Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình công nghiệp hóa và đô thị hóa tại vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, sự hình thành các khu công nghiệp tập trung đã đóng góp lớn vào tăng trưởng kinh tế, giải quyết việc làm và nâng cao tỷ trọng sản xuất công nghiệp trong tổng GDP vùng. Tính đến thời điểm nghiên cứu, trên cả nước có khoảng 60 khu công nghiệp, riêng Thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận có 36 khu công nghiệp với tổng diện tích quy hoạch được phê duyệt là 18.749 ha. Sự tập trung công nghiệp mật độ cao đi kèm với áp lực môi trường nghiêm trọng, đặc biệt là nguồn thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để gây ô nhiễm nguồn nước mặt tại các lưu vực sông Sài Gòn và sông Đồng Nai (nơi tiếp nhận nước thải của hơn 200 nhà máy từ 6 khu công nghiệp).
Đối với từng doanh nghiệp riêng lẻ, việc đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải cục bộ đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường đặt ra gánh nặng lớn về chi phí đầu tư và chi phí vận hành, đặc biệt đối với các cơ sở sản xuất có lưu lượng phát sinh thấp. Do đó, mô hình trạm xử lý nước thải tập trung do chủ đầu tư hạ tầng khu công nghiệp xây dựng và vận hành là giải pháp tối ưu nhằm giảm thiểu chi phí xử lý cho doanh nghiệp, kiểm soát chất lượng dòng thải đồng bộ và bảo vệ nguồn nước tiếp nhận.
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Thành Quốc Cường tập trung vào các nội dung:
- Mục tiêu nghiên cứu: Nắm vững và phân tích chi tiết nguyên lý vận hành của trạm xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Bình Chiểu, Thành phố Hồ Chí Minh.
- Đối tượng nghiên cứu: Trạm xử lý nước thải tập trung công suất thiết kế 1.500 $\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ tại Khu công nghiệp Bình Chiểu.
- Phạm vi không gian: Nhà máy xử lý nước thải Khu công nghiệp Bình Chiểu, Phường Bình Chiểu, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh; nguồn tiếp nhận là rạch Gò Dưa.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được thực hiện trong thời gian 7 tuần.
- Nội dung nghiên cứu: Đánh giá hiện trạng hạ tầng kỹ thuật, khảo sát đặc tính và lưu lượng nguồn thải đầu vào, tìm hiểu chi tiết cấu tạo, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của từng đơn nguyên trong dây chuyền công nghệ xử lý cơ học, hóa lý, sinh học và xử lý bùn thải.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng
Nghiên cứu dựa trên nền tảng kỹ thuật xử lý nước thải (tham khảo tài liệu chuyên ngành Wastewater Engineering: Treatment, Reuse, Disposal), bao gồm ba nhóm phương pháp chính:
- Phương pháp xử lý lý học (cơ học): Ứng dụng song chắn rác, máy lọc rác tinh, bể lắng cát, bể điều lưu, bể tuyển nổi và bể lắng trọng lực nhằm loại bỏ rác thô, cặn vô cơ, dầu mỡ và chất rắn lơ lửng, tạo điều kiện ổn định cho các quá trình xử lý tiếp theo.
- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý: Ứng dụng quá trình keo tụ - tạo bông, trung hòa điều chỉnh pH bằng axit/bazơ, phản ứng oxy hóa khử kết tủa kim loại nặng và khử trùng nước thải bằng hóa chất oxy hóa mạnh.
- Phương pháp xử lý sinh học:
- Quá trình hiếu khí: Quá trình dị hóa oxy hóa chất hữu cơ $(\text{COHNS}) + \text{O}_2 + \text{vi khuẩn hiếu khí} \rightarrow \text{CO}_2 + \text{NH}_4^+ + \text{năng lượng}$ và quá trình đồng hóa tổng hợp tế bào chất $(\text{C}_5\text{H}_7\text{O}_2\text{N})$. Đồng thời khi thiếu chất dinh dưỡng xảy ra hiện tượng hô hấp nội bào: $\text{C}_5\text{H}_7\text{O}_2\text{N} + 5\text{O}_2 \rightarrow 5\text{CO}_2 + \text{NH}_4^+ + 2\text{H}_2\text{O} + \text{năng lượng}$.
- Quá trình yếm khí: Phân hủy kỵ khí phức tạp qua các giai đoạn thủy phân, acid hóa và sinh khí methane, tạo hỗn hợp khí sinh học gồm $\text{CH}_4$ (55–65%), $\text{CO}_2$ (35–45%), $\text{N}_2$ (0–3%), $\text{H}_2$ (0–1%), $\text{H}_2\text{S}$ (0–1%).
Các quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật làm căn cứ đánh giá:
- QCVN 24:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
- Các tiêu chuẩn phân tích: TCVN 6492:1999 (đo pH), TCVN 4567-88 (xác định Sunfua), APHA 5210-C ($\text{BOD}_5$), APHA 5210-C ($\text{COD}$), APHA 5240 D ($\text{TSS}$), APHA 4500-Cl, APHA AAS (kim loại nặng), Standard Method 9221-2003 (Coliforms).
Phương pháp nghiên cứu
Tác giả áp dụng các phương pháp thực tiễn kết hợp:
- Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: Thu thập hồ sơ thiết kế, tài liệu kỹ thuật, số liệu quan trắc từ Ban quản lý KCN Bình Chiểu và Viện nghiên cứu công nghệ môi trường và Bảo hộ lao động.
- Phương pháp khảo sát, kiểm tra và phỏng vấn trực tiếp: Khảo sát hiện trường thực tế tại trạm xử lý nước thải Bình Chiểu, ghi nhận quy trình vận hành thiết bị, chu trình hoạt động của các bể và các quy trình an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Mở đầu
Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ áp lực đô thị hóa, gia tăng dân số và sự phát triển mạnh mẽ của các khu công nghiệp tại vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Tác giả nêu rõ thực trạng ô nhiễm lưu vực sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, phân tích sự cần thiết của việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Bình Chiểu nhằm giảm thiểu gánh nặng tài chính cho doanh nghiệp, đảm bảo quy chuẩn xả thải trước khi chảy vào rạch Gò Dưa. Chương này cũng xác định mục tiêu, phương pháp nghiên cứu thực tiễn (tổng hợp tài liệu, kiểm tra, phỏng vấn trực tiếp) và phạm vi thực hiện trong 7 tuần tại nhà máy xử lý nước thải KCN Bình Chiểu.
Chương 2: Giới thiệu về KCN Bình Chiểu
Chương 2 cung cấp bức tranh tổng thể về điều kiện tự nhiên, hạ tầng kỹ thuật và đặc tính nguồn thải của Khu công nghiệp Bình Chiểu:
- Quy mô và vị trí địa lý: KCN có chiều rộng khoảng 350 m, chiều dài 800 m, diện tích đất 27 ha, thuộc Phường Bình Chiểu, Quận Thủ Đức, TP.HCM. Vị trí tiếp giáp: phía Đông Bắc giáp Quân Đoàn 4, phía Bắc giáp tiểu đoàn 100, phía Tây và Nam giáp khu dân cư Bình Chiểu. Giao thông thuận lợi, gần Quốc lộ 1A (xa lộ Xuyên Á), cảng Sài Gòn (15 km), cảng Vũng Tàu (76 km), ga Sóng Thần (1.000 m).
- Cơ cấu ngành nghề: Hiện có 20 nhà đầu tư đang hoạt động trong các lĩnh vực: sản xuất bao bì, giày da, chế biến thực phẩm, trang trí nội thất, sản xuất nhôm định hình, chế biến gỗ, cơ khí, kho vận. KCN không tiếp nhận các ngành gây ô nhiễm nặng như thuộc da, nhuộm, bột giấy, hóa chất độc hại.
- Hạ tầng kỹ thuật:
- Địa hình bằng phẳng, hơi nghiêng về phía Đông Nam, cao độ tự nhiên từ 12,1 m đến 15,5 m (trung bình 13,9 m so với mực nước biển).
- Hệ thống thoát nước mưa và nước thải xây dựng riêng biệt bằng bê tông theo cơ chế tự chảy.
- Cấp nước: Khai thác nguồn nước ngầm tại chỗ với trữ lượng chung $38.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ theo giấy phép của UBND Quận Thủ Đức và Sở Tài nguyên và Môi trường TP.HCM.
- Cấp điện: Nguồn điện 15 kV từ Tỉnh lộ 43 dẫn vào qua dây AC-240 trên trụ bê tông ly tâm 12 m, sử dụng các trạm biến áp hạ thế 15/0,4 kV. Hệ thống chiếu sáng dùng đèn neon cao áp thủy ngân 400 W, 200 V.
- Phòng cháy chữa cháy: Bố trí 11 họng nước chữa cháy tại các giao lộ nội bộ, phối hợp với Đội PCCC Quận 9.
- Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải: Nước thải bao gồm nước mưa chảy tràn, nước thải sinh hoạt (chiếm thành phần chủ yếu) và nước thải sản xuất. Trong 20 doanh nghiệp, có 6 doanh nghiệp đã xây dựng hệ thống xử lý cục bộ trước khi đấu nối. Lưu lượng thực tế đo được tại ca 1 (14h30 – 21h30) đạt $76,88\text{ m}^3/\text{h}$, tổng lưu lượng thực tế $Q_{\text{tổng}} = 1.401\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, tiệm cận công suất thiết kế $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
- Quy mô trạm xử lý nước thải: Do Tổng công ty Bến Thành GROUP làm chủ quản, hoạt động từ năm 1998. Tổng diện tích khu đất là $1.666,02\text{ m}^2$, diện tích xây dựng công trình $837,6\text{ m}^2$, phần còn lại là cây xanh và đường nội bộ.
Chương 3: Tổng quan về phương pháp xử lý và các hạng mục của hệ thống XLNT
Chương 3 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết kỹ thuật xử lý nước thải:
- Phương pháp lý học: Tổng hợp công năng của song chắn rác, máy nghiền rác, bể điều lưu, bể lắng cát (vận tốc dòng chảy khống chế $0,3\text{ m/s}$, lắng hạt cát $> 0,15\text{ mm}$, chiều dài lý thuyết tăng 50% để tránh dòng chảy rối), bể tuyển nổi hòa tan không khí áp lực cao (DAF), bể lắng sơ cấp (hiệu suất khử TSS 40–70%, $\text{BOD}_5$ 25–40%, COD 20–30%), bể lọc và khử trùng UV.
- Phương pháp hóa học: Ứng dụng các phản ứng trung hòa, keo tụ loại bỏ photpho và tăng cường lắng, hấp phụ than hoạt tính và khử trùng bằng hợp chất Clo.
- Phương pháp sinh học: Phân tích cơ chế chuyển hóa hiếu khí bùn hoạt tính (thời gian lưu bùn 5–15 ngày, thời gian lưu nước 4–8 giờ, nồng độ oxy hòa tan duy trì $\text{DO} = 1,5 - 4\text{ mg/l}$, tỷ số $\text{F/M} = 0,2 - 1,0$) và quá trình phân hủy yếm khí qua các nhóm vi khuẩn thủy phân, acetogenic và methanogenic.
- Công trình phụ trợ: Khái quát nguyên lý bể lắng thứ cấp, bể tiếp xúc khử trùng Chlorine (thời gian tiếp xúc 15–45 phút, tỷ lệ dài:rộng từ 10:1 đến 40:1, vận tốc dòng $2 - 4,5\text{ m/phút}$) và sân phơi bùn đáy bê tông cốt thép có mái che (giảm độ ẩm bùn xuống 70–80%, tăng hàm lượng chất khô lên 20–30%).
Chương 4: Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải tại KCN Bình Chiểu
Chương 4 mô tả chi tiết sơ đồ công nghệ, quy trình vận hành và thông số kỹ thuật từng công trình đơn nguyên của trạm xử lý nước thải KCN Bình Chiểu:
| Đơn nguyên / Thiết bị |
Số lượng & Vật liệu |
Thông số thiết kế & Kích thước |
Thiết bị lắp đặt kèm theo |
Chức năng kỹ thuật |
| Song chắn rác thô (VS-101) |
1 bộ, Inox SUS 304 |
Khe hở $10\text{ mm}$, loại cố định |
Cào rác định kỳ |
Chặn rác có kích thước lớn trước hố thu |
| Hố thu gom (TK-102) |
1 hố, Bê tông cốt thép |
$L = 7\text{ m}, W = 5\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 2\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 6,3\text{ m}$, $t = 0,5\text{ h}$ |
- 3 bơm chìm Tsurumi ($150\text{ m}^3/\text{h} @ 14\text{ m}$, $11\text{ kW}$)
- 1 lưu lượng kế Endress+Hauser (FM-102) |
Tiếp nhận nước thải toàn khu, bơm lên công trình xử lý phía sau |
| Máy lọc rác tinh (BS-102A/B) |
2 máy, Girasieve (Pháp) |
Công suất $84\text{ m}^3/\text{h}$, khe hở $0,75\text{ mm}$, quay $9,7\text{ vòng/phút}$ |
Động cơ $0,37\text{ kW}$ |
Tách rác kích thước $\ge 2\text{ mm}$ và giảm tải cặn lơ lửng |
| Bể tuyển nổi tách dầu (TK-104) |
1 bể, Bê tông cốt thép |
$L = 6,7\text{ m}, W = 3\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 4,3\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 4,8\text{ m}$, $t = 0,5\text{ h}$ |
- 2 bộ gạt váng AquaDana
- 1 động cơ kéo xích SEW ($0,55\text{ kW}$)
- Thùng chứa váng dầu $1\text{ m}^3$ |
Tách dầu mỡ khoáng và mỡ động vật tránh gây nghẹt vi sinh |
| Bể điều hòa (TK-105) |
1 bể, Bê tông cốt thép |
$L = 20,4\text{ m}, W = 6,7\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 6\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 6,5\text{ m}$, $t = 12\text{ h}$ |
- 2 bơm chìm Tsurumi ($150\text{ m}^3/\text{h}$, $11\text{ kW}$)
- 2 máy khuấy chìm ($7,5\text{ kW}$)
- 1 đầu đo pH Endress+Hauser |
Ổn định lưu lượng, san đều nồng độ, châm $\text{H}_2\text{SO}_4$/$\text{NaOH}$ chỉnh pH |
| Bể phản ứng (TK-201) |
1 bể, Bê tông cốt thép |
$L = 2\text{ m}, W = 2\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 1,3\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 1,7\text{ m}$, $t = 5\text{ phút}$ |
1 cánh khuấy Sumitomo ($96,7 - 100\text{ v/p}$, $0,75\text{ kW}$) |
Châm hóa chất HN377 kết tủa kim loại nặng và nâng pH |
| Bể keo tụ tạo bông (TK-202) |
1 bể, Bê tông cốt thép |
$L = 4,5\text{ m}, W = 2\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 3\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 3,5\text{ m}$, $t = 25\text{ phút}$ |
2 cánh khuấy chậm Sumitomo ($20,4\text{ v/p}$, $0,75\text{ kW}$) |
Châm hóa chất HN378 kết tụ cặn lơ lửng thành bông lớn |
| Bể lắng đứng (TK-203A/B) |
Bê tông cốt thép |
$L = 6\text{ m}, W = 6\text{ m}$, $H_{\text{hữu ích}} = 6\text{ m}$, $H_{\text{xây dựng}} = 6,5\text{ m}$, $t = 2\text{ h}$ |
Hệ thống thu gom và xả bùn đáy |
Lắng trọng lực tách bông cặn hóa lý trước khi qua xử lý sinh học |
| Bể sinh học hiếu khí SBR (TK-301A/B) |
2 bể phản ứng sinh học theo mẻ |
Hoạt động sục khí - lắng - gạn nước theo chu kỳ |
- Hệ thống máy thổi khí và đĩa phân phối khí
- Thiết bị gạn nước Decanter
- 2 bơm bùn dư SP-301A/B |
Oxy hóa sinh học chất hữu cơ, chuyển hóa nitơ và lắng bùn hoạt tính |
| Bể khử trùng (TK-401) |
1 bể, Bê tông cốt thép |
Thiết kế vách ngăn tiếp xúc dòng ziczac |
Hệ thống châm dung dịch $\text{NaOCl}$ định lượng |
Tiệt trùng Coliforms và vi sinh vật gây bệnh trước khi xả thải |
| Xử lý bùn thải (TK-501 & Sân phơi) |
Bể chứa bùn, máy ép bùn và sân phơi |
Sân phơi bùn đáy bê tông cốt thép, mái che di động |
Bơm bùn trục vít PM-501, hệ thống định lượng polymer trợ keo tụ bùn |
Ép tách nước và phơi khô bùn thải, nước rỉ đưa về hố thu TK-102 |
Cơ chế tác dụng của hóa chất sử dụng trong dây chuyền:
- Hóa chất HN377: Hỗn hợp chứa tricarbonat, canxi, natri polisilicat canxi, hydroxyd và phụ gia; có tác dụng kết tủa kim loại nặng và nâng cao pH tạo điều kiện tối ưu cho phản ứng keo tụ.
- Hóa chất HN378: Gồm polyacrylamide anion, polyaluminium chloride (PAC), $\text{KMnO}_4$, sodium silicofluoride; đóng vai trò chất trợ keo tụ tạo bông lớn, hỗ trợ lắng nhanh, oxy hóa kim loại nặng và cân bằng pH phù hợp cho vi sinh vật hiếu khí.
Kết quả và đóng góp
Kết quả phân tích chất lượng nước thải
Dữ liệu quan trắc thực tế do Viện nghiên cứu công nghệ môi trường và Bảo hộ lao động thực hiện cho thấy hiệu quả xử lý vượt trội của dây chuyền công nghệ tại KCN Bình Chiểu. Toàn bộ các chỉ tiêu ô nhiễm sau xử lý đều đạt và thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép theo QCVN 24:2009/BTNMT:
| STT |
Thông số ô nhiễm |
Đơn vị tính |
Nước thải đầu vào |
Nước thải đầu ra |
QCVN 24:2009/BTNMT (Cột B) |
| 1 |
Nhiệt độ |
$^\circ\text{C}$ |
28,31 |
— |
— |
| 2 |
pH |
— |
7,0 |
7,1 |
5,5 – 9,0 |
| 3 |
Mùi |
— |
Không khó chịu |
Không khó chịu |
Không khó chịu |
| 4 |
Độ màu ($\text{Pt-Co}, \text{pH}=7$) |
— |
157 |
13 |
18 |
| 5 |
$\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$) |
$\text{mg/l}$ |
318 |
21 |
27 |
| 6 |
$\text{COD}$ |
$\text{mg/l}$ |
539 |
35,2 |
45 |
| 7 |
Chất rắn lơ lửng (TSS) |
$\text{mg/l}$ |
426 |
34,6 |
45 |
| 8 |
Sắt ($\text{Fe}$) |
$\text{mg/l}$ |
25,48 |
0,9 |
— |
| 9 |
Clo dư |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,9 |
— |
| 10 |
Clorua ($\text{Cl}^-$) |
$\text{mg/l}$ |
169 |
148 |
450 |
| 11 |
Ammoniac ($\text{NH}_4^+-\text{N}$) |
$\text{mg/l}$ |
37,4 |
3,5 |
— |
| 12 |
Tổng Nitơ (TN) |
$\text{mg/l}$ |
54 |
9,5 |
— |
| 13 |
Tổng Photpho (TP) |
$\text{mg/l}$ |
17 |
1,6 |
— |
| 14 |
Dầu mỡ khoáng |
$\text{mg/l}$ |
14,2 |
2,5 |
— |
| 15 |
Dầu mỡ động vật |
$\text{mg/l}$ |
39,4 |
3,1 |
9 |
| 16 |
Coliforms |
$\text{MPN/100ml}$ |
$2,4 \times 10^6$ |
2.160 |
2.700 |
| 17 |
Crom VI ($\text{Cr}^{6+}$) |
$\text{mg/l}$ |
0,01 |
KPH |
0,045 |
| 18 |
Crom III ($\text{Cr}^{3+}$) |
$\text{mg/l}$ |
0,012 |
KPH |
0,18 |
| 19 |
Đồng ($\text{Cu}$) |
$\text{mg/l}$ |
0,8 |
0,8 |
— |
| 20 |
Kẽm ($\text{Zn}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,7 |
— |
| 21 |
Niken ($\text{Ni}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
KPH |
0,18 |
| 22 |
Mangan ($\text{Mn}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,45 |
— |
| 23 |
Chì ($\text{Pb}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,09 |
— |
| 24 |
Thiếc ($\text{Sn}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
KPH |
0,18 |
| 25 |
Xianua ($\text{CN}^-$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
KPH |
0,063 |
| 26 |
Phenol |
$\text{mg/l}$ |
— |
KPH |
0,09 |
| 27 |
Thủy ngân ($\text{Hg}$) |
$\text{mg/l}$ |
0,4 |
KPH |
0,0045 |
| 28 |
Sunfua ($\text{S}^{2-}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,18 |
— |
| 29 |
Florua ($\text{F}^-$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
0,5 |
— |
| 30 |
Asen ($\text{As}$) |
$\text{mg/l}$ |
— |
KPH |
0,045 |
(Ghi chú: KPH: Không phát hiện).
Đóng góp thực tiễn của đề tài
- Minh chứng hiệu quả công nghệ: Hệ thống kết hợp Hóa lý (Keo tụ HN377/HN378 - Lắng đứng) và Sinh học mẻ (SBR) đã xử lý triệt để các chất hữu cơ ($\text{BOD}_5$ giảm từ $318\text{ mg/l}$ xuống $21\text{ mg/l}$, COD giảm từ $539\text{ mg/l}$ xuống $35,2\text{ mg/l}$), loại bỏ hoàn toàn các kim loại độc hại ($\text{Cr}^{6+}, \text{Cr}^{3+}, \text{Hg}, \text{As}, \text{Pb}$) và giảm thiểu Coliforms đạt chuẩn xả thải an toàn ra rạch Gò Dưa.
- Tổng hợp cơ sở dữ liệu vận hành: Cung cấp thông số hình học, thời gian lưu nước, cấu hình công suất máy bơm, máy khuấy, thiết bị đo đạc tự động (lưu lượng kế, đầu dò pH) và quy trình châm hóa chất chi tiết cho trạm xử lý nước thải công suất $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Đề tài tập trung chủ yếu vào khía cạnh kỹ thuật và nguyên lý vận hành đơn thuần trong khoảng thời gian thực tập 7 tuần, chưa đi sâu phân tích toàn diện các bài toán về hiệu quả kinh tế - xã hội, chi phí năng lượng tiêu thụ, chi phí hóa chất vận hành thực tế trên mỗi mét khối nước thải.
- Số liệu phân tích chất lượng nước thải phản ánh hiện trạng hoạt động tại các thời điểm khảo sát cố định, chưa đánh giá sự biến động tải lượng ô nhiễm theo các chu kỳ sản xuất mùa vụ đặc thù của 20 doanh nghiệp trong khu công nghiệp.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Nghiên cứu tối ưu hóa chế độ sục khí và liều lượng châm hóa chất keo tụ (HN377, HN378) nhằm tiết kiệm chi phí hóa chất và điện năng vận hành cho các máy thổi khí và động cơ khuấy trộn.
- Đánh giá khả năng tái sử dụng nước thải sau xử lý cho mục đích tưới cây xanh, rửa đường nội bộ trong khuôn viên Khu công nghiệp Bình Chiểu.
Giá trị tham khảo
Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên ngành Kỹ thuật / Công nghệ Môi trường: Tham khảo cấu trúc thuyết minh hệ thống xử lý nước thải tập trung, phương pháp tính toán thời gian lưu nước, lựa chọn thiết bị cơ điện (bơm chìm, máy khuấy, máy lọc rác tinh, decanter thu nước) cho đồ án môn học và đồ án tốt nghiệp.
- Kỹ sư và cán bộ vận hành trạm XLNT: Tham khảo sơ đồ công nghệ thực tế kết hợp giữa tiền xử lý, hóa lý và sinh học SBR, các thông số kiểm soát pH, kiểm soát bùn vi sinh và an toàn lao động - PCCC tại các khu công nghiệp có tính chất nước thải hỗn hợp tương tự.
Câu hỏi thường gặp
1. Trạm xử lý nước thải tập trung KCN Bình Chiểu có công suất thiết kế và lưu lượng hoạt động thực tế là bao nhiêu?
Trạm có công suất thiết kế là $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Theo số liệu đo đạc thực tế do Ban quản lý cung cấp, lưu lượng phát sinh tại ca 1 đạt $76,88\text{ m}^3/\text{h}$ và tổng lưu lượng hàng ngày $Q_{\text{tổng}}$ đổ về hố thu gom đạt $1.401\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
2. Hai loại hóa chất HN377 và HN378 được châm vào công trình nào và có vai trò gì?
- Hóa chất HN377 được châm tại bể phản ứng (TK-201) cùng cánh khuấy nhanh ($96,7 - 100\text{ v/p}$), có vai trò kết tủa các ion kim loại nặng và nâng pH cho nước thải.
- Hóa chất HN378 (chứa PAC, Polyacrylamide, $\text{KMnO}_4$) được châm tại bể tạo bông (TK-202) cùng cánh khuấy chậm ($20,4\text{ v/p}$), có vai trò trợ keo tụ tạo bông cặn lớn, hỗ trợ quá trình lắng cặn tại bể lắng đứng và oxy hóa khử kim loại.
3. Nước thải sau khi xử lý tại KCN Bình Chiểu được xả ra nguồn tiếp nhận nào?
Nước thải sau khi qua bể khử trùng $\text{NaOCl}$ được đưa ra hồ sinh học, kết hợp cùng hệ thống thoát nước mưa tự chảy xả ra nguồn tiếp nhận cuối cùng là rạch Gò Dưa (thuộc lưu vực hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai).
4. Bùn thải phát sinh từ hệ thống được thu gom và xử lý như thế nào?
Bùn thải sinh ra từ bể tuyển nổi, bể lắng đứng và bùn dư sinh học từ 2 bể SBR được bơm về bể chứa bùn (TK-501). Từ đây, bùn được bơm trục vít (PM-501) bơm qua máy ép bùn có châm dung dịch polymer tạo kết dính, sau đó chuyển ra sân phơi bùn đáy bê tông có mái che di động để làm khô (độ ẩm còn 70–80%). Phần nước rỉ tách ra từ bùn được dẫn hồi lưu về hố thu gom (TK-102).
Kết luận
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Thành Quốc Cường đã tổng hợp và phân tích toàn diện nguyên lý vận hành của trạm xử lý nước thải tập trung công suất $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ tại Khu công nghiệp Bình Chiểu. Công nghệ kết hợp giữa tiền xử lý cơ học, hóa lý tạo bông lắng đứng, sinh học phản ứng theo mẻ SBR và khử trùng $\text{NaOCl}$ đã chứng minh hiệu quả xử lý cao, đưa toàn bộ các thông số ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng, vi sinh và kim loại nặng về dưới ngưỡng quy chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT. Tài liệu cung cấp nhiều số liệu kỹ thuật, kích thước công trình và danh mục thiết bị thực tế, phục vụ hữu ích cho công tác đào tạo và nghiên cứu kỹ thuật xử lý nước thải công nghiệp.
