Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam thúc đẩy sự hình thành và mở rộng của các khu công nghiệp tập trung. Tỉnh Bắc Ninh là một trong những địa phương có tốc độ phát triển công nghiệp nhanh tại vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, tập trung nhiều dự án thuộc các lĩnh vực kỹ thuật phụ trợ, hóa chất và gia công bề mặt. Bên cạnh những đóng góp về mặt tăng trưởng kinh tế và giải quyết việc làm, hoạt động sản xuất công nghiệp gia tăng áp lực lớn lên tài nguyên nước. Nhiều cơ sở sản xuất phát sinh nguồn nước thải chứa tải lượng ô nhiễm hữu cơ và vô cơ cao, tiềm ẩn nguy cơ suy thoái nguồn nước mặt và nước ngầm nếu hệ thống xử lý không vận hành đúng quy chuẩn kỹ thuật.

Trong bối cảnh đó, Công ty TNHH Ryong - In vina, hoạt động tại Khu công nghiệp Quế Võ (Khu mở rộng), xã Nam Sơn, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh, là đơn vị chuyên sản xuất hóa chất công nghiệp cho ngành mạ và gia công mạ, nhuộm chi tiết khuôn kim loại, khuôn sứ, khuôn nhựa. Nước thải từ các công đoạn sản xuất này mang đặc thù của ngành gia công kim loại và pha chế hóa chất: chứa hàm lượng xyanua, phức kim loại, ion kim loại nặng (niken, đồng, kẽm, crom), hóa chất hoạt động bề mặt, cùng nồng độ COD, BOD5 và chất rắn lơ lửng ở mức cao. Việc khảo sát, đánh giá thực trạng thu gom, xử lý nguồn nước thải sản xuất tại nhà máy là yêu cầu thực tiễn nhằm kiểm soát rủi ro môi trường theo quy định hiện hành.

Khóa luận xác lập hệ thống mục tiêu nghiên cứu cụ thể như sau:

  • Mục tiêu chung: Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải sản xuất tại Công ty TNHH Ryong - In vina.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Thông qua việc nghiên cứu nắm được giải pháp nước thải của Công ty TNHH Ryong - In vina;
    2. Đánh giá chiều hướng ảnh hưởng và dự báo tình trạng ô nhiễm trong quá trình sản xuất;
    3. Đưa ra các biện pháp nhằm giảm thiểu và bảo vệ, cải thiện xử lý nước thải.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sản xuất phát sinh từ các dây chuyền hoạt động tại nhà máy.
  • Phạm vi không gian: Khuôn viên nhà máy của Công ty TNHH Ryong - In vina tại Lô K-1-1, Khu công nghiệp Quế Võ (Khu mở rộng), xã Nam Sơn, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 28/05/2018 đến tháng 11/2018; công tác quan trắc và lấy mẫu phân tích thực nghiệm được tiến hành vào tháng 06/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên khung pháp lý môi trường và cơ sở lý luận về quản lý chất lượng nước:

  • Cơ sở pháp lý: Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13; Luật Tài nguyên nước năm 2012; Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12; Luật Hóa chất số 06/2007/QH12; Luật Đa dạng sinh học số 20/2008/QH12; Nghị định số 155/2016/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường; Nghị định số 154/2016/NĐ-CP về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải; Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nước đô thị và khu công nghiệp; Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT; Thông tư số 12/2011/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại. Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật đối chiếu chính gồm QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, Cột B) và Quy định tiếp nhận nước thải của Khu công nghiệp Quế Võ.
  • Khái niệm và thông số chất lượng nước: Đề tài sử dụng định nghĩa môi trường và ô nhiễm môi trường theo Luật BVMT 2014; khái niệm nước thải theo TCVN 5980:1995 (ISO 6107/1-1980); định nghĩa ô nhiễm nước theo Hiến chương Châu Âu về nước. Các chỉ tiêu đánh giá gồm nhóm vật lý (nhiệt độ, màu sắc, độ đục), nhóm hóa học (pH, DO, COD, BOD5, Amoni, Tổng Nitơ, Tổng Photpho, Tổng Phenol, Xianua, kim loại nặng Cu, Zn, Ni) và nhóm vi sinh vật (Coliform).

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp kế thừa số liệu: Thu thập dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Quế Võ, hồ sơ quy trình công nghệ và các tài liệu kỹ thuật của Công ty TNHH Ryong - In vina.
  • Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển: Tuân thủ TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) về lấy mẫu nước thải, TCVN 5993:1995 và TCVN 6663-3:2008 về hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu. Mẫu nước sau xử lý được chứa trong bình thủy tinh màu nút xoắn và can nhựa (0,5 lít, 2 lít), dán nhãn thông tin và bảo quản theo quy định từng chỉ tiêu, vận chuyển về phòng thí nghiệm trong ngày bằng xe chuyên dụng.
  • Phương pháp đo tại hiện trường: Thực hiện đo nhanh 7 chỉ tiêu theo các quy trình nội bộ và tiêu chuẩn hiện hành: Nhiệt độ (EATC - PPNB - 02), pH (TCVN 6492:2011), DO (TCVN 7325:2005), EC (SMEWW 2510B:2012), TDS (EATC - PPNB - 01), Độ muối (SMEWW 2520B:2012), Độ đục (TCVN 6184:1996).
  • Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Sử dụng hệ thống phương pháp Standard Methods (SMEWW), TCVN và HACH Method: TS (SMEWW 2540B:2012), TDS (SMEWW 2540C:2012), TSS (SMEWW 2540D:2012), COD (SMEWW 5220C:2012), BOD5 (SMEWW 5210D:2012), Xianua (SMEWW 4500-CN⁻.B&E:2012), Amoni (HACH Method 8038 và SMEWW 4500 NH3 F:2012), Tổng Nitơ (TCVN 6638:2000), Tổng Photpho (SMEWW 4500P B&E:2012), Cu (SMEWW 3113B:2012), Zn (SMEWW 3111B:2012), Ni (SMEWW 3113B:2012), Phenol (HACH Method 8047), Coliform (SMEWW 9221:B:2012).
  • Phương pháp xử lý số liệu và so sánh: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để tính toán, thống kê và lập biểu đồ; so sánh giá trị phân tích thực tế với ngưỡng giới hạn quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT (Cột A, Cột B) và giới hạn tiếp nhận của KCN Quế Võ.
  • Nguồn dữ liệu: Số liệu phân tích từ phiếu kết quả của Công ty cổ phần kỹ thuật và phân tích môi trường EATC qua 3 đợt quan trắc: mẫu NT1 (ngày 06/06/2018), NT2 (ngày 07/06/2018) và NT3 (ngày 10/06/2018) tại họng xả sau hệ thống xử lý nước thải của nhà máy (tọa độ: 21°09´054" N, 106°07´030" E).

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ mối quan hệ giữa đẩy mạnh công nghiệp hóa, đô thị hóa với nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm do nước thải công nghiệp không qua xử lý đạt chuẩn. Đề tài giới thiệu khái quát tỉnh Bắc Ninh là địa phương có nền công nghiệp phát triển, kéo theo sức ép chất thải lớn. Công ty TNHH Ryong - In vina tại KCN Quế Võ mở rộng được chọn làm đối tượng nghiên cứu do phát sinh lượng nước thải sản xuất hóa chất và mạ có nồng độ chất gây ô nhiễm cao. Từ đó, phần mở đầu xác định mục tiêu chung, 3 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa trong học tập - nghiên cứu và 4 ý nghĩa trong quản lý thực tiễn của đề tài.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp cơ sở khoa học và thực tiễn liên quan đến tài nguyên nước và ô nhiễm nước:

  • Khái quát tài nguyên nước mặt, nước ngầm, nước mưa, nước biển; trích dẫn các định nghĩa pháp lý theo Luật Bảo vệ môi trường 2014, Luật Bảo vệ môi trường 2005, TCVN 5980-1995 và tiêu chuẩn quốc tế ISO 6107/1-1980.
  • Trình bày bản chất các tác nhân và thông số ô nhiễm nước: Độ màu, TSS, độ cứng, nồng độ oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), kim loại nặng (Hg, Cd, Pb, As, Cr, Cu, Zn, Fe), các anion dinh dưỡng ($NO_3^-$, $PO_4^{3-}$, $SO_4^{2-}$), cùng vi sinh vật gây bệnh qua chỉ tiêu Coliform.
  • Tổng kết khung pháp lý gồm các đạo luật, nghị định về xử phạt vi phạm hành chính, phí bảo vệ môi trường đối với nước thải, thoát nước đô thị và khu công nghiệp.
  • Khái quát vai trò sinh học của nước đối với cơ thể sống; nguyên nhân gây ô nhiễm nước từ tự nhiên (mưa lũ, xác sinh vật) và nhân tạo (chất thải sinh hoạt, hóa chất nông nghiệp, nước thải công nghiệp).
  • Thống kê thực trạng tài nguyên nước và hiện trạng ô nhiễm trên thế giới cùng các số liệu tại Việt Nam (mạng lưới 2.560 con sông có chiều dài từ 10 km trở lên thuộc 124 hệ thống sông, tổng lưu lượng 840 tỷ $m^3$/năm, phân bố nước ngầm tại các vùng đồng bằng và đá vôi, thực trạng ô nhiễm tại KCN Việt Trì, lưu vực sông Hồng, sông Đồng Nai và các sông nội đô Hà Nội).

Phần III: Đối tượng nội dung và phương pháp nghiên cứu

Tác giả cụ thể hóa các thông số kỹ thuật phục vụ khảo sát thực địa:

  • Xác định đối tượng là nước thải sản xuất tại Công ty TNHH Ryong - In vina; thời gian thực hiện từ 28/05/2018 đến tháng 11/2018.
  • Thiết lập vị trí lấy mẫu tại điểm xả sau hệ thống xử lý nước thải của công ty, tọa độ địa lý 21°09´054" N, 106°07´030" E; thực hiện 3 đợt lấy mẫu: NT1 (06/06/2018), NT2 (07/06/2018) và NT3 (10/06/2018). Mẫu nước ghi nhận có tính chất: tương đối trong, ít cặn, mùi nhẹ.
  • Trình bày bảng danh mục phương pháp đo nhanh tại hiện trường gồm 7 thông số và phương pháp phân tích phòng thí nghiệm gồm 14 chỉ tiêu môi trường.
  • Xác định phương pháp tính toán, xử lý dữ liệu và so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này cung cấp toàn bộ dữ liệu khảo sát và thực nghiệm tại nhà máy:

  • Đặc điểm hoạt động của nhà máy: Nhà máy đặt tại Lô K-1-1, KCN Quế Võ (Khu mở rộng), đi vào hoạt động từ năm 2017 với diện tích 4.323,4 $m^2$. Quy mô sản xuất thiết kế tối đa gồm: sản xuất hóa chất công nghiệp cho ngành mạ với công suất 1.500 tấn/năm; gia công mạ và nhuộm chi tiết khuôn kim loại, khuôn sứ, khuôn nhựa với công suất 40 tấn/năm. Tại thời điểm nghiên cứu, nhà máy vận hành khoảng 60% công suất tối đa. Nguyên liệu tiêu thụ chính hằng năm gồm chất tẩy rửa LutronQ75 (126 tấn/năm), Sodium bisulfate (56 tấn/năm), Sodium Hypophosphite (50 tấn/năm), linh kiện cần mạ (25 tấn/năm).
  • Nguồn phát sinh nước thải: Nước rửa thùng trộn hóa chất và dụng cụ phòng thí nghiệm; nước thải từ các bể mạ (tẩy dầu, tẩy điện âm, trung hòa, niken nhiệt, bể đồng, bể kẽm, bể thiếc); nước thải từ các tháp xử lý khí thải.
  • Quy trình công nghệ xử lý nước thải: Nước thải được phân thành 3 nhánh riêng biệt:
    1. Dòng xyanua và phức kim loại xyanua: Thu gom về Bể thu gom 1, bơm lên Bể oxy hóa xyanua. Sử dụng dung dịch NaClO trong môi trường kiềm (pH = 11 - 12 điều chỉnh bằng $Ca(OH)_2$, kiểm soát qua đầu dò pH và ORP) phản ứng trong 40 - 60 phút để oxy hóa xyanua thành $CNO^-$. Sau đó, bổ sung $H_2SO_4$ hạ pH về 7 để oxy hóa tiếp $CNO^-$ thành muối không độc, châm chất trợ keo tụ PAM khuấy 20 - 30 phút, để lắng bùn 50 - 60 phút rồi dẫn về Bể điều hòa.
    2. Dòng mạ Electroless Niken: Thu gom về Bể thu gom 2, bơm lên Bể Fenton. Chỉnh pH về 2,8 bằng $H_2SO_4$, bổ sung dung dịch $FeSO_4$ và $H_2O_2$ (kiểm soát phản ứng bằng đầu dò ORP trong 50 - 60 phút) để gốc $\cdot OH$ phân hủy các hợp chất hữu cơ cao phân tử. Tiếp tục nâng pH > 7 bằng $Ca(OH)_2$ để kết tủa $Fe^{3+}$ thành $Fe(OH)_3$, keo tụ hỗ trợ bởi PAM, lắng bùn từ 1 - 1,5 giờ trước khi dẫn nước sang Bể điều hòa.
    3. Dòng axit, bazơ, tẩy sàn gộp chung với 2 dòng sơ bộ: Tập trung tại Bể điều hòa (sục khí nén). Nước được bơm sang Bể phản ứng tổng hợp, cấp khí ozone (từ máy tạo ozone công suất 60 g/h) để oxy hóa chất hữu cơ hòa tan; bổ sung $Ca(OH)_2$ hoặc $Na_2S$ để kết tủa hydroxit và sunfua kim loại ($Cr^{3+}$, $Fe^{3+}$, $Ni^{2+}$, $Zn^{2+}$). Sau đó châm $FeSO_4$, duy trì pH 8 - 10 bằng đầu dò pH để tạo bông bùn, thêm polymer trợ keo tụ, khuấy 15 - 20 phút rồi cho lắng. Nước trong chuyển sang Bể điều chỉnh pH, bơm qua Bồn lọc áp lực và Thiết bị đo lưu lượng trước khi xả ra cống thu gom tập trung của KCN Quế Võ.
  • Thông số kỹ thuật công trình xử lý: Bể thu gom 1 (66,185 $m^3$, kết cấu BTCT chống thấm); Bể oxy hóa xyanua (17,1 $m^3$, SS400); Bể thu gom 2 (66,185 $m^3$, BTCT); Bể Fenton (9,7 $m^3$, SS400); Bể điều hòa (111,02 $m^3$, BTCT); Bể phản ứng tổng hợp (31,6 $m^3$, SS400); Bồn lọc áp lực (1,33 $m^3$, SUS304); Bể chứa bùn (4,715 $m^3$, SS400); Bể điều chỉnh pH (3,54 $m^3$, SS400); 02 bồn chứa hóa chất PE 600 lít; 06 bồn chứa hóa chất PE 1000 lít; Thiết bị đo lưu lượng (kết cấu SS400 + FRP). Thiết bị phụ trợ gồm: bơm nước thải các loại (từ 1,1 kW đến 3,7 kW), máy khuấy SUS 304 tốc độ 120 vòng/phút, máy ép bùn công suất 10.000 l/chu kỳ, máy tạo oxy 1.200 W (lưu lượng 12 l/phút), máy tạo ozone YI-D60W (700 W, sản lượng 60 g/h).
  • Kết quả quan trắc: Phân tích 14 chỉ tiêu nước thải tại 3 đợt quan trắc cho thấy tất cả các thông số đều đạt tiêu chuẩn tiếp nhận của KCN Quế Võ và QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B).
  • Định hướng và giải pháp giảm thiểu: Đề xuất cam kết pháp lý, bồi thường sự cố, phân luồng triệt để các dòng thải (nước làm mát, nước ô nhiễm cơ học, nước dính dầu mỡ, nước mạ), tự động hóa sản xuất giảm ồn - rung, đảm bảo an toàn PCCC kho hóa chất và tập huấn an toàn lao động.

Phần V: Kết luận và đề nghị

  • Kết luận: Khẳng định trạm xử lý nước thải của công ty hoạt động hiệu quả khi nhà máy vận hành ở 60% công suất. Nước thải sau xử lý có hàm lượng kim loại nặng rất nhỏ hoặc dưới ngưỡng phát hiện (do nước thải có tỷ lệ lớn là nước làm mát thiết bị). Đề xuất 5 giải pháp quản lý vận hành trạm xử lý: bố trí nhân viên có chuyên môn, nhận chuyển giao công nghệ vận hành, ghi sổ nhật ký vận hành, bảo trì định kỳ vào ngày lễ/ngày nghỉ, thực hiện quan trắc định kỳ 3 tháng/lần.
  • Đề nghị: Đề xuất các cơ quan quản lý hướng dẫn công ty thực hiện quy định môi trường; đẩy mạnh tuyên truyền; Ban quản lý KCN Quế Võ giám sát chặt chẽ các nguồn xả thải; doanh nghiệp duy trì quan trắc định kỳ và nâng cao ý thức của người lao động.

Kết quả và đóng góp

Chất lượng nước thải sản xuất sau hệ thống xử lý của Công ty TNHH Ryong - In vina qua 3 đợt quan trắc độc lập được tổng hợp và đối chiếu tại bảng sau:

STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị NT1 (06/06/2018) NT2 (07/06/2018) NT3 (10/06/2018) QCVN 40:2011/BTNMT (Cột A) QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) Giới hạn tiếp nhận KCN Quế Võ
1 pH - 7,5 7,3 7,6 6 - 9 5,5 - 9 5,5 - 9
2 TSS mg/l 87 82 87 50 100 100
3 Amoni (tính theo N) mg/l < 0,15 < 0,15 < 0,15 5 10 10
4 Tổng P mg/l < 0,03 < 0,03 < 0,03 4 6 6
5 Tổng N mg/l < 0,2 < 0,2 < 0,2 20 40 40
6 COD mg/l 48 49 49 75 150 150
7 BOD5 mg/l 22 22 22 30 50 50
8 Đồng (Cu) mg/l < 0,09 < 0,08 < 0,09 2 2 2
9 Kẽm (Zn) mg/l < 0,03 < 0,03 < 0,02 3 3 3
10 Niken (Ni) mg/l < 0,042 < 0,041 < 0,045 0,2 0,5 0,5
11 Xianua ($CN^-$) mg/l < 0,002 < 0,001 < 0,001 0,07 0,1 0,1
12 Tổng Phenol mg/l < 0,001 < 0,002 < 0,003 0,1 0,5 0,5
13 Coliform MPN/100ml 1.500 2.500 2.100 3.000 5.000 5.000
14 SS mg/l 76 76 76 50 100 100

Ghi chú: Ký hiệu "<" thể hiện giá trị nằm dưới giới hạn phát hiện của thiết bị phân tích.

Đánh giá kết quả phân tích:

  • Giá trị pH trong nước thải dao động từ 7,3 đến 7,6, nằm trong ngưỡng trung tính tối ưu theo quy định (5,5 - 9).
  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS dao động từ 82 đến 87 mg/l và SS ổn định ở mức 76 mg/l, thấp hơn ngưỡng tối đa cho phép là 100 mg/l.
  • Các chỉ số ô nhiễm hữu cơ COD dao động từ 48 đến 49 mg/l (thấp hơn ngưỡng 150 mg/l của Cột B); BOD5 đạt ổn định ở mức 22 mg/l (thấp hơn ngưỡng cho phép 50 mg/l).
  • Chỉ tiêu vi sinh Coliform đạt từ 1.500 đến 2.500 MPN/100ml, thấp hơn giới hạn tiếp nhận (5.000 MPN/100ml).
  • Các chất độc hại đặc thù ngành mạ như Xianua ($CN^-$) dao động dưới 0,001 - 0,002 mg/l (quy chuẩn là 0,1 mg/l); hàm lượng ion kim loại nặng Ni (< 0,041 - 0,045 mg/l), Cu (< 0,08 - 0,09 mg/l), Zn (< 0,02 - 0,03 mg/l) đều nằm ở nồng độ vết và đáp ứng yêu cầu xả thải.

Giải pháp và kiến nghị tác giả đề xuất:

  • Về công nghệ và quản lý dòng thải: Tiến hành phân luồng triệt để các nguồn thải (nước giải nhiệt ít ô nhiễm, nước thải vệ sinh sàn dính dầu mỡ, nước thải mạ kim loại, nước thải chứa xyanua) nhằm giảm tải lưu lượng đưa vào các công đoạn hóa lý phức tạp, tiết kiệm chi phí hóa chất vận hành.
  • Về tổ chức vận hành trạm xử lý: Bố trí công nhân chuyên trách có trình độ chuyên môn; tiếp nhận quy trình chuyển giao công nghệ từ nhà thầu xây dựng; lập sổ nhật ký theo dõi thông số vận hành hằng ngày; thực hiện bảo dưỡng máy móc định kỳ vào ngày nghỉ/ngày lễ; định kỳ 3 tháng/lần lấy mẫu quan trắc nước thải đầu ra.
  • Về an toàn hóa chất và phòng ngừa sự cố: Đặt biển cảnh báo tại khu vực lưu kho hóa chất, kiểm tra hệ thống PCCC, thường xuyên tập huấn ứng phó sự cố hóa chất và trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cho công nhân.

Đóng góp của khóa luận: Khóa luận cung cấp số liệu thực nghiệm đầy đủ về đặc tính nước thải sau xử lý của một cơ sở sản xuất hóa chất và gia công mạ tại KCN Quế Võ mở rộng; minh chứng thực tế cho khả năng xử lý của dây chuyền kết hợp giữa oxy hóa xyanua bằng kiềm clo, quá trình Fenton khử hợp chất hữu cơ/niken và oxy hóa bậc cao bằng ozone kết hợp lắng - lọc áp lực. Kết quả nghiên cứu là tài liệu thực tiễn giúp ban lãnh đạo công ty hoàn thiện công tác giám sát môi trường và làm cơ sở báo cáo cơ quan quản lý nhà nước.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận bộc lộ một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện nghiên cứu được phản ánh trong văn bản:

  • Dữ liệu thực nghiệm mới chỉ tập trung phân tích mẫu nước thải tại điểm xả cuối cùng sau hệ thống xử lý (3 mẫu NT1, NT2, NT3 lấy tại cùng một vị trí họng xả trong tháng 06/2018), không tiến hành lấy mẫu và phân tích nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào tại các bể thu gom riêng biệt, do đó chưa tính toán được hiệu suất xử lý định lượng của từng công trình đơn vị (bể Fenton, bể oxy hóa xyanua, bể phản ứng tổng hợp).
  • Thời điểm nghiên cứu, nhà máy mới hoạt động đạt khoảng 60% công suất thiết kế tối đa (40 tấn/năm gia công mạ và 1.500 tấn/năm hóa chất mạ), do đó các số liệu quan trắc chưa phản ánh trọn vẹn tình trạng phát sinh tải lượng ô nhiễm trong kịch bản vận hành đạt 100% công suất.
  • Khóa luận chưa đề cập số liệu kiểm định thành phần và khối lượng bùn thải phát sinh thực tế từ máy ép bùn (công suất 10.000 l/chu kỳ) để đánh giá việc quản lý bùn thải nguy hại theo Thông tư 12/2011/TT-BTNMT.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Mở rộng quan trắc đồng thời chất lượng nước thải đầu vào, nước thải trung gian sau từng bể phản ứng và nước thải đầu ra ở các dải công suất vận hành khác nhau (đặc biệt khi nhà máy nâng công suất lên 100%).
  • Bổ sung nội dung phân tích thành phần độc hại trong bùn thải sau máy ép bùn để hoàn thiện giải pháp quản lý chất thải nguy hại đồng bộ cho nhà máy.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Quản lý Môi trường làm mẫu tham khảo về cấu trúc bài khóa luận tốt nghiệp đánh giá hiện trạng nước thải công nghiệp.
  • Cán bộ kỹ thuật và sinh viên ngành công nghệ môi trường cần tài liệu thực tế về dây chuyền xử lý nước thải xi mạ: quy trình phân dòng nước thải chứa xyanua, nước thải mạ Electroless Niken, các bước oxy hóa Fenton, phản ứng ozone hóa và thông số kích thước cụ thể của các bể phản ứng (Bảng 4.2 và Bảng 4.3).
  • Cán bộ quản lý môi trường tại các doanh nghiệp sản xuất phụ trợ cơ khí, mạ kim loại tham khảo danh mục các phương pháp đo đạc hiện trường, tiêu chuẩn phân tích phòng thí nghiệm (TCVN, SMEWW, HACH) và quy trình quan trắc định kỳ theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống của nhà máy xử lý dòng nước thải chứa xyanua theo nguyên lý kỹ thuật nào?
Nước thải chứa xyanua được dẫn vào Bể thu gom 1 (66,185 $m^3$) rồi bơm lên Bể oxy hóa xyanua (17,1 $m^3$). Tại đây, xyanua được oxy hóa bằng hóa chất NaClO trong môi trường kiềm (pH = 11 - 12 điều chỉnh bằng dung dịch $Ca(OH)_2$, kiểm soát bằng đầu dò pH và ORP) trong thời gian 40 - 60 phút để chuyển hóa xyanua tan thành $CNO^-$. Sau đó, pH được hạ xuống mức 7 bằng $H_2SO_4$ để oxy hóa triệt để $CNO^-$ thành muối không độc, kết hợp châm chất trợ keo tụ PAM khuấy 20 - 30 phút và lắng bùn 50 - 60 phút trước khi đưa sang Bể điều hòa.

Quy mô thiết kế và tình trạng vận hành thực tế của nhà máy tại thời điểm nghiên cứu là bao nhiêu?
Công ty TNHH Ryong - In vina đi vào hoạt động từ năm 2017 với diện tích 4.323,4 $m^2$. Nhà máy có quy mô công suất thiết kế tối đa gồm: sản xuất hóa chất công nghiệp cho ngành mạ đạt 1.500 tấn/năm và gia công mạ, nhuộm (khuôn kim loại, khuôn sứ, khuôn nhựa) đạt 40 tấn/năm. Tại thời điểm khảo sát nghiên cứu (năm 2018), nhà máy hoạt động đạt khoảng 60% công suất tối đa.

Các thông số kim loại nặng trong nước thải sau xử lý có đạt tiêu chuẩn không?
Qua 3 lần lấy mẫu và phân tích (NT1, NT2, NT3), toàn bộ các kim loại nặng đều nằm sâu dưới ngưỡng quy định của QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) và quy định tiếp nhận của KCN Quế Võ. Cụ thể, hàm lượng Đồng (Cu) ghi nhận < 0,08 - < 0,09 mg/l (giới hạn là 2 mg/l); Kẽm (Zn) đạt < 0,02 - < 0,03 mg/l (giới hạn là 3 mg/l); Niken (Ni) đạt < 0,041 - < 0,045 mg/l (giới hạn là 0,5 mg/l). Tác giả lý giải các chỉ số kim loại nặng ở mức thấp do nước thải sản xuất của nhà máy có tỷ lệ lớn là nước làm mát thiết bị.

Chỉ số COD và BOD5 trong nước thải sau hệ thống xử lý đạt giá trị bao nhiêu?
Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng COD của nước thải qua 3 đợt quan trắc lần lượt là 48 mg/l (NT1), 49 mg/l (NT2) và 49 mg/l (NT3), thấp hơn nhiều so với ngưỡng quy định của Cột B (150 mg/l). Nồng độ BOD5 ở cả 3 lần kiểm tra đều ổn định ở mức 22 mg/l, thấp hơn ngưỡng cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT Cột B (50 mg/l) là 28 mg/l.

Tác giả đề xuất chế độ quan trắc định kỳ chất lượng nước thải của trạm xử lý như thế nào?
Trong phần kết luận và kiến nghị, tác giả đề xuất công ty cần duy trì kế hoạch quan trắc định kỳ với tần suất 3 tháng/lần đối với chất lượng nước thải đầu ra sau trạm xử lý để kiểm soát ổn định các thông số xả thải và kịp thời phát hiện, xử lý các sự cố kỹ thuật.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phan Thị Lũy đã đánh giá chi tiết hiện trạng phát sinh và hiệu quả vận hành của hệ thống xử lý nước thải sản xuất tại Công ty TNHH Ryong - In vina trong giai đoạn vận hành năm 2018. Dữ liệu thực nghiệm qua 14 chỉ tiêu vật lý, hóa học và vi sinh tại điểm xả NT1, NT2, NT3 chứng minh hệ thống xử lý phân luồng kết hợp các công đoạn oxy hóa xyanua, Fenton, oxy hóa bằng ozone và lọc áp lực giúp chất lượng nước thải đầu ra đạt yêu cầu của QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) cùng tiêu chuẩn tiếp nhận của KCN Quế Võ. Các đề xuất về phân dòng nước thải, vận hành trạm xử lý và quan trắc định kỳ 3 tháng/lần cung cấp cơ sở kỹ thuật thực tiễn cho công tác quản trị môi trường tại cơ sở sản xuất hóa chất và gia công xi mạ.