Xử lý chất thải trong nhà máy xi măng pooclăng

Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Mục lục: Chương I. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng:...................................................3 1.1 Định nghĩa xi măng [1]..........................................................................................................3 _Xi măng là một loại khoáng chất được nghiền mịn và là chất kết dính thủy lực được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia. Khi tiếp xúc với nước thì xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó, do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ và độ ổn định nhất định. Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nước, xi măng được xếp vào loại chất kết dính thủy lực . .....................................................................................................................................3 1. 2. Thành phần hóa học của clinke Portland.............................................................................4 1.3. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng:.......................................................5 Chương II. Bụi:................................................................................................................................6 2.1.1. Các công đoạn phát sinh bụi: [3]...................................................................................9 2.1.2. Quy trình xử lý bui:.....................................................................................................12 Từ những thông số kỹ thuật về bụi trên và quá trình phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp lọc bụi ở bảng 2.1 và bảng 2.2 ta có thể thấy thiết bị lọc bụi bằng cyclon để lọc bụi thô và áp dụng vào quá trình xử lý khí còn Lọc bụi tĩnh điện xử lý các hạt bụi còn lại sau quá trình lọc bụi bằng Cyclon. Sau đây em xin giới thiệu về công nghệ để lọc bụi trong nhà máy xi măng Hải Phòng với công xuất là 3300 tấn clinker/h là lọc bụi bằng Lọc bụi tĩnh điện.......................................................................................................................14 2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của lọc bụi tĩnh điện [4].....................................14 A) Nguyên lý hoạt động của bộ lọc bụi tĩnh điện......................................................14 B) Cấu tạo của bộ lọc bụi tĩnh điện ESP bao gồm:....................................................15 C) Một số bộ phận quan trọng khác...........................................................................24 D) Các nhân tố ảnh hưởng tới thiết bị lọc bụi điện....................................................26 Chương III. Nước Thải:[5]............................................................................................................31 3.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước :...........................................................................................31 3.2. Kiểm soát ô nhiễm môi trường nước :............................................................................33 Chương IV. Các chất gây ô nhiễm khác và biện pháp xử lý.........................................................35 4.1 Khí thải:...............................................................................................................................35 4.1.1. Ô nhiễm từ các nguồn khí thải của nhà máy................................................................35 4.1.2 Xử lý khí NOx.............................................................................................................37 4.1.3 Xử lý SO2.....................................................................................................................38 4.2 Chất thải rắn :.......................................................................................................................39 4.2.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn :....................................................................................39 4.2.2 Xử lý các chất thải rắn :................................................................................................40 4.3 Ô nhiễm đối với các môi trường vật lý :..............................................................................40 4.3.1. Tiếng ồn và rung động :...............................................................................................40 4.3.2 Ô nhiễm nhiệt :.............................................................................................................40 4.4 Các phương pháp khác.........................................................................................................41 4.4.1 Quy hoach cây xanh:.....................................................................................................41 4.4.2Quản lý môi trường tại nhà máy:..................................................................................42 4.4.3 Giám sát và quan trắc môi trường:...............................................................................42 Chương IV. Tổng Kết....................................................................................................................43 Tài liệu tham khảo.........................................................................................................................43 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 1 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Mở Đầu: Trong những năm gần đây, chúng ta không thể phủ nhận được sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế cũng như khoa học kỹ thuật của thế giới. Nền công nghiệp thế giới đã đạt đến trình độ kỹ thuật cao, với nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Cùng vớisự phát triển ấy, mức sống của con người cũng được nâng cao và nhu cầu của con người cũng có nhiều thay đổi. Tuy nhiên, hệ quả của sự phát triển ấy là một loạt các vấn đề về môi trường như trái đất nóng lên, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, mực nước biển dâng hay biến đổi khí hậu… Trước thực trạn gấy con người đã có ý thức về bảo vệ môi trường, ý thức về mối quan hệ giữa “phát triển kinh tế” và “bảo vệ môi trường”. Vấn đề “phát triển bền vững” đã không còn xa lạ và đây là mối quan tâm không của riêng ai đặc biệt là các nước đang trên đà phát triển như Việt Nam chúng ta. Hiện nay nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước nên nhu cầu xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật, cơ sở hạ tầngcho các khu công nghiệp, xây dựng đường giao thông, nhà ở và các công trình khác tăng lên rõ rệt. Do đó nhu cầu về nguyên vật liệu xây dựng đặc biệt là nhu cầu về xi măng tăng cao. Yêu cầu tất yếu được đặt ra là ngành công nghiệp xi măng cần được đầu tư phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu trên. Trước thực tế đó, nhà máy ximăng Hải Phòng mới ra đời với mục đích cung cấp xi măng cho thị trường trong nước và xuất khẩu đồng thời thay thế nhà máy xi măng Hải Phòng cũ đã không đáp ứng được nhu cầu xi măngcũng như không đảm bảo các tiêu chuẩn môi trường. Đặc trưng của chất thải ngành công nghiệp xi măng là ô nhiễm bụi gây tác hại lớn với môi trường và sức khoẻ con người, bụi , khí và nước là nguồn ô nhiễm chủ yếu cần được xử lý. Do đó việc thiết kế một hệ thống xử lý bụi và các chất thải khác trong nhà máy trước khi thải ra môi trường là hết sức cần thiết để đảm bảo sự phát triển bềnvững của ngành công nghiệp xi măng. Nhà máy xi măng Hải Phòng mới sản xuất ximăng vớicông nghệ lò quay theo phương pháp khô nên sản lượng xi măng lớn và ô nhiễm ít hơn nhiều so vớicông nghệ lò đứng. Trong báo cáo đề cập tới hệ thống xử lý bụi ximăng bao gồm thiết bị lọc bụi tĩnh điện và các thiết bị xử lý các chất thải khác của nhà máy. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 2 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Bài Báo Cáo Môn: Công Nghệ Xử Lý Môi Trường Đề tài: Xử lý chất thải trong nhà máy xi măng Pooclăng ( xi măng Hải Phòng) Chương I. Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng: 1.1 Định nghĩa xi măng [1] _Xi măng là một loại khoáng chất được nghiền mịn và là chất kết dính thủy lực được tạo thành bằng cách nghiền mịn clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia. Khi tiếp xúc với nước thì xảy ra các phản ứng thủy hóa và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó, do sự hình thành của các sản phẩm thủy hóa, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết sau đó là quá trình hóa cứng để cuối cùng nhận được một dạng vật liệu có cường độ và độ ổn định nhất định. Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nước, xi măng được xếp vào loại chất kết dính thủy lực . _ Xi măng Portland là loại xi măng thông dụng, có thể gọi là xi măng thường để phân biệt với các loại xi măng đặc biệt khác như xi măng aluminat, xi măng pouzzolan, xi măng xỉ lò cao v.v... Loại xi măng này có thành phần chủ yếu là clinke Portland (chiếm trên 90% khối lượng) ngoài ra còn có thạch cao (3-5%) và các chất phụ gia khoáng khác (xỉ lò, tro than, pouzzolan tự nhiên, v.v…) có khả năng đóng rắn và bền vững trong nước. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 3 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 1. 2. Thành phần hóa học của clinke Portland Bảng1.1: Hàm lượng các oxit trong clinke Portland STT Oxit Hàm lượng (%) 01 SiO2 19 – 25 02 Al2O3 2–9 03 CaO 62 – 67 04 Fe2O3 1–5 05 MgO 0–3 06 SO3 1–3 07 K2O 0,6 08 Na2O 0,2 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 4 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 1.3. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng: Đá vôi Đất sét Khoan, nổ mìn, vận chuyển Khoan, nổ mìn, vận chuyển Máy đập đá vôi Máy đập đá sét Kho đá vôi, đất sét Máy nghiền liệu Than Nghiền Silô chứa đồng nhất Hệ thống trao đổi nhiệt Lò nung Hầm sấy Silô chứa clinker Dầu MFO Máy nghiền xi măng Thạch cao phụ gia Si lô chứa xi măng Ô tô Xe lửa Vi bao Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Máy đóng bao Tàu thủy Trang 5 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Chương II. Bụi: 2.1. Quá trình phát sinh bụi: Công nghệ sản xuất : Nhà máy ximăng Hải Phòng sản xuất ximăng theo phương pháp khô với hệ thống lò quay hiện đại có công suất thiết kế 3.300 tấn clinker/24h (tương đương với khoảng 1.10 6 tấn/năm) do hãng FL Smidth (Đan Mạch) thiết kế và cung cấp thiết bị chủ yếu. Xét toàn bộ các hoạt động của nhà máy từ khâu khai thác vận chuyển nguyên, nhiên liệu đến khâu xuất sản phẩm thì bụi và khí thải sinh ra ở nhiều công đoạn khác nhau. Tuy nhiên khí thải độc hại chỉ chiếm một phần rất nhỏ còn nguồn ô nhiễm không khí chủ yếu là bụi. Tuỳ thuộc vào nguồn phát sinh mà bụi ở các công đoạn có thành phần, nồng độ và kích thước khác nhau, chúng mang những đặc trưng khác nhau. Bảng 2.1 Tải lượng ô nhiễm bụi xi măng Các công đoạn trongHệ số ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm STT nhà máy sản xuất xi(kg/tấn clinker) (kg/năm) măng 1 Bốc dỡ clinker 2 Bốc dỡ phụ gia, thạch cao 3 Vận chuyển cliker 4 Vận chuyển phụ gia, thạch cao 5 0,1 8.700 0,1 1.400 0,075 6.525 0,075 1.050 Dự trữ cliker trong silo 0,12 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH 10.440 Trang 6 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 6 Dự trữ phụ gia, thạch cao 0,14 1.960 7 Đập phụ gia, thạch cao 0,02 280 8 Nghiền cliker 0,05 4.350 9 Đóng bao xi măng 0,01 1.000 10 Vận chuyển xi măng 0,01 1.000 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 7 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 8 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 2.1.1. Các công đoạn phát sinh bụi: [3] _ Công đoạn khai thác, đập (ngoài hang rào nhà máy) và vận chuyển đá vôi về kho trong nhà máy : Nguồn bụi sinh ra từ hoạt động nổ mìn, vận chuyển đá vôi bằng ôtô từ mỏ về nhà máy. Khi về đến nhà máy thì bụi phát sinh từ phễu tiếp nhận đá vôi (cỡ hạt < 1500mm) của máy búa và khi ra khỏi máy (cỡ hạt ≤ 50mm). Ở công đoạn này, máy búa không gây bụi mà bụi chủ yếu sinh ra do ôtô đổ đá vôi vào phễu, lượng bụi này rất lớn. Sau máyđập búa đá vôi cỡ hạt ≤ 50mm được chuyển đến kho chứa bằng hệ thống băng tải cao su và cầu rải liệu di động, giai đoạn này do quá trình đổ rót, chuyển đổi vị trí băng tải phát sinh bụi vào môi trường không khí xung quanh. _ Công đoạn khai thác, đập nhỏ (bên ngoài nhà máy) và vận chuyển đất sét về kho trong nhà máy : Nguồn bụi phát sinh từ phễu tiếp nhận đá sét (cỡ hạt ≤ 500mm) của máy đập búa 2 trục và sau khi ra khỏi máy(cỡ hạt ≤ 50mm). Ra khỏi máy đập búa đá sét được vận chuyển về kho chứa trên băng tảicao su và thiết bị rải đống giữa, quá trình này phát sinh bụi từ các điểm rót tại các vị trí chuyển đổi đá sét. _Đối với các nguyên liệu như Silicat, xỷ Pirit và than : Chỉ có nguồn phát sinh bụi trong quá trình tiếp nhận và vận chuyển nguyên liệu cùng sử dụng chung dây chuyền với vận chuyển đá sét (không qua công đoạn đập) nên các vị trí phát sinh bụi tương tự vận chuyển đá sét. _Đối với thạch cao và phụ gia : Nguồn bụi phát sinh trong quá trình bốc nguyên liệu, cấp liệu cho máy đập búa 150t/h để xử lý cỡ hạt từ ≤ 500mm xuống≤ 30mm và vị trí chuyển đổi băng tải cao su với băng rải đống di động. _ Tại các kho chứa và đồng nhất nguyên liệu : Bụi phát sinh từ các vị trí chuyển đổi của băng tải và tại các vị trí đổ rót nguyên liệu vào két định lượng. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 9 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục _ Công đoạn tồn trữ và rút nguyên liệu cho máy nghiền : Nguồn bụi phát sinh trong quá trình rút kho nhờ băng cào, các điểm chuyển đổi trên băng tảicao su và điểm rót vào két định lượng trước máy nghiền. _ Công đoạn nghiền nguyên liệu : Nguyên liệutừ các két định lượng qua hệ thống cân định lượng xuống băng tải chuyển vào máy nghiền. Tại máy nghiền liên hợp chu trình kín(có sử dụng khí thải đốt than trong lò nung nguyên liệu và lò nung clinker để sấy khô nguyên liệu nâng cao hiệu suất cho quá trình nghiền) các hạt mịn được đưa tới xyclon. Tại xyclon các hạt mịn được giữ lại theo hệ thống gầu nâng và máng khí động tới Silô đồng nhất còn phầnkhí và bụisẽ được đưa qua lọc bụi tĩnh điện để đảm bảo nồng độ bụi của khí thải ≤ 50mg/Nm3 và nhiệt độ khí thải ≤ 150 oC. Phần khí và bụi thải ra môi trường qua ống khói có lưu lượng 5.800 Nm3 /ph, D = 5m, H = 100m. Trong trường hợp máy nghiền không hoạt động nguồn khí thải này sẽ được chuyển vào tháp điều hoà có hệ thống phun nước làm lạnh giảm nhiệt độ xuống ≤ 150 0C rồi cũng đưa về thiết bị lọc bụi tĩnh điện trước khi thải ra ngoài qua ốngkhói. _ Công đoạn đồng nhất bột liệu và cấp liệu lò nung : Bột phối liệu được vận chuyển lên đỉnh Silô đồng nhất bằng băng tải và cấp vào thùng cấp liệu, tại đây phát sinh bụido bột liệu vận chuyển trên máng thuỷ lực và đổ từ băng tải vào thùng cấp liệu. Tiếp theo bột liệuđược đưa vào cân định lượng tới xyclon của lò nung. Tại đây bụi chủ yếu phát sinh tại vị trí bột liệu vào và ra khỏi cân. _ Công đoạn nghiền và cung cấp than : Nguồn ô nhiễm có vị trí phát sinh tương tự công đoạn nghiền phối liệu. Những vị trí phát sinh khí và bụi trong quá trình rút than từ kho, vận chuyển đổ rót vào két than thô, vào máy nghiền con lăn đứng. Tại máy sấy nghiền than, than bột được vận chuyển bằng dòng khí nóng (từ máy làm nguội clinker) tới xyclon lắng để chuyển tới két than mịn. Phần khí sau khi sấy than được đưa qua thiết bị lọc bụi điện rồi thải ra ngoài qua ống khói có lưu lượng thải 1300 Nm 3 /ph, D = 1,8m, H = 43m và t = 90oC. _ Hệ thống Xyclon trao đổi nhiệt và buông phân huỷ : Do hệ thống kín hoàn toàn nên không sinh ra bụi mà chỉ có lượng nhiệt toả ra môi trường xung quanh thành của các Xyclon và buồng phân huỷ. Khí thảicủa buồng phân huỷ(bộ phận tiền nung) được sử dụng làm tác nhân sấy cho nghiền liệu với nhiệt Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 10 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục độ sấy khoảng 260 – 280 0C, sau đó thải ra ngoài qua ống khói lưu lượng 5800 Nm3 /ph, D = 5m, H = 100m, t = 90 0C (max1500C). _ Công đoạn nung Clinker : Bột liệu sau khi được Canxi hoá tại buồng phân huỷ vào lò nung để tiếp tục quá trình nung Clinker. Nguôn gây ô nhiễm chủ yếu là khí nóng toả ra xung quanh vỏ và 2 đầu lò. Toàn bộ được bao bọc kín nên khí thải sinh ra từ lò nung không thoát đựoc ra ngoài và chúng được đưa qua thiết bị làm lạnh kiểu ghi. _ Công đoạn làm nguội clinker : Clinker từ lò nung đi ra có nhiệt độ rât cao được làm lạnh đột ngột bằng thiết bị làm lạnh kiểu ghi nhằm làm nguội clinker từ 1350 0C xuống khoảng 900C. Hệ thống làm lạnh sử dụng các quạt gió lưu lượng 6.800 Nm 3 /ph lấy không khí bên ngoài thổiqua các ghi và xáo trộn clinker nằm trên ghi đồng thời hạ nhiệt của clinker. Khí thải tại ngăn thứ nhất của thiết bị làm lạnh có nhiệt độ cao được cấp cho buồng phân huỷ. Phần còn lại qua lọc bụi điện , một phần được sử dụng để nghiền sấy than, phần kia thải ra ngoài qua ống khói lưu lượng 3.000 Nm 3 /ph, D = 5m, H = 43m, t = 3300C. _ Công đoạn vận chuyển và chứa clinker : Bụi ở công đoạn này phát sinh chủ yếu do quá trình chuyển đổi trên các băng tải và đổ clinker vào Silô. _ Công đoạn nghiền ximăng : Nguồn ô nhiễm chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình từ cân định lượng xuống hệ thống vận chuyển ximăng. Bột ximăng sau khi ra khỏi máy nghiền được chuyển tới thiết bị phân ly và tập trung vào các xyclon lắng rồi chuyển tới Silô chứa. Phần khí thải sau phân ly được xử lý bằng thiết bị lọc bụi túi (năng suất 26.000 m 3 /h). Phần khí thải cho thông gió máy nghiền được xử lý bằng thiết bị lọc bụi tĩnh điện và thải ra ngoài qua ống khói lưu lượng1.000 m3 /ph, D = 2m, H = 49m, t = 450C. _ Công đoạn chứa và đóng bao ximăng thành phẩm : Bụi sinh ra chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình vận chuyển ximăng đến Silô. _ Công đoạn phụ trợ : Nhà nồi hơi sử dụng dầu MFO cho 1 nồi hơi công suất 1.500 kg hơi/h.Quá trình đốt dầu sinh ra khí thải và bụi, chúng được thải ra ngoài qua ống Khói. Như vậy Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 11 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục nguồn gây ô nhiễm không khí trong nhà máy chủ yếu do khói lò hơi, các buồng đốt, bụi trong quá trình đập nghiền, vận chuyển nguyên nhiên liệu, ximăng và bụi, khí độc từ quá trình nung, làm lạnh clinker và nghiền ximăng. 2.1.2. Quy trình xử lý bui: a) Công nghệ khai thác sét: Công ty thường khai thác đất sét ẩm từ đó hạn chế đước bụi. Vận chuyển nhiên liệu bằng bằng dây chuyền khép kín, có sức chứa lớn. Sử dụng các băng tải có mái che các bồn chứa dọc. Đo lường và lây nhiên liệu bằng thiết bị hiện đại, tạo ít bụi nhất. b) Hệ thống sử lý bụi : [2] Thiết bị sử lý bụi của nhà máy tích hợp hoàn toàn trong dây chuyền công nghệ, không thể tách rời. Ngoài ra, ở nhà máy còn sử dụng công nghệ sử lý bụi hiện đại nhất như lọc bụi tỉnh điện, lọc bụi túi, lọc bụi Cyclon, lọc bui tay áo và bằng buồng lắng. Bảng 2.2 So sánh các thiết bị lọc bụi Thiết bị Kíchcỡ hạt Giới hạn nhiệt Ưu điểm bụi bé nhất độ (µm) Nhược điểm làmviệc, (0C) - Vốn thấp, ít - Hiệu suất phải bảo trì thấp với bụi Dưới giới hạn - Sụt áp nhỏ(5 nhỏ hơn 10 Cyclon - cháy nổ – của bụi H2O) - Không thu - Thu bụi khô được bụi có - 15 Ít mm µm. chiếm tính kết dính. diện tích - Không sinh - Sinh ra nước Rửa ướt 0,1-1 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH bụi thứ cấp thải Trang 12 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Kết hợp làm nguội khí thải Ít chiếm - Chi phí bảo diện tích trì cao do - Có khả năng nước rò rỉ ăn giữ cả khí và mòn thiết bị bụi Vốn thấp - Hiệu quả lọc - Vốn lớn cao, tiết kiệm - Nhạy cảm Lọc bụi tĩnh 0,25- 1 < 450 oC điện năng lượng với thay đổi - Thu bụi khô dòng khí - Sụt áp nhỏ - - Ít phải bảo thu bụi trì Khó có điện trở khá - Xử lý lưu lớn lượng lớn - Chiếm diện tích lớn, - Dễ gây cháy nổ nếu khí chứa chất khí và bụi cháy được - Hiệu xuất - Cần vật liệu rất cao riêng ở nhiệt - Có thể tuần độ cao hoàn khí bụi - Cần công - Bụi được đoạn rũ bụi thu khô Lọc buị tay áo 0,1- 0,5 < 250 0C ở dạng phức tạp - Chí phì vận - Chi phí vận hành cao do hành thấp, có vải dễ hỏng Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 13 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục thể thu bụi dễ cháy Tuổi giảm - Dễ vận hành môi thọ trong trường axit, bazơ - Thay thế túi vải phức tạp Từ những thông số kỹ thuật về bụi trên và quá trình phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp lọc bụi ở bảng 2.1 và bảng 2.2 ta có thể thấy thiết bị lọc bụi bằng cyclon để lọc bụi thô và áp dụng vào quá trình xử lý khí còn Lọc bụi tĩnh điện xử lý các hạt bụi còn lại sau quá trình lọc bụi bằng Cyclon. Sau đây em xin giới thiệu về công nghệ để lọc bụi trong nhà máy xi măng Hải Phòng với công xuất là 3300 tấn clinker/h là lọc bụi bằng Lọc bụi tĩnh điện. 2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của lọc bụi tĩnh điện [4] A) Nguyên lý hoạt động của bộ lọc bụi tĩnh điện Nguyên lý làm việc của bộ ESP Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 14 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Lọc bụi tĩnh điện là hệ thống lọc bỏ các hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dòng không khí chảy qua buồng lọc, trên nguyên lý ion hoá và tách bụi ra khỏi không khí khi chúng đi qua vùng có trường điện lớn. Buồng lọc bụi tĩnh điện (hay Silo lọc bụi) được cấu tạo hình tháp tròn hoặc hình hộp chữ nhật, bên trong có đặt các tấm cực song song hoặc các dây thép gai. Hạt bụi với kích thước nhỏ, nhẹ bay lơ lửng trong không khí được đưa qua buồng lọc có đặt các tấm cực. Trên các tấm cực, ta cấp điện cao áp một chiều cỡ từ vài chục cho đến 100kV để tạo thành một điện trường có cường độ lớn. Hạt bụi khi đi qua điện trường mạnh sẽ bị ion hoá thành các phân tử ion mang điện tích âm sau đó chuyển động về phía tấm cực dương và bám vào tấm cực đó. Hiệu quả của hệ thống lọc bụi tĩnh điện phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố như: kích thước của hạt bụi, tính chất của điện cực, thiết bị điện điều khiển điện trường, tốc độ chuyển động và sự phân bố đồng đều lượng không khí trong vùng điện trường. Tùy theo lưu lượng bụi của buồng lọc mà hệ thống tự động điều chỉnh điện áp cao áp vào buồng lọc, sao cho đạt được hiệu suất lọc bụi cao nhất. Sau một thời gian bụi bám trên bề mặt điện cực sẽ có chiều dày nhất định thì sẽ được hệ thống búa gõ, máy rung tách các hạt bụi và đưa về phễu thu hồi. B) Cấu tạo của bộ lọc bụi tĩnh điện ESP bao gồm: - Điện cực phóng (discharge electrode) - Bộ gõ (Rapper) - Máng thu (hopper) - Điện cực thu (collection electrode) - Vỏ (shell) - Hệ thống điện (electrical system) - Hệ thống tải bụi Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 15 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Cấu tạo bộ lọc bụi tĩnh điện a) Điện cực phóng Các điện cực phóng điện phát ra dòng nạp và cung cấp điện áp phát sinh một trường điện giữa các điện cực phóng điện và các tấm thu nhận. Trường điện này buộc các hạt bụi trong dòng khí phải dịch chuyển hướng về phía các tấm thu nhận. Sau đó, các hạt bụi lắng tủa lại trên các tấm thu nhận. Các loại điện cực phóng điện phổ biến bao gồm các dây tròn thẳng, các cặp dây cáp xoắn đôi, các dây thép gai phóng điện, các cột thép cứng, các khung giàn cứng, các ống cứng đầu nhọn và các sợi dây xoắn. Các điện cực phóng điện được đỡ bởi giàn phóng điện phía trên và được duy trì thẳng hàng giữa các giàn phóng điện phía trên và phía dưới. Giàn phóng điện phía trên lần lượt được đỡ từ nóc vỏ thiết bị lọc bụi. Các bộ cách điện điện áp cao được tích hợp vào hệ thống đỡ. Trong các hệ Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 16 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục thống dây có điều chỉnh, các điện cực phóng điện được giữ căng nhờ các khối nặng ở đầu dưới của các sợi dây. Điện cực phóng kiểu dạng các vòng dây mỏng có kích thước đường kính khác nhau từ 0,13 -0,38 cm (0.05-0,15 in). Hầu hết trong các thiết kế thông thường sử dụng dây dẫn có đường kính khoảng 0,25cm . Các điện cực phóng điện gồm dây treo thẳng ở phía trên và được căng thẳng đứng bởi một vật nặng ở phía dưới. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 17 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Các dây này thường được làm từ thép carbon cao, nhưng cũng có thể được làm bằng thép không gỉ, đồng, hợp kim titan, inconel và nhôm. Các vật nặng được làm bằng hợp kim gang và nặng trên 11,4 kg. Dây của điện cực phóng phải có khả năng chống đứt gãy do giảm độ bền cơ. Các dây chuyển động dưới ảnh hưởng của các lực khí động học và lực điện, và ảnh hưởng tới độ bền cơ học. Các khối nặng ở dưới cùng Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 18 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục của dây được gắn vào khung để dây luôn căng. Các quả nặng này sẽ ngăn cản không cho dây rơi vào phễu khi dây bị đứt. Phần đầu và phần cuối của dây được phủ bởi những vòng thép dạng ống. Các vòng này làm giảm thiểu tình trạng đánh lửa và ăn mòn kim loại do đánh lửa tại các điểm đó trên dây. Kích thước và hình dạng của các điện cực được điều chỉnh bởi những yêu cầu cơ khí của hệ thống. Các loại dây của điện cực phóng b) Điện cực thu Các tấm thu nhận được thiết kế để thu nhận và giữ các hạt kết tủa lại cho đến khi chúng được tháo vào phễu thu. Các tấm thu nhận cũng là một bộ phận của mạch điện năng trong thiết bị lọc bụi. Các chức năng của tấm thu nhận này được đưa vào phần thiết kế của thiết bị lọc bụi. Các tấm ngăn bụi ngăn các hạt kết tủa lại khỏi dòng khí trong khi các bề mặt phẳng nhẵn cấp điện áp vận hành cao. Các tấm thu nhận được treo từ vỏ thiết bị lọc bụi và tạo thành các đường khí ở trong thiết bị lọc bụi. Có hai loại kết cấu phổ biến của các tấm thu nhận trong số các kết cấu được thay đổi bởi nhà sản xuất. Trong trường hợp các tấm được đỡ từ các dầm dạng đe ở cả hai đầu. Dầm dạng đe này cũng là điểm tác động đối với các tấm gõ thu nhận được đỡ bởi các móc treo trực tiếp từ vỏ thiết bị lọc bụi. Trong trường hợp khác hai hoặc nhiều tấm thu nhận được liên kết tại hoặc gần tâm đỡ nhờ các dầm bộ gõ mà sau đó hoạt động như là các điểm tác động của hệ thống rũ bụi. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 19 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Các tấm điện cực thu c) Hệ thống điện cao áp Hệ thống điện cao áp tạo ra và điều khiển điện trường giữa hai cực phóng và cực thu. Điều này được thực hiện nhờ sử dụng biến áp - chỉnh lưu và hệ thống đo kiểm soát mạch điện tự động. Điện áp được duy trì ở mức cao mà không gây phóng điện giữa hai bản cực. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện của ESP Máy biến áp - chỉnh lưu, các thiết bị điện áp cao điều khiển cường độ điện trường phát ra giữa 2 cực phóng và thu. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng máy biến áp - chỉnh lưu T_R. Máy BA nâng điện áp từ 400V lên điện áp khoảng 20.000 - 70.000V. Đây là điện áp cao đủ để gia tốc cho các hạt di chuyển tới cực thu. Bộ chỉnh lưu biến dòng xoay chiều thành dòng một chiều. Đa số các bộ lọc bụi ngày nay sử dụng các bộ chỉnh lưu bán dẫn và MBA dầu hoặc MBA askarel-filled. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 20 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Hệ thống đồng hồ đo các thông số sau: - Điện áp sơ cấp: điện áp sơ cấp thường từ 220- 400V - Điện áp thứ cấp: Đồng hồ đo điện áp một chiều được đặt giữa đầu ra của chỉnh lưu và cực phóng. - Dòng điện thứ cấp: Dòng điện thứ cấp được đo bằng đồng hồ có thang đo milliampe. Đồng hồ đo được đặt giữa đầu ra của chỉnh lưu và bộ điều khiển điện áp tự động. - Số lần phóng điện: Đồng hồ đo số lần phóng điện trong một phút. d) Rapper- Bộ gõ Bụi chất đống trên cực thu và phóng được loại bỏ bằng cách gõ. Bụi bám thành mảng hoàn toàn được loại bỏ bằng cách rung cơ khí hoặc các dao động lan truyền dọc theo điện cực. Hệ thống gõ được thiết kế để gõ theo cường độ và tần số có thể điều chỉnh theo điều kiện làm việc thực tế. Mỗi khi chu kỳ làm việc được thiết lập hệ thống phải có khả năng duy trì gõ đều đặn trong thời gian dài. Cực thu được gõ theo một số cách. Một hệ thống gõ sử dụng búa đặt trên trục quay như hình vẽ. Khi trục quay, các tay búa nện xuống và đập xuống các thanh đỡ các tấm cực thu. Cường độ gõ được điều khiển bởi trọng lượng búa và độ dài của tay búa. Tần số gõ có thể thay đổi bằng cách hiệu chỉnh tốc độ của trục quay. Vì thế, cường độ gõ và tần số gõ có thể hiệu chỉnh theo sự thay đổi theo mật độ của bụi. Một hệ thống gõ khác sử dụng trong 1 số thiết kế của Mỹ bao gồm các dụng cụ gõ xung từ. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 21 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Một hệ thống gõ điển hình của ESP và hệ thống xung gõ từ Một bộ gõ xung từ có chày thép được nâng lên bởi xung dòng điện trong cuộn dây. Chày thép sau đó chuyển động trở về vì lực trọng trường và đập xuống 1 cần nối với nhiều tấm cực như. Tần số và cường độ gõ có thể dễ dàng điều chỉnh bằng hệ thống điều khiển dòng điện. Tần số có thể là 1 lần gõ trong vài phút tới vài giờ với 1 cường độ từ 10 > 24g's. Các bộ gõ xung từ thường làm việc với tần số cao hơn nhưng với cường độ gõ nhỏ hơn so với bộ gõ dùng trục búa nện. e) Máng thu Khi bụi được gõ xuống từ các điện cực, chúng rơi xuống máng thu và được chứa ở đây trước khi được hệ thống tải bụi chuyển đi. Bụi cần được chuyển đi càng sớm càng tốt để tránh hiện tượng đóng cục, gây tắc nghẽn. Các máng thu được thiết kế dạng phễu với góc nghiêng 60-70 độ để bụi dễ dàng trượt xuống cửa xả. Một số hãng sản xuất còn chế tạo loại phễu có thể xả bụi nhanh, cấu trúc bao gồm các tấm gõ, các lỗ thông, bộ gõ, bộ rung điện. Tấm gõ đơn giản là các tấm phẳng được bắt bulông hoặc hàn vào tâm của thành phễu. Khi bụi bị kẹt trong phễu có thể tiến hành gõ vào các tấm này để làm vụn các bụi đóng cục thúc đẩy qua trình xả bụi. Bộ rung phễu đôi khi được sử dụng để loại bỏ bụi bám trên thành phễu. Bộ rung phễu là thiết bị hoạt động bằng điện vì thế cần được thiết kế cẩn thận. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 22 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Máng thu bụi Đối với thiết bị lọc bụi cho máy nghiền than thì các phễu gom bụi có điểm đặc biệt là ở phần cuối cùng của phễu (cửa phễu) có phần tử đốt nóng. Phần tử này làm việc ngay cả trong thời gian lọc bụi nghỉ không làm việc. Phần tử đốt nóng phòng ngừa sự ngưng hơi của độ ẩm ở phần chóp cuối cùng của phễu (là phần nguội nhanh nhất). Các hạt bụi có thể dính kết vào nhau do ẩm ở vùng này. Do vậy lối ra của phễu có thể nhanh chóng bị tắc nghẽn. Phần tử đốt nóng của phễu được đóng hoặc ngắt bằng rơ le nhiệt đặt ở mặt tường phễu. Rơ le thứ hai đặt ở phần tử đốt nóng để bảo vệ nó không bị đốt nóng thái quá. Phần tử đốt nóng của phễu chỉ cắt khi lọc bụi tĩnh điện bụi dừng lâu dài, ví dụ ngưng để bảo trì. Khi dừng bảo trì, phần tử đốt nóng của phễu vẫn tiếp tục được đốt nóng trong 30 phút sau khi đã ngừng truyền khí khô “qua lọc bụi”. Khi khởi động lọc bụi, phần tử đốt nóng của phễu và phần tử đốt nóng sứ đỡ đều phải được khởi động trước ít nhất 4 giờ. f) Vỏ Cấu trúc vỏ bao bọc các điện cực và đỡ các thiết bị trong một khung cứng để giữ cho các điện cực thẳng hàng. Đặc biệt cấu trúc hỗ trợ quan trọng đối với mặt lọc bụi nóng vì các thành phần của bộ lọc có thể làm giãn nở và co lại khi sự chênh lệch nhiệt độ ESP (400 độ C) và không khí xung quanh (20 độ C) là lớn. Sự chênh lệch về nhiệt độ quá mức có thể phá các khớp vỏ và phễu và mối hàn ngoài. Các điện cực thu và điện cực xả thường được treo theo chiều dọc ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Điều này cho phép các yếu tố để mở rộng hoặc co lại khi có sự thay đổi nhiệt độ này mà không bị ràng buộc hay bóp méo. g) Hệ thống tải bụi Bụi sau khi được xả ra ngoài được chuyển đi bằng hệ thống tải bụi. Các thiết kế cho hệ thống này khá đa dạng bao gồm hệ thống tải bụi kiểu vít, kiểu băng tải trượt hay hệ thống băng tải dùng khí nén. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 23 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục a) Hệ thống tải bụi kiểu vít tải b) Hệ thống băng tải dùng khí nén c) Hệ thống tải bụi kiểu băng tải trượt C) Một số bộ phận quan trọng khác a) Electic vibrator- Bộ rung điện Cực xả hay cực vầng quang cũng cần gõ để ngăn cản bụi bám quá nhiều có thể gây trở ngại cho việc phóng hồ quang. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng khí hoặc bộ rung điện, thiết bị này tạo ra sự rung động nhẹ các dây cực xả. Bộ rung động thường đặt bên ngoài nắp bộ lọc bụi và được liên kết với các khung chịu áp lực thông qua các thanh nối. Khung chịu áp lực là bộ phận đỡ các cực vầng quang (cực xả còn gọi là cực vầng quang). Một bộ cách điện, đặt trên các thanh nối, cách ly dòng điện với bộ gõ trong khi gõ. b) Búa nện dành cho cực xả khung cứng Cực xả khung cứng được gõ bởi các búa nện. Các búa nện hoạt động tương tự như búa gõ bụi cho cực thu, các búa này được đặt trên các trục quay ngang. Khi trục Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 24 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục quay, các búa nện vào các xà từ đó lan truyền rung động tới các ống trung tâm của hệ thống cực xả, từ đó rũ sạch bụi. c) Hệ thống cửa xả bụi Bụi lắng ở máng cần được nhanh chóng chuyển đi bằng hệ thống tải bụi, hệ thống này có thể chạy tự động hoặc điều khiển bằng tay. Cấu tạo đơn giản nhất của hệ thống tải bụi là hệ thống cửa trượt, khi bụi cần chuyển đi thì các tấm này được lấy ra, tuy nhiên thiết bị này chỉ phù hợp với những hệ thống nhỏ. Một thiết bị xả bụi khác là thiết bị xả bụi liên tục thường được cài đặt trong các ESP. Thiết bị bao gồm 2 van xả. Khi bụi rơi xuống phễu, trọng lực của bụi làm van1 mở ra bụi rơi xuống van 2, sau đó van 1 đã xả bụi tự động đóng lại, trọng lực bụi tiếp tục làm mở van 2 và bụi thải ra ngoài. Ở những ESP vừa hay cỡ lớn người ta sử dụng hệ thống xả bụi kiểu van quay. Các van quay giống như một cánh của quay tròn, 2 cánh van ghép lại đóng kín cửa xả và động cơ từ từ quay các cánh để bụi được xả ra ngoài. d) Thiết bị nối đất Trước khi đi vào bên trong bộ lọc bụi, tất cả các phần chịu điện áp cao cần phải được nối đất bằng tay ở ngay cửa kiểm tra. Điều này là rất quan trọng để bảo vệ người, chống lại việc đóng vào điện áp cao do sai lầm nào đó. Thiết bị nối đất gầm cáp nối đất, gậy nối đất, các chốt nối đất ở các cửa kiểm tra và các chốt nối đất ở các khung và các điện cực phóng điện. e) Khóa nối đất Tất cả các phần chịu điện áp cao của lọc bụi tĩnh điện sẽ lập tức được nối đất nhờ khóa nối đất, khi có nguy hiểm về nổ. Khi khóa đóng tương ứng hệ thống phóng điện đã được nối đất và không có hiệu ứng vầng quang hoặc các hồ quang xảy ra bên trong lọc bụi. Do đó ngăn ngừa được sự nổ của hỗn hợp khí. Nếu thiết bị không làm việc, khóa nối đất nằm ở vị trí đóng và hệ thống phóng điện là nối đất. f) Các nắp phòng nổ Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 25 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Các nắp phòng nổ được đặt tại những chỗ thích hợp trên bộ lọc bụi. Khi vận hành bình thường các nắp đóng kín. Trong trường hợp phát nổ bên trong lọc bụi, các nắp mở ra do sự tăng áp suất nổ. Vì vậy làm giảm được áp suất nổ bên trong, giữ nó ở giới hạn không gây thiệt hại cho vỏ thiết bị. Việc thiết kế các nắp phòng nổ phải bảo đảm các bộ phận của nắp không bị long ra khi có nổ, đồng thời cũng đảm bảo nắp đóng lại tự động sau khi nổ. Vì lý do an toàn, nắp phòng nổ cần phải được duy trì một cách thường xuyên và tin cậy. Công việc bảo dưỡng chỉ được thực hiện khi thiết bị lọc bụi không vận hành. Sau mỗi lần nổ, cần phải kiểm tra lại các nắp phòng nổ. D) Các nhân tố ảnh hưởng tới thiết bị lọc bụi điện 1.Ảnh hưởng các tính chất của khí cần làm sạch Cường độ điện trường phụ thuộc vào điện áp cấp cho điện cực phóng. Điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động của chúng (sau khi tích điện) đến cực lắng phụ thuộc vào cường độ điện trường. Do vậy, duy trì điện áp cực đại cho phép trên điện cực phóng là một trong những điều kiện quan trọng nhất để thiết bị đạt hiệu quả cực đại. Khi tăng nhiệt độ khí thì điện áp giảm, điều đó có thể duy trì không có hiện tượng xuyên thủng. Điện áp xuyên thủng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ của khí. Ngoài ra nhiệt độ khí còn ảnh hưởng tới tính chất lớp bụi trên cực góp. ảnh hưởng của độ ẩm khí điện áp thì ngược lại so với ảnh hưởng của nhiệt độ: Tăng độ ẩm tạo khả năng tăng điện áp xuyên thủng, ngoài ra độ ẩm còn ảnh hưởng tới tính chất các lớp bụi trên điện cực góp. Điện áp còn phụ thuộc vào thành phần hóa học của khí, thường là tạp chất khí. 2.Ảnh hưởng bụi và lớp bụi trên điện cực lắng Ảnh hưởng của kích thước của bụi tới trị số điện tích mà hạt bụi nhận được, tốc độ chuyển động của hạt bụi tới cực góp sau khi chúng tích điện. Điện tích các hạt bụi lớn cũng như tốc độ chuyển động của chúng tới cực góp lớn hơn các hạt nhỏ. Vì vậy hiệu suất thu các hạt lớn cao hơn, thời gian chuyển động tới cực lắng ngắn hơn. Ngoài ra kích thước hạt bụi còn liên quan tới hiện tượng gọi là bao kín quầng sáng và liên quan tới cấu tạo lớp bụi trên điện cực góp. Thành phần hóa học ảnh hưởng tới điện trở Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 26 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục suất của lớp bụi, do đó ảnh hưởng tới hiệu quả lọc bụi. ảnh hưởng này bắt đầu ở thời điểm khi có sự tiếp xúc giữa hạt bụi chứa điện tích âm với điện cực góp. Lớp bụi trên điện cực góp phụ thuộc vào kích thước hạt, thường chỉ chiếm từ 10 ữ 50%. Phần còn lại là lỗ trống và khe hở có đầy khí. Khi cường độ điện trường lớn trong lớp bụi lớn xảy ra sự xuyên thủng điện kéo theo sự ion hóa khí trong các khe nứt của lớp bụi. Hiện tượng này gọi là quầng sáng ngược cực dương và chúng chuyển động về cực âm. Trên đường chuyển động chúng gặp các hạt chứa điện tích âm và trung hòa chúng. Do vậy hiệu suất lọc bụi sẽ giảm và dòng điện tăng. Đồng thời với sự thoát ion dương từ cực góp sẽ tạo nên điện trường giữa các điện cực của thiết bị như điện trường giữa hai điểm nhọn. Với điện trường như vậy dễ bị xuyên thủng. Để tránh hiện tượng này phải giảm điện áp trong thiết bị. Sự giảm điện áp bao nhiêu càng giảm điện áp tới cực thu bấy nhiêu, do vậy giảm mức độ thu bụi, vì thế hiện tượng tạo quầng sáng ngược không có lợi cho hiệu suất thu bụi. 3.Ảnh hưởng của sự làm bẩn điện cực phóng và thu Làm sạch điện cực phóng và thu là nhân tố quan trọng trong việc bảo quản thiết bị lọc bụi điện. Mặc dù trên điện cực phóng không lắng nhiều bụi, nhưng do bề mặt cực không lớn, nên vẫn dẫn tới tạo một lớp bụi trên đó và tăng đường kính điện cực. Do vậy phải tăng điện áp cực phóng, đó là điều không phải bao giờ cũng làm được, để khắc phục thì phải rung động và gõ định kỳ để cho bụi không còn bám trên đó nữa. 4.Ảnh hưởng của các tham số điện Điện áp ở điện cực phóng liên quan đến cường độ điện trường có ảnh hưởng tới công tác thiết bị. Cường độ dòng điện tăng khi tăng điện áp là đặc điểm thuận lợi của chế độ điện. Tuy nhiên khi xuất hiện quầng sáng ngược cũng làm tăng dòng điện mặc dầu hiệu quả lọc bụi giảm. Vì vậy hiện tượng tăng dòng điện không phải lúc nào cũng tốt mà phải xem nguyên nhân làm tăng dòng điện. Sở dĩ trên điện cực phóng luôn duy trì điện tích âm là vì quầng sáng sẽ bền vững hơn và thế hiệu xuyên thủng lớn hơn so với quầng sáng dương. Ngoài ra các ion âm có tính linh động lớn hơn các ion dương. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 27 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Không cho phép cấp nguồn thế hiệu xoay chiều vào điện cực phóng vì khi đó chiều chuyển động của các hạt bụi không ngừng thay đổi và làm giảm hiệu quả thu bụi. 5.Vận tốc chuyển động của hạt Trước khi xác định các khu vực thu và hiệu quả các bộ thu, nhà thiết kế phải dự toán hay xác định (nếu có thể) được vận tốc di chuyển hạt. Đây là tốc độ một hạt khi di chuyển về phía các bộ thu điện cực tiếp đất. Biến ảnh hưởng đến vận tốc hạt có kích thước hạt, sức mạnh của lĩnh vực điện và độ nhớt của khí. Làm thế nào dễ dàng các hạt tích điện di chuyển đến bộ thu điện cực, ký hiệu w là vận tốc hạt Vận tốc di chuyển phụ thuộc vào cường độ điện áp của sự nạp điện và phạm vi thu thập. Vì vậy, lọc phải được thiết kế bằng cách sử dụng tối đa khu vực điện áp thu được hiệu quả tối đa. Vận tốc cũng phụ thuộc vào kích thước hạt, các hạt lớn hơn được thu thập dễ dàng hơn các hạt nhỏ. 6.Điện trở suất Điện trở suất là đặc tính của các hạt trong một điện trường, là thước đo sức đề kháng của hạt để chuyển điện tích. Điện trở suất là một đặc trưng của thành phần hóa học của các hạt cũng như điều kiện hoạt động của khí như nhiệt độ và độ ẩm. Các hạt có thể có điện trở suất lớn, trung bình, nhỏ. Ở trong bộ lọc bụi tĩnh điện, nơi mà hạt được nạp và phóng là một chức năng chính, điện trở suất là một yếu tố quan trọng trong việc thu bụi. Trong khi điện trở là một hiện tượng quan trọng trong khu vực điện cực nơi mà hầu hết các hạt được nạp, nó là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến lớp bụi ở cực thu, nơi nảy ra hiện tượng phóng điện. Hạt mà có biểu hiện điện trở suất cao là khó cho việc nạp điện. Nhưng một khi đã nạp điện, thì nó không dễ dàng cho việc thoát khỏi các điện cực. Mặt khác, các hạt có điện trở suất thấp dễ dàng được nạp điện và chúng được thu về cực nối đất. Cả 2 trạng thái trong điện trở suất cản trở hiệu quả hoạt động của ESP. ESP làm việc tốt nhất trong điều kiện bình thường. Một tiềm năng của lĩnh vực điện (điện áp giảm) được hình thành qua lớp bụi như các hạt mang điện tích âm đến bề mặt lớp bụi và rò rỉ phí điện của họ để các tấm Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 28 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục thu. Ở bề mặt kim loại của các tấm thu điện nối đất, điện áp bằng không. Trong khi đó, ở bề mặt ngoài của các lớp bụi, nơi mà các hạt mới và các ion được đến, điện áp tĩnh điện gây ra bởi các ion khí có thể được khá cao. Sức mạnh của điện trường này phụ thuộc vào điện trở suất và độ dày của lớp bụi. - Điện trở suất trung bình Các hạt với điện trở suất trung bình không nhanh chóng bị mất cho việc nạp về phía các điện cực thu. Các hạt được thu một cách từ từ về đến cực đất và được giữ lại trên cực thu bằng một lực kết dính giữa các phân tử và và các lực gắn kết. Nó cho phép các lớp hạt được xây dựng lên và sau đó bị đánh bật bởi các bộ gõ. Trong phạm vi của điện trở suất bụi bình thường (107-1010Ω), tro bay được thu thập một cách dễ dàng hơn so với bụi có hoặc điện trở suất thấp hoặc cao không nhanh chóng bị mất. - Điện trở suất cao Nếu điện áp bị giảm qua các lớp bụi trở nên quá cao, một số hiệu ứng bất lợi có thể xảy ra. Thứ nhất sự sụt giảm điện áp cao làm giảm chênh lệch điện áp giữa các điện cực phóng và điện cực thu, do đó làm giảm lực điện trường sử dụng để điều khiển dòng khí ion sang việc thu các lớp bụi. Như lớp bụi tích tụ và các điện tích trên bề mặt lớp bụi, sự khác biệt điện áp giữa cục xả và cực thu. Vận tốc di chuyển của các hạt nhỏ đặc biệt bị ảnh hưởng bởi điện trường. Một vấn đề khác xảy ra đó là hiện tượng vầng quang điện. Nó xảy ra khi các lớp bụi là lớn và xuất hiện trong đó khí bị mắc kẹt bên trong lớp bụi. Lớp bụi bị phá vỡ, sinh ra các lỗ nhỏ như miệng núi lửa và hiện tượng vần quang xảy ra tại đây. Nó gây ra rất nhiều bất lợi, phá vỡ các quá trình bình thường làm giảm hiệu suất đáng kể của ESP mà trong trường hợp nặng có thể giảm hiệu suất lọc bụi đến 50%. Vấn đề thứ 3 và nói chung phổ biến nhất với bụi điện trở suất cao là tăng việc đánh lửa. Các bộ điều khiển tự động giới hạn điện áp hoạt động trong vấn đề này. Điều này làm giảm tính hạt và giảm vận tốc di chuyển về phía các cực thu. Điện trở suất cao thường được giảm bằng các cách sau: Điều chỉnh nhiệt độ và tăng độ ẩm, tăng điện tích bề mặt thu đồng thời thêm một số tác nhân điều hòa vào dòng khí. Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 29 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Độ ẩm của dòng khí thải cũng ảnh hưởng đến điện trở suất hạt. Tăng độ ẩm của dòng khí bằng cách phun nước hoặc tiêm hơi nước vào các công việc trước ống ESP làm giảm điện trở suất. Trong cả hai phương pháp điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm điều, người ta phải duy trì điều kiện khí so với điểm sương để ngăn chặn vấn đề ăn mòn trong các thiết bị ESP hoặc hạ lưu. Hình dưới đây cho thấy tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm trên điện trở suất của bụi xi măng. Khi tỷ lệ độ ẩm trong bụi tăng 1-20%, điện trở suất của bụi giảm đáng kể. Ngoài ra, nâng cao hoặc hạ thấp nhiệt độ có thể làm giảm điện trở suất bụi xi măng cho tất cả các tỷ lệ phần trăm độ ẩm đại diện. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến điện trở suất của bụi Như vậy các thông số kỹ thuật cần và đủ đê quá trình lọc bụi tĩnh điện của máy đạt được hiệu quả cao là: 1. Lưu lượng khí: 1.600.000 m3/h 2. Nhiệt độ dòng khí: < 250 0C 3. Trở lực thiết bị: < 250 Pa 4. Nồng độ bụi đầu vào: < 50 g/Nm3 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 30 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 5. Nồng độ bụi đầu ra: 50 mg/Nm3 6. Điện áp cấp: 110 kV 7. Dòng điện: 1600 mA 8. Kiểu: 4 trường, 2 tuyến 9. Kích thước bao: 28.940 x 32.300 x 27.370 mm Trong trường hợp thiết bị lọc bụi tĩnh điện không hoạt động(gặp sự cố) thì tại các công đoạncó sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện tải lượng ô nhiễm sẽ tăng lên : ∙ Đập, nghiền, sàng than : 318,94 g/s ∙ Nghiền, nung nguyên liệu, clinker 4888,89 g/s ∙ Làm lạnhClinker 404,86 g/s ∙ Nghiền xi măng 404,86 g/s Chương III. Nước Thải:[5] 3.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước : Theo quy mô và công nghệ sản xuất của nhà máy ximăng mới có thể thấy các nguồn gây ô nhiễm nước bao gồm : a) Nước thải sản xuất Lượng nước thường xuyên cung cấp cho sản xuất, gồm : nước chuẩn bị nguyên liệu, vệ sinh công nghiệp, làm nguội máy móc thiết bị, cứu hoả … Lượng nước thải hình thành trong quá trình sản xuất lấy bằng 80% lượng nước cấp. Vậy nguồn gây ô nhiễm môi trường nước do nước thảisản xuất là : ∙ Nước thải sản xuất từ quá trình nghiền nguyên liệu chứa bùn nhiều tạp chất rắn trong đó có các kim loại như sắt, nhôm, silic ∙ Nước thải từ quá trình nghiền than có hàm lượng cặn lư lửng cao, nhiều tạp quặng như pirit ∙ Nước thải rửa sân, tưới sân, khử bụi… chứa nhiều tạp chất rắn và các loại chất bẩn khác. Đặc trưng của nước thải trong quá trình này là hàm lượng cặn lơ lửng lớn(500 – 1500mg/l), độ kiềm cao (thườngcó pH > 8,0), tổng độ khoáng hoá lớn(500 -1000mg/l) Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 31 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục ∙ Nước thải từ quá trình làm nguội clinker, làm nguội thiết bị nghiền nguyên nhiên liệu và nghiền ximăng, nước lò hơi … có nhiệt độ cao, chứa váng dầu và 1 lượng nhất định cặn lơ lửng. Dầu mỡ trong nước thải sản xuất sẽ lan truyền và khuếch tán thành lớp màng mỏng cản trở các quá trình trao đổi chất, các hoạt động sống của thuỷ sinh vật khu vực sông. Theo nguyên tắc loại nước này được làm nguội, lắng sơ bộ sau đó đưa vào chu trình cấp nước tuần hoàn ∙ Nước thải rửa thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu MFO … có hàm lượng dầu, cặn lơ lửng, COD lớn. Lượng nước thải này nhỏ song các chất độc hại có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái các vực nước nhỏ. Ngoài ra trong khu vực còn có một số loại nước thải khác nhưng với lưu lượng nhỏ như nước thải trong quá trình khai thác đá vôi, nước từ quá trình tách cặn ở trạm xử lý nước cấp … có thể gây ô nhiễm cho các ao hồ xung quanh. b) Nước thải sinh hoạt Định mức nước tiêu thụ cho nhu cầu sinh hoạt. Các chất độc hại có trong nước thải sinh hoạt là : ∙ Nước thải sinh hoạt của nhà máy lưu lượng khoảng có hàm lượng cặn lơ lửng từ 200 -250 mg/l, BOD 5 từ 120 – 150 mg/l, tổng Nitơ 26 -28mg/l. Trong nước thải còn có thể có các loại vi khuẩn gây bệnh đặc trưng bằng số Feacal coliforms lớn(trong khoảng 10 4 – 10 6 MPN/100ml) ∙ Môi trường nước thảicó độ mặn cao, khả năng phân huỷ các chất hữu cơ có nguồn gốc phế thải bị hạn chế. Do đó nước thải sinh hoạt sẽ gây ô nhiễm cho vùng nước ngay gần điểm xả, đặc biệt nếu các loại phân cặn không được thu hồi sẽ tích tụ lại tạo nên vùng yếm khí trong nước làm mất mỹ quan khu vực bờ sông. c) Nước mưa Trong nước mưa đặc biệt là nước mưa đợt đầu sẽ chứa nhiều loại cặn bẩn khác nhau.Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu 20 phút sau khi mưa rất lớn(1000 – 5000 mg/l), hàm lượng sunfat, nitrit, silic, nhôm … trong các loại nước mưa này cũng rất lớn. Do đó nếu không có biện pháp xử lý nước mưa đợt đầu sẽ gây ô nhiễm cho 1 vùng nước lớn từ sông đến các giếng khơi trong khu vực. Vậy có thể thấy nước thải của nhà máycó mức ô nhiễm khá lớn. Các chất độc hại có trong nước này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp tới hệ động, thực vật dưới nước và hệ sinh thái thuỷ Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 32 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục vực. Nhà máy sẽ có các biện pháp hạn chế lượng các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi xả ra nguồn. 3.2. Kiểm soát ô nhiễm môi trường nước : Các tuyến kênh mương thoát nước phải được kiểm tra, nạo vét, theo dõi thường xuyên và được nhà máy trực tiếp quản lý. Khả năng gây sự cố nguồn nước do nước thải của nhà máy ximăng mới là rất hạn chế. Tuy nhiên nhà máy vẫn có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm chặt chẽ đối với các loại nước thải, thường xuyên quan trắc, kiểm soát chất lượng nước mặt và nước thải. Nhà máy có trạm xử lý nước thải ở rìa mặt bằng nhà máy. Nước thải công nghiệp và sinh hoạt được dẫn tới bể xử lý bằng ống gang. Nước thải được điều hoà trong bể, qua hệ thống khuấy trộn, lắng lọc, tách bùn… đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu TCVN trước khi thải ra sông. Bể xử lý có kích thước 17 x 17m. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của nhà máy thể hiện trong hình vẽ : Nguyên tắc làm sạch nước thải : Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 33 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục ∙ Các phế thải rắn trong nước thải sinh hoạt phần lớn được tách từ bể tự hoại trước khi đưa về trạm xử lý tập trung ∙ Nước thải công nghệ và nước thải vệ sinh công nghiệp được lắng và tách dầu mỡ tại bể lắng sơ bộ trong khu vực sản xuất trước khi xử lý chung với nước thải sinh hoạt ∙ Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất được xử lý bằng phương pháp sinh học trong Aeroten và lắng đợt 2 ∙ Bùn hoạt tính tuần hoàn được đưa về trạm bơm sau đó cấp cho Aeroten. Bùn hoạt tính dư được nén trọng lực và làm khô bằng phương pháp ép lọc Hiệu quả và thành phần nước thải sau khi xử lý được trình bày trong bảng 4-2. Bảng3.1. Hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải trong nhà máy: Thànhphần và tínhchất nước thải STT Chỉ tiêu Đơn vị Trước 1 pH - 2 Hàm lượng mg/l xử Sau xử lý lý 7,2 – 7,8 7,3 – 7,7 150 30 < 2,0 > 2,0 cặn lơ lửng 3 Oxy 4 tan BOD5 mg/l 180 20 5 Tổng N mg/l l 35 20 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH hoà mg/l Trang 34 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 6 Tổng P mg/l 8 4 7 COD mg/l 400 50 8 Hàm lượng mg/l 3 Không phân dầu mỡ huỷđược Như vậy nước thải của nhà máy sau khi xử lý sinh học hoàn toàn trong Aeroten đáp ứng được yêu cầu chất lượng nước thải công nghiệp và được phép xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995. Chương IV. Các chất gây ô nhiễm khác và biện pháp xử lý 4.1 Khí thải: Khí độc do khói lò thải từ ống khói nhà máy(chiếm tỷ lệ lớn nhất), từ các thiết bị phương tiện có động cơ đốt trong. Tác động xấu tới môi trường chủ yếu là khí NO x, CO2, CO, SO2 , hydrocacbon và chì,… 4.1.1. Ô nhiễm từ các nguồn khí thải của nhà máy Tải lượngcác chất ô nhiễmdo các hoạt độngcủa nhà máy gây ra được tổngkết trong bảng4.1. Bảng 4.1. Tải lượng ô nhiễm khí từ các nguồn thải của Nhà máy XMHP (xi măng Hải Phòng) mới Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 35 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Các hoạt động phát sinh Hệ số ô nhiễm Tải lượngô nhiễm khí và bụi thải (kg/tấn clinker) (tấn/năm) NO2 - SO2 NO2 Dự trữ than (silô) Đập, nghiền, sàngthan SO2 - (**) Dự trữ nguyên liệu Đập, sàng nguyên liệu - - (*) Vận chuyển bằng băng - - tải(*) Nghiền nung nguyên 1,02 2,15 1.060, 2.235 liệu, 3 clinker (**) Làml ạnh clinker (**) - - Nghiềnclinker (**) - - Dự trữ clinker (silô) - - Dự trữ ximăng (silô) - - Vận chuyển theo tàu - - Tổng cộng - - 1060,3 2235 Ghi chú : ∙ Số lượng clinker 3.300 tấn/ngày hay 1.039.500 tấn/năm ∙ Vận chuyển xi măng ở trạng thái đóng bao (*) Các công đoạn được trang bị lọc bụi túi (**) Các công đoạn được trang bị lọc bụi tĩnh điện Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 36 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Như vậy, khối lượng chất ô nhiễm thải ra trong 1 năm từ tất cả các nguồn trong trường hợp các thiết bị xử lý hoạt động sẽ là 1.179,87 tấn bụi; 1.060,3 tấn SO 2 và 2.235 tấn NO2. Ô nhiễm từ quá trình đốt nhiên liệu Trong quá trình sản xuất tại nhà máycó 3 bộ phận sử dụng nhiên liệu đốt với khối lượng lớn là : ∙ Lò nung sơ bộ (buồng phân huỷ) : 9,71 tấn than/h + 0,137 t/h MFO ∙ Lò nung clinker : 8,10 tấn than/h + 0.137 t/h MFO ∙ Lò hơi đốt dầu MFO :đốt 150 ngày trong năm Trong đó : 50 ngày đốt 0,25 t/h (đốt hết công suất) 100 ngày đốt 0,125 t/h Xét tất cả các nguồn thải từ nhà máy ximăng thì khí thải từ lò nung nguyên liệu và lò nung clinker, khí thải từ các công đoạn sấy nguyên liệu và lò hơi là nguồn chính và kiểm soát được. 4.1.2 Xử lý khí NOx Công nghệ khử xúc tác chọn lọc xử lý NO x sử dụng chất xúc tác và tác nhân khử NH3 ở nhiệt độ cao. Với xúc tác có chứa P 2O5 thông dụng hiện nay, nhiệt độ làm việc của quá trình thường từ 300-450 0C. Phản ứng quan trọng là phản ứng khử chọn lọc giữa NH3 với NOx tạo thành N2 và nước trên bề mặt chất xúc tác. Ngoài ra trong dòng khí có mặt nhiều chất khí khác nên còn có nhiều phản ứng phụ có thể xảy ra làm ảnh hưởng tới hiệu xuất khử NO x và các thông số hoạt động của quá trình như oxy hóa NH3, oxy hóa SO2 thành SO3. Phản ứng khử chọn lọc 4NO +4NH3 + O2 = 4N2 + 6H2O 2NO+4NH3+O2=3N2+6H2O Các phản ứng phụ Oxy hóa NH3: 4NH3+3O2=2N2+6H2O 4NH3+5O2=4NO+6H2O Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 37 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Oxy hóa SO2: SO2+1/2O2=SO2 Tạo muối amôn: SO3+NH3+H2O=NH4HSO4 SO3+2NH3+H2O=(NH4)2SO4 4.1.3 Xử lý SO2 a) Trộn thêm đá vôi vào trong nguyên liệu trước khi đốt trong lò tầng sôi. Đá vôi được trộn với than đá trước khi đốt. SO 2 được tạo thành trong qua trình đốt phản ứng trực tiếp với đá vôi tạo Canxi sunfat. Phương pháp này có hiệu suất cao nhưng tỉ lệ giữa đá vôi và than đá đạt ¼ trong khi hàm lượng S trong than đá chỉ khoảng 3%. Do lượng chất thải rắn phát sinh lớn. b) Hấp thụ bằng sữa vôi. Dung dịch sữa vôi hấp thụ khí SO2 trong khí thải theo phương trình phản ứng sau: Ca(OH)2+ SO2= CaSO3 + H2O Phương pháp này đơn giản và rẻ tiền. c) Hấp thụ bằng sữa vôi kết hợp với MgSO4 Thực chất quá trình hấp thụ được thực hiện bởi MgSO 4. tiếp đó, MgSO4 được tái sinh nhờ thực hiện kết tủa canxi sunfat ở bể phía ngoài tháp hấp thụ. Phương pháp này có thể tránh được cặn đọng, tuy nhiên yêu cầu phải xử lý bụi với mức độ cao trước khi xử lý SO2 d) Hấp thụ bằng dung dịch Mg(OH)2 Tượng tự phương pháp Ca(OH)2. MgO được tái sinh nên hạn chế được chất thải rắn. tuy nhiên tốn năng lượng cho quá trình tái sinh này e) Hấp thụ bằng dung dịch kiềm hoặc amoni Dung dịch hấp thụ là Na + hoặc NH4OH. Sau hoàn nguyên có thể sử dụng SO 2 để sản xuất H2SO4. tuy nhiên, tạo ra sản phẩn phụ không mong muốn là Na 2So4 và (NH4)2SO4. Như vậy qua các thiết bi xử lý đã nêu, ta nên sử dụng cyclone để xử lý bụi ở giai đoạn đầu sau đó kết hợp với các thiết bị tách bụi ướt ở giai đoạn sau đó để có Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 38 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục thể giảm lượng bụi thoát ra ngoài đạt tiêu chuẩn cho phép. Cyclone tổ hợp không thích hợp cho xử lý bụi nhà máy xi măng vì bụi này có độ kết dinh cao. Do đó lựa chọn xử lý bụi bằng cyclone đơn. Sau xử lý bụi, nhiệt độ dòng khí thải vẫn đạt trên 3700C. Do đó đảm bả cho việc xử lý NO x bằng khử xúc tác chon lọc NH 3. Cuối cùng là công đoạn xử lý SO2 bằng sữa vôi. Phương pháp này rể tiền và tận dụng được nguồn nguyên liệu có sẵn hiệu suất hấp thụ cao, có khả năng xử lý lượng bụi còn lại. 4.2 Chất thải rắn : 4.2.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn : Do nguyên liệuđược tuyểnchọntạinơi khai thác nên không có phế thải rắn từ nguyên liệutại nhà máy. Trong quá trình hoạt độngcủa nhà máy, chất thải rắn công nghiệp chủ yếu là bao bì, giấy phế thải, nguyên vật liệu rơi vãi trong quá trình vậnchuyển. Lượng chất thải rắn sinh hoạt do khoảng 755 cán bộ công nhân viên làm việc trong nhà máy sinh ra khoảng1m 3 /ngày. Các chất thải rắnsinh hoạt và sản xuất nếu không được xử lý tốt sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước, không khí và là điều kiện thuận lợi cho sự phát triểcủa các loại vi khuẩn trong đó có nhiều loài vi khuẩncó khả năng gây bệnh. Chất thải rắn hữu cơ có thể tái sử dụng, các chất vô cơ bền vững ít độc hại. a) Đối với các chất rắn vô cơ Các chất rắn vô cơ thường bền vững ít ảnh hưởng đến môi trường. Tuy nhiên chất thải rắn loại này thường rải rác, nếu không có kế hoạch thu gom thì vẫn có khả năng gây ô nhiễm môi trường thông qua các con đường sau : ∙ Ô nhiễmkhông khído gió cuốncác hạirắn nhỏ vào không khí gây bụi ∙ Nước mưa chảy tràn qua các bãi thảicó thể kéo theo chất thải rắn dạng bột làm tăng độ đục của nước thải, ảnh hưởng đến chất lượng của nước sông. b) Đối với các chất rắn hữu cơ Các chất rắn này sinh ra chủ yếu do sinh hoạt của cán bộ công nhân viên chức trong nhà máy. Chúng có khả năng phân huỷ vi sinh nên nếu không được quản lý và xử lý phù hợp thìsẽ gây mùi hôi thối khó chịu và có thể gây ô nhiễm vi sinh cho nguồn nước trong khu vực. Xử lýchất thảirắnsinh hoạt là giai đoạn cuối cùng của công Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 39 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục tác vệ sinh môi trường. Đây là quá trình tổng hợp gồm thu gom, vận chuyển, tập trung xử lý chế biến rác và phế thải rắn. 4.2.2 Xử lý các chất thải rắn : ∙ Rác hữu cơ : chôn lấp trong khu xử lý rác sinh hoạt của nhà máy ∙ Rác vô cơ : chôn lấp san ủi mặt bằng. 4.3 Ô nhiễm đối với các môi trường vật lý : 4.3.1. Tiếng ồn và rung động : Tiếng ồn và rung phát ra chủ yếu từ các thiết bị như động cơ, máy bơm, máy quạt hoặc từ các phương tiện vận chuyển nguyên, nhiên liệu và sản phẩm khi hoạt động. Để hạn chế ảnh hưởng của ô nhiễm tiếng ồn cho người công nhân trực tiếp làm việc, vận hành trong phân xưởng, nhà máycó các biện pháp sau : - Tại nơi phát sinh cường độ âm lớn như máy đập, máy nghiền ứng dụng giải pháp xây dựng chống ồn thích hợp để tránh lan truyền ra xung quanh - Các quạt vận chuyển nguyên liệu và phục vụ công nghệ đều trang bị bộ phận chống rung tại vị trí đặt, miệng thổi, miệng hút của quạt - Các buồng điều khiển, vị trí vận hành, hành lang được thiết kế và đặt ở những nơi mức ồn tối đa không vượt quá 10dB khi toàn bộ các thiết bị hoạt động. Do trong nhà máy có nhiều máy móc, thiết bị hoạt động nên tiếng ồn và rung sẽ ảnh hưởng đối với công nhân sản xuất nhưng không ảnh hưởngđối với khu dân cư xung quanh.Tiếng ồn trước hết có ảnh hưởng tới thính giác của công nhân. Khi người công nhân trực tiếp tham gia sản xuất tiếp xúc với tiếng ồn có cường độ cao trong thời gian dài sẽ làm thính lực giảm sút, dẫn tới bệnh điếc nghề nghiệp. Ngoài ra tiếng ồn còn ảnh hưởng tới các cơ quan khác trong cơ thể như làm rối loạn chức năng thần kinh, gây bệnh đau đầu, chóng mặt. Tiếng ồn cũng gây lên các thương tổn cho hệ tim mạch và tăng các bệnh về đường tiêu hoá. 4.3.2 Ô nhiễm nhiệt : Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 40 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Quá trình công nghệ sản xuất ximăng có sử dụng nhiệt cho các công đoạn nghiền nguyên liệu, nghiền than, nghiền ximăng (t = 90 – 98 0C), nồi hơi, các hệ thống vận chuyển bột liệu và lò nung clinker. Tổng các nhiệt lượng này toả vào không gian nhà xưởngrất lớn làm nhiệt độ bên trong nhà xưởng tăng cao (chưa kể đếnđiềukiệnkhí hậutrong khu vực) ảnh hưởng tới quá trình hô hấp của cơ thể con người gây ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất lao động. Để giảm nhẹ ô nhiễm nhiệt, nhà máy áp dụng các giải pháp thông gió tự nhiên hoặc kết hợp với thông gió cơ khí để tạo môi trường làm việc tốt cho công nhân. Ô nhiễm nhiệt chủ yếu tác động đến sức khoẻ của công nhân là việc trong các phân xưởng có nhiệt độ cao như nghiền liệu và lò nung, cấp liệu lò, vận chuyển clinker, nghiền than, nghiền ximăng (nhiệt độ khí thải 90 0C), làm nguội clinker (nhiệt độ khí thải max 3300C). Nhiệt độ cao sẽ gây lên những biến đổi về sinh lý và cơ thể con người như mất nhiều mồ hôi kèm theo đó là mất đi một lượng muối khoáng của cơ thể. Nhiệt độ cao cũng làm cho cơ tim phải hoạt động nhiều hơn, gây ảnh hưởng tới chức năng của thận và hệ thần kinh trung ương. Ngoài ra khi làm việc trong môi trường nóng tỷ lệ mắc các bệnh cao hơn so với làm việc trong các môi trường bình thường. Rối loạn bệnh lý thường gặp ở công nhân trong các môi trường nhiệt độ cao là say nóng và choáng. 4.4 Các phương pháp khác 4.4.1 Quy hoach cây xanh: Ảnh hưởng của cây xanh đến cảnh quan được đánh giá là tích cực và ảnh hưởng lâu dài. Nhà máy đặt trên một vùng đất tự nhiên có thảm thực vật phong phú, việc trồng cây xanh là tái tạo và bảo tồn một phần thảm thực vật hiện nay sẽ bị phá huỷ đồng thời có tác dụng lớn trong việc hạn chế ô nhiễm không khí như giảm tiếng ồn, lọc bụi.Trồng cây xanh ven các đường nội bộ trong nhà máy.Khi trồng cây nên chọn cây có khả năng quang hợp cao, lọc không khí và hấp thụ mạnh thán khí (CO 2). Tán lá rộng, phiến lá dầy chịu nóng, chịu khí độc hại, làm giảm tiếng ồn, khó bị cháy và trong đó phải bố trí hỗn giao nhiều loài khác nhau theo 2 dạng chính: tầng cao che Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 41 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục bóng mát, tầng dưới tạo thành tường xanh cản trở tiếng động che chắn bụi và khói, khí độc của các nhà máy. 4.4.2Quản lý môi trường tại nhà máy: a) Đào tạo và giáo dục về môi trường: Đào tạo về giám sát và khống chế ô nhiễm không khí để quán lý môi trường nhà máy. Đưa đi thực tập về bảo vệ môi trường ở những khu công nghiệp, nhà máy tương tự ở các nước tiên tiến đang vận hành an toàn là cách tốt nhất để đạt được mục đích này. Đối với tất cả các cán bộ quản lý của nhà máy cần được huấn luyện về an toàn bao gồm sử dụng, bảo quản, hoá chất dầu nhiên liệu và các thiết bị lao động. Huấn luyện về hoạt động trong trường hợp khẩn cấp và trình tự ghi nhận số liệu, báo cáo về các vấn đề môi trường có liên quan. b) Tuyên truyền về bảo vệ môi trường Thực hiện chương trình tuyên truyền về các chính sách và quy định bảo vệ môi trường trên các phương tiện thông tin công cộng, thông tin của thị trấn. Biên soạn các tài liệu làm các đoạn phim cho từng đối tượng và cập nhật ngay cho công nhân trong giai đoạn đào tạo về an toàn và thân thiện với môi trường. 4.4.3 Giám sát và quan trắc môi trường: Quan trắc ô nhiễm không khí _ Đối với môi trường không khí bên trong hang rào nhà máy: _ Tại các khu vực lò hơi, lò nung, nghiền nguyên lệu, xường đóng bao… _ Đối với môi trường không khí xung quanh khu vực nhà máy:sử dụng hệ thống đo bụi và khí thải liên tục ở ống khói. Các điểm đo cách ống khói nhà máy ở những khoàng cách phù hợp theo hướng gió chủ đạo về mùa đông và mùa hè. Các điểm đo tại những điểm dân cư ở những khoảng cách phù hợp theo hướng gió chủ đạo về mùa đông và mùa hè. Chất lượng không khí bên trong và bên ngoài nhà máy cần được giám sát để đánh giá mức độ ô nhiễm theo các thông số như: bụi tổng cộng, SO2, NOx và tiếngồn, độ rung. Các trạm quan trắc cần đặt gần các điểm ô nhiễm Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 42 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục chính (như khu vực cối đập đá, khu vực sản xuất Clinker…) và tại khu vực khai thác đá vôi, sét, khu dân cư. Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam được sử dụng để kết luận về mức độ gây ô nhiễm của nhà máy. Chương IV. Tổng Kết 1. Quy trình : Tìm hiểu được quy trình tạo ra xi măng, thành phần các nguyên liệu và tỷ lệ các oxit có trong xi măng 2. Các công đoạn phát sinh: Tìm được các công đoạn nào sinh ra bụi, khí, … và đặc tính của các loại chất thải sinh ra qua từng công đoạn là khác nhau. 3. Biện pháp xử lý: Biện pháp xử lý trong nhà máy có sự đan xen vào nhau đề nâng cao hiệu quả xử lý của các thiết bị, tiết kiệm được năng lượng để vận hành. 4. Đề xuất ý kiến: Qua đây em xin có một số ý kiến của mình như: - Cần nâng cao ý thức của các cán bộ công nhân viên trong nhà máy để có một môi trường làm việc trong sạch -Tiếp là cần đầu tư cho các công nghệ hiện đại để loại bỏ các chất thải trước khí thải ra ngoài hoặc phục vụ cho sinh hoạt hoặc sản xuất, tác động tới con người -Cuối cùng là ngoại biện pháp công nghệ và ý thực thì ta cũng nên có một môi trương xanh bên trong khuân viên nhà máy tạo không khí xanh trong nhà máy giúp quá trình xử lý các chất thải của máy tốt hơn. - Các chất thải sau khi thu hồi tại các quá trình phát sinh ra sau quá trình xử lý ta có thể dùng để sản xuất các sản phẩm khác hoặc bán cho các công ty xử dụng bụi để sản xuất ra một số thiết bị như là ruột ôtô, cũng có thể sử dụng làm nhiên liệu phụ trợ. Tài liệu tham khảo 1. Giáo trình: Công nghệ vật liệu kết dính 2. Giáo trình: Công nghệ xử lý môi trường Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 43 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục 3. http://tai-lieu.com/tai-lieu/do-an-tot-nghiep-xu-ly-bui-nha-may-xi-mang-loquay-3700/ 4. http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-thiet-ke-he-dieu-khien-loc-bui-tinh-dien-64541/ 5. http://dc700.4shared.com Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 44 [...]... thải, thường xuyên quan trắc, kiểm soát chất lượng nước mặt và nước thải Nhà máy có trạm xử lý nước thải ở rìa mặt bằng nhà máy Nước thải công nghiệp và sinh hoạt được dẫn tới bể xử lý bằng ống gang Nước thải được điều hoà trong bể, qua hệ thống khuấy trộn, lắng lọc, tách bùn… đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu TCVN trước khi thải ra sông Bể xử lý có kích thước 17 x 17m Sơ đồ công nghệ xử. .. đoạn nghiền ximăng : Nguồn ô nhiễm chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình từ cân định lượng xuống hệ thống vận chuyển ximăng Bột ximăng sau khi ra khỏi máy nghiền được chuyển tới thiết bị phân ly và tập trung vào các xyclon lắng rồi chuyển tới Silô chứa Phần khí thải sau phân ly được xử lý bằng thiết bị lọc bụi túi (năng suất 26.000 m 3 /h) Phần khí thải cho thông gió máy nghiền được xử lý bằng thiết... huỷđược Như vậy nước thải của nhà máy sau khi xử lý sinh học hoàn toàn trong Aeroten đáp ứng được yêu cầu chất lượng nước thải công nghiệp và được phép xả vào nguồn nước mặt loại A theo TCVN 5945-1995 Chương IV Các chất gây ô nhiễm khác và biện pháp xử lý 4.1 Khí thải: Khí độc do khói lò thải từ ống khói nhà máy( chiếm tỷ lệ lớn nhất), từ các thiết bị phương tiện có động cơ đốt trong Tác động xấu tới... đàn công nghê, giáo dục vực Nhà máy sẽ có các biện pháp hạn chế lượng các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi xả ra nguồn 3.2 Kiểm soát ô nhiễm môi trường nước : Các tuyến kênh mương thoát nước phải được kiểm tra, nạo vét, theo dõi thường xuyên và được nhà máy trực tiếp quản lý Khả năng gây sự cố nguồn nước do nước thải của nhà máy ximăng mới là rất hạn chế Tuy nhiên nhà máy vẫn có các biện pháp kiểm... công nghệ xử lý nước thải của nhà máy thể hiện trong hình vẽ : Nguyên tắc làm sạch nước thải : Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 33 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục ∙ Các phế thải rắn trong nước thải sinh hoạt phần lớn được tách từ bể tự hoại trước khi đưa về trạm xử lý tập trung ∙ Nước thải công nghệ và nước thải vệ sinh công nghiệp được lắng và tách dầu mỡ tại bể lắng sơ bộ trong khu... 4.1.1 Ô nhiễm từ các nguồn khí thải của nhà máy Tải lượngcác chất ô nhiễmdo các hoạt độngcủa nhà máy gây ra được tổngkết trong bảng4.1 Bảng 4.1 Tải lượng ô nhiễm khí từ các nguồn thải của Nhà máy XMHP (xi măng Hải Phòng) mới Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH Trang 35 Ket-noi.com diễn đàn công nghê, giáo dục Các hoạt động phát sinh Hệ số ô nhiễm Tải lượngô nhiễm khí và bụi thải (kg/tấn clinker) (tấn/năm)... vực sản xuất trước khi xử lý chung với nước thải sinh hoạt ∙ Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất được xử lý bằng phương pháp sinh học trong Aeroten và lắng đợt 2 ∙ Bùn hoạt tính tuần hoàn được đưa về trạm bơm sau đó cấp cho Aeroten Bùn hoạt tính dư được nén trọng lực và làm khô bằng phương pháp ép lọc Hiệu quả và thành phần nước thải sau khi xử lý được trình bày trong bảng 4-2 Bảng3.1... khô bằng phương pháp ép lọc Hiệu quả và thành phần nước thải sau khi xử lý được trình bày trong bảng 4-2 Bảng3.1 Hiệu quả làm sạch của trạm xử lý nước thải trong nhà máy: Thànhphần và tínhchất nước thải STT Chỉ tiêu Đơn vị Trước 1 pH - 2 Hàm lượng mg/l xử Sau xử lý lý 7,2 – 7,8 7,3 – 7,7 150 30 < 2,0 > 2,0 cặn lơ lửng 3 Oxy 4 tan BOD5 mg/l 180 20 5 Tổng N mg/l l 35 20 Họ và Tên: Nguyễn Văn Anh Lớp: 02HH... thiết bị lọc bụi tĩnh điện và thải ra ngoài qua ống khói lưu lượng1.000 m3 /ph, D = 2m, H = 49m, t = 450C _ Công đoạn chứa và đóng bao ximăng thành phẩm : Bụi sinh ra chủ yếu là bụi ximăng trong quá trình vận chuyển ximăng đến Silô _ Công đoạn phụ trợ : Nhà nồi hơi sử dụng dầu MFO cho 1 nồi hơi công suất 1.500 kg hơi/h.Quá trình đốt dầu sinh ra khí thải và bụi, chúng được thải ra ngoài qua ống Khói Như... nhau.Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu 20 phút sau khi mưa rất lớn(1000 – 5000 mg/l), hàm lượng sunfat, nitrit, silic, nhôm … trong các loại nước mưa này cũng rất lớn Do đó nếu không có biện pháp xử lý nước mưa đợt đầu sẽ gây ô nhiễm cho 1 vùng nước lớn từ sông đến các giếng khơi trong khu vực Vậy có thể thấy nước thải của nhà máycó mức ô nhiễm khá lớn Các chất độc hại có trong nước này sẽ gây ... Công Nghệ Xử Lý Môi Trường Đề tài: Xử lý chất thải nhà máy xi măng Pooclăng ( xi măng Hải Phòng) Chương I Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng Pooclăng: 1.1 Định nghĩa xi măng [1] _Xi măng loại... xử lý Do việc thiết kế hệ thống xử lý bụi chất thải khác nhà máy trước thải môi trường cần thiết để đảm bảo phát triển bềnvững ngành công nghiệp xi măng Nhà máy xi măng Hải Phòng sản xuất ximăng... thủy lực _ Xi măng Portland loại xi măng thông dụng, gọi xi măng thường để phân biệt với loại xi măng đặc biệt khác xi măng aluminat, xi măng pouzzolan, xi măng xỉ lò cao v.v Loại xi măng có thành