BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM o0o TRẦN NGUYỄN ĐỨC HIỀN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO CÔNG TY TNHH THÉP TRUNG NGUYÊN TỈNH BÌNH THUẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên n[.]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM
-o0o -
TRẦN NGUYỄN ĐỨC HIỀN
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO CÔNG TY TNHH THÉP
TRUNG NGUYÊN TỈNH BÌNH THUẬN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Mã số: 60520320
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2016
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM
-o0o -
TRẦN NGUYỄN ĐỨC HIỀN
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ KHÍ THẢI CHO CÔNG TY TNHH THÉP
TRUNG NGUYÊN TỈNH BÌNH THUẬN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Mã số: 60520320
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NCVCC NGUYỄN QUỐC BÌNH
Trang 3CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS NCVCC Nguyễn Quốc Bình
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 04 tháng
06 năm 2016
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa
chữa (nếu có)
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
GS TS Hoàng Hưng
Trang 4TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP HCM, ngày … tháng… năm 2016
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trần Nguyễn Đức Hiền Giới tính: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 26/12/1989 Nơi sinh: Bình Định
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường MSHV: 1341810033
I- Tên đề tài:
“Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý khí thải cho Công ty TNHH Thép Trung
Nguyên tỉnh Bình Thuận”
II- Nhiệm vụ và nội dung:
1 Tổng quan tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu
2 Khảo sát hiện trạng và đánh giá hiện trạng môi trường không khí Công ty TNHH Thép Trung Nguyên
3 Đề xuất công nghệ xử lý khí thải phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường
4 Đề xuất các biện pháp kiểm soát môi trường không khí
III- Ngày giao nhiệm vụ: 08/03/2015
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 04/05/2015
V- Cán bộ hướng dẫn: TS NCVCC Nguyễn Quốc Bình
Trang 5LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý khí thải cho Công ty TNHH Thép Trung Nguyên tỉnh Bình Thuận” là công trình
nghiên cứu của riêng tác giả với sự hướng dẫn từ TS NCVCC Nguyễn Quốc Bình
Các số liệu thực hiện cho việc phân tích, đánh giá, nhận xét, kết luận trong Luận văn này từ quá trình khảo sát, đo đạc và thực nghiệm tại hiện trường do tác giả và nhóm cộng tác thực hiện Kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc
Học viên thực hiện Luận văn
Trần Nguyễn Đức Hiền
Trang 6ii
LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn thầy TS Nguyễn Quốc Bình Thầy đã hướng dẫn tận tình, sắp xếp thời gian để hướng dẫn, giúp định hình nghiên cứu và đồng thời cung cấp những kiến thức, tài liệu và kinh nghiệm thực tế quý giá trong suốt quá trình thực hiện luận văn
Tôi xin cám ơn Anh, Chị của Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới và Bảo Vệ Môi Trường đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình khảo sát, đo đạc và thí nghiệm
Tôi xin cám ơn các Thầy, Cô tại Trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức quý báu, trong suốt quá trình Tôi học tập tại Trường
Cám ơn Công ty TNHH Thép Trung Nguyên đã nhiệt tình ủng hộ, giúp đỡ, cung cấp tài liệu cho Tôi thực hiện luận văn
Cuối cùng, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè đã ủng hộ và động viên Tôi trong suốt quá trình học tập
Mặc dù, Tôi đã cố gắn hết sức trong suốt quá trình hoàn thiện luận văn nhưng cũng không thể tránh khỏi thiếu sót đáng tiếc Vì vậy, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý Thầy, Cô và bạn bè để Luận văn được hoàn chỉnh hơn
Xin chân hành cảm ơn!
Học Viên
Trần Nguyễn Đức Hiền
Trang 7TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài “Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý khí thải cho Công ty TNHH Thép Trung Nguyên tỉnh Bình Thuận” căn cứ theo thực tế gây ô nhiễm môi trường
không khí của nhà máy sản xuất tôn mạ kẽm thuộc Công ty TNHH Thép Trung Nguyên ở Bình Thuận
Đề tài đã thực hiện khảo sát hiện trạng môi trường của Công ty thông qua việc thu thập số liệu, đo đạc, phân tích chất lượng khí thải tại 3 khu vực ô nhiễm trong nhà máy Ban đầu nhận thấy có 3 nguồn gây ô nhiễm khí thải chính từ bể tẩy rửa, bể mạ và lò cấp nhiệt cho bể mạ
Kết quả khảo sát cho thấy nhà máy đã xây dựng 1 hệ thống xử lý khí thải từ
bể tẩy rửa và bể mạ, hệ thống đang hoạt động hiệu quả Khí thải từ lò cấp nhiệt cho
bể mạ dùng dầu FO sau nhiều lần sửa đổi công nghệ và nguyên liệu không thành công thì hiện tại đang xả thẳng ra môi trường và không qua xử lý Với nồng độ bụi
từ 379 – 383 mg/Nm3 cao hơn quy chuẩn gấp 2 lần, nồng độ SO2 từ 3150 – 3217 mg/Nm3 cao gấp 6,4 lần so với quy chuẩn cho phép QCVN 19:2009/BTNMT, tất cả các thông số khác đều đạt quy chuẩn cho phép
Đề tài đã phân tích và đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý đang hoạt động, xác định đâu là nguyên nhân gây ra các vụ kiện tụng và đơn thư tố cáo của người dân sống xung quanh Công ty Từ đó, đề xuất ra biện pháp cải tạo lại hệ thống xử lý khí thải cho khu vực bể tẩy rửa và bể mạ Từ kết quả phân tích khí thải ở lò cấp nhiệt, đề xuất công nghệ xử lý khí thải phù hợp nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế cho khu vực này Áp dụng các phương pháp xử lý đơn giản cho hoạt động sản xuất tôn
mạ kẽm đang được áp dụng rộng rãi ở nước ta
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học giúp cho Ban lãnh đạo của Công ty xác định công nghệ xử lý khí thải phù hợp nhất nhằm cải thiện vấn đề môi trường không khí hiện tại và trong tương lai nếu công ty chuyển đến vị trí mới
Trang 8iv
ABSTRACT The object “Research and proposed technology treatment emissions for Trung Nguyen Steel company in Binh Thuan province” which is based on the actual air pollution of factory galvanizing of Trung Nguyen Steel Company in Binh Thuan Province
The project has surveyed the current status environment of the company by data collection, measurement and quality analysis emissions at three regional pollution in the factory The first, there have three source of pollution emissions from the pool pickling, galvanizing bath and heating of galvanizing bath
The survey results showed that: the company was built one system treatment exhaust for pool pickling and galvanizing bath, system was operating effectively Emissions from heating of galvanizing bath used FO oil, after changed technology treatment and materials used fails, currently it is discharged into the environment without treatment With concentration dust from 379 – 383 mg/Nm3 higher 2 times regulations, concentration SO2 from 3150 – 3217 mg/Nm3 higher 6.4 times standards QCVN 19:2009/BTNMT, all other parameters get up the allowable standards
The research was analysed and the effectiveness evaluated of the treatment system was working Determine which is the cause of lawsuits and denunciations of the people living around the company Propose the measures renovation of system exhaust treatment for the pool pickling, galvanizing bath From analysis results emissions in the heating of galvanizing bath, proposed technology emission treatment
to best suited technically and economically for the area Application of the methods simple for the production galvanizing being widely applied in our country
Trang 9MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1
II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2
III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2
IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3
V ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 6
VI Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan công nghệ mạ kẽm nhúng nóng 7
1.2 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng sản xuất tôn mạ kẽm đến môi trường 9
1.2.1 Tình hình nghiên cứu về môi trường ở nước ngoài đối với sản xuất tôn mạ kẽm 9 1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 11
1.3 Ô nhiễm môi trường từ hoạt động sản xuất tôn mạ kẽm 12
1.4 Tổng quan công nghệ xử lý khí thải 14
1.4.1 Phương pháp xử lý bụi đã áp dụng của một số công ty sản xuất tôn mạ 14
1.4.2 Hấp thụ, hấp phụ 16
1.4.3 Công nghệ xử lý một số chất điển hình 21
1.5 Độc tính của hóa chất sử dụng 28
CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ Ở CÔNG TY TNHH THÉP TRUNG NGUYÊN 2.1 Công ty TNHH Thép Trung nguyên 31
2.2 Công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm của Công ty 32
2.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất 32
2.2.2 Nhu cầu về nguyên liệu và nhiên liệu 35
2.3 Khảo sát hiện trạng môi trường của Công ty 36
2.3.1 Hiện trạng phát sinh và quản lý nước thải 37
2.3.2 Hiện trạng phát sinh và quản lý chất thải rắn 38
2.4 Hiện trạng phát sinh và quản lý khí thải 40
2.4.1 Hiện trạng phát sinh khí thải 40
Trang 10vi
2.4.2 Hiện trạng hệ thống xử lý khí thải 41
2.5 Phương pháp lấy mẫu và phân tích khí thải 44
2.5.1 Chuẩn bị thực hiện đo khí 44
2.5.2 Phương pháp phân tích và thiết bị thu mẫu 45
2.6 Kết quả phân tích môi trường không khí tại Công ty 46
2.6.1 Kết quả khảo sát các yếu tố vi khí hậu, độ ồn trong khu vực nhà máy 46
2.6.2 Kết quả phân tích không khí xung quanh nhà xưởng 47
2.6.3 Kết quả phân tích không khí khu vực làm việc nhà xưởng 48
2.6.4 Kết quả phân tích khí thải sản xuất 49
2.6.5 Nhận xét 50
2.7 Đánh giá hệ thống xử lý khí thải đang hoạt động 52
2.7.1 Đánh giá hệ thống xử lý khí thải tại bể mạ và bể tẩy 52
2.7.2 Đánh giá hệ thống xử lý khí cho công đoạn đốt dầu để lấy nhiệt cấp cho chảo mạ 53
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ tính toán thiết kế 54
3.2 Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý khí thải 54
3.2.1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ 54
3.2.2 Phương pháp xử lý khí thải 55
3.2.3 Thiết bị hấp thụ 55
3.2.4 Dung dịch hấp thụ 57
3.2.5 Vật liệu xây dựng hệ thống 58
3.3 Đề xuất công nghệ thích hợp để xử lý khí thải 59
3.3.1 Cải tiến hệ thống xử lý khí thải cho nguồn (A) 60
3.3.2 Đề xuất công nghệ xử lý khí thải lò cấp nhiệt nguồn (B) 61
3.3.3 Đề xuất hệ thống xử lý khí thải nguồn (C) 62
3.4 Tính toán công nghệ xử lý 64
3.4.1 Bộ trao đổi nhiệt ống chùm 64
3.4.2 Cyclon khô 64
3.4.3 Tháp hấp thụ 65
3.5 Phân tích khả năng áp dụng hệ thống xử lý khí thải 71
Trang 113.5.1 Phân tích hiệu quả xử lý 71
3.5.2 Dự tính chi phí đầu tư công nghệ 72
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 4.1 Đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn cho Công ty TNHH Thép Trung Nguyên 75
4.2 Kiểm soát quá trình đốt nhiên liệu 77
4.3 Giải pháp về tổ chức quản lý và vận hành thiết bị 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 12viii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Biểu diễn nồng độ phản ứng Pb với lưu huỳnh và silic trong quá trình cháy 27
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ và dòng thải phát sinh 33
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống thu gom, xử lý nước thải 38
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống thu gom, xử lý khí thải 42
Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống thu gom khí thải tại lò cấp nhiệt 43
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải lò cấp nhiệt 62
Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý khí thải 63
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất ô nhiễm sau khi bố trí hệ thống xử lý khí thải của nguồn chung 71
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ chất ô nhiễm sau khi bố trí hệ thống xử lý khí thải của nguồn B 72
Trang 13DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Phương pháp phân tích và thiết bị thu mẫu khí thải 4
Bảng 1.1: Vật liệu đầu vào và phát thải của quá trình mạ kẽm 14
Bảng 1.2: Phương pháp xử lý bụi 14
Bảng 1.3: Chất hấp thụ điển hình 18
Bảng 2.1: Nhu cầu nguyên liệu và nhiên liệu 38
Bảng 2.2: Ký hiệu vị trí lấy mẫu 45
Bảng 2.3: Kết quả khảo sát các yếu tố vi khí hậu, độ ồn 46
Bảng 2.4: Kết quả phân tích không khí xung quanh nhà xưởng 47
Bảng 2.5: Kết quả phân tích không khí khu vực làm việc 48
Bảng 2.6: Kết quả phân tích khí thải tại hệ thống xử lý khí thải 49
Bảng 2.7: Kết quả phân tích khí thải tại lò cấp nhiệt 50
Bảng 3.1: Kết quả phân tích khí thải tại hệ thống xử lý khí thải 54
Bảng 3.2: Tổng hợp kết quả tính toán 70
Bảng 3.3: Dự tính kinh phí cho thiết bị trao đổi nhiệt 73
Bảng 3.4: Dự tính kinh phí cho tháp hấp thụ 73
Bảng 3.5: Dự tính kinh phí cho thiết bị phụ trợ 73
Trang 14x
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1 ASTM American Society for Testing and Materials: Hiệp Hội Vật Liệu và Thử Nghiệm Koa Kỳ
2 BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường
4 CSAG Canadian Standards Association: Hiệp Hội Tiêu Chuẩn Canada
5 CSSX Cơ sở sản xuất
6 EUROFER The European Steel Association: Tổ chức Thép Châu Âu
7 HTXLKT Hệ thống xử lý khí thải
8 ISO International Organization for Standardization: Tổ chức Tiêu chuẩn hoá Quốc Tế
9 QCVN Quy chuẩn Việt Nam
10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
11 TCVS Tiêu chuẩn vệ sinh
12 TNHH Trách nhiệm hữu hạn
14 SXSH Sản xuất sạch hơn
Trang 15MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường không khí nói riêng và môi trường nói chung đang là vấn
đề bức xúc hiện nay của xã hội, phát triển kinh tế luôn kéo theo gây ô nhiễm môi trường Do vậy để phát triển bền vững, việc xử lý không khí đã bị ô nhiễm, bảo vệ môi trường là điều tất yếu cần phải thực hiện ở bất kỳ quốc gia nào
Thực tế ở Việt Nam, doanh nghiệp đã đầu tư khá nhiều kinh phí cho công tác bảo vệ môi trường Tuy nhiên một thực trạng mang tính đặc thù hiện nay ở nước ta
là các doanh nghiệp vừa và nhỏ khá nhiều, nguồn vốn và quy mô nhỏ, do vậy việc đầu tư các công trình xử lý môi trường là rất khó khăn Từ đó dẫn đến hiện tượng các doanh nghiệp đầu tư rất ít kinh phí cho các công trình xử lý môi trường hoặc có đầu tư xây dựng nhưng không vận hành hoặc vận hành gián đọan mang tính đối phó Bên cạnh đó, giá thành thiết bị khá cao chưa phù hợp với kinh phí hiện có của doanh nghiệp Đây cũng là nguyên nhân dẫn đến việc các đơn vị tư vấn không thể lựa chọn được các công nghệ, thiết bị phù hợp vừa rẻ tiền nhưng lại phải đảm bảo điều kiện kỹ thuật là xử lý đạt yêu cầu theo quy chuẩn cho phép
Xử lý khí thải các nguồn gây ô nhiễm không khí là một trong các nhiệm vụ quan trọng trong công tác bảo vệ môi trường trong giai đọan hiện nay Tầm quan trọng của nó cũng giống như xử lý ô nhiễm môi trường do nước thải, chất thải rắn và chất thải nguy hại Nghiên cứu để tìm ra các công nghệ xử lý phù hợp với điều kiện Việt Nam có nền công nghiệp đa phần có quy mô vừa và nhỏ, kinh phí đầu tư ban đầu của các doanh nghiệp khá khiêm tốn là công việc hết sức cần thiết và cấp bách nhằm giảm thiểu các chất ô nhiễm không khí, góp phần bảo vệ môi trường
Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường không khí nói riêng từ các nhà máy tôn mạ kẽm trong thời gian vừa qua là vấn đề gây nhức nhói với nhiều địa phương Đã có nhiều đơn thư khiếu nại của người dân với các nhà máy tôn mạ kẽm như nhà máy tôn mạ kẽm của Công ty TNHH Posvina, Công ty TNHH Phương