Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại công ty giầy da everbest, thành phố cẩm phả tỉnh quảng ninh

Ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầy da Everbest.... Công nghệ MBR Membrane Bio - Reactor, lọc sinh học - màng là

ĐẶNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀNG MBR TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ,

TỈNH QUẢNG NINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi Trường

Khoá học : 2012 – 2016

Thái Nguyên, năm 2016

ĐẶNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀNG MBR TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ,

TỈNH QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi Trường

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt chương trình đào tạo trong nhà trường với phương châm học đi đôi với hành, mỗi sinh viên khi ra trường cần chuẩn bị cho mình lượng kiến thức cần thiết, chuyên môn vững vàng Thời gian thực tập tốt nghiệp là giai đoạn vô cùng cần thiết đối với mỗi sinh viên, nhằm hệ thống lại toàn bộ chương trình đã được học và vận dụng lý thuyết vào trong thực tiễn

Để qua đó sinh viên khi ra trường sẽ hoàn thiện về kiến thức, phương pháp làm việc cũng như năng lực công tác, nhằm đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn công việc

Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Môi trường em đã tiến hành

thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh

hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại Công ty giầy da

Everbest, Tp Cẩm pha ̉, Tỉnh Quảng Ninh”

Để hoàn thành được đề tài này, trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi

trường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo TS Dƣ Ngọc Thành đã

nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài này

Đồng thời em xin gủi lời cảm ơn chân thành đến Viện kỹ thuật và công nghê ̣ môi trường đã ta ̣o mo ̣i điều kiê ̣n thuâ ̣n lợi cho em trong suốt thời gian thực tâ ̣p ta ̣i đây

Mặc dù bản thân có nhiều cố gắng, song do điều kiện thời gian và năng lực còn nhiều hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để bài luận văn của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016

Sinh viên

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt 6 Bảng 2.2 Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nước thải sinh

hoạt 11 Bảng 3.1 Phương pháp đo đa ̣c, phân tích các thông số môi trường nước 23 Bảng 4.1: Sản lượng hàng năm 25 Bảng 4.2: Khối lượng chất thải rắn sản xuất 30 Bảng 4.3: Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình trong 1 tháng 31 Bảng 4.4: Tải lượng các chất ô nhiễm do các phương tiện giao thông gây ra 33 Bảng 4.5: Tổng hợp nhu cầu dùng nước phục vụ cho sinh hoạt của Nhà máy

35 Bảng 4.6: Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt trước khi xử lý 45 Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt sau khi qua hê ̣ thống xử

lý 46

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt tại cơ sở 13

Hình 4.1 Vị trí địa lý của cơ sở 25

Hình 4.2: Mô hình tổ chức của Nhà máy 26

Hình 4.3: Sơ đồ các hạng mục công trình trong nhà máy 29

Hình 4.4: Sơ đồ hê ̣ thống xử lý nước thải sinh hoa ̣t 37

Hình 4.5: Chi tiết hợp khối sinh ho ̣c MBR 39

Hình 4.6: Cơ chế lo ̣c qua màng MBR 43

Hình 4.7: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu BOD5 trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)47 Hình 4.8: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu TSS trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)48 Hình 4.9: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Sunfua trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49 Hình 4.10: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Amoni trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49 Hình 4.11: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Nitrat trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)50 Hình 4.12: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu dầu mỡ đô ̣ng , thực vâ ̣t trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 51

Hình 4.13: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổng các chất hoạt động bề mặt trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 51

Hình 4.14: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Phosphat (PO4 3-) trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 52

Hình 4.15: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổng Coliforms trong nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) 52

DANH MỤC CÁC CỤM TƢ̀ VIẾT TẮT

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) BOD5 : Nhu cầu oxi hóa trong 5 ngày

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) CTNH : Chất thải nguy hại

DO : Lượng oxy hòa tan trong nước

F/M : Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vật

KCN : Khu công nghiệp

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

QSDĐ : Quyền sử du ̣ng đất

SRT : Thờ i gian lưu bùn

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu củ a đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 3

1.4 1 Ý nghĩa trong học tập 3

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa ho ̣c của đề tài 4

2.1.1 Cơ sở lý luâ ̣n 4

2.1.2 Cơ sở pháp lý 9

2.2 Tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt 11

2.2.1 Trên Thế giớ i 11

2.2.2 Ở Việt Nam 12

2.3 Hiện trạng nguồn thải và công nghệ xử lý nước thải Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam 12

2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới và ở Việt Nam 14

2.4.1 Giớ i thiê ̣u về công nghê ̣ MBR 14

2.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới 16

2.4.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR ở Việt Nam 18

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 nghiên cứu 21

3.3 Nội dung nghiên cứu 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 kế thừa, tham khảo 22

3.4.3 Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa 22

3.4.4 Phương pháp lấy mẫu nước và các phương pháp phân tích 22

3.4.5 Phương pháp tổng hợp so sánh 23

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Khái quát về Công ty giầy da Everbest Việt Nam Limited 24

4.1.1 Vị trí địa lý 24

4.1.2 Quy mô và cơ cấu tổ chức 25

4.1.3 Các hạng mục xây dựng của cơ sở 27

4.2 Hiện tra ̣ng môi trường Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited 30

4.2.1 Chất thải rắn thông thường và chất thải nguy ha ̣i 30

4.2.2 Bụi và khí thải 33

4.2.3 Nướ c thải 34

4.3 Ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầy da Everbest 37

4.3.1 Cấu tạo và chức năng của các bể 37

4.3.2 Quá trình xử lý nước thải tại các bể 40

4.4 Đánh giá hiê ̣u quả xử lý của công nghệ lọc màng MBR 44

4.4.1 Kết quả phân tích mẫu nước 44

4.4.2 Hiệu quả xử lý của công nghệ 47

4.5 Những ha ̣n chế tồn ta ̣i khi vâ ̣n hành và giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ lo ̣c màng MBR 53

4.5.1 Những ha ̣n chế tồn ta ̣i khi vâ ̣n hành công nghê ̣ lo ̣c màng MBR 53

4.5.2 Giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ lọc màng MBR 55

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Kiến nghi ̣ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Các hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội đang là nguyên nhân gây ra sự biến đổi môi trường và khí hâ ̣u trên toàn thế giới Những hoa ̣t đô ̣ng đó ,

mô ̣t mă ̣t sẽ làm cải thiê ̣n đời sống của con người , nhưng mă ̣t khác la ̣i làm ca ̣n kiê ̣t, khan hiếm nguồn tài nguyên thiên nhiên , gây ô nhiễm và suy thoái môi trường trên thế giới

Ô nhiễm môi trường nước đang là một vấn đề lớn mà Việt Nam phải đối mặt Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý mà được thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng

Hiê ̣n nay, ở Việt Nam có tới gần 110 khu công nghiê ̣p đang hoa ̣t đô ̣ng ,

ví dụ: khu công nghiê ̣p Nam Sơn, khu công nghiê ̣p Yên Phong II ở Bắc Ninh , khu công nghiê ̣p Viê ̣t Hoà , Phú Thái ở Hải Dương , khu công nghiê ̣p Đông Anh, Sóc Sơn ở Hà Nội Nhưng chỉ gần 1/3 trong số đó có hê ̣ thống phù hợp

để xử lý nước thải và các chất thải độc hại khác Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited cũng nằm trong tình tra ̣ng đó , với mô ̣t lượng nước lớn dùng để s ản xuất và vê ̣ sinh đã thải ra ngoài môi trường mô ̣t lượng lớn nước thải cùng với

mô ̣t lượng lớn khí thải và chất thải

Vấn đề nước thải đang trở nên nhức nhối hơn bao giờ hết Ở nước ta vấn đề bảo vê ̣ môi trường là vấn đề chiến lược quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội Trước tình hình đó , con người đang tìm ra mo ̣i giải pháp để bảo vệ môi trường , xử lý nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường, có sự quản lý chặt c hẽ của nhà nước cũng như của các cơ quan quản

lý có thẩm quyền

Ngày nay có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng trong công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học

đang được sử dụng phổ biến nhất trong hầu hết các hệ thống xử lý ở các nhà máy, khu công nghiê ̣p Dựa trên những lợi ích cũng như hiệu quả xử lý cao, kích thước công trình nhỏ, vận hành và quản lý dễ dàng Công nghệ MBR (Membrane Bio - Reactor, lọc sinh học - màng) là hệ thống xử lý nước thải kết hợp quá trình lọc màng với quá trình sinh học sinh trưởng lơ lửng, được biết đến như một kỹ thuật hiệu quả nhất hiện nay để loại bỏ hợp chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, nitơ và photpho, cho duy trì lượng sinh khối lớn

Từ những lợi ích cũng như khả năng xử lý nước thải của công nghệ MBR Được sự nhất trí của nhà trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo

TS Dư Ngọc Thành, em tiến hành thực hiê ̣n đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng

công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại Công ty giầy da Everbest, Tp Cẩm phả, Tỉnh Quảng Ninh”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng môi trường công ty giầy da Everbest Việt Nam Limited

- Nghiên cứu ứng dụng công nghê ̣ bể lo ̣c sinh ho ̣c kết hợp với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầy da Everbest

- Đề xuất được giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ lo ̣c màng MBR

1.3 Yêu cầu cu ̉ a đề tài

- Công tác điều tra thu thập thông tin, phân tích chất lượng nước thải của Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited

+ Thông tin và số liệu thu thập được chính xác, trung thực, khách quan + Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu

+ Đánh giá đầy đủ, chính xác chất lượng nước thải của Công ty

+ Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam

- Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện thực tế của Công ty

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4 1 Ý nghĩa trong học tập

- 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

- Tạo cơ hội vận dụng lý thuyết vào thực tế, cách thức tiếp cận và thực hiện một đề tài

- Là nguồn tài liệu trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Nâng cao nhận thức của bản thân về môi trường

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đánh giá được hiện trạng môi trường nước thải sau khi xử lý qua hệ thống bể lo ̣c sinh ho ̣c kết hợp với màng MBR ta ̣i Công ty Ev erbest Viê ̣t Nam Limited từ đó tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo Công ty trước những hoạt động tác đô ̣ng đến môi trường , có những hoạt động tích cực trong việc

xử lý nước thải

- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm môi trường do nước thải gây

ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường , và bảo

vệ sức khoẻ của người dân khu vực quanh nhà máy

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sơ ̉ khoa ho ̣c của đề tài

2.1.1 Cơ sơ ̉ lý luận

2.1.1.1 Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước, nước thải, nước thải sinh hoạt

- Khái niệm môi trường:

“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, 2014) [5]

- Khái niệm ô nhiễm môi trường:

“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Luật Bảo vệ môi trường, 2014) [5]

- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước:

“Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi của các tính chất vật lý

- hóa học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh học trong nước Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” (Hoàng Văn Hùng, 2008) [1]

Theo hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là

sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi

cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã” (Lê Văn Khoa

và cs, 2001) [3]

 Khái niệm nước thải:

Tất cả các hoa ̣t đô ̣ng sinh hoa ̣t và sản xuất trong mỗi cô ̣ng đồng đều ta ̣o

ra các chất thải ở thể khí , lỏng, rắn Thành phần chất thải lỏng , hay nước thải được đi ̣nh nghĩa như mô ̣t da ̣ng hoà tan hay trô ̣n lẫn giữa n ước (nước dùng, nước mưa , nước mă ̣t , nước ngầm ,…) và các chất thải từ sinh hoạt trong thương ma ̣i, giao thông vâ ̣n tải , nông nghiê ̣p,… ở đây cần hiểu là sự ô nhiễm nước xảy ra khi các chất nguy ha ̣i xâm nhâ ̣p vào nguồn nước lớn hơn khả năng tự làm sa ̣ch của chính bản thân nguồn nước (Dư Ngo ̣c Thành, 2012) [6]

- Khái niệm về nước thải sinh hoạt:

Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa, của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dịch vụ, Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch

vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn,… cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt (Hoàng Văn Hùng và cs, 2014) [2]

Đặc điểm của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, chất dinh dưỡng đối với sinh vật, vi khuẩn và có mùi khó chịu Nước thải sinh hoạt thường chiếm khoảng 58% là các chất hữu cơ, 42% là các chất vô cơ và lượng lớn các vi sinh vật chủ yếu là các vi khuẩn gây bệnh Nước thải sinh hoạt sau khi thải ra thường dẫn trở nên tính axit và thối rữa Đặc điểm cơ bản là hàm lượng các chất hữu cơ không bền vững cao

(Lương Đức Phẩm, 2002) [4]

Nước thải sinh hoa ̣t được hình thành trong quá trình sinh hoa ̣t hàng ngày của con người Dựa vào nguồn gốc hình thành và để tiê ̣n cho viê ̣c lựa chon phương pháp , thiết kế các công trình xử lý , nước thải sinh hoa ̣t được phân loa ̣i như sau:

Nước thải không chứa phân , nước tiểu và các loa ̣i thực phẩm từ các thiết bi ̣ vê ̣ sinh như bồn tắm , châ ̣u giă ̣t, châ ̣u rửa mă ̣t Loại nước thải này chủ yếu chứa chất lơ lửng , các chất tẩy rửa Nồng đô ̣ các chất hữu cơ trong loa ̣i

nước thải này thấp và thường khó phân huỷ sinh ho ̣c Trong nướ c thải có nhiều ta ̣p chất vô cơ

Nước thải chứa phân, nước tiểu từ các khu vê ̣ sinh Trong nước thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng như nitơ , photpho cao Các loại nước thải này thường gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước

mă ̣t [4]

Nước thải nhà bếp chứa dầu mỡ và phế thải thực phẩm từ nhà bếp , khu rửa bát Nước thải loa ̣i này có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các nguyên tố dinh dưỡng khác (nitơ và photpho) [4]

Lượng nước thải sinh hoa ̣t phát sinh dao đô ̣ng trong pha ̣m vi rất lớn , phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng khu vực , quy mô khu dân cư , mức sinh hoạt và các thói quen của người dân Ước tính tính khoảng 80% lượng nước được cấp cho mô ̣t người trở thành nước thái Tại Việt Nam , đi ̣nh mức cấp nước cho nông thôn – thành thị là 80 – 120 lít/người/ngày

2.1.1.3 Thành phần của nước thải sinh hoạt

- Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

+ Nướ c thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vê ̣ sinh + Nướ c thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoa ̣t : Că ̣n bã từ nhà bếp , các chất rửa trôi, kể cả làm vê ̣ sinh sàn nhà

Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoa ̣t

Các chất (mg/l) Mức đô ̣ ô nhiễm

- Thông số vật lý :

+ Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – TSS – SS)

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, đô ̣ng vâ ̣t nguyên sinh,…) Sự có mă ̣t của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hơn hoá chất trong quá trình xử lý

+ Mùi

Hợp chất gây mùi đă ̣c trưng nhất là H 2S mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng ha ̣n như indol , skatol, cadaverin và cercaptan được ta ̣o thành dưới điều kiê ̣n yếm khí có thể gây ra những mùi khó chi ̣u hơn cả H2S

+ Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt , công nghiệp , thuốc nhuô ̣m hoă ̣c do các sản phẩm được ta ̣o ra từ các quá trình phân huỷ các chất hữu cơ Đơn vi ̣ đo đô ̣ màu thông du ̣ng là mgPt/L (thang đo Pt - Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan , có thể được sử du ̣ng để đánh giá tra ̣ng thái chung của nước thải

- Thông số hoá ho ̣c:

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá ho ̣c trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Như vâ ̣y, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước , trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá mô ̣t phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vâ ̣t

COD là mô ̣t thông số quan tro ̣ng để đánh giá mức đô ̣ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân huỷ sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

+ Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)

BOD ( Biochemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hoá )là lượng oxy cần thiết để vi sinh vâ ̣t oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng :

Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + Tế bào mới + Sản phẩm trung gian Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vâ ̣t sử du ̣ng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh ho ̣c là phép đo quan tro ̣ng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thi ̣ lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bi ̣ phân huỷ bằng các vi sinh vâ ̣t

+ Oxy hoà tan (Dissolved Oxygen – DO)

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vâ ̣t nước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng v.v…) thường được ta ̣o ra

do sự hoà tan từ khí quyển hoă ̣c do quang hợp của tảo

Nồng đô ̣ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao

đô ̣ng ma ̣nh phu ̣ thuô ̣c vào nhiê ̣t đô ̣ , sự phân hu ỷ hoá chất , sự quang hợp của tảo v.v… Khi nồng đô ̣ DO thấp , các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc

bị chết

Do vâ ̣y, DO là mô ̣t chỉ số quan tro ̣ng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

+ Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Hợp chất chứa N có trong nước thải thường là các hợp chất protein và các sản phẩm phân hủy: ionamoni (NH4+

), nitrat ( NO3-), nitrit (NO2-) Chúng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước.Trong nước rất cần thiết có một lượng nitơ

thích hợp, đặc biệt là trong nước thải, mỗi quan hệ giữa BOD5 với N và P có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành và khả năng oxi hóa của bùn hoạt tính

+ Phospho

Phospho tồn tại ở trong nước với các dạng H2PO4- , HPO42- , các polyphosphat như Na3 (PO3)6 và phospho hữu cơ, đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực

- Thông số vi sinh vật

Nhiều vi sinh vâ ̣t gây bê ̣nh có mă ̣t trong nước thải có thể truyền hoă ̣c gây bê ̣nh cho người Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ

để sống ký sinh , phát triển và sinh sản Mô ̣t số các sinh vâ ̣t gây bê ̣nh có thể sống mô ̣t thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng , bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán

Vi khuẩn : Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các

bê ̣nh về đường ruô ̣t , như di ̣ch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma , bê ̣nh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa…

Virus: có trong nướ c thải có thể gây các bê ̣nh có liên quan đến sự rối loa ̣n

hê ̣ thần kinh trung ương, viêm tuỷ xám, viêm gan,… Thông thường khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoa ̣n xử lý có thể diê ̣t được virus

Giun sán (helminths): Giun sán là loa ̣i sinh vâ ̣t ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều đô ̣ng vâ ̣t chủ, con người có thể là mô ̣t trong số các vâ ̣t chủ này Chất thải của con người và đô ̣ng vâ ̣t là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, phương pháp xử lý nước hiê ̣n nay tiêu diê ̣t giun sán rất hiê ̣u quả

2.1.2 Cơ sơ ̉ pháp lý

- Luật bảo vệ môi trường 55/2014/QH13 được Quốc Hội nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành ngày 1/1/2015

- Luật tài nguyên nước 17/2012/QH13 đã được Quốc Hội nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/6/2012

- Nghị định 201/2013/NĐ- CP quy định chi tiết thi hành một số điều của luật tài nguyên nước

- Nghị định số 67/2003/NĐ- CP, ngày 13/6/2003 của Chính phủ về phí Bảo vệ môi trường đối với nước thải

- Nghị định số 04/2007/NĐ- CP, ngày 8/1/2007 của Chính phủ về sửa đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 67/NĐ- CP, ngày 13/6/2003

- Thông tư số 27/2014/TT- BTNMT về Quy định việc đăng ký khai thác nước dưới đất, mẫu hồ sơ cấp, gia hạn, điều chỉnh, cấp lại Giấy phép tài nguyên nước do Bộ tài nguyên và môi trường ban hành ngày 30/5/2014

- Thông tư số 56/2004/TT- BTNMT của bộ Tài nguyên và môi trường quy định điều kiện về năng lực của tổ chức, cá nhân thực hiện điều tra cơ bản tài nguyên nước, tư vấn lập quy hoạch tài nguyên nước, lập báo cáo, báo cáo trong hồ

sơ đề nghị cấp giấy phép về tài nguyên nước ngày 24 tháng 9 năm 2014

- Thông tư liên tịch số 63/2013/TTLT- BTC- BTNMT, ngày 15/5/2013 hướng dẫn thực hiện Nghị định 25/2013/NĐ- CP, ngày 29/3/2013 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải

- Thông tư số 02/2009/TT- BTNMT ngày 19/3/2009 hướng dẫn đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước

- Quyết định số 16/2008/ QĐ-BTNMT ngày 3/12/2008 của Bộ Tài Nguyên

và Môi Trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- QCVN 08:2008/ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

- QCVN 14:2008/ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

- TCVN 5999:1995 – Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước thải

Bảng 2.2 Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nước thải

9 Tổng các chất hoa ̣t đô ̣n bề mă ̣t mg/l 10

2.2 Tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt

2.2.1 Trên Thế giơ ́ i

Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triê ̣u tấn chất thải sinh hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiê ̣p không qua xử

lý bị trực tiếp đổ vào các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển Đây là thống kê của Viê ̣n nước quốc tế (SIWI) được công b ố tại Tuần lễ Nước thế giới (World Water Week) khai ma ̣c ta ̣i Stockholm , thủ đô Thuỵ Điển ngày 05/09

Thực tế trên làm cho nguồn nước dùng trong sinh hoa ̣t của con người bi ̣

ô nhiễm nghiêm tro ̣ng Mô ̣t nửa số bê ̣nh nhân nằm viê ̣n ở các nước đang phát triển là do không được tiếp câ ̣n những điều kiê ̣n vê ̣ sinh phù hợp (vì thiếu nước) và các bệnh liên quan đến nước Thiếu vê ̣ sinh và thiếu nước sa ̣ch là nguyên nhân gây tử vong cho hơn 1,6 triê ̣u trẻ em mỗi năm Tổ chức Lương

thực và Nông nghiê ̣p LHQ (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống ta ̣i các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên hành tinh có thể bị thiếu nước

2.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam tì nh tra ̣ng ô nhiễm nước ở các đô thi ̣ thấy rõ nhất là ở Thành phố Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh Ở các thành phố này , nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra các nguồn tiếp nhâ ̣n (sông, hồ, kênh, mương) Mă ̣t khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải , phần lớn các bê ̣nh viê ̣n và cơ sở y tế lớn chưa có hê ̣ thống xử lý nước thải; mô ̣t lượng rác thải lớn trong thành phố không thu gom hết được… là những nguồn quan tro ̣ng gây ô nhiễm nước Hiê ̣n nay, mức đô ̣

ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nă ̣ng Ở thành phố

Hà Nội , tổng lượng nước thải của thành phố lên tới 300.000 – 400.000

m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viê ̣n có hê ̣ thống xử lý nước thải , chiếm 25% lượng nước thải bê ̣nh viê ̣n ; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nước thải ; lượng rác thải sinh hoa ̣t chưa được thu gom khoảng 1.200m3/ngày đang xả vào các khu đất ven các hồ , kênh, mương trong nô ̣i thành ; chỉ số BOD, oxy hoà tan, các chất NH4+, NO2-, NO3- ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép Ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có hê ̣ thống xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm thuô ̣c diê ̣n phải di dời Tình trạng trên đã gây ô nhiễm nghiêm trọng trong môi trường đất , nướ c, không khí trên cả nước

2.3 Hiện trạng nguồn thải và công nghệ xử lý nước thải Công ty giầy

da Everbest Viê ̣t Nam

Nước thải sinh hoạt của Nhà máy phát sinh từ các khu vệ sinh và khu nhà bếp với phát sinh khi Nhà máy hoạt động 100% công suất vào khoảng

900 m3/tháng, tương ứng khoảng 30 m3/ngày, trong đó gồm:

+ Nước thải khu nhà vệ sinh trong khu nhà xưởng sản xuất; khu ký túc

xá người Trung Quốc

+ Lượng nước thải nước sinh hoạt khu nhà bếp

Thành phần chính của nước thải là COD, BOD5, N, P, TSS, Coliform, dầu mỡ

Hiện nay toàn bộ nước thải đều được thu gom về hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt được xử lý theo kỹ thuật “Màng vi sinh tầng

chuyển động” với hiệu quả cao, đạt các tiêu chuẩn qui định Nước thải được

xử lý bằng phương pháp vi sinh tại thiết bị 1 và thiết bị 2 Nước thải sau xử lý

vi sinh được lọc qua lớp vật liệu lọc nổi tại thiết bị 3 nhằm loại bỏ cặn vi sinh trong nước và khử một phần nitrat Lượng bùn trong thiết bị 3 được quay vòng một phần về thiết bị 1, phần bùn dư còn lại được đưa về bể ủ bùn Bùn ủ sau một thời gian được hút (thuê công ty vệ sinh địa phương) và thải bỏ giống như bã thải tại các bể phốt Nước thải sau khi qua bể lọc được loại bỏ các loại vi khuẩn gây bệnh tại bể khử trùng trước khi thải ra môi trường đạt mức B của QCVN 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt)

Hình 2.1 Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt tại cơ sở

Đầu ra

Bể xử lý vi

sinh 1

Bể xử lý vi

trùng Bể lọc

Đầu vào

Đồng hồ đo lưu lượng

Bơm hóa chất Hồi lưu bùn

Hóa chất

2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới va ̀ ở Việt Nam

2.4.1 Giơ ́ i thiê ̣u về công nghê ̣ MBR

MBR là viết tắt cụm từ Membrane Biological Reactor (Bể lọc sinh học bằng màng) được hiểu là bể p h ả n ứ n g hoặc thiết bị sinh học XLNT trong đó áp dụng kĩ thuật bùn hoạt tính phân tán có kết hợp với màng lọc tách vi sinh tạo thành quá trình xử lý liên hợp (Davies et al., 2000) [8]

Công nghệ lọc sinh học bằng màng ngày càng trở nên phổ biến,

đa dạng và được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây để xử lý nước thải Ngày nay, nhiều sản phẩm MBR được thương mại hóa trên thị trường

và có hàng trăm nhà máy sử dụng hệ thống MBR chính thức đang hoạt

động trên toàn thế giới

Cấu tạo của một hệ thống MBR bao gồm: bể phản ứng sinh học và module màng lo ̣c được đă ̣t ngâ ̣p trong bể

+ Bể phản ứng sinh học

Bể phản ứng sinh học là nơi xẩy ra quá trình phân hủy sinh học bằng bùn hoạt tính, dựa trên hoạt động của các vi sinh vật phân hủy các hợp chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải dòng vào Bể phản ứng sinh học có thể hoạt động theo công nghệ sinh học hiếu khí, kỵ khí hoặc kết hợp giữa các công nghệ sinh học

+ Module màng lọc

Màng lọc là một lớp màng vật liệu mỏng có khả năng phân tách vật chất theo đặc tính vật lý và hóa học của chúng khi chịu một áp lực nhất định Màng lọc có thể được phân loại theo kích thước của vật chất và áp lực trên màng Ưu điểm của công nghệ màng bao gồm sự phân tách liên tục, năng lượng tiêu thụ ít, dễ kết hợp với công nghệ có sẵn, dễ thu gọn, và không cần sử dụng thêm thiết bị phụ trợ

Thông qua quá trình làm việc của màng lọc, dòng hỗn hợp đầu vào được phân tách làm hai phần: một phần là dung dịch sau lọc và phần

những vật chất bị giữ lại trước màng lọc Màng lọc có thể áp dụng để làm sạch hay làm đậm đặc một dung dịch hay phân tách một hỗn hợp

Với những nỗ lực để áp dụng công nghệ màng được hiệu quả hơn, bể lắng thứ cấp trong quá trình xử lý sinh học được thay thế bằng màng lọc với dòng chảy ngang Trong bể xảy ra sự phân ly của 2 pha rắn – lỏng sử dụng

hệ thống màng UF hoặc MF để giữ lại sinh khối trong bể

Ưu điểm và nhược điểm của h ệ thống màng lọc MBR:

+ Ưu điểm:

Kích thước lỗ màng là 0,1 – 10 µm, màng MBR có thể tách các chất rắn lơ lừng, hạt keo, vi khuẩn và các phân tử hữu cơ kích thước lớn

Không cần phải xây thêm bể lắng bùn sinh ho ̣c và bể khử trùng phía sau, giảm được chi phí xây dựng , thiết bị, giảm chi phí vận hành và diện tích xây dựng

Thời gian lưu nước ngắn , nồng đô ̣ vi sinh cao vì thế giảm diê ̣n tích bể nhưng vẫn đảm bảo hiê ̣u quả xử lý

Nồng đô ̣ v i sinh trong bể cao và thời gian lưu bùn dài nên khối lượng bùn sinh ra ít,vì vậy giảm chi phí xử lý, thải bỏ bùn

Nước sau xử lý màng MBR có lượng SS , BOD5 và COD , coliform thấp, chất lượng nước ồn đi ̣nh , đảm bảo tốt , do đó nước thải có thể sử du ̣ng cho các mu ̣c đích khác nhau như tưới cây , rửa đường,

Quá trình vận hành tự động hoá hơn so với quá trình thông thường MBR có thể điều chỉnh hoàn toàn tự đô ̣ng trong quá trình vâ ̣n hành , không cần phải đo chỉ số thể tích bùn hằng ngày

Giá thành đầu tư ban đầu tương đối cao , đă ̣c biê ̣t là giá của màng lo ̣c trong hê ̣ thống và chi phí duy trì cho màng vâ ̣n hành tốt

Viê ̣c rửa màng cũng phải đi ̣nh kỳ và có kế hoa ̣ch để không ảnh hưởng đến quá trình xử lý

2.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới

Công nghê ̣ MBR là công nghê ̣ xử lý nước thải tiên tiến đang được nhiều nước phát triển như Nhâ ̣t , Mĩ, Châu Âu áp du ̣ng rô ̣ng rãi tròng vòng hai thâ ̣p kỷ qua Đặc biệt trong đó công nghệ bể sinh học màng vi lọc MBR đã chứng tỏ các ưu thế vượt trô ̣i trong hiê ̣u quả xử lý , vận hành và c hi phí đầu tư MBR là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản trong mô ̣t đơn nguyên : Phân huỷ sinh ho ̣c chất hữu cơ ; Kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn bằng màng

vi lo ̣c (micro – filtration) Do đó MBR thay thế công nghê ̣ xử lý bùn hoa ̣ t tính truyền thống , kết hợp với bể lắng , bể aeroten, bể lo ̣c và màng lo ̣c bằng

mô ̣t hê ̣ thống dây chuyền đơn giản hơn trong xây dựng và vâ ̣n hành

Ngày nay, MBR được áp du ̣ng rô ̣ng rãi nhất ta ̣i Nhâ ̣t Bản với mô ̣t vài công ty chuyên cung cấp thiết bi ̣ và công nghê ̣ màng trong xử lý và tái sử dụng nước thải sinh hoạt , và xử lý nước thải công nghiệp chủ yếu trong ngành thực phẩm và chế biến thức ăn (nồng đô ̣ COD cao)

Mô hình lớn đầu tiên ở Mĩ đư ợc lắp đặt vào năm 1998 Hê ̣ thống MBR màng cho xử lý nước thải từ các thành phần thực phẩm cho hãng Nestle được lắp đă ̣t ở New Milford Họ áp dụng hệ thống MBR đã loại bỏ được hơn 90% nitơ tổng số trong xử lý nước thải với nitơ tối đa và nồng đô ̣ COD vượt chuẩn lần lượt là 800 và 12.000mg/l Từ năm 1999 đến nay, hê ̣ thống MBR đã cha ̣y thành công, sửa đổi và nâng cấp khác nhau trong những năm qua Hê ̣ thống MBR xử lý nước thải đã được ứng du ̣n g rô ̣ng rãi ở Mĩ và ứng du ̣ng đã

đa ̣t được nhiều hiê ̣u quả như mong muốn Viê ̣c sử du ̣ng MBR đã giảm hơn 98% BOD, giảm 84% COD (Yang, W etal, 2006) [10]

Công nghê ̣ xử lý nước thải sử du ̣ng MBR còn có khả năng loa ̣i bỏ được các chất dinh dưỡng như nitơ trong nước thải với hiê ̣u suất rất cao được 74% Nitơ tổng, loại bỏ 82% nitơ ammonia và loa ̣i bỏ được 97% phôtpho

Với những ưu viê ̣t và phát triển của công nghê ̣ màng trong thời gian gần đây , MBR đã được ng hiên cứu và ứng du ̣ng khá rô ̣ng rãi trong xử lý nước thải sinh hoa ̣t và nước thải công nghiê ̣p chế biến thực phẩm , thu được hiê ̣u quả xử lý SS , loại bỏ COD và T -N cao Cấu hình màng MBR đă ̣t ngâ ̣p dạng tấm trong nghiên cứu của Kubota (Nhâ ̣t Bản ) được công bố cho hiê ̣u quả BOD và COD là 96% lượng tăng sinh khối bùn 0,3kg/kg BOD, chỉ bằng 40% so vớ i hê ̣ bùn hoa ̣t tính truyền thống (Roseburger et al, 2012) [9]

Do tình trạng cạn kiện nguồn nước cấp và nhu cầu cấp nước ngày càng tăng, do tăng trưởng dân số, việc tái sử dụng nước thải trở nên ngày càng cần thiết và quan trọng MBR hiện là công nghệ hàng đầu đang được áp dụng cho mục tiêu tái sử dụng nước ở nhiều quốc gia Do công nghệ được phát triển và cải tiến mạnh mẽ, cũng như giá thành giảm mạnh trong những năm gần đây, kéo theo việc ứng dụng công nghệ MBR cho việc tái sử dụng nước ngày càng phổ biến ở nhiều quốc gia

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu, áp dụng thành công việc tái sử dụng nước thải sau khi xử lý bằng công nghệ màng MBR Tái sử dụng nước thải sau xử lý bằng công nghệ màng MBR lần đầu tiên được áp dụng tại Tokyo, xử lý nước thải phát sinh từ tòa nhà Mori với công suất 500m3/ngày, nước sau xử lý được cấp lại phục vụ cho các mục đích phi ăn uống của tòa nhà Nhiều nơi trên thế giới hiện đã sử dụng hệ thống kép, hệ thống cấp nước và tái sử dụng nước

Cho tới hiê ̣n nay , viê ̣c ứng du ̣ng công nghê ̣ MBR để xử lý nước thải nhằm mu ̣c đích tái sử du ̣ng thường được áp du ̣ng cho hai loa ̣i nước th ải: nước thải thô và nước thải đã qua xử lý sơ bộ Ưu điểm của viê ̣c tiền xử lý nước thải trước khi xử lý bằng MBR : nước thải đã qua xử lý sơ bô ̣ nên có hàm lượng chất rắn hay tải tro ̣ng hữu cơ giảm , do đó làm giảm lượ ng không khí

cần cấp, giảm khồi tích công trình Tuy nhiên viê ̣c tiền xử lý có thể làm chi phí vận hành tăng lên do có thể phải dùng hoá chất để loại bỏ chất bẩn gây hại cho màng

Mô ̣t vấn đề quan tro ̣ng là cần xây dựng ph ương pháp hướng dẫn tính toán chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí quản lý (OPEX) đối với công nghê ̣ MBR Hiện nay số lượng các nhà máy vâ ̣n hành trong thực tế chưa nhiều để

có được đầy đủ thông tin cho bài toán tính toán chi p hi, đă ̣c biê ̣t ở điều kiê ̣n Viê ̣t Nam Theo Adham (2002) thì chi phí cho công trình MBR tương đương với Kênh oxy hoá hay Aeroten ở quy mô khoảng 100.000m3

/ngày Ngoài ra, MBR là công nghê ̣ có chi phí thấp nhất cho viê ̣c xử lý nước thải đa ̣t chất lượng phù hợp với viê ̣c xử lý tiếp bằng công nghê ̣ RO

Ngoài ra ở công trình có công suất nhỏ (khoảng 500m3

/ngày đêm) chi phí đầu tư MBR chỉ bằng 60% so với công trình bùn hoa ̣t tính truyền thống Còn với công trình có công suất lớn hơn 5000m3

/ngày đêm chi phí tăng hơn 30% Tuy nhiên vớ i viê ̣c phát triển ma ̣nh mẽ trong công nghiê ̣p màng lo ̣c (bao gồm sự phát triển các sản phẩm màng , số lượng các nhà sản xuất màng tăng cao, công suất lọc và các thông số thiết kế được cải thiện ) thì bài toán đánh giá hiệu quả chi phí với MBR cần được cập nhật thường xuyên

2.4.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR ở Việt Nam

Trong vòng vài năm gần đây đã có mô ̣t số nghiên c ứu về MBR được thực hiê ̣n ở Viê ̣t Nam để xử lý nước thải sinh hoa ̣t , nước thải công nghiê ̣p , nước rỉ rác và cho những kết quả khả quan Nguyễn Phướ c Dân (Đa ̣i ho ̣c Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh ) đã thành công trong viê ̣c thử nghiê ̣m ta ̣i phòng thí nghiệm dây chuyền MBR để xử lý nước rỉ rác Hệ thống bể sinh học MBR theo thiết kế của tác giả có 2 kiểu: kiểu đă ̣t ngâ ̣p màng MBR vào trong bể và kiểu đă ̣t ngoài Với kiểu đă ̣t ngâ ̣p , màng MBR hoạt đô ̣ng bằng cách hút hoặc dùng áp lực ; với kiểu đă ̣t ngoài , màng MBR hoạt động theo nguyên tắc tuần hoàn la ̣i bể phản ứng ở áp suất cao Theo đó nước rỉ rác đi vào bể, chạy qua dòng tuần hoàn với 5 bước lo ̣c, các chất cầ n tách sẽ được

giữ la ̣i, nước thải sau xử lý sẽ được xả ra ngoài Được biết, hiê ̣u suất của viê ̣c lọc nitơ và amomoni theo phương pháp này lên đến 85%

Lê Văn Chiều, Cao Thế Hà và Nguyễn Hữu Quyết (2010) đã triển khai nghiên cứ u nước hồ ô nhiễm ở Hà Nô ̣i bằng công nghê ̣ AO , bùn hoạt tính kết hợp với màng vi lo ̣c (MBR) Hê ̣ thống MBR thử nghiê ̣m với quy mô pilot xử

lý một nước hồ Kim Liên , Hà Nội (Hồ chứa nước thải sinh hoa ̣t với công suất từ 60 – 100 m3

/ngày đêm ), chạy thử nghiệm trong 9 tháng và cho kết quả nghiên cứu loại bỏ SS đạt 100%, COD đa ̣t 85%, ammoni đa ̣t 97% và Coliform đa ̣t 99%, đáp ứng QCVN 08: 2008/BTNMT (Viê ̣n khoa ho ̣c và công nghê ̣ môi trường, 2010) [7]

Phương pháp sử dụng màng lọc sinh MBR cũng đã được áp dụng vào năm 2008 cho hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy điện tử VINA SAMSUNG tại KCN Yên Phong Tỉnh Bắc Ninh Nước thải sau khi xử lý đạt mức II theo TCVN 6772 – 2000: Tiêu chuẩn Việt Nam về nước thải sinh hoạt Các công trình tương tự cũng được lắp đặt cho các nhà máy XLNT tập trung tại khu công nghiệp Bắc Thăng Long công suất Q=2000 m3/ngày với loại màng sử dụng là các modun màng tấm phẳng do tập đoàn KUBOTA cung cấp

Nguyễn Đức Toàn, Phạm Tiến Nhất - Trung tâm Tư vấn và Công nghê ̣ Môi trường , Tổng cu ̣c môi trường , tháng 10/2011, đã ứng du ̣ng công nghê ̣ MBR đưa môđun màng lo ̣c sinh ho ̣c để xử lý nước hồ ô nhiễm vào lắp đă ̣t và

vâ ̣n hành thừ nghiê ̣m tài hồ Biển Ba ̣ch thuô ̣c phường Văn Giang, TP Ninh Bình Qua quá trình vâ ̣n hành thử nghiê ̣m , lấy mẫu phân tích chất lượng nước đầu ra cho thấy , các chỉ tiêu như BOD 5, COD, N-NH4, Coliform đều đạt QCVN 08:2008/BTNMT loại A

Hiện nay trên thị trường Việt Nam cũng đã có một số công ty như Công ty TNHH Nước Vũ trụ, Công ty Cổ phần Môi trường Công nghệ xanh, Công ty TNHH Công nghệ môi trường Cẩm Việt, kinh doanh màng lọc MBR của các hãng như MOTIMO (Trung Quốc), HEYWL

(Malaysia), Tất cả các nhà cung cấp chủ yếu cung cấp hai loại màng Polypropylene và PVDF (Polyvinydene fluoride)

Tuy nhiên cho đến nay các ứng dụng MBR để xử lý các loại nước thải sinh hoạt và công nghiệp ở Việt Nam còn ở mức hạn chế Trong các quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng chưa đề cập đến các loại MBR

để xử lý nước thải đô thị và công nghiệp cũng như hướng dẫn tính toán thiết

kế chế tạo và vận hành bảo trì các loại công trình này So với các công nghệ truyền thống khác đang được ứng dụng tại các trạm xử lý hiện nay thì công nghệ AO-MBR có một số điểm hạn chế sau: Sự hình thành màng cặn trên màng làm giảm tốc độ lọc, tăng tổn thất qua màng lọc và tăng chi phí năng lượng của hệ thống bơm, chi phí đầu tư ban đầu lớn, và hệ thống điều khiển tương đối phức ta ̣p

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nướ c thải sinh hoa ̣t của nhà máy phát sinh từ các khu vê ̣ sinh cá nhân, tắm rửa, ăn uống và khu nhà bếp

- Màng lọc MBR trong hệ thống xử lý nướ c thải sinh hoa ̣t Công ty giầy

da Everbest Viê ̣t Nam Limited

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu : Hê ̣ thống xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited, Tp Cẩm Phả, T Quảng Ninh

3.2 Đi ̣a điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu : Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited, Phường Cẩm Sơn – Thành phố Cẩm Phả, Tỉnh Quảng Ninh

- Thờ i gian nghiên cứu: Từ 04/09/2015 – 27/12/2015

3.3 Nô ̣i dung nghiên cứu

- Khái quát về Công ty giầy da Everbest Việt Nam Limited

- Hiện tra ̣ng môi trường Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited

- Ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầy da Everbest

- Đánh giá hiệu quả xử lý của công nghệ lọc màng MBR

- Những ha ̣n chế tồn ta ̣i khi vâ ̣n hành và giải pháp để nâng cao hiệu quả

xử lý nước thải của công nghệ lọc màng MBR

3.4 Phương pha ́ p nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Thu thập các số liê ̣u về tự nhiên , kinh tế – xã hội về Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited

- Tìm và thu thập các công nghệ sản xuất , công nghệ xử lý nước thải trên ma ̣ng internet, tài liệu giáo trình, bài giảng

- Thu thập các tài liệu văn bản liên quan trên các webside môi trường

3.4.2 Phương pháp kế thừa, tham khảo

- Kế thừ a tham khảo kết quả đã đa ̣t được của các báo cáo, đề tài trước

- Nghiên cứ u các văn bản pháp luâ ̣t về môi trường và tài nguyên nước

3.4.3 Phương pha ́ p điều tra và khảo sát thực đi ̣a

Trong quá trình thực hiê ̣n đề tài em đã đến khảo sát và ghi la ̣i các hình ảnh tại khu vực nghiên cứu Từ đó đưa ra những nhâ ̣n xét đúng đăn về khu vực nghiên cứu

3.4.4 Phương pha ́ p lấy mẫu nước và các phương pháp phân tích

 Phương pháp lấy mẫu nước thải : Theo TCVN 5999:1995

Lấy mẫu nước thải có 2 trường hợp:

- Lấy tại cống thải và hố ga

- Lấy mẫu tại trạm xử lý nước thải

Khi lấy mẫu nước thải cần chú ý những nguyên nhân thay đổi chất

lượng như sau:

- Thay đổi hàng ngày ( nghĩa là thay dổi trong thời gian của ngày )

- Thay đổi giữa các ngày trong tuần lễ

- Thay đổi giữa các tháng và các mùa

 Phương pháp bảo quản mẫu : Theo TCVN 5993-1995

Mẫu được bảo quản theo TCVN 5993-1995 Toàn bộ thuốc thử hóa chất bảo quản mẫu phải đạt độ tinh khiết phân tích hoặc tốt hơn và được ghi chép dán nhãn rõ ràng dùng cho loại mẫu nào khi ra hiện trường để tránh sự

nhầm lẫn

Khi mang mẫu về phòng thí nghiệm nếu không thể phân tích ngay thì cần bảo quản mẫu trong điều kiện tránh sự nhiễm bẩn từ bên ngoài cũng như bất kỳ sự thay đổi nào về hàm lượng của chất cần xác định Mẫu cần được bảo quản lạnh và tối thiểu ở nhiệt độ từ 2-5 0C Nếu bảo quản lâu hơn phải giữ

ở nhiệt độ -200C , trước khi phân tích phải để mẫu tan hết đá, bảo đảm tính đồng nhất của mẫu, mẫu cần được mã hóa và nhận dạng để tránh nhầm lẫn

 Phương pháp phân tích

Bảng 3.1 Phương pháp đo đa ̣c, phân tích các thông số môi trường nước

STT Thông số Tiêu chuẩn áp

dụng Phương pháp phân tích

1664 Theo US EPA Method 1664

8 Tổng các chất hoa ̣t

động bề mặt

TCVN 6336-1998 bằng metylen xanh

3.4.5 Phương pha ́ p tổng hợp so sánh

Tổng hợp các số liê ̣u thu thâ ̣p được , so sánh kết quả phân tích các mẫu nước thải với QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt và tiêu chuẩn môi trường, từ đó đưa ra nhâ ̣n xét và đánh giá

PHẦN 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬN 4.1 Khái quát về Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited

4.1.1 Vị trí địa lý

Công ty giầy da Everbest Viê ̣t Nam Limited có diê ̣n tích là 25000 m2tại phường Cẩm Sơn, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, bao gồm:

- Mặt bằng 19.034 m2 thuê của Tập đoàn Công nghiệp than - khoáng sản Việt Nam theo hợp đồng số 01/2012/HĐTTS/VINACOMIN-EVERBEST ngày 28/12/2011 giữa Tập đoàn Công nghiệp than – khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) và Công ty Everbest Việt Nam Limited (theo phụ lục đính kèm); trong đó có 4.774 m2

đất thuộc Công ty Liên doanh may Bái Tử Long (theo Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất số 364/QSDĐ ngày 28/12/1999 của UBND tỉnh Quảng Ninh) và 14.260 m2

của công ty giầy Sơn Long (theo Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất số 233/QSDĐ ngày 04/9/1999 của UBND tỉnh Quảng Ninh) Hiện tại 2 công ty này đã giải thể

- Diện tích 2.224 m2 vượt so với đất được nhà nước cho Tập đoàn Công nghiệp than và khoáng sản thuê, đơn vị đã xây dựng các công trình xử lý nước thải (phía Đông Bắc nhà máy, giáp mương nước); kho xăng dầu, kho chứa chất thải nguy hại, bể nước và trạm điện (diện tích này trước đây là đường giữa 2 công ty Liên doanh may Bái Tử Long và giầy Sơn Long) (theo Biên bản ghi nhận kết quả kiểm tra của Sở Tài nguyên và môi trường ngày 04/8/2011)

- Diện tích 2.224 m2 đất trên và 3.742 m2 đất phía ngoài công ty giáp với mương nước (phía Đông) đang được Công ty tiến hành các thủ tục thuê đất với cơ quan có thẩm quyền

- Phạm vi ranh giới:

Phía Đông giáp với mương nước, tiếp đến là Công ty Hóa chất mỏ Cẩm Phả và Công ty TNHH MTV khai thác khoáng sản

Phía Bắc giáp với khu dân cư Phường Cao Sơn

Phía Tây giáp với Khu dân cư tổ 103 khu Cao Sơn 3 phường Cẩm Sơn Phía Nam giáp bãi than

Hình 4.1 Vị trí địa lý của cơ sở 4.1.2 Quy mô và cơ cấu tổ chức

Công ty giầy da EVERBEST Việt Nam Limited chính thức đi vào hoạt động năm 2003 và qua 09 năm hoạt động nay đã đi vào sản xuất ổn định và đạt sản lượng gần 2.400.000 đôi/năm vào năm 2015

Sản lượng hàng năm của Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited:

da

Cty Công nghiệp hóa chất mỏ Cẩm Phả

Cty TNHH MTV khai thác khoáng sản

BÃI THAN

KHU DÂN CƢ

KHU DÂN

CƢ

ĐƯỜNG HOÀNG QUỐC VIỆT

Mô hình tổ chức của Công ty Everbest Việt Nam Limited:

Hình 4.2: Mô hình tổ chức của Nhà máy

Tổng số cán bộ công nhân viên của Nhà máy: 2262 người

Trong đó:

Phân xưởng đế ép: 312 nhân viên Phân xưởng may: 682 nhân viên

Phân xưởng cắt chặt: 326 nhân viên

Phân xưởng thành hình: 599 nhân viên

Chủ nhiệm phân xưởng may

Chủ nhiệm phân xưởng cắt chặt

Chủ nhiệm phân xưởng thành hình

Chủ Quản hiện trường, quản đốc

Chủ Quản hiện trường, quản đốc

Chủ Quản hiện trường, quản đốc

Tổ trưởng tại hiện trường

Tổ trưởng tại hiện trường

Tổ trưởng tại hiện trường

Tổ trưởng tại hiện trường

Giám đốc QC PGĐ điều

hành