Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học 1. Một số khái niệm liên quan - Nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường (Nghị định số 80/2014/NĐ-CP) [5]. - Nước thải công nghiệp là nước thải phát sinh từ quá trình công nghệ của cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (sau đây gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ nhà máy xử lý nước thải tập trung có đấu nối nước thải của cơ sở công nghiệp (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011) [1].
- Nước thải công nghiệp là nước thải từ: + Cơ sở sản xuất, cơ sở chế biến: Nông sản, lâm sản, thủy sản. + Cơ sở sản xuất, cơ sở chế biến: Thực phẩm, rượu, bia, nước giải khát, thuốc lá. + Cơ sở chăn nuôi, giết mổ: Gia súc, gia cầm tập trung. + Cơ sở nuôi trồng thủy sản.
+ Cơ sở sản xuất thủ công nghiệp trong các làng nghề. + Cơ sở: Thuộc da, tái chế da. + Cơ sở: Khai thác, chế biến khoáng sản. + Cơ sở: Dệt, nhuộm, may mặc.
+ Cơ sở sản xuất: Giấy, bột giấy, nhựa, cao su. + Cơ sở sản xuất: Phân bón, hóa chất, dược phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, vật liệu xây dựng, văn phòng phẩm, đồ gia dụng. + Cơ sở: Cơ khí, luyện kim, gia công kim loại, chế tạo máy và phụ tùng. + Cơ sở sản xuất: Linh kiện, thiết bị điện, điện tử.
+ Cơ sở: Sơ chế phế liệu, phá dỡ tàu cũ, vệ sinh súc rửa tàu. e 4 + Nhà máy cấp nước sạch. + Hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN. + Cơ sở sản xuất khác (Nghị định số 154/2016/NĐ-CP) [6].
- Nguồn tiếp nhận nước thải là: hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư; sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; hồ, ao, đầm; vùng nước biển ven bờ có mục đích sử dụng xác định (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011) [1]. - Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, 2014) [14]. Đặc tính của nước thải công nghiệp - Một số nước thải công nghiệp có chứa các hoạt chất hữu cơ, amoni, sắt và các hợp chất có khả năng bị oxy hoá khác và chúng là các chất chủ yếu tạo ra nhu cầu oxy sinh hoá (viết tắt là: BOD) của nưởc thải. Vì thế khi xả nước thải công nghiệp có chứa nồng độ BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép ra các nguồn tiếp nhận sẽ làm giảm lượng oxy hoà tan trong các nguồn nước và tạo ra môi trường yếm khí, làm mất cân bằng sinh thái của môi trường nước, gây ra các hiện tượng như làm cá chết, nước có mùi, màu và huỷ hoại môi trường sống của các sinh vật nước.
Một số nước thải công nghiệp có chứa các hợp chất độc hại đối với đời sống của các loài vi sinh vật nước. Các ion kim loại nặng như thuỷ ngân, cadmi, chì,. và các hoá chất hữu cơ như polychlorinatex, biphenil có thể tích luỹ trong cơ thể của các loài thủy sản, gây ra tác dụng độc hại cho người sử dụng, ngoài ra các hợp chất hữu cơ có trong nước thải gây ra mùi, màu và huỷ hoại môi trường nước, hàm lượng lớn của nitơ, phốtpho gây ra hiện tượng phú dưỡng các nguồn nước (Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương, 2009) [12]. - Các thông số đặc trưng cho nước thải bao gồm nhiệt độ, màu sắc, pH, BOD5, COD, chất rắn lơ lửng, asen, thủy ngân, chì, cadimi, crom (VI), crom e 5 (III), đồng, kẽm, niken, mangan, sắt, tổng xianua, tổng phenol, tổng dầu mỡ khoáng, sunfua, florua, amoni (tính theo N), tổng nitơ, tổng photpho (tính theo P), clorua (không áp dụng khi xả vào nguồn nước mặn, nước lợ), clo dư, tổng hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ, tổng hóa chất bảo vệ thực vật photpho hữu cơ, tổng PCB, coliform, tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt độ phóng xạ β (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011) [1].
Đặc tính nước thải công nghiệp của một số loại hình sản xuất thường gặp Loại hình sản xuất STT Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng công nghiệp COD, BOD, SS, dung dịch sunfit, NH3, cặn 1 Giấy và bột giấy hòa tan, vi khuẩn Thịt, sữa và các sản phẩm từ pH, BOD, chất rắn hòa tan, cặn lắng, NH3, 2 thịt sữa NO3-, dầu mỡ, vi khuẩn pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, Cl, dầu mỡ, 3 Chế biến hải sản vi khuẩn Trại chăn nuôi gia súc, gia BOD, cặn hòa tan, N, P, vi khuẩn 4 cầm 5 Đường pH, BOD, COD, SS, NO3-, vi khuẩn BOD, COD, N, chất hoạt động bề mặt, S, 6 Cao su phenol, dầu mỡ, Cr BOD, COD, SS, cặn hòa tan, màu, cacbon 7 Ngâm và tẩm gỗ hữu cơ BOD, COD, SS, màu, dầu mỡ, kim loại nặng 8 Dệt nhuộm (Cu, Zn, Cr,… ) 9 Xi măng pH, SS, nhiệt, cặn hòa tan Kim loại nặng (Cu, Zn, Ni,… ), CN, axit, SS, 10 Mạ điện cặn hòa tan 11 Nhựa và vật liệu tổng hợp BOD, COD, SS, nhiệt, kim loại nặng BOD, COD, SS, kiềm, màu, độ cứng, NaCl, 12 Thuộc và chế biến da SO2, S, amoni, dầu mỡ, vi khuẩn pH, BOD, COD, SS, dầu mỡ, chất hoạt động 13 Xà phòng và chất tẩy rửa bề mặt 14 Hóa chất hữu cơ, vô cơ pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, nhiệt pH, BOD, SS, cặn hòa tan, Cl, NH3, độ đục, 15 Kính nhiệt, phenol, dầu mỡ (Nguồn: Xử lý nước thải công nghiệp - Công ty cổ phần PH Châu Âu - 2017) [16] e 6 - 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. Nước thải phát sinh từ quá trình sinh hoạt của các cán bộ công nhân viên trong Công ty sản xuất cũng là một dạng của nước thải công nghiệp. Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại hình công nghiệp, công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên (Công ty Cổ phần PH Châu Âu, 2017) [16]. - Nước thải công nghiệp được chia làm 2 loại: + Nước bẩn: là nước thải sinh ra từ các quá trình sản xuất, xúc rửa máy móc thiết bị hay từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên.
Loại nước thải này chứa nhiều tạp chất, chất độc hại, ô nhiễm. + Nước không bẩn: là loại nước sinh ra chủ yếu khi làm nguội thiết bị, giải nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước hay nước rửa một số vật liệu sản xuất sạch,. Loại nước này lấy nguồn từ nước sạch và nước phát sinh hầu như vẫn là nước sạch, có chứa một ít bụi bẩn (Công ty Cổ phần PH Châu Âu, 2017) [16]. Ảnh hưởng của nước thải công nghiệp đến môi trường và sức khỏe con người Ô nhiễm môi trường do hoạt động sản xuất công nghiệp nói chung và KCN nói riêng đã gây tác động xấu tới các hệ sinh thái tự nhiên.
Đặc biệt nước thải sản xuất không qua xử lý, xả thải trực tiếp vào môi trường gây ra những thiệt hại đáng kể tới sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản tại các khu vực lân cận. Mặt khác, ô nhiễm môi trường này đã làm gia tăng gánh nặng bệnh tật, gia tăng tỷ lệ người mắc bệnh đang lao động tại chính KCN và cộng đồng dân e 7 cư sống gần đó. Đáng báo động là tỷ lệ này có xu hướng gia tăng trong những năm gần đây và gây ra những tổn thất kinh tế không nhỏ. - Tổng lượng nước thải các KCN toàn quốc khoảng trên 3 triệu m3/ngày đêm.
Mặc dù đóng góp cho nền kinh tế là đáng kể nhưng với 70% nước thải công nghiệp chưa qua xử lý xả thẳng ra môi trường đã gây hậu quả về môi trường ngày càng nghiêm trọng. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước đã gây tác động lớn đến cuộc sống người dân và môi trường thủy sinh (Nguyễn Thị Phương Lâm, 2017) [20]. - Sông suối là nguồn tiếp nhận và vận chuyển các chất ô nhiễm trong nước thải từ các KCN và các cơ sở sản xuất kinh doanh. Nước thải chứa chất hữu cơ vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy trong nước, các loài thủy sinh bị thiếu oxy dẫn đến một số loài bị chết hàng loạt.
Sự xuất hiện các độc chất như dầu mỡ, kim loại nặng, các loại hóa chất trong nước sẽ tác động đến động thực vật thủy sinh và đi vào chuỗi thức ăn trong hệ thống sinh tồn của các loài sinh vật, cuối cùng sẽ ảnh hưởng tới sức khỏe con người (Nguyễn Thị Thanh Huệ, 2012) [10]. - Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc các bệnh cấp và mãn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư,… ngày càng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài ra ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản (Thị Hà, 2015) [19].
Nước thải công nghiệp không được thu gom và xử lý hợp vệ sinh trước khi thải ra môi trường dẫn đến nguồn nước ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng, gây ra nhiều loại bệnh nguy hiểm như ung thư (ung thư gan, dạ dày, bàng quang,…), bệnh Minimata (tương tự bệnh Tê tê say say) do phơi nhiễm thủy ngân, Itai Itai do phơi nhiễm với cadmium, ảnh hưởng tới hệ sinh sản và các bệnh về thần kinh do phơi nhiễm thuốc bảo vệ thực vật (Trần Thị Tuyết Hạnh, 2014) [8]. e 8 + Các kim loại nặng Các kim loại nặng có trong nước là cần thiết cho sinh vật và con người vì chúng là những nguyên tố vi lượng mà sinh vật cần tuy nhiên với hàm lượng cao nó lại là nguyên nhân gây độc cho con người, gây ra nhiều bệnh hiểm nghèo như ung thư, đột biến. Đặc biệt nó là nguyên nhân gây nên những làng ung thư. Các kim loại nặng trong nước ảnh hưởng đến sức khỏe con người là Ag, Hg, Pb, As, Zn,… (T.
+ Các hợp chất vô cơ Các hợp chất hữu cơ tổng hợp bao gồm các chất nhiên liệu, chất màu, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích tăng trưởng, các phụ gia trong dược phẩm thực phẩm.