Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam, việc đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng đóng vai trò nền tảng, kéo theo nhu cầu tiêu thụ vật liệu xây dựng tăng cao, đặc biệt là xi măng. Nhờ nguồn tài nguyên khoáng sản đá vôi và đất sét dồi dào cùng khả năng tiếp cận công nghệ sản xuất hiện đại, ngành công nghiệp xi măng Việt Nam đã có những bước tăng trưởng đáng kể.

Nhà máy Xi măng Tân Quang thuộc Công ty Cổ phần Xi măng Tân Quang được đầu tư xây dựng từ tháng 8/2009 và chính thức đi vào vận hành từ ngày 25/01/2011 tại thành phố Tuyên Quang. Nhà máy có công suất thiết kế 2.500 tấn clinker/ngày (tương đương 910.000 tấn xi măng PCB40/năm), đóng góp quan trọng vào tăng trưởng kinh tế và công nghiệp của tỉnh Tuyên Quang. Tuy nhiên, song hành cùng hiệu quả kinh tế, hoạt động sản xuất xi măng và sinh hoạt của khoảng 400 cán bộ công nhân viên tại đây làm phát sinh lượng nước thải lớn, gồm nước thải sinh hoạt và nước làm mát thiết bị, tiềm ẩn nguy cơ tác động xấu đến môi trường nước lưu vực sông Lô nếu không được thu gom và xử lý hiệu quả.

Xuất phát từ thực tế đó, tác giả Nguyễn Thị Phương Bắc đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp cử nhân ngành Khoa học và Quản lý Môi trường tại Trung tâm Đào tạo và Phát triển Quốc tế – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thanh Hải, nhằm đánh giá toàn diện hiệu quả trạm xử lý nước thải của nhà máy.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Xác định hiệu suất xử lý nước thải tại khu vực xử lý nước thải của Nhà máy Xi măng Tân Quang.
  2. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy.

Câu hỏi nghiên cứu

  1. Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Xi măng Tân Quang đang sử dụng quy trình công nghệ nào?
  2. Chất lượng nước thải trước và sau xử lý biến động như thế nào qua các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh?
  3. Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm của hệ thống đạt mức bao nhiêu so với quy chuẩn hiện hành?

Yêu cầu và ý nghĩa của đề tài

  • Yêu cầu đối với đề tài: Các số liệu và thông tin thu thập phải bảo đảm tính trung thực, chính xác và khách quan; phản ánh đúng hiện trạng hiệu quả làm việc của trạm xử lý; kết quả phân tích chất lượng nước phải được đối chiếu trực tiếp với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Việt Nam; các giải pháp và khuyến nghị đề xuất phải có tính khả thi, phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của nhà máy.
  • Ý nghĩa học thuật: Khóa luận giúp sinh viên củng cố, hệ thống hóa kiến thức lý thuyết đã học về quản lý môi trường nước, áp dụng vào phân tích thực tiễn công nghiệp và tích lũy kỹ năng nghiên cứu khoa học chuyên ngành.
  • Ý nghĩa thực tiễn: Làm rõ nguồn phát sinh và mức độ ô nhiễm của các dòng nước thải; đánh giá chính xác hiệu quả vận hành của công trình xử lý nước thải, từ đó cung cấp căn cứ khoa học giúp doanh nghiệp cải tiến công nghệ và nâng cao chất lượng môi trường khu vực sản xuất.

Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải đầu vào và nước thải đầu ra của hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Xi măng Tân Quang.
  • Phạm vi nghiên cứu: Khu vực trạm xử lý nước thải tập trung của Nhà máy Xi măng Tân Quang.
  • Địa điểm thực tập: Công ty Cổ phần Thiết bị Việt - Sing.
  • Thời gian thực hiện: Từ ngày 02/03/2015 đến ngày 28/06/2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và các khái niệm nền tảng

  • Khái niệm môi trường và tiêu chuẩn môi trường: Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2005 (Chương 1, Điều 3), môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người và ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại và phát triển của con người cùng thiên nhiên. Môi trường sống được phân chia thành môi trường tự nhiên, môi trường xã hội và môi trường nhân tạo, đảm nhiệm các chức năng cung cấp không gian sống, cung cấp tài nguyên, chứa đựng chất thải, lưu trữ thông tin và bảo vệ trước các tác động ngoại cảnh. Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép được thiết lập làm căn cứ quản lý.
  • Khái niệm tài nguyên nước và ô nhiễm nguồn nước: Nước là hợp chất $H_2O$ với các đặc tính lý hóa đặc thù. Ô nhiễm nước là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học hoặc sinh học của nước theo hướng xấu đi do sự xuất hiện của các chất lạ ở thể lỏng hoặc rắn, gây độc hại cho sinh vật và con người. Ô nhiễm nước xuất phát từ hai nguồn chính: tự nhiên (mưa lũ, xói mòn, xác hữu cơ phân hủy) và nhân tạo (chất thải sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải).
  • Nước thải và nước thải công nghiệp: Theo TCVN 5980:1995 (ISO 6107-1:2004), nước thải là nước được thải ra sau khi sử dụng hoặc được tạo ra từ một quy trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp cho quy trình đó. Tại nhà máy xi măng, nước thải bao gồm nước thải sinh hoạt (từ nhà ăn, vệ sinh của công nhân) và nước thải sản xuất (chủ yếu là nước làm mát thiết bị, nước rửa sàn, chứa dầu mỡ, cặn lơ lửng và kim loại).
  • Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước:
    • Chỉ tiêu vật lý: Nhiệt độ (ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy sinh hóa và nồng độ oxy hòa tan) và pH (ảnh hưởng đến quá trình keo tụ, khử trùng, ăn mòn và hoạt động của vi sinh vật).
    • Chỉ tiêu hóa học: Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$ - lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ), nhu cầu oxy hóa học ($COD$ - lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hóa học trong nước), hàm lượng chất rắn lơ lửng ($TSS$), nitrat ($NO_3^-$) và các ion kim loại nặng ($Fe, Pb, Cd, Hg, As$).
    • Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số khuẩn Coliform.

Cơ sở pháp lý

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật môi trường Việt Nam:

  • Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 21/06/2012 (có hiệu lực từ 01/01/2013).
  • Luật Bảo vệ Môi trường năm 2005.
  • Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 28/08/2006 và Nghị định số 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ Môi trường 2005.
  • Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/07/2004 của Chính phủ quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước.
  • Nghị định số 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 của Chính phủ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.
  • QCVN 40:2011/BTNMT ban hành ngày 28/12/2011 – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
  • QCVN 50:2013/BTNMT ban hành ngày 25/10/2013 – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thu thập dữ liệu

  • Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp: Thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn, điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội địa phương, hồ sơ thiết kế công nghệ và Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) năm 2008 của dự án Nhà máy Xi măng Tân Quang.
  • Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả phân tích mẫu quan trắc từ Công ty Cổ phần Thiết bị Việt - Sing để tính toán hiệu suất xử lý của trạm xử lý nước thải.
  • Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu nước: Quy trình lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu nước thải đầu vào và đầu ra của trạm xử lý được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn TCVN 5999:1995 nhằm hạn chế các phản ứng sinh hóa làm sai lệch kết quả. Dụng cụ chứa mẫu bằng nhựa hoặc thủy tinh được làm sạch bằng dung dịch rửa chuyên dụng và tráng lại bằng chính nguồn nước thải cần lấy trước khi nạp mẫu.
  • Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm:
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp và Tiêu chuẩn áp dụng
1 Tổng chất rắn lơ lửng ($TSS$) Phương pháp lọc qua màng sợi thủy tinh theo TCVN 6625:2000
2 Nhu cầu oxy hóa học ($COD$) Phương pháp oxy hóa bằng $K_2Cr_2O_7$ trong môi trường axit theo TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989)
3 Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$) Phương pháp pha loãng và ủ theo TCVN 6001-1:2008
4 Hàm lượng Nitrat ($NO_3^-$) Phương pháp trắc quang phổ theo TCVN 6180:1996
5 Tổng số vi khuẩn Coliform Phương pháp màng lọc theo TCVN 6187-1:2009 (ISO 9308-1:2000)
6 Kim loại nặng ($Fe, Pb, Cd$) Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS) theo TCVN 6193:1996, TCVN 6222:1996
7 Kim loại nặng ($Hg, As$) Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) theo TCVN 5989:1995, TCVN 5990:1995, TCVN 5991:1995
  • Phương pháp xử lý số liệu và tính toán hiệu suất: Sử dụng phần mềm Microsoft Word và Excel để thống kê, lập bảng biểu và biểu đồ. Hiệu suất xử lý ($H$) của từng chất ô nhiễm được xác định theo công thức:

$$H (%) = \frac{C_1 - C_2}{C_1} \times 100$$

Trong đó:

  • $H$: Hiệu suất xử lý của hệ thống (%).

  • $C_1$: Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải trước xử lý ($kg/h$ hoặc $mg/L$).

  • $C_2$: Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sau xử lý ($kg/h$ hoặc $mg/L$).

  • Phương pháp tham vấn chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên môn của giảng viên hướng dẫn, cán bộ quản lý môi trường và các kỹ sư phụ trách thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thống xử lý nước thải.


Nội dung chính theo từng chương

Tổng quan tình hình sản xuất và ô nhiễm môi trường ngành xi măng

Khóa luận tổng kết bức tranh phát triển của ngành xi măng trên thế giới và tại Việt Nam. Toàn cầu hiện có hơn 160 quốc gia sản xuất xi măng, tập trung lớn tại Trung Quốc, Ấn Độ và các nước Đông Nam Á. Giá bán xi măng bao trong khu vực ASEAN thời điểm tháng 8/2011 ghi nhận: Brunei 123 USD/tấn, Indonesia 125 USD/tấn, Malaysia 105,69 USD/tấn, Philippines 89,29 USD/tấn, Singapore 87,20 USD/tấn, Thái Lan 72,61 USD/tấn và Việt Nam 71,80 USD/tấn.

Tại Việt Nam, nhà máy xi măng đầu tiên khởi công xây dựng tại Hải Phòng ngày 25/12/1889. Đến nay cả nước có khoảng 90 đơn vị sản xuất xi măng, đóng góp từ 10% đến 12% GDP hàng năm. Tác giả dẫn chứng số liệu sản xuất, tiêu thụ và nhập khẩu xi măng giai đoạn 1997 - 2007:

Năm Sản lượng sản xuất (triệu tấn) Lượng tiêu thụ (triệu tấn) Lượng nhập khẩu (triệu tấn)
1997 7,60 9,30 1,46
1998 9,53 10,10 0,50
1999 11,10 11,10 0,30
2000 12,70 13,62 0,20
2001 14,64 16,48 1,33
2002 16,80 20,50 3,75
2003 18,40 24,38 5,98
2004 20,00 26,50 6,00
2005 21,70 28,20 6,50
2006 23,60 32,10 8,50
2007 26,90 35,80 8,90

Về thị phần tiêu thụ năm 2008, Tổng công ty Xi măng Việt Nam chiếm khoảng 40% (41% trong 4 tháng đầu năm 2008), khối doanh nghiệp nhỏ chiếm 31% (28,9% trong 4 tháng đầu năm 2008) và khối liên doanh chiếm 29% (30% trong 4 tháng đầu năm 2008). Đến năm 2010, tiêu thụ xi măng phân bổ theo vùng miền gồm: miền Bắc 50%, miền Nam 32% và miền Trung 18%.

Khóa luận nhấn mạnh các tác động tiêu cực của bụi xi măng tới sức khỏe cộng đồng qua bệnh bụi phổi silic (silicosis) với hơn 500.000 ca mắc tại Trung Quốc (1951-1995), 55% thợ mỏ tại một nghiên cứu ở Ấn Độ và trên 17.000 trường hợp được phát hiện tại Việt Nam; cùng các vấn đề môi trường thực tế tại Ninh Bình (nhà máy xi măng Vissai, Tam Điệp) tác động đến khu bảo tồn Vân Long và khu dân cư.

Tổng quan khu vực nghiên cứu và Nhà máy Xi măng Tân Quang

  • Vị trí địa lý: Nhà máy được xây dựng trên diện tích 38 ha tại thôn 8, xã Tràng Đà, thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang (tọa độ địa lý: 21°50'29" vĩ độ Bắc, 105°12'22" kinh độ Đông). Phía Bắc giáp đường quy hoạch (cách cầu Tân Hà khoảng 200 m), phía Nam giáp sông Lô, phía Tây giáp đồi keo, phía Đông giáp khu dân cư.
  • Điều kiện địa hình, địa chất: Địa hình đồi bát úp lượn sóng nghiêng dần từ Tây - Tây Bắc xuống Đông - Đông Nam. Cấu trúc địa chất gồm tầng trầm tích lục nguyên Devon hạ (tầng Đại Thị gồm đá phiến sét, bột kết, cát kết hạt mịn phong hóa thành sét pha) và tầng bồi tích Đệ tứ (cuội, sỏi, cát sét) ven bờ sông Lô dày từ 1 m đến vài chục mét.
  • Điều kiện khí hậu - thủy văn: Nhiệt độ trung bình năm 22 - 23°C (cao nhất vào tháng 6, 7, 8 đạt 25 - 35°C; thấp nhất vào tháng 12, 1, 2 đạt 10 - 15°C); tổng số giờ nắng trung bình 1.425 giờ/năm; độ ẩm trung bình 81 - 88%; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Thủy văn chịu chi phối trực tiếp bởi sông Lô (chiều dài 470 km, lưu vực 39.000 $km^2$, đoạn chảy qua Việt Nam dài 247 km với diện tích lưu vực 22.600 $km^2$) cùng hai phụ lưu lớn là sông Chảy và sông Gâm.
  • Điều kiện kinh tế - xã hội xã Tràng Đà: Năm 2005, dân số toàn xã là 9.198 người (2.327 hộ). Kinh tế tập trung vào nông nghiệp (lúa, ngô, sắn), lâm nghiệp và tiểu thủ công nghiệp (476 hộ tham gia năm 2005). Xã có 1 trạm y tế, trường học các cấp đạt tỷ lệ phổ cập cao, cùng các di tích lịch sử - văn hóa cấp tỉnh như Đền Ghềnh Quýt (thôn 11), Đền Thượng (thôn 14), Đền Cấm (thôn 16).
  • Kết quả hoạt động của nhà máy: Năm 2013, nhà máy sản xuất và tiêu thụ 750.000 tấn xi măng và clinker, doanh thu trên 659 tỷ đồng, nộp ngân sách hơn 24 tỷ đồng, thu nhập bình quân người lao động trên 5 triệu đồng/người/tháng. Năm 2014, kế hoạch tiêu thụ 780.000 tấn, doanh thu trên 683 tỷ đồng và thu nhập bình quân đạt trên 6 triệu đồng/người/tháng.

Quy trình công nghệ sản xuất xi măng tại Nhà máy

Nhà máy áp dụng công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô với hệ thống lò quay hiện đại, tháp trao đổi nhiệt 5 tầng cyclone và buồng phân hủy (calciner), mức độ tự động hóa cao. Dây chuyền công nghệ gồm 19 công đoạn chính:

Mã công đoạn Tên công đoạn sản xuất Thiết bị và quy cách kỹ thuật chủ yếu
111 Đập đá vôi Máy đập búa năng suất 400 tấn/h tại mỏ Tràng Đà, kích thước từ <1000 mm xuống <70 mm
112 Kho đá vôi Kho tròn đường kính rải 80 m, sức chứa 23.000 tấn (đủ nguyên liệu 7-8 ngày), máy rải liệu cần trục 450 tấn/h
113 Đập đất sét Máy nghiền trục xoắn 2 trục năng suất 120 tấn/h, đập từ <500 mm xuống <70 mm
114 Kho đất sét Kho dài 27 m x 144 m, trang bị xe rải liệu 150 tấn/h thành 2 đống (khoảng 5.000 tấn/đống)
115 - 116 Tiếp nhận, đập và kho nguyên nhiên liệu phụ Máy đập búa 90 tấn/h xử lý phụ gia (thạch cao 2.400 tấn, xỉ lò 4.600 tấn, than cám $2 \times 3.000$ tấn, pyrit 1.300 tấn, cát 1.500 tấn)
121 - 122 Định lượng và nghiền nguyên liệu Máy nghiền con lăn đứng công suất 20 tấn/h, tận dụng khí thải tháp trao đổi nhiệt sấy bột liệu, lọc bụi tĩnh điện
131 Si-lô đồng nhất Si-lô sức chứa 10.000 tấn
141 - 142 Tháp trao đổi nhiệt và Lò nung clinker Tháp trao đổi nhiệt 5 tầng + buồng phân hủy (dùng 55-60% than bột 4aKH, 4aHG); Lò quay đường kính trong 4 m, dài 60 m, độ dốc 3,5% (dùng 40-45% than), công suất cực đại 2.700 tấn clinker/ngày
143 Làm nguội clinker Thiết bị làm nguội kiểu ghi diện tích 61,2 $m^2$, hạ nhiệt clinker từ 1.371°C xuống <65°C, năng suất 2.500 tấn/ngày; thu hồi bụi bằng lọc bụi tĩnh điện 315 $m^3$/h
150 Nghiền than Máy nghiền con lăn đứng 20 tấn/h, 2 bun-ke than 50 tấn, túi lọc bụi tay áo
161 Si-lô clinker Sức chứa 20.000 tấn
162 - 163 Định lượng và nghiền xi măng Máy cán ép $\Phi 1400 \times 1000$ kết hợp máy nghiền bi kín năng suất 150 tấn/h, diện tích bề mặt $3.200\text{ }cm^2/g$, lọc bụi túi vải 210.000 $m^3$/h
171 Si-lô xi măng 2 si-lô $\Phi 18$ m, cao 48 m, dung tích 10.000 tấn/si-lô
172 - 173 Đóng bao và xuất xi măng 2 máy đóng bao 8 vòi năng suất 90 - 100 tấn/h, trang bị hệ thống lọc bụi túi vải chống thất thoát

Hệ thống thu gom và xử lý nước thải

Nhà máy phát sinh hai dòng nước thải chính:

  • Nước thải sinh hoạt: Phát sinh từ các khu vệ sinh, nhà ăn của cán bộ, công nhân viên với lưu lượng khoảng 50 $m^3$/ngày.
  • Nước thải sản xuất: Chủ yếu là nước làm mát tuần hoàn cho các cụm thiết bị (vỏ lò nung, gối đỡ, tháp giảm nhiệt) với lưu lượng làm mát khoảng 550 $m^3$/ngày.

Các dòng nước thải sau khi được xử lý sơ bộ cục bộ (bể tự hoại đối với nước thải sinh hoạt và lắng/tách cặn dầu mỡ đối với nước làm mát) được dẫn tập trung về hệ thống xử lý nước thải chung của nhà máy để thực hiện quá trình lắng, keo tụ, lọc và khử trùng trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận.


Kết quả và đóng góp

Kết quả đo đạc và hiệu suất xử lý

Dữ liệu phân tích mẫu nước thải tại trạm xử lý trước và sau xử lý cho thấy:

  • Nồng độ các thông số ô nhiễm ($TSS, COD, BOD_5, NO_3^-$, Coliform và các ion kim loại nặng) trong dòng thải đầu ra giảm mạnh so với nồng độ ban đầu.
  • Chất lượng nước sau xử lý đạt và tiệm cận các giới hạn quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp).
  • Hiệu suất xử lý tổng hợp đối với các tác nhân ô nhiễm chính của hệ thống đạt mức cao, dao động trong khoảng từ 68% đến 74%.

Đóng góp của đề tài

  • Cung cấp bộ dữ liệu thực tế về đặc tính dòng thải và hiệu quả vận hành của công nghệ xử lý nước thải tại một nhà máy sản xuất xi măng lò quay công suất 2.500 tấn clinker/ngày.
  • Khẳng định tính hiệu quả và phù hợp của quy trình kết hợp thu gom xử lý sơ bộ dòng sinh hoạt - làm mát trước khi xử lý tập trung trong công nghiệp xi măng.

Các giải pháp và kiến nghị đề xuất

  1. Thường xuyên tổ chức các lớp tập huấn, tuyên truyền nâng cao ý thức trách nhiệm về bảo vệ môi trường cho toàn thể cán bộ và công nhân viên nhà máy.
  2. Thiết lập quy trình kiểm tra định kỳ, bảo trì, sửa chữa và thay thế kịp thời các đường ống, van khóa và thiết bị cơ điện bị hỏng hóc trong trạm xử lý.
  3. Duy trì công tác quan trắc môi trường định kỳ đúng quy định để sớm phát hiện các sự cố bất thường về chất lượng nước thải, kịp thời điều chỉnh quy trình vận hành kỹ thuật.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu được thực hiện trong thời gian thực tập 4 tháng (từ tháng 3 đến tháng 6/2015), chủ yếu dựa trên các đợt lấy mẫu định kỳ và chuỗi số liệu kế thừa từ đơn vị vận hành (Công ty Cổ phần Thiết bị Việt - Sing); chưa bao quát được toàn bộ biến động chất lượng nước thải theo mùa khô và mùa mưa sâu rộng của khu vực.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu đánh giá giải pháp tuần hoàn tái sử dụng toàn bộ 100% nước thải sau xử lý để phục vụ tưới ẩm đường nội bộ, dập bụi và làm mát nguyên liệu; ứng dụng các thiết bị quan trắc tự động liên tục truyền dữ liệu về cơ quan quản lý môi trường tỉnh Tuyên Quang.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Môi trường: Sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường và Kỹ thuật Môi trường có thể tham khảo phương pháp luận đánh giá hiệu quả trạm xử lý nước thải công nghiệp, quy trình bảo quản mẫu theo TCVN 5999:1995 và cách áp dụng các TCVN/ISO trong phân tích nước.
  • Kỹ sư và cán bộ vận hành trạm xử lý: Cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết về định mức nước thải làm mát (550 $m^3$/ngày), nước thải sinh hoạt (50 $m^3$/ngày) và sơ đồ dây chuyền sản xuất xi măng lò quay khô phục vụ công tác thiết kế hệ thống kiểm soát ô nhiễm tương tự.
  • Cơ quan quản lý môi trường địa phương: Cung cấp số liệu hiện trạng làm cơ sở kiểm tra, giám sát tuân thủ quy chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT trên địa bàn lưu vực sông Lô.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô công suất và nguồn nguyên liệu chính của Nhà máy Xi măng Tân Quang được bố trí như thế nào?

Nhà máy có công suất thiết kế 2.500 tấn clinker/ngày (cực đại đạt 2.700 tấn/ngày), tương đương 910.000 tấn xi măng PCB40/năm. Nguồn nguyên liệu đá vôi và đất sét được khai thác trực tiếp tại mỏ Tràng Đà (kho đá vôi sức chứa 23.000 tấn, kho đất sét 10.000 tấn); kết hợp tiếp nhận than cám Quảng Ninh/Khánh Hòa cùng các phụ gia thạch cao, xỉ lò cao, pyrit và cát.

2. Lưu lượng và nguồn gốc các dòng nước thải phát sinh tại nhà máy là bao nhiêu?

Nhà máy phát sinh hai dòng nước thải chính: nước thải sinh hoạt từ khoảng 400 công nhân viên với lưu lượng khoảng 50 $m^3$/ngày và nước thải sản xuất từ quá trình làm mát vỏ lò nung, tháp trao đổi nhiệt với lưu lượng khoảng 550 $m^3$/ngày.

3. Tác giả đã sử dụng những tiêu chuẩn kỹ thuật nào để phân tích các chỉ tiêu trong nước thải?

Tác giả áp dụng: TCVN 5999:1995 (lấy và bảo quản mẫu), TCVN 6625:2000 (chất rắn lơ lửng $TSS$), TCVN 6491:1999/ISO 6060:1989 ($COD$), TCVN 6001-1:2008 ($BOD_5$), TCVN 6180:1996 (Nitrat), TCVN 6187-1:2009/ISO 9308-1:2000 (Coliform), TCVN 6193:1996 và TCVN 6222:1996 ($Fe, Pb, Cd$), TCVN 5989:1995, TCVN 5990:1995 và TCVN 5991:1995 ($Hg, As$).

4. Hiệu suất xử lý của trạm xử lý nước thải Nhà máy Xi măng Tân Quang đạt bao nhiêu phần trăm?

Kết quả tính toán theo nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào và đầu ra cho thấy trạm xử lý đạt hiệu suất loại bỏ các chất ô nhiễm từ 68% đến 74%, chất lượng nước thải sau xử lý cơ bản đạt yêu cầu quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT trước khi xả ra môi trường.

5. Những giải pháp trọng tâm nào được đề xuất nhằm duy trì và nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường tại nhà máy?

Tác giả đề xuất 3 nhóm giải pháp chính: định kỳ tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho công nhân; thường xuyên kiểm tra, bảo trì và thay thế trang thiết bị xử lý bị hư hỏng; duy trì chương trình quan trắc môi trường định kỳ để kịp thời phát hiện và ứng phó các sự cố phát sinh.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Phương Bắc đã tổng hợp và phản ánh rõ ràng bức tranh sản xuất cũng như hiện trạng quản lý môi trường nước tại Nhà máy Xi măng Tân Quang, tỉnh Tuyên Quang. Bằng việc kết hợp các phương pháp kế thừa, lấy mẫu theo TCVN 5999:1995 và tính toán hiệu suất xử lý, nghiên cứu chứng minh hệ thống xử lý nước thải của nhà máy vận hành tương đối ổn định với hiệu suất xử lý chất ô nhiễm đạt từ 68% đến 74%, nước sau xử lý cơ bản đáp ứng QCVN 40:2011/BTNMT. Các khuyến nghị về bảo dưỡng thiết bị, đào tạo nhân lực và tăng cường quan trắc định kỳ là những cơ sở thực tiễn có giá trị giúp nhà máy duy trì sự cân bằng giữa tăng trưởng sản xuất xi măng và bảo vệ chất lượng nguồn nước sông Lô.