Nghiên cứu đánh giá hiện trạng nguồn nước thải tại một số khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh thanh hóa

..

ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
----------

NGUYỄN KHÁNH TỒN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN
NƯỚC THẢI TẠI MỘT SỐ KHU CƠNG NGHIỆP TRÊN
ĐỊA BÀN TỈNH THANH HĨA

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên, 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
----------

NGUYỄN KHÁNH TỒN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN
NƯỚC THẢI TẠI MỘT SỐ KHU CƠNG NGHIỆP TRÊN
ĐỊA BÀN TỈNH THANH HĨA
Ngành: Khoa học mơi trường
Mã số : 8.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thanh Hải

Thái Nguyên, 2020


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết
quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai cơng bố trong
bất kỳ cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi
rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2020
Tác giả luận văn

Nguyễn Khánh Toàn


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài, tôi đã nhận được sự quan tâm
giúp đỡ nhiệt tình, sự đóng góp q báu của nhiều cá nhân và tập thể, đã tạo
điều kiện thuận lợi để tôi hồn thành bản luận văn này.
Lời đầu tiên, tơi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Hải, Khoa Môi
trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong
suốt thời gian tôi nghiên cứu thực hiện đề tài.
Tơi xin cảm ơn sự góp ý chân thành của các Thầy, Cơ giáo, khoa Mơi
trường, phịng Đào tạo, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện
cho tôi thực hiện đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, cán bộ Sở Tài nguyên và Mơi trường,
Chi cục Bảo vệ mơi trường, phịng Tài chính - Kế hoạch, cán bộ và người dân
tham gia phỏng vấn đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu thực
hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn tới gia đình, những người thân, đồng nghiệp và bạn bè đã
giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận văn

Nguyễn Khánh Toàn


iii
MỤC LỤC
Trang


iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu
BVMT
BOD
CCN
COD
CP
DO
GRDP
HTX

KCN
KH&ĐT
KKT
KTTĐ
KTTV
MPN
MTV
NĐ-CP
NN&PTNT
NTM
QCVN
QĐ
SP
TCCP
TCXDVN
TNHH
TN&MT
TP
TT
UBND
VSV
XLNT
XLNTTT

Tên ký hiệu
Bảo vệ môi trường
Nhu cầu oxy sinh học
Cụm công nghiệp
Nhu cầu oxy hóa học
Chính phủ

Lượng oxy hịa tan
Tổng sản phẩm trên địa bàn
Hợp tác xã
Khu công nghiệp
Kế hoạch và Đầu tư
Khu kinh tế
Kinh tế trọng điểm
Khí tượng thủy văn
Số vi khuẩn có thể lớn nhất
Một thành viên
Nghị định - Chính phủ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Nông thôn mới
Quy chuẩn Việt Nam
Quyết định
Sản phẩm
Tiêu chuẩn cho phép
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
Trách nhiệm hữu hạn
Tài nguyên và Môi trường
Thành phố
Thị trấn
Ủy ban nhân dân
Vi sinh vật
Xử lý nước thải
Xử lý nước thải tập trung


v
DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, với những nỗ lực triển khai thực hiện quyết
liệt, hiệu quả các nhiệm vụ, giải pháp phát triển kinh tế - xã hội nhằm tạo điều
kiện phát triển sản xuất kinh doanh, tăng cường các hoạt động xúc tiến, thu hút
đầu tư và đẩy nhanh tiến độ thực hiện các dự án lớn, tỉnh Thanh Hóa đã đạt
được nhiều thành quả lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội. Tốc độ tăng trưởng
tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) 6 tháng đầu năm 2020 ước đạt 3,7%; trong
đó: ngành cơng nghiệp - xây dựng tăng 7,45%; ngành nông, lâm, thủy sản tăng
2,9%; thuế sản phẩm tăng 1,98%; tổng thu ngân sách Nhà nước ước đạt 14.485
tỷ đồng, đạt 50% dự toán năm và tăng 4% so cùng kỳ (UBND tỉnh Thanh Hóa,
2020).
Tuy nhiên, tốc độ phát triển kinh tế càng lớn thì sức ép lên mơi trường
càng cao; đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường do nguồn nước thải sản xuất
công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt ra môi trường. Hằng ngày, một lượng lớn
nước thải phát sinh do hoạt động sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp
đã và đang gây áp lực rất lớn đến môi trường tiếp nhận; đặc biệt, là các dịng
sơng trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa, nhiều nơi bị ô nhiễm cục bộ ở mức nghiêm
trọng, ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất của nhân dân và các động vật thủy sinh,

điển hình như tình trạng cá tự nhiên bị chết trên các sông Lạch Bạng (huyện
Tĩnh Gia), sông Âm (huyện Lang Chánh, Ngọc Lặc), sông Bưởi (huyện Thạch
Thành) (Sở TN&MT, 2018).
Tình trạng quy hoạch, phát triển các khu đô thị, KCN, CCN và làng nghề
chưa gắn liền với vấn đề xử lý nước thải vẫn đang diễn ra. Theo thống kê, hầu
hết các đô thị, CCN và làng nghề trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa khơng có hệ
thống xử lý nước thải tập trung; trong số 08 KCN trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa
hiện chỉ có 03 KCN đã hoàn thiện và vận hành hệ thống xử lý nước thải tập


2
trung; trong khi, tỷ lệ các cơ sở sản xuất đã thực hiện việc thu gom, xử lý nước
thải đạt tiêu chuẩn mơi trường chỉ chiếm có 25% (Sở TN&MT, 2019).
Trước thực trạng trên, nhằm mục đích đánh giá những tác động tiêu cực
của quá trình phát triển kinh tế - xã hội đến mơi trường, trong đó có tác động của
nước thải do sản xuất công nghiệp, trên cơ sở đó xác định các vấn đề ơ nhiễm
mơi trường cần được giải quyết và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường đảm bảo
phát triển vững, tôi lựa chọn thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp "Nghiên cứu,
đánh giá hiện trạng nguồn nước thải tại một số khu cơng nghiệp trên địa bàn
tỉnh Thanh Hóa".
2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá được thực trạng công tác quản lý kiểm sốt nguồn nước thải tại
một số khu cơng nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.
- Đánh giá được hiện trạng nguồn nước thải tại một số khu công nghiệp
trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.
- Đánh giá ý kiến về môi trường của người dân xung quanh các khu cơng
nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.
- Đề xuất được một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả kiểm sốt nguồn
nước thải tại một số khu cơng nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.
3. Ý nghĩa của đề tài

3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Nâng cao kiến thức kỹ năng và rút ra nhưng kinh nghiệm thực tế phục
vụ công tác sau này.
- Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Góp phần làm sáng tỏ hiện trạng và tình hình quản lý nguồn nước thải
tại một số khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.
- Tuyên truyền, giáo dục và nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường, đề
xuất những biện pháp khả thi cho cơng tác kiểm sốt nguồn nước thải tại một số
khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Một số khái niệm liên quan
- Môi trường: Theo Điều 3, chương 1, Luật Bảo vệ môi trường 2014 “Môi
trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với
sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”.
- Ơ nhiễm mơi trường: Theo khoản 8 Điều 3, Luật Bảo vệ mơi trường
2014: “Ơ nhiễm mơi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù
hợp với quy chuẩn kỹ thuật tiêu chuẩn môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây
ảnh hưởng xấu đến đến con người và sinh vật”.
- Nước thải: Theo khoản 5, Điều 3, Nghị định 38/2015/NĐ-CP: “Nước thải
là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh,
dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác”.
- Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động
thương mại, khu vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác.
- Nước thải cơng nghiệp (hay cịn gọi là nước thải sản xuất): nước thải từ các

nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải cơng nghiệp là chủ yếu.
- Nước thấm qua: lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác
nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố gas hay hố xí.
- Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở những
thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống riêng.
- Nước thải đô thị: là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống
cống thốt của thành phố, thị xã; đó là hỗn hợp của các loại chất thải trên.
- Nguồn tiếp nhận nước thải: là nơi nước thải được xả vào, bao gồm: Hệ
thống thốt nước, sơng, suối, khe, rạch, kênh, mương, hồ, ao, đầm, vùng nước
biển ven bờ, vùng biển và nguồn tiếp nhận khác.


4
- Quy chuẩn kỹ thuật môi trường: Theo khoản 5 Điều 3, Luật Bảo vệ môi
trường 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số
về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng các chất gây ơ nhiễm có trong
chất thải; các u cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan quản lý nhà nước có
thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi
trường”.
1.1.2. Một số đặc tính cơ bản của nước thải
Trong nước thải có 99,9% là nước, còn lại một phần rất nhỏ là các chất rắn
lơ lửng và chất rắn hòa tan. Tuy nhiên, phần rất nhỏ trong nước thải này có thể
đủ lớn để để lại những ảnh hưởng có hại tới sức khỏe cộng đồng và môi trường.
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp phù thuộc rất nhiều và chất
lượng dòng nước thải. Chất lượng nước thải được đánh giá thơng qua các đặc
tính lý học, hóa học sinh học.
Các chỉ tiêu lý học bao gồm nhiệt độ, mầu, mùi, vị, chất rắn lơ lửng. Các
chỉ tiêu hóa học (về mặt hữu cơ của nước thải) bao gồm nhu cầu oxy hóa sinh
hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa hóa học (COD), tổng chất hữu cơ (TOC), tổng nhu
cầu oxy (TOD). Các chỉ tiêu hóa học, về mặt vô cơ như độ muối, độ cứng, pH,

độ acid và độ kiểm, hàm lượng các ion kim loại (Fe, Mn), hàm lượng các ion
amoni, nitrit và phosphate, v.v. Các chỉ tiêu sinh học (chỉ tiêu vi sinh) bao gồm
coliforms, fecal coliforms, vi khuẩn gây bệnh và virus. Thành phần và nồng độ
của các chỉ tiêu trên đều thay đổi theo thời gian và đặc điểm địa hình/khu vực.
(Lâm Minh Triết. 2018).
1.1.2.1. Đặc tính vật lý của nước thải
a) Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước sẽ thay đổi theo từng mùa trong năm. Nước bề mặt ở
Việt Nam dao động từ 14,3 - 33,50C.
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nguồn nước sạch ban đầu, do
có sự gia nhiệt vào nước từ các đồ dùng trong gia đình và các máy móc sản xuất.


5
Sự thay đổi nhiệt độ nước thải sẽ ảnh hưởng đến một số yếu tố khác như tốc độ
lắng của các hạt rắn lơ lửng, độ oxy hòa tan và các hoạt động sinh hóa khác
trong nước thải.
b) Hàm lượng chất rắn
Nước chiếm 99,9% trong nước thải, 0,1% là các thành phần rắn khiến nước
thải không trong suốt. Một số chỉ tiêu thể hiện hàm lượng rắn trong dòng thải
lỏng như Độ đục, tổng rắn lơ lửng (TSS), tổng rắn hịa tan (TDS).
c) Mầu
Nước sạch khơng có màu, nước có màu biểu hiện nước bị ô nhiễm. Nếu bề
dày của nước lớn, ta có cảm giác nước có màu xanh nhẹ đó là do nước hấp thụ
chọn lọc một số bước sóng nhất định của ánh sáng mặt trời. Nước có màu xanh
đậm chứng tỏ trong nước có các chất phú dưỡng hoặc các thực vật nổi phát triển
quá mức và sản phẩm phân hủy của thực vật đã chết.
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ làm xuất hiện axit humic (mùn) hịa
tan làm nước có màu vàng. Nước thải của các nhà máy, cơng xưởng, lị mổ… có
nhiều màu sắc khác nhau.

Nước có màu tác động đến khả năng xuyên qua của ánh sáng mặt trời khi
đi qua nước, do đó gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Màu do hóa chất gây nên rất
độc hại với sinh vật trong nước. Cường độ của màu thường được xác định bằng
phương pháp đo quang sau khi đã lọc các chất vẩn đục. Tiêu chuẩn của nước ăn
uống < 15 TCU (TCU là đơn vị tính độ màu-True color unit).
d) Mùi vị
Nước sạch khơng mùi, khơng vị. Nước có mùi lạ là triệu chứng nước bị ô
nhiễm. Mùi vị trong nước gây ra do hai nguyên nhân chủ yếu:
- Do các sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ trong nước
- Do nước thải có chứa những chất khác nhau, màu và mùi vị của nước đặc
trưng cho từng loại.


6
Mùi vị của nước được xác định theo cường độ tương đối quy ước. Tiêu
chuẩn nước uống phải khơng có mùi, vị lạ.
1.1.2.2. Đặc tính hóa học của nước thải
a) pH
Hàm lượng ion H+ là một chỉ tiêu quan trọng trong nước và nước thải. Đây
là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp
hóa học và phương pháp sinh học. Giống như nước, nước thải có thể được chia
thành nước trung tính, nước mang tính axit hoặc kiềm phụ thuộc vào độ pH của
dịng thải:
pH = 7: dịng thải trung tính
pH > 7: dịng thải mang tính kiềm
pH < 7: dịng thải mang tính axit
Trong đó dịng thải cơng nghiệp thường có pH > 5 hoặc pH < 10.
b) Oxy hòa tan (DO)
Oxy hịa tan trong nước cần thiết cho q trình hơ hấp của các sinh vật thủy
sinh và q trình tự làm sạch của nước. Oxy hòa tan được tạo ra nhờ q trình

hịa tan của oxy khí quyển vào nước và nhờ quá trình quang hợp của tảo và các
loài thực vật thủy sinh. Nồng độ DO phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ,
áp suất khí quyển, tốc độ dịng chảy và đặc biệt là sự có mặt của các chất hữu cơ
và vi sinh vật. Khi DO thấp, các loài thủy sinh giảm hoạt động hoặc chết. Do
vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá độ ô nhiễm của nước.
Thực tế, độ oxy hịa tan có ảnh hưởng nhiều đến đặc tính của nước thải.
Nếu dịng nước thải có DO q thấp thường có mùi hơi thối, và sẫm mầu
(thường có mầu đen).
c) Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD)
Nhu cầu oxy hóa sinh học là nhu cầu oxy sinh học thường viết tắt là BOD,
là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật


7
hiếu khí. Như vậy BOD là chỉ tiêu để đánh giá hàm lượng chất hữu cơ dễ phân
hủy sinh học và là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước thải.
d) Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD)
Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) là lượng oxy cần thiết cho q trình oxy
hóa tồn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và nước. Chỉ số COD
được sử dụng rộng rãi để đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ của nước thải và
sự ô nhiễm của nước tự nhiên.
COD và BOD đều là các chỉ số định lượng chất hữu cơ trong nước có khả
năng bị oxy hóa nhưng BOD chỉ cho biết lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy
bằng vi sinh vật trong nước, còn COD cho biết tổng lượng các chất hữu cơ có trong
nước bị oxy hóa bằng tác nhân hóa học. Do đó tỷ số COD/BOD ln lớn hơn 1.
e) Hàm lượng nitơ
Nito có trong nước thải thường là các hợp chất protein và các sản phẩm
phân hủy như amoni, nitrit, nitrat. Chúng có vai trị quan trọng trong hệ sinh thái
nước, Trong nước rất cần thiết có một lượng nito thích hợp, đặc biệt là trong
nước thải, mối quan hệ giữa BOD với N và P có ảnh hưởng lớn đến sự hình

thành và khả năng oxy hóa của bùn hoạt tính. Vì vậy, trong nước thải, các chỉ số
như tổng nitơ, amoni, nitrit và nitrat là chỉ số quan trọng cần được xác định
trước khi đưa ra lựa chọn công nghệ xử lý.
f) Hàm lượng photpho (P)
Photpho tồn tại trong nước ở các dạng H2PO4-, HPO42-, PO43-, các
polyphosphate và Na3(PO3)6 và photpho hữu cơ. Đây là một trong những nguồn
dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh, gây ơ nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện
tượng phú dưỡng ở các thủy vực. Hàm lượng P thừa trong nước thải làm cho các
loại tảo và thực vật lớn phát triển nhanh chóng, làm che lấp bề mặt các thủy vực,
hạn chế lượng oxy khơng khí hịa tan vào trong nước. Sau đó tảo và thực vật
thủy sinh tự chết và phân hủy gây thiếu oxy hòa tan và làm cho các sinh vật thủy
sinh bị tiêu diệt ().


8
Trong nước thải, chỉ số tổng photpho hoặc phosphate được xác định để
đánh giá chất lượng nước thải và đưa ra lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải
thích hợp.
g) Hàm lượng kim loại nặng
Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người và động vật.
Nước thải có chứa kim loại nặng thường là các dịng thải cơng nghiệp với một
số kim loại như asen (As), chì (Pb), cadimi (Cd), crom (Cr), v.v.
h) Dầu mỡ động thực vật
Dầu mỡ động thực vật thường phát sinh từ khu vực nhà bếp hoặc từ ngành
công nghiệp chế biến thịt, từ các lò mổ. Dầu mỡ nếu đi vào hệ thống thốt nước
thải sẽ đóng kết trên đường ống và làm giảm thể tích của đường ống, gây tắc
nghẽn dịng chảy, gây mùi khó chịu và ảnh hưởng đến môi trường. Do vậy hàm
lượng dầu mỡ động thực vật là một chỉ số cần được xác định để quyết định xem
có cần áp dụng tiền xử lý để loại bỏ dầu mỡ ra khỏi nước thải hay không.
1.1.2.3. Đặc tính sinh học của nước thải

Trong nước thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước
thải từ các khu vui chơi giải trí, khu chăn ni, v.v. nhiễm nhiều vi sinh vật có
sẵn trong phân người và phân súc vật. Trong đó có thể có nhiều loài vi khuẩn
gây bệnh, đặc biệt là các bệnh về đường tiêu hóa như tả, lỵ, thương hàn và các vi
khuẩn gây ngộ độc thực phẩm.
Một số chỉ tiêu vi sinh được áp dụng để đánh giá chất lượng nước thải bao
gồm: coliforms tổng (chỉ điểm vệ sinh), vibrio cholera (vi khuẩn gây bệnh tả),
shigella (vi khuẩn gây bệnh lỵ) và salmonella (vi khuẩn gây bệnh thương hàn).
Ảnh hưởng của nước thải không qua xử lý đến môi trường rất đa dạng và
phụ thuộc và dạng và hàm lượng chất ô nhiễm. Một số chất ô nhiễm quan trong
được đưa ra ở bảng dưới đây dựa vào nguy cơ tiềm tàng của chúng đến môi
trường.


9
Bảng 1.1. Tác động của một số yếu tố đến chất lượng nước thải
Chỉ tiêu ô nhiễm

Tác động

Tổng rắn lơ lửng Tăng lượng bùn lắng và hình thành mơi trường yếm khí khi
nước thải chưa xử lý được xả vào môi trường

(SS)

Thường là các protein, chất béo. Thường được xác định qua
thơng số BOD và COD. Nếu xả dịng thải này vào các
Các chất hữu cơ dễ nguồn nước tự nhiên như sơng, suối hoặc hồ, q trình
phân hủy sinh học

phân hủy sinh học các chất này có thể giảm lượng oxy hịa
tan và hình thành điều kiện yếu khí và gây bất lợi cho các
loài thủy sinh

Vi khuẩn gây bệnh Có thể gây các bệnh truyền nhiễm
Các chất bẩn độc
hại

Bao gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ, có thể có độc tính
cao, có khả năng gây ung thư, đột biến gen hoặc gây quái
thai
Thường bền và không bị loại bỏ trong các hệ thống xử lý

Chất hữu cơ bền

nước thải, bao gồm chất hoạt động bề mặt, phenols và hóa
chất trừ sâu

Kim loại nặng

Chất vơ cơ tan
trong nước

Phát sinh trong dịng thải cơng nghiệp và kinh doanh phải
được loại bỏ để phục vụ mục đích tái sử dụng nước thải
Ca, Na và sulfate thường có mặt trong dòng nước thải sinh
hoạt, nên được loại bỏ để phục vụ mục đích tái sử dụng
nước thải.
(Nguồn: Metcalf and Eddy, Inc., 2002)

1.1.3. Một số phương pháp xử lý nước thải
Các phương pháp xử lý nước thải được chia thành các loại sau:
- Phương pháp xử lý lý học.
- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý.


10
- Phương pháp xử lý sinh học.
a. Phương pháp xử lý lý học
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách
các chất này ra khỏi nước thải. Thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc
qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực
li tâm và lọc. Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu
lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp
(Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Song chắn rác
Nước thải dẫn vào hệ thống xử xử lý nước thải trước hết phải qua song
chắn rác. Tại đây các thành phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp,
rác cây, bao nilon,… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc
kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc
thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thơ, trung
bình và mịn. Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác.
Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di động. Song chắn rác được làm
bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn. Tiết diện của song chắn có thể trịn,
vng hoặc hỗn hợp (Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Lắng cát
Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ khơng tan có kích
thước từ 0,2 - 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị
cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các cơng

trình sinh học phía sau. Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng ngang và
bể lắng đứng. Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng cát thổi khí cũng được
sử dụng rộng rãi (Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Bể lắng


11
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể
lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bơng hay q trình xử lý
sinh học (bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng
ngang và bể lắng đứng. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể
lắng ngang từ 10 - 20 % (Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng
rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong một số
trường hợp, q trình này cịn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất
hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử
dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của
phương pháp này là có thể khử hồn tồn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời
gian ngắn. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ
vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng
của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt
nổi lên bề mặt (Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
b. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
* Trung hịa
Nước thải chứa acid vơ cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về
khoảng 6,5 - 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho cơng nghệ xử
lý tiếp theo. Trung hịa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:
- Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm.
- Bổ sung các tác nhân hóa học.

- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hịa.
- Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid
(Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Keo tụ - Tạo bông


12
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn
phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 - 10 micromet. Các hạt này
khơng nổi cũng khơng lắng, tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số
diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở
nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng
keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính
giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm
xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên trong
trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh
điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích
dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các
nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy
tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hịa điện tích bề mặt của
chúng, q trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hịa
điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bơng cặn có kích thước
lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là q trình tạo bơng
(Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
c. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hịa tan có
trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, sunfit, ammonia, nitơ,…
dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô
nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn
(Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).

* Phương pháp sinh học kỵ khí
Q trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là q trình sinh hóa phức tạp
tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian.
Một cách tổng qt q trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.


13
- Giai đoạn 2: acid hóa.
- Giai đoạn 3: acetate hóa.
- Giai đoạn 4 trong q trình kị khí xử lý nước thải: methan hóa.
Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất
béo, carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt
mạch tạo những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy
phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acids, carbohydrate thành đường đơn
và chất béo thành các acid béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn
giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2.
Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic
acid.
Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình
thành trong quá trình cắt mạch carbohydrate. Vi sinh vật chuyển hóa methan chỉ
có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate,
methanol, methylamines và CO (Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, 2018).
* Phương pháp sinh học hiếu khí
Q trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:
- Oxy hóa các chất hữu cơ.
- Tổng hợp tế bào mới.
- Phân hủy nội bào.
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí trong bể xử lý
nước thải có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các cơng trình

xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên
q trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều (Lâm Minh Triết, Trần
Hiếu Nhuệ, 2018).
1.2. Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014.
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21/6/2012.


14
- Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ về Quy định
quản lý chất thải và phế liệu;
- Nghị định số 43/2015/NĐ-CP ngày 06/5/2015 của Chính phủ về Quy định
lập, quản lý hành lang bảo vệ nguồn nước;
- Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 06/8/2014 của Chính phủ về Thốt
nước và xử lý nước thải;
- Nghị định 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy định về
xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ mơi trường;
- Nghị định số 33/2017/NĐ-CP ngày 03/4/2017 của Chính phủ về xử phạt
hành chính trong lĩnh vực tài ngun nước và khống sản;
- Nghị định 53/2020/NĐ-CP ngày 05/5/2020 của Chính phủ quy định phí
bảo vệ mơi trường đối với nước thải;
- Thơng tư số 35/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất,
khu công nghệ cao;
- Thông tư số 31/2016/TT-BTNMT ngày 14/10/2016 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về bảo vệ môi trường cụm công nghiệp, khu kinh doanh, dịch vụ tập
trung, làng nghề và cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ.
- Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT ngày 29/12/2017 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về việc Khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước
sông, hồ;

Các quy chuẩn áp dụng:
- QCVN 25:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của
bãi chôn lấp chất thải rắn;
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp;
- QCVN 12-MT:2015: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp giấy và bột giấy.


15
1.3. Cơ sở thực tiễn thực hiện đề tài
1.3.1. Tổng quan nguồn nước thải công nghiệp trên cả nước
Nước thải cơng nghiệp phát sinh chủ yếu ở vùng KTTĐ phía Bắc và vùng
KTTĐ phía Nam. Nước thải cơng nghiệp đã được chú ý kiểm soát và xử lý, đặc
biệt là nước thải phát sinh từ các KCN, tỷ lệ các KCN có hệ thống XLNT tập
trung là khá cao (88,05%). Tuy nhiên, chỉ có 15,8% các CCN có hệ thống này.
Bên cạnh đó, vẫn cịn tình trạng một số cơ sở sản xuất kinh doanh nằm ngoài
KCN, CCN xả nước thải không qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn vào
các nguồn tiếp nhận tại các lưu vực sông.
Hiện nay, nhiều ngành công nghiệp đang được mở rộng quy mô sản xuất,
cũng như phạm vi phân bố. Cùng với đó là sự gia tăng thải lượng nước thải rất
lớn, nhưng mức đầu tư cho hệ thống XLNT chưa đáp ứng u cầu. Vùng Đơng
Nam Bộ, với tồn bộ các tỉnh thuộc vùng KTTĐ phía Nam, nơi tập trung các
KCN lớn được đánh giá là vùng có lượng phát sinh nước thải công nghiệp lớn
nhất cả nước. Tiếp đến là vùng Đồng bằng Sơng Hồng với tồn bộ các tỉnh
thuộc vùng KTTĐ phía Bắc cũng có một lượng lớn các KCN và cơ sở sản xuất
công nghiệp đang hoạt động.
Bảng 1.2. Thải lượng nước thải công nghiệp ở một số địa phương
Lượng nước thải
(m3/ngày)

Hà Nội
75.000
Bắc Giang
51.000
Đồng bằng sông Hồng
Ninh Bình
13.000
Bắc Ninh
65.000
Nghệ An
26.578
Bắc Trung bộ và Dun hải
Thanh Hóa
2.800
miền Trung
Khánh Hịa
10.000
Bình Dương
136.700
Đơng Nam Bộ
TP. Hồ Chí Minh
143.701
Bà Rịa-Vũng Tàu
56.880
Đồng bằng Sông Cửu Long Đồng Tháp
12.477
(Nguồn: Bộ TN&MT, Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2018)
Vùng

Khu vực

16
Nước thải cơng nghiệp đã được chú ý kiểm sốt và xử lý, đặc biệt là nước
thải phát sinh từ các KCN. Tuy nhiên, tỷ lệ nước thải công nghiệp được xử lý
đạt quy chuẩn ở mỗi địa phương có sự khác biệt. Theo Bộ KH&ĐT, đến hết
năm 2018, có 326 KCN đã được thành lập. Trong số 251 KCN đã đi vào hoạt
động có 221 KCN đã có hệ thống XLNT tập trung hoàn chỉnh và đi vào vận
hành, với cơng suất đạt hơn 950 nghìn m3/ngày đêm (Hình 1.4) (Bộ Kế hoạch và
Đầu tư, 2018)

Hình 1.1. Số KCN đi vào hoạt động và tỷ lệ % có hệ thống XLNT tập trung
Đối với các CCN, mức độ phát sinh nước thải không thua kém các KCN
với mức trung bình khoảng 15-20 m3 nước thải/ha/ngày đêm. Theo Bộ Cơng
thương, đến hết năm 2018, cả nước đã có 689 CCN đi vào hoạt động với tỷ lệ
lấp đầy bình quân đạt 58% (Bộ Cơng thương, 2017), trong đó chỉ có 109 CCN
có hệ thống XLNT tập trung đã hoạt động, chiếm 15,8% (Bộ Cơng thương,
2018). Vùng Tây ngun có tỷ lệ CCN có hệ thống XLNT tập trung ít nhất
(3%), nhiều nhất là vùng Đông Nam Bộ (43%) (Bảng 1.2).
Bên cạnh các KCN và CCN, các cơ sở sản xuất cơng nghiệp nằm ngồi
KCN, CCN cũng là một trong những nguồn phát sinh nước thải cơng nghiệp với
loại hình sản xuất đa dạng, nhiều ngành nghề. Quy mô xả thải của các cơ sở
thường không lớn, nhưng do số lượng các cơ sở khá nhiều nên tổng lượng nước


17
thải phát sinh chiếm một tỷ trọng đáng kể. Bên cạnh đó, vẫn cịn tình trạng một
số cơ sở sản xuất kinh doanh nằm ngoài KCN, CCN lén lút xả nước thải không
qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn vào các nguồn tiếp nhận tại các lưu
vực sơng.

Mỗi ngành cơng nghiệp có đặc trưng nước thải khác nhau về lượng phát
sinh, thành phần và nồng độ các chất gây ơ nhiễm, phụ thuộc vào từng loại hình
sản xuất công nghiệp, công nghệ sản xuất, tuổi thọ của máy móc và trình độ
quản lý của của cơ sở sản xuất và của công nhân.
Bảng 1.3. Số lượng CCN đi vào hoạt động và số lượng CCN có hệ thống
XLNT tập trung đến hết năm 2018

STT

Các vùng

Khu công nghiệp
Cụm cơng nghiệp
Có hệ Tỷ lệ
Có hệ
Tỷ lệ
thống CCN
thống
KCN
Đã
Đã
XLNT có hệ
XLNT có hệ
đi
đi
tập
thống
tập
thống
vào

vào
trung XLNT
trung XLNT
hoạt
hoạt
đã
tập
đã
tập
động
động
hoạt
trung
hoạt
trung
động
(%)
động
(%)
251
221
88
669
109
16

Cả nước
Trung du, miền núi
1
21

13
62
80
11
14
phía Bắc
Đồng bằng sông
2
62
54
87
215
38
18
Hồng
Bắc Trung Bộ và
3 Duyên hải miền 25
18
72
253
26
10
Trung
4 Tây Nguyên
6
5
83
32
1
3

5 Đông Nam Bộ
98
95
97
37
16
43
Đồng bằng sông
6
37
33
89
52
17
33
Cửu Long
(Nguồn: Vụ Quản lý các Khu kinh tế, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, 2018; Cục Công
thương địa phương, Bộ Công thương, 2018)
Đối với ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, thuỷ hải sản, sản xuất giấy,
nước thải thường chứa nhiều các chất ô nhiễm hữu cơ trong khi nước thải của