Xử lý nước thải nhà máy sản xuất hóa chất biên hòa - Chương 2

Công ty sản xuất hóa chất Biên Hòa với hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp ( KCN) được đầu tư với chuẩn nước thải đầu r

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT HÓA CHẤT

BIÊN HÒA TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XÚT – CLO 2.1 Giới thiệu về công ty sản xuất hóa chất Biên Hòa

Vị trí địa lí

Hình 1 Vị trí khu công nghiệp Biên Hòa I

Nhà máy hóa chất Biên Hòa nằm trong khu công nghiệp (KCN) Biên Hòa 1, đường

Số 05, xã Hóa An, TP Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai

Nằm trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm phía Nam, với tổng diện tích theo quy hoạch 365 ha, trong đó 100% đất công nghiệp có thể cho thuê đã được lấp đầy Đây là một trong những Khu công nghiệp đẹp nhất Việt Nam, được ghi nhận là Khu công nghiệp điểm của khu vực phía Nam

Là Khu công nghiệp nằm ở vị trí thuận lợi nhất của tỉnh Đồng Nai, một tỉnh có nhiều lợi thế về vị trí do tiếp giáp với nhiều tỉnh thành khác nhau như: Bình Thuận, Lâm Đồng, Bình Dương, Bình Phước, Bà Rịa - Vũng Tàu, Tp Hồ Chí Minh

Nằm trên trục Quốc lộ 1A cách các trung tâm Thành phố Biên Hòa, Tp HCM không xa nên thuận lợi cho việc vận chuyền hang hóa cũng như xuất nhập các nguyên vật liệu Ngoài ra, các cảng tàu cũng là vấn đề quan trọng trong sự phát triển giao lưu hang hóa của nhà máy hóa chất Biên Hòa nói riêng, khu công nghiệp Biên Hòa I nói chung Một số cảng tàu chính như: Cảng Đồng Nai, Cảng Phú Mỹ, Cảng Sài Gòn

2.2 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty

Tên công ty : NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤT BIÊN HÒA

Diện tích : hơn 69500 m2

• Năm 1962: Nhà máy hóa chất Biên Hòa được thành lập, vào thời điểm này nhà máy có tên gọi là VICACO do một số Hoa kiều góp vốn xây dựng

• Năm 1975: Nhà máy được đặt dưới quyền quản lý của Nhà nước

• Năm 1976: Nhà máy chính thức quốc hữu hóa và lấy tên là Nhà Máy Hóa Chất Biên Hòa, trực thuộc Công ty TNHH một thành viên Hóa chất Cơ bản Miền Nam

• Năm 1979: Đầu tư 2 máy chỉnh lưu với công suất 10000A để thay thế cho 4 máy pháy điện một chiều với công suất 800A

• Năm 1983: Đầu tư đổi mới bình điện phân Hooker với công suất 4300 tấn NaOH/năm thay cho bình Vooce

• Năm 1986: Nhà máy đầu tư đổi mới công nghệ bình điện phân màng Membrance

có công suất 6500 tấn NaOH/năm thay cho bình Hooker có công suất 4300 tấn NaOH/năm

• Năm 1996: Bình điện phân có màng trao đổi ion được đưa vào sản xuất, đưa năng suất tăng vọt Việc đầu tư hợp lý đã mang lại nhiều hiệu quả cho nhà máy

• Năm 1998: Đầu tư công nghệ sản xuất acid HCl có công suất 60 tấn/ngày, hóa lỏng clo với công suất 24 tấn/ngày

• Năm 2002: Xưởng sản xuất xút – clo của nhà máy được đầu tư theo chiều sâu: công nghệ tiên tiến, nâng cao công suất từ 10000 lên 15000 tấn xút/năm cùng với các sản phẩm gốc clo tương ứng

• Hiện nay, nhà máy đẩy mạnh đầu tư nâng năng suất sản xuất xút lên 30000 tấn/năm để đáp ứng thị trường

2.2.1 Hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy

- Từ khi thành lập đến nay, nhà máy hóa chất biên hòa luôn áp dụng chính sách chất lượng “Lấy Chữ Tín Làm Đầu” Mọi họat động sản xuất kinh doanh đều thực hiện theo một hệ thống quản lý chặt chẽ

- Sử dụng công nghệ sản xuất sạch, đảm bảo an toàn và sức khỏe cho người lao động, tong thiện với môi trường Đảm bảo cung cấp cho khách tong sản phẩm ổn định về chất lượng, hợp lý về giá cả, nhanh chóng trong giao nhận và thuận lợi trong thanh toán

Nhà máy hóa chất Biên Hòa sản xuất nguyên liệu cho các ngành:

- Công nghệ lọc dầu, sơn, mạ điện, gốm sứ, tổng hợp các hợp chất hữu cơ, mỹ phẩm

- Công nghệ xử lý nước, sản xuất chất tẩy rửa, sát trùng, sản xuất bột giặt, giấy, dệt nhuộm…

- Công nghệ thực phẩm: sản xuất bột ngọt, nước tương…

Tên giao dịch: NHÀ MÁY HÓA CHẤT BIÊN HÒA – VICACO

Địa chỉ: Đường số 5, Khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai

Website công ty: www.sochemvn.com

2.2.2 Danh mục các sản phẩm

Nhà máy Hóa Chất Biên Hòa trực thuộc Công Ty Hóa Chất Cơ Bản Miền Nam còn

áp dụng các hệ thống ISO 9001: 2000, IEC 17025: 2005, ISO 14001: 2004 trong quá trình kinh doanh và sản xuất nhằm đem đến khách tong sản phẩm và dịch vụ có chất lượng cao và tốt nhất Là một trong những doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất Xút – Clo của Việt Nam Sản phẩm chính của Nhà máy là Xút – NaOH, Axít Clohydric – HCL, Clo lỏng, Silicate natri – Na2O.n SiO2 và một số sản phẩm khác

Một số sản phẩm của nhà máy:

- Natri hydroxit 32% và natri hydroxit 45%

- Acid clohydric kỹ thuật (Acidclohydric 32% )

- Clo lỏng

- Natri silicat kỹ thuật (Keo Natri silicat )

- Polyaluminum cloride – PVC

Bảng 2.1 Danh mục các sản phẩm

tiêu

Mức chỉ tiêu

Phương pháp

1

Natri

hydroxit

32%

NaOH NaCl

Na2CO3

31–33%

 0,004%

 0,3%

- Điện phân màng trao đổi ion

- CTHH: NaOH

- Chất tẩy rửa, xử lý

nước

- Công nghệ thực phẩm, giấy, lọc dầu

Natri

hydroxit

45%

Fe2O3

NaClO3

NaOH NaCl

Na2CO3

Fe2O3

NaClO3

 0,0004%

 0,002%

451%

 0,015%

 0,5%

 0,002%

 0,005%

- Sản xuất hóa chất: silicat natri, Al(OH)3, chất trợ lắng PVA…

2

Acid

clohydric

kỹ thuật

HCl

Fe Clo

SO4 2-

As

Pb

31–33%

 0,0005%

 0,002%

 0,001%

 0,0001%

 0,0005%

- Tổng hợp khí

Cl2 và H2

- CTHH: HCl

- Công nghệ thực phẩm

- Tổng hợp hữu cơ

và hóa dầu

- Mạ điện

- Sản xuất các sản phẩm gốc Clo…

- Điện phân dung dịch muối NaCl

- CTHH: Cl2

- Xử lý nước

- Sản xuất các sản phẩm gốc Clo: HCl, PVC, cao su, thuốc trừ sâu…

4

Natri silicat

kỹ thuật

loại M1

Natri silicat

kỹ thuật

loại R1

Na2O SiO2

SiO2/Na2O

Na2O SiO2

SiO2/Na2O

 10%

 26%

2,32,7

 13%

 20%

1,51,7

CTHH:

Na2O.nSiO2

- Sản xuất bột giặt,

mỹ phẩm…

- Công nghệ gốm

sứ, dệt, giấy…

- Phụ gia bê tong

5

Natri

hybocloric

(javen)

Clo hữu hiệu Xút dư

 100 g/l,

 120 g/l

 20 g/l,

- Được sản xuất

từ xút lỏng và clo khí

- Xử lý nước

- Chất tẩy trong công nghệ giấy,

(quy ra NaOH)

6

Polyalumin

um cloride

- PVC

Al2O3

Cl -Kiềm dư

pH dd 1%

 17%

 23%

 40%

3,8–4,5

CTHH:

Aln(OH)mCl3n-m

- Xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp giấy, dầu khí…

2.2.3 Xử lý nước thải và vệ sinh công nghiệp

2.2.3.1 Xử lý nước thải

- Xử lý và áp dụng hệ thống quản lý môi trường theo tiêu chuẩn ISO 14001: 2004

- Các loại cặn bã rắn sau các quá trình lọc ở phân xưởng sản xuất sơ cấp và xưởng sản

xuất silicat được đưa vào máy lọc ép phần lỏng được tái xử dụng còn phần rắn được giao

cho các đơn vị xử lý chất thải

- Còn các loại chất thải khác: rác sinh hoạt, rác hóa học được phân loại riêng biệt và

cũng được giao cho các đơn vị xử lý chất thải mang đi

- Nước thải được đưa tới bể chứa, được dẫn đến nhà máy xử lý nước thải tập trung

KCN Biên Hòa II

- Khí thải tại các tháp hấp thụ được thải ra ngoài với nồng độ cho phép

2.2.3.2 Hiện trạng khí thải

Khí thải phát sinh từ công đoạn này chủ yếu là khí clo Do các điện cực làm việc ở điều kiện chân không thấp và trong trường hợp không giữ được điều kiện cần thiết thì có thể gây ra áp suất và dẫn tới khí clo có thể thoát ra ngoài khôn khí Ngoài ra còn có một lượng nhỏ clo bị thoát ra do lấy mẫu và khi thay điện cực Khí clo cũng có thễ thoát ra ngoài ở các van, vòng đệm của bơm và trục máy nén, tại khu vực cho clo vào bình hoặc thùng chưa clo

Một nguồn phát sinh khí clo khác trong công đoạn điện phân là từ xử lý nước muối nghèo Khí clo phân tán trong nước muối được tách ra trong tháp đệm ở áp suất âm vả sau đó được chuyển hóa thành axit clohydric và oxy thì một phần lượng khí clo có thể thoát ra ngoài

Khí thải xảy ra trong công đoạn sản xuất khép kín hoàn toàn nên lượng khí đó sẽ được thu vào thiết bị chứa hay tuần hoàn lại Mặt khác lượng khí thoát do rò rỉ, do yếu tố khách quan thì sẽ được hệ thống thông gió hút và cho thoát ra môi trường vì lượng này thường

không đáng kể

2.2.3.3 Vệ sinh công nghiệp

- Hằng ngày, công nhân vận hành (CNVH) phải dọn dẹp vệ sinh khu vực hồ chứa

nước thải sạch sẽ, vớt cặn rác nổi trên bề mặt nước thải

- Định kỳ 3 tháng/lần bơm bùn từ hồ lắng D1404A/B về khu vực ép lọc và thực hiện

công việc ép lọc Nước thải sau khi lọc được đưa về hệ thống xử lý nước thải, cặn bùn ép

khô được giao cho công ty dịch vụ Môi trường đô thị Biên Hòa xử lý

- Đối với hồ chứa nước thải D1405A/B khi phát hiên cặn lắng bị hút theo đường bơm

hoặc 3 tháng/lần CNVH phải thực hiện vệ sinh, bơm bùn nước thải trước khi chứa nước thải đã xử lý, phần cặn bùn thu được sau quá trình vệ sinh được đưa qua khu vực ép lọc

thực hiện quá trình ép lọc chung với cặn bùn hồ lắng nước thải

- CNVH phải thường xuyên theo dõi hoạt động của hệ thống, khi phát hiện có sự cố hỏng các thiết bị phải báo ngay cho phòng môi trường để xử lý kịp thời

2.3 Dây chuyền sản xuất của công ty sản xuất hóa chất Biên Hòa

2.3.1 Nhu cầu sử dụng nguyên, nhiên liệu, vật liệu

2.3.1.1 Nguyên liệu sử dụng trong nhà máy

- Nguyên liệu chính của nhà máy là muối, đa số được nhập từ Ấn Độ Nhu cầu của nhà máy là khoảng 50000 tấn/năm

- Cát sử dụng cho nhà máy là cát biển được cung cấp từ Bình Thuận, dùng làm nguyên liệu sản xuất keo silicat

- Ngoài ra còn các nguyên liệu phụ như:

- Barium chloride (BaCl2)

- Sulfuric acid (H2SO4)…

2.3.1.2 Năng lượng sử dụng trong nhà máy

a/ Điện

- Hệ thống nguồn điện lưới đáp ứng đủ cho sản xuất: 22KV cho công đoạn điện phân

và 380V cho các công đoạn khác

- Nguồn điện dự phòng: Hiện nay nhà máy đang sử dụng một máy phát điện dự phòng

có công suất 1,4 MV

b/ Nước

- Nước thủy cục được cung cấp bởi hệ thống cấp nước của khu công nghiệp Biên

Hòa

- Hệ thống nước giải nhiệt: Các thiết bị trao đổi nhiệt được làm nguội bằng nước trong dây chuyền hiện nay đều sử dụng nguồn nước tuần hoàn được xử lý định kỳ chống cặn, rong rêu và kiểm soát pH

- Ngoài ra nhà máy còn có hệ thống cung cấp nước vô khoáng: Nước thủy cục qua hệ thống lọc của nhà máy trở thành nước vô khoáng phục vụ cho việc sản xuất của toàn nhà máy

c/ Hơi nước

- Hiện tại nhà máy có hai lò hơi dùng dầu FO và DO Mỗi lò có công xuất 2 tấn/h, áp

lực 9 kg/cm2

d/ Khí nén

- Hệ thống khí nén dùng cho 3 công đoạn sản xuất khác nhau:

- Khí nén instrument sử dụng cho hệ thống đóng mở, điều khiển các van tự động trong

dây chuyền

- Khí nén sử dụng để nén và nạp clo vào bình

- Khí nén công nghệ dùng để khuấy trộn, tái sinh vật liệu lọc và vệ sinh các thiết bị trong dây chuyền sản xuất

e/ Khí nitơ

Khí nitơ dùng để phòng chống cháy nổ do hydro tạo hỗn hợp nổ với không khí trong dây chuyền tổng hợp acid HCl và điện giải

2.3.2 Khái quát về công nghệ sản xuất Xut – Clo

Dây chuyền sản xuất là quá trình phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn và phát sinh nhiều sản phẩm phụ Tuy nhiên, lượng sản phẩm phụ đó được thu hồi và tái sử dụng lại nhằm hạn chế thất thoát nguyên vật liệu, vừa tiết kiệm tài nguyên và chi phí cho việc xử lý các loại chất thải này

Nhà máy hóa chất Biên Hòa sản xuất xút theo phương pháp điện phân có màng ngăn, với

kỹ thuật này sản phẩm xút được tạo ra với độ tinh khiết bậc trung bình kỹ thuật Các sản phẩm này thường được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xử lý nước thải, sản xuất vải sợi, xà phòng, chất giặt rửa, và trong công nghiệp luyện nhôm

Các công đoạn chính trong suốt quá trính sản xuất xút – clo được thể hiện chi tiết :

Sơ đồ 2.1 Tổng quát quy trình sản xuất xút – clo Nguốn : Báo cáo thực tập Quy trình và công nghệ sản xuất trong nhà máy hóa chất Biên Hòa, Lớp NCHC1K, Trường đại học CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

2.3.2.1 Hòa tan và tinh chế sơ cấp

Mục đích

- Hòa tan muối nguyên liệu tạo dung dịch nước muối bảo hòa

- Tinh chế sơ bộ nước muối bão hòa, nhằm tách phần lớn tạp chất chứa trong muối

nguyên liệu, đáp ứng dịch nước bão hòa có đầy đủ chất lượng và hàm lượng muối hòa tan

cung cấp cho quá trình điện giải

Sơ cấp

Thứ cấp

ĐIỆN GIẢI

Nước muối nghèo

Keo Natrisilicat

Lỏng

Acid

Cl2

Nguyên lý

- Nguyên liệu muối có hàm lượng NaCl 200 ÷ 320 g/l được cung cấp vào ống phân phối của thiết bị hòa tan, sau khi đi qua chiều cao của cột muối nguyên liệu, sẽ tạo thành dung dịch nước muối có hàm lượng 300 ÷ 320 g/l

- Sử dụng các hóa chất để kết tủa các tạp chất có trong nước muối nguyên liệu, sau đó loại các kết tủa này ra khỏi nước muối bằng phương pháp lắng

2.3.2.2 Tinh chế thứ cấp nước muối

Mục đích

- Loại bỏ hầu hết các phần còn lại của tạp chất trong nước muối bằng phương pháp vật lý–hóa học

- Cung cấp lượng nước muối đạt yêu cầu kỹ thuật cho điện giải

Thay đổi cấp nước muối theo chế độ chạy máy của điện giải

- Chạy máy bình thường

- Chạy thông bình điện giải

Nguyên tắc

- Đầu tiên dùng phương pháp lọc bằng trọng lực để giảm thiểu các chất không tan trong nước muối

- Sau đó nước muối lọc này được bơm qua hệ thống lọc bằng cột nhựa trao đổi ion để loại bỏ hết các tạp chất còn trong nước muối

- Gia nhiệt nước muối

- Axit hóa nước muối / Cấp nước muối

2.3.2.3 Công đoạn điện giải

Mục đích

Sản xuất NaOH, Cl2, H2 bằng phương pháp điện phân có màng ngăn dung dịch có bão hòa Để cung cấp cho thị trường tiêu thụ hoặc làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm

khác của nhà máy

Dây chuyền sản xuất

Sơ đồ 2.2 Quy trình điện giải Nguốn : Báo cáo thực tập Quy trình và công nghệ sản xuất trong nhà máy hóa chất Biên Hòa, Lớp NCHC1K, Trường đại học CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

2.3.2.4 Hệ thống khí N 2

- Khí N2 sẽ được bơm vào bình tách khí catod khi hệ thống ngưng hoạt độmg tạm

thời Khí N2 bơm vào nhằm tạo áp dương cho hệ thống, ngăn O2 xâm nhập vào gây nổ

- Ngoài ra, khí N2 còn được ép định kì vào bình chứa NaOH trung gian nhằm ép khí

2.3.2.5 Công đoạn hoá lỏng Clo

Mục đích

- Sản xuất clo lỏng từ khí clo thu được sau điện giải Duy trì áp lực cho bình điện giải

- Dòng khí Clo sau khi được tách axít sẽ được ngưng tụ ở E809 bằng Freon 22 (CHClF2) rồi đưa sang bồn chứa

Nước muối

nghèo

BÌNH ĐIỆN PHÂN

NaOH 32%

H2

Cl2

NaCl

30 – 32%

Nước vô khoáng

Tóm lại :

Phản ứng tổng thể để sản xuất xút và co bằng điện phân là :

Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn (điện phân có màng ngăn ) là :

2.4 Nguồn tiếp nhận dòng thải

Dòng chính sông Đồng Nai chảy ngang qua khu vực khu công nghiệp Biên Hòa I và Biên Hòa II

Trải rộng trên nhiều tỉnh, lưu vực hệ thống sông Đồng Nai chịu ảnh hưởng mạnh của nhiều nguồn tác động trên toàn lưu vực Phần hạ lưu của nhiều sông trong lưu vực đã bị ô nhiễm nghiêm trọng, trong đó, có đoạn đã trở thành sông chết

Hiện nay, sông Đồng Nai có nhiều đoạn bĩ ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là vùng hạ lưu Nước sông Đồng Nai, đoạn từ nhà máy nước Thiện Tân đến Long Đại – Đồng Nai

đã bắt đầu ô nhiễm chất hữu cơ và chất rắn lơ lững, đáng chú ý là đã phát hiện hàm lượng chì vượt tiêu chuẩn TCVN 5945-1995 đối với nguồn loại A Bên cạnh đó chất lượng nước sông khu vực hạ lưu cũng có dấu hiệu ô nhiễm: giá trị DO giảm xuống rất thấp, SS vượt từ 2 – 2,5 lần TCVN 5942 – 1995 (loại B) Vùng này cũng đã bị ô nhiễm mặn nghiêm trọng, nước sông khu vực này không thể sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt và tưới tiêu Kết quả quan phân tích chất lượng nước từ năm 2000 đến 2006 cho thấy tại các trạm quan trắc Phú Cường, Bình Phước và Phú An, song Sài Gòn khu vực Tp Hồ Chí Minh cho thấy nước sông tại các khu vực này đã bị ô nhiễm hữu cơ đặt biệt là ô nhiễm dầu và vi sinh

(nguồn: Báo cáo môi trường quốc gia 2006: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC 3 LƯU VỰC SÔNG: CẦU, NHUỆ - ĐÁY, HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG NAI – Bộ Tài Nguyên

và Môi Trường)