3. Yêu cầu của đề tài
3.4.2. Hiện trạng môi trường nước
3.4.2.1 Chất lượng môi trường nước tại nhà máy luyện thép Lưu Xá
* Nguồn gốc phát sinh và lượng nước thải của nhà máy
Các nguồn phát sinh gây ô nhiễm môi trường nước bao gồm nước mưa chảy tràn trên khu vực, nước thải sinh hoạt của cán bộ và công nhân, nước làm mát tuần hoàn.
a/ Nước mưa chảy tràn
Nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy sẽ cuốn theo đất, cát, dầu mỡ, cặn lơ lửng, vẩy thép và hòa tan một số khí ô nhiễm khác như SOx, NOx, CO2,… Nếu nguồn nước này không được quản lý tốt sẽ gây ra những tác động tiêu cực tới nguồn nước mặt, nước ngầm và đời sống thuỷ sinh trong khu vực tiếp nhận.
Khi trời mưa, nước mưa chảy tràn trên khu vực của nhà máy sẽ cuốn theo bụi đất, chất cặn bã, dầu mỡ, vẩy kim loại vào hệ thống thoát nước và chảy vào nguồn tiếp nhận gây tác động không nhỏ tới đời sống thủy sinh, và gây ô nhiễm nguồn nước, tăng khả năng bồi lắng. Tuy nhiên tác động này diễn ra không thường xuyên và có thể khắc phục được nếu có biện pháp thu gom, lắng cặn…hiệu quả.
Tải lượng chất ô nhiễm trong nước mưa: Với nước mưa chảy tràn, mức độ ô nhiễm chủ yếu là từ nước mưa đợt đầu (tính từ khi mưa bắt đầu hình thành dòng chảy trên bề mặt đến 15-20 phút sau đó). Hàm lượng chất bẩn trong nước mưa đợt đầu tại khu vực được ước tính như sau:
Hàm lượng BOD5 khoảng 35 đến 50 mg/l.
Hàm lượng cặn lơ lửng khoảng 1500 đến 1800 mg/ b/ Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên làm việc tại nhà máy là nước thải sinh hoạt thông thường chủ yếu chứa các chất lơ lửng (TSS), các hợp chất hữu cơ (BOD, COD), các chất dinh dưỡng (N, P) và các vi sinh vật. Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính toán dựa trên nhu cầu cấp nước cho tổng số cán bộ công nhân viên.
Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy là 800 người. Tổng lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy khoảng 59m3
+ Thành phần, tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt (chưa xử lý) được thể hiện tại bảng 3.9.
Bảng 3.9: Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt của nhà máy luyện Thép Lưu Xá
Chất ô nhiễm Khối lƣợng (g/ngƣời/ngày) Tải lƣợng (kg/ngày) Nồng độ (mg/l) QCVN 14:2008/BTNMT BOD 45 – 54 36 – 43,2 450 -540 50 mg/l COD 72 – 102 57,6 – 81,6 720 - 1020 - TSS 70 – 145 56 – 116 700 - 1450 100 mg/l ∑N 6 – 12 4,8 – 9,6 60 - 120 - Amoni 2,4 - 4,8 1,92 – 3,84 24 – 48 10 mg/l ∑P 0,4 - 0,8 0,32 – 0,64 4- 8 - Colifom 106 – 109MPN/100ml 5.000MPN/100ml
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi
trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
Nước thải sinh hoạt có hàm lượng hữu cơ cao khi xâm nhập nguồn tiếp nhận có thể gây ra các hậu quả xấu như sau:
- Tăng hàm lượng dinh dưỡng trong nước, tạo điều kiện phát triển mạnh cho các loại vi sinh vật như nấm, tảo trong nước kể cả các vi sinh vật gây bệnh. Với nguồn nước được sử dụng tưới tiêu, vi sinh vật sẽ được phát tán một cách gián tiếp vào cộng đồng qua các sản phẩm rau quả gây các bệnh về đường tiêu hoá.
- Một số trường hợp nước thải giàu Nitơ và Photpho có thể gây nên hiện tượng tảo nở hoa (phú dưỡng) làm nước có màu xanh xẫm đáy nhiều bùn do xác tảo, qua thời gian dài gây bồi lắng nặng nề đáy nước.
- Tăng độ đục với các tạp chất trong nước thải.
- Làm giảm ôxi hoà tan trong nước do các vi sinh vật có trong nước sử dụng hết ôxi để phân giải các hợp chất hữu cơ.
- Nước thải sinh hoạt khi phân huỷ (nhất là trong điều kiện yếm khí) gây mùi khó chịu (do tạo ra NH3 và H2S) gây ảnh hưởng xấu đến mỹ quan.
* Cửa xả nước thải sinh hoạt: Hiện tại nhà máy có 5 cửa xả trong đó có 3 cửa xả nước thải sinh hoạt
- Cửa xả số 3: Nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn (đối diện trạm bơm tuần hoàn): X(m) 2384 817 838; Y(m) 434 441 687;
- Cửa xả số 4: Nước thải sinh hoạt văn phòng và nước mưa chảy tràn (đối diện cổng văn phòng Nhà máy): X(m) 2384 769 864; Y(m) 434 647 206;
- Cửa xả số 5: Nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn (gần trạm điều chế Axetylen): X(m) 2384 582 837; Y(m) 435 379 334.
c/ Nước thải sản xuất
- Nước thải khu vực luyện thép: Nước sản xuất của Nhà máy Luyện thép hiện nay khoảng 1.795m3/ngày. Nước làm mát lò và thiết bị theo hệ thống đường ống dẫn đến bể lắng cặn, sau đó được bơm lên tháp làm mát hạ nhiệt độ, để đảm bảo nhiệt độ nước đầu vào làm mát thiết bị. Sau đó được bơm lên bể tuần hoàn, từ đó được bơm trở lại làm mát thiết bị.
Trong quá trình làm mát và tuần hoàn một phần lượng nước bị bay hơi và một phần xả thải vào hệ thống cống chung của khu Lưu Xá, sẽ bổ sung nước cấp.
- Nước thải trạm điều chế Axetylen: Nước thải chứa bã đất đèn được lắng sau đó chảy vào hệ thống thải chung của khu Lưu Xá với số lượng ít.
- Lưu lượng nước thải sản xuất thải ra ngoài môi trường khoảng 613m3/ngày.đêm, phần chính còn lại được bơm tuần hoàn vào hệ thống làm mát lò.
Hiện tại nhà máy có 5 cửa xả thải vào hệ thống thoát nước chung của toàn khu Lưu Xá Gang thép Thái Nguyên, trong đó nước thải sản xuất có 2 cửa xả (tọa độ vị trí xả thải theo hệ tọa độ VN: 2000 (106 30) bao gồm:
+ Cửa xả thải số 1 (T1): Nước sau khi làm mát hệ thống máy đúc liên tục (bên cạnh trạm bơm tuần hoàn máy đúc).
X (m): 2384 903.512Y(m): 434 682.488 Lưu lượng thải: 392,5 m3
/ngày;
+ Cửa xả thải số 2 (T2): Nước sau khi làm mát hệ thống thiết bị lò điện, lò LF (bên cạnh chân ống khói).
Lưu lượng thải: 220,8 m3/ngày;
* Phương trình cân bằng nước của Nhà máy: - Nhu cầu sử dụng nước:
+ Nước sản xuất: 1.731 m3
/ngày + Nước sinh hoạt: 64m3/ngày
- Nước thải: + Nước thải sản xuất: Nước thải sản xuất là một phần nước làm mát máy thải ra ngoài môi trường với lưu lượng khoảng 571m3
/ngày. + Nước thải sinh hoạt: 59m3/ngày
+ Nước bay hơi: 2m3/ngày - Nước bổ sung: 573m3/ngày.
* Hiện trạng và nguồn tiếp nhận nước thải của Nhà máy Lưu Xá
a/ Hiện trạng
Bảng 3.10: Kết quả phân tích các mẫu nước thải sản xuất của Nhà máy luyện thép Lưu Xá
TT Tên chỉ
tiêu Đơn vị
Quý III năm 2011 QCVN 24:2009/BTNMT (B) NTSX-3.19.3-6 NTSX- 3.19.3-7 1 pH - 8,3 8,3 5,5-9 2 BOD5 mg/l 6,1 4,1 50 3 COD mg/l 15,6 9,8 100 4 TSS mg/l 22,4 50,4 100 5 As mg/l <0,005 <0,005 0,1 6 Cd mg/l <0,0008 <0,0005 0,01 7 Pb mg/l 0,013 <0,0087 0,5 8 Cr mg/l <0,005 <0,0005 0,1 9 Cu mg/l <0,007 <0,012 2 10 Zn mg/l 0,466 0,456 3 12 Mn mg/l <0,02 <0,02 1 13 Fe mg/l 0,671 1,674 5 14 CN- mg/l <0,006 <0,006 0,1 18 Dầu mỡ mg/l 1,51 2,52 5 19 Colifor m MPN/100ml 2600 1200 5000
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
Chú thích:
- Dấu ―<‖ :Chỉ giới hạn phát hiện của phép đo - ―-‖: Tiêu chuẩn không quy định
* Tiêu chuẩn so sánh: QCVN 24:2009/BTNMT (B): Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp khi xả vào các nguồn nước không dung cho mụch đích cấp nước thải sinh hoạt
*Vị trí lấy mẫu
- NTSX-3.19.3-6: Tại cửa xả nước thải sản xuất của nhà máy ra ngoài môi trường (cửa xả số 2).
- NTSX- 3.19.3-7: Tại cửa xả nước thải số 1-cửa xả nước thải sản xuất * Thời gian lấy mẫu;
- Ngày lấy mẫu: 4/8/2011
- Ngày phân tích: 10/8/2011 đến 18/8/2011
Kết quả phân tích các chỉ tiêu trong nước thải sản xuất cho thấy, tất cả các chỉ tiêu đều có giá trị nồng độ nằm trong giới hạn cho phép của QCVN:2009/BTNMT (B).
Bảng 3.11: Kết quả phân tích các mẫu nước thải sản xuất của Nhà máy luyện thép Lưu Xá TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 14:2008/BTNMT (B) NTSH 3.19.3-5 NTSX- 3.19.3-6 1 pH - 7,8 7,5 5,5-9 2 BOD5 mg/l 5,5 5,5 50 3 COD mg/l 11,2 11,8 100 4 TSS mg/l 28,5 27,6 100 5 NH4-N mg/l <0,006 <0,006 10 6 PO43-P mg/l <0,05 <0,05 10 7 Dầu mỡ mg/l 0,14 3,12 20 8 Coliform MPN/100ml 1400 1200 5000
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
Chú thích:
- Dấu ―<‖ : Chỉ giới hạn phát hiện của phép đo - ―-‖: Tiêu chuẩn không quy định
* Tiêu chuẩn so sánh:
- QCVN 14:2008/BTNMT (B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
*Vị trí lấy mẫu
- NTSX-3.19.3-5: Tại cửa xả nước thải sinh hoạt của nhà máy ra ngoài môi trường (cửa xả số 3).
- NTSX- 3.19.3-6: Tại cửa xả nước thải số 4 -cửa xả nước thải sinh hoạt * Thời gian lấy mẫu;
- Ngày lấy mẫu: 10/8/2011
- Ngày phân tích: 10/8/2011 đến 18/8/2011
* Nhận xét:
Từ kết quả phân tích các chỉ tiêu nước thải sinh hoạt cho thấy, tất cả các chỉ tiêu nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT.
b/ Nguồn tiếp nhận
- Nước thải sản xuất: Nước thải sản xuất của Nhà máy được tuần hoàn lại cho sản xuất và một phần chảy vào hệ thống thoát nước khu Lưu Xá Gang thép Thái Nguyên sau đó chảy vào suối Cam Giá. Do phần lớn nước bay hơi trong quá trình làm mát, một phần thất thoát và một phần thải ra ngoài, do vậy nước sản xuất phải bổ sung liên tục.
- Nước mưa chảy tràn: Nước mưa chảy tràn sẽ qua hệ thống cống rãnh trong nhà máy chảy vào hệ thống rãnh chung của khu Lưu Xá Gang thép Thái Nguyên sau đó chảy vào suối Cam Giá.
- Nước thải sinh hoạt: Được xử lý tại các bể tự hoại hiện có của nhà máy, qua hệ thống cống rãnh khu Lưu Xá gang thép Thái Nguyên chảy vào suối Cam Giá.
3.4.2.2. Chất lượng môi trường nước tại nhà máy Cốc Hóa
* Nguồn gốc phát sinh và lưuu lượng nước thải
a/ Nguồn gốc phát sinh
- Nước mưa chảy tràn trong khu vực sản xuất;
- Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong nhà máy;
- Nước thải sản xuất chủ yếu nước làm mát từ các thiết bị làm lạnh khí than gián tiếp, nước làm mát gián tiếp của thiết bị khí nén, nước làm mát cán thép tuần hoàn, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclon, nước ngầm phát sinh từ các hầm than. Đối với nước làm mát tính chất của nước là nhiệt độ cao hơn so với nguồn nước đầu vào, nước từ hệ thống lọc bụi và nước ngầm có tính chất là chứa nhiều cặn lơ lửng trong nước.
b/ Lưu lượng nước thải
*/ Lưu lượng nước mưa chảy tràn
Thời gian mưa kéo dài 1 giờ thì lưu lượng nước mưa có thể chảy vào bể lắng khu vực bãi chứa than vào khoảng 1800 m3.
Tổng dung tích 4 bể lắng khu vực bãi than là 3.000 m3, do vậy khi trời mưa nước sẽ cuốn theo than vào bể lắng, một phần nước mưa sẽ được lắng, một phần chảy ra ngoài. Mỗi bể lắng có vách ngăn bằng gỗ, ngăn lại lượng than trôi. Sau khi than lắng hết nước trong mới từ từ tháo các vách ngăn để nước trong chảy ra ngoài. Do vậy khi trời mưa to vẫn đảm bảo than nguyên liệu không bị chảy tràn ra ngoài môi 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 của Nhà máy. Phần diện tích khi mưa có thể chảy vào bể xử lý nước thải chứa Phenol là 163,54 m2.
Thời gian mưa kéo dài 1 giờ thì lưu lượng nước mưa có thể chảy vào bể xử lý nước thải vào khoảng 36 m3
Diện tích của bể xử lý nước thải chứa phenol: 5 m x 24m, chiều sâu thành bể từ mặt nước lên 1m. Thể tích phần không chứa nước của bể 120m3. Như vậy khoảng 1 giờ mưa với cường độ mưa lớn nhất thì nước không tràn được bể.
*/. Lưu lượng nước thải sinh hoạt
Nhà máy Cốc Hóa có 669 cán bộ, công nhân làm việc theo 3 ca sản xuất. Tổng lượng nước thải sinh hoạt của cả nhà máy khoảng 53,5 m3.
*/ Lưu lượng nước thải sản xuất
Nước thải sản xuất nhà máy Cốc Hóa được chia làm các loại như sau:
- Nước thải có chứa phenol là nước thải phát sinh từ các thiết bị như thùng chứa dầu, tháp chưng, khu vực chưng cất dầu cốc, khu vực kho hóa chất. Nước thải chứa phenol có hàm lượng các chất độc tố cao. Nguồn nước này có khoảng 40 - 45 m3/ngày, lượng nước này dao động phụ thuộc vào sản lượng cốc của nhà máy. Hiện nay, nguồn nước này được dẫn trong hệ thống xử lý nước thải có chứa phenol bằng vi sinh vật sau đó được sử dụng để dập cốc và được sử dụng tuần hoàn không thải ra ngoài môi trường.
- Nước thải từ các quá trình sản xuất khác như nước làm mát thiết bị, nước làm lạnh khí cốc trong thiết bị làm lạnh sơ bộ, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclon… Nguồn nước này đặc trưng bởi nhiệt độ cao, nước sau khi làm mát có nhiệt độ cao hơn so với nước đầu vào lưu lượng khoảng 934,4m3/ngày. Nước làm lạnh khí cốc gián tiếp chỉ tăng nhiệt độ (t ≥ 400C) thải vào cống thải chung, nước từ hệ thống lọc bụi Cyclone được để lắng qua bể lắng sau đó chảy vào hệ thống thải chung.
- Nước từ quá trình dập cốc, lượng nước này không nhiều, được lắng và làm mát tự nhiên sau đó được sử dụng tuần hoàn để dập cốc.
- Nước làm mát máy cán thép của phân xưởng cán, lưu lượng nước thải sản xuất khoảng 720m3/ngày và được làm mát tự nhiên sau đó tuần hoàn tái sử dụng.
- Nước thải từ hầm than của phân xưởng than có lưu lượng khoảng 3 m3/ngày, nước này được bơm trực tiếp vào bể lắng sau đó chảy vào hệ thống thoát nước thải của nhà máy.
*Hiện trạng và nguồn tiếp nhận nước thải của nhà máy Cốc Hóa
*/ Kết quả đo, phân tích nước thải sản xuất
Bảng 3.12: Kết quả phân tích nước thải sản xuất của nhà máy Cốc Hoá
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả NTSX-3.19.3-1 QCVN 24:2009/BTNMT(B); 1 pH - 7,8 5,5-9 2 BOD5 mg/l 3 50 3 COD mg/l 8,6 100 4 TSS mg/l 58,6 100 5 As mg/l <0,005 0,1 6 Cd mg/l 0,0006 0,01 7 Pb mg/l 0,0208 0,5 8 Hg mg/l <0,0005 0,01 9 CN- mg/l <0,006 0,1 10 NH4-N mg/l <0,006 10 11 PO43—P mg/l <0,05 - 12 Phenol mg/l 0,672 0,5 13 Dầu mỡ mg/l 1,33 5 14 Coliform MPN/100 ml 1.000 5000
(Nguồn: Kết quả kiểm soát ô nhiễm môi trường đợt 3 do Trung tâm Quan trắc Môi trường Thái Nguyên thực hiện 8/2011)
* Vị trí lấy mẫu
NTSX-3.19.3-1: Tại cửa xả nước thải sản xuất của nhà máy.
* Thời gian lấy mẫu
- Ngày lấy mẫu: 31/5/2011