5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.2. Đánh giá chất lượng nướcthải
Như trình bày ở phần phương pháp nghiên cứu và chương 1, tác giả đã tiến hành lấy mẫu nước thải ngẫu nhiên tại 09 nhà máy, số lượng nhà máy trong mỗi nhóm như sau:
Bảng 3.3:Số nhà máy được lấy mẫu nước thải đi xét nghi ệm
Nhóm I Nhóm II Nhóm III Tổng
Sốnhà máy cho phép lấy mẫu nước
thải đi kiểm nghiệm 2 4 3 9
Tỷlệ% 50 36,4 50 42,8
(Nguồn: Tác giảchọn ngẫu nhiên, 2013)
Tác giảlấy mẫu nước thải đầu ra tại 09 nhà máy và gửi kiểm nghiệm tại Viện kỹ thuật nhiệt đới và Bảo vệ môi trường TP.HCM, sau đó tổng hợp kết quả, lấy trung bình kết quảxét nghiệm của từng nhóm, ta có bảng sau:
Bảng 3.4: Kết quả kiểm nghiệm mẫu nước thải các nhà máy được điều tra
Thông số Nhóm I Nhóm II Nhóm III So với cột A QCVN 01:2008/ BTNMT pH 6,3± 1,5 6,8± 1,2 7,4± 1,3 6-9 BOD5 (mg/l) 282,5± 83,6 253± 43,8 80± 38,5 30 COD (mg/l) 469,3± 60,52 380± 44,84 203± 34,8 50 TSS 46,3± 26,3 128,5± 22,4 28± 20,4 50 Tổng Nitơ 108.8± 34,84 60,5± 23,9 28,9± 21,6 15 Amoni tính theo Nitơ 86,3±21,54 46.7± 25,3 22,5± 18,9 5 Tổng Phospho 93,4± 43,68 83,7± 38,53 85,6± 38,6 4 (QCVN 40:2011)
(Nguồn: Tác giảlấy mẫu đi kiểm nghiệm và tính giá trịtrung bình, 2013)
Ghi chú: Các kết quả được viết dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (Average±SD).
- QCVN 01:2008/BTNMT–Quy chuẩn kỹthuật quốc gia về nước thải công nghiệp chếbiến cao su.
- QCVN 40:2011/BTNMT–Quy chuẩn kỹthuật quốc gia về nước thải công nghiệp (cột A quy định Phospho≤ 4 mg/l)
Tất cả các nhà máy đều có chất lượng nước thải thực tế không đạt tiêu chuẩn theo quy định. Mức độ vượt chuẩn cho phép của mỗi nhóm như sau:
- Nhóm I có các thông số vượt chuẩn như sau: BOD vượt chuẩn 9,4 lần, COD vượt 9,38 lần, TSS vượt 0,9 lần, Tổng Nitơ vượt 7,25 lần, Amoni vượt 17,26 lần, Tổng Phospho vượt 23,35 lần (so cột A, QCVN 40:2011).
- Nhóm II có sốlần vượt chuẩn như sau: BOD vượt 8,4 lần; COD vượt 7,6 lần; TSS vượt 2,57 lần; Tổng nitơ vượt 4 lần; Amoni vượt 9,34 lần; Tổng phospho vượt 20,93 lần (so cột A, QCVN 40:2011/BTNMT).
- Nhóm III có mức độ vượt chuẩn như sau: BOD vượt 2,7 lần; COD vượt 4,06 lần; TSS vượt 0.56 lần; Tổng nitơ vượt 1,9 lần; Amoni vượt 4,5 lần; tổng Phospho vượt 21,4 lần (so cột A, QCVN 40:2011).
Nhận xét chung:
Vềchất lượng nước thải, Nhóm I và nhóm II vượt rất nhiều so với tiêu chuẩn do công nghệlạc hậu, hệthống đã sửa chữa nhiều lần vẫn không đạt do vẫn áp dụng công nghệ cũ. Theo kết quả điều tra tại hai nhóm I và II thì có 9 nhà máy (chiếm 60% tổng số nhà máy của hai nhóm) đãđ ập hệ thống đi và xây lại ít nhất 4 lần mà vẫn không đạt.
Nhóm III có chất lượng nước thải gần đạt loại B. Kết quảcho thấy, nhóm III có tính ưu việt hơn về chất lượng nước thải nhưng vẫn còn một số tồn tại về nông độCOD, N, P còn khá cao.
3.3. ĐÁNH GIÁ DIỆN TÍCH MẶT BẰNG CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Đểcó thể đềxuất quy trình công nghệphù hợp cho diện tích mặt bằng chung tại các nhà máy, tác giảtiến hành thống kê sốliệu vềdiện tích khu xử lý nước thải hiện tại và khả năng mởrộng của khu vực này.
Tác giảtìm hiểu các bản vẽkỹthuật của nhà máy và phỏng vấn lãnhđạo nhà máy để đánh giá khả năng nhà máy có thể mở rộng diện tích cho hệ thống xử lý nước thải là bao nhiêu.Tác giảtiếp tục tính trung bình diện tích khu xửlý nước thải của từng nhóm và tính trung bình khả năng mởrộng của hệthống xửlý nước thải có thể đạtđược. Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5:
Bảng 3.5: Diện tích mặt bằng chung tại các nhà máy tính trung bình theo từng nhóm Nhóm/Diện tích Nhóm I Nhóm II Nhóm III
Diện tích toàn nhà
máy(m2) 20.600 ± 17.300 43.300 ± 2.646 56.340 ± 23.400 Diện tích khu xửlý nước
thải (m2) 2.060 ± 843,7 3.400 ± 2.230 5.240 ± 1.340 Diện tích còn trống, chưa
sửdụng (m2) 3.340 ± 1.400 15.600 ± 7.346 23.230 ± 12.300 Khả năng mởrộng diện
tích khu xửlý nước thải (m2)
5.400 ± 1.300 19.000 ± 6.300 28.470 ± 9.600
(Nguồn: Tác giảtính toán, tổng hợp sốliệu của các nhóm nhà máy, 2013)
Ghi chú: Các kết quả được viết dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (Average±SD).
Như vậy, trung bình diện tích các nhà máy có thể mởrộng thêm khoảng hơn 5.000 m2 trở lên.Trong đó, nhóm II và nhóm III có khả năng mở rộng diện tích khu vực xửlý nước thải nhiều hơn.Đây là cơ sở để tác giả đề xuất quy trình công nghệ phù hợp cho diện tích trung bình chung tại các nhà máy.
3.4. ĐÁNH GIÁCÁC NHÓM QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Nhằm đánh giá những ưu, khuyết điểm của từng nhóm công nghệ đang áp dụng tại các nhà máy cao su tỉnh Tây Ninh từ đó đánh giá loại quy trình nào nên và không nên áp dụng, tác giả đi sâu vào phân tích chi tiết của 03 nhóm công nghệ đã phân loại ở trên theo ba tiêu chí: công nghệ, môi trường, kinh tế. Nội dung phân tích, đánh giá cụthể được trình bàyởphần tiêp theo.
3.4.1. Loại I - Hệ thốngkỵ khí kết hợp hoá lý
Vềcông nghệ:
Loại I là công nghệ đơn giản, dễvận hành, dễbảo trì nhưng chất lượng nước thải vượt tiêu chuẩn rất nhiều. Trong các nhà máy sử dụng công nghệ này, nhà máy Phúc Phụng vượt cao nhất với BOD vượt 11,6 lần, COD vượt 3,8 lần, TSS vượt 3,6 lần; nhà máy Thiên Bích có BOD vượt 14,7 lần; COD vượt 12,25 lần, TSS vượt 8,14 lần. Về đặc điểm công nghệ, hạn chếcủa công nghệnày là khi nồng độ BOD cao trên 1000 mg/l thì quá trình xử lý hiếu khí gần như bị bất hoạt nên công nghệ thuộc nhóm I khó có thể xử lý tốt BOD khi nồng độ cao.Công nghệ này hầu như không xử lý được Nitơ, Phốt pho.
Về môi trường:
Nước sau xử lý bằng công nghệ này không đạt và vượt chuẩn cho phép rất lớn ở các chỉ tiêu BOD, COD, N, P. Theo khảo sát cho thấy, khu vực xung quanh tất cảcác nhà máy thuộc nhóm này có hiện tượng phú dưỡng hoá trầm trọng và làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm mùi, gây chết cho động vật thuỷsinh, nước thải đầu ra có mùi rất hôi trong vòng bán kính 2,5km, gây bức xúc cho người dân.
Có 85% số hộ dân xung quanh nhà máy được phỏng vấn có thái độ bức xúc với mùi phát sinh từnhà máy.Công nghệ này phát sinh lượng bùn nhiều nhưng chỉ có 01 nhà máy xửlý bằng máy ly tâm sau đó làm phân để bón cho cao su.Ba nhà máy còn lại chỉ phơi bùn sau đó bón cho cao su nên tạo mùi hôi rất nhiều cho môi trường xung quanh.
Vềkinh tế:
Chi phí đầu tư thấp. Nhược điểm: phải tái đầu tư nhiều lần để theo kịp quy chuẩn, quy định mới về môi trường. Chi phí xửlý cho 1m3 nước thải trung bình tại nhóm nhà máy này trung bìnhlà 9.500 đồng.
Nhận xét chung: Công nghệnày có chi phí chấp nhận được nhưng sẽkhông xử lý đạt chuẩn. Không nên tiếp tục áp dụng công nghệnày cho xửlý nước thải cao su. Nếu muốn giữ lại công nghệ và cải tạo thì thêm bể Anoxit, mương oxy hoá nhưng kết quảxửlý cũng chỉ đạt loại B, không đạt loại A như quy định.
3.4.2. Loại II –Hệ thống kỵ khí kết hợp hiếu khí
Đây là công nghệ đơn giản nhất, đãđược áp dụng từrất lâu cho ngành cao su nhưng đến nay đã lạc hậu.Các nghiên cứu trước đây của Viện nghiên cứu cao su Quốc tế cũng khuyến cáo không nên dùng công nghệ này nữa vì chất lượng nước thải không đạt chuẩn. Cụ thể, nước thải đầu ra của các nhà máy dùng cônng nghệ này như nhà máy Tiến Thành có BOD vượt 8,6 lần, COD vượt 6,58 lần, TSS vượt 5,93 lần, Nitơ vượt 11,7 lần, Phospho vượt 25,3 lần. Nhà máy Thành Lễ có BOD vượt 9,15 lần; COD vượt 11,4 lần; TSS vượt 7,28 lần; Nitơ vượt 19,6 lần, Phospho vượt 15,8 lần.
Đây là công nghệ chưa đủ để phân huỷ các chất ô nhiễm trong nước một cách triệt để.Nồng độ TSS, MLSS luôn cao sau khi xử lý qua công nghệ này.Qua kết quả điều tra, 100% các nhà máy trong nhóm công nghệ này đều gặp vấn đều là pH của nước thải không ổn định nên việc xửlý sinh học của nhà máy luôn gặp khó khăn.Ngoài ra, các nhà máy thuộc nhóm công nghệnày còn gặp vấn đềlà không xử lý được N, P và không thểxửlý triệt để.
Về môi trường:
Tác giả thống kê cho thấy 85% các hộ dân sống quanh khu vực của 08 nhà máy trong nhóm bức xúc với mùi phát tán khoảng hơn 3 km. Tác giảkhảo sát xung quanh các nhà máy cho thấy có 9 nhà máy có nước thải đầu ra gây nên hiện tượng phú dưỡng hoá cho nguồn nước tiếp nhận (chiếm tỷ lệ 81,2% so với tổng các nhà máy trong nhóm).Đặc biệt, nước thải trực tiếp ra hệthống sông Vàm Cỏ Đông, gây phú dưỡng hoá và làm chết động vật thuỷsinh.
Vềkinh tế:
Chi phí đầu tư thấp, chi phí vận hành rẻ. Nhược điểm: phải tái đầu tư nhiều lần đểtheo kịp quy chuẩn, quy định mới về môi trường nên gây lãng phí rất lớn cho các nhà máy. Tác giảthống kê cho thấy trong nhóm có 08 nhà máy (chiếm 72,7%) đều đập bỏhệthống để xây lại ít nhất hơn 3 lần mà kết quả chưa đạt. Chi phí xửlý cho 1m3nước thải trung bình tại nhóm nhà máy này là 8.500 đồng.
Nhận xét chung: Công nghệnày có chi phí thấp nhưng kết quảxử lý khó đạt yêu cầu vì chỉ xửlý một phần BOD, COD, N, P. Có thể nâng cấp công nghệ thêm bểhoá lý, mương oxy hoá nhưng cũng chỉ đạt loại B như công nghệ loại I. Không nên tiếp tục áp dụng công nghệnày cho xửlý nước thải ngành cao su.
3.4.3. Loại III –Công nghệ tiên tiến AAO kết hợp hoá lý
Vềcông nghệ:
Công nghệ này được Viện nghiên cứu cao su Việt Nam đánh giá là công nghệ tiên tiến hiện nay nhưng còn vấn đề là chưa xử lý triệt để N, P. Các nhà máy cao su trong hệ thống Tập đoàn cao su Việt Nam đang áp dụng cho kết quả loại A theo QCVN 01:2008/BTNMT nhưng chưa đạt chuẩn về Phospho theo QCVN 40:2011/BTNMT. Trong nhóm này có 06 nhà máy, trong đó 04 nhà máy sửdụng bể Aerotank chưa đúng cách (chiếm 66,7%), lượng bùn trong bể quá ít và không được kiểm tra thường xuyên. Có 05 nhà máy vận hành bểAnoxit và bểhoá lýchưa đúng kỹ thuật, các nhà máy này không kiểm nghiệm mẫu nước thải trước khi pha hoá chất nên lượng hoá chất bỏ lúc nhiều, lúc ít ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông.
Về môi trường:
Theo kết quả điều tra cho thấy, công nghệnày còn phát sinh mùihôi nhưng ít hơn nhiều so với công nghệloại I, II. Tác giả khảo sát với các hộ xung quanh nhà máy qua phỏng vấn thì có 15% hộdân bức xúc với mùi hôi từcác nhà máy phát tán hơn 1,5 km. Nước thải sau xử lý tại các nhà máy đều chưa đạt loại A nên cần cải thiện quy trình xử lý để ngăn ô nhiễm ra môi trường xung quanh. Chất lượng nước thải của các nhà máy trong nhóm công nghệnày gần đạt loại B. Ví dụ: nhà máy Vên Vên có BOD vượt 2,6 lần, COD vượt 1,8 lần, TSS vượt 3,3 lần; Nitơ tổng vượt 4,2 lần, phospho vượt 9,2 lần. Nhà máy Tân Thành có BOD vượt 3,4 lần, COD vượt 2,25 lần, TSS vượt 3,62 lần, Nitơ tổng vượt 5,2 lần, phospho vượt 10,8 lần.
Lượng bùn phát sinh từ công nghệnày nhiều hơn công nghệ I và công nghệ II nhưng do các nhà máy áp dụng máy bơm bùn thường xuyên nên hệ thống vẫn hoạt động tương đối ổn định.
Vềkinh tế:
Đầu tư quy mô lớn, chi phí vận hành cao hơn công nghệ loại I, II.Chi phí cải tạo thấp hơn nhiều so với công nghệ I, II.Chỉ cần cải tạo, sửa chữa lại và vận hành đúng kỹ thuật là có thể đạt tiêu chuẩn.Chi phí trung bình cho xử lý 1m3 nước thải qua công nghệ này là 14.000 đồng.
Nhận xét chung: Công nghệ này thuộc dạng tiên tiến hiện nay được Viện nghiên cứu cao su Viêt Nam đánh giá là công nghệ ưu việt, đãđược áp dụngở một số nhà
máy của Tập đoàn cao su Việt Nam. Các nhà máy có thể áp dụng công nghệ này nhưng cần cải tiến thêm đểxửlý lượng BOD, nitơ, phốt pho còn nhiều sau xửlý và hạchi phí xửlý cho 1m3nước thải.
3.5.ĐÁNH GIÁKHẢ NĂNG LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ3.5.1. Cơsở đánh giá lựa chọn quy trình công nghệ 3.5.1. Cơsở đánh giá lựa chọn quy trình công nghệ
3.5.1.1. Khảo sát ý kiến chuyên gia và dùng phương pháp cho điểm trọng số.
Tác giả tiến hành khảo sát ý kiến chuyên gia trong ngành để xét điểm trọng sốcho từng khía cạnh: kỹthuật, kinh tế, môi trường. Đối tượngđược khảo sát là các phòng ban chức năng quản lý ngành môi trường tại Tây Ninh và khu vực phía Nam, viện nghiên cứu môi trường và các giảng viên ngành môi trường. Trong giai đoạn khảo sát này, tác giả giảthuyết rằng ba khía cạnh trên có mức quan trọng nhưnhau và tổng điểm của ba khía cạnh là 1 (tức 100%), như vậy trọng số chung là Si = 1. Các chuyên gia cho điểm và được tác giảtổng hợp qua bảng 3.6:
Bảng 3.6: Tổng hợp ý kiến khảo sát chuyên gia
Stt Tên chuyên gia Chức vụ, nơi công tác
Công nghệ (điểm) Kinh tế (điểm) Môi trường (điểm) Tổng điểm
1 Dương Văn Linh
Phó cục trưởng Cục cảnh sát môi trường C49, phụ trách phía Nam
0,3 0,3 0,4 1
2 Bùi Ngọc Hưng Phó Đội Trưởng Đội 4,
CSMT, TP.HCM 0,4 0,3 0,3 1
3 Nguyễn Hoàng Phó Giám đốc Sở Tài nguyên
& Môi trường tỉnh Tây Ninh 0,3 0,3 0,4 1 4 Trần Minh Sơn Chi cục Trưởng, chi cục
BVMT tỉnh Tây Ninh 0,3 0,3 0,4 1
5 Nguyễn ThịNhạn
Cán bộ phụ trách phòng phân tích kiểm nghiệm môi trường và mô hình hoá, Viện kỹthuật nhiệt đới & BVMT - VITEP
6 Trần Văn Minh
Giám đốc kỹ thuật phụ trách xử lý nước thải nhà máy cao su Vên Vên
0,3 0,4 0,3 1
7 Phan Kiêm Hào Giám đốc công ty môi trường
Ngọc Lân 0,4 0,3 0,3 1
8 Trần Hồng Nhật Giám đốc công ty môi trường
Kim Phát 0,4 0,3 0,3 1
9 Thái Văn Nam
Phó trưởng Khoa Thực phẩm – môi trường – CNSH, Đại học Công nghệTP. HCM
0,3 0,3 0,4 1
10 Vũ ThuỵQuang Giảng viên ngành Môi trường
Đại học MởTP. HCM 0,3 0,3 0,4 1
Trung bình (trọng sốwi) 0,33 0,31 0,36 1
Thứtự ưu tiên 2 3 1 -
(Nguồn:Tác giảtổng hợp qua kết quảkhảo sát, 2013)
Như vậy, theo các chuyên gia thì thứtự ưu tiên cho khía cạnh môi trường là 1, khía cạnh công nghệlà 2 và khía cạnh kinh tếlà 3.
Tiếp theo, tác giả dựa vào điểm trọng số để đánh giá các công nghệ I, II và III cho ngành cao su. Kết quả đánh giá được trình bày qua bảng 3.7:
Bảng 3.7:Cho điểm các loại công nghệ theo phương pháp cho điểm trọng số Khía cạnh Nhóm I (điểm) Nhóm II (điểm) Nhóm III (điểm) 1. Khía cạnh công nghệ(WCN = 0,33)
1.1. Dễthi công, dễvận hành, bảo trì 3 2 1
1.2. Thời gian xửlý nhanh 1 2 3
1.3. Công nghệtiên tiến, đảm bảo chuẩn nước thải
đầu ra đạt yêu cầu 1 2 3
1.4. Đãđược chứng minh là công nghệtốt, độ an
toàn cao 1 2 3
1.5. Xửlý tốt cho nước thải chếbiến mủ nước lẫn
mủtạp 1 2 3
Tổng cộng 7 10 13
2. Khía cạnh kinh tế(WKT= 0,31)
2.1. Chi phí đầu tư xây dựng thấp 3 2 1
2.2. Chi phí xửlý cho 1m3 nước thải thấp 3 2 1
2.3. Chi phí vận hành, bảo trì thấp 3 2 1
2.4. Tái sửdụng tốt lượng mủ có trong nước thải 1 3 2
Tổng cộng 10 9 5
3. Khía cạnh môi trường (WMT= 0,36)
3.1. Đạt loại A theo QCVN 01:2008/BTNMT 1 2 3 3.2. Xử lý được phospho theo QCVN
3.3. Ít phát sinh mùi hôi 1 2 3
3.4. Xửlý bùn triệt để, dễdàng 1 2 3
3.5. Không bị cơ quan chức năng nhắc nhở, xửphạt 1 2 3
Tổng cộng 5 10 15
TSi = ∑wi* Si 10,62 9,69 11,24
Thứtự ưu tiên 2 3 1
Như vậy, theo phương pháp cho điểm trọng số và đánh giá theo ba khía cạnh công nghệ, kinh tế, môi trường thì thứtự ưu tiên như sau: nhóm công nghệloại III đạt11,24 điểm xếp thứnhất, nhóm công nghệloại I đạt 10,62 điểm xếp thứ2, nhóm công nghệloại II đạt 9,69 điểm xếp thứ3.
3.5.1.2. Dựa vào khuyến cáo của Viện nghiên cứu cao su Việt Nam
Qua nghiên cứu của Viện nghiên cứu cao su Việt Nam (Thông tin khoa học