- 1-
ĐẶT VẤN ĐỀ
Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đã trở thành chiến lược có tầm
quan trọng nhất trong đường lối phát triển kinh tế – xã hội của quốc gia nói
chung, của mỗi ngành kinh tế và mỗi đòa phương nói riêng ở Việt Nam.
“tài nguyên biển, đặc biệt là tài nguyên sinh vật ở vùng biển ven bờ, đã bò suy
giảm đáng kể, môi trường biển bắt đầu bò ô nhiễm, trước hết do dầu mỏ”.(mục
II chương 2: những vấn đề môi trường cấp bách của việt nam), trích “ Báo cáo
của Việt Nam về môi trường, tại hội nghò thượng đỉnh của trái đất họp tại Rio de
Janeirio, Brazil tháng 6 năm 1992”.
Ngày 25 tháng 6 năm 1998 Bộ Chính Trò Trung Ương Đảng Cộng Sản
Việt Nam đã ra chỉ thò 36 CT/TW đã khẳng đònh: “Bảo vệ môi trường là một
vấn đề sống còn của đất nước, của nhân loại, là nhiệm vụ có tính xã hội sâu sắc,
gắn liền với cuộc đấu tranh xoá đói giảm nghèo ở mỗi nước, với cuộc đấu tranh
vì hoà bình và tiến bộ xã hội trên phạm vi toàn thế giới”.
Nền kinh tế biển nói chung và kinh tế nghề cá nói riêng ngày càng đóng
vai trò quan trọng trong đời sống con người, do vậy tàu thuyền nghề cá là
phương tiện không thể thiếu được trong ngành khai thác thuỷ sản.
Bên cạnh đó, có một tồn đọng không bao giờ tách khỏi các hoạt động ấy,
chính là con người – với nhiều lý do đã tự làm ngày càng xấu đi môi trường
xung quanh mình. Đó là hiện tượng dầu tràn trên biển và sự ô nhiễm môi trường
biển. Mức độ ô nhiễm môi trường sinh thái biển ngày một nghiêm trọng nguyên
nhân chính là do các chất thải từ tàu như nước thải lacanh, dầu mỏ, dầu bôi trơn,
nhiên liệu… tất cả các chất thải này ngày một nhiều do số lượng tàu thuyền tăng
mạnh không chỉ tàu cá, tàu du lòch mà còn các loại tàu vận tải biển. Mặt khác
do trình độ của người sử dụng còn thấp và họ không ý thức được hậu quả những
việc họ đã và đang làm. Để cho môi trường sinh thái biển ngày một sạch đẹp
- 2-
hơn đã đến lúc nếu không muốn nói là muộn cần phải đặt ra vấn đề hạn chế
chất thải gây ô nhiễm từ tàu thuỷ.
Một yêu cầu thiết thực hiện nay là phải tăng cường công tác quản lý và

Môi trường là tổ hợp các thành phần của thế giới vật chất làm cơ sở cho sự tồn
tại, phát triển của sinh vật và con người. Hay nói một cách khác là tất cả gì xung
quanh chúng ta. Ví dụ như: đất, nước, không khí, cơ sở hạ tầng…
1.1.2. Ô nhiễm môi trường
Theo Pts Lê Trình [1]: Sự ô nhiễm là sự chuyển hóa các chất thải hoặc
năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây tác hại đến sức khỏe con
người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường.
Theo Rabtikov, Ermakov: Ô nhiễm là sự tổng hợp các quá trình thải vật
chất vào sinh quyển dẫn đến thay đổi một cách không bình thường các trường
trung bình có giá trò trung bình của các chất trong hệ. Cũng có ý kiến cho rằng:
ô nhiễm môi trường là quá trình thải các chất ô nhiễm với một liều lượng lớn
hơn giá trò trung bình trong tự nhiên của chúng ta, hoặc thải vào môi trường
những chất có nguồn gốc nhân tạo.
1.2. PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI
12.1. Phân loại nước thải
Người ta đònh nghóa nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử
dụng của con người và đã bò thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông
thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là
cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý cũng như kiểm soát
- 5-
nước thải một cách tối thiểu. Theo cách phân loại này, có các loại nước thải
dưới đây:[7]
Nước thải sinh học: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động
thương mại, công sở, trường học, và các cơ sở tương tự khác.
Nước thải công nghiệp: (còn gọi là nước thải sản xuất) là nước thải từ các
nhà máy đang hoạt động, có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải
công nghiệp là chủ yếu.
Nước thải đô thò: là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống
thoát của thành phố. Đó là hỗn hợp các nước thải kể trên.
1.2.2. Các tính chất đặc trưng của nước thải

khu dân cư, khu công nghiệp chế biến thực phẩm, vùng nông nghiệp, khu công
nghiệp lọc dầu. Các chất này gây tác hại lớn đến nguồn lợi thủy sản và chúng
có khả năng gây thiếu ôxy trong nước dẫn đến các sinh vật sống trong môi
trường nước.
1.4.2.Các kim loại nặng
Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với con người và động
vật có vú, bò sát, tôm cá….
Các kim loại nặng thường có trong nước thải công nghiệp như: Chì, thủy ngân,
crôm, mangan…
1.4.3. Dầu mỡ
Dầu mỡ là chất lỏng có thành phần hóa học rất phức tạp, độc tính và tác
động sinh thái của dầu mở phụ thuộc vào từng loại. Dầu thô chứa hàng ngàn
- 7-
phân tử khác nhau nhưng phần lớn là các hydrôcácbon và một số chất như: lưu
huỳnh, nitơ, kim loại…. Dầu mỡ có độc tính cao và tương đối bền trong nước.
Hầu hết môi trường sống của thực vật, động vật bò ảnh hưởng do dầu.
1.4.4.Hàm lượng sinh thái của các chất nhiễm bẩn trong vùng biển ven bờ
Mỗi quốc gia đều ban hành các tiêu chuẩn hàm lượng các chất ô nhiễm.
Tuy nhiên tính an toàn môi trường ở mỗi quốc gia khác nhau. Xác đònh giới hạn
an toàn sinh thái đó là công việc hết sức khó khăn. Nó không thể là các bản sao
chép từ công trình này sang công trình khác.
Trong điều kiện môi trường hiện nay của nước ta bắt đầu xuất hiện tình
trạng ô nhiễm do đó việc tìm giới hạn các chất ô nhiễm chưa nhiều. Tùy theo
mỗi quốc gia mà có những chất ô nhiễm mà nước này đặt tiêu chuẩn nhưng
nước kia chưa cần và ngược lại có những chất ô nhiễm các nước chưa cần nhưng
đối với ta cần phải có. Ví dụ: các quy đònh an toàn sinh thái cho các trại cá
giống, các khu vực nuôi trồng thủy sản… Sau đây là hàm lượng một số chất ô
nhiễm mà nước ta quy đònh giới hạn cho phép.
Bảng giá trò giới hạn nồng độ cho phép các chất ô nhiễm trong nươc biển
ven bờ (TCVN 5943 – 1995) trình bày ở phụ lục 1.3[7].

5 751÷1.000 0,9÷1,2
6 1.001÷1.250 1,2÷1,8
7 1.251÷1.500 1,8÷2,5
8 1.501÷4.000 2,5÷6,0
9 4.001÷10.000 6,0÷10
10 Tàu trên 10.000 tấn 10÷15
1.5.2. Đặc điểm của nước lacanh
• Tính chất lý hóa của nước lacanh thay đổi thường xuyên theo thời gian và
phụ thuộc vào nguồn gốc của nó được tạo thành.
• Hàm lượng dầu trong nước lacanh dao động trong một khoảng rộng,
thường từ 300÷1000mg/l.
• Khối lượng riêng của hỗn hợp không cố đònh, dao động và phụ thuộc vào
hàng loạt yếu tố.
• Nước lacanh phân lớp rõ rệt có nghóa là hầu hết dầu bẩn nổi lên trên,
phần dưới chủ yếu là nước.
- 9-
• Không có dầu sạch cũng không có nước sạch, mà cả phần trên và phần
dưới chúng trộn lẫn với nhau, người ta thường gọi là “dầu ngâm nước” vì con
tàu không lúc nào đứng yên khi khai thác.
• Trong nước lacanh bao giờ cũng có chất tẩy rửa, các cặn, các hạt với kích
thước khác nhau từ 10÷30micromet.
• Mặc dù dầu không tan trong nước, song trong thực tế hàm lượng dầu hòa
tan có thể lên đến 5÷10 phần triệu.
• Một số tài liệu thí nghiệm cho thấy, trong nước lacanh có hàm lượng dầu
trung bình khoảng 2000mg/l
1.6. MỘT SỐ QUI ĐỊNH VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BIỂN
1.6.1. Các công ước quốc tế
 Năm 1921 – Anh: hội nghò chủ tàu, đại diện ngành công nghiệp dầu mỏ,
nghiên cứu các vấn đề ô nhiễm biển do dầu gây ra và đề ra các biện pháp ngăn
ngừa.

Tổ chức Hàng Hải Quốc Tế (IMO: International Maritime Organization,
ra đời ngày 25/5/1957) đã thông qua công ước quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm
biển do tàu gây ra, vào ngày 2/11/1973 tại London và sau đó được bổ sung nghò
đònh thư quan trọng vào năm 1978. Chính ví thế công ước quốc tế mang số 73 và
78: MARPOP 73/78.
MARPOP 73/78 qui đònh một số nội dung cụ thể về khai thác tàu, về trang thiết
bò của tàu:
- 11-
 Ngăn ngừa ô nhiễm biển do dầu có hiệu lực từ 2/10/1983 đối với tàu cũ
như tàu mới, tàu dầu cũng như tàu chở hàng hóa khác.
 Ngăn ngừa ô nhiễm biển do hóa chất, có hiệu lực từ ngày 6/4/1987.
 Ngăn ngừa ô nhiễm biển do nước thải.
 Ngăn ngừa ô nhiễm biển do rác.
Nước Cộng Hòa Xã Hộ Chủ Nghóa Việt Nam là nước thứ 126 tham gia
vào tổ chức hàng hải quốc tế IMO từ ngày 12/6/1984, cho nên chúng ta phải
thực hiện nội dung của MARPOP 73/78 được IMO thông qua và chỉ đạo thực
hiện.
Bảo vệ môi trường biển không bò ô nhiễm các chất có hại, đặc biệt do dầu gây
nên, là trách nhiệm và nghóa vụ tất cả các tàu không phụ thuộc vào loại tàu nào,
với tải trọng bao nhiêu và hệ thống động lực như thế nào. Tuy vậy, MARPOP
73/78 có cân nhắc đến điều kiện khai thác, mức độ và khả năng gây ô nhiễm, đi
đến qui đònh sau đây:
 Tàu chở dầu bất kỳ có tổng dung tích từ 150 tấn đăng kiểm (t.đ.k) trở lên.
 Tàu chở hàng bất kỳ không phải là tàu dầu, có tổng dung tích từ 400 t.đ.k
trở lên, bắt buộc phải thi hành các qui đònh quốc tế và quốc gia về ngăn ngừa ô
nhiễm biển do dầu từ ngày MARPOL 73/78 có hiệu lực (2/10/1983).
Những tàu thuộc hai đối tượng nêu trên phải trang bò:
 Có giấy chứng nhận quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm do dầu.
 Các trang thiết bò gây ngừa ô nhiễm do dầu, lắp trên tàu theo qui đònh.
 Chòu sự kiểm tra việc thi hành các qui đònh về trang bò máy móc và khai

khi hàm lượng dầu của nước thải vượt quá 15ppm.
- 13-
Khi hỗn hợp của dòng nước thải ra vượt quá 15ppm hoặc khi có sai sót hư hỏng
của bộ phận đo đạc thì tín hiệu báo động bằng ánh sáng và âm thanh phát ra
cùng với tự động việc ngừng xả hỗn hợp dầu – nước.
1.7. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI LACANH TÀU THUỶ
1.7.1. Máy lắng trọng lực
Loại máy máy này sử dụng đầu tiên để phân ly các hỗn hợp dầu nước, nó
hoạt động trên nguyên lý phân lớp của hai chất lỏng có khối lượng riêng khác
nhau.
Cấu tạo:
Hình 1.1: Máy lắng trọng lực kiểu FRAM của Mỹ
Gồm nhiều lá thép mỏng đặt song song nhau, chiều dài của lá thép được
đặt cùng phương với dòng chảy một góc nào đó. Các lá thép được đặt trong một
hình trụ nằm ngang, ở hai đầu có cửa cho nước la canh vào, cửa cho dầu ra, cửa
xả cặn, cửa hút khô, cửa cho nước sạch ra mạng tàu, ngoài ra còn có các thiết bò
kiểm tra.
Nguyên lý làm việc:
dầu
nước
nước+dầu
van hút khô
- 14-
Nứơc lacanh sau khi vào máy sẽ bò chia nhỏ dòng chảy bằng các lá thép
kim loại, nhờ các lá thép này để làm tăng mặt thoáng giúp cho quá trình tự nổi
của dầu nhanh hơn và nhiều hơn. Dầu sau khi nổi lên mặt nước sẽ được tích tụ
lại và xả vào két dầu, còn nước sạch được xả ra mạng tàu.
Mặc dù đã được cải tiến rất nhiều, song máy phân ly kiểu này vẫn chưa đáp
ứng được yêu cầu, chất lượng phân ly rất kém, chỉ phân ly đến 100 phần triệu
trong khi yêu cầu là 15 phần triệu. Do chất lượng phân ly phụ thuộc vào nhiều

Hình 1.2: Máy phân ly kiểu tích tụ COALESCER MITSUBISHI
Gồm những ống mao dẫn được chế tạo từ những vật liệu đặc biệt như: tơ
sơi hoá học, các cơ tính kỵ nước hút dầu, các ống có đường kính từ 4 ÷ 6mm và
được đặt trong ống nằm ngang. Ngoài ra nó còn có các trang thiết bò để kiểm tra
việc xả cặn, xả nước sạch ra mạng tàu, xả dầu về két chứa. Các vật liệu dùng
để chế tạo ống mao dẫn: 1. loại rắn: hạt polystyro; 2. loại sợi: polypropylen; 3.
loại dẻo có lỗ nhỏ: hạt polyruretan.
Nguyên lý hoạt động:
Máy đặt nằm ngang, phần trước và phần sau là phần tónh (cố đònh),
khoảng cách giữa hai phần tónh (1 và 3) được điền đầy các ống làm bằng chất
dẻo có đường kính 4 – 6mm. Khi dầu đi qua phần tónh (1) sẽ xẩy ra quá trình ổn
đònh, các vẩn bẩn cơ học lắng xuống dưới, dầu nổi lên mặt trên. Khi dòng chất
lỏng tiếp tục đi qua các ống (2) vì do các vật liệu kỵ nước, hút dầu, cho nên các
nước la canh
dầu dầu
lắng
lắng
kết tụ
ống mao dẫn
nước
1 2 3
- 17-
hạt nhỏ của dầu kết lại thành những hạt lớn đến mức mà dưới tác dụng của
dòng chất lỏng chúng sẽ được đẩy ra và tách khỏi.
Qua các công trình nghiên cứu cho biết, tốc độ của hỗn hợp càng bé thì khả
năng làm sạch càng lớn, song nó ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Giá trò trung
bình của vận tốc hỗn hợp qua ống mao dẫn vào khoảng 0,002 m/s. chất lượng
yêu cầu kỹ thuật của máy phân ly kiểu kết tụ được đánh giá qua hai chỉ tiêu:
• Thời gian làm việc của vật liệu làm ống mao dẫn.
• Chất lượng lọc nước bẩn và khả năng sử dụng các vật liệu khác nhau để

Trong khoảng 100 ÷ 200 mg/lít có sai số đo là: 1mg/L
1
2
3
4
5
6
8
7
9
6 – Giấy lọc
7 – Đèn led hồng ngoại
8 – Bảng ghi nhận tín hiệu
9 – Chất thải ra ngoài
- 19-
Hình 2.19. Hình hệ thống máy tách dầu của Nhật
1.8.2. Hệ thống xử lý nước thải lacanh của Hàn Quốc
1.8.2.1. Sơ đồ hệ thống nước thải lacanh của Hàn Quốc
Hình 2.20. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải lacanh của Hàn Quốc
GRS – TYPE 15PPM máy tách nước thải lacanh đáy tàu tách dầu và nước
do chúng có sự khác nhau đặc trưng. Nước dầu bắt đầu bò phân ly khi đi qua 4
đường ống của thiết bò, dầu nổi lên và được thu gom vào bình lúc này chỉ có
nước đi qua hệ thống.
Trong suốt quá trình này, kích thước hạt dầu trở lên lớn nổi nhanh, tốc độ
của các hạt dầu là tăng lên, do đó dầu nổi lên dễ dàng. Khi hàm lượng dầu tập
- 20-
trung trong bình đươc phát hiện bởi thiết bò nhận biết hàm lượng dầu phát liên
tục đo, nếu hàm lượng dầu trong bình cao hơn 15ppm thì bơm nước thải lúc này
dừng lại và dầu thải qua van về hệ thống lọc kết hợp với sự báo động tín hiệu
dầu vượt quá 15ppm và đóng van thông biển không cho nước thải ra ngoài mạn

trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường biển.
Từ trước tới nay, các tàu cá và tàu du lòch cỡ nhỏ hoạt động vẫn còn
mang nặng tính tự phát, chưa từng và đã từng sử dụng các thiết bò lọc không đủ
tiêu chuẩn và cũng chưa có một cơ chế quản lý chú trọng đến vấn đề ô nhiễm
biển cho phù hợp với loại tàu này. Vấn đề đặt ra là:
 ng dụng thiết bò cảm biến để nhận biết hàm lượng dầu mỏ có trong
nước thải lacanh tàu cá so sánh với tiêu chuẩn theo MARPOL 73/78 – “công
ước quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm biển do tàu gây ra”.
 Có khả năng ứng dụng và lắp đặt hệ thống, thiết bò cho tàu cá, tàu du
lòch, tàu vận tải cỡ nhỏ và vừa.
Chú ý: Hệ thống này chỉ áp dụng để kiểm soát hàm lượng dầu sau khi đã
xử lý trước khi thải ra biển.
1.9.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được những mục tiêu trên, đề tài cần giải quyết các nhiệm vụ sau:
Thiết kế và đề xuất mô hình mạch kiểm soát hàm lượng dầu mỏ trong
nước thải lacanh có khả năng ứng dụng trên tất cả các loại tàu cá, tàu du lòch cỡ
nhỏ và vừa.
- 23-
Chương 2
CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT NƯỚC THẢI
LACANH TÀU CÁ
- 24-
2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN SẢN PHẨM DẦU MỎ TRONG
NƯỚC THẢI LACANH.
2.1.1. Phương pháp đo độ pH
Phương pháp đo độ pH (logarit của hoạt độ của các ion H
+
) thể
hiện tính axit của dung dòch. Trong thực tế, việc đo độ pH thường xuyên được
tiến hành trong nhiều lónh vực trong đó có ngành hóa dầu.

dung dòch bão hòa
(độ pH đã biết)
H
inc
+
phần tử
so sánh nội
dung dòch điền đầy
(độ pH đã biết)
H
+
c
màng thủy tinh
hình cầu
Ess
1
- 25-
ống thủy tinh có điện trở cao. Thể tích bên trong của điện cực chứa dung dòch có
độ pH đã biết trước ( thường là 7) trong đó có đặt một phần tử so sánh nội.
Để đo độ pH của chất thải lacanh, chỉ cần đặt điện cực màng thủy tinh
vào trong chất thải lacanh và đo hiệu điện thế xuất hiện giữa phần tử so sánh
nội của nó với điện cực so sánh cùng nằm trong chất thải lacanh này. Muốn vậy,
điện cực thủy tinh và điện cực so sánh được nối với một pH – met. Thực chất pH
– met là một milivon kế có trở kháng đầu vào rất lớn (z
e
≥10
12
Ω) kết hợp với
một mạch điện chuyển đổi hiệu điện chuyển đổi hiệu điện thế thành đại lượng
số theo đơn vò pH.