Đánh giá hiện trạng nước thải nhà máy cán thép lưu xá công ty cổ phần gang thép thái nguyên

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN THANH TÙNG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CÁN THÉP LƢU XÁ - CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THẫP THI NGUYấN khóa luận tốt nghiệp đại học H đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học mơi trƣờng Khoa : Mơi trƣờng Khóa học : 2009 - 2013 Thái Nguyên, năm 2014 ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN THANH TÙNG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CÁN THÉP LƢU XÁ - CÔNG TY CỔ PHẦN GANG THÉP THÁI NGUYÊN” khãa luận tốt nghiệp đại học H o to : Chớnh quy Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Khoa : Mơi trƣờng Khóa học : 2009 - 2013 Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S Dƣơng Thị Thanh Hà Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài, cố gắng lỗ lực thân nhận quan tâm, giúp đỡ quý báu quý thầy giáo, cô giáo nhà trường, bạn bè xung quanh Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Th.S Dương Thị Thanh Hà người giành nhiều thời gian dẫn giúp đỡ tận tình q trình tơi thực đề tài Tôi xin trân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa Tài nguyên & Môi trường; thầy cô giáo Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Những người truyền đạt tri thức phương pháp học tập, tìm hiểu nghiên cứu khoa học suốt thời gian học tập nơi Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Nhà máy Cán thép Lưu XáCông ty Cổ phần Gang Thép Thái Nguyên tạo điều kiện tốt trình thực tập cung cấp số liệu cho đề tài Tơi xin trân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln động viên, tạo điều kiện góp ý để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tuy nhiên q trình thực đề tài khơng thể tránh thiều sót mong nhận góp ý thầy để đề tài tơi hồn thiện tốt Một lần xin chân thành cảm ơn ! Thái nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thanh Tùng ii MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.4 Yêu cầu đề tài Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Một số khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, đánh giá chất lượng nước 2.2 Một số văn liên quan đến quản lý tài ngun nước 2.3 Tình hình nhiễm nước giới Việt Nam 2.3.1 Tình hình nhiễm nước giới 2.3.2 Hiện trạng tài nguyên nước Việt Nam 12 2.4 Hiện trạng môi trường khu công nghiệp Việt Nam 13 2.5 Một số công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp 15 Phần 3: ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 17 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 17 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 17 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 17 3.3 Nội dung nghiên cứu 17 3.3.1 Điều kiện kinh tế - xã hội phường Cam Giá, đặc điểm Nhà máy Cán thép Lưu Xá 17 3.3.2 Hiện trạng sử dụng nước, nước thải quy trình xử lý nước thải Nhà máy 17 3.3.3 Đánh giá trạng nước thải Nhà máy Cán thép Lưu Xá 17 3.3.4 Ý kiến người dân ảnh hưởng nước thải Nhà máy đến môi trường 17 3.3.5 Một số định hướng giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nước thải Nhà máy gây 17 3.4 Phương pháp nghiên cứu 17 3.4.1 Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 17 iii 3.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 18 3.4.3 Phương pháp lấy mẫu 18 3.4.4 Phương pháp phân tích 18 3.4.4.1 Chỉ tiêu phân tích 18 3.4.4.2 Phương pháp phân tích 18 3.4.5 Phương pháp so sánh 19 3.5 Phương pháp Tổng hợp viết báo 20 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21 4.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế, xã hội phường Cam Giá đặc điểm nhà máy cán thép Lưu Xá 21 4.1.1 Điều kiện tự nhiên phường Cam Giá 21 4.1.1.1 Vị trí 21 4.1.1.2 Địa hình 21 4.1.1.3 Khí hậu 21 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 22 4.1.2.1 Dân số 22 4.1.2.2 Xã hội 23 4.1.2.3 Cơ sở hạ tầng 23 4.1.2.4 Giáo dục 23 4.1.2.5 Y tế chăm sóc sức khỏe 24 4.1.2.6 Văn hóa, thể thao thông tin 24 4.1.3 Đặc điểm nhà máy cán thép Lưu Xá 25 4.1.3.1 Thông tin chung: 25 4.1.2.2 Cơ cấu tổ chức lao động xí nghiệp: 26 4.1.3.2 Hiện trạng công nghệ sản xuất 28 4.2 Hiện trạng sử dụng nước, nước thải quy trình xử lý nước thải nhà máy 31 4.2.1 Hiện trạng sử dụng nước nhà máy 31 4.2.2 Hiện trạng nước thải nhà máy cán thép Lưu Xá 32 4.2.2.1 Nguồn phát sinh 32 4.2.2.2 Lưu lượng thành phần nước thải 32 4.2.2.3 Nguồn tiếp nhận nước thải 35 4.2.3 Quy trình xử lý nước thải nhà máy 35 4.2.3.1 Đối với nước thải sản xuất 35 iv 4.2.3.2 Đối với nước thải sinh hoạt 35 4.2.3.3 Đối với nước mưa chảy tràn 36 4.3 Đánh giá trạng nước thải nhà máy cán thép Lưu Xá 36 4.3.1 Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt 36 4.4 Ý kiến người dân ảnh hưởng nước thải nhà máy đến môi trường 40 4.5 Một số định hướng giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước nước thải nhà máy gây 41 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Đề nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT BVMT : Bảo vệ Môi trường BOD5 : Nhu cầu ơxi hóa ngày CCN : Cụm cơng nghiệp ĐTM : Đánh giá tác động môi trường KCN : Khu công nghiệp LHQ : Liên Hợp Quốc NĐ/CP : Nghị định Chính phủ QĐ : Quyết định QCMT : Quy chuẩn Môi trường TCMT : Tiêu chuẩn Môi trường TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN & MT : Tài nguyên Môi trường WWF : World Wine Fund For Nature Quỹ bảo vệ động vật hoang dã vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Mơ hình tổ chức lao động 28 Hình 4.2: Sơ đồ cơng nghệ cán thép 31 vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Lượng nước thải tải lượng BOD5 nước thải sinh hoạt từ nguồn khác Mỹ 11 Bảng 3.1: Vị trí, số lượng phương pháp phân tích 18 Bảng 3.2: Phương pháp phân tích 19 Bảng 3.3: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt 20 Bảng 4.1: Tình hình dân số phường Cam Giá 22 Hình 4.1 Mơ hình tổ chức lao động 26 Bảng 4.2 : Cơ cấu cán cơng nhân viên xí nghiệp 27 Bảng 4.3: Nhu cầu nguyên, nhiên vật liệu nhà máy 31 Bảng 4.4: Lượng nước tiêu thụ nhà máy cán thép Lưu Xá 31 Bảng 4.5: Hệ số dòng chảy theo đặc điểm mặt phủ 33 Bảng 4.6: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt đợt I 36 Bảng 4.7: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt đợt II 37 Bảng 4.8: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt đợt III 38 Bảng 4.9: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt đợt IV 39 Bảng 4.10: Tổng hợp kết điều tra ý kiến người dân 40 Phần MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cùng với phát triển kinh tế xã hội năm gần đây, tác động người môi trường ngày gia tăng quy mô cường độ Quá trình phát triển xã hội ln đồng hành với suy kiệt nguồn tài ngun suy thối mơi trường Hoạt động người, hoạt động sản xuất công nghiệp để lại hậu lường hết mơi trường Vì bảo vệ môi trường khỏi bị ô nhiễm loại chất thải nước thải, chất thải rắn, khí thải mối quan tâm toàn xã hội Tài nguyên nước biết đến thứ quan trọng nhiều ngành khoa học đời sống 70% diện tích Trái Đất nước che phủ 0,3% tổng lượng nước Trái Đất nằm nguồn khai thác dùng làm nước uống.nước mơi trường nước đóng vai trị quan trọng Nước la yếu tố tham gia vào trình tái sinh giới hữu Những phản ứng lý hóa học diễn với tham gia bắt buộc nước Nước dung môi nhiều chất đóng vai trị dẫn đường cho muối vào thể Trong đời sống thường ngày người, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt Nước có vai trò đặc biệt quan trọng với thể, người nhịn ăn vài ngày, khơng thể nhịn uống nước Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng lượng xương Trong sản xuất, nước đóng vai trị quan trọng tham gia vào q trình sản xuất sản phẩm phục vụ cho nhu cầu người - Sản xuất nông nghiệp (chăn nuôi, trồng trọt ) nước nhân tố định hàng đầu " nước nhì phân tam cần tứ giống " thiếu nước, nguồn nước bị ô nhiễm có khả gây thảm họa trầm trọng - Sản xuất cơng nghiệp nước đóng vai trò quan trọng như: dùng nước để tẩy rửa nguyên vật liệu, nước tham gia trình trao đổi nhiệt , tham gia phản ứng chế tạo vật chất , v.v 32 4.2.2 Hiện trạng nước thải nhà máy cán thép Lưu Xá 4.2.2.1 Nguồn phát sinh * Nước thải dùng làm nguội máy cán, làm nguội lị nung phơi * Nước thải từ hệ thống tuần hồn nước * Nước thải vệ sinh cơng nghiệp lau rửa sàn, máy móc, thiết bị * Nước thải phát sinh từ khu văn phòng, nhà ăn nhà vệ sinh cho công nhân phân xưởng * Nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy Tuy nhiên, nước thải nhà máy Cán thép Lưu Xá chủ yếu nước làm nguội máy cán, giá cán phần làm nguội sản phẩm sau cán Trong trình làm nguội, lượng nước lớn bay nhiệt độ cao lượng nước hao hụt cấp bổ sung Nhiệt độ nước làm nguội lên đến 40°C 4.2.2.2 Lưu lượng thành phần nước thải * Nước thải sản xuất Hiện nhà máy khơng có nước thải sản xuất ngồi mơi trường Năm 2010 nhà máy đầu tư xây dựng thêm bể tuần hoàn có dung tích 1200m3 nhà máy có hai bể chứa, bể 1200m3 bể 1000m3 đáp ứng đầy đủ nước cho trình sản xuất hàng tháng bổ xung bay thất q trình * Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt cán công nhân viên làm việc nhà máy nước thải sinh hoạt thông thường chủ yếu chứa chất lơ lửng (TSS), hợp chất hữu (BOD, COD), chất dinh dưỡng (N, P) vi sinh vật Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính tốn dựa nhu cầu cấp nước cho tổng số cán công nhân viên + Thành phần, tải lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt (chưa xử lý) Nước thải sinh hoạt có hàm lượng hữu cao xâm nhập nguồn tiếp nhận gây hậu xấu sau: 33 - Tăng hàm lượng dinh dưỡng nước, tạo điều kiện phát triển mạnh cho loại vi sinh vật nấm, tảo nước kể vi sinh vật gây bệnh Với nguồn nước sử dụng tưới tiêu, vi sinh vật phát tán cách gián tiếp vào cộng đồng qua sản phẩm rau gây bệnh đường tiêu hoá - Một số trường hợp nước thải giàu Nitơ Photpho gây nên tượng tảo nở hoa (phú dưỡng) làm nước có màu xanh xẫm đáy nhiều bùn xác tảo, qua thời gian dài gây bồi lắng nặng nề đáy nước - Tăng độ đục với tạp chất nước thải - Nước thải sinh hoạt phân huỷ (nhất điều kiện yếm khí) gây mùi khó chịu (do tạo NH3 H2S) gây ảnh hưởng xấu đến mỹ quan * Nƣớc mƣa chảy tràn Nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy theo đất, cát, dầu mỡ, cặn lơ lửng, vẩy thép hịa tan số khí nhiễm khác SOx, NOx, CO2,… Nếu nguồn nước không quản lý tốt gây tác động tiêu cực tới nguồn nước mặt, nước ngầm đời sống thuỷ sinh khu vực tiếp nhận Lưu lượng nước mưa chảy tràn lớn qua khu vực nhà máy xác định theo công thức thực nghiệm sau: Q = 2,78 x 10-7 x  x F x h (m3/s) - Tổng diện tích mặt nhà máy F = 46.848 m2 2,78 x 10-7- hệ số quy đổi đơn vị : hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào đặc điểm mặt phủ, độ dốc  = 0,8 Bảng 4.5: Hệ số dòng chảy theo đặc điểm mặt phủ Loại mặt phủ Mái nhà, đường bê tông Đường nhựa Đường lát đá hộc Đường rải sỏi Mặt đất san Bãi cỏ  0,80 - 0,90 0,60 - 0,70 0,45 - 0,50 0,30 - 0,35 0,20 - 0,30 0,10 - 0,15 (Nguồn: tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 51:2006) 34 H : Cường độ mưa trung bình trận mưa tính tốn, mm/h (h = 100 mm/h) Thay giá trị vào công thức, xác định lưu lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy vào khoảng 1,04 m3/s Khi trời mưa, nước mưa chảy tràn khu vực nhà máy theo bụi đất, chất cặn bã, dầu mỡ, vẩy kim loại vào hệ thống thoát nước chảy vào nguồn tiếp nhận gây tác động không nhỏ tới đời sống thủy sinh, gây ô nhiễm nguồn nước, tăng khả bồi lắng Tuy nhiên tác động diễn không thường xuyên khắc phục có biện pháp thu gom, lắng cặn…hiệu Tải lượng chất ô nhiễm nước mưa: Với nước mưa chảy tràn, mức độ ô nhiễm chủ yếu từ nước mưa đợt đầu (tính từ mưa bắt đầu hình thành dịng chảy bề mặt đến 15-20 phút sau đó) Hàm lượng chất bẩn nước mưa đợt đầu khu vực ước tính sau: Hàm lượng BOD5 khoảng 35 đến 50 mg/l Hàm lượng cặn lơ lửng khoảng 1500 đến 1800 mg/l Tác động nước mưa chảy tràn - Chất rắn lơ lửng (TSS): Khi nước có hàm lượng chất rắn lớn làm cho nước bị biến mầu làm giảm khả hoà tan oxy nước, gây ảnh hưởng xấu đến nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng đến hệ sinh thái nguồn nước, gây bồi lắng, tác động gián tiếp đến nhu cầu sử dụng nguồn nước cho mục đích khác - Nhu cầu oxy hoá học, sinh hoá (BOD, COD): hai số ô nhiễm làm giảm lượng oxy hoà tan nước, ảnh hưởng đến sống lồi sinh vật có nước - Dầu mỡ: Dầu mỡ vào nước loang thành màng mỏng che phủ bề mặt nước làm giảm tiếp xúc bề mặt nước với khơng khí, giảm khả hồ tan oxy nước, cản trở q trình quang hợp thực vật nước, giảm khả khí Cácbonic khí độc hại khỏi nước dẫn đến sinh vật nước bị chết khả tự làm nguồn nước giảm 35 - Vi sinh vật gây bệnh: Các vi sinh vật gây bệnh có nước thải theo dịng nước phát tán xa, vi sinh nguyên nhân gây bệnh đường tiêu hoá tả, lị, thương hàn Nghiêm trọng dạng thải đưa vào nguồn nước lượng đáng kể kim loại nặng Sự nhiễm cục gây chết sinh vật nước, giảm đa dạng sinh học 4.2.2.3 Nguồn tiếp nhận nước thải - Nước thải sản xuất: Nước thải sản xuất Nhà máy tuần hoàn lại cho sản xuất 100 % Nên khơng có nước thải mơi trường - Nước mưa chảy tràn: Nước mưa chảy tràn qua hệ thống cống rãnh nhà máy chảy vào hệ thống rãnh chung khu Lưu Xá Gang thép Thái Nguyên sau chảy vào suối Cam Giá - Nước thải sinh hoạt: Được xử lý bể tự hoại có nhà máy, qua hệ thống cống rãnh khu Lưu Xá gang thép Thái Nguyên chảy vào suối Cam Giá 4.2.3 Quy trình xử lý nước thải nhà máy 4.2.3.1 Đối với nước thải sản xuất - Để xử lý nước thải phát sinh từ trình sản xuất, nước thải sau làm mát giá cán thơ lị nung, nhà máy xây dựng hệ thống bể lắng Nước thải chảy qua bể lắng với thể tích khoảng 300m3 Tại đây, phần lớn vảy thép lắng trọng lực xuống đáy bể Tiếp tục bơm sang bể lắng tích khoảng 200 m3 đường ống có kích thước ø400mm Tiếp đó, nước bơm trở lại để xối vảy cán hệ thống đường ống thép; Nhà máy cấp giấy phép xả thải với lưu lượng xả 4.800 m /ngày, tương đương với 144.000 m3/tháng Hiện lượng nước thải dùng cho sản xuất nhà máy tuần hoàn 100%, nhà máy khơng có nước thải sản xuất ngồi mơi trường 4.2.3.2 Đối với nước thải sinh hoạt Nhà máy sử dụng bể tự hoại từ công trình vệ sinh, sau đó, sử dụng hóa chất ClotaminB cho chảy nhỏ giọt thường xuyên để khử chất ô nhiễm (Coliform) Chất lượng nước xả môi trường đạt quy chuẩn quy định 36 - Nhà máy cấp phép xả nước thải vào nguồn nước cấp giấy phép khai thác nước đất theo quy định - Hàng năm nhà máy thực việc quan trắc lấy mẫu nước thải sinh hoạt theo quy định nhà nước Việc quan trắc thường chia làm đợt trung tâm quan trắc công nghệ môi trường thực 4.2.3.3 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 Đối với khu vực bãi chứa thép phế liệu trời nhà máy xây dựng cống rãnh xung quanh bãi có nắp 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 Đánh giá trạng nƣớc thải nhà máy cán thép Lƣu Xá 4.3.1 Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt Bảng 4.6: Kết phân tích mẫu nước thải sinh hoạt đợt I Kết QCVN14: Tên TT Đơn vị NTSH2008/BTNM tiêu 1.20.2-3 (B) pH 6,3 5-9 BOD5 mg/l 50 COD mg/l 10,8 - TSS mg/l 18,8 100 mg/l