Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên

55 trang thiennha21 13/04/2022 5620

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

khoa_luan_danh_gia_hien_trang_moi_truong_nuoc_thai_va_de_xua.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ NGỌC MAI Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI NHÀ MÁY CỐC HÓA THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2014 – 2018 THÁI NGUYÊN – 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THỊ NGỌC MAI Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI NHÀ MÁY CỐC HÓA THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Khoa : Môi trường Lớp : K46 - KHMT – N01 Khóa học : 2014 – 2018 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Trần Văn Điền THÁI NGUYÊN – 2018
i LỜI CẢM ƠN Thực tập là quá trình tham gia học hỏi, quan sát, nghiên cứu và ứng dụng vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế các công tác quản lý môi trường của các nhà máy sản xuất. Báo cáo thực tập vừa là cơ hội để sinh viên trình bày về những vấn đề mình quan tâm trong quá trình thực tập, đồng thời cũng là một tài liệu quan trọng giúp các giảng viên kiểm tra đánh giá quá trình học tập và kết quả thực tập của mỗi sinh viên. Để hoàn thành báo cáo thực tập này trong thời gian thực tập tại Nhà máy Cốc Hóa-Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: - Các thầy cô giáo giảng dạy của Khoa Môi trường -Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức chuyên ngành về môi trường và các vấn đề cấp bách về môi trường hiện nay. - Thầy giáo PGS.TS. Trần Văn Điền giáo viên trực tiếp hướng dẫn em trong đợt thực tập này đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong quá trình thực tập, xây dựng báo cáo. - Các cán bộ công nhân viên, đặc biệt là bác Đào Đại Dương đang công tác tại Phòng Kỹ thuật Công Nghệ - Nhà máy Cốc Hóa Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với công việc môi trường của cơ quan trong thời gian thực tập vừa qua, và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện báo cáo. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực tập Vũ Thị Ngọc Mai
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1.Giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp sản xuất thép (QCVN52:2013/BTNMT) 18 Bảng 3.2: Giá trị các thông số ô trong nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2008/BTNMT) 18 Bảng 4.1: Các hình thức sản xuất và kết cấu sản xuất kinh doanh 23 Bảng 4.2: Kết quả đo phân tích nước thải sinh hoạt 29 Bảng 4.3: Kết quả đo phân tích nước thải sản xuất 30 Bảng 4.4. Kết quả đo phân tích nước thải sản xuất sau quá trình xử lý nước thải 38
iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1: Vị trí Nhà máy Cốc Hóa 22 Hình 4.2: Tổ chức bộ máy sản xuất của nhà máy cốc hóa 23 Hình 4.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất của Nhà máy Cốc Hóa 25 Hình 4.4: Công nghệ xử lý nước thải chứa phenol 33 Hình 4.5: Bể lắng cặn, tách dầu mỡ 35 Hình 4.6: Bể điều hòa 36 Hình 4.7: Bể aroten 36 Hình 4.8: Bể lắng đứng 37 Hình 4.9: Nồng độ pH trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN 39 Hình 4.10: Nồng độ BOD5, COD trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN 39 Hình 4.11: Nồng độ TSS trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN 40
iv DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Nội dung viết tắt 1 BOD Nhu cầu oxy sinh học 2 CBCNV Cán bộ công nhân viên 3 COD Nhu cầu oxy hóa học 4 DO Nồng độ oxy hòa tan 5 QCMT Quy chuẩn môi trường 6 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 7 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 8 TCMT Tiêu chuẩn môi trường
v MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v Phần 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích của đề tài 2 1.2.1. Mục tiêu chung 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài 2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 4 2.1.1. Khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, đánh giá chất lượng nước 4 2.1.2. Khái niệm nước thải và nguồn nước thải 6 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước 7 2.2. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới và ở Việt Nam 9 2.2.1. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới 9 2.2.2. Hiện trạng tài nguyên nước ở Việt Nam 11 2.2.3. Tình hình ô nhiễm nước ở Việt Nam 13 2.2.4. Tình hình ô nhiễm nước ở Thái Nguyên 15 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 17 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 17 3.3. Nội dung nghiên cứu 17
vi 3.4. Phương pháp nghiên cứu 17 3.4.1. Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp 17 3.4.2. Phương pháp tổng hợp so sánh với QCVN 18 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu nước thải 19 3.4.4. Phương pháp phân tích 20 3.4.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 20 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21 4.1. Vị trí địa lý, địa hình và đặc điểm cơ bản của nhà máy Cốc Hóa 21 4.1.1. Vị trí địa lý, địa hình 21 4.1.2. Đặc điểm cơ bản của nhà máy 23 4.2. Hiện trạng nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy 27 4.2.1. Hiện trạng nước thải của nhà máy 27 4.2.2. Quy trình xử lý nước thải của nhà máy 31 4.3. Đánh giá kết quả xử lý nước thải của nhà máy 38 4.3.1. Chỉ tiêu pH 39 4.3.2. Chỉ tiêu BOD, COD 39 4.3.3. Chỉ số TSS 40 4.4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải nói riêng và ô nhiễm môi trường nói chung cho nhà máy Cốc hóa 40 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 5.1. Kết luận 42 5.2. Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đời sống con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất, nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ (tham gia vào quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nước đóng vai trò trung tâm. Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước. Nước là dung môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể. Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho cộng đồng dân cư. Trong sản xuất công nghiệp, nước đóng vai trò quan trọng tham gia vào quá trình sản xuất sản phẩm phục vụ cho nhu cầu con người. Đối với cây trồng nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời còn có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất Nhà máy Cốc Hóa là đơn vị thành viên thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên, được thành lập ngày 06/9/1963. Sau hơn 1 năm được thành lập, với tinh thần khẩn trương CBCNV Xưởng luyện Cốc (Nay là nhà máy Cốc Hóa) vừa triển khai chuẩn bị cho sản xuất vừa gia công sấy lò đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Để đạt được các tiêu chuẩn trên cũng như dần nâng cao sản phẩm thì sự hoạt động của nhà máy cũng có ảnh hưởng xấu đến môi trường nước. Trước khi thải ra môi trường thì nồng độ các chất trong nước thải vượt quá tiêu chuẩn cho phép nên trước khi xả ra môi trường nhà máy đã phải dùng dây chuyền làm sạch nước sao cho đủ tiêu chuẩn cho phép để thải ra môi trường.
2 Xuất phát nguyện vọng của bản thân và sự nhất trí của khoa Khoa Học Môi Trường, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Trần Văn Điền, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên”. 1.2. Mục đích của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung - Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải. - Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Thông qua nghiên cứu đề tài nắm được hiện trạng chất lượng nước thải của nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên. - Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm nguồn nước thải. - Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải tại nhà máy. - Đề xuất một số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước. 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: giúp bản thân em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện kĩ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. - Ý nghĩa trong thực tiễn: + Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động sản xuất đến môi trường. Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải.
3 + Cảnh cáo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực quanh nhà máy.
4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, đánh giá chất lượng nước Khái niệm môi trường Trong “ Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam năm 2014”, Chương 1, Điều 1 xác định : “ Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên”. [8] Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Tùy theo nội dung nghiên cứu môi trường sống mà môi trường được phân ra 3 loại chính: môi trường thiên nhiên, môi trường xã hội, môi trường nhân tạo: - Môi trường thiên nhiên: bao gồm các nhân tố thiên nhiên : vật lý, hóa học và sinh học, tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con ngƣời, hoặc chịu sự chi phối của con người. - Môi trường xã hội: là các mối quan hệ của con người thông qua giao tiếp trao đổi mua bán tạo nên mối quan hệ qua thời gian và tạo nên phát triển của các cá nhân và cộng đồng của con người. - Môi trường nhân tạo: bao gồm tất cả những nhân tố vật lý, sinh học, xã hội con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người. Chức năng của môi trường: 1. Môi trường là không gian sống cho con người và thế giới sinh vật 2. Môi trường là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người.
5 3. Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong quá trình sống.[9] 4. Chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người 5. Bảo vệ con người và sinh vật khỏi những tác động từ bên ngoài Tiêu chuẩn môi trường: Theo luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014 : “ Tiêu chuẩn môi trường là những chuẩn mực, giới hạn cho phép, được quy định dung làm căn cứ để quản lý môi trường.[8] Khái niệm ô nhiễm môi trường Theo luật bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”.[8] Ô nhiễm môi trường nước Ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nha, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật.[9] Như vậy, sự gây ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh cho người. “Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi – giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại”. Việc thải các chất thải hoặc nước thải vào môi trường nước sẽ gây ra ô nhiễm nước về vật lí, hóa học, hữu cơ, nhiệt hoặc phóng xạ. Việc thải đó phải
6 không được gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và phải tính đến khả năng đồng hóa các chất thải của nước (khả năng pha loãng, tự làm sạch ). Những hoạt động kinh tế - xã hội của cộng đồng, những biện pháp xử lí nước đóng vai trò rất quan trọng trong vấn đề này. Đánh giá chất lượng nước Các thông số lý học: + Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hóa diễn ra trong ngồn nước tự nhiên. Sự thay đổi về nhiệt kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxi hòa tan. + pH: Là chỉ số thể hiện độ axit hay bazo của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước. Các thông số hóa học: + BOD: Là lượng oxi cần thiết để vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn về nhiệt độ và thời gian + COD: Là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các hợp chất hóa học trong nước. + NO3: Là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy các chất có chưa Nitơ có trong nước thải. Các yếu tố kim loại nặng: Các kim loại nặng ở hàm lượng nhỏ thì chúng là yếu tố cần thiết cho sự phát triển của các loài động, thực vật nhưng khi ở hàm lượng lớn chúng là nguyên nhân gây độc hại cho sinh vật và con người thông qua chuổi mắt xích thức ăn. Các thông số sinh học: + Coliform: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước.[10] 2.1.2. Khái niệm nước thải và nguồn nước thải - Khái niệm nước thải:
7 Nước thải: Nước thải là nước được thải ra sau khi đã qua sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó [9]. - Khái niệm nguồn nước thải: 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 giải quyết hoặc công nghệ xử lý: + Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. + Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất): Là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu. + Các hoạt động nông nghiệp: Nước thải từ các chuồng trại chăn nuôi, các loại thuốc trừ sâu, các loại thuốc diệt cỏ, các loại thuốc diệt nấm + Nước chảy tràn: Nước chảy tràn trên mặt đất do nước mưa, rửa đường xá. + Hoạt động tàu thuyền: Dầu mỏ và các chất thải từ tàu thuyền 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước Để thực hiện khóa luận tốt nghiệp này, cần căn cứ vào: - Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 được Quốc hội nước - Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nước CHXHCNVN khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/6/2012 và có hiệu lực ngày 1/1/2013. - Nghị định số 149/ 2004/NĐ – CP Quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng, tài nguyên nước, xả thải vào nguồn nước. - Nghị định số 21/2008/NĐ- CP sửa đổi bổ sung nghị định 80/2006/NĐ- CP về việc quy định chi tiết hướng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường.
8 - Nghị định 117/2009/NĐ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. Các Quy Chuẩn Việt Nam: - QCVN 40: 2011/ BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. - QCVN 50: 2013/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước. - QCVN 52: 2013/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải Công nghiệp sản xuất thép. - QCVN 08: 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - QCVN 09: 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm. - QCVN 14: 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. - QCVN 01: 2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống. - QCVN 02: 2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt. Các Tiêu Chuẩn Việt Nam: - TCVN 5944- 1995 Chất lượng nước – Tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm. - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989 Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa học. - TCVN 6772:2000 Chất lượng nước – Nước thải sinh hoạt giới hạn ô nhiễm cho phép. - TCVN 6980: 2001 Chất lượng nước – Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp thải vào các lưu vực sông dùng cho cấp nước sinh hoạt.
9 - TCVN 6981: 2001 Chất lượng nước – Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp thải vào lưu vực nước hồ dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 2.2. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới và ở Việt Nam 2.2.1. Tình hình ô nhiễm nước trên thế giới Hiện nay đường thủy và sông ngòi nói chung ở Châu Âu đều nhiễm độc, nhất là từ các hợp chất hữu cơ chứa flo. Nguyên nhân là dọc hai bên bờ sông có nhiều nhà máy, xí nghiệp hóa chất, như ở sông Ranh chẳng hạn. Ở Hà Lan người ta đã phát hiện ra loại nông dược độc hại và những chất ô nhiễm (Micropolluant) trong nước uống bắt nguồn từ sông Ranh.[16] Ô nhiễm nước do nitrat (NO3) từ nông nghiệp là vấn đề quan trọng. Nông nghiệp hiện đại ngày nay sử dụng quá nhiều phân hóa học (nhất là phân đạm). Khoảng chừng 20 năm qua, lượng NO3- đã khuyếch tán trong đất và gây ô nhiễm nước, ngày càng nhiều nguồn nước có lượng NO3- quá mức quy định. Song điều nguy hiểm hơn nữa là ở vùng nông thôn thường có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật quá cao.[16] Tại các nguồn nước ở các khu công nghiệp thì nồng độ của các chất có hại vượt quá liều lượng cho phép bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ khó bị phân giải trong tự nhiên. Chúng có thể nổi trên mặt nước, lơ lửng hoặc lắng sâu dưới đáy và tan trong nước. Ở các đô thị của các nước đang phát triển thì 95% cống rảnh không được xử lý nước thải và đã xả ra các cánh đồng lân cận. Hiện nay hầu hết các quốc gia trên thế giới đều bị ô nhiễm nước ở các mức độ khác nhau. Nước sạch đang dần cạn kiệt, sự biến mất của sông suối ao hồ là lời cảnh báo. Nếu không biến mất, chúng cũng sẽ bị ô nhiễm đến mức mà con người và muôn loài không thể sinh sống. 2/3 dân số trên thế giới sẽ đối mặt
10 với tình trạng khan hiếm nước vào năm 2025, sau đây là những con số biết nói khác: Tính trên toàn thế giới, gần 1,1 tỉ người không thể tiếp cận được nguồn nước sạch uống được, và cứ 6 người thì có 1 người, tức khoảng 2,8 triệu người chịu ảnh hưởng của tình trạng thiếu nước. Trong khi châu Phi chịu ảnh hưởng nghiêm trọng nhất với 358 triệu người không có nước sạch. Con số này tại các nước phát triển là 9 triệu người. 82% người sống tại vùng nông thôn thiếu nước dùng, trong khi con số này tại vùng đô thị là 18%. Tại các quốc gia kém và đang phát triển, gần 1 tỉ phụ nữ và trẻ em phải đi bộ gần 6 km mỗi ngày để lấy nước, trong khi họ cũng cần thời gian để kiếm thêm thu nhập, chăm sóc gia đình và dạy dỗ con cái. Mỗi năm toàn thế giới lãng phí 24 tỉ USD để khai thác nước. Khoảng 2,5 tỉ người không có nhà vệ sinh để sử dụng, do đó hơn 2.300 người chết vì bệnh do nguồn nước bẩn. Nếu các cơ sở cung cấp nước, vệ sinh chuẩn được xây dựng rộng rãi khắp thế giới thì gánh nặng bệnh tật sẽ giảm xuống 10%. Tại các nước nghèo, gần như 8 – 10 giường bệnh thì có 1 người mắc bệnh liên quan đến ô nhiễm nguồn nước. 1 trong 5 đứa trẻ qua đời ở độ tuổi dưới 5 do khủng hoảng nước trên toàn thế giới. Các khu vực chịu ảnh hưởng tồi tệ nhất trên thế giới là sa mạc Sub Saharan tại châu Phi, nơi cư trú của 37% số người chịu ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng nước, chưa đến 1 trong 3 người có thể sử dụng nhà vệ sinh, và nguy cơ trẻ con chết vì tiêu chảy cao gấp 500 lần so với châu Âu.
11 Gần 90% nước thải tại các nước đang phát triển chảy ra sông, hồ, vùng ven biển mà chưa qua xử lý: gây nguy hại cho sức khỏe, an toàn thực phẩm và nguồn nước sạch.[14] 2.2.2. Hiện trạng tài nguyên nước ở Việt Nam Tài nguyên nước ở Việt Nam được đánh giá là rất đa dạng và phong phú, bao gồm cả nguồn nước mặt và nước ngầm ở các thủy vực tự nhiên và nhân tạo như sông, suối, hồ tự nhiên, hồ nhân tạo, giếng khơi, hồ đập, ao, đầm phá và các túi nước ngầm. Theo chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020, Việt Nam có khoảng 2,377 con sông lớn nhỏ có chiều dài từ 10km trở lên, trong đó có 109 sông chính. Trong số này có 9 sông là Sông Hồng, sông Thái Bình, sông Bằng Giang-Kỳ Cùng, sông Mã, sông Cả, sông Vu Gia-Thu Bồn, sông Ba, sông Đồng Nai, sông Cửu Long và bốn nhánh sông là sông Đà, sông Lô, sông Sê San, sông Srê Pok đã tạo nên một lưu vực trênm10.000 km2, chiếm khoảng 93% tổng diện tích của mạng lưới sông ngòi Việt Nam. Bên cạnh đó, Việt Nam có rất nhiều các loại hồ tự nhiên , hồ đập, đầm phá, vực nước có kích thước khác nhau tùy thuộc vào mùa. Một số hồ lớn được biết đến như hồ Lawcsk rộng 10 km2 tại tỉnh Đắk Lắk, Biển Hồ rộng 2,2 km2 ở Gia Lai, hồ Ba Bể rộng 5 km2 tại Bắc Kạn và hồ Tây rộng 4,5 km2 tại Hà Nội. Các đầm phá lớn thường gặp ở cửa sông vùng duyên hải miền trung như Tam Giang, Cầu Hai và Thị Nại. Việt Nam còn có hàng ngàn hồ đập nhân tạo với tổng sức chứa lên đến 26 tỷ m3 nước. Sáu hồ lớn nhất có sức chứa trên 1 tye m3 đang được sử dụng để khai thác thủy điện Hòa Bình, Thác Bà, Trị An, Dầu Tiếng, Thác Mơ và Ya Ly. Nhiều hồ và đập nhỏ hơn trên khắp toàn quốc phục vụ tưới tiêu như: Cấm Sơn- Bắc Giang, Kẻ Gỗ- Hà Tĩnh Nước ngầm là nguồn nước có tiềm năng trữ lượng lớn, đặc biệt là ở Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ. Tài nguyên nước ven biển và các vùng đất ngập nước nội địa có tầm quan trọng cao cho việc bảo tồn, duy trì chức năng
12 sinh thái và đa dạng sinh học đất ngập nước. Tiêu biểu như hồ Ba Bể, đất ngập nước Xuân Thủy, Tiền Hải, Bàu Xấu, Cần Giờ và Chàm Chim. Mặc dù tài nguyên nước của Việt Nam có trữ lượng dồi dào, nhưng trên thực tế nguồn nước có thể sử dụng ngay lại có hạn vì phân bố không đều. Nhiều vùng bị thiếu nước sạch để sinh hoạt do ô nhiễm, lũ lụt, sạt lở đất, hạn hán Chất lượng nước cũng bị suy giảm nghiêm trọng đã hủy hoại môi trường sống và đẩy con người đến gần các rủi ro nguy hiểm. Ước tính khoảng 37% lượng nước mất đi do lãng phí, thậm chí có nơi lên đến 50%. Nguyên nhân là một phần hệ thống tưới tiêu của Việt Nam được xây dựng từ thập kỷ 60, 70 của thế kỷ trước đến nay đã bị xuống cấp và hư hỏng nặng. Trong khi đó hệ thống tưới tiêu hiện nay chỉ có khả năng cung cấp nước cho khoảng 50- 60% theo yêu cầu. Trong những năm gần đây, việc quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam được cải thiện đáng kể về mặt pháp lý, cấu trúc thể chế và các cơ chế, góp phần vào sự phát triển kinh tế- xã hội của đất nước. Luật Tài nguyên nước đã được chính thức ban hành từ năm 1998 và các văn bản hướng dẫn pháp quy tiếp theo, đã cung cấp các quy định về quản lý, điều hành, lưu trữ, khai thác và sử dụng tài nguyên nước đã khuyến khích được quá trình phi tập trung hóa, đẩy mạnh sự tham gia rộng rãi của các thành phần ngoài nhà nước trong việc khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn nước, cung cấp nước sinh hoạt và nước tưới tiêu. Đặc biệt, Luật Tài nguyên nước (sửa đổi) đã được Quốc hội khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/6.2012. Luật này quy định việc điều tra cơ bản tài nguyên nước, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, phòng chống, khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra, quản lý nhà nước về tài nguyên nước trên lãnh thổ Việt Nam. Tài nguyên nước quy định trong Luật này bao gồm nước mưa, nguồn nước mặt và nguồn nước dưới đất. Riêng
13 nước biển, nước khoáng và nước nóng thiên nhiên được điều chỉnh bằng pháp luật.[17] 2.2.3. Tình hình ô nhiễm nước ở Việt Nam Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hằng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung rất lớn. Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000 m3/ngày từ các nhà máy giấy, nhuộm, bột giặt, dệt. ở thành phố Thái Nguyên, nước thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than, về mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu. Nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lượng NH4 là 4mg/1, hàm lượng chất hữu cơ cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu [12] Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vực.
14 Tình trạng ô nhiễm nước ở các khu đô thị là nhìn rõ nhất ở thành phố Hồ Chí Minh và thành phố Hà Nội. Ở các thành phố này nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương). Mặt khác còn có rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải, một lượng lớn rác thải rắn trong thành phố không thu gom hết được là những nguồn quan trọng gây ô nhiễm nước. Hiện nay mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nặng Tình trạng ô nhiễm nước ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn Feca colifom trung bình biến đổi từ 1.500-3.500NMP/100ml ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 3800-12.500NMP/100ml ở các kênh tưới tiêu. Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sức khỏe nhân dân. Do nuôi trồng thủy sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây ra nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước. Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách các loại hóa chất trong nuôi trồng thủy sản, thì các thức ăn dư lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo đọc, thậm chí đã có dấu hiệu xuất hiện thủy triều đổ ở một số vùng ven biển Việt Nam.
15 Nước ngầm cũng bị ô nhiễm, do nước sinh hoạt hay công nghiệp và nông nghiệp. Việc khai thác tràn lan nước ngầm làm cho hiện tượng nhiễm mặn và nhiễm phèn xảy ra ở những vùng ven biển sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, ven biển miền Trung[12] Tại Việt Nam, mức độ ô nhiễm và khan hiếm nước ngọt đang trong tình trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân: + Khoảng 17,2 triệu người (21,5% dân số) chưa được tiếp cận nguồn nước ngọt (theo Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường). + Khoảng 9.000 người tử vong mỗi năm do nguồn nước và vệ sinh kém (theo thống kê của Bộ Y Tế và Bộ Tài Nguyên- Môi Trường) + Khoảng 200.000 người mắc bệnh ung thư mới phát hiện mỗi năm mà một trong những nguyên nhân chính là do ô nhiễm nguồn nước (theo thống kê của Bộ Y Tế và Bộ Tài Nguyên- Môi Trường).[9] + Khoảng 30% người dân chưa nhận thức được tầm quan trọng của nước sạch (theo đánh giá của Bộ Y Tế). + Khoảng 21% dân số đang sử dụng nguồn nước bị nhiễm Asen (theo báo cáo của Bộ Tài Nguyên- Môi Trường)[15] 2.2.4. Tình hình ô nhiễm nước ở Thái Nguyên Theo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên: Trong 3- 4 tỷ m3 nước mặt/năm và 1,5- 2 tỷ m3 nước ngầm của tỉnh Thái Nguyên được cảnh báo là đang bị ô nhiễm nặng, đặc biệt là nguồn nước sông Cầu. Các trạm quan trắc tại Cầu Gia Bảy, đập Thác Huống, Cầu Mây cho thấy hàm lượng nước sông Cầu một số chỉ tiêu đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, như BOD5 vượt từ 1,08- 9,5 lần; COD vượt từ 1,2 - 5,8 lần; NH4 vượt từ 1,34- 20 lần Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm đáng báo động ở Thái Nguyên, là do ngành công
16 nghiệp khai thác khoáng sản, luyện kim đen, luyện kim mầu, công nghiệp cơ khí, chế tạo phát triển mạnh, nhưng các biện pháp xử lý ô nhiễm bảo vệ môi trường không mấy hiệu quả. Sở Tài nguyên và Môi trường của tỉnh cũng phải thừa nhận, hầu hết các biện pháp bảo vệ môi trường của các dự án, các cơ sở sản xuất đề cập trong báo cáo đánh giá tác động môi trường không có tính khả thi hoặc hiệu suất xử lý kém. Thực trạng chung là phần lớn các chất thải sản xuất chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra môi trường. Tại một số địa điểm ở sông Công và hồ Núi Cốc đã có dấu hiệu ô nhiễm các chất hữu cơ, vô cơ, kim loại nặng, dầu mỡ và hoá chất bảo vệ thực vật. Bên cạnh đó, nguồn nước ngầm đã có biểu hiện ô nhiễm cục bộ, mang đặc trưng từng vùng khác nhau. Một số khu vực khai thác khoáng sản tại xã Hà Thượng, Tân Linh (huyện Đại Từ) hàm lượng asen từ 0,068- 0,109 mg/l, vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,7- 8,2 lần. Phường Quang Vinh (thành phố Thái Nguyên) và thị trấn Giang Tiên (huyện Phú Lương), hàm lượng Xyanua vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,9- 12,9 lần. Nhiều khu vực nước ngầm có nồng độ pH thấp dưới mức tiêu chuẩn cho phép và có biểu hiện ô nhiễm Fe, Mn Ngoài ra, các chất thải rắn, khí bụi của các cơ sở sản xuất công nghiệp cũng góp phần không nhỏ vào việc làm gia tăng tốc độ ô nhiễm môi trường. Điều nguy hiểm hơn là trong số các cở sở sản xuất công nghiệp, các khu chế xuất đa phần chưa có trạm xử lý nước thải, khí thải và hệ thống cơ sở hạ tầng đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường. Khu chế xuất sông Công mặc dù đi vào hoạt động từ năm 2001 đến nay, nhưng vẫn chưa hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải tập trung. Chất thải rắn của các khu chế xuất chưa có khu chôn lấp theo quy định, thậm chí còn dùng để san lấp mặt bằng. Đây là một trong những tác nhân gây ô nhiễm đất và nguồn nước.[13]
17 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Chất lượng nước thải của Nhà máy Cốc Hóa- Công ty Cổ phần Gang Thép Thái nguyên - Phạm vi nghiên cứu: Nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm: Phường Cam Giá – Thành Phố Thái Nguyên – Tỉnh Thái Nguyên - Thời gian tiến hành:20/08 đến 20/12/2017 3.3. Nội dung nghiên cứu - Vị trí địa lý, địa hình và đặc điểm cơ bản của nhà máy Cốc Hóa - Hiện trạng nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy - Đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy Cốc Hóa - Một số định hướng và giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do nước thải gây ra 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp là phương pháp phổ biến thường được dùng khi nghiên cứu đề tài của trong lĩnh vực tài nguyên môi trường. Đây là phương pháp tham khảo các tài liệu có sẵn liên quan đến vấn đề nghiên cứu, là phương pháp truyền thống, nhanh và hiệu quả. Với phương pháp này có thể áp dụng nghiên cứu với các nội dung sau đây: Thu thập các số liệu, tài liệu, văn bản pháp luật, có liên quan đến vấn đề môi trường sản xuất. Thu thập các số liệu thứ cấp tại phòng kỹ thuật và công nghệ của nhà máy Cốc Hóa- Công ty Gang thép Thái Nguyên. Thu thập thông tin liên quan tới đề tài qua thực địa, sách báo, internet
18 3.4.2. Phương pháp tổng hợp so sánh với QCVN Từ các số liệu thứ cấp cùng với kết quả phân tích quan trắc so sánh với Quy chuẩn Việt Nam để đưa ra được mức độ ô nhiễm của nước thải, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm. Phân tích các mẫu nước thải bằng các thiết bị cần thiết và so sánh với QCVN tương ứng như sau: Bảng 3.1. Giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp sản xuất thép (QCVN52:2013/BTNMT)[1] STT Thông số Đơn vị QCVN 52:2013/BTNMT(B) 1 pH - 5,5 – 9,0 2 BOD5 mg/l 50 3 COD mg/l 150 4 TSS mg/l 100 5 Cd mg/l 0,1 6 Hg mg/l 0,01 7 CN- mg/l 0,5 8 Phenol mg/l 0,5 9 Dầu mỡ mg/l 10 Bảng 3.2: Giá trị các thông số ô trong nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2008/BTNMT) [2] STT Thông số Đơn vị QCVN 14:2008/BTNMT(B) 1 pH - 5,0-9,0 2 BOD5 mg/l 50 3 TSS mg/l 100 4 NH4-N mg/l 10 3-_ 5 PO4 P mg/l 10 6 Coliform MNP/100ml 5000
19 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu nước thải * Vị trí lấy mẫu: Tại cửa xả thải nước thải của nhà máy ra cổng thải chung của khu công nghiệp Gang thép Thái Nguyên ngoài môi trường. * Thời gian lấy mẫu: Ngày 14/11 đến 17/11/2017 lấy mẫu. vào buổi sáng là thích hợp nhất vì lúc đó sự biến động các chất diễn - Thiết bị: Thiết bị dùng chứa mẫu là lọ bằng PE. - Thiết bị lấy mẫu: Lấy mẫu bằng bơm. * Yêu cầu vô trùng của thiết bị : + Các mẫu phân tích hóa học: Bình chứa được nạp đầy axit clohidric hoặc axit nitric 1mol/l và ngâm trong một ngày sau đó tráng lại bằng nước cất. + Vận chuyển mẫu: Các bình chứa mẫu được bảo vệ và bịt kín để không bị hư hỏng hoặc gây mất mát một phần mẫu trong khi vận chuyển, tránh cho bình chứa khỏi bị nhiễm bẩn. • Vận chuyển bằng phương tiện phù hợp, kịp thời không quá hạn phân tích. • Không làm hư hỏng mẫu để mẫu không hư hỏng khi di chuyển. • Phương tiện chở mẫu đảm bảo sạch và không bị nhiễm bẩn. * Cách bảo quản và xử lý mẫu: + Mẫu được bảo vệ trong môi trường thích hợp + Đảm bảo về thời gian thích hợp theo yêu cầu phân tích. - Lấy mẫu: Lấy mẫu theo TCVN 4556: 1998 – Tiêu chuẩn lấy mẫu nước thải. + Quá trình lấy mẫu được sự nhất trí của nhà máy.
20 3.4.4. Phương pháp phân tích - Thành phần phân tích: STT Thông số Đơn vị Phương pháp 1 pH - TCVN 6492:2011 2 BOD5 mg/l TCVN 6001:2008 3 COD mg/l TCVN 4565:1998 4 TSS mg/l TCVN 6625:2000 5 NH4- N mg/l TCVN 5988:1995 3-_ 6 PO4 P mg/l TCVN 6202:2008 Đơn vị phân tích: Trung tâm quan trắc môi trường Thái Nguyên. + Phân tích PH được đo bằng máy đo meter điện cực thủy tinh. + BOD được phân tích theo phương pháp nuôi cấy trong tủ ổn định ở nhiệt độ 20oC trong vòng 5 ngày. + COD phân tích theo phương pháp chuẩn độ ngược. + TSS: Được tính bằng cách cân trọng lượng những chất còn lại trên giấy lọc được sử dụng khi lọc nước phân tích chất rắn hoà tan. + NH4- N phân tích theo phương pháp xây dựng đường chuẩn. 3.4.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia - Trao đổi với các chuyên gia, các cán bộ, thầy cô giáo để tiếp thu các kinh nghiệm về lý luận và thực tiễn về sự phát triển các khu công nghiệp qua các hội nghị, diễn đàn, trong lĩnh vực này để nâng cao nhận thức và chất lượng nghiên cứu.
21 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Vị trí địa lý, địa hình và đặc điểm cơ bản của nhà máy Cốc Hóa 4.1.1. Vị trí địa lý, địa hình Nhà máy Cốc Hóa được xây dựng tại phường Cam Giá thuộc vùng đồi núi phía nam thành phố Thái Nguyên, nằm ở phía đông bắc của Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên. Có vị trí tiếp giáp với các bên như sau: - Phía bắc: Giáp với cánh đồng và trạm xử lý nước của xí nghiệp Năng Lượng - Công ty cổ phần gang thép Thái Nguyên. - Phía tây: Giáp với nhà máy Luyện Gang – Công ty cổ phần gang thép Thái Nguyên. - Phía đông: Giáp với cánh đồng. - Phía nam: Giáp với nhà máy Luyện Gang – Công ty cổ phần gang thép Thái Nguyên. Tọa độ khu vực nhà máy: X: 2385446.601 Y: 2385599.187 Diện tích mặt bằng sản xuất: Nhà máy cốc hóa có tổng diện tích mặt bằng 192.499 m2 trong đó 46.892 m2 là vườn cây, 17.662 m2 là kho than, 8.827 m2 là ao cá các loại và 12.693 m2 các đường đi. Nhà máy được bố trí phù hợp với dây truyền sản xuất, các phân xưởng sắp xếp nối tiếp nhau đảm bảo vận hành vừa liên quan vừa có tính độc lập. Liên quan ở chỗ ở cuối quy trình sản xuất của phân xưởng này lại là nơi bắt đầu quy trình của phân xưởng khác. Đem lại sự thuận tiện, không tốn kém chi phí cho vận chuyển. Độc lập ở chỗ các phân xưởng bố trí liên tiếp nhau nên không có sự chồng chéo về giao thông. Xen kẽ khu vực sản xuất có khu khuôn viên, trồng
22 cây xanh và hoa tạo sự hài hòa về thẩm mỹ, ngoài ra cây xanh có nhiệm vụ điều hòa không khí trong khu sản xuất, tạo bóng mát. b C¸nh ®ång t ® B·i Than n Ph©n x•ëng than Tr¹m xö lý n•íc XÝ V•ên c©y nghiÖp N¨ng l•îng Ph©n x•ëng hãa C¸nh ®ång Nhµ m¸y LuyÖn Gang LuyÖn m¸y Nhµ Ao c¸ Ph©n x•ëng cèc V¨n phßng Hµng rµo Ph©n x•ëng nhµ m¸y c¸n thÐp §•êng Nhµ m¸y LuyÖn Gang trong nhµ m¸y Hình 4.1: Vị trí Nhà máy Cốc Hóa
23 4.1.2. Đặc điểm cơ bản của nhà máy Giám đốc Phó giám đốc Bộ phận hành Bộ phận kỹ thuật Các phân xưởng chính Hình 4.2: Tổ chức bộ máy sản xuất của nhà máy cốc hóa Bảng 4.1: Các hình thức sản xuất và kết cấu sản xuất kinh doanh STT Lao động Số người 1 Ban giám đốc 3 2 Phòng đoàn, đảng 4 3 Phòng tổ chức lao động 5 4 Phòng kế toán 5 5 Phòng kế hoạch – Vật tư 3 6 Phòng kỹ thuật công nghệ - KCS 4 7 Phòng kỹ thuật cơ điện 5 8 Phòng hành chính QT 20 9 Phân xưởng than 70 10 Phân xưởng cốc 190 11 Phân xưởng hóa 90 12 Phân xưởng cán thép 40 13 Phân xưởng cơ điện 52 14 Đội bảo vệ 23 Các phòng ban chức năng nhiệm vụ chủ yếu là giúp lãnh đạo Nhà máy trong các công việc thu thập xử lý các thông tin, số liệu về tình hình sản xuất, quản lý thiết bị hướng dẫn điều hành, lập kế hoạch sản xuất, cung ứng vật tư,
24 công tác nhân sự, định mức lao động, tiền lương công chính và hạch toán kinh tế nhằm thực hiện tốt quá trình sản xuất kinh doanh của toàn Nhà máy. Để đảm bảo cho dây chuyền sản xuất nhịp nhàng tận dụng hết công suất máy móc thiết bị và lực lượng lao động Nhà máy tổ chức sản xuất theo 5 phân xưởng sản xuất (theo sơ đồ tổ chức), các phân xưởng này có quyền lợi ngang nhau, có mối quan hệ tác động qua lại và hỗ trợ lẫn nhau trong sản xuất. Phân xưởng có trách nhiệm báo cáo lại các hoạt động của mình lên các phòng chức năng và chịu sự quản lý chỉ đạo chuyên môn nghiệp vụ của các phòng chức năng. Các phân xưởng có trách nhiệm tổ chức, quản lý nhân lực, thực hiện các nhiệm vụ sản xuất theo kế hoạch. Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo quy chế và quy trình, luật của các phòng đội đã xây dựng và được Giám đốc Nhà máy phê duyệt. Phân xưởng Than – Phân xưởng luyện Cốc – Phân xưởng Hóa là 3 phân xưởng trong dây chuyền sản xuất cốc luyện kim của Nhà máy. Phân xưởng Cán Thép là phân xưởng chính trong dây chuyền cán thép hình các loại. Các lĩnh vực sản xuất kinh doanh chủ yếu của Nhà máy Cốc hóa hiện nay: Sản xuất kinh doanh Cốc luyện kim. Sản xuất kinh doanh Dầu phòng mục. - Sản xuất kinh doanh Bi tum. - Sản xuất kinh doanh Nhựa đường. - Sản xuất kinh doanh Naptalen tạp, Naptalen tinh. - Sản xuất kinh doanh Dầu phòng mục sạch. - Sản xuất kinh doanh Dầu Cốc tinh chế. - Sản xuất kinh doanh Thép. + Sản xuất chính của Nhà máy là Cốc luyện kim : ≥150.000tấn/năm. + Sản phẩm thép cán các loại : ≥6.000 tấn/năm Sơ đồ công nghệ
25 cân Xe rót Tháp than Nghiền trộn Mâm trộn Kho trộn Hầm than Bãi chứa các loại than Kết tinh ly tâm Náp ta Nạp lò Giẻ dầu len tinh các loại Dầu Náp ta Náp ta Chưng len len tạp Náp ta thăng tinh Nấu luyện hoa Phân ly Làm lạnh Quạt gió Khử mù Dầu trung Dầu sau gian Sản phẩm ly tâm nhập kho Cốc ra lò Khí dầu cốc + Bể lắng Dầu cốc Chưng dầu Dầu tẩy chưng Dầu sạch Xuất cơ giới cốc sản phẩm kho Nước NH3 làm nguội khí cốc Làm nguội Dầu nhẹ Lắng Phần nặng gạn của dầu Vón than Đưa vào than nguyên liệu PM+dầu chưng Bến cốc/ đập Dầu thải Ăngtraxen Sàng Sàng 60x60 Sản phẩm Bi 15x15mm mm tum Dầu phòng mục Bã an Cốc vụn SP nhựa rải traxen Đưa vào than Kho Bán nguyên liệu chứa cốc vụn khách hàng đường Hình 4.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất của Nhà máy Cốc Hóa
26 Thuyết minh dây chuyền Than mỡ được tập kết từ các mỏ than trong và ngoài nước về bãi than sau đó được xe ủi đẩy xuống hầm than(gồm 12 boong ke). Từ hầm than, than đơn được các loại băng tải 1,2,3 vận chuyển sang kho trộn, ở đây các loại than khác nhau được trộn theo đúng tỉ lệ qui định. Than tiếp tục được băng tải 4 chuyển sang máy nghiền kỹ. Tại đây than được máy nghiền kỹ đến cỡ hạt 0  3 mm chiếm 87% ± 1% sau đó than được băng tải 5, 6 đưa lên tháp than, từ đây than được công nhân xe rót lấy than vào 3 phễu và được nạp vào lò cốc tại 3 lỗ nạp than của buồng than hóa. Khi khối than được nạp vào buồng than hóa thì nó được gia nhiệt trong buồng kín không có không khí tham gia, dưới tác dụng nhiệt độ buồng đốt hai bên với thời gian gia nhiệt(chu kì kết cốc) là 15h53 phút, lúc này nhiệt độ ở tâm bánh cốc đạt 950÷1050oC khi đó cốc sẽ được xe tống tống qua xe chặn cốc xuống xe dập cốc, sau đó cốc được xe dập đưa vào tháp dập.Tại tháp dập cốc được dập bằng nước sau sử lý phenol, khi cốc nguội người ta vận chuyển cốc theo băng tải lên lầu sàng. Đầu tiên cốc qua hệ thống sàng 15x15 mm, loại dưới sàng có kích cỡ 0÷15 mm xuống kho, loại trên sàng tiếp tục xuống sàng 60x60 mm, loại dưới sàng xuống kho cốc luyện kim, loại trên sàng chảy xuống băng tải vào máy cắt cốc sau đó chảy xuống kho cốc luyện kim. Từ kho cốc luyện kim được tháo xuống băng tải 10 sang nhà máy luyện gang. Trong quá trình luyện cốc phần khí lò cốc sinh ra có nhiệt độ 750 ÷850oC qua ống thượng thăng đến qua ống cong, ống cầu, tại đây khí cốc o o thuận được nước NH3 có nhiệt độ 70 – 80 C làm mát về nhiệt độ 80 – 100 C đi vào ống tập khí đi vào bộ phận thu hồi sản phẩm hóa. Tại đây khí cốc thuận đi qua thiết bị phân ly, thiết bị làm lạnh, được quạt gió hút tách làm 2 phần lỏng(nước NH3, dầu cốc thô, bã dầu cốc) và phần khí (khí cốc nghịch). Phần khí được quay trở lại lò cốc làm chất đốt. Phần lỏng dầu cốc thô được đưa
27 sang khu vực chưng. Tại đây dầu cốc thô được đưa vào tháp chưng luyện gián đoạn làm việc dưới áp suất chân không, dựa vào thông số áp suất, nhiệt độ tại nồi chưng và tại đĩa trên cùng và kinh nghiệm quan sát qua mầu của sản phẩm của công nhân lấy ra được các sản phẩm có độ tinh khiết nhất định và các sản phẩm trung gian. Từ các sản phẩm thu được được tiếp tục làm tinh khiết qua tháp chưng tinh hoặc được đóng vào thùng đem kinh doanh.[4] 4.2. Hiện trạng nước thải và quy trình xử lý nước thải của nhà máy 4.2.1. Hiện trạng nước thải của nhà máy - Nguồn gốc phát sinh nước thải. + Nước mưa chảy tràn trong khu vực sản xuất; + Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong nhà máy; + Nước thải sản xuất chủ yếu là nước làm mát từ các thiết bị làm lạnh khí than gián tiếp, nước làm mát gián tiếp của thiết bị khí nén, nước làm mát cán thép tuần hoàn, nước từ hệ thống lọc bụi xyclon, nước ngầm phát sinh từ các hầm than. - Thành phần và đặc trưng của các loại nước thải. + Nước mưa chảy tràn chủ yếu có chứa bụi, đất, cặn bã, dầu mỡ đã được thu gom và lắng cặn sau đó thải ra cống thải chung. + Nước thải sinh hoạt chứa chủ yếu các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học được thu gom và xử lý bể tự hoại. + Đối với nước làm mát có tính chất là nhiệt độ cao hơn so với nguồn nước đầu vào được làm nguội và tuần hoàn trở lại. + Nước từ hệ thống lọc bụi cyclon được lắng cặn và thải vào hệ thống thải chung. - Đối với nước thải sản xuất nhà máy cốc được chia ra làm các loại như sau: + Nước thải từ các quá trình sản xuất như làm mát thiết bị, nước làm lạnh khí cốc trong thiết bị làm lạnh sơ bộ gián tiếp có lưu lượng khoảng 800m3/ngày
28 đặc chưng ô nhiễm bởi nhiệt độ cao( khoảng 450C vaò mùa hè). Hiện nay nước này được thải trực tiếp ra suối Cam Giá mà không qua xử lý. + Nước thải có chứa phenol là nước thải phát sinh từ các thiết bị như thùng chứa dầu, tháp chưng, khu vực chưng cất dầu cốc, khu vực kho hóa chất. Nguồn nước này có khoảng 40-45 m3/ngày, lượng nước này dao động phụ thuộc vào sản lượng cốc của nhà Máy. Hiện nay nguồn nước này được dẫn vào hệ thống xử lý nước thải phenol bằng vi sinh vật sau đó được sử dụng để dập cốc. + Nước từ quá trình dập cốc, lượng nước này không nhiều, được lắng và làm mát tự nhiên sau đó được sử dụng tuần hoàn để dập cốc, do vậy không có nước thải phát sinh từ quá trình này. + Nước làm mát máy cán thép của phân xưởng cán, lượng nước này không nhiều và được làm mát tự nhiên sau đó tuần hoàn tái sử dụng, do vậy không có nước thải phát sinh từ phân xưởng này. + Nước thải từ hầm than của phân xưởng than có lưu lượng khoảng 3 m3/ ngày, nước này được bơm trực tiếp vào bể lắng sau đó chảy vào hệ thống thoát nước thải - Nguồn tiếp nhận nước thải Nước thải của nhà máy Cốc Hóa chính là nước từ quá trình làm mát các thiết bị khoảng 800 m3/ngày và nước thải sinh hoạt đã qua hệ thống xử lí bể tự hoại, nước mưa chảy tràn từ bãi nguyên liệu đã qua quá trình lắng. Nguồn nước này đặc trưng ô nhiễm bởi nhiệt độ cao, chất hữu cơ. Hiện nay nguồn nước này được thải trực tiếp vào suối Cam Giá sau đó chảy vào Sông Cầu. Đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy dựa trên kết quả phân tích chất lượng môi trường nước tại khu vực nhà máy của trung tâm quan Thái Nguyên quý 4 năm 2017
29 * Kết quả đo phân tích nước thải sinh hoạt quý IV năm 2016 Bảng 4.2: Kết quả đo phân tích nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu phân Kết quả nước QCVN STT Đơn vị tích thải sinh hoạt 14:2008/BTNMT (B) 1 pH - 6,7 5,0-9,0 2 BOD5 mg/l 10,7 50 3 COD mg/l 25,9 - 4 TSS mg/l 29,5 100 5 NH4- N mg/l 0,35 10 3-_ 6 PO4 P mg/l 0,2 10 MPN/ 7 Coliform 2100 5000 100ml Chú thích: - Dấu (-) là không quy định - Gía trị sau dấu “<” thể hiện giới hạn phát hiện của phép đo. - Những chỉ tiêu có dấu “*” bên cạnh là những chỉ tiêu được công nhận theo Tiêu chuẩn ISO 17025:2005 - Vị trí lấy mẫu: Tại cửa xả nước thải sinh hoạt của nhà máy ra cổng thải chung của khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên ngoài môi trường - Tiêu chuẩn so sánh: QCVN QCVN 14:2008/ BTNMT - quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước sinh hoạt khi thải vào nguồn nước không dung cho mục đích cấp nước sinh hoạt.[3] Từ kết quả phân tích bảng trên cho thấy, tại thời điểm lấy mẫu tất cả các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt sau khi xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép so với QCVN 14:2008/BTNMT(B).
30 Cụ thể như sau: 3-_ Chỉ tiêu BOD5 là 10,7mg/l, PO4 P là 0,2mg/l, NH4-N là 0,35mg/l. Như vậy, 3 chỉ tiêu nhỏ hơn rất nhiều so với ngưỡng cho phép của QCVN; còn chỉ tiêu pH là 6,7 và TSS là 29,5mg/l, coliform là 2100MNP/100ml. 3 chỉ tiêu này tương đối cao nhưng vẫn dưới ngưỡng cho phép của QCVN 14:2008/BTNMT. Từ kết quả này, ta có nhận định rằng hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy Cốc Hóa hoạt động tốt xử lý nguồn nước thải một cách triệt để. *Kết quả đo phân tích nước thải sản xuất. Bảng 4.3: Kết quả đo phân tích nước thải sản xuất Chỉ tiêu Kết quả QCVN 52:2013/BTNMT STT Đơn vị phân tích NTSX (B) 1 pH - 6,5 5,0-9,0 2 BOD5 mg/l <4 50 3 COD mg/l <15 150 4 TSS mg/l 72,8 100 5 As mg/l 0,0054 - 6 Cd mg/l <0,0005 0,1 7 Pb mg/l <0,0027 - 8 Hg mg/l <0,0005 0,01 9 CN- mg/l <0,01 0,5 10 NH4- N mg/l 1,27 - 3-_ 11 PO4 P mg/l 0,2 - 12 Phenol mg/l <0,001 0,5 13 Dầu mỡ mg/l <0,3 10 MPN/ 14 Colifom 1300 - 100ml
31 Chú thích - Dấu (-) là không quy định. - Gía trị sau dấu “<” thể hiện giới hạn phát hiện của phép đo. - Những chỉ tiêu có dấu “*” bên cạnh là những chỉ tiêu được công nhận theo Tiêu chuẩn ISO 17025:2005. - Vị trí lấy mẫu: Tại cửa xả nước thải sản xuất của nhà máy trước khi thải ra cống thải chung của công ty. - Tiêu chuẩn so sánh: QCVN 52:2013/ BTNMT - quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải sản xuất. Theo kết quả điều tra phân tích chất lượng nước thải sản xuất của Nhà máy Cốc Hóa cho thấy, các chỉ tiêu COD là <15, BOD là <4 đều thấp hơn rất nhiều so với ngưỡng cho phép còn chỉ tiêu pH là 6,5; TSS là 72,8mg/l, 2 chỉ tiêu tương đối cao nhưng vẫn dưới ngưỡng cho phép so với quy chuẩn so sánh. 4.2.2. Quy trình xử lý nước thải của nhà máy Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt của nhà máy được thu gom và xử lý đơn giản bằng bể tự hoại bao gồm 5 bể, dung tích mỗi bể 13 m3 được bố trí như sau: khu vực văn phòng 1bể, phân xưởng than 1 bể, phân xưởng hóa 1 bể, phân xưởng cốc 1 bể, nhà ăn 1 bể. Nước thải sau khi xử lý bằng bể tự hoại được đổ vào cống ngầm của nhà Máy rồi chảy ra suối Cam Giá. * Hệ thống xử lý nước mưa chảy tràn - Đối với nước mưa chảy tràn trong khu vực nhà xưởng, đường đi, hiện tại nhà máy đã có hệ thống thoát nước mưa hoàn chỉnh. Hệ thống thống thoát nước mưa bao gồm có các cống, mương thoát nước và các hố ga bên trong mương thoát nước. Nước mưa chảy tràn trong khu vực nhà xưởng, đường đi sẽ chảy vào mương dẫn nước rồi chảy vào hố ga, tại đây đất cát và cặn lắng sẽ bị giữ lại hố và được công nhân nạo vét theo định kỳ. Nước mưa sau khi chảy qua hệ thống cống rãnh, hố ga được đổ vào suối Cam Giá.
32 - Đối với nước mưa chảy tràn trong khu vực bãi chứa than nguyên liệu, hiện tại nhà máy đã có hệ thống thoát nước nước mưa riêng. Hệ thống thống thoát nước mưa bao gồm có 4 bể lắng với tổng dung tích 3000 m3 được xây dựng xung quanh bãi chứa than. Nước mưa chảy tràn trong khu vực chảy vào bể lắng, tại đây than và cặn lắng sẽ bị giữ lại bể và được công nhân nạo vét theo định kỳ đưa trở lại bãi chứa than nguyên liệu. Nước mưa sau khi chảy qua hệ thống bể lắng được đổ vào suối Cam Giá. * Hệ thống xử lý nước thải sản xuất a, Nguyên tắc xử lí : * Tính độc hại của nước chứa phenol : - Phenol có trong nước thải của quá trình luyện cốc, có công thức phân tử C6H5OH. Là những tinh thể hình kim, nhỏ dài có mùi đặc biệt. Đối với con người có thể tồn hại đến hệ thần kinh, gan. Hàm lượng pheenol trong nước thải đạt tới 1 – 10mg/l làm cho cá ở sông, ngòi bị chết. Đối với trồng trọt nếu hàm lượng pheenol trong nước cao sẽ gây cây bị chết, quả có mùi phenol không ăn được. Nước thải tập trung ở bể chứa, lắng tách sơ bộ dầu cốc, đưa vào khử sơ bộ (CN+) bằng phương pháp kết tủa hóa học. Tiếp tục đưa đi tách dầu mỡ, một phần tạp chất lơ lửng bằng phương pháp keo tụ - lắng trọng lực Sau đó khử các hợp chất hữu cơ hòa tan bằng phương pháp bùn hoạt tính. Cuối cùng là giai đoạn tách triệt để các tạp chất lơ lửng bằng phương pháp kết tủa – keo tụ lắng. Nước thải sau khi đã xử lí khử pheenol được bơm đi dập nguội cốc nóng đi. b, Quy trình công nghệ xử lí nước thải chứa phenol Sau đây là sơ đồ quy trình hệ thống xử lý nước thải chứa phenol bằng phương pháp vi sinh.
33 Nước thải chứa phenol Bể điều hòa Hồi lưu Bơm cấp (A) Thùng pha-định Thiết bị phản ứng keo tụ lượng HC1 (A) Cặn lắng Bể chứa bùn 1 Bể lắng tách dầu huyền phù (A) (A) Bơm tuần hoàn bùn Bể AEROTEN Thùng pha - định lượng HC2 Bùn dư Bể lắng đứng (A) Bể chứa Cặn lắng bùn loãng Bể lắng keo tụ Thùng pha - định lượng HC3 Bơm Bể chứa nước dập cốc Nước bơm Đi dập cốc Lọc ép khung bản Ông dẫn khí trung tâm (A) X X X Bùn thải 1 2 3 Hệ máy nén khí Hình 4.4: Công nghệ xử lý nước thải chứa phenol
34 * Thuyết minh quy trình công nghệ. Nước thải chứa phenol sau khi tách sơ bộ dầu mỡ được bơm vào bể điều hòa. Tại bể điều hòa, nước thải được điều hòa về lưu lượng, sau đó nước thải bơm dẫn vào thiết bị phản ứng keo tụ, tại đây nước thải được định lượng hóa chất từ thùng pha vào thiết bị, khống chế độ pH trong nước thải (pH= 8 – 8,5 ) tiếp tục nước thải được dẫn vào bể lắng tách dầu mỡ huyền phù, cặn được lắng xuống đáy rồi tháo xuống hố ga. Nước thải được tách hết dầu mỡ và dẫn vào bể Aeroten. Tại bể Aeroten nước thải được máy nén không khí cấp khí vào bể qua hệ thống phố khí (24/24h), cung cấp O 2 cho quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ bằng bùn hoạt tính , sau đó hỗn hợp nước và bùn hoạt tính được dẫn vào bể lắng đứng Tại bể lắng đứng bùn được tách ra khỏi nước, tại đây một phần bùn hoạt tính được bơm tuần hoàn lại bể Aeroten, phần còn lại bơm vào bể chứa bùn loãng. Nước thải ở bể lắng đứng được dẫn vào bể lắng keo tụ, hóa chất được định lượng vào bể được tháo vào bể chứa bùn loãng, còn nước đã xử lý chảy về bể chứa nước dập cốc. Bể chứa bùn loãng tập trung từ hố ga, bể lắng đứng, bể lắng keo tụ được bơm vào máy ép lọc khung bản. Phần cặn và bùn ép đưa vào nơi quy định. Phần nước sau khi lọc ép khung bản được đưa về bể chứa nước dập cốc. * Các thiết bị chủ yếu: 3 - Bơm nước vào bể Aeroten Q=6-8 m /h, H=25m H2O động cơ N=1,5KW, n=2900V/P - Máy nén khí Q=56l/giờ, P=0,7at, động cơ N=5,5KW, n=1450V/P - Thiết bị lọc ép khung bản 25 bản (470x470) bằng gang đúc 3 - Bơm bùn lọc ép khung bản Q=9m /h, H=20m H2O, động cơ N=3KW, n=2900V/P.
35 * Các công trình đơn vị trong hệ thống xử lí nước thải của Nhà Máy: Bể lắng cặn, tách dầu mỡ + Kích thước bể: Dài x Rộng x Cao=3600x2600x2800 mm + Chức năng: Bể có tác dụng lắng tách phần cặn, huyền phù xuống phía dưới khoang chứa bùn. phần dầu mỡ nổi lên trên được tràn qua của tràn xả tạp chất nổi. Nước trong được qua vách ngăn ra cửa tràn và tháo ra đường ống dẫn nước ra, vào bể Aeroten. Bể có cấu trúc bằng bê tông cốt thép. Hình 4.5: Bể lắng cặn, tách dầu mỡ * Bể điều hòa + Kích thước bể: Dài x Rộng x Cao =8000x1560x3200 mm Bể cấu trúc móng bê tông, tường gạch. + Chức năng: Tại bể điều hòa, nước thải được điều hòa về lưu lượng.
36 Hình 4.6: Bể điều hòa Bể Aeroten + Kích thước bể Aeroten: Dài x Rộng x Cao= 12000x4400x4300 mm. Bể có tác dụng ôxy hóa các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật thành các chất vô cơ đơn giản, bể cấu trúc bằng bê tông cốt thép. Hình 4.7: Bể aroten
37 * Bể lắng đứng ( Bể lắng bậc hai): + Kích thước bể lắng bậc hai: h=4.700mm, D=3400mm. Bể lắng tách bùn hoạt tính xuống phía khoang dưới đáy. Còn nước qua ống trung tâm chảy ra theo ống dẫn phía trên, bể cấu trúc bằng bê tông cốt thép. - Bơm 1 và 2 dùng để bơm để cấp nước cho tháp rửa khí. Bơm 3 và 4 dùng để bơm dung dịch hấp thụ. Nước và dung dịch hấp thụ được phân phối đều trong tháp nhờ hệ thống vòi phun, bộ phận phân phối trong mỗi tháp. - Để hạn chế bụi, khí than phát sinh khi nạp than vào lò, nhà Máy đã sử dụng hệ thống phun nước NH3 cao áp. - Đối với khí than sau khi ra nhiệt cho lò cốc được thải ra ngoài môi trường thông qua ống khói cao 96 m. Hình 4.8: Bể lắng đứng
38 4.3. Đánh giá kết quả xử lý nước thải của nhà máy Đây là loại nước thải có chứa phenol là nước thải phát sinh từ các thiết bị như thùng chứa dầu, tháp chưng, khu vực chưng cất dầu cốc. Nguồn nước này có khoảng 40-45 m3 /ngày, dao động phụ thuộc vào sản lượng sản xuất. Bảng 4.4. Kết quả đo phân tích nước thải sản xuất sau quá trình xử lý nước thải Chỉ tiêu Kết quả STT Đơn vị QCVN 52:2013/BTNMT (B) phân tích NTSX 1 pH - 6,5 5,0-9,0 2 BOD5 mg/l <4 50 3 COD mg/l <15 150 4 TSS mg/l 72,8 100 5 As mg/l 0,0054 - 6 Cd mg/l <0,0005 0,1 7 Pb mg/l <0,0027 - 8 Hg mg/l <0,0005 0,01 9 CN- mg/l <0,01 0,5 10 NH4- N mg/l 1,27 - 3-_ 11 PO4 P mg/l 0,2 - 12 Phenol mg/l <0,001 0,5 13 Dầu mỡ mg/l <0,3 10 14 Colifom MPN/ 100ml 1300 - Nhận xét: Từ các kết quả phân tích trên cho thấy các chỉ tiêu phân tích nước sản xuất của nhà máy Cốc Hóa đều nằm trong giới hạn cho phép so với QCVN 52:2013/ BTNMT(B). Đây là một quy trình xử lý tuần hoàn khép kín từ nguồn thải đến nơi tiếp nhận sau khi nước được xử lý bằng công nghệ vi sinh thì nước thải này lại được quay vòng trở lại để phục vụ sản xuất (dập
39 cốc) chứ không đổ trực tiếp ra ngoài sông suối bên ngoài. Vừa tiết kiệm nguồn nước sạch khan hiếm cũng như đảm bảo môi trường xung quanh nhà máy Cốc hóa nói riêng và dân cư xung quanh nhà máy nói chung. Các chỉ tiêu được thể hiện trên các biểu đồ sau: 4.3.1. Chỉ tiêu pH 10 8 6 4 Ph 2 0 Trước xử lý QCVN 52:2013/BTNMT Hình 4.9: Nồng độ pH trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN Nhận xét: pH sau khi xử lý nằm trong QCVN cho phép - pH trước xử lý là 9,4 và sau xử lý là 6,5chuyển từ môi trường bazơ sang trung tính rất phù hợp để sử dụng tiếp tục sản xuất than cốc 4.3.2. Chỉ tiêu BOD, COD mg/l 250 200 150 Trước xử lý 100 Sau xử lý QCVN 52:2013/BTNMT 50 0 BOD5 COD Hình 4.10: Nồng độ BOD5, COD trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN
40 Nhận xét: Hàm lượng COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (Biochemical oxygen Demand- nhu cầu oxy sinh hoá),trong nước thải đã qua công nghệ xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 52:2013/BTNMT. 4.3.3. Chỉ số TSS mg/l 400 300 200 Trước xử lý Sau xử lý 100 QCVN 52:2013/BTNMT 0 TSS Hình 4.11: Nồng độ TSS trong thành phần nước thải trước và sau xử lý so sánh với QCVN Nhận xét: TSS sau khi xử lý nằm trong QCVN cho phép TSS trước xử lý là 324,5và sau xử lý là 72,8. Hàm lượng TSS trong nước thải đã qua công nghệ xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 52:2013/BTNMT 4.4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải nói riêng và ô nhiễm môi trường nói chung cho nhà máy Cốc hóa - Quy hoạch lại hệ thống cống rãnh, hố ga, cảnh quan nhà máy xanh sạch đẹp phù hợp với vị trí sắp xếp. Trồng cây xanh trong khuôn viên để tăng hiệu quả làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tự nhiên. - Tuyển nguyên liệu đầu vào có chất lượng tốt, đảm bảo các yêu cầu về chất lượng và giảm lượng thải. - Cải tiến và nâng cao hiệu quả sản xuất mở rộng dây chuyền sản xuất để nâng cao công suất và năng suất sản xuất, tận thu nguyên nhiên liệu rơi vãi trong quá trình sản xuất.
41 - Nâng cao hiệu quả tuần hoàn tái sử dụng nước trong quá trình sản xuất nhằm tiết kiệm nước hóa chất thất thoát ra môi trường và giảm chi phí lượng nước thải. - Áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến ưu tiên các vấn đề môi trường trong sản xuất để quản lý và xử lý chất thải. - Giáo dục, đào tạo yêu cầu làm việc đảm bảo đúng qui trình kỹ thuật, tránh không để thất thoát, lãng phí nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng. - Giáo dục ý thức tiết kiệm, sử dụng hợp lý tài sản của nhà máy như: nguyên nhiên liệu, năng lượng điện, nước Phối hợp cùng các cơ quan đơn vị khác trong khu vực tham gia tích cực các chương trình Bảo vệ môi trường. - Giáo dục cho cán bộ công nhân viên có ý thức bảo vệ môi trường nâng cao nhận thức về môi trường thông qua tuyên truyền, cổ động về bảo vệ môi trường. - Giáo dục ý thức tiết kiệm, sử dụng hợp lý tài sản của công ty như: nguyên nhiên liệu, năng lượng điện, nước - Tại khu vực bãi than chưa có mái che vì vậy nhà máy cần đầu tư xây dựng bãi than có mái che tránh phát sinh bụi và không làm ảnh hưởng tới môi trường. - Tại khu vực nghiền than có độ ồn lớn vì vậy cần làm giảm tiếng ồn và độ rung bằng phương pháp như bảo dưỡng máy móc theo định kỳ. - Khu vực quạt gió có tiếng ồn và độ rung lớn cần bảo dưỡng thiết bị định kỳ. - Khu vực phân xưởng cán + Tiếng ồn, độ rung lớn cần bảo dưỡng thiết bị định kỳ. + Chất thải rắn và chất thải nguy hại giẻ lau dầu mỡ cần thu hồi và xử lý theo quy định. + Lắp đặt hệ thông phun mưa tại xưởng cốc để giảm thiểu bụi và nhiệt độ, có biện pháp phòng chống và phương án ứng cứu sự cố môi trƣờng và tăng cường trồng thêm cây xanh trong khu vực nhà máy.
42 Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Qua quá trình thực hiện khóa luận có thể đưa ra kiết luận sau: -Về vị trí địa lý: Nhà máy Cốc Hóa- Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên có thế mạnh về vị trí địa lý để đẩy mạnh phát triển hoạt động sản xuất kinh doanh. Vì vậy cần tận dụng triệt để thế mạnh của nhà máy để đưa Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên trở thành một khu công nghiệp trọng điểm về phát triển kinh tế của tỉnh, bên cạnh đó lồng ghép các yếu tố môi trường, đặc biệt là yếu tố môi trường không khí để phát triển một cách bền vững. -Tình hình quản lý môi trường của Nhà máy Cốc Hóa- Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên: Nhà máy đã có những phương án xử lý riêng đối với các chất thải gây ô nhiễm môi trường trong khu vực sản xuất của nhà máy. - Sau khi phân tích mẫu nước thải nhận thấy tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu đều đã được xử lý trong phạm vi cho phép. - Nước thải sau khi xử lý đều được quay lại tái sản xuất giảm thiểu tiêu hao nguồn nước tự nhiên đảm bảo môi trường trong và ngoài nhà máy. 5.2. Kiến nghị - Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường do quá trình sản xuất than cốc gây ra tại nhà máy Cốc hóa thuộc Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên cần thực hiện các biện pháp sau : - Tổ chức các lớp tập cho cán bộ công nhân viên nhận thức về môi trường và trách nhiệm của mỗi người trong việc nghiêm chỉnh chấp hành nội quy về môi trường trong nhà máy. - Xây dựng các hạng mục công trình khác liên quan đến lĩnh vực bảo vệ môi trường( trồng cây chắn bụi, xử lý rác thải, thiết kế các bãi đổ thải đúng
43 quy định ) nhằm tạo được hiểu quả đồng bộ trong việc giảm thiểu và khắc phục ô nhiễm môi trường của hoạt động sản xuất than cốc. - Áp dụng Sản xuất sạch hơn trong công nghệ sản xuất làm giảm đáng kể nguồn nguyên nhiên liệu đầu vào, vừa làm giảm lượng chất thải phát sinh, làm giảm chi phí xử lý cuối đường ống vừa tốn kém mà hiệu suất xử lý không cao, không xử lý được chất thải triệt để.
44 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tài liệu tham khảo tiếng Việt 1. Bộ Tài Nguyên & Môi Trường: QCVN 52:2013/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp). 2. Bộ Tài Nguyên & Môi Trường: QCVN 14:2008/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt). 3. Công ty Gang thép(2016), Báo cáo kết quả quan trắc giám sát môi trường của nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên. 4. Dư Ngọc Thành (2009), “Ô nhiễm Môi trường”, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. 5. Dương Thị Minh Hòa, Hoàng Thị Lan Anh (2015), “Bài giảng Quan Trắc và phân tích môi trường”, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. 6. Nhà máy Cốc hóa(2015) “Tài liệu công nghệ luyện than cốc Công ty cổ phần Gang Thép Thái Nguyên”. 7. Lâm Minh Triết(2014) “Xử lý nước thải Đô thị và Công nghiệp”. Nxb Đại học Quốc gia. 8. Luật Bảo vệ Môi trường 2014, Nxb Lao động – Xã hội, Hà Nội 9. Trần Văn Điền, Đỗ Thị Lan, Dư Ngọc Thành, Nguyễn Thanh Hải(2016)“Giaó trình ô nhiễm môi trường”, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. 10. Trần Minh Hải(2006) Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước. 11. Trịnh Lê Hùng(2006), Kĩ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục. II. Tài liệu tham khảo từ internet 12. va-viet-nam-9858/
45 13. nuoc/Nguon-nuoc-mat-va-nuoc-ngam-o-Thai-Nguyen-dang-bi-o-nhiem- nang-81 14. gao-thet.html 15. viet-nam-the-gioi-va-nhung-con-so-khung-khiep-biet- noi.html#.WSflJUWg_IU 16. moi-truong-nuoc-36616/ 17. van-thieu/249370.vnp
PHỤ LỤC ẢNH Bể lắng tách dầu mỡ Bể aroten
Bể lắng bậc 2 Bể keo tụ lắng