể chứa hóa chất cấp cho quá trình xử lý các công đoạn có đảm bảo không, nếu thiếu thì tiến hành pha thêm hóa chất theo liều lượng xác định.
- Kiểm tra hệ thống tủ điện, đầu đo, máy nén khí, atomat các thiết bị trong hệ thống.
- Kiểm tra pH nước bể gom và bể điều hòa theo thời gian ghi trong báo biểu.
- Bước 2: Khởi động hệ thống bơm
- Đưa công tắc các DP5, DP6, DP7, WP1, WP2, OE, AV về trạng thái Auto. Khi này nước thải sẽ được bơm đưa từ bể điều hòa sang các bể phản ứng, lắng, đồng thời hóa chất soda, sunfit và HCl sẽ được bơm định lượng cấp lên để thực hiện phản ứng theo tín hiệu của các đầu đo gửi về.
- Bật công tắc bơm TP3, TP2 ở trạng thái Auto để bơm nước từ bể thu nước qua hệ thống lọc cát, than và cation. Nước sau lọc được đưa qua bể trung gian 2 để cấp cho hệ RO.
- Định kỳ xả bùn từ bể điều hòa, bể phản ứng xuống bể thu bùn. Bật công tắc bơm SP2, SP3 ở chế độ Auto để đưa bùn sang hệ thống máy ép bùn. Nước sau ép bùn được đưa trở lại bể gom nước sản xuất tuần hoàn lại quá trình.
- Bước 3: Khởi động hệ thống lọc RO
- Chuyển công tắc của các bơm RO Pump 1, RO Pump 2 và bơm CIP về vị trí Auto (Sau đây viết tắt là bơm RO 1, RO 2 và bơm CIP).
- Khởi động RO bằng cách nhấn ON trên bảng điều khiển của OS 3051, khi đó trên màn hình LCD sẽ hiển thị PRODUCTION và thời gian DELAY khởi động bơm RO.
- Ngay khi khởi động RO, van INLET AV2001 sẽ mở, bơm cấp RO TP3 A hoặc B, bơm định lượng DP6 châm Antiscaliant sẽ hoạt động theo.
- Sau thời gian delay 15s đếm ngược thì bơm RO 1 (P1002) sẽ hoạt động bằng khởi động mềm, bơm RO 2 (P1003) sẽ khởi động bằng biến tần.
- Kiểm tra các thông số vận hành sau:
+ Áp lực trước bình lọc tinh 5 μm (F1001) thông qua đồng hồ báo áp PI 3001 + Áp lực sau bình lọc tinh 5 μm thông qua đồng hồ báo áp PI 3002
+ Áp lực thấp đường hồi sau LPS 3003 + Áp lực cao đường thành phẩm HPS 3102 + Áp lực đường thành phẩm RO PI 3104 + Lưu lượng đường nước thải RO FIS 3202
+ Lưu lượng đường đường thành phẩm RO FI 3105