Đặt vấn đề Nước là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên Trái Đất. Ở đâu có nước, ở đó có sự sống. Với vai trò đặc biệt quan trọng như vậy, nước được xem như là huyết mạch, nhu cầu cơ bản của sự sống trên Trái Đất. Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải là vô tận.
Ngày nay cùng với quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa và sự bùng nổ dân số làm gia tăng ô nhiễm các nguồn nước. Ở Việt Nam nước thải nói chung và nước thải công nghiệp nói riêng có độ ô nhiễm cao, mùi rất khó chịu, giàu chất hữu cơ, kim loại nặng, dầu mỡ, chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh… Các thành phần này không những khó xử lý mà còn độc hại đối với con người và môi trường sinh thái. Quy mô hoạt động sản xuất càng lớn thì lượng nước càng nhiều, kéo theo lượng xả thải cũng càng nhiều. Bên cạnh đó, các thành phần khác trong nước thải công nghiệp tuy không phải là nguy hiểm nhưng nếu quá nhiều và không được xử lý đúng cách cũng là mối đe dọa lớn đối với nguồn nước và môi trường.
Nhà máy kẽm điện phân Thái Nguyên là đơn vị thành viên của Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - Vimico, với những ngành nghề kinh doanh: sản xuất các sản phẩm kẽm kim loại, axit sulphuaric, các nguyên tố cộng sinh, đồng, cadimi xốp, chì. Ngay từ khi đi vào hoạt động, nhà máy đã có nhiều thành tích trong sản xuất và xây dựng đội ngũ cán bộ. Điều đáng tự hào là dù trong hoàn cảnh khó khăn nào nhà máy cũng liên tục giữ vững và nâng cao chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động nhà máy kẽm điện phân Thái Nguyên cũng có tác động đến môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng.
Xuất phát từ thực tế trên em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiện trạng nước thải Nhà máy kẽm điện phân Thái Nguyên”. Mục tiêu của đề tài - Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy - Đánh giá được hiện trạng nước thải của nhà máy kẽm điện phân Thái Nguyên sau khi qua hệ thống xử lý. - Đề xuất một số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: + Giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học.
+ Vận dụng được kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. -Ý nghĩa trong thực tiễn: + Đánh giá được hiện trạng môi trường nước thải sau khi xử lý qua hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy kẽm điện phân Thái Nguyên. Từ đó tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động tác động đến môi trường, có những hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. + Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực quanh phân xưởng.
h 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học 2. Một số khái niệm - Khái niệm về môi trường: Theo khoản 1 Điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường 2014: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.” - Khái niệm về ô nhiễm môi trường: Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người, sinh vật. - Khái niệm về ô nhiễm nước: Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật - Khái niệm về đánh giá chất lượng nước: Theo Escap (1994), chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, chỉ tiêu đó là: + Các thông số lý học, ví dụ như: Nhiệt độ: nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hoá diễn ra trong nguồn nước tự nhiên.
Sự thay đổi về nhiệt kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hoà tan. pH: là chỉ số thể hiện độ axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước. Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đông tụ hoá học, sát trùng, làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn. Trong hệ thống xử lý nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loà vi sinh vật có liên quan, pH là yêu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật trong nước.
h 4 + Các thông số hoá học ví dụ như: BOD: là lượng oxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn về nhiệt độ và thời gian. COD: là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước. Nitrat: là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất có chứa Nitơ trong nước thải. Các yếu tố kim loại nặng: Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỉ trọng của chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như: Asen, Cadimi, Fe, Mn.
ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động, thực vật nhưng khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. + Các thông số sinh học, ví dụ như: Colifom: là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm về mặt sinh học của nguồn nước. - Khái niệm về nước thải. Nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó.
Người ta còn định nghĩa nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. - Khái niệm về nguồn nước thải: Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý: + Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. + Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất): là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu.
h 5 + Nước thấm qua: là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố ga hay hố xí. + Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở những thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống riêng. + Nước thải đô thị: nước thải đô thị là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố, thị xã; đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên. Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014.
- Luật Tài nguyên nước năm 2012. - Nghị định số 40/2019/NĐ-CP ngày 13/05/2019 của Chính Phủ sửa đổi, bổ sung một số điều của các nghị định quy định chi tiết, hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường; - Nghị định số 18/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ Quy định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường; - Nghị định số 03/2015/NĐ-CP ngày 06/01/2015 của Chính phủ quy định về xác định thiệt hại đối với môi trường; - Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường; - Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về quản lý chất thải nguy hại; - Thông tư số 24/2017/TT-BTNMT ngày 01/9/2017 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa; - Thông tư số 38/2015/TT-BTNMT hướng dẫn về cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản có hiệu lực từ ngày 17/08/2015. h 6 - Thông tư số 35/2015/TT-BTNMT hướng dẫn về bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao có hiệu lực từ ngày 17/08/2015 thay thế thông tư số 08/2009/TT-BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 08-MT: 2015/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. - Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 09-MT:2015/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất.
- Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 14:2015/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. - Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp. Tổng quan về nước thải công nghiệp Sự ra đời và hoạt động của các KCN gắn liền với việc tiêu thụ một lượng nước và thải ra môi trường lượng nước thải rất lớn có mức độ ô nhiễm cao. Tuy nhiên, cho đến nay phần lớn các KCN ở nước ta đều chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung hoàn chỉnh và vận hành đúng quy trình, chỉ một số ít KCN có trạm xử lý nước thải tập trung.
Hầu hết nước thải của các nhà máy, xí nghiệp trong các KCN đều chưa được xử lý đúng mức trước khi thải ra môi trường xung quanh hoặc thải vào mạng lưới thoát nước chung. Kết quả là tải lượng ô nhiễm trên hệ thống các nguồn tiếp nhận ngày một gia tăng do khả năng tự làm sạch của nguồn có giới hạn. Do vậy nguồn nước trên các sông rạch xung quanh hoạt động của những KCN có dấu hiệu ô nhiễm và một vài kênh rạch đã bị ô nhiễm nặng, không còn đảm bảo cho bất cứ mục đích sử dụng nào.