Nhan đề trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ cùi, râu và vỏ hạt bắp tím ( zea mays l )
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.98 MB, 96 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MƠI TRƢỜNG
KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ A/O TRONG
NHÀ MÁY XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA
KHU CƠNG NGHIỆP Ở TÂY NINH
MAI CHÍ TN
Tp. HCM, tháng 10 năm 2020
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MƠI TRƢỜNG
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ A/O TRONG
NHÀ MÁY XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA
KHU CÔNG NGHIỆP Ở TÂY NINH
SINH VIÊN THỰC HIỆN
: MAI CHÍ TUÂN
GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN : PGS.TS BÙI XUÂN THÀNH
Tp.HCM, tháng 10 năm 2020
CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
Cán bộ hướng dẫn
: BÙI XUÂN THÀNH .................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
Cán bộ chấm phản biện: ....................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
Khóa luận được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH, ngày tháng năm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƢỜNG
BỘ MÔN:
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN : MAI CHÍ TUÂN
MSSV:1611536352
NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG
LỚP : 16DTNMT1A
Tiếng Việt: Đánh giá cơng nghệ A/O trong Nhà máy xử lý nước thải của khu công
nghiệp ở Tây Ninh
Tiếng Anh: Evaluation of A / O technology in the industrial park wastewater treatment
plant in Tay Ninh province.
Nhiệm vụ Khóa luận:
1. Khảo sát đánh giá nồng độ ô nhiễm của các nhà máy trong khu công nghiệp
2. Phân tích đánh giá hiệu quả xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm của hệ thống A/O
3. So sánh thông số vận hành hiện tại so với giá trị cho phép
Ngày giao Khóa luận: 13/02/2019
Ngày hồn thành nhiệm vụ luận văn:
Người hướng dẫn
Họ và tên: Bùi Xuân Thành
Học hàm, học vị: PGS.TS
Đơn vị: ĐH Bách Khoa
TP Hồ Chí Minh
Nội dung và yêu cầu của KLTN đã được Hội Đồng chuyên ngành thơng qua.
TP. Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2020
TRƢỞNG BỘ MÔN
( Ký và ghi rõ họ tên)
CÁN BỘ HƢỚNG DẨN
( Ký và ghi rõ họ tên)
TRƢỞNG/PHÓ KHOA
LỜI CẢM ƠN
Khóa Luận Tốt Nghiệp với đề tài “Đánh Giá Công Nghệ A/O Trong Nhà Máy Xử
Lý Nước Thải Của Khu Công Nghiệp Ở Tây Ninh‖ không chỉ là kết quả được đúc kết
của bản thân em, sau một quá trình học tập và rèn luyện kiến thức tại ngôi trường thân
yêu: Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành, mà nó cịn là minh chứng cho tình u
thương, sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô dành cho chúng em.
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô Ban chủ nhiệm khoa Kỹ Thuật
Thực Phẩm và Môi Trường của Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành, em cảm ơn thầy
cơ đã tận tình truyền dạy kiến thức chuyên ngành cho chúng em, giúp chúng em có
được một nền tảng tri thức vững chắc, để tự tin tiếp cận với ngành trong môi trường
thực tiễn.
Bằng tất cả tấm lịng của mình, em xin được gởi lời tri ân sâu sắc đến thầy PGS TS
Bùi Xuân Thành. Em cảm ơn thầy đã cho em cơ hội được làm việc với doanh nghiệp,
để em có được nguồn dữ liệu đầu vào, làm nền tảng cho Bài đánh giá phân tích này,
thông qua các mẫu nước thải thực tế tại doanh nghiệp. Ngoài việc giúp em củng cố lại
kiến thức lý thuyết đã được học ở trường, thầy đã tận tình truyền dạy cho em thêm các
kinh nghiệm thực tiễn hết sức quý báu về ngành, những kinh nghiệm mà có lẽ tự bản
thân em phải mất nhiều năm sau đó mới đúc kết được. Khơng lời nào có thể diễn tả
được lòng biết ơn sâu sắc của em dành cho thầy. Em biết ơn thầy vì dù cơng việc hết
sức bận rộn, thầy vẫn luôn dành thời gian quý báu của mình để sửa bài, hướng dẫn em
hồn thành Bài khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn anh Nguyễn Hồng Hải ở ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh
đã giúp đỡ em trong quá trình đánh giá các mẫu nước thải thực tế tại doanh nghiệp,
cảm ơn anh đã sửa chữa, đóng góp ý kiến, giúp em hồn chỉnh bài luận văn này. Ngoài
ra, em xin gởi lời cảm ơn đến anh Sơn quản lý nhà máy xử lý nước thải, anh Thái giám
sát doanh nghiệp ở khu công nghiệp, anh Danh và chị Quỳnh phịng thí nghiệm. Em
cảm ơn anh chị đã giúp đỡ, hết mình hỗ trợ em về những thông tin cần thiết, về hệ
thống cùng với kỹ năng phân tích tại phịng thí nghiệm của khu công nghiệp.
Bài khóa luận này được đúc kết sau cả một quá trình học tập lâu dài của bản thân em
từ khi ngồi trên ghế nhà trường và đến khi được tiếp cận với ngành trong một môi
trường thực tiễn tại doanh nghiệp. Dù đã cố gắng hết sức mình để hồn thiện nó,
nhưng em biết sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong q thầy cơ Ban chủ
nhiệm khoa sẽ chỉ dạy thêm cho em, điều đó giúp em hoàn thiện nền tảng kiến thức
của bản thân và là hành trang vững chắc cho em khi bước vào đời.
Em xin chân thành cảm ơn !
TĨM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài “Đánh giá cơng nghệ A/O trong nhà máy xử lý nước thải của khu công nghiệp ở tỉnh
Tây Ninh” với mục tiêu đánh giá hiệu suất xử lý của công nghệ A/O đối với nước thải tập
trung của KCN đa ngành nghề, đồng thời khảo sát được nồng độ ô nhiễm các ngành nghề
trong KCN, qua đó so sánh đánh giá được các thông số thiết kế hệ thống và thông số vận
hành của nhà máy so với các tiêu chuẩn thiết kế vận hành. Ngồi ra, thí nghiệm phân tích
chất lượng nước đầu vào, hiệu quả xử lý nước thải đầu ra so với thông số thiết kế và vận
hành. Qua thời gian đánh giá, những kết luận được đưa ra:
Kết quả thông số thiết kế và vận hành so với giá trị cho phép cho thấy. Ở lắng hóa lý 1
thời gian lưu cao hơn giá trị cho phép (3h > 1,5 – 2,5h) vì vậy có thể làm tràn bùn vào
cụm sinh học và thực tế đã xảy ra ở hệ thống và được phát hiện trong quá trình vận
hành. Tỷ lệ F/M (0,055 kgCOD/kgMLSS.ngày < 0,15 – 0,25 kgCOD/kgMLSS.ngày)và
HRT ở bể Anoxic thấp so với giá trị cho phép. Ở Aerobic tỷ lệ F/M (0,1 – 0,15
kgCOD/kgMLSS.ngày < 0,15 – 0,25 kgCOD/kgMLSS.ngày) và MLSS thấp so với giá
trị cho phép 2430 ± 815 mg/l so với 3000 – 4000 mg/l[29], cịn lượng khí cung cấp thì
cao so với giá trị cho phép là 25 m3/phút so với 10 – 15 m3/phút[29].
Kết quả phân tích đánh giá nước thải đầu vào và ra so với QCVN 40 cột A thì nồng độ
COD đầu vào thì khơng ổn định với giá trị trung bình, giá trị trung bình 163,94 ±
49,98 mg/l thấp so với thông số thiết kế BOD5 400 mg/l, đầu ra thì ổn định giao động
0 – 50 mg/l với giá trị trung bình là 11,05 ± 10,36 mg/l. Nồng độ N thì ở chỉ tiêu TN,
NH4 +-N , N-NO2-, N-NO3- đầu vào lần lượt là 8,6 – 55,6 mg/l, 12,13 ± 3,37 mg/l,
0,05 ± 0,03 mg/l, 0,045 ± 0,053 mg/l và hiệu quả xử lý N đầu ra của TN có sự biến
động đáng kể và không đồng đều ở 9 ngày đầu từ 0 – 15,6 mg/l với giá trị trung bình
9,7 ± 4,6 mg/l sau đó duy trì ổn định từ 7 – 12,9 mg/l, NH4 +-N khá ổn định với giá
trị trung bình là 0,46 ± 6,6 mg/l nhưng có dao động cao ở ngày 4 và 7 với nồng độ
2,9mg/l và 3,5 mg/l, N-NO2- 0,03 ± 0,02 mg/l, N-NO3- 1,1 ± 1,5 mg/l cao hơn so với
nồng độ đầu vào vì vậy diễn biến nồng độ N ở hệ thống XLNT diễn ra phức tạp. Màu
thì nồng độ đầu vào giao động trung bình 200 ± 98,4 Pt-Co với giá trị cao nhất 414
Pt-Co ở ngày thứ 12, SS giá trị trung bình 96,6 ± 47,7 mg/l với ngày cao nhất lên đến
181 mg/l và nồng độ đầu ra của 2 chỉ tiêu này đều đạt so với QCVN 40 cột A. Cuối
cùng là pH với giá trị đầu vào ổn định 7,6 ± 0,5 và đầu ra thì ln đạt nằm trong
ngưỡng cho phép của QCVN 40 cột A với giá trị trung bình là 7,14 ± 0,1
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ VI
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................VII
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Đặt Vấn Đề ..............................................................................................................1
2. Phạm Vi Nghiên Cứu .............................................................................................. 3
3. Nội Dung Nghiên Cứu ............................................................................................ 3
4. Ý Nghĩa Khoa Học Và Thực Tiễn .........................................................................3
5. Tính mới của đề tài .................................................................................................4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ...................... 5
TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI KHU CƠNG NGHIỆP ............................... 5
1.1.
1.1.1.
Tình hình ơ nhiễm nước thải cơng nghiệp ...................................................... 5
1.2.1. Đặc tính và thành phần nước thải khu cơng nghiệp ..........................................9
1.3.1. Ảnh hướng của nước thải công nghiệp đến môi trường. .................................12
CÁC CÔNG NGHỆ VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP. ...............13
1.2.
1.2.1.
Tình hình áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp ........................ 13
1.2.2.
Các công nghệ sinh học trong xử lý nước thải công nghiệp ........................ 15
1.2.3.
Công nghệ A/O là gì........................................................................................ 16
1.2.3.1. Giới thiệu cơng nghệ. ................................................................................16
1.2.3.2. Đặc điểm cơng nghệ. .................................................................................17
1.2.3.3. Ưu điểm và khuyết điểm của công nghệ A/O. ...........................................19
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 23
i
2.1. Nội Dung Nghiên Cứu .......................................................................................... 23
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 25
2.2.1. Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp ...................................................... 25
2.2.2. Nước thải khu công nghiệp ở Tây Ninh ........................................................... 27
2.2.2.1. Nước thải tập trung của khu công nghiệp .................................................27
2.2.2.2. Nước thải sinh hoạt và các ngành nghề chính trong khu cơng nghiệp ....29
2.3. Lấy mẫu và phƣơng pháp phân tích ...................................................................29
2.3.1. Vị trí và tần suất lấy mẫu .................................................................................29
2.3.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu ................................................................ 31
2.3. Tham gia vận hành hệ thống ...............................................................................31
2.3.1. Công việc hằng ngày ........................................................................................ 31
2.3.2. Kiểm tra thông số thiết kế vận hành so với thực tế ..........................................32
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 33
3.1. Kết Quả Khảo Sát Tình Hình Nƣớc Thải Trong Khu Cơng Nghiệp Ở Tây
Ninh ............................................................................................................................... 33
3.1.1. Hiện trạng xử lý nước thải của các nhà máy trong KCN ................................ 33
3.1.2. Nước thải tập trung và nồng độ ô nhiễm của KCN ở Tây Ninh ...................... 35
3.2. Quá trình xử lý nƣớc thải tập trung bằng công nghệ sinh học A/O của
HTXLNT tập trung của KCN ở Tây Ninh ................................................................ 37
3.2.1. Tình hình XLNT của KCN ................................................................................37
3.2.2. Khả năng xử lý nước thải của HTXL sinh học thiếu khí và hiếu khí ...............38
3.2.2.1. COD ...........................................................................................................38
3.2.2.2. TN và NH4 +-N , N-NO2-, N-NO3-............................................................... 39
3.2.2.3. Màu, SS và pH. .......................................................................................... 44
3.2.3. Bùn hoạt tính ....................................................................................................47
ii
3.3. Hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung .................................................................53
3.3.1. Khảo sát hệ thống............................................................................................. 53
3.3.2. Thiết kế và thông số vận hành ..........................................................................54
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 59
4.1. Kết Luận ................................................................................................................59
4.2. Kiến Nghị ...............................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 62
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Tỷ lệ nước thải Khu cơng nghiệp của 6 vùng kinh tế trọng điểm. ..................5
Hình 1.2. Tổng lượng nước thải và ô nhiễm của 2 vùng KTTĐ phía nam. ....................6
Hình 1.3. Tải lượng ơ nhiễm TSS của tồn bộ nền kinh tế Việt Nam. ........................... 8
Hình 1.4. Tải lượng ơ nhiễm BOD của tồn bộ nền kinh tế Việt Nam. .......................... 8
Hình1.5. Quá trình phân hủy enzyme của vi khuẩn. ..................................................... 19
Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống nước thải tập trung KCN. ...................................................... 26
Hình 3.1. Hiệu quả xử lý COD so với QCVN trong quá trình vận hành. ..................... 38
Hình 3.2. Hiệu suất xử lý TN so với QCVN trong quá trình vận hành......................... 40
Hình 3.3. Hiệu suất xử lý NH4 +-N so với QCVN trong quá trình vận hành. ..............40
Hình 3.4. Diễn biến nồng độ N-NO2- trong quá trình vận hành. ...................................42
Hình 3.5. Diễn biến nồng độ N-NO3- trong quá trình vận hành. ...................................42
Hình 3.6. Diễn biến N-NO2- ở quá trình sinh học trong thời gian vận hành. ................43
Hình 3.7. Diễn biến N-NO3- ở quá trình sinh học trong thời gian vận hành. ................43
Hình 3.8. Hiệu quả xử lý màu trong thời gian vận hành. ..............................................44
Hình 3.9. pH trong những ngày vận hành. ....................................................................45
Hình 3.10. Diễn biến nồng độ SS so với QCVN trong quá trình vận hành. .................46
Hình 3.11. MLVSS, MLSS và tỷ lệ MLVSS/MLSS ở Aerobic trong quá trình vận
hành. .............................................................................................................................. 48
Hình 3.12. MLSS, MLVSS và tỷ lệ MLVSS/MLSS ở Anoxic trong quá trình vận
hành. .............................................................................................................................. 48
Hình 3.13 Bùn ở bể lắng tràn ra máng tràn về Anoxic..................................................49
Hình 3.14. Bùn ở Aerobic nổi lên khơ đen....................................................................49
Hình 3.15. Bùn bị nổi khi đo SV30 ngày thứ 1. ............................................................ 50
Hình 3.16. Bùn bị nổi khi đo SV30 ngày thứ 2. ............................................................ 50
iv
Hình 3.17. Diễn biến pH của cụm sinh học trong quá trình vận hành. ......................... 51
Hình 3.18. Diễn biến nồng độ TN ở quá trình sinh trong thời gian vận hành...............52
Hình 3.19. Vị trí đo mẫu. ............................................................................................... 53
Hình 3.20. Thiết bị đo Hanna Hi 98194. .......................................................................53
Hình 3.21. Đo và ghi chỉ số bể Aerobic. .......................................................................53
v
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Tình hình xử lý nước thải của các KCN ở TP Cần Thơ. ................................ 7
Bảng 1.2. Nhu cầu nước của TP HCM trong quá khứ và tương lai. ............................... 7
Bảng 1.3. Nồng độ ô nhiễm nước thải các ngành dệt may các nước trên thế giới. .......10
Bảng 1.4. Nồng độ ô nhiễm các chỉ tiêu của KCN Phước Thới. ..................................11
Bảng 1.5. Nồng độ ô nhiễm nước thải của một số ngành công nghiệp ở Việt Nam. ....11
Bảng 1.6. So sánh hiệu xuất xử lý nước thải cao su của các công nghệ ở Việt Nam. ..14
Bảng 2.1. QCVN 40: 2011 / BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp; giá trị giới hạn đối với nước thải công nghiệp.........................................28
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu phân tích và tần suất lấy mẫu. ...................................................30
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu phương pháp và thiết bị phân tích.............................................31
Bảng 2.4. Các giá trị so sánh để đánh giá các cơng trình. .............................................32
Bảng 3.1. Lưu lượng của một số ngành nghề chính trong khu cơng nghiệp.................33
Bảng 3.2. Đặc tính và thành phần ơ nhiễm của các ngành nghề chính trong KCN. .....34
Bảng 3.3. Nồng độ các chất ô nhiễm của nước thải đầu vào của KCN ........................ 36
Bảng 3.4. Nồng độ nước thải đầu vào và ra của KCN ..................................................37
Bảng 3.5. Chỉ tiêu SVI và SV30....................................................................................47
Bảng 3.6. Thông tin các thiết bị của các bể. ..................................................................54
Bảng 3.7. Thông số và tình trạng các bể. ......................................................................56
Bảng 3.8. Thơng số vận hành và giá trị cho phép. ........................................................ 57
vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ABR
Anaerobic Baffled Reactor
Bể kỵ khí có vách ngăn
A/O
Anoxic/oxic
Q trình thiếu khí/hiếu khí
BAC-BFS
Biological activated carbon
Than hoạt tính sinh học
DO
Dissolved oxygen
Oxi hòa tan
F/M
Food to Microorganism ratio
Tỉ số cơ chất trên vi sinh vật
HLR
Hydraulic loading rate
Tải trọng thủy lực
HRT
Hydraulic retention time
Thời gian lưu nước
HTXLNT
Hệ thống xử lý nước thải
KCN
Khu công nghiệp
KTTK
Kinh tế trọng điểm
MBR
Membrane Bioreactor
Hỗn hợp chất rắn lơ lửng
MLSS
Mixed liquor suspended solids
Hỗn hợp chất rắn lơ lửng bay hơi
MLVSS
Mixed liquor volatile suspended solids
Tải trọng hữu cơ
OLR
Organic loading rate
Bể sinh học từng mẻ
SBR
Sequencing batch reactor
Thời gian lưu bùn
SRT
Sludge retention time
Bể kỵ khí nước dịng qua tầng bùn
UASB
Upflow anaerobic sludge blanket
vii
MỞ ĐẦU
1. Đặt Vấn Đề
Q trình Cơng Nghiệp Hóa –Hiện Đại Hóa trên Thế Giới nói chung và Việt Nam
nói riêng đang trên đà phát triển với tốc độ nhanh, theo số liệu của Tổng cục Môi
Trường Bộ Kế Hoạch và Đầu tư Thống kê đến hết năm 2018 thì có 326 KCN đã được
thành lập. Trong số đó 251 KCN đã đi vào hoạt động với 221 KCN đã có hệ thống
XLNT tập trung hồn chỉnh và đi vào vận hành, với cơng suất đạt hơn 950 nghìn m3/
ngày đêm) [1]. Với số lượng Khu Công nghiệp ngày càng được mở rộng kèm theo số
lượng ngành nghề sản xuất đa dạng và tăng nhanh theo từng năm. Đi đôi với vấn đề
phát triển của nền công nghiệp với sản lượng lớn, quy mơ rộng, ngành nghề tăng
nhanh chóng thì vấn đề về ô nhiễm môi trường là điều đáng quan tâm nhất.
Hằng năm, tình trạng thải ra mơi trường một lượng khí thải khổng lồ từ việc sản
xuất của các KCN đang ở mức báo động. Tổng lượng nước tiêu thụ cơng nghiệp ở
Việt Nam năm 2016 ước tính khoảng 6 tỷ m³, gần gấp đôi lượng nước tiêu thụ của
thành phố [2]. Nhu cầu dự kiến sẽ tiếp tục tăng trong tương lai. Nước không chỉ được
sử dụng cho sản xuất và các quá trình súc rửa liên quan, mà còn là nguyên liệu phụ, để
làm sạch và rửa máy, cung cấp và loại bỏ nhiệt hoặc ví dụ, cho mục đích tưới tiêu.
Thêm vào đó là việc công nghiệp xả phần lớn nước thải chưa qua xử lý vào các vùng
nước mặt [2], đây là nguyên nhân chính gây ơ nhiễm nguồn nước tại quốc gia này [6].
Kết quả là nguồn nước sẵn có bị giảm và chi phí xử lý tăng lên do mức độ ơ nhiễm cao
hơn. Năm 2018, khoảng 1,1 tỷ m³ / a nước thải được tạo ra từ các khu công nghiệp [2].
Khoảng 71% trong số này chỉ được xử lý về một số thơng số quan trọng (ví dụ như
COD, BOD, Amoniac), phần còn lại được thải vào vùng nước mặt của đất nước hoàn
toàn chưa qua xử lý hoặc xử lý nhưng không tuân thủ tiêu chuẩn xả thải [2]. 2030
Water Resources Group ước tính rằng 164 triệu m³ nước thải công nghiệp được tạo ra
hàng năm, 60% trong số đó được xử lý một phần và 35% được thải theo giới hạn xả
thải [2]. Khoảng 40% các khu công nghiệp có quan trắc tự động về nồng độ đầu ra của
nước thải vào năm 2016 [2]. Các quy định pháp luật của nhà nước về xả trực tiếp nước
thải công nghiệp không được tuân thủ một cách nhất quán. Do mức phạt thấp đối với
1
việc không tuân thủ các giá trị giới hạn, các khoản đầu tư mới cho hệ thống xử lý nước
thải phù hợp hoặc tối ưu hóa và bảo trì các hệ thống này thường trở nên không kinh tế
[2]. Thống kê của Tổng Cục Môi Trường năm 2009 là 640.963 m3/ngày với nồng độ:
TSS 141.012 kg/ngày, BOD 87.812 kg/ ngày, COD 204.167 kg/ngày, TN 37.176
kg/ngày, TP 51.277 kg/ngày[2] bị xả trực tiếp vào các nguồn tiếp nhận. Đây là một
trong những nguyên nhân chính gây ra sự tàn phá khủng khiếp hệ sinh thái biển, hệ
sinh thái rừng, sông hồ và đặc biệt là đời sống của con người ở những khu vực lân cận
nguồn thải.
Mặc dù, đã có rất nhiều nghiên cứu và khảo sát của Chính Phủ chỉ ra rằng, việc xử
lý nước thải phát sinh từ các nhà máy đã và đang không đảm bảo được hiệu quả và đáp
ứng các tiêu chuẩn xả thải ra Môi Trường. Nhiều khu cơng nghiệp tuy đã có hệ thống
xử lý nước thải nhưng tỷ lệ đấu nối của các doanh nghiệp trong khu còn thấp, qua
khảo sát 7 KCN trên địa bàn TP Hồ Chí Minh (khung 2.1 Báo cáo môi trường KCN
Việt Nam 2009) nhiều nơi doanh nghiệp đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải cục bộ
nhưng không vận hành hoặc vận hành không hiệu quả dẫn đến thực trạng phần lớn
nước thải của khu công nghiệp xả thải ra bên ngồi mơi trường có thơng số ô nhiễm
vượt ngưỡng cho phép của QCVN [2].
Năm 2003 cho thấy nguồn ô nhiễm nước chủ yếu của TP Hồ Chí Minh do các khu
cơng nghiệp lân cận xả thải vào những con sông trên địa bàn thành phố là sơng Đồng
Nai và Sài Gịn. Cịn có các khu cơng nghiệp Biên Hịa, các khu cơng nghiệp mới hình
thành ở Bà rịa Vũng Tàu, Bình Dương cũng đang gây áp lực lớn đến các con sơng ở
TP Hồ Chí Minh [3].
Hiện nay có rất nhiều cơng nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học với chi
phí vận hành thấp, ít sử dụng hóa chất thân thiện với môi trường được các nước trên
thế giới ưa chuộng và sử dụng như cơng nghệ A/O – MBR (Hiếu khí/thiếu khí kết hợp
màng), AAO (AnAerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí)), cơng nghệ
xử lý nước thải bùn hoạt tính hiếu khí (Aerobic), cơng nghệ xử lý sinh học dạng mẻ
(SBR), Công nghệ lọc sinh học (Trickling Filter), cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB.
Khu chế xuất, khu công nghiệp trong đề tài này nằm ở khu vực Tây Ninh đã áp
dụng và sử dụng công nghệ A/O (Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí)) để giải quyết
2
vấn đề nước thải của khu với chi phí vận hành thấp và khả năng xử lý các chất ô nhiễm
cao như COD, BOD và N,P hiệu quả. Nhưng do tính chất phức tạp của nước thải các
nhà máy xí nghiệp trong khu với lưu lượng và nồng độ cao thấp không ổn định dẫn
đến hiệu quả xử lý của hệ thống không ổn định và nồng độ N,P sau xử lý cịn cao
khơng đạt tiêu chuẩn xả thải.
Vì thế nghiên cứu này nhằm đánh giá lại khả năng xử lý nước thải của cơng nghệ
A/O với tính chất nước thải của khu công nghiệp khu chế xuất bằng phương pháp phân
tích và so sánh chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra và kèm theo các chỉ tiêu trên
các bể của hệ thống nhằm đưa ra đánh giá chính xác khả năng xử lý của cơng nghệ.
2. Phạm Vi Nghiên Cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên hệ thống xử lý nước thải tập trung của nhà máy xử
lý nước thải khu chế xuất khu công nghiệp thuộc tỉnh Tây Ninh, phân tích tại phịng
thí nghiệm tại nhà máy xử lý nước thải kết hợp với phịng thí nghiệm khoa Môi
Trường và Tài Nguyên ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chính Minh.
3. Nội Dung Nghiên Cứu
Để đánh giá được khả năng xử lý của công nghệ A/O trên khu chế xuất khu công
nghiệp và đưa ra giải pháp khắc phục, nội dung đề tài gồm các công việc:
Khảo sát và đánh giá nồng độ ô nhiễm các nhà máy sản xuất có lưu lượng
xả thải lớn ở KCN.
Theo dõi và đánh giá quy vận hành của khu công nghiệp trên hệ thống xử lý
nước thải.
Phân tích đánh giá khả năng xử lý nước thải của công nghệ A/O trên khu
công nghiệp.
Kiểm tra đánh giá khả năng vận hành của cụm sinh học A/O.
4. Ý Nghĩa Khoa Học Và Thực Tiễn
Là tài liệu khoa học có các số liệu thực tế hữu ích cho các bạn sinh viên
nghiên cứu và các kỹ sư môi trường, học viên để tham khảo hoặc nghiên cứu
về vấn đề xử lý nước thải của khu công nghiệp.
3
Đánh giá khả năng xử lý nước thải tập trung của công nghệ A/O trên khu
công nghiệp.
Đánh giá vận hành và thông số thiết kế của hệ thống XLNT.
5. Tính mới của đề tài
Hiện nay, một phần các nhà máy xí nghiệp, hay khu cơng nghiệp đang sử dụng công
nghệ A/O để xử lý nước thải. Nhưng khả năng xử lý nước thải với nồng độ ô nhiễm
không ổn định thay đổi đột ngột, kèm theo đó là khả năng xử lý N thấp làm cho nước
thải sau khi xử lý không đạt về chỉ tiêu N. Đề tài này nhằm đánh giá lại khả năng xử lý
của công nghệ A/O trên khu công nghiệp và đưa ra giải pháp khắc phục tốt hơn nhất
cho hệ thống.
4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.1. Tổng Quan Về Nƣớc Thải Khu Cơng Nghiệp
1.1.1.Tình hình ô nhiễm nước thải công nghiệp
Đến năm 2014 cả nước có khoảng 223-250 KCN, trong đó số KCN đã đi vào hoạt
động khoản 200. Nhưng số KCN có nhà máy xử lý nước thải tập trung (đang hoạt
động hoặc đang xây dựng) thì chỉ đạt khoảng 50- 55%[4].
Theo báo cáo của Tổng cục mơi trường năm 2009 thì nước thải từ các KCN chủ yếu
là chất lơ lửng, hữu cơ, dầu mỡ kèm theo một số kim loại nặng. Khoảng 70% trong số
1 triệu m3/ ngày được xả thải thẳng ra bên ngồi nguồn tiếp nhận mà khơng qua xử lý
làm ô nhiềm môi trường nước mặt tại những vùng chịu tác động từ nguồn thải của khu
công nghiệp đặc biệt là khu vực ở lưu vực sông Đồng Nai, Cầu và Nhuệ Đáy.
Hình 1.1. Tỷ lệ nƣớc thải Khu công nghiệp của 6 vùng kinh tế trọng điểm.
Nguồn: Tổng cục môi trường 2009[2]
Qua thống kê của tổng cục môi trường cho ta thấy khu vực Đông Nam Bộ lượng
nước thải từ khu công nghiệp chiếm 49% nhiều nhất nước ta trong 6 vùng kinh tế
trọng điểm. Điển hình như ở Tây Ninh thì Vụ Khoa học Cơng nghệ và Môi trường của
tỉnh Tây Ninh thống kê, nước thải từ 20 cở sở sản xuất bột sắn chưa qua xử lý và hai
trong tổng số nhà máy đường lớn đã làm ô nhiễm đáng kể Tây Ninh. Ở Thành phố Hồ
Chí Minh thì khu phố 1 thuộc phường Phước Long B Quận 9 đã bị ô nhiễm trong
nhiều năm qua vì nước thải chưa qua xử lý từ một số cơ sở công nghiệp đã được xả
trực tiếp vào kênh mương và cánh đồng lúa gây ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng
trăm gia đình. Nước thải chưa qua xử lý có chứa dầu từ các nhà máy của khu công
nghiệp phường Hiệp Phú như Công ty bê tông Hải Âu và Dệt may Phước Long đã trực
tiếp xả thải vào cánh đồng lúa cạn toàn bộ là nước thải chưa qua xử lý với lưu lượng
của riêng công ty Hải Âu là xấp xỉ 200 m3 / ngày. Dòng nước thải chưa qua xử lý của
5
Phước Dệt dài, khoảng 1.500 m3 / ngày, chứa COD cao gấp 60 lần mức cho phép
(6.000 / 100 mg/l). Khoảng tử năm 1993-1994, nước ở rạch Bình Thọ, phường Trường
Thọ ở quận Thủ Đức sạch đẹp, nhưng đến năm 2001 nước đã chuyển sang màu đen và
chứa nhiều chất thải từ các cơ sở cơng nghiệp.
Ngồi ra, Rạch Bình Thọ cũng tiếp nhận nước thải chưa qua xử lý của công ty
Thống Nhất và các nhà máy như sữa Trường Thọ, Dệt may Việt Thắng 2, và Nhà máy
giấy Tân Mai. Giờ đây, kênh Tham Lương được bị ô nhiễm cao do nước thải chưa qua
xử lý từ 57 các cơ sở sản xuất như dệt, nhuộm, thực phẩm chế biến, giấy, cao su và cơ
khí trong Quận 12, Tân Bình, Gị Vấp. Kiểm tra tại 20 trong số các cơ sở đó từ ngày
29 tháng 5 đến ngày 6 tháng 6 năm 2001 kết quả thu được hầu hết trong số 20 cơ sở
chưa lắp đặt hệ thống xử lý nước thải và nước thải ô nhiễm được xả trực tiếp vào kênh
Tham Lương[5].
(*) Không bao gồm An Giang, Kiên Giang
Hình 1.2. Tổng lƣợng nƣớc thải và ơ nhiễm của 2 vùng KTTĐ phía nam.
Nguồn: Trung tâm cơng nghệ môi trường (ENTC) 8/2009[2]
Chất lượng nước thải đầu ra của các khu cơng nghiệp phụ thuộc hồn tồn vào việc
nước thải có được xử lý hay khơng. Theo Tổng cục môi trường năm 2009 tỷ lệ khu
công nghiệp đang hoạt động và có trạm xử lý nước thải chỉ chiếm khoảng 43%, cịn
các khu cơng nghiệp cịn lại đã hoạt động nhưng chưa triển khai xây dựng hệ thống xử
lý nước thải. Cịn các khu cơng nghiệp đã xây dựng rồi nhưng hoạt động không hiệu
quả hay không đúng cơng nghệ cũng góp phần gây ơ nhiễm nguồn tiếp nhận.
6
Bảng 1.1. Tình hình xử lý nƣớc thải của các KCN ở TP Cần Thơ.
Khu vực
Diện tích (ha)
Trà Nóc 1
135
Trà Nóc 2
Hưng Phú 1
Hưng Phú 2
Hồng Bàng
165
262
212
38,2
Thốt Nốt
150
Xử lý nƣớc
Ngành nghề chính
Gia cơng, điện tử,
quần áo
Máy móc
Cảng, cửa hàng
Máy móc
Hàng tiêu dùng
Gia cơng, quần áo,
giày dép
Khơng
Khơng
Khơng
Khơng
Khơng
Khơng
Nguồn: Các chi phí của ô nhiễm nước công nghiệp trê Sản xuất lúa gạo ở Việt Nam[6]
Thành phố Cần Thơ là một trong 4 đô thị lớn nhất Việt Nam thuộc vùng kinh tế
Đồng Bằng Sơng Cửu Long, có 6 khu cơng nghiệp (Bảng 1.1), các ngành nghề chủ
yếu gồm công nghiệp chế biến nông, thủy sản, sản xuất quần áo và các ngành về hàng
tiêu dùng. Hầu như khơng có khu cơng nghiệp và cụm công nghiệp nào nằm gần khu
dân cư được lắp đặt hệ thống xử lý nước thải. Có rất ít cơ quan quản lý về môi trường
nước và chất thải độc hại của chính quyền địa phương và doanh nghiệp ở đây. Trà Nóc
1 (xây dựng năm 1995) và Khu cơng nghiệp Trà Nóc 2 (xây dựng năm 1999) chỉ mới
được công nhận là gây ô nhiễm vào năm 2011 bởi Sở Tài nguyên và Môi trường trong
khi Thốt Nốt được Cần Thơ xem xét là nơi gây ô nhiễm chính. Trong khi, Trà Nóc 1
và 2 đã xả thải khối lượng lớn (1000s/m3) vào sông Tiền[6].
Bảng 1.2. Nhu cầu nƣớc của TP HCM trong quá khứ và tƣơng lai.
Loại sử
dụng
1995
m3/d
Hộ gia
383,558
đình
Khu cơng
50,413
nghiệp
Doanh
nghiệp vừa 19,624
và nhỏ
Thương
mại và
N/A
dịch vụ
Tồn bộ 453,625
2005
2009
Đến 2025
%
m3/d
%
m3/d
%
m3/d
%
85
1,260,000
66
1,600,000
64
3,400,000
72
11
64,500
3
145,000
6
476,000
10
04
380,000
20
263,000
10
40,000
1
205,000
11
492,000
20
830,000
17
1,910,000
100
2,500,000
100
4,750,000
100
100
7
Nguồn: Potential of Wastewater Reclamation to Reduce Fresh Water Stress in Ho Chi Minh
City-Vietnam[7]
Theo kế hoạch thì trong tương lai, TP.HCM sẽ tăng cường phát triển các dịch vụ và
thương mại, ngược lại thì các ngành sẽ chuyển đi các tỉnh lân cận như như Long An,
Đồng Nai, Tây Ninh và Bình Dương. Do đó, việc sử dụng nước của ngành cơng
nghiệp có thể đạt khoảng 11% lưu lượng nước thải trong năm 2025[7].
Cho nên tổng tải lượng ô nhiễm của một nền kinh tế hay ngành được đơn giản là
tổng ơ nhiễm liên quan đến sản xuất hàng hóa hoặc dịch vụ trong lĩnh vực này để phục
vụ tất cả những yêu cầu cần thết để ngành kinh tế đó hoạt động. Từ năm 2000 đến
2011 thì nồng độ tổng chất rắn lơ lửng trên cả nước là 300,000 tấn năm 2000 tăng lên
hơn 1.000.000 tấn năm 2011 có nghĩa là tăng gấp 4 lần trong 11 năm tập trung chủ yếu
trong 6 lĩnh vực như nông lâm ngư nghiệp, thực phẩm đồ uống và thuốc lá, sản xuất
giấy sản phẩm từ giấy in ấn xuất bản, hóa chất công nghiệp, công nghiệp kim loại cơ
bản và các ngành sản xuất khác.
Nồng độ ơ nhiễm BOD của tồn bộ nền kinh tế tăng nhanh từ 42.600 tấn của năm
2000 lên 121.360 tấn năm 2011. Ngành thực phẩm, đồ uống và thuốc lá là yếu tố ơ
nhiễm chính với bình quân 24.534 tấn 35% tổng lượng BOD tạo ra. Kế đến là nông,
ngư nghiệp và lâm nghiệp với 19.649 tấn, chiếm 28% tổng lượng BOD tạo ra[8].
Hình 1.3. Tải lƣợng ơ nhiễm TSS của tồn
Hình 1.4. Tải lƣợng ơ nhiễm BOD của
bộ nền kinh tế Việt Nam.
toàn bộ nền kinh tế Việt Nam.
Nguồn: Structural analysis of the interrelationship between economic activities and water
pollution in Vietnam in the period of 2000–2011[8]
1: Nông nghiệp, ngư nghiệp và lâm nghiệp.
8
2: Khai thác mỏ và khai thác đá.
3: Thực phẩm, đồ uống và thuốc lá.
4: Công nghiệp dệt, may mặc và da.
5: Sản xuất gỗ và các sản phẩm từ gỗ.
6: Sản xuất giấy và các sản phẩm từ giấy, in ấn và xuất bản.
7: Sản xuất hóa chất cơng nghiệp.
8: Sản xuất sản phẩm từ khoáng phi kim loại.
9: Các ngành công nghiệp kim loại cơ bản.
10: Sản xuất các sản phẩm, máy móc và thiết bị kim loại chế tạo.
11: Các ngành sản xuất khác
1.2.1. Đặc tính và thành phần nước thải khu công nghiệp
Nguồn gốc và lưu lượng nước thải phụ thuộc vào quy mơ, tính chất của sản phẩm
tạo ra, quy trình cơng nghệ của từng nhà máy trong khu công nghiệp[9]. Nước thải của
khu công nghiệp thường được tính theo 90 - 95% lượng nước cấp đầu vào[10].
Trong các khu công nghiệp một lượng lớn nước thải là do các hoạt động sản xuất
để xác định mức độ ô nhiễm và thành phần dựa vào tính chất của các xí nghiệp sản
xuất. Thì thành phần nước thải gồm:
Nước thải công nghiệp sạch: do các hoạt động cọ rửa sàn, làm mát thiết bị máy
móc hay làm nguội các sản phẩm trong sản xuất.
Nước thải công nghiệp nhiễm bẩn: tùy theo khu nước thải sẽ được xử lý đạt quy
định của khu trước khi xả thải ra mạng lưới chung của khu hoặc các quy ước
khác.
Tính chất vật lý:
Màu: Nước thải sẽ có màu nâu xám hay nâu đục có vẩn đục. Nếu nước thải bị ơ
nhiễm nặng hơn hai loại trên thì sẽ có màu đen.
9
Mùi: Thường sẽ có mùi trứng thối đó là mùi đặc trưng của H2S hay mùi hăng
khó ngửi tùy tính chất của từng loại cơng nghiệp chế biến sản xuất mà sẽ có
mùi đặc trưng.
Nhiệt độ: Nước thải sẽ có nhiệt độ cao hơn nước thơng thường vì sẽ có sự gia
nhiệt từ các thiết bị sản xuất cơng nghiệp.
Tính chất hóa học:
Có nguồn gốc từ các chất hữu cơ:
Cacbonhidrat, mỡ, dầu dầu nhờn: Phát sinh từ các chất thải sinh hoạt,
thương mại và sản xuất.
Phenol, protein: do hoạt động công nghiệp.
Các chất hoạt động bề mặt: do hoạt động sinh hoạt và sản xuất.
Có nguồn gố vô cơ:
Độ kiềm: sự thấm của nước ngầm, cấp nước sinh hoạt và sản xuất.
Clorua: các chất làm mềm nước, chất thải sinh hoạt.
Kim loại nặng, nito, photpho, lưu huỳnh, các hợp chất độc[11].
Bảng 1.3. Nồng độ ô nhiễm nƣớc thải các ngành dệt may các nƣớc trên thế giới.
Chỉ tiêu
Trung Quốc
Ấn Độ
Pakistan
Bangladesh
pH (mg/l)
9-13
4,8-9,3
8-14
3,9-14
COD (mg/l)
1800-2000
725-2080
182-2430
42-2430
BOD (mg/l)
400-500
243-1842
117-786
10-786
SS (mg/l)
250-350
270
49-471
24,9-9950
Nguồn: A Review on Textile Wastewater Characterization in Bangladesh[12]
Qua số liệu trên Bảng 1.3 bao gồm các giá trị pH, COD, BOD và SS của nước thải
dệt may Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan và Bangladesh (độ pH tối đa là 14, lớn nhất
COD 2430 mg/l và BOD tối đa 1842 mg/l). Giá trị SS rất cao 3950 mg/l, vì thế nước
ta có thể kết luận nước thải ngành dệt nhuộm có nồng độ ơ nhiễm rất cao nếu khơng
xử lý trước khi xả ra nguồn tiếp nhận sẻ gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường.
10
Theo tính chất của các hoạt động sản xuất mà nồng độ ô nhiễm giữa các chỉ tiêu sẽ
khác nhau vì nước thải cơng nghiệp khơng có đặc điểm chung mà nó phụ thuộc vào
q trình sản xuất hay quy trình cơng nghệ của nhà máy sản xuất từng loại sản
phẩm[13].
Bảng 1.4. Nồng độ ô nhiễm các chỉ tiêu của KCN Phƣớc Thới.
Khu vực nước ô
nhiễm ( KCN
Phước Thới)
TSS (Mg/l)
COD (Mg/l)
NH3-N
145
720
13,29
50
50
1,23
60
48
0,63
22
5,1
0,16
Miệng cống
Nguồn nước bị ơ
nhiễm chính
Nguồn nước bị ảnh
hưởng thứ cấp
Vùng không bị ô
nhiễm (Thới An)
Nguồn Rice Yield Loss Due to Industrial Water Pollution in Vietnam[6]
Sự chênh lệch giửa các tính chất ơ nhiễm của nước thải tại các điểm khác nhau vẫn
vượt nhiều lần so với khu vực không bị ô nhiễm.
Bảng 1.5. Nồng độ ô nhiễm nƣớc thải của một số ngành công nghiệp ở Việt Nam.
Ngành công nghiệp
Chỉ tiêu ô nhiễm
Nồng độ (mg/l)
Thuộc da [11]
Tổng chất rắn
BOD5
NaCl
Tổng độ cứng
Sunfua
Protein
Crơm
Hóa dầu[14]
COD
BOD5
NH4
TN
TP
SO4 2Xyanua
BCS (hợp chất benzen)
6000 – 1800
900
3000
1600
120
1007
30 – 70
205-561
67-218
16,9-38,2
20,5-60
0,44-2,57
294-802
0,01-0,02
10-15
13-20
11
