HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ HỒNG DUY THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP LAI VU, HUYỆN KIM THÀNH, TỈNH HẢI DƯƠNG Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Trịnh Quang Huy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Hồng Duy i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Trịnh Quang Huy đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn công nghệ , Khoa Môi trường. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Công ty cổ phần xây dựng và CN môi trường Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Hồng Duy ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục các từ và ký hiệu viết tắt.
vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình. ix Trích yếu luận văn .1 Tính cấp thiết của đề tài .2 Giả thuyết khoa học .3 Mục tiêu nghiên cứu .4 Phạm vi nghiên cứu.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu .1 phân loại, đặc trưng tính chất nước thải đô thị và khu công nghiệp .1 Phân loại, nguồn gốc phát sinh của nước thải đô thị và khu công nghiệp .2 Đặc trưng của nước thải đô thị, khu công nghiệp .2 Hiện trạng ô nhiễm và vấn đề xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp ở Việt Nam.3 Thực trạng áp dụng các công nghệ trong quản lý nước thải .1 Giai đoạn tiền xử lý.2 Giai đoạn xử lý cấp 1 .3 Giai đoạn xử lý cấp 2.
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .1 Địa điểm nghiên cứu .2 Thời gian nghiên cứu .3 Đối tượng nghiên cứu .4 Nội dung nghiên cứu .5 Phương pháp nghiên cứu.1 Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp .2 Phương pháp khảo sát thực địa .3 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản .4 Chỉ tiêu phân tích và phương pháp đo .5 Phương pháp tính toán công trình xử lý.8 Phương pháp so sánh .7 Phương pháp xử lý số liệu và trình bày kết quả. Kết quả và thảo luận .1 Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương .1 Đặc điểm tự nhiên .2 Đặc điểm kinh tế xã – xã hội khu vực nghiên cứu .2 Hiện trạng môi trường nước thải khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương.1 Hiện trạng môi trường nước .2 Hiện trạng hệ thống cấp nước và thoát nước công nghiệp Lai Vu .3 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý .1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ XLNT .2 Xác định đặc trưng ô nhiễm của khu vực đến năm 2020 .3 Phân tích một số công nghệ xử lý nước thải đã được áp dụng .4 Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương .4 Tính toán hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Lai Vu, tỉnh Hải Dương .1 Ngăn tiếp nhận .2 Mương dẫn nước thải .3 Bể lắng cát ngang .6 Bể lắng đợt một .7 Hệ thống AAO .8 Bể lắng đợt II .9 Trạm khử trùng nước thải .5 Tính toán kinh phí xây dựng công trình .1 Chi phí xây dựng (các bể, mặt bằng, nhà): .2 Chi phí máy móc, thiết bị điện và nước, hệ thống an toàn .3 Chi phí quản lý vận hành. Kết luận và kiến nghị. 89 Tài liệu tham khảo.
90 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BOD5 Nhu cầu oxy sinh học 5 ngày BVMT Bảo vệ môi trường BTCT Bê tông cốt thép COD Nhu cầu oxi hoá học CTNH Chất thải nguy hại ĐTM Đánh giá tác động môi trường KCN Khu công nghiệp HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải GHCP Giới hạn cho phép NM Nhà máy SX Sản xuất SP Sản phẩm QC Quy chuẩn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép TSS Tổng rắn lơ lửng UBND Ủy ban nhân dân PCCC Phòng cháy chữa cháy vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng (Trần Đức Hạ, 2006) .2 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư (Trần Đức Hạ, 2006).3 Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp (Trần Đức Hạ, 2006).4 Lượng bức xạ cần thiết để khử trùng bằng tia cực tím (Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, 2006) .1 Các thông số phân tích .1 Tần suất các hướng gió và lặng gió .2 Tốc độ gió trung bình và lớn nhất .3 Số giờ nắng trung bình .4 Lượng mưa các tháng trong năm .5 Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm .6 Quy hoạch sử dụng đất khu công nghiệp Lai Vu, Hải Dương .7 Hiện trạng sử dụng đất của các doanh nghiệp trong Khu công nghiệp .8 Chất lượng nước mặt tại các khu vực tiếp nhận xung quanh khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương .9 Chất lượng nước ngầm tại một số doanh nghiệp thuộc khu công nghiệp .10 Tính toán tiêu chuẩn cấp nước tương đương .11 Giá trị tính toán các thông số ô nhiễm là cơ sở tính toán cho giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt.12 Lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày đêm (Bộ Xây dựng, 2008) .13 Đặc trưng ô nhiễm nước thải đô thị khu công nghiệp Lai Vu cần xử lý .14 Nồng độ giới hạn một số chất ô nhiễm trong nước thải đô thị .15 Kết quả tính toán song chắn rác .16 Kết quả tính toán của bể lắng cát ngang .17 Kết quả tính toán bể lắng đợt I .18 Kết quả tính toán hệ thống AAO .19 Kết quả tính toán bể lắng đợt II .20 Khối lượng xây dựng .21 Bảng tính giá trị xây lắp .22 Bảng giá các thiết bị .23 Bảng chi phí điện năng. 87 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng .3 Giá thể vi sinh vật của bể lọc sinh học ngập nước .4 Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học .5 Cấu tạo hoạt động đĩa quay sinh học .6 Bể hiếu khí truyền thống .7 Bể hiếu khí thổi khí kéo dài .9 Bãi lọc trồng cây .10 Sân phơi bùn .1 Vị trí khu công nghiệp Lai Vu, Tỉnh Hải Dương .2 Sơ đồ nguyên tắc dây chuyền công nghệ xử lý hoàn chỉnh .3 Sơ đồ hoạt động của bể Aeroten truyền thống .4 Sơ đồ hoạt động của hệ thống aeroten hoạt động theo mẻ SBR .5 Sơ đồ xử lý sinh học AAO .6 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể lọc sinh học .7 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của kênh oxy hóa tuần hoàn .8 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đô thị .9 Sơ đồ cấu tạo song chắn rác .10 Sơ đồ bể lắng cát ngang hình chữ nhật .11 Sơ đồ cấu tạo của máng Parsan. 69 ix TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Khu công nghiệp Lai Vu, Huyện Kim Thành, Tỉnh Hải Dương được phê duyệt năm 2007. Do suy thoái kinh tế và các vấn đề liên quan, năm 2015 tính chất của khu công nghiệp được điều chỉnh: là Khu công nghiệp tập trung bao gồm các nhà máy, xí nghiệp chuyên ngành phục vụ cho ngành đóng tàu; các nhà máy, xí nghiệp thuộc loại hình công nghiệp lắp ráp điện tử, tin học, cơ khí chế tạo, công nghệ kỹ thuật cao, công nghiệp dệt may (bao gồm cả giặt, nhuộm, in) và cụm tổ nhiệt điện (dùng nhiên liệu than) phục vụ dây chuyền dệt, các ngành công nghiệp nhẹ khác, kho ngoại quan,.
KCN Lai Vu. Với tổng diện tích đất của KCN được giao quản lý hơn 212 ha, trong đó 192,3 ha đã được cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. Hiện tại đã có 15 doanh nghiệp đăng ký và hoạt động tại khu công nghiệp, trong đó có 06 doanh nghiệp đang tiến hành hoạt động; 05 doang nghiệp đang tiến hành xây dựng hạ tầng, 04 doanh nghiệp tạm ngừng hoạt động. Khi lấp đầy, tổng nhu cầu cấp nước cho Khu công nghiệp Lai Vu là 10.
Tổng lượng nước thải sinh hoạt xả thải ra môi trường ước tính 7500 m3/ng.đ, tương đương khoảng 570 m3/giờ. Nước thải của khu vực này có đặc trưng tương tự nước thải sinh hoạt nên rất thích hợp cho xử lý sinh học. Sau khi phân tích ưu nhược điểm của một số công nghệ đã được áp dụng và xem xét các yếu tố như lưu lượng, nồng độ và thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội thì công nghệ được lựa chọn là hệ thống AAO (Anaerobic – Anoxic – Aerobic). Đề tài đã thực hiện tính toán, thiết kết hệ thống xử lý nước thải đảm bảo tiêu chuẩn xử lý QCVN 14:2008/BTNMT (cột A), cho phép thải vào các nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
Từ khóa: Khu công nghiệp, Nước thải sinh hoạt, Công nghệ AAO. x THESIS ABSTRACT Lai Vu Industrial Park, Kim Thanh District, Hai Duong Province was approved in 2007. Due to the economic downturn and related issues, in 2015 the nature of the industrial zone to be adjusted: the centralized industrial park including factories, specialized factories serve the shipbuilding industry; factories and enterprises of industrial type electronic assembly, computer science, mechanical engineering, high technology, textile industry (including washing, dyeing, printing) and thermal structure clusters (coal-fueled) serving the textile chain, the other light industry, warehouse,. Lai Vu industrial Park.
With a total land area of the zone assigned to manage more than 212 hectares, including 192.