Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Nam Cấm huyện Nghi Lộc tỉnh Nghệ An

Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Nam Cấm huyện Nghi Lộc tỉnh Nghệ An Nghiên cứu đặc trưng của dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại Khu công nghiệp Nam Cấm huyện Nghi Lộc tỉnh Nghệ An luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

TRẦN THỊ MỸ HẠNH

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG NGHIỆP NAM CẤM, HUYỆN NGHI LỘC,

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

TRẦN THỊ MỸ HẠNH

NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ

ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TẠI KHU CÔNG

NGHIỆP NAM CẤM, HUYỆN NGHI LỘC,TỈNH NGHỆ AN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đồng Kim Loan

Hà Nội - 2014

MỞ ĐẦU

Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Hàng loạt khu công nghiệp tập trung đã được xây dựng và đi vào hoạt động Sự hình thành và phát triển các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu công nghệ cao ở Việt Nam đã, đang và sẽ tiếp tục mang lại hiệu quả thiết thực cho nền kinh tế quốc dân

Theo thứ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Bùi Cách Tuyến, tính đến tháng 10/2014, trên cả nước đã có 209 khu công nghiệp đi vào hoạt động với tổng diện tích trên 47.300 hécta Giá trị sản xuất công nghiệp bình quân trên 1 ha đất đã cho thuê đạt khoảng 1,6 triệu USD/ha/năm, tạo việc làm cho hơn 1,6 triệu lao động trực tiếp và gần 1,8 triệu lao động gián tiếp [29] Phát triển khu công nghiệp với mục tiêu tập trung các cơ sở sản xuất công nghiệp, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên và năng lượng, tập trung các nguồn phát thải vào các khu vực nhất định, nâng cao hiệu quả sản xuất, hiệu quả quản lý nguồn thải và bảo vệ môi trường Tuy nhiên, quá trình phát triển khu công nghiệp đã bộc lộ một số khuyết điểm trong việc

xử lý chất thải và đảm bảo chất lượng môi trường

Tình trạng ô nhiễm môi trường (nhất là nguồn nước) tại các khu công nghiệp

là do việc quy hoạch phát triển các khu công nghiệp ở nước ta chưa hợp lý, cũng như thiếu các nguồn lực cần thiết để đáp ứng nhu cầu phát triển Thêm vào đó, trong quá trình hoạt động, nhiều khu công nghiệp còn thay đổi quy hoạch ngành nghề so với quyết định phê duyệt đầu tư, nên thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung ban đầu không đáp ứng yêu cầu thực tiễn [29] Theo thống kê cho thấy, năm

2011 mỗi ngày các khu công nghiệp nước ta thải ra khoảng tám nghìn tấn chất thải rắn, tương đương khoảng ba triệu tấn một năm [26]

Khu công ngiệp Nam Cấm được thành lập theo Quyết định số

3759/QĐ.UB-CN ngày 03/10/2003 của UBND tỉnh Nghệ An [22] và được UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt quy hoạch chi tiết tại Quyết định số 2555/QĐ.UB-CN ngày 12/7/2004 Nằm hai bên Quốc lộ 1A, có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua, đường tỉnh lộ Nam Cấm nối Quốc lộ 1A với cảng biển Cửa Lò Cách thành phố Vinh 18km về

phía Bắc, cách sân bay Vinh 12km, cách ga Vinh 17 km và ga Quán Hành 2km, cách cảng biển Cửa Lò 8 km Khu công nghiệp Nam Cấm có diện tích quy hoạch 327,83 ha bao gồm 3 tiểu khu A, B, C, là khu công nghiệp tổng hợp với các ngành chủ yếu: chế biến nông – lâm – thủy sản, rượu, bia, nước giải khát, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến khoáng sản, lắp ráp máy, dệt may, nhựa, hàng tiêu dùng, dụng

cụ thể thao, thiết bị văn phòng phẩm [21] Sau hơn 10 năm xây dựng, Khu công nghiệp Nam Cấm đã thu hút 18 doanh nghiệp vào hoạt động Mặc dù, được xem là khu công nghiệp mới, được đầu tư công nghệ hiện đại trong sản xuất Tuy nhiên, đến nay khu công nghiệp này vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, ô nhiễm môi trường nước đã và đang gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người dân Hàng ngày, hàng ngàn hộ dân sống xung quanh khu công nghiệp phải chấp

nhận sống chung với nguồn nước thải chưa qua xử lý đổ ra từ các nhà máy Vì vậy,

đòi hỏi phải có những biện pháp thiết thực trong quản lý và giảm thiểu ô nhiễm để bảo vệ môi trường

Từ những thực tiễn trên, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc trưng của

dòng thải và đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An” với mục tiêu hiểu rõ tính chất

lý hóa của dòng thải lỏng, ước tính được lượng thải để có thể đề xuất được một quy trình xử lý nước thải phù hợp cho khu công nghiệp Nam Cấm

Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu đặc trưng nước thải và ước tính lượng thải tại khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

- Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tập trung nhằm hạn chế ô nhiễm tại Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

Giới hạn của đề tài

Các vấn đề liên quan đến chất lượng nước thải của Khu công nghiệp Nam Cấm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Khu công nghiệp (KCN)

1.1.1 Giới thiệu chung về khu công nghiệp

a) Khái niệm

Khu công nghiệp (KCN) là khu tập trung các doanh nghiệp chuyên sản xuất hàng công nghiệp và thực hiện các dịch vụ cho sản xuất công nghiệp có ranh giới địa lý xác định, không có dân cư sinh sống do chính phủ hoặc thủ tướng chính phủ quyết định

Nói cách khác có thể hiểu KCN là một quần thể các xí nghiệp công nghiệp xây dựng trên một vùng thuận lợi về các yếu tố địa lý tự nhiên, kết cấu hạ tầng, xã hội để thu hút vốn đầu tư và hoạt động theo một cơ cấu hợp lý nhằm đạt hiệu quả cao trong sản xuấtt công nghiệp và kinh doanh [16, 31]

b) Đặc điểm của KCN

Về mặt pháp lý: KCN là phần lãnh thổ của nước sở tại, các doanh nghiệp hoạt động trong KCN chịu sự điều chỉnh pháp luật của nước sở tại như luật đầu tư nước ngoài, luật lao động, quy chế khu công nghiệp

Về mặt kinh tế: KCN là nơi tập trung nguồn lực để phát triển công nghiệp Các nguồn lực của nước sở tại, các nhà đầu tư trong và ngoài nước tập trung vào một khu địa lý xác định, các nguồn lực này đóng góp vào phát triển cơ cấu, những ngành mà nước sở tại ưu tiên, cho phép đầu tư Bên cạnh đó, thủ tục hành chính đơn giản, có ưu đãi về tài chính, an ninh, an toàn xã hội tốt tại đây thuận lợi cho việc sản xuất kinh doanh hàng hóa hơn các khu vực khác Mục tiêu của nước sở tại khi xây dựng khu công nghiệp là thu hút vốn đầu tư với quy mô lớn, thúc đẩy xuất khẩu tạo việc làm, phát triển cơ sở hạ tầng, chuyển giao công nghệ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường [17]

c) Nhân tố tác động đến sự hình thành và phát triển KCN [3, 5, 8, 19, 28]

Vị trí địa lý: Trong 10 yếu tố thành công của KCN do Hiệp hội KCN thế giới

đã tổng kết, có hai yếu tố thuộc về yếu tố địa lý và điều kiện tự nhiên, đó là: Gần

các tuyến giao thông đường bộ, đường hàng không, đường biển Có nguồn cung cấp nguyên liệu và lao động

Rõ ràng việc xây dựng các KCN ở các khu vực này sẽ tận dụng được đầu vào

có sẵn, làm giảm chi phí vận chuyển, có điều kiện mở rộng trong điều kiện KCN thành công

Vị trí kinh tế xã hội: Các trung tâm đô thị vừa là trung tâm kinh tế, vừa là trung tâm chính trị Do đó sẽ tập trung nhiều ngành sản xuất, cơ sở vật chất kỹ thuật tốt, đội ngũ lao động có trình độ cao, chuyên môn giỏi Do vậy, hiện nay các KCN chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn để tận dụng điều kiện sẵn có, giảm rủi ro và tạo sức hấp dẫn cho các nhà đầu tư

Kết cấu hạ tầng: Đây là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến thu hút đầu tư vào KCN Với các nhà đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng mối quan tâm là vị trí thì với các nhà đầu tư sản xuất kinh doanh lại là kết cấu hạ tấng Kết cấu hạ tầng: điện, nước, công tình công cộng khác như đường xá, cầu cống tác động trực tiếp đến giá thuế đất, ảnh hưởng đến tâm lý đầu tư

Thị trường: Đối với các công ty nước ngoài, mục tiêu đầu tư vào các KCN là tận dụng thị trường nước chủ nhà, đưa nguồn vốn và hoạt động sinh lợi tránh tình trạng ứ đọng vốn, đồng thời có thể tận dụng được nguồn tài nguyên nhân công rẻ cộng với thị trường rộng lớn Nghiên cứu thị trường là một trong các hạng mục phải xem xét trong quá trình lập dự án nghiên cứu khả thi

Vốn đầu tư nước ngoài: Trong khi các nước đang phát triển gặp phải tình trạng thiếu vốn thì các công ty xuyên quốc gia đang có nguồn vốn lớn mong muốn

có một môi trường đầu tư có lợi nhất song không phải bất kỳ đâu họ cũng bỏ vốn vào đầu tư

Yếu tố chính trị: Quan hệ chính trị tốt đẹp là dấu hiệu tốt cho việc mở rộng quan hệ hợp tác kinh tế Thông thường những tác động này thể hiện ở: Việc dành cho các nước kém phát triển điều kiện ưu đãi về vốn đặc biệt là vốn ODA, các khoản viện trợ không hoàn lại hoặc các khoản cho vay ưu đãi Tạo điều kiện xuất

nhập khẩu nguyên vật liệu, sản phẩm, thiết bị công nghệ Ký kết các hiệp ước thương mại giữa các Chính phủ cho phép các tổ chức kinh tế, cá nhân, các đơn vị kinh tế đầu tư sang nước kia

d) Sự phân bố của KCN phải đảm bảo những điều kiện sau

- Có khả năng xây dựng kết cấu hạ tầng thuận lợi có hiệu quả, có đất để mở rộng và nếu có thể liên kết thành các cụm công nghiệp Quy mô KCN và quy mô xí nghiệp phải phù hợp với công nghệ chính gắn kết với kết cấu hạ tầng

- Thủ tục đơn giản nhanh chóng thu hút các nhà đầu tư, quản lý và điều hành nhanh nhạy, ít đầu mối

- Có khả năng cung cấp nguyên liệu trong nước hoặc nhập khẩu tương đối thuận lợi, có cự ly vận tải thích hợp

Từ lâu trong lịch sử phát triển kinh tế, người ta đã phát triển loại hình KCN

để tập trung các nhà máy sản xuất công nghiệp vào trong một khu vực KCN đầu tiên trên thế giới được thành lập vào năm 1896 ở Trafford Park thành phố Manchester (Anh) với tư cách là một doanh nghiệp tư nhân Sau đó vào năm 1899 vùng công nghiệp Clearing ở thành phố Chicago, bang Illinois bắt đầu hoạt động và được coi là KCN đầu tiên của Mỹ Tuy nhiên, trong giai đoạn này, do điều kiện địa

lý, môi trường và một số yếu tố khách quan cho thấy lợi thế giữa KCN tập trung và KCN riêng lẻ chưa có sự chênh lệch đáng kể nên số lượng KCN tập trung chưa được các doanh nghiệp công nghiệp chú trọng, cho đến những năm 1950 - 1960 Do điều kiện công nghiệp phát triển mạnh nên ngoài điều kiện môi trường sinh thái và

các điều kiện xã hội đã có sự bùng nổ về phát triển các vùng công nghiệp và KCN tập trung

Đối với những nước đang phát triển đầu tiên đã sử dụng hệ thống KCN là Pucto Rico Trong những năm từ 1947-1963, Chính phủ Pucto Rico đã xây dựng 480 nhà máy để cho các doanh nghiêp thuê với cơ sở hạ tầng phù hợp nhằm thu hút các công

ty chế biến của Mỹ, hầu hết các nhà máy tập trung trong hơn 30 KCN KCN đầu tiên

ở các nước châu Á được khai sinh ở Singapore vào năm 1951, đến năm 1954 Malaysia cũng bắt đầu thành lập KCN cho đến giữa thập kỷ 90 đã có 139 KCN, Ấn

Độ bắt đầu thành lập KCN từ 1955 đến năm 1979 đã có 705 khu công nghiệp

Bên cạnh những mặt tích cực trong phát triển các KCN là những thách thức về môi trường đi kèm, đòi hỏi cần phải có bài toán cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường Khái niệm khu công nghiệp sinh thái (KCNST) bắt đầu được phát triển từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20 trên cơ sở của Sinh thái học công nghiệp (STHCN) Với quan điểm hệ công nghiệp không phải là các thực thể riêng

rẽ mà là một tổng thể các hệ thống liên quan giống như hệ sinh thái, STHCN tìm cách loại trừ khái niệm “chất thải” trong sản xuất công nghiệp và mục tiêu cơ bản của nó là tăng cường hiệu quả của hoạt động công nghiệp và cải thiện môi trường như: giảm thiểu sử dụng tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo, giảm thiểu các tác động xấu môi trường, duy trì hệ sinh thái tự nhiên của khu vực… Nói cách khác, khu công nghiệp sinh thái là KCN mà ở đó nhiều nhà máy hoạt động độc lập nhưng kết hợp với nhau một cách tự nguyện, hình thành quan hệ cộng sinh giữa các nhà máy với nhau và môi trường

KCN Kalundborg, Đan Mạch được coi là KCN điển hình đầu tiên trên thế giới ứng dụng những nghiên cứu của STHCN vào việc phát triển một hệ thống cộng sinh công nghiệp thông qua sự trao đổi năng lượng và nguyên vật liệu giữa các công ty Trong vòng 15 năm từ 1982-1997, lượng tiêu thụ tài nguyên của KCN này giảm được 19.000 tấn dầu, 30.000 tấn than, 600.000m3 nước, và giảm 130.000 tấn các-bon dioxide thải ra Mô hình hoạt động KCN này là cơ sở quan trọng để hình thành

hệ thống lý luận STHCN và các KCNST trên thế giới Nguyên tắc cơ bản làm nền

tảng cho sự phát triển KCNST Kalundborg là sự phù hợp giữa các ngành công nghiệp trên phương diện trao đổi chất thải, khoảng cách giữa các nhà máy không quá lớn, mỗi nhà máy đều nắm bắt thông tin liên quan đến nhà máy khác trong KCN, động cơ thúc đẩy các nhà máy tham gia vào KCNST là sự phát triển kinh tế bền vững, sự phối hợp giữa các nhà máy trên tinh thần tự nguyện và phù hợp với quy định về bảo vệ môi trường

KCN Riverside, Mỹ nằm ở thung lũng Burlington có diện tích 40ha, là một KCNST nông nghiệp hỗn hợp đa chức năng Phát triển dựa trên sự phối hợp giữa các nhà máy bên trong KCN và bên ngoài trao đổi nguyên liệu và phế phẩm Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Riverside là: Khuyến khích sự phát triển nền kinh tế tự cung tự cấp địa phương và tận dụng tối đa các nguồn lực địa phương Cân bằng các lợi ích kinh tế và ảnh hưởng của sự phát triển Thúc đẩy và sử dụng hiệu quả nguồn tài chính Bảo vệ và bảo tồn các nguồn tài nguyên và môi trường địa phương, đặc biệt là ngành nông nghiệp truyền thống Luôn đảm bảo sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương Hợp tác với các tổ chức phi lợi nhuận thúc đẩy các hoạt động hàng hóa và dịch vụ

KCN Map Ta Phut, Thái Lan nằm ở phía Đông Thái Lan có tổng diện tích 2.000ha, tập trung 89 nhà máy với 20.000 công nhân Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Map Ta Phut là trao đổi và tái chế chất thải, điều phối giao thông và duy tu bảo dưỡng phương tiện, trao đổi và tiếp xúc cộng đồng, cùng tạo ra năng lượng, nguồn nhân lực, vấn đề đào tạo, hệ thống môi trường, an toàn, sức khỏe con người

KCN Guitang Group, Trung Quốc nằm trong tỉnh Guangxi thuộc Tây Nam Trung Quốc có tổng diện tích 2 km2 KCN bao gồm các nhà máy tinh chế đường lớn nhất Trung Quốc, thành lập năm 1956 Nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự phát triển KCNST Guitang Group là trao đổi và tái chế chất thải, hỗ trợ của chính phủ về chính sách đối với sử dụng sản phẩm phụ, đào tạo nhân sự trẻ tại địa phương, hỗ trợ chuyển đổi từ phương thức sản xuất nông nghiệp cũ sang nông nghiệp sinh thái, duy trì đổi mới môi trường kinh tế và xã hội nông thôn…

Với sự nghiên cứu ngày càng sâu về STHCN và với các tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật và công nghệ, KCNST đã trở thành một mô hình mới cho việc phát triển công nghiệp, kinh tế và xã hội phù hợp với tiến trình phát triển bền vững toàn cầu Đến nay, KCNST được hiểu là một “cộng đồng” các doanh nghiệp sản xuất và dịch vụ có mối liên hệ mật thiết trên cùng một lợi ích: hướng tới một hoạt động mang tính xã hội, kinh tế và môi trường chất lượng cao, thông qua sự hợp tác trong việc quản lý các vấn đề về môi trường và nguồn tài nguyên Bằng các hoạt động hợp tác chặt chẽ với nhau, “cộng đồng” KCNST sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn hơn nhiều so với tổng các hiệu quả mà từng doanh nghiệp hoạt động riêng lẻ gộp lại

Một KCNST thực sự cần phải là:

- Một mạng lưới hay một nhóm các doanh nghiệp sử dụng các bán thành phẩm, phế phẩm hay phụ phẩm của nhau

- Một tập hợp các doanh nghiệp tái chế

- Một tập hợp các công ty có công nghệ sản xuất bảo vệ môi trường

- Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “sạch”

- Một KCN được thiết kế theo một chủ đề môi trường nhất định (ví dụ KCNST năng lượng tái sinh, KCNST tái tạo tài nguyên)

- Một KCN với hệ thống hạ tầng kỹ thuật và công trình xây dựng bảo vệ môi trường

- Một khu vực phát triển hỗn hợp và đồng bộ (công nghiệp, thương mại, dịch vụ) Hiện nay, trên thế giới có khoảng 30 KCNST, phần lớn nằm ở nước Mỹ và châu Âu Tại châu Á, mạng lưới công nghiệp sinh thái với một số các KCNST đã được thành lập và phát triển ở Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ và một số nước khác Mỗi một KCNST có một chủ đề (đặc trưng) riêng về môi trường hay hệ sinh thái công nghiệp trong đó Dựa vào đó, người ta chia KCNST thành năm loại chính: KCNST nông nghiệp; KCNST tái tạo tài nguyên; KCNST năng lượng tái sinh; KCNST nhà máy điện và KCNST lọc hóa dầu hay hóa chất

b) Ở Việt Nam [3, 6-8, 16-19, 24]

Tiền thân phát triển các KCN là khu kỹ nghệ Biên Hòa (nay là KCN Biên Hòa I) được thành lập năm 1963; Nơi này có vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển công nghiệp, đây cũng là KCN lớn nhất và phát triển nhất sau ngày miền Nam giải phóng

1975 Song song đó, tại miền Bắc cũng đã bắt đầu xây dựng nhiều khu liên hợp, cụm công nghiệp lớn nhằm phát triển công nghiệp tạo cơ sở phát triển các KCN; điển hình là khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên

Nhằm mở rộng và nâng cao hiệu quả hoạt động của việc hình thành xây dựng, phát triển và quản lý KCN, ngày 18/10/1991 Chính phủ Việt Nam đã ban hành quy chế KCN kèm theo Nghị định 322/HĐBT và năm 1994 Chính phủ ban hành quy chế KCN kèm theo Nghị định 192/CP Đánh dấu cho bước mở đầu của việc phát triển KCN ở nước ta, ngày 24/4/1997 Chính phủ ban hành Nghị định 36/CP thống nhất các quy chế KCN nhằm kiện toàn và đẩy nhanh tốc độ đầu tư xây dựng và phát triển các KCN; tạo một hành lang pháp lý đặc biệt cho loại hình kinh tế còn khá mới

mẻ lại có điểm xuất phát thấp, chúng ta chưa có kinh nghiệm lại thiếu tiềm lực về nguồn vốn đầu tư các cơ sở vật chất hạ tầng trong cũng như ngoài địa bàn KCN Hơn nữa lại chịu sự cạnh tranh rất gay gắt về thu hút đầu tư nước ngoài của các nước trong khu vực như: Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia Tuy nhiên với đường lối chính trị đúng, Đảng ta đã lãnh đạo công cuộc đổi mới và thu được những thành công, đã khẳng định được vị trí của đất nước trên trường quốc tế Với các chính sách kinh tế mở, thông thoáng đã hấp dẫn được các nhà đầu tư và các quốc gia trên thế giới

Theo Vụ Quản lý KCN của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, đến thời điểm hiện nay

có khoảng 298 KCN đang hoạt động với sự phân bố khác nhau trong các vùng, miền; điển hình như Đồng Nai: 32 KCN, Tp.Hồ Chí Minh: 19 KCN, Long An: 36 KCN, Bình Dương: 25 KCN, Nghệ An: 3KCN, Đà Nẵng: 6 KCN, Hà Nội: 9 KCN… Các KCN đã được thành lập ở Việt Nam phần lớn tập trung tại các vùng kinh tế trọng điểm: Vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc có 23 khu, diện tích 3.345 ha, Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam có 50 khu, diện tích 11.579 ha, Vùng kinh tế

trọng điểm miền Trung có 17 khu, diện tích 2.466 ha và khu kinh tế Dung Quất (Quảng Ngãi), khu kinh tế mở Chu Lai (Quảng Nam) Ngoài ra, các khu khác có 16 khu, diện tích 2.837ha Hệ thống KCN ở nước ta gồm nhiều loại hình, đa dạng về quy mô, tính chất và trình độ hiện đại

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các KCN, các vấn đề môi trường cũng nảy sinh nhanh chóng Việc lắp đặt các hệ thống xử lí khí thải, nước thải… đã được các khu công nghiệp chú trọng Đặc biệt, công tác quản lí môi trường ngày càng được các cấp liên quan đề cao

Đến nay, trên cả nước đã có 67 Ban quản lý được thành lập, thực hiện chức năng quản lý nhà nước trực tiếp đối với các KCN, KCX và KKT trên các lĩnh vực: đầu tư, quy hoạch - xây dựng, tài nguyên - môi trường, doanh nghiệp - lao động, thương mại - xuất nhập khẩu Bên cạnh việc Nhà nước cải thiện các thủ tục hành chính chung, các bộ, ngành và UBND cấp tỉnh cũng đã ban hành những chính sách đơn giản hóa, giảm thiểu và công khai các thủ tục hành chính để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư Đồng thời, các cơ quan quản lý chuyên ngành như hải quan, ngân hàng, công an cũng đã được thành lập tại các KCN

Trên cơ sở cơ chế ủy quyền này đã hình thành và phát huy được cơ chế quản

lý “một cửa, tại chỗ” Ban quản lý KCN cấp tỉnh đã được trao quyền quyết định trong quản lý KCN, góp phần nâng cao hiệu quả và hiệu lực quản lý Nhà nước đối với KCN, rút ngắn được thủ tục hành chính, giải tỏa tâm lý cho các nhà đầu tư trong

và ngoài nước về chính sách của nhà nước ta đối với việc đầu tư vào các KCN, góp phần không nhỏ thúc đẩy phát triển các KCN, được các doanh nghiệp KCN thừa nhận tính tích cực của công tác quản lý Nhà nước Đây là cơ chế quản lý đúng và phù hợp với xu thế hội nhập và phát triển hiện nay

1.1.3 Các ngành sản xuất và chất thải phát sinh trong KCN

a) Các ngành nghề sản xuất trong một KCN [3, 4, 16-19, 31]

Như trên đã nêu, thường trong một khu công nghiệp, các ngành nghề rất đa dạng và phụ thuộc chủ yếu vào các đặc điểm và các nhân tố tác động đến sự hình

thành thuận lợi một KCN Đồng thời phải chú ý đến khả năng phát triển một KCNST Vì thế, các ngành nghề cũng có thể chỉ tập trung vào một nhóm ngành có khả năng tận dụng được nguồn nguyên vật liệu, tài nguyên và nhân công tại chỗ; nhưng cũng có thể gồm nhiều loại ngành nghề có tác dụng hỗ trợ/cộng sinh

Như vậy một KCN có thể bao gồm một hoặc một số các ngành nghề sau đâytheo Nghị định số 29/2011/BTNMT ngày 18/4/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam

- Ngành chế biến thực phẩm bao gồm: sản xuất đồ uống các loại, chế biến thủy sản, sản xuất bột ngọt, đường, sữa, bánh kẹo, nước lọc, đá tinh khiết

- Ngành chế biến nông sản: sản xuất thuốc lá, nguyên liệu thuốc lá, tinh bột, ngũ cốc, xay xát chế biến gạo, chế biến chè, cà phê, hat điều, ca cao

- Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản, phụ phẩm thủy sản, bột cá

- Ngành sản xuất phân bón, phân vi sinh, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật

- Ngành sản xuất hóa chất, dược phẩm, mỹ phẩm: sản xuất thuốc thú y, sản xuất hóa mỹ phẩm, sản xuất các sản phẩm từ chất dẻo, sơn, sản xuất nhựa, phụ gia

- Ngành sản xuất giấy và văn phòng phẩm: sản xuất giấy, bột giấy, bìa cát tông, bao bì, văn phòng phẩm

- Ngành sản xuất thủy tinh, gốm sứ, chế biến gỗ: sản xuất sứ vệ sinh, thủy tinh các loại, phích nước, gỗ gia dụng, ván ép, bóng đèn

- Ngành luyện kim, cơ khí: cán tôn, luyện thép, đánh bóng kim loại, sửa chữa đầu máy, sản xuất nhôm định tính

- Ngành chế biến khoáng sản: sản xuất bột đá trắng siêu mịn, tráng phủ men, sản xuất đá ốp lát

- Ngành điện tử viễn thông: sản xuất các linh kiện điện tử, thiết bị điện

b) Các loại chất thải phát sinh [1, 3, 13, 16]

Cũng như bất kỳ một hoạt động sản xuất nào, các chất thải đều thường gồm 3 dạng rắn, lỏng, khí sau:

- Chất thải rắn: Chất thải rắn phát sinh chủ yếu ở là các nguyên liệu không đạt chuẩn, các phần phụ nguyên liệu, xỉ tro trong quá trình đốt, bùn thải của hệ thống xử lý nước thải và các chất thải sinh hoạt phát sinh của công nhân Loại chất thải này phát sinh hầu hết các ngành sản xuất nhưng có nhiều ở ngành sản xuất thức

ăn chăn nuôi, chế biến thực phẩm, sản xuất nguyên liệu giấy, thủy tinh, gốm sứ

- Chất thải vào khí quyển (khí, bụi và sol khí): Các chất thải này phát sinh trong quá trình sản xuất tại các công đoạn như lò hơi, xay, trộn, nghiền, đốt, ép dẻo, máy phát điện Lượng phát sinh lớn nhất loại chất thải này chủ yếu trong sản xuất nhiệt điện, luyện kim, xi măng, công nghiệp chế biến khoáng sản, phân bón, hóa chất, chất dẻo

- Chất thải lỏng: phát sinh trong quá trình sản xuất như rửa nguyên liệu, rửa máy móc, ngâm tẩm nguyên liệu, nước làm mát, nước cho quá trình xử lý bụi và nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên Loại chất thải này chủ yếu phát sinh trong một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, sản xuất giấy và nguyên liệu giấy, sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi

Trong cả 3 dạng chất thải này, đều có thể có chất thải nguy hại ( là chất thải chứa các chất hoặc các hợp chất có một trong các đặc trưng gây nguy hại trực tiếp như dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, ; Hoặc tương tác chất với chất khác, bền và khó phân hủy, gây nguy hại đến môi trường và sức khỏe con người như bụi kim loại, hơi dung môi, dầu mỡ thải, sơn, pin, ắc quy ) Các chất thải nguy hại đều có thể có ở nhiều ngành nghề sản xuất, nhưng nhiều hơn cả là ngành sản xuất linh kiện điện tử, luyện kim, cơ khí, sửa chữa máy móc, tàu thủy

1.2 Một số biện pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm nước

1.2.1 Các biện pháp giảm thiểu [1, 3-8]

a) Cơ chế chính sách

Yêu cầu thực hiện nghiêm việc thẩm định bảo cáo đánh giá tác động môi trường đối với toàn KCN cũng như đối với mỗi dự án đầu tư vào KCN Đặc biệt, khuyến khích các nhà máy áp dụng những quy trình sản xuất sạch hơn hoặc công nghệ mới sạch Có kế hoạch đầu tư phương tiện máy móc thiết bị cho đơn vị có trách nhiệm về quản lý môi trường trong các KCN Bổ sung kinh phí cho việc đào tạo cán bộ chuyên trách về quản lý môi trường Phối hợp chặt chẽ giữa Chính quyền địa phương, Công ty sản xuất kinh doanh, công ty phát triển hạ tầng để khắc phục ô nhiễm tại KCN

b) Công cụ pháp lý

Ban hành những quy định về pháp luật như luật Bảo vệ môi trường, Nghị định,…về hướng dẫn lập và thực hiện công tác bảo vệ môi trường Yêu cầu tất cả các chủ đầu tư trong KCN có phát sinh nước thải phải xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn đầu vào của hệ thống xử lý nước thải tập trung Tăng cường công tác thanh, kiểm tra để xử lý các doanh nghiệp không thực hiện theo đúng cam kết bảo vệ môi trường trong báo cáo đánh giá tác động môi trường hoặc bản đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường

c) Công cụ kinh tế

Thực hiện ban hành phí bảo vệ môi trường là công cụ kinh tế hiệu quả nhằm ngăn ngừa, kiểm soát ô nhiễm tại KCN

d) Tăng cường năng lực quản lý

Xây dựng hệ thống văn bản và hệ thống quản lý môi trường của doanh nghiệp Làm rõ chức năng nhiệm vụ quản lý môi trường cho từng đơn vị, từng cá nhân đã được phân công, đồng thời làm rõ trách nhiệm của các cá nhân và các đơn vị này trong quá trình thực hiện quản lý môi trường Nâng cao năng lực quản lý môi trường tại KCN đảm bảo đủ nguồn nhân lực và trình độ

e) Nâng cao nhận thức của doanh nghiệp

Các doanh nghiệp đòi hỏi phải hiểu các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường, quyền và trách nhiệm của doanh nghiệp trong lĩnh vực bảo vệ môi trường

1.2.2 Xử lý nước thải

Nếu như biện pháp giảm thiểu tập trung vào các công cụ quản lý môi trường

và việc áp dụng các kỹ thuật sản xuất sạch hơn để giảm tiêu thụ tài nguyên, giảm lượng nước thải/chất thải phát sinh, tái quay vòng và tận dụng chất thải, thì việc xử

lý nước thải lại tập trung vào việc loại bỏ các chất ô nhiễm đã phát sinh trong hoạt động sản xuất ở các dòng thải ra môi trường đạt các yêu cầu theo tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường của mỗi quốc gia/khu vực Hai nhóm kỹ thuật chính nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải là xử lý cuối đường ống và xử lý cấp tiến (nâng cao – Advanced treatment)

- Mô đun thứ nhất làm nhiệm vụ xử lý sơ bộ còn gọi là xử lý bậc 1: là các công trình xử lý cơ học như song chẵn rác, bể lắng tách, bể điều hòa, đôi khi có cả lọc thô Mục đích chính của công đoạn này là loại bỏ các vật rắn có kích thước lớn, tách bớt các chất ô nhiễm không tan, dầu mỡ trong nước thải trước khi đưa vào xử

lý tiếp theo và điều chỉnh các dòng thải riêng theo một tỷ lệ nhất định nhằm đáp ứng yêu cầu xử lý hóa học và sinh học ở công đoạn kế tiếp như pH, nhiệt độ, chất hữu

cơ, dinh dưỡng … Xử lý bậc 1 có thể loại bỏ được một vài lượng chất ô nhiễm (thậm chí có đến 50% chất rắn không tan và 70 ÷ 80% dầu mỡ; trong trường hợp này có thể phải bổ sung cả phương pháp hóa lý) và là một công đoạn hầu như không thể bỏ được trong một HTXLNT

- Mô đun thứ hai hay xử lý bậc 2 (xử lý thứ cấp): là các công trình xử lý hóa học và sinh học dùng để loại hầu hết các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (dạng tan và không tan), các chất rắn lơ lửng và keo Các phương pháp hóa học được sử dụng nhiều nhất ở công đoạn này là keo tụ, oxyhóa khử, kết tủa … dùng để loại chủ yếu là cặn lơ lửng, các cấu tử vô cơ có nồng độ khá lớn trong các dòng thải công nghiệp Trong xử lý bậc 2 truyền thống chất dinh dưỡng có thể không hoặc có được loại bỏ, tuy nhiên, ngày nay việc loại bỏ dinh dưỡng hữu cơ cũng được xếp vào xử lý bậc 2 [25] Biện pháp khử trùng đôi khi cũng được đưa vào với mục đích làm tăng hiệu quả của xử lý thứ cấp Xử lý bậc 2 có thể loại bỏ được một lượng khá lớn các chất ô nhiễm đặc trưng của một dòng thải cụ thể

- Xử lý bậc 3 (mô đun thứ 3): thường chỉ được thực hiện theo yêu cầu của nguồn tiếp nhận về chất lượng dòng thải Chẳng hạn, nước thải bệnh viện trước khi thải ra môi trường cần phải triệt khuẩn hoàn toàn; nước thải sau biogas phải loại bỏ dinh dưỡng trước khi đưa vào tưới tiêu; hay như nước thải xí nghiệp mạ sau khi dùng phương pháp oxyhóa khử và kết tủa để xử lý các kim loại nặng cần phải bổ sung phương pháp hấp phụ hoặc sử dụng thực vật thủy sinh để nồng độ kim loại nặng đưa vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định … Vì vậy, xử lý bậc 3 còn được gọi là xử lý triệt để Khử trùng, loại bỏ kim loại nặng và chất dinh dưỡng là một phần nội dung chính trong xử lý bậc 3

Như vậy, xử lý cuối đường ống có thể áp dụng cho dòng thải ra tại mỗi một nhà máy/xí nghiệp đơn lẻ hoặc cũng có thể sử dụng để xây dựng một HTXLNT tập trung cho một tổ hợp các đơn vị sản xuất như khu công nghiệp, khu chế xuất, làng nghề …

Trong thực tế, nếu không có yêu cầu phải xử lý triệt để (ví dụ chỉ cần đạt quy chuẩn B1 của QCVN 14:2011/BTNMT), một HTXLNT thường chỉ bao gồm 2 công đoạn là xử lý sơ bộ và xử lý thứ cấp như mô hình sau

Hình 1.1 HTXLNT hai cấp với các thiết kể bể cân bằng (điều hòa) khác nhau [25]

Tuy nhiên, yêu cầu về xử lý nước thải đang trở nên khắt khe hơn cả về nồng

độ giới hạn của nhiều chất trong dòng ra và cả về việc xây dựng các giới hạn về tổng độ độc của dòng ra Để đáp ứng những yêu cầu mới này, nhiều công trình xử

lý bậc 2 hiện hành sẽ phải được trang bị thêm những bộ phận mới nhằm loại bỏ triệt

để các chất ô nhiễm Mô đun thêm mới này và một HTXLNT hoàn thiện được gọi

là hệ thống xử lý nước thải cấp tiến

Có thể tham khảo cách phân chia các mô đun xử lý nước thải như Eddy dưới đây

Metcalf-Bảng 1.1 Các mô đun xử lý trong một HTXLNT

Xử lý

bậc 1

Tiền xử lý Loại bỏ các vật chất rắn như rác rưởi, các vật nổi,

mỡ đóng cục có thể gây ảnh hưởng đến sự duy tu, bảo dưỡng hoặc các vấn đề liên quan đến quá trình hoạt động của hệ thống xử lý

Xử lý sơ bộ Loại bỏ một phần chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ

từ nước thải

Xử lý bậc 1 cấp tiến Tăng cường loại bỏ chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ

từ nước thải Có thể bổ sung hóa chất hoặc lọc

Xử lý

bậc 2

Xử lý bậc 2 Loại bỏ chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (tan hoặc

không tan), keo và chất rắn lơ lửng Có thể bao gồm cả triệt khuẩn

Xử lý

cấp

tiến

Loại bỏ các chất hòa tan và lơ lửng còn lại sau khi

xử lý sinh học truyền thống Bắt buộc phải thực hiện trong trường hợp sử dụng lại nước thải

Nguồn trích dẫn: from Crities and Tchobanoglous, 1998 [25]

b) Xử lý cấp tiến

Xử lý nước thải cấp tiến (nâng cao – advanced) được định nghĩa là việc xử lý

bổ sung cần thiết để loại các chất lơ lửng, các chất dạng keo và các cấu tử hòa tan vẫn còn lại sau quá trình xử lý bậc 2 thông thường Các cấu tử hòa tan có thể chỉ là các ion vô cơ tương đối đơn giản như canxi, kali, sulphat, nitrat và photphat cho đến

vô số các hợp chất hữu cơ tổng hợp có khối lượng phân tử lớn và cấu trúc phức tạp

Trong những năm gần đây, các tác động tiềm ẩn của nhiều chất này (kể cả các chất

có hoạt tính sinh học) đến môi trường đã được nhận biết rõ ràng hơn Vì vậy buộc phải có thêm các kỹ thuật mới, tiên tiến hơn có khả năng loại trừ các chất này khỏi dòng thải

Như vậy một HTXLNT hiện thời cần phải có 4 mô đun/công đoạn được mô tả một cách đơn giản như trong hình 1.2 dưới đây

Rác, cát Oxy Clo Thải ra MT Bùn Bùn thải

ban đầu

Thải vào đất

Hình 1.2 Sơ đồ quá trình điển hình của một HTXLNT [23]

Các hệ thống xử lý nước thải cấp tiến có thể được chia theo kiểu vận hành hoặc quá trình chính hoặc phân loại theo nguyên lý đã tiến hành để loại bỏ chất ô nhiễm Để thuận tiện cho việc so sánh, bảng 1.2 sẽ giới thiệu một số cấu tử tiêu biểu vẫn còn lại sau xử lý cấp 2, các tác động và các kỹ thuật xử lý cấp tiến có thể áp dụng để loại bỏ tiếp tục Cơ sở để đưa ra bảng phân loại so sánh này dựa vào: (1) nguyên lý loại bỏ chất ô nhiễm còn dư và (2) các kiểu vận hành hoặc các quá trình thường được sử dụng để xử lý hiệu quả chất ô nhiễm

Tổng kết ở bảng 1.2 cho thấy nhiều quá trình vận hành đều có thể được sử dụng để loại cùng một số cấu tử Những cấu tử điển hình đã liệt kê trong bảng 1.2 được tập hợp thành 4 nhóm lớn phụ thuộc vào việc loại bỏ: (1) các hợp chất dạng

Luới thép

Làm cô đặc

Khử trùng

Xử lý nâng cao

Xử lý thứ cấp

Xử lý sinh học

Xử lý chính

Tiêu nuớc Làm ổn định

keo vô cơ, keo hữu cơ và các chất rắn lơ lửng còn chưa xử lý được, (2) các chất hữu

cơ hòa tan, (3) các cấu tử vô cơ hòa tan và (4) các hợp phần sinh học Các sơ đồ phân luồng quá trình xử lý cấp tiến tích hợp nhiều kỹ thuật điển hình đã liệt kê trong

bảng 1.2 được minh họa ở hình 1.3 bên dưới đây

Bảng 1.2 Các kiểu vận hành và các quá trình loại bỏ các chất ô nhiễm có trong dòng nước thải đã xử lý cấp 2 [25]

Chất ô nhiễm Tác động đến môi trường Loại hình hoặc quá trình (được nghiên cứu)

Lọc sâu

Lọc

bề mặt

VL

và

SL

RO Điện thẩm tách

Hấp phụ

Đuổi khí

Trao đổi ion

OXH cấp tiến

Chưng cất

KT hóa học

OXH hóa học

VK trong khi khử trùng, làm giảm oxi hòa tan x

Các chất hữu cơ hòa tan (bao gồm tổng cacbon

HC, các CHC khó phân hủy, các CHC bay hơi, dược phẩm và chất hoạt động bề mặt) gây tác động: giảm DO, độc cho người, gây ung thư, tạo thành các chất oxi hóa quang hóa, tác động đến các SV thủy sinh (phá vỡ tuyến nội tiết, thay đổi giới tính) và tạo bọt, ngăn cản keo tụ

-Amoni: tăng tiêu thụ clo; chuyển thành NO3

-dẫn đến giảm DO; có mặt P làm phát triển quá mức TV thủy sinh; gây độc với cá

- NO3-: gia tăng đồng thời cả TV nước và tảo;

tạo methemoglobin cho trẻ vị thành niên (bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ và người già)

- P: gia tăng đồng thời cả TV nước và tảo; ảnh hưởng đến keo tụ; ngăn cản làm mềm nước bằng vôi-sô đa

Hình 1.3 Sơ đồ khối đại diện cho XLNT ứng dụng các quá trình xử lý cấp tiến [25] với (a: 1 ÷ 8) dòng thải ra sau xử lý cấp hai và (b: 9 ÷ 10) dòng thải ra sau xử lý cấp một

Trong số rất nhiều các kỹ thuật xử lý cấp tiến, dựa vào đặc điểm của mỗi nhóm chất có thể chọn được những kỹ thuật phù hợp nhất Cụ thể:

(1) Loại bỏ các keo vô cơ, hữu cơ và các chất rắn lơ lửng

Loại bỏ các keo vô cơ, hữu cơ và các chất rắn lơ lửng được thực hiện chủ yếu bằng các phương pháp lọc Phân loại chung các quá trình lọc thường sử dụng trong

kỹ thuật xử lý nước thải được thể hiện hình 1.4

Hình 1.4 Phân loại các quá trình lọc [25]

(2) Loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan

Nhiều phương pháp xử lý có thể được sử dụng để loại các chất hữu cơ hòa tan

Do bản chất phức tạp của các hợp chất hữu cơ tan, nên các phương pháp xử lý phải dựa trên các đặc trưng cụ thể của nước thải và bản chất của các cấu tử có trong nước thải Các quá trình xử lý thường được sử dụng để loại một vài chất hữu cơ hòa tan tiêu biểu gồm: hấp phụ bằng than, thẩm thấu ngược, kết tủa hóa học, oxi hóa hóa học, oxi hóa cấp tiến, điện thẩm tách và xử lý sinh học

(3) Loại bỏ các cấu tử vô cơ hòa tan

Thông thường việc loại các cấu tử vô cơ được thực hiện bằng các phương pháp hóa học hoặc lọc màng Các phương pháp và các quá trình chủ yếu là: kết tủa hóa học, (2) trao đổi ion, siêu lọc, thẩm thấu ngược, điện thẩm tách và chưng cất (4) Loại các hợp phần sinh học

Ngoài các vấn đề nêu trên, việc loại các thành phần sinh học cũng được quan tâm Các kiểu vận hành và các quá trình được sử dụng để loại các thành phần sinh học (gồm vi khuẩn, nang và bào tử đơn bào và vi rút) được thể hiện trên bảng 1.2

Do tính hiệu quả của các kiểu vận hành và các quá trình đã liệt kê trong bảng 1.2 là khác nhau, nên việc khử trùng dòng thải đã xử lý luôn là đòi hỏi bắt buộc cho hầu hết các ứng dụng

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của luận văn là nước thải phát sinh tại các cơ sở sản xuất trong khu công nghiệp Nam Cấm Nguồn tiếp nhận nuớc thải là sông Cấm

- Mục tiêu của nghiên cứu là làm rõ các đặc trưng của nước thải, trên cơ sở đó

đề xuất sơ đồ hệ thống xử lý nước thải tập trung phù hợp

- Phạm vi nghiên cứu: Khu công nghiệp Nam Cấm, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An

2.2 Các phương pháp nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa và tổng hợp số liệu

Phương pháp khảo sát thực địa: Bằng phỏng vấn trực tiếp các cơ sở sản xuất

và thực địa tại Khu công nghiệp tiến hành khảo sát hiện trạng môi trường và sản xuất của khu công nghiệp Nam Cấm: hệ thống xử lý nước thải; lưu lượng nước thải Đồng thời khảo sát các biện pháp bảo vệ môi trường hiện có tại khu công nghiệp 2.2.3 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

Hỏi ý kiến, trao đổi các vấn đề chuyên môn với giảo viên hướng dẫn, các chuyên gia có kinh nghiệm và kiến thức trong lĩnh vực thực hiện

2.2.4 Lấy mẫu, đo đạc và phân tích chất lượng dòng thải lỏng

Khảo sát, chọn vị trí lấy mẫu và nhờ đơn vị Trung tâm quan trắc kỹ thuật tài nguyên và môi trường tiến hành đo lưu lượng và các thông số cần đo nhanh tại hiện trường, lấy mẫu và phân tích một số thông số cần thiết trong phòng thí nghiệm cho định hướng xây dựng sơ đồ công nghệ theo các phương pháp tiêu chuẩn

Phân loại các loại hình sản xuất, từ đó lấy mẫu phân tích đại diện cho mỗi loại hình:

Ngành chế biến đồ uống: tiến hành lấy 01 mẫu nước thải cuối hệ thống xử lý trước khi thải ra môi trường của Nhà máy Bia Hà Nội – Nghệ An

Ngành chế biến thủy sản: tiến hành lấy 01 mẫu nước thải trước khi thải ra môi trường ngoài tại Nhà máy sản xuất chế biến bột cá Minh Thái Sơn thuộc Công

ty CP Minh Thái Sơn

Ngành chế biến lâm sản: tiến hành lấy 01 mầu nước thải trước khi thải ra môi trường tại Nhà máy chế biến nguyên liệu giấy thuộc Công ty TNHH Nguyên liệu giấy Nghệ An và 01 mẫu tại Xưởng sơ chế và cất trữ nguyên liệu gỗ thuộc Công ty CP ván nhân tạo Tân Việt Trung

Ngành chế biến khoáng sản: tiến hành lấy 01 mẫu nước thải trước khi thải ra môi trường tại Nhà máy chế biến bột đá trắng siêu mịn thuộc Công ty CP khoáng sản Á Châu; 01 mẫu nước thải tại Nhà máy chế biến bột đá vôi trắng siêu mịn thuộc Công ty TNHH Liên Hiệp – Nghệ An; 01 mẫu nước thải tại Nhà máy sản xuất bột

đá, bột đá trắng, bột bả tường thuộc Công ty TNHH Châu Tiến

Ngoài ra, tiến hành lấy 01 mẫu nước thải Nhà máy sản xuất linh kiện, thiết bị điện tử viễn thông Hitech BSE Việt Nam thuộc Công ty TNHH điện tử BSE Việt Nam và 01 mẫu nước thải Nhà máy chế biến tùng hương xuất khẩu thuộc Công ty

CP chế biến tùng hương Việt Nam

Một mẫu phân tích được lấy tại Bara Cầu Kiệt - nơi tiếp nhân nước thải của khu công nghiệp Nam Cấm

Các vị trí lấy mẫu được đánh dấu trên sơ đồ của phụ lục 1 (Phụ lục Autocad)

2.2.5 Phương pháp thống kê và xử lý dữ liệu

Sử dụng các phần mềm phổ biến như: Word, Excel để tổng hợp và lượng hóa những thông tin thu thập bằng bảng biểu, biểu đồ minh họa cho các vấn đề trong đề tài

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu về cấu trúc và đặc điểm của KCN Nam Cấm

- Khảo sát, đo đạc và tính toán lượng nước thải phát sinh trong từng cơ sở sản xuất của khu công nghiệp Nam Cấm

- Tìm hiểu khả năng quay vòng và tái sử dụng nước thải tại chỗ

- Phân tích các tính chất lý, hóa và sinh học của dòng thải lỏng tập trung trước khi thải ra môi trường

Trên cơ sở đó đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phù hợp

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả điều tra về cấu trúc và đặc điểm của KCN Nam Cấm

3.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu

a) Đặc điểm tự nhiên

* Điều kiện về địa lý

Khu công nghiệp Nam Cấm nằm ở phía Bắc huyện Nghi Lộc, cách Cầu Cấm

về phía Nam khoảng 200m, cách thành phố Vinh 18km về phía Bắc, cách sân bay Vinh 11km, cách Cảng Cửa Lò 5 km Đây là điều kiện thuận lợi để các đơn vị hoạt động trong KCN dễ dàng vận chuyển, thông thương nguyên liệu, hàng hóa đi khắp nơi trong cả nước bằng nhiều loại phương tiện khác nhau

Giới hạn khu vực KCN Nam Cấm như sau:

- Phía Đông: giáp đất làng xóm của xã Nghi Xá

- Phía Tây: giáp đất làng xóm của xã Nghi Thuận

- Phía Tây Bắc: giáp khu ruộng nằm sát núi Cấm xã Nghi Thuận

- Phía Đông Nam: giáp khu đất canh tác nông nghiệp của xã Nghi Long và khu dân cư xã Nghi Xá

- Phía Tây Nam: giáp đất canh tác của xã Nghi Thuận

- Phía Đông Bắc: giáp đất canh tác của xã Nghi Quang

* Điều kiện về khí tượng

Kết quả quan trắc nhiều năm của Đài khí tượng thuỷ văn Bắc Trung Bộ tại trạm Vinh [20] cho thấy:

- Nhiệt độ trung bình ở khu vực là 24,5 0C, nhiệt độ cao nhất - 40,90C (năm 1977) và thấp nhất - 5,20C (năm 1999) Trong năm, khí hậu được chia thành hai mùa rõ rệt:

+ Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, khí hậu khô nóng nhất là từ tháng 6 đến tháng 8 Nhiệt độ trung bình tháng từ 26,2 0C (tháng 4) đến 31,2 0C (tháng 6) Tổng lượng mưa trung bình trong nhiều năm 1.452mm, cao nhất 1.993

mm (năm 2004) và thấp nhất 844mm (năm 1998) Mùa này thường nóng bức, nhiệt độ

có thể lên tới 3839 0C, thỉnh thoảng có mưa rào đột ngột

+ Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình tháng từ 18,3 0C (tháng 1) đến 25 0C (tháng 11) với nhiều ngày có nhiệt độ thấp

Số ngày mưa năm khoảng 157 ngày Lượng mưa ngày lớn nhất 197mm Tháng 5 mưa tiểu mạn, trung bình khoảng 150mm Tháng 8 ÷ 10 mưa bão nhiều và

có lượng mưa chiếm 45 – 60% lượng mưa cả năm

Tổng lượng bốc hơi trung bình năm khoảng 760 mm Các tháng mùa hè (tháng 5 ÷ 8) lượng bốc hơi cao chiếm 48 – 55% lượng bốc hơi của cả năm

- Về chế độ gió: khu vực có 2 chế độ gió rõ rệt là: (1) Gió mùa mùa Đông, có hướng thịnh hành là Đông Bắc, thời kỳ cuối Đông từ tháng 3 trở đi hướng gió dịch chuyển dần từ Đông Bắc đến Đông, và (2) Gió mùa mùa Hè, có hướng thịnh hành là Tây Nam, thường bắt đầu từ giữa tháng 5, thịnh hành vào tháng 6, 7 Ngoài ra còn

có gió Đông và Đông Nam hoạt động vào ban đêm

- Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm 84%, thấp nhất khoảng 76,4% (vào tháng 6)

* Đặc điểm thủy văn

KCN Nam Cấm nằm trong huyện Nghi Lộc chịu ảnh hưởng chung của chế độ thủy văn sông Cấm (bắt nguồn từ huyện Đô Lương chảy qua cầu xe lửa Đò Cấm, rồi

đổ ra biển ở Cửa Lò) Nhìn chung chế độ thủy văn các sông và kênh mương trong khu vực khá ổn định do chảy qua khu vực đồng bằng thấp trũng và là hạ lưu của các sông trước khi đổ ra biển Sông Cấm chảy qua vùng đồng bằng của huyện Nghi Lộc

là hệ thống thủy lợi phục vụ tưới tiêu cho nhân dân địa phương trong khu vực

Chế độ thủy văn của sông Cấm thay đổi theo mùa, lưu lượng nước đạt cực đại vào mùa mưa do lượng nước mưa được tăng cường và do quá trình thẩm thấu nước

dưới đất cũng diễn ra với cường độ lớn cũng như lượng nước chảy đến từ các vùng khác cũng nhiều hơn Nhưng về mùa khô lưu lượng nước trong sông Cấm thường nhỏ do các nguồn cung cấp trên bị hạn chế Lưu lượng nước sông Cấm vào mùa kiệt

là 1,08m3/s, dòng chảy khá ổn định, không xảy ra hiện tượng đứt dòng

Sông Cấm có chiều dài 39 km bắt nguồn từ vùng núi Nghi Kiều và đổ ra biển Đông tại Cửa Lò Hiện nay, tại khu vực thượng nguồn, chất lượng nước còn tương đối sạch, chưa có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng Sông Cấm là nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt của khu vực dân cư xung quanh, nước thải công nghiệp của KCN Nam Cấm, nước thải làng nghề, vùng nuôi trồng thủy sản Chất lượng nước sông tại khu vực hạ lưu đang có dấu hiệu ô nhiễm, chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ do nước thải của các làng nghề chế biến thủy hải sản, vùng nuôi trồng thủy sản, khu neo đậu tàu thuyền, bến cảng, bến cá Nghi Tân, Nghi Hải

Về khả năng sử dụng nước: Khu vực thượng nguồn sông Cấm tới gần khu vực hợp lưu giữa sông Kẻ Gai và sông Cấm, chất lượng nước còn tương đối tốt Nước ở đây có thể sử dụng cho sinh hoạt, tưới tiêu nông nghiệp vào cả 2 mùa mưa

và mùa khô khi có các biện pháp xử lý phù hợp Khu vực từ đoạn hợp lưu với sông

Kẻ Gai về tới vùng cửa sông chất lượng nước trở nên xấu hơn do dòng sông phải tiếp nhận nhiều nguồn thải từ sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản và sản xuất nông nghiệp Nước sông từ đoạn hợp lưu sông Kẻ Gai tới cống thải của KCN Nam Cấm vào 2 mùa có thể sử dụng cho tưới tiêu nông nghiệp và giao thông thủy vào cả 2 mùa Nước sông từ cầu Cấm tới vùng cửa sông chỉ phù hợp với mục đích giao thông thủy, nuôi trồng thủy sản nước lợ khi có xử lý phù hợp

b) Đặc điểm kinh tế của khu vực nghiên cứu

Huyện Nghi Lộc có tốc độ tăng trưởng khá, GTGT năm 2005 đạt 284 tỷ đồng tăng 1,7 lần so với năm 2000 và đến năm 2012 đạt 985 tỷ đồng tăng 3,4 lần so với năm 2005 (tính theo giá so sánh) Cơ cấu kinh tế đã có sự dịch chuyển theo hướng tích cực, tỷ trọng công nghiệp - xây dựng trong tổng GTGT đã tăng mạnh từ 19,7% năm 2000 lên 33,5% năm 2012, tỷ trọng các ngành dịch vụ tăng từ 21,1% năm 2000 lên 30,9% năm 2012 và tỷ trọng ngành nông - lâm - ngư giảm từ 58,2% năm 2000

xuống 35,6% năm 2012 Có thể xem xét quy mô tăng trưởng theo thông báo về

“…tình hình kinh tế, xã hội, Quốc phòng an ninh năm 2013” của UBND huyện Nghi Lộc như sau:

- Ngành nông - lâm - thủy sản: có giá trị xuất (GTSX) tăng trưởng ổn định qua các năm Thực hiện công cuộc đổi mới, kinh tế - xã hội có bước tăng trưởng khá toàn diện trên tất cả các lĩnh vực

- Ngành công nghiệp - xây dựng: Công nghiệp khai thác, sản xuất vật liệu xây dựng tăng nhanh trong giai đoạn 2001 - 2005, khai thác đá xây dựng chủ yếu ở các xã Nghi Lâm, Nghi Vạn, Nghi Yên, đến năm 2012 sản lượng khai thác đạt hơn 43.000m3; gạch nung được sản xuất ở Nghi Hưng, Nghi Hoa, Nghi Vạn và một số xã như Nghi Trung, Nghi Diên, Nghi Lâm, đạt 42,7 triệu viên, do các Công ty cổ phần và doanh nghiệp đóng trên địa bàn thực hiện

Các khu công nghiệp đã được phát triển: hiện tại có 03 KCN đóng trong địa bàn huyện 01 KCN do tỉnh quản lý là KCN Nam Cấm và 02 KCN do huyện quản

lý là KCN Trường Thạch và KCN Đồng Trộ Nghi Phong Các ngành nghề khuyến khích đầu tư trong 02 KCN huyện là sản xuất vật liệu xây dựng, sản phẩm cơ khí, dệt, may, chế biến lâm sản, hàng thủ công mỹ nghệ, hàng mộc, sản xuất các mặt hàng tiêu dùng và xuất khẩu

- Ngành dịch vụ: giá trị sản xuất của ngành Dịch vụ hàng năm đã có những tăng trưởng đáng kể như năm 2000 đạt 131 tỷ đồng, năm 2005 đạt 186 tỷ đồng năm

2006 đạt 239 tỷ đồng và năm 2012 đạt 399 tỷ đồng

c) Đặc điểm xã hội của khu vực nghiên cứu

- Về giáo dục đào tạo

Sự nghiệp giáo dục và đào tạo của huyện phát triển cả về quy mô và chất lượng Toàn huyện đã khép kín được hệ thống trường lớp, hiện có 96 trường học (30 trường mầm non, 32 trường tiểu học, 28 trường THCS, 05 trường THPT công lập và 01 trường THPT dân lập); 1 trung tâm GDTX, 1 trung tâm bồi dưỡng chính

trị, 1 trung tâm hướng nghiệp dạy nghề và 30 trung tâm học tập cộng đồng ở 30 xã thị trấn Cơ sở vật chất, trang thiết bị và đội ngũ giáo viên đáp ứng nhu cầu dạy học

- Y tế và chăm sóc sức khỏe cộng đồng

Công tác bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân, công tác dân số, gia đình

và trẻ em đã được nâng lên Mạng lưới y tế từ huyện đến cơ sở được củng cố Thực hiện tốt các chương trình mục tiêu quốc gia về y tế, công tác phòng chống dịch bệnh được chú trọng triển khai thực hiện Đề án nâng cao y đức bước đầu thực hiện có hiệu quả Các cơ sở y tế được xây dựng mới và nâng cấp, đến nay 30/30 số xã, thị trấn đã có trạm y tế kiên cố và bán kiên cố, 28/30 xã, thị trấn có bác sỹ; có 22/30 xã, thị đạt chuẩn quốc gia về y tế chiếm 73%; số giường bệnh không kể giường trạm y

tế xã/vạn dân đạt 5,7 giường (tỉnh 13,3 giường)

- Văn hóa - thể thao

Phát triển ngành văn hoá - thông tin theo hướng gắn với các vấn đề xã hội, các nhiệm vụ phát triển kinh tế trọng tâm Chất lượng và đời sống văn hoá của nhân dân được nâng lên Đẩy mạnh triển khai thực hiện phong trào “Toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hoá” Hệ thống thiết chế văn hoá - thông tin - thể thao từng bước được các ngành, các cấp chăm lo xây dựng, tạo điều kiện cho nhân dân có điều kiện tham gia ngày càng nhiều hơn

- Quốc phòng - an ninh

Quốc phòng - an ninh được tăng cường, đảm bảo ổn định chính trị, trật tự an toàn xã hội Thực hiện xây dựng khu vực phòng thủ, thế trận quốc phòng toàn dân gắn với thế trận an ninh nhân dân và phong trào quần chúng bảo vệ an ninh Tổ quốc, xây dựng cơ sở an toàn làm chủ sẵn sàng chiến đấu Tiếp tục thực hiện có hiệu quả đề án “3 yên, 3 giảm" [21]

3.1.2 Kết quả điều tra về cấu trúc của KCN Nam Cấm

Khu công nghiệp Nam Cấm được thành lập theo quyết định số 3759/QĐ

–UB-CN ngày 03/10/2003 của UBND tỉnh Nghệ An với quy mô diện tích là 327,83 ha và được quy hoạch thành 3 tiểu khu riêng biệt:

- Khu A: Tổng diện tích là 93,68 ha vốn là cánh đồng canh tác lúa, trồng cói

và một số lò gạch thủ công của dân cư xã Nghi Thuận Hiện tại quy hoạch các ngành nghề…lắp ráp chế tạo ôtô, máy công cụ, luyện kim, cán thép, chế biến nông lâm sản và thực phẩm, sản phẩm tiêu dùng và hàng xuất khẩu khác: Công ty TNHH Châu Tiến, Công ty TNHH Hương Liệu

- Khu B: Tổng diện tích là 82,1 ha, từ quốc lộ 1A kéo dài về phía Đông đến tuyến đường sắt Bắc - Nam Hiện tại quy hoạch các ngành nghề chế biến thực phẩm

đồ uống như sản xuất bia: Công ty CP Bia Hà Nội – Nghệ An

- Khu C: Tổng diện tích là 154,75 ha, bắt đầu từ phía Đông tuyến đường sắt Bắc - Nam kéo dài đến khu đất dân cư của xã Nghi Quang và nằm dọc 2 bên đường tỉnh lộ Nam Cấm Hiện tại quy hoạch các loại hình công nghiệp nặng và mức độc hại cao như : công nghiệp hoá chất, phân bón, chế biến khoáng sản, công nghiệp cơ khí, sản xuất vật liệu xây dựng: Công ty TNHH nguyên liệu giấy Nghệ An, Công ty TNHH Liên Hiệp - Nghệ An, Công ty CP Minh Thái Sơn, Công ty CP khóang sản

Á Châu, Công ty TNHH thương mại VIC, Công ty CP Công Dụng Hóa, Công ty CP ván nhân tạo Việt Trung, Công ty CP khoáng sản Miền Trung, Công ty CP chế biến tùng hương Việt Nam, Công ty CP gỗ Xứ Nghệ, Công ty CP chế biến và kinh doanh lâm sản PHIPHICO, Công ty CP bột đá vôi trắng siêu mịn Nghệ An, Công ty TNHH nhựa thiếu niên Tiền Phong Miền Trung, Công ty TNHH điện tử BSE Việt Nam, Công ty CP ván nhân tạo Tân Việt Trung

KCN Nam Cấm bắt đầu xây dựng cơ sở hạ tầng từ 03/8/2005 và bước vào hoạt động chính thức với các nhà máy/xí nghiệp đầu tiên là Nhà máy bột đá vôi trắng siêu mịn của Công ty TNHH Liên HIệp; Nhà máy chế biến gỗ xuất khẩu của Công ty CP đồ gỗ Nghệ An; Nhà máy bột đá trắng siêu mịn của Công ty khoáng sản Nghệ An…

Các ngành nghề được đầu tư chủ yếu là cán thép, luyện kim, chế tạo cơ khí, sản xuất hoá chất, phân bón, chế biến gỗ, bột đá siêu mịn, chế biến hải sản, thức ăn gia súc và sản xuất hàng tiêu dùng khác

Nước thải từ các nhà máy sản xuất được thải ra môi trường ngoài nhờ hệ thống mương thu gom nước thải của KCN là cạnh hàng rào của mỗi nhà máy Hệ thống thu gom là hệ thống nổi và hở Tại khu A, nước thải còn đổ trực tiếp ra mương dọc đường Quốc Lộ 1A Tại khu B và khu C, nước thải được dẫn theo mương thu gom

hở trong KCN rồi đổ vào Bara Cầu Kiệt cách KCN 500m hưởng về đường đi Cửa

Lò Lưu lượng thải tối đa của KCN là 1500 m3/ngày,đêm Nước thải tại Bara Cầu kiệt không có mùi hôi khó chịu và đánh giá cảm quan có thể chấp nhận được

Bản đồ bố trí các cơ sở sản xuất trong KCN được trình bày trong phụ lục 2

(Phụ lục Autocat)

3.2 Kết quả khảo sát về hoạt động sản xuất và xử lý nước thải

Từ khi thành lập đến nay, Khu công nghiệp Nam Cấm đã thu hút được 42 nhà đầu tư vào Khu công nghiệp với các ngành nghề chính như: chế biến thủy sản, chế biến thức ăn chăn nuôi, chế biến khoáng sản, vật liệu xây dựng, sản xuất đồ uống và một số ngành khác Trong số 42 cơ sở sản xuất kinh doanh, hiện tại mới chỉ

có 19 cơ sở đang được phép hoạt động và được tổng hợp vào phụ lục 3

Để thuận tiện cho việc kiểm soát ô nhiễm, đánh giá dòng thải và đề xuất sơ

đồ HTXLNT tập trung phù hợp, mục 3.2 sẽ được đánh giá phân loại theo nhóm ngành

3.2.1 Ngành chế biến thực phẩm

a) Nhà máy bia Hà Nội – Nghệ An

Nhà máy bia Hà Nội – Nghệ An sản xuất theo quy trình công nghệ như mô tả trong hình 3.1 dưới đây

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất bia

Nước thải từ nhà máy bia gồm có: nước thải sinh hoạt của công nhân viên, nước thải sản xuất phát sinh trong quá trình vệ sinh nồi nấu, bồn lên men, lọc khung bản, lọc tinh bia, rửa chai lọ, phòng thí nghiệm …

Hiện tại, Nhà máy đã áp dụng một số biện pháp sử dụng tiết kiệm và nâng cao hiệu quả sử dụng nước như:

- Thu hồi nước làm mát nhanh để sử dụng lại làm nước nấu, nước cấp nồi hơi,

hệ thống vệ sinh CIP, rửa chai và thanh trùng

Gạo Cân Tàng trữ gạo Sàng Cân Nghiền

Hồ hóa Malt Cân Tàng trữ Malt Sàng Cân

Lên

men Hạ nhiệt Lắng cặn Đun sôi Lọc hèm Đường

hóa Lọc bia Tàng trữ bia Đóng gói Lưu kho

Nghiền

Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy bia

Máy thu rác thô

(5000m3)

Hồ sinh học (1000m3)

Hóa chất Chlorine

NaOH/HCl

Bùn dư Bùn

tuần hoàn

Bùn tuần hoàn

Nguồn tiếp nhận đầu ra

- Lắp đặt hệ thống vệ sinh trong thiết bị (CIP): tiết kiệm nước, hóa chất, có khả năng tận thu tái sử dụng hóa chất tẩy rửa và nước, đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao của dây chuyền; có khả năng sử dụng các hóa chất hiệu quả cao, thân thiện môi trường

- Sử dụng hệ thống vòi phun cao áp: đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm, tiêu tốn ít nước, chỉ sử dụng khi cần thiết, tránh chảy nước lãng phí; sử dụng vòi phun định lượng cao áp cho vệ sinh các thiết bị vận tải, két chứa chai

Do nước thải của nhà máy sản xuất bia có đặc trưng là hàm lượng chất hữu

cơ dễ phân hủy sinh học ở dạng tan và không tan khá cao, nên hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT) do Nhà máy xây dựng (như sơ đồ trong hình 3.2 ở trên) đã xử lý khá tốt các chất ô nhiễm

Bảng 3.1 Kết quả phân tích nước thải sau xử lý của Nhà máy Bia HN - NA