Tài liệu Xử lý nước thải nhiễm dầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA HÓA HỌC  Tiểu luận: Xử lý nước thải nhiễm dầu Giáo viên hướng dẫn : ThS. Trương Thanh Tâm Nhóm SV thực hiện : Nhóm 6 Lớp : Hóa dầu K31 Quy nhơn, tháng 11 năm 2011 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền công ghiệp nước ta, tình hình ô nhiễm môi trường cũng gia tăng đến mức báo động. Do đặc thù của nền công nghiệp mới phát triển, chưa có sự quy hoạch tổng thể và nhiều nguyên nhân khác nhau như: điều kiện kinh tế của nhiều xí nghiệp còn khó khăn, hoặc do chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên hầu như chất thải công nghiệp của nhiều nhà máy chưa được xử lý mà thải thẳng ra môi trường. Điều đó dẫn tới sự ô nhiễm trầm trọng của môi trường sống, ảnh hưởng đến sự phát triển toàn diện của đất nước, sức khỏe, đời sống của nhân dân cũng như vẻ mỹ quan của khu vực. Một trong những nghành công nghiệp mũi nhọn của nước ta đó là công nghiệp dầu khí hàng năm cũng phát thải ra một lượng lớn chất thải độc hại như nước thải nhiễm dầu hay các loại khí độc hại : NOx , SOx… Trong đó, ô nhiễm nguồn nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của sự hủy hoại môi trường tự nhiên do nền văn minh đương thời.Ở Việt Nam, dầu khí đã được phát hiện vào ngày 26/6/1986, tấn dầu đầu tiên đã khai thác được từ mỏ dầu Bạch Hổ. Tiếp theo nhiều mỏ dầu khí ở thềm lục địa phía Nam, đã đi vào khai thác như mỏ Đại Hùng, mỏ Rồng, mỏ Rạng Đông, các mỏ khí như Lan Tây Lan Đỏ... Nhà nước ta bắt đầu tiến hành xây dựng nhà máy chế biến dầu đầu tiên với công suất 6 triệu tấn năm. Đồng thời hàng loạt các dự án về sử dụng và chế biến khí đồng hành, cũng như chuẩn bị xây dựng nhà máy chế biến dầu thứ hai đang được phê duyệt. Như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nước ta đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa.Chắc chắn sự đóng góp của ngành dầu khí trong công cuộc công nghiệp hóa đất nước sẽ rất có ý nghĩa, góp phần xây dựng đất nước để sau vài thập niên tới có thể sánh ngang các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới. Cùng với sự phát triển của ngành chế biến dầu, một trong những vấn đề được mọi người rất quan tâm hiện nay, đó là tình trạng ô nhiễm môi trường của các chất thải có nhiễm dầu. Các hiện tượng tràn dầu, rò rỉ khí dầu gây nên tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường, như làm hủy hoại hệ sinh thái động thực vật, và gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người. Vì vậy với mục tiêu góp phần bảo vệ môi trường, ngoài việc tránh các hiện tượng rò rỉ khí dầu ra bên ngoài thì việc xử lý nước thải nhiễm dầu đang là một mối quan tâm lớn của nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội và chính bản thân mỗi cộng đồng dân cư. Trong tiểu luận “ Xử lí nước thải nhiễm dầu “ ,với phạm vi nghiên cứu nhỏ bé,chúng em trình bày khái quát về nguyên nhân, tác hại của nước thải nhiễm dầu và một số phương pháp áp dụng để xử lí chúng. Do kiến thức còn hạn chế cũng như thiếu kinh nghiệm trình bày, diễn thuyết nên khó tránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong được sự hướng dẫn và đóng góp của cô Trương Thanh Tâm và các bạn. Nhóm SV thực hiện. 1. CÁC NGUỒN PHÁT SINH HAY NGUYÊN NHÂN CỦA NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU: Theo khảo sát, nguồn ô nhiễm dầu thải chủ yếu phát sinh từ các sự cố tràn dầu trên biển, rò rỉ tại các kho xăng dầu, nhà máy ô tô và gia công cơ khí... Tràn dầu là một trong những sự cố môi trường trên biển thường xảy ra trong các hoạt động dầu khí và hàng hải. Đối với những nước có cơ sở hạ tầng hàng hải còn lạc hậu như nước ta, các sự cố do tai nạn hàng hải thường hay gặp phải và ô nhiễm thường là do dầu nhiên liệu hoặc dầu thành phẩm tràn ra từ các tai nạn đâm va, chìm tàu. Từ năm 1987 đến nay, đã có trên 100 vụ tràn dầu được ghi nhận ở vùng biển Việt Nam, trong đó gần 50% là dầu tràn không rõ nguồn gốc. Chúng thường xảy ra vào tháng 3-4 hàng năm ở miền Trung và tháng 5-6 ở miền Bắc. Với những vụ tràn dầu lớn không rõ nguồn gốc, có diện phát tán rộng liên tỉnh thì năng lực ứng cứu sự cố tràn dầu thông thường không đáp ứng được. Tại vùng biển của Việt Nam chúng ta, mỗi ngày có hàng trăm ngàn tàu thuyền loại vừa và nhỏ xả một lượng lớn nước đáy tàu nhiễm dầu ra môi trường không hề qua xử lý. Các sự cố tràn dầu trên biển luôn thu hút sự chú ý của các cơ quan quản lý và truyền thông. Tuy nhiên, nếu thống kê hàng năm chúng ta có thể nhận thấy, lượng dầu thoát ra môi trường từ các sự cố tràn dầu lại nhỏ hơn nhiều so với tổng lượng dầu thải ra từ hàng trăm ngàn tàu thuyền vừa và nhỏ. Thực trạng này đang gây tổn thất kinh tế lớn cho các vùng nuôi trồng thủy sản cũng như ảnh hưởng lâu dài tới hệ sinh thái và đa dạng sinh học biển, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển bền vững biển Việt Nam. Hoạt động kinh doanh của các kho xăng dầu thường bao gồm các công đoạn: nhập khẩu, tồn trữ trong kho xăng dầu, vận chuyển, phân phối tới người tiêu dùng thông qua mạng lưới cửa hàng xăng dầu. Với đặc thù như vậy, hoạt động kinh doanh xăng dầu khác biệt với các ngành công nghiệp khác, đó là không sử dụng nước làm nguyên liệu đầu vào cho quá trình sản xuất kinh doanh, vì vậy xét về nguyên tắc thì sẽ không có nước thải phát sinh trong hoạt động kinh doanh xăng dầu. Tuy nhiên, thực tế trong quá trình vận hành khai thác các công trình xăng dầu (kho, cửa hàng) có phát sinh nước thải nhiễm dầu cần phải xử lý do những nguyên nhân sau: - Xúc rửa bể chứa định kỳ tại các kho xăng dầu nhằm đảm bảo chất lượng nhiên liệu. - Xả nước đáy bể sau khi kết thúc quá trình nhập tầu vào bể chứa trong kho. - Sử dụng nước sạch để vệ sinh công nghiệp định kỳ và sau khi kết thúc sửa chữa công nghệ, thiết bị trong kho xăng dầu. - Nước mưa rơi trên khu vực nền bãi có khả năng nhiễm dầu tại kho và CHXD. Trên cơ sở phân tích nguồn và nguyên nhân phát sinh cho thấy khối lượng trong hoạt động kinh doanh xăng dầu không thường xuyên và đều đặn, phụ thuộc vào các quy định liên quan tới xúc rửa bể chứa, tần xuất nhập hàng, vệ sinh công nghiệp... các thông số ô nhiễm đặc trưng trong nước thải tại các kho xăng dầu gồm: COD, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ khoáng. Theo tiêu chuẩn TCVN 5307:2002 Kho dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ Yêu cầu thiết kế và trên thực tế, các kho xăng dầu đều có hai hệ thống rãnh thoát nước thải, trong đó: - Hệ thống thoát nước quy ước sạch: nước sinh hoạt, nước mưa rơi trên các khu vực nền bãi không liên quan đến việc tồn chứa, xuất nhập, bơm rót xăng dầu và không có nguy cơ nhiễm bẩn xăng dầu. Hệ thống thoát nước quy ước sạch được phép xả thẳng ra môi trường bên ngoài. - Hệ thống thoát nước thải nhiễm dầu là hệ thống thoát nước cho các nguồn sau: nước rửa nền nhà xuất nhập, nước thải của nhà hóa nghiệm, nước xả đáy và xúc rửa bể, nước mưa rơi trên khu vực nền bãi có nguy cơ nhiễm bẩn xăng dầu. Hệ thống này thường được dẫn đến bể lắng gạn dầu trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước thải. Các công đoạn phát sinh nước thải nhiễm dầu cần được xem xét là: 1. Xúc rửa bể chứa: Bể chứa thường được xúc rửa khi đưa bể mới vào chứa xăng dầu; hoặc thay đổi chủng loại mặt hàng chứa trong bể; hoặc trước khi đưa bể vào sửa chữa, bảo dưỡng; hoặc xúc rửa định kỳ theo quy định để đảm bảo chất lượng hàng hoá... Lượng nước thải sẽ tùy thuộc vào dung tích từng bể, loại hàng tồn chứa và phương pháp xúc rửa. Nước thải loại này thường có hàm lượng dầu cao và phát sinh bùn cặn dầu (Chất thải nguy hại CTNH) 2. Xả nước đáy bể khi xuất nhập: Các trường hợp cần xả nước đáy bể là khi nước lẫn hàng bơm từ tàu vào bể; hoặc tùy theo đặc điểm công nghệ và quy định giao nhận của từng kho, sẽ phải bơm nước đẩy hết hàng trong đường ống vào bể để đo tính. Trường hợp nước lẫn hàng bơm từ tàu vào bể thì nước thải loại này thường có số lượng ít; Trường hợp đuổi nước trong ống thì lượng nước thải sẽ tùy thuộc kích thước, độ dài đường ống xuất nhập. Về đặc tính nước thải: nước xả đáy luôn bao gồm xả cặn lắng đáy bể, do đó phát sinh CTNH, tuy nhiên hàm lượng dầu trong nước thải loại này thường thấp. 3. Nước vệ sinh công nghiệp lẫn dầu: phát sinh trong quá trình vệ sinh nền bến xuất; bãi van; nước vệ sinh thiết bị và các phương tiện; nước rửa nền bãi tại cửa hàng xăng dầu. Lượng nước thải tùy thuộc diện tích, lượng chất thải phát sinh tại các vị trí nêu trên. 4. Nước mưa lẫn dầu: Lượng nước mưa lẫn dầu cần xử lý được dự báo căn cứ vào số liệu khí tượng thủy văn của từng khu vực. Nước mưa lẫn dầu chỉ phát sinh tại những vị trí dò rỉ, rơi vãi xăng dầu, như vị trí xả đáy hở trong khu bể, trong trường hợp sau khi xúc rửa bể, tách nước đáy bể mà không vệ sinh kịp thời; bến xuất bị tràn vãi xăng dầu, bãi van bị rò rỉ mà không sửa chữa, vệ sinh kịp thời; mặt cầu cảng... Gần đây, một vấn đề đặt ra là việc quản lý tại các trạm xăng dầu khu vực dân cư chưa triệt để, khiến lượng dầu thải và chất thải nhiễm dầu lẫn qua đường cống thoát nước tại các đô thị đổ ra các sông ngòi, kênh rạch gây ô nhiễm. Ước tính số lượng nguồn thải từ các khu dân cứ có thể lên tới 1,4 – 1,5 triệu m3/ngày. Một vấn đề cũng được đặt ra đối với nhiều thành phố lớn hiện nay là ô nhiễm dầu thải từ các phương tiện giao thông cơ giới. Riêng tại TP. Hồ Chí Minh hiện có khoảng 4 triệu phương tiện xe cơ giới, trong đó có 2,5 triệu xe máy các loại. Ước tính tổng lượng dầu thải của các phương tiện đường bộ lên tới 37.000 lít/ngày. Ngoài ra theo số liệu báo cáo của các công ty tái chế dầu, lượng dầu thải có thể nhập về trong ngày lên tới 90 – 150 tấn/ngày từ các nguồn thải của các tàu chở dầu, bồn chứa xăng dầu và các trạm biến thế,... Trước những nguy cơ ô nhiễm môi trường do dầu thải, TP. Hồ Chí Minh thời gian qua triển khai liên kết với nhiều đơn vị xử lý, tái chế dầu thải quốc tế, đồng thời đầu tư công nghệ cho các nhà máy xử lý chất thải độc hại. Tính đến nay, TP. Hồ Chí Minh đã có 3 – 5 nhà máy tái chế dầu thải có công suất bình quân 40 – 50 tấn/ngày với công nghệ chưng cất và lọc. Tuy nhiên, thực chất chỉ có khoảng 2 công ty thực hiện theo cam kết. Các cơ sở còn lại hoạt động trong các khu dân cư không có giấy phép chưa thể thống kê được. Ngoài ra, tất cả các thiết bị chưng cất đều chế tạo thô sơ, công suất lớn nhưng chất lượng sản phẩm kém. Về quản lý Nhà nước, hiện các cơ sở sản xuất phát sinh dầu thải và các nhà máy tái chế, xử lý chất thải nhiễm dầu được quản lý bằng hệ thống Chứng từ quản lý chất thải và phải báo cáo định kỳ 2 năm một lần với số lần kiểm tra tương ứng. Tuy nhiên, hiện số lượng cán bộ và trang thiết bị kiểm tra rất hạn chế, việc quản lý các cơ sở sản xuất “chui” là rất khó khăn khi các cơ sở này di chuyển liên tục. Ô nhiễm dầu thải, đặc biệt là những phát sinh từ khu vực dân cư đang là những vấn đề đau đầu tại nhiều đô thị lớn tại nước ta. Một số hình ảnh về nước thải nhiễm dầu: Dầu loang từ một giàn khoan Cá chết do nước thải nhiễm dầu Cá chết do ô nhiễm dầu vùng ven biển Dầu máy thải chảy lênh láng không được xử lý 2. CÁC TÁC ĐỘNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHI XẢ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU VÀO MÔI TRƯỜNG : - Một phần các sản phẩm dầu lắng xuống và phân hủy ở tầng đáy nguồn nước làm ô nhiễm nước bởi các sản phẩm phân giải hòa tan, một phần khác lại nổi lên trên mặt nước cùng với các bọt khí tách ra từ đáy nguồn nước. Cặn chứa dầu tích lũy ở đáy sông, hồ là nguồn gây ô nhiễm cố định đối với sông đó, gây độc hại cho hệ sinh vật đáy - thức ăn của cá. - Khi nguồn nước bị ô nhiễm dầu, các sản phẩm dầu hòa tan và phân giải làm giảm khả năng sự làm sạch của nguồn nước, bởi các sinh vật phiêu sinh, sinh vật đáy tham gia vào các quá trình đó bị chết đi hoặc giảm về số lượng hoặc tham gia yếu ớt. - Khi nước thải nhiễm dầu xả vào nguồn nước, lượng dự trữ oxy hòa tan trong nước nguồn sẽ giảm đi do oxy được tiêu thụ cho quá trình oxy hóa các sản phẩm dầu, làm cản trở quá trình làm thoáng mặt nước. - Khi hàm lượng dầu trong nước cao hơn 0,2 mg/l, nước có mùi hôi không dùng được cho các mục đích sinh hoạt (tiêu chuẩn Việt Nam quy định trong nguồn nước mặt dùng để cấp nước không có dầu). - Ô nhiễm dầu giàu lưu huỳnh còn có thể gây chết cá nếu hàm lượng Na2S trong nước đạt đến 3 : 4 mg/l. Một số loài cá nhạy cảm có thể bị chết khi hàm lượng Na2S nhỏ hơn 1 mg/l. - Ngoài ra, dầu trong nước còn có khả năng chuyển hóa thành các hoá chất độc loại khác đối với con người và thủy sinh như phenol, các dẫn xuất clo của phenol. Tiêu chuẩn phenol cho nguồn cấp nước sinh hoạt là 0.001 mg/l, ngưỡng chịu đựng của cá là 10 - 4 mg/L. Kinh nghiệm nhiều nước trên thế giới cho thấy ô nhiễm nguồn nước do dầu và các sản phẩm phân hủy của dầu có thể gây tổn thất lớn cho ngành cấp nước, thủy sản, nông nghiệp, du lịch và các ngành kinh tế quốc dân khác. Ngoài các tác động tiêu cực đến môi trường nước mặt như đã nêu, dầu tràn hoặc dầu rơi vãi từ khu kho xăng cảng sẽ có khả năng ngấm vào đất hoặc bị cuốn theo nước mưa vào các tầng nước ngầm và từ đó khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm có sự hiện diện của dầu, nước sẽ có mùi hôi không thể dùng cho mục đích ăn uống sinh hoạt. 3. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU 3.1. Đặc trưng của nước thải nhiễm dầu: Nước thải nhiễm dầu chứa thành phần chính là dầu khoáng, ngoài ra còn có rác, cặn lắng, đất sét…Chúng phát sinh chủ yếu từ các quá trình sau: súc rửa, làm mát bồn chứa, vệ sinh máy móc, thiết bị, rơi vãi xăng dầu xuống nguồn nước, xảy ra sự cố…Nếu không có biện pháp xử lý sẽ gây nên tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường như làm hủy hoại hệ sinh thái động thực vật, và gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người. Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải nhiễm dầu thể hiện cụ thể ở bảng sau. Bảng chất lượng nước thải nhiễm dầu 3.2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU: 3.2.1 QUY TRÌNH PHỔ BIẾN : *THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Nước nhiễm dầu theo hệ thống thu gom chảy vào bể điều hòa. Tại đây, lớp dầu thô trên mặt nước được thiết bị vớt tách dầu loại ra khỏi nước và được đưa tới bể chứa dầu. Nước thải sau khi tách dầu được bơm lên bể phản ứng. Hóa chất keo tụ và hóa chất hiệu chỉnh môi trường được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng máy pH. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, hóa chất keo tụ và hóa chất hiệu chỉnh môi trường được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp diện tích và thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông. Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ keo tụ được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể tách dầu thô cải tiến. Hỗn hợp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang bể tách dầu thô cải tiến. Bể tách dầu thô cải tiến được thiết kế với những tấm vách nghiêng để loại bỏ những thành phần cặn thô, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi để các hạt dầu nổi lên trên mặt nước. Dầu này được loại khỏi nước thải bằng thiết bị tách dầu tự động. Phần cặn dầu thô này cũng được dẫn về bể chứa dầu. Phần cặn lắng xuống đáy bể được bơm về bể chứa bùn. Nước sau bể tách dầu thô cải tiến tự chảy vào bể trung gian. Đây là nơi trung chuyển nước giữa bể tách dầu thô cải tiến và công trình xử lý dầu. cặn bậc 2: bể lọc áp lực và bể nano dạng khô. Phần lớn dầu thô, chất rắn lơ lửng, BOD, COD. …. được loại khỏi nước thải sau khi qua bể điều hòa, bể phản ứng, bể keo tụ tạo bông, bể tách dầu thô cải tiến. Phần còn lại được xử lý tại bể lọc áp lực và bể nano dạng khô. Nước được bơm từ bể trung gian qua lớp vật liệu lọc của bể lọc áp lực. Cặn lơ lửng được giữ lại trên lớp vật liệu lọc, nước đi ra khỏi bể lọc áp lực đi vào bể nano dạng khô để tách phần dầu và cặn còn sót lại trong nước thải. Vi sinh được loại ra khỏi nước tại bể này. Đây là công nghệ khử trùng không dùng hóa chất. Nước sau khi qua bể nano đạt quy chuẩn xả thải theo quy định của pháp luật. Bùn cặn từ bể điều hòa và bể tách dầu thô cải tiến được đưa về bể chứa bùn và được các cơ quan chức năng thu gom và xử lý định kỳ. Một hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu dạt tiêu chuẩn. 3.2.2 GIẢI PHÁP CỦA SOS MÔI TRƯỜNG Xử lý tại chỗ bằng vải lọc dầu SOS-1: Vải lọc dầu SOS-1 được sản xuất từ 100% soi tái chế của ngành công nghiệp dệt với đặc tính độc đáo: Vải có khả năng lọc sạch dầu kể cả váng dầu rất mỏng lẫn trong nước thải bất kể nước ngọt hay nước mặn với lưu tốc lớn. Khả năng lọc dầu không hề bị ảnh hưởng ngay khi vải ngập trong nước, dầu bị hút vào sẽ đẩy nước ra khỏi sợi vải và chiếm chỗ. SOS-1 có khả năng hút lượng dầu gấp 20 lần trọng lượng bản thân, cao hơn so với vật liệu thấm dầu phổ biến bằng polypropylene và vượt xa loại vật liệu này ở đặc tính có thể cho nướcchảy qua với lun tốc lớn. Sản phẩm này mang lại hiệu quả kinh tế cao do vải sử dụng được nhiều lần. Vải lọc dầu SOS-1 sử dụng rất đơn giản: Cho nước nhiễm dầu chảy qua vải. Vải lọc dầu được sử dụng với nhiều kiểu cách hình dạng khác nhau: Dạng túi lọc bịt vào đầu ống ra của vòi bơm nước thải; Dạng túi lọc hình trụ hoặc lập phương trùm bên ngoài khung kim loại với kích thước vừa lọt vào giữa các vách ngăn đáy tàu nơi đặt bơm hút (Bơm hút đặt bên trong khung. Khi bơm hoạt động, nước nhiễm dầu chảy qua vải lọc, dầu bị vải giữ lại. Nước bơm ra ngoài không còn dầu). Dạng thả nổi tự do trong khoang nước đáy tàu. Khi vải ngấm no dầu, tách dầu ra bằng phương pháp cơ học (vắt ly tâm, ép...), làm sạch bằng cách giặt thông thường và sử dụng lại. Vải có khả năng lọc sạch váng dầu trong 4 lần đầu sử dụng, sau đó sử dụng như vật liệu thấm dầu thả nổi trong nước đáy tàu. Sau thời gian dài sử dụng và chịu tác động bởi việc vắt tách giặt giũ, vải trở nên rách nát có thể hủy bằng cách đốt cho nhiệt lượng cao với lượng tro dưới 1%. Vải không tự bị hỏng mục khi ngâm trong nước mà chỉ có thể tiêu hủy bằng cách đốt. Dưới đây là kết quả phân tích mẫu nước thải nhiễm dầu tại Công ty Kỹ thuật máy bay Nội Bài trước và sau khi lọc bởi vải lọc dầu SOS-l.(Bảng 1) Túi lọc có thể lọc sạch váng dầu trong 4 lần đầu. Sau 4 lần lọc, vải vẫn có thể sử dụng như chất thấm dầu thả trong nước đáy tàu giúp làm giảm lượng dầu trong nước thải xuống dưới 0.2kg/ngày. Như vậy, chi phí xử lý nước nhiễm dầu cho 1 tàu/thuyền loại vừa và nhỏ chưa tới 6.000 đồng/ngày, hoặc 180.000 đồng/tháng. Việc tổ chức thu gom xử lý túi lọc dầu cho các tàu thuyền nên thực hiện qua một đơn vị dịch vụ khi các tàu cập bến. Thay túi lọc rất đơn giản, chủ tàu cũng có thể tự thay, cho túi ngấm no dầu vào bao ni lông kín rồi giao cho đơn vị dịch vụ khi tàu về bờ. Mỗi lần giao nhận để làm sạch, túi lọc dầu được bấm 1 lỗ. Khi nhận túi có tới 4 lỗ bấm thì không tiếp tục sử dụng để lọc nữa mà chỉ thả trong khoang nước thải để hút dầu. 3.2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA DẦU BẰNG CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI: Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có khả năng tự lắng kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt nước. Sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực chất đây là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt. Ngoài ra, quá trình này còn để tách các chất hòa tan như các hoạt động bề mặt. Trong công nghiệp, tuyển nổi được áp dụng để xử lý chất khoáng, tái sinh nguyên liệu từ nước rửa, làm sạch nước thải, xử lý bùn và thu hồi khoáng sản quí. Trong xử lý nước cấp, quá trình tuyển nổi được kết hợp với quá trình keo tụ tạo bông, đặc biệt là đối với chất mùn và tảo sau quá trình keo tụ tạo bông được tách ra khỏi nước bằng tuyển nổi. Phương pháp này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nước thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên trên mặt nước. Khi nổi lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều hạt bẩn. Tuyển nổi bọt nhằm tách các hạt lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc hòa tan ra khỏi pha lỏng. Kĩ thuật này có thể dùng cho xử lý nước thải đô thị và nhiều lĩnh vực công nghiệp như: chế biến dầu béo, dệt thuộc da, lọc hóa dầu, … Ngoài ra, tuyển nổi ion và phân tử là một phương pháp mới để tách các chất tan ra khỏi nước, được sử dụng trong những năm gần đây . Hiệu suất của phương pháp tuyển nổi phụ thuộc vào kích thước và số lượng bong bóng khí, kích thước các tạp chất trong nước thải. Do dầu tồn tại nhiều ở dạng nhũ, nên nếu chỉ dùng quá trình lắng tụ, thì ngay cả khi quá trình lắng kéo dài, việc xử lý nước thải chứa dầu cũng không đảm bảo. Vì thế, các nhà khoa học thuộc Viện Hóa học công nghiệp (Bộ Công nghiệp), đứng đầu là tiến sĩ Trần Quang Chước đã nghiên cứu và tìm ra công nghệ tuyển nổi để xử lý loại nước thải này. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế, để xử lý nước thải chứa dầu tại Xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái: Nước thải chứa dầu, được thải ra từ các quá trình khai thác, chế biến dầu khí; từ các nhà máy hoá dầu; nhà máy sửa đầu máy xe lửa, ô tô ...vv, ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế, xí nghiệp đã xây dựng một hệ thống xử lý nước thải chứa dầu cho ngành Đường sắt, đặt tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái. Trong nước thải chứa dầu, luôn luôn có một phần dầu đáng kể (đến 1 -3 g/l), nằm ở trạng thái nhũ; phần còn lại là những hạt dầu lớn, và các cấu tử nặng (mazút; nhựa đường; ..) có thể nổi lên hay chìm xuống dưới đáy. Các nhũ dầu bảo toàn trạng thái huyền phù của nó rất vững bền, đặc biệt khi nồng độ dầu thấp (không vượt quá 1.000mg/l), hoặc khi không có các chất hoạt động bề mặt hay bọt khoáng nhỏ, cản trở sự hợp nhất của các hạt nhũ dầu. Vì vậy, quá trình tách dầu ra khó nước thải gặp nhiều khó khăn. Nếu chỉ dùng quá trình lắng tụ, ngay cả khi sự lắng kéo dài, việc xử lý nước thải chứa dầu cũng không đảm bảo. Vì thế, trong những năm gần đây, nhiều nước đã sử dụng công nghệ tuyển nổi để xử lý nước thải chứa dầu, để xử lý nước thải chứa dầu tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái, xí nghiệp cũng đã theo hướng này. Nước thải tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái là một hệ thống phức tạp nhiều thành phần, gồm ba pha: chất rắn lơ lửng (pha rắn); nước chứa dầu (pha lỏng); không khí hoà tan (pha khí). Trên cơ sở các nghiên cứu và thực nghiệm đã thực hiện, xí nghiệp đã chọn "Tuyển nổi áp lực" để xử lý loại nước thải này. Trong thực tế sử lý nước thải hoặc làm sạch các chất lỏng bằng tuyển nổi, đã xuất hiện nhiều phương pháp khác nhau ở dấu hiệu này cũng như dấu hiệu kia (tuyển nổi với sự tách không khí từ dung dịch; tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp; tuyển nổi với sự phân tán không khí bằng cơ khí; tuyển nổi hoá học; tuyển nổi sinh học; tuyển nổi ion; tuyển nổi bằng phương pháp tách phân đoạn bọt; tuyển nổi bằng phương pháp tách phân đoạn bọt rồi phân huỷ bức xạ; ... vv), vì vậy việc lựa chọn phương pháp cũng giữa vai trò quan trọng. Trong một vài trường hợp, chỉ cần một quá trình tuyển nổi cũng thực hiện được việc sử lý nước; nhưng trong trường hợp này, ngoài quá trình tuyển nổi ta cần xử dụng thêm các quá trình xử lý nước khác và hệ thống xử lý nước thải tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái bao gồm các giai đoạn sau: - Tạo dung dịch quá bão hoà không khí. - Giảm áp suất dung dịch quá bão hoà để các bọt khí tách ra khỏi dung dịch và làm nổi chất bẩn. - Kết dính bọt khí có mang theo chất bẩn. - Làm cho bọt bền và thô hơn. - Tách lớp bọt bẩn và cặn ra khỏi nuộc trong bể tuyển nổi. Sau khi công trình hoàn thành, đã làm giảm hàm lượng dầu, mỡ, khoáng trong nước thải từ 120-150 mg/lít xuống còn 0,8 mg/l . Từ thực tế nay, xí nghiệp đưa ra điều kiện bổ xung thêm và kiểm tra lại các giả thiết, kết luận rút ra từ nghiên cứu lý luận, đó là: - Để tuyển nổi phải tạo ra một môi trường thích hợp cả về mật độ lẫn độ pH của nước thải. - Phải tạo ra trong khối nước thải một pha khác, đó là pha khí (không khí); muốn thế phải thổi không khí vào và làm cho không khí có mức độ phân tán cao. - Tạo ra khả năng tiếp xúc và va chạm giữa các hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) bám chặt lên ranh giới phân chia pha nước không khí (khoáng hoá các bóng khí). - Trong một vài loại nước thải cần dùng thuốc tuyển nổi để làm cho bề mặt hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) cần nổi trở thành "sợ nước" và cải tạo bề mạt hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) không cần làm nổi trờ thành "háo nước". *Thời gian tuyển nổi. Ngoài các điều kiện về: kích thước bọt, áp suất không khí, lưu lượng không khí, mực nước trong thiết bị tuyển nổi, hiệu quả tuyển nổi còn phụ thuộc vào thời gian tuyển nổi. Theo số liệu thực nghiệm, kích thước bọt 4-20 mm, áp suất không khí 2-5 ata; lưu lượng không khí 40-70 m3/m2h; mực nước trong buồng tuyển nổi 1 ,5-2.0 m, thời gian tuyển nổi phải từ 20-30 phút. Phương pháp tuyển nổi đã và đang giữ vai trò quan trong trong việc xử lý nước thải nhằm chống ô nhiễm môi trường và đảm bảo an toàn cho nguồn nước. Bể tuyển nổi 3.2.4 X Ử LÝ NƯỚC NHIỄM DẦU BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Ứng dụng công nghệ sinh học vào kỹ thuật môi trường đã và đang là một hướng nghiên cứu rất được quan tâm phát triển và ngày càng có nhiều ứng dụng thiết thực với ưu điểm hàng đầu là thân thiện với môi trường. Chẳng hạn như ở Kho K99 (Cục Xăng dầu, Tổng cục Hậu cần) là kho đầu nguồn trữ lượng lớn, lưu lượng tiếp nhận, cấp phát hàng trăm tấn xăng, dầu, mỡ các loại mỗi năm. Bên cạnh đó, kho còn tổ chức pha chế xăng A80 để cấp phát cho các đơn vị toàn quân. Số lượng xăng, dầu, mỡ luân chuyển lớn nên nước thải nhiễm dầu đáng kể cần phải xử lý an toàn để bảo đảm môi trường kho và khu vực xung quanh. Từ năm 2001, cùng với việc xây dựng cơ bản, Kho K99 được đầu tư đồng bộ hệ thống công nghệ xử lý chất thải nhiễm dầu đạt tiêu chuẩn theo quy định, bao gồm hệ thống bể chứa, chuyển tải, bể lắng lọc và bể xử lý sinh học. Toàn hệ thống gồm 7 bể, thiết bị bơm hút, nạo vét nhuyễn thể lắng lại sau lọc. Công nghệ xử lý nước nhiễm dầu và hệ thống do Viện Khoa học công nghệ sinh học (Bộ Khoa học-Công nghệ) thiết kế, áp dụng công nghệ xử lý bằng vi sinh đưa vào hoạt động từ năm 2002. Quy trình xử lý gồm: Bơm nước từ bể thu váng lên tháp, để lắng 24 giờ; sau đó mở van cho nước xuống các bể từ 1 đến 4, khi nước vào đầy các bể, cách mặt từ 15cm đến 20cm đóng van xả; cho chế phẩm sinh học dạng viên vào các bể chứa, ngâm xử lý từ 7 đến 10 ngày. Sau đó chuyển tải nước xử lý lần một qua các bể còn lại với mức nước đầy 0,9m, tiếp tục rắc các chế phẩm sinh học để xử lý. Tiếp đó, sử dụng các thiết bị khuấy, sục khí tiến hành tại các bể, thời gian sục liên tục 36 giờ, cứ 6 giờ nghỉ khoảng 30 phút. Sau 24 giờ tiếp tục bổ sung vào các bể các chế phẩm sinh học. Kết thúc quá trình sục khí, mở van xả nước ra bể xử lý sinh học lần cuối; nước sau xử lý đạt các thông số theo tiêu chuẩn quy định của Bộ Khoa học-Công nghệ, có thể đưa ra môi trường xung quanh. Sau hơn 5 năm vận hành, hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu của kho hoạt động ổn định. Việc áp dụng công nghệ sinh học để xử lý triệt để nước thải nhiễm dầu góp phần giúp Kho K99 giảm mức độ ô nhiễm môi trường, bảo đảm an toàn vệ sinh lao động và sức khỏe cho bộ đội và nhân dân. Bể xử lý sinh học trong hệ thống công nghệ xử lý. KẾT LUẬN Trên đây chúng em đã trình bày một số phương pháp xử lý phổ biến và đạt kết quả rất khả quan. Tóm lại, nước thải nhiễm dầu ngày càng chiếm số lượng lớn trong các nguồn nước thải và nếu thải ra ngoài môi trường không qua xử lý thì sẽ gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng đối với thiên nhiên cũng như con người. Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước thải nhiễm dầu như dùng hóa chất keo tụ, tuyển nổi, vải lọc dầu hay ứng dụng công nghệ sinh học v.v... Tuy nhiên, dù xử lý bằng phương pháp nào cũng không thể xử lý triệt để nguồn nước thải nhiễm dầu, cũng như không thể thu gom hết lượng nước thải này và một lượng lớn được thải ra đã tác động rất xấu đến môi trường của chúng ta không những ở hiện tại mà sẽ còn nhiều ảnh hưởng không thể lường hết trong tương lai. Do vậy, ý thức và trách nhiệm của con người là trên hết, trong các hoạt động khai thác, sản xuất kinh doanh cần tuân thủ các quy định về môi trường, không vì chạy đua theo lợi nhuận mà đánh rơi chuẩn mực đạo đức con người. Bên cạnh đó, chúng ta cần coi trọng, làm tốt công tác quản lý môi trường, hạn chế đến mức thấp nhất có thể nguồn nước thải nhiễm dầu để bảo vệ môi trường sống tươi đẹp mà tạo hóa ban tặng cho chúng ta, vốn đã và đang bị đe dọa nghiêm trọng. Đại diện nhóm SV thực hiện: Phạm Thanh Quỳnh. TƯ LIỆU THAM KHẢO 1. http://www.vatgia.com/raovat/8299/3269947/cong-nghexu-ly-nuoc-thai-nhiem-dau.html 2. http://subdomain.vinachem.com.vn/XBP%5CVien_hoa%5 CMT%5Cbai2.htm 3. http://www.qdnd.vn/qdndsite/vivn/61/43/4/39/39/24662/Default.aspx 4. http://vea.gov.vn/vn/truyenthong/tapchimt/gpcnx42009/Pag es/Giải-pháp-khả-thi-xử-lý-nước-đáy-tàu-thuyền-bị-nhiễmdầu.aspx 5. http://www.google.com.vn/imgres?hl=vi&sa=X&biw=102 4&bih=677&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=s7QH7ZP6A RAnsM:&imgre 6. http://www.khoahoc.com.vn/doisong/moi-truong/thiennhien/28799_Vinh-Ha-Long-o-nhiem-dau-nang-nhat-canuoc.aspx 7. http://vnexpress.net/gl/phap-luat/2011/11/xa-chat-thainguy-hai-dau-doc-song-bach-dang/