Đánh giá thực trạng xử lý nước thải nhà máy cốc hóa thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRIỆU THỊ ANH Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CỐC HÓA THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : 42A-MT Khoa : Mơi Trường Khóa : 2010 – 2014 Giáo viên hướng dẫn : TS Vũ Thị Thanh Thủy Thái nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giai đoạn quan trọng sinh viên Đây thời gian vận dụng, kết hợp kiến thức học ghế nhà trường vào thực tiễn sống Được đồng ý Khoa Môi trường Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá thực trạng xử lý nước thải nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên” Đến em hoàn thành thời gian thực tập tốt nghiệp khóa luận tốt nghiệp Nhân dịp này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, tất quý thầy cô tận tâm dạy dỗ, truyền đạt tri thức khoa học kinh nghiệm quý báu cho em suốt thời gian rèn luyện học tập trường Đặc biệt em xin chân thành cám ơn đến cô TS Vũ Thị Thanh Thủy tạo điều kiện tốt nhất, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực tập tốt nghiệp bước đầu nghiên cứu khoa học Xin cảm ơn bác Đào Đại Dương, cán phịng cơng nghệ kỹ thuật nhà máy Cốc Hóa Thái Ngun gia đình động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em thực tốt khóa luận Dù cố gắng nhiều, xong luận văn tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong nhận chia sẻ ý kiến đóng góp quý báu thầy cô giáo bạn Một lần em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 18 tháng năm 2014 Sinh Viên Triệu Thị Anh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BGH: Ban giám hiệu BOD: Nhu cầu oxi hóa sinh học BVMT: Bảo vệ mơi trường CHXHCNVN: Cộng Hịa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam CNH-HĐH: Cơng nghiệp hóa- Hiện đại hóa COD: Nhu cầu oxi hóa hóa học ĐCCT: Địa chất cơng trình ĐCTV: Địa chất thủy văn ĐH: Đại học KLN: Kim loại nặng LK: Lỗ khoan NĐ-CP: Nghị định phủ QCVN: Quy chuẩn Việt Nam QĐ-BTNMT: Quyết định- Bộ tài nguyên môi trường QH: Quốc hội TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TSS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng UBND: Ủy ban nhân dân VSV: Vi sinh vật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Chỉ tiêu phương pháp phân tích 29 Bảng 4.1 Thực trạng sản xuất nhà máy 27 Bảng 4.2 Nguồn chất gây nhiễm phân xưởng nhà máy Cốc Hóa 29 Bảng 4.3 Nguồn phát sinh nước thải nhà máy 30 Bảng 4.4 Phương pháp khả xử lý nước thải nhà máy Cốc Hóa 32 Bảng 4.5 Kết đo phân tích nước thải sinh hoạt 39 Bảng 4.6 Kết đo phân tích nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hóa 40 Bảng 4.7 Kết phân tích nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hoá……… 40 Bảng 4.8 Đánh giá người dân ảnh hưởng đến mơi trường 42 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Vị trí nhà máy Cốc Hóa 32 Hình 4.2 Sơ đồ nhân nhà máy cốc hóa 36 Hình 4.3 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất Nhà máy Cốc Hóa 19 Hình 4.4 Sơ đồ cơng nghệ kèm theo dịng thải phân xưởng than 20 Hình 4.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất phân xưởng cốc 22 Hình 4.6 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất kèm theo dịng thải phân xưởng hóa 24 Hình 4.7 Sơ đồ cơng nghệ kèm theo dịng thải phân xưởng cán thép 26 Hình 4.8 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chứa phenol nhà máy 34 Hình 4.9 Bể lắng cặn, tách dầu mỡ 36 Hình 4.11 Bể Aeroten 37 Hình 4.12 Bể lắng đứng 38 MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài 10 1.4 Yêu cầu đề tài .10 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .11 2.1 Cơ sở khoa học .11 2.1.1 Một số khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, đánh giá chất lượng nước .11 2.1.2 Khái niệm nước thải nguồn nước thải 12 2.1.3 Một số văn pháp lý .13 2.2 Tình hình nhiễm nước giới, Việt Nam Thái Ngun 13 2.2.1 Tình hình nhiễm nước giới 13 2.2.2 Tình hình nhiễm nước Việt Nam 15 2.2.3 Tình hình nhiễm nước Thái Ngun .19 2.3 Một số công nghệ giới việt nam xử lý nước thải .20 2.3.1 Trên giới .20 2.3.2 Tại Việt Nam 23 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 27 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu .27 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 27 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 27 3.3 Nội dung nghiên cứu 27 3.4 Phương pháp nghiên cứu 27 3.4.1 Phương pháp điều tra thu thập số liệu 27 3.4.2 Phương pháp lấy mẫu 28 3.4.3 Chỉ tiêu phương pháp phân tích .28 Bảng 3.1 Chỉ tiêu phương pháp phân tích 29 3.4.4 Phương pháp so sánh kết phân tích 29 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30 4.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội phường Cam Giá TP Thái Nguyên Tỉnh Thái nguyên đặc điểm nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên .30 4.1.1 Điều kiện tự nhiên phường Cam Giá thành phố Thái Nguyên 30 4.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội phường Cam Giá thành phố Thái Nguyên 30 4.1.3 Đặc điểm nhà máy Cốc Hóa 32 4.2 Hiện trạng nước thải quy trình xử lý nước thải nhà máy 30 4.2.1 Hiện trạng nước thải nhà máy 30 4.2.2 Quy trình xử lý nước thải nhà máy 32 4.3 Đánh giá chất lượng nước thải nhà máy 39 4.4 Ý kiến người dân ảnh hưởng hoạt động nhà máy gây trình hoạt động 42 4.5 Một số định hướng giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường hoạt động nhà máy gây 43 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .44 5.1 Kết luận 44 5.2 Kiến nghị thực tập 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam đường phát triển hội nhập, phát triển kinh tế - xã hội đang diễn mạnh mẽ, mang lại nhiều lợi ích cho kinh tế nâng cao đời sống cho người dân Tuy nhiên ngồi lợi ích mà kinh tế - xã hội đạt tình trạng nhiễm mơi trường mặt trái hoạt động gây mức báo động Mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng bị nhiễm trầm trọng, đe dọa tới sức khỏe sống người dân nhiều địa phương Thái Nguyên tỉnh trung du miền núi phía Bắc có tiềm phát triển kinh tế mạnh mẽ, việc hình thành phát triển khu cơng nghiệp, cụm công nghiệp trở thành mạnh kinh tế khu vực phía Bắc như: khu cơng nghiệp Sơng Công, cụm công nghiệp Điềm Thụy, khu công nghiệp Lưu Xá – Gang Thép Thái Nguyên,… Nhưng đời hoạt động nhiều nhà máy, xí nghiệp khu vực làm cho môi trường ngày trở nên xấu nhiều vùng bị ô nhiễm trầm trọng Nhà máy Cốc Hóa Thuộc Cơng ty cố phần Gang Thép Thái Nguyên – phường Cam Giá thành phố Thái Nguyên Trung Quốc viện trợ giúp đỡ thiết kế xây dựng vào năm đầu thập niên 60, nhà máy góp phần khơng nhỏ tiến trình phát triển kinh tế xã hội tỉnh, tạo công ăn việc làm cho người dân địa phương Nhà máy Cốc Hóa doanh nghiệp sản xuất cốc luyện kim, chất lượng sản phẩm theo Tiêu chuẩn Quản lý chất lượng Quốc tế ISO 9001: 2000 Nhiệm vụ nhà máy tiếp nhận, bảo quản, phối liệu than mỡ sản xuất cốc luyện kim để cung cấp cho trình sản xuất gang lị cao Cơng ty Ngồi ra, nhà máy cịn có số hệ thống hồn chỉnh cơng nghệ thiết bị thu hồi, chế biến sản phẩm hóa học q trình tinh luyện cốc, tạo thành hồng hóa cung cấp cho kinh tế quốc dân như: khí cốc sạch, nhựa đường, thép cán… Tuy nhiên, trọng phát triển kinh tế thời gian dài nhà máy gây ảnh hưởng xấu tới môi trường khu vực nhà máy khơng nằm ngồi danh sách đơn vị gây ô nhiễm môi trường địa bàn tỉnh Thái Nguyên Để giải hạn chế vấn đề ô nhiễm môi trường nhà máy Cốc Hóa áp dụng biện pháp kỹ thuật, hệ thống xử lý nước thải nhằm mục đích đưa thành đơn vị hoạt động kinh doanh an toàn thân thiện với mơi trường Sự an tồn thân thiện với môi trường đánh giá theo khia cạnh trạm xử lý nước thải không gây mùi hôi nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh, trạm phải hoạt động an tồn, cố, khơng bị rị rỉ nước thải giảm nguy gây nhiễm đất, nguồn nước ngầm nước mặt khu vực, phát sinh chất thải thứ cấp bùn cặn phải Qua lỗ lực thiện công nghệ sản xuất, hệ thổng xử lý chất thải năm gần nhà máy loại khỏi danh sách đơn vị gây ô nhiễm địa bàn tỉnh Thái Nguyên Xuất phát từ nguyện vọng thân để khẳng định lại an toàn thân thiện hệ thống xử lý nước thải nhà máy đồng thời trí BGH khoa Mơi Trường, trường ĐH Nơng Lâm Thái Nguyên Em tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh gía thực trạng xử lý nước thải nhà máy Cốc Hóa Thái Ngun” 1.2 Mục đích đề tài Thông qua nghiên cứu để nắm kỹ thuật xử lý nước thải áp dụng nhà máy Cốc Hóa Đánh giá khả xử lý nước thải, mức độ ô nhiễm nguồn gây ô nhiễm nước thải nhà máy Cốc Hóa từ đề xuất số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trương nước 1.3 Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa học tập nghiên cứu: Giúp thân có hội tiếp cận với cách thức thực đề tài nghiên cứu, đồng thời giúp thân vận dụng kiến thức học vào thực tế rèn luyện kỹ tổng hợp, phân tích số liệu, tiếp thu, học hỏi bồi dưỡng kinh nghiệm từ thực tế - Ý nghĩa thực tiễn: Tăng cường trách nhiệm ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động sản xuất đến mơi trường để từ có hoạt động tích cực cơng tác xử lý nước thải Cảnh báo nguy tiềm tàng nhiễm suy thối môi trương nước nước thải gây ra, ngăn ngừa giảm thiểu ảnh hưởng nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe người dân quanh khu vực nhà máy 1.4 Yêu cầu đề tài - Cơng tác điều tra thu thập thơng tin, phân tích số liệu chất lượng nước thải nhà máy Cốc Hóa + Thơng tin số liệu thu thập xác, trung thực, khách quan + Các mẫu nghiên cứu phân tích đảm bảo tính khoa học đại diện cho khu vực nghiên cứu + Đánh giá đầy đủ, xác chất lượng nước thải nhà máy + Các kết phân tích so sánh với TCVN, QCVN - Giải pháp kiến nghị đưa phải thực tế, có tính khả thi phù hợp với điều kiện công ty 4.2.2.1 Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nhà Máy thu gom xử lý đơn giản bể tự hoại bao gồm bể, dung tích bể 13 m3 bố trí sau: khu vực văn phòng 1bể, phân xưởng than bể, phân xưởng hóa bể, phân xưởng cốc bể, nhà ăn bể Nước thải sau xử lý bể tự hoại đổ vào cống ngầm nhà Máy chảy suối Cam Giá 4.2.2.2.Hệ thống xử lý nước mưa chảy tràn - Đối với nước mưa chảy tràn khu vực nhà xưởng, đường đi, nhà máy có hệ thống nước mưa hồn chỉnh Hệ thống thống nước mưa bao gồm có cống, mương thoát nước hố ga bên mương thoát nước Nước mưa chảy tràn khu vực nhà xưởng, đường chảy vào mương dẫn nước chảy vào hố ga, đất, cát cặn lắng bị giữ lại hố công nhân nạo vét theo định kỳ Nước mưa sau chảy qua hệ thống cống rãnh, hố ga đổ vào suối Cam Giá - Đối với nước mưa chảy tràn khu vực bãi chứa than nguyên liệu, nhà máy có hệ thống nước nước mưa riêng Hệ thống thống thoát nước mưa bao gồm có bể lắng với tổng dung tích 3000 m3 xây dựng xung quanh bãi chứa than Nước mưa chảy tràn khu vực chảy vào bể lắng, than cặn lắng bị giữ lại bể công nhân nạo vét theo định kỳ đưa trở lại bãi chứa than nguyên liệu Nước mưa sau chảy qua hệ thống bể lắng đổ vào suối Cam Giá 4.2.2.3 Hệ thống xử lý nước thải sản xuất - Nước thải từ hầm than, từ hệ thống lọc bụi xyclon lắng sau chảy vào hệ thống thoát nước khu vực Lưu Xá Gang thép - Nước thải từ trình dập cốc lắng sau tuần hồn lại cho sản xuất - Nước thải chứa phenol xử lý phương pháp sinh học, nước thải sau xử lý tuần hồn quay lại bể chứa nước dập cốc Cơng suất xử lý 76 – 77m3/ngày - Nước thải sau làm mát trục cán lắng sau sử dụng tuần hồn, dung tích bể khoảng 100m3 Sau sơ đồ quy trình hệ thống xử lý nước thải chứa phenol phương pháp vi sinh Nước thải chứa phenol Bể điều hòa Hồi lưu Bơm cấp (A) Thùng pha-định lượng HC1 Thiết bị phản ứng keo tụ (A) Bể chứa bùn Cặn lắng Bể lắng tách dầu huyền phù Thùng pha-định lượng HC2 (A) Bơm tuần hoàn bùn Thùng pha định lượng HC3 Bể AEROTEN Bùn dư Bể chứa bùn loãng (A) Bể lắng đứng (A) Cặn lắng Bể lắng keo tụ Thùng pha định lượng HC4 Bơm Bể chứa nước dập cốc Nước bơm Đi dập cốc Lọc ép khung Ơng dẫn khí trung tâm X Bùn thải X (A) X Hệ máy nén khí Hình 4.8 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải chứa phenol nhà máy * Thuyết minh lưu trình cơng nghệ Nước thải chứa phenol sau tách sơ dầu mỡ bơm vào bể điều hòa Tại bể điều hòa, nước thải điều hịa lưu lượng, sau nước thải bơm dẫn vào thiết bị phản ứng keo tụ, nước thải định lượng hóa chất từ thùng pha vào thiết bị, khống chế độ pH nước thải, tiếp tục nước thải dẫn vào bể lắng tách dầu mỡ huyền phù, cặn lắng xuống đáy tháo xuống hố ga Nước thải tách hết dầu mỡ dẫn vào bể Aeroten Tại bể Aeroten nước thải cấp khí xử lý vi sinh vật hiếu khí, sau hỗn hợp nước bùn hoạt tính dẫn vào bể lắng đứng Tại bể lắng đứng bùn tách khỏi nước, phần bùn hoạt tính bơm tuần hồn lại bể Aeroten, phần lại bơm vào bể chứa bùn loãng Nước thải bể lắng đứng dẫn vào bể lắng keo tụ, hóa chất định lượng vào bể tháo vào bể chứa bùn lỗng, cịn nước xử lý chảy bể chứa nước dập cốc Bể chứa bùn loãng tập trung từ hố ga, bể lắng đứng, bể lắng keo tụ bơm vào máy ép lọc khung Phần cặn bùn ép đưa vào nơi quy định Phần nước sau lọc ép khung đưa bể chứa nước dập cốc * Các thiết bị chủ yếu - Bơm nước vào bể Aeroten Q=6-8 m3/h, H=25m H2O động N=1,5KW, n=2900V/P - Máy nén khí Q=56l/giờ, P=0,7at, động N=5,5KW, n=1450V/P - Thiết bị lọc ép khung 25 (470x470) gang đúc - Bơm bùn lọc ép khung Q=9m3/h, H=20m H2O, động N=3KW, n=2900V/P * Các cơng trình đơn vị • Bể lắng cặn, tách dầu mỡ + Kích thước bể: Dài x Rộng x Cao=3600x2600x2800 mm Bể có tác dụng lắng tách phần cặn, huyền phù xuống phía khoang chứa bùn phần dầu mỡ lên tràn qua tràn xả tạp chất Nước qua vách ngăn cửa tràn tháo đường ống dẫn nước ra, vào bể Aeroten Bể có cấu trúc bê tơng cốt thép 100 200 180 200 400 1400 100 1300 50 2800 200 1200 200 200 600 120 Cửa xả dầu mỡ Ống dẫn nước vào Ống dẫn nước 3600 1200 Vách ngăn Khoang chứa bùn Hệ thống mỏng Ống xả bùn Hình 4.9 Bể lắng cặn, tách dầu mỡ Bể điều hòa 200 500 200 30 +0,00 220 8000 200 -2700 9000 Hình 4.10 Bể điều hịa + Kích thước bể: Dài x Rộng x Cao =8000x1560x3200 mm Bể cấu trúc móng bê tơng, tường gạch Bể Aeroten 2300 800 650 400 500 200 650 +0,00 4300 220 1500 -2000 12000 Cửa nước vào Cửa nước Hình 4.11 Bể Aeroten 1500 + Kích thước bể Aeroten: Dài x Rộng x Cao= 12000x4400x4300 mm Bể có tác dụng ơxy hóa hợp chất hữu nhờ vi sinh vật thành chất vô đơn giản, bể cấu trúc bê tơng cốt thép Bể lắng đứng Hình 4.12 Bể lắng đứng + Kích thước bể lắng bậc hai: h=4.700mm, D=3400mm Bể lắng tách bùn hoạt tính xuống phía khoang đáy Còn nước qua ống trung tâm chảy theo ống dẫn phía trên, bể cấu trúc bê tông cốt thép 4.3 Đánh giá chất lượng nước thải nhà máy * Kết đo phân tích nước thải sinh hoạt Bảng 4.5 Kết đo phân tích nước thải sinh hoạt STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết NTSH QCVN 14:2008/BTNMT (B) pH - 7,2 5-9 BOD5 mg/l 53,2 50 COD mg/l 93,4 - TSS mg/l 35,3 100 NH4- N mg/l