Đánh giá công nghệ xử lý nước cấp và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng, kiểm soát dòng thải tại công ty TNHH MTV nước sạch hà đông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------

NGUYỄN THANH HUYỀN

ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC CẤP
VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
CHẤT LƢỢNG, KIỂM SOÁT DÒNG THẢI TẠI
CÔNG TY TNHH MTV NƢỚC SẠCH HÀ ĐÔNG

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Nguyễn Thị Hà

Hà Nội – 2014


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành bản luận văn này. Tôi
đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng tận tình của gia đình, bạn bè, thầy cô và đồng
nghiệp trong Công ty.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Hà, là
giáo viên hướng dẫn chính đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi trường –
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung và Bộ môn
Công nghệ Môi trường nói riêng đã giảng dạy và trang bị cho tôi những kiến thức

quý giá trong suốt khóa học.
Trong quá trình nghiên cứu của mình, tôi đã nhận được nhiều sự hỗ trợ tạo
điều kiện thuận lợi, hợp tác của cán bộ, nhân viên Công ty TNHH MTV Nước sạch
Hà Đông.
Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè về sự chia sẻ,
động viên, khuyến khích trong suốt quá trình nghiên cứu của mình.

Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2014.
Học viên

Nguyễn Thanh Huyền


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................90
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ...................................................................................92
1.1. Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc cấp và sản xuất nƣớc sạch ..................92
1.1.1. Công nghệ xử lý nước cấp ......................................................................92
1.1.2. Công nghệ xử lý nước cấp trên Thế giới .... Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam ...... Error! Bookmark not defined.
1.2. Đánh giá công nghệ áp dụng trong xử lý nƣớc cấpError! Bookmark not defined.
1.2.1. Tổng quan chung về đánh giá công nghệ môi trường .. Error! Bookmark
not defined.
1.2.2. Hiện trạng đánh giá công nghệ môi trường Thế giới và Việt Nam Error!
Bookmark not defined.
1.3. Tổng quan về các giải pháp cải tiến công nghệ và kiểm soát chất thải
liên quan đến sản xuất nƣớc sạch ........................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Tổng quan các giải pháp cải tiến công nghệ ...........Error! Bookmark not
defined.
1.3.2. Tổng quan xử lý nước thải và bùn cặn của nhà máy xử lý nước cấp

Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ Error!
Bookmark not defined.
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu .................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích mẫu ............ Error!
Bookmark not defined.
2.2.4. Phương pháp phân tích, đánh giá công nghệ ..........Error! Bookmark not
defined.
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......... Error! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng hoạt động của nhà máyError! Bookmark not defined.
3.1.1. Tổng quan chung về nhà máy .................... Error! Bookmark not defined.


3.1.2. Dây chuyền sản xuất nước sạch ................. Error! Bookmark not defined.
3.2. Kết quả đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nƣớc cấpError! Bookmark not defined.
3.2.1. Các tiêu chí về kỹ thuật ............................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Các tiêu chí về kinh tế ................................. Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Các tiêu chí về môi trường .......................... Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Các tiêu chí về xã hội .................................. Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Lượng hóa các tiêu chí đánh giá ................ Error! Bookmark not defined.
3.3. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc cấp
Công ty TNHH MTV Nƣớc sạch Hà Đông ............ Error! Bookmark not defined.

3.4. Đề xuất và đánh giá các giải pháp xử lý đối với dòng thảiError! Bookmark not defined
3.4.1. Đề xuất giải pháp công nghệ xử lý đối với dòng thải .... Error! Bookmark
not defined.
3.4.2. Đề xuất giải pháp quản lý và giám sát môi trường ..Error! Bookmark not

defined.
3.5. Kết quả áp dụng thử nghiệm tại nhà máy ...... Error! Bookmark not defined.
3.5.1. Kết quả áp dụng các phương pháp loại bỏ sắt và mangan ............. Error!
Bookmark not defined.
3.5.2. Kết quả áp dụng các biện pháp kiểm soát dòng thảiError! Bookmark not
defined.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................. Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................93
PHỤ LỤC ..................................................................... Error! Bookmark not defined.


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BOD

Nhu cầu ôxy sinh hóa

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

BYT

Bộ y tế

COD

Nhu cầu ôxy hóa học

DO

Oxi hòa tan

ĐVT

Đơn vị tính

HCM

Hồ Chí Minh

KPH

Không phát hiện

MTV

Một thành viên

NMN

Nhà máy nước

NTU

Đơn vị đo độ đục

PHT

Phát hiện thấy

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QĐ

Quyết định

SS

Chất rắn lơ lửng

STT

Số thứ tự

TCN

Trước Công Nguyên

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TDS

Tổng chất rắn hòa tan

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

TP

Thành phố

USEPA

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ

VSV

Vi sinh vật


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Lợi ích từ việc đánh giá công nghệ môi trườngError!

Bookmark

not

defined.
Bảng 2.1. Các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ
xử lý nước cấp...................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1. Các thiết bị chính trong quá trình hoạt động..Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước ngầm tại Cở sở 1Error! Bookmark not
defined.

Bảng 3.3. Tổng năng lượng tiêu thụ hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước sạch
Hà Đông ............................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.4. Chi phí tiêu thụ điện năng của hệ thống .........Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5. Chi phí sử dụng hóa chất của hệ thống xử lý nước ngầmError!

Bookmark

not defined.
Bảng 3.6. Chi phí nhân công vận hành hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước sạch
Hà Đông ............................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.7. Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước
sạch Hà Đông....................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.8. Chất lượng nước ngầm của Công ty Nước sạch Hà ĐôngError! Bookmark
not defined.
Bảng 3.9. Kết quả đánh giá các ô nhiễm thứ cấp hệ thống xử lý nước ngầm ........ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.10. Thành phần các chất ô nhiễmtrong nước thảixả rửa bể lắng và nước thải
rửa lọc tại Công ty Nước sạch Hà Đông .........................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.11. Lượng hóa tính phù hợp của hệ thống xử lý nước ngầmError! Bookmark
not defined.
Bảng 3.12. Lượng bùn xả ra từ các bể lọc......................................................................71
Bảng 3.13: Khái toán chi phí xây dựng ...........................Error! Bookmark not defined.


Bảng 3.14. Hiệu quả xử lý nước thải Công ty Nước sạch Hà ĐôngError!
not defined.

Bookmark

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quá trình làm thoáng điển hình ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2. Quá trình làm thoáng cưỡng bức .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 1.3. Sơ đồ điện phân ........................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt <10mg/lError! Bookmark not
Hình 1.5. Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt >10mg/lError! Bookmark not
Hình 1.6. Sơ đồ quy trình xử lý nước thải đề xuất lựa chọnError! Bookmark not defined.

Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức quản lý của Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà ĐôngError! Bookma
Hình 3.2. Sơ đồ dây chuyền sản xuất nước .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3. Sơ đồ quá trình rửa lọc ............................. Error! Bookmark not defined.

Hình 3.4. Dây chuyền đề xuất hệ thống xử lý và thu hồi nước thải rửa lọcError! Bookmark no


MỞ ĐẦU
Nước là nhu cầu thiết yếu của mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc
điều hòa khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể người cần 3 - 10 lít
nước cho các hoạt động sống. Trong sinh hoạt nước cấp dùng đáp ứng nhu cầu sinh
hoạt ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, và các hoạt động công cộng như cứu
hỏa, phun nước, tưới đường... còn trong công nghiệp, nước cấp được dùng cho quá
trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu... Hầu như mọi
ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì
thay thế được trong sản xuất.
Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông là một trong những công ty cấp
nước trên địa bàn thành phố Hà Nội, chuyên xử lý và cung cấp nước sạch cho quận
Hà Đông. Nhà máy hiện đang sử dụng nguồn nước ngầm để xử lý. Do chất lượng
nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua, nên cần phải giám
sát chặt chẽ nguồn nước thô trước xử lý, đồng thời dây chuyền công nghệ luôn luôn
phải chú ý để thay đổi cho phù hợp. Nguồn nước được công ty sử dụng có chất

lượng tương đối tốt, không chứa các thành phần gây ô nhiễm, có lưu lượng và chất
lượng tương đối ổn định. Tuy nhiên, do điều kiện lịch sử để lại diện tích quỹ đất cho
việc xây dựng hệ thống xử lý và tận thu nguồn nước xả bể lắng và rửa bể lọc chưa
được thực hiện. Vì thế chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy khi xả thải vào
sông Nhuệ có một số chỉ tiêu vẫn vượt quá qui chuẩn cho phép. Công ty Cấp nước
Hà Đông cùng đơn vị tư vấn đang tiến hành việc khảo sát và lập kế hoạch xây dựng
hệ thống xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu của cơ quan quản lý và có hướng xử lý
lâu dài.
Trước thực tế trên, trong khuôn khổ luận văn đã thực hiện đề tài:
“Đánh giá công nghệ xử lý nƣớc cấp và đề xuất các giải pháp nâng cao
chất lƣợng, kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nƣớc sạch Hà Đông”
Với mục tiêu nghiên cứu nhằm cải tiến quy trình công nghệ xử lý nước và
kiểm soát dòng thải gây ô nhiễm thứ cấp.

90


Nội dung nghiên cứu bao gồm:
Khảo sát thực địa Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông để điều tra
hiện trạng sản xuất và hoạt động của hệ thống xử lý nước cấp làm cơ sở
đánh giá công nghệ.
Đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nước cấp Công ty TNHH MTV Nước
sạch Hà Đông.
Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý cho hệ thống xử lý nước cấp
tại Công ty.
Đề xuất giải pháp kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nước
sạch Hà Đông.

91

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc cấp và sản xuất nƣớc sạch
1.1.1. Công nghệ xử lý nước cấp
Xử lý nước cấp
Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong nước
bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu cấp
nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định [18].
Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp
Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc
điều hoà khí hậu và cho sự sống trên trái đất. Hàng ngày cơ thể con người cần 3 -10
lít nuớc. Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm,
rửa,…
Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển dân
số và mức sống ngày càng tăng. Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân và tuỳ
từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước cho dân đô
thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70 lít/người.ngày. Hiện
nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba các điểm dân cư trên thế
giới thiếu nước sạch sinh hoạt. Do đó người dân phải dùng các nguồn nước không
sạch. Điều này dẫn đến háng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và 10 triệu người
bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang phát triển có nguyên nhân
từ việc dùng các nguồn nước bị ô nhiễm. Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch,
chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là
vấn đề đáng quan tâm đặc biệt.
Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong
đó các chỉ tiêu cao thấp khác nhau. Nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đảm
bảo an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm ảnh
hưởng đến sức khỏe con người. Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo
các tiêu chuẩn đó. Do tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị tác động ô nhiễm.

92


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Nguyễn Thúy Lan Chi (2010), ”Tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước cấp phù
hợp tại các cụm dân cư vùng lũ ở đồng bằng sông Cửu Long”, Báo Khoa học và
ứng dụng, Số 12 – 2010.
2. Công ty cấp nước Hà Đông (2009), Đề án bảo vệ môi trường Công ty cấp nước
Hà Đông – Cơ sở 1.
3. Công ty cấp nước Hà Đông (2012), Báo cáo tình hình khai thác và sử dụng
nước ngầm trong năm 2012 tại Công ty Nước sạch Hà Đông.
4. Nguyễn Ngọc Dung (1999), Xử lý nước cấp, NXB Xây Dựng, Hà Nội.
5. Lê Đức (2004), Một số phương pháp phân tích môi trường, NXB ĐHQG,Hà Nội.
6. Trịnh Xuân Lai (2004), Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, NXB Xây
dựng, Hà Nội.
7. Trịnh Xuân Lai (2012), Quản lý vận hành và thiết kế nâng cấp nhà mấy nước,
NXB Xây dựng, Hà Nội.
8. Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải và công nghệ xử lý nước thải, NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Xây
Dựng, Hà Nội.
10. Trần Hiếu Nhuệ (2010), ”Công nghệ xử lý nước – nước thải ở Việt Nam – thực
trạng

và

thách

thức”,

Tạp

chí

Cấp

thoát

nước

–

Tháng

11/2010,

.
11. Lương Đức Phẩm (2009), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học,
NXB Giáo dục.
12. Nguyễn Thị Lan Phương (2008), Xử lý nước cấp, NXB Đại học Bách khoa Hà Nội.

93


13. Nguyễn Thị Thu Thủy, (1999), Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, NXB
Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.
14. Tổng cục môi trường (2011), Tài liệu kỹ thuật Hướng dẫn đánh giá sự phù hợp
của công nghệ xử lý nước thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải đối

với ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy và bột giấy, Hà Nội.
15. Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường (2006), Sổ tay xử lý nước, NXB
Xây dựng, Hà Nội.
Tiếng Anh
16. AWWA seminar (1981), Proceedings, Congulation and filtration presented at
the AWWA conference, June 7, 1981, No 20155.
17. California department of health services (1996), Water treatment plant
operation, California State University.
18. Degremont (1991), Water treatment hand book, Distributed by Lavoisier
Publishing, Sixth Edition, Paris.
19. Dunmade,
suitability

of

IS.

(2002).

a

foreign

Indicators

of

technology

sustainability:

for

a

assessing

developing

the

economy.

Technology in Society, Technology in Society vol. 24, p.461–471.
20. G.J.F.R. Alaerts (1987), Environmental process technology, Delft, Netherlands.
21. HJ. Popel (1986), Aeration and gas transfer, Technische universiteit Delft.
Netherlands.
22. James C. Lamb (1985), III, Water qualify and its control.
23. Japan water works Association (1969), Design criterion for water works
facilities, Japan.
24. Jekel M., Drewes J.E. (1996), Bedeutung der Trinkwasserverordnung
Vorlesung

–

Skript

fur

Technische

Universitat

Berlin

Fachgebiet

Wasserreinhaltung.
25. John Bratby (1980), Coagulation and flocculation, Uplands Press Ltd.

94


26. Lettinga G., Van Lier J.B., Van Buuren J.C.L. and Zeeman G. (2001).
Sustainable development in pollution control and the role of anaerobic
treatment, Water Science & Technology Vol 44.
27. Mark J. Hammer (1986), Water and wastewater technology, second edition,
John Willey & Sons, Inc.
28. McGraw-Hill (2006), Water quality control handbook, Science Engineering
Publication, Second Edition, American.
29. Michael J. Humenick, Jr. (1997), Pollution engineering technology/4 Water and
wastewater treatment.
30. Nato Advanced Study Institute (1977), the scientific basis of floculation,
Christ’s College, Cambridge, England.
31. Samuel, Faust, Osman M.Aly (1983), Chemistry of water trentment, Butter
worth Publishers.
32. Susumu Kawwamura (1991), Integrated design of water treatment, New York.
33. Nguyễn Thị Thu Thủy (1997), Direct filtration of surface water, World
Publication, Hà Nội.
34. Wanda M. A. Hoskin, Environmental technology Assessment (EnTA) In cleaner
production assessment, Istanbul, Turkey, 11-13 September 2001.

35. Werner Stumm, James J. Morgan (1988), Aquatic chemistry, Willey –
interscience, John Willey & Sons, Inc.

95