QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒNG AN II
Vị trí địa lý
Khu công nghiệp Đồng An II, thuộc Khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ và Đô thị Bình Dương, cách trung tâm TP Hồ Chí Minh 40km, sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất 37km, và cảng Sài Gòn 39km Với tổng diện tích 210ha, khu công nghiệp này được chia thành 2 giai đoạn, trong đó giai đoạn 1 có diện tích 158ha đã được triển khai và đưa vào hoạt động Dự án do Công Ty Cổ Phần Thương Mại - Sản Xuất - Xây Dựng Hưng Thịnh làm chủ đầu tư, trong khi Công Ty Cổ Phần Phát Triển Công Nghiệp Đồng An thực hiện xây dựng, quản lý và vận hành.
Hình 2.1 Vị trí địa lý khu công nghiệp Đồng An II
Khu liên hiệp Công Nghiệp- Dịch vụ và Đô thị Bình Dương nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, bao gồm TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu và Bình Dương Với hệ thống giao thông hiện đại và thuận lợi, bao gồm đường bộ, đường thủy và đường hàng không, khu vực này hứa hẹn sẽ trở thành một thành phố mới quy hoạch theo tiêu chuẩn quốc tế Dự kiến, nơi đây sẽ là chốn an cư lạc nghiệp cho hơn 400.000 người, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế của Bình Dương và vùng Đông Nam Bộ.
Điều kiện tự nhiên
Kết quả quan trắc nhiệt độ nhiều năm tại trạm khí tượng tỉnh Bình Dương cho thấy khu vực Công Ty chịu ảnh hưởng của khí hậu chung của tỉnh Các điều kiện tự nhiên tại đây đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành đặc điểm khí hậu của vùng.
KCN Đồng An II, nằm tại xã Hòa Lợi, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương, có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt trong năm: mùa khô và mùa mưa.
Khu vực quy hoạch KCN Đồng An II tọa lạc tại phía Nam tỉnh Bình Dương, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, sở hữu những đặc điểm khí hậu đặc trưng.
Chế độ mưa có tác động đáng kể đến chất lượng không khí, vì mưa sẽ cuốn theo bụi bẩn và các chất ô nhiễm từ mặt đất Chất lượng nước mưa phụ thuộc vào tình trạng không khí và môi trường xung quanh, với trung bình khoảng 113 ngày mưa mỗi năm.
Lượng mưa trung bình năm : 1633mm
Lượng mưa năm cao nhất : 2680mm
Lượng mưa năm nhỏnhất : 1136mm
Lượng mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm khoảng 85% đến 95% lượng mưa cả năm.
Độ ẩm không khí là một yếu tố tự nhiên quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển hóa và phát tán chất ô nhiễm trong khí quyển, cũng như quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể Đối với sức khỏe người lao động, độ ẩm không khí có thể tác động mạnh mẽ, với mức độ ẩm trung bình hàng năm đạt 82%.
Mùa khô : 65 ÷ 80% Độ ẩm thấp nhất : 35%
Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa
Mùa mưa có gió chủ đạo Tây Nam
Mùa khô có gió chủ đạo Đông Bắc
Chuyển tiếp giữa 2 mùa có gió Đông và Đông Nam.
Khu vực này không chịuảnh hưởng trực tiếp của gió bão.
Trong các tháng mưa, tháng 9 là tháng có giờ nắng ít nhất: 4-6 giờ/ngày Số giờnắng trung bình trong năm là 2526 giờ.
2.1.2.2 Đặc điểm địa hình, địa chất công trình, địa chất thủy văn
Khu vực KCN Đồng An II có địa hình tương đối bằng phẳng cốt tự nhiên cao nhất 35,02m, cốt thấp nhất 24,04m.
Khu công nghiệp Đồng An II được quy hoạch trên loại đất xám phù sa cổ, có cường độ chịu nén trên 1,5kg/cm² Với tính chất cơ lý của đất tốt, khu vực này rất thuận lợi cho việc xây dựng khu công nghiệp và các tiện ích công cộng khác.
Địa chất thủy văn – sông ngòi
Khu đất có địa chất bằng phẳng, rất phù hợp cho việc xây dựng công trình Địa hình tại đây trống trải, chỉ có một số loại cây bụi nhỏ và các lô cao su tư nhân.
- Trong khu quy hoạch và cả khu vực bên ngoài không có sông hoặc suối nào cả.
Theo Liên Đoàn Địa Chất Thủy Văn, khu vực này có nguồn nước ngầm trung bình, đủ khả năng cung cấp cho một số dự án nhỏ, nhưng không thể khai thác quy mô lớn để cung cấp nước tập trung cho các khu công nghiệp.
2.1.3 Hiện trạng đầu tư cơ sở hạ tầng khu công nghiệp
Hiện trạng đầu tư cơ sở hạ tầng cho Khu Công Nghiệp
Hệ thống đường giao thông nội bộ trong khu công nghiệp Đồng An II có chiều rộng từ 22 đến 30m, với vỉa hè được lát gạch terrazo Mạng lưới giao thông và các tuyến hạ tầng kỹ thuật được thiết kế thuận tiện theo dạng bàn cờ, với các trục đường chính chạy theo hướng Bắc - Nam và Đông - Tây, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển đến các nhà máy trong khu vực.
2.1.3.2 Hệ thống cung cấp và phân phối điện
- Hệthống đèn chiếu sáng cao áp dọc theo các tuyến đường nội bộ, bốtrí giữa các cột đèn đảm bảo độchiếu sáng trên toàn tuyến.
Lưới điện trung thế chạy dọc các tuyến đường cung cấp điện năng ổn định cho các nhà máy, sử dụng hệ thống đường dây cao thế kép chạy mạch vòng 22KV Khu công nghiệp Đồng An II được cấp điện từ lưới điện quốc gia, đảm bảo nguồn điện đáng tin cậy với công suất hiện tại 54MW/ngày, dự kiến sẽ được mở rộng lên 120MW/ngày trong tương lai.
2.1.3.3 Hệ thống cấp thoát nước a Hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước do Công ty Cấp nước tỉnh Bình Dương thiết kế và lắp đặt trên đường Tạo Lực số 2 với đường kính 300mm, nhằm cung cấp nước cho trung tâm Khu Liên Hợp Công Nghiệp – Dịch Vụ - Đô Thị Bình Dương, phục vụ nhu cầu của các nhà đầu tư trong khu công nghiệp và khu nhà ở cho công nhân.
- Quy chuẩn cấp nước cho toàn khu là 40 –50m 3 /ha. b Hệ thống thoát nước
Để đảm bảo việc thoát nước hiệu quả và bảo vệ môi trường, KCN Đồng đã thiết lập hệ thống thoát nước tách biệt giữa nước sinh hoạt, nước sản xuất và nước mưa Điều này giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến đời sống dân sinh và cải thiện cảnh quan khu công nghiệp.
An II là hệthống thoát nước riêng, bao gồm hệ thống thoát nước mưa và hệ thống thoát nước thải công nghiệp–sinh hoạt.
H ệ th ống thoát nước mưa
Hệ thống thoát nước mưa của KCN Đồng An II được thiết kế với hướng thoát chính về đường N3, sau đó tiếp tục dẫn nước về đường Tạo Lực số 2 và cuối cùng ra kênh Hòa Lợi Hệ thống này sử dụng ống tròn bê tông cốt thép, đảm bảo tính kín và hiệu quả trong việc thoát nước Các tuyến thoát nước được bố trí trong hành lang kỹ thuật và xả trực tiếp ra kênh gần đường Tạo Lực 2.
H ệ th ống thoát nướ c b ẩ n sinh ho ạ t và công nghi ệ p
Hệ thống thoát nước của KCN Đồng An II chủ yếu tập trung vào đường D3, từ đó nước sẽ được dẫn về khu xử lý nước thải nằm tại đường D3 và đường Tạo Lực 2.
Hệ thống thoát nước trong khu công nghiệp (KCN) được kết nối đến khu xử lý nước thải tập trung Trước khi xả nước thải vào mạng lưới chung, các nhà máy phải lắp đặt hệ thống xử lý nước thải cục bộ, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn loại B.
SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Hiện nay, Việt Nam có khoảng 60-70 nhà máy xử lý nước thải tập trung tại các khu công nghiệp (KCN) và khu chế xuất (KCX), trong tổng số 171 KCN-KCX đã đi vào hoạt động.
223 KCN-KCX có quyết định thành lập).
Khoảng 60% khu công nghiệp và nhiều cụm công nghiệp, nhà máy, cơ sở sản xuất, cùng các làng nghề vẫn chưa có trạm xử lý nước thải (XLNT) Một số nơi đã xây dựng trạm XLNT nhưng chưa đưa vào hoạt động Công nghệ xử lý nước thải chủ yếu được áp dụng là phương pháp bùn hoạt tính và lọc sinh học.
Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp rất phong phú và đến từ nhiều quốc gia khác nhau, dẫn đến việc các thiết bị cũng có nguồn gốc đa dạng Điều này tạo ra không ít khó khăn trong việc sửa chữa và thay thế khi cần thiết.
Tại các quốc gia có nền công nghiệp phát triển như Nhật Bản, Mỹ, Anh và Pháp, hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và áp dụng từ lâu Những thành tựu tiên tiến trong lĩnh vực tự động hóa đã được triển khai, mang lại hiệu quả kỹ thuật và lợi ích kinh tế - xã hội đáng kể.
Công nghệ tự động hóa hiện nay được áp dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải, cho thấy trình độ tự động hóa đã đạt đến mức cao Tất cả các công việc giám sát và điều khiển có thể được thực hiện từ một trung tâm, nơi người vận hành được hỗ trợ bởi các công cụ đơn giản và dễ sử dụng như giao diện đồ họa trên máy tính cá nhân và điều khiển bằng chuột Điều này góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành dây chuyền công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước thải.
2.3 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG Ở KHU CÔNG NGHỆP ĐỒNG AN II
2.3.1 Ô nhiễm từ nguồn khí thải, tiếng ồn và mùi
Khí thải từ hoạt động sản xuất trong KCN Đồng An II có thành phần phức tạp, phụ thuộc vào từng ngành công nghiệp cụ thể Các loại hình công nghiệp được quy hoạch tại KCN này tạo ra nhiều dạng khí thải khác nhau trong quá trình sản xuất.
- Khí thải do lò đốt nhiên liệu (Than, Dầu, Dầu DO, FO, khí hóa lỏng) các thành phần phát thải như bụi, NO x , SO x, CO x, C x H y , và mùi khói.
Khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất bao gồm nhiều thành phần phức tạp, như hơi dung môi từ việc đánh vecni cho sản phẩm gỗ, khí thải từ dây chuyền đúc ép nhựa, hơi chì trong quá trình hàn linh kiện điện tử, và bụi từ vận chuyển, phối trộn nguyên liệu sản xuất gạch bê tông.
Tiếngồn phát sinh từ máy phát điện, băng tải và vận chuyển nguyên liệu, các máy móc chuyên dùng khác như máy cắt, máy nghiền, phối trộn ,
Nước thải có chứa nhiều hợp chất gây mùi khó chịu, đặc biệt là H2S, sẽ được phát tán khi nước thải bị phân hủy sinh học trong điều kiện kỵ khí Mùi của H2S thường được so sánh với mùi trứng thối, tạo ra sự khó chịu cho môi trường xung quanh.
2.3.2 Ô nhiễm từ nguồn chất thải rắn
Trong giai đoạn hoạt động của KCN, chất thải rắn (CTR) phát sinh từnhững nguồn sau đây:
- Từcông nghệsản xuất của nhà máy, gọi là CTR công nghiệp (CTRCN).
- Từtrạm xửlý nước thải cục bộvà tập trung.
- CTR sinh hoạt (CTRSH) của công nhân.
KCN Đồng An II có sự đa dạng về thành phần CTRCN, trong đó các loại hình công nghiệp quy hoạch phát triển cần chú ý đến những thành phần có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao.
Xỉhàn chì từsản xuất linh kiện điện tử.
Bùn từhệthống xửlý nước thải.
- Công nghiệp gia công cơ khí:
Các mảnh vụn kim loại.
Chất thải chứa nhiều dầu nhớt.
Các thành phần chất thải rắn như xà bần từ ngành xây dựng, bao bì không chứa hóa chất, gỗ vụn, mạc cưa từ chế biến gỗ và chất thải hữu cơ từ thực phẩm thường được tái sử dụng hoặc xử lý hợp vệ sinh.
2.3.3 Ô nhiễm từ nguồn nước thải
Nước thải trong khu công nghiệp chủ yếu bao gồm nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt của công nhân Thành phần nước thải sản xuất rất phức tạp và có nguy cơ gây ô nhiễm cao, phụ thuộc vào công nghệ sản xuất và loại hình hoạt động của các nhà máy.
Nước thải từ các loại hình công nghiệp trọng tâm quy hoạch trong KCN Đồng
An II chứa chủ yếu các chất hữu cơ có thểgây ô nhiễm rất nhanh đến nguồn nước.
Việc vi sinh vật hiếu khí tiêu thụ oxy để oxy hóa các chất hữu cơ dẫn đến sự giảm nồng độ oxy trong nước, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống của hệ sinh thái nước Sự xuất hiện của điều kiện kỵ khí sẽ tạo ra nhiều loại khí độc hại như H2S và NH3.
CH 4 ) Môi trường chứa các chất hữu cơ đặc biệt là các chất hữu cơ dễphân hủy là môi trường rất thuận lợi cho các loại vi sinh vật gây bệnh phát triển.
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động hàng ngày của cộng đồng, bao gồm nước thải từ nhà bếp, buồng tắm, giặt giũ và vệ sinh cá nhân Loại nước này thường chứa nhiều chất hữu cơ, cặn lơ lửng, vi sinh vật gây bệnh và các chất bài tiết, do đó, nếu không được xử lý đúng cách, nó có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước mặt và nước ngầm.
Bên cạnh những nguồn nước thải nói trên thì lượng nước mưa chảy tràn trên mặt đường cũng là một nguồn nước thải nguy hại.
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp tách các tạp chất không hòa tan và một phần các chất dạng keo khỏi nước thải được thực hiện thông qua các công trình xử lý cơ học.
Thiết bị chắn rác, bao gồm song chắn rác và lưới chắn rác, có vai trò quan trọng trong việc giữ lại các loại rác thô như giấy, rau, cỏ, và các chất thải khác, nhằm bảo vệ sự hoạt động ổn định của máy bơm và các công trình xử lý nước thải Cấu tạo của chúng thường là các thanh song song hoặc tấm lưới đan bằng thép, có thể là tấm thép có đục lỗ, với kích cỡ mắt lưới và khoảng cách giữa các thanh khác nhau, từ đó phân loại thành chắn rác thô, trung bình hoặc rác tinh.
Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới.
Thiết bị cắt và nghiền rác có vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải bằng cách giảm kích thước của rác thành các hạt nhỏ, giúp ngăn ngừa tắc nghẽn ống và bảo vệ bơm Tuy nhiên, việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác có thể gây ra nhiều khó khăn trong các giai đoạn xử lý tiếp theo, do lượng cặn tăng lên có thể làm tắc hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong bể Do đó, cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định sử dụng thiết bị này.
Đơn vị này được thiết kế để khắc phục các vấn đề phát sinh từ sự biến động về lưu lượng và tải lượng dòng vào, nhằm đảm bảo hiệu quả cho các công trình xử lý tiếp theo Nó giúp cải thiện chất lượng đầu ra sau xử lý, đồng thời giảm chi phí và kích thước của các thiết bị liên quan.
Có 2 loại bể điều hòa:
−Bể điều hòa lưu lượng.
−Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng.
Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là trên dòng thải hoặc ngoài dòng thải xử lý Bể điều hòa trên dòng thải giúp giảm đáng kể dao động thành phần nước thải, trong khi bể ngoài dòng thải chỉ giảm một phần nhỏ sự dao động này Vị trí tối ưu để bố trí bể điều hòa cần được xác định cho từng hệ thống xử lý, phụ thuộc vào loại hình xử lý, đặc tính hệ thống thu gom và đặc tính nước thải.
Bể lắng cát có nhiệm vụ quan trọng trong việc loại bỏ các cặn thô và nặng như cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại, tro và than vụn Việc này giúp bảo vệ các thiết bị cơ khí khỏi sự mài mòn và giảm lượng cặn nặng trong các công đoạn xử lý tiếp theo.
Bểlắng cát gồm những loại sau:
Bể lắng cát ngang là hệ thống xử lý nước, trong đó dòng nước di chuyển theo phương ngang hoặc vòng qua bể với vận tốc tối đa là 0,3 m/s và tối thiểu là 0,15 m/s Thời gian lưu nước trong bể dao động từ 30 đến 60 giây, giúp tối ưu hóa quá trình lắng cát.
Bể lắng cát đứng là hệ thống xử lý nước thải, trong đó nước thải di chuyển theo phương thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc khoảng 3 – 3,7 m/s Vận tốc nước chảy trong máng thu xung quanh bể đạt khoảng 0,4 m/s, giúp tối ưu hóa quá trình lắng Thời gian lưu nước trong bể dao động từ 2 - 3,5 phút, đảm bảo hiệu quả trong việc loại bỏ cát và tạp chất.
Ngoài ra còn có bểlắng cát tiếp tuyến và bểlắng cát làm thoáng.
Cát trong bể lắng được thu gom về hố thu hoặc mương thu cát dưới đáy Việc lấy cát ra khỏi bể có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công nếu lượng cát ít hơn 0,5 m³/ngày đêm, hoặc bằng cơ giới nếu lượng cát lớn hơn 0,5 m³/ngày đêm Sau khi được thu gom, cát từ bể lắng sẽ được phơi khô tại sân phơi và cát khô này thường được tái sử dụng cho các mục đích xây dựng.
Lắng là phương pháp hiệu quả và đơn giản nhất để loại bỏ các chất bẩn không hòa tan trong nước thải Tùy thuộc vào chức năng và vị trí, bể lắng có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.
− Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất bẩn lơ lững không hòa tan.
− Bểlắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Dựa vào hướng dòng chảy của nước trong bể, bể lắng được phân loại thành các loại khác nhau, bao gồm bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng tiếp tuyến (bể lắng radian).
Bể lọc là thiết bị quan trọng trong việc tách các tạp chất nhỏ khỏi nước thải, điều mà bể lắng không thể thực hiện Quá trình lọc diễn ra nhờ vào các vật liệu lọc và vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua trong khi giữ lại các tạp chất.
Vật liệu lọc phổ biến bao gồm cát thạch anh, than cốc, sỏi, cũng như than nâu, than bùn và than gỗ Việc lựa chọn loại vật liệu này phụ thuộc vào đặc điểm của nước thải và các điều kiện địa phương.
Có nhiều dạng lọc: Lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi…
2.4.2 Phương pháp xử lý hóa học
Quá trình lắng chỉ có khả năng tách các hạt rắn huyền phù, nhưng không thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm ở dạng keo và hòa tan do kích thước quá nhỏ của chúng Để tách hiệu quả các hạt rắn này, cần tăng kích thước của chúng thông qua sự tương tác giữa các hạt phân tán, giúp hình thành các tập hợp hạt lớn hơn và tăng tốc độ lắng Việc khử các hạt keo rắn bằng phương pháp lắng trọng lực yêu cầu trung hòa điện tích của chúng và kết nối chúng lại với nhau.
Để phá vỡ tính bền của hạt keo, cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng thông qua quá trình keo tụ Khi hạt keo đã bị trung hòa điện tích, chúng có khả năng liên kết với các hạt keo khác, tạo thành bông cặn lớn hơn và nặng hơn, dẫn đến quá trình lắng xuống Quá trình thủy phân các chất keo tụ và hình thành bông cặn diễn ra theo nhiều giai đoạn khác nhau.
Me(OH) 2+ + HOH Me(OH) + + H +
Me(OH) + + HOH Me(OH) 3 + H +
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:
Al 2 (SO 4 ) 3 , Al 2 (SO 4 ) 2 18H 2 O, NaAlO 2 , Al 2 (OH) 5 Cl, Kal(SO 4 ) 2 12H 2 O,
FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 2 2H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 2 3H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 2 7H 2 O.
HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒNG AN II
2.5.1 Nguồn phát sinh nước thải của khu công nghiệp
Nguồn phát sinh nước thải của KCN Đồng An II chủyếu từ2 nguồn:
Nước thải sản xuất từcác hoạt động của các công ty trong khu công nghiệp.
Nước thải sinh hoạt của các công nhân làm việc tại các công ty trong khu công nghiệp.
Nước thải từ hoạt động sản xuất
Khu công nghiệp Đồng An II thu hút nhiều ngành công nghiệp như vật liệu xây dựng, điện tử, dược phẩm, cơ khí và chế biến thực phẩm Mức độ ô nhiễm nước thải tại đây thay đổi tùy thuộc vào loại hình và công nghệ sản xuất Theo quy hoạch, nước thải được phân loại theo các nhóm ngành như: nước thải từ gia công cơ khí, ngành vật liệu xây dựng, điện tử gia dụng, chế biến nước giải khát, chế biến thủy sản, và sản xuất chế biến sữa, rượu bia.
Nước thải từ các ngành công nghiệp tại KCN Đồng An II chủ yếu chứa các chất hữu cơ, đặc biệt là từ các nhà máy xi mạ linh kiện kim loại, cần chú ý đến chỉ tiêu kim loại nặng và pH Nếu không được xử lý đúng cách trước khi xả ra môi trường, nước thải này có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng đến nguồn nước.
Nước thải sinh hoạt của công nhân trong các khu công nghiệp thường bao gồm nước thải từ toilet, nhà bếp, bồn rửa mặt và nước tắm giặt Bên cạnh đó, còn có nước thải phát sinh từ việc giặt quần áo bảo hộ và khử trùng, đặc biệt từ các nhà máy có nhu cầu về giặt giũ và khử trùng trang phục cho công nhân.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ, cặn lơ lửng và vi sinh vật gây bệnh, có khả năng gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.
2.5.2 Lưu lượng tính chất nước thải nhà máy xử lý hiện hữu
Theo báo cáo giám sát môi trường định kỳ năm 2011, tổng lượng nước thải tại Khu Công Nghiệp Đồng An II được ước tính như sau:
Lưu luợng nước thải sinh hoạt và công nghiệp KCN Đồng An II: 1600 m 3 /ngày đêm.
Lưu lượng nước thải sinh hoạt Khu Dân Cư 50 ha : 300 m 3 /ngày đêm.
Hệ số an toàn được chọn trong thiết kế là : 1,3
Tổng lưu lượng Q = (1600 + 300) x 1,3 = 2470 = 2500 m 3 /ngày đêm
Thành ph ầ n và tính ch ất nướ c th ải đầu vào KCN Đồ ng An II
Bảng 2.1 Thành phần, tính chất nước thải đầu vào khu công nghiệp Đồng An II
STT Thông số Đơn vị Chất lượng nước thải đầu vào
13 Dầu động thực vật mg/l 60
[ Nguồn: Tổng hợp báo cáo đánh giá tác động môi trường định kỳ KCN Đồng An II 2011]
Thành ph ầ n và tính ch ất nướ c th ải đầu ra KCN Đồ ng An II
Bảng 2.2 Thành phần, tính chất nước thải đầu ra khu công nghiệp Đồng An II
TT Thông số Đơn vị
Giá trị Nước thải đầu ra sau hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Đồng An II
Chất lượng nước thải đầu ra loại A theo QCVN 40:2011/BTN MT
10 Dầu động thực vật mg/l 30 10
[ Nguồn: Tổng hợp báo cáo đánh giá tác động môi trường định kỳ KCN Đồng An II 2011]
Theo các thông số về thành phần và tính chất nước thải đầu ra tại khu công nghiệp Đồng An II, nhiều chỉ tiêu không đạt tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận loại A QCVN 40:2011/BTNMT Điều này bao gồm sự hiện diện của kim loại nặng và hàm lượng dầu mỡ, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước thải.
2.5.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý của khu công nghiệp hiện hữu
Xảvào nguồn tiếp nhận Bánh bùn (chôn lấp) LOẠI A (QCVN 40:2011/BTNMT)
Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải KCN Đồng An II hiện hữu
Nước thải KCN Song chắn rác tự động
Bểlắng thứcấp Bểchứa bùn Đường nước thải Đường bùn
Thuyết minh quy trình công nghệ: o Hố bơm nước thải
Nước thải từ các nhà máy trong khu công nghiệp được dẫn qua hệ thống thoát nước và tập trung vào hố bơm của trạm xử lý Trước khi vào hố bơm, nước thải phải đi qua hệ thống lược rác tự động để loại bỏ rác và các vật liệu dạng sợi như tóc hay thanh gỗ, nhằm bảo vệ các công trình xử lý phía sau.
Nước thải từ hố bơm sẽ được chuyển lên bể điều hòa để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm Sau đó, lượng nước thải trong bể điều hòa sẽ được bơm lên bể keo tụ để tiến hành quá trình xử lý hóa lý.
Trong bể keo tụ, hóa chất keo tụ được thêm vào nước thải khi có sự hiện diện của các chất ô nhiễm như kim loại nặng hoặc nước thải từ nhà máy xi mạ chưa qua xử lý Hóa chất này giúp làm mất ổn định các hạt cặn có tính "keo", kích thích chúng kết lại với các cặn lơ lửng khác để hình thành các hạt lớn hơn Đồng thời, độ pH của nước thải trong bể keo tụ cũng được điều chỉnh đến mức tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình keo tụ.
Nước thải từ bể keo tụ được chuyển tiếp sang bể tạo bông, nơi hóa chất được sử dụng để kích thích quá trình hình thành các bông cặn lớn hơn Polymer cation được trộn vào nước thải để liên kết các bông cặn lại với nhau, đặc biệt khi có mặt các chất ô nhiễm không phân hủy sinh học Quá trình này giúp tạo ra các bông cặn có kích thước lớn hơn, nâng cao hiệu quả của bể lắng phía sau Cuối cùng, nước thải từ bể tạo bông sẽ được dẫn vào bể lắng sơ cấp để tách các bông cặn ra khỏi nước thải.
Tại bể lắng sơ cấp hình trụ, các chất rắn trong nước thải sẽ lắng xuống nhờ trọng lực, giúp loại bỏ khoảng 60% chất rắn lơ lửng và 30% BOD Bùn lắng ở đáy bể sẽ được chuyển đến hố chứa bùn thông qua thanh gạt bùn và bơm vào bể chứa bùn Nước sau quá trình lắng sẽ chảy tràn về bể thiếu khí để tiếp tục xử lý sinh học.
Bể anoxic được thiết kế để tối ưu hóa quá trình loại bỏ hợp chất hữu cơ và nitơ tổng trong nước thải, với khả năng loại bỏ 80% nitơ tổng thông qua quá trình khử nitrat thành nitơ phân tử nhờ vi khuẩn khử nitrat trong điều kiện thiếu oxy Máy khuấy trộn chìm được lắp đặt dưới đáy bể nhằm tạo ra môi trường oxy không hoàn toàn, giúp nâng cao hiệu quả xử lý Sau khi qua bể anoxic, nước thải sẽ tự chảy vào bể thổi khí.
Sau khi nước thải trải qua giai đoạn khử nitơ, nó được chuyển vào hệ thống xử lý hiếu khí, nơi các vi khuẩn hiếu khí (bùn hoạt tính) phân hủy các chất hữu cơ hòa tan Oxy được cung cấp qua các máy sục khí bề mặt nhằm tối ưu hóa quá trình phân hủy Quá trình xử lý sinh học giúp loại bỏ phần lớn chất hữu cơ trong nước thải Cuối cùng, nước thải sẽ được dẫn qua bể lắng thứ cấp để tách nước và bùn.
Hỗn hợp bùn và nước thải từ bể sinh học hiếu khí chảy vào bể lắng hình chữ nhật để tách nước và bùn Bùn sinh học lắng dưới đáy bể lắng được chuyển vào hố chứa bùn bằng thiết bị gạt bùn Một phần bùn sinh học (bùn hoạt tính) được tuần hoàn trở lại bể sinh học hiếu khí để duy trì lượng bùn cần thiết Định kỳ, bùn thừa trong hố chứa bùn được bơm vào bể nén bùn trọng lực để tách nước Nước thải sau khi tách bùn tại bể lắng được dẫn qua bể chứa nước trước khi bơm vào hệ thống lọc áp lực.
Nước thải từ bể chứa sẽ được bơm vào hệ thống lọc áp lực để loại bỏ các cặn lơ lửng mà không thể lắng xuống bằng phương pháp trọng lực trong bể lắng Sau đó, nước sẽ được đưa vào bể khử trùng để xử lý tiếp.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
3.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đề tài được thực hiện xoay quanh đối tượng nghiên cứu chủ yếu là công nghệxử lý nước thải cho loại hình khu công nghiệp.
3.1.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Giới hạn về mặt không gian: đề tài chỉ tập trung nghiên cứu, tìm hiểu thành phần tính chất nước thải cho khu công nghiệp Đồng An II.
Để nâng cấp và cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp Đồng An II, cần đề xuất các biện pháp cụ thể và thực hiện tính toán thiết kế cho các công trình đơn vị sau khi nâng cấp Việc này sẽ đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và đáp ứng nhu cầu phát triển bền vững của khu công nghiệp.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết: thu thập, sưu tập các tài liệu và các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp và khu công nghiệp
Phương pháp khảo sát thực địa tại khu công nghiệp Đồng An II bao gồm việc tìm hiểu nguồn gốc phát sinh nước thải và hệ thống thu gom, xử lý chất thải hiện có Ngoài ra, cần khảo sát mặt bằng, địa hình và vị trí điều kiện tự nhiên để đánh giá tác động môi trường và hiệu quả của hệ thống xử lý.
Phương pháp thống kê số liệu, dữ liệu và thông tin là một kỹ thuật quan trọng nhằm thu thập và xử lý thông tin từ các nguồn đã được công bố, bao gồm sách, báo, trang web, cũng như từ các cơ quan nghiên cứu và quản lý.
Phương pháp phân tích và tổng hợp được áp dụng để xử lý và phân tích kết quả nghiên cứu, nhằm đánh giá lưu lượng và thành phần tính chất của nước thải trong khu công nghiệp.
Phương pháp biện luận được áp dụng để đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải hiện tại tại các khu công nghiệp (KCN) Từ đó, phương pháp này sẽ đề xuất các biện pháp cải tiến và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả xử lý.
Phương pháp toán học là công cụ quan trọng trong việc tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, giúp dự toán chi phí xây dựng và vận hành trạm xử lý hiệu quả Việc áp dụng các công thức toán học không chỉ nâng cao độ chính xác trong tính toán mà còn tối ưu hóa quy trình thiết kế và quản lý hệ thống xử lý nước thải.
Phương pháp đồhọa: dùng phần mềm Autocad để mô tảkiến trúc công nghệ xửlý nước thải.
Phương pháp thu thập ý kiến: lấy ý kiến của các chuyên gia cũng như các giảng viên trong chuyên ngành vềcác nội dung liên quan đến luận văn
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 4.1 PHƯƠNG ÁN 1: KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒNG AN II
Khảo sát, đánh giá hệ thống xử lý nước thải hiện hữu
Dựa trên số liệu thu thập từ chương 2 và thời gian thực hiện đề tài tại nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp Đồng An II, tôi đã tìm hiểu về thành phần và tính chất nước thải cũng như quy trình xử lý hiện tại Hệ thống xử lý của KCN đang hoạt động với công suất 2500m³/ngày đêm, nhưng hiệu quả xử lý chưa đạt yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Mặc dù các chỉ tiêu BOD, COD, SS đều đạt loại A, nhưng nồng độ kim loại nặng và hàm lượng chất dầu mỡ vượt chỉ tiêu cho phép 5 lần và 3 lần, cho thấy cần có phương án cải tạo khắc phục kịp thời.
Hiện nay, nhiều doanh nghiệp trong khu công nghiệp chưa tuân thủ đầy đủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường, dẫn đến tình trạng chất lượng nước thải của một số nhà máy chưa được xử lý đúng cách trước khi xả vào hệ thống xử lý nước thải tập trung Việc này không chỉ vi phạm quy định mà còn gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
QCVN 40:2011/BTNMT có tác động tiêu cực đến hiệu quả xử lý của hệ thống Do đó, cần kiểm tra các thông số vận hành, kích thước, thể tích và thời gian lưu nước của các bể hiện có Việc này nhằm đưa ra biện pháp nâng cấp, cải tạo phù hợp để giải quyết các vấn đề môi trường trong khu công nghiệp, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý và khắc phục một số trục trặc kỹ thuật, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn loại A theo QCVN 40:2011/BTNMT.
Lưu lượng trung bình ngàyđêm đ = 2500 / à đê
Lưu lượng trung bình giờ = 104 /ℎ
Lưu lượng trung bình phút : ú 4
60 = 1,73 / ℎú Lưu lượng trung bình giây:
4 3,6 = 28,9 / Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ:
[HệsốK ch = 2 lấy theo Bảng 3.2–Trang 99–Xửlý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân]
4.1.1.1 Song chắn rác hiện hữu
- Loại: Song chắn rác thô
- Vật liệu: Thép không rỉ304
- Nước sản xuất: Việt Nam
Song chắn rác đang hoạt động hiệu quả, đảm bảo loại bỏ đều đặn các loại rác bẩn thô theo chu kỳ của nhà máy Hiện tại, không có dấu hiệu tắc nghẽn nào xảy ra tại hệ thống này.
Theo [Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, trang 244, Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2010]:
Nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 5% BOD
BOD đầu ra = BOD x (100% - 5%) = 400 x 95% = 380 (mg/l)
Nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4% COD
COD đầu ra = COD x (100% - 4%) = 600 x 96% = 576 (mg/l)
Nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4% SS
SS đầu ra = SS x (100% - 4%) = 300 x 96% = 288 (mg/l)
- Thểtích xây dựng hố bơm V = 211,75m 3
- Với Q tb ngđ = 2500 m 3 /ngđ thời gian lưu nước sẽlà:
Thỏa điều kiện HRT = 30÷90 phút
Thiết bịtrong hố bơm: o Bơm nước thải
Trục bơm: Thép không rỉ
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Ai Len
Hố bơm đang hoạt động hiệu quả, với nước thải được đưa qua song chắn rác và sau đó được bơm đi bằng hai máy bơm chìm hoạt động luân phiên, đảm bảo việc chuyển nước thải đến các công trình xử lý tiếp theo một cách liên tục.
Hình 4.1 Hố bơm hiện hữu
4.1.1.3 Bể điều hòa hiện hữu
- Thểtích hữu ích của bể: V = 588 m 3
- Kích thước xây dựng bể: 28 m (L) x 7m (W) x 3,5 m (H)
- Kiểm tra thời gian lưu nước:
Thiết bịtrong bể điều hòa: o Bơm nước thải
Trục bơm: Thép không rỉ
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Ai Len o Máy khuấy chìm
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Ai Len
Bể điều hòa hiện tại vẫn đang hoạt động, nhưng thể tích của nó không phù hợp với lưu lượng nước thải của nhà máy Thời gian lưu nước tại bể điều hòa hiện hữu là 5,6 giờ, chưa đạt tiêu chuẩn thiết kế cho khu công nghiệp Theo nghiên cứu của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân (2010), thời gian lưu nước lý tưởng cho bể điều hòa nên nằm trong khoảng 6-12 giờ.
Để khắc phục tình trạng quá tải trong quá trình hoạt động, cần mở rộng thể tích bể điều hòa Việc này sẽ đảm bảo các thiết bị trong bể hoạt động với công suất tối ưu của nhà máy, đồng thời nâng cao hiệu quả xử lý của các công trình tiếp theo.
- Với Q tb ngđ = 2500m 3 /ngđ vàQ tb h = 104 m 3 /h
Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa sẽlà t = 8 h
Như vậy đểcải tạo bể điều hòa cần nâng thêm chiều cao xây dựng của bể, cụ thểvới chiều cao hiện hữu của bểlà 3,5m cải tạo thành 4,5m.
Kích thước bể điều hòa: L x W x H = 28m x 7m x 4,5m
Hình 4.2 Bể điều hòa hiện hữu 4.1.1.4 Bể keo tụ hiện hữu
- Kích thước xây dựng bể: 2,8m(L) x 2,8m(W) x 2,7m(H)
- Thời gian lưu nước t = 10 phút
Thiết bịtrong bểkeo tụ: o Máy khuấy bểkeo tụ
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Vật liệu: trục và cánh Inox
Nhiệm vụ chính là tăng kích thước các hạt lơ lửng trong nước thải để thúc đẩy quá trình lắng, đồng thời khử màu và mùi vị Việc sử dụng năng lượng từ cánh khuấy giúp hòa tan đều nồng độ hóa chất, tăng cường tiếp xúc với nước thải và cải thiện hiệu quả xử lý.
Bể có kích thước, thời gian lưu nước, tốc độ khuấy và kích thước cánh khuấy phù hợp là yếu tố quan trọng cho quá trình khuấy trộn hóa chất keo tụ hiệu quả.
4.1.1.5 Bể tạo bông hiện hữu
- Kích thước xây dựng bể: 4 m (L) x 4 m (W) x 2,7 m (H)
- Thời gian lưu nước t = 20 phút
Thiết bịtrong bểtạo bông: o Máy khuấy bểtạo bông
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Vật liệu: Trục & cánh Inox
Bể hoạt động ổn định, với kích thước và thời gian lưu nước phù hợp với lưu lượng thiết kế Hệ thống cánh khuấy được lắp đặt trong bể có tốc độ quay và chiều dài cánh khuấy thích hợp.
Thời gian lưu nước trong bể tạo bông là 20 phút, nằm trong khoảng cho phép từ 20 đến 30 phút, theo nghiên cứu của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân về xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.
- Bên cạnh đó quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải chúng ta cần theo giõi vàđiều chỉnh lượng hóa chất sao cho phù hợp.
4.1.1.6 Bể lắng đợt 1 hiện hữu
- Thời gian lưu nước t = 2 giờ
Thiết bịtrong bểlắng đợt 1: o Bơm bùn
Trục bơm: Thép không rỉ
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Ai Len o Thiết bị gạt bùn
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Việt Nam
Thiết bị gạt bùn trong bể hiện nay đã xuống cấp nghiêm trọng, với cánh khuấy bị ăn mòn, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình loại bỏ các chất không hòa tan và lơ lửng trong nước thải.
- Bể có thời gian lưu nước nằm trong khoảng cho phép (1,5 – 2,5h)
[Bảng TK-4, trang 135, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân]
Biện pháp khắc phục: cần lắp đặt lại thiết bịgạt bùn trong bể.
Hiệu quảxử lý nước thải qua keo tụ tạo bông và bểlắng 1 là SS giảm 70%,BOD giảm 46%, COD giảm 60%, độ màu giảm 80% [Nguồn: Trang 497 –
Wastewater Engineering – Treat ment and Reuse, Metcalf and Eddy, fourth edition, Me GrawHill]
BOD đầu ra = BOD x (100% - 46%) = 380 x 50% = 205,2(mg/l)
COD đầu ra = COD x (100% - 60%) = 576 x 40% = 230,4 (mg/l)
SS đầu ra = SS x (100% - 70%) = 288 x 30% = 86,4 (mg/l) Độ màu = Độmàu x (100% - 80%) = 100 x 20% = 20 (Co–Pt)
- Thời gian lưu nước t = 2,4 giờ
Thiết bịtrong bểAnoxic: o Máy khuấy chìm
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Nơi cung cấp: Ai Len
Bể anoxic đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình loại bỏ các hợp chất hữu cơ và nitơ tổng trong nước thải, nhờ vào thời gian lưu nước phù hợp trong bể.
= 2,4h là phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế(t = 2h – 3h) [Nguồn: Thoát nước và xửlý nước thải công nghiệp, Trần Hiếu Nhuệ]
Sau cụm bể thiếu khí hàm lượng Nitơ giảm 70% [Nguồn: Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, Trần Hiếu Nhuệ] và còn lại:
- Thểtích hữu ích của bểV hi = 1260 m 3
- Kích thước xây dựng bể: 28 m (L) x 10 m (W) x 5 m (H)
Thiết bịtrong bểAerotank o Máy thổi khí bềmặt
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Bể vẫn hoạt động bình thường với thời gian lưu nước 12 giờ, nằm trong giới hạn cho phép Tuy nhiên, quá trình kiểm tra cho thấy lượng khí sục vào bể hiện tại không đủ, ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý BOD hòa tan và khả năng khử mùi nước thải Ngoài ra, số lượng vi sinh vật trong bể ít, với lượng bùn hoạt tính thấp, dẫn đến hiệu quả xử lý không cao.
Để khắc phục tình trạng trong bể Aerotank, cần tăng công suất thiết bị sục khí và phân bố lại các ống phân phối khí Bên cạnh đó, việc bổ sung thêm lượng vi sinh vật cho bể cũng là điều cần thiết để cải thiện hiệu quả hoạt động.
- Thời gian lưu nước t = 3 giờ
Thiết bịtrong bểlắng đợt 2 o Bơm bùn tuần hoàn
Điện năng cung cấp: 3 pha, 400V, 50Hz
Trục bơm: Thép không rỉ
Nơi cung cấp: Ai len o Thiết bị gạt bùn
Nơi cung cấp: Việt Nam
Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tại khu công nghiệp
- Hệthống được xây dựng theo quy chuẩn cũ loại B (QCVN 40:2011/BTNMT)
- Quản lý đầu vào chưa chặt chẽ
- Một sốcông trìnhđơn vị hư hỏng xuống cấp và hoạt động chưa hiệu quả
Đề xuất một số giải pháp cải tạo hệ thống xử lý và cơ sở lựa chọn phương án cải tạo
4.1.2.1 Cơ sở lựa chọn phương án cải tạo
- Phương án cải tạo phải phù hợp với công suất, thành phần và đặc tính nước thải của trạm xửlý.
- Các phương án cải tạo phải dựa trên cơ sở tận dụng tối đa các công trình xửlý của hệthống xửlý cũ.
- Chất lượng nước thải sau cải tạo phải đạt các tiêu chuẩn xảthải vào nguồn tiếp nhận.
- Chi phí đầu tư thấp, tiết kiệm diện tích, công nghệ đơn giản dễ vận hành, kiểm tra, sữa chữa.
- Tiết kiệm chi phí, hiệu quả cải tạo cao, thân thiện với môi trường xung quanh.
4.1.2.2 Đề xuất sơ đồ công nghệ nâng cấp cải tạo hệ thống
Sau khi nghiên cứu quy trình xử lý nước thải hiện tại của nhà máy và xem xét các chỉ tiêu đầu vào cũng như yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra theo tiêu chuẩn loại A QCVN 40:2011/BTNMT, tôi đề xuất một số phương án nâng cấp hệ thống xử lý nước thải Những phương án này nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của khu công nghiệp và giải quyết các vấn đề môi trường hiện tại.
Xảvào nguồn tiếp nhận Bánh bùn (chôn lấp) LOẠI A (QCVN 40:2011/BTNMT)
Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ phương án nâng cấp cải tạo KCN Đồng An II
Cải tạo bể điều hòa
Cải tạo bể lọc áp lực Đường nước thải Đường bùn
Bể tách dầu mỡ (xây mới)
Bể trung gian (xây mới)
Song chắn rác tự động
Thuy ế t minh quy trình công ngh ệ :
Nước thải từ các nhà máy trong khu công nghiệp trước khi được đưa vào hố bơm sẽ chảy qua song chắn rác thô để loại bỏ rác và các chất rắn lơ lửng lớn hơn 5mm Sau đó, nước thải tiếp tục chảy về hố bơm Để ngăn chặn các chất trôi nổi, đặc biệt là dầu mỡ, gây tắc nghẽn trong đường ống hoặc ô nhiễm hệ thống thoát nước, nước thải sẽ được xử lý qua bể tách dầu mỡ nhằm thu hồi và xử lý các chất này.
Nước thải được bơm lên bể điều hòa, nơi máy khuấy trộn chìm hòa trộn đồng đều, ngăn ngừa lắng cặn và mùi khó chịu, đồng thời điều hòa lưu lượng và nồng độ đầu vào Sau đó, nước thải đi qua cụm bể hóa lý, bể lắng sơ cấp, bể Anoxic và bể Aerotank Nước thải tự chảy vào bể lắng thức cấp, nơi bùn được giữ lại và một phần được tuần hoàn về bể Anoxic, phần còn lại đưa đến bể chứa bùn Tiếp theo, nước thải chảy qua bể trung gian và bể lọc áp lực với các lớp vật liệu như cát thạch anh và than hoạt tính để loại bỏ hợp chất hữu cơ hòa tan và chất khó phân giải Cuối cùng, nước thải qua bể khử trùng với dung dịch NaOCl để tiệt trùng trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, đảm bảo đạt yêu cầu xả thải theo quy định pháp luật.
Bùn từ bể chứa được bơm qua máy ép bùn băng tải để loại bỏ nước, giúp giảm khối lượng bùn Bùn khô sau đó được cơ quan quản lý thu gom và xử lý định kỳ Để ngăn chặn mùi hôi do phân hủy sinh học các chất hữu cơ, không khí được cung cấp vào bể chứa bùn.
4.1.2.3 Tóm tắt yêu cầu, đặc điểm cải tạo hệ thống xử lý nước thải
Sau khi đánh giá các thông số vận hành và hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy, các chỉ tiêu nước thải đầu ra đều đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Tuy nhiên, cần tập trung xử lý hai chỉ tiêu chính là nồng độ kim loại nặng và hàm lượng dầu mỡ Kiểm tra cho thấy các cụm bể xử lý cơ học, hóa lý và sinh học đều đạt yêu cầu về thể tích và thời gian lưu nước Để giải quyết vấn đề môi trường trong khu công nghiệp, cần thay thế các thiết bị cũ kỹ và không phù hợp Hệ thống xử lý nước thải hiện tại chưa đạt yêu cầu do liều lượng hóa chất và hàm lượng vi sinh vật trong bể xử lý sinh học còn thấp, vì vậy cần điều chỉnh lại Cần cải tạo bể lọc áp lực và xây dựng thêm bể tách dầu mỡ cùng bể trung gian để nâng cao hiệu quả xử lý.
Các công trình hiện hữu như hố bơm, song chắn rác tự động, bể điều hòa, bể keo tụ tạo bông, bể lắng sơ cấp, bể Anoxic, bể Aerotank, bể lắng thứ cấp và bể khử trùng có thể được bảo trì bằng cách thay thế các thiết bị cũ và không phù hợp Đồng thời, cần điều chỉnh liều lượng hóa chất và hàm lượng vi sinh vật trong bể xử lý sinh học để nâng cao hiệu quả hoạt động.
Chọn bể tách dầu hình chữ nhật, thời gian lưu nước trong bể t = 30 phút
[Thời gian lưu nước trong bể tách dầu t = 20-40 phút, Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước–Tập 2 –Trịnh Xuân Lai]
Thểtích của bểtách dầu là:
60 ℎú = 104( ) Chọn chiều cao lớp nước h = 3,5m
Chiều cao xây dựng của bểlà: H xd = h + h c = 3,5m + 0,5m = 4(m)
Diện tích mặt thoáng của bểlà:
3,5 = 29,7( ) Chọn kích thước của bểlà: L x B x H xd = 8,5m x 3,5m x 4m
Các thông sốlấy tại hố bơm
Theo tài liệu của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân (2010), bể tách dầu dạng mô hình tuyển nổi không hoàn toàn có hiệu quả xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, đạt được các chỉ số như SS 40%, COD 20%, BOD 10% và loại bỏ dầu đến 85%.
BOD đầu ra = BOD x (100% - 10%) = 380 x 90% = 342 (mg/l)
COD đầu ra = COD x (100% - 20%) = 576 x 80% = 460,8 (mg/l)
SS đầu ra = SS x (100% - 40%) = 288 x 60% = 172,8 (mg/l)
Dầu mỡ= Dầu mỡx (100% - 85%) = 40 x 15% = 6 (mg/l)
Bểcó tác dụng chứa nước tạm thời trước khi chảy qua bểlọc than và còn có tác dụng điều chỉnh lại pH sau bểlắng thứcấp.
Chọn thời gian lưu nước t = 15 phút
60 ℎú = 26( )Chọn chiều cao chứa nước là: h = 3m
Chiều cao an toàn của bể: H f = 0,5m
Vậy chiều cao xây dựng bểlà: H = h + H f = 3 + 0,5= 3,5(m)
Chiều dài bểtrung gian là:
Hiệu quả xử lý nước thải qua cụm bể keo tụ tạo bông và bể lắng 1 cho kết quả BOD = 171 mg/l, COD = 184,32 mg/l, SS = 51,84 mg/l Sau khi nước thải được xử lý qua bể Aerotank và bể lắng 2, có thể giảm 30 ÷ 75% SS, 50 ÷ 85% BOD và 50 ÷ 80% COD Cụ thể, lượng SS giảm 45%, BOD giảm 85% và COD giảm 80%.
BOD đầu ra = BOD x (100% - 85%) = 171x 15% = 25,65(mg/l)
COD đầu ra = COD x (100% - 80%) = 184,32 x 20% = 36,86 (mg/l)
SS đầu ra = SS x (100% - 70%) = 51,84 x 30% = 15,55(mg/l)
Cải tạo bể điều hòa: bằng cách điều chỉnh lại các thông sốthiết kế như: Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa sẽlà t = 8 h
Cải tạo bể lọc áp lực bằng cách thay mới hoàn toàn các lớp vật liệu lọc Cụ thể, sử dụng cát thạch anh và than hoạt tính để thay thế cho hai lớp vật liệu hiện tại là sỏi đỡ và cát.
4.2 PHƯƠNG ÁN 2: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP ĐỒNG AN II (XÂY MỚI HOÀN TOÀN)
4.2.1 Xác định lưu lượng, thành phần tính chất nước thải khu công nghiệp Đồng An II
Kết quả khảo sát về tình hình hoạt động của khu công nghiệp Đồng An II cho thấy hệ thống xử lý nước thải hiện tại có công suất 2500m³/ngày đêm, phù hợp với điều kiện hoạt động của khu công nghiệp.
Thành phần, tính chất đặc trưng nước thải khu công nghiệp Đồng An II
Nước thải tại khu công nghiệp Đồng An II được chia thành hai loại chính: thứ nhất là nước thải sinh hoạt phát sinh từ các công nhân làm việc trong khu công nghiệp, và thứ hai là nước thải sản xuất từ các nhà máy trong khu vực này.
Nước thải sinh hoạt thường có đặc tính ổn định hơn so với nước thải từ sản xuất Chất ô nhiễm chủ yếu trong nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ cùng với hàm lượng dầu mỡ và chất béo.
Đặc tính của nước thải công nghiệp mang tính chất riêng của các loại hình sản xuất khu công nghiệp.
- Nước thải bị ô nhiễm với nồng độchất hữu cơ cao: chếbiến thủy sản, nước giải khát, nhà máy sản xuất và chếbiến sữa, rượu bia…
- Nước thải ô nhiễm với nồng độkim loại, màu, dầu mỡ cao: cơ khí, xi mạ, hóa chất sơn, vật liệu xây dựng, điện tửgia dụng.
Bảng 4.1 Thành phần tính chất nước thải đầu vào hệ thống xử lý sau khi được xử lý cục bộ tại các nhà máy, xí nghiệp
TT Thông số Đơn vị
Chất lượng nước thải đầu vào
Nguồn tiếp nhận loại A theo QCVN 40:2011/BTNMT
13 Dầu động thực vật mg/l 60 10
[Nguồn: Tổng hợp báo cáo đánh giá tác động môi trường định kỳ KCN Đồng An II 2011]
Nhận xét từ bảng thống kê cho thấy hàm lượng nước thải đầu vào của hệ thống đều vượt quá tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT, đặc biệt là các chỉ tiêu về kim loại nặng và dầu mỡ Nhìn chung, nước thải sau xử lý sơ bộ tại các nhà máy, xí nghiệp trong khu công nghiệp vẫn chưa đạt yêu cầu đề ra.