(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có chứa TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Z115
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.72 MB, 83 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN HỒNG MINH
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ CHỨA TNT, NH4NO3 VÀ ĐỀ
XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TẠI NHÀ MÁY Z115
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
THÁI NGUYÊN - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN HỒNG MINH
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ CHỨA TNT, NH4NO3 VÀ ĐỀ
XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TẠI NHÀ MÁY Z115
Ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Mã số ngành: 8440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. TRẦN VĂN ĐIỀN
Thái Nguyên - 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Trần Hồng Minh, là học viên cao học lớp K24A-KHMT của
Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên,
Tôi xin cam đoan rằng, nội dung của đề tài “Nghiên cứu sử dụng công
nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý
nước thải tại Nhà máy Z115” dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Trần
Văn Điền - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên mà tôi sẽ trình bày sau đây
là do chính tôi nghiên cứu thực hiện và báo cáo. Các nội dung nghiên cứu, kết
quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào
trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận
xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong
phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét,
đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có
trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin
hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình./.
Thái Nguyên, ngày
tháng
năm 2018
HỌC VIÊN THỰC HIỆN LUẬN VĂN
Trần Hồng Minh
ii
LỜI CẢM ƠN
Qua hơn 2 năm học tập và rèn luyện tại trường Trường Đại học Nông lâm,
được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô
Khoa môi trường đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực
hành trong suốt thời gian học ở trường. Và trong thời gian thực tập tại Công Ty
TNHH MTV Điện cơ hóa chất 15 (Z115) - Bộ Quốc phòng, nơi mà em đã công
tác 13 năm qua, em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức học ở trường vào thực
tế ở Công ty, đồng thời học hỏi được nhiều kinh nghiệm thực tế trong quá trình
công tác đặc biệt là vấn đề về không ngừng cải tiến công nghệ, nâng cao chất
lượng môi trường làm việc cho người lao động, xử lý chất thải. Cùng với sự nổ
lực của bản thân, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Từ những kết quả đạt được này, em xin chân thành cám ơn:
Quý thầy cô Khoa Môi trường - Trường Đại Học Nông lâm - Đại học Thái
Nguyên đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong thời gian qua. Đặc
biệt, là thầy giáo PGS.TS. Trần Văn Điền đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành
tốt báo cáo tốt nghiệp này.
Ban Giám đốc Công Ty TNHH MTV Điện cơ hóa chất 15 (Z115) - Bộ
Quốc phòng, nơi em công tác.
Các đồng nghiệp, bạn bè đang công tác tại Viện hóa học vật liệu Viện
KHCN Quân sự, đồng chí Vũ Duy Nhàn - Trưởng Phòng hóa sinh của Viện.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách
hiểu, lỗi trình bày. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô
và Ban lãnh đạo nhà trường, các anh chị trong Công ty để báo cáo tốt nghiệp đạt
được kết quả tốt hơn./.
Thái Nguyên, ngày
tháng
năm 2018
HỌC VIÊN THỰC HIỆN LUẬN VĂN
Trần Hồng Minh
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ...................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ .................................................. viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................... 1
2. Mục Tiêu của đề tài ........................................................................................... 3
3. Ý nghĩa của đề tài .............................................................................................. 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 4
1.1. Tìm hiểu về TNT, NH4NO3............................................................................ 4
1.1.1. Tính chất hóa lý, đặc trưng và vai trò quan trọng của TNT, NH4NO3
đối với khoa học quân sự và nhu cầu dân sinh [18]: ............................................. 4
1.1.2. Tổng quan phương pháp xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 ............. 14
1.2. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................. 25
1.2.1. Hiện trạng xử lý nước thải có chứa TNT trên thế giới và tại Việt Nam ........... 25
1.3. Cơ sở pháp lý................................................................................................ 28
Chương 2: ĐỐI TƯƠNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................................. 32
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 32
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................ 32
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 32
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 32
2.3 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 32
2.4. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu ........................................... 33
2.4.1. Phương pháp luận ...................................................................................... 33
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 33
iv
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 35
3.1. Hiện trạng sử dụng TNT, NH4NO3 ở Nhà máy Z115.................................. 35
3.1.1. Hiện trạng TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115....................................... 35
3.1.2. Công nghệ sản xuất tại Nhà máy Z115 có phát sinh nước thải chứa
TNT và NH4NO3 ................................................................................................. 35
3.2. Công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 ............ 38
3.3. Đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và
NH4NO3 ............................................................................................................... 40
3.3.1. Thải lượng nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 .............. 40
3.3.2. Nước thải trước và sau khi xử lý tại hệ thống hiện có .............................. 40
3.3.3. Đánh giá thực trạng về xử lý nước thải tại Nhà máy Z115....................... 41
3.3.4. Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa TNT ............................. 44
3.3.5. Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa NH4NO3 ...................... 45
3.4. Đánh giá ưu nhược của công nghệ xử lý hiện tại, đề xuất các giải pháp
nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy
Z115..................................................................................................................... 45
3.4.1. Đánh giá ưu nhược của công nghệ đang áp dụng ..................................... 45
3.4.2. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa
TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 ................................................................... 46
3.5. Thiết kế hệ thống xử lý hoàn chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế đồng
thời đề xuất đầu tư ............................................................................................... 60
3.5.1. Thiết kế hệ thống ....................................................................................... 60
3.6. Đề xuất đầu tư .............................................................................................. 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 65
v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Ý nghĩa
Ghi chú
Kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí
Kỵ khí: Là một phản ứng sinh
hóa phức tạp ở thực hiện ở một
số bước của một số loại đòi hỏi ít
hoặc không có oxi để sống.
AAO
Anaerobic - Anoxic - Oxic
Thiếu khí:Quá trình phân hủy
nhờ loại vi sinh có thể lấy oxy từ
trong chất thải.
Hiếu khí: Quá trình thanh lọc tự
nhiên trong đó vi khuẩn phát
triển mạnh nhờ có nhiều oxi và
các chất thải.
Anaerobic
Anamox
Ammnium Quá trình mà trong đó amoni
Oxidation
được oxy hóa trực tiếp thành khí
nito
BOD
Biochemical oxygen Demand
COD
Chemical oxygen Demand
Lượng Oxy cần thiết để vi sinh
vật oxy hóa các chất hứu cơ
Là lượng oxy cần thiết để oxy
hóa tổng chất vô cơ và hữu cơ
Thời gian lưu (HRT của một bể
HRT
Hydraulic retention time
hiếu khí là lượng thời gian tính
bằng giờ của nước thải chảy vào
bể hiếu khí)
LDLO
Lethal dose low
Liều gây chết thấp nhất
Quá trình xử lý nhân tạo trong
MBBR
Moving Bed Biofilm Reactor đó sử dụng các vật làm giá thể
cho vi sinh dính bám vào để sinh
vi
trưởng và phát triển
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
trong bùn lỏng hay chính là nộng
MLSS
Mixed Liquoz Suspended
Solids
độ chất rắn có trong bể bùn hoạt
tính. MLSS được xác định là
lượng cặn lắng được trong bể ở
môi trường tĩnh vào một khoảng
thời gian nhất định
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
QTCN
Quy trình công nghệ
Single Reactor High Activity Quá trình phản ứng độc lập với
SHARON
Ammonia Removal Over
Nitrit
TCQS
TCVN/QS
dòng chảy liên tục loại bỏ
Amoni thành nitrit
Tiêu chuẩn quân sự
Tiêu chuẩn Việt Nam dùng
cho quân sự
TNT
2,4,6 trinitrololuen
VLNCN
Vật liệu nổ công nghiệp
Hóa chất, thuốc nổ dùng nhiều
trong ngành quân sự
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 1.1: Đặc trưng năng lượng nổ của TNT....................................................... 7
Bảng 1.2: Các loại thuốc nổ sử dụng nguyên liệu TNT ........................................ 8
Bảng 1.3: Liều gây chết thấp nhất của TNT ......................................................... 9
Bảng 1.4: Thứ tự gây đột biến gen của TNT và hợp chất trung gian ................... 9
Bảng 3.1: Hiện trạng phát sinh nước thải tại khu B - Nhà máy Z115 ................ 40
Bảng 3.2: Kết quả phân tích nước thải tại bể gom ............................................. 40
Bảng 3.3: Kết quả phân tích nước thải sau khi xử lý qua hệ thống hiện có ...... 41
Bảng 3.4: Điều tra ảnh hưởng từ việc XLNTcủa Nhà máy Z115 ....................... 41
Bảng 3.5: Nhận thức của cán bộ, công nhân và các hộ dân xung quanh nhà
máy về việc xử lý nước thải của Nhà máy ........................................ 42
Bảng 3.6: Chi phí xử lý nước thải bằng hệ thống hiện có .................................. 42
Bảng 3.7: Nhận thức của cán bộ,công nhân và các hộ dân xung quanh về
việc xử lý nước thải ........................................................................... 43
Bảng 3.8: Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa TNT ...................... 44
Bảng 3.9: Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa NH4NO3 ................ 45
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Công thức cấu tạo phân tử TNT ............................................................ 4
Hình 1.2: TNT và các hợp chất trung gian của TNT .......................................... 10
Sơ đồ 1.3: Sơ đồ nguyên lý SHARON................................................................ 22
Sơ đồ 1.4: Sơ đồ nguyên lý ANAMOX .............................................................. 23
Sơ đồ 2.1: Công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp có sử dụng đồng thời
TNT và NH4NO3 điển hình tại Nhà máy Z115 ................................. 35
Sơ đồ 2.2: Công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp có sử dụng TNT điển
hình tại Nhà máy Z115 ...................................................................... 36
Sơ đồ 2.3: Xử lý nước thải hiện có tại Nhà máy Z115 ....................................... 39
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ công nghệ AAO ....................................................................... 47
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT trong điều kiện kỵ khí ..................... 50
Sơ đồ 3.3: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT trong điều kiện hiếu khí................... 51
Sơ đồ 3.4: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT bởi nấm mục trắng........................... 52
Sơ đồ 3.5: Sơ đồ nguyên lý ANAMOX .............................................................. 54
Sơ đồ 3.6: Sơ đồ xử lý mô hình thực nghiệm ..................................................... 56
Hình 3.7: Mô hình phòng thí nghiệm .................................................................. 56
Biểu đồ 3.8: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể kị khí ......................................... 57
Biểu đồ 3.9: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể thiếu khí .................................... 57
Biểu đồ 3.10: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể hiếu khí ................................... 58
Biểu đồ 3.11: Biểu đồ hiệu quả xử lý COD ........................................................ 58
Biểu đồ 3.12: Biểu đồ hiệu quả xử lý NH4+ ........................................................ 59
Biểu đồ 3.13: Biểu đồ hiệu quả xử lý TNT ......................................................... 59
Bảng 3.10: Chi phí xây dựng hệ thống mới ........................................................ 61
Bảng 3.11: Khái toán chi phí xử lý nước thải bằng công nghệ AAO-MBBR .... 62
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ô nhiễm môi trường do chất thải của nhà máy gia công, sản xuất thuốc
phóng thuốc nổ trong đó có sử dụng TNT (2,4,6 trinitrololuen) hoặc làm nguyên
liệu để sản xuất thuốc nổ công nghiệp và đạn dược đang là vấn đề cấp thiết hiện
nay. TNT có độc tính rất cao đối với con người và động vật. Chúng gây độc hại
cho da, hệ thần kinh và hệ tuần hoàn. TNT xâm nhập vào cơ thể qua da, đường
hô hấp và ăn uống. Những người làm việc, tiếp xúc nhiều với TNT sẽ dễ bị bệnh
thiếu máu và dễ bị bệnh về phổi. TNT tác động vào hệ thống miễn dịch, đồng
thời TNT cũng có khả năng gây ung thư cho con người… Kết quả khảo sát cho
thấy, hiện nay nguồn nước thải chứa TNT, NH4NO3 có thể phát sinh từ các dây
chuyền công nghệ như: Dây chuyền sản xuất thuốc nổ công nghiệp Amonit
AD1; Dây chuyền nhồi, đúc tổng lắp các loại đạn dược. Nước thải phát sinh từ
các dây chuyền này có hàm lượng TNT vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép
(TCQS 658:2012 quy định TNT trong nước thải là 0,5 mg/l, QCVN
40:2011/BTNMT quy định hàm lượng amoni tính theo N không quá 10mg/l),
trong đó đáng chú ý hơn cả là nước thải của dây chuyền thu hồi TNT từ các đầu
đạn thanh lý và dây chuyền nhồi đúc, tổng lắp các loại đạn dược, có chứa hàm
lượng lớn TNT (80100) mg/l và lượng nước thải sau khi thu hồi TNT có lưu
lượng lớn (8m3/ngày).
Tại Việt Nam, công nghiệp sản xuất thuốc nổ chủ yếu tập trung tại 4 nhà
máy sản xuất thuốc nổ là Z113, Z115, Z121, Z131 thuộc Tổng cục CNQP - Bộ
Quốc phòng và nhà máy thuốc nổ của Công ty hóa chất mỏ, Bộ Công thương
với tải lượng nước thải không lớn. Đối với mỗi nhà máy bình quân mỗi ngày
đêm là 15-50m3. Ngoài ra còn có một số cơ sở thu hồi đạn và cơ sở nghiên cứu
cũng có nước thải chứa TNT và NH4NO3. Tuy nhiên các cơ sở này có tải lượng
nước thải thấp, sản xuất gián đoạn theo nhu cầu từng giai đoạn.
Nhà máy Z115 có tên giao dịch dân sự là Công ty TNHH Một Thành Viên
Điện Cơ Hóa Chất -15 tiền thân là Nhà máy MZ431 trực thuộc Tổng cục Hậu
cần, thực hiện nhiệm vụ nhồi lắp các loại lựu, mìn theo kế hoạch của Cục Quân
2
giới (1965), rồi chuyển đổi thành Nhà máy V115 và Nhà máy Z115 - Tổng cục
CNQP ngày nay.
Các phương pháp hóa học thường sử dụng để xử lý nước thải chứa TNT,
NH4NO3 là: phương pháp oxy hóa khử hóa học, điện hóa, oxy hóa bằng O 3, O3UV, Fenton, keo tụ, tách chiết…Các phương này có nhược điểm khó áp dụng
đối với các loại nước thải có chất thải nồng độ cao, đòi hỏi thiết bị máy móc
phức tạp, chi phí xây dựng lớn, khó áp dụng quy mô lớn và thường gây ô nhiễm
thứ cấp.
Phương pháp vật lý thường sử dụng than hoạt tính dạng bột hoặc dạng hạt
để hấp phụ. Phương pháp này có ưu điểm hiệu quả xử lý cao, triệt để tuy nhiên
giá thành xử lý khá cao, mặt khác than hoạt tính sau khi xử lý sẽ gây ô nhiễm
thứ cấp. Thứ hai, phương pháp này không xử lý được nước thải có chứa đồng
thời cả TNT và NH4NO3 mà phải nhờ đến ao, đầm lầy iểu đồ 3.11: Biểu đồ hiệu quả xử lý COD
59
Hiệu quả xử lý NH4+
Nồng độ NH4+ nước đầu vào dao động từ 28 đến 45 mg/l, sau 30 ngày xử lý
thì hiệu quả của toàn bộ quá trình đạt 50-66% với nồng độ NH4+ đạt thấp nhất là
12,5 – 15mg/l.
Biểu đồ 3.12: Biểu đồ hiệu quả xử lý NH4+
Hiệu quả xử lý TNT
Thí nghiệm được tiến hành với nồng độ TNT trong nước thải tăng dần từ
3mg/l đến 23mg/l và được theo dõi trong 30 ngày, mỗi nồng độ lặp lại 3 lần,
mỗi lần 1 ngày. Kết quả được thể hiện như sau:
Biểu đồ 3.13: Biểu đồ hiệu quả xử lý TNT
Kết quả cho thấy trong 10 ngày đầu khi hiệu suất xử lý TNT chưa ổn định
và nằm trong khoảng 60-80%, sau 10 ngày hoạt động ổn định và xử lý được
>95% TNT trong nước thải
60
Nhận xét :
Hiệu quả xử lý của hệ thống:
Hiệu Suất xử lý TNT : >95%
Hiệu suất xử lý COD : 80-90%
Hiệu suất xử lý NH4+ : 50-66%
3.5. Thiết kế hệ thống xử lý hoàn chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế đồng
thời đề xuất đầu tư
3.5.1. Thiết kế hệ thống
3.5.1.1. Sơ đồ của hệ thống
Bơm
Nước thải chứa TNT,
NH4NO3
BỂ GOM
LỌC RÁC
LẮNG BÙN
Bơm
AXIT
BAZƠ
BỂ ĐIỀU HÒA
Bơm
Bể anaerobic
Bơm
BỀ
CHỨA
BÙN
Bể anoxic
Bơm
Máy sục khí
Bể oxic
Chảy
BỂ LẮNG
SINH HỌC
Bơm hóa
Chảy
Nguồn tiếp nhận
QCVN
40:2011/BTNM
T
Sơ đồ 3.14: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý
chấtnước
khử thải AAO-MBBR
trùng
61
3.5.1.2. Tính toán kích thước các bể
Công suất: Q (m3/12h), xác định hệ thống chạy ban ngày nên tính 12h
Thời gian lưu nước t (h)
Thời gian trễ dự phòng cho sửa chữa, bảo trì tính thêm 50%
Thể tích bể: V = Q.t (m3)
Thể tích an toàn tính thêm 100%.
Vậy:
Vbể kỵ khí = 3,8.12. 2.1,5/12 = 11,4 m3
Vbể thiếu khí = 3,8.4. 2.1,5/12 = 3,8 m3
Vbể hiếu khí = 3,8.8. 2.1,5/12 = 7,6 m3
3.5.1.3. Khái toán hệ thống xử lý
Bảng 3.10: Chi phí xây dựng hệ thống mới
TT
Tên công trình, thiết bị
ĐVT
Số lượng
Quy cách
Bêtông cốt
thép, KT
8x8x2,5m
Bể Thép
4,5 m3
Bêtông cốt
15m3
Bêtông cốt
5m3
Bêtông cốt
10m3
Bêtông cốt
5m3
Bêtông cốt
10m3
1
Bể gom
Cái
01
2
Bể điều hòa
Cái
01
3
Bể kỵ khí
Cái
01
5
Bể thiếu khí
Cái
01
6
Bể hiếu khí
Cái
01
7
Bể chứa bùn
Cái
01
8
Bể lắng sinh học
Cái
01
9
10
12
13
14
15
Máy sục khí
Bơm bùn
Bơm nước
Bể axit, bazơ
Hệ thống đường ống
Nhân công lắp đặt
Cái
Cái
Cái
Cái
03
02
05
02
Tổng:
140l/phút
15m3/h
Thành tiền
(Triệu đồng)
Đã có
Đã có
150
70
100
70
100
60
40
100
Đã có
100
50
840
62
Bảng 3.11: Khái toán chi phí xử lý nước thải bằng công nghệ AAO-MBBR
I
Nội dung
I
Vật tư, năng lượng
Giá thể sử dụng: 0.5kg x5.000
1
đồng = 5000 đồng
Lượng dùng cho
Đơn giá
Thành tiền
xử lý 1m3
(đồng/kg,lít)
(đồng/m3)
0,05
50.000
2.500
0,3
20.000
6.000
0,6 KWh
2.000
1.200
2.000
7.200
300.000
12.000
(mỗi bể 50kg giá thể xử
lý được 1000 m3)
Axit H2SO4 để điều chỉnh pH:
2
0,5 lít x 12000 lít = 1000 đồng
Điện dùng chạy bơm nước 1,5
5 cái
KW
3
Mỗi mẻ 100 m3 hoạt động
trong 8h
Điện bơm khí 0,5 KW
3,6 KWh
1 cái sục 30 ngày cho mẻ
4
100 khối
II
Lao động
Nhân công vận hành vệ sinh,
1
0,04
bảo dưỡng bảo trì
Tổng chi phí là: 27.900 đồng/m3 nước thải
Chi phí này chưa bao gồm khấu hao đầu tư hệ thống
3.6. Đề xuất đầu tư
- Thuận lợi
Để triển khai thực hiện xây dựng hệ thống xử lý nước thải sử dụng công
nghệ sinh học Nhà máy Z115 sẽ có nhiều thuận lợi như:
+ Thực hiện đúng theo xu hướng phát triển của thời đại về xử lý môi
trường trong sản xuất công nghiệp.
+ Đã có mặt bằng sẵn, và tận dụng được nhiều cơ sở vật chất, trang thiết bị
của dây chuyền cũ.
63
+ Có đủ điều kiện để thực hiện quản lý, vận hành.
+ Đầu tư ban đầu không quá cao.
- Khó khăn
Phải thuê khoán chuyên gia để thực hiện tư vấn và giúp đỡ vận hành thời
gian đầu.
Đề xuất:
Qua phân tích và tính toán đồng thời có đủ cơ sở khoa học và cơ sở thực
tiễn ở trên, việc Nhà máy Z115 đầu tư dây chuyền xử lý nước thải bằng công
nghệ sinh học là hoàn toàn có tính khả thi.
64
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
1. Việc sử dụng TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 hàng năm, số lượng
khá ổn đinh và xác định lâu dài;
2. Hiện trạng xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115
tốt, đảm bảo theo quy định của pháp luật Việt Nam, cụ thể là QCVN
40:2011/BTNVMT và TCVN/QS 596:2018;
3. Công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115
đã lạc hậu, vẫn cần xử lý thứ cấp là thiêu đốt, chôn hủy hoặc thuê đơn vị ngoài
dẫn đến chi phí cho xử lý khá cao;
4. Đã làm rõ được ưu nhược của qui trình và công nghệ xử lý hiện tại, đề
xuất các giải pháp cải tiến nâng cao hiệu quả xử lý, tập trung vào giải pháp công
nghệ để xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115.
Kiến nghị
Hướng phát triển của luận văn trong thời gian tới có thể cần phải thực hiện
thực nghiệm nhiều hơn đồng thời phải tiến hành ở quy mô pilot để đánh giá
chính xác hơn. Một hướng nữa của đề tài có thể phải nghiên cứu sâu về nguyên
lý sinh học, việc tách lập các chủng vi sinh vật và nuôi cấy nhằm tăng hiệu quả
xử lý TNT, NH4NO3.
Những nghiên cứu thành công trên thế giới và bước đầu nghiên cứu xử lý
TNT, NH4NO3 trong nước cho thấy hiệu quả xử lý cao với phương pháp sinh
học AAO-MBBR, với chi phí đầu tư xử lý thấp, xử lý được triệt để, đem lại hiệu
quả kinh tế, phương pháp trên sẽ được ứng dụng rộng rãi vào xử lý nước thải
chứa các chất độc trên trong công nghiệp quốc phòng, góp phần vào công tác
bảo vệ môi trường cho ngành và khu vực.
65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt:
1. Đặng Thị Cẩm Hà (2012) “Nghiên cứu công nghệ sản xuất enzyme ngoại
bào laccase, manganese peroxidase, lignin peroxidase (Mn, LiP) từ vi sinh vật
phục vụ xử lý các chất ô nhiễm đa vòng thơm”. Báo cáo tóm tắt đề tài độc lập
cấp nhà nước.
2. Đề tài cấp Nhà nước và Viện hàn lâm:
-
“Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tiên tiến phú hợp điều kiện Việt
Nam để xử lý ô nhiễm môi trường kết hợp với tận dụng chất thải của các trang
trại chăn nuôi lợn” (Mã số KC08.04/11-15), 2011- 2014.
Chủ nhiệm đề tài: TS. Phan Đỗ Hùng
-
Xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho cụm bệnh viện Lao và các bệnh
viện chuyên khoa tại khu vực phương Vũ Ninh, Bắc Ninh.
Chủ nhiệm đề tài: TS. Phan Đỗ Hùng
Thời gian thực hiện: Từ năm 2009 đến năm 2011.
-
Nghiên cứu ứng dụng thiết bị sinh học - màng (Membrane Bioreactor)
trong xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp giàu nitơ.
Chủ nhiệm đề tài: TS. Phan Đỗ Hùng.
Thời gian thực hiện: Từ năm 2012 đến năm 2013.
-
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật UASB cải tiến xử lý nước thải giàu hữu cơ
kết hợp thu hồi năng lượng trong công nghiêp rượu bia và chế biến thực phẩm.
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Thế Đồng
3. Đỗ Ngọc Khuê (2010) “Công nghệ xử lý các chất thải nguy hại phát sinh
từ hoạt động quân sự”. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân.
4. Đỗ Ngọc Khuê, Nguyễn Văn Đạt, Đỗ Bình Minh, Nguyễn Quang Toại
(2004) “Nghiên cứu ảnh hưởng của bản chất điện cực tới quá trình phân hủy
66
điện hóa một số hợp chất nitro thơm và ứng dụng trong xử lý nước thải công
nghiệp quốc phòng”. Trung tâm KHKT&CNQS
5. Đỗ Ngọc Khuê (2004) “Hiện trạng và một số ý kiến về định hướng phát
triển công nghệ xử lý các chất thải độc hại đặc thù quốc phòng”. Trung tâm
CNKHQS.
6. Lê Thị Đức (2004) “Nghiên cứu công nghệ sinh học để xử lý nước thải có
chứa chất độc hại là thành phần thuốc phóng, thuốc nổ, thuốc gợi nổ, thuốc
nhuộm vũ khí và nhiên liệu tên lửa”. Đề tài nhánh Đề tài nhà nước KC-04-10.
7. Lê Thị Đức (2005) “Nghiên cứu sử dụng enzyme ngoại bào của vi sinh
vật để xử lý nước thải chứa TNT từ các cơ sở sản xuất quốc phòng”. Báo cáo đề
tài cấp Trung tâm KHKT-CNQS.
8. Lê Thị Đức, Đỗ Ngọc Khuê, Nguyễn Văn Đạt, Bùi Thu Hà, Trần Thị Thu
Hường (2004) “Nghiên cứu xử lý nước thải chứa TNT bằng phương pháp sinh
học kị khí”. Tạp chí Nghiên cứu KHKT-CNQS.
9. Lê Thị Đức, Nguyễn Văn Đạt, Đỗ Ngọc Khuê và các cộng sự (2004)
“Nghiên cứu xử lý nước thải chứa NG từ quá trình sản xuất thuốc phóng 2 gốc
bằng công nghệ vi sinh”. Trung tâm CNKHQS.
10. Lê Văn Cát (2000) “Cơ sở hoá học và kỹ thuật xử lý nước”. Trung tâm
Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia.
11. Nguyễn Hùng Phong, Đỗ Ngọc Khuê và các cộng sự (2004) “Thiết kế chế
tạo và đưa vào sử dụng thực tế hệ thống thiết bị tái sinh than hoạt tính dùng xử
lý nước thải TNT”. Trung tâm KHKT&CNQS.
12. Nguyễn Tiến Nghi (2005) “Công nghệ chế tạo thuốc nổ phá - Bộ Môn
thuốc phóng thuốc nổ”. Học Viện kỹ thuật quân sự.
13. Nguyễn Văn Chất (2004) “Nghiên cứu khả năng phân huỷ TNT bằng bức
xạ tia UV”. Luận văn thạc sĩ, Học viện KTQS.
14. Nguyễn Văn Ri, Tạ Thị Thảo (2003) “Phân tích định lượng hóa học, Đại
học Khoa học tự nhiên”. Đại học Quốc gia Hà Nội, tr28.
67
15. Phạm Sơn Dương và cộng sự (2008) “Hợp tác triển khai thử nghiệm công
nghệ xử lý làm sạch đất nhiễm một số hợp chất hữu cơ bằng mùn trồng nấm”.
Báo cáo tổng kết nhiệm vụ hợp tác quốc tế theo nghị định thư với Nhật Bản.
16. QCVN 05:2015/BCT Quy chuẩn quốc gia về Amoni Nitrat dùng để sản
xuất thuốc nổ nhũ tương, hiệu lực thi hành từ ngày 22 tháng 12 năm 2015.
17. TCVN/QS 596:2018 Quy chuẩn quốc gia về Thuốc nổ TNT, hiệu lực thi
hành ngày 22/7/2018.
18. Tô Văn Thiệp, Đinh Ngọc Tấn, Đỗ Ngọc Khuê (2004) “Nghiên cứu công
nghệ xử lý nước thải chứa TNT và Crom ở một số cơ sở sản xuất quốc phòng”.
Trung tâm CNKHQS.
19. Trần Sơn Hải (2012) “Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chứa chất
nguy hại đặc biệt trong các cơ sở sản xuất thuốc phóng thuốc nổ”
20. Trần Thị Thu Hường (2009) “Nghiên cứu đặc điểm hệ enzyme phân hủy
lignin trong các loại mùn trồng nấm phổ biến ở Việt Nam và khả năng ứng dụng
để xử lý các chất ô nhiễm khó phân hủy”. Báo cáo đề tài cấp Viện KHCNQS.
21. Trần Thị Thu Hường (2013) “Nghiên cứu chế thử chế phẩm enzyme
ngoại bào từ mùn trồng nấm có khả năng xử lý hiệu quả nước bị ô nhiễm thuốc
nổ”. Báo cáo đề tài cấp Viện KHCNQS.
22. Trần Văn Chung (2012) “Nghiên cứu tăng hiệu suất phản ứng oxi hóa hệ
Fe(0)-H2O ứng dụng trong xử lý nguồn nước bị nhiễm các chất hữu cơ độc hại,
khó phân hủy”, Bộ Khoa học và công nghệ - Quỹ phát triển khoa học và công
nghệ quốc gia, tr 5-10.
Tiếng Anh:
23. Aikaterini Tsitonaki (June 2008), “Treatment rains for the remediation of
aquifers polluted with MTBE and other xeno biotic compounds”, Department of
Environmental Engineering, PhD Thesis, p19-24.
24. Allen, S.J., Whitten, L., and Mckay, G. (1998), “The production and
charactezition of activated cacbons, a review”. Dev. Chem. Eng. Mineral
Process 6 (5), pp. 231-261.
68
25. Ana maria ocampo (August 2009), “Persulfate activation by organic
compounds”, Washington state university, p 4-6.
26. Ari M. Ferro (1998). “Phytoremediation of TNT, Contaminated Soils
Using Plants Selected by a Four-Step Screening Procedure”.
27. Arun Sethi (2006), “Systematic Laboratory Experiments In Organic
Chemistry”, New age international publishers. p781.
28. Bob Norris, Richard Brown (January 2005), “Technical and Regulatory
Guidance for In Situ Chemical Oxidation of Contaminated Soil and
Groundwater”, Technical/Regulatory Guideline, p 2-9.
29. Brown, R.A., D. Robinson and P.A. Block (2004). “Simultaneous
Reduction and Oxidation: Combining Sodium Persulfate and Zero Valent Iron.
3rd Oxidative”, Reductive Technology (ORT) Conference.
30. Chuanyue Wang, Delina Y. Luon, Joseph B. Hughes and George N.
Bennett
(2003),
“Role
of
Hydroxylamine
Intermediates
in
the
Phytotransformation of 2,4,6-Trinitrotoluene buy Myriophyllum aquatium”,
Environ. Sci. Technol., 37, 3595-3600.
31. De Lorme M,M Craig (2009), “Biotransformation of 2,4,6 –
Trinitrotoluene by pure culture ruminal bacteria”, Curr Microbiol.
32. Derek F. Laine, Simon D. McAllister, I. Francis Cheng (2007),
“Electrochemical characterization of oxygen reduction by FeII”, Journal of
electroanalytical chemistry, p.111-116.
33. Jianfeng Zang, Chun Xian Guo, Fengping Hu, Lei Yu, Chang Li (2001),
“Electrochemical and detection of ultratrace nitroaromatic explosives using
ordered mesoparous carbon”, Analytica chimica acta 683, p 187-191.
34. Jong Moon Yoon, Byung Taek Oh, Craig L. Just and Jerald L. Schnoor
(2002), “Uptake and Leaching of Octahydro - 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7tetrazocine by Hybrid Poplar Trees”, Environ. Sci. Technol., 36, 4649 - 4655.
35. Kulkarni
M,
A.
Chaudhari
(2007),
nitroaromatic compounds”, J Eviron Manage.
“Microbial
remediation
of
69
36. Lemi Turker (2004). “PM3 treatment of lead styphnate and its mono ionic
forms”. Joumal of Molecular Structure (Theochem) 681, p. 143-147.
37. Muhammad Usman (2011), “Formation of mixed FeII-FeIII oxides and
their reacitivity to catalyze chemical oxidation: remediation of hydrocarbon
contaminated soils”, Nancy university.
38. Neuwoehner J , et all. (2007), “Toxicological characteration of 2,4,6Trinitrotoluene, its transformation products and two nitramine explosives”,
Environ Toxicol Chem.
39. Nishino SF., JC. Spain (2004), “Catabolism of nitroaromatic compounds”
In: Ramos J-L (ed) The Pseudomonas Vol III. Biosynthesis of macromolecules
and
molecular
metabolism”
,
Kluwer
Academic/Plenum
Publisher,
Dordrech/New York.
40. Nishino SF., JC. Spain (2004), “Catabolism of nitroaromatic compounds”
In: Ramos J-L (ed) The Pseudomonas Vol III. Biosynthesis of macromolecules
and
molecular
metabolism”,
Kluwer
Academic/Plenum
Publisher,
Dordrech/New York.
41. Sikandar I. M., P. Manjunatha (2014), “Bioremediation of 2,4,6Trinitrotoluene Explosive Residues”, Environmental Science and Engineering.
42. Xin Z., L. Yuman, S. Xiaoquan and C. Zuliang (2010), “Degradation of
2,4,6 – Trinitrotoluene (TNT) from explosive wastewater using nanoscale zerovalent iron” Chemical Engineering Journal.
43. Zhu Y., F.Zhanqiang and X. Zhixin (2001), “Study on the reaction
materials for micro-electrolysis treatment of wastewater”. Membrame science
and technology.
70
PHIẾU ĐIỀU TRA
HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY Z115
Người phỏng vấn:………………………………………………………………
Thời gian phỏng vấn: Ngày….. tháng…...năm 20….
Xin ông/bà vui lòng cho biết các thông tin về những vấn đề dưới đây
( Hãy trả lời hoặc đánh dấu X vào câu trả lời phù hợp với ý kiến của Ông/Bà)
1. Thông tin chung
1.1. Họ và tên người trả lời phỏng vấn:…………………………………
1.2. Giới tính: □ Nam□ Nữ
1.3. Tuổi:…………………………………………………………………
1.4. Nghề nghiệp:………………………………………………………
1.5. Địa chỉ:……………………………………………………………
2. Thông tin về nước thải
2.1 Nước thải của Nhà máy Ông/Bà có chứa thành phần nào độc hại?
………………………………………………………………………………
Tổng khoảng bao nhiêu m3/tháng?
□ 50 □ 100 □ 150□ 200□ khác
2.2 Ông/Bà có biết QCVN 40:2011 quy định về gì không?
□ Quy định về quản lý nước thải
□ Quy định về quản lý rác thải sinh hoạt
□ Quy định về quản lý chất thải nguy hại
□ Quy định về quản lý khí thải
2.3. Ông bà có biết TNT, NH4NO3 là ký hiệu gì không?
□ Là ký hiệu hóa chất
□ Là tên thiết bị, máy móc
□ Không rõ
2.4. Xin Ông/Bà cho biết nước thải công nghiệp có độc hại không?
□ Có □ Không □ Không biết
3. Quản lý hệ thống xử lý nước thải
3.1. Xin Ông/Bà cho biết Nhà máy Ông/Bà có hệ thống xử lý hay không?
□ Có□ Không□ Không rõ
3.2. Việc xử lý nước thải do ai thực hiện?
□ Cán bộ phụ trách môi trường
□ Thủ kho
□ Công nhân vệ sinh
□ Công nhân tại từng phân xưởng
□ Tất cả người lao động sản xuất trong nhà máy
□ Phân xưởng chuyên trách
4. Thu gom nước thải
4.1. Xin Ông/Bà cho biết Nhà máy Ông/Bà thug om nước thải như thế nào?
□ Dùng máy bơm
□ Người múc vận chuyển
□ Chảy tự nhiên
71
4.2. Thu gom nước thải có triệt để không?
□ Có□ Không□ Không rõ
5. Hệ thống xử lý nước thải
5.1. Nhà máy Ông/Bà có hệ thống xử lý hiện đại không?
□ Hiện đại□ Lạc hậu□ Không rõ
5.2. Hệ thống xử lý vận hành liên tục không?
□ Có□ Không□ Không rõ
5.3. Tại khu vực lưu giữ của Nhà máy Ông/Bà đã xảy ra sự cố nào về môi
trường chưa?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Nguyên nhân
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
6. Xử lý nước thải
6.1. Nước thải tại Nhà nhà máy được xử lý như thế nào?
□ Xả ra suối
□ Xả xuống ao
□ Xử lý tại hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy
□ Phương án khác
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
6.2. Theo Ông/Bà cách xử lý như vậy có gây ảnh hưởng đến môi trường không?
□ Có ảnh hưởng đến môi trường
□ Không ảnh hưởng đến môi trường
6.3. Theo Ông/Bà xử lý CTNH như vậy có đúng quy định hay không?
□ Có□ Không
7. Đăng ký xả thải
Xin Ông / Bà vui lòng cho biết công ty Ông / Bà đã tiến hành đăng ký xả thải ra
môi trường hay chưa?
□ Đã đăng ký và được cấp sổ rồi
□ Đang làm hồ sơ đăng ký
□ Đã đăng ký nhưng chưa được cấp sổ
□ Chưa đăng ký
□ Không đăng ký
Lý do:
.................................................................................................................................
.........................................................................................................................
8. Cán bộ phụ trách môi trường, an toàn vệ sinh lao động
8.1. Nhà máy có cán bộ phụ trách về môi trường, an toàn vệ sinh lao động
không?
