Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế và xã hội nhưng đồng thời cũng tạo ra áp lực lớn đối với môi trường sống, đặc biệt là tài nguyên nước. Trong lĩnh vực công nghiệp nặng, hoạt động luyện kim quy mô lớn thường làm phát sinh lượng nước thải chứa nhiều hợp chất vô cơ, chất rắn lơ lửng và kim loại nặng. Phân xưởng Luyện kim màu II (tiền thân là Xí nghiệp Luyện kim màu II, được thành lập năm 1991) là đơn vị trực thuộc Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - VIMICO, chuyên sản xuất bột kẽm oxit (ZnO), tuyển than, quặng sắt và phụ gia xi măng. Mặc dù phân xưởng đã có hơn 20 năm hoạt động và đạt nhiều kết quả sản xuất, các công đoạn làm nguội xỉ thải và tuyển khoáng tiềm ẩn rủi ro tác động tiêu cực đến môi trường nước xung quanh nếu không được xử lý và kiểm soát chặt chẽ.
Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài khóa luận "Đánh giá hiện trạng nước thải của Phân xưởng Luyện kim màu II - Chi nhánh Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - VIMICO" được thực hiện nhằm xác định thực trạng xả thải và mức độ ảnh hưởng của nước thải sản xuất đến nguồn tiếp nhận.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Đánh giá hiện trạng nước thải của Phân xưởng Luyện kim màu II trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
- Đánh giá ảnh hưởng của nước thải đến nguồn tiếp nhận (nước mặt suối Phố Hương và nước ngầm tại khu vực).
- Đề xuất một số biện pháp xử lý và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước.
Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Điều tra tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cơ sở hạ tầng và quy trình công nghệ sản xuất của phân xưởng.
- Khảo sát hiện trạng sử dụng nước, nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và nước mưa chảy tràn.
- Đánh giá quy trình công nghệ, thiết bị và chi phí vận hành trạm xử lý nước thải hiện có.
- Thu thập, phân tích số liệu quan trắc chất lượng nước thải sản xuất qua các quý (quý III/2015, quý IV/2015, quý I/2016) và so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
- Lấy mẫu và phân tích chất lượng nước mặt suối Phố Hương (thượng lưu và hạ lưu điểm xả) cùng nước ngầm (giếng khoan phân xưởng và giếng dân sinh).
- Điều tra xã hội học bằng phiếu hỏi đối với 40 hộ dân xung quanh phân xưởng để ghi nhận phản ánh thực tế về chất lượng nguồn nước.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, nước mặt nguồn tiếp nhận và nước ngầm khu vực Phân xưởng Luyện kim màu II.
- Phạm vi không gian: Khuôn viên Phân xưởng Luyện kim màu II (diện tích 83.627 m² tại phường Tân Thành, thành phố Thái Nguyên), đoạn suối Phố Hương tiếp nhận nước thải và khu vực dân cư trong bán kính 100 m quanh phân xưởng.
- Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện từ ngày 01/02/2016 đến ngày 10/05/2016 (sử dụng chuỗi dữ liệu thứ cấp từ năm 2012 và số liệu quan trắc định kỳ từ quý III/2015 đến quý I/2016).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận dựa trên các khái niệm khoa học môi trường về thành phần môi trường, ô nhiễm môi trường (theo Luật Bảo vệ môi trường 2014), ô nhiễm môi trường nước, phân loại nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, nước mưa chảy tràn) và các chỉ số lý hóa - sinh học chỉ thị chất lượng nước gồm: pH, BOD₅, COD, TSS, TS, các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn, Mn, Fe), hợp chất chứa nitơ, phốt pho, sunfua và Coliform.
Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu:
- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014;
- Luật Tài nguyên nước năm 2012;
- Các Nghị định: Nghị định số 19/2015/NĐ-CP, Nghị định số 18/2015/NĐ-CP, Nghị định số 38/2015/NĐ-CP, Nghị định số 03/2015/NĐ-CP, Nghị định số 179/2013/NĐ-CP, Nghị định số 149/2004/NĐ-CP, Nghị định số 174/2007/NĐ-CP, Nghị định số 25/2013/NĐ-CP;
- Các Thông tư: Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT, Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT, Thông tư số 29/2011/TT-BTNMT;
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: QCVN 40:2011/BTNMT (Nước thải công nghiệp, cột B), QCVN 08:2008/BTNMT (Chất lượng nước mặt, cột B1), QCVN 09:2008/BTNMT (Chất lượng nước ngầm), QCVN 14:2008/BTNMT (Nước thải sinh hoạt).
Phương pháp nghiên cứu thực tế đã sử dụng:
- Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Kế thừa dữ liệu điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội, báo cáo đánh giá tác động môi trường, đề án bảo vệ môi trường, niên giám thống kê và số liệu quan trắc định kỳ lưu trữ tại Phòng An toàn - Môi trường của Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - VIMICO.
- Phương pháp điều tra, phỏng vấn xã hội học: Sử dụng phiếu điều tra cấu trúc để phỏng vấn trực tiếp 40 hộ gia đình sinh sống ngẫu nhiên trong bán kính 100 m tính từ tường rào phân xưởng về tình trạng nước sinh hoạt và mức độ ảnh hưởng của nước thải.
- Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Lấy mẫu nước mặt, nước ngầm và nước thải theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), bảo quản và phân tích tại Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên.
| Loại mẫu |
Số lượng |
Vị trí lấy mẫu |
Các chỉ tiêu phân tích chính |
Phương pháp phân tích áp dụng |
| Nước thải |
03 mẫu |
Hồ chứa nước thải sau xử lý hóa lý (quý III/2015, quý IV/2015, quý I/2016) |
pH, BOD₅, COD, TSS, As, Cd, Pb, Zn, Mn, Fe, S²⁻, NH₄⁺-N, Tổng N, Tổng P, Coliform |
TCVN 6492:2011 (pH); SMEWW 5210B-2012 (BOD₅); SMEWW 5220D-2012 (COD); SMEWW 2540D-2012 (TSS); SMEWW 3113-2012 (As, Cd, Pb); SMEWW 3111B-2012 (Mn, Fe, Zn); TCVN 6638:2000 (Tổng N); TCVN 6187-1:2009 (Coliform) |
| Nước ngầm |
02 mẫu |
- Giếng khoan nhà ông Nguyễn Văn Trung (tổ 5, phường Tân Thành, cách tường rào 50 m về phía Tây)
- Giếng khoan phân xưởng |
pH, COD, TS, As, Cd, Pb, Zn, Mn, Fe, Coliform |
Tiêu chuẩn TCVN và SMEWW tương ứng cho nước ngầm |
| Nước mặt |
02 mẫu |
- Suối Phố Hương (cách điểm xả 30 m về phía thượng lưu - NM 2.1)
- Suối Phố Hương (cách điểm xả 30 m về phía hạ lưu - NM 2.2) |
pH, COD, BOD₅, TSS, As, Cd, Pb, Zn, Mn, Fe, Dầu mỡ, Coliform |
Tiêu chuẩn TCVN và SMEWW tương ứng cho nước mặt; SMEWW 5520-2012 (Dầu mỡ) |
- Phương pháp so sánh: Đối chiếu nồng độ các chất ô nhiễm trong mẫu phân tích với các giới hạn quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT, QCVN 08:2008/BTNMT và QCVN 09:2008/BTNMT để kết luận mức độ an toàn môi trường.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả trình bày bối cảnh công nghiệp hóa gắn liền với áp lực suy thoái chất lượng môi trường nước do hoạt động xả thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn. Giới thiệu tổng quan về Phân xưởng Luyện kim màu II thuộc Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - VIMICO với bề dày hơn 20 năm hoạt động trong lĩnh vực chế biến kim loại màu. Xác định mục đích đánh giá chất lượng nước thải sản xuất, phân tích tác động lên suối Phố Hương và nước ngầm khu vực, đồng thời đề xuất giải pháp kỹ thuật, quản lý nhằm ngăn ngừa rủi ro ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng dân cư.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương này hệ thống hóa cơ sở khoa học về môi trường, các dạng nước thải và thông số ô nhiễm nước đặc thù. Trình bày tổng quan thực trạng tài nguyên nước trên thế giới và tại Việt Nam: chất lượng nước thượng nguồn các lưu vực sông lớn còn tốt nhưng hạ lưu bị ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng (điển hình tại lưu vực sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên, sông Đồng Nai, sông Sài Gòn, sông Nhuệ - sông Đáy). Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm từ hoạt động sản xuất công nghiệp, đô thị hóa và tập quán nông nghiệp, cùng tác động của các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Zn, Fe, Mn) và chất ô nhiễm đối với sức khỏe con người (gây bệnh ung thư, độc thần kinh, tổn thương gan, thận và hệ tiêu hóa). Liệt kê hệ thống văn bản pháp luật, nghị định, thông tư và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện hành về môi trường nước.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Xác định đối tượng nghiên cứu là nguồn nước thải của Phân xưởng Luyện kim màu II. Quy định cụ thể địa điểm tại phân xưởng (phường Tân Thành, thành phố Thái Nguyên) và thời gian nghiên cứu (từ ngày 01/02/2016 đến ngày 10/05/2016). Thiết kế nội dung nghiên cứu theo 5 hợp phần: tổng quan phân xưởng; hiện trạng cấp - thoát nước và quy trình xử lý; đo đạc đánh giá chất lượng nước thải; đánh giá tác động lên nước mặt, nước ngầm và khảo sát ý kiến 40 hộ dân lân cận; đề xuất giải pháp giảm thiểu. Mô tả chi tiết phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp, phương pháp phỏng vấn trực tiếp bằng phiếu, vị trí và chỉ tiêu lấy mẫu nước thải, nước mặt, nước ngầm, cùng bảng danh mục các tiêu chuẩn phân tích phòng thí nghiệm (TCVN, SMEWW) và phương pháp so sánh quy chuẩn.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 4 là nội dung trọng tâm của khóa luận, gồm 5 nội dung chính:
- Đặc điểm cơ bản của phân xưởng: Diện tích mặt bằng 83.627 m² (8,4 ha), tọa độ 105°52’40’’ Kinh độ Đông, 21°31’30’’ Vĩ độ Bắc; tổng số cán bộ nhân viên là 226 người. Cơ sở hạ tầng gồm nhà xưởng sản xuất (19.270 m²), kho chứa nguyên liệu (368 m²), kho thành phẩm (2.552 m²), bãi tập kết nguyên liệu (5.000 m²), bãi xỉ thải ngoài hàng rào (43.000 m²), trạm xử lý nước thải và hồ chứa (1.600 m²). Công nghệ sản xuất bột oxit kẽm bằng lò ống quay dựa trên nguyên lý hoàn nguyên và bốc hơi kẽm ở 1.100 - 1.150 °C (qua 4 vùng nhiệt: sấy và trộn liệu 500 - 900 °C, nung 900 - 1.100 °C, phản ứng 1.100 - 1.150 °C, làm nguội liệu tạo xỉ 800 - 900 °C). Nhu cầu nguyên liệu/năm: 39.900 tấn quặng oxit kẽm (13 ± 0,5% Zn), 11.970 tấn bụi lò điện (≥ 15% Zn), 3.060 tấn than cám Quảng Ninh, 140 tấn than nhóm lò, 2.450 tấn đá vôi, 1.610 cái túi vải nỉ Nomex, 196 tấn gạch chịu lửa cao nhôm để sản xuất 7.000 tấn bột ZnO/năm.
- Hiện trạng sử dụng nước và phát sinh nước thải: Tổng lượng nước sản xuất tiêu thụ là 20.556 m³/năm (khai thác từ 2 giếng khoan), nước sinh hoạt là 7.188 m³/năm (mua từ mạng lưới cấp nước sạch). Nước thải sinh hoạt phát sinh 18,1 m³/ngày đêm, được xử lý qua 3 bể tự hoại cải tiến BASTAF (dung tích 12 - 14 m³). Nước thải sản xuất làm nguội xỉ phát sinh 60 m³/ngày đêm (3 m³/h trong 20 giờ làm việc/ngày). Nước thải tuyển xỉ phát sinh với nhu cầu cấp 533,33 m³/ngày đêm (44,44 m³/h), trong đó mất mát theo sản phẩm 6 m³/h, bay hơi và thẩm thấu 10%, lượng nước tuần hoàn 33 m³/h và lượng nước bổ sung từ hồ chứa là 11,44 m³/h.
- Quy trình và chi phí công nghệ xử lý nước thải sản xuất: Hệ thống xử lý nước thải hóa lý xây dựng năm 2009 trên diện tích 2.400 m², công suất thiết kế 6 m³/h (124 m³/ngày đêm). Nước thải từ cống thu gom vào bể điều hòa (80 m³), bơm lên bể phản ứng 4 ngăn (45 m³) châm hóa chất: NaOH/H₂SO₄ (đưa pH về 8 - 8,5), phèn nhôm PAC (liều lượng 120 g/m³, tiêu tốn 720 g/h) và Polyme A101 (liều lượng 3 g/m³, tiêu tốn 18 g/h; NaOH 50 g/m³ tiêu tốn 300 g/h). Nước tự chảy qua bể lắng chìm (45 m³), bùn lắng bơm về bể chứa bùn (33,6 m³) để phơi khô và hoàn nguyên kim loại lại lò quay. Nước trong qua bể trung gian (20 m³) được bơm qua 2 thiết bị lọc cát rồi chảy vào hồ chứa dung tích 3.800 m³ để tuần hoàn tái sử dụng. Chi phí hóa chất xử lý tính toán là 1.185 đồng/m³ nước thải.
- Đánh giá chất lượng nước thải, nước mặt và nước ngầm: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất qua 3 đợt quan trắc (quý III/2015, quý IV/2015, quý I/2016) cho thấy tất cả 15 thông số đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). Mẫu nước mặt suối Phố Hương tại điểm hạ lưu NM 2.2 có các thông số (pH, BOD₅, As, Zn, Coliform) tăng nhẹ so với thượng lưu NM 2.1 nhưng vẫn đạt QCVN 08:2008/BTNMT (cột B1). Hai mẫu nước ngầm tại giếng phân xưởng và giếng dân sinh đều đạt QCVN 09:2008/BTNMT.
- Kết quả điều tra xã hội học: Phỏng vấn 40 hộ dân lân cận ghi nhận 72,5% hộ đánh giá nước sinh hoạt bình thường; tỷ lệ nhận thấy hiện tượng váng (10%), màu (7,5%), mùi (5%), cặn rong rêu (5%). Có 72,5% hộ khẳng định nước thải phân xưởng không gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm; 27,5% cho rằng nước ngầm ít bị ô nhiễm; 0% hộ đánh giá ở mức trung bình hoặc nghiêm trọng.
Phần 5: Kết luận và đề nghị
Tổng kết toàn diện các kết quả định lượng về lưu lượng phát sinh, hiệu quả xử lý của các công trình xử lý nước thải sinh hoạt (BASTAF) và sản xuất (trạm hóa lý), khẳng định nước thải sau xử lý đạt chuẩn và chưa gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm trong vùng. Đề xuất các nhóm giải pháp trước mắt và lâu dài cho phân xưởng (nạo vét cống rãnh, bảo dưỡng đường ống, che chắn kho bãi, đổi mới công nghệ, quan trắc định kỳ) và kiến nghị đối với cơ quan quản lý nhà nước về tăng cường kiểm tra, hỗ trợ kinh phí và cán bộ chuyên trách.
Kết quả và đóng góp
1. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải sản xuất qua các quý
Chất lượng nước thải sản xuất sau hệ thống xử lý hóa lý của phân xưởng qua 3 giai đoạn quan trắc được tổng hợp và so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) như sau:
| STT |
Chỉ tiêu phân tích |
Đơn vị |
Quý III/2015 |
Quý IV/2015 |
Quý I/2016 |
QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) |
| 1 |
pH |
- |
6,2 |
8,0 |
7,5 |
5,5 - 9,0 |
| 2 |
BOD₅ |
mg/l |
10,8 |
8,8 |
5,2 |
50 |
| 3 |
COD |
mg/l |
22,6 |
22,3 |
10,0 |
150 |
| 4 |
TSS |
mg/l |
4,0 |
12,1 |
10,7 |
100 |
| 5 |
Asen (As) |
mg/l |
0,0075 |
0,0066 |
0,0900 |
0,1 |
| 6 |
Cadimi (Cd) |
mg/l |
0,0005 |
0,0021 |
0,0010 |
0,1 |
| 7 |
Chì (Pb) |
mg/l |
0,0021 |
0,0018 |
0,0067 |
0,5 |
| 8 |
Kẽm (Zn) |
mg/l |
0,1 |
0,1 |
1,0 |
3,0 |
| 9 |
Mangan (Mn) |
mg/l |
0,1 |
< 0,1 |
0,1 |
1,0 |
| 10 |
Sắt (Fe) |
mg/l |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
5,0 |
| 11 |
Sunfua (S²⁻) |
mg/l |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
- |
| 12 |
NH₄⁺-N |
mg/l |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
- |
| 13 |
Tổng Nitơ (N) |
mg/l |
2,24 |
0,896 |
6,72 |
10,0 |
| 14 |
Tổng Phốt pho (P) |
mg/l |
0,20 |
1,285 |
0,20 |
6,0 |
| 15 |
Coliform |
MPN/100ml |
1.500 |
1.200 |
2.900 |
5.000 |
2. Kết quả quan trắc nước mặt và nước ngầm khu vực tiếp nhận
| STT |
Chỉ tiêu |
Đơn vị |
Nước mặt thượng lưu (NM 2.1) |
Nước mặt hạ lưu (NM 2.2) |
QCVN 08:2008 (Cột B1) |
Nước ngầm giếng dân (NN-1.1-1) |
Nước ngầm giếng PX (NN-1.1-2) |
QCVN 09:2008 /BTNMT |
| 1 |
pH |
- |
7,1 |
7,2 |
5,5 - 9,0 |
6,7 |
6,5 |
5,5 - 8,5 |
| 2 |
COD |
mg/l |
6,2 |
6,2 |
30 |
1,6 |
1,8 |
- |
| 3 |
BOD₅ |
mg/l |
4,0 |
5,0 |
15 |
- |
- |
- |
| 4 |
TSS |
mg/l |
30 |
25 |
50 |
- |
- |
- |
| 5 |
Tổng chất rắn (TS) |
mg/l |
- |
- |
- |
690 |
267 |
1.500 |
| 6 |
Asen (As) |
mg/l |
0,005 |
0,009 |
0,05 |
0,005 |
0,005 |
0,05 |
| 7 |
Cadimi (Cd) |
mg/l |
0,0016 |
0,00018 |
0,01 |
0,0026 |
0,0005 |
0,005 |
| 8 |
Chì (Pb) |
mg/l |
0,007 |
0,007 |
0,05 |
0,005 |
0,005 |
0,01 |
| 9 |
Kẽm (Zn) |
mg/l |
0,1 |
0,5 |
1,5 |
< 0,1 |
0,1 |
3,0 |
| 10 |
Sắt (Fe) |
mg/l |
0,839 |
0,841 |
1,5 |
< 0,3 |
2,443 |
5,0 |
| 11 |
Mangan (Mn) |
mg/l |
0,1 |
0,1 |
- |
< 0,1 |
0,194 |
0,5 |
| 12 |
Dầu mỡ |
mg/l |
0,01 |
0,01 |
0,1 |
- |
- |
- |
| 13 |
Coliform |
MPN/100ml |
2.400 |
2.700 |
7.500 |
KPH |
KPH |
3 |
(Ghi chú: KPH: Không phát hiện)
3. Giải pháp và kiến nghị của tác giả
- Giải pháp trước mắt:
- Cải tạo, nạo vét định kỳ hệ thống cống rãnh thoát nước mưa chảy tràn và hố ga nhằm chống tắc nghẽn, ngập úng cục bộ khi mưa lớn.
- Sửa chữa kịp thời các đoạn đường ống thu gom nước thải bị nứt vỡ hoặc rò rỉ.
- Tăng cường thu gom nước mưa đợt đầu tại các bãi chứa nguyên liệu về hệ thống xử lý tập trung.
- Giải pháp lâu dài:
- Xây dựng thêm kho bãi có mái che và nền bê tông chống thấm để chứa quặng, than, xỉ thải, hạn chế hiện tượng rửa trôi kim loại nặng khi có mưa.
- Cải tiến kỹ thuật thu hồi bụi lò quay, giảm thiểu thất thoát nguyên liệu ra môi trường.
- Tăng cường tuần hoàn tái sử dụng 100% lượng nước sau xử lý cho các khâu sản xuất và làm mát, giảm thiểu lưu lượng xả ra suối Phố Hương.
- Tổ chức tập huấn định kỳ về Luật Bảo vệ môi trường, Luật Tài nguyên nước và các quy định an toàn lao động cho 226 cán bộ công nhân viên.
- Kiến nghị quản lý:
- Phân xưởng cần duy trì thực hiện quan trắc môi trường định kỳ theo đúng cam kết trong ĐTM; phân loại chất thải nguy hại (dầu mỡ thải, cặn hóa chất) để chuyển giao cho đơn vị có chức năng xử lý.
- Cơ quan quản lý môi trường thành phố và tỉnh Thái Nguyên tăng cường thanh kiểm tra, giám sát kỹ thuật định kỳ và hỗ trợ nghiệp vụ cho cán bộ quản lý môi trường tại cơ sở.
4. Đóng góp của đề tài
- Khóa luận cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm chi tiết về cân bằng nước cấp - thoát nước, công nghệ xử lý hóa lý (keo tụ - tạo bông bằng PAC, Polyme A101) và chi phí vận hành hóa chất (1.185 đồng/m³) tại cơ sở sản xuất oxit kẽm bằng lò quay.
- Chứng minh tính hiệu quả của mô hình xử lý kết hợp tuần hoàn nước sản xuất, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí khai thác nước ngầm và giảm thiểu phát thải ra lưu vực suối tiếp nhận.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Thời gian nghiên cứu thực địa giới hạn trong 3 tháng (tháng 2 đến tháng 5 năm 2016), chưa bao quát trọn vẹn sự biến thiên chất lượng nước giữa hai mùa mưa - khô rõ rệt của miền Bắc.
- Số lượng mẫu phân tích thực tế còn ít (03 mẫu nước thải, 02 mẫu nước mặt, 02 mẫu nước ngầm) do hạn chế về kinh phí quan trắc.
- Khảo sát xã hội học mới dừng lại ở quy mô mẫu 40 hộ trong bán kính hẹp (100 m quanh hàng rào phân xưởng).
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng tần suất quan trắc định kỳ theo từng tháng trong năm để đánh giá tải lượng ô nhiễm tích lũy theo mùa.
- Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế chuyển hóa và tích tụ sinh học của các ion kim loại nặng (kẽm, chì, asen, cadimi) trong trầm tích đáy suối Phố Hương.
- Đánh giá khả năng tối ưu hóa liều lượng chất keo tụ PAC và Polyme để giảm thiểu chi phí xử lý và nâng cao hiệu suất thu hồi bùn kim loại.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng tham khảo: Sinh viên và học viên chuyên ngành Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Địa chính Môi trường; cán bộ kỹ thuật phụ trách an toàn - môi trường tại các nhà máy luyện kim màu, chế biến khoáng sản kim loại và tuyển khoáng.
- Nội dung có giá trị ứng dụng:
- Cấu trúc công nghệ lò ống quay sản xuất ZnO và cân bằng dòng thải nước làm mát xỉ, nước tuyển xỉ.
- Thiết kế trạm xử lý nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng quy mô 120 m³/ngày đêm bằng phương pháp keo tụ - tạo bông (kết hợp PAC, kiềm và polyme) kèm định mức chi phí hóa chất chi tiết.
- Bộ biểu mẫu điều tra cộng đồng và quy trình quan trắc, so sánh số liệu thực nghiệm với hệ thống QCVN hiện hành.
Câu hỏi thường gặp
1. Nước thải sản xuất tại Phân xưởng Luyện kim màu II phát sinh từ những công đoạn nào và lưu lượng là bao nhiêu?
Nước thải sản xuất phát sinh từ hai nguồn chính: công đoạn làm nguội xỉ của 03 hệ thống lò quay sản xuất ZnO với lưu lượng 60 m³/ngày đêm (3 m³/h, vận hành 20 giờ/ngày) và công đoạn tuyển xỉ với tổng nhu cầu nước là 533,33 m³/ngày đêm (44,44 m³/h). Trong đó, nước tuyển xỉ được tuần hoàn 33 m³/h, thất thoát theo sản phẩm 6 m³/h, bay hơi/thấm khoảng 10% và được bù bổ sung 11,44 m³/h từ hồ xử lý nước thải.
2. Công nghệ xử lý nước thải sản xuất của phân xưởng hoạt động theo quy trình nào?
Trạm xử lý (công suất 6 m³/h, diện tích 2.400 m²) hoạt động theo nguyên lý hóa lý: Nước thải từ bể điều hòa (80 m³) được bơm lên bể phản ứng 4 ngăn (45 m³) để điều chỉnh pH về 8 - 8,5 bằng NaOH/H₂SO₄, sau đó châm phèn nhôm PAC (120 g/m³) và Polyme A101 (3 g/m³) có cánh khuấy để tạo bông cặn. Nước qua bể lắng chìm (45 m³) để tách bùn (bùn đưa về bể chứa 33,6 m³ phơi khô rồi hoàn nguyên vào lò quay), nước trong qua bể trung gian (20 m³), qua 02 thiết bị lọc cát và chảy ra hồ chứa dung tích 3.800 m³ để tuần hoàn phục vụ sản xuất.
3. Chi phí hóa chất để xử lý 1 m³ nước thải sản xuất tại phân xưởng là bao nhiêu?
Chi phí hóa chất xử lý cho 1 m³ nước thải sản xuất là 1.185 đồng/m³ (tính toán dựa trên mức tiêu hao: NaOH nồng độ 50 g/m³ tiêu tốn 300 g/h; PAC nồng độ 120 g/m³ tiêu tốn 720 g/h; Polyme nồng độ 3 g/m³ tiêu tốn 18 g/h cho lưu lượng xử lý 6 m³/h).
4. Nước thải của phân xưởng có làm ô nhiễm nguồn nước mặt suối Phố Hương và nước ngầm khu vực không?
Không. Kết quả phân tích chất lượng nước thải qua 3 quý đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). Mẫu nước mặt tại hạ lưu điểm xả (NM 2.2) có một số chỉ tiêu (pH 7,2; BOD₅ 5 mg/l; As 0,009 mg/l; Zn 0,5 mg/l; Coliform 2.700 MPN/100ml) cao hơn nhẹ so với thượng lưu (NM 2.1) nhưng toàn bộ chỉ tiêu vẫn nằm trong giới hạn của QCVN 08:2008/BTNMT (cột B1). Hai mẫu nước ngầm tại giếng khoan phân xưởng và giếng dân sinh đều đạt chuẩn theo QCVN 09:2008/BTNMT.
5. Kết quả khảo sát 40 hộ dân sinh sống quanh phân xưởng cho thấy điều gì?
Có 72,5% số hộ dân (29/40 hộ) đánh giá nguồn nước sinh hoạt không có hiện tượng ô nhiễm; các phản ánh còn lại rải rác gồm có váng (10%), màu (7,5%), mùi (5%) và cặn rong rêu (5%). Về mức độ tác động của phân xưởng, 72,5% hộ cho rằng không gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm, 27,5% cho rằng nước ngầm ít bị ô nhiễm, và 0% hộ cho rằng nước bị ô nhiễm ở mức trung bình hoặc nghiêm trọng.
Kết luận
Khóa luận của tác giả Nguyễn Ngọc Tuấn đã phản ánh chi tiết hiện trạng phát sinh và công tác kiểm soát nước thải tại Phân xưởng Luyện kim màu II - Chi nhánh Công ty Cổ phần Kim loại màu Thái Nguyên - VIMICO. Hệ thống xử lý nước thải sản xuất bằng phương pháp hóa lý (công suất 6 m³/h) và hệ thống bể tự hoại BASTAF xử lý nước thải sinh hoạt (18,1 m³/ngày đêm) đang vận hành hiệu quả, đảm bảo nước thải đầu ra đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 14:2008/BTNMT. Các kết quả quan trắc thực tế và điều tra xã hội học khẳng định hoạt động xả thải của phân xưởng chưa gây ô nhiễm nguồn nước mặt suối Phố Hương và nước ngầm tại địa phương, đồng thời các giải pháp quản lý, kỹ thuật được đề xuất mang tính khả thi cao phục vụ mục tiêu sản xuất bền vững.
