Tài liệu đánh giá hàm lượng kim loại nặng (cd, pb, zn) trong mẫu bùn thải tại nhà máy xử lý nước của khu công nghiệp phố nối a, huyện yên mỹ, tỉnh hưng yên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG (CD, PB, ZN) TRONG MẪU BÙN THẢI TẠI NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CỦA KHU CÔNG NGHIỆP PHỐ NỐI A, HUYỆN YÊN MỸ, TỈNH HƯNG YÊN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Nguyệt Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Bích Ngọc ThS. Nguyễn Thị Huế Hà Nội, năm 2015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG ( Cd, Pb, Zn) TRONG MẪU BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CỦA KHU CÔNG NGHIỆP PHỐ NỐI A, HUYỆN YÊN MỸ, TỈNH HƯNG YÊN Hà Nội - Năm 2015 SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tình truyền đạt những kiến thức cơ bản cũng như những kiến thức chuyên môn giúp em có được những kỹ năng cơ bản để phục vụ cho quá trình hoàn thành bài khóa luận cũng như quá trình làm việc sau này. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thạc sĩ Nguyễn Bích Ngọc, Thạc sĩ Nguyễn Thị Huế, trong suốt thời gian qua cô đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt bài báo cáo khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn Viện Địa lý- Viện Hàn lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam đã giúp em có môi trường làm việc tốt. Em xin gửi lời cảm ơn đến Tiến sĩ Lưu Thế Anh - Trưởng phòng phân tích thí nghiệm tổng hợp đã tạo điều kiện tốt nhất để em học tập và thực hành trong lĩnh vực chuyên môn của mình. Và em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Tiến sĩ Dương Thị Lịm, Thạc sĩ Nguyễn Thị Lan Hương, Thạc sĩ Nguyễn Hoài Thư Hương và các cán bộ phòng phân tích thí nghiệm tổng hợp Viện Địa Lý đã chỉ bảo và hướng dẫn em tận tình trong suốt thời gian em thực hiện chuyên đềtại phòng, cho em nhiều kiến thức và kỹ năng thực hành. Cuối cùng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã luôn ở bên cạnh em, tạo điều giúp em hoàn thành tốt bài khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn! SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tôt nghiệp với đề tài: “Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Cd, Pb, Zn) trong mẫu bùn thải tại nhà máy xử lý nước của khu công nghiệp phố nối A, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Bích Ngọc – Giảng viên khoa Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà nội và ThS. Nguyễn Thị Huế Phòng phân tích thí nghiệm tổng hợp Địa lý – Viện Địa lý. Các tài liệu, số liệu và kết quả thu được trong đồ án là do quá trình thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực nghiệm của tôi tại Phòng phân tích thí nghệm tổng hợp Đại lý – Viện Địa lý. Cuối cùng tôi xin chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày trong đồ án này. Hà Nội,Tháng 6 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Thị Nguyệt SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................ 2 3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................... 3 1.1. Tổng quan về KCN Phố Nối A .......................................................... 3 1.1.1.Giới thiệu về KCN Phố Nối A ............................................... 3 1.1.2. Nhà máy xử lý nước thải tập trung ........................................ 5 1.2. Tổng quan về bùn thải trong công nghiệp .......................................... 7 1.3. Tình hình quản lý bùn thải công nghiệp ............................................. 9 1.3.1. Tình hình trên thế giới .......................................................... 9 1.3.2. Tình hình tại Việt Nam ....................................................... 10 1.4. Tổng quan về phương pháp phân tích kim loại ................................ 11 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................... 12 2.1.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................... 12 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................. 12 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu.............................................. 12 2.3.2. Phương pháp kế thừa .......................................................... 12 2.3.3. Phương pháp thực nghiệm .................................................. 12 2.4. Lấy mẫu .......................................................................................... 13 2.5. Khảo sát kỹ thuật xử lý mẫu kim loại .............................................. 14 2.5.1. Kỹ thuật xử lý mẫu ướt ....................................................... 15 2.5.2. Kỹ thuật xử lý mẫu khô ...................................................... 15 2.5.3. Kỹ thuật xử lý mẫu khô - ướt kết hợp ................................. 15 SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.5.4. Độ thu hồi của quá trình xử lý mẫu ..................................... 16 2.5.5. Quy trình đo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử.................. 16 2.6. Xử lý và phân tích hàm lượng kim loại nặng (Cd, Pb, Zn) ............... 17 2.7. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý trong bùn thải ................................. 19 2.8. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................... 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 23 3.1. Kết quả khảo sát kỹ thuật xử lý mẫu ................................................ 23 3.2. Kết quả hàm lượng kim loại nặng kế thừa tháng 10/2014 ................ 24 3.3. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải .............. 24 3.3.1. Kết quả giá trị ngưỡng hàm lượng tuyệt đối Htc và nồng độ ngâm chiết Ctc ............................................................................... 24 3.3.2. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm (Zn) trong bùn thải ........ 26 3.3.3. Kết quả phân tích hàm lượng chì (Pb) ................................. 28 3.3.4. Kết quả phân tích hàm lượng cacdimi trong bùn thải .......... 30 3.4. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng .................................................. 31 3.5. Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý và đề suất hướng sử dụng bùn thải.32 3.5.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa lý ............................. 32 3.5.2. Đề suất hướng sử dụng bùn thải tại KCN Phố Nối A .......... 33 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 37 PHỤ LỤC SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Danh sách một số công ty đang hoạt động trong khu công nghiệp Phố Nối A- Hưng Yên ..................................................................................... 4 Bảng 2.1. Kí hiệu mẫu phân tích .................................................................. 14 Bảng 2.2. Bảng số liệu mẫu thêm chuẩn ....................................................... 16 Bảng 2.3. Các thông số đo máy hấp thụ nguyên tử ....................................... 17 Bảng 3.1. Kết quả xác định độ thu hồi của phương pháp xử lý mẫu ............ 23 Bảng 3.2. Kết quả phân tích mẫu đợt tháng 10/ 2014 ................................... 24 Bảng 3.3. Kết quả giá trị nồng độ ngâm chiết Ctc ......................................... 25 Bảng 3.4. Kết quả giá trị hàm lượng tuyệt đối Htc ........................................ 26 Bảng 3. 5. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong mẫu .............................. 26 Bảng 3.6. Kết quả phân tích hàm lượng chì trong mẫu bùn thải ................... 28 Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong mẫu bùn thải ................... 30 Bảng 3.8. Tính chất, thành phần của bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải KCN Phố Nối ............................................................................................... 32 Bảng 3.9.So sánh chỉ tiêu định lượng bắt buộc quy định sản xuất phân bón theo thông tư 36/2010/TT-BNNPTNT với mẫu bùn thải nghiên cứu ............ 34 SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ của nhà máy xử lý nước thải KCN Phố Nối A. .................... 6 Hình 2.1.Sơ đồ vị trí lấy mẫu bùn thải tại các bể ................................................... 13 Hình 3.1. So sánh độ thu hồi của ba phương phương pháp xử lý mẫu .................... 23 Hình 3.2. So sánh hàm lượng Zn giữa các năm với QCVN .................................... 27 Hình 3.3. So sánh hàm lượng Pb giữa các năm với QCVN .................................... 29 Hình 3.4. So sánh hàm lượng Cacdimi giữa các năm với QCVN ........................... 31 SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn BTNVMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường BYT : Bộ Y tế KCN : Khu công nghiệp KLN : Kim loại nặng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam SV: NGUYỄN THỊ NGUYỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, ở Việt Nam hình thức KCN tập trung đã hình thành và phát triển mạnh mẽ. Các khu chế xuất, KCN ngày càng chứng tỏ ưu thế và vai trò quan trọng trong sự công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước góp phần phát triển kinh tế, giải quyết việc làm và ổn định đời sống xã hội. Việc mở rộng sản xuất, sự gia tăng nhu cầu tiêu dùng hàng hóa, nguyên vật liệu, năng lượng đã, đang là những động lực thức đẩy sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, xã hội kéo theo đó là nỗi lo về vấn đề quản lý môi trường, đặc biệt là quản lý chất thải nói chung và chất thải từ hệ thống xử lý nước thải tại các KCN nói riêng. Việc thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế, tái sử dụng chất thải tại các KCN đang là vấn đề cần được quan tâm. Hiện nay, hầu hết hệ thống xử lý nước thải trong các KCN ở Việt Nam hiệu quả xử lý chưa cao, đồng thời lượng nước thải xử lý hàng ngày rất lớn, lượng bùn thải tạo ra sau quá trình xử lý là không nhỏ. Tuy nhiên việc xử lý lượng bùn dư này vẫn còn bỏ ngõ. Bùn thải từ quá trình xử lý nước thải trong các KCN thường có chứa kim loại nặng vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép và đây cũng được xem là một loại chất thải nguy hại, cần được xử lý triệt để trước khi đưa vào môi trường nhằm ngăn chặn nguy cơ lan truyền phát tán ô nhiễm trong môi trường tự nhiên. KCN Phố Nối A thuộc xã Giai Phạm, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên do Công ty quản lý khai thác KCN Phố Nối A làm chủ đầu tư với diện tích 600ha.Là một trong những KCN lớn, với nhiều dự án đầu tư phát triển trong và ngoài nước đã và đang triển khai hoạt động nhanh chóng, hiệu quả. Cùng với sự phát triển sản xuất, KCN cũng đã xây dựng nhà máy xử lý nước thải SV:NGUYỄN THỊ NGUYỆT 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tập trung với công suất 3.000m3/ngày đêm để xử lý lượng nước thải lớn tạo ra hằng ngày từ tất cả các nhà máy, xưởng sản xuất hoạt động KCN. Do đó, sau quá trình xử lý này đã thải ra một lượng bùn thải rất lớn. Tuy nhiên, việc quản lý, xử lý lượng bùn thải này vẫn chưa được chú trọng. Vì vậy việc phân tích và đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng (Cd, Pb, Zn) trong mẫu bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Phố Nối A là việc làm rất cần thiết và ý nghĩa, làm cơ sở để phân định và quản lý sử dụng bùn thải này. Do vậy, tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng (Cd, Pb, Zn) trong mẫu bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải tập trung củakhu công nghiệp Phố Nối A, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên”. 2. Mục đích nghiên cứu - Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Cd, Pb, Zn) trong bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp Phố Nối A. - Đề xuất hướng xử lý phù hợp đối với lượng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp Phố Nối A. 3. Nội dung nghiên cứu - Khảo sát thực địa hệ thống xử lý nước thải tập trung của nhà máy xử lý nước. - Thu thập, tổng hợp tài liệu về quy trình xử lý mẫu bùn thải để phân tích kim loại nặng. - Lấy mẫu bùn thải tại nhà máy xử lý nước - Khảo sát quy trình xử lý mẫu bùn thải để phân tích kim loại nặng. - Xử lý mẫu, phân tích kim loại nặng của mẫu đã xử lý bằng phương pháp AAS. - Đề xuất một số giải pháp, định hướng sử dụng bùn thải của KCN Phố Nối A SV:NGUYỄN THỊ NGUYỆT 2