Nghiên cứu áp dụng sản xuất sạch hơn và cải tiến hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất di octyl phthalate

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BK LUẬN ÁN CAO HỌC TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT DI-OCTYL PHTHALATE GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN PHƯỚC HVTH : KS NGUYỄN ĐỨC NGỌC LỚP : CH-CNHH-K11 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 12 NĂM 2004 LUẬN ÁN NÀY ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN VĂN PHƯỚC Cán chấm nhận xét thứ : GS.TS LÂM MINH TRIẾT Cán chấm nhận xét thứ hai : TS TRỊNH VĂN DŨNG Luận án bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN ÁN CAO HỌC Trường Đại Học Bách Khoa ngày ……… tháng ……… năm 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o NHIỆM VỤ LUẬN ÁN CAO HỌC Họ tên học viên : Ngày, tháng, năm sinh : Chuyên ngành : Khóa học : NGUYỄN ĐỨC NGỌC 10 – 07 – 1972 CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CAO HỌC KHÓA XI ( 2000 – 2003 ) Phái : Nam Nơi sinh : Đà Lạt I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT DI-OCTYL PHTHALATE II NHIÊM VỤ VÀ NỘI DUNG : 2.1 Nghiên cứu đề xuất phân hạng biện pháp sản xuất nhằm giảm thiểu chất thải phải xử lý “ cuối đường ống “ , từ tạo môi trường làm việc tốt mang lại hiệu kinh tế cho công ty 2.2 Nghiên cứu đề xuất phương án cải tiến trạm xử lý nước thải 100 m3 / ngày nhà máy để nước thải đầu đạt tiêu chuẩn lọai B III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : Cán hướng dẫn PGS.TS NGUYỄN VĂN PHƯỚC VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : Cán nhận xét thứ GS.TS LÂM MINH TRIẾT PHÒNG QUẢN LÝ KHOA HỌC –SĐH Cán nhận xét thứ hai TS.TRỊNH VĂÊN DŨNG Ngày tháng năm 2004 CHỦ NHIỆM NGÀNH GS.TS MAI HỮU KHIÊM LỜI CẢM ƠN -0O0 - Để hoàn thành luận án này, cố gắng thân có nhiều động viên, hổ trợ lớn thầy cô, bạn bè , đồng nghiệp gia đình Đầu luận án, xin cho gởi lời cảm ơn đến người Em xin trân trọng gởi lời cảm ơn chân thành đến : * PGS.TS.Nguyễn Văn Phước , trưởng khoa môi trường , người trực tiếp tận tình hướng dẫn em thực luận án Xin chân thành cảm ơn Thạc sỹ Nguyễn Thị Thanh Phượng , phòng thí nghiệm môi trường , cung cấp cho em nhiều kiến thức kinh nghiệm trình thực nghiệm * Các thầy chấm nhận xét phản biện : GS.TS Lâm Minh Triết TS Trịnh Văn Dũng đưa nhận xét q báu luận án * Tất thầy cô khoa Công nghệ Hóa học truyền đạt cho em nhiều kiến thức hữu ích suốt trình học tập trường * Ban Giám Đốc công ty LG Vina anh Bùi Nguyễn Kha hổ trợ tạo điều kiện cho em nhiều thời gian qua Xin gởi lời cám ơn đến tất bạn bè, đồng nghiệp hỗ trợ công việc có liên quan đến luận án Cuối , xin cảm ơn gia đình động viên tinh thần giúp đỡ thật nhiều suốt thời gian qua TPHCM, tháng 12 / 2004 Xin chân thành cảm ơn ! NGUYỄN ĐỨC NGỌC TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN -0O0 - Noäi dung luận án bao gồm hai phần nghiên cứu áp dụng sản xuất nghiên cứu cải tiến hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất dầu hóa dẻo DOP ( Di Octyl Phthalate ) nhằm giảm thiểu tác động ô nhiễm đến môi trường đồng thời mang lại hiệu thiết thực kinh tế Luận án trình bày sau : Chương I - Giới thiệu tình hình ô nhiễm ngày trở nên trầm trọng t àn giới , việc suy thoái môi trường vấn đề nóng hổi mà tòan nhân lọai phải đối mặt - Sản xuất giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp tiết kiệm nguồn tài nguyên q giá có nguy bị cạn kiệt - Giới thiệu nội dung phương pháp luận sản xuất - Trình bày bước chương trình sản xuất Chương II - Khảo sát thực trạng ô nhiễm, phân tích đánh giá công đoạn sản xuất, xác định chất lượng dòng thải Từ sở đề xuất biện pháp sản xuất - Phân tích tính khả thi biện pháp mặt kỹ thuật, kinh tế, môi trường Từ chọn giải pháp phù hợp thực ngay, giải pháp cần xếp hạng ưu tiên thực giải pháp không khả thi - Đưa thang điểm để đánh giá biện pháp cần xếp hạng ưu tiên theo phương diện kỹ thuật, kinh tế môi trường Từ xếp hạng thứ tự ưu tiên thực - Mô tả số biện pháp sản xuất áp dụng nhà máy thời gian qua kết đạt - Mô tả số biện pháp sản xuất áp dụng nhà máy thời gian tới - Tóm tắt lợi ích mà sản xuất mang lại cho nhà máy Chương III - Tìm hiểu qui trình công nghệ đánh giá trạng hệ thống xử lý nước thải có nhà máy - Phân tích điểm không phù hợp thiết kế vận hành hệ thống xử lý nước thải nhà máy, từ đề xuất qui trình công nghệ xử lý hiệu tương hợp với hệ thống có để giảm chi phí đầu tư - Nghiên cứu thử nghiệm công đoạn qui trình xử lý mô hình phòng thí nghiệm nhằm tìm thông số công đoạn xử lý - Đưa phương án cải tiến hệ thống xử lý nước thải nhà máy Chương IV - Phần kết luận đề nghị : Ý nghóa mà sản xuất mang lại cho nhà máy Những kiến thức kinh nghiệm q giá trình thực luận án Đề nghị ban giám đốc nhà máy cần trì sản xuất chương trình cải tiến liên tục thân thiện với môi trường MỤC LỤC MỤC NỘI DUNG CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN I -1 I -2 I-3 I-3-1 I-3-2 I-3-3 I-3-4 I-3-5 I-3-6 I -4 HIỆN TRẠNG Ô NHIỂM VÀ TÍNH CẤP THIẾT TRONG VẤN ĐỀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN KỸ THUẬT SẢN XUẤT SẠCH HƠN BIỆN PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN Định nghóa sản xuất Mục đích sản xuất Các biện pháp kỹ thuật sản xuất Những ích lợi chương trình sản xuất Các cản trở sản xuất cách giải Các bước thực chương trình sản suất NHẬN ĐỊNH CỦA BẢN THÂN VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRANG 1 6 7 10 12 17 CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN TRONG SẢN XUẤT DOP TẠI CÔNG TY LIÊN DOANH HÓA CHẤT LG VINA 18 II-1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC ÁP DỤNG BIỆN PHÁP SXSH Giới thiệu nhà máy Giới thiệu dầu hóa dẻo DOP ứng dụng ngành nhựa Giới thiệu Qui trình Công nghệ nhà máy Hiện trạng môi trường khu công nghiệp Gò Dầu Hiện trạng môi trường nhà máy DOP Các hệ thống xử lý chất thải Nhận xét XÁC ĐỊNH CÁC MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ Các thông tin trình Thực cân b ằng vật chất Tiêu thụ tiện ích Cơ cấu sử dụng nước nhà máy Cơ cấu tiêu thụ điện nhà máy Cơ cấu tiêu thụ nước cho mẻ ĐÁNH GIÁ CÁC DÒNG THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN Đánh giá dòng thải Đề xuất biện pháp Sản xuất Sạch 18 II-1-1 II-1-2 II-1-3 II-1-4 II-1-5 II-1-6 II-1-7 II-2 II-3 II-3-1 II-3-2 II-3-3 A> B> C> II-4 II-4-1 II-4-2 18 20 21 25 26 27 28 29 29 29 30 33 33 35 35 40 40 44 MỤC NỘI DUNG TRANG II-5 ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC BIỆN PHÁP SXSH ĐÃ ĐỀ XUẤT Đánh giá tính khả thi mặt kỹ thuật Đánh giá tính khả thi mặt kinh tế Đánh giá tính khả thi mặt môi trường LỰA CHỌN CÁC BIỆN PHÁP SXSH ĐỂ THỰC HIỆN Đánh giá điểm khả thi kỹ thuật Đánh giá điểm khả thi mặt kinh tế Đánh giá điểm khả thi môi trường Đánh giá xếp loại chung cho biện pháp sản xuất MỘT SỐ BIỆN PHÁP SẢN XUẤT SẠCH ĐÃ ĐƯC TRIỂN KHAI TẠI NHÀ MÁY MỘT SỐ BIỆN PHÁP SẢN XUẤT SẠCH SẼ ĐƯC THỰC HIỆN CÁC LI ÍCH CỦA VIỆC ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN 49 II-5-1 II-5-2 II-5-2 II-6 II.6.1 II.6.2 II.6.3 II.6.4 II-7 II-8 II-9 CHƯƠNG III III.1 III.1.1 III.1.2 III.1.3 III.2 III.3 III.4 III.4.1 III.4.2 III.4.3 III.4.4 III.4.5 III.5 CHƯƠNG IV 49 54 59 62 66 70 71 72 75 88 91 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 93 Giới thiệu trạm xử lý nước thải nhà máy Nước thải đầu vào theo thiết kế ban đầu Nước thải sau xử lý theo thiết kế ban đầu Khái quát qui trình xử lý Hiện trạng xử lý điểm không phù hợp thiết kế vận hành trạm xử lý nước thải nhà máy Đề xuất qui trính công nghệ xử lý nước thải DOP Một số thử nghiệm kết Thử nghiệm tách dầu Thử nghiệm oxy hóa thổi khí Thử nghiệm lọc sinh học kỵ khí Thử nghiệm lọc sinh học hiếu khí Thử nghiệm mô hình động với lọc sinh học kỵ khí hiếu khí mắc nối tiếp Phương án cải tiến trạm xử lý nước thải nhà máy 93 93 93 93 96 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục Sản xuất Phụ lục Xử lý nước thải TÀI LIỆU THAM KHẢO Tóm tắt lý lịch thân 99 100 101 104 109 112 116 118 121 122 122 125 130 132 Chương I : Tổng quan Sản xuất Sạch CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT SẠCH HƠN I -1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ TÍNH CẤP THIẾT TRONG VẤN ĐỀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP Bất qúa trình sản xuất nào, việc tạo sản phẩm mong muốn đồng thời tạo chất thải Tùy theo đặt điểm riêng trình mà chất thải phát sinh gây nguy hại hay không người môi trường Trước đây, nhà sản xuất thường quan tâm đến chất lượng sản phẩm , trọng đến số lượng độc tính chất thải Trong hoàn cảnh công nghiệp non trẻ , mật độ dân số thấp , tổng sản phẩm xã hội chưa cao , khả đồng hóa môi trường mạnh ảnh hưởng chất thải công nghiệp đến dời sống động thực vật toàn cầu không lớn Chính việc xem nhẹ dẫn đến tượng ô nhiễm môi trường sống ngày trầm trọng Ngày với phát triển mạnh công nghệ thông tin , công nghiệp giới có điều kiện thể tiềm vô tận việc đáp ứng nhu cầu ngày tăng nhân loại Đồng thời tồn đọng chất thải trở nên gánh nặng đến mức người phải xem điều kiện tiên thiết lập dây chuyền sản xuất Một vài số đưa [6] cho thấy sinh hoạt sản xuất nhân loại tạo lượng chất thải làm ô nhiễm môi trường cách đáng sợ : hàng năm thành phố giới thải khoảng 720 tỷ rác , vào khoảng 440 tỷ nước phát triển Các ngành giao thông vận tải hằøng năm thải hàng trăm triệu khí thải tỷ chất rắn Riêng công nghiệp Mỹ năm 1985 sinh 628 triệu chất thải Hai mươi mốt nước tổ chức hợp tác kinh tế phát triển ( OECD ), vào cuối thập kỷ 80, năm thải 420 triệu rác sinh hoạt 1,43 tỷ chất thải công nghiệp Các dòng sông chảy qua vùng công nghiệp,khai thác mỏ hay dùng chất nông hóa thường bị nhiểm bẩn hóa chất độc kim loại nặng chì, thủy ngân Các hóa chất thường tích lũy loài động vật địa phương tôm, cua, cá Thí dụ mẩu tôm, cua, cá bắt vịnh Jakarta, lượng chì vượt quá38% lượng cadmi vượt 76% Các chất thải ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người: năm có khoảng triệu người có triệu trẻ em,bị chết bệnh có liên quan đến chất thải Cubatao (Brazil) ô nhiểm không khí, tỷ lệ dân mắc bệnh lao, bệnh phổi, bệnh hô hấp cao thủ đô Port-au-Prince ( Haiti ), tỷ lệ trẻ em chết trước tuổi vượt 20% Ở nước ta thành phố Hồ Chí Minh gần có nhiều người chết hội chứng bệnh talcosis ô nhiểm khí xưởng chế biến cao su Một vấn đề cần xem xét mối quan hệ nguồn tài nguyên thiên nhiên phương án quản lý chất thải công nghiệp Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật sau đại chiến giới lần thứ hai, với việc áp dụng nhiều tiến kỹ thuật, tăng trưởng kinh tế với bùng nổ dân số làm cho nhân loại đứng trước hai hiểm họa: cạn kiệt tài nguyên suy thoái môi trường Mặc dù tốc độ tăng dân số chậm lại số tăng lên Chương I : Tổng quan Sản xuất Sạch năm xấp xỉ 95 triệu người Dân số tăng nhanh với kỹ thuật phát triển đưa đến mức độ khai thác tài nguyên kể: ngày năm người ta khai thác khoáng sản gấp 2-3 lần so với năm 1970 Tài nguyên bị hủy hoại nghiêm trọng: năm giới từ 17 đến 20 triệu rừng nhiệt đới nước ta tệ nạn phá rừng quốc nạn gây nên tổn hại tài nguyên mà hậu to lớn lụt lội thiên tai Những áp lực ngày gia tăng kinh tế , cạnh tranh toàn cầu quan tâm xã hội đến môi trường đẩy ngành công nghiệp vào tình khó khăn Vị trí kinh tế ngành công nghiệp sa sút việc tăng giá nguyên liệu nhân công , tổng nguồn vốn chi phí hoạt động gia tăng phải thực biện pháp kiểm soát ô nhiễm Các ngành công nghiệp châu u nước phương Tây phải cố gắng để cải thiện tình hình nhiều khái niệm bắt đầu hình thành việc làm để vừa trì sản xuất vừa cải thiện việc quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên giảm thiểu ô nhiễm Đứng trước tình hình cạn kiệt tài nguyên ô nhiễm gây suy thoái trầm trọng môi trường, quốc gia có Việt Nam phải hoạch định thực sách quản lý chất thải thật hợp lý Một phương án tối ưu hoạch định việc áp dụng chương trình sản xuất hay gọi ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp cho dây chuyền sản xuất mà nghiên cứu phân tích kỹ phần sau I – CÁC PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN KỸ THUẬT SẢN XUẤT SẠCH HƠN: Như nói trên, sản xuất công nghiệp gia tăng, đời sống người cải thiện với phát triển dân số mãnh liệt thập niên cuối kỷ 20 góp phần làm cho lượng chất thải gây ô nhiểm môi trường ngày trầm trọng Chất thải ô nhiểm đến nguồn nước, không khí đất nguy hại đến mức gây nên ảnh hưởng sống người trái đất Trong thời gian gần quy định pháp luật quản lý bảo vệ môi trường ngày chặt chẽ Do đòi hỏi nhà sản xuất quan xí nghiệp nhà nước tư nhân lơ hay xem nhẹ việc giải chất thải nội mà thay vào phải đề phương pháp, phương án hữu hiệu giảm thải vào môi trường Cách phổ biến trước quan hữu trách thường đặt tập trung vào việc xử lý chất thải dây chuyền sản xuất có mà không quan tâm đến trình sản xuất vận hành Có nghóa gần không xác lập mối quan hệ trình tạo sản phẩm chất thải Cách tiếp cận giải chất thải gọi tiếp cận “cuối đường ống”, mô tả sau [7],[8]: Các sản phẩm hoàn tất Các vật liệu thô Nhân lực Quá trình Công nghệ Các chất thải gây ô nhiểm Năng lượng Trạm xử lý Chương I : Tổng quan Sản xuất Sạch Hình I-1 Cách tiếp cận cuối đường ống Thực phương pháp tiếp cận cuối đường ống tồn hữu hiệu thời gian thật dài mà trình công nghệ xử lý chất thải lạ, lónh vực chưa khai thác người ta chủ yếu quan tâm đến kỹ thuật xử lý Các chi phí tài lực tập trung giảm ô nhiễm chất thải vào nguồn tiếp nhận đến mức cho phép, tức quan tâm khía cạnh kỹ thuật môi trường mà chưa đặt nặng vấn đề kinh tế Trên thực tế, cách tiếp cận việc thiết kế trạm xử lý nước thải chất thải lỏng; xây dựng trạm làm khí thải nguồn khí thải; lắp đặt lò đốt chất thải rắn với phận chuyên dùng để khử độc khí đốt kèm theo Như đường cong phát triển trình giảm thiểu chất thải vào môi trường phương pháp xử lý cuối đường ống bước bản, trang bị hoàn chỉnh kiến thức kỹ thuật xử lý nguồn thải khác Tuy nhiên, với quan điểm phương pháp xử lý cuối đường ống không tránh khỏi thể yếu điểm vấn đề môi sinh Thực chất vấn đề phát sinh cách thức nhìn nhận quan điểm thực Cũng nói nôm na trình xử lý trước đây, mà cụ thể chất thải lỏng, thực chất chuyển chất gây ô nhiểm dạng phân tán pha dòng thải lỏng sang dạng đậm đặc nồng độ cao bùn cặn Như tác dụng hữu ích phương pháp cuối đường ống nhìn thấy dòng thải với lưu lượng lớn thải môi trường khử giảm ô nhiễm Và thể tích chất bẩn cô đọng lại dạng bùn nhỏ so với thể tích dòng thải, tiện lợi cho việc chôn lấp chí đốt với khí đốt phát tán vào môi trường nồng độ cho phép Tuy nhiên việc làm chấp nhận mà khả đồng hóa môi trường cao so với tỷ lệ sản sinh bùn cặn Còn giai đoạn nay, sức lớn mạnh công nghiệp giới kéo theo lượng chất thải công nghiệp không ngừng tăng số lượng tải lượng ô nhiễm thật vô khó khăn môi trường phải tự “tiêu hóa” hết lượng cặn bùn mà can thiệp có định hướng người Những cặn thải dây chuyền sản xuất gây tác động xấu đến môi sinh mà vài loại chất thải gây tác động chết người Chính từ mối nguy hại nói mà nhà khoa học môi trường bắt buộc phải quan tâm đến biến đổi thành phần hóa học bùn cặn, có nghóa nhiệm vụ phải cô đọng lắng tụ chất thải ngøi cần phải khử giảm độc tính chúng đến mức thấp Một điểm cần lưu ý công tác quản lý xử lý chất thải cuối đường ống chi phí cho đầu tư vận hành trạm xử lý Đây khoản chi phí mà doanh nghiệp nhà sản xuất sẵn lòng đủ khả đáp ứng Tuy nhiên chi phí dù lớn hay nhỏ sớm hay muộn quan, doanh nghiệp phải giải vấn đề chất thải theo quy định nhà nước Đứng trước tình vậy, thách thức nhà nghiên cứu môi trường phải giảm chi phí xử lý Có lẽ toán gần hoàn cảnh việc tận dụng lại chất thải mức độ tái sinh cách làm từ lâu đời Một hướng khác việc giảm chi phí mang tính sáng tạo cao hơn, tận dụng phế thải làm nguyên liệu cho việc sản xuất sản phẩm khác Như cách tiếp cận hình thành để nhằm biến đổi chất thải trình công nghệ thành vật chất hay lượng đưa trở lại trình sản xuất sử dụng vào mục đích khác Chương II : Nghiên cứu cải tiến hệ thống XLNT… 119 III.5 PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY : III.5.1 Điều hòa lưu lượng : - Chuyển việc bơm nước thải từ bể chứa (TK-1101 ) vào bể tách dầu ( TK-1601 ) từ không liên tục theo mẻ khoảng 20m3 cách từ đến sang bơm liên tục cách thay bơm PU-1110 ( 20m3/giờ ) hai bơm ly tâm bơm định lượng có lưu lượng từ đến m3/giờ Hai bơm thay phiên họat động liên tục, bơm họat động 24 III.5.2 Tách dầu, thu hồi dầu kết hợp thổi khí : - Tách dầu thổi khí thực bể tách dầu nhằm giảm chi phí đầu tư thiết bị - Để việc thu hồi dầu dễ dàng đồng thời giảm nhiệt độ nước thải bể tách dầu nên chuyển sang loại bể hở cách dở bỏ đan bê tông bề mặt ngăn bể tách dầu - Để việc thu hồi dầu bề mặt hiệu giảm bớt thời gian cho người vận hành, cần xem xét lắp đặt hệ thống thu hồi dầu với phao thu hồi dầu ( floating oil skimmer ) phần sản xuất đề xuất - Kết hợp sử dụng bể tách dầu cho việc tách dầu thổi khí cách sử dụng ngăn đầu cho việc tách thu hồi dầu ngăn cuối cho việc thổi khí Lưu lượng khí thổi 30 lít khí / lít nước thải , tức 135m3 khí/giờ chia cho ngăn ngăn 45m3/giờ Cần lắp đường ống đầu phân phối khí cho không khí phân tán nhiều tốt - Nếu lượng khí thoát từ ngăn thổi khí gây ô nhiễm khu vực cần thu gom trạm xử lý khí thải để xử lý Trong trường hợp cần thiết kế lại nắp ngăn cuối bể tách dầu để lắp đường ống hút khí dễ dàng ( ví dụ dạng mái hình chóp hay hình vòm ) Một phương án xem xét đưa lượng khí sử dụng cho hệ thống lò đốt thay phần cho không khí cho trình đốt đầu đốt Tuy nhiên cần tính toán kỹ cân nhiệt cho hệ thống đầu đốt vấn đề an tòan tuổi thọ thiết bị sử dụng phương pháp - Theo kết thử nghiệm phần trước, dự kiến COD nước thải đầu bể tách dầu thổi khí khoảng 1600 đến 1800 mg/lít Chương II : Nghiên cứu cải tiến hệ thống XLNT… 120 III.5.3 Trung hòa bổ sung chất dinh dưởng: Được thực qua hai bước : - Bước : Trung hòa nước thải trước bơm vào bể tách dầu đến pH 5,0 Việc trung hòa kết hợp thực bể chứa nước thải nhà máy - Bước : Trung hòa nước thải trước bơm vào hệ thống lọc sinh học kỵ khí đến pH 7,0 đến 7,5 Việc trung hòa kết hợp thực bể lược rác TK-1603 bể điều hòa TK-1604 - Chất dinh dưỡng cho vi sinh vật ( Nitơ, Phốt ) bổ sung vào trung hòa bước qua dạng phân hỗn hợp NPK DAP ( Di Amoni Phốt phát ) Đối với DAP tỉ lệ N phân khỏang 18%, tỉ lệ P2O5 khoảng 46% theo khối lượng III.5.4 Xử lý sinh học phương pháp lọc sinh học kỵ khí với lớp giá thể cố định : - Chọn thời gian lưu thiết bị lọc sinh học kỵ khí từ 20 đến 24 Với thời gian lưu này, cho phép thiết bị vận hành hiệu ổn định với nước thải đầu vào có nồng độ COD biến động từ 1000 lên đến 2000 mg/lít Theo kết thử nghiệm phần trước, dự kiến COD nước thải đầu thiết bị lọc sinh học kỵ khí khoảng từ 800 đến 1000 mg/lít - Vật liệu đệm ( giá thể ) cho thiết bị lọc sinh học xơ dừa với lớp giá thể chiếm khoảng 50% thể tích thiết bị Tuy nhiên, cần tiếp tục tìm số vật liệu đệm khác có độ bền cao xơ dừa thử nghiệm mô hình để thay xơ dừa không sử dụng lâu mong muốn ( dự kiến tuổi thọ xơ dừa khỏang năm ) Các vật liệu lọc chọn để tiếp tục thử nghiệm biolite polystyren III.5.5 Xử lý sinh học phương pháp lọc sinh học hiếu khí với lớp giá thể cố định : - Chọn thời gian lưu thiết bị lọc sinh học hiếu khí từø đến 12 Theo kết thử nghiệm phần trước, dự kiến COD nước thải đầu thiết bị lọc sinh học hiếu khí thấp 100 mg/lít, đạt tiêu chuẩn lọai B nước thải công nghiệp - Vật liệu đệm ( giá thể ) cho thiết bị lọc sinh học xơ dừa với lớp giá thể chiếm khoảng 70% thể tích thiết bị Tuy nhiên, cần tiếp tục tìm số vật liệu đệm khác có độ bền cao xơ dừa thử nghiệm mô hình để thay xơ dừa không sử dụng lâu mong muốn Các vật liệu lọc chọn để tiếp tục thử nghiệm biolite polystyren Chương II : Nghiên cứu cải tiến hệ thống XLNT… 121 - Trong chờ thiết kế, lắp đặt thiết bị lọc sinh học hiếu khí yêu cầu, trước mắt cho xơ dừa vào hai bình Biofor Biofor cho vận hành thử nghiệm bình lọc sinh học hiếu khí dòng chảy ngược Việc thử nghiệm chẳng tốn giúp có thêm kinh nghiệm cho vận hành trạm xử lý lắp đặt sau Nếu việc xử lý COD hai bình đạt hiệu xem xét để giảm kích thước thiết bị lọc sinh học hiếu khí lắp đặt thêm III.5.6 Đông tụ : - Tận dụng bình lọc Biofor để làm bình đông tụ lắng cặn Bỏ bơm tuần hòan bùn Riêng lớp than antraxid tạm thời giữ để xem khả xử lý chúng , không hiệu mà lại thường xuyên nghẹt lọc bỏ lớp than - Liều lượng phèn bình đông tụ lắng cặn tạm thời giữ cũ điều chỉnh lại trình vận hành nhằm đạt SS mong muốn III.5.7 Tiệt trùng : - Để giảm lượng nước tiêu thụ cho máy châm clo lỏng ( khoảng 40 m3 / ngày đêm ), theo bên cung cấp thiết bị dùng nước thải đầu làm nguồn nước châm clo cách lắp đặt thêm bơm tăng áp đường ống nhánh đường ống xả nước Chương IV : Phần phụ lục 121 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Qua việc áp dụng kiến thức học sản xuất vào việc khảo sát, thu thập , phân tích số liệu tình hình hoạt động nhà máy DOP, thấy nhiều công đoạn sản xuất chưa hoàn chỉnh, vừa lãng phí vừa gây thêm ô nhiễm môi trường ; số khu vực bố trí chưa hợp lý tác động không tốt đến môi trường an toàn, sức khoẻ cho người lao động ; việc quản lý vận hành sử dụng tiện ích có vài điểm chưa tối ưu Do để nâng cao hiệu kinh tế sản xuất, giảm chi phí dòng thải, cải thiện tình trạng môi trường việc áp dụng sản xuất cho nhà máy giải pháp phù hợp , vừa mang lại hiệu nhiều mặt lại vừa hòa nhập với xu chung quản lý môi trường nước ta nước phát triển giới Qua việc thực áp dụng quy trình sản xuất cho Nhà máy, đề xuất số biện pháp sản xuất nhằm cải tiến hiệu hoạt động nhà máy nhiều mặt Các biện pháp sau đánh giá tình khả thi mặt kỹ thuật, kinh tế môi trường sở sàng lọc chấm điểm xếp hạng theo tiêu chuẩn chặt chẽ Kết đánh giá yếu tố định việc áp dụng biện pháp vào thực tế sản xuất nhà máy Do em kinh nghiệm làm việc nhà máy lại góp ý , hỗ trợ nhiều anh em phận kỹ thuật, sản xuất nên đa số biện pháp đề xuất khả thi hiệu Qua việc tìm hiểu trạng trạm xử lý nước thải có nhà máy, nhận thấy việc thiết kế, quản lý vận hành trạm xử lý có nhiều điểm không phù hợp Có nhiều nguyên nhân nguyên nhân thiết kế không tải lượng nước thải đầu vào nên kéo theo lọat sai sót khác Về phần nhà máy chưa quan tâm mức đến vấn đề thời gian đầu nhân viên chuyên ngành xử lý nước thải nên việc cải tiến chưa thực Bằng việc sâu tìm hiểu nhằm tìm điểm không phù hợp, nghiên cứu đề xuất qui trình công nghệ phù hợp thực nghiệm xử lý nước thải DOP công đọan , em hiểu tự tin dự án cải tiến trạm xử lý nước thải sau Tóm lại, vấn đề đặt luận án thật có ý nghóa nhà máy DOP thân em có tính thực tế tính áp dụng cao Trong trình thực luận án em hiểu sâu công nghệ sản xuất dòng thải nhà máy Những kiến thức giúp em nhiều công việc nhà máy Đề nghị ban giám đốc công ty xem xét tiếp tục trì phát triển chương trình sản xuất triển khai cải tiến hệ thống xử lý nước thải theo định hướng Chương IV : Phần phụ lục 122 đề luận án Em tin kết thu mang lại nhiều hiệu góp phần làm cho nhà máy trở nên thân thiện với môi trường PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục SẢN XUẤT SẠCH HƠN : Phụ lục 1.1 Kết việc làm nguội dầu HTM quạt thổi khí Trước trung bình phải 15 ( 900 phút ) cho việc làm nguội dầu, sau cải tiến phương pháp thời gian làm nguội khỏang 4,5 giở ( 270 phút ) Hình 5-1 : Biểu đồ kiểm sóat thời gian làm nguội dầu HTM trước sau cải tiến qui trình làm nguội Chương IV : Phần phụ lục 123 Phụ lục 1.2 Kết việc cải tiến qui trình rửa lọc Trước cải tiến qui trình , lượng bã lọc lần rửa lọc trung bình khỏang 500kg Sau cải tiến qui trình rửa lọc lượng bã lọc trung bình chó 440Kg Như trung bình mẻ tiết kiệm 12 kg DOP HÌnh 5-2 : Biểu đồ kiểm sóat lượng bã lọc xả rửa lọc trước sau cải tiến qui trình rửa lọc Chương IV : Phần phụ lục 124 Phụ lục 1.3 Biến động áp suất vào nhà máy Hình 5-3 : Biểu đồ kiểm sóat áp suất cấp vào nhà máy Phụ lục 1.4 Tính kinh tế cho việc nhập Na2CO3 thay NaOH để trung hòa : + Giảm chi phí nguyên liệu : - Lượng Na2CO3 có kg Na2CO3 46 / 106 Kg ( 0,43 Kg ) - Lượng NaOH có kg NaOH 45% laø 23 / 40*0,45 Kg ( 0,26 Kg ) - Tiêu thụ NaOH 45% 0,4 Kg / DOP Mỗi tháng sản xuất bình quân 2500 DOP cần dùng 2500*4 Kg NaOH ( 1000 Kg ), tương đương 1800000 đồng ( 1800đồng/ Kg) - Nếu dùng Na2CO3 cần dùng 1000*0,26/0,43 Kg ( 604 Kg ) , tương đương 1570400 đồng ( 2600 đồng /Kg) - Vậy chi phí cho nguyên liệu giảm 229600 đồng / tháng + Giảm chi phí nước pha loãng : - Khi pha 604Kg Na2CO3 thành dung dịch 10% cần 5436 Kg nước - Khi pha 1000Kg NaOH 45% thành dung dịch 2% cần 21500Kg nước (43/2*1000 ) - Giảm 16 ( m3 ) tháng ,tương ứng với 74400 đồng / tháng Chương IV : Phần phụ lục 125 Vậy tổng số tiền tiết kiệm tháng 304000 đồng Dùng Na2CO3 an toàn NaOH Phụ lục XỬ LÝ NƯỚC THẢI : Phụ lục 2.1 Giá trị COD trạm xử lý nước thải COD(mg / lít ) 4000 Giá trị COD trạm xử lý 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Đầu vào Tách dầu Đầu Phụ lục 2.2 Giá trị pH trạm xử lý nước thải Chương IV : Phần phụ lục 126 Giá trị pH trạm xử lý pH 5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 23/6 25/6 26/6 29/6 30/6 1/7 3/7 5/7 6/7 7/7 21/7 22/7 23/7 26/7 27/7 2.73 2.78 2.47 2.49 3.00 3.06 2.45 2.47 2.53 2.65 2.59 2.69 2.53 2.70 2.51 Đầu vào Tách dầu 2.71 2.71 2.60 2.57 3.02 3.02 2.63 2.51 2.57 2.63 2.59 2.56 2.54 2.63 2.95 4.29 4.15 3.84 3.66 3.90 3.86 4.16 3.88 3.86 3.76 4.25 4.15 4.13 3.88 3.94 Đầu Phụ lục 2.3 Nhiệt độ trạm xử lý nước thải Nhiệt độ trạm xử lý C 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 23/6 24/6 25/6 26/6 29/6 30/6 1/7 3/7 5/7 6/7 7/7 21/7 22/7 23/7 26/7 27/7 Đầu vào 47 48 47 48 49 49 48 48 48 49 47 48 48 48 45 46 Taùch daàu 44 44 45 45 45 47 43 44 46 46 45 44 45 45 44 45 Đầu 39 39 39 39 39 41 40 40 38 41 39 39 40 39 39 39 Phụ lục 2.4 Đường cong trung hòa theo thực nghiệm Chương IV : Phần phụ lục 127 Đường Cong Trung hòa theo thực nghiệm pH 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 8.50 8.00 7.50 7.00 6.50 6.00 5.50 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 5.00 NaOH 5% ( Lít / Lít nước thải ) 3.00 Phụ lục 2.5 Một số hình ảnh nước thải trước sau xử lý sinh học Nước thải sau trung hòa : pH = 6,5 đến 7,0 COD = 1500 đến 1800mg/lít Nhiệt độ = 30 đến 320C Đục , có mùi octanol , có váng dầu Nước thải sau qua lọc sinh học kỵ khí ( 24 ) pH = 6,5 COD = 600 đến 800mg/lít Nhiệt độ = 30 đến 320C Có màu đen, mùi Nước thải sau qua lọc sinh học hiếu khí ( 12 ) pH = 7,0 đến 7,5 COD = 20 đến 50mg/lít Nhiệt độ = 30 đến 320C Trong , không màu, không mùi Chương IV : Phần phụ lục 128 Phụ lục 2.6 Một số hình ảnh vi sinh vật kỵ khí nhìn qua kính hiển vi với độ phóng đại 100 lần : Phụ lục 2.6.1 Giai đoạn thích nghi Phụ lục 2.6.2 Giai đoạn thực nghiệm Chương IV : Phần phụ lục 129 Phụ lục 2.7 Một số hình ảnh vi sinh vật hiếu khí nhìn qua kính hiển vi với độ phóng đại 100 lần : Chương IV : Phần phụ lục 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] Sở Khoa học, Công nghệ Môi trường tỉnh Đồng Nai – Báo cáo kết kiểm tra môi trường khu công nghiệp Gò Dầu năm 2002 – Tháng 12 / 2002 [ ] TS Nguyễn văn Phước – giảng môn “ Công nghệ sản xuất ” – Đại học Bách khoa TP.HCM, năm 2001 [ ] Sở Khoa học Công nghệ Môi trường TP.HCM, SIDA, UNIDO Các trường hợp nghiên cứu điển hình sản xuất - 1999 [ ] TS Nguyễn cảnh Nam- “ Sản xuất Sạch hơn- lợi doanh nghiệp, môi trường ”Tạp chí Công nghiệp hóa chất, số 8/2001 [ ] Một số tài liệu từ phòng kỹ thuật , nhà máy DOP [ ] Lê Quý An – Vấn đề quản lý chất thải chiến lược phát triển lâu bền- Chương trình huấn luyện quản lý chất thải 21/2 – 5/3 – 1994 [ ] CEFINA- Viện môi trường tài nguyên, Đại học Quốc gia TP.HCM- Ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Báo cáo tổng hợp đề tài – 1997 [ ] Harry M Freeman – Industrial Pollution prevention Handbook – McGraw Hill, Inc – 1995 [ ] Hội đồng Năng suất Quốc Gia n Độ NPC – Tài liệu hướng dẫn sản xuất nhà máy bột giấy giấy – 1994 Bản dịch Vũ Tường Anh, Phạm Minh Chương IV : Phần phụ lục 131 Hiền, Đinh Xuân Hùng, Trần Văn Nhân – Trung tâm Khoa học Công nghệ môi trường , Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội [ 10 ] HCMC-DOSTE, SIDA, UNIDO – Cleaner production case studies food processing, pulp, paper and textile processing sectors – Reduction of industrial polugion in HCMC Project TF/VIE/97/001-1999 [ 11 ] Ministry of Environvent and Forest, Central pollution control board – NEW DELHI – Development of environment standards slaughter house , meat, and sea food industry – 1994 [ 12 ] Robert A Corbitt – Standard handbook of environmental engineering – Printed and bound by R.R Donelley & Sons Company - 1990 [ 13 ] Bộ môn trình thiết bị công nghệ hóa chất ( ĐHBKHN ) - Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 1978 [ 14 ] UBND tỉnh Đồng Nai - Qui định toàn thu gom, lưu giữ, vận chuyển, xử lý tiêu hủy chất thải nguy hại địa bàn tỉnh Đồng Nai – 07 / 2001 [ 15 ] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga - Giáo trình Công nghệ Xử lý nước thải – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội – 1999 [ 16 ] Sở Khoa học Công nghệ Môi trường TP HCM - Các trường hợp nghiên cứu điển hình sản xuất , ngành Giấy – Bột giấy – tháng /1999 [ 17 ] Sở Khoa học Công nghệ Môi trường TP HCM - Các trường hợp nghiên cứu điển hình sản xuất , ngành Dệt – Nhuộm – tháng /1999 [ 18 ] Nguyễn Đức Lượng, Nhà xuất Đại học quốc gia TPHCM - Công nghệ sinh học môi trường – Tập : Công nghệ xử lý nước thải – tháng /2003 [ 19 ] Nguyễn Văn Phước, Trường Đại học Kỹ thuật TPHCM - Quá trình thiết bị Công nghệ Hóa học – Tập 13: Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp [ 20 ] Metcalf and Eddy, McGraw-Hill Higher Education – Waste water Engineering – Treatment and Reuse - Fourth Edition – 2003 Chương IV : Phần phụ lục 132 TÓM TẮT LÝ LỊCH BẢN THÂN Họ tên : NGUYỄN ĐỨC NGỌC Ngày sinh : 10 – 07 – 1972 Nơi sinh : Thành phố Đà Lạt Địa liên lạc : Cơ quan : Nhà máy DOP , Công ty liên doanh hóa chất LG VINA Khu Công nghiệp Gò Dầu, xã Phước Thái , huyện Long Thành , tỉnh Đồng Nai ĐT : 061.841.241 Nhà riêng : 35A Nguyên Hồng, Phường 1, Quận Gò Vấp ĐT : 9.855.162 DĐ : 0908318541 Quá trình đào tạo : 1978 – 1986 Học phổ thông TP Hồ Chí Minh 1986 – 1990 Học phổ thông TP Đà Lạt 1991 – 1996 Học Khoa Công nghệ Hóa học Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, Chuyên ngành Hóa Dầu Từ năm 2000 đến học Cao học ngành Công nghệ Hóa học Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Quá trình làm việc : Từ 08/1996 đến : Làm việc Công ty liên doanh hóa chất LG VINA ... CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CAO HỌC KHÓA XI ( 2000 – 2003 ) Phái : Nam Nơi sinh : Đà Lạt I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN VÀ CẢI TIẾN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT DI-OCTYL. .. 91 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 93 Giới thiệu trạm xử lý nước thải nhà máy Nước thải đầu vào theo thiết kế ban đầu Nước thải sau xử lý theo thiết kế ban đầu Khái quát qui trình xử lý. .. trình công nghệ đánh giá trạng hệ thống xử lý nước thải có nhà máy - Phân tích điểm không phù hợp thiết kế vận hành hệ thống xử lý nước thải nhà máy, từ đề xuất qui trình công nghệ xử lý hiệu tương