Bài báo cung cấp hệ thống xử lý nước thải đề xuất cho nhà máy quy mô trung bình có tổng lượng nước thải phát sinh 14,8 m3/ngày.đêm. Chất lượng nước đầu ra đảm bảo đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột A.

Từ khoá: Nhà máy sản xuất nội thất, nước thải vệ sinh trục máy in, nước thải xử lý bụi sơn.

Đặt vấn đề

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng gia tăng, việc sử dụng tài nguyên nước một cách hiệu quả và bền vững đang trở thành một vấn đề cấp thiết. Đặc biệt, đối với các nhà máy sản xuất, nhu cầu sử dụng nước cho các hoạt động sản xuất, sinh hoạt và xử lý môi trường ngày càng lớn, đòi hỏi một hệ thống quản lý nước thải hiệu quả để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường. Nhà máy nghiên cứu trong nghiên cứu này sử dụng nguồn nước ngầm từ giếng khoan, với tổng nhu cầu nước lên tới 16,4 m³/ngày, bao gồm nước cho sinh hoạt, vệ sinh trục in và xử lý bụi sơn. Điều này đặt ra một thách thức lớn trong việc quản lý và xử lý nước thải phát sinh từ các hoạt động này, đặc biệt là khi nước thải chứa nhiều hóa chất độc hại như dung môi, kim loại nặng và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) [1, 2]. Nước thải từ quá trình vệ sinh trục in và xử lý bụi sơn, nếu không được xử lý đúng cách, có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước ngầm và bề mặt, ảnh hưởng tiêu cực đến các sinh vật thủy sinh, cây trồng và sức khỏe con người. Các hóa chất độc hại trong nước thải có thể tích tụ trong cơ thể sinh vật, gây ra các vấn đề về sinh sản, tăng trưởng, và thậm chí là tử vong, đồng thời làm mất cân bằng hệ sinh thái. Việc này không chỉ gây hại cho môi trường mà còn có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho cộng đồng sống xung quanh nhà máy, như các bệnh về da, hô hấp và nguy cơ mắc các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, tổn thương gan và thận.

Do đó, việc thiết kế và triển khai các hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường là vô cùng quan trọng. Các biện pháp này không chỉ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững cho nhà máy và cộng đồng xung quanh. Hệ thống thoát nước mưa và các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất cần được đầu tư và cải tiến để đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn quy định, từ đó bảo vệ sức khỏe con người và bảo vệ môi trường một cách toàn diện. Việc này đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa công nghệ hiện đại, quy trình quản lý hiệu quả và sự cam kết mạnh mẽ từ phía nhà máy trong việc bảo vệ môi trường.

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng

Công ty sản xuất nội thất tại TP. Tân Uyên, tỉnh Bình Dương. Nhà máy sản xuất với quy mô máy sản xuất khung ghế nệm sofa 10.000 sản phẩm/năm; ghế nệm sofa 20.000 sản phẩm/năm; đồ gỗ gia dụng 50.000 sản phẩm/năm và in ấn bao bì carton 500 tấn/năm.

Phương pháp

Nghiên cứu được thực hiện với số liệu thu thập thực tế từ nhà máy sản xuất. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2024. Dữ liệu thu thập được phân tích bằng phần mềm thống kê để xác định mối liên quan giữa các chỉ tiêu và các yếu tố ảnh hưởng. So sánh kết quả phân tích với quy chuẩn môi trường hiện hành. Từ đó, đề xuất các phương pháp xử lý phù hợp như công nghệ xử lý sinh học, hóa học, hoặc kết hợp. 

Kết quả và thảo luận

Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy

Nguồn nước cung cấp cho hoạt động của nhà máy là nguồn nước ngầm thông qua giếng khoan do khu vực nhà máy chưa có đường cấp nước đi qua. Nhu cầu sử dụng nước tại nhà máy được ước tính như sau: (i) Nước cấp cho sinh hoạt nhân viên Qsh = 150 người × 60 lít/người = 9 m3/ngày (số lượng công nhân tại dự án là 150 người), (ii) Lượng nước cấp cho quá trình vệ sinh trục in ước tính 1 m3/ngày, (iii) Nước cấp cho quá trình xử lý bụi sơn từ quá trình phun sơn, công ty có 4 buồng phun sơn có kích thước mỗi buồng sơn là D×R×H = 4m ×2m×2,5m sử dụng màng nước để hấp thụ bụi sơn, lượng nước này được tuần hoàn liên tục và tần suất thải 1 tuần/lần. Lượng nước cấp cho mỗi buồng sơn là 1,2 m3/buồng, với số lượng 4 buồng sơn thì lượng nước cấp cho quá trình này khoảng 4,8 m3/ngày, (iv) Nước tưới cây, Diện tích đất trồng cây xanh trong khuôn viên dự án là 3,150 m2. Chỉ tiêu cấp nước cho hoạt động tưới tiêu của dự án là 0,5 lít/m2 (Theo bảng 3.3 - Tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006). Vậy tổng lượng nước cấp cho hoạt động tưới cây của dự án là 0,5 lít/m2×3.150 m2 = 1,6 m3/ngày. Theo tính toán, tổng lượng nước sử dụng trong một ngày đạt 16,4 m3/ngày, trong đó nước thải sinh hoạt nhân viên và nước thải từ quá trình vệ sinh trục in thải bỏ hàng ngày, nước thải hấp thụ bụi sơn thải bỏ 1 tuần/lần. Tổng lượng nước thải theo ngày là 14,8 m3/ngày. Ngoài nhu cầu sử dụng nước ở trên, công ty còn có một bể nước khoảng 300 m3 dự phòng cho hoạt động PCCC.

Hình 1. Hệ thống xử lý nước thải (a) công suất 7 m3/ngày.đêm và (b) 20 m3/ngày.đêm.

Tác động của nước thải nhà máy

Nước thải từ quá trình vệ sinh trục máy in và nước thải từ quá trình xử lý bụi sơn từ quá trình phun sơn có thể gây ra nhiều tác hại đáng kể đối với môi trường và sức khỏe con người. Về thành phần hoá học, nước thải vệ sinh trục máy chứa nhiều chất hóa học, mực in, dầu mỡ và các hợp chất hữu cơ khác. Nước thải xử lý bụi sơn chứa nhiều hóa chất độc hại như dung môi, kim loại nặng (chì, cadmium, crom), và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) nếu không được xử lý đúng cách, có thể xâm nhập vào nguồn nước ngầm hoặc bề mặt, gây ô nhiễm nguồn nước. Các hóa chất độc hại trong nước thải có thể làm chết cá và các sinh vật thủy sinh khác, làm mất cân bằng hệ sinh thái nước. Bên cạnh đó, nước thải bị rò rỉ hoặc không được xử lý đúng cách có thể thấm vào đất, gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến cây trồng cùng các sinh vật sống trong đất. Con người cũng có thể bị ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp từ nước thải ô nhiễm. Tiếp xúc trực tiếp có thể gây kích ứng da, mắt và các vấn đề về hô hấp, trong khi việc sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm cho sinh hoạt hoặc nông nghiệp có thể dẫn đến các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, tổn thương gan và thận. Do đó, việc sử lý nước thải đảm bảo đúng quy chuẩn đầu ra là thật sự cần thiết. 

Các công trình xử lý nước thải và bảo vệ môi trường của công

Hệ thống thoát nước mưa: Nước mưa từ nhà mái nhà xưởng và đường cống thoát nước mưa trong khuôn viên khu đất chảy ra suối Đồng Chinh. Dọc đường cống thoát nước mưa nội bố có bố trí các cầu chắn rác ϕ90 mm để loại bỏ rác cặn trong nước mưa trước khi thải ra môi trường.

Hệ thống xử lý nước thải bao gồm: Nước thải từ sinh hoạt tại khu vực nhà vệ sinh qua bể tự hoại 03 ngăn sau đó được nhập chung với nước thải rửa tay, chân, thu gom bằng đường ống PVC 49 mm dẫn trực tiếp đến hệ thống xử lý nước thải công suất 20 m3/ngày đêm; Nước thải từ quá trình vệ sinh trục in với lưu lượng thải 01 m3/ngày.đêm được thu gom bằng đường ống PVC D60 mm; Nước thải từ quá trình hấp thụ bụi sơn với lưu lượng 4,8 m3/lần xả, định kỳ 1 tuần thải 1 lần được thu gom bằng đường ống PVC D60mm. Hai dòng nước thải được dẫn về hệ thống xử lý nước thải sản xuất sơ bộ công suất 7 m3/ngày.đêm hệ thống xử lý nước thải công suất 20 m3/ngày.đêm Suối Đồng Chinh Sông Bé. Hệ thống xử lý nước thải đề xuất có công suất lần lượt 7 m3 và 20 m3/ngày.đêm được thể hiện trong Hình 1. Theo tính toán thông số đầu vào cao nhất hệ thống xử lý nước thải là: BOD5 = 825 mg/L; COD=1450 mg/L; SS= 1791 mg/L; T-N=150 mg/L; T-P= 42,5 mg/L; NH4 = 60 mg/L. Sau khi qua hai hệ thống xử lý nước thải công suất 7 m3 và 20 m3/ngày.đêm, thông số nước thải đầu ta đạt giá trị BOD5 = 21,0 mg/L; COD=27,81 mg/L; SS= 34,4 mg/L; T-N=7,7 mg/L; T-P= 3,78 mg/L; NH4 = 4,8 mg/L (Đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột A). 

Kết luận

Nghiên cứu về việc xử lý nước thải từ quá trình vệ sinh trục máy in và xử lý bụi sơn tại một nhà máy sản xuất nội thất ở Bình Dương đã chỉ ra rằng việc quản lý và xử lý nước thải một cách hiệu quả là cần thiết để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Hệ thống xử lý nước thải đề xuất với công suất tổng cộng 27 m³/ngày đêm đã chứng minh khả năng đạt tiêu chuẩn môi trường QCVN 40:2011/BTNMT, cột A sau khi qua hai giai đoạn xử lý. Điều này khẳng định rằng việc áp dụng các công nghệ xử lý sinh học, hóa học hoặc kết hợp có thể giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hiệu quả, từ đó giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái nước và sức khỏe cộng đồng. Để duy trì và nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, cần tiếp tục đầu tư vào công nghệ và quy trình quản lý hiện đại, đồng thời tăng cường sự hợp tác giữa các bên liên quan trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Tài liệu tham khảo

1. Garg, S., Chowdhury, Z. Z., Faisal, A. N. M., Rumjit, N. P., & Thomas, P. (2022). Impact of industrial wastewater on environment and human health. Advanced Industrial Wastewater Treatment and Reclamation of Water: Comparative Study of Water Pollution Index during Pre-industrial, Industrial Period and Prospect of Wastewater Treatment for Water Resource Conservation, 197-209;
2. Halder, J. N., & Islam, M. N. (2015). Water pollution and its impact on the human health. Journal of environment and human, 2(1), 36-46;
3. Weldeslassie, T., Naz, H., Singh, B., & Oves, M. (2018). Chemical contaminants for soil, air and aquatic ecosystem. Modern age environmental problems and their remediation, 1-22;
4. Sonone, S. S., Jadhav, S., Sankhla, M. S., & Kumar, R. (2020). Water contamination by heavy metals and their toxic effect on aquaculture and human health through food Chain. Lett. Appl. NanoBioScience, 10(2), 2148-2166;
5. Karri, R. R., Ravindran, G., & Dehghani, M. H. (2021). Wastewater-sources, toxicity, and their consequences to human health. In Soft computing techniques in solid waste and wastewater management, 3-33.

ĐÀO MINH TRUNG
Trường Đại học Thủ Dầu Một
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 13 (Kỳ 1 tháng 7) năm 2024