Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

47
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này nêu lên việc tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải của Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun. Đề xuất và giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh

ĐẠIHỌC ĐẠI HỌCTHÁITHÁINGUYÊN NGUYÊN TRƯỜNGĐẠI TRƯỜNG ĐẠIHỌC HỌCNÔNGNÔNGLÂM LÂM ------------------------- ------------------------- VĂNQUYẾN TRIỆUVĂN TRIỆU QUYẾN Tênđề Tên đềtài: tài: “ĐÁNHGIÁ “ĐÁNH GIÁHIỆU HIỆUQUẢ QUẢCỦA CỦAHỆ HỆTHỐNG THỐNGXỬ LÝNƯỚC XỬLÝ NƯỚCTHẢI THẢI TẠICÔNG TẠI CÔNGTY TYCỔCỔPHẦN PHẦNIN INVÀ VÀBAO BAOBÌ BÌGOLDSUN GOLDSUN--KCN KCNQUẾ QUẾVÕ VÕI,I, TỈNHBẮC TỈNH NINH” BẮCNINH” KHÓA LUẬN KHÓA LUẬN TỐT TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Hệ đào Chuyên tạo ngành : Chính : Khoaquyhọc môi trường Chuyên ngành : Khoa Lớp : K47học môi trường - KHMT - N01 Lớp Khoa : Môi : K47 Trường - KHMT Khoa Khóa học : Môi Trường : 2015 - 2019 Khóa Giảng viên họchướng dẫn : 2015 – 2019 : ThS. Hà Đình Nghiêm Giảng viên hướng dẫn: ThS. Hà Đình Nghiêm Thái TháiNguyên Nguyên--2019 2019
i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giúp sinh viên trau dồi, củng cố, bổ sung kiến thức đã học tập ở trường. Đồng thời cũng giúp sinh viên phát huy khả năng, biết vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết các yêu cầu thực tế. Qua đó sinh viên học hỏi và rút kinh nghiệm cho bản thân để khi ra trường trở thành một cán bộ có năng lực, phẩm chất đạo đức tốt, trình độ lý luận cao, chuyên môn giỏi đáp ứng các yêu cầu cấp thiết của xã hội. Được sự phân công của Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên em thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh”. Sau thời gian 6 tháng thực tập em đã học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báu cho bản thân. Đây là tiền đề quan trọng để em làm quen với môi trường làm việc thực tế trước khi ra trường. Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là thầy giáo Th.S Hà Đình Nghiêm đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh chị của Công ty TNHH dịch vụ tư vấn công nghệ môi trường Etech đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt quá trình thực tập. Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện đề tài. Do thời gian thực tập có hạn và kiến thức bản thân còn hạn chế nên khóa luận của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Triệu Văn Quyến
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2015/BTNMT)...........................8 Bảng 2.2. Các quá trình xử lý hóa học .........................................................14 Bảng 3.1. Phương pháp phân tích các chỉ số ...............................................23 Bảng 4.1. Quy mô của công ty cổ phần in và bao bì Goldsun .....................24 Bảng 4.2. Tọa độ của nhà máy .....................................................................25 Bảng 4.3. Danh mục các thiết bị vận hành của hệ thống .............................41 Bảng 4.4. Lưu lượng nước thải của công ty .................................................42 Bảng 4.5. Công suất nước thải của công ty..................................................42 Bảng 4.6. Hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại công ty cổ phần in và bao bì Goldsunngày 25/12/2018 ............................................43 Bảng 4.7. Hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại công ty cổ phần in và bao bì Goldsun ngày 26/12/2018 ...........................................45 Bảng 4.8. Hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại công ty cổ phần in và bao bì Goldsunngày 27/12/2018 ............................................46
iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Bể tự hoại model K-HC-T (Nhật Bản) .....................................................19 Hình 4.1. Vị trí của dự án .........................................................................................25 Hình 4.2. Quy trình in của nhà máy .........................................................................26 Hình 4.3. Quy trình sản xuất hộp cứng ....................................................................27 Hình 4.4. Quy trình sản xuất hộp gấp.......................................................................28 Hình 4.5. Quy trình sản xuất sách hướng dẫn ..........................................................30 Hình 4.6. Quy trình sản xuất khay giấy nệm ............................................................31 Hình 4.7. Vị trí hệ thống xử lý nước thải .................................................................32 Hình 4.8. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải mực in và sinh hoạt công suất 130 m3/ngày.đêm ......................................................................................................33 Hình 4.9. Bể điều hòa mực in ...................................................................................35 Hình 4.10. Bể lắng sơ cấp.........................................................................................36 Hình 4.11. Bể điều hòa nước thải mực in và sinh hoạt ............................................37 Hình 4.12. Bể thiếu khí (bể anoxic) .........................................................................38 Hình 4.13. Bể hiếu khí (Bể aerotank) .......................................................................39 Hình 4.14. Bể lắng thứ cấp .......................................................................................40 Hình 4.15. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ BOD5 trước và sau khi xử lý ......48 Hình 4.16. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ COD trước và sau khi xử lý .......49 Hình 4.17. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ SS trước và sau khi xử lý ...........50 Hình 4.18. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ tổng photpho trước và sau khi xử lý ..........................................................................................................................51 Hình 4.19. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ tổng nitơ trước và sau khi xử lý .52 Hình 4.20. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ amoni trước và sau khi xử lý ......53 Hình 4.21. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ Coliform trước và sau khi xử lý .54 Hình 4.22. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ Fe trước và sau khi xử lý ............55 Hình 4.23. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi độ màu trước và sau khi xử lý ..................56 Hình 4.24. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ dầu mỡ trước và sau khi xử lý ....57
iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Viết Tắt Giải Thích 1 BTNMT Bộ Tài Nguyên và Môi Trường 2 BOD Nhu cầu oxy sinh hóa 3 COD Nhu cầu oxy hóa học 4 DO Nhu cầu oxy hòa tan Mixed Liquoz Suspended Solids - Nồng độ chất rắn có 5 MLSS trong bể bùn hoạt tính 6 NĐ - CP Nghị định - Chính phủ 6 PAC Polyvinyl Alcohol 7 QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 8 TSS Total Suspended Solids - Tổng chất rắn lơ lửng 9 TCVN Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia 10 TNHH Trách nhiệm hữu hạn 11 TT Thông tư
v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... ii DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ......................................................... iv MỤC LỤC ...................................................................................................................v PHẦN 1: MỞ ĐẦU....................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1 1.2. Mục tiêu của đề tài ...............................................................................................2 1.2.1. Mục tiêu chung ..................................................................................................2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................2 1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................2 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học.................................................2 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất .......................................................................2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................3 2.1.1. Một số khái niệm ...............................................................................................3 2.1.2. Cơ sở pháp lý ....................................................................................................4 2.2. Tổng quan về nước thải ........................................................................................5 2.2.1. Tổng quan về nước thải mực in ........................................................................5 2.2.2. Tổng quan về nước thải sinh hoạt .....................................................................7 2.3. Các phương pháp xử lý nước thải ......................................................................12 2.3.1. Phương pháp xử lý cơ học...............................................................................12 2.3.2. Phương pháp xử lý hóa lý ...............................................................................13 2.3.3. Phương pháp xử lý hoá học .............................................................................14 2.3.4. Phương pháp xử lý sinh học ............................................................................15 2.3.4.1. Phương pháp hiếu khí ..................................................................................15 2.3.4.2. Phương pháp yếm khí ..................................................................................17
vi 2.4. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam ...............................................18 2.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................18 2.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................................20 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...21 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................21 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................21 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành .........................................................................21 3.2.1. Địa điểm tiến hành ..........................................................................................21 3.2.2. Thời gian tiến hành .........................................................................................21 3.3. Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi ....................................................21 3.3.1. Tổng quan về công ty cổ phần in và bao bì Goldsun - KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh. ...................................................................................................................21 3.3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại công ty cổ phần in và bao bì Goldsun .........................................................................................21 3.3.3. Những hạn chế tồn tại khi vận hành hệ thống và biện pháp xử lý các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống..................................................................21 3.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................21 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .............................................................21 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu nước.............................................................................22 3.4.3. Phương pháp bảo quản mẫu ............................................................................22 3.4.4. Phương pháp phân tích ....................................................................................23 3.4.5. Phương pháp so sánh.......................................................................................23 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.....................................24 4.1. Tổng quan về Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun ........................................24 4.1.1. Sơ lược về Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun ..........................................24 4.1.2. Giới thiệu về nhà máy sản xuất in và bao bì Goldsun - KCN Quế Võ I .........25 4..1.2.1. Vị trí địa lý của nhà máy .............................................................................25 4.1.2.2. Quy mô, công suất của nhà máy ..................................................................26
vii 4.1.2.3. Công nghệ sản xuất và vận hành của nhà máy ............................................26 4.1.3. Giới thiệu công nghệ xử lý nước thải của công ty cổ phần in và bao bì Goldsun ..31 4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại công ty cổ phần in và bao bì Goldsun .........................................................................................42 4.3. Những hạn chế tồn tại khi vận hành hệ thống và biện pháp xử lý các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống ........................................................................58 4.3.1. Một số vấn đề xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống ................................58 4.3.2. Nguyên nhân xảy ra các sự cố trong quá trình vận hành hệ thống .................58 4.3.3. Biện pháp xử lý các sự cố xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống .............58 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................60 5.1. Kết luận ..............................................................................................................60 5.2. Đề nghị ...............................................................................................................60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................61 I. Tài liệu tiếng Việt ..................................................................................................61 II. Tài liệu nước ngoài ...............................................................................................62 III. Tài liệu internet ...................................................................................................62 PHỤ LỤC
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Bắc Ninh là một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ - khu vực có mức tăng trưởng kinh tế cao và có nhiều ngành nghề kinh tế mũi nhọn với công nghiệp hiện đại, kỹ thuật tiên tiến. Cùng với sự quy hoạch chung của tỉnh, các khu công nghiệp dần dần được hình thành và đang thu hút rất nhiều các doanh nghiệp trong và ngoài nước hoạt động trong nhiều ngành nghề khác nhau đầu tư vào Bắc Ninh để hoạt động sản xuất kinh doanh. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy, bao bì carton để đóng gói sản phẩm xuất hàng hóa tiêu thụ trong nước cũng như nước ngoài ngày càng gia tăng. Tuy nhiên trong quá trình sản xuất bao bì và in ấn đã thải ra môi trường một lượng nước thải có tải lượng ô nhiễm khá lớn. Nước thải ngành công nghiệp sản xuất bao bì mực in có hàm lượng các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học với độ màu rất lớn cùng nhiều chất độc hại đối với các loài thủy sinh. Theo đó, số lượng khu công nghiệp nhiều đồng nghĩa với số lượng công nhân đáp ứng cho việc sản xuất ngày càng tăng. Dẫn đến việc phát sinh một lượng lớn nước thải có nguồn gốc từ sinh hoạt. Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun - KCN Quế Võ I (xã Nam Sơn - huyện Quế Võ - tỉnh Bắc Ninh) là một trong các doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm in và bao bì carton giấy tại miền bắc Việt Nam. Công ty chuyên sản xuất các sản phẩm như hộp đựng hàng, hộp quà tặng, hộp điện thoại, sách hướng dẫn... Với quy mô và công suất làm việc cao, mỗi ngày công ty xả ra một lượng lớn chất thải, trong đó chủ yếu là nước thải mực in và sinh hoạt. Do vậy, để đảm bảo xử lý triệt để nước thải, đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải hiện hành, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải của Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tiễn trên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S Hà Đình Nghiêm, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh”.
2 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung - Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun - KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải của Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun-KCN Quế Võ I, tỉnh Bắc Ninh - Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải tại Công ty cổ phần in và bao bì Goldsun. - Đề xuất và giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Tạo cho em cơ hội vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, cách thức tiếp cận và thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học. + Nâng cao kiến thức, kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. + Giúp chúng ta hiểu được chế độ vận hành và quá trình xử lý nước thải. + Là nguồn tài liệu cho học tập và nghiên cứu khoa học. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất + Đánh giá được hiệu quả xử lý nước thải nhà máy. + Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo công ty trước hoạt động sản xuất đến môi trường; Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. + Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khoẻ của người dân khu vực quanh nhà máy.
3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Một số khái niệm - Khái niệm môi trường Theo khoản 1 điều 3 Luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. (Luật bảo vệ môi trường Việt Nam, 2014). - Khái niệm ô nhiễm môi trường Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu tới con người, sinh vật. (Luật bảo vệ môi trường Việt Nam, 2014). - Khái niệm ô nhiễm môi trường nước Theo Hiến chương Châu Âu về nước có định nghĩa như sau: “Ô nhiễm môi trường nước là do tác động của con người gây nên một biến đổi nào đó làm thay đổi chất lượng nước, chính sự thay đổi này gây nên nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản, với động vật nuôi và động vật hoang dã”. (Hiến chương Châu Âu về nước, 1996). - Khái niệm nước thải công nghiệp Theo TCVN 8184 - 1:2009: “Nước thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó”. (Tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước, 2009). - Khái niệm về hoạt động bảo vệ môi trường Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó với các sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành. (Theo khoản 3 điều 3 luật BVMT 2014).
4 - Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau đây: + Có xuất hiện các chất nổi trên mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn. + Thay đổi tính chất lý học ( độ trong, màu, mùi, nhiệt độ…). + Thay đổi thành phần hóa học (pH, hàm lượng lượng các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại…). + Lượng oxy hòa tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hóa để oxy hóa các chất hữu cơ vừa mới thải vào. + Các vi sinh vật thay đổi về loài và số lượng, có xuất hiện các vi trùng gây bệnh. 2.1.2. Cơ sở pháp lý - Luật bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13. - Nghị định 19/2015/NĐ-CP ban hành ngày 14 tháng 2 năm 2015 của Chính Phủ về việc thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi trường - Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải. - Nghị định số 201/2013/NĐ-CP về Quy định chi tiết một số điều của Luật tài nguyên nước. - Nghị định số 155/2016/NĐ-CP của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Nghị định 142/2013/NĐ-CP quy định về xử phạt tài nguyên nước. - Thông tư số 16/2009/TT-BTNMT ngày 07/10/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường hướng dẫn về Quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường. -Thông tư số 65/2015/TT-BTNMT Ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường - Quy chuẩn về chất lượng nước mặt. - Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 của Bộ Tài Nguyên Môi Trường về việc áp dụng TCVN về môi trường. - QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt. - QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. - QCVN 14:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. - QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
5 - TCVN 6772:2000 Chất lượng nước - Nước thải sinh hoạt giới hạn ô nhiễm cho phép. - TCVN 5945:2005 Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải. - TCVN 6492:2011 Chất lượng nước. Xác định pH của nước mưa, nước uống và nước khoáng, nước bể bơi, nước mặt.... - TCVN 6185:2015 Chất lượng nước - Kiểm tra và xác định độ màu. - Phương pháp lấy mẫu nước thải: Theo TCVN 5999:1995. - Phương pháp bảo quản mẫu: Theo TCVN 6663-2016. 2.2. Tổng quan về nước thải 2.2.1. Tổng quan về nước thải mực in Nước thải được sinh ra từ các công đoạn làm phim, quá trình chế tạo khuôn in,quá trình in và dung dịch tẩy rửa trong quá trình in. Mỗi công nghệ in khác nhau thì sinh ra nước thải có các thành phần khác nhau, nó đặc trưng cho mỗi loại hình công nghệ đó.  Công đoạn làm phim: Nước thải trong công đoạn làm phim gồm: - Các chất hiện hình là các dẫn xuất của benzol và naphtalin như: hyđroquinon, metol… - Các chất tăng tốc trong quá trình hiện phim như KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, Na2B4O7, các chất chống Voal như KBr, benzotriajol, tetrajol,… - Các chất bảo quản như Na2CO3, các chất hiện bản cho công nghệ in offset như Natri Silacat, NaOH, các chất mang tính kiềm. (Chu Thế Tuyên, 1998).  Quá trình chế tạo khuôn in: Trong quá trình chế tạo khuôn in offset thì trong nước thải còn có thể chứa các kim loại như Zn, Al, Pb, Cr, Ni, Fe, Cu....Các hoá chất sử dụng trong quá trình tạo màng của bản in như các chất tạo màng PVA, novolac, gelatin và các chất nhạy sáng như O-Napthoquinon-diazid, bicromat,... Ngoài ra trong quá trình chế tạo bản đa kim loại sinh ra nước thải chứa các chất độc hại như CuSO4, H2SO4, CrO3, AgNO3, NaOH, Na2SO4, NaHSO3,... Quá trình
6 hiện bản nước thải có thể chứa các chất mang tính kiềm như NaOH, Na2SiO3, glyxerin, parafin hay các dung môi hữu cơ như cồn, tricloetylen, butanol và một vài dung môi hữu cơ khác. Nước thải chế tạo khuôn in lõm có thể chứa nhiều hóa chất độc hại như Na2Cu(CN)3, CuSO4, H2SO4, gelatin, FeCl3, muối crom, các chất tẩy rửa, HCl dùng để pha chế dung dịch mạ đồng rất độc có khả năng ăn mòn mạnh và gây bỏng. Trong công nghệ in Flexo nước thải có thể chứa các hóa chất dùng tạo bản như các chất khơi mào (antracquinon, benzenphenol, benzoin), các monome (Acrylatmetaerylat, Acrylamit, Metacrylamit,…) các cologom (PAD, PES,…) dung dịch hiện bản photopolyme như cồn. Nước thải từ quá trình chế khuôn in lưới có thể chứa các chất như các muối bicromat, PVA, axit oxalic, muối mangan,… (Chu Thế Tuyên, 1998).  Quá trình in: Trong quá trình in cũng sử dụng rất nhiều hóa chất khác nhau nên trong nước thải sẽ chứa nhiều chất độc hại như: - NH4, H3PO4, dùng trong dung dịch ẩm, axit benzoic có thể dùng sản phẩm làm chất đệm trong dung dịch ẩm. - Axit Oxalic dùng để tẩy dầu mỡ và tẩy màng PVA. - H3PO4 dùng để xử lý bề mặt bản và tăng tính thầm ướt bề mặt và pha chế dung dịch và đệm máng nước. - Axit tactric và axit xitric dùng để chế dung dịch đệm máng nước. - Bột tan Mg3(OH).(Si4O10) dùng xoa bề mặt tấm cao su và trục lô in, Ca3CO3dùng để làm bột phun chống bẩn tờ in. - Cồn etylic, isopropylic: dùng trong máng nước. - Điclometal, axeton, xylen, dùng để rửa lô cao su và tấm cao su offset. - Lưu huỳnh dùng để xoa tấm cao su. - Các loại xăng, cồn và dung môi dùng để rửa lô. - Mực in, mạt giấy. Như vậy nước thải ở công đoạn in mang màu, chứa nhiều dầu, mỡ, các chất
7 lơ lửng khó tan trong nước, các dung môi hữu cơ và có thể chứa cả kim loại và các chất hữu cơ, vô cơ rất độc. (Nguyễn Trường Sơn, 1997). Ngoài ra trong quá trình sản xuất còn sinh ra một lượng lớn từ nước thải sinh hoạt và tẩy rửa. Như vậy một nhà máy in có nước thải từ nhiều nguồn khác nhau, mỗi nguồn có đặc thù riêng. Nước thải ngành in có sự dao động về lưu lượng và tải lượng ô nhiễm. Nó biến đổi theo mùa, theo thời gian, tuỳ thuộc vào công nghệ in, phương pháp in và thiết bị in, loại phim, loại bản mà nhà máy sử dụng. Ngoài ra còn có nước thải sinh hoạt. Ngành in thải ra môi trường lượng không lớn nước thải nhưng nó thải ra nhiều tác nhân gây ô nhiễm, có nhiều chất độc hại gây ô nhiễm nguồn nước, gây độc hại tới các loài thuỷ sinh. Độ màu của nước thải làm hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu,…Đồng thời, gây tác hại về mặt cảm quan, gây tác động xấu tới chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh, nuôi trồng thủy sản, du lịch và cấp nước. Nước thải ra bên ngoài có đầy đủ các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất từ ít độc đến rất độc, có màu, có nhiều dầu mỡ và dung môi hữu cơ, có các chất rắn không tan trong nước. 2.2.2. Tổng quan về nước thải sinh hoạt - Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các khu dân cư, thương mại, công sở trường học và các nơi tương tự khác. Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nito, phospho), các vi sinh vật gây bệnh (E.coli, Coliform…). Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào Tải lượng chất ô nhiễm Lưu lượng nước thải - Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: + Mức thu nhập, điều kiện sống và tập quán sống. + Điều kiện khí hậu.
8 - Đối tượng dùng nước tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người (ngày trung bình trong năm) l/người.ngày đối với thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu công nghiệp lớn, 300 - 400, thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp nhỏ 200 - 270, thị trấn, trung tâm công - nông nghiệp, công - ngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn 80 - 150, nông thôn 40 - 60. - Nước thải nếu không được xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận thì sẽ gây ra những ảnh hưởng hết sức nghiêm trọng cho môi trường, sức khỏe của con người. Nước thải sinh hoạt chứa các chất dinh dưỡng N, P sẽ gây hiện tượng phú dưỡng cho các thủy vực nước ngọt, khi các nguồn tiếp nhận bị ô nhiễm tức là suy giảm cả về chất và lượng đối với tài nguyên nước vốn đã hạn chế. Ô nhiễm nguồn nước được cho là một trong các nguyên nhân gây bệnh như tiêu chảy, giun, sán.... - Thành phần của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm của hệ thống thoát nước, trang thiết bị vệ sinh.... Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được ghi trong bảng 2.1. Bảng 2.1. Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2015/BTNMT) Giá trị C TT Thông số Đơn vị A B 1 pH - 5-9 5-9 2 BOD5 (20 0C) mg/l 30 50 3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 4 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 1000 5 Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1,0 4,0 6 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l 30 50 8 Dầu mỡ động, thực vật mg/l 10 20 9 Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10 10 Phosphat (PO43-)(tính theo P) mg/l 6 10 11 Tổng Coliforms MPN/100 ml 3.000 5.000 (Nguồn: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2015/BTNMT)
9 Thông số vật lý Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total Suspended Solids - TSS) có thể có bản chất là: - Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét). - Các chất hữu cơ không tan. - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…). Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. Mùi Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S mùi trứng thôi. Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S. Độ màu Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Một số thông số hóa học Độ pH Giá trị pH của nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Giá trị pH cho phép ta lựa chọn phương pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước bằng phương pháp sinh học thường hoạt động ở pH từ 6,5 - 8,5. Môi trường tối ưu nhất để vi khuẩn phát triển thường là 7 - 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH khác nhau. Chỉ số DO (Disolved Oxygen) DO là lượng oxy hòa tan để duy trì sự sống cho các sinh vật dưới nước. Bình thường oxy hòa tan trong nước khoảng 8 - 10 mg/l, chiếm 70 - 80 % khi oxy bão hòa. Mức oxy hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, các hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và
10 vật lý của nước. Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxy được dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxy trầm trọng. Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa - Biochemical Oxygen Denand). Nhu cầu oxy sinh hóa hay là nhu cầu oxy sinh học thường viết tắt là BOD5, là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này được gọi là quá trình oxy hóa sinh học. Chỉ số COD (Nhu cầu oxy hóa học - Chemical oxygen Demand) Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O bởi một tác nhân oxi hóa mạnh.COD biểu thị lượng chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng con đường hóa học. Chỉ số COD có giá trị cao hơn BOD5 vì nó bao gồm cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng vi sinh vật. Có thể xác định hàm lượng COD bằng phương pháp trắc quang với lượng dư dung dịch K2Cr2O7 là chất oxy hóa mạnh để oxy hóa các chất hữu cơ trongmôi trường axit với xúc tác là Ag2SO4. Chỉ số vi sinh (E - Coli) Trong nước thải đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải vùng du lịch, dịch vụ, khu chăn nuôi v.v… nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn trong phân người và phân xúc vật. Trong đó có thể có nhiều loài vi khuẩn gây bệnh đặc biệt là bệnh về đường tiêu hóa, như tả, lị thương hàn, các vi khuẩn gây bệnh E - coli là vi khuẩn phổ biến trong nước thải, nó có thể sống trong điều kiện khắc nhiệt của môi trường ngoài cũng như trong phòng thí nghiệm. Chính vì vậy người ta đã chọn E - coli là chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải. Nitơ và các hợp chất chứa nitơ Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất. Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các
11 hợp chất nitơ vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí. Photpho và các hợp chất chứa photpho Nguồn gốc các hợp chất chứa photpho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước. Photpho và các hợp chất chứa photpho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam. (Dư Ngọc Thành, 2012). Thành phần, tính chất nước thải Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải tiếp nhận. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt. Thành phần nước thải gồm 2 loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh. - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà….. Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxy hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2, N2, H2O, CH4 …. Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí là chỉ số BOD5. Chỉ số này biểu diễn lượng oxy cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxy hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm cao hơn.
12 2.3. Các phương pháp xử lý nước thải 2.3.1. Phương pháp xử lý cơ học Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải. Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 90°. Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các công trình xử lý nước thải. + Bể thu và tách dầu mỡ  Bể thu dầu Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe…  Bể tách mỡ Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nước thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác. + Bể lắng  Bể lắng cát Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công suất trên 100m3/ngày. Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp. Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xyclon hở một tầng hoặc xyclon thuỷ lực.