Đánh giá hiện trạng môi trường nước và không khí khu công nghiệp gang thép thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƢƠNG THỊ HƢƠNG LY ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ KHƠNG KHÍ KHU CƠNG NGHIỆP GANG THÉP THÁI NGUYÊN Chuyên ngành : Khoa học Môi trƣờng Mã số : 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Thế Hùng Thái Nguyên, năm 2012 i LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị - Tôi xin cam đoan giúp đỡ việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Dương Thị Hương Ly ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn nỗ lực thân nhận giúp đỡ nhiệt tình quan, thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp gia đình Trước tiên tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thế Hùng người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Tài Nguyên Môi trường, Khoa Sau đại học - trường Đại học Nông Lâm Thái Ngun có giúp đỡ tận tình q trình tơi học tập thực đề tài Tôi xin cảm ơn Chi cục bảo vệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên, Công ty cổ phần Gang Thép Thái Nguyên, UBND phường Cam Giá, phường nơi thực đề tài giúp đỡ tạo điều kiện cho học tập thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tới tất đồng nghiệp, bạn bè người thân động viên tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Tác giả Dương Thị Hương Ly iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU i Đặt vấn đề Mục đích yêu cầu .2 Yêu cầu đề tài Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Cơ sở lý luận .3 1.1.2 Cơ sở thực tiễn 1.1.3 Cơ sở pháp lý 1.2 Khái quát lịch sử ngành phôi thép Việt Nam 1.2.1 Quá trình phát triển ngành phơi thép Việt Nam 1.2.2 Công nghệ sản phẩm ngành thép Việt Nam 1.2.3 Mục tiêu phát triển thách thức môi trường ngành thép Việt Nam 1.3 Một số nghiên cứu đánh giá trạng môi trường giới Việt Nam 1.3.1 Một số nghiên cứu đánh giá trạng môi trường giới 1.3.2 Hiện trạng môi trường Việt Nam 12 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 ĐỐi tượng phạm vi nghiên cứu 20 2.1.1 Đối tượng 20 2.1.2 Phạm vi .20 2.2 Địa điểm, thời gian 20 2.3 Nội dung nghiên cứu 20 2.4 Phương pháp nghiên cứu .21 2.4.1 Phương pháp lấy mẫu 21 2.4.2 Chỉ tiêu theo dõi 22 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 Sơ lược công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên 23 iv 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 23 3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 25 3.2.2 Xã hội .26 3.2 Sơ lược nhà máy thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên 28 3.2.1 Nhà máy luyện thép Lưu Xá 28 3.2.2 Khái quát quy mô, đặc điểm, hoạt động nhà máy Cốc Hóa 30 3.2.3 Khái qt quy mơ, đặc điểm, hoạt động nhà máy luyện Gang 34 3.3 Công nghệ thiết bị bảo vệ môi trường nhà máy 36 3.3.1 Các biện pháp xử lý chất thải nhà máy luyện thép Lưu Xá 37 3.3.2 Các biện pháp xử lý chất thải nhà máy Cốc Hóa .41 3.3.2 Đối với khí thải, bụi, tiếng ồn, độ rung 42 3.3.3 Các trang thiết bị phương pháp bảo vệ môi trường nhà máy luyện Gang 45 3.4 Chất lượng mơi trường khơng khí mơi trường nước nhà máy .50 3.4.1 Chất lượng môi trường không khí 50 3.4.2 Hiện trạng môi trường nước 55 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .71 Kết luận .71 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxy sinh học CTNH : Chất thải nguy hại ĐCTV - ĐCCT : Địa chất thủy văn – Địa chất cơng trình NĐ-CP : Nghị Định-Chính phủ MPN : Số vi khuẩn lớn (Most Probable Number) PX : Phân xưởng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN&MT : Tài nguyên Môi trường TSS : Hàm lượng cặn lơ lửng vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Nhu cầu nguyên liệu hóa chất sử dụng nhà máy luyện thép Lưu xá 29 Bảng 3.2: Các máy móc thiết bị chủ yếu nhà máy Cốc Hóa 31 Bảng 3.3: Nguyên, nhiên liệu sử dụng cho luyện cốc cán thép nhà máy Cốc Hóa 32 Bảng 3.4 Chỉ tiêu chất lượng than mỡ nhà máy Cốc Hóa 32 Bảng 3.5: Kết phân tích khí độc hại, bụi, ồn khu vực sản xuất nhà máy Cán thép Lưu Xá 51 Bảng 3.6: Kết phân tích mơi trường khơng khí khu vực sản xuất nhà máy Cốc Hóa 52 Bảng 3.7: Một số nguồn thải từ nhà máy luyện Gang 53 Bảng 3.8: Kết phân tích hai mẫu khí thải ống khói nhà máy Luyện Gang 54 Bảng 3.9: Tải lượng nồng độ chất nhiễm nước thải sinh hoạt nhà máy luyện Thép Lưu Xá 56 Bảng 3.10: Kết phân tích mẫu nước thải sản xuất Nhà máy luyện thép Lưu Xá 58 Bảng 3.11: Kết phân tích mẫu nước thải sản xuất Nhà máy luyện thép Lưu Xá 59 Bảng 3.12: Kết phân tích nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hoá 63 Bảng 3.13: Kết đo, phân tích nước thải sinh hoạt nhà máy Cốc Hoá 64 Bảng 3.14: Tải lượng nồng độ chất nhiễm nước thải sinh hoạt nhà máy Cốc Hóa 66 Bảng 3.15: Kết đo, phân tích nước thải sản xuất nhà máy Luyện Gang 67 Bảng 3.16: Kết đo, phân tích nước thải sinh hoạt nhà máy Luyện Gang 68 Bảng 3.17: Kết đo, phân tích mẫu bùn thải nhà máy Luyện Gang 69 vii DANH MỤC CÁC BIỂU HÌNH Hình 3.1: Tổ chức máy sản xuất nhà máy Cốc Hóa 34 Hình 3.2: Sơ đồ tuần hồn nước lị điện 38 Hình 3.3: Sơ đồ nước tuần hồn làm mát kết tinh .38 Hình 3.4: Sơ đồ nước tuần hoàn làm lạnh lần 38 Hình 3.5: Sơ đồ tuần hồn nước làm mát lị cao 46 Hình 3.6: Hệ thống tuần hồn nước lọc rửa khí than 47 Hình 3.7: Bể lắng cặn nước làm xỉ hạt 47 Hình 3.8: Nguyên lý trình làm khí 48 Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý lọc bụi tĩnh điện .49 Hình 3.10: Sơ đồ buồng tĩnh điện .49 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Môi trường cần thiết cho tồn sinh trưởng phát triển người tất loài sinh vật trái đất, mơi trường có nhiều chức quan trọng khác sống trái đất Ngày với phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật vấn đề mơi trường ngày quan tâm nhiều Điều cần thiết để đáp ứng phát triển bền vững mà hội nghi Rio – 92 đưa việc phát triển kinh tế xã hội phải gắn liền với bảo vệ môi trường Đối với Việt Nam môi trường quan tâm nhiều năm gần đây, tiến hành cơng nghiệp hóa đại hóa đất để hịa nhập với giới, bên cạnh thành tựu đạt mặt kinh tế vấn đề mơi trường hoạt động cơng nghiệp hóa mang lại đáng kể Các loại chất thải hoạt động cơng nghiệp có tác động xấu đến mơi trường : đất, nước, khơng khí Do việc giám sát đánh giá chất lượng mơi trường khu cơng nghiệp nói chung cơng ty sản xuất kinh doanh nói riêng, phải quan tâm tiến hành đồng thời với hoạt động sản xuất kinh doanh nói riêng, phải quan tâm tiến hành đồng thời với hoạt động sản xuất để phát khắc phục ảnh hưởng xấu đến môi trường cố môi trường đổ thải bừa bãi mơi trường Trong q trình hội nhập kinh tế quốc tế đồng hành với xây dựng đất nước phát triển kinh tế xã hội chung ta đứng trước thách thức môi trường Theo kinh nghiệm nhiều nước, tăng trưởng kinh tế thường mạnh mẽ dẫn đến cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên gây hậu nguy hại đến mơi trường Trong số nguồn thải có nguy gây nhiễm mơi trường nước, đất, khơng khí phải kể đến nghành công nghiệp sản xuất thép Nước ta có ngành luyện kim đen có đơn vị thuộc tổng công ty thép Việt Nam sở sản xuất kinh doanh khác nhà nước hoạt động, hàng ngày thải môi trường lượng lớn chất thải dạng rắn, lỏng, khí ảnh hưởng đến mơi trường Bên cạnh ngun liệu để sản xuất chủ yếu phế liệu, sắt thép vụn trình sản xuất thép tạo lượng lớn chất gây ô nhiễm môi trường gây ảnh hưởng tới sức khỏe người mà trực tiếp công nhân làm việc nhà máy Do cần có biện pháp quản lý môi trường từ quan, đơn vị chức với ý thức doanh nghiệp nhằm hạn chế tác động tiêu cực đến mơi trường Hịa với xu phát triển chung đất nước, Thái Ngun tỉnh có nganh cơng nghiệp phát mạnh mẽ với nhiều khu công nghiệp Thái Nguyên có khu cơng nghiệp Gang Thép sản xuất chủ yếu khu công nghiệp phôi thép hoạt động liên quan đến sản xuất, kinh doanh thép Sự hoạt động nhà máy nằm khu cơng nghiệp nói chung tạo nguồn ngân sách cho nhà nước, tạo công ăn việc làm cho người dân Tuy nhiên thực tế cho thấy trình sản xuất nhà máy, lượng chất thải thải môi trường lượng không nhỏ bao gồm chất gây nhiễm mơi trường lượng khơng nhỏ bao gồm chất gây ô nhiễm môi trường nhà máy ảnh hưởng đến sức khỏe người Để đánh giá trạng môi trường nhà máy, cần phải tiến hành lấy mẫu phân tích so sánh với QCVN, TCVN để đưa kết luận khách quan trạng môi trường thực tế diễn nhà máy Xuất phát từ thực tế trên, trí ban chủ nhiệm khoa hướng đẫn thấy giáo PGS.TS Nguyễn Thế Hùng tiến hành thực đề tài: “Đánh giá trạng mơi trường nước khơng khí khu cơng nghiệp Gang thép Thái Nguyên.‖ Mục đích yêu cầu Đánh giá ảnh hưởng hoạt động sản xuất kinh doanh nhà máy nằm khu công nghiệp Gang thép Thái Nguyên ( cụ thể ba nhà máy: Nhà máy luyện Gang, Nhà máy Cốc Hóa nhà máy Luyện thép Lưu Xá) tới mơi trường nước, khơng khí góp phần làm sở để quan quản lý có kế hoạch xử lý, tuyên truyền giáo dục bảo vệ mơi trường q trình hoạt động sản xuất nhà máy Yêu cầu đề tài - Thực hiện: ―Đánh giá trạng mơi trường nước khơng khí khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên phải đáp ứng ccác nhu cầu sau: - Tìm hiểu điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực nhà máy - Khảo sát tổ chức hoạt động nhà máy nằm khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên dựa sở số liệu thu thập - Khảo sát trạng môi trường, tiêu ô nhiễm - Đề xuất biện pháp giảm thiểu 61 3.4.2.2 Chất lượng mơi trường nước nhà máy Cốc Hóa * Nguồn gốc phát sinh lưuu lượng nước thải a/ Nguồn gốc phát sinh - Nước mưa chảy tràn khu vực sản xuất; - Nước thải sinh hoạt cán công nhân viên nhà máy; - Nước thải sản xuất chủ yếu nước làm mát từ thiết bị làm lạnh khí than gián tiếp, nước làm mát gián tiếp thiết bị khí nén, nước làm mát cán thép tuần hoàn, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclon, nước ngầm phát sinh từ hầm than Đối với nước làm mát tính chất nước nhiệt độ cao so với nguồn nước đầu vào, nước từ hệ thống lọc bụi nước ngầm có tính chất chứa nhiều cặn lơ lửng nước b/ Lưu lượng nước thải */ Lưu lượng nước mưa chảy tràn Thời gian mưa kéo dài lưu lượng nước mưa chảy vào bể lắng khu vực bãi chứa than vào khoảng 1800 m3 Tổng dung tích bể lắng khu vực bãi than 3.000 m3, trời mưa nước theo than vào bể lắng, phần nước mưa lắng, phần chảy Mỗi bể lắng có vách ngăn gỗ, ngăn lại lượng than trơi Sau than lắng từ từ tháo vách ngăn để nước chảy Do trời mưa to đảm bảo than ngun liệu khơng bị chảy tràn ngồi mơi trường * Lưu lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực xử lý nước thải chứa phenol Diện tích khu vực xử lý nước thải chứa Phenol có hệ thống cống rãnh thu gom nước mưa chảy vào hệ thống cống rãnh chung Nhà máy Phần diện tích mưa chảy vào bể xử lý nước thải chứa Phenol 163,54 m2 Thời gian mưa kéo dài lưu lượng nước mưa chảy vào bể xử lý nước thải vào khoảng 36 m3 62 Diện tích bể xử lý nước thải chứa phenol: m x 24m, chiều sâu thành bể từ mặt nước lên 1m Thể tích phần khơng chứa nước bể 120m3 Như khoảng mưa với cường độ mưa lớn nước khơng tràn bể */ Lưu lượng nước thải sinh hoạt Nhà máy Cốc Hóa có 669 cán bộ, cơng nhân làm việc theo ca sản xuất Tổng lượng nước thải sinh hoạt nhà máy khoảng 53,5 m3 */ Lưu lượng nước thải sản xuất Nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hóa chia làm loại sau: - Nước thải có chứa phenol nước thải phát sinh từ thiết bị thùng chứa dầu, tháp chưng, khu vực chưng cất dầu cốc, khu vực kho hóa chất Nước thải chứa phenol có hàm lượng chất độc tố cao Nguồn nước có khoảng 40 - 45 m3/ngày, lượng nước dao động phụ thuộc vào sản lượng cốc nhà máy Hiện nay, nguồn nước dẫn hệ thống xử lý nước thải có chứa phenol vi sinh vật sau sử dụng để dập cốc sử dụng tuần hồn khơng thải ngồi mơi trường - Nước thải từ trình sản xuất khác nước làm mát thiết bị, nước làm lạnh khí cốc thiết bị làm lạnh sơ bộ, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclon… Nguồn nước đặc trưng nhiệt độ cao, nước sau làm mát có nhiệt độ cao so với nước đầu vào lưu lượng khoảng 934,4m3/ngày Nước làm lạnh khí cốc gián tiếp tăng nhiệt độ (t ≥ 400C) thải vào cống thải chung, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclone để lắng qua bể lắng sau chảy vào hệ thống thải chung - Nước từ trình dập cốc, lượng nước không nhiều, lắng làm mát tự nhiên sau sử dụng tuần hồn để dập cốc - Nước làm mát máy cán thép phân xưởng cán, lưu lượng nước thải sản xuất khoảng 720m3/ngày làm mát tự nhiên sau tuần hồn tái sử dụng - Nước thải từ hầm than phân xưởng than có lưu lượng khoảng m3/ngày, nước bơm trực tiếp vào bể lắng sau chảy vào hệ thống thoát nước thải nhà máy 63 *Hiện trạng nguồn tiếp nhận nước thải nhà máy Cốc Hóa */ Kết đo, phân tích nước thải sản xuất Bảng 3.12: Kết phân tích nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hoá TT Tên tiêu Đơn vị 10 11 12 13 14 pH BOD5 COD TSS As Cd Pb Hg CNNH4-N PO43—P Phenol Dầu mỡ Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100 Kết NTSX-3.19.3-1 7,8 8,6 58,6