Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự hình thành và phát triển của các khu công nghiệp (KCN) tập trung giữ vai trò động lực thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, chuyển dịch cơ cấu công nghiệp tại các địa phương. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất tập trung cũng gia tăng áp lực ô nhiễm môi trường, suy thoái tài nguyên. Thực tế quản lý môi trường tại nhiều nơi vẫn tập trung xử lý triệu chứng (chất thải phát sinh) thay vì giải quyết nguyên nhân gốc rễ. Nằm trong vùng tam giác kinh tế trọng điểm Bắc Bộ (Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh), thành phố Hải Phòng là một trong những địa phương phát triển KCN sớm nhất cả nước. KCN Tràng Duệ (thành lập năm 2007) là một trong những trung tâm thu hút vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) lớn của thành phố, thu hút hơn 70 nhà đầu tư với tổng vốn đăng ký đạt 5 tỷ USD, tạo việc làm cho hơn 30.000 lao động. Đi kèm với quy mô công nghiệp công nghệ cao đa ngành (chế tạo linh kiện điện tử, cơ khí, bao bì, vật liệu xây dựng) là áp lực môi trường phức tạp: nước thải sản xuất có thành phần đa dạng; khí thải phát sinh bụi và các khí độc hại như $\text{CO}$, $\text{CO}_2$, $\text{SO}_2$, $\text{NO}_2$; chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại từ các nhà máy thứ cấp. Khóa luận tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Môi trường của sinh viên Hoàng Thị Kim Dung (năm 2023, Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng, dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Mai Linh) thực hiện đề tài "Đánh giá hiện trạng môi trường của khu công nghiệp Tràng Duệ" nhằm phân tích thực trạng các thành phần môi trường và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm phù hợp.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm 4 nội dung cụ thể:

  1. Tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng phát triển và hệ thống hạ tầng kỹ thuật bảo vệ môi trường tại KCN Tràng Duệ.
  2. Thu thập, tổng hợp và phân tích dữ liệu quan trắc môi trường giai đoạn 2020 – 2022 để đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường không khí, tiếng ồn, nước thải, nước mặt và tình hình quản lý chất thải rắn.
  3. Khảo sát, phân tích quy trình công nghệ và hiệu quả hoạt động của trạm xử lý nước thải tập trung KCN Tràng Duệ.
  4. Đề xuất các nhóm giải pháp kỹ thuật, cơ chế quản lý và kế hoạch phòng ngừa sự cố nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường tại KCN.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng các thành phần môi trường vật lý (chất lượng không khí xung quanh, độ ồn, chất lượng nước mặt nguồn tiếp nhận, chất lượng nước thải trước và sau trạm xử lý tập trung) và công tác quản lý chất thải rắn (chất thải sinh hoạt, chất thải nguy hại) phát sinh từ hoạt động của KCN Tràng Duệ.
  • Phạm vi không gian: Khuôn viên KCN Tràng Duệ (Khu A với diện tích 405,07 ha) thuộc địa bàn các xã Lê Lợi, Hồng Phong, Bắc Sơn, An Hòa, huyện An Dương, thành phố Hải Phòng; các khu vực dân cư lân cận (thôn Hoàng Lâu, thôn Trạm Bạc, thôn Đồng Xuân, Trung tâm dịch vụ nhà ở Khu B); các nguồn nước mặt tiếp giáp gồm sông Lạch Tray, sông Rế và sông Tĩnh Thủy.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu thứ cấp, dữ liệu thống kê lưu lượng phát sinh chất thải và kết quả quan trắc định kỳ được thu thập trong giai đoạn từ năm 2020 đến hết năm 2022.

Cơ sở pháp lý, tiêu chuẩn và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng hệ thống căn cứ pháp lý, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường và tiêu chuẩn ngành để đối chiếu, đánh giá:

  • Khung pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng:

    • QCVN 05:2013/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
    • QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
    • TCVN 5945:2005 (Cột C): Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp – giới hạn tiếp nhận nước thải đầu vào của KCN Tràng Duệ.
    • Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt đối với nguồn tiếp nhận sông Lạch Tray.
    • Quyết định số 1590/QĐ-UBND ngày 20/7/2005 của UBND thành phố Hải Phòng phê duyệt Điều lệ quản lý xây dựng thị trấn An Dương, quy định bảo vệ hành lang nguồn nước thô sông Rế cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
    • Giấy phép xả nước thải vào nguồn nước số 1091/GP-BTNMT ngày 03/05/2019 do UBND thành phố Hải Phòng cấp cho Công ty Cổ phần KCN Sài Gòn – Hải Phòng (thời hạn 10 năm, từ 2019 đến 2029).
    • Sổ đăng ký chủ nguồn thải chất thải nguy hại mã số 31.T của chủ đầu tư KCN.
    • Nghị quyết số 128/NQ-CP ngày 11/10/2021 của Chính phủ về thích ứng an toàn, linh hoạt, kiểm soát hiệu quả dịch Covid-19.

  • Phương pháp nghiên cứu:

    • Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu thứ cấp: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, điều kiện địa hình huyện An Dương; báo cáo kinh tế - xã hội thành phố Hải Phòng (2020 – 2022); hồ sơ thiết kế kỹ thuật, bản vẽ công nghệ trạm xử lý nước thải và các hợp đồng kinh tế về thu gom, xử lý chất thải rắn của KCN.
    • Phương pháp thống kê, tổng hợp và xử lý dữ liệu: Thống kê lưu lượng nước thải trung bình tháng của 73 doanh nghiệp đang hoạt động trong KCN năm 2021; tổng hợp khối lượng chất thải rắn sinh hoạt và chất thải nguy hại qua các năm 2020 – 2021.
    • Phương pháp so sánh, đối chiếu tiêu chuẩn: Đối chiếu kết quả phân tích mẫu quan trắc môi trường không khí (7 vị trí K1 – K7), nước mặt sông Lạch Tray (3 vị trí NM1 – NM3) và chất lượng nước thải tại trạm xử lý tập trung giai đoạn 2020 – 2022 với các quy chuẩn QCVN 05:2013/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT và TCVN 5945:2005.
    • Phương pháp phân tích công nghệ kỹ thuật: Khảo sát và mô tả chi tiết các phân đoạn xử lý cơ học, hóa lý và sinh học thiếu khí - hiếu khí dính bám của trạm xử lý nước thải tập trung.

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu quan trắc định kỳ do đơn vị quản lý hạ tầng – Công ty Cổ phần Khu công nghiệp Sài Gòn – Hải Phòng (SHP) cung cấp, kết hợp số liệu từ các đơn vị dịch vụ môi trường liên kết (Công ty Cổ phần Thương mại Xây dựng và Môi trường Đại Minh, Công ty TNHH Phát triển Thương mại và Sản xuất Đại Thắng, Công ty TNHH Posbee Saigon) và niên giám thống kê thành phố Hải Phòng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung về khu công nghiệp Tràng Duệ

Chương 1 trình bày đặc điểm tổng quan về vị trí quy hoạch, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hạ tầng kỹ thuật KCN Tràng Duệ:

  • Vị trí và quy mô quy hoạch: KCN Tràng Duệ nằm trên Quốc lộ 10, kết nối giữa Quốc lộ 5A và đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng, đồng thời liên kết Quốc lộ 18. Tổng diện tích quy hoạch đạt 401 ha (Giai đoạn 1 rộng 187 ha đã lấp đầy năm 2013; Giai đoạn 2 rộng 214 ha). KCN Khu A có diện tích 405,07 ha, nằm trong quy hoạch phát triển công nghiệp và đô thị Tràng Duệ quy mô 701,22 ha; diện tích đất sản xuất đang hoạt động là 389,77 ha (thu hồi từ đất trồng lúa hai xã Lê Lợi và Hồng Phong). KCN đã thu hút hơn 70 dự án với 5 tỷ USD vốn đăng ký, đạt mật độ đầu tư công nghệ 21 triệu USD/ha. Doanh nghiệp trọng tâm là Tập đoàn LG Electronics, LG Display, LG Innotek, LG Chem và mạng lưới nhà cung ứng phụ trợ (vendors) đến từ Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản, Hồng Kông. Các ngành nghề tập trung gồm: cơ khí - lắp ráp, điện tử - điện lạnh, bao bì - vỏ hộp, thủ công mỹ nghệ - gia dụng, chế biến nông lâm sản và vật liệu xây dựng.
  • Điều kiện tự nhiên và thủy văn: Khí hậu nhiệt đới gió mùa ven biển Đông Bắc, nhiệt độ trung bình mùa hạ trên 25°C (cực đại 37 – 40°C), mùa đông dưới 20°C; lượng mưa trung bình năm từ 1.600 đến 1.800 mm (80% dồn vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10); độ ẩm trung bình 85%; hướng gió thịnh hành mùa khô là Đông Bắc, mùa mưa là Đông Nam (vận tốc gió bão cực đại có thể đạt 45 m/s). Mạng lưới thủy văn gồm 3 sông chính:
    • Sông Lạch Tray: Chiều dài 45 km, là nhánh sông Kinh Thầy đổ ra biển; đoạn qua KCN cách cửa biển khoảng 27 km; lưu lượng mùa lũ chiếm 75 – 85% tổng lưu lượng năm; biên độ triều dao động từ 2,0 đến 4,0 m; là nguồn tiếp nhận duy nhất đối với nước mưa và nước thải sau xử lý của KCN.
    • Sông Rế: Chiều dài hơn 10 km, là nguồn cấp nước tưới cho hơn 10.000 ha đất nông nghiệp huyện An Dương và cấp nước thô cho các Nhà máy nước An Dương, Vật Cách, Kim Sơn; theo Quyết định 1590/QĐ-UBND, KCN tuyệt đối không xả nước mưa và nước thải vào lưu vực sông Rế để bảo vệ an toàn nguồn cấp nước sinh hoạt cho đô thị.
    • Sông Tĩnh Thủy: Là phân lưu nối vào ngã ba sông Lạch Tray phía Tây Bắc KCN.
  • Hạ tầng kỹ thuật bảo vệ môi trường: KCN tiêu thụ trên 15.195 $\text{m}^3$/ngày nước sạch từ Nhà máy nước Vật Cách (nguồn nước thô sông Rế) qua ống $\Phi 300\text{ mm}$; điện năng tiêu thụ 44,4 triệu kWh/năm cấp từ trạm biến áp Tràng Duệ 110/35/22kV (công suất 63MW). Hệ thống thoát nước mưa và thu gom nước thải được xây dựng tách riêng hoàn toàn. Nước mưa tiêu thoát bằng cống hộp bê tông cốt thép đường kính D600 – D1500mm, dẫn về hồ chứa rồi chảy qua cống ngăn triều xả ra sông Lạch Tray. Mạng lưới thu gom nước thải là hệ thống cống bê tông tự chảy đặt ngầm đường kính D300 – D600mm. Nước thải sinh hoạt qua bể tự hoại và nước thải sản xuất qua xử lý sơ bộ tại từng nhà máy mới được đấu nối về trạm xử lý nước thải tập trung công suất thiết kế 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm (do Posbee Saigon thi công, vận hành).

Chương 2: Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường khu công nghiệp Tràng Duệ

Chương 2 tập trung phân tích hiện trạng phát sinh và số liệu quan trắc môi trường thực tế tại KCN:

1. Hiện trạng chất thải rắn và chất thải nguy hại

Nguồn phát sinh gồm chất thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên, chất thải công nghiệp thông thường và chất thải nguy hại từ hoạt động bảo dưỡng, sản xuất. Đối với diện tích chung do chủ đầu tư hạ tầng (Công ty Cổ phần KCN Sài Gòn – Hải Phòng - SHP) quản lý, khối lượng chất thải được tổng hợp qua Bảng 2.1 và Bảng 2.2:

Loại chất thải Năm 2020 (kg) Năm 2021 (kg) Đơn vị tiếp nhận và xử lý
Chất thải rắn sinh hoạt 1.200 7.200 Công ty CPTM Xây dựng và Môi trường Đại Minh
Chất thải nguy hại (tổng cộng) 61 5.535 Công ty TNHH PT TM và Sản xuất Đại Thắng
Trong đó: Bùn thải trạm XLNT - 2.428 Công ty TNHH Môi trường Xanh Posbee bàn giao Đại Thắng
Bao bì mềm thải 40 92 Mã CTNH: 180101
Bao bì cứng thải bằng nhựa 2 4 Mã CTNH: 180103
Bóng đèn huỳnh quang 12 8 Mã CTNH: 120106
Vỏ hộp mực in thải 3 1,5 Mã CTNH: 080202
Dẻ lau dính dầu 4 1,5 Mã CTNH: 180201

Đối với các nhà máy thứ cấp, phế liệu công nghiệp (thùng bìa carton, kim loại) được phân loại để tái sử dụng hoặc bán cho đơn vị thu mua; rác sinh hoạt và chất thải nguy hại được từng nhà máy ký hợp đồng xử lý riêng với các đơn vị chức năng có giấy phép.

2. Hiện trạng môi trường không khí và tiếng ồn

Nguồn phát sinh khí thải và bụi bắt nguồn từ quá trình đốt nhiên liệu (dầu FO, DO, khí gas LPG), phương tiện giao thông vận tải trên Quốc lộ 10 và khí thải công nghệ. Bảy doanh nghiệp lớn trong KCN đã lắp đặt hệ thống xử lý khí thải cục bộ gồm: TNHH Hoàng Nam (cyclon lọc bụi), TNHH Dinh dưỡng động vật EH (hệ thống xử lý khí), CP Sivico (hấp phụ than hoạt tính), TNHH Tân Huy Hoàng (cyclon), CP Sơn Hải Phòng số 2 (cyclon và lọc bụi tay áo), TNHH Halla Cast Việt Nam và TNHH Ohsung Vina (lắp đặt tháp xử lý khí thải chuyên dụng).

Kết quả quan trắc định kỳ giai đoạn 2020 – 2022 tại 7 điểm đo (K1: Trạm XLNT tập trung; K2: Khu dịch vụ công cộng; K3: Khu sản xuất các nhà máy; K4: Khu nhà ở thôn Đồng Xuân; K5: Ngoài KCN - Trung tâm dịch vụ nhà ở Khu B; K6: Dân cư thôn Hoàng Lâu; K7: Dân cư thôn Trạm Bạc) được tổng hợp và đối chiếu với QCVN 05:2013/BTNMT:

Thông số quan trắc Đơn vị Năm 2020 (min - max) Năm 2021 (min - max) Năm 2022 (min - max) QCVN 05:2013/BTNMT
Bụi lơ lửng tổng số (TSP) $\mu\text{g/m}^3$ 89 – 137 91 – 135 120 – 141 300
Cacbon monoxit ($\text{CO}$) $\mu\text{g/m}^3$ 2.000 3.000 3.400 – 4.800 30.000
Lưu huỳnh đioxit ($\text{SO}_2$) $\mu\text{g/m}^3$ 22 – 38 23 – 35 22 – 35 350
Nitơ đioxit ($\text{NO}_2$) $\mu\text{g/m}^3$ 19 – 28 20 – 27 21 – 29 200
Chì ($\text{Pb}$) $\mu\text{g/m}^3$ < 0,1 < 0,1 < 0,3 -
Amoniac ($\text{NH}_3$) $\mu\text{g/m}^3$ KPH – 16 < 7,5 – 15 < 18 200
Hydro sunfua ($\text{H}_2\text{S}$) $\mu\text{g/m}^3$ KPH – 13 < 5 – 14 < 5 – 14 42
Tiếng ồn dBA 60,9 – 68,4 61,7 – 67,0 60,3 – 66,2 70

Ghi chú: KPH: Không phát hiện. Dữ liệu quan trắc cho thấy toàn bộ các chỉ tiêu chất lượng không khí xung quanh và tiếng ồn tại 7 vị trí đều thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT.

3. Hiện trạng phát sinh nước thải và công nghệ xử lý

  • Lưu lượng xả thải: Theo thống kê năm 2021, tổng lưu lượng nước thải trung bình tháng của 73 công ty trong KCN đạt 167.538 $\text{m}^3$/tháng (trung bình xả thải thực tế đạt khoảng 8.000 $\text{m}^3$/ngày đêm). Trong đó, các cơ sở có lưu lượng xả thải lớn nhất gồm: Công ty TNHH LG Display (45.000 $\text{m}^3$/tháng), Công ty TNHH LG Innotek (35.000 $\text{m}^3$/tháng), Công ty TNHH LG Electronics (20.000 $\text{m}^3$/tháng), Công ty TNHH Greenwork (8.000 $\text{m}^3$/tháng), Công ty TNHH Halla (6.000 $\text{m}^3$/tháng), Công ty TNHH Ohsung Vina (5.300 $\text{m}^3$/tháng).
  • Chất lượng nước thải đầu vào: Mẫu phân tích tháng 6/2022 tại cửa vào trạm xử lý ghi nhận: $\text{pH} = 7,65$; độ màu = 157 Pt-Co; $\text{TSS} = 80\text{ mg/l}$; $\text{BOD}_5 = 245\text{ mg/l}$; $\text{COD} = 441\text{ mg/l}$; $\text{TDS} = 954\text{ mg/l}$; $\text{Amoni} = 3,12\text{ mg/l}$; Tổng nitơ = 4,56 mg/l; Tổng photpho = 0,86 mg/l; $\text{Coliform} = 40.000\text{ VK/100ml}$. Các chỉ tiêu nằm trong giới hạn tiếp nhận quy định của KCN (theo TCVN 5945:2005 Cột C).
  • Quy trình công nghệ trạm xử lý nước thải tập trung (công suất 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm):
    • Xử lý cơ học: Nước thải tự chảy về hố thu qua song chắn rác thô. Tại trạm bơm thu gom bố trí 3 bơm chìm công suất 100 $\text{m}^3$/h (2 hoạt động, 1 dự phòng, điều khiển bằng phao tự động). Bơm đẩy nước qua thiết bị lược rác tinh (khe hở < 2 mm) để tách cặn xơ sợi, sau đó chảy vào Bể điều hòa (sục khí nén liên tục để xáo trộn, tránh lắng cặn hữu cơ và điều hòa lưu lượng, tải lượng).
    • Xử lý hóa lý: Nước thải được bơm lên Bể keo tụ (châm chất keo tụ PAC hoặc phèn sắt, hiệu chỉnh pH tối ưu) rồi sang Bể tạo bông (châm anion polymer tạo cầu nối bông cặn). Nước tiếp tục qua Bể lắng hóa lý 1 (thiết kế dạng bể lắng ngang, vận tốc dòng chảy ngang không quá 0,01 m/s, thời gian lưu nước 1,5 – 2,5 h) để tách bùn cặn bằng trọng lực và gạt bùn đáy về hố bùn. (Phân đoạn hóa lý đóng vai trò xử lý tăng cường/dự phòng khi dòng thải chứa kim loại nặng hoặc chất độc hại).
    • Xử lý sinh học dính bám (MBBR): Dòng nước tự chảy vào Bể thiếu khí (MBBR Anoxic). Tại đây, máy khuấy chìm tạo môi trường xáo trộn không cấp khí ($\text{DO} < 0,5\text{ mg/l}$); vi sinh vật thiếu khí khử $\text{NO}_3^-$ (tuần hoàn từ bể hiếu khí về) thành khí $\text{N}_2$, tiêu thụ từ 3 đến 4 g COD cho mỗi gam N-$\text{NO}_3$ khử được. Tiếp theo, nước chảy sang Bể hiếu khí (MBBR Aerobic) sử dụng giá thể vi sinh di động $\text{BioF}^{\text{TM}}$ hình thành màng biofilm 3 lớp (lớp ngoài hiếu khí, lớp giữa tùy nghi, lớp trong yếm khí), hệ thống sục khí phân phối duy trì $\text{DO} > 2,0\text{ mg/l}$ để oxy hóa chất hữu cơ: $$\text{COD} + \text{O}_2 + \text{nutrients} \rightarrow \text{CO}_2 + \text{C}_5\text{H}_7\text{O}_2\text{N} + \text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O}$$ Bể oxy hóa amoniac ($\text{NH}_4^+$) được bố trí riêng biệt phía sau bể oxy hóa chất hữu cơ để phản ứng nitrat hóa diễn ra hoàn toàn, sau đó một phần nước được bơm tuần hoàn trở lại bể Anoxic.
    • Lắng sinh học và khử trùng: Nước qua bể trung gian dẫn vào Bể lắng sinh học thứ cấp để phân tách bùn hoạt tính. Một phần bùn lắng được bơm tuần hoàn về bể Anoxic để duy trì sinh khối, phần bùn dư bơm về bể phân hủy bùn. Nước trong bề mặt chảy sang Bể khử trùng (châm hóa chất $\text{NaOCl}$ 10% nhằm khống chế vi sinh vật gây bệnh $\text{Coliform} < 3.000\text{ VK/100ml}$). Một phần nước sau khử trùng được bơm ngược về phục vụ rửa khung bản máy ép bùn và rửa sàn. Nước thải sau xử lý chảy vào Hồ hoàn thiện, qua trạm bơm đẩy và đồng hồ đo lưu lượng điện từ xả ra sông Lạch Tray theo Giấy phép số 1091/GP-BTNMT.
  • Hiệu quả xử lý thực tế: Dữ liệu quan trắc trạm xử lý vào tháng 1 và tháng 6 các năm 2020 – 2022 (Bảng 2.11 và 2.12) ghi nhận nước thải sau xử lý luôn đạt QCVN 40:2011/BTNMT: $\text{pH}$ duy trì 6,4 – 7,36; $\text{BOD}_5$ đạt < 4 – 32 mg/l (chuẩn $\le 30\text{ mg/l}$); $\text{COD}$ đạt 10 – 73 mg/l (chuẩn $\le 75\text{ mg/l}$); $\text{TSS}$ đạt < 10 – 34 mg/l (chuẩn $\le 50\text{ mg/l}$); $\text{Coliform}$ đạt 600 – 2.000 VK/100ml (chuẩn $\le 3.000\text{ VK/100ml}$); các kim loại nặng ($\text{As}, \text{Hg}, \text{Pb}, \text{Cd}, \text{Cu}, \text{Zn}, \text{Ni}, \text{Fe}, \text{Cr}^{6+}, \text{Cr}^{3+}$) đều ở mức rất thấp hoặc không phát hiện.
  • Chất lượng nước mặt sông Lạch Tray: Kết quả phân tích tháng 12 các năm 2020 – 2022 tại 3 điểm (NM1: tại điểm tiếp nhận xả thải; NM2: cách 500 m về thượng lưu; NM3: cách 500 m về hạ lưu) cho thấy nguồn nước mặt ổn định: $\text{pH}$ đạt 7,25 – 7,4; hàm lượng oxy hòa tan ($\text{DO}$) duy trì từ 5,3 đến 6,5 mg/l; $\text{BOD}_5$ từ 16 đến 22 mg/l; $\text{COD}$ từ 20 đến 44 mg/l; $\text{TSS}$ từ 38 đến 47 mg/l; $\text{Coliform}$ dao động 1.000 – 2.000 MPN/100ml. Nguồn nước tiếp nhận chưa ghi nhận dấu hiệu suy thoái hay ô nhiễm cục bộ.

Chương 3: Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường KCN Tràng Duệ

Chương 3 tổng hợp các áp lực môi trường gia tăng do hoạt động sản xuất và xây dựng hệ thống biện pháp quản lý, kỹ thuật:

  • Kế hoạch phòng ngừa và ứng phó sự cố môi trường:
    • Sự cố nước thải: Yêu cầu bắt buộc 100% doanh nghiệp thuê đất phải xây dựng hệ thống cống tách riêng nước mưa và nước thải nội bộ; vận hành công trình xử lý sơ bộ tại phân xưởng đạt TCVN 5945:2005 (Cột C) trước khi đấu nối vào cống thu gom tập trung; đảm bảo duy trì liên tục hoạt động của trạm XLNT 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm.
    • Quản lý chất thải: Doanh nghiệp thứ cấp phải phân loại triệt để chất thải tại nguồn (chất thải tái chế, rác sinh hoạt, chất thải công nghiệp thông thường và chất thải nguy hại) bằng các thùng chứa có dán nhãn; lập kho lưu giữ tạm thời đạt quy chuẩn; thực hiện đăng ký sổ chủ nguồn thải chất thải nguy hại với Sở Tài nguyên và Môi trường và ký kết hợp đồng thu gom với đơn vị có tư cách pháp nhân.
    • Kiểm soát bụi và khí thải: Yêu cầu phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu phải phủ bạt kín, rửa xe trước khi ra khỏi công trường/nhà máy và kiểm soát tốc độ nội bộ; bố trí lực lượng quét dọn đường sá thường xuyên; bắt buộc các nhà máy phát sinh khói thải, hơi dung môi hữu cơ phải xây dựng và vận hành thiết bị lọc bụi, tháp hấp thụ/hấp phụ đúng theo báo cáo Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) đã phê duyệt.
  • Biện pháp quản lý kỹ thuật và cơ chế chính sách:
    • Hỗ trợ và thúc đẩy sản xuất sạch hơn: Áp dụng các giải pháp kiểm toán chất thải, kiểm toán năng lượng, tuần hoàn nguyên vật liệu phế thải giữa các nhà máy trong KCN (cộng sinh công nghiệp); thay thế nguyên liệu độc hại bằng dung môi an toàn.
    • Công tác kiểm tra, giám sát liên ngành: Ban quản lý hạ tầng phối hợp định kỳ với cơ quan quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường tại địa phương tiến hành thanh tra, lấy mẫu đột xuất khí thải ống khói và nước thải đầu nối; xử phạt nghiêm các hành vi xả lén hoặc vận hành đối phó hệ thống xử lý chất thải.
    • Định hướng phát triển bền vững: Kiến nghị thành phố Hải Phòng đẩy nhanh quy hoạch các bãi chôn lấp và khu liên hợp xử lý chất thải rắn tập trung, tránh nguy cơ quá tải; kiên quyết áp dụng cơ chế sàng lọc dự án đầu tư, từ chối cấp phép các loại hình công nghiệp có nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng hoặc sử dụng công nghệ lạc hậu không thể xử lý triệt để chất thải.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã tổng hợp và đạt được các kết quả cụ thể:

  • Kết quả dữ liệu định lượng:
    • Xác lập bức tranh tổng thể về nguồn thải của 73 doanh nghiệp đang hoạt động trong KCN Tràng Duệ năm 2021 với tổng lưu lượng nước thải trung bình tháng đạt 167.538 $\text{m}^3$/tháng (trong đó nhóm doanh nghiệp LG chiếm trên 60% tổng lượng thải).
    • Ghi nhận sự gia tăng khối lượng chất thải do đơn vị quản lý hạ tầng KCN (SHP) chuyển giao qua hai năm: rác thải sinh hoạt tăng từ 1.200 kg (năm 2020) lên 7.200 kg (năm 2021); chất thải nguy hại tăng từ 61 kg lên 5.535 kg (chủ yếu do phát sinh 2.428 kg bùn thải từ trạm XLNT giai đoạn 2).
    • Đánh giá chất lượng môi trường không khí xung quanh qua 3 năm (2020 – 2022) tại 7 vị trí (K1 – K7) với hàm lượng bụi lơ lửng (89 – 141 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{CO}$ (2.000 – 4.800 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{SO}_2$ (22 – 38 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{NO}_2$ (19 – 29 $\mu\text{g/m}^3$) và tiếng ồn (60,3 – 68,4 dBA) đều đạt QCVN 05:2013/BTNMT.
    • Khẳng định hiệu quả làm việc ổn định của trạm xử lý nước thải công nghệ MBBR công suất 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm khi đưa các thông số ô nhiễm cao ở đầu vào ($\text{BOD}_5 = 245\text{ mg/l}$, $\text{COD} = 441\text{ mg/l}$) về giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT ở đầu ra ($\text{BOD}_5 < 4 - 32\text{ mg/l}$, $\text{COD} = 10 - 73\text{ mg/l}$), kiểm soát tốt chất lượng nước mặt sông Lạch Tray với hàm lượng $\text{DO}$ đạt 5,3 – 6,5 mg/l.
  • Đóng góp của khóa luận:
    • Cung cấp tài liệu khảo sát kỹ thuật hoàn chỉnh về sơ đồ dây chuyền và tính toán nguyên lý vận hành của hệ thống xử lý nước thải hóa lý kết hợp công nghệ sinh học màng vi sinh chuyển động (MBBR) trên nền giá thể $\text{BioF}^{\text{TM}}$.
    • Xây dựng hệ thống giải pháp phân định rõ trách nhiệm bảo vệ môi trường giữa đơn vị kinh doanh hạ tầng KCN và các doanh nghiệp thứ cấp, gắn liền với các ràng buộc pháp lý cụ thể.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và nội dung thể hiện trong văn bản khóa luận:

  • Hạn chế:
    • Dữ liệu chất lượng nước thải và nước mặt mới chỉ phản ánh kết quả quan trắc theo các đợt mẫu định kỳ (tháng 1, tháng 6, tháng 12 các năm) chứ chưa có chuỗi số liệu quan trắc tự động liên tục (online 24/7).
    • Số liệu chất thải rắn sinh hoạt và chất thải nguy hại trong văn bản chủ yếu phản ánh phần phát sinh của đơn vị quản lý hạ tầng SHP và trạm XLNT tập trung, chưa thống kê chi tiết toàn bộ khối lượng phát sinh nội bộ tại từng nhà máy thứ cấp.
    • Đánh giá ô nhiễm không khí chủ yếu dựa trên mạng lưới quan trắc không khí xung quanh, chưa đi sâu đo đạc nồng độ và lưu lượng khí thải tại nguồn (tại các ống khói công nghiệp của từng nhà máy).
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khảo sát, kiểm toán môi trường chi tiết tại các cụm nhà máy thuộc tổ hợp LG để tính toán hệ số phát thải đặc thù cho ngành công nghiệp điện tử.
    • Nghiên cứu mô hình tuần hoàn, tái sử dụng nước thải sau xử lý của trạm XLNT tập trung phục vụ làm mát thiết bị công nghiệp hoặc tưới cây cảnh quan trong khuôn viên KCN.
    • Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu quan trắc phát thải online tích hợp để phục vụ công tác cảnh báo sớm sự cố môi trường liên vùng.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên và học viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường: Có thể sử dụng đề tài làm tài liệu tham khảo thực tế về phương pháp đánh giá hiện trạng môi trường tại một KCN tập trung quy mô lớn; tham khảo chi tiết sơ đồ công nghệ, tính toán thời gian lưu nước, vận tốc dòng chảy và cơ chế phản ứng sinh hóa của bể vi sinh dính bám MBBR kết hợp Anoxic.
  • Kỹ sư vận hành công trình môi trường: Tham khảo cấu hình thiết bị trạm xử lý nước thải công nghiệp điện tử - cơ khí (bơm chìm, máy thổi khí, lược rác tinh < 2 mm, máy ép bùn khung bản, châm hóa chất PAC, polymer, $\text{NaOCl}$).
  • Cán bộ quản lý môi trường tại các KCN: Tham khảo quy chế phối hợp quản lý môi trường giữa đơn vị hạ tầng và doanh nghiệp thứ cấp, phương án bố trí hệ thống thu gom nước mưa - nước thải riêng biệt nhằm bảo vệ hành lang an toàn nguồn nước sinh hoạt liên tỉnh.

Câu hỏi thường gặp

1. KCN Tràng Duệ lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nào cho trạm xử lý tập trung và công suất vận hành thực tế đạt bao nhiêu?
Trạm xử lý nước thải tập trung KCN Tràng Duệ sử dụng công nghệ kết hợp hóa - sinh do Posbee Saigon thiết kế và thi công. Quy trình gồm: xử lý cơ học (song chắn rác, lược rác tinh < 2 mm, bể điều hòa); xử lý hóa lý (keo tụ PAC, tạo bông polymer, bể lắng hóa lý ngang); xử lý sinh học dính bám (bể thiếu khí Anoxic khử nitrat kết hợp bể hiếu khí MBBR sử dụng giá thể di động $\text{BioF}^{\text{TM}}$); bể lắng sinh học thứ cấp và bể khử trùng bằng $\text{NaOCl}$ 10%. Trạm có công suất thiết kế 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm; công suất vận hành thực tế ghi nhận trung bình khoảng 8.000 $\text{m}^3$/ngày đêm.

2. Toàn bộ nước mưa và nước thải sau xử lý của KCN Tràng Duệ được xả vào nguồn tiếp nhận nào và biện pháp bảo vệ nguồn nước sông Rế được quy định ra sao?
Toàn bộ nước mưa và nước thải sau xử lý (đạt QCVN 40:2011/BTNMT Cột B theo Giấy phép xả nước thải số 1091/GP-BTNMT) đều được thu gom và xả vào sông Lạch Tray. Đối với sông Rế, do đây là nguồn cấp nước thô quan trọng cho các nhà máy nước sinh hoạt thành phố Hải Phòng theo Quyết định số 1590/QĐ-UBND, KCN được quy hoạch bảo vệ nghiêm ngặt hành lang sông, tuyệt đối không bố trí bất kỳ cửa xả nước mưa hay nước thải nào dẫn vào lưu vực sông Rế.

3. Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt và chất thải nguy hại do chủ đầu tư hạ tầng KCN (SHP) chuyển giao xử lý biến động như thế nào giữa năm 2020 và 2021?
Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt tăng gấp 6 lần, từ 1.200 kg (năm 2020) lên 7.200 kg (năm 2021), do Công ty CPTM Xây dựng và Môi trường Đại Minh thu gom xử lý. Khối lượng chất thải nguy hại tăng từ 61 kg (năm 2020) lên 5.535 kg (năm 2021), do Công ty TNHH PT TM và Sản xuất Đại Thắng tiếp nhận xử lý; trong đó mức tăng đột biến chủ yếu đến từ 2.428 kg bùn thải phát sinh trong quá trình vận hành trạm xử lý nước thải giai đoạn 2.

4. Doanh nghiệp nào có lưu lượng nước thải phát sinh lớn nhất trong KCN Tràng Duệ theo số liệu khảo sát năm 2021?
Theo bảng thống kê 73 doanh nghiệp năm 2021, doanh nghiệp có lưu lượng nước thải lớn nhất là Công ty TNHH LG Display với 45.000 $\text{m}^3$/tháng, tiếp theo là Công ty TNHH LG Innotek với 35.000 $\text{m}^3$/tháng và Công ty TNHH LG Electronics (LGE) với 20.000 $\text{m}^3$/tháng. Ba doanh nghiệp thuộc Tập đoàn LG này chiếm tới 100.000 $\text{m}^3$/tháng, tương đương gần 60% tổng lưu lượng nước thải trung bình tháng của toàn bộ KCN (167.538 $\text{m}^3$/tháng).

5. Chất lượng môi trường không khí xung quanh KCN Tràng Duệ giai đoạn 2020 – 2022 có đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia hay không?
Số liệu quan trắc trong 3 năm liên tiếp (2020, 2021, 2022) tại 7 vị trí đại diện (bên trong KCN, khu nhà máy, trạm xử lý nước thải và các khu dân cư lân cận) cho thấy toàn bộ các thông số như bụi lơ lửng tổng số (89 – 141 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{CO}$ (2.000 – 4.800 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{SO}_2$ (22 – 38 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{NO}_2$ (19 – 29 $\mu\text{g/m}^3$), $\text{NH}_3$, $\text{H}_2\text{S}$ và độ ồn (60,3 – 68,4 dBA) đều nằm thấp hơn nhiều so với ngưỡng giới hạn quy định tại QCVN 05:2013/BTNMT. Chất lượng môi trường không khí xung quanh KCN vẫn duy trì ở mức tốt.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Hoàng Thị Kim Dung đã phân tích toàn diện hiện trạng chất lượng các thành phần môi trường và hệ thống hạ tầng bảo vệ môi trường tại Khu công nghiệp Tràng Duệ giai đoạn 2020 – 2022. Kết quả nghiên cứu chứng minh trạm xử lý nước thải tập trung công suất 10.000 $\text{m}^3$/ngày đêm ứng dụng công nghệ MBBR hoạt động hiệu quả, đưa chất lượng nước thải đầu ra đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT trước khi xả vào sông Lạch Tray, trong khi môi trường không khí xung quanh và nguồn tiếp nhận chưa ghi nhận dấu hiệu ô nhiễm vượt ngưỡng. Các giải pháp kỹ thuật, cơ chế kiểm soát chất thải tại nguồn và kế hoạch ứng phó sự cố được đề xuất bám sát đặc thù vận hành của các nhà máy sản xuất công nghệ cao, đóng góp cơ sở dữ liệu thực tiễn cho công tác quản lý môi trường bền vững tại KCN Tràng Duệ.