Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Cơ sở pháp lý nước thải, chất lượng nước thải Luật bảo vệ môi trường - 18/2015/NĐ-CP Quy định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường có hiệu lực từ ngày 01/04/2015 Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nước CHXHCNVN khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/6/2012. Thông tư 27/2015/TT-BTNMT hướng dẫn về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường có hiệu lực từ ngày 15/07/2015 thay thế thông tư số 26/2011/TT-BTNMT Nghị định số 43/NĐ-CP ngày 06/05/2015 của chính phủ về việc Quy định lập, quản lý hành lang bảo vệ nguồn nước.
Nghị định 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải. Nghị định 179/2013/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường thay thế Nghị định 81/2006/NĐ-CP với mức phạt tăng lên nhiều lần có hiệu lực từ ngày 30/12/2013. Nghị định số 142/2013/NĐ-CP ngày 24/10/2013 của Chính phủ: Quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước và khoáng sán Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29/3/2013 của Chính phủ: Về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính phủ: Quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường QCVN 40:2011/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. 5 QCVN 12-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy (thay thế QCVN 12:2008/BTNMT từ ngày 01/06/2015) QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 24: 2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 12-MT: 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy 1.
Cơ sở lý luận của đề tài 1. Khái niệm về nước thải, nguồn thải 1. Khái niệm về nước thải Nước thải được định nghĩa là chất lỏng thải ra từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. - Nước thải công nghiệp: Là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay do quá trình tuyển rửa nguyên vật liệu phục vụ cho quá trình sản xuất.
- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải phát sinh từ các hoạt động của cộng đồng dân cư như: Khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vui chơi giải trí, cơ quan công sở… 1. Khái niệm về nguồn nước thải * Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu. * Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải như: Phân loại theo nguồn thải: gồm nguồn xác định (nguồn điểm), nguồn không xác định. Phân 6 loại theo tác nhân gây ô nhiễm: Tác nhân hóa lý: màu sắc, nhiệt độ, mùi vị, độ dẫn điện, chất rắn lơ lửng.
Tác nhân hóa học: Kim loại nặng như Hg, Cd, As,…Tác nhân sinh học: vi sinh vật, tảo, vi khuẩn Ecoli,. thì nguồn thải được phân loại như sau. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh (là cơ sở để lựa chọn biện pháp quả lý và áp dụng công nghệ): Gồm nguồn nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt (Hoàng Văn Hùng, 2009) [15].2 Chỉ tiêu chất lượng nước thải 1.1 Các chỉ tiêu vật lý a, Độ đục Nước có độ đục cao làm cho khả năng truyền ánh sang qua nước giảm. Có nhiều phương pháp xác định độ đục.
Ví dụ: JTU (Jackson Turbidity Unit), FTU (thang Nephelmeter) Tiêu chuẩn Việt Nam, độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được. b, Độ màu Nước nguyên chất không màu Nước có màu là do các chất hòa tan, chủ yếu là chất hữu cơ nguồn gốc đất đá, thực vật sống trong nước hoặc đã phân hủy… C, Độ cứng Đại lượng hiển thị hàm lượng ion Ca2+, Mg2+ trong. Có 3 loại độ cứng: toàn phần, tạm thời, vĩnh cửu Tác hại: ion Ca2+, Mg2+ kết hợp với acid béo tạo ra các hợp chất khó hòa tan. Nước mềm: <50 mg CaCO3/l Nước thường: thường chứa đến 150 mg CaCO3/l Nước cứng: chứa đến 300 mg CaCO3/l 7 d, Hàm lượng chất cặn Tổng hàm lượng cặn lơ lửng TSS Cặn lơ lửng SS Chất rắn hòa tan DS=TSS-SS Chất rắn bay hơi VS e, Mùi vị nước Có 3 nhóm chất gây mùi vị + Nguồn gốc vô cơ: NaCl, MgSO4-(gây vị mặn), muối có đồng vị tanh, mùi clo, mùi trứng thối H2S + Nguồn gốc hữu cơ: dầu mỡ, phenol + Nguồn gốc sinh hóa: hoạt động của vi khuẩn, rong tảo f, Độ phóng xạ Nước nhiễm xạ chủ yếu là nước thải 1.2 Các chỉ tiêu hóa học a, Hàm lượng oxy hòa tan DO (Dissolued oxygen) Phụ thuộc vào nhiều yếu tố: áp suất, nhiệt độ, đặc tính của nguồn nước (vi sinh, hóa học, thủy sinh) Oxy hòa tan không tác dụng với nước Độ hòa tan tăng khi áp suất tăng, độ hòa tan giảm khi nhiệt độ tăng b, Nhu cầu oxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand) Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước, tạo thành CO2, H2O Dùng đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước c, Nhu cầu oxy sinh học BOD (Biologycal Oxygen Demand) Là lượng oxy cần thiết để vị khuẩn phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí Là chỉ tiêu dung để đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước 8 d, Khí H2S: làm cho nước có mùi thối e, Các hợp chất của nitơ: Dựa theo mức độ có mặt các hợp chất nitơ mà ta đánh giá mức ô nhiễm nguồn nước f, Các hợp chất của axit cacboxylic Độ ổn đinh của nước phụ thuộc vào trạng thái cân bằng giữa các dạng ion của axit g, pH: có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình lý hóa h, Sắt: hàm lượng sắt cao hơn 0.5g/l có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo i, Các hợp chất của axit silic: sự tồn tại phụ thuộc vào giá trị pH k,Các hợp chất clorua: > 250 mg/l có vị mặn l, Các hợp chất sunfat: > 250 m/l gây tổn hại sức khỏe con người m, Các hợp chất phosphate: do nhiễm bẩn phân rác n, Hợp chất florua: ở giếng nước sâu chứa 2 - 2.5 mg/l dạng CaF2 & MgF.
Thường xuyên dung nước có hàm lượng florua > 1.7 mg/l gây ra bệnh loại men rang.3 Các chỉ tiêu vi sinh a, Vi trùng Vi trùng trong nước gây bệnh: lỵ, thương hàn, dịch tả, bại liệt… Việc xác định sự có mặt của vi trùng gây bệnh thường rất khó. Người ta dựa vào sự tồn tại của E.Coli (Số con vi khuẩn coli trong 1 lít nước, chuẩn số coli: lượng ml nước có 1 vi khuẩn coli) để xác định, do nó khả năng tồn tại cao hơn các loài vi khuẩn khác. b, Các loại rong tảo Rong tảo phát triển trong nước làm nhiễm bẩn nguồn nước, làm nước có màu xanh 9 1. Một số đặc điểm về nước thải và nguồn thải 1.
Đặc điểm nước thải Đặc trưng nguyên liệu đầu vào và công nghệ sản xuất của nơi sản xuất khác nhau mà đặc điểm của nước thải cũng khác nhau. Trong nước thải chứa nhiều chất và hợp chất khác nhau, các thành phần đó cũng là tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước và có độc tính với con người, sinh vật. Một số tác nhân gây ô nhiễm trong nước thải như: a) Chất hữu cơ - Chất hữu cơ ở dạng dễ phân hủy sinh học - Chất hữu cơ ở dạng khó phân hủy sinh học b) Chất vô cơ Trong nước thải công nghiệp có ion kim loại nặng có tính độc cao như Pb, Cd. Các ion đặc trưng trong nước thải như a môn ( NH4+) hay ammoniac (NH3), (NO3-), photphat (PO43-), sunphat (SO42-) được coi là các chất dinh dưỡng đối với thực vật.
Hàm lượng các chất dinh dưỡng cao trong nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải nhà máy thực phẩm và hóa chất. Theo Lê Trình (1997) [18] nồng độ Nitơ (N) tổng số, phôt pho (P) tổng số trong nước thải sinh hoạt khoảng 20 - 85 mg/l, từ 6 - 20 mg/l ; còn trong nước thải công nghiệp rượu bia giá trị này có thể lên đến 150 - 200 mg/l N tổng số và 15 - 30 mg/l P tổng số. Đặc điểm nguồn thải Nguồn nước thải công nghiệp: trong nước thải công nhiệp có chứa nhiều chất độc hại như kim loại nặng: Hg, Pb, Cd, As, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học như phenol, dầu mỡ,…, các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học từ cơ sở sản xuất thực phẩm. Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung như nước thải của các nhà máy chế biến lương thực, thực phẩm có chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
Nước thải của ngành công 10 nghiệp thuộc da chứa nhiều kim loại nặng, sunfua. Nước thải của công nghiệp sản xuất ác quy có nồng độ axit và chì cao. Nguồn nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt có chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học như cacbonhydrat, protein, mỡ, giàu chất dinh dưỡng đối với thực vật như hợp chất của N và P, nhiều vi khuẩn và có mùi khó chịu như H2S, NH3. Nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều các tạp chất khác nhau, trong đó có khoảng 58% chất hữu cơ, 24% chất vô cơ và vi sinh vật.
Phần lớn nước thải sinh hoạt sau khi thải ra môi trường thường bị thối rữa và có tính axit. Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt thường chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao, các chất này chứa nhiều hợp chất của Nitơ (WHO, 1993) [23]. Nguồn nước mưa chảy tràn: Nước mưa chảy tràn trên bề mặt các công trình, đường xá, đất đai có thể kéo theo bụi đất đá, dầu mỡ và các chất thải trên bề mặt, gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận. Lượng nước mưa chảy tràn sẽ được tiêu thoát theo hệ thống thoát nước mưa sau đó qua song chắn rác để loại bỏ tạp chất thô có kích thước lớn rồi được xả vào hệ thống thoát nước chung qua hệ thống ống dẫn.
Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường nước và sức khỏe con người Nước thải công nghiệp được đánh giá là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm môi trường nước hiện nay. Theo báo cáo của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, tính đến năm 2014, cả nước đã có 177 KCN có nhà máy xử lý nước thải tập trung đi vào hoạt động với tổng công suất 727.