(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu mức sử dụng nước và đề xuất biện pháp tiết kiệm nước trong sản xuất sắt thép trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH LONG NGHIÊN CỨU MỨC SỬ DỤNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP TIẾT KIỆM NƯỚC TRONG HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT SẮT THÉP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH LONG NGHIÊN CỨU MỨC SỬ DỤNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP TIẾT KIỆM NƯỚC TRONG HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT SẮT THÉP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Mã số ngành: 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ THỊ LAN Thái Nguyên - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ khoa học đề tài mới, chưa báo cáo, đăng hay công bố rộng rãi phương tiện thông tin đại chúng Tôi không chép với hình thức Thái Nguyên, ngày tháng Tác giả Nguyễn Thanh Long năm 2017 ii LỜI CẢM ƠN Bản luận văn Thạc sỹ thực hồn thành Khoa Mơi trường, Trường Đại học Nơng lâm Thái Nguyên Để hoàn thành luận văn thời gian quy định đầy đủ nội dung yêu cầu, nhận nhiều giúp đỡ từ thầy cơ, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình… Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đỗ Thị Lan, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tơi tận tình, chu đáo suốt trình nghiên cứu thực luận văn Đồng thời, với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Nơng lâm tận tình dạy bảo, hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu trường để hồn thành khóa học giúp tơi có đủ kiến thức để tơi hồn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Cục Quản lý tài nguyên nước Phịng Quản lý lưu vực sơng, nơi tơi cơng tác tạo điều kiện cho q trình học tập nghiên cứu thu thập thông tin, tài liệu liên quan để học tập xây dựng luận văn Cuối tơi xin cảm ơn tồn thể bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ suốt thời gian vừa qua Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Thanh Long iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Khái niệm tài nguyên nước 1.1.2 Quy định sử dụng nước tiết kiệm, hiệu 1.1.3 Khái niệm sản xuất 1.2 Cơ sở pháp lý 1.3 Tổng quan tình hình sản xuất sắt thép 1.3.1 Tổng quan tình hình sản xuất sắt thép Việt Nam 1.3.2 Tổng quan tình hình sản xuất sắt thép Thái Nguyên 10 1.4 Tổng quan nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 15 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 26 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 26 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 26 2.2 Địa điểm thời gian 26 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 26 2.2.2 Thời gian nghiên cứu 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 26 2.3.1 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép 26 iv 2.3.2 Nghiên cứu, xác định mức sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép 27 2.3.3 Đề xuất giải pháp khai thác, sử dụng nước tiết kiệm, hiệu ngành công nghiệp sản xuất sắt thép 27 2.4 Phương pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu 27 2.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát 29 2.4.3 Phương pháp xác định mức sử dụng nước cho sản xuất sắt thép 30 2.4.4 Phương pháp đánh giá, so sánh 32 (Nguồn: Giáo trình cấp nước) 33 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước sản xuất sắt thép 34 3.1.1 Công nghệ sản xuất sắt thép 34 3.1.2 Các cơng đoạn sử dụng nước quy trình sản xuất sắt thép 43 3.1.3 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước công đoạn sản xuất sắt thép 53 3.2 Xác định mức sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép 57 3.2.1 Cơ sở xác định mức sử dụng nước sản xuất sắt thép 57 3.2.2 Mức sử dụng nước sản xuất sắt thép 62 3.3 Đề xuất giải pháp tiết kiệm nước sản xuất sắt thép 63 3.3.1 Các cơng đoạn có khả nâng cao hiệu sử dụng nước 63 3.3.2 Đề xuất biện pháp sử dụng nước tiết kiệm, hiệu 66 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 70 KẾT LUẬN 70 TỒN TẠI VÀ HẠN CHẾ 71 KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 v DANH TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ BOS Lị thổi oxy BTNMT Bộ Tài ngun Mơi trường BXD Bộ Xây dựng DIR Hoàn lưu trực tiếp ĐNB Đơng Nam Bộ EAF Lị hồ quang điện GIS Hệ thống thông tin địa lý TIS Khu liên hiệp gang thép Thái Nguyên UNEP Chương trình mơi trường Liên hiệp quốc 10 VNSTEEL Tổng Công ty Thép Việt Nam vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các nhà máy sản xuất Công ty gang thép Thái Nguyên 14 Bảng 1.2 Tiêu chuẩn mức sử dụng nước hiệu 16 Bảng 1.3 Các bước xác định phương án sử dụng nước tiết kiệm 19 Bảng 1.4 Mức sử dụng nước công nghiệp dệt nhuộm 21 Bảng 2.1 Danh sách đơn vị điều tra 29 Bảng 2.2 Tiêu chuẩn dùng nước cho ngành sản xuất 33 Bảng 3.1 Các công đoạn sử dụng nước sản xuất sắt thép 53 Bảng 3.2 Hiện trạng sử dụng nguồn nước sản xuất sắt thép Công ty gang thép Thái Nguyên 55 Bảng 3.3 Lượng nước khai thác, sử dụng nước sản xuất sắt thép 57 Bảng 3.4 Mức sử dụng nước cho quy trình sản xuất sắt thép 60 Bảng 3.5 Mức sử dụng nước cho sản xuất sắt thép 61 Bảng 3.6 Mức sử dụng nước cho quy trình sản xuất sắt thép 62 Bảng 3.7 Mức sử dụng nước nhà máy sản xuất sắt thép 62 vii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ luyện thép 35 Hình 3.2 Quy trình cơng nghệ lị cốc 36 Hình 3.3 Quy trình cơng nghệ lị cao 39 Hình 3.4 Quy trình cơng nghệ lị thổi oxy 40 Hình 3.5 Quy trình sản xuất lị hồ quang điện 41 Hình 3.6 Chi tiết công đoạn sử dụng nước phân xưởng luyện cốc 47 Hình 3.7 Quy trình sử dụng nước phân xưởng làm khí than từ lò cốc 47 Hình 3.8 Quy trình sử dụng nước phân xưởng thiêu kết 49 Hình 3.9 Các cơng đoạn sử dụng nước lị cao 50 Hình 3.10 Nước sử dụng lò hồ quang điện 52 Hình 3.11 Quy trình sản xuất oxy 52 Hình 3.13 Các thành viên tham gia khảo sát quản lý nước ngành thép 59 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đặc trưng tài nguyên nước Việt Nam phân bố không theo không gian thời gian Đây nguyên nhân dẫn đến tình trạng lũ lụt vào mùa mưa khan hiếm, thiếu nước vào mùa khô Bên cạnh đó, năm gần đây, phát triển kinh tế tăng trưởng dân số mạnh mẽ làm tăng nhu cầu sử dụng xả nước thải vào nguồn nước khiến cho tài nguyên nước trở nên khan cạn kiệt Nhiều vấn đề môi trường chưa giải theo dự báo mức độ ô nhiễm tiếp tục gia tăng Xung đột cạnh tranh sử dụng nước ngành dùng nước ngày sâu sắc Để giải tình trạng này, nhà nước thực nhiều biện pháp nhằm kiểm soát quản lý tài nguyên nước xây dựng ban hành sách tài nguyên nước, nghiên cứu khoa học công nghệ, đào tạo nâng cao nhận thức cộng đồng bảo vệ tài nguyên nước… Tuy nhiên, điều kiện thực tiễn Việt nam hầu hết các sở khai thác, sử dụng nước chưa nhận thức đắn giá trị tài nguyên nước, tầm quan trọng tài nguyên nước nên tài nguyên nước bị sử dụng lãng phí, khơng có quy hoạch kế hoạch sử dụng, bảo vệ Ngược lại nhiều nơi dân cịn thiếu nước khơng đảm bảo cho nhu cầu tối thiểu Vì vậy, để khuyến khích sử dụng tiết kiệm tài nguyên nước nhằm phát triển bền vững cần phải có chế tài chặt chẽ kiểm sốt việc khai thác, sử dụng nước đặc biết ngành công nghiệp Do vậy, việc nghiên cứu, xác định mức sử dụng nước hoạt động sản xuất công nghiệp cần thiết Trong ngành công nghiệp có sử dụng nước ngành thép có mức sử dụng nước khơng nhiều ngành cơng nghiệp giấy, bia…song lại ngành có cơng nghệ sản xuất tương đối đồng 62 mức sử dụng nước công đoạn sản xuất sắt thép quy trình khác khác (Bảng 3.7) Bảng 3.6 Mức sử dụng nước cho quy trình sản xuất sắt thép Lượng nước sử dụng (m3/tấn thép) 0,5 - 4,4 1,2 - 22,5 Các bước sản xuất Sản xuất cốc Sản xuất sắt Sản xuất thép - Lò điện - Lò thổi oxy Tinh luyện đúc - Hút chân không - Đúc liên tục Tạo hình sản phẩm - Cán nóng - Cán nguội 7,8 3,8 - 4,1 4,5 - 5,3 13,5 5,6 - 24 NA (Nguồn: Ellis, 2002) 3.2.2 Mức sử dụng nước sản xuất sắt thép Qua phân tích cho thấy có nhiều cách tính toán mức sử dụng nước sản xuất cho sản phẩm, nhiên dựa vào trạng số liệu thu thập có được, mức sử dụng nước tính tốn theo công thức sau: Mức sử dụng nước = nước đầu vào (m3) / số lượng sản phẩm (tấn) Theo đó, mức sử dụng nước bình qn nhà máy sản xuất sắt thép theo kết điều tra tính tốn theo bảng sau: Bảng 3.7 Mức sử dụng nước nhà máy sản xuất sắt thép Các bước sản xuất Sản xuất cốc Sản xuất sắt Sản xuất thép - Lò thổi oxy Tinh luyện đúc - Đúc liên tục Tạo hình sản phẩm - Cán nóng Lượng nước sử dụng (m3/tấn thép) 0,5 - 4,4 1,2 - 22,5 Lượng nước sử dụng (m3/tấn thép) (Kết điều tra) 15,3 35,7 3,8 - 4,1 2,4 13,5 1,4 - 9,3 5,6 - 24 8,6 Qua bảng thấy mức sử dụng nước cho thép thành phẩm 71,3 m3/tấn thép cán, cao (gấp 2,5 lần) so với mức trung bình 63 sở sản xuất thép Châu Âu (28,2 m3/tấn thép) Nếu theo mức sử dụng nước Giáo trình cấp nước (6-25m3/tấn thép - bảng 2.2) kết vượt gấp khoảng từ 12 - 2,8 lần Có thể thấy giai đoạn sản xuất sắt, lượng nước tiêu thụ lớn Trong giai đoạn này, lượng nước tiêu thụ chủ yếu dùng để làm mát lò, nước rửa bụi khí lị cao nước xối xỉ Nếu có hệ thống tuần hồn, sử dụng hồn lưu lượng nước nước thải, giảm mức sử dụng nước cho sản xuất sắt thép địa điểm khảo sát Có thể nhận thấy cơng đoạn sản xuất, lượng nước sử dụng cao nhiều so với quy trình sản xuất sắt thép Châu Âu, có cơng đoạn tăng đến 3,4 lần Theo nghiên cứu AISI (2000), 95% lượng nước sử dụng cho sản xuất sắt thép Châu Âu tuần hồn, mức sử dụng nướ cho sản xuất sắt thép tương đối thấp Ở Việt Nam, bên cạnh cơng tác cải tiến quy trình cơng nghệ, việc cải tiến dòng vật liệu, tài nguyên nước tiết kiệm hiệu góp phần làm giảm lượng nước sử dụng quy trình sản xuất sắt thép 3.3 Đề xuất giải pháp tiết kiệm nước sản xuất sắt thép 3.3.1 Các cơng đoạn có khả nâng cao hiệu sử dụng nước Để phục vụ sản xuất nhà máy sản xuất sắt thép, việc sử dụng nước công nghiệp cần thiết Tuy nhiên, nguồn nước ngày cạn kiệt nhiễm mơi trường, suy thối mơi trường, biến đổi khí hậu, nên phải ý đến việc nâng cao hiệu sử dụng nước công đoạn sản xuất Tại nhà máy thiêu kết: Lưu trình cơng nghệ thiêu kết nhà Bunker chứa nguyên, nhiên liệu trợ dung với thiết bị định lượng tỷ lệ phối liệu Điểm cuối lưu trình nhà lấy mẫu sản phẩm thiêu kết Các cơng đoạn bao gồm đập nhiên liệu trợ dung, định lượng theo tỷ lệ, trộn, cấp liệu, đốt lửa mồi, thiêu kết làm nguội, phân loại cỡ hạt thiêu phẩm, thải 64 khí, khử bụi, lấy mẫu kiểm tra sản phẩm thiêu kết Nước sử dụng để pha trộn quặng làm mát thiết bị Nước thải làm mát thiết bị coi nước sạch, bị nhiễm nhiệt hồn tồn tái sử dụng lại cho sản xuất sau làm nguội Đây cơng đoạn có khả tăng hiệu sử dụng nước tốt nhất, lượng nước sau làm mát giải nhiệt, sử dụng tuần hoàn Tại nhà máy luyện cốc: Nước dùng để làm mát tháp làm lạnh, tuần hoàn dập cốc, nước sinh hoạt cho công nhân lượng nước bổ sung cho lượng nước bay sản xuất Trong đó, nước làm mát chiếm tỉ trọng lớn nhất, nước thải để dập cốc làm mát thiết bị bị nhiễm nhiệt hồn tồn tái sử dụng lại cho sản xuất sau giải nhiệt Như vậy, cơng đoạn có khả tăng hiệu sử dụng nước tốt tái sử dụng lượng nước làm mát sau giải nhiệt Tại nhà máy luyện gang: + Lò cao để sản xuất gang lỏng cung cấp cho lị chuyển luyện thép Quặng sắt, chất hồn ngun trợ dung nạp liên tục từ đỉnh lò Gang lỏng xỉ tháo định kỳ từ đáy lò Nước sử dụng để làm lạnh gián tiếp lò cao, xối làm nguội xỉ lò, nước làm lạnh chảy trực tiếp, nước tuần hồn kín Nước làm nguội sản phẩm xỉ lị có tiêu tốn lượng lớn chúng tiêp xúc nguồn có nhiệt độ cao nên bay phần nhiều - Gang lỏng từ lò cao đưa vào công đoạn luyện thép để khử nguyên tố lại gang lưu huỳnh, silic, phốt pho, cacbon … tạo thành sản phẩm thép, sản phẩm phụ xỉ khí lị chuyển Nước sử dụng để làm nguội đầu phun, rửa cao áp, làm lạnh thiết bị, làm nguội sản phẩm làm mát xỉ hạt Để nâng cao hiệu sử dụng nước, xây dựng hệ thống bể lắng, nhằm giải nhiệt làm lắng cặn xỉ, nước sau xử lý 65 sơ qay trở lại sử dụng tuần hoàn, lượng nước bổ sung thất thoát nhỏ, chủ yếu bay Tại nhà máy luyện thép: - Nước chủ yếu sử dụng để làm mát lị, thiết bị, phơi thép, Tuy nhiên, lượng nước thải công đoạn sau dẫn vào hệ thống ống vào bể làm mát hồn tồn tái sử dụng Đây cơng đoạn có khả tăng hiệu sử dụng nước, cơng đoạn sử dụng nhiều nước có khả tái sử dụng sau giải nhiệt Tại nhà máy cán thép: - Thép lỏng xử lý tinh luyện lị nhằm gia tăng làm sạch, thường theo cơng nghệ khử cacbon (xử lý nhẹ cacbon), loại bỏ ôxy khử cacbon chân không sâu, hạ thấp hàm lượng cacbon cuối cùng, khử hyđrô thiết bị chân không Sau đó, thép lỏng đưa vào cơng đoạn đúc phơi cán nóng Phơi đúc liên tục gián đoạn thành phôi dẹt phôi vuông Phôi dẹt gia nhiệt qua lò làm vẩy máy khử vẩy áp lực cao đưa vào máy cán cạnh máy ép định hình để điều chỉnh bề rộng phơi Sau phơi đưa vào máy cán thô để cán tới cỡ phôi trung gian cần thiết cho công đoạn cán tinh Phôi trung gian vào khn nhiệt và/hoặc lị gia nhiệt cạnh, cắt đoạn làm lại nước đưa vào cơng đoạn cán tinh để cán tới kích thước cần thiết Thép cán nóng làm mát nước qua máy cuộn để cuộn thành cuộn Cuộn thép chuyển sân kho tuyến tải cuộn, trữ kho trung gian sân phân loại vật liệu, làm ngâm dầu Nước sử dụng cơng đoạn để làm mát thân lị nung, thiết bị tống phôi, làm mát trực tiếp trục cán hệ thống cán thép thô nước làm nguội sản phẩm đúc cán Quá trình làm mát kín nên nước làm mát chủ yếu bị nhiễm nhiệt, cặn, kim loại, xử lý làm nguội, lắng cặn đảm bảo chất lượng để tuần hoàn tái sử dụng lại 66 - Sau cán, thép gia cơng tiếp máy cán nóng chuốt bề mặt tắm axit để loại bỏ lớp ôxit thoa dầu chống gỉ Nước sử dụng để hịa axit rửa thép Ngồi phân xưởng, nhà máy, đường sá, nước dùng cho phun chống bụi, vệ sinh nhà xưởng, thiết bị … chiếm tỷ trọng lớn Tuy nhiên, việc ứng dụng kỹ thuật sản xuất hơn, cải tiến máy móc thiết bị, cải tiến cơng nghệ, tính tốn lượng ngun vật liệu tối ưu,… giúp bảo toàn nước, tuần hoàn tái sử dụng nước nên giảm đáng kể lượng tiêu hao nước cho đơn vị sản phẩm Việc xử lý bụi khí lị nước dần thay thiết bị lọc tay áo, lọc tĩnh điện,… giảm đáng kể lượng nước mà cịn giảm thiểu lượng nước thải có độ ô nhiễm cao cần xử lý Trong sản xuất sắt thép, nhìn chung nước sử dụng làm mát cho thiết bị chiếm tỉ trọng lớn hoàn toàn không bị ô nhiễm, cần sử dụng bể chứa, hệ thống đường ống giải nhiệt sử dụng tuần hồn Do đó, cơng đoạn cần nâng cao hiệu sử dụng nước cách xây dựng hệ thống khép kín, tuần hồn 3.3.2 Đề xuất biện pháp sử dụng nước tiết kiệm, hiệu Với gần 2/3 lượng nước Việt Nam hình thành từ bên ngồi lãnh thổ chưa có chế, biện pháp hiệu để hợp tác, chia sẻ nguồn nước quốc gia có chung nguồn nước Trong đó, số lưu vực sông bị khai thác mức, mùa khô, cạnh tranh, mâu thuẫn sử dụng nước ngày tăng Theo tiêu chuẩn quốc tế, có lưu vực sông bị khai thác mức căng thẳng trung bình (sử dụng 20-40% lượng nước) gồm sơng: Mã, Hương, sơng thuộc Ninh Thuận, Bình Thuận Bà Rịa- Vũng Tàu (nhóm sơng ĐNB) Nếu tính riêng mùa khơ, có 10 lưu vực sông bị khai thác mức căng thẳng trung bình, sơng đến mức căng thẳng (sử dụng 40% lượng nước, gồm 67 sông: sông Mã, cụm sông ĐNB, Hương Đồng Nai) Trong đó, cụm sơng ĐNB sơng Mã khai thác khoảng 75% 80% lượng nước mùa khô Với việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước khiến cho nguồn nước có nguy bị nhiễm, suy thoái, cạn kiệt số lượng chất lượng Do đó, việc khai thác, sử dụng nước tiết kiệm hiệu cần thiết bối cảnh đặc biệt ngành khai thác, sử dụng nước có ngành cơng nghiệp sản xuất sắt thép Với lý trên, nhóm thực đề tài xin đề xuất số giải pháp khai thác, sử dụng tài nguyên nước tiết kiệm hiệu ngành sắt thép thể sau: 1) Kết nghiên cứu công đoạn sử dụng nước cho thấy khâu luyện cốc, luyện gang, luyện thép cán thép, nguồn nước cấp sử dụng cho sản xuất chủ yếu nước làm mát thiết bị nên coi nước sạch, bị nhiễm nhiệt hồn tồn tái sử dụng lại cho sản xuất sau làm nguội Nước làm nguội sản phẩm xỉ lị có khối lượng nhỏ chúng tiếp xúc nguồn có nhiệt độ cao nên bay phần lớn, phần bổ sung vào cho công đoạn không nhiều Riêng nước làm nguội cấp cho máy đúc liên tục bị nhiễm bẩn sau xử lý lại dùng tuần hồn Do vậy, việc tái sử dụng nguồn nước biện pháp sử dụng nước tiết kiệm hiệu 2) Với mức sử dụng nước cho thép thành phẩm theo kết điều tra lớn (71,3 m3/tấn thép cán), vượt 2,5 lần so với mức trung bình sở sản xuất thép Châu Âu 12 - 2,8 lần so với mức sử dụng nước Bảng 2.2 cho thấy nhà máy sản xuất sắt thép cần phải có biện pháp để giảm mức sử dụng nước, cụ thể sau: 68 - Xem xét đầu tư, thay thiết bị, nâng cao hiệu sản xuất, giảm thiểu, lồng ghép, kết hợp công đoạn sản xuất lại với nhằm tiết kiệm nước - Lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng khâu sử dụng nước để xác định lượng nước tiêu thụ trình nhằm mục đích cải thiện hiệu sử dụng nước Đồng thời xác định vị trí nước bị rị rỉ, thay thiết bị nhằm làm giảm lượng nước bị thất thoát - Thực hệ thống kiểm soát/cảnh báo để ngăn ngừa sử dụng nước lãng phí q trình sản xuất: Có chế độ định mức sử dụng nước hệ thống báo hiệu ngăn ngừa sử dụng nước lãng phí - Xem xét, đầu tư thay thiết bị đại cho thiết bị lạc hậu, tiêu tốn nhiều nước Trong đó, sử dụng hệ thống đồng để tăng hiệu sử dụng nước thiết bị - Phân tích quy trình cơng nghệ, loại bỏ, tối ưu hóa kết hợp cơng đoạn tiết kiệm lượng nước sử dụng 3) Để tuần hồn, tái sử dụng nguồn nước góp phần làm giảm nhiễm, suy thối cho nguồn nước khu vực việc đầu tư, xây dựng hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường cần thiết Để đạt điều này, nhà máy sản xuất sắt thép cần phải đầu tư hệ thống thu gom xử lý nước thải theo quy định Điều 37 Luật tài nguyên nước hành 4) Ngoài ra, cần phải tuyên truyền, phổ biến nhằm nâng cao nhận thức cán bộ, công nhân viên công ty sử dụng tiết kiệm tài nguyên nước: - Đào tạo khuyến khích cơng nhân sử dụng tiết kiệm nước; 69 - Thường xuyên thu thập ý kiến cán bộ, công nhân viên công ty/nhà máy cải thiện sử dụng nước; - Tăng cường, nâng cao nhận thức người cán việc giảm tiêu thụ nước giải pháp tiết kiệm chi phí quan trọng 70 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN 1.1 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước Các công đoạn khai thác, sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép Trong quy trình sản xuất thép nước dùng công đoạn: thiêu kết, luyện cốc, luyện gang lò cao, lò thổi luyện thép, hệ thống hút bụi xử lý khí thải, đúc phơi, cán nóng nguội, cán nóng chuốt bề mặt Lượng nước chủ yếu sử dụng làm mát lò luyện sắt thép, nước làm nguội giai đoạn đúc nóng… Hiện trạng khai thác, sử dụng nước sản xuất sắt thép Tổng lượng nước khai thác, sử dụng nhà máy sản xuất sắt thép tiến hành điều tra 1.170.363 m3 Nước chủ yếu dùng nhiều chủ yếu công đoạn đầu quy trình sản xuất sắt thép (cơng đoạn luyện cốc luyện gang) Nguồn nước sử dụng kết hợp nguồn nước máy, nước mặt nước đất 1.2 Mức sử dụng nước sản xuất sắt thép Mức sử dụng nước sản phẩm thông thường xác định theo đơn vị (thể tích/đơn vị sản phẩm), xác định theo công thức sau: Mức sử dụng nước sản phẩm = Lượng nước sử dụng cho ngành sản xuất/đơn vị sản xuất (thể tích/đơn vị thời gian)/sản lượng ngành sản xuất/đơn vị sản xuất (sản phẩm/đơn vị thời gian) Mức sử dụng nước cho thép thành phẩm theo kết điều tra 71,3 m3/tấn thép, vượt 2,5 lần so với mức trung bình sở sản xuất thép Châu Âu 12 - 2,8 lần so với mức sử dụng nước Bảng 2.2 71 1.3 Giải pháp tiết kiệm nước sản xuất sắt thép Đề tài đề xuất giải pháp tiết kiệm nước Trong nhóm giải pháp tiết kiệm nước sản xuất sắt thép đề xuất, giải pháp nâng cao hiệu tái sử dụng giải pháp tối ưu nhất, giảm thiểu nguồn nước thải vào môi trường TỒN TẠI VÀ HẠN CHẾ Việc xác định mức sử dụng nước cho ngành phức tạp, đòi hỏi khối lượng thông tin, liệu lớn yêu cầu sử dụng nhiều phương pháp tối ưu để cung cấp cho người định thông tin hữu ích nhằm đến định cuối Vì đề tài tồn hạn chế sau: - Mới sơ đánh giá mức sử dụng nước cho số công đoạn sử dụng nước sản xuất sắt thép - Cơ sở, phương pháp luận, tiêu chí, tiêu sử dụng nước cịn chung chung theo hướng tiếp cận tính tốn mức sử dụng nước tổng lượng nước đầu vào/ số lượng sản phẩm KIẾN NGHỊ Trên sở phân tích nghiên cứu phương pháp luận phương pháp luận, tiêu, tiêu chí xác định mức sử dụng nước, đề tài kiến nghị cần có nghiên cứu sâu trước đưa phương pháp định xác định mức sử dụng nước: - Cần làm rõ tiêu, tiêu chí xác định mức sử dụng nước; - Xem xét xác định mức sử dụng nước đơn vị diện tích loại hình sản phẩm cơng nghiệp để ước tính cho Quy hoạch ngành cơng nghiệp; - Cần có nghiên cứu nhu cầu dùng nước ngành công nghiệp cách thức quản lý; - Cần phải có dự án liên quan đến việc nâng cao nhận thức doanh nghiệp vai trò nước nguồn nước 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ quan Thống kê Canada, Sử dụng nước công nghiệp Canada, http://www.statcan.gc.ca Cục dịch vụ môi trường New Hampshire, Tài liệu hướng dẫn kiểm kê sử dụng nước, http://des.nh.gov, Cục Môi trường di sản Úc, Tài liệu hướng dẫn sử dụng hiệu nguồn nước , Cục tài nguyên môi trường Bắc California, Bảo vệ tài nguyên nước hiệu sử dụng nước, http://www.environment.nsw.gov.au/resources/government, Gerlap, Sida UNEP, Nâng cao hiệu lượng ngành công nghiệp Châu Á, https://wedocs.unep.org/ Hiệp hội thép Việt Nam, http://www.vsa.com.vn/ KS Đỗ Trọng Miên KS Vũ Đình Dịu (2005) Giáo trình cấp nước, Luật Tài ngun nước số 17/2012/QH13, Nghị định số 54/2015/NĐ-CP ngày tháng năm 2015 Chính Phủ Quy định ưu đãi hoạt động khai thác, sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả, 10 Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày tháng năm 2014 Chính phủ Quy định nước xử lý nước thải, 11 Nguyễn Hồng Việt (biên dịch) Quy trình sản xuất thép, 12 Quyết định số 145/2007/QĐ-TTg ngày 04 tháng năm 2007 Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành thép Việt Nam giai đoạn 2007-2015, có xét đến năm 2025, 13 Sản xuất Việt Nam, www.sxsh.vn 14 Tiêu chuẩn TCXDVN33:2006 - Cấp nước-mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế, 73 15 Tiêu chuẩn 20 TCN 33-85 - Tiêu chuẩn dùng nước theo đối tượng sử dụng, 16 Tiêu chuân TCVN 2622-78 - Tiêu chuẩn cấp nước chữa cháy, 17 Tổng Công ty thép Việt Nam, http://www.vnsteel.vn/ 18 USAID, Báo cáo quản lý nước sinh hoạt hộ gia đình nước cho công nghiệp - học kinh http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/Pnadm046.pdf, nghiệm Pakistan, PHIẾU ĐIỀU TRA NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC CỦA CƠ SỞ SẢN XUẤT THÔNG TIN VỀ TỔ CHỨC/CƠ SỞ SẢN XUẤT Tên sở sản xuất: Địa : Tọa độ : X: Y: Ngành nghề sản xuất/kinh doanh : Số lao động làm việc: Thời gian làm việc ngày (giờ): THÔNG TIN VỀ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT Sản phẩm chính: Nguyên liệu phục vụ sản xuất: Mơ tả chi tiết q trình sản xuất: (quy mơ, suất, cơng nghệ sản xuất…) THƠNG TIN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NƯỚC Nguồn cung cấp nước: Nước máy Giếng khoan Giếng đào Nước mưa Sông suối, hồ ao Có đồng hồ đo lưu lượng khơng: Có Khơng Chi phí sử dụng nước trung bình tháng (đồng): Lượng nước sử dụng trung bình tháng (m3): Lượng nước sử dụng tối đa (m3): Ước tính lượng nước sử dụng cho: Nước dùng cho sinh hoạt (m3): Nước dùng cho chữa cháy (m3): Nước dùng cho sản xuất (m3): Lượng nước TT Quy trình sản xuất Nguồn nước sử dụng (m3/ngày đêm) Nước thải (m3/ngày đêm) Thời gian (Thời gian hoạt động/ ngày đêm) ĐÁNH GIÁ VỀ SỬ DỤNG NƯỚC Nội dung Công ty/nhà máy lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng để xác định lưu lượng tiêu thụ q trình nhằm mục đích cải thiện hiệu sử dụng nước chưa? Công ty có hướng dẫn hoạt động cho thiết bị điều khiển không; Công ty/nhà máy thực hệ thống kiểm soát/cảnh báo để ngăn ngừa sử dụng nước lãng phí q trình sản xuất chưa? Có Khơng Khơng biết Có Nội dung Khơng Khơng biết Cơng nhân có đào tạo khuyến khích sử dụng tiết kiệm nước khơng? Hiệu sử dụng nước có phải tiêu chí lựa chọn cơng ty xem xét việc đầu tư thay thiết bị không? Công ty/nhà máy có sử dụng hệ thống đồng để tăng hiệu sử dụng nước khơng? Cống ty có nhận thức giảm tiêu thụ nước giải pháp tiết kiệm chi phí quan trọng khơng? Cơng ty/nhà máy có hệ thống thu thập ý kiến cải thiện sử dụng nước từ công nhân không? Công ty xem xét cần thiết bước cơng đoạn chưa? Loại bỏ, tối ưu hóa, kết hợp cơng đoạn tiết kiệm đáng kể lượng nước sử dụng Cơngty/nhà máy có phân tích quy trình cơng nghệ để tìm xem bước loại bỏ kết hợp lại với để giảm lượng nước sử dụng Công ty/nhà máy có đánh giá lượng nước rị rỉ khơng? Nếu có Ngày …tháng … năm 2016 Cán điều tra Người cung cấp thông tin ... thực đề tài ? ?Nghiên cứu mức sử dụng nước đề xuất biện pháp tiết kiệm nước sản xuất sắt thép địa bàn tỉnh Thái Nguyên? ?? Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát Làm tiền đề nghiên cứu mức sử dụng nước. .. định mức sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép 57 3.2.1 Cơ sở xác định mức sử dụng nước sản xuất sắt thép 57 3.2.2 Mức sử dụng nước sản xuất sắt thép 62 3.3 Đề xuất giải pháp tiết kiệm. .. sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép 2.2 Địa điểm thời gian 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu đề tài nghiên cứu mức sử dụng nước hoạt động sản xuất sắt thép địa bàn tỉnh Thái Nguyên