Việc chuyển đổi màng sẽ dẫn đến những thay đổi quan trọng nhà máy hiện tại là: - Phải bổ sung nước muối tinh chế, và các kỹ thuật loại bỏ độ cứng trong trao đổi ion. Xử lý nước muối để kiểm soát các tạp chất, như sunfat.
- Bổ sung nước muối khử clo để bảo vệ các quá trình trao đổi ion để tuần hoàn
nước muối.
- Bao gồm quy trình hệ thống tuần hoàn. Nếu sản phẩm 50% xút, các màng hiện có phải được sửa đổi và để nâng cao độ bền cho hơi xút và muối ăn da không chứa xút.
- Thay đổi của cực điện phân và chi tiết của các phòng sản xuất.
Chuyển đổi sang màng không amiăng:
Trong một số trường hợp, màng Tephram và Polyramix có thể thay thế trực tiếp các màng cũ. Chuyển đổi của một nhà máy công nghệ màng để có thể là một sự lựa chọn hấp dẫn vì hiệu quả năng lượng cao và 33% xút sản xuất trực tiếp từ các cell- room. Đặc biệt là trong trường hợp cần sự tinh khiết cao. Một chuyển đổi màng không amiang chi phí ít hơn chuyển đổi màng. Và ngoài ra còn do các chi phí sản xuất phụ thuộc vào chi phí hơi nước và chất lượng yêu cầu của xút. Quyết định cuối cùng của nhà sản xuất tế bào màng giữa màng và màng không amiang còn phụ thuộc vào tình hình thực tế.
Những thành tựu chính
Tránh phát thải của amiăng, và công nghệ màng còn làm giảm đáng kể năng lượng sử dụng. Một ưu điểm khác với màng là tăng dao động năng lượng, đặc biệt là trong khu vực có biến động giá năng lượng.
Động lựcđối với màng và màng không amiang
Các quy định về môi trường: không có khí thải của amiăng. Tuổi thọ màng cao Kinh tế: giảm chi phí điều hành và giảm chất thải rắn
Đối với màng
Đối với thị trường: cần có độ tinh khiết cao của xút.
CHƯƠNG 3
ÁP DỤNG KỸ THUẬT TỐT NHẤT SẴN CÓ(BAT) TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT XÚT - CLO
Để hiểu rõ nội dung của phần này, người đọc phải quay trở lại phần năm của lời mở đầu “cách hiểu và sử dụng tài liệu này”. Các tài liệu kỹ thuật, vấn đề liên quan đến phát thải … , được trình bày trong chương trình này thông qua một quá trình lập đi lập lại được thực hiện theo các bước sau đây:
- Những nguy cơ ảnh hưởng đến môi trường trong sản xuất Clo-kiềm đó là về các khí Hydro, kiềm và vấn đề sử dụng năng lượng, thủy ngân và amiang.
- Kiểm tra, lựa chọn các kỹ thuật phù hợp.
- Xác định hiệu suất tốt nhất cho vấn đề môi trường, trên cơ sở tài liệu của EU và trên thế giới.
- Kiểm tra điều kiện về hiệu suất: vấn đề về phương tiện vận chuyển.
- Lựa chọn tốt nhất là các kỹ thuật hiện có (BAT) và các mức phát thải có liên quan được quy định tài Điều 2 (11) và phụ lục IV của Chị thị này.
Dự án do cục IPPC châu Âu và TWG đóng vai trò quan trọng trong các thông tin được trình bày ở đây.
Trên cơ sở đánh giá này, các kỹ thuật, mức tiêu thụ, phát thải liên quan đến việc sử dụng BAT trong chương trình này được xem là phù hợp với một khu vực và trong nhiều trường hợp, nó phản ánh hiệu suất của ngành. Trong trường hợp việc phát thải kết hợp với các kỹ thuật có sẵn ghi nhận những cấp độ hoạt động hiệu quả, sự cân bằng giữa chi phí và lợi thế vốn có của BAT.
Mức phát thải và tiêu dùng qua sử dụng BAT có thể nhìn thấy được khi được chiếu theo các quy định (chẳng hạn như thời gian trung bình). Khái niệm “mức độ khi kết hợp với BAT” được phân biệt với khái niệm “đạt được mức độ” được sử dụng trong tài liệu này. “đạt được” là việc sử dụng một kỹ thuật cụ thể, hoặc sự kết hợp kỹ thuật, điều này có thể hiểu là mức độ hiệu quả đạt đến trong một thời gian đáng kể trong quá trình cài đặt và sử dụng kỹ thuật.
Một vài trường hợp điển hình về kỹ thuật, chi phí đã được trình bày trong những chương trước. Tuy nhiên, chi phí còn phụ thuộc vào tình hình thực tế ở mỗi cơ sở ví dụ như thuế, lệ phí, các thiết bị … Không thể đánh giá các yếu tố về địa điểm.
Trong trường hợp không có báo cáo về chi phí thì việc tính toán còn dựa trên tình hình cài đặt của những thiết bị hiện có.
BAT trong chương trình này để tham khảo cho việc thực hiện và đánh giá khi tiến hành việc lắp đặt mới các thiết bị. Bằng cách này người ta xác định BAT dựa trên các quy định tại điều 9. Đó là nếu những thiết bị mới khi lắp đặt chắc chắn sẽ đảm bảo tốt hơn các thiết bị sẵn có. Tùy thuộc vào các ứng dụng thực tế và điều kiện kinh tế của từng nơi.
Trong khi BREFs không có tiêu chuẩn nào về mặt pháp lý, họ chỉ cung cấp những thông tin hướng dẫn cho các ngành công nghiệp, cho các nước thành viên về mức khí thải, hay mức tiêu thụ khi thực hiện các kỹ thuật theo đúng quy định. Các giới hạn phù hợp với bất kỳ trường hợp cụ thể nào hướng đến mục tiêu của IPPC, các tiêu chuẩn và quy định của địa phương.
Lựa chọn quy trình công nghệ:
Quy trình công nghệ được chọn có ảnh hưởng lớn đến việc sử dụng năng lượng và khí thải từ quy trình Clo-kiềm.
- Kỹ thuật tốt nhất hiện có cho sản xuất Clo-kiềm là sử dụng màng công nghệ. Amiang không công nghệ màng cũng có thể được coi là BAT.
Việc sử dụng màng công nghệ trong sản xuất Clo và 50% kiềm giúp giảm 3000kWh(AC)/tấn Clo khi Clo hóa lỏng được loại bỏ và ít hơn 3200kWh (AC)/tấn khí Clo hóa lỏng và hóa hơi.
Nhà máy điện phân
Các biện pháp để tận dụng các kỹ thuật sẵn có vào sản xuất Clo-kiềm. Quán lý các vấn đề về môi trường, an toàn, sức khỏe và các rủi ro khi điều hành nhà máy Clo-kiềm. Việc quản lý (phần 4.1.1) bao gồm:
- Công tác đào tạo cán bộ
- Xác định, đánh giá các mối nguy hiểm chính.
- Hướng dẫn hoạt động an toàn.
- Lập các kế hoạch cho các trường hợp khẩn cấp và lưu hồ sơ các vụ tai nạn.
- Liên tục cải tiến và rút kinh nghiệm.
Việc thiết kế để xử lý Clo trong các buồng sản xuất cho đến khi nhà máy đóng cửa. Những công việc như hấp thụ Clo để ngăn ngừa phát thải ra môi trường thì hoạt động không thường xuyên (4.1.2) Thiết kế nhằm giảm hàm lượng Clo trong trường hợp xấu nhất thì có thể giảm khí thải đến 5mg/m.
Khí thải Clo nên được chuyển tới ngay hệ thống hấp thụ. Mức độ phát thải vào không khí kết hợp với BAT trong thời gian hoạt động bình thường là thấp hơn 1mg/m trong trường hợp hóa lỏng một phần và là 3mg/m trong trường hợp chưa hóa lỏng.
Giảm thải axit sunfuric bằng các phương pháp sau (4.1.4):
- Sử dụng các acid dành để kiểm soát pH trong quá trình và xử lý nước thải
- Bán các acid cho các đơn vị chấp nhận chất lượng của các axit này
- Trả acid lại cho nhà sản xuất acid sulfuric để tái sử dụng. Giảm nước thải oxy hóa tự do bằng cách áp dụng (4.1.5):
- Giảm các chất xúc tác.
- Giảm sử dụng hóa chất.
- Bất kỳ phương pháp nào làm giảm hiệu quả sản xuất.
Mức phát thải với nước có chứa oxy hóa tự do có liên kết với BAT là ít hơn 10mg/l. Có thể lựa chọn phương pháp tiêu hủy để bảo đảm vệ sinh môi trường. Sử dụng Clo hóa lỏng carbon tetrachloride-free và quá trình thanh lọc (4.1.6):
- Hydro nên được sử dụng như một hóa chất để bảo vệ nguồn tài nguyên.
Màng ngăn
Kỹ thuật tốt nhất cho việc sử dụng màng ngăn :
• Giảm thải nước Clorat và Bromate bằng cách:
- Điều kiện acid trong anoyte là pH 1-2 để giảm thiểu sự hình thành của Clorat (ClO3-) và Bromate (BrO3-).
- Xử lý clorat trong nước muối để loại bỏ clorat trước khi tẩy.
Tính axit của anyote là một trong những thông số để thiết kế nhà máy sử dụng màng ngăn và điều chỉnh để không ảnh hưởng đến hoạt động của màng. Clorat cấp liên kết với BAT trong nước muối là 1-5g/l và Bromate giảm 2-10mg/l (lưu ý rằng mức độ Bromate phụ thuộc vào bromine trong muối).
Màng ngăn và các miếng đệm cần được xử lý thích hợp.
Nhà máy sản xuất thủy ngân:
Kỹ thuật tốt nhất có sẵn cụ thể cho các nhà máy sản xuất thủy ngân bao gồm các biện pháp sau đây (xem Mục 4.2.2 để biết thêm chi tiết):
• Chuyển đổi sang công nghệ màng tế bào.
Trong nhà máy sản xuất thủy ngân, các biện pháp có thể bảo vệ môi trường bao gồm:
• Giảm thiểu thiệt hại thủy ngân trong không khí, nước và với các sản phẩm bằng cách:
- Sử dụng thiết bị và nguyên vật liệu, khi có thể, bố trí lại mặt bằng của nhà máy (ví dụ: khu vực dành riêng cho các hoạt động nhất định) là giảm thiểu thiệt hại của thủy ngân do bay hơi hoặc bị đổ (xem mục 4.2.1 và 4.2.1.1 cho biết thêm chi tiết)
- Thực hiện quản lý tốt và động lực của nhân viên làm việc (xem Mục 4.2.1 và 4.2.1.1 cho biết thêm chi tiết)
- Duy trì thói quen tốt bao gồm cả kế hoạch bảo trì định kỳ và sửa chữa công trình (Xem mục 4.2.1 và 4.2.1.1 cho biết thêm chi tiết)
- Thu thập và xử lý thuỷ ngân có chứa dòng khí thải từ tất cả các nguồn, bao gồm khí hydro (xem mục 4.2.1 và 4.2.1.1 cho biết thêm chi tiết)
- Giảm thiểu lượng nước thải và xử lý tất cả các nguồn nước thải có chứa thủy ngân(xem mục 4.2.1 và 4.2.1.2 cho biết thêm chi tiết)
- Giảm mức thủy ngân trong soda ăn da (xem mục 4.2.1 và 4.2.1.3 để biết thêm chi tiết).
Thực hiện tốt nhất các nhà máy sản xuất thủy ngân đạt được tổng số thiệt hại thủy ngân để nước, không khí và với các sản phẩm trong khoảng 0,2-0,5 g Hg / tấn clo như là một trung bình hàng năm, như thể hiện trong bảng dưới đây:
g Hg / suất clo tấn Không khí: nhà xưởng sản xuất
Quá trình xả thải, bao gồm thành phần chưng cất Hg không được xử lý làm mát không khí cả khí Hydro từ 0.2-0.3 0.0003-0.01 0.006-0.1 <0,003 Nước, quá trình phát thải 0,004-0,055
Caustic soda 0.01-0.05
Tổng số 0,2-0,5
Ngoài các quá trình phát thải báo cáo trên, lượng thủy ngân phát thải cũng có thể được đánh giá dựa vào dòng thải cuối đường ống. Đất tại nhiều khu vực bị ô nhiễm thủy ngân do lắng đọng và khuếch tán khí thải và / hoặc do quá trình lắng cặn lâu ngày của thủy ngân trong nước thải.
Đa số các nguyên nhân thất thoát thuỷ ngân có trong các chất thải khác nhau từ quá trình này.
• Giảm thiểu phát thải thủy ngân trong tương lai và hiện tại từ quá trình xử lý, lưu trữ, xử lý và xử lý chất thải bị nhiễm thủy ngân (xem Phần 4.2.1.4 cho biết thêm chi tiết):
- Thực hiện một kế hoạch quản lý chất thải được lập sau khi tham vấn với các cơ quan
- Giảm thiểu lượng chất thải có chứa thủy ngân - Tái chế chất thải thủy ngân khi có thể
- Xử lý chất thải thủy ngân bị ô nhiễm để giảm hàm lượng thuỷ ngân trong chất thải
- Ổn định dư lượng thủy ngân trong chất thải trước khi xử lý cuối đường ống.
• Ngừng hoạt động để ngăn ngừa các tác động môi trường trong và sau khi
ngừng vận hành máy móc cũng như bảo vệ sức khỏe con người (xem Phần 4.2.3 để biết thêm chi tiết).
Trước khi tiến hành đóng cửa nhà máy, khuyến khích thành lập một lực lượng đặc nhiệm nhỏ để chuẩn bị các quy hoạch tổng thể cho dự án. Vai trò của nhóm nghiên cứu là chuẩn bị tốt tài liệu kế hoạch hành động cho các cuộc thảo luận với các cơ quan chức năng trước khi được chính thức chấp thuận đóng cửa nhà máy.
Việc tổ chức các nhóm dự án cũng được đề nghị, chịu trách nhiệm về một vấn đề đặc biệt trong quá trình hoạt động ngừng hoạt động. Ví dụ về các nhóm vấn đề dự án là:
- Kế hoạch khắc phục sau khi nhà máy ngừng hoạt động.
- Tái chế thủy ngân, xử lý, và thải bỏ những vật liệu có nguồn gốc từ quá trình tái chế; thải bỏ của nhà máy, công trình, đường ống,...
- Quy hoạch giao thông vận tải và các hoạt động phá hủy
- Sức khoẻ và giám sát an toàn: theo dõi khí thải thủy ngân vào không khí và nước và cũng kiểm tra sức khỏe cho nhân viên tham gia
- Tiếp theo khi nhà máy ngừng hoạt động: khảo sát về ô nhiễm của toàn bộ khu vực và môi trường xung quanh, bao gồm cả đất, bãi chứa chất thải cũ và trầm tích ở sông gần đó.
Nhà máy sản xuất thủy ngân
Kỹ thuật tốt nhất có sẵn đặc trưng cho nhà máy sản xuất bao gồm các biện pháp sau đây (xem Mục 4.3.3 và 4.3.2 để biết thêm chi tiết):
• Chuyển đổi sang công nghệ tế bào màng • Sử dụng màng không amiăng.
Trong nhà máy sản xuất thủy ngân sử dụng màng không amiăng, các biện pháp có thể bảo vệ môi trường bao gồm:
• Kéo dài tuổi thọ màng bằng cách sử dụng màng được cải tiến và ngâm nước muối tinh khiết và hoạt động trong một cách mà không đẩy nhanh các cuộc tấn công hóa học trên amiăng này. Như vậy, trung bình hàng năm lượng Amiăng tiêu thụ (và chất thải sinh) có thể được giảm xuống khoảng 0,1 kg/tấn của clo.
• Giảm thiểu phát thải amiăng với không khí bằng cách áp dụng: hệ thống tự động; amiăng cố định; cải tiến hệ thống giám sát và kiểm soát phản ứng trong trường hợp có sự cố; hệ thống lọc không khí hiệu quả, vệ sinh tiêu chuẩn công nghiệp cao.
• Giảm thiểu phát thải amiăng với nước bằng cách áp dụng một bộ lọc báo chí để loại bỏ chất amiăng từ nước thải. Như vậy, trung bình một năm mức còn lại của amiăng 0.1g/ tấn công suất clo.
• Xử lý chất thải bị ô nhiễm amiăng bằng phương pháp nhiệt, hóa học để biến tính amiăng bên trong chất thải. Thông thường, xỉ kết quả không còn chứa các sợi amiăng.
CHƯƠNG 4
Về cơ bản quy trình sản xuất Clo-kiềm ở Việt Nam giống với quy trình sản xuất trên Thế giới, tức là cũng gồm các giai đoạn chính như sau: Tinh chế muối, điện phân, cô. Nếu có khác chỉ là khác về trang thiết bị sử dụng. Tại Việt Nam hiện nay công nghệ được sử dụng chủ yếu là điện phân màng ngăn, chỉ có 2 công ty sử dụng công nghệ điện phân với màng trao đổi ion, đó là Nhà máy Hóa chất Biên Hòa (Công ty Hóa chất Cơ bản miền Nam) và xưởng xút clo của Công ty Bột ngọt VEDAN. Tình hình sản xuất Clo – kiềm tại một số nhà máy lớn ở Việt Nam qua các thời kỳ như sau:
Nhà máy hóa chất Việt Trì:
Thời kỳ đầu, nhà máy hóa chất Việt Trì (nay là Công ty Hóa chất Việt Trì) được trang bị các bộ chỉnh lưu silic của Trung Quốc với dòng điện danh định 3000 A, điện thế 250 V, dùng để chạy 64 thùng điện phân HOOKER 900 A, điện áp làm việc 3,9 V, anôt là graphit tấm với kích thước 38x180x760 mm, màng ngăn (diaphragm) là loại màng amiăng. Thùng điện phân HOOKER 900 A là thiết bị phổ biến của thập niên 1960. Nhưng sản phẩm xút có nồng độ thấp, phải qua công đoạn cô đặc ở hệ 2 nồi mới đạt nồng độ 31-32 % NaOH, đồng thời hàm lượng muối NaCl còn lại trong xút không dưới 5%. Hơn nữa do điện áp làm việc cao nên tiêu hao điện năng khá lớn. Trong thực tế sản xuất, do không cân bằng được clo nên dây chuyền điện phân thường xuyên phải chạy dưới dòng điện định mức, sản lượng trung bình chỉ đạt 4000 - 4200 tấn NaOH/năm. Đến năm 1986 thùng điện phân HOOKER điện cực graphit, màng amiăng với Ip = 10.000A đã được đưa vào sử dụng tại Nhà máy. Sau đó năm 1993 Nhà máy đã áp dụng công nghệ của