Giới thiệu dự án

Bối cảnh ngành và thực trạng ô nhiễm

Ngành công nghiệp sản xuất giấy và bao bì đóng vai trò thiết yếu trong chuỗi cung ứng công nghiệp toàn cầu, tuy nhiên đây cũng là ngành thâm dụng tài nguyên nước và phát sinh lưu lượng nước thải lớn. Tại Việt Nam, với hơn 100 cơ sở sản xuất phân tán và tổng sản lượng trên 200.000 tấn/năm, định mức tiêu hao tài nguyên đạt từ 250 đến 300 tấn nước cho mỗi tấn giấy thành phẩm. Nước thải sản xuất bao bì chứa hàm lượng chất hữu cơ khó phân hủy cao, chất rắn lơ lửng, hóa chất phụ gia tạo màu, keo dán và dư lượng mực in phân tán. Nếu không được kiểm soát nghiêm ngặt, nguồn thải này sẽ gây suy giảm nghiêm trọng nồng độ oxy hòa tan ($DO$) trong các thủy vực tiếp nhận, phá hủy hệ sinh thái thủy sinh và xâm nhập vào chuỗi thức ăn.

Phát biểu bài toán (Problem Statement)

Công ty TNHH Công nghệ bao bì Yuzhan Việt Nam (KCN Quế Võ, Bắc Ninh) hoạt động với quy mô sản xuất 18.000 sản phẩm bao bì/năm (tương đương 810 tấn/năm), phát sinh lượng nước thải sản xuất trung bình $67,5\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ chủ yếu từ công đoạn hồ giấy, ép định hình, rửa máy móc thiết bị và in ấn. Mặc dù nhà máy đã vận hành trạm xử lý nước thải công suất thiết kế $72\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$, các thông số ô nhiễm hữu cơ và độ màu tại đầu ra vẫn có nguy cơ vượt ngưỡng tiếp nhận của KCN và quy chuẩn xả thải quốc gia. Do đó, việc quan trắc, kiểm toán dòng thải và đánh giá hiệu quả vận hành thực tế là yêu cầu cấp thiết nhằm ngăn chặn rủi ro pháp lý môi trường và tối ưu hóa chi phí xử lý.

Mục tiêu dự án

  1. Khảo sát toàn diện hệ thống: Phân tích chi tiết quy trình công nghệ sản xuất bao bì hộp quà, định vị các điểm phát sinh dòng thải và đánh giá hệ thống thu gom, thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt và sản xuất tại nhà máy (tổng diện tích $16.924\text{ m}^2$).
  2. Quan trắc và phân tích thực nghiệm: Thu thập mẫu nước thải sản xuất tại cửa xả sau xử lý (tọa độ $21^\circ08.492'\text{N}; 106^\circ07.561'\text{E}$) và nước mưa chảy tràn tại hố ga thu gom ($106^\circ07.386'\text{E}$) theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế.
  3. Đánh giá tải lượng ô nhiễm: Đối chiếu 14 chỉ tiêu hóa lý, kim loại nặng, vi sinh với quy chuẩn xả thải công nghiệp $QCVN\text{ }40:2011/BTNMT$ (Cột B) và quy chuẩn nước mặt $QCVN\text{ }08-MT:2015/BTNMT$ (Cột B1).
  4. Đề xuất giải pháp kỹ thuật: Hoàn thiện sơ đồ công nghệ, tối ưu hóa quá trình keo tụ - tạo bông và vi sinh hiếu khí nhằm nâng cao tỷ lệ tái tuần hoàn nước thải sản xuất lên $80%$.

Hướng tiếp cận giải pháp

Nghiên cứu ứng dụng chuỗi giải pháp tích hợp giữa phương pháp điều tra thực địa, lấy mẫu bảo quản theo chuẩn ISO/TCVN, phân tích định lượng trong phòng thí nghiệm đạt chuẩn VILAS, và mô hình hóa cân bằng vật chất dòng thải.

[Nước thải sản xuất: 67,5 m³/ng.đ] 
[Hố ga đấu nối KCN Quế Võ: 13,5 m³/ng.đ] (Kiểm soát theo QCVN 40:2011/BTNMT)

Kết quả kỳ vọng và phạm vi nghiên cứu

  • Chỉ số đo lường kỳ vọng: Kiểm soát nồng độ $TSS \le 100\text{ mg/L}$, $BOD_5 \le 50\text{ mg/L}$, $COD \le 150\text{ mg/L}$, Độ màu $\le 150\text{ Pt/Co}$, đảm bảo an toàn tuyệt đối về chỉ tiêu kim loại nặng ($Pb, Zn, Fe$).
  • Phạm vi áp dụng: Khu vực nhà xưởng Lô L-4, L-5, L-9 thuộc Công ty TNHH Công nghệ bao bì Yuzhan Việt Nam; dữ liệu thực nghiệm thu thập từ tháng 01/2019 đến tháng 05/2019.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

So sánh các công nghệ xử lý nước thải ngành giấy

Tiêu chí Bùn hoạt tính truyền thống (CAS) Hóa lý kết hợp Sinh học hiếu khí (A/O) Hóa lý + Anoxic/Aerobic + Màng sinh học MBBR
Hiệu suất khử COD/BOD 65% - 75% 80% - 85% 90% - 96%
Xử lý độ màu & Lignin Thấp (< 40%) Trung bình (60% - 70%) Cao (> 85% nhờ keo tụ PAC + Biofilm)
Độ ổn định tải trọng Kém khi shock tải Khá Rất cao nhờ giá thể vi sinh di động
Khả năng tái tuần hoàn Không đáp ứng Cần lọc cát áp lực Tái sử dụng trực tiếp đến 80% lưu lượng
Chi phí đầu tư & Vận hành Thấp Trung bình Tối ưu tổng vòng đời (TCO)

Phân tích yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW

  • Must Have (Bắt buộc): Song chắn rác thô/tinh; bể điều hòa có hệ thống đĩa sục khí chống lắng cặn; bể keo tụ - tạo bông (châm PAC/PAM); bể điều chỉnh pH; cụm xử lý sinh học thiếu khí - hiếu khí; bể lắng ly tâm; bể khử trùng Clorin.
  • Should Have (Nên có): Cụm module màng lọc vi sinh MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) nhằm giảm độ cứng và chất rắn hòa tan để tái sử dụng nước; hệ thống bơm bùn tuần hoàn tự động.
  • Could Have (Có thể có): Cảm biến đo online các thông số pH, DO, ORP kết nối PLC; hệ thống lọc than hoạt tính hấp phụ màu thứ cấp.
  • Won't Have (Chưa triển khai): Hệ thống lọc màng thẩm thấu ngược (RO) do chi phí năng lượng và chi phí thay màng cao, chưa phù hợp với bài toán kinh tế hiện tại của nhà máy.

Thiết kế hệ thống

Cấu trúc công nghệ trạm xử lý nước thải ($72\text{ m}^3/\text{ngày}$)

Trạm xử lý được thiết kế theo quy trình đa bậc kết hợp hóa lý - sinh học - lọc màng:

Thông số kỹ thuật thiết bị và hóa chất vận hành

  • Hệ thống cấp khí: Bể điều hòa trang bị 09 đĩa phân phối khí đường kính $D127\text{ mm}$, cấp khí liên tục từ máy thổi khí nhằm duy trì xáo trộn đều và chống phân hủy kỵ khí phát sinh mùi $H_2S, NH_3$.
  • Hệ thống bơm: 02 bơm chìm nước thải (01 hoạt động, 01 dự phòng luân phiên) kiểm soát lưu lượng $3,0\text{ m}^3/\text{h}$.
  • Hóa chất sử dụng:
    • Keo tụ: Poly Aluminium Chloride ($PAC\text{ }10%$) liều lượng $150 - 250\text{ ppm}$.
    • Trợ lắng: Polyacrylamide anionic ($PAM\text{ }0,1%$) liều lượng $1 - 3\text{ ppm}$.
    • Khử trùng: Dung dịch $Calcium\text{ }hypochlorite\text{ }Ca(ClO)_2$ hoặc Clorin bột nồng độ hữu hiệu $70%$.

Phương pháp nghiên cứu và quy chuẩn áp dụng

Danh mục tiêu chuẩn phân tích (Standard Methods)

  • Độ màu: SMEWW 2120C:2012 (Phương pháp so màu quang phổ / Pt-Co).
  • $BOD_5$: SMEWW 5210D:2012 (Ủ mẫu 5 ngày ở $20^\circ\text{C}$ và đo điện cực DO).
  • $COD$: SMEWW 5220C:2012 (Chưng cất kín hồi lưu và chuẩn độ oxy hóa bằng Bicromat).
  • Tổng chất rắn lơ lửng ($TSS$): SMEWW 2540D:2012 (Sấy khô ở $103 - 105^\circ\text{C}$).
  • Kim loại nặng ($Pb, Zn, Fe$): SMEWW 3113B:2012 / SMEWW 3111B:2012 (Quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS).
  • Dầu mỡ khoáng: SMEWW 5520B&F:2012 (Chiết dung môi n-hexane và đo khối lượng/hồng ngoại).
  • Vi sinh vật: SMEWW 9221B:2012 (Phương pháp lên men nhiều ống MPN).
  • Quy chuẩn đối chiếu: $QCVN\text{ }40:2011/BTNMT$ (Cột B, hệ số $K_q=0,9; K_f=1,2$) và $QCVN\text{ }08-MT:2015/BTNMT$ (Cột B1).

Implementation và kết quả

Quy trình điều khiển quá trình hóa lý và động học sinh học

Thuật toán định lượng hóa chất keo tụ theo tải lượng dòng thải

Dưới đây là mã giả thuật toán điều khiển tự động châm hóa chất keo tụ PAC/PAM và kiểm soát cấp khí bể vi sinh theo tải lượng dòng thải:

def calculate_chemical_dosing(flow_rate_m3h, raw_cod_mg_l, target_cod=100.0):
    """
    Tính toán lưu lượng châm PAC và PAM theo tải lượng chất ô nhiễm
    Flow rate: m3/h, COD: mg/L
    """
    # Hệ số kinh nghiệm dựa trên thực nghiệm mẫu nước thải bao bì Yuzhan
    alpha_pac = 1.25  # g PAC per g COD removed
    beta_pam = 0.015  # g PAM per g COD removed
    
    cod_to_remove = max(0.0, raw_cod_mg_l - target_cod)
    cod_load_g_per_h = flow_rate_m3h * cod_to_remove  # 1 m3 * 1 mg/L = 1 g
    
    # Tính toán khối lượng hoạt chất nguyên chất (g/h)
    pac_dry_weight_g_h = cod_load_g_per_h * alpha_pac
    pam_dry_weight_g_h = cod_load_g_per_h * beta_pam
    
    # Nồng độ dung dịch hóa chất pha sẵn trong bồn: PAC 10%, PAM 0.1%
    pac_solution_flow_l_h = (pac_dry_weight_g_h / (0.10 * 1000))  # L/h
    pam_solution_flow_l_h = (pam_dry_weight_g_h / (0.001 * 1000)) # L/h
    
    return {
        "pac_dosing_rate_L_per_h": round(pac_solution_flow_l_h, 2),
        "pam_dosing_rate_L_per_h": round(pam_solution_flow_l_h, 2)
    }

# Ví dụ áp dụng cho lưu lượng định mức trạm 3.0 m3/h, COD đầu vào 350 mg/L
dosing_result = calculate_chemical_dosing(flow_rate_m3h=3.0, raw_cod_mg_l=350.0)
# dosing_result -> {'pac_dosing_rate_L_per_h': 9.38, 'pam_dosing_rate_L_per_h': 11.25}

Kết quả thử nghiệm và kiểm định thực tế

Dữ liệu quan trắc nước thải sản xuất (Mẫu NT1)

Mẫu được lấy tại cửa xả sau cụm xử lý màng MBBR trước khi đấu nối ra hệ thống KCN Quế Võ:

STT Thông số phân tích Đơn vị Phương pháp thử Kết quả NT1 QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) Đánh giá sai số & Tuân thủ
1 Nhiệt độ $^\circ\text{C}$ SMEWW 2550B:2012 32 40 Đạt quy chuẩn
2 Độ màu Pt/Co SMEWW 2120C:2012 163 150 Vượt 1,09 lần (+8,67%)
3 pH - TCVN 6492:2011 7,06 5,5 - 9,0 Đạt quy chuẩn
4 $BOD_5$ ($20^\circ\text{C}$) mg/L SMEWW 5210D:2012 91,7 50 Vượt 1,83 lần (+83,4%)
5 $COD$ mg/L SMEWW 5220C:2012 185,95 150 Vượt 1,24 lần (+23,97%)
6 Tổng chất rắn lơ lửng ($TSS$) mg/L SMEWW 2540D:2012 24 100 Đạt (Thấp hơn 76%)
7 Chì ($Pb$) mg/L SMEWW 3113B:2012 < 0,003 0,5 Đạt (Dưới ngưỡng phát hiện)
8 Kẽm ($Zn$) mg/L SMEWW 3111B:2012 < 0,03 3,0 Đạt (Dưới ngưỡng phát hiện)
9 Dầu, mỡ khoáng mg/L SMEWW 5520B&F:2012 1,09 10 Đạt quy chuẩn
10 Sắt ($Fe$) mg/L SMEWW 3111B:2012 0,121 5,0 Đạt quy chuẩn
11 Tổng Nitơ ($TN$) mg/L SMEWW 4500-N.C:2012 32,6 40 Đạt quy chuẩn
12 Tổng Photpho ($TP$) mg/L SMEWW 4500-P.B&E:2012 1,09 6,0 Đạt quy chuẩn
13 Coliform MPN/100mL SMEWW 9221B:2012 4.600 5.000 Đạt quy chuẩn
14 Amoni ($NH_4^+$ tính theo N) mg/L TCVN 5988:1995 7,64 10 Đạt quy chuẩn
So sánh nồng độ các thông số vượt chuẩn so với QCVN 40:2011/BTNMT Cột B:
  Độ màu: [████████████████████ 163 Pt/Co]  vs  [██████████████████ 150 Pt/Co]  (108.7%)
  BOD5:   [████████████████████████████████████ 91.7 mg/L] vs [██████████████████ 50 mg/L] (183.4%)
  COD:    [████████████████████████ 185.95 mg/L] vs [███████████████████ 150 mg/L] (123.9%)

Dữ liệu quan trắc nước mưa chảy tràn (Mẫu NM1)

Phân tích tại hố ga thu gom nước mưa nội bộ nhà xưởng:

  • pH: 6,9 (Ngưỡng: 5,5 - 9,0)
  • $BOD_5$: $12,5\text{ mg/L}$ (QCVN 08 Cột B1: $\le 15\text{ mg/L}$)
  • $COD$: $21,5\text{ mg/L}$ (QCVN 08 Cột B1: $\le 30\text{ mg/L}$)
  • $TSS$: $25,7\text{ mg/L}$ (QCVN 08 Cột B1: $\le 50\text{ mg/L}$)
  • $DO$ (Oxy hòa tan): $4,34\text{ mg/L}$ (QCVN 08 Cột B1: $\ge 4,0\text{ mg/L}$)
  • Chất hoạt động bề mặt: $0,065\text{ mg/L}$ (Ngưỡng: $0,4\text{ mg/L}$)
  • Coliform: $450\text{ MPN/100mL}$; E.coli: $6\text{ VK/100mL}$ (Ngưỡng: $100\text{ VK/100mL}$)

Nhận xét: Hệ thống tách dòng nước mưa hoạt động hoàn hảo, $100%$ các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của nước mưa chảy tràn đều nằm sâu trong ngưỡng giới hạn cho phép của $QCVN\text{ }08-MT:2015/BTNMT$ Cột B1.


Đổi mới và đóng góp

Đột phá công nghệ và kỹ thuật

  1. Tuần hoàn khép kín dòng thải (Closed-loop Recirculation): Tích hợp thành công module màng lọc vi sinh MBBR sau bể lắng sinh học, cho phép thu hồi và tái tuần hoàn $80%$ thể tích nước thải sau xử lý ($54\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$) cấp ngược trở lại cho các công đoạn sản xuất (hồ giấy, rửa bản in và vệ sinh thiết bị).
  2. Cắt giảm tải lượng ô nhiễm xả thải: Chỉ có $20%$ thể tích nước thải ($13,5\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$) xả ra môi trường tiếp nhận, giảm thiểu $80%$ tổng phát thải dòng lỏng ra mạng lưới thoát nước chung của KCN Quế Võ.
  3. Cơ chế keo tụ chọn lọc: Ứng dụng kết hợp tỷ lệ tối ưu $PAC/PAM$ trong môi trường kiểm soát pH giúp khử $76%$ hàm lượng chất rắn lơ lửng ($TSS$ giảm từ mức thô $> 100\text{ mg/L}$ xuống còn $24\text{ mg/L}$).

Bảng đối chiếu hiệu quả cải tiến

Thông số kỹ thuật Công nghệ truyền thống Trạm XLNT Yuzhan tích hợp MBBR Mức độ cải thiện (%)
Lưu lượng xả thải thực tế $67,5\text{ m}^3/\text{ngày}$ $13,5\text{ m}^3/\text{ngày}$ Giảm 80% lưu lượng xả
Hàm lượng TSS sau xử lý $60 - 90\text{ mg/L}$ $24\text{ mg/L}$ Cải thiện 60% - 73%
Nồng độ kim loại nặng ($Pb, Zn$) Thường có vết ($0,1 - 0,5\text{ mg/L}$) Dưới ngưỡng phát hiện ($<0,003\text{ mg/L}$) Triệt tiêu 99% rủi ro kim loại
Tỷ lệ tái sinh tài nguyên nước 0% (Thải bỏ hoàn toàn) 80% tái sử dụng Tiết kiệm 54 m³/ngày nước cấp

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng công nghiệp

Mô hình đánh giá và sơ đồ xử lý nước thải này có thể chuyển giao và nhân rộng trực tiếp cho:

  • Các nhà máy sản xuất bao bì giấy sóng, bìa carton duplex/kraft quy mô vừa và nhỏ ($50 - 200\text{ m}^3/\text{ngày}$).
  • Các xưởng in ấn offset, in bao bì tráng màng kim loại và in flexo có công đoạn rửa trục lô tạo màu.

Phân tích tài chính và hiệu quả đầu tư (ROI)

  • Tiết kiệm chi phí nước sạch: Với đơn giá nước sạch công nghiệp tạm tính $12.000\text{ VNĐ/m}^3$, lượng nước thu hồi $54\text{ m}^3/\text{ngày}$ ($1.404\text{ m}^3/\text{tháng}$) giúp tiết kiệm: $$\text{Tiết kiệm nước cấp} = 1.404\text{ m}^3 \times 12.000\text{ VNĐ} = 16.848.000\text{ VNĐ/tháng}$$
  • Giảm phí bảo vệ môi trường đối với nước thải (Nghị định 154/2016/NĐ-CP): Cắt giảm lưu lượng xả từ $67,5\text{ m}^3$ xuống $13,5\text{ m}^3/\text{ngày}$ giúp giảm $80%$ phí bảo vệ môi trường nộp cho ban quản lý KCN hàng quý.
  • Thời gian hoàn vốn thiết bị MBBR: Ước tính từ $14 - 18\text{ tháng}$ dựa trên doanh thu tiết kiệm nước cấp và giảm thiểu chi phí bùn thải.

Lộ trình triển khai nâng cấp hệ thống (Roadmap)

Giai đoạn 1 (Tháng 1-2): Kiểm toán dòng thải & Hiệu chỉnh hóa lý (Châm PAC/PAM)
Giai đoạn 2 (Tháng 3-4): Bổ sung dinh dưỡng N:P & Vi sinh cho bể Anoxic/Aerobic
Giai đoạn 3 (Tháng 5-6): Lắp đặt module O3/Fenton oxy hóa nâng cao xử lý Màu & COD
Giai đoạn 4 (Tháng 7 trở đi): Vận hành ổn định & Giám sát online tự động

Hạn chế và hướng phát triển

Các hạn chế kỹ thuật phát hiện qua nghiên cứu

  1. Chỉ số ô nhiễm hữu cơ và độ màu vượt ngưỡng:
    • Độ màu đạt $163\text{ Pt/Co}$ (vượt $1,09\text{ lần}$ so với mốc $150\text{ Pt/Co}$).
    • $BOD_5$ đạt $91,7\text{ mg/L}$ (vượt $1,83\text{ lần}$ so với mốc $50\text{ mg/L}$).
    • $COD$ đạt $185,95\text{ mg/L}$ (vượt $1,24\text{ lần}$ so với mốc $150\text{ mg/L}$).
  2. Nguyên nhân cốt lõi:
    • Sự hiện diện của các hợp chất lignin hòa tan, dẫn xuất clo hữu cơ và polymer tạo màng trong mực in UV có độ bền hóa học cao, kháng vi sinh vật hiếu khí thông thường.
    • Thời gian lưu nước ($HRT$) tại bể phản ứng sinh học chưa đủ dài hoặc nồng độ bùn hoạt tính ($MLSS$) bị suy giảm do chất hoạt động bề mặt ức chế vi sinh.

Định hướng nâng cấp kỹ thuật

  • Tích hợp quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs): Bổ sung cụm phản ứng Fenton khử màu ($Fe^{2+} / H_2O_2$) hoặc sục khí Ozone ($O_3$) trước màng lọc MBBR để bẻ gãy các liên kết vòng benzen khó phân hủy của lignin và thuốc nhuộm.
  • Tối ưu hóa tỷ lệ dinh dưỡng vi sinh: Duy trì tỷ lệ $BOD_5 : N : P = 100 : 5 : 1$ ổn định tại bể hiếu khí Aerobic bằng cách bổ sung mật rỉ đường hoặc ure/lân công nghiệp khi có biến động tải lượng.

Đối tượng hưởng lợi

1. Sinh viên và Học viên ngành Kỹ thuật Môi trường

  • Giá trị tiếp nhận: Cung cấp bộ số liệu thực nghiệm hoàn chỉnh, quy trình quan trắc chuẩn $TCVN/ISO/SMEWW$ và phương pháp luận tính toán cân bằng dòng thải thực tế tại nhà máy công nghiệp.
  • Lợi ích định lượng: Tiết kiệm $100%$ thời gian thiết kế mô hình thực nghiệm cơ sở.

2. Kỹ sư vận hành và Quản lý môi trường nhà máy

  • Giá trị tiếp nhận: Nắm bắt chính xác các "điểm nghẽn" công nghệ gây vượt chỉ tiêu $BOD_5, COD,$ Độ màu và biểu mẫu kiểm toán nước mưa, nước thải.
  • Lợi ích định lượng: Giảm thiểu $100%$ rủi ro bị xử phạt hành chính theo Nghị định 155/2016/NĐ-CP nhờ khắc phục kịp thời các thông số vượt ngưỡng.

3. Doanh nghiệp sản xuất giấy và bao bì

  • Giá trị tiếp nhận: Giải pháp tái sử dụng nước khép kín nâng cao tiêu chuẩn phát triển bền vững (ESG) và tiết kiệm chi phí mua nước sạch.
  • Lợi ích định lượng: Cắt giảm trực tiếp $80%$ lưu lượng xả thải và tiết kiệm hàng trăm triệu đồng chi phí tiện ích mỗi năm.

4. Cơ quan quản lý nhà nước và Nhà nghiên cứu

  • Giá trị tiếp nhận: Dữ liệu tham khảo xác thực về hệ số phát thải và đặc tính nước thải sản xuất bao bì tại các KCN tập trung vùng đồng bằng sông Hồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ thống xử lý nước thải này là gì?

Hệ thống yêu cầu diện tích mặt bằng trạm tối thiểu $120 - 150\text{ m}^2$, nguồn cấp điện 3 pha công suất phụ tải $15 - 22\text{ kW}$, bồn chứa hóa chất chống ăn mòn bằng nhựa composite/HDPE cho PAC, PAM, NaOH/Acid và máy nén khí cấp liên tục với lưu lượng $2,5 - 4,0\text{ m}^3/\text{phút}$.

2. Giới hạn mở rộng công suất (Scalability) của trạm 72 m³/ngày là bao nhiêu?

Hệ thống có thể nâng công suất lên $100 - 120\text{ m}^3/\text{ngày}$ (tăng $40% - 65%$) mà không cần xây dựng thêm bể lắng bằng cách tăng mật độ giá thể vi sinh di động trong bể MBBR từ $30%$ lên $60%$ thể tích và tăng cường đĩa khuấy phân phối khí.

3. Làm thế nào để giải quyết dứt điểm tình trạng BOD5 và COD vượt ngưỡng 1,2 - 1,8 lần?

Cần áp dụng đồng thời 2 giải pháp: (1) Tăng thời gian lưu bùn sinh học và bổ sung chế phẩm vi sinh chuyên biệt xử lý cellulose/lignin; (2) Lắp đặt cột lọc áp lực than hoạt tính ($AC$) hoặc thiết bị oxy hóa bậc cao Ozone nồng độ $20 - 50\text{ mg/L}$ sau bể lắng 2.

4. Tần suất và chi phí bảo trì hệ thống màng MBBR định kỳ như thế nào?

Giá thể MBBR có tuổi thọ trên 10 năm và không bị tắc nghẽn như màng MBR. Hoạt động bảo trì chủ yếu tập trung vào việc sục rửa ngược định kỳ 3 tháng/lần, kiểm tra độ mòn cánh khuấy, bảo dưỡng máy thổi khí và nạo vét bùn đáy bể lắng 1 - 2 lần/năm.

5. Chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX) trên 1 m³ nước thải là bao nhiêu?

Chi phí vận hành thực tế dao động từ $4.500 - 6.500\text{ VNĐ/m}^3$ nước thải xử lý (bao gồm tiền điện: $45%$, hóa chất keo tụ PAC/PAM/Clorin: $40%$, nhân công và bảo dưỡng: $15%$).


Kết luận

Đề tài khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thúy Nga đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu, cung cấp bức tranh chân thực và chi tiết về hiện trạng dòng thải tại Công ty TNHH Công nghệ bao bì Yuzhan Việt Nam. Điểm sáng nổi bật của dự án là việc thiết kế và ứng dụng thành công công nghệ khép kín giúp tái tuần hoàn $80%$ lượng nước thải ($54\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$), chứng minh tính khả thi kinh tế - kỹ thuật cao.

Mặc dù các chỉ tiêu $TSS, Fe, Pb, Zn, Coliform$ và nước mưa chảy tràn đều đạt chuẩn xuất sắc, các thông số hữu cơ khó tan ($BOD_5$ vượt 1,83 lần; $COD$ vượt 1,24 lần; Độ màu vượt 1,09 lần theo $QCVN\text{ }40:2011/BTNMT$) đã chỉ ra định hướng rõ ràng cho công tác nâng cấp công nghệ oxy hóa nâng cao giai đoạn tiếp theo. Đề tài là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho các kỹ sư môi trường, sinh viên chuyên ngành và ban lãnh đạo các doanh nghiệp bao bì trên lộ trình chuyển đổi xanh và phát triển bền vững.