ghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy (Luận văn thạc sĩ)

ghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máyghiên cứu sử dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH4NO3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN HỒNG MINH

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

TẠI NHÀ MÁY Z115

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN HỒNG MINH

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

TẠI NHÀ MÁY Z115

Ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Mã số ngành: 8440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS TRẦN VĂN ĐIỀN

Thái Nguyên - 2018

Tên tôi là Trần Hồng Minh, là học viên cao học lớp K24A-KHMT của

Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên,

Tôi xin cam đoan rằng, nội dung của đề tài “Nghiên cứu sử dụng công

nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH 4 NO 3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Z115” dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Trần Văn Điền - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên mà tôi sẽ trình bày sau đây

là do chính tôi nghiên cứu thực hiện và báo cáo Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình./

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018

Trần Hồng Minh

Qua hơn 2 năm học tập và rèn luyện tại trường Trường Đại học Nông lâm, được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô Khoa môi trường đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học ở trường Và trong thời gian thực tập tại Công Ty TNHH MTV Điện cơ hóa chất 15 (Z115) - Bộ Quốc phòng, nơi mà em đã công tác 13 năm qua, em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức học ở trường vào thực

tế ở Công ty, đồng thời học hỏi được nhiều kinh nghiệm thực tế trong quá trình công tác đặc biệt là vấn đề về không ngừng cải tiến công nghệ, nâng cao chất lượng môi trường làm việc cho người lao động, xử lý chất thải Cùng với sự nổ lực của bản thân, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

Từ những kết quả đạt được này, em xin chân thành cám ơn:

Quý thầy cô Khoa Môi trường - Trường Đại Học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong thời gian qua Đặc

biệt, là thầy giáo PGS.TS Trần Văn Điền đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành

tốt báo cáo tốt nghiệp này

Ban Giám đốc Công Ty TNHH MTV Điện cơ hóa chất 15 (Z115) - Bộ Quốc phòng, nơi em công tác

Các đồng nghiệp, bạn bè đang công tác tại Viện hóa học vật liệu Viện KHCN Quân sự, đồng chí Vũ Duy Nhàn - Trưởng Phòng hóa sinh của Viện

Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu, lỗi trình bày Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô

và Ban lãnh đạo nhà trường, các anh chị trong Công ty để báo cáo tốt nghiệp đạt được kết quả tốt hơn./

Trần Hồng Minh

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU vii

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục Tiêu của đề tài 3

3 Ý nghĩa của đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tìm hiểu về TNT, NH4NO3 4

1.1.1 Tính chất hóa lý, đặc trưng và vai trò quan trọng của TNT, NH4NO3 đối với khoa học quân sự và nhu cầu dân sinh [18]: 4

1.1.2 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 14

1.2 Cơ sở thực tiễn 25

1.2.1 Hiện trạng xử lý nước thải có chứa TNT trên thế giới và tại Việt Nam 25

1.3 Cơ sở pháp lý 28

Chương 2: ĐỐI TƯƠNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 32

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 32

2.3 Nội dung nghiên cứu 32

2.4 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 33

2.4.1 Phương pháp luận 33

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu 33

3.1 Hiện trạng sử dụng TNT, NH4NO3 ở Nhà máy Z115 35

3.1.1 Hiện trạng TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 35

3.1.2 Công nghệ sản xuất tại Nhà máy Z115 có phát sinh nước thải chứa TNT và NH4NO3 35

3.2 Công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 38

3.3 Đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 40

3.3.1 Thải lượng nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 40

3.3.2 Nước thải trước và sau khi xử lý tại hệ thống hiện có 40

3.3.3 Đánh giá thực trạng về xử lý nước thải tại Nhà máy Z115 41

3.3.4 Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa TNT 44

3.3.5 Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa NH4NO3 45

3.4 Đánh giá ưu nhược của công nghệ xử lý hiện tại, đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 45

3.4.1 Đánh giá ưu nhược của công nghệ đang áp dụng 45

3.4.2 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 46

3.5 Thiết kế hệ thống xử lý hoàn chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế đồng thời đề xuất đầu tư 60

3.5.1 Thiết kế hệ thống 60

3.6 Đề xuất đầu tư 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

Chữ viết tắt Ý nghĩa Ghi chú

AAO Anaerobic - Anoxic - Oxic

Kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí

Kỵ khí: Là một phản ứng sinh hóa phức tạp ở thực hiện ở một

số bước của một số loại đòi hỏi ít hoặc không có oxi để sống

Thiếu khí:Quá trình phân hủy nhờ loại vi sinh có thể lấy oxy từ trong chất thải

Hiếu khí: Quá trình thanh lọc tự nhiên trong đó vi khuẩn phát triển mạnh nhờ có nhiều oxi và các chất thải

Anamox

Anaerobic Ammnium Oxidation

Quá trình mà trong đó amoni được oxy hóa trực tiếp thành khí nito

BOD Biochemical oxygen Demand Lượng Oxy cần thiết để vi sinh

vật oxy hóa các chất hứu cơ

COD Chemical oxygen Demand Là lượng oxy cần thiết để oxy

hóa tổng chất vô cơ và hữu cơ

HRT Hydraulic retention time

Thời gian lưu (HRT của một bể hiếu khí là lượng thời gian tính bằng giờ của nước thải chảy vào

bể hiếu khí) LDLO Lethal dose low Liều gây chết thấp nhất

MBBR Moving Bed Biofilm Reactor

Quá trình xử lý nhân tạo trong

đó sử dụng các vật làm giá thể cho vi sinh dính bám vào để sinh

MLSS Mixed Liquoz Suspended

Solids

Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng hay chính là nộng

độ chất rắn có trong bể bùn hoạt tính MLSS được xác định là lượng cặn lắng được trong bể ở môi trường tĩnh vào một khoảng thời gian nhất định

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCQS Tiêu chuẩn quân sự

TCVN/QS Tiêu chuẩn Việt Nam dùng

cho quân sự

TNT 2,4,6 trinitrololuen Hóa chất, thuốc nổ dùng nhiều

trong ngành quân sự VLNCN Vật liệu nổ công nghiệp

Bảng 1.1: Đặc trưng năng lượng nổ của TNT 7

Bảng 1.2: Các loại thuốc nổ sử dụng nguyên liệu TNT 8

Bảng 1.3: Liều gây chết thấp nhất của TNT 9

Bảng 1.4: Thứ tự gây đột biến gen của TNT và hợp chất trung gian 9

Bảng 3.1: Hiện trạng phát sinh nước thải tại khu B - Nhà máy Z115 40

Bảng 3.2: Kết quả phân tích nước thải tại bể gom 40

Bảng 3.3: Kết quả phân tích nước thải sau khi xử lý qua hệ thống hiện có 41

Bảng 3.4: Điều tra ảnh hưởng từ việc XLNTcủa Nhà máy Z115 41

Bảng 3.5: Nhận thức của cán bộ, công nhân và các hộ dân xung quanh nhà máy về việc xử lý nước thải của Nhà máy 42

Bảng 3.6: Chi phí xử lý nước thải bằng hệ thống hiện có 42

Bảng 3.7: Nhận thức của cán bộ,công nhân và các hộ dân xung quanh về việc xử lý nước thải 43

Bảng 3.8: Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa TNT 44

Bảng 3.9: Đánh giá các phương pháp xử lý nước thải chứa NH4NO3 45

Hình 1.1: Công thức cấu tạo phân tử TNT 4

Hình 1.2: TNT và các hợp chất trung gian của TNT 10

Sơ đồ 1.3: Sơ đồ nguyên lý SHARON 22

Sơ đồ 1.4: Sơ đồ nguyên lý ANAMOX 23

Sơ đồ 2.1: Công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp có sử dụng đồng thời TNT và NH4NO3 điển hình tại Nhà máy Z115 35

Sơ đồ 2.2: Công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp có sử dụng TNT điển hình tại Nhà máy Z115 36

Sơ đồ 2.3: Xử lý nước thải hiện có tại Nhà máy Z115 39

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ công nghệ AAO 47

Sơ đồ 3.2: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT trong điều kiện kỵ khí 50

Sơ đồ 3.3: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT trong điều kiện hiếu khí 51

Sơ đồ 3.4: Sơ đồ quá trình phân hủy TNT bởi nấm mục trắng 52

Sơ đồ 3.5: Sơ đồ nguyên lý ANAMOX 54

Sơ đồ 3.6: Sơ đồ xử lý mô hình thực nghiệm 56

Hình 3.7: Mô hình phòng thí nghiệm 56

Biểu đồ 3.8: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể kị khí 57

Biểu đồ 3.9: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể thiếu khí 57

Biểu đồ 3.10: Biểu đồ Uvis biến đổi chất tại bể hiếu khí 58

Biểu đồ 3.11: Biểu đồ hiệu quả xử lý COD 58

Biểu đồ 3.12: Biểu đồ hiệu quả xử lý NH4+ 59

Biểu đồ 3.13: Biểu đồ hiệu quả xử lý TNT 59

Bảng 3.10: Chi phí xây dựng hệ thống mới 61

Bảng 3.11: Khái toán chi phí xử lý nước thải bằng công nghệ AAO-MBBR 62

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ô nhiễm môi trường do chất thải của nhà máy gia công, sản xuất thuốc phóng thuốc nổ trong đó có sử dụng TNT (2,4,6 trinitrololuen) hoặc làm nguyên liệu để sản xuất thuốc nổ công nghiệp và đạn dược đang là vấn đề cấp thiết hiện nay TNT có độc tính rất cao đối với con người và động vật Chúng gây độc hại cho da, hệ thần kinh và hệ tuần hoàn TNT xâm nhập vào cơ thể qua da, đường

hô hấp và ăn uống Những người làm việc, tiếp xúc nhiều với TNT sẽ dễ bị bệnh thiếu máu và dễ bị bệnh về phổi TNT tác động vào hệ thống miễn dịch, đồng thời TNT cũng có khả năng gây ung thư cho con người… Kết quả khảo sát cho thấy, hiện nay nguồn nước thải chứa TNT, NH4NO3 có thể phát sinh từ các dây chuyền công nghệ như: Dây chuyền sản xuất thuốc nổ công nghiệp Amonit AD1; Dây chuyền nhồi, đúc tổng lắp các loại đạn dược Nước thải phát sinh từ các dây chuyền này có hàm lượng TNT vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (TCQS 658:2012 quy định TNT trong nước thải là 0,5 mg/l, QCVN 40:2011/BTNMT quy định hàm lượng amoni tính theo N không quá 10mg/l), trong đó đáng chú ý hơn cả là nước thải của dây chuyền thu hồi TNT từ các đầu đạn thanh lý và dây chuyền nhồi đúc, tổng lắp các loại đạn dược, có chứa hàm lượng lớn TNT (80÷100) mg/l và lượng nước thải sau khi thu hồi TNT có lưu lượng lớn (8m3/ngày)

Tại Việt Nam, công nghiệp sản xuất thuốc nổ chủ yếu tập trung tại 4 nhà máy sản xuất thuốc nổ là Z113, Z115, Z121, Z131 thuộc Tổng cục CNQP - Bộ Quốc phòng và nhà máy thuốc nổ của Công ty hóa chất mỏ, Bộ Công thương với tải lượng nước thải không lớn Đối với mỗi nhà máy bình quân mỗi ngày đêm là 15-50m3 Ngoài ra còn có một số cơ sở thu hồi đạn và cơ sở nghiên cứu cũng có nước thải chứa TNT và NH4NO3 Tuy nhiên các cơ sở này có tải lượng nước thải thấp, sản xuất gián đoạn theo nhu cầu từng giai đoạn

Nhà máy Z115 có tên giao dịch dân sự là Công ty TNHH Một Thành Viên Điện Cơ Hóa Chất -15 tiền thân là Nhà máy MZ431 trực thuộc Tổng cục Hậu cần, thực hiện nhiệm vụ nhồi lắp các loại lựu, mìn theo kế hoạch của Cục Quân

giới (1965), rồi chuyển đổi thành Nhà máy V115 và Nhà máy Z115 - Tổng cục CNQP ngày nay

Các phương pháp hóa học thường sử dụng để xử lý nước thải chứa TNT,

NH4NO3 là: phương pháp oxy hóa khử hóa học, điện hóa, oxy hóa bằng O3, O3-

UV, Fenton, keo tụ, tách chiết…Các phương này có nhược điểm khó áp dụng đối với các loại nước thải có chất thải nồng độ cao, đòi hỏi thiết bị máy móc phức tạp, chi phí xây dựng lớn, khó áp dụng quy mô lớn và thường gây ô nhiễm thứ cấp

Phương pháp vật lý thường sử dụng than hoạt tính dạng bột hoặc dạng hạt

để hấp phụ Phương pháp này có ưu điểm hiệu quả xử lý cao, triệt để tuy nhiên giá thành xử lý khá cao, mặt khác than hoạt tính sau khi xử lý sẽ gây ô nhiễm thứ cấp Thứ hai, phương pháp này không xử lý được nước thải có chứa đồng thời cả TNT và NH4NO3 mà phải nhờ đến ao, đầm lầy sinh thái để dùng thảm thực vật tự nhiên để xử lý NH4NO3

Nhà máy Z115 đang sử dụng phương pháp vật lý này, hệ thống xử lý này được Viện Công nghệ mới - Viện Khoa học Quân sự chuyển giao công nghệ từ năm 2007 Quá trình xử lý nước thải đạt yêu cầu theo quy định của Quy chuẩn quốc gia hiện hành, tuy nhiên công nghệ xử lý này đã lạc hậu, biểu hiện qua quá trình vận hành xử lý thực tế đã và đang gặp nhiều vấn đề khó khăn như: giá thành xử lý cao, nhiều công đoạn xử lý phải kết hợp cả việc thiêu đốt, quản lý để

xử lý một cách triệt để rất khó khăn Rõ ràng khi mà lượng nước thải tăng theo sản lượng thì việc xử lý nhờ vào thảm thực vật sẽ gặp nhiều khó khăn và không đáp ứng được nhu cầu Nhà máy Z115 nói riêng và các nhà máy sản xuất hóa nổ nói chung đang có nhu cầu tìm một công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT mới hơn đồng thời xử lý được cả thành phần Amoni nitrat trong nước thải

Xuất phát từ thực tế trên tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sử

dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải có TNT, NH 4 NO 3 và đề xuất hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy”

2 Mục Tiêu của đề tài

- Đánh giá hiện trạng sử dụng TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 và xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3 tại Nhà máy Z115 ;

- Đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý nước thải có chứa TNT và

NH4NO3 tại Nhà máy Z115;

- Đánh giá ưu nhược của qui trình và công nghệ xử lý hiện tại, đề xuất các giải pháp cải tiến nâng cao hiệu quả xử lý nước thải có chứa TNT và NH4NO3

tại Nhà máy Z115

- Thiết kế và đề xuất hệ thống xử lý nước thải có chứa TNT tại Nhà máy Z115

3 Ý nghĩa của đề tài

* Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu về thuốc nổ TNT, NH4NO3 các đặc tính, ứng dụng của nó và tác hại của TNT đến sức khỏe con người

Nghiên cứu các phương pháp xử lý nước thải có chứa TNT hiện đang áp dụng trên Thế giới và Việt Nam, các hướng phát triển tiếp theo

Giúp cho người học nâng cao và hoàn thiện kiến thức đã học, rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này

Có cơ sở khoa học để thiết kế chế tạo một hệ thống hoàn chỉnh xử lý nước thải có chứa TNT để ứng dụng vào các Nhà máy Quốc phòng tại Việt Nam

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tìm hiểu về TNT, NH 4 NO 3

1.1.1 Tính chất hóa lý, đặc trưng và vai trò quan trọng của TNT, NH 4 NO 3

đối với khoa học quân sự và nhu cầu dân sinh [18]:

1.1.1.1 TNT (trinitrôtôluen)

Công thức cấu tạo:

Hình 1.1: Công thức cấu tạo phân tử TNT

Danh pháp hoá học là trinitrôtôluen và có tên kỹ thuật là trôtil được kí hiệu

là T hoặc TNT TNT có nhiều đồng phân nhưng trong thực tế chỉ có dạng đồng phân α được sử dụng làm thuốc nổ

TNT được tìm ra từ năm 1863 nhưng mãi đến đầu thế kỉ XIX mới được đưa vào sử dụng Hiện nay nó là thuốc nổ được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực quân sự

a Tính chất lý học:

- TNT là chất kết tinh màu vàng, khối lượng riêng bằng 1,66 g/cm3 Mật

độ đong khoảng (0,9 - 1,0) g/cm3 TNT tương đối dễ nén, mật độ nén có thể đạt (1,61÷ 1,62) g/cm3 còn mật độ đúc chỉ khoảng (1,51 ÷ 1,59) g/cm3

Nhiệt độ nóng chảy của TNT nguyên chất là 80,85oC của TNT kỹ thuật khoảng (79 ÷ 80,2) 0C Khi nóng chảy không phân huỷ, vì vậy có thể chế tạo các khối thuốc nổ TNT bằng phương pháp đúc

CH 3

NO 2 NO 2

NO 2

- TNT rất ít hút ẩm (độ hút ẩm không quá 0,05%) Không tan trong nước (ở nhiệt độ thường TNT chỉ tan được 0,01%, nhiệt độ càng cao khả năng hoà tan càng tăng, trong nước sôi TNT có thể tan được 0,15%)

- TNT hoà tan tương đối tốt trong các dung môi hữu cơ như: rượu, benzen, toluen đặc biệt là axeton (cứ 100g axeton có thể hoà tan 130g TNT)

- Ở điều kiện thường axit nitric và axit sunfuaric chỉ hoà tan TNT mà không tác dụng, nhưng ở 1000C trở lên hai axit trên tác dụng với TNT tạo thành các sản phẩm khác

- Khi chế tạo TNT còn tồn tại các tạp chất như: Đinitrotoluen (DNT), mônônitrôtôluen (MNT) với tỷ lệ nhất định Do đó quá trình bảo quản ở nhiệt độ cao các tạp chất (DNT) và (MNT) bị nóng chảy (DNT, MNT là những chất dễ nóng chảy) tạo thành chất chất nhầy màu nâu sẫm trên bề mặt khối thuốc TNT Hiện tượng đó gọi là hiện tượng chảy dầu, chất dầu này có độ nhạy khá cao, bởi vậy các dầu đạn pháo, cối … nhồi thuốc nổ TNT khi bị chảy dầu dễ xảy

ra nguy hiểm khi bắn (do tác dụng của lực chấn động) vì vậy trong quá trình cất giữ cần phải kiểm tra cẩn thận, nếu bị chảy dầu thì phải loại bỏ đầu đạn đó

b Tính chất hóa học:

TNT là một chất có tính hoạt động hoá học kém so với các loại chất nổ khác

- Đối với kiềm: TNT tác dụng với kiềm tạo thành muối picarát cũng là một chất nổ, có độ nhạy cao hơn cả TNT Trong điều kiện ẩm TNT tác dụng với amôniắc (NH3) tạo thành hợp chất nhạy nổ giống như khi tác dụng với dung dịch kiềm

Người ta đã thí nghiệm trộn TNT với kali hyđrôxít (KOH) hoặc natrihyđrôxít (NaOH) lúc đó hỗn hợp trở thành một chất rất nhạy nổ và có thể bốc cháy ở 800C

- Đối với axít: ở nhiệt độ trên 1000C, TNT tác dụng với axít nitríc (HNO3) tạo thành axít nitrôbenzôíc, tác dụng với hỗn hợp axít nitríc và axít sunphuaríc tạo thành các sản phẩm khí và têtranitrômêtan C(NO2)4 là một chất nổ

Đối với các axít khác, TNT có tác dụng không đáng kể hoặc không có tác dụng

- Đối với các kim loại: TNT là một chất trung tính nên không tác dụng với kim loại (trừ các kim loại kiềm) Các kim loại kiềm có tác dụng với TNT tạo thành chất nhạy nổ (thực ra là tác dụng với kiềm, vì kim loại kiềm khi phản ứng với nước (ẩm) tạo thành kiềm)

TNT bị phân tích dưới ánh sáng mặt trời, trong trường hợp này lớp bề mặt cuả nó chuyển thành màu xám do phản ứng quang hoá Lớp bề mặt màu xám này ngăn không cho ánh sáng tiếp tục tác dụng vào các lớp bên trong Khi TNT

đã bị biến màu thì độ nhạy tăng lên, rất dễ xảy ra nguy hiểm khi va chạm mạnh

vì vậy trong bảo quản TNT cấm phơi nắng

- Độ an định hoá học của TNT rất cao, trong điều kiện thường có thể bảo quản được rất lâu Đun nóng TNT ở 130OC nhưng tính chất nổ cháy chỉ thay đổi rất ít (không đáng kể) TNT chỉ bị phân huỷ rõ rệt ở 150oC

c Đặc trưng năng lượng nổ của TNT:

- Độ nhạy: TNT là chất nổ có độ nhạy tương đối thấp đối với tất cả các dạng xung lượng kích thích, cụ thể là:

+ Đối với va đập: Độ nhạy với va đập của TNT thấp nhất trong các loại thuốc nổ đơn thường dùng hịên nay, khi thử trên búa rơi thẳng đứng, khối lượng búa 10kg rơi ở độ cao 25 cm thì tỷ lệ nổ chỉ khoảng 4-8 %

+ Đối với đâm chọc: Độ nhạy của TNT rất thấp, dưới tác dụng xuyên của đạn súng hoặc các mảnh văng của bom đạn đều không gây nổ được TNT

Cần chú ý rằng độ nhạy với va đập, đâm chọc của TNT tăng lên khi trong thành phần có lẫn các tạp chất rắn Ví dụ: Khi cho vào TNT 0,25% bột cát thì

độ nhạy với va đập, đâm chọc tăng lên 4-5 lần

+ Đối với tia lửa: Độ nhạy của TNT tương đối thấp, rất khó mồi cháy TNT bằng ngọn lửa thường, nếu đốt TNT bằng ngọn lửa mạnh, nó sẽ cháy tạo ra nhiều khói màu đen, nếu đốt với lượng ít thì TNT chỉ cháy rất chậm, có thể dập tắt được Nếu đốt với lượng nhiều (hàng trăm kilôgam) TNT cũng chỉ cháy, nhưng khi đốt trong buồng kín hoặc đốt với cường độ nhiệt 240oC (trong không khí) thì có thể nổ

+ Đối với lực nén và lực chấn động: TNT có thể chịu được áp suất nén từ 50.000-100.000 KG/cm2 vẫn không bị nổ, đối với lực chấn động, rung xóc TNT

có thể chịu đựng được ứng suất 1200-1500 KG/cm2 vẫn không bị nổ, vì vậy TNT đựơc nhồi vào các đầu đạn pháo, cối … mà không sợ bị nổ sớm dưới tác dụng của lực chấn động khi bắn

+ Đối với xung nổ: Độ nhạy của TNT trung bình (không cao lắm, nhưng không thấp) và phụ thuộc vào công nghệ sản xuất khối thuốc TNT nén nhạy hơn TNT đúc Lượng mồi giới hạn của TNT nén là 0,36 gam thuỷ ngân phuminát hoặc 0,09 gam chì azôtua trong khi đó xung lượng kích thích của kíp

nổ vẫn không đủ gây nổ hoàn toàn TNT đúc Muốn gây nổ hoàn toàn TNT đúc cần phải có trạm truyền nổ đủ mạnh

- Đặc trưng năng lượng của TNT khá lớn và không thay đổi khi sử dụng trong môi trường nước, cụ thể là :

Bảng 1.1: Đặc trưng năng lượng nổ của TNT

[TCVN/QS 596:2018 Quy chuẩn quốc gia về Thuốc nổ TNT]

- Phản ứng nổ của TNT như sau:

C6H2(NO2)3CH3  1,2 CO2 + 2 CO + 0,6 H2 + 3,8 C + 1,6 H2O + 1,4 N2 + 0,2 NH3

Nhìn vào phương trình phản ứng nổ ta thấy TNT có hệ số cân bằng ôxi âm (Kb = -74%) do đó khi nổ sản phẩm tạo thành chưa bị ôxi hoá hoàn toàn, tồn tại

một khối lượng cácbon tự do ở dạng muội than, vì vậy khi TNT nổ tạo thành nhiều khói đen

d Vai trò quan trọng của TNT với khoa học quân sự:

TNT là thuốc nổ có nhiều ưu điểm như: độ an định cao, độ nhạy với tác dụng cơ học thấp, năng lượng nổ khá cao nên được sử dụng rất rộng rãi

- TNT được sử dụng ở dạng nguyên chất để nhồi vào đầu đạn pháo, cối, phản lực, bom, mìn, lựu đạn, ngư lôi, thuỷ lôi…

- TNT được nén thành bánh, thỏi có khối lượng nhất định để dễ sử dụng (ví dụ: bánh 200 gam, 400 gam …) hoặc ở dạng cốm để gói buộc thành lượng nổ bộc phá trong kỹ thuật công binh và trong các ngành công nghiệp như: Khai thác

mỏ, giao thông vận tải …

- TNT được hỗn hợp với các chất khác như: Hexogen, pentrít, amôni nitrát

để chế tạo thuốc nổ hỗn hợp nhồi vào một số loại đạn có sức công phá lớn

Vì vậy thuốc nổ TNT đến hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi nhất trong quân sự tại các nước trên toàn thế giới

Bảng 1.2: Các loại thuốc nổ sử dụng nguyên liệu TNT

e Ảnh hưởng của nước thải chứa TNT đến môi trường và con người

TNT và các hợp chất trung gian của nó có độc tính cao đối với các loại sinh vật bao gồm các động vật có vú, cá, côn trùng và vi sinh vật Là nhóm tác nhân gây ung thư (nhóm C) cho con người (USEPA) 1993 TNT còn có tác dụng độc đối với hệ thần kinh trung ương và hệ thống miễn dịch của con người Theo các nghiên cứu của các nhà khoa học khi thử nghiệm đã phát hiện độc tính của TNT theo bảng sau:

Bảng 1.3: Liều gây chết thấp nhất của TNT

thử nghiệm

Đường tiếp nhận thuốc

Liều lượng trúng độc

2,4,6-Trinitrotoluene (TNT) 2-Amino-4,6-dinitrotoluene 6-Amino-2,4-dinotrotoluene

2,6-Diamino-4-nitrotoluene 4,6-Diamino-2-nitrotoluene 2,4,6-Triaminotoluene(TAT)

2,6-Dinitrotoluene 2,4-Dinitrotoluene 2-Nitrotoluene 3-Nitrotoluene 4-Nitrotoluene

2,4,6-Trinitrobenzene (TNB)

Hình 1.2: TNT và các hợp chất trung gian của TNT

TNT có độc tính cao với con người Con người có thể bị nhiễm TNT qua đường hô hấp, tiêu hóa và hấp thụ qua da TNT có thể làm thay đổi tổng số tế bào hồng cầu, hemoglobin giảm, tăng tạm thời khối lượng bạch cầu và lymphocyte, gây dị ứng da, làm vỡ mao mạch gây chảy máu Ở liều lượng cao

và tiếp xúc lâu dài sẽ xuất hiện bệnh về máu nghiêm trọng TNT có thể gây bệnh vàng da, teo gan suy thận, mật; lâu ngày có thể gây ung thư Khi làm việc trong điều kiện nồng độ TNT 0,3-1,3mg/m3 không khí với thời gian 8h/ngày liên tục

có thể dẫn đến thay đổi thành phần máu và gây bệnh cho cơ thể con người Hàm lượng TNT tối đa cho phép trong không khí 1mg/m3 (theo tiêu chuẩn của Nga) hoặc 0,5mg/m3 (theo tiêu chuẩn của Mỹ)

Tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA) quy định giới hạn hàm lượng TNT, RDX, HMX trong nước uống như sau:

Giới hạn hàm lượng TNT, RDX, HMX trong nước uống

Loại thuốc nổ Giới hạn (mg/l)

- Đối với các thủy sinh vật:

Các nghiên cứu đó tập trung vào xác định LC50 đối với các loài cá khi bị nhiễm TNT dưới các điều kiện khác nhau (nhiệt độ, độ cứng, dòng chảy… của nước) LC50 xác định được là 1,5-2,0 mg/l Đối với loài cá, nhạy cảm nhất là cá hồi, liều lượng LC50 là 0,8 mg/l

Trong các chất ô nhiễm liên quan đến thuốc phóng thuốc nổ thì TNT là chất bền hóa học và cũng là chất có độc tính cao Thêm vào đó là các sản phân hủy không hoàn toàn (sản phẩm trung gian) của TNT như các amin thơm lại có độc tính cao hơn nhiều lần so với TNT Chính vì vậy trong xử lý chất thải chứa TNT thì điều đáng quan tâm nhất là quá trình phân hủy TNT một cách hoàn toàn

đến sản phẩm không độc hại tới môi trường

1.1.1.2 NH 4 NO 3 (Amoni nitrat)

Nitrat Amoni là một hợp chất hóa học, là nitrat của amôniăc với công thức hóa học NH4NO3, là một chất bột màu trắng tại nhiệt độ phòng và áp suất tiêu chuẩn Chất này thường được dùng trong nông nghiệp là phân bón và cũng được

sử dụng làm chất ôxi hóa trong thuốc nổ, đặc biệt là các thiết bị nổ tự tạo

a Tính chất hóa lý

NH4NO3 tinh khiết là chất tinh thể màu trắng, NH4NO3 kỹ thuật trong sản xuất thuốc nổ do có lẫn ion Fe3+ để chống hút ẩm nên thường có màu vàng nhạt Mật độ của nó vào khoảng từ 1,5 đến 1,71g/cm3, cân bằng ôxi là +20% Khi ở nhiệt độ 900C độ hoà tan của nó là 722g do đó hàm lượng của NH4NO3 trong thuốc nổ nhũ tương là từ 60 đến 85%

b Đặc trưng cháy nổ

Amoni nitrat ở điều kiện nổ lí tưởng, phương trình phân huỷ nổ có dạng:

NH4NO3 = 2H2O + N2 + 0,5 O2 + 384 kcal/kg

Trong trường hợp đó tốc độ nổ lí tưởng đạt tới 3,46 km/s ở mật độ

1g/cm3, áp suất nổ theo tính toán là khoảng 28,6 kbar Thực tế qua thí nghiệm cho thấy nếu được kích nổ đủ mạnh thì trong sản phẩm nổ có tạo thành một phần ôxit nitơ và ôxi tự do với lượng nhiệt toả ra là 346 - 348 kcal/kg và tốc độ nổ đạt 2,3 - 2,5 km/s

c Vai trò quan trọng của NH 4 NO 3 với quân sự và dân sinh

Ứng dụng phổ biến nhất của nitrat amoni là làm thuốc nổ và phân bón Thông thường nó được xem là chất ôxi hoá của thuốc nổ công nghiệp như thuốc nổ quân sự, thuốc nổ nhũ tương và thuốc nổ ANFO

Nó có chứa nhiều ni tơ (cần thiết cho cây trồng vì cây cần ni tơ để tạo ra các protein) và được sản xuất công nghiệp với giá không đắt Nitrat Amoni cũng được sử dụng trong các túi lạnh nhanh (instant cold pack) Trong ứng dụng này, nitrat amoni được trộn với nước trong một phản ứng thu nhiệt, với nhiệt lượng 26,2 kilojoule mỗi mole chất phản ứng Các sản phẩm của các phản ứng nitrat amoni được ứng dụng trong các túi khí Chất azit natri (NaN3) là hóa chất được sử dụng trong các túi khí và nó phân hủy tạo ra natri Na và nitơN2 (g) Nitrat amoni được ứng dụng trong việc xử lý các quặng titanium

Nitrat amoni được sử dụng trong việc việc điều chế chất ôxít nitơ (N2O):

NH4NO3(aq) -> N2O(g) + 2H2O(l)

Nitrat amoni có thể được sử dụng để điều chế amoniac khan, một hóa chất thường được sử dụng trong việc sản xuất methamphetamine

Tóm lại với giá thành rẻ, dễ tiếp xúc và gia công nên NH4NO3 vẫn được sử

dụng rộng rãi trong ngành khoa học quân sự cũng như đối với nhu cầu dân sinh

Bảng 1.5: Các loại thuốc nổ sử dụng nguyên liệu NH4NO3

[Nguyễn Tiến Nghi, 2005 Công nghệ chế tạo thuốc nổ phá]

d Ảnh hưởng của nước thải chứa NH 4 NO 3 đến môi trường và con người

Amoni là một trong những tác nhân chính ô nhiễm nguồn nước Khi hàm lượng chất ô nhiễm amoni tăng cao sẽ gây hiện tượng phú dưỡng nguồn nước làm ảnh hưởng xấu tới môi trường và sức khỏe con người

Khi tồn tại trong nước lâu dưới tác dụng của vi khuẩn và oxy amoni sẽ bị oxy hóa thành nitrit và nitrat Bản thân nitrit và nitrat không gây ung thư nhưng khi vào cơ thể người dễ phản ứng với các chất khác tạo thành các hợp chất N- nitroso gây ung thư

Trong y tế khi trẻ em bị nhiễm độc nitrat và nitrit thì sẽ tăng nguy cơ mắc bệnh mất sắc tố máu (methaemoglobinaemia) khiến cho trẻ sơ sinh nhất là trẻ dưới 3 tháng tuổi bị xanh xao, nguy cơ này đối với người lớn rất thấp Do đó

WHO đề nghị mức 50mg/l cho tổng nitrit và nitrat, trong đó nitrit không được lớn hơn 3mg/l

Theo QCVN:40/2011 BTNMT quy định tiêu chuẩn xả thải đối với nước thải công nghiệp loại B và A hàm lượng amoni (tính theo nito) tương ứng là nhỏ hơn 10mg/l và 5mg/l

1.1.2 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải có chứa TNT và NH 4 NO 3

1.1.2.1 Xử lý nước thải có chứa TNT

a Phương pháp hoá học

Phương pháp này dựa vào phản ứng hoá học để chuyển hoá hợp chất nitro thơm thành các hợp chất tan hoàn toàn, không nhạy nổ, không độc so với chất ban đầu

Một trong những tác nhân hoá học được sử dụng là: NaHSO3, Na2S hoặc hỗn hợp: HNO3, NaNO2, Na2S,

Phương pháp hóa học đã được sử dụng để phân hủy TNT TNT là hợp chất bền, khả năng phản ứng hóa học thấp Để xử lý TNT đáng chú ý hơn cả là natri hydrosunfit (NaHSO3 15%) và natri metadisunfit (Na2S2O5), vì chúng có thể phân hủy TNT thành sản phẩm không nhạy nổ và tan trong nước Tuy nhiên, nước thải sau khi xử lý vẫn còn màu và tác nhân gây độc hại là DNT Hạn chế của phương pháp này là phải thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao 870C, do đó khó triển khai áp dụng trong thực tế [Tô Văn Thiệp - 2004]

Phản ứng của TNT với clo (Cl2) trong các tháp chuyên dụng cũng được sử dụng để làm mất màu nước thải có chứa TNT Một số cơ sở sản xuất thuốc nổ công nghiệp cũng đã thử nghiệm dùng hợp chất clo (Ca(OCl)2, NaOCl) để làm mất màu nước thải chứa TNT Tuy nhiên, trong điều kiện công nghiệp thì việc

xử lý nước thải chứa hợp chất nitro chỉ dựa vào một công đoạn là dùng OCl- để phân hủy thì còn gặp một số trở ngại, như phải dùng lượng dư đáng kể OCl- mới phân hủy hết các hợp chất nitro thơm, có nghĩa là bằng giải pháp này sẽ dễ tạo

ra lượng clo dư trong dung dịch sau xử lý [Tô Văn Thiệp - 2004]

Vì vậy, phương pháp phân hủy hóa học mới chỉ dùng để phân hủy lượng nhỏ chất thải chứa TNT, chưa đáp ứng được yêu cầu vệ sinh môi trường và xử

lý triệt để lượng lớn nguồn ô nhiễm TNT và các hợp chất nitro thơm ở các cơ sở sản xuất quốc phòng

b Phương pháp chuyển hóa TNT bằng năng lượng UV

Hợp chất nitro thơm có thể bị chuyển hóa thành các sản phẩm: CO2, HNO3, H2O bằng năng lượng UV Phương pháp này thường được kết hợp với các tác nhân oxy hoá khác như ozon, H2O2,

Ở Việt Nam hiện nay đã có đề tài luận án tiến sĩ của Nguyễn Văn Chất

-2004 Phương pháp này dựa trên cơ sở tính chất quang đồng phân hóa của TNT Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, các đồng phân của TNT bị sẫm màu và thay đổi tính chất (chủ yếu là nhiệt độ hóa rắn) Phương pháp sử dụng tia cực tím là kỹ thuật phân huỷ TNT bao gồm sự kết hợp đèn UV áp suất thấp với các chất oxi hoá là ozon hoặc hydroperoxit và đèn UV áp suất trung bình với hydroperoxit

Sản phẩm phụ trong quá trình chuyển hóa là trinitrobenzen (TNB), một chất có độc tính còn cao hơn cả TNT Khi xử lý bằng phương pháp UV thì 70% thời gian là để phân huỷ TNB

c Phương pháp điện hóa

Chuyển hóa hợp chất nitro thơm bằng phương pháp điện hoá về thực chất

là người ta thay thế tác nhân oxy hoá - khử hoá học bằng tác nhân oxy hoá - khử điện hoá để chuyển hóa hợp chất nitro thơm

Các hợp chất nitro thơm tương đối bền vững, khó xử lý hóa học và sinh hóa Trong khi các hợp chất amin, polyamin lại dễ dàng bị oxi hóa và phân hủy trong môi trường kiềm Do đó để xử lý nước thải có chứa các hợp chất nitro thơm (TNT, TNR…), cách thích hợp nhất là chuyển hóa các nhóm nitro thơm thành các nhóm amin bằng sự khử điện hóa trên catốt và oxi hóa các sản phẩm thu được trên anốt đến CO2, H2O

Giải pháp này dựa trên cơ sở phản ứng phân huỷ điện hóa của các chất như TNT, DNT, TNR, đến các sản phẩm ít hoặc không độc với môi trường trong các thiết bị điện phân có và không có màng ngăn Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm giải pháp này ở quy mô phòng thí nghiệm cho thấy khả năng phân huỷ điện hóa của TNR nhanh và vô cơ hóa hoàn toàn, còn TNT, DNT, RDX, thì tốc độ phân huỷ chậm hơn [Đỗ Ngọc Khuê - 2004]

Bể điện phân được cấu tạo với catot là thép không gỉ, anôt là các tấm graphit Điều kiện điện phân: dung dịch có pH = 4, mật độ dòng 0,5 - 2A/dm2, nồng độ NaCl = 3g/l, thời gian điện phân là 45 phút Sau khi điện phân nước thải được điều chỉnh về pH = 6 - 8 và thải vào môi trường

Ưu điểm của phương pháp điện phân là kỹ thuật thực hiện không phức tạp,

có khả năng phân huỷ triệt để và nhanh chất ô nhiễm Tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế như lượng khí thải có chứa clo sinh ra trong quá trình điện phân Dây chuyền điện phân đã áp dụng bị giới hạn ở mức thủ công, bán tự động nhưng cũng đáp ứng được nhu cầu bức thiết xử lý nguồn nước thải nhiễm các chất gợi

nổ này

d Phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại các chất bẩn hoà tan trong nước với hàm lượng rất nhỏ mà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và mầu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, nhôm oxit, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xỉ mạt sắt,.v.v Trong số này than hoạt tính được dùng phổ biến nhất Than hoạt tính có hai dạng là: dạng bột và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ Than hoạt tính dạng bột có kích thước từ 15 - 20µm, thường được sử dụng ở các hệ thống không có tính liên tục, xử lý theo mẻ, khả năng tái sử dụng thấp Trong hệ thống xử lý theo mẻ, để có sự tiếp xúc của toàn bộ thể tích chất lỏng cần xử lý với than hoạt tính thì cần phải có sự khuấy trộn vì nó mang lại tác dụng tốt cho việc chuyển khối diễn ra một cách dễ dàng hơn [Nguyễn Hùng Phong - 2004]

Than hoạt tính dạng hạt có kích thước từ 0,3 - 3 mm, thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý liên tục, khả năng tái sử dụng than cao Trong hệ thống liên tục đa số sử dụng than hoạt tính dạng hạt (GAC), chúng được cố định trong cột hấp phụ Sự hấp phụ diễn ra khi cho chất cần được xử lý đi qua cột hấp phụ Kích thước của than hạt dùng để xử lý chất hữu cơ nằm trong khoảng 0,4 - 1,7

mm, độ cao của tầng than thường lớn hơn 70 cm Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn có trong nước

Phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính có thể hấp phụ được 58-95% các chất hữu cơ và màu

Đối với nguồn nước thải ở các cơ sở quốc phòng, phương pháp hấp phụ đã được sử dụng để loại bỏ các hợp chất nitro thơm trong nước thải như TNT [Tô Văn Thiệp - 2004] Trong số các phương pháp xử lý nước thải thì phương pháp hấp phụ được triển khai thành công ở quy mô công nghiệp, đã áp dụng ở một số các cơ sở sản xuất quốc phòng Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng than hoạt tính để hấp phụ tách các hợp chất nitro thơm khỏi nước thải, còn than hoạt tính đã hấp phụ được đưa đi xử lý riêng bằng phương pháp thiêu đốt Tuy nhiên, trong thực tế để xử lý hiệu quả loại nước thải này, người ta thường bổ sung và

hệ thống xử lý các công đoạn như xử lý cơ học, xử lý hóa học và sinh học Đây

là giải pháp công nghệ tổng hợp, khâu hấp phụ giữ vai trò trọng tâm trong giải pháp xử lý

Từ giữa những năm 90 thế kỷ trước, các nhà khoa học đã bắt đầu chú ý đến một giải pháp công nghệ mới là sử dụng cây cối để loại bỏ, kiềm chế hoặc làm giảm mức độ độc hại với môi trường của các chất ô nhiễm Công nghệ này dựa

trên sự thu nhận và chuyển hóa các sản phẩm ô nhiễm bởi thực vật Giải pháp công nghệ này được quan tâm và lựa chọn vì giá thành rẻ, an toàn với môi trường hơn so với giải pháp sử dụng hóa chất Trên thế giới, giải pháp công nghệ này đã được nghiên cứu ứng dụng khá rộng rãi nhưng ở Việt Nam chúng thực sự mới chỉ bắt đầu được quan tâm nghiên cứu trong thời gian gần đây [Lê Thị Đức, 2005 Khả năng hấp thu và chuyển hoá các loại thuốc nổ như TNT từ môi trường nước bằng thực vật đã được nhiều tác giả nghiên cứu [24, 28, 35] Thí dụ, cây dương lai, thực vật thủy sinh Myriophyllum aquatium có khả năng hấp thu các thuốc nổ TNT, RNX, HMX khi trồng thủy sinh [28, 35, 41] Thực vật thủy sinh vùng đầm lầy Myriophyllum aquatium có khả năng hấp thụ và chuyển hoá TNT Các sản phẩm chuyển hoá của nó bao gồm các hợp chất azoxy và amin Quá trình này không chỉ làm sạch chất thải nguy hại ở vùng ô nhiễm mà còn có thể tăng cường sự sinh trưởng của các quần thể sống ở thủy vực [Chuanyue Wang - 2003]

Ở trong nước, đã có một số nghiên cứu tương đối chi tiết về công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh cho xử lý TNT trong nước bị ô nhiễm, và đã lựa chọn được một số loại thực vật có khả năng sử dụng để khử độc cho nước bị nhiễm TNT như thuỷ trúc, cói, cỏ lăn, cỏ lác, rong đuôi chó [Chuanyue Wang-2003] Các phương pháp sinh học dùng để xử lý nước thải nhiễm TNT đại đa số các nghiên cứu đều tập trung vào phương pháp vi sinh Nguyên lý của phương pháp này dựa vào hai quá trình trao đổi chất là quá trình kỵ khí và quá trình hiếu khí Các vi sinh vật sẽ sử dụng TNT làm nguồn N, C và năng lượng Qua đó TNT sẽ bị phân hủy thành các hợp chất nitramine Ngoài ra còn có phương pháp

sử dụng hệ enzym ngoại bào của các nấm mục trắng ligninolytic để phân hủy TNT [41, 42, 43] Phương pháp sử dụng thực vật bậc cao thường được sử dụng

để xử lý TNT trong đất [41, 42]

Nhìn chung, các phương pháp nghiên cứu trên đã đạt được những kết quả đáng chú ý, các phương pháp đặt ra cho đối tượng là nước thải chứa TNT có hàm lượng thấp và chung cho nhiều dây chuyền sản xuất có nước thải chứa TNT, chưa thích hợp để ứng dụng cho việc xử lý nước thải chứa TNT hàm

lượng lớn như dây chuyền xì đạn thu hồi TNT của các nhà máy gia công thuốc phóng thuốc nổ Với phạm vi của phương pháp trên, để xử lý lượng lớn TNT cần phải tốn nhiều tác nhân phản ứng như năng lượng UV, than hoạt tính, vì vậy chi phí xử lý rất cao, hơn nữa một số phương pháp còn tạo ra sản phẩm phụ gây độc hại cho môi trường Hiện nay, trên thế giới phương pháp phân hủy các chất hữu cơ bền bằng vi sinh đang phát triển rộng rãi bởi với phương pháp này các hợp chất hữu cơ bền bị phân hủy triệt để, sản phẩm phụ tạo ra sau quá trình phân hủy ít độc với môi trường và dễ xử lý Hơn nữa việc xử lý nước thải có chứa cả TNT và NH4NO3 một cách triệt để là bài toán đặt ra cho nhiều nhà nghiên cứu

1.1.2.2 Xử lý nước thải có chứa NH 4 NO 3 [21]

Công nghệ xử lý amoni có từ rất lâu và hiện có nhiều công trình nghiên cứu công bố cũng như các công nghệ xử lý nước thải và nước cấp nhiễm amoni hiện đang được ứng dụng Nhìn chung có hai nhóm giải pháp chính sau:

a Phương pháp hóa-lý

Nguyên lý phương pháp này là thổi khí đẩy NH3 ra khỏi nước thải, sau khi chuyển dung dịch nước thải sang môi trường kiềm pH 10,5 - 11, nâng nhiệt độ lớn hơn 50oC đồng thời sục khí:

NH3↑ + H2O < = > NH4OH Phương pháp này thường được ứng dụng cho nước thải trong các nghành công nghiệp lọc hóa dầu, khí hóa than, nước thải rỉ rác với hàm lượng amoni rất cao, thường lớn hơn 500mg Hiệu quả loại amoni của quá trình này bị ảnh hưởng lớn bởi các yếu tố: pH, nhiệt độ, tỷ lệ khí/nước, thời gian sục khí

Phương pháp thổi khí loại amoni có ưu điểm hệ thống xử lý có kết cấu đơn giản, dễ thao tác sử dụng, công nghệ phổ biến Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao năng lượng cao, gây ô nhiễm thứ cấp do một lượng bùn lớn thải

ra trong quá trình sử dụng CaCO3 hoặc NaOH để nâng cao pH

b Phương pháp trao đổi ion:

NH4+ + NaKat → Na+ + NH4Kat

Cationit thường dùng là zeolite, một loại khoáng có khả năng trao đổi cation rất tốt, gần đây ở châu Âu có dùng nhựa trao đổi ion

Phương pháp này thường sử dụng các loại zeolite tự nhiên để vật liệu trao đổi ion loại bỏ NH4, thực nghiệm chứng minh mỗi 1g Zeolite tự nhiên có thể hấp phụ được khoảng 16mg NH4, hiệu suất loại đạt khoảng 78,5%

Phương pháp trao đổi ion có ưu điểm công nghệ đơn giản, dễ sử dụng Tuy nhiên phương pháp này cũng gây ô nhiễm thứ cấp bởi vì hàm lượng zeolite sau

xử lý là rất lớn

Ngoài ra còn có các phương pháp clo hóa như sau:Clo hóa đến điểm nhảy,

Cl2 trong nước sẽ chuyển thành hạng HClO hoạt động và khi đó amoni được chuyển hóa thành nito theo phương trình sau:

2NH4+ + 3HClO → N2↑ + 3HCl + 3H2O + 2H+

Phương pháp này có hiệu quả rất cao lại không phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng Quá trình xử lý thao tác đơn giản, tiết kiệm được đầu tư trang thiết bị ban đầu, tuy nhiên khi nồng độ amoni cao thì chi phí xử lý để đạt tiêu chuẩn xả thải là không nhỏ Ngoài ra phương pháp này cũng còn gây ô nhiễm thứ cấp Phương pháp này chỉ phù hợp cho các quá trình tiền xử lý

c Phương pháp sinh học

Các phương pháp sinh học được sử dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nước thải nhiễm amoni Phương pháp sinh học xử lý amoni có phạm vi ứng dụng rộng, áp dụng hầu hết cho các loại nước thải, từ nước thải công nghiệp, đến các loại nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi Phương pháp này có ưu điểm hiệu quả xử lý cao, chi phí đầu tư xây dựng và vận hành thấp Dễ áp dụng cho mọi quy mô, từ nhỏ đến lớn, từ đơn giản đến hiện đại Phương pháp sinh học dựa vào nguyên lý của quá trình nitrat và phản nitrat như sau:

Quá trình nitrat và phản nitrat

Sự chuyển hóa các hợp chất amoni trong nước chủ yếu nhờ vào quá trình trao đổi chất của hệ vi sinh bao gồm hai quá trình nối tiếp là nitrat và phản nitrat

Quá trình nitrat: bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2

và nước H2O, các vi khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobacter khi có mặt oxy

sẽ oxy hóa NH3 thành NO2- và cuối cùng là NO3-

NO3- thành nitơ dạng khí N2 Quá trình sinh học khử nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng nitrate hoặc nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy Trong điều kiện không có không

có oxy hòa tan hoặc nồng độ nồng độ oxy hòa tan nhỏ hơn 2 mg O2/l (điều kiện thiếu khí) thì xảy ra quá trình chuyển hóa sau:

C10H19O3N + 10NO3- → 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H+

Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn trong bùn hoạt tính Tốc độ khử nitơ đặc biệt dao động 0,04 đến 0,42 g N-NO3-/g MLVSS/ngày đêm Nồng độ bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ của bể càng lớn, hiệu suất loại khử nitrate càng cao Trong quá trình xử lý, tại bể hiếu khí điều kiện bắt buộc là phải cung cấp

đủ oxy với nồng độ oxy hòa tan từ 2-10mg/l Nồng độ oxy hòa tan ngoài phụ thuộc vào hàm lượng cung cấp ban đầu còn phụ thuộc vào nồng độ bùn hoạt tính

và tải trọng hữu cơ của nước thải Oxy được cung cấp có vai trò như sau: cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và ammonia thành nitrat NO3-, trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các chất ô nhiễm cần xử lý, đẩy các khí ức chế tới quá trình sống của vi sinh vật ra ngoài, các khí này được sinh ra trong quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm, tác động tích cực

đến quá trình sinh trưởng của vi sinh vật Tải trọng chất hữu cơ trong giai đoạn

xử lý hiếu khí dao động từ 0,32-0,64 kg BOD/m3/ngày đêm [21]

Ngoài ra gần đây các nhà khoa học cũng phát hiện thêm một quá trình khác cũng đóng vai trong việc xử lý amoni

Quá trình Nitrit hóa/ khử nitrit hóa

Quá trình này được cho là thay thế bền vững cho quá trình nitrat/phản nitrat thông thường Quá trình này được phát triển vào cuối những năm 1990 tại trường Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan

Sơ đồ 1.3: Sơ đồ nguyên lý SHARON

Quá trình SHARON được thực hiện trong các bể phản ứng độc lập với dòng chảy liên tục Trong đó, amoni được oxy hóa thành nitrit trong điều kiện hiếu khí (nitrit hóa) và nitrit tạo thành được khử thành N2 bằng quá trình trao đổi chất dị dưỡng, nguồn cacbon được bổ sung từ bên ngoài (khử nitrit) Nhóm vi

khuẩn thực hiện quá trình này gồm các vi khuẩn Nitrosomonas và các vi khuẩn

khử nitrit hiếu khí, hệ thống vận hành dưới điều kiện không lưu bùn Các phản ứng xảy ra trong quá trình SHARON xẩy ra như sau:

Phản ứng Nitrit hóa:

NH4+ + 1,5O2 → NO2- + H2O + 2H+

Phản ứng phản nitrit:

NO2- + 0,5 CH3OH → 0,5 N2 + 0,5 CO2 + 0,5 H2O + OH

-Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ trên 25oC, ở nhiệt độ đó tốc độ tăng trưởng riêng tối đa của vi khuẩn oxy hóa amoni (AOB) là cao hơn vi khuẩn oxy hóa nitrit (NOB); ở nhiệt độ 35oC tốc độ tăng trưởng riên tối đa của NOB xấp xỉ một nửa AOB DO là thông số rất quan trọng trong kiểm soát hệ thống; DO thấp sẽ hạn chế sự tăng trưởng của NOB do ái lực với oxy của chúng nhỏ hơn so với AOB Amoniac tự do (FA) và axit HNO2 tự do (FNA) đóng vai trò là chất nền nhưng đồng thời cũng có thể là tác nhân ức chế quá trình oxy hóa amoni và oxy hóa nitrit Khi pH tăng cao sẽ làm giảm FNA và tăng FA, do đó thúc đẩy AOB

và ức chế NOB

Quá trình oxy hóa amoni kỵ khí (Anammox)

Anammox (Anaerobic Ammnium Oxidation) là một quá trình mà trong đó amoni được oxy hóa trực tiếp thành khí nito khi nitrit trong vai trò chất nhận điện tử dưới điều kiện thiếu khí không cần bổ sung nguồn cacbon hay oxy từ bên ngoài

Sơ đồ 1.4: Sơ đồ nguyên lý ANAMOX

Phản ứng của quá trình Anamox như sau:

NH4+ + 1,32 NO2- + 0,066 CO2 +0,066 H+ → 0,066CH2O0,5N0,15 (Anammox) +1,02N2 + 0,26 NO3- + 1,96 H2O

Quá trình Anamox được thực hiện bởi vi khuẩn tự dưỡng thuộc loài

Planctomycetales Có chi vi khuẩn đã được xác định cho đến nay là Brocadia

sp, Kuendenia sp, Scalindua sp, Jettenia sp, Anmmoxoglobust sp Sinh khối của

vi khuẩn Anammox thường có màu đỏ nâu, được đặc trưng bởi tỷ lệ tăng trưởng riêng cực đại rất thấp, thời gian nhân đôi 10,6 ngày và sinh khối tạo thành ít, do

đó lượng bùn sinh ra ít tuy nhiên giai đoạn khởi động kéo dài (lên đến 1 năm)

Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Anamox: pH tối ưu cho phản ứng

Anammox là 6,7-8,3, nhiệt độ tối ưu trong khoảng 20-43oC Phản ứng Anammox được cho là khá mạnh nhưng vẫn bị ức chế bởi DO; ở nồng độ 0,24 đến 2% khí bão hòa, vi khuẩn Anamox bị ức chế nhưng có thể phục hồi Phản ứng Anamox bị ức chế hoàn toàn không thể phục hồi khi nồng độ NO2 vượt quá 70mg/l trong vài ngày; giảm 25% khi nồng độ nitrit cao hơn 60mg/l và bắt đầu giamt khi nồng độ cao hơn 30mg/l Do vậy quá trình Anammox cần được vận hành dưới điều kiện giới hạn nitrit Vi khuẩn Anammox là tự dưỡng, chúng sử dụng nguồn cacbon vô cơ, do đó nồng độ bicacbonate đầu vào là yếu tố rất quan trọng Hoạt động của vi khuẩn Anamox là khá thấp nếu tỉ lệ bicacbonate:amoni

là 2,3:1

Ưu điểm của Anamox: Không cần bổ sung cacbon hữu cơ, lượng bùn tạo

thành tương đối thấp, hiệu suất xử lý nito cao, giảm đến 50% thể tích bể phản ứng, năng lượng tiêu thụ giảm 60-90% so với công nghệ nitrat hóa khử nitrat thông thường, giảm phát thải CO2 do bicacbonate được sử dụng trong suốt quá trình thay vì tạo ra CO2, do vậy giảm tác động hiệu ứng nhà kính, sản phẩm trung gian không có N2O

Dựa vào các nguyên lý của các quá trình trên người ta có thể xác lập các công nghệ xử lý amoni khác nhau Tuy nhiên nguyên lý của quá trình nitrat và phản nitrat cho đến thời điểm hiện nay vẫn được ứng dụng phổ biến nhất Các công nghệ phổ biến xử lý amoni hiện nay là: bùn hoạt tính hiếu khí, UASB, AO, AO-FMBR hoặc MBBR, AAO-FMBR hoặc MBBR và công nghệ MBR Các công nghệ này có ưu và nhược điểm khác nhau trong quá trình xử lý amoni Tùy

thuộc vào tính chất của nước thải, khả năng đầu tư người ta có thể lựa chon các phương án công nghệ phù hợp

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Hiện trạng xử lý nước thải có chứa TNT trên thế giới và tại Việt Nam

Để xử lý các loại nước thải này các nhà nghiên cứu thường sử dụng độc lập hoặc kết hợp các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học với nhau trong quá trình xử lý nước thải nhiễm TNT

a Phương pháp vật lý: Các phương pháp vật lý thường dùng để xử lý

TNT là: hấp phụ, tách chiết, đốt

Phương pháp hấp phụ: Phương pháp sử dụng than hoạt tính dạng bột hoặc dạng hạt để hấp phụ TNT là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Phương pháp này có ưu điểm hiệu quả xử lý cao, tuy nhiên giá thành xử lý còn cao, mặt khác than hoạt tính sau khi xử lý sẽ gây ô nhiễm thứ cấp C Rajagopal dùng than hoạt tính dạng hạt (GAC) để hấp phụ, hiệu quả xử lý đạt 90%, nồng

độ TNT sau xử lý đạt 1g/l Nhà máy sản xuất đạn lục quân IOWA Mỹ sử dụng than hoạt tính để xử lý nước thải hỗn hợp TNT và RDX, hiệu quả xử lý đạt 99,8% Tại Việt Nam, có rất nhiều báo cáo nghiên cứu sử dụng than hoạt tính hấp phụ để xử lý TNT Tác giả Đỗ Ngọc Khuê (2004) và các công sự đã thiết lập được quy trình công nghệ xử lý nước thải nhiễm TNT theo các phương pháp này khi thực hiện đề tài Bộ Quốc phòng “ Nghiên cứu công nghệ xử lý các chất thải

do hoạt động quân sự sinh ra” Hiện nay, tại các trạm xử lý nước thải của các nhà máy Z113, Z121, Z115, Z131 và dây chuyển công nghệ được các đối tác Trung Quốc chuyển giao công nghệ sản xuất TNT cho Z113 cũng sử dụng phương pháp này Gần đây phương pháp chiếu xạ gama (gamma irradiation) cũng được các nhà khoa học nghiên cứu để xử lý nước thải TNT Byung jin (2009) sử dụng với liều chiếu 50 kGy và bổ sung thêm methanol xử lý TNT với nồng độ TNT ban đầu là 100 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 100%

b Phương pháp hóa học: Các phương pháp hóa học như quá trình oxy hóa

tiên tiến (AOP) sử dụng Fenton, UV-H2O2, O3-H2O2, xúc tác quang hóa TiO2,

oxy hóa điện hóa Y.Wu sử dụng phương pháp O3/ H2O2, hiệu suất xử lý TNT với nồng độ ban đầu là 112,75mg/l, pH 7,78, 200C, sau 2 giờ và 9 giờ xử lý, hiệu quả

xử lý TNT đạt tương ứng là 51,99 và 93,13% tương ứng Seok Young Oh kết hợp phương pháp Fenton và phương pháp ZVI để xử lý nước thải nhiễm TNT và RDX, hiệu quả xử lý TNT, RDX và TOC lớn hơn 95% Marcio Baretto- Rodriue cũng sử dụng phương pháp này để xử lý nước thải công nghiệp chứa TNT với nồng

độ ban đầu là 156mg/l đạt được hiệu suất loại COD là 95,5% vàTNT là 99,5%

Tại Việt Nam, tác giả Trần Sơn Hải (2012) thực hiện đề tài nhà nước

“Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chứa chất nguy hại đặc biệt trong các cơ

sở sản xuất thuốc nổ, thuốc phóng” đã xác lập được quy trình xúc tác quang hóa TiO2 Kết quả tiến hành xử lý nước thải thực tế tại Z131 với nồng độ TNT ban đầu là 36,54 mg/l sau 3 giờ xử lý đạt 0,12 mg/l

Các phương pháp này thường có ưu điểm hiệu quả xử lý cao, có thể ứng dụng cho nhiều loại nước thải công nghiệp, dễ triển khai ứng dụng điểu khiển tự động hóa Tuy nhiên chúng cũng còn tồn tại một số nhược điểm như: giá thành

xử lý cao, chi phí xây dựng và mua sắm trang thiết bị lớn, không thân thiện môi trường

c Phương pháp sinh học:

Các phương pháp sinh học được sử dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nước thải nhiễm TNT trong nước và trong đất, trong đó phổ biến là phương pháp vi sinh, phương pháp enzyme, phương pháp thực vật Các phương pháp sinh học có thể được sử dụng trực tiếp để xử lý hoặc kết hợp với các phương pháp khác hóa học hoặc vật lý

Các phương pháp sinh học dùng để xử lý nước thải nhiễm TNT đại đa số các nghiên cứu đều tập trung vào phương pháp vi sinh Nguyên lý của phương pháp này dựa vào hai quá trình trao đổi chất là quá trình kỵ khí và quá trình hiếu khí Các vi sinh vật sẽ sử dụng TNT làm nguồn N, C và năng lượng Qua đó TNT sẽ bị phân hủy thành các hợp chất nitramine Ngoài ra còn có phương pháp

sử dụng hệ enzym ngoại bào của các nấm mục trắng ligninolytic để phân hủy TNT Phương pháp sử dụng thực vật bậc cao thường được sử dụng để xử lý TNT trong đất

Tại Việt Nam nhóm các tác giả Lê Thị Đức (2004, 2005) [4], Phạm Sơn Dương (2008)[12], Đỗ Ngọc Khuê(2004, 2005)[2004], đã có nhiều công trình nghiên cứu xử lý TNT theo hướng này và đã đạt được một số thành công

Năm 2005, tác giả Đỗ Ngọc Khuê thực hiện đề tài cấp nhà nước KC 04 “ Nghiên cứu công nghệ sinh học xử lý các chất thải quốc phòng đặc chủng và sự

ô nhiễm vi sinh vật độc hại” đã áp dụng một số phương pháp công nghệ sinh học như sử dụng thực vật bậc cao và nấm mục trắng để xử lý nước thải nhiễm TNT Năm 2013, tác giả Trần Thị Thu Hường thực hiện đề tài cấp Viện Khoa học

và Công nghệ quân sự “Nghiên cứu chế thử chế phẩm enzyme ngoại bào từ mùn trồng nấm có khả năng xử lý hiệu quả nước bị ô nhiễm thuốc nổ” đã sản xuất được hệ enzym ligninolytic để xử lý nước thải nhiễm TNT, hiệu suất đạt 100% sau 60 phút xử lý với nồng độ TNT ban đầu là 118,2 mg/l

Tiếp tục đi theo hướng nghiên cứu này tác giả Đặng Thị Cẩm Hà (2012) [9]

đã thực hiện đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu công nghệ sản xuất enzym ngoại bào laccase, mangansese peroxydse, lignin peroxidase (MnP, LiP) từ vi sinh vật phục vụ xử lý các chất ô nhiễm đa vòng thơm”

Từ các nguyên lý quá trình phân hủy kỵ khí, hiếu khí với sự tham gia của các chủng vi sinh vật khác nhau, kể cả nhóm nấm mục trắng Các nhà khoa học

đã nghiên cứu kết hợp các quá trình này thành các công nghệ sinh học xử lý nước thải nhiễm TNT khác nhau như: công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí, công nghệ AO (kỵ khí – hiếu khí), công nghệ AAO (kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí), công nghệ SBR với các kỹ thuật vi sinh khác nhau như: kỹ thuật màng vi sinh cố định (FMBR), kỹ thuật màng vi sinh di động (MBBR)

Wang Zhong You sử dụng công nghệ AO-FMBR xử lý nước thải TNT, nồng độ nước thải ban đầu dao động từ 2,77 mg/l - 94, 62 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 97,5% Sarah sử dụng công nghệ kết hợp than hoạt tính với phương pháp

AO xử lý nước thải nhiễm TNT, nước thải trước xử lý có nồng độ TNT và NH3 +

tương ứng là 123,6 mg/l và 121,1 mg/l, sau xử lý các chỉ số đạt tương ứng là 0 mg/l và 40,6 mg/l

1.3 Cơ sở pháp lý

Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014;

Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi trường;

Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ ban hành quy định về hoạt động quản lý chất thải rắn, quyền hạn và trách nhiệm của các cá nhân, tổ chức liên quan đến quản lý chất thải rắn;

Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về quy hoạch xây dựng;

Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ về Đánh giá tác động môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường;

Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29 tháng 3 năm 2013 về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải;

Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/4/2015 của Chính phủ về quản lý chất thải và phế liệu;

Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường;

Nghị định số 35/2014/NĐ-CP ngày 15/6/2014 của Chính phủ sửa đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/2011 của Chính phủ quy định đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường;

Quyết định số 152/1999/QĐ-TTg ngày 10/7/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt chiến lược quốc gia về quản lý chất thải rắn tại các khu công nghiệp và khu đô thị đến năm 2020;

Quyết định số 2149/2009/QĐ-TTg ngày 17/12/2009 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm

2015 tầm nhìn đến năm 2050;

Quyết định số 23/2006/QĐ-BTNMT ngày 26/12/2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành danh mục chất thải nguy hại;

Chỉ thị số 23/2005/CT-TTg ngày 21/6/2005 của Thủ tướng Chính phủ về đẩy mạnh công tác quản lý chất thải rắn tại các khu đô thị và công nghiệp;

Thông tư số 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/5/2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường;

Thông tư số 26/2015/TT-BTNMT ngày 28/5/2015 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định đề án bảo vệ môi trường chi tiết, đề án bảo vệ môi trường đơn giản;

Quyết định số 60/2002/QĐ-BKHCNMT ngày 7/8/2002 của Bộ trưởng Bộ Khoa học, công nghệ và môi trường về việc ban hành hướng dẫn chôn lấp chất thải nguy hại;

Nghị định số 108/2008/NĐ-CP ngày 7/10/2008 của Chính phủ về hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Hóa chất;

Nghị định số 15/2013/NĐ-CP ngày 6/02/2013 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình

Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT của Bộ y tế về việc ban hành Tiêu chuẩn Vệ sinh lao động;

Thông tư 08/2009/TT-BTNMT ngày 15/7/2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy định quản lý và bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghệ cao, khu công nghiệp và cụm công nghiệp;

Thông tư 48/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường Sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 08/2009/TT-BTNMT ngày 15 tháng 7 năm 2009 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định quản lý và bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghệ cao, khu công nghiệp và cụm công nghiệp

Thông tư số 09 /2009/TT-BXD ngày 21 tháng 5 năm 2009 của Bộ Xây dựng Quy định chi tiết thực hiện một số nội dung của Nghị định số

88/2007/NĐ-CP ngày 28/5/2007 của Chính phủ về thoát nước đô thị và khu công nghiệp

Thông tư số 26/2011/TT-BTNMT ngày 18/7/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định chi tiết một số điều của Nghị định số 29/2011/NĐ-CP ngày 18/4/201 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường

Quyết định số 20/QĐ-UBND ngày ngày 09 tháng 8 năm 2012 của UBND tỉnh Thái Nguyên quy định chung về công tác quản lý Tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên;

TCVN 6696-2009 về chất thải rắn – bãi chôn lấp hợp vệ sinh – yêu cầu chung về bảo vệ môi trường;

TCVN 6706-2009 quy định về phân loại chất thải nguy hại;

TCVN 6707-2009 dấu hiệu cảnh báo, phòng ngừa chất thải nguy hại;

TCVN 7380-2004 Lò đốt chất thải rắn y tế - Yêu cầu kỹ thuật;

TCXDVN 261-2001 Bãi chôn lấp - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXDVN 320-2004 Bãi chôn lấp chất thải nguy hại – Tiêu chuẩn thiết kế; QCVN 25-2009 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị;

QCVN 07-2010/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia các công trình hạ tầng