Đề tài Định hướng xây dựng ngành xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt tại Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NGOẠI THƢƠNG -----------------o0o----------------- CÔNG TRÌNH DỰ THI CUỘC THI “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC NGOẠI THƢƠNG 2009” Tên công trình: ĐỊNH HƢỚNG XÂY DỰNG NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT TẠI VIỆT NAM NHÓM NGÀNH: XH1a Hà Nội, tháng 7 năm 2009 2 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 6 CHƢƠNG I: LÝ LUẬN CHUNG VỀ NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI .................... 9 1. Khái niệm cơ bản về nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt ........................ 9 1.1. Thành phần và tính chất của nước thải ............................................................... 9 1.2. Các thông số của nước thải có ảnh hưởng tới môi trường ............................... 12 1.3. Các phương pháp xử lý nước thải..................................................................... 13 1.3.1. Phương pháp lý học ................................................................................... 14 1.3.2. Phương pháp hóa học ................................................................................. 15 1.3.3. Phương pháp sinh học ................................................................................ 16 1.3.4. Xử lý nhiệt ................................................................................................. 17 2. Tầm quan trọng của ngành xử lý nước thải ............................................................. 17 2.1. Trên lĩnh vực kinh tế ........................................................................................ 17 2.2. Trên lĩnh vực xã hội .......................................................................................... 20 CHƢƠNG II : CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI Ở VIỆT NAM ......................................................... 21 1. Các nhân tố chung ................................................................................................... 22 1.1. Nguồn cung nước sạch ..................................................................................... 22 1.2. Nguồn vốn và công nghệ .................................................................................. 24 1.3. Tài nguyên thiên nhiên ..................................................................................... 25 2. Cầu thị trường về xử lý nước thải ........................................................................... 27 2.1. Quá trình đô thị hoá .......................................................................................... 27 2.2. Quá trình công nghiệp hoá và tự do hoá thương mại và đầu tư ....................... 28 3 2.3. Sự kiện Việt Nam gia nhập WTO .................................................................... 32 3. Các ngành công nghiệp hỗ trợ ................................................................................. 32 4. Vai trò của chính phủ .............................................................................................. 33 4.1. Các cơ quan quản lý hoạt động xử lý nước thải ............................................... 33 4.2. Các văn bản pháp luật về xử lý nước thải ........................................................ 34 4.3. Cách thức theo dõi và đánh giá hoạt động xử lý nước thải .............................. 37 CHƢƠNG III: THỰC TRẠNG NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT CỦA NƢỚC TA HIỆN NAY ................................ 39 1. Khái quát về thị trường xử lý nước thải tại Việt Nam hiện nay .............................. 39 2. Thực trạng xử lý nước thải công nghiệp ................................................................. 40 2.1. Thực trạng chung ................................................................................................. 40 2.3. Khu vực Đông Nam Bộ .................................................................................... 41 2.4. Khu vực Đồng bằng sông Cửu Long ................................................................ 46 3. Thực trạng xử lý nước thải sinh hoạt ...................................................................... 48 3.1. Xử lý nước thải sinh hoạt ở TP HCM .................................................................. 50 3.2. Xử lý nước thải sinh hoạt ở Hà Nội ..................................................................... 52 CHƢƠNG IV: ĐỊNH HƢỚNG XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI TRONG THỜI GIAN TỚI ................................................................. 54 1. Kinh nghiệm của Trung Quốc trong phát triển hệ thống xử lý nước thải ............... 54 2. Các giải pháp đối với Việt Nam .............................................................................. 58 2.1. Đối với việc xử lý nước thải tại các KCN, KCX .............................................. 58 2.2. Sử dụng vốn vay ODA cho các dự án về XLNT .............................................. 59 2.3. Kêu gọi đầu tư và sự tham gia của tư nhân vào ngành XLNT ......................... 60 KẾT LUẬN ................................................................................................................... 63 4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT NTCN: Nước thải công nghiệp NTSH: Nước thải sinh hoạt XLNT: Xử lý nước thải KCN: Khu công nghiệp KCX: Khu chế xuất WSC: Công ty cung cấp nước URENCO: Công ty nước sạch và vệ sinh môi trường SME: Doanh nghiệp vừa và nhỏ FDI: Vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài CNH: Công nghiệp hóa SXCN: Sản xuất công nghiệp MOSTE: Bộ khoa học, công nghệ và môi trường DOSTE: Sở khoa học, công nghệ và môi trường NEA: Tổng cục môi trường quốc gia MoNRE: Bộ tài nguyên môi trường EIA: Đánh giá tác động môi trường (Environmental impact assessment) 5 DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ Bảng Bảng 1: Các đặc điểm lý học, hóa học, sinh học của nước thải và nguồn sinh ra nó Bảng 2: Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý trong quá trình xử lý nước thải Bảng 3: Các thông số của nước thải ảnh hưởng tới môi trường Bảng 4: Các cơ quan quản lý môi trường ở Việt Nam Bảng 5: Giá trị tới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp Sơ đồ: Sơ đồ 1: Xử lý nước thải bằng phương pháp lý học Sơ đồ 2: Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học Sơ đồ 3: Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Sơ đồ 4: Xử lý nhiệt Sơ đồ 5: Các KCN quanh hệ thống sông Đồng Nai Biểu đồ Biểu đồ 1: Cơ cấu ngành công nghiệp nước của Mỹ Biểu đồ 2: Số lượng KCN, KCX trên cả nước qua các năm Biểu đồ 3: Vốn FDI đầu tư vào Việt Nam giai đoạn 1990-2008 6 LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Trong vài năm trở lại đây, vấn đề xử lý nước thải ngày càng thu hút được nhiều sự quan tâm, chú ý không chỉ từ các cơ quan, ban ngành có liên quan mà còn từ đông đảo quần chúng nhân dân. Một thực trạng dễ nhận thấy là ô nhiễm nước thải tại các khu công nghiệp và khu đô thị đã ở trong tình trạng báo động. Tình trạng nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý xả trực tiếp vào nguồn nước hiện đang rất phổ biến. Theo kết quả điều tra của Bộ Công Thương, cho đến tháng 7/2008, trong số 154 khu công nghiệp (KCN) đang hoạt động trên toàn quốc thì chỉ có 39 KCN có hệ thống xử lý nước thải tập trung (chiếm 25,3%), 27 khu công nghiệp đang xây dựng và 27 khu có đã có kế hoạch xây dựng. Bên cạnh đó, sức ép của quá trình đô thị hóa (ĐTH), gia tăng dân số, di dân tập trung cao tại các đô thị lớn đã gây nên tình trạng quá tải về hạ tầng kỹ thuật. Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn, thấp kém. Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước. Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước ngày một ô nhiễm trầm trọng. Không chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và sinh hoạt của người dân, ô nhiễm nước thải còn gây ra thiệt hại lớn cho nền kinh tế. Ngân hàng thế giới ước tính, mức thiệt hại kinh tế của Việt Nam do thiếu quản lý chất thải và nước thải lên đến 1,3% thu nhập quốc dân, vào thời kỳ suy giảm kinh tế, mức thiệt hại này có thể cao hơn nữa. Trong khi đó, cơ chế chính sách phát triển chậm, hệ thống văn bản quy phạm pháp luật còn thiếu, chưa đồng bộ, chưa có tính pháp lý cao để thống nhất quản lý nhà nước về lĩnh vực xử lý nước 7 thải. Rõ ràng, xử lý nước thải hiện nay đã trở thành một vấn đề nhức nhối của toàn xã hội, không những nhà nước cần đưa ra một chiến lược rõ ràng cũng như một bản quy hoạch chi tiết để củng cố và phát triẻn ngành xử lý nước thải, mà tất cả các doanh nghiệp, cá nhân trong xã hội cũng phải chung tay hành động thì mới có thể giải quyết được vấn đề này. Nhận thấy tầm quan trọng chiến lược và ý nghĩa kinh tế, xã hội sâu sắc của vấn đề xử lý nước thải, em quyết định chọn đề tài “Định hướng xây dựng và phát triển ngành xử lý nước thải công nghiệp và nước thải đô thị tại Việt Nam” làm đề tài nghiên cứu. 3. Đối tƣợng nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hoạt động xử lý nước thải tại các khu công nghiệp và các khu đô thị của Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là  Đưa đến một cái nhìn tổng thể về hiện trạng phát triển của ngành CN xử lý nước thải tại các khu đô thị và các khu công nghiệp của Việt Nam hiện nay.  Đề xuất định hướng và mô hình phát triển cho ngành xử lý nước thải của Việt Nam  Kiến nghị cho các cơ quan ban ngành Việt Nam một số biện pháp về hoàn thiện khung pháp lý và các biện pháp quản lý ngành xử lý nước thải 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phương pháp tổng hợp, phân tích, thống kê, so sánh sử dụng các số liệu nguyên cứu thứ cấp. Bên cạnh đó phương pháp 8 mô hình hoá sử dụng bảng biểu, đồ thị, sơ đồ sẽ được sử dụng trong tất cả các chương để khái quát và làm rõ vấn đề. 5. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là hoạt động xử lý nước thải tại các khu công nghiệp và các khu đô thị của Việt Nam từ năm 2000 đến nay. 6. Kết quả nghiên cứu dự kiến Kết quả nghiên cứu dự kiến của đề tài là:  Nêu lên được đối tượng và đặc điểm của ngành xử lý nước thải  Phân tích hiện trạng xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt tại Việt Nam hiện nay.  Đưa ra được định phát triển ngành xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt tại Việt Nam. 9 CHƢƠNG I: LÝ LUẬN CHUNG VỀ NGÀNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1. Khái niệm cơ bản về nƣớc thải công nghiệp và nƣớc thải sinh hoạt 1.1. Thành phần và tính chất của nước thải Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải xả từ các khu dân cư, các công trình công cộng, trường học, siêu thị, chợ búa, cơ quan văn phòng. Nước thải công nghiệp là nước thải xả từ các các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh dịch vụ. Theo các qui định về bảo vệ môi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triể ờng của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu. Theo một định nghĩa khác "Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này" Bảng 1: Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nƣớc thải và nguồn sinh ra nó Đặc điểm Nguồn Lý học Màu Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân hủy của các chất thải hữu cơ. Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải 10 Chất rắn Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn đất. Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp Hóa học Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp Phenols Nước thải công nghiệp Protein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Chất hữu cơ bay hơi Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Các chất nguy hiểm Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Các chất khác Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong tự nhiên Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm Chlorides Nước cấp, nước ngầm Kim loại nặng Nước thải công nghiệp Nitrogen Nước thải sinh hoạt, công nghiệp pH Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp Phosphorus Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi Sulfur Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước cấp Hydrogen sulfide Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt Methane Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt Oxygen Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí - nước 11 Sinh học Động vật chảy hở và hệ thống xử lý Thực vật lý Eubacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý Viruses Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 Bảng 2: Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý nƣớc thải Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân đƣợc xem là quan trọng Các chất rắn lơ lửng Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải chưa xử lý được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn vị mg/L. Các chất hữu cơ có thể phân hủy bằng con đường sinh học Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo. Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải thẳng vào nguồn nước, quá trình phân hủy sinh họ Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lý là MPN (Most Probable Number). Các dưỡng chất N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm. Các chất ô nhiễm nguy hại Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính. 12 Các chất hữu cơ khó phân hủy Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường. Ví dụ các nông dược, phenols... Kim loại nặng Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức chế các quá trình xử lý sinh học Chất vô cơ hoà tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông, công nghiệp Nhiệt năng Làm giảm khả năng băo hoà oxy trong nước và thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật Ion hydrogen Có khả năng gây nguy hại cho TSV Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989 1.2. Các thông số của nước thải có ảnh hưởng tới môi trường Bảng 3: Thông số Ảnh hưởng đến môi trường COD, BOD (Nhu cầu oxy hoá học, nhu cầu oxy sinh học) BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Nếu BOD và COD quá cao sẽ gây ra sự thiếu hụt oxy ở nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng đến thuỷ sinh vật trong môi trường nước đó. Nếu nguồn nước thiếu hụt trầm trọng oxy, điều kiện yếm khí sẽ hình thành, gây ra mùi hôi trên bề mặt nước. SS (chất rắn lơ lửng) Lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí pH Ảnh hưởng đến thuỷ sinh vật, gây ăn mòn đường ống thiết bị 13 hoặc lắng cặn trong mương dẫn/ đường ống. Nhiệt độ Ảnh hưởng đến thuỷ sinh vật Vi trùng gây bệnh Bệnh lan truyền bằng nước NH3, P Dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá, là hiện tượng hàm lýợng N, P trong nước cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, gây ra sự yếm khí và môi trường khử của lớp nước đáy thuỷ lực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối do thoát khí H2S v.v... Chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học Bền vững trong các quá trình xử lý thông thường (thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, gây độc hại và tích luỹ sinh học, có thể gây bệnh ung thư. Màu Mất đi mỹ quan Dầu mỡ Gây mùi, ngăn cản oxy khuếch tán trên bề mặt, trứng cá nhiễm dầu bị hư hỏng. 1.3. Các phương pháp xử lý nước thải 14 1.3.1. Phƣơng pháp lý học Sơ đồ 1: 15 1.3.2. Phƣơng pháp hóa học Sơ đồ 2 16 1.3.3. Phƣơng pháp sinh học Sơ đồ 3 17 1.3.4. Xử lý nhiệt Sơ đồ 4 2. Tầm quan trọng của ngành xử lý nƣớc thải 2.1. Trên lĩnh vực kinh tế Trong một vài năm gần đây, các chuyên gia trong ngành nước trên thế giới đã chỉ ra rằng sự khan hiếm tài nguyên, gia tăng dân số, di dân, và việc thiếu vốn đầu tư để nâng cấp và mở rộng cơ sở hạ tầng, cũng như các quy định về tiêu chuẩn nguồn nước chính là những yếu tố dẫn dắt sự phát triển của ngành công nghiệp nước trên thế giới. Thời gian này cũng không có nhiều thay đổi trong ngành nước, ngoại trừ một thực tế rằng tình trạng nguồn nước trên thế giới ngày càng trở nên xấu đi qua mỗi năm. 18 Rất nhiều chuyên gia đã tuyên bố, dưới hình thức này hay khác rằng “Nước chính là dầu của thế kỷ 21; “Nước là loại dầu bôi trơn cốt yếu của nền kinh tế”. Theo bài báo “Running dry” được đăng trên tạp chí The Economist ngày 21/8/2008, cũng như dầu, nguồn cung nước đang phải chịu những áp lực ngày càng lớn. Theo ước tính của ngân hàng đầu tư Goldman Sachs, lượng tiêu thụ nước trên toàn thế giới tăng gấp đôi sau mỗi 20 năm. Cũng giống như dầu, nước là hàng hóa không thể thay thế. Trong lĩnh vực kinh tế, nước là nguyên liệu thiết yếu của nhiều sản phẩm tiêu dùng. Theo JPMorgan, 5 người khổng lồ trong lĩnh vực thực phẩm và đồ uống: Nestle, Uniliver, Cocacola, Anheuser-Busch and Danone mỗi năm tiêu thụ khoảng 575 tỷ lit nước, lượng nước đủ để đáp ứng nhu cầu nước hàng ngày cho tất cả mọi người trên trái đất. Không chỉ các ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống sử dụng nhiều nước, các ngành năng lượng và công nghệ cao cũng sử dụng một lượng nước lớn trong sản xuất. Cần sử dụng 13 m3 nước ngọt để sản xuất ra một lát bán dẫn dày 200mm. Lượng nước dùng cho chế tạo chip chiếm khoảng 25% tổng lýợng nước tiêu thụ ở Silicon Valley. Năng lượng cũng là ngành tiêu thụ rất nhiều nước. Ở Mỹ, hàng năm 40% lượng nước ngọt bơm ra từ các hồ và tầng đất ngậm nước được dùng để làm mát các nhà máy năng lượng. Để tách ra được 1 lít dầu từ cát dầu nặng cần dùng đến 5 lít nước. Sử dụng một lượng lớn nước trong sản xuất chế biến, một điều tất yếu là các công ty phải chi những khoản lớn để xử lý nước thải. Ở các nước công nghiệp phát triển, trong ngành nước thì ngành công trình xử lý nước thải, cùng với ngành cung ứng nước là hai ngành chiếm tỷ trọng lớn nhất. 19 Biểu đồ 1 Cơ cầu ngành công nghiệp nước trị giá 119 tỷ USD của Mỹ năm 2007 32% 32% 9% 11% 4% 4% 7% 1% Công trình xử lý nước thải Cung ứng nước Thiết bị xử lý nước Thiết bị hạ tầng Hoá chất Vận hành, bảo dưỡng Tư vấn, thiết kế Công cụ, dịch vụ phân tích Nguồn : USA water sector overview – update 2009 Sự yếu kém trong quản lý nguồn nước và nước thải có thể gây ra những thiệt hại lớn cho nền kinh tế. Ở Trung Quốc, nạn khan hiếm nước do ô nhiễm và do mạch nước ngầm bị phá huỷ gây ra thiệt hại 21.4 tỷ đôla Mỹ mỗi năm, bằng 1% GDP. Năm 2007, tính riêng sản lượng công nghiệp của Trung Quốc đã sụt giảm 12 tỷ đôla Mỹ do chất lýợng nguồn nước ngày càng kém 1. Còn ở Việt Nam, theo ước tính của Ngân hàng Thế giới, mức thiệt hại kinh tế của Việt Nam 1 Nguồn: 20 do thiếu quản lý nước thải và chất thải lên đến 1,3% thu nhập quốc dân, vào thời kỳ suy giảm kinh tế, mức thiệt hại này còn có thể cao hơn nữa.2 2.2. Trên lĩnh vực xã hội Theo Bộ Y tế, có gần một nửa trong số 26 căn