Luận văn thạc sĩ: Đánh giá công nghệ xử lý nước thải ở ba khu công nghiệp tỉnh Bình Dương

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích quản lý tài nguyên và môi trường áp dụng nguyên lý đánh giá công nghệ môi trường enta để đánh giá, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Trần Tấn Thành
• Người hướng dẫn: PGS. Chế Đình Lý
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Áp Dụng Nguyên Lý Đánh Giá Công Nghệ Môi Trường EnTA Để Đánh Giá Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Của Ba Khu Công Nghiệp Tỉnh Bình Dương
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• PHẦN MỞ ĐẦU
• Mục tiêu nghiên cứu
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về các công nghệ XLNT
• 1.2. Tổng quan các phương pháp đánh giá công nghệ xử lý nước thải
• 1.3. Tổng quan về phương pháp đa tiêu chí áp dụng được trong nhiều ngành nghề
• 1.4. Tổng quan các văn bản pháp luật có liên quan tới xử lý nước thải công nghiệp
• 1.5. Tổng quan về các khu công nghiệp
• 1.5.2. Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Nam Tân Uyên
• 1.5.3. Hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Sóng Thần 1
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tổng quan tài liệu
• 2.2.2. Phương pháp đánh giá công nghệ môi trường
• 2.2.3. Phương pháp tính trọng số
• 2.2.4. Phương pháp phân bậc theo mức độ đạt mục tiêu
• 2.2.5. Phương pháp trọng số cộng đơn giản (SAW)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xây dựng bộ chỉ thị đánh giá công nghệ xử lý nước thải ở 3 khu công nghiệp tại Bình Dương
• 3.1.1. Xác định khung phương pháp luận cho bộ chỉ thị đánh giá so sánh công nghệ xử lý nước thải
• 3.1.2. Đề xuất bộ chỉ thị sơ bộ
• 3.1.3. Thuyết minh cho các nhóm chỉ thị
• 3.1.3.1. Các chỉ thị nhóm kinh tế
• 3.1.3.2. Các chỉ thị nhóm kỹ thuật
• 3.1.3.3. Các chỉ thị nhóm xã hội
• 3.1.3.4. Các chỉ thị nhóm môi trường
• 3.1.4. Sàng lọc bộ chỉ thị bằng phương pháp SAW
• 3.1.5. Xây dựng bộ chỉ thị chính thức
• 3.1.6. Tính trọng số cho từng chỉ thị trong từng chủ đề và trọng số giữa các nhóm yếu tố
• 3.2. Xây dựng thang điểm đánh giá so sánh công nghệ xử lý nước thải
• 3.2.1. Thang điểm cho nhóm chủ đề kinh tế
• 3.2.2. Thang điểm cho nhóm chủ đề kỹ thuật
• 3.2.3. Thang điểm cho nhóm chủ đề xã hội
• 3.2.4. Thang điểm cho nhóm chủ đề môi trường
• 3.3. Thực hiện đánh giá các công nghệ xử lý nước thải
• 3.3.1. Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Mỹ Phước 3
• 3.3.2. Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Nam Tân Uyên
• 3.3.3. Đánh giá hệ thống xử lý nước thải KCN Sóng Thần 1
• 3.3.4. Tổng hợp điểm đánh giá để xếp hạng
• 3.4. Giải pháp cải tiến công nghệ các hệ thống xử lý nước thải
• 3.4.1. Giải pháp đề nghị cho hệ thống xử lý nước thải KCN Mỹ Phước 3
• 3.4.2. Giải pháp đề nghị cho hệ thống xử lý nước thải KCN Nam Tân Uyên
• 3.4.3. Giải pháp đề nghị cho hệ thống xử lý nước thải KCN Sóng Thần 1
• 3.4.4. Giải pháp chung cho toàn tỉnh
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công nghệ xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải (XLNT) tại Bình Dương đã phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường trong bối cảnh công nghiệp hóa. Các phương pháp xử lý hiện nay bao gồm xử lý cơ học, hóa học và sinh học. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả xử lý và tiết kiệm chi phí. Theo tài liệu của Tổng Cục Môi Trường, công nghệ xử lý nước thải cần đạt tiêu chuẩn xả thải và thích nghi với điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội. Điều này dẫn đến việc áp dụng các phương pháp đánh giá công nghệ như nguyên lý đánh giá công nghệ môi trường (EnTA) để đảm bảo tính bền vững và hiệu quả trong xử lý nước thải.

1.1. Các loại công nghệ xử lý nước thải

Hiện nay, có nhiều loại công nghệ xử lý nước thải khác nhau. Công nghệ cơ học thường được sử dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng, trong khi công nghệ hóa học giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan. Công nghệ sinh học, với sự tham gia của vi sinh vật, là phương pháp hiệu quả nhất trong việc xử lý các chất hữu cơ. Việc kết hợp các công nghệ này có thể mang lại hiệu quả cao hơn trong xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt tại các khu công nghiệp lớn như Bình Dương.

II. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải bằng nguyên lý EnTA

Nguyên lý đánh giá công nghệ môi trường EnTA được UNEP phát triển nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các công nghệ xử lý nước thải. Luận văn đã áp dụng EnTA để xây dựng bộ tiêu chí đánh giá cho ba khu công nghiệp tại Bình Dương. Bộ tiêu chí này bao gồm các khía cạnh kinh tế, kỹ thuật, xã hội và môi trường, giúp xác định điểm mạnh, điểm yếu của từng công nghệ. Kết quả đánh giá cho thấy hệ thống của KCN Mỹ Phước 3 có hiệu quả tốt nhất, trong khi KCN Sóng Thần 1 cần cải tiến nhiều hơn.

2.1. Phương pháp đánh giá

Luận văn sử dụng phương pháp trọng số cộng đơn giản (SAW) và phương pháp phân bậc theo mức độ đạt mục tiêu (GAS) để đánh giá. Phương pháp SAW cho phép so sánh các công nghệ dựa trên các tiêu chí đã xác định, trong khi GAS giúp xác định mức độ đạt được của từng công nghệ. Các kết quả thu được không chỉ phản ánh hiệu quả hiện tại mà còn đưa ra các giải pháp cải tiến cho các hệ thống xử lý nước thải, hướng tới phát triển bền vững.

III. Thực trạng nước thải tại Bình Dương

Tình hình nước thải tại Bình Dương ngày càng trở nên nghiêm trọng với sự phát triển của các khu công nghiệp. Theo thống kê, hầu hết các khu công nghiệp đều có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Tuy nhiên, một số công nghệ hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường. Việc áp dụng nguyên lý EnTA giúp đánh giá và cải thiện các công nghệ xử lý nước thải, đồng thời đảm bảo rằng các hệ thống này hoạt động hiệu quả và thân thiện với môi trường.

3.1. Tình hình thực tế

Theo báo cáo, có khoảng 87% khu công nghiệp tại Bình Dương đã lắp đặt hệ thống xử lý nước thải tập trung. Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ trong số đó thực sự đạt tiêu chuẩn xả thải. Việc đánh giá và cải tiến công nghệ xử lý nước thải tại đây là cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về môi trường ngày càng cao. Các giải pháp cải tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả xử lý và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.

IV. Đề xuất giải pháp cải tiến công nghệ

Dựa trên kết quả đánh giá, luận văn đã đề xuất một số giải pháp cải tiến cho các hệ thống xử lý nước thải tại Bình Dương. Các giải pháp này bao gồm việc áp dụng công nghệ xanh, nâng cao hiệu quả xử lý bằng cách cải thiện quy trình vận hành, và đầu tư vào các công nghệ tiên tiến hơn. Ngoài ra, cần có sự tham gia của cộng đồng trong việc giám sát và đánh giá hiệu quả của các hệ thống xử lý nước thải.

4.1. Giải pháp công nghệ

Các công nghệ xanh như xử lý sinh học tự nhiên và tái chế nước thải nên được ưu tiên áp dụng. Việc sử dụng các công nghệ tiên tiến như màng lọc và điện phân sẽ giúp nâng cao hiệu quả xử lý. Đồng thời, việc đào tạo nhân lực và nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của bảo vệ môi trường cũng là yếu tố quan trọng trong việc thực hiện các giải pháp cải tiến này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tính đến năm 2018, cả nước có 325 khu công nghiệp được thành lập, trong đó 231 khu công nghiệp đã đi vào hoạt động với khoảng 87% trang bị nhà máy xử lý nước thải tập trung. Tại tỉnh Bình Dương – một trong những thủ phủ công nghiệp sôi động nhất Việt Nam với 28 khu công nghiệp hoạt động, áp lực bảo vệ môi trường nguồn nước đang trở thành thách thức sống còn. Mặc dù các công nghệ xử lý nước thải hiện hữu cơ bản đáp ứng các quy chuẩn hiện hành, phần lớn hệ thống chỉ đạt mức xả thải tối thiểu và bộc lộ nhiều hạn chế khi đối mặt với quy chuẩn siết chặt hoặc biến động lưu lượng.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là sự thiếu hụt một công cụ định lượng khoa học, đa chiều để đánh giá toàn diện tính bền vững của các trạm xử lý nước thải công nghiệp. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên và môi trường của tác giả Trần Tấn Thành, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Chế Đình Lý và TS. Lâm Văn Giang tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM, được thực hiện nhằm giải quyết trực tiếp bài toán này. Nghiên cứu tập trung xây dựng bộ tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước thải theo nguyên lý Đánh giá Công nghệ Môi trường (EnTA) của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), áp dụng thực nghiệm so sánh tại 3 khu công nghiệp tiêu biểu của Bình Dương: Sóng Thần 1 (thành lập năm 1995, quy mô 178,81 ha), Nam Tân Uyên (thành lập năm 2005, quy mô 331,97 ha) và Mỹ Phước 3 (thành lập năm 2006, quy mô 987,12 ha).

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn lớn khi cung cấp khung tham chiếu định lượng giúp các nhà quản lý môi trường và doanh nghiệp hạ tầng đo lường hiệu suất kỹ thuật, tối ưu hóa chi phí đầu tư hàng trăm tỷ đồng, kiểm soát rủi ro sinh thái và định hình tiêu chuẩn lựa chọn công nghệ cho các khu công nghiệp thế hệ mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng tích hợp của ba khung lý thuyết và công cụ quản trị môi trường tiên tiến:

• Nguyên lý Đánh giá Công nghệ Môi trường (EnTA - Environmental Technology Assessment): Được UNEP khởi xướng nhằm đánh giá toàn diện công nghệ vượt ra ngoài phạm vi kỹ thuật đơn thuần, phân tích sâu áp lực vòng đời công nghệ lên nguyên nhiên liệu, chất thải, sức khỏe cộng đồng và kinh tế xã hội.
• Lý thuyết Ra quyết định Đa tiêu chí (MCDA) và Phương pháp Trọng số cộng đơn giản (SAW - Simple Additive Weighting): Dựa trên nền tảng Lý thuyết Giá trị Đa thuộc tính (MAVT), phương pháp SAW cho phép lượng hóa và tổng hợp tuyến tính các biến số định tính và định lượng có thứ nguyên khác nhau thành chỉ số hiệu quả duy nhất.
• Phương pháp Phân bậc theo Mức độ Đạt Mục tiêu (GAS - Goal Attainment Scaling): Khởi xướng bởi Kiresuk và Sherman (1968), phương pháp này thiết lập thang đo chuẩn hóa 5 bậc nhằm đánh giá chính xác mức độ thỏa mãn các mục tiêu kỳ vọng của từng tiêu chí xử lý nước thải.

Các khái niệm chính yếu được chuẩn hóa bao gồm: Đánh giá công nghệ môi trường, Trọng số phân cấp, Chỉ thị phát triển bền vững KCN, và Hiệu quả chi phí vòng đời trạm xử lý nước thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng cỡ mẫu gồm 3 hệ thống xử lý nước thải tập trung đại diện cho 3 giai đoạn phát triển hạ tầng công nghiệp tại Bình Dương: KCN Sóng Thần 1 (công suất 8.400 m³/ngày), KCN Nam Tân Uyên (công suất 2.000 m³/ngày, thiết kế 4.000 m³/ngày) và KCN Mỹ Phước 3 (công suất thực tế khoảng 8.000 m³/ngày, thiết kế 16.000 m³/ngày). Phương pháp chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling) được lựa chọn nhằm bao quát các thế hệ công nghệ từ xử lý sinh học truyền thống đến công nghệ hóa lý kết hợp sinh học bậc cao.

Dữ liệu thứ cấp và sơ cấp được thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương, Ban Quản lý các KCN tỉnh Bình Dương và nhật trình vận hành của 3 nhà máy trong giai đoạn từ tháng 8/2019 đến tháng 12/2019. Để xác định trọng số cho các chỉ thị, nghiên cứu kết hợp 3 thuật toán xếp hạng: Tổng thứ tự (RS), Nghịch đảo thứ tự (RR) và Hàm mũ thứ tự (RE) với số mũ p = 2 để tính toán trọng số trung bình khách quan, hạn chế tối đa sai lệch chủ quan của chuyên gia. Phương pháp phân tích SAW kết hợp GAS được lựa chọn nhờ tính khả thi cao, khả năng trực quan hóa rõ ràng và độ tin cậy vượt trội trong việc so sánh đa phương án công nghệ phức tạp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã sàng lọc khoa học từ 48 chỉ thị sơ bộ để xây dựng thành công bộ chỉ thị chuẩn gồm 32 tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước thải công nghiệp, phân bổ cân bằng qua 4 trụ cột: 9 chỉ thị kinh tế, 10 chỉ thị kỹ thuật, 6 chỉ thị xã hội và 7 chỉ thị môi trường.

Kết quả lượng hóa và xếp hạng tổng hợp giữa 3 khu công nghiệp phản ánh sự phân hóa rõ rệt về hiệu quả công nghệ:

• Vị trí thứ nhất - KCN Mỹ Phước 3: Đạt điểm số đánh giá tổng hợp cao nhất. Hệ thống sở hữu vốn đầu tư ban đầu 240 tỷ đồng, chi phí vận hành 40,32 tỷ đồng/năm, áp dụng chuỗi công nghệ keo tụ tạo bông kết hợp bể thiếu khí Anoxic, hiếu khí Aerotank và khử trùng Clorin. Nước thải sau xử lý đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Cột A (Kq = 0,9, Kf = 0,9) trước khi xả vào sông Thị Tính, mức độ tự động hóa đạt 95% và khả năng thay thế linh kiện nội địa đạt 100%.
• Vị trí thứ hai - KCN Nam Tân Uyên: Xếp hạng trung gian với vốn đầu tư 40 tỷ đồng, chi phí vận hành 5,04 tỷ đồng/năm, công nghệ hóa lý kết hợp Anoxic và Aerotank đạt chuẩn Cột A xả ra suối Ông Đông và sông Đồng Nai.
• Vị trí thứ ba - KCN Sóng Thần 1: Điểm số thấp nhất trong 3 đối tượng khảo sát. Trạm có vốn đầu tư 151,2 tỷ đồng, chi phí vận hành 21,168 tỷ đồng/năm. Do xây dựng từ năm 1995 với công nghệ lắng sinh học truyền thống kết hợp màng lọc SBR, chất lượng nước đầu ra chỉ đạt QCVN 40:2011/BTNMT Cột B xả ra Kênh Ba Bò, tiêu hao năng lượng điện cao ở mức khoảng 7.600 kW/ngày.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của KCN Mỹ Phước 3 bắt nguồn từ thiết kế công nghệ đồng bộ và suất đầu tư hiện đại, tích hợp công đoạn khử Nitơ và Phốt pho chuyên sâu qua bể Anoxic, giúp xử lý triệt để COD và các hợp chất dinh dưỡng phức tạp từ các ngành sản xuất đa dạng. Ngược lại, KCN Sóng Thần 1 bộc lộ rõ sự già cỗi của công nghệ thế hệ đầu. Dù chi phí vận hành trên mỗi mét khối nước thải của Sóng Thần 1 lên tới khoảng 6.900 đồng/m³ (tương đương 21,168 tỷ đồng/năm cho 8.400 m³/ngày), chất lượng nước chỉ dừng lại ở Cột B, tạo rủi ro sinh thái đáng kể cho lưu vực Kênh Ba Bò.

Kết quả đánh giá đa chiều này có thể được mô hình hóa trực quan thông qua biểu đồ mạng nhện đa trục (Radar Chart) đại diện cho 4 chiều cạnh Kinh tế - Kỹ thuật - Xã hội - Môi trường và bảng ma trận chuẩn hóa SAW. Trực quan hóa dữ liệu chỉ ra rằng khoảng cách điểm số lớn nhất giữa các trạm nằm ở nhóm chỉ thị môi trường (hiệu quả xử lý chất ô nhiễm khó phân hủy) và nhóm kỹ thuật (mức độ tự động hóa và khả năng chống chịu quá tải 20%). Điều này chứng minh rằng việc áp dụng nguyên lý EnTA và công cụ GAS giúp các nhà quản lý nhìn thấy bức tranh toàn cảnh thay vì chỉ dựa vào báo cáo quan trắc đơn lẻ.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá phân bậc GAS, 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất nhằm nâng cấp hệ thống xử lý nước thải hướng tới phát triển bền vững:

• Cải tạo và nâng cấp công nghệ tại KCN Sóng Thần 1: Ban Quản lý Tổng Công ty Thương mại Xuất nhập khẩu Thanh Lễ cần chủ trì dự án cải tạo hệ thống xử lý sinh học hiện hữu, tích hợp thêm module bùn hoạt tính thiếu khí Anoxic và hệ thống lọc sinh học màng tiên tiến. Mục tiêu cụ thể là nâng chất lượng nước thải sau xử lý từ Cột B lên Cột A theo QCVN 40:2011/BTNMT, giảm 15% lượng hóa chất tiêu thụ (hiện ở mức 1.600 kg/tháng) và hoàn thành trong mốc thời gian 18 tháng.
• Tối ưu hóa hiệu quả năng lượng tại KCN Mỹ Phước 3: Tổng Công ty Đầu tư và Phát triển Công nghiệp (Becamex IDC) triển khai lắp đặt biến tần điều khiển tự động cho hệ thống máy thổi khí và bơm bùn tuần hoàn. Giải pháp này hướng tới mục tiêu giảm 10-12% lượng điện tiêu thụ hàng ngày (tương đương tiết kiệm khoảng 1.700 - 2.000 kW/ngày từ định mức 17.000 kW/ngày), thực hiện trong vòng 6 tháng.
• Thúc đẩy kinh tế tuần hoàn và tái sử dụng nước tại KCN Nam Tân Uyên: Công ty Cổ phần KCN Nam Tân Uyên đầu tư cụm lọc cát áp lực và khử trùng bổ sung để tái sử dụng tối thiểu 15-20% lượng nước thải sau xử lý (khoảng 300 - 400 m³/ngày) phục vụ tưới cây xanh cảnh quan và rửa đường nội khu, giảm áp lực khai thác nước sạch ngầm trong lộ trình 12 tháng.
• Ban hành khung thẩm định EnTA cấp tỉnh cho 28 KCN Bình Dương: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương phối hợp cùng Ban Quản lý các KCN tỉnh ban hành quy chế áp dụng bắt buộc bộ 32 chỉ thị EnTA làm công cụ sàng lọc, thẩm định công nghệ đối với tất cả các dự án đầu tư nhà máy xử lý nước thải xây mới hoặc nâng cấp công suất từ năm 2021 trở đi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu học thuật và thực tiễn giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Ban Quản lý Khu công nghiệp và Chủ đầu tư hạ tầng: Cung cấp phương pháp luận chuẩn xác để thẩm định, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải tối ưu chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành hàng năm, hạn chế rủi ro pháp lý về môi trường.
• Cơ quan quản lý nhà nước (Sở Tài nguyên và Môi trường): Làm tài liệu tham khảo giá trị trong việc xây dựng chính sách cấp phép xả thải, thiết lập quy chuẩn kỹ thuật địa phương và kiểm soát định lượng mức độ phát thải của 28 KCN trên địa bàn.
• Kỹ sư công nghệ môi trường và Doanh nghiệp tư vấn: Sử dụng bộ 32 chỉ thị và thuật toán SAW-GAS như một công cụ chuyên môn để thiết kế, tối ưu hóa công nghệ trạm xử lý nước thải công nghiệp đa ngành.
• Học viên cao học, Giảng viên và Nhà nghiên cứu: Nguồn tài liệu học thuật tiêu chuẩn về ứng dụng mô hình đa tiêu chí (MCDA), lý thuyết EnTA và kỹ thuật tính trọng số kết hợp (RS, RR, RE) trong nghiên cứu khoa học môi trường.

Câu hỏi thường gặp

• Nguyên lý Đánh giá Công nghệ Môi trường (EnTA) khác gì so với Đánh giá tác động môi trường (ĐTM)? ĐTM tập trung dự báo và giảm thiểu tác động của một dự án cụ thể lên môi trường tự nhiên xung quanh. Trong khi đó, EnTA của UNEP đi sâu đánh giá bản chất công nghệ, phân tích toàn diện áp lực vòng đời từ nguyên liệu đầu vào, mức tiêu thụ năng lượng đến hiệu quả kỹ thuật, chi phí kinh tế và mức độ chấp nhận xã hội.
• Tại sao bộ tiêu chí đánh giá cần chia thành 4 nhóm: Kinh tế, Kỹ thuật, Xã hội và Môi trường? Mô hình 4 nhóm đảm bảo tính toàn diện theo chuẩn phát triển bền vững của quốc tế. Một công nghệ xử lý nước thải đạt hiệu suất xử lý 95% nhưng tiêu tốn chi phí điện năng quá lớn (như mức 17.000 kW/ngày) hoặc gây xung đột mùi hôi với cộng đồng dân cư sẽ không thể vận hành bền vững lâu dài.
• Phương pháp SAW và GAS đóng vai trò gì trong việc xử lý số liệu của luận văn? SAW giúp tổng hợp các tiêu chí định tính và định lượng về một thang đo đồng nhất thông qua hàm cộng tuyến tính có trọng số. GAS đóng vai trò thiết lập thang điểm chuẩn 5 bậc cho từng chỉ thị, giúp biến các số liệu phức tạp thành điểm số rõ ràng để xếp hạng chính xác 3 KCN.
• Vì sao KCN Sóng Thần 1 có chi phí đầu tư lớn nhưng điểm đánh giá lại thấp nhất? KCN Sóng Thần 1 đầu tư 151,2 tỷ đồng từ năm 1995 với công nghệ sinh học hiếu khí truyền thống, chưa tích hợp bể khử Nitơ chuyên sâu. Do công nghệ cũ và tiêu hao năng lượng lớn (7.600 kW/ngày), nước thải sau xử lý chỉ đạt QCVN 40:2011 Cột B, khiến điểm môi trường và kỹ thuật bị kéo giảm mạnh.
• Bộ chỉ thị 32 tiêu chí trong nghiên cứu có thể áp dụng cho các tỉnh thành khác không? Hoàn toàn có thể áp dụng. Bộ 32 chỉ thị được thiết kế theo cấu trúc mở dựa trên nguyên lý quốc tế của UNEP và các quy chuẩn môi trường Việt Nam, cho phép linh hoạt điều chỉnh trọng số các tiêu chí để áp dụng cho các KCN tại Đồng Nai, Long An hoặc các tỉnh phía Bắc.

Kết luận

• Xây dựng thành công bộ chỉ thị chuẩn hóa gồm 32 tiêu chí khoa học đánh giá công nghệ xử lý nước thải công nghiệp dựa trên nguyên lý EnTA, SAW và GAS.
• Lượng hóa chính xác thứ hạng công nghệ tại 3 KCN tỉnh Bình Dương, khẳng định vị trí dẫn đầu của KCN Mỹ Phước 3 và chỉ ra những điểm nghẽn kỹ thuật cần khắc phục tại KCN Sóng Thần 1.
• Đóng góp phương pháp luận tính trọng số kết hợp (RS, RR, RE) giúp loại bỏ tính chủ quan trong việc ra quyết định đầu tư công nghệ môi trường.
• Đề xuất lộ trình kỹ thuật và chính sách rõ ràng, giúp tiết kiệm 10-15% năng lượng vận hành và đảm bảo 100% nước thải đạt quy chuẩn Cột A trước khi xả ra lưu vực sông Đồng Nai và sông Thị Tính.
• Khuyến nghị các nhà quản lý và chủ đầu tư hạ tầng khu công nghiệp nhanh chóng áp dụng khung đánh giá EnTA để hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi các khu công nghiệp truyền thống thành khu công nghiệp sinh thái bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về các công nghệ XLNT Hiện nay có rất nhiều loại công trình với các công nghệ khác nhau để xử lý nƣớc thải. Việc lựa chọn đ ng quy trình công nghệ và thiết bị xử lý nƣớc thải để đạt đƣợc các ch tiêu xử lý mong muốn và tiết kiệm kinh phí trong xây dựng và quản lý là nhiệm vụ hàng đầu của các k sƣ xử lý nƣớc.[4] Trong một quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải bao gồm nhiều công trình và thiết bị hoạt động nối tiếp theo đ c tính k thuật có thể chia làm ba loại: Cơ học, hóa học và sinh học.[4] Xử ý c học và ho học Bảng 1. Giới thiệu c c công trình thường đư c chọn để thực hiện các quy trình công nghệ xử ý c học và hóa học Phư ng ph p Công trình Xử ý c học - Song ch n, lƣới ch n - Bể l ng cát, tách dầu bằng trọng lực - L ng sơ bộ không phèn - Tuyển nổi - Lọc - Hấp thụ bằng than hoạt tính Xử lý hóa học - Trung hòa - Keo tụ và l ng - Keo tụ và tuyển nổi - Lọc trao đổi ion - Trích ly - Ôxy hóa khử - Lọc qua màng - Điện phân Nguồn: Trịnh Xuân Lai (2009).

3 Xử ý sinh học Xử lý sinh học là quá trình xử lý nƣớc thải lợi dụng sự hoạt động, sống và sinh trƣởng của vi sinh để đồng hóa các chất hữu cơ c trong nƣớc thải, biến các chất hữu cơ thành khí và v tế bào của vi sinh vật để loại ra kh i nƣớc, có thể làm hai loại quy trình xử lý: xử lý hiếu khí và xử lý yếm khí. Giới thiệu c c công trình thường áp dụng trong xử lý sinh học Quy trình xử lý Các công trình có thể chọn Xử lý hiếu khí - Xử lý bằng quy trình dùng bùn hoạt tính, bể aerotank thông thƣờng. - Bể aerotank làm thoáng theo bậc. - Bể aerotank tải trọng cao, cƣờng độ làm thoáng cao - Hấp thụ bằng bùn hoạt tính - Làm thoáng kéo dài - Mƣơng ôxy h a - Bể lọc sinh học thông thƣờng - Bể lọc sinh học tải trọng cao - Hệ thống đĩa quay quanh trục nằm ngang - Xử lý bằng hệ thống hố sinh học hiếu khí Xử lý yếm khí - UASB bể l ng yếm khí có lớp b n lơ lửng - Bể lọc yếm khí có lớp hạt cố định - Bể lọc yếm khí có lớp hạt chuyển động trong dòng chất l ng - Bể tự hoại - Bể l ng 2 v - Hồ sinh học yếm khí Nguồn: Trịnh Xuân Lai (2009).

Tổng quan c c phư ng ph p đ nh gi công nghệ ử ý nước thải 1. Tình hình nghiên cứ trong n c. Vào năm 2011, Tổng Cục Môi trƣờng đã ban hành tài liệu k thuật hƣớng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nƣớc thải. Công nghệ phù hợp là công nghệ có thể đáp ứng các quy chuẩn/ tiêu chuẩn về xả thải và thích nghi của công nghệ đ với điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội.

Công nghệ phù hợp có thể là công nghệ hiện đại hay đơn giản. Nhƣ vậy, một công nghệ phù hợp trong bối cảnh phát triển bền vững là khi công nghệ này có chi phí thấp nhất (chi phí đầu tƣ và vận hành), khả thi về m t k thuật và pháp lý, đảm bảo hiệu quả xử lý ô nhiễm và đƣợc cộng đồng chấp nhận. [5] Việc chọn lựa công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp đƣợc thực hiện dựa trên việc xem xét, đánh giá rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng khác nhau. Vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu trong việc lựa chọn công nghệ là bản chất ứng dụng công nghệ chẳng hạn công nghệ xử lý/ tái chế/ tái sử dụng,… tiếp theo đ các yếu tố ảnh hƣởng bao gồm hiệu quả, chi phí, các yếu tố xã hội và thể chế cũng đƣợc quan tâm trong việc lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.

[5] Nhóm tác giả trong bài viết đã đƣa ra đƣợc 04 nhóm tiêu chí và 21 ch tiêu đƣợc sử dụng để đánh giá và lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp. Tình hình nghiên cứu qu c tế Năm 2002, một nhóm gồm bốn nhà khoa học đã đƣa ra một ch thị bao gồm 27 ch thị để đánh giá tính bền vững của hệ thống xử lý nƣớc thải. Bộ ch thị của họ dựa trên các khía cạnh khác nhau của tính bền vững, bao gồm kinh tế, môi trƣờng và văn hoá xã hội. Ngoài ra, còn một số ch thị thể hiện các đ c tính liên quan tới công nghệ sử dụng.[6] Năm 2014, một nhóm các nhà nghiên cứu (María Molinos-Senante, Trinidad Gómez, Manel Garrido-Baserba, Rafael Caballero, Ramón Sala-Garrido) đã đề xuất một phƣơng pháp cải tiến để đánh giá tính bền vững của các hệ thống xử lý nƣớc thải dựa trên sự phát triển của một bộ ch số tổng hợp bao gồm các vấn đề về kinh tế, môi trƣờng và xã hội.

Bộ ch số của họ đƣợc xây dựng dựa trên phƣơng pháp phân cấp phân tích (AHP) để gán trọng số cho từng ch số. Chalise cũng công bố lựa chọn một bộ ch thị bền vững cho công nghệ xử lý nƣớc thải. Tác giả đã sử dụng công cụ h trợ ra quyết định GoldSET để thực hiện. Bộ ch thị này đƣợc phát triển để đánh giá các mô-đun xử lý nƣớc thải công nghiệp nhƣng cũng có thể áp dụng cho xử lý nƣớc thải đô thị.

Bộ ch thị gồm các ch tiêu định tính và định lƣợng gồm bốn khía cạnh bền vững: môi trƣờng, xã hội, kinh tế và công nghệ. Tổng quan về phư ng ph p đa ti u ch p dụng đư c trong nhiều ngành nghề Việc thực hành ra quyết định cũng lâu đời nhƣ con ngƣời. Một câu chuyện trong cuộc đời của Vua Solomon (1011 – 931 TCN) có lẽ là ví dụ đầu tiên đƣợc ghi lại về cách tiếp cận vấn đề có thể đƣợc coi là vấn đề Ra quyết định nhiều tiêu chí (Multiple Criteria Decision Making - MCDM), dùng trong hòa giải ho c đàm phán. [9] Trong lịch sử, phƣơng pháp đánh giá ra quyết định đa tiêu chí (Multiple Criteria Decision Analysis – MCDA) đã phát triển theo nhiều phƣơng pháp khác nhau, nhƣ: - Tối ƣu h a vector (Vector and Set Optimization) - Lập trình đa mục tiêu liên tục (Continuous Multiobjective Programming) - Phƣơng pháp chính xác để tối ƣu h a kết hợp đa mục tiêu (Exact Methods for Multi-Objective Combinatorial Optimisation) - Tối ƣu h a đa tiêu chí mờ: Phƣơng pháp tiếp cận khả năng và mờ / ngẫu nhiên (Fuzzy Multi-Criteria Optimization: Possibilistic and Fuzzy/Stochastic Approaches) - Đánh giá về lập trình mục tiêu (A Review of Goal Programming) - Phƣơng pháp tối ƣu h a đa tuyến tính tƣơng tác (Interactive Nonlinear Multiobjective Optimization Methods) - Thuật toán MCDA và tiến h a đa biến (MCDA and Multiobjective Evolutionary Algorithms) Việc áp dụng phƣơng pháp đa tiêu chí đã đƣợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ: - Áp dụng đa tiêu chí trong việc quyết định tài chính 6 - Áp dụng đa tiêu chí trong ngành năng lƣợng (kinh tế, môi trƣờng, xã hội) - Áp dụng đa tiêu chí trong thiết kế và quy hoạch mạng viễn thông - Áp dụng đa tiêu chí trong phát triển bền vững - Áp dụng đa tiêu chí trong lựa chọn dự án - Ngoài ra, phƣơng pháp đa tiêu chí c n đƣợc áp dụng làm thành các phần mềm h trợ.

Tổng quan C c văn bản pháp luật có liên quan tới xử ý nước thải công nghiệp Theo điều 66, chƣơng VII của Luật Bảo vệ môi trƣờng số 55/2014/QH13, quy định bảo vệ môi trƣờng khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao. Theo nghị định số 19/2015/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trƣờng. Theo TT 35/2015/TT-BTNMT về bảo vệ môi trƣờng khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao. Nhằm đáp ứng các yêu cầu về việc bảo vệ môi trƣờng trong công cuộc đổi mới, đã ban hành Luật Bảo vệ môi trƣờng và các văn bản dƣới Luật để hƣớng dẫn và thực hành theo Luật.

Trong đ quy định các yêu cầu cụ thể đối với chủ đầu tƣ các KCN cũng nhƣ ban quản lý các KCN cũng nhƣ các đơn vị quản lý hành chính thực hiện các nội dung về bảo vệ môi trƣờng, trong đ c nội dung về đầu tƣ xây dựng nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung bảo đảm đạt quy chuẩn k thuật môi trƣờng, tổ chức quan tr c nƣớc thải và kê khai phí bảo vệ môi trƣờng với nƣớc thải theo quy định của pháp luật. Để đảm bảo các nội dung này, Nhà Nƣớc đã ban hành các quy chuẩn k thuật môi trƣờng nhƣ QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn k thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp để các đơn vị c cơ sở tham khảo và xây dựng hệ thống XLNT phù hợp. Ngoài ra, Nhà Nƣớc cũng ban hành các quy chuẩn k thuật môi trƣờng khác về nƣớc thải liên quan tới một số ngành công nghiệp mà nƣớc thải có những chất, hợp chất nguy hiểm đ c thù cần xử lý trƣớc khi xả thải ra môi trƣờng. Tổng quan về các khu công nghiệp Khu công nghiệp (KCN) đầu tiên của Bình Dƣơng là khu là S ng Thần 1 đƣợc hình thành từ năm 1995 với tổng diện tích là 180 ha.

KCN VSIP ra đời vào năm 1996 là một KCN xanh, sạch nằm trên tuyến giao thông huyết mạch (trên Quốc lộ 13), có những cơ chế hoạt động rất linh hoạt, tạo điều kiện tốt cho các nhà đầu tƣ làm ăn. [10] Sau rất nhiều thành công của KCN VSIP, Bình Dƣơng cũng đã chủ trƣơng đƣa công nghiệp về phía b c của toàn t nh, một m t sẽ tạo động lực th c đẩy phát triển kinh tế các huyện thuần nông, m t khác sẽ nhằm chuyển dịch cơ cấu kinh tế và tiến hành x a đ i giảm nghèo cho những ngƣời dân ở vùng nông thôn. Thực hiện chủ trƣơng này, các KCN M Phƣớc 1, 2, 3 cũng đã lần lƣợt ra đời đã tạo động lực mạnh mẽ để có thể phát triển kinh tế địa phƣơng. [10] Tính tới đầu năm 2019, trên toàn t nh Bình Dƣơng c tổng cộng 28 KCN đang hoạt động, dƣới sự quản lý của Ban quản lý các khu công nghiệp Bình Dƣơng.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, ngƣời viết sẽ tập trung vào 3 KCN sau: KCN Sóng thần 1, KCN Nam Tân Uyên và KCN Mỹ Phước 3.