LỜI MỞ ĐẦU
Nước khởi nguồn cho mỗi sự sống, nước là một trong nhưng nhu cầu không thể
thiếu với bất kì các loài sinh vật kể cả con người. Chất lượng môi trường nước
ảnh hưởng trực tiếp lên sức khỏe cũng như sự sống của các loài. Hiện nay nhu
cầu sống đó đang dần bị đe dọa nghiêm trọng. Bên cạnh lượng nước bị thâm hụt
do sử dụng nước bừa bãi và không đúng mục đích làm chất lượng nước đang
suy giảm trầm trọng, mà nguyên nhân chính đó là do ý thức của chính mỗi con
người chúng ta. Hằng ngày một lượng nước thải được xả trực tiếp hoặc gián
tiếp ra ngoài môi trường mà chưa qua xử lý gây ô nhiễm mỗi nghiêm trọng
nguồn nước. Hậu quả trước tiên là gây mất cân bằng sinh thái, một sô loài sinh
vật bị tuyệt chủng do không thích nghi với nguồn nước bị ôn nhiễm. Tiếp đến là
ảnh hưởng đên cuộc sống con người của chúng ta. Nước bị ô nhiễm gây các
bệnh: da liễu, đường ruột… và hơ nữa là các bệnh mà thế giới cũng chưa có
phương thức cứu chữa: ung thư… Chính vi vậy mà ngành công nghiệp xử lý
nước thải cần phải đáp ứng nhu cầu về khoa học - kỹ thuật, cũng như sự phát
triển về số lượng các nhà máy để giảm thiệu tác động của nước thải đến môi
trường.
Xử lý nước thải hiện đang vấn đề cực kì quan trọng đối với các tổ chức, nhà máy,
doanh nghiệp. Việc dây dựng hệ thống xử lý nước thải có thể tiến hành ngay gần
với nơi mà nó được tạo ra. Trong những năm gần đây, mặc dù đầu tư vào lĩnh
vực thoát nước và xử ký nước thải đòi hỏi lượng vốn đầu tư rất lớn nhưng đa
phần các đô thị lớn và vừa đều đã có dự án thoát nước và vệ sinh môi trường với
quy mô khác nhau. Tuy nhiên, hệ thống thoát nước đô thị được đầu tư qua nhiều
thời kỳ khác nhau, nhiều công trình đã xuống cấp, khả năng tiêu thoát kém, gây
ô nhiễm môi trường.
Bên cạnh những lợi ích to lớn từ quá trình phát triển kinh tế, xã hội như đời
sống người dân ngày một nâng cao thì vấn đề ô nhiễm môi trường cũng đã,
đang nảy sinh và tác động tiêu cực đến đời sống xã hội và sức khỏe của người
dân. Thực hiện chủ chương xây dựng Nông thôn mới của Đảng và Nhà nước,
một số vùng nông thôn Việt Nam đang triển khai rất tốt công tác này, đem lại
những thay đổi tích cực về các mặt kinh tế, xã hội và vệ sinh môi trường.
CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM
I.
BỐI CẢNH VÀ YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
I.1
Cơ sở pháp lý phát triển ngành cấp thoát nước- Môi trường
nước Việt Nam.
- Luật Bảo vệ môi trường, Luật Tài nguyên nước, Nghị quyết số 41 của Bộ
Chính trị và các Nghị định, văn bản của Chính phủ, các bộ, ngành hướng
dẫn triển khai các luật hay các chiến lược này.
- Chiến lược Quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn.
- Hệ thống tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường và tiêu chuẩn ngành đã được
thiết lập và ngày càng đường hoàn thiện, bổ sung, chỉnh sửa.
- Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt "Định hướng Quy hoạch tổng thể phát
triển đô thị đến năm 2020" trong Quyết định số 10/1998/QĐ-TTg ngày 231-1998, trong đó xác định phương hướng xây dựng và phát triển các đô thị
trên địa bàn cả nước và các vùng đặc trưng: Hiên có khoảng 754 đô thị và
khoảng 1000 đô thị vào năm 2025.
- Mới đây, Thủ tướng Chính phủ đã có các Quyết định số 1929/QĐ-TTg và
1930/QĐ-TTg ngày 20/11/2009 phê duyệt định hướng phát triển cấp,
thoát nước đô thị và Khu công nghiệp (KCN) Việt Nam đến năm 2025, tầm
nhìn đến năm 2050 cùng nhiều văn bản chiến lược khác như Quyết định
328/2005/ QĐ-TTg ngày 12 tháng 12 năm 2005 về kiểm soát ô nhiễm, Nghị
Định CP số 88/2007/NĐ CP, ngày 28-5-2007 về Thoát nước Đô thị và Khu
Công nghiệp,.. Điều này đỏi hỏi ngành Nước mà cụ thể là Cấp Thoát nướcKỹ thuật môi trường phải góp phần thực hiện.
- Quyết định số 104 ngày 25-8-2000 của Thủ tướng Chính Phủ Về việc phê
duyệt Chiến lược quốc gia về cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm
2020 và các chương trình mục tiêu Quốc gia cấp nước và vệ sinh nông thôn
2006-2010, 2011-2015.
- Mục tiêu Chiến lược phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020 ghi rõ về kết
cấu hạ tầng và môi trường đô thị, công nghiệp, nông thôn:
“Kết cấu hạ tầng tương đối đồng bộ, với một số công trình hiện đại. Tỷ lệ đô
thị hóa đạt trên 45%. Số xã đạt tiêu chuẩn nông thôn mới khoảng 50%.”
“Cải thiện chất lượng môi trường. Đến năm 2020, đưa tỷ lệ che phủ rừng
lên 45%. Hầu hết dân cư thành thị và nông thôn được sử dụng nước sạch
và hợp vệ sinh. 100% cơ sở sản xuất, kinh doanh mới áp dụng công nghệ
sạch hoặc trang bị các thiết bị giảm ô nhiễm, xử lý chất thải; trên 80% các
cơ sở sản xuất kinh doanh hiện có đạt tiêu chuẩn về môi trường. Các đô thị
loại 4 trở lên và tất cả các khu công nghiệp, khu chế xuất có hệ thống xử lý
nước thải tập trung. 95% chất thải rắn thông thường, 85% chất thải nguy
hại và 100% chất thải y tế được xử lý đạt tiêu chuẩn. Cải thiện và phục hồi
môi trường các khu vực bị ô nhiễm nặng. Hạn chế tác hại của thiên tai. Chủ
động ứng phó có hiệu quả với biến đổi khí hậu, đặc biệt là nước biển dâng”
Theo Điều chỉnh Định hướng phát triển thoát nước đô thị và khu công nghiệp
Việt Nam đến năm 2025 và tầm nhìn đến năm 2050 (phê duyệt theo QĐ số
589/QĐ-Ttg ngày 06/4/2016) đã đặt ra mục tiêu tổng quát: Phát triển hệ thống
thoát nước ổn định và đồng bộ bao gồm xây dựng mạng lưới thu gom, chuyển
tải và nhà máy xử lý nước thải theo từng giai đoạn, phù hợp với quy hoạch được
cấp thẩm quyền phê duyệt, phát huy tối đa công suất thiết kế các nhà máy xử lý
nước thải bảo đảm hiệu quả quản lý và đầu tư xây dựng. Mục tiêu cụ thể đến
năm 2020 là: 15% đến 20% tổng lượng nước thải tại các đô thị được thu gom
và xử lý đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật trước khi xả ra môi trường; và đến
năm 2025 là: 50% tổng lượng nước thải tại các đô thị loại II trở lên và 20% đối
với các đô thị từ loại V trở lên được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn
kỹ thuật trước khi xả ra môi trường.
Theo các tài liệu điều tra, khảo sát, thống kê về thoát nước và xử lý nước thải
đô thị, tỷ lệ bao phủ mạng lưới thoát nước ở các đô thị nước ta hiện chỉ đạt
khoảng 30 - 70%, tỉ lệ nước thải đô thị được thu gom và xử lý đạt được từ 12 15% lượng nước thải phát sinh. Đặc biệt, còn có sự chênh lệch lớn về mức độ
bao phủ của hệ thống thoát nước và xử lý nước giữa các đô thị do mức độ quan
tâm và năng lực đầu tư khác nhau.
Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, cùng sự ra đời của nhiều cụm dân cư, nhiều
khu đô thị mới phát sinh một lượng lớn nước thải xả ra môi trường. Ngoài ra,
nhiều dự án thoát nước đã được đầu tư xây dựng từ nguồn vốn vay hỗ trợ phát
triển (ODA) cũng chưa phát huy được hiệu quả để bảo vệ môi trường do việc
đầu tư chưa đồng bộ giữa công trình xử lý với mạng lưới thu gom cũng như
trình độ quản lý, vận hành hệ thống chưa đáp ứng được yêu cầu thực tế… Do
vậy, ô nhiễm môi trường do nước thải đô thị đang là một vấn đề gây bức xúc cho
toàn xã hội, ảnh hưởng đến môi trường sống và sự phát triển kinh tế - xã hội của
đất nước.
I.2
Quá trình đô thị hóa từ 1990 đến nay và dự báo tương lai.
Từ ngày 2 tháng 7 năm 2009, phân loại đô thị sẽ tiến hành theo Nghị định
số 42/2009/NĐ-CP ban hành ngày 07 tháng 5 năm 2009 (Nghị định này
thay thế Nghị định 72/2001/NĐ-CP ban hành ngày 05 tháng 10 năm 2001)
Bảng 1. Diễn biến quá trình đô thị hóa ở nước ta trong 25 năm qua và dự
báo đến năm 2020
Năm
1986
2010
2020
1990
1995
2000
2005
2009
(Dự
báo)
(Dự
báo)
Số đô
thị các 480
loại
500
550
649
689
754
760
-
Dân số
đô thị
11,87
(triệu
người)
13,77
14,938
19,47
22,6
25,4
30,4
46,0
20,0
20,75
24,18
26,7
29,6
33,0
45,0
Tỷ
lệ 19,3
dân số
đô thị
trên
tổng
dân
số(%)
- Tổng số dân của Việt nam vào 0 giờ ngày 01 tháng 4 năm 2009 là
85.789.573 người, trong đó có 25.374.262 người cư trú ở khu vực thành
thị, chiếm 29,6%.
•
Chiến lược phát triển đô thị đến năm 2020:
Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt "Định hướng Quy hoạch tổng thể phát
triển đô thị đến năm 2020" trong Quyết định số 10/1998/QĐ-TTg ngày 23-11998, trong đó xác định phương hướng xây dựng và phát triển các đô thị trên
địa bàn cả nước và các vùng đặc trưng: Hiên có khoảng 754 đô thị. Tới năm
2025 Việt Nam có khoảng 1000 đô thị
Bảo vệ môi trường, cảnh quan thiên nhiên, giữ gìn cân bằng sinh
thái đô thị:
Xây dựng và duy trì bộ khung bảo vệ thiên nhiên trên địa bàn cả nước.
Khai thác và sử dụng hợp lý các tài nguyên thiên nhiên vào mục đích cải
tạo đô thị.
Có biện pháp xử lý, tái sử dụng các chất thải sinh hoạt và sản xuất bằng
các công nghệ thích hợp.
•
·
·
·
I.3
Quá trình công nghiệp hóa.
- Phát triển các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu kinh tế
(KCN,KCX,KKT): Tính từ năm 1991 đến hết tháng 9/2009, trải qua 18 năm
xây dựng và phát triển, cả nước đã thành lập được 223 KCN, phân bố trên
54 tỉnh, thành phố trên cả nước. Trong số 223 khu công nghiệp, khu chế
xuất (KCN-KCX) được Chính Phủ phê duyệt thành lập, trong đó có 120 KCNKCX đi vào hoạt động, hơn 100 KCN đang trong quá trình xây dựng cơ
bản. Tỷ lệ lấp đầy trung bình đạt khoảng 50% [1].
Ngoài các KCN-KCX, còn có:
+ Khoảng 1700 cụm công nghiệp (CCN) được phê duyệt, trong đó có 700
CCN đã đưa vào hợt động,
+ 34 khu kinh tế (KKT), trong đó có 11 KKT ven biển, 23 KKT cửa khẩu.Đến
năm 2015 sẽ có tổng số 40 KKT.
Như vậy tới nay chúng ta đã có khoảng 1900 KCN, CCN, 34 KKT.
Theo Quyết định 1107/QĐ-TTg ngày 21-8-2006, đến 2015 nước ta sẽ có
thêm 115 KCN mới và mở rộng 27 KCN đã có.
Các doanh nghiệp hay xí nghiệp công nghiệp nói chung: Nếu kể cả những
đơn vị ngoài KCN, KCX, CCN, KKT, trên toàn quốc có khoảng trên 500 000
doanh nghiệp. Dự kiến đến năm 2020 sẽ có khoảng trên 600 000 doanh
nghiệp. Ngoài ra ở nước ta còn có khoảng 1450 làng nghề sản xuất tiểu thủ
công nghiệp.
II.
THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM.
II.1
Hiện trạng công nghệ xử lí nước cấp sinh hoạt va công nghiệp.
2.1.1. Công nghệ đang áp dụng.
Hiện ở đô thị sử dụng nguồn nước mặt và nước ngầm. Ngoài ra, một số
hộ vùng ven đô và nông thôn có sử dụng cả nước mưa.
Trong toàn quốc, tỷ lệ sử dụng nguồn nước mặt khoảng 60%, nước
ngầm khoảng 40%
Các thành phố lớn, các nhà máy nước (NMN) có công suất từ vài chục
ngàn m3/ngđ tới vài trăm ngàn m3/ngđ: NMN Thủ Đức (TP HCM) có
tổng công suất 1.200.000 m3/ngđ, các NMN ngầm ở Hà Nội có công suất
từ 30.000 - 60.000 m3/ngđ (thường chia thành đơn nguyên 30.000
m3/ngđ, xây dựng thành từng đợt, NMN Sông Đà 600.000 m 3/ngđ, giai
đoạn 1 đã xây dựng 1 đơn nguyên 300.000 m 3/ngđ đã hoạt động. Tại các
thành phố, thị xã trực thuộc tỉnh, các nhà máy nước có công suất phổ
biến từ 10.000 m3/ngđ tới 30.000 m3/ngđ. Các trạm cấp nước của các
thị trấn thường có công suất từ 1000 m 3/ngđ tới 5000 m3/ngđ, phổ biến
nhất xung quanh 2000 m3/ngđ.
•
Công nghệ và công trình xử lý nước.
Công nghệ xử lý nước mặt phổ biến là keo tụ + lắng + lọc nhanh trọng lực +
khử trùng
Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt ( hoặc khử mănggan) bằng
phương pháp làm thoáng + lắng tiếp xúc + lọc nhanh trọng lực + khử
trùng.
Các công trình đơn vị trong trạm xử lý đa dạng:
+ Các công trình keo tụ ( đa số dùng phèn nhôm, PAC) với bể trộn
đứng, trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn zic zac, tạo bông có tầng
cặn lơ lửng, tạo bông kiểu cơ khí
+ Các công trình lắng: bể lắng đứng ( cho trạm công suất nhỏ) bể lắng
ngang thu nước cuối bể, thu nước bề mặt được sử dụng khá rộng rãI
ở các dự án thành phố, thị xã, bể lắng ngang lamen ( công nghệ
Pháp) được sử dụng tại 6 tỉnh miền núi phía Bắc: Lao Cai, Yên BáI,
Phú Thọ, Hoà Bình, Hưng Yên và san bay Đà Nẵng. Loại bể này đang
được phổ biện ở một số địa phương khác. Bể lắng Pulsator ( công
nghệ Pháp) được dùng ở Nam Định, Cần Thơ và bể lắng ly tâm
( TháI Bình) là 2 loại bể lằng ít được sử dụng.
+ Các công trình lọc: Bể lọc nhanh trọng lực ( lọc hở với vật liệu lọc là
cát) được dùng rộng rãi. Bể lọc AQUAZUR-V ( Công nghệ
Pháp) được dùng khá nhiều ở các dự án cấp tỉnh, thành phố ( Kiểu
AQUAZUR-V, nhưng không mua bản quyền của Degrémont)
+ Khử trùng: phổ biến dùng clo lỏng, một số trạm nhỏ dùng nước
giaven hoặc ôzôn.
Trạm bơm đợt 2: một số trạm dùng máy biến tần để điều khiển chế độ hoạt động
của máy bơm, một vài nơi có dùng đài nước trong trường hợp địa hình thuận
lợi, một số nơi tận dụng đài nước đã có trước.
Các công trình làm thoáng: Phổ biến dùng tháp làm thoáng tự nhiên ( Dàn
mưa), một số ít dùng thùng quạt gió ( làm thoáng cưỡng bức), một số trạm khác
dùng tháp làm thoáng tải trọng cao theo nguyên lý làm việc của Ejector.
Chất lượng nước sau xử lý hầu hết đạt tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn cuả
tổ chức y tế thế giới. Một số nhà máy còn một vài chỉ tiêu chưa đạt như măng
gan, amôni, arsenic.
•
Cấp nước nông thôn - Các loại mô hình cấp nước sinh hoạt nông
thôn.
Người dân nông thôn Việt Nam tuỳ điều kiện của mình đã sử dụng cả 3 loại
nguồn nước (nước mưa, nước ngầm và nước mặt) cho nhu cầu cấp nước
phục vụ sinh hoạt.
Từ những đặc điểm riêng biệt từng vùng ở nông thôn Việt Nam hiện đang
tồn tại 2 loại hệ thống công trình cấp nước cơ bản:
+ Các công trình cấp nước phân tán: Các công trình cấp nước nhỏ lẻ truyền
thống phục vụ cho từng hộ gia đình, những nhóm hộ dùng nước hay các
cụm dân cư sống độc lập, riêng lẻ mật độ thấp..
+ Các công trình cấp nước theo kiểu công nghiệp tập trung: Hệ thống dẫn
nước tự chảy và hệ thống bơm dẫn nước phục vụ cho các thị trấn, thị tứ,
các cụm dân cư sống tập trung của xã...
2.1.2
Đánh giá về công nghệ và sự hoạt độngquản lý vận hành xử lý
nước cấp
+ Các nhà máy nước ở các đô thị và công nghiệp được thiết kế, xây dưng với
công nghệ phù hợp. Trang thiết bị công nghệ ngày càng được hiện đại
hóa.Tới nay tất cả các đô thị loại III trở lên và khoảng 30% số đô thị loại
IV và V (thị trấn huyện lỵ) đều đã được đầu tư mới hoặc nâng cấp cải tạo,
theo công nghệ-thiết bị mới, hiện đại. Đã cấp nước máy cho trên 70% dân
đô thị và 190 KCN tập trung.
+ Chất lượng quản lý, vận hành các nhà máy nước/các công ty Cấp nước địa
phương đã được nâng lên nhiều so với trước đây.
+ Tuy nhiên việc lập kế hoạch bảo dưỡng, vận hành cũng còn là lỗ hổng so
với các nước công nghiệp phát triển. Các nhà máy nước mặt chưa lường
hết những tình huống vận hành khác nhau như sự biến động chất lượng
nước đầu vào vào theo mùa, sự ô nhiễm nguồn nước ... Do vậy chất lượng
nước sản xuất đôi khi chưa đạt yêu cầu, khách hàng còn kêu ca.
+ Đối với các trạm cấp nước tập trung nông thôn, do nhiều nguyên nhân,
trong đó nguyên nhân quan trọng là cơ chế tổ chức quản lý, chưa tính
đúng, tính đủ các chi phí vận hành nên nhiều công trình với chi phí đầu tư
lớn nhưng chỉ vận hành được một thời gian ngắn là dừng không vận
hành, hoạt động.
Vấn đề quản lý chất lượng nước cấp sinh hoạt nông thôn (QLCLNSHNT) cũng
là vấn đề cần lưu tâm. Hiện Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã phê
duyệt dự án và bắt đầu thực thi.
2.2
Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.
2.2.1
Xử lý nước thải sinh hoạt đô thị.
Đối với nước thải đô thị, khu dân cư, hầu hết sử dụng bể tự hoại xử lý tại
chỗ thuộc các hộ gia đình. Các bể tự hoại được xây dựng thời Pháp thuộc
đều có ngăn lọc hiếu khí, sau ngày miền Bắc hoàn toàn giải phóng, người
ta chỉ dùng bể tự hoại không có ngăn lọc và được gọi là bể bán tự hoại. Tới
nay có khoảng 10 nhà máy xử lý nước thải đô thị đã được xây dựng và đưa
vào hoạt động tại Hà Nội, Đà Nẵng, Buôn Ma thuột, Đà Lạt và TP Hồ Chí
Minh.
Đa số các các đô thị Việt Nam chưa có nhà máy/trạm xử lý nước thải tập
trung.
Hiện nay đã có một số thành phố khác đang thực hiện dự án thoát nước và
vệ sinh môi trường như TP Huế, Hạ Long, Việt trì, Thanh Hoá, Đồng Hới,
Nha Trang, Quy Nhơn. Công nghệ xử lý nước thải là công nghệ sinh học
hiếu khí bằng bùn hoạt tính hoặc áp dụng công nghệ xử lý đơn giản là hồ
sinh học. Các đô thị nhỏ hầu như chưa có dự án thoát nước và xử lý nước
thải..
2.2.2
Xử lý nước thải bệnh viện, trường học hay cơ quan NCKH:
Tại các bệnh viện như BV Quân đội 108, BV Bạch Mai, BV Hai Bà Trưng,
Hà Nội (Xây dựng mới), BV Việt-Tiệp , BV Nhi TP Hải Phòng, BV Đa khoa
TP Huế,BV Nhi Thuỵ Điển Hà nội và BV Uông Bí, BV Nhi TP HCM ... có trạm
xử lý nước thải với công nghệ xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính
hoặc kết hợp xử lý bằng phương pháp hóa học, Viện KHVN nay là Viện KH
& CN Quốc Gia đã xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải bằng hóa
học và sinh học. Hiện có khoảng 100-150 trong số 1100 bệnh viện (hay
khoảng 10-15% số bệnh viện) có trạm xử lý nước thải bệnh viện đưa vào
hoạt động.
2.2.3
Xử lý nước thải công nghiệp.
Hiện tại ở nước ta ước tính đã có khoảng 60-70 nhà máy xử lý nước thải
tập trung tại các KCN-KCX, trong số 171 KCN-KCX đưa vào hoạt động (tổng
số có 223 KCN-KCX có quyết định thành lập)
Cũng khoảng 60% số khu công nghiệp và nhiều cụm cụng nghiệp, nhà máy,
cơ sở sản xuất, các làng nghề chưa có trạm XLNT, có nơi đã xây dựng trạm
XLNT nhưng không hoạt động. Công nghệ XLNT thường dùng là phương
pháp bùn hoạt tính và lọc sinh học.
Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp khá đa dạng và đặc biệt có xuất xứ
từ nhiều nước. Do đô các thiết bị cũng có xuất xứ từ nhiều nguồn cung cấp.
Kết quả sẽ gây nhiều khó khăn cho việc sửa chữa, thay thế khi cần thiết.
2.2.4. Xử lý nước thải làng nghề
Trong vòng 10 năm lại đây vấn đề môi trường làng nghề đã được nhiều
chương trình NCKH quan tâm như Làng nghề Việt Nam và Môi trường [4]
và nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng khác. Cho đến nay một số cơ sở ở làng
nghề dệt nhuộm Dương Nội, Hà Đông, Giấy Yên Phong, Bắc Ninh, Cơ sở mạ
kim loại, dùng công nghệ hóa học-keo tụ, kết tủa + lắng nước thải. Một số
cơ sở chế biến giấy còn áp dụng keo tụ kết hợp tuyển nổi ... Một số cơ sở chế
biến bún-bánh đa đã áp dụng bãi lọc sinh học ngập nước, một số khác dùng
bãi lọc trồng cây ... Nhìn chung công nghệ xử lý nước thải các làng nghề,
tùy thuộc từng ngành sản xuất, tùy thuộc điều kiện từng làng xóm mà áp
dụng các công nghệ đa dạng khác nhau,
2.2.5. Đánh giá công nghệ và hoạt động vận hành xử lý nước thải.
Do khả năng kinh tế của Việt Nam còn có hạn, nên việc đầu tư xử lý nước
thải đô thị chưa được nhiều, như đã mô tả ở mục 2.2.1. Việc hút bùn từ bể
tự hoại cũng chưa thực hiện đúng thời hạn.
Trong khoảng 10-15 năm lại đây các cơ quan nghiên cứu và các trường đại
học đã nghiên cứu theo hướng công nghệ xử lý chi phí thấp và đang áp
dụng ở một số nơi và thu được kết quả ban đầu .
Việc quản lý vận hành và bảo dưỡng ở các nhà máy xử lý nước thải với mọi
cấp độ và quy mô đang là một vấn đề lớn không chỉ đối với nước ta mà cả
các nước đang phát triển. Đây không chỉ đơn thuần là quản lý kỹ thuật, mà
còn liên quan đến chi phí kinh tế. Do vậy nhiều nhà máy/trạm xử lý nước
thải, khi xây dựng với kinh phí đầu tư lớn nhưng không hoạt động. Hệ quả
là hiệu suất xử lý rất thấp. Đây là một vấn đề cần được nghiên cứu đánh
giá một cách nghiêm túc.
Hiện nay công nghệ, thiết bị xử lý nước thải ở nước ta có xuất xứ từ nhiều
nước như Nhật, Pháp, Ý, Hà Lan, Đan Mạch, Anh, Mỹ ... Trong khi nước ta
còn chưa có công nghiệp sản xuất, chế tạo thiết bị chuyên dụng. Đây sẽ là
thách thức lớn đối với nước ta trong những năm tới.
Đối với các làng nghề , đã đang áp dụng một số công nghệ khác nhau, tùy
thuộc lĩnh vực sản xuất và điều kiện cụ thể của địa phương. Vấn đề là với
công nghệ hóa học hay hóa lý các cơ sở có vận hành một cách thường
xuyên hay không hay vận hành có hiệu quả hau không lại là chuyện khác.
Nguồn nhân lực hoạt động trong lĩnh vực thoát nước tại Việt Nam gắn liền
với sự phát triển đô thị (Tình hình phát triển đô thị Việt Nam ). Theo báo cáo
của Bộ Xây dựng, trong những năm gần đây hệ thống các đô thị Việt Nam
từng bước phát triển: mở rộng về quy mô, xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật
đồng bộ, hiện đại; diện mạo đô thị đã có nhiều thay đổi; chất lượng đô thị
ngày càng được nâng cao; trong đó có vai trò rất lớn của các doanh nghiệp
hoạt động trong lĩnh vực thoát nước và môi trường.
2.2.6. Hiện trạng doanh nghiệp hoạt động xử lý nước thải.
Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực thoát nước đã thực hiện nhiệm
vụ thoát nước ở hầu hết các đô thị: đô thị đặc biệt, đô thị loại I, II, III và loại
IV. Đến nay có khoảng trên 70 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực thoát
nước.
Do đặc thù của từng đô thị, số doanh nghiệp chuyên làm nhiệm vụ thoát nước
chỉ tập trung ở một số đô thị lớn (có 5 doanh nghiệp) có 17 doanh nghiệp
hoạt động trong cả lĩnh vực cấp và thoát nước; còn lại các doanh nghiệp hoạt
động mang tính chất đa ngành nghề, bao gồm cả môi trường, xây dựng, v.v…
Thực hiện chủ trương của Nhà nước, các doanh nghiệp hoạt động trong
ngành nước đang tiến hành cổ phần hóa. Cho đến nay, đã có khoảng 30% các
doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực thoát nước tiến hành xong cổ phần
hóa và đang hoạt động theo mô hình công ty cổ phần. Số doanh nghiệp còn lại
đang xây dựng phương án cổ phần hóa toàn bộ công ty hoặc cổ phần hóa một
bộ phần công ty.
Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực thoát nước những năm trước đây
chủ yếu tập trung vào vấn đề thoát nước, tránh ngập úng trong các đô thị.Vấn
đề xử lý nước thải hầu như chưa được chú ý. Thời gian gần đây, vấn đề xử lý
nước thải đang từng bước được các đô thị quan tâm. Theo báo cáo của Cục
Hạ tầng Kỹ thuật - Bộ Xây dựng, đến nay có khoảng 40 nhà máy xử lý nước
thải tập trung đã xây xong và đưa vào vận hành với tổng công suất thiết kế
800.000 m3/ngày.đêm và có khoảng 50 nhà máy nước thải tập trung đang
trong quá trình thiết kế, xây dựng hoặc chuẩn bị hoàn thành (Hiện trạng các
nhà máy xử lý nước thải tại Việt Nam ).
Xuất phát từ những đặc điểm và yêu cầu phát triển của các doanh nghiệp
hoạt động trong lĩnh vực thoát nước và xử lý nước thải, nguồn nhân lực hoạt
động trong lĩnh vực này phải tiếp tục tăng cao về số lượng, nâng cao trình độ
quản lý, chuyên môn, nghiệp vụ không chỉ đáp ứng cho nhu cầu trước mắt,
đặc biệt là nguồn nhân lực để quản lý, vận hành hiệu quả các nhà máy xử lý
nước thải với công nghệ xử lý đa dạng, hiện đại trong tương lai.
Từ kết quả tầm soát về tình hình đầu tư xây dựng và hoạt động của các Nhà
máy xử lý nước thải đô thị cho thấy:
+ Hiện nay có khoảng hơn 40 nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung
đã đi vào hoạt động với tổng công suất thiết kế khoảng 800.000
m3/ngđ và,
+ Gần 50 nhà máy đang trong giai đoạn lập dự án, thiết kế hoặc đang
xây dựng nâng tổng công suất khoảng 2.100.000 m 3/ngđ.
+ Các nhà máy đang hoạt động nhưng thực tế chỉ vận hành chưa đến
60% công suất thiết kế.
+ Tỷ lệ nước thải sinh hoạt được xử lý khoảng 12% so với tổng lượng
nước thải phát sinh, còn thấp hơn rất nhiều so với yêu cầu đặt ra cho
giai đoạn 2020 theo Chiến lược về thoát nước đô thị và khu công
nghiệp đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt.
+ Để ngành thoát nước đô thị phát triển đáp ứng được nhu cầu của xã
hội, cần tiếp tục có những nghiên cứu đánh giá cụ thể về hiệu quả của
các dự án đầu tư xây dựng các công trình nhà máy xử lý nước thải đô
thị hiện nay, từ đó đề xuất những biện pháp khắc phục những điểm
yếu kém.
+ Tiếp tục hoàn thiện cơ chế chính sách, quy hoạch chuyên ngành và có
những giải pháp đột quá trong quản lý xây dựng và thu hút đầu tư cho
lĩnh vực thoát nước đô thị.
+ Cần có kế hoạch điều tra, khảo sát nguồn nhân lực đang làm việc tại
các cơ quan, doanh nghiệp thoát nước để biết được nhu cầu đào tạo,
bồi dưỡng nguồn nhân lực hoạt động trong lĩnh vực này, đáp ứng cho
nhu cầu trước mắt và cho cả trong tương lai.
III.
YÊU CẦU THỰC TẾ VÀ ĐỊNH HƯỚNG.
III.1
Đối với các chủ đầu tư xây dựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật
của KCN.
Chỉ tiếp nhận các dự án có công nghệ sản xuất hiện đại, công nghệ cao hoặc
ít gây ô nhiễm; Các dự án áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn, công nghệ
thân thiện môi trường.
Dựa trên cơ sở quy chuẩn môi trường, chủ đầu tư xây dựng kinh doanh và
hạ tầng KCN xây dựng nội quy cụ thể về nước thải, khí thải, CTR áp dụng cho
các khách hàng trong KCN. Các doanh nghiệp thuê đất tại KCN đều phải tuân
thủ các quy định về XLNT sơ bộ. Tại các tuyến cống thu gom nước thải từ các
nhà đầu tư, cần có các giếng thăm cho phép tiếp cận và lấy mẫu, quan trắc
lưu lượng và chất lượng nước thải từ các nhà máy trong KCN. Chủ đầu tư hạ
tầng KCN cần thỏa thuận rõ ràng với các nhà thầu về chất lượng nước đầu
vào trạm XLNT, các biện pháp kiểm tra, xử lý sự cố.
Các doanh nghiệp định kỳ báo cáo kết quả quan trắc kiểm soát chất lượng
nước thải, khí thải, tình hình quản lý CTR và chất thải nguy hại cho cơ quan
quản lý môi trường địa phương và gửi báo cáo cho đơn vị quản lý hạ tầng
KCN. Tiến hành kiểm tra định kỳ 2 lần/năm toàn bộ hệ thống thoát nước,
XLNT của các doanh nghiệp, để có thông tin và đưa ra các giải pháp xử lý
thiết thực.
Trạm XLNT KCN cần có nguồn phát điện dự phòng. Trạm cần được thiết kế,
xây dựng, vận hành với đầy đủ các giải pháp ngăn ngừa, giảm thiểu, khắc phục
sự cố. Quản lý, giám sát chặt chẽ, phát hiện, ứng phó tại chỗ và thông báo kịp
thời cho các đơn vị chức năng (Chi cục BVMT, Cảnh sát Môi trường...) phối hợp
giải quyết.
Về lâu dài, cần hướng tới việc thiết kế, xây dựng trạm XLNT tiên tiến, thân
thiện với môi trường và bền vững. Áp dụng các biện pháp như chọn vị trí và
bố trí mặt bằng các công trình hợp lý; Các giải pháp thay thế Clo để khử trùng
nước thải sau xử lý; Đặc biệt quan tâm đến việc xử lý và thải bỏ bùn, tái sử
dụng/tuần hoàn nước thải, tận dụng nhiệt và các dòng năng lượng khác
trong trạm XLNT và trong KCN; Đầu tư cho Phòng thí nghiệm hỗ trợ vận
hành và kiểm soát XLNT; Chú trọng đến việc chuẩn bị, đào tạo, bồi dưỡng
nguồn nhân lực tiếp nhận và vận hành trạm XLNT...
III.2
Đối với các cơ quan QLNN về BVMT.
Cần tập trung đẩy mạnh công tác thông tin, tuyên truyền, nâng cao nhận
thức và ý thức của cộng đồng và chủ đầu tư các KCN, CCN, các doanh nghiệp
về BVMT, kiểm soát ô nhiễm. Theo dõi, thu thập thông tin thường xuyên. Phát
triển mạng lưới cộng tác viên, nhân dân, phát hiện kịp thời các hành vi sai
phạm. Xây dựng mối quan hệ đối tác, cùng chung tay bảo vệ sức khỏe cộng
đồng và BVMT, đồng thời bảo vệ quyền lợi, sự công bằng của những doanh
nghiệp tuân thủ pháp luật, bên cạnh việc kiên quyết xử lý các vi phạm.
Hoàn thiện hệ thống văn bản pháp lý về quản lý ô nhiễm nước thải công
nghiệp, khắc phục những chồng chéo và những khoảng trống. Xây dựng quy
trình cụ thể, rõ ràng về trách nhiệm và quyền hạn của lực lượng Cảnh sát Môi
trường, sự phối hợp với các cơ quan khác như: Thanh tra, Chi cục BVMT địa
phương, các chế tài xử lý vi phạm.
Xây dựng các chương trình, dự án tăng cường năng lực của đội ngũ cán bộ
quản lý môi trường một cách dài hạn, bài bản, có hệ thống, kết hợp với trang bị
các phương tiện và thiết bị phù hợp phục vụ quan trắc ô nhiễm nước thải công
nghiệp, ứng dụng các công nghệ hiện đại trong quan trắc môi trường, cảnh báo
và phát hiện sự cố ô nhiễm như GIS, SCADA... Khai thác, sử dụng dữ liệu các trạm
quan trắc tự động (AMS), lắp đặt tại các KCN theo quy định của Thông tư
08/2009-BTNMT và Thông tư 48/2011-BTNMT. Có cơ chế chia sẻ dữ liệu, khai
thác hệ thống trang thiết bị và các nguồn lực quản lý môi trường của địa
phương, các cơ sở đào tạo và nghiên cứu, các doanh nghiệp và các KCN, CCN
một cách hiệu quả nhất.
Kiểm tra thường xuyên việc chấp hành các quy định của các doanh nghiệp.
Bên cạnh đó, hỗ trợ về mặt kỹ thuật cho các doanh nghiệp về kiểm soát ô
nhiễm, theo phương châm "phòng bệnh hơn chữa bệnh".
Xây dựng bộ chỉ số, chỉ tiêu ô nhiễm đặc thù cho các loại hình sản xuất, cho
các KCN, CCN để có được thông tin xác thực về sự tuân thủ quy định và các
trường hợp vi phạm, với thời gian nhanh nhất và chi phí ít nhất. Sử dụng các
chỉ thị sinh học (nhất là ở khu vực nguồn tiếp nhận nước thải), các phương
pháp đánh giá nhanh, kết hợp với các phương thức quan trắc truyền thống.
Bên cạnh các chỉ tiêu về nước thải, cần quan tâm đến kiểm tra xử lý mùi, tiếng
ồn, bùn và CTR các loại từ trạm XLNT.
Khi kiểm tra, đánh giá hoạt động của trạm XLNT, bên cạnh việc lấy mẫu
phân tích chất lượng nước một cách có hệ thống và đúng tiêu chuẩn, còn có
thể nhận biết thực tế hoạt động của trạm XLNT thông qua các thông số như:
sổ sách ghi chép tại phòng thí nghiệm trong trạm XLNT, các số liệu về tiêu thụ
điện, nước, hóa chất, thông tin về vận chuyển bùn, hồ sơ vận hành, kết quả
quan trắc, phân tích mẫu, dữ liệu theo dõi vận hành hệ thống (nếu có) tại
trạm XLNT; Quan sát các thiết bị vận hành, đo lường, điều khiển... trong trạm
XLNT để có thông tin về thời gian vận hành, việc tuân thủ quy trình vận hành
bảo dưỡng hệ thống, công trình và thiết bị. Quan sát màu nước thải trong các
bể xử lý, nhất là bể xử lý sinh học, nồng độ bùn trong bể xử lý sinh học, mùi
của nước thải.. .Quan sát thực tế hoạt động của máy làm khô bùn, lượng bùn
phát sinh. Một trạm XLNT có công trình làm sạch sinh học hoạt động ổn định
thường có lượng bùn phát sinh liên tục, với số lượng ổn định; Phối hợp với cơ
quan thuế, đơn vị cung cấp nước sạch, điện, thu gom chất thải... tìm mối liên
hệ giữa doanh thu, lượng điện, nước, nguyên vật liệu sử dụng, lượng sản
phẩm làm ra, lượng chất thải chở đi... với lượng nước thải xả ra môi trường,
làm cơ sở đối chứng, đánh giá sự xác thực báo cáo của doanh nghiệp.
III.3
•
Mục tiêu về cấp nước
Đến năm 2020:
+ Tỷ lệ bao phủ cấp nước đối với các đô thị loại IV trở lên đạt 90%, tiêu
chuẩn cấp nước là 120 lít/người/ngày đêm; các đô thị loại V đạt 70%
được cấp nước từ hệ thống cấp nước tập trung với tiêu chuẩn cấp nước
100 lít/người/ngày đêm; chất lượng nước đạt quy chuẩn quy định.
•
Đến năm 2025:
+ Tỷ lệ bao phủ dịch vụ cấp nước sạch tại các đô thị đạt 100%, với tiêu
chuẩn cấp nước bình quân đạt 120 lít/người/ngày đêm, chất lượng nước
đạt quy chuẩn quy định.
+ Dịch vụ cấp nước ổn định, liên tục 24 giờ trong ngày, áp lực nước trên
toàn mạng đạt quy chuẩn quy định.
III.4
•
Mục tiêu Thoát nước
Đến năm 2020:
+ Các đô thị loại III trở lên có hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải sinh
hoạt tập trung; nâng tỷ lệ nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý đạt
quy chuẩn quy định lên 60%. Tại các đô thị loại IV, loại V và các làng nghề
40% nước thải được xử lý đạt quy chuẩn quy định.
•
Đến năm 2025:
+ Các đô thị từ loại IV trở lên có hệ thống thu gom và trạm xử lý nước thải
sinh hoạt tập trung; tỷ lệ nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý đạt
70 - 80%, nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn quy định. Tại các đô thị loại V,
50% nước thải được xử lý đạt quy chuẩn quy định.
+ Các làng nghề có trạm xử lý tập trung hoặc phân tán, hoạt động thường
xuyên, chất lượng nước thải xả ra môi trường đạt quy chuẩn quy định.
+ Tái sử dụng từ 20 - 30% nước thải cho nhu cầu nước tưới cây, rửa đường
và các nhu cầu khác tại các đô thị, khu công nghiệp.
III.5
Mục tiêu về công nghiệp đến năm 2020
+ 100% khu công nghiệp, khu chế xuất có hệ thống xử lý nước thải tập trung
đạt TCMT/QCMT, trong đó 50% sử dụng thiết bị và công nghệ trong nước.
+ 100% số cơ sở công nghiệp áp dụng CN xử lý nước thải.
III.6
Mục tiêu cấp nước và vệ sinh nông thôn đến 2020
+ 80% dân cư nông thôn sử dụng nước sạch đạt quy chuẩn chất lượng quốc
gia, với số lượng tối thiểu 60 lít/người-ngày.
+ 90% hộ gia đình nông thôn sử dụng nhà tiêu hợp vệ sinh.
+ 90% các hộ chăn nuôi có chuồng, trại hợp vệ sinh.
+ 100% các cơ sở công cộng: trường học, nhà trẻ mẫu giáo, UBND xã, trạm
y tế, chợ nông thôn được sử dụng nước sạch và nhà tiêu HVS, và có chỗ
rửa tay.
III.7
Phát triển công nghiệp môi trường
+ Phát triển công nghiệp môi trường là một cách đáp ứng các nhu cầu dịch
vụ hiện nay trong các hoạt động BVMT. Ở Việt Nam, Thủ tướng Chính phủ
đã ký quyết định số 1030/QĐ-TTg ngày 20 tháng 7 năm 2010 phê duyệt đề
án phát triển ngành Công nghiệp Môi trường Việt Nam đến năm 2015 và
tầm nhìn đến năm 2025. Đây là bước tiến mới đối với ngành này. Trên
thực tế, nhiều hoạt động của nó đã có từ rất sớm.
+ Việt Nam cũng đang hình thành ngành công nghiệp tái chế nhằm giải
quýết nhu cầu phát sinh của công nghiệp và tiêu dùng.
+ Để đạt mục tiêu về cấp thoát nước -xử lí nước, nước thải đô thị, công
nghiệp, cần phát triển các công nghệ xử lý nước, nước thải đô thị, nông
thôn thích hợp, đặc biệt là các công nghệ chiếm ít mặt bằng, ít chi phí
năng lượng, có kỹ thuật vận hành thích hợp với trình độ công nhân.
IV.
KẾT LUẬN
Phát triển cấp thoát nước, xử lý nước, nước thải đô thị, công nghiệp, bệnh viện,
làng nghề, đáp ứng các mục tiêu đề ra là những cơ hội và thách thức rất lớn
Hướng tới phát triển công nghệ và công nghiệp môi trường trong đó có ngành
công nghệ và công nghiệp Nước.
Hoạt động môi trường, bên cạnh khu vực dịch vụ công nghệ môi trường, trong
đó có công nghệ xử lý nước, nước thải đã có sự tham gia của khối tư nhân trong
và ngoài nước, dưới nhiều hình thức cá nhân, tổ chức, công ty, liên danh, liên kết
với quy mô ngày càng lớn.
Các dịch vụ của ngành nước và công nghiệp môi trường của Việt Nam cũng ngày
càng đa dạng, năng lực và giá cả ngày càng cạnh tranh. Trong lĩnh vực xử lý
nước, nước thải, có nhu cầu rất lớn.
CHƯƠNG II. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM.
I.
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI.
I.1
Công nghệ xử lý nước thải AFBR
1.1.1. Giới thiệu chung
Công nghệ AFBR (Advance Fixed Bed Reactor) là một công nghệ được GREE
phát triển từ công nghệ FBR (Fixed Bed Reactor) được bổ sung hệ thống sensor
cảm biến DO và hệ thống điều khiển tự động hệ thống cung cấp dưỡng khí gíup
điều chỉnh hàm lượng oxi trong nước luôn ở nồng độ tối ưu đem lại hiệu quả xử
lý vượt trội đồng thời tiết kiệm điện năng tiêu thụ.
Công nghệ FBR (Fixed Bed Reactor) là một công nghệ của GREE được ứng
dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất
vô cơ như H2S, sunfit, ammonia, nitơ…
Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm
làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển, hệ thống FBR (Fixed Bed Reactor) áp
dụng tích hợp cả 3 quá trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng, quá trình tuỳ nghi
khử nitơ phốt pho và quá trình vi sinh vật sinh trưởng ở dạng dính bám trên vật
liệu tiếp xúc đặt trong hệ thống. Điều kiện để áp dụng quá trình FBR (Fixed Bed
Reactor) đòi hỏi cần có sự phân lập và phối hợp cộng sinh hiệu quả của 3 chủng
vi sinh:
•
Chủng vi sinh hoạt tính lơ lửng: achromobacter, alcaligenes,
arthrobacter, citromonas, flavobacterium, zoogloea…
•
Chủng vi sinh tuỳ nghi: nitrosomonas, nitrobacter, nitrosospira,
dethiobacillus, siderocapsa, methanonas, spirillum, denitrobacillus,
moraxella, thiobacillus, pseudomonas …
•
Chủng vi sinh dính bám: arcanobacterium pyogenes, staphylococcus
aureus,
staphylococcus
hyicus, streptococcus
agalactiae,
Corynebacterium
Trong quá trình vận hành một hệ thống xử lý nước thải, chi phí vận hành đáng
kể nhất của là chi phí điện năng và hoá chất tiêu thụ. Hệ thống phân phối khí bọt
mịn trong hệ thống AFBR được GREE thiết kế có thể tăng lượng ôxy hoà tan
trong nước lên đến 28%. Quá trình thực hiện đạt hiệu quả cao có thể tiết kiệm
điện năng tiêu thụ cho hệ thống cung cấp dưỡng khí khoảng 40%. Hơn nữa,
AFBR có thể giảm thiểu việc sử dụng hoá chất bằng cách tăng nồng độ MLSS của
các chủng vi sinh nuôi cấy.
Hệ thống AFBR của GREE có khả năng điều chỉnh giảm công suất máy thổi khí
trong thời gian đầu khi dự án đi vào quá trình hoạt động mà vẫn chưa hoạt
động hết công suất giúp tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì luôn ở mức thấp
nhất.
1.1.2. Phạm vi ứng dụng.
•
Công nghệ AFBR thích hợp ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
+ Xử lý nước thải cao ốc, khách sạn resort và chung cư nhằm tiết kiệm
diện tích xây dựng và giảm chi phí vận hành hệ thống.
+ Kết hợp với công nghệ hoá lý và hoá học trong hệ thống xử lý nước
thải khu công nghiệp.
+ Kết hợp với công nghệ ABNR (Advance Biological Nutrient
Removal) xử lý nước thải ngành thực phẩm có hàm lượng hữu cơ
cao.
Bảng 1. So sánh ưu và khuyết điểm của các công nghệ xử lý nước thải hiện có.
Các công nghệ xử lý nước
thải
Ưu điểm
Nhược điểm
Công nghệ hiếu khí truyền Vận hành dễ dàng. Quy
thống Aerotank
trình công nghệ đơn giản.
Chiếm nhiều diện tích xây
dựng. Chi phí vận hành
cao. Lượng bùn dư sinh ra
lớn khiến chi phí xử lý bùn
thải cao.
Công nghệ AAO (Anerobic
Anoxic Oxic)
Quá trình kỵ khí Anerobic
phát sinh mùi hôi gây khó
Khả năng khử chất hữu cơ,
Nitơ và Phốt pho tốt.
khăn trong việc kiểm soát
mùi hôi tại những vị trí kín
gió như tầng hầm hoặc vị
trí để xe tại khu vực dự án.
Công nghệ MBR (Membrane
Bio Reactor)
Hoạt động ổn định, hiệu
quả khử cặn SS cao. Diện
tích lắp đặt hệ thống nhỏ
hơn công nghệ Aerotank và
AAO.
Chi phí đầu tư ban đầu cao
nhất trong các công nghệ
hiện có. Chi phí điện năng
vận hành cao. Cần phải
thay thế màng lọc
membrane định kỳ 3-6
tháng trong quá trình vận
hành khá tốn kém và phức
tạp.
Công nghệ AFBR của GREE
Hệ vi sinh cộng sinh đem
lại hiệu quả xử lý tốt. Giảm
30% thể tích so với các
công nghệ hiện có giúp
giảm diện tích hệ thống,
giảm chi phí đầu tư ban
đầu. Hệ thống sensor giúp
tiết kiệm 40% điện năng
tiêu thụ so với các hệ thống
khác.
Đòi hỏi cung cấp đúng
chủng vi sinh trong quá
trình nuôi cấy ban đầu và
vận hành.
1.1.3.
Cơ sở khoa học của công nghệ AFBR
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa
sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và các
chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật
theo hình như sau:
•
Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
•
Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch
nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;
•
Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng
và tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm
lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử
lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản
ứng sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH,
dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng.
Quá trình xử lý sinh học trong hệ thống AFBR gồm ba giai đoạn sau:
Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng
lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa
hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42, … Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại
trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm nhiều loại vi khuẩn khác nhau cùng tồn
tại.
Quá trình bùn hoạt tính lơ lửng
Quá trình bùn hoạt tính lơ lửng trong hệ thống AFBR với sinh vật sinh trưởng
dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong
điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ
lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Tốc độ
sử dụng oxy hòa tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào:
•
Tỷ số giữa lượng thức ăn (CHC có trong nước thải) và lượng vi sinh
vật: tỷ lệ F/M;
•
Nhiệt độ;
•
Tốc độ sinh trưởng và hoạt động sinh lý của vi sinh vật;
•
Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;
•
Lượng các chất cấu tạo tế bào;
•
Hàm lượng oxy hòa tan.
Quá trình sinh học tăng trưởng dính bám
Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính bám trên lớp vật liệu
lọc. Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày
0,1 – 0,2 mm và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng
và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, do đó lượng oxy sẽ bị tiêu thụ trước khi
khuếch tán hết chiều dày lớp màng sinh vật. Như vậy, môi trường tuỳ nghi được
hình thành ngay sát bề mặt vật liệu lọc.
Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hóa chất hữu cơ xảy ra trước
khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật ở
đây bị phân hủy nội bào, không còn khả năng dính bám lên bề mặt vật liệu lọc và
bị rửa trôi.
•
Quá trình khử nitơ (N)
Các hợp chất nitrogen (N) và phosphorus (P) trong nước thải là nguyên nhân
gây ra hiện tượng phú dưỡng. Trên thế giới phương pháp phổ biến để loại bỏ P
ra khỏi nước thải vẫn là phương pháp lý hoá kết hợp với chi phí xử lý cao.
Quá trình nitrat hoá được diễn ra trong hai bước, bắt đầu bằng ammôniắc
được chuyển thành nitrít bởi vi khuẩn Nitrosomonas, sau đó nitrít bị ôxy hoá
thành nitrát do vi khuẩn Nitrobacter. Hai loại vi khuẩn này có khả năng tự
dưỡng trong hệ thống AFBR và sử dụng nguồn carbon dioxide làm nguồn
carbon trong tế bào của chúng theo sơ đồ phản ứng:
•
Quá trình khử phốtpho (P)
Phốtpho là một nguyên tố chính rất quan trọng trong sự sống của mỗi tế bào,
chiếm 1-3% tổng trọng lượng khô của mỗi tế bào vi sinh vật. Đối với con người,
phốtpho là thành phần không thể thiếu trong cấu tạo di truyền AND, ARN.
Về mặt môi trường học, phốtpho là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng phú
dưỡng hoá, hiện tượng ô nhiễm nguồn nước do sự gia tăng không kiểm soát và
sự chết hàng loại của các loại tảo và thuỷ sinh.
Phốtpho còn là nguồn dưỡng chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh
trưởng phát triển và sinh sản của các vi sinh vật trong hệ vi sinh cộng sinh
AFBR. Trong hệ thống AFBR dưới tác động của hệ vi sinh cộng sinh, Phốtpho sẽ
được chuyển hoá và xử lý.
Việc loại bỏ nitơ & phốtpho theo phương pháp sinh học bằng công nghệ AFBR sẽ
mang lại hiệu quả xử lý cao đồng thời tiết kệm chi phí vận hành. Các công trình
xử lý dùng dùng công nghệ AFBR cũng gọn nhẹ và dễ hợp khối, mở ra triển vọng
ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với các công trình xử lý trong dân dụng và
công nghiệp tại Việt Nam trong một tương lai không xa.
1.2.
Công nghệ AAO.
AAO là viết tắt của cụm từ Anaerobic (yếm khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic
(hiếu khí). Công nghệ AAO là công nghệ xử lý nước thải áp dụng quy trình xử lý
sinh học liên tục, kết hợp 3 hệ vi sinh: yếm khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước
thải. Dưới tác dụng phân hủy các chất ô nhiễm của vi sinh vật, nước thải sẽ được
xử lý trước khi thải ra môi trường.
Được phát triển vào cuối những năm 90 của thế kỷ XX bởi các nhà khoa học
Nhật Bản. Công nghệ xử lý nước thải AAO ngày càng được hoàn thiện về kỹ
thuật và quy trình công nghệ. Ngày càng nhiều các công trình xử lý nước thải
ứng dụng công nghệ AAO để xử lý các loại nước thải khác nhau bao gồm:
Xử lý nước thải sinh hoạt
Xử lý nước thải bệnh viện
Xử lý nước thải sản xuất bún
Xử lý nước thải lò giết mổ gia súc, gia cầm
Xử lý nước thải chế biến thực phẩm
Công nghệ xử lý nước thải AAO được ứng dụng cho các loại nước thải có tỷ lệ
BOD/COD > 0.5, hàm lượng các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao. Công
nghệ AAO có khả năng xử lý triệt để hàm lượng các chất dinh dưỡng (Nito,
•
•
•
•
•