Đồ án xử lý nước thải tập trung cụm công nghiệp Đông La - ĐHBK Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cụm công nghiệp Đông La. Tổng hợp quy trình công nghệ, tính toán thông số kỹ thuật chi tiết.

• Tác giả: Trần Quang Chiến
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Ngọc Thủy
• Trường học: Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho cụm công nghiệp Đông La
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan đồ án xử lý nước thải cụm công nghiệp Đông La

Cụm công nghiệp Đông La tập trung nhiều cơ sở sản xuất với ngành nghề đa dạng. Hoạt động công nghiệp phát sinh lượng nước thải lớn mỗi ngày. Nước thải gồm hai nguồn chính: sinh hoạt của công nhân và sản xuất từ các nhà máy. Thành phần ô nhiễm chứa chất hữu cơ, chất lơ lửng, hợp chất nitơ, photpho và hóa chất đặc thù. Nếu không xử lý đúng cách, nguồn nước này sẽ gây ô nhiễm môi trường tiếp nhận trầm trọng. Đồ án tốt nghiệp xây dựng phương án kỹ thuật xử lý nước thải tập trung. Mục tiêu trọng tâm là xử lý toàn bộ lưu lượng xả thải đạt quy chuẩn QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A. Hệ thống được bố trí đồng bộ trên quỹ đất quy hoạch thực tế của chủ đầu tư. Giải pháp kỹ thuật bảo đảm vận hành liên tục, ổn định và tiết kiệm năng lượng. Công trình góp phần hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật, nâng cao tiêu chí bảo vệ môi trường cho cụm công nghiệp.

1.1. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đồ án

Đồ án tập trung giải quyết bài toán xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt phát sinh hàng ngày. Phạm vi nghiên cứu bao gồm tính toán lưu lượng, đánh giá tải lượng ô nhiễm và đề xuất dây chuyền công nghệ phù hợp. Công trình hướng tới mục tiêu làm sạch nguồn nước đạt tiêu chuẩn xả thải loại A theo quy chuẩn hiện hành. Thiết kế tận dụng tối đa diện tích mặt bằng được giao. Bản vẽ kỹ thuật và bảng tính toán bám sát thực tiễn quy hoạch cụm công nghiệp Đông La. Kết quả nghiên cứu tạo tiền đề vững chắc cho việc thi công thực tế.

1.2. Nguồn phát sinh và đặc trưng dòng nước thải

Nước thải tại cụm công nghiệp Đông La hình thành từ hai nguồn xả chính. Nguồn sinh hoạt phát sinh từ hoạt động vệ sinh, ăn uống của cán bộ công nhân viên với hàm lượng chất rắn lơ lửng và vi sinh vật cao. Nguồn sản xuất bắt nguồn từ các quy trình gia công, tẩy rửa và chế biến công nghiệp. Dòng thải này chứa nồng độ COD, BOD5, dầu mỡ và kim loại biến động liên tục theo ca làm việc. Sự phối trộn giữa hai dòng thải tạo nên hỗn hợp nước thải phức tạp, đòi hỏi quy trình công nghệ nhiều bậc để xử lý triệt để.

II. Phân tích hiện trạng nước thải tại cụm công nghiệp Đông La

Nước thải hỗn hợp từ cụm công nghiệp đặt ra thách thức lớn cho các công trình xử lý. Nồng độ các chất ô nhiễm thay đổi đột ngột giữa giờ cao điểm và giờ thấp điểm. Sự dao động lưu lượng dễ gây sốc tải trọng cho hệ vi sinh vật trong các công đoạn xử lý sinh học. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao làm tăng nguy cơ tắc nghẽn đường ống và hỏng hóc thiết bị cơ khí. Bên cạnh đó, các hợp chất hữu cơ khó phân hủy và hóa chất phụ gia làm suy giảm hiệu quả lắng cơ học thông thường. Nếu áp dụng công nghệ đơn bậc, nguồn nước sau xử lý khó lòng đạt tiêu chuẩn Cột A khắt khe. Do đó, việc phân tích chi tiết các thông số đầu vào đóng vai trò quyết định. Kỹ sư cần tính toán chính xác hệ số không điều hòa lưu lượng để lựa chọn dung tích công trình phù hợp. Việc bố trí công đoạn tiền xử lý kết hợp điều hòa nồng độ là yêu cầu bắt buộc nhằm duy trì tính ổn định lâu dài.

2.1. Thách thức từ biến động lưu lượng và nồng độ ô nhiễm

Hoạt động sản xuất theo ca kíp khiến biểu đồ xả thải dao động mạnh trong ngày. Vào khung giờ cao điểm, lưu lượng nước thải tăng vọt làm giảm thời gian lưu nước tại các bể lắng và bể sinh học. Nồng độ COD và BOD5 tăng cao đột biến gây thiếu hụt oxy hòa tan, làm chết vi sinh vật hiếu khí. Ngược lại, vào ban đêm khi xả thải giảm, bùn hoạt tính dễ bị phân hủy nội bào do thiếu hụt cơ chất dinh dưỡng. Sự mất cân bằng tải trọng này dẫn đến hiện tượng trôi bùn, làm suy giảm chất lượng nước đầu ra.

2.2. Yêu cầu khắt khe từ quy chuẩn môi trường xả thải

Nguồn tiếp nhận nước thải của khu vực đòi hỏi tiêu chuẩn bảo vệ nghiêm ngặt. Hệ thống phải đáp ứng quy chuẩn QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A trước khi xả ra môi trường tự nhiên. Các thông số kiểm soát như pH, TSS, COD, BOD5, Amoni và Coliform đều có giới hạn rất thấp. Các phương pháp xử lý cơ học hoặc hóa lý đơn thuần không thể đáp ứng trọn vẹn toàn bộ chỉ tiêu. Hệ thống đòi hỏi sự tích hợp của công nghệ sinh học chuyên sâu kết hợp màng lọc hoặc bể lọc cát nhằm khử sạch cặn mịn còn sót lại.

III. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cụm công nghiệp Đông La

Đồ án đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nhiều bậc kết hợp cơ học, hóa lý và sinh học. Nước thải ban đầu đi qua song chắn rác và bể lắng cát để loại bỏ tạp chất thô có kích thước lớn. Tiếp theo, nước được dẫn vào bể điều hòa có sục khí liên tục nhằm cân bằng lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Bể điều hòa được thiết kế với thời gian lưu 8 giờ và thể tích 133,4 m3, sử dụng hệ thống bơm chìm công suất 0,68 kW hoạt động luân phiên. Công đoạn keo tụ tạo bông giúp liên kết các hạt keo lơ lửng thành bông cặn lớn để lắng nhanh tại bể lắng một. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra tại bể Aerotank nhằm chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành sinh khối vi sinh vật. Nước sau bể lắng sinh học tiếp tục qua bể lọc cát hoặc màng MF nhằm tách bỏ triệt để cặn mịn. Cuối cùng, nước thải qua bể khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.

3.1. Tính toán kích thước và thông số bể điều hòa

Bể điều hòa đóng vai trò then chốt trong việc duy trì hoạt động ổn định của toàn trạm. Công trình hoạt động theo cơ chế liên tục, có hệ thống sục khí đáy nhằm chống lắng cặn và ngăn ngừa mùi hôi do phân hủy yếm khí. Dung tích bể được tính toán dựa trên lưu lượng giờ trung bình với thời gian điều hòa thiết kế T = 8 giờ, đạt tổng thể tích chứa nước 133,4 m3. Hệ thống sử dụng hai bơm chìm đặt luân phiên với công suất 0,68 kW mỗi bơm. Thiết kế bảo đảm một bơm vận hành chính và một bơm dự phòng tự động.

3.2. Ứng dụng công nghệ lọc cát và khử trùng nâng cao

Sau giai đoạn lắng thứ cấp, dòng nước còn chứa một lượng cặn lơ lửng mịn và vi khuẩn. Công đoạn lọc cát sử dụng lớp vật liệu thạch anh cỡ hạt 0,2 đến 2 mm để giữ lại chất rắn có kích thước nhỏ. Cơ chế lọc dựa trên sự giữ lại cơ học và lực dính bám của màng sinh học bám trên bề mặt cát. Nước sau lọc có độ trong cao, sẵn sàng cho công đoạn khử trùng bằng dung dịch hóa chất hoặc tia cực tím. Quy trình này triệt tiêu hoàn toàn mầm bệnh Coliform, đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn Cột A tuyệt đối.

IV. Đánh giá tính khả thi hệ thống xử lý nước thải Đông La

Đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu nghiên cứu và tính toán thiết kế. Phương án công nghệ đề xuất đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn kỹ thuật về môi trường theo QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A. Việc tích hợp bể điều hòa, xử lý sinh học hiếu khí và bể lọc tinh mang lại hiệu quả làm sạch vượt trội. Mặt bằng trạm xử lý được quy hoạch hợp lý, phù hợp với diện tích đất thực tế của chủ đầu tư. Các công trình đơn vị được thiết kế với kích thước tối ưu, giúp giảm thiểu đáng kể chi phí xây dựng và chi phí điện năng vận hành. Mô hình trạm xử lý nước thải tập trung tại cụm công nghiệp Đông La mang tính ứng dụng cao, dễ dàng mở rộng công suất khi quy mô cụm công nghiệp phát triển trong tương lai. Công trình là tài liệu tham khảo kỹ thuật giá trị cho các dự án xây dựng hạ tầng môi trường tương tự.

4.1. Hiệu quả xử lý ô nhiễm và bảo vệ môi trường

Hệ thống đạt hiệu suất xử lý chất hữu cơ BOD5 và COD trên 90%, đồng thời loại bỏ hơn 95% lượng chất rắn lơ lửng TSS. Hàm lượng nitơ, photpho và các vi sinh vật gây hại đều giảm xuống dưới ngưỡng giới hạn cho phép. Nước thải sau xử lý không gây tác động tiêu cực đến chất lượng nước mặt của khu vực tiếp nhận. Công trình góp phần bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh và nguồn nước sinh hoạt ngầm xung quanh cụm công nghiệp. Đây là giải pháp phát triển kinh tế gắn liền với trách nhiệm bảo vệ môi trường bền vững.

4.2. Khả năng nhân rộng và giá trị thực tiễn của đề tài

Mô hình thiết kế được xây dựng dựa trên số liệu thực tế và phần mềm kỹ thuật chuyên dụng như AutoCAD và các công thức thủy lực chuẩn xác. Quy trình vận hành tự động hóa cao, giảm chi phí nhân công và hạn chế tối đa rủi ro kỹ thuật. Bản thiết kế có tính linh hoạt cao, cho phép ứng dụng rộng rãi tại các cụm công nghiệp vừa và nhỏ trên toàn quốc. Đề tài đóng góp tài liệu học thuật giá trị cho sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường và các đơn vị tư vấn thiết kế công trình.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam thúc đẩy sự gia tăng nhanh chóng về số lượng các khu, cụm công nghiệp tập trung. Tính đến tháng 12/2022, cả nước có hơn 400 khu công nghiệp và 4 khu chế xuất, với tổng diện tích tự nhiên gần 130.000 ha (trong đó diện tích đất công nghiệp chiếm khoảng 67%, tương đương hơn 86.000 ha). Bên cạnh việc kích thích tăng trưởng kinh tế, việc tập trung các cơ sở sản xuất đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc kiểm soát và xử lý các nguồn chất thải, đặc biệt là nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt nhằm tránh gây suy thoái môi trường tiếp nhận.

Cụm công nghiệp (CCN) Đông La được thành lập theo Quyết định số 2728/QĐ-UBND ngày 26/06/2020 của Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, có quy mô diện tích 10 ha (diện tích đất công nghiệp theo quy hoạch chi tiết 1/500 phê duyệt tại Quyết định số 575/QĐ-UBND ngày 01/02/2021 của UBND huyện Hoài Đức là 7,95 ha) thuộc địa giới hành chính xã Đông La, huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội. Hoạt động của CCN tập trung vào các nhóm ngành như mộc dân dụng, gia công cơ khí, sắt thép, vật liệu xây dựng, chế biến nông - lâm sản, dệt may và các dịch vụ phụ trợ.

Nước thải phát sinh từ CCN Đông La là sự kết hợp giữa nước thải sản xuất mang đặc tính chứa kim loại nặng, hóa chất, độ màu, dầu mỡ, chất rắn lơ lửng và nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ không bền sinh học cùng dinh dưỡng (N, P) cao. Việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải tập trung là điều kiện bắt buộc trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận chung là hệ thống kênh La Khê.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể:

1. Nghiên cứu tổng quan về nguồn gốc, thành phần, tính chất nước thải khu/cụm công nghiệp và các công nghệ xử lý nước thải hiện hành.
2. Khảo sát, đánh giá đặc điểm tự nhiên, quy hoạch hạ tầng, các nguồn phát sinh chất thải và đặc tính dòng thải đầu vào của CCN Đông La.
3. Phân tích so sánh, lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tối ưu về mặt kỹ thuật, diện tích xây dựng và chi phí vận hành.
4. Tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải với công suất thiết kế $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
5. Thể hiện các giải pháp thiết kế thông qua hệ thống bản vẽ kỹ thuật bằng phần mềm chuyên dụng.

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung cho Cụm công nghiệp Đông La.
• Phạm vi không gian: Khu vực quy hoạch Cụm công nghiệp Đông La tại xã Đông La, huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội; nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý là kênh La Khê.
• Phạm vi thời gian: Đồ án được hoàn thành vào tháng 6/2025 dựa trên các cơ sở quy hoạch và số liệu tính toán cập nhật đến thời điểm thực hiện.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng các giải pháp kỹ thuật dựa trên nền tảng lý thuyết các quá trình xử lý nước thải cơ bản:

• Phương pháp cơ học và hóa lý: Quá trình lắng trọng lực, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion và cơ chế keo tụ - tạo bông (sử dụng hóa chất PAC làm mất độ bền hạt keo kết hợp Polymer tạo cầu nối liên kết các bông cặn kích thước lớn nhằm loại bỏ chất rắn lơ lửng và kim loại nặng).
• Phương pháp hóa học: Quá trình trung hòa điều chỉnh pH (sử dụng $\text{H}_2\text{SO}_4$ hoặc $\text{NaOH}$) về ngưỡng tối ưu 7–8 cho quá trình tạo bông và vi sinh; quá trình oxy hóa - khử và khử trùng bằng Clo hoạt tính (Javel/Clorin).
• Phương pháp sinh học:
  • Quá trình kỵ khí: Diễn ra qua 4 giai đoạn gồm thủy phân, acid hóa, acetate hóa và methan hóa để phân hủy chất hữu cơ phức tạp.
  • Quá trình hiếu khí: Vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hòa tan để oxy hóa chất hữu cơ ($\text{BOD}$, $\text{COD}$) thành $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$ và tổng hợp tế bào mới theo phản ứng: $\text{C}_x\text{H}_y\text{O}_z + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{S} + \text{tế bào mới}$.
  • Quá trình thiếu khí (Anoxic): Chuyển hóa các hợp chất nitrat ($\text{NO}_3^-$) sinh ra từ quá trình nitrat hóa thành khí nitơ tự do ($\text{N}_2$) thông qua phản ứng khử nitrat: $2\text{NO}_3^- + 10\text{e}^- + 12\text{H}^+ \rightarrow \text{N}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$.

Hệ thống văn bản pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng:

• Quyết định số 2728/QĐ-UBND ngày 26/06/2020 của UBND TP Hà Nội về việc thành lập CCN Đông La.
• Quyết định số 575/QĐ-UBND ngày 01/02/2021 của UBND huyện Hoài Đức phê duyệt quy hoạch chi tiết 1/500.
• QCTĐHN 02:2014/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp trên địa bàn thủ đô Hà Nội (áp dụng Cột A với hệ số $K_q = 0,9$; $K_f = 1,1$ cho nước thải đầu ra sau xử lý tập trung; Cột B đối với nước thải xả từ các nhà máy thành viên vào trạm tập trung).
• QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
• QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếng ồn.
• Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT ngày 30/06/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại.

Phương pháp nghiên cứu và công cụ thực hiện:

• Phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp tài liệu chuyên ngành về kỹ thuật môi trường và công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp.
• Phương pháp tính toán công nghệ môi trường: Ứng dụng các công thức tính toán thủy lực, cân bằng vật chất, xác định dung tích công trình, tải trọng bề mặt, thời gian lưu nước, công suất thiết bị cơ điện và định lượng hóa chất xử lý.
• Công cụ phần mềm: Microsoft Word (soạn thảo và tổng hợp báo cáo), AutoCAD (thể hiện bản vẽ mặt bằng tổng thể, sơ đồ dây chuyền công nghệ và chi tiết kết cấu các công trình đơn vị).
• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu hiện trạng quy hoạch CCN Đông La, số liệu đặc tính nước thải ngành nghề từ các tài liệu tham khảo chuyên ngành và số liệu vận hành thực tế tại KCN Long Thành, KCN Biên Hòa 2.

---

Thiết kế và triển khai công nghệ trạm xử lý

Dựa trên phân tích tỷ lệ $\text{BOD}/\text{COD} = 150/200 = 75%$ (thuận lợi cho phân hủy sinh học), hàm lượng chất rắn lơ lửng ($\text{SS} = 100\text{ mg/L}$), độ màu và tỷ lệ $\text{BOD}:\text{N}:\text{P} = 150:60:6$ (dư thừa Nitơ), tác giả đề xuất dây chuyền công nghệ kết hợp: Hóa lý + Thiếu khí/Hiếu khí (AO) + Khử trùng.

Thông số ô nhiễm	Đơn vị	Nồng độ đầu vào thiết kế	Yêu cầu đầu ra (QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A)
Nhiệt độ	°C	40	40
Độ màu	Pt/Co	150	50
pH	-	5,5 – 9,0	6,0 – 9,0
$\text{BOD}_5$ (20°C)	mg/L	150	30
$\text{COD}$	mg/L	200	75
Chất rắn lơ lửng (SS)	mg/L	100	50
Asen (As)	mg/L	0,1	0,05
Tổng Nitơ (TN)	mg/L	60	20
Amoni ($\text{N-NH}_4^+$)	mg/L	55	5
Tổng Phốt pho (TP)	mg/L	6	4
Tổng dầu mỡ khoáng	mg/L	10	5
Coliform	MPN/100mL	5.000	3.000

Quy trình công nghệ và thông số kỹ thuật các công trình đơn vị

Dây chuyền công nghệ hoạt động theo trình tự sau:

Nước thải từ các nhà máy $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách dầu/cát $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể điều chỉnh pH $\rightarrow$ Bể keo tụ $\rightarrow$ Bể tạo bông $\rightarrow$ Bể lắng hóa lý $\rightarrow$ Bể thiếu khí (Anoxic) $\rightarrow$ Bể hiếu khí (Aerotank) $\rightarrow$ Bể lắng thứ cấp $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Mương quan trắc $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận Kênh La Khê.

Công trình đơn vị	Số lượng	Kích thước thiết kế ($L \times B \times H$)	Thể tích công tác / xây dựng	Thông số kỹ thuật & Thiết bị phụ trợ
Bể thu gom	01	$3,6\text{ m} \times 3,5\text{ m} \times 4,6\text{ m}$	$V_{nc} = 26\text{ m}^3$ $V_{xd} = 58\text{ m}^3$	- Thời gian lưu nước: $T = 1\text{ h}$ ($V_{tt} = 16,67\text{ m}^3$, $H_{nc} = 2,1\text{ m}$). - 01 song chắn rác (khe 5–10 mm). - 02 bơm chìm ($Q = 20\text{--}30\text{ m}^3/\text{h}$, $H = 5\text{--}12\text{ m}$, $N = 0,82\text{ kW}$).
Bể tách dầu/cát	01	$2,0\text{ m} \times (2,7; 2,6)\text{ m} \times 4,6\text{ m}$	$V_{nc} = 65\text{ m}^3$ $V_{xd} = 73\text{ m}^3$	- Thời gian lưu nước: $t = 3\text{ h}$ ($H_{ct} = 4,1\text{ m}$). - Vận tốc dòng chảy đảm bảo $0,15 \le v \le 0,3\text{ m/s}$. - Vách ngăn lửng tách mỡ nổi và cát lắng đáy.
Bể điều hòa	01	Bố trí hợp khối	$V_{nc} = 133,4\text{ m}^3$	- Thời gian điều hòa: $T = 8\text{ h}$ ($Q_{tb} = 16,67\text{ m}^3/\text{h}$). - Hệ thống cấp khí thô xáo trộn tránh lắng cặn đáy. - 02 bơm chìm luân phiên ($N_{tt} = 0,68\text{ kW}$).
Cụm bể Hóa lý (pH, keo tụ, tạo bông, lắng 1)	01 cụm	Bố trí liên hoàn	-	- Bể điều chỉnh pH: Đưa pH về 7–8 bằng $\text{NaOH}/\text{H}_2\text{SO}_4$. - Bể keo tụ: Châm PAC, máy khuấy trục đứng. - Bể tạo bông: Châm Polymer, khuấy chậm. - Bể lắng hóa lý: Tách bông cặn cặn lơ lửng và kim loại.
Cụm bể Sinh học AO (Thiếu khí + Hiếu khí)	01 cụm	Bố trí nối tiếp	-	- Bể Thiếu khí (Anoxic): Khử Nitrat, trang bị máy khuấy chìm, nhận dòng tuần hoàn từ bể hiếu khí. - Bể Hiếu khí (Aerotank): Phân hủy BOD, nitrat hóa, hiệu suất xử lý BOD đạt 85–95%, 02 máy sục khí luân phiên.
Bể khử trùng	01	Dạng ngăn ziczac	-	- Sử dụng Clorin/Javel liều lượng 3–5 $\text{g/m}^3$ nước thải để diệt vi khuẩn Coliform và khử mùi.
Bể sự cố	01	Kết cấu kiên cố, chống thấm	$V = 400\text{ m}^3$	- Thời gian lưu trữ nước thải: 01 ngày (24 giờ) đảm bảo ứng phó và khắc phục sự cố hệ thống.
Cụm xử lý bùn	01 hệ thống	Gồm bể chứa bùn, bể tách bùn, máy ép bùn	-	- Tiếp nhận bùn hóa lý và bùn sinh học dư. - Nén bùn sơ bộ kết hợp châm Polymer cation trước khi ép khô bằng máy ép bùn.

---

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP

Chương này hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về nguồn gốc, thành phần ô nhiễm và các giải pháp công nghệ xử lý nước thải công nghiệp:

• Nguồn phát sinh và đặc tính dòng thải: Phân tích chi tiết 3 dòng thải chính: nước thải sinh hoạt (chứa 58% chất hữu cơ, 42% chất khoáng, giàu dinh dưỡng N, P); nước thải sản xuất theo từng ngành đặc thù (ngành bia có $\text{BOD}_5$ đạt $185\text{--}2.800\text{ mg/L}$, $\text{COD}$ đạt $310\text{--}3.500\text{ mg/L}$; ngành giấy chứa dịch đen với hàm lượng lignin cao, $\text{COD}$ lên tới $1.050\text{ mg/L}$; ngành dệt nhuộm có độ màu lên đến $1.600\text{ Pt-Co}$, pH kiềm từ 8–11; ngành chế biến thực phẩm); và nước mưa chảy tràn.
• Tổng quan các công đoạn xử lý:
  • Tiền xử lý và xử lý sơ bộ: Song chắn rác, bể tách dầu mỡ, lắng cát và các quá trình hóa lý (keo tụ - tạo bông, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, trích ly).
  • Xử lý hóa học: Phản ứng trung hòa pH, oxy hóa - khử (sử dụng $\text{Cl}_2$, $\text{O}_3$, $\text{KMnO}_4$) và kết tủa kim loại nặng bằng vôi hoặc phèn.
  • Xử lý thứ cấp (sinh học): Quá trình kỵ khí (Hầm Biogas, UASB, Lọc sinh học yếm khí); quá trình hiếu khí (Aerotank, MBBR, MBR, Mương oxy hóa, Hồ sinh học); quá trình thiếu khí (Anoxic, AAO, SBR, Biofilm).
  • Lắng thứ cấp: So sánh ưu nhược điểm của 4 loại bể lắng (bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm, bể lắng lamen).
  • Xử lý nâng cao: Kỹ thuật ozon hóa, lọc cát, lọc trống quay, công nghệ lọc màng (MF, UF, NF, RO) và trao đổi ion tái sinh.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM CỤM CÔNG NGHIỆP ĐÔNG LA

Chương 2 tập trung phân tích hiện trạng dự án, tính toán lưu lượng và lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp:

• Hiện trạng và quy hoạch: CCN Đông La có quy mô 10 ha (đất công nghiệp 7,95 ha), hoạt động chính là cho thuê mặt bằng và vận hành hạ tầng kỹ thuật phục vụ các ngành cơ khí chế tạo, mộc dân dụng, dệt may, tiểu thủ công nghiệp.
• Đánh giá tác động môi trường: Xác định 7 nguồn phát sinh nước thải chính, cùng các tác động ô nhiễm không khí (bụi, $\text{SO}_2$, $\text{CO}_2$, $\text{CO}$, hơi chì/thiếc), chất thải rắn sinh hoạt, chất thải sản xuất, chất thải nguy hại và các yếu tố vật lý (tiếng ồn phạm vi ảnh hưởng 100 m đạt QCVN 26:2010/BTNMT, độ rung, nhiệt độ phân xưởng cao hơn ngoài trời 2–3°C).
• Cân bằng lưu lượng nước thải:
  • Nước thải sản xuất các nhà máy: $175,13\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Nước thải khu dịch vụ phụ trợ: $167,13\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Nước thải trung tâm điều hành và công cộng: $8,14\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Nước thải khu hạ tầng kỹ thuật: $1,57\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Tổng lưu lượng trung bình: $351,94\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Lưu lượng lớn nhất ($K = 1,1$): $387,13\text{ m}^3/\text{ngày đêm} \rightarrow$ Chọn công suất trạm thiết kế: $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
• Phân tích lựa chọn công nghệ:
  • Đánh giá bài học kinh nghiệm từ trạm xử lý KCN Long Thành (hóa lý kết hợp Aerotank) và KCN Biên Hòa 2 (bể Unitank kết hợp hồ sinh học).
  • So sánh 4 công nghệ sinh học: AO (hiệu suất BOD 75–95%, N 70–85%, vận hành đơn giản, chi phí thấp), MBR (hiệu suất cao nhưng màng dễ tắc, chi phí cao), MBBR (giá thể di động phức tạp, chi phí khá cao), SBR (vận hành theo mẻ đòi hỏi điều khiển tự động chính xác). Tác giả lựa chọn công nghệ Hóa lý + AO.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Chương 3 trình bày các bước tính toán kích thước hình học, thủy lực và lựa chọn thiết bị cơ điện cho từng hạng mục công trình:

• Bể thu gom: Tính toán với $T = 1\text{ h}$, $Q_{max} = 5,5 \times 10^{-3}\text{ m}^3/\text{s}$, chiều cao cột áp $H = 10\text{ m}$, hiệu suất bơm $\eta = 0,8$. Công suất tính toán $N_{tt} = 0,68\text{ kW}$, công suất thực chọn $N_t = 1,2 \times 0,68 = 0,82\text{ kW}$. Kích thước xây dựng $L \times B \times H_{xd} = 3,6\text{ m} \times 3,5\text{ m} \times 4,6\text{ m}$, dung tích xây dựng $58\text{ m}^3$.
• Bể tách dầu kết hợp lắng cát: Tính toán thời gian lưu nước $t = 3\text{ h}$, thể tích chứa nước $V = 65\text{ m}^3$, kích thước xây dựng $L \times B \times H_{xd} = 2,0\text{ m} \times (2,7; 2,6)\text{ m} \times 4,6\text{ m}$, dung tích xây dựng $73\text{ m}^3$.
• Bể điều hòa: Tính toán thời gian lưu $T = 8\text{ h}$, dung tích $V = 133,4\text{ m}^3$, tính toán công suất bơm chuyển bậc $N_t = 0,68\text{ kW}$ với $Q_h^{TB} = 4,63 \times 10^{-3}\text{ m}^3/\text{s}$.
• Cụm xử lý tiếp theo: Xác định các thông số cho bể điều chỉnh pH, bể keo tụ PAC, bể tạo bông polymer, bể lắng 1, bể thiếu khí (Anoxic), bể hiếu khí (Aerotank), bể lắng thứ cấp ly tâm, bể khử trùng Clorin ($3\text{--}5\text{ g/m}^3$), bể sự cố ($V = 400\text{ m}^3$), bể chứa và ép bùn.

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tổng kết toàn bộ kết quả tính toán thiết kế của đồ án, khẳng định tính khả thi của hệ thống xử lý công suất $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ đáp ứng diện tích mặt bằng quy hoạch và tiêu chuẩn xả thải QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A, đồng thời đưa ra các đề xuất về quy chế quản lý đấu nối nước thải nội khu.

---

Kết quả và đóng góp

• Kết quả thiết kế kỹ thuật: Đồ án đã hoàn thành phương án thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung công suất $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ với dây chuyền công nghệ Hóa lý + AO + Khử trùng. Hệ thống đảm bảo xử lý toàn bộ các thông số ô nhiễm chính đạt tiêu chuẩn môi trường Thủ đô:
  • $\text{BOD}_5$ giảm từ $150\text{ mg/L}$ xuống $\le 30\text{ mg/L}$.
  • $\text{COD}$ giảm từ $200\text{ mg/L}$ xuống $\le 75\text{ mg/L}$.
  • Chất rắn lơ lửng ($\text{SS}$) giảm từ $100\text{ mg/L}$ xuống $\le 50\text{ mg/L}$.
  • Amoni ($\text{N-NH}_4^+$) xử lý từ $55\text{ mg/L}$ xuống $\le 5\text{ mg/L}$ và Tổng Nitơ từ $60\text{ mg/L}$ xuống $\le 20\text{ mg/L}$.
  • Coliform giảm từ $5.000\text{ MPN/100mL}$ xuống $\le 3.000\text{ MPN/100mL}$.
• Giải pháp quy hoạch và quản lý vận hành:
  • Bố trí bể sự cố có dung tích $400\text{ m}^3$, đảm bảo khả năng lưu chứa nước thải trong 24 giờ khi trạm xử lý gặp sự cố kỹ thuật.
  • Quy định ngưỡng tiếp nhận nước thải đầu vào nghiêm ngặt: yêu cầu các doanh nghiệp thành viên xử lý sơ bộ đạt Cột B QCTĐHN 02:2014/BTNMT đối với nước thải sản xuất, qua bể tự hoại 3 ngăn đối với nước thải sinh hoạt và qua bể tách dầu mỡ đối với nước thải nhà ăn trước khi đấu nối.
  • Bùn thải sau khi ép được quản lý, thu gom và phân định theo quy định của Thông tư số 36/2015/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại.
• Đóng góp kỹ thuật: Đề xuất một cấu hình công nghệ có chi phí đầu tư và vận hành hợp lý, quy trình vận hành đơn giản, tận dụng diện tích mặt bằng quy hoạch của CCN Đông La mà vẫn đảm bảo độ tin cậy xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Các thông số tính toán thiết kế dòng vào dựa trên số liệu dự báo theo định mức và quy hoạch ngành nghề giả định của cụm công nghiệp, chưa phản ánh đầy đủ tính biến động tải lượng thực tế khi các nhà máy đi vào hoạt động với công suất thực tế.
  • Đồ án tập trung vào tính toán công nghệ và thủy lực, chưa đi sâu vào việc lập dự toán chi tiết chi phí đầu tư xây dựng (CAPEX) và chi phí vận hành thường xuyên (OPEX bao gồm điện năng tiêu thụ, lượng bùn phát sinh và hóa chất chi tiết theo từng thời kỳ).
• Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp:
  • Tiến hành quan trắc và phân tích thành phần nước thải thực tế theo từng mùa sản xuất sau khi CCN hoàn thành lấp đầy các nhà máy thứ cấp để hiệu chỉnh chế độ vận hành (tỷ lệ tuần hoàn bùn, lưu lượng cấp khí, liều lượng châm hóa chất).
  • Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp tự động hóa tích hợp hệ thống SCADA và thiết bị quan trắc trực tuyến (online monitoring) đối với các chỉ tiêu pH, DO, $\text{COD}$, $\text{NH}_4^+$ tại đầu ra trước khi xả vào kênh La Khê.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án là nguồn tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường: Tham khảo phương pháp luận tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cụm/khu công nghiệp, các công thức thủy lực, tính toán công suất thiết bị bơm và lựa chọn kích thước công trình đơn vị.
• Kỹ sư thiết kế công trình xử lý nước thải: Sử dụng các bảng số liệu so sánh công nghệ (AO, MBR, MBBR, SBR), quy trình lựa chọn công nghệ xử lý nước thải hỗn hợp công nghiệp - sinh hoạt và các giải pháp thiết kế bể sự cố đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật.
• Ban quản lý các Cụm công nghiệp vừa và nhỏ: Tham khảo mô hình phân định trách nhiệm thu gom, ngưỡng kiểm soát xả thải cục bộ Cột B và phương án quy hoạch trạm xử lý tập trung đạt chuẩn Cột A QCTĐHN 02:2014/BTNMT.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án lựa chọn công nghệ AO kết hợp hóa lý thay vì công nghệ màng MBR hay bể sinh học mẻ SBR?
Nước thải CCN Đông La có tỷ lệ $\text{BOD}/\text{COD} = 75%$ thích hợp cho xử lý sinh học, tuy nhiên chứa độ màu và kim loại từ ngành cơ khí, may mặc nên cần cụm hóa lý (keo tụ PAC + tạo bông) để xử lý sơ bộ. Đối với xử lý sinh học, công nghệ AO được chọn do hiệu suất khử $\text{BOD}_5$ đạt 75–95% và khử N đạt 70–85%, quy trình vận hành đơn giản, không yêu cầu hệ thống điều khiển tự động quá phức tạp như SBR, đồng thời chi phí đầu tư thấp hơn và không gặp rủi ro tắc màng như MBR.

2. Công suất thiết kế của trạm xử lý nước thải CCN Đông La được xác định như thế nào?
Tổng lưu lượng nước thải phát sinh trung bình từ 4 nguồn (sản xuất $175,13\text{ m}^3/\text{ngày}$; dịch vụ phụ trợ $167,13\text{ m}^3/\text{ngày}$; điều hành $8,14\text{ m}^3/\text{ngày}$; hạ tầng kỹ thuật $1,57\text{ m}^3/\text{ngày}$) là $351,94\text{ m}^3/\text{ngày}$. Với hệ số không điều hòa $K = 1,1$, lưu lượng lớn nhất là $387,13\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Tác giả đã lựa chọn công suất thiết kế trọn gói là $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ để đảm bảo an toàn tải lượng.

3. Nước thải sau xử lý của trạm đạt tiêu chuẩn nào và thoát ra nguồn tiếp nhận nào?
Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt tiêu chuẩn QCTĐHN 02:2014/BTNMT (Cột A, với hệ số lưu lượng nguồn tiếp nhận $K_q = 0,9$ và hệ số lưu lượng xả thải $K_f = 1,1$) và được đấu nối xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung là kênh La Khê, xã Đông La, huyện Hoài Đức.

4. Bể sự cố của trạm xử lý có dung tích thiết kế là bao nhiêu và giữ vai trò gì?
Bể sự cố được thiết kế với dung tích $400\text{ m}^3$, kết cấu kiên cố chống thấm, có khả năng lưu chứa toàn bộ lượng nước thải phát sinh của CCN trong 01 ngày (24 giờ) trong trường hợp trạm xử lý gặp sự cố kỹ thuật hoặc bảo trì hệ thống, ngăn chặn nguy cơ xả tràn nước thải chưa xử lý ra ngoài môi trường.

5. Các công trình đơn vị tiếp nhận đầu vào như Bể thu gom và Bể tách dầu/cát có thông số kích thước cụ thể ra sao?
Bể thu gom có thể tích chứa nước $V_{nc} = 26\text{ m}^3$ (thể tích xây dựng $58\text{ m}^3$, kích thước $3,6\text{ m} \times 3,5\text{ m} \times 4,6\text{ m}$, thời gian lưu 1 giờ, lắp đặt 02 bơm chìm $0,82\text{ kW}$). Bể tách dầu kết hợp lắng cát có thể tích chứa nước $V_{nc} = 65\text{ m}^3$ (thể tích xây dựng $73\text{ m}^3$, kích thước $2,0\text{ m} \times (2,7; 2,6)\text{ m} \times 4,6\text{ m}$, thời gian lưu 3 giờ) nhằm loại bỏ cát khoáng và dầu mỡ bảo vệ máy móc phía sau.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Cụm Công nghiệp Đông La" của tác giả Trần Quang Chiến đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ kỹ thuật tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung công suất $400\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ Hóa lý kết hợp Sinh học Thiếu khí - Hiếu khí (AO) và Khử trùng là hoàn toàn phù hợp với đặc thù nguồn thải hỗn hợp giàu dinh dưỡng và kim loại nhẹ, đáp ứng nghiêm ngặt tiêu chuẩn QCTĐHN 02:2014/BTNMT Cột A trước khi xả ra kênh La Khê. Các kết quả tính toán chi tiết về kích thước hình học, công suất thiết bị cơ điện và bố trí mặt bằng công trình tạo cơ sở kỹ thuật tin cậy cho việc triển khai xây dựng hạ tầng bảo vệ môi trường tại CCN Đông La.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 1. Các loại nước thải và nguồn phát thải trong khu công nghiệp Nước sử dụng cho công nghiệp với nhiều mục đích khác nhau: tham giam trực tiếp hoặc gián tiếp vào quá trình sản xuất chính gọi là nước kỹ thuật, nước phục vụ sinh hoạt cho con người làm việc trong xí nghiệp và nước dự phòng sự cố (không sử dụng thường xuyên). Đồng thời, cùng với đó sẽ phát sinh ra các loại nước thải như nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và bên cạnh đó là nước mưa chảy tràn. Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước nhà tắm, giặt, nhà vệ sinh, nhà ăn, nước rửa sàn… Chúng chứa khoảng 58% chất hữu cơ và 42% chất khoáng.

Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ không bền sinh học cao (hydratcacbon, protein, mỡ); chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), vi trùng, chất rắn và mùi. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt như sau: Bảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt [1] Chỉ tiêu ô nhiễm Nồng độ ô nhiễm (mg/m3) Chưa qua xử lý Qua bể tự hoại nhỏ Chất rắn lơ lửng 730 – 1510 83 – 167 Amoni (N – NH4) 25 – 1510 5 – 16 BOD5 469 – 563 104 – 208 TN 8 – 42 - Tổng P 750 – 1063 188 – 375 Dầu mỡ 104 - 313 - Số liệu trên cho thấy, nước thải sinh hoạt có một số đặc tính: SS, chất dinh dưỡng (N, P), BOD, COD…cao. Sau khi đi qua bể tự hoại đã giảm xuống đáng kể nhưng vẫn ở mức cao và cần được tiếp tục xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Nước thải sản xuất công nghiệp So với nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất công nghiệp có thành phần và tính chất phức tạp hơn nhiều, phụ thuộc chủ yếu vào loại hình sản xuất của nhà máy.

Ngành công nghiệp bia Các nhà máy sản xuất bia ngày nay đều sử dụng nguyên liệu là malt khoảng 70% và các loại bột như gạo, ngô, mạch (không phải malt) khoảng 30%, ngoài ra còn dùng hoa hublon, các loại bột trợ lọc như diatomit, bentonit… Bảng 1.2: Đặc tính nước thải của một số nhà máy bia[2] Thông số Đơn vị Nhà máy I Nhà máy II Nhà máy III Từ…đến… Trung bình pH 5,7 – 11,7 - - BOD5 mg/l 185 - 2800 1220 775 1622 COD mg/l 310 – 3500 1909 1220 2944 TN mg/l 48 – 348 79,2 19,2 - Photpho tổng mg/l 1,4 – 9,09 4,3 7,6 - Chất không mg/l 158 - 1530 634 - - tan Tải lượng m3/1000 lít - 3,2 - - nước thải bia Tải trọng ô kg - 3,5 - - nhiễm BOD5/1000 lít bia 1. Ngành công nghiệp giấy Các nguồn phát sinh nước thải của nhà máy giấy bao gồm: Nước rửa nguyên liệu từ có chất hữu cơ, đất đá, cỏ cấy, thuốc bảo vệ thực vật, cỏ cây. 10 Nước thải từ công đoạn nấu và rửa sau nấu có nhiều chất hòa tan, nhiều chất nấu và một phần chất xơ sợi. Nước thải ở đây thường có màu đen tối thường gọi là dịch đen.

Dịch có 25-35% chất khô, tỉ lệ giữa chất hữu cơ và chất vô cơ là 70:30. Thành phần chất hữu cơ trong dịch đen chủ yếu là lignin hòa tan trong kiềm (30- 25% theo chất khô), ngoài ra là sản phẩm của hydratcacbon và axit hữu cơ. Thành phần vô cơ gồm hóa chất đưa vào nấu, một phần nhỏ xút Na 2S, Na2SO4, NaNO3 còn phần nhiều là các kiềm sunfat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm. Nước từ công đoạn tẩy trắng bột giấy bằng phương pháp hóa học hoặc nửa hóa học.

Các hợp chất hữu cơ, trong đó có lignin hòa tan và hợp chất, kết hợp với chất tẩy ở dạng độc hại, có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể sống, như các hợp chất clo hữu cơ, làm tăng AOX (dẫn xuất hypohalogen) trong nước thải. Nước thải ở đây có độ màu, giá trị COD, BOD5 đều cao. Tùy thuộc vào công nghệ sản xuất khác nhau, đặc tính nước thải của quá trình sản xuất giấy như sau: Bảng 1.3: Tải lượng nước thải của một số công ty giấy ở Việt Nam[2] Cơ Công nghệ sản xuất Tải lượng nước Đặc tính nước thải (mg/l) sở thải m3/1 tấn BOD5 COD SS ngày 1 Sulfat có thu hồi kiềm 400 – 500 85 500 63 2 Hóa nhiệt cơ không thu 200 80 – 160 400 – 800 150 – 200 hồi kiềm 3 Xút thu hồi kiềm 500 650 1050 172 4 Xút không thu hồi kiềm 500 - 600 125 253 150 1. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Nguồn phát sinh chủ yếu từ quá trình sơ chế và vệ sinh thiết bị, nhà xưởng.

Với loại hình các xí nghiệp ngành chế biến thực phẩm, chất thải chủ yếu là các chất hữu cơ với nguồn gốc động, thực vật hoặc các sản phẩm từ quá trình lên men. Thành phần nước thải được trình bày ở bảng sau: Bảng 1.4: Thành phần, tính chất nước thải một số loại công nghiệp thực phẩm. [2] Ngành SX pH COD BOD SS Nhữu cơ 11 mg/L mg/L mg/L mg/L Đồ hộp 3. Ngành công nghiệp dệt nhuộm.

Nước thải ngành dệt nhuộm phát sinh chủ yếu từ việc giặt, tẩy sau mỗi công đoạn, chưa các chất tẩy, thuốc nhuộm và hồ tinh bột… làm dòng thải có pH, độ màu và hàm lượng chất hữu cơ cao.5: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam [2] Đơn vị 1 2 3 4 5 Đặc tính sản Hàng bông Hàng pha Hàng pha Dệt len Sợi phẩm dệt thoi dệt kim dệt kim Nước thải m3/tấn vải 394 264 280 114 236 pH - 8-11 9-10 9-10 9 9-11 TS mg/l 400-1000 950-1380 800-1000 420 800-1300 BOD5 mg/l 70-135 90-220 120-400 120-130 90-130 Pt-co 350-600 250-500 1000-1600 260-300 - Độ màu COD mg/l 150-380 230-500 570-1200 400-450 210-230 1.5 Nước mưa chảy tràn Bảng 1.6: Thành phần nước mưa [1] Chỉ tiêu ô nhiễm Giá trị, mg/L Chất rắn lơ lửng 10 – 20 12 TN 0,5 – 1,5 TP 0,004 – 0,03 COD 10 – 20 1. Đặc trưng nước thải của khu công nghiệp Do nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong quá trình sản xuất như làm nguội, làm mát máy, vận chuyển nguyên liệu, làm dung môi, các quá trình giặt, nấu, làm sạch khí…nên nước thải công nghiệp bị ô nhiễm bởi nguyên liệu rơi vãi, các hóa chất tham gia sản xuất. Nước thải công nghiệp có thể chứa các chất tan, không tan, chất vô cơ hoặc hữu cơ, tính kiềm, axit, không màu hoặc có màu, dầu mỡ… Tùy thuộc vào từng khu công nghiệp: nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất với nồng độ cao sẽ được xử lý tại các trạm xử lý cục bộ trước khi được thu gom về trạm xử lý nước thải tập trung. Cuối cùng là thải ra nguồn tiếp nhận cùng với nước mưa chảy tràn.

Nước thải muốn được xử lý ở tạm xử lý nước tập trung cần thỏa mãn các điều kiện:  Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS ≤ 500 mg/l  Không chứa các chất dễ làm tắc ống trong hệ thống  Không chứa các chất có tính chất phá hủy đường ống và công trình thoát nước.  Không chứa các chất dễ cháy và các khí dễ tạo hợp chất dễ cháy nổ.  Không chứa các chất độc cản trở quá trình phân hủy sinh học.  Nhiệt độ nước thải không vướt quá 40oC Bảng 1.7: Đặc trưng nước thải đầu vào trạm xử lý tập trung của một số KCN [1] Thông số Đơn vị Đầu vào QCVN 40:2011/BTNMT KCN KCN KCX & KCN Long Mỹ CN Biên Cột A Thành Phước Trung Hòa II Linh III (Đồng (Bình Nai) Dương) Lưu lượng m3/ngđ 25.000 - 13 o Nhiệt độ C - - 40 45 40 pH - 5 – 10 6–9 6–9 5 – 10 6–9 Độ màu Pt-co - - - 50 50 BOD5 (20oC) mg/l 300 100 400 500 30 COD mg/l 500 400 600 800 75 SS mg/l 300 200 400 300 50 TP mg/l 20 60 6 4 4 TN mg/l 80 8 60 30 20 Dầu mỡ mg/l 20 - 5 3 5 khoáng Coliform MPN/100ml 20.000 Sulfua mg/l 3 - 0,5 0,2 0,2 As mg/l - - 0,08 0,05 0,05 Pb mg/l - - 0,5 0,1 0,1 Từ bảng trên cho thấy, các thông số nhiệt độ, pH, BOD, COD, SS, TP, TN, Coliform,… phần lớn đều vượt cột A QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp vì vậy trước khi thải ra nguồn tiếp nhận cần phải có các phương án xử lý những thông số ô nhiễm này.

Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải công nghiệp 1. Giai đoạn tiền xử lý và xử lý sơ bộ 1. Lắng, lọc Ở giai đoạn này nước thải thường được xử lý bằng phương pháp cơ học và hóa học hoặc hóa lý để loại bỏ các chất lắng được (cát), chất không lắng được (chất rắn lơ lửng, hạt keo), dầu mỡ,… Trước khi đi vào bể lắng một công trình gần như bắt buộc trong hệ thống xử lý nước thải của các công ty may là hệ thống lọc thô để loại bỏ một phần TSS và dầu mỡ. Hệ thống này thường có song chắn rào, lưới lọc rào.

Hệ thống lọc sơ cấp trong xử lý nước thải là một phần quan trọng nhằm loại bỏ các chất rắn và các chất tạp chất lớn trước khi nước thải vào các giai đoạn xử lý tiếp theo và để bảo vệ các hệ 14 thống động như bơm, cánh khuấy. Các chất rắn được kể đến như rác, các mảnh vải vụn, nhựa hoặc dầu mỡ tảng. Sau khi lọc xong nước thải đi qua bể tách mỡ để tách lượng dầu mỡ từ nhà bếp trước khi đi vào bể lắng ở công đoạn kế tiếp. Do thông số TSS trong nước thải của nhà máy may rất cao (135-2900) vượt tiêu chuẩn nhiều lần, công đoạn lắng sơ cấp được áp dụng để xử lý được chỉ tiêu này.

Sau khi qua bể lắng sơ cấp thì tiếp đến phương pháp xử lý hóa lý hoặc hóa học được áp dụng. Xử lý bằng phương pháp hóa lý Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là một kỹ thuật tiên tiến sử dụng hóa chất để loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước thải. Phương pháp này hoạt động dựa trên các phản ứng hóa học xảy ra giữa hóa chất được đưa vào và các tạp chất trong nước thải. Các phản ứng phổ biến bao gồm oxy hóa khử, kết tủa hoặc phân huỷ các chất độc hại.

Các phương pháp phổ biến trong xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý bao gồm: Phương pháp keo tụ – tạo bông: Đây là phương pháp sử dụng hóa chất keo tụ để liên kết các hạt lơ lửng nhỏ bé trong nước, tạo thành các bông keo có kích thước lớn hơn.