Đánh giá công nghệ xử lý nước cấp và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng, kiểm soát dòng thải tại công ty TNHH MTV nước sạch hà đông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- NGUYỄN THANH HUYỀN ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG, KIỂM SOÁT DÒNG THẢI T

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN THANH HUYỀN

ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG, KIỂM SOÁT DÒNG THẢI TẠI CÔNG TY TNHH MTV NƯỚC SẠCH HÀ ĐÔNG

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Nguyễn Thị Hà

Hà Nội – 2014

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành bản luận văn này Tôi

đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng tận tình của gia đình, bạn bè, thầy cô và đồng nghiệp trong Công ty

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Hà, là giáo viên hướng dẫn chính đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi trường – Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung và Bộ môn Công nghệ Môi trường nói riêng đã giảng dạy và trang bị cho tôi những kiến thức quý giá trong suốt khóa học

Trong quá trình nghiên cứu của mình, tôi đã nhận được nhiều sự hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi, hợp tác của cán bộ, nhân viên Công ty TNHH MTV Nước sạch

Hà Đông

Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè về sự chia sẻ, động viên, khuyến khích trong suốt quá trình nghiên cứu của mình

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Học viên

Nguyễn Thanh Huyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 90

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 92

1.1 Tổng quan công nghệ xử lý nước cấp và sản xuất nước sạch 92

1.1.1 Công nghệ xử lý nước cấp 92

1.1.2 Công nghệ xử lý nước cấp trên Thế giới Error! Bookmark not defined.

1.1.3 Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam Error! Bookmark not defined.

1.2 Đánh giá công nghệ áp dụng trong xử lý nước cấpError! Bookmark not defined.

1.2.1 Tổng quan chung về đánh giá công nghệ môi trường Error! Bookmark

not defined.

1.2.2 Hiện trạng đánh giá công nghệ môi trường Thế giới và Việt Nam Error!

Bookmark not defined.

1.3 Tổng quan về các giải pháp cải tiến công nghệ và kiểm soát chất thải

liên quan đến sản xuất nước sạch Error! Bookmark not defined.

1.3.1 Tổng quan các giải pháp cải tiến công nghệ Error! Bookmark not

defined.

1.3.2 Tổng quan xử lý nước thải và bùn cặn của nhà máy xử lý nước cấp

Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error!

Bookmark not defined

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

2.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu Error! Bookmark not defined.

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa Error! Bookmark not defined.

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích mẫu Error!

Bookmark not defined.

2.2.4 Phương pháp phân tích, đánh giá công nghệ Error! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined.

3.1 Kết quả khảo sát hiện trạng hoạt động của nhà máyError! Bookmark not defined.

3.1.1 Tổng quan chung về nhà máy Error! Bookmark not defined.

3.1.2 Dây chuyền sản xuất nước sạch Error! Bookmark not defined.

3.2 Kết quả đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nước cấpError! Bookmark not defined.

3.2.1 Các tiêu chí về kỹ thuật Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Các tiêu chí về kinh tế Error! Bookmark not defined.

3.2.3 Các tiêu chí về môi trường Error! Bookmark not defined.

3.2.4 Các tiêu chí về xã hội Error! Bookmark not defined.

3.2.5 Lượng hóa các tiêu chí đánh giá Error! Bookmark not defined.

3.3 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý nước cấp

Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông Error! Bookmark not defined.

3.4 Đề xuất và đánh giá các giải pháp xử lý đối với dòng thảiError! Bookmark not defined.

3.4.1 Đề xuất giải pháp công nghệ xử lý đối với dòng thải Error! Bookmark

not defined.

3.4.2 Đề xuất giải pháp quản lý và giám sát môi trường Error! Bookmark not

defined.

3.5 Kết quả áp dụng thử nghiệm tại nhà máy Error! Bookmark not defined.

3.5.1 Kết quả áp dụng các phương pháp loại bỏ sắt và mangan Error!

Bookmark not defined.

3.5.2 Kết quả áp dụng các biện pháp kiểm soát dòng thảiError! Bookmark not

defined.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

defined.

Bảng 2.1 Các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ

xử lý nước cấp Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Các thiết bị chính trong quá trình hoạt động Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước ngầm tại Cở sở 1Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.3 Tổng năng lượng tiêu thụ hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước sạch

Hà Đông Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Chi phí tiêu thụ điện năng của hệ thống Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Chi phí sử dụng hóa chất của hệ thống xử lý nước ngầmError! Bookmark not defined.

Bảng 3.6 Chi phí nhân công vận hành hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước sạch

Hà Đông Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.7 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của hệ thống xử lý nước ngầm Công ty Nước

sạch Hà Đông Error! Bookmark not defined Bảng 3.8 Chất lượng nước ngầm của Công ty Nước sạch Hà ĐôngError! Bookmark not defined.

Bảng 3.9 Kết quả đánh giá các ô nhiễm thứ cấp hệ thống xử lý nước ngầm Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.10 Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải xả rửa bể lắng và nước thải

rửa lọc tại Công ty Nước sạch Hà Đông Error! Bookmark not defined Bảng 3.11 Lượng hóa tính phù hợp của hệ thống xử lý nước ngầmError! Bookmark not defined

Bảng 3.12 Lượng bùn xả ra từ các bể lọc 71

Bảng 3.13: Khái toán chi phí xây dựng Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.14 Hiệu quả xử lý nước thải Công ty Nước sạch Hà ĐôngError! Bookmark not defined.

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quá trình làm thoáng điển hình Error! Bookmark not defined

Hình 1.2 Quá trình làm thoáng cưỡng bức Error! Bookmark not defined

Hình 1.3 Sơ đồ điện phân Error! Bookmark not defined

Hình 1.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt <10mg/lError! Bookmark not defined

Hình 1.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt >10mg/lError! Bookmark not defined

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải đề xuất lựa chọnError! Bookmark not defined

Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức quản lý của Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà ĐôngError! Bookmark not defined Hình 3.2 Sơ đồ dây chuyền sản xuất nước Error! Bookmark not defined

Hình 3.3 Sơ đồ quá trình rửa lọc Error! Bookmark not defined

Hình 3.4 Dây chuyền đề xuất hệ thống xử lý và thu hồi nước thải rửa lọcError! Bookmark not defined

90

MỞ ĐẦU

Nước là nhu cầu thiết yếu của mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hòa khí hậu và cho sự sống trên trái đất Hàng ngày cơ thể người cần 3 - 10 lít nước cho các hoạt động sống Trong sinh hoạt nước cấp dùng đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí, và các hoạt động công cộng như cứu hỏa, phun nước, tưới đường còn trong công nghiệp, nước cấp được dùng cho quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu Hầu như mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như là một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được trong sản xuất

Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông là một trong những công ty cấp nước trên địa bàn thành phố Hà Nội, chuyên xử lý và cung cấp nước sạch cho quận

Hà Đông Nhà máy hiện đang sử dụng nguồn nước ngầm để xử lý Do chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua, nên cần phải giám sát chặt chẽ nguồn nước thô trước xử lý, đồng thời dây chuyền công nghệ luôn luôn phải chú ý để thay đổi cho phù hợp Nguồn nước được công ty sử dụng có chất lượng tương đối tốt, không chứa các thành phần gây ô nhiễm, có lưu lượng và chất lượng tương đối ổn định Tuy nhiên, do điều kiện lịch sử để lại diện tích quỹ đất cho việc xây dựng hệ thống xử lý và tận thu nguồn nước xả bể lắng và rửa bể lọc chưa được thực hiện Vì thế chất lượng nước thải sản xuất của nhà máy khi xả thải vào sông Nhuệ có một số chỉ tiêu vẫn vượt quá qui chuẩn cho phép Công ty Cấp nước

Hà Đông cùng đơn vị tư vấn đang tiến hành việc khảo sát và lập kế hoạch xây dựng

hệ thống xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu của cơ quan quản lý và có hướng xử lý lâu dài

Trước thực tế trên, trong khuôn khổ luận văn đã thực hiện đề tài:

“Đánh giá công nghệ xử lý nước cấp và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng, kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông”

Với mục tiêu nghiên cứu nhằm cải tiến quy trình công nghệ xử lý nước và kiểm soát dòng thải gây ô nhiễm thứ cấp

91

Nội dung nghiên cứu bao gồm:

Khảo sát thực địa Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông để điều tra hiện trạng sản xuất và hoạt động của hệ thống xử lý nước cấp làm cơ sở đánh giá công nghệ

Đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nước cấp Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Đông

Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý cho hệ thống xử lý nước cấp tại Công ty

Đề xuất giải pháp kiểm soát dòng thải tại Công ty TNHH MTV Nước

sạch Hà Đông

92

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan công nghệ xử lý nước cấp và sản xuất nước sạch

1.1.1 Công nghệ xử lý nước cấp

Xử lý nước cấp

Xử lý nước cấp là quá trình loại bỏ các chất bẩn, các chất hòa tan trong nước bằng dây chuyền công nghệ đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp theo tiêu chuẩn quy định [18]

Tầm quan trọng của nước cấp và xử lý nước cấp

Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật, đóng vai trò đặc biệt trong việc điều hoà khí hậu và cho sự sống trên trái đất Hàng ngày cơ thể con người cần 3 -10 lít nuớc Ngoài ra con người còn sử dụng nước cho các hoạt động khác như tắm, rửa,…

Nước ta hiện nay nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng do sự phát triển dân

số và mức sống ngày càng tăng Tuỳ thuộc vào mức sống của người dân và tuỳ từng vùng mà nhu cầu sử dụng nước là khác nhau, định mức cấp nước cho dân đô thị là 150 lít/người.ngày, cho khu vực nông thôn là 40 – 70 lít/người.ngày Hiện nay, Tổ chức Liên Hợp Quốc đã thống kê có một phần ba các điểm dân cư trên thế giới thiếu nước sạch sinh hoạt Do đó người dân phải dùng các nguồn nước không sạch Điều này dẫn đến háng năm có tới 500 triệu người mắc bệnh và 10 triệu người

bị chết, 80% các trường hợp mắc bệnh tại các nước đang phát triển có nguyên nhân

từ việc dùng các nguồn nước bị ô nhiễm Vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch, chống ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt và sản xuất đang là vấn đề đáng quan tâm đặc biệt

Mỗi quốc gia đều có những tiêu chuẩn riêng về chất lượng nước cấp, trong

đó các chỉ tiêu cao thấp khác nhau Nhưng nhìn chung các chỉ tiêu này phải đảm bảo an toàn vệ sinh về số vi trùng có trong nước, không có chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các nguồn nước trong thiên nhiên ít khi đảm bảo các tiêu chuẩn đó Do tính chất có sẵn của nguồn nước hay bị tác động ô nhiễm

93

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Nguyễn Thúy Lan Chi (2010), ”Tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý nước cấp phù

hợp tại các cụm dân cư vùng lũ ở đồng bằng sông Cửu Long”, Báo Khoa học và

ứng dụng, Số 12 – 2010

2 Công ty cấp nước Hà Đông (2009), Đề án bảo vệ môi trường Công ty cấp nước

Hà Đông – Cơ sở 1

3 Công ty cấp nước Hà Đông (2012), Báo cáo tình hình khai thác và sử dụng

nước ngầm trong năm 2012 tại Công ty Nước sạch Hà Đông

4 Nguyễn Ngọc Dung (1999), Xử lý nước cấp, NXB Xây Dựng, Hà Nội

5 Lê Đức (2004), Một số phương pháp phân tích môi trường, NXB ĐHQG,Hà Nội

6 Trịnh Xuân Lai (2004), Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, NXB Xây

dựng, Hà Nội

7 Trịnh Xuân Lai (2012), Quản lý vận hành và thiết kế nâng cấp nhà mấy nước,

NXB Xây dựng, Hà Nội

8 Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải và công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

9 Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Xây

Dựng, Hà Nội

10 Trần Hiếu Nhuệ (2010), ”Công nghệ xử lý nước – nước thải ở Việt Nam – thực

trạng và thách thức”, Tạp chí Cấp thoát nước – Tháng 11/2010,

http://www.vea.gov.vn

11 Lương Đức Phẩm (2009), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học,

NXB Giáo dục

12 Nguyễn Thị Lan Phương (2008), Xử lý nước cấp, NXB Đại học Bách khoa Hà Nội

94

13 Nguyễn Thị Thu Thủy, (1999), Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, NXB

Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội

14 Tổng cục môi trường (2011), Tài liệu kỹ thuật Hướng dẫn đánh giá sự phù hợp

của công nghệ xử lý nước thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải đối với ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy và bột giấy, Hà Nội

15 Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường (2006), Sổ tay xử lý nước, NXB

Xây dựng, Hà Nội

Tiếng Anh

16 AWWA seminar (1981), Proceedings, Congulation and filtration presented at

the AWWA conference, June 7, 1981, No 20155

17 California department of health services (1996), Water treatment plant

operation, California State University

18 Degremont (1991), Water treatment hand book, Distributed by Lavoisier

Publishing, Sixth Edition, Paris

19 Dunmade, IS (2002) Indicators of sustainability: assessing the

suitability of a foreign technology for a developing economy Technology in Society, Technology in Society vol 24, p.461–471

20 G.J.F.R Alaerts (1987), Environmental process technology, Delft, Netherlands

21 HJ Popel (1986), Aeration and gas transfer, Technische universiteit Delft

Netherlands

22 James C Lamb (1985), III, Water qualify and its control

23 Japan water works Association (1969), Design criterion for water works

facilities, Japan

24 Jekel M., Drewes J.E (1996), Bedeutung der Trinkwasserverordnung

Vorlesung – Skript fur Technische Universitat Berlin Fachgebiet Wasserreinhaltung

25 John Bratby (1980), Coagulation and flocculation, Uplands Press Ltd

95

26 Lettinga G., Van Lier J.B., Van Buuren J.C.L and Zeeman G (2001)

Sustainable development in pollution control and the role of anaerobic treatment, Water Science & Technology Vol 44

27 Mark J Hammer (1986), Water and wastewater technology, second edition,

John Willey & Sons, Inc

28 McGraw-Hill (2006), Water quality control handbook, Science Engineering

Publication, Second Edition, American

29 Michael J Humenick, Jr (1997), Pollution engineering technology/4 Water and

wastewater treatment

30 Nato Advanced Study Institute (1977), the scientific basis of floculation,

Christ’s College, Cambridge, England

31 Samuel, Faust, Osman M.Aly (1983), Chemistry of water trentment, Butter

worth Publishers

32 Susumu Kawwamura (1991), Integrated design of water treatment, New York

33 Nguyễn Thị Thu Thủy (1997), Direct filtration of surface water, World

Publication, Hà Nội

34 Wanda M A Hoskin, Environmental technology Assessment (EnTA) In cleaner

production assessment, Istanbul, Turkey, 11-13 September 2001

35 Werner Stumm, James J Morgan (1988), Aquatic chemistry, Willey –

interscience, John Willey & Sons, Inc