Đánh giá chất lượng nước thải nhà máy luyện thép lưu xá – chi nhánh công ty cổ phần gang thép thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM _  _ PHẠM THỊ THANH Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI NHÀ MÁY LUYỆN THÉP LƯU XÁ – CHI NHÁNH CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Địa mơi trường Khoa : Quản lý Tài ngun Khóa học : 2013-2017 Thái Nguyên, năm 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM _  _ PHẠM THỊ THANH Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI NHÀ MÁY LUYỆN THÉP LƯU XÁ – CHI NHÁNH CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Địa mơi trường Khoa : Quản lý Tài nguyên Khóa học : 2013-2017 Giảng viên HD : Dương Thị Thanh Hà Thái Nguyên, năm 2017 i LỜI MỞ ĐẦU Để hoà nhập vào tiến khoa học kĩ thuật ngày nay, người cán khoa học giỏi lý thuyết mà phải nắm vững thực hành Chính vậy, thực tập tốt nghiệp khoảng thời gian quan trọng trình đạo tào sinh viên trường Đại học, giai đoạn giúp sinh viên bước đầu tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học để sinh viên củng cố, hệ thống hoá lại học vận dụng vào thực tế, đồng thời giúp sinh viên học hỏi, trau dồi thêm kiến thức, kinh nghiệm cho thân xây dựng tác phong làm việc đắn để phục vụ cho việc học tập làm việc sau Xuất phát từ sở trên, trí Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, em tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài: ”Đánh giá chất lượng nước thải Nhà máy luyện thép Lưu xá – Chi nhánh Công ty Cổ phần Gang Thép Thái Nguyên” Trong trình nghiên cứu hồn thành khố luận em nhận quan tâm hướng dẫn nhiều tập thể, cá nhân nhà trường Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên - Trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun, tồn thể tập thể thầy cô truyền đạt cho em kiến thức quý báu thời gian học tập rèn luyện trường, đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm quan trắc tài nguyên môi truờng Thái Nguyên tạo điều kiện cho em đến thực tập hồn thành khố luận Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S Dương Thị Thanh Hà - Giảng viên khoa Quản lý Tài nguyên - Trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun tận tình hướng dẫn, bảo em suốt q trình làm khố luận Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè chỗ dựa vững chắc, nguồn động viên, khuyến khích, tạo điều kiện tốt để em hồn thành khố luận Thái Ngun, tháng năm 2017 SINH VIÊN Phạm Thị Thanh ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Vị trí, số lượng mẫu tiêu phân tích 20 Bảng 3.2: Phương pháp phân tích 20 Bảng 4.1 Nhiệt độ trung bình tháng năm 23 Bảng 4.2 Độ ẩm khơng khí trung bình tháng năm 24 Bảng 4.3 Tổng số cán công nhân viên Nhà máy 27 Bảng 4.4 Hệ số dòng chảy theo đặc điểm mặt phủ 33 Bảng 4.5 Tải lượng nồng độ chất nhiễm nước thải sinh hoạt 35 Bảng 4.6: Kết đo phân tích mẫu nước thải sản xuất 45 Bảng 4.7 Kết đo, phân tích nước thải sinh hoạt 46 Bảng 4.8: Kết điều tra ý kiến người dân xung quanh Nhà máy chất lượng nước sinh hoạt dùng 48 Bảng 4.9: Tổng hợp kết điều tra ý kiến người dân ảnh hưởng nước thải Nhà máy đến môi trường 49 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 4.1: Vị trí địa lý Nhà máy Luyện thép Lưu Xá 21 Hình 4.2: cấu tổ chức Nhà máy 27 Hình 4.3 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất phơi thép 29 Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ điều chế Axetylen 30 Hình 4.5 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất hydro oxy 31 Hình 4.7 Sơ đồ tuần hồn nước lò điện 41 Hình 4.8 Sơ đồ nước tuần hồn làm mát kết tinh 41 Hình 4.9 Sơ đồ nước tuần hoàn làm lạnh lần 42 Hình 4.11 Cấu tạo bể tự hoại 44 iv MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii Phần MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa đề tài Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Một số khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nước đánh giá chất lượng nước 2.1.2 Khái niệm nước thải nguồn nước thải 2.2 Một số văn liên quan đến quản lý tài nguyên nước 2.3 Hiện trạng môi trường nước giới Việt Nam 2.3.1 Hiện trạng môi trường nước giới 2.3.2 Hiện trạng tài nguyên nước Việt Nam 10 2.3.3 Hiện trạng môi trường nước Việt Nam 12 2.4 Ảnh hưởng ô nhiễm nguồn nước đến sức khoẻ người nguyên nhân dẫn đến tình trạng nhiễm mơi trường nước 14 2.4.1 Ảnh hưởng ô nhiễm nguồn nước đến sức khoẻ người 14 2.4.2 Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường nước 15 Phần ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 18 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18 v 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 18 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 18 3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 18 3.2.2 Thời gian nghiên cứu 18 3.3 Nội dung nghiên cứu 18 3.3.1 Đặc điểm Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên 18 3.3.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất Nhà máy 18 3.3.3 Hiện trạng sử dụng nước, nước thải quy trình xử lý nước thải Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên 18 3.3.4 Đánh giá chất lượng nước thải Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên 18 3.3.5 Ảnh hưởng nước thải Nhà máy đến nước mặt, nước ngầm ý kiến người dân chất lượng nước 18 3.3.6 Một số định hướng giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nước thải Nhà máy gây 18 3.4 Phương pháp nghiên cứu 18 3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 18 3.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa 19 3.4.3 Phương pháp vấn lấy ý kiến trực tiếp 19 3.4.4 Phương pháp lấy mẫu phân tích 19 3.4.5 Phương pháp so sánh 19 3.4.6 Phương pháp tổng hợp excel 19 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21 4.1 Đặc điểm Nhà máy Luyện Thép Lưu Xá Thái Nguyên 21 4.1.1 Điều kiện địa lý, địa chất 21 4.1.2 Điều kiện khí tượng – thủy văn 22 4.1.3.Cơ cấu tổ chức lao động Nhà máy 26 vi 4.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất 28 4.3 Hiện trạng sử dụng nước, nước thải quy trình xử lý nước thải Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên 32 4.3.1 Hiện trạng sử dụng nước Nhà máy 32 4.3.2 Hiện trạng nước thải Nhà máy Luyện Thép Lưu Xá Thái Nguyên 32 4.3.3 Tác động nước thải đến môi trường 40 4.3.4 Quy trình xử lý nước thải Nhà máy 40 4.4 Đánh giá chất lượng nước thải Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên 45 4.5 Ý kiến người dân chất lượng nước 47 4.6 Một số định hướng giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước thải Nhà máy gây 50 Phần KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 5.1 Kết luận 51 5.2 Đề nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Từ cụm từ viết tắt BOD Nhu cầu oxy hoá sinh học COD Nhu cầu oxy hoá hoá học TSS Tổng lượng chất rắn SS Hàm lượng chất rắn lơ lửng BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Phần MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cơng nghiệp hóa q trình khơng thể thiếu quốc gia Đây trình chuyển biến kinh tế - xã hội cộng đồng người từ kinh tế với mức độ tập trung tư nhỏ bé (xã hội tiền công nghiệp) sang kinh tế công nghiệp Sự chuyển biến kinh tế - xã hội đôi với tiến công nghệ, đặc biệt phát triển sản xuất lượng luyện thép quy mơ lớn Nhưng lợi ích mà cơng nghiệp hóa mang lại thể rõ qua tình hình tăng trưởng kinh tế, giáo dục, xã hội Tuy nhiên q trình cơng nghiệp hóa gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sống người Ơ nhiễm mơi trường tác hại rõ q trình cơng nghiệp hóa Q trình cơng nghiệp hóa gây ảnh hưởng nặng nề đến môi trường, đặc biệt môi trường nước Môi trường nước bị nhiễm nhiều ngun nhân : nước thải, khí thải, chất thải rắn thải ngồi mơi trường q trình sản xuất công nghiệp Ở nhiều thành phố lớn giới, chất thải xả thải trực tiếp vào môi trường mà chưa qua xử lý qua xử lý chưa đảm bảo trước xả thải vào môi trường Đây nguyên nhân khiến cho môi trường nước bị ô nhiễm Nhà máy Luyện thép Lưu Xá (trước gọi xưởng Luyện thép Lưu Xá) đơn vị thành viên Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên thuộc Tổng Công ty thép Việt Nam thành lập ngày 21/11/1964 gồm 1.000 CBCNV, có 20 kỹ sư, 100 cán trung cấp đào tạo nước Nhà máy xây dựng mặt chính, trung tâm khu Gang thép Thái Nguyên với thiết kế ban đầu gồm hai lò luyện Martin (lò bằng) với tổng công suất thiết kế 100.000T thép thỏi/năm 40 4.3.3 Tác động nước thải đến môi trường Nước thải ln có chứa thành phần hữu vô TSS, BOD, COD, As, Fe, Pb, Zn, dầu mỡ , vi sinh vật Nước thải khác chứa thành phần hàm lượng chất khác không kiểm sốt có biện pháp phòng ngừa, xử lý nước thải hiệu gây tác động nghiêm trọng, điển hình gây số tình trạng: Ơ nhiễm bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến vi sinh vật sống bề mặt, làm tăng vi sinh vật có hại làm giảm vi sinh vật có ích qua gây tình trạng cân trình trao đổi, phân giải vi sinh vật Nếu tình trạng xảy diện rộng gây nhiễm ao, hồ, sơng ,suối từ gây hệ luỵ ảnh hưởng đến hoạt động sống, sản xuất người dân khu vực phụ cận nơi xa ô nhiễm trở nên nghiêm trọng Tác động đến nước ngầm gây tình trạng nhiễm kim loại nặng, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thực vật sử dụng nước ngầm đặc biệt người, nước có chứa kim loại nặng As, Cd, Pb, Zn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ người Chú trọng vấn đề từ năm 2009 Nhà máy luyện thép Lưu Xá đầu tư xây dựng hệ thống thu hồi, tiếp nhận xử lý nước thải Chất lượng nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 4.3.4 Quy trình xử lý nước thải Nhà máy 4.3.4.1 Đối với nước thải sản xuất * Hệ thống xử lý tuần hồn nước thải lò SCCS, lò LF (hình 4.9) Nước làm mát lò thiết bị theo hệ thống đường ống dẫn đến bể lắng cặn, sau bơm lên tháp làm mát hạ nhiệt độ, để đảm bảo nhiệt độ nước đầu vào làm mát thiết bị Sau bơm sang bể tuần hồn, từ nước bơm trở lại làm mát thiết bị Trong q trình làm mát tuần hồn 41 phần lượng nước bay phần xả thải vào hệ thống cống thải chung Nước sản xuất bổ sung thêm nước cấp Bơm cấp làm mát lò điện Bể nước lạnh Bể nước nóng Lò điện Tháp làm lạnh Bơm tuần hoàn Bộ lọc nước Nước cấp bổ sung Hình4.7 Sơ đồ tuần hồn nước lò điện * Hệ thống xử lý tuần hoàn nước thải máy đúc Bể nước kết tinh Bơm cấp nước làm mát BKT Bộ kết tinh Tháp làm lạnh Nước cấp bổ sung Hình 4.8 Sơ đồ nước tuần hồn làm mát kết tinh Bể nước làm lạnh lần Nước cấp bổ sung Bơm cấp làm lạnh lần Bộ làm lạnh lần Bể nước lắng xỉ Tháp làm lạnh Bơm hồi 42 Hình 4.9 Sơ đồ nước tuần hoàn làm lạnh lần Gia công làm sắt, thép phế chuẩn bị liệu Gang lỏng Lò tinh luyện LF Máy đúc liên tục dòng Phân loại phơi Phế phẩm lò Kho thành phẩm phôi (150 x 150) Chảy qua cửa xả vào hệ thống thoát nước chung khu Gang Thép Lò điện Hệ thống bơm nước tuần hồn Nước bổ Hình 4.10 Sơ đồ vòng tuần hồn nước nhà máy sung Nước vào (tuần hoàn ) Nước sau làm mát thiết bị Nước bổ sung Nước thải (chất hữu hình) 43 - Nước thải sản xuất tuần hoàn lại cho sản xuất, phần nhỏ chảy vào hệ thống thải chung khu Lưu Xá Gang thép chảy vào suối Cam Giá Nước thải sinh hoạt chảy vào cống thải chung sau chảy vào suối Cam Giá Tổng chiều dài đường ống, cống rãnh thải nhà máy: khoảng 1.760 m, kênh xả xây dựng từ năm 1959 bê tông cốt thép, có kích thước: D = 400, 600, 700, 1200, 1400; - Phương thức xả thải: Xả ngầm, tự chảy; - Lưu lượng xả thải: Tổng lưu lượng xả nước thải sản xuất nhà máy khoảng 613 m3/ ngày, nước thải sinh hoạt khoảng 59m3/ngày 4.3.4.2 Đối với nước mưa chảy tràn Để giảm thiểu tác động nước mưa chảy tràn đến khu vực, nhà máy xây dựng hệ thống cống rãnh thoát nước thu hồi nước mưa chảy tràn Hệ thống cống rãnh xây dựng bao quanh phân xưởng khu văn phòng Tồn khu vực bãi chứa thép phế bê tơng hóa chống thấm, xây dựng cống rãnh xung quanh bãi, có lắp đậy có bể lắng nước mưa chảy tràn trước vào nguồn tiếp nhận Xây dựng hố ga song chắn rác trước chảy vào nguồn nước Thường xuyên nạo vét hệ thống cống rãnh tăng khả thoát nước tránh xảy ngập úng khu vực nhà máy, đồng thời hạn chế vi sinh vật gây bệnh phát sinh 4.3.4.3 Đối với nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nhà máy thu gom xử lý đơn giản bể tự hoại bao gồm hệ thống bể đặt cạnh khu vực văn phòng, khu vực đối diện trạm bơm nước tuần hồn bể đặt gần trạm điều chế axetilen Bể tự hoại thiết kế hình 4.11 44 Hình 4.11 Cấu tạo bể tự hoại Với lưu lượng nước thải sinh hoạt khoảng 59m3/ngày, thành phần chứa nhiều tạp chất hữu dễ phân huỷ Lượng nước thải sinh hoạt xử lý bể tự hoại, chảy vào hệ thống cống rãnh nhà máy sau thải vào suối Cam Giá Bể tự hoại cơng trình đồng thời làm chức năng: lắng phân huỷ cặn lắng Bể xử lý thiết kế với cấu tạo hình 5.1 bao gồm ngăn: ngăn xử lý yếm khí, ngăn lắng ngang ngăn xử lý hiếu khí tuỳ tiện Cặn lắng giữ lại bể từ - tháng, ảnh hưởng vi sinh vật kỵ khí, chất hữu bị phân huỷ, phần tạo thành chất khí, phần tạo thành chất vơ hồ tan Nước thải với thời gian lưu từ - ngày, tác dụng vi sinh vật kỵ khí, tác nhân nhiễm phân huỷ cao, nước thải sinh hoạt sau xử lý thải hệ thống thoát nước khu vực Do nước thải sinh hoạt nhà máy có hàm lượng coliform cao, nhà máy tiến hành khử trùng nước thải cloramin B - Hòa tan cloramin B vào bình/phuy chứa nước (có nắp đậy), dung tích ~200 lít, đặt chắn cửa xả; Dùng van điều chỉnh lưu lượng nước cloramin B phù hợp để xả cho cửa; Lượng cloramin B là15 g/m3 nước thải cụ thể sau: + Cửa xả T3: 12 m3 x 15 g = 180 g/ngày x 10 ngày = 1.800 (gam); + Cửa xả T4: 35 m3 x 15 g = 525 g/ngày x 10 ngày = 5.250 (gam); 45 + Cửa xả T3: 12 m3 x 15 g = 180 g/ngày x 10 ngày = 1.800 (gam); Mười ngày hòa tan cloramin B theo hàm lượng đổ vào bình lần Lượng cloramin B điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu 4.4 Đánh giá chất lượng nước thải Nhà máy Luyện thép Lưu Xá Thái Nguyên Để đánh giá chất lượng nước thải, ta tiến hành lấy mẫu theo phân tích mẫu phòng thí nghiệm kết phân tích tiêu nước Kết đo phân tích mẫu nước thải thể bảng 4.6 Bảng 4.6: Kết đo phân tích mẫu nước thải sản xuất Kết TT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN NTSX- NTSX- 52:2013/BTNMT 1.27.3-7 1.27.3-8 (B) - 8 5,0 - 9,0 * pH * BOD mg/l 33,4 43,5 50 * COD mg/l 64,9 83,2 150 * TSS mg/l 48,7 54 100 * As mg/l 0,006 0,0053 - * Cd mg/l