Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Khoa học Môi trường của tác giả Vũ Thị Ngọc Mai (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, người hướng dẫn: PGS.TS Trần Văn Điền, khóa học 2014–2018) tập trung vào đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên”.

Nhà máy Cốc Hóa là đơn vị thành viên trực thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên, được thành lập từ ngày 06/9/1963 tại phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên. Trong dây chuyền sản xuất than cốc luyện kim và các sản phẩm hóa học thu hồi, nhà máy phát sinh nhiều nguồn nước thải có tính chất ô nhiễm phức tạp, đặc biệt là nước làm mát có nhiệt độ cao và nước thải công nghệ chứa hợp chất hữu cơ độc hại như phenol, dầu mỡ, xyanua và chất rắn lơ lửng. Trước khi xả thải ra môi trường tiếp nhận hoặc tái sử dụng tuần hoàn, nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải thô vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép, đòi hỏi quy trình xử lý nghiêm ngặt nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến nguồn nước lưu vực sông Cầu và khu dân cư lân cận.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể theo văn bản:

  1. Mục tiêu chung:
    • Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải tại Nhà máy Cốc Hóa.
    • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước thải tại nhà máy.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Nắm được hiện trạng chất lượng nước thải của Nhà máy Cốc Hóa Thái Nguyên.
    • Xác định mức độ ô nhiễm và các nguồn phát sinh gây ô nhiễm nước thải.
    • Khảo sát, tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải hiện đang vận hành tại nhà máy.
    • Đề xuất một số biện pháp xử lý và quản lý môi trường nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng các nguồn nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, nước làm mát, nước mưa chảy tràn) và công nghệ xử lý nước thải của Nhà máy Cốc Hóa – Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên.
  • Phạm vi không gian: Khuôn viên Nhà máy Cốc Hóa tại phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên (tọa độ vị trí: X = 2385446.187).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài tiến hành thu thập tài liệu, khảo sát thực địa từ ngày 20/08/2017 đến ngày 20/12/2017; thời gian lấy mẫu quan trắc nước thải thực tế diễn ra từ ngày 14/11/2017 đến ngày 17/11/2017.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng

Đề tài căn cứ vào các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường hiện hành tại thời điểm nghiên cứu:

  • Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014; Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13.
  • Nghị định số 149/2004/NĐ-CP (quy định cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước và xả thải); Nghị định số 21/2008/NĐ-CP; Nghị định số 117/2009/NĐ-CP (xử lý vi phạm pháp luật về môi trường).
  • Quy chuẩn so sánh chất lượng nước thải:
    • QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp sản xuất thép.
    • QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
    • QCVN 40:2011/BTNMT (Nước thải công nghiệp); QCVN 50:2013/BTNMT (Ngưỡng nguy hại bùn thải); QCVN 08:2015/BTNMT (Nước mặt); QCVN 09:2015/BTNMT (Nước ngầm).
    • Các Tiêu chuẩn Quốc gia về phân tích chất lượng nước: TCVN 5944-1995, TCVN 6491:1999, TCVN 6772:2000, TCVN 6980:2001, TCVN 6981:2001.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả sử dụng kết hợp 5 phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích môi trường:

  1. Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp: Thu thập hồ sơ kỹ thuật, báo cáo sản xuất, số liệu quan trắc từ Phòng Kỹ thuật Công nghệ – KCS của Nhà máy Cốc Hóa; tổng quan văn bản pháp luật, sách báo và nghiên cứu về tài nguyên nước.
  2. Phương pháp lấy mẫu nước thải: Thực hiện lấy mẫu tại cửa xả thải nước sinh hoạt và cửa xả nước thải sản xuất ra hệ thống thoát nước chung theo TCVN 4556:1998 vào buổi sáng từ ngày 14/11 đến 17/11/2017. Mẫu được chứa trong bình PE đã xử lý vô trùng bằng dung dịch axit HCl hoặc HNO3 1 mol/l ngâm 1 ngày và tráng lại bằng nước cất, vận chuyển bảo quản nghiêm ngặt.
  3. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Mẫu được phân tích tại Trung tâm Quan trắc Môi trường tỉnh Thái Nguyên theo các quy trình chuẩn hóa:
Thông số phân tích Đơn vị Phương pháp / Thiết bị phân tích Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng
pH - Máy đo pH meter điện cực thủy tinh TCVN 6492:2011
BOD5 mg/l Nuôi cấy trong tủ ổn nhiệt ở 20°C trong 5 ngày TCVN 6001:2008
COD mg/l Chuẩn độ ngược TCVN 4565:1998
TSS mg/l Cân trọng lượng phần còn lại trên giấy lọc sấy khô TCVN 6625:2000
NH4+-N mg/l Phương pháp so màu xây dựng đường chuẩn TCVN 5988:1995
PO43--P mg/l Phương pháp so màu TCVN 6202:2008
Kim loại nặng (As, Cd, Pb, Hg), CN-, Phenol, Dầu mỡ, Coliform mg/l, MPN/100ml Phương pháp phân tích chuẩn độ, quang phổ hấp thụ nguyên tử, nuôi cấy vi sinh Đạt chuẩn ISO/IEC 17025:2005
  1. Phương pháp tổng hợp và so sánh quy chuẩn: Đối chiếu các chỉ tiêu lý - hóa - sinh của mẫu nước thải trước và sau xử lý với giá trị giới hạn tối đa cho phép theo QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B) và QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B).
  2. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Trao đổi với giảng viên hướng dẫn, cán bộ chuyên môn tại Phòng Kỹ thuật Công nghệ Nhà máy Cốc Hóa và các chuyên gia môi trường.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài dựa trên vai trò sinh thái và sản xuất của tài nguyên nước, lịch sử hình thành Nhà máy Cốc Hóa (thành lập ngày 06/9/1963) và áp lực xả thải từ quá trình công nghiệp luyện cốc. Xác định rõ mục tiêu chung, 4 mục tiêu cụ thể, đối tượng nghiên cứu, cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc tăng cường trách nhiệm bảo vệ môi trường của doanh nghiệp.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

  • Cơ sở khoa học: Trình bày định nghĩa môi trường, chức năng môi trường, tiêu chuẩn môi trường và ô nhiễm nguồn nước theo Luật Bảo vệ Môi trường 2014; phân tích ý nghĩa các chỉ số đánh giá chất lượng nước gồm nhiệt độ, pH, BOD, COD, NO3-, kim loại nặng, Coliform; phân loại các nguồn phát sinh nước thải.
  • Tổng quan pháp lý: Liệt kê các bộ luật, nghị định, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 40, QCVN 52, QCVN 14, QCVN 08, QCVN 09...) và tiêu chuẩn TCVN liên quan đến xả thải công nghiệp và sinh hoạt.
  • Hiện trạng ô nhiễm nước:
    • Trên thế giới: Ô nhiễm hợp chất chứa flo và nitrat trên sông Ranh (Châu Âu); áp lực thiếu nước ngọt khi 2/3 dân số đối mặt khan hiếm vào năm 2025; gần 1,1 tỷ người thiếu tiếp cận nước sạch; 90% nước thải ở các nước đang phát triển xả thẳng ra tự nhiên không qua xử lý.
    • Tại Việt Nam: Hệ thống 2.377 con sông dài trên 10km; mạng lưới hồ đập nhân tạo tích trữ 26 tỷ m3 nước; tình trạng ô nhiễm nặng tại các KCN (như CCN Tham Lương - TP.HCM xả 500.000 m3/ngày) và làng nghề; ước tính 17,2 triệu người chưa tiếp cận nước ngọt hợp vệ sinh, 21% dân số dùng nước nhiễm Asen.
    • Tại Thái Nguyên: Nguồn nước sông Cầu ô nhiễm nặng (BOD5 vượt 1,08–9,5 lần, COD vượt 1,2–5,8 lần, NH4+ vượt 1,34–20 lần); nguồn nước ngầm tại huyện Đại Từ nhiễm Asen (0,068–0,109 mg/l, vượt 1,7–8,2 lần), tại phường Quang Vinh và thị trấn Giang Tiên nhiễm Xyanua vượt 1,9–12,9 lần do hoạt động luyện kim, khai khoáng và hạ tầng xử lý nước thải thiếu đồng bộ.

Phần 3: Đối tượng nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác lập chi tiết đối tượng nghiên cứu là nước thải Nhà máy Cốc Hóa; địa điểm tại phường Cam Giá (TP. Thái Nguyên); thời gian thực hiện (tháng 8/2017 đến tháng 12/2017). Trình bày 4 nội dung nghiên cứu chính và chi tiết hóa 5 phương pháp tiếp cận nghiên cứu (thu thập số liệu thứ cấp, lấy mẫu theo TCVN 4556:1998, phân tích phòng thí nghiệm, so sánh QCVN, tham vấn chuyên gia).

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

  • Đặc điểm cơ bản của Nhà máy Cốc Hóa:

    • Mặt bằng: Tổng diện tích 192.892 m2 (gồm khu sản xuất, kho than 17.662 m2, ao cá 8.827 m2, vườn cây xanh điều hòa không khí).
    • Cơ cấu nhân sự: Ban Giám đốc (3 người), 7 phòng chức năng (40 người), Đội bảo vệ (23 người) và 5 phân xưởng sản xuất: PX Than (70 người), PX Cốc (190 người), PX Hóa (90 người), PX Cán thép (40 người), PX Cơ điện (52 người).
    • Sản phẩm và công suất: Sản phẩm chính là than cốc luyện kim (≥150.000 tấn/năm), thép cán các loại (≥6.000 tấn/năm), dầu phòng mục, bitum, nhựa đường, naphtalen tạp và naphtalen tinh, dầu cốc tinh chế.
    • Quy trình công nghệ: Than mỡ được nghiền nhỏ đến kích thước hạt 0–3 mm (chiếm 87% ± 1%), nạp vào buồng than hóa kín gia nhiệt gián tiếp trong 15 giờ 53 phút ở nhiệt độ tâm bánh cốc 950–1050°C. Cốc nóng được dập nguội bằng nước đã qua xử lý phenol rồi sàng phân loại (15x15 mm và 60x60 mm). Khí lò cốc sinh ra ở 750–850°C được làm lạnh bằng dung dịch nước NH3 ở 70–80°C xuống 80–100°C để ngưng tụ tách dầu cốc thô và nước NH3, khí cốc sạch được tuần hoàn làm nhiên liệu đốt lò.

  • Hiện trạng phát sinh và thoát nước thải:

    • Nước làm mát gián tiếp: Lưu lượng ~800 m3/ngày, ô nhiễm nhiệt (~45°C vào mùa hè), thoát trực tiếp ra suối Cam Giá.
    • Nước thải chứa phenol: Lưu lượng 40–45 m3/ngày từ các bể chứa dầu, tháp chưng cất dầu cốc và kho hóa chất, được thu gom đưa vào trạm xử lý sinh học vi sinh.
    • Nước thải hầm than: Lưu lượng ~3 m3/ngày, bơm qua bể lắng trước khi thoát ra cống chung.
    • Nước dập cốc & nước làm mát cán thép: Hoạt động theo chu trình tuần hoàn kín, tự làm nguội và tái sử dụng, không phát sinh xả thải ra ngoài.
    • Nước thải sinh hoạt: Thu gom qua 5 bể tự hoại (dung tích 13 m3/bể tại văn phòng, nhà ăn và các phân xưởng) trước khi thoát ra suối Cam Giá.
    • Nước mưa chảy tràn: Khu nhà xưởng qua hệ thống mương và hố ga lắng cặn định kỳ; khu vực bãi than qua hệ thống 4 bể lắng riêng biệt có tổng dung tích 3.000 m3 để thu hồi bột than.

  • Công nghệ xử lý nước thải chứa phenol:

    • Nước thải chứa phenol được đưa qua Bể lắng cặn, tách dầu mỡ (kích thước: 3600 x 2600 x 2800 mm, kết cấu bê tông cốt thép) để tách huyền phù và dầu mỡ nổi -> Bể điều hòa (kích thước: 8000 x 1560 x 3200 mm, móng bê tông tường gạch) ổn định lưu lượng -> Thiết bị phản ứng keo tụ (châm hóa chất định lượng, điều chỉnh pH = 8–8,5) -> Bể lắng tách dầu mỡ huyền phù -> Bể Aeroten (kích thước: 12000 x 4400 x 4300 mm, sục khí liên tục 24/24h bằng máy nén khí Q=56 l/h, áp suất P=0,7 at, động cơ 5,5 kW; bơm cấp nước Q=6–8 m3/h, H=25m, 1,5 kW) để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ -> Bể lắng đứng bậc 2 (chiều cao h=4m) tách bùn hoạt tính (tuần hoàn bùn về Aeroten, phần bùn dư xả về bể chứa bùn loãng) -> Bể lắng keo tụ -> Bể chứa nước dập cốc để bơm tái sử dụng dập nguội than cốc.
    • Bùn lắng từ hố ga, bể lắng đứng và bể keo tụ được bơm (Q=9 m3/h, 3 kW) vào Máy lọc ép khung bản (25 bản kích thước 470 x 470 mm bằng gang đúc); bánh bùn ép đưa đi chôn lấp, nước ép lọc hồi lưu về bể dập cốc.

  • Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải:

    • Nước thải sinh hoạt sau bể tự hoại (Quý IV/2016):
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả phân tích QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) Đánh giá
1 pH - 6,7 5,0 – 9,0 Đạt chuẩn
2 BOD5 mg/l 10,7 50 Đạt chuẩn
3 COD mg/l 25,9 - -
4 TSS mg/l 29,5 100 Đạt chuẩn
5 NH4+-N mg/l 0,35 10 Đạt chuẩn
6 PO43--P mg/l 0,2 10 Đạt chuẩn
7 Coliform MPN/100ml 2.100 5.000 Đạt chuẩn
  • Nước thải sản xuất chứa phenol trước và sau xử lý sinh học (so với QCVN 52:2013/BTNMT Cột B):
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Trước xử lý Sau xử lý QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B) Đánh giá sau xử lý
1 pH - 9,4 6,5 5,0 – 9,0 Chuyển từ kiềm về trung tính, đạt
2 BOD5 mg/l ~140 – 150 < 4 50 Đạt chuẩn
3 COD mg/l ~230 < 15 150 Đạt chuẩn
4 TSS mg/l 324,5 72,8 100 Đạt chuẩn
5 Phenol mg/l Nồng độ cao < 0,001 0,5 Đạt chuẩn
6 Dầu mỡ khoáng mg/l Nồng độ cao < 0,3 10 Đạt chuẩn
7 Xyanua (CN-) mg/l - < 0,01 0,5 Đạt chuẩn
8 Asen (As) mg/l - 0,0054 - Thấp
9 Cadimi (Cd) mg/l - < 0,0005 0,1 Đạt chuẩn
10 Thủy ngân (Hg) mg/l - < 0,0005 0,01 Đạt chuẩn
11 Chì (Pb) mg/l - < 0,0027 - Rất thấp
12 NH4+-N mg/l - 1,27 - Thấp
13 PO43--P mg/l - 0,2 - Thấp
14 Coliform MPN/100ml - 1.300 - Nằm trong ngưỡng an toàn
  • Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm:
    • Quy hoạch đồng bộ mạng lưới cống rãnh, hố ga thu gom, vệ sinh cảnh quan và mở rộng dải cây xanh khuôn viên.
    • Tuyển chọn than mỡ đầu vào chất lượng cao nhằm hạn chế lượng khí và nước thải phát sinh.
    • Tối ưu hóa vận hành dây chuyền công nghệ, thu hồi triệt để nguyên vật liệu rơi vãi.
    • Nâng cao hiệu suất tái sử dụng nước tuần hoàn trong quá trình dập cốc và làm mát cán thép.
    • Xây dựng hệ thống mái che kín cho bãi chứa than nguyên liệu để ngăn bụi phát tán và giảm lượng than bị nước mưa cuốn trôi.
    • Thực hiện bảo dưỡng máy móc định kỳ (đặc biệt tại máy nghiền than, quạt gió, xưởng cán) nhằm giảm thiểu tiếng ồn và rung động.
    • Phân loại, thu gom và chuyển giao xử lý chất thải nguy hại (giẻ lau dính dầu mỡ).
    • Lắp đặt hệ thống phun sương/phun mưa dập bụi tại phân xưởng than cốc và đào tạo nâng cao ý thức chấp hành an toàn môi trường cho công nhân viên.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả đạt được về vị trí địa lý thuận lợi, đánh giá trạm xử lý nước thải vận hành hiệu quả đáp ứng quy chuẩn xả thải và tuần hoàn nước. Kiến nghị ban lãnh đạo nhà máy tiếp tục tổ chức các khóa tập huấn môi trường định kỳ và đầu tư các hạng mục công trình chắn bụi, quản lý bãi thải đúng quy hoạch.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  • Định lượng các dòng phát sinh nước thải: Khóa luận xác định và phân loại chính xác các nguồn thải tại Nhà máy Cốc Hóa: nước thải sinh hoạt (xử lý qua 5 bể tự hoại 13 m3), nước làm mát gián tiếp (~800 m3/ngày ở 45°C), nước thải công nghệ chứa phenol (40–45 m3/ngày), nước rỉ hầm than (~3 m3/ngày) và hệ thống lắng nước mưa bãi than (4 bể tổng dung tích 3.000 m3).
  • Chứng minh hiệu quả làm sạch của hệ thống xử lý nước thải chứa phenol: Kết quả đo đạc thực tế sau xử lý vi sinh bằng bể bùn hoạt tính Aeroten và keo tụ cho thấy chất lượng nước cải thiện vượt bậc và đạt chuẩn QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B):
    • Giá trị pH giảm từ mức kiềm 9,4 xuống mức trung tính 6,5.
    • TSS giảm từ 324,5 mg/l xuống 72,8 mg/l (chuẩn ≤ 100 mg/l).
    • BOD5 giảm xuống mức < 4 mg/l (chuẩn ≤ 50 mg/l) và COD giảm xuống < 15 mg/l (chuẩn ≤ 150 mg/l).
    • Hàm lượng Phenol đạt < 0,001 mg/l (chuẩn ≤ 0,5 mg/l), Dầu mỡ < 0,3 mg/l (chuẩn ≤ 10 mg/l), Xyanua < 0,01 mg/l (chuẩn ≤ 0,5 mg/l).
  • Mô hình tuần hoàn không phát thải: Làm rõ quy trình công nghệ đưa toàn bộ nước thải chứa phenol sau xử lý quay lại phục vụ dập nguội than cốc nóng, khép kín dòng thải, không xả ra nguồn tiếp nhận tự nhiên, giúp tiết kiệm tài nguyên nước cấp.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

  • Cung cấp bộ dữ liệu quan trắc thực tế, có đối chứng khoa học về nồng độ các thông số ô nhiễm nước thải đặc thù của ngành luyện cốc tại Thái Nguyên.
  • Khảo sát và lập sơ đồ chi tiết hệ thống thiết bị cơ khí - hóa lý - sinh học (kích thước bể lắng, bể Aeroten, máy nén khí, máy ép lọc khung bản), làm tài liệu tham khảo kỹ thuật cho công tác vận hành trạm xử lý nước thải của nhà máy.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp tổng thể từ quản lý nguyên liệu đầu vào, che chắn bãi than, bảo dưỡng thiết bị giảm ồn đến tái sử dụng nước, góp phần hoàn thiện công tác quản lý môi trường tại Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Chuỗi số liệu quan trắc thực tế được lấy mẫu tập trung trong một đợt ngắn hạn (tháng 11/2017) với số lượng mẫu hạn chế tại cửa xả, chưa phản ánh đầy đủ biến thiên chất lượng nước theo mùa trong năm (mùa mưa và mùa khô).
    • Nước làm mát thiết bị (~800 m3/ngày) có nhiệt độ cao (~45°C vào mùa hè) hiện vẫn xả trực tiếp ra suối Cam Giá mà chưa có hệ thống trao đổi nhiệt hay tháp giải nhiệt trung gian để xử lý triệt để ô nhiễm nhiệt.
    • Số liệu khảo sát bùn thải ép từ máy lọc khung bản chưa được phân tích định lượng thành phần kim loại nặng và độc tố để đánh giá chi tiết theo QCVN 50:2013/BTNMT.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng quan trắc liên tục, đa thời điểm đối với các chỉ tiêu nước thải và đánh giá tác động nhiệt tích lũy của dòng nước làm mát lên hệ sinh thái thủy sinh suối Cam Giá và sông Cầu.
    • Nghiên cứu giải pháp thiết kế hệ thống tháp làm mát tuần hoàn cho dòng nước 800 m3/ngày để tái sử dụng toàn bộ nước làm mát thiết bị, tiến tới mô hình nhà máy không phát thải nước ra môi trường.
    • Đánh giá khả năng thu hồi và hóa rắn bùn thải chứa phenol, xyanua sau máy ép lọc khung bản phục vụ sản xuất vật liệu hoặc xử lý an toàn theo quy chế chất thải nguy hại.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng:
    • Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường thực hiện đồ án, khóa luận về xử lý nước thải công nghiệp luyện kim và tuyển khoáng.
    • Kỹ sư môi trường, cán bộ kỹ thuật vận hành hệ thống xử lý nước thải tại các nhà máy luyện gang thép, cốc hóa và hóa chất than.
    • Cơ quan quản lý môi trường tại địa phương khi lập hồ sơ giám sát định kỳ hoặc đánh giá tác động môi trường của các cơ sở sản xuất công nghiệp nặng.
  • Nội dung giá trị nhất:
    • Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải chứa phenol bằng phương pháp sinh học vi sinh (bể Aeroten kết hợp keo tụ và lọc ép khung bản).
    • Các thông số kích thước hình học, công suất thiết bị (bơm, máy nén khí, máy lọc ép) và bảng số liệu so sánh chất lượng nước trước - sau xử lý theo QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B).

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nước thải nguy hại nhất tại Nhà máy Cốc Hóa phát sinh từ những công đoạn nào và có lưu lượng bao nhiêu?
Nguồn nước thải có độc tính cao nhất là nước thải chứa phenol, phát sinh từ các thiết bị thùng chứa dầu, tháp chưng cất, khu vực chưng cất dầu cốc và kho hóa chất. Lưu lượng dòng thải này dao động trong khoảng 40–45 m3/ngày tùy thuộc vào sản lượng cốc của nhà máy.

2. Nước thải chứa phenol sau khi xử lý qua bể Aeroten được thải ra đâu?
Nước thải chứa phenol sau khi qua hệ thống xử lý sinh học vi sinh (bể Aeroten), lắng keo tụ và lọc ép bùn được dẫn về bể chứa nước dập cốc để bơm đi dập nguội than cốc nóng theo chu trình tuần hoàn khép kín, không thải trực tiếp ra sông suối bên ngoài.

3. Hiệu quả giảm nồng độ các chất ô nhiễm chính (BOD5, COD, TSS, pH) của hệ thống xử lý nước thải sản xuất như thế nào?
Sau quy trình xử lý, độ pH chuyển từ 9,4 (kiềm) về 6,5 (trung tính); TSS giảm từ 324,5 mg/l xuống 72,8 mg/l (đạt chuẩn ≤ 100 mg/l); BOD5 giảm từ ~140–150 mg/l xuống < 4 mg/l (chuẩn ≤ 50 mg/l); COD giảm từ ~230 mg/l xuống < 15 mg/l (chuẩn ≤ 150 mg/l); Phenol giảm xuống < 0,001 mg/l (chuẩn ≤ 0,5 mg/l). Toàn bộ đều đạt QCVN 52:2013/BTNMT (Cột B).

4. Nhà máy Cốc Hóa xử lý nước mưa chảy tràn qua bãi chứa than nguyên liệu bằng công trình gì?
Nhà máy đã xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng biệt xung quanh bãi than gồm 4 bể lắng với tổng dung tích 3.000 m3. Nước mưa chảy qua đây được giữ lại bùn than và cặn lắng, được công nhân nạo vét định kỳ đưa trở lại bãi nguyên liệu trước khi nước trong chảy ra suối Cam Giá.

5. Lượng nước thải làm mát gián tiếp của nhà máy có đặc tính gì và hiện được xử lý như thế nào?
Nước làm mát thiết bị và làm lạnh khí than gián tiếp có lưu lượng khoảng 800 m3/ngày, có đặc trưng ô nhiễm bởi nhiệt độ cao (khoảng 45°C vào mùa hè). Nguồn nước này hiện được xả trực tiếp ra suối Cam Giá mà chưa qua hệ thống làm nguội riêng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Vũ Thị Ngọc Mai đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra trong việc đánh giá thực trạng phát sinh và chất lượng các dòng nước thải tại Nhà máy Cốc Hóa – Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên. Kết quả phân tích phòng thí nghiệm chứng minh trạm xử lý sinh học vi sinh Aeroten vận hành hiệu quả, đưa các thông số ô nhiễm (pH, BOD5, COD, TSS, Phenol, Kim loại nặng) về dưới ngưỡng cho phép theo QCVN 52:2013/BTNMT và tái sử dụng 100% nước dập cốc. Các giải pháp đề xuất về quản lý nguyên liệu, cải tạo che chắn bãi than và nâng cao tỷ lệ tuần hoàn nước có tính khả thi cao, góp phần quan trọng vào định hướng sản xuất bền vững và bảo vệ lưu vực sông Cầu.