Giải pháp công nghệ xử lý nước thải sản xuất sắt thép hiệu quả

Ngành sản xuất sắt thép đóng vai trò quan trọng, là ngành công nghiệp mũi nhọn trong nền kinh tế, tuy nhiên, quá trình sản xuất này cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Nước thải sản xuất sắt thép chứa nhiều chất ô nhiễm nguy hại như kim loại nặng, dầu mỡ, chất lơ lửng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Để khắc phục vấn đề này, việc xử lý nước thải sản xuất sắt thép là vô cùng cần thiết.

Tổng quan về nước thải nhà máy thép

Hiện nay, cùng với sự mở rộng của các ngành công nghiệp, các nhà máy sản xuất thép cũng không ngừng phát triển nhờ vào lợi ích kinh tế mà chúng mang lại. Tuy nhiên, quá trình sản xuất thép cũng đồng thời tạo ra một lượng lớn nước thải từ hoạt động sản xuất, các nhà máy và xí nghiệp.

Nước thải, khí thải, tiếng ồn, và chất thải rắn từ các nhà máy thép đều là những yếu tố đe dọa nghiêm trọng đến môi trường sống và sức khỏe con người. Do đó, việc chú trọng xử lý các loại chất thải này là điều cần thiết nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Nguồn nước thải từ các nhà máy thép phát sinh từ các hoạt động sau:

• Nước thải phát sinh từ quá trình làm mát trong quá trình sản xuất thép;
• Nước thải từ việc vệ sinh máy móc, thiết bị;
• Nước thải sinh hoạt từ công nhân.

Thành phần và tính chất của nước thải

Mặc dù lượng nước thải từ ngành thép không nhiều bằng các ngành công nghiệp khác, nhưng lại chứa các chất ô nhiễm với hàm lượng cao, gây hại nghiêm trọng đến môi trường. Nước thải trong ngành luyện thép thường rất khó xử lý vì chứa nhiều hợp chất độc hại, chẳng hạn như:

• Dầu mỡ và các chất lơ lửng;
• Kim loại nặng dạng hạt;
• Hóa chất độc hại như phenol, xyanua, và hydroxit;
• Vi sinh vật từ hoạt động vệ sinh của công nhân.

Thành phần hóa học của nước thải phát sinh trong và sau quá trình sản xuất của các nhà máy sắt thép bao gồm:

• Tổng chất rắn lơ lửng: khoảng 4.000 – 7.000 mg/L
• Xyanua: khoảng 15 mg/L
• Crom: khoảng 5 mg/L
• Kẽm: khoảng 35 mg/L
• Chì: khoảng 8 mg/L
• Cadimi: khoảng 0,4 mg/L
• COD (Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học): khoảng 500 mg/L

Tình hình sản xuất sắt thép tại Việt Nam

Năm 2015, ngành sản xuất thép của Việt Nam đạt tổng sản lượng 14,988 triệu tấn, tăng 21,54% so với năm 2014. Trong khi đó, lượng tiêu thụ thép trong nước, bao gồm sản xuất nội địa, nhập khẩu và xuất khẩu, đã đạt 17,889 triệu tấn, tăng 26,38% so với cùng kỳ năm trước.

Kim ngạch nhập khẩu thép thành phẩm trong năm này cũng tăng mạnh, đạt 13,559 triệu tấn, tăng 20,49%. Đồng thời, Việt Nam xuất khẩu khoảng 2,835 triệu tấn thép thành phẩm và bán thành phẩm, tăng 2,9% so với năm trước đó.

Quy trình sản xuất sắt thép

Tại sao cần phải xử lý nước thải sản xuất sắt thép

Mức độ ô nhiễm nước thải tại miền Trung Việt Nam đang trở nên đáng lo ngại khi nhiều hợp chất độc hại được phát hiện trong nước. Điển hình là các chất như Phenol, Cyanua và Hydroxit Sắt với nồng độ vượt quá ngưỡng cho phép. Các chuyên gia đã lên tiếng cảnh báo về hiện tượng cá chết hàng loạt ở bốn tỉnh trong khu vực, điều này đặt ra yêu cầu cấp bách về sự tham gia của cộng đồng trong việc ngăn chặn và bảo vệ nguồn nước sạch.

Phenol

Là một hợp chất hữu cơ phổ biến trong sản xuất thép, nhựa và cao su, phenol có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái. Chất này có thể làm giảm khả năng sinh sản và tuổi thọ của sinh vật dưới nước, đồng thời ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người khi tiếp xúc trực tiếp.

Cyanua

Được sử dụng nhiều trong công nghiệp sắt thép và xử lý nước thải, cyanua có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với hệ sinh thái nước. Ở nồng độ cao, nó có khả năng ức chế sinh sản và gây tử vong cho cá, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ đối với sức khỏe con người.

Hydroxit sắt

Dù không phải là một chất độc trực tiếp, hydroxit sắt có khả năng hấp thụ và vận chuyển các chất độc hại trong nước thải, tạo ra những tác động tiêu cực thứ cấp cho môi trường nước và các sinh vật sống trong đó.

Việc giải quyết tình trạng ô nhiễm này đòi hỏi sự hợp tác từ nhiều phía để đảm bảo nguồn nước không chỉ an toàn cho sinh vật mà còn bảo vệ được sức khỏe của cộng đồng.

Công nghệ xử lý nước thải nhà máy thép

Tương tự như đã nêu trên, mỗi nhà máy thép có quy trình sản xuất riêng biệt. Dưới đây là một ví dụ về công nghệ xử lý nước thải tiêu biểu được áp dụng cho nhà máy sản xuất thép cuộn mã kẽm.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy thép

Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy thép

Quá trình điều hòa

Nước thải từ quy trình sản xuất được thu gom tập trung vào các bể điều hòa 01 và 02. Tại đây, nước thải được điều chỉnh về nồng độ và lưu lượng để đạt yêu cầu.

Quá trình oxy hóa tạo bông

Dung dịch nước vôi được chuẩn bị tại bể pha vôi. Các chất trợ lắng PAC và PAM được pha chế tại bể PAC và bể PAM tương ứng.

Nước thải từ bể điều hòa 02 được bơm lên dãy bể oxy hóa tạo bông (gồm 20 bể) có thiết bị sục khí. Đồng thời, dung dịch nước vôi được đưa vào bể oxy hóa tạo bông đầu tiên để trộn với nước thải, nhằm điều chỉnh pH đạt mức từ 6 đến 9.

Trong dãy 20 bể oxy hóa tạo bông, diễn ra các phản ứng chính sau:

Ca²⁺ + 2Cl⁻ → CaCl₂;

Fe²⁺ + 2(OH)⁻ → Fe(OH)₂ ↓

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ ↓ (màu đỏ gạch)

Vôi phản ứng với Cl⁻ để tạo ra muối CaCl₂; gốc OH⁻ (từ nước vôi) phản ứng với Fe²⁺ để tạo hydroxit sắt Fe. Hydroxit Fe²⁺ tiếp tục phản ứng với O₂ từ máy sục khí để tạo hydroxit Fe³⁺, dễ dàng kết tủa hơn.

Tại các bể cuối của dãy oxy hóa, hỗn hợp nước thải được thêm chất trợ lắng để keo tụ, tạo thành các bông kết tủa lớn hơn, giúp quá trình lắng diễn ra nhanh chóng.

Quá trình lắng

Các bông bùn được lắng và tách ra khỏi nước thải tại dãy 04 bể lắng. Phần nước trong phía trên được thu gom và dẫn về bể chứa nước đã qua xử lý. Một phần nước được tuần hoàn để tái sử dụng trong pha vôi và hóa chất trợ lắng, phần còn lại được thải ra nguồn tiếp nhận.

Phần bùn cặn dưới đáy bể lắng được bơm về bể chứa bùn. Bùn được bơm vào các máy ép bùn để tách nước và giảm thể tích. Bùn khô sau đó được thu gom và xử lý bởi đơn vị chức năng.

Xem thêm: [Chia sẻ] Giải pháp xử lý nước thải sản xuất thủy tinh hiệu quả

Ảnh hưởng của nước thải nhà máy thép đến môi trường

Hiện nay, môi trường sống của động vật đang gặp nhiều nguy cơ từ nước thải của các nhà máy sản xuất thép chưa qua xử lý. Nếu nước thải này được xả trực tiếp ra môi trường, sẽ gây ra những tác hại nghiêm trọng như:

• Tạo ra chất độc hại cho cá và thực vật dưới nước, tiêu diệt sinh vật phù du và tích tụ sinh học trong chuỗi thức ăn.
• Gây ăn mòn đường ống dẫn nước, hư hỏng hệ thống cống rãnh, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng cây trồng và vật nuôi.
• Gây thoái hóa đất do sự thấm dần của nước thải vào đất.
• Các chất độc trong nước thải có thể xâm nhập vào cơ thể con người và sinh vật qua chuỗi thức ăn, dẫn đến nhiễm độc mãn tính.
• Gây ra nhiều căn bệnh nguy hiểm cho con người, chẳng hạn như bệnh tim mạch, giảm tuổi thọ và khả năng sinh sản.

Nhận thức được vấn đề này, Môi Trường DCI đã phát triển công nghệ xử lý nước thải nhà máy thép hiện đại, đảm bảo hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp.

Kết Luận

Xử lý nước thải sản xuất sắt thép là một trong những yếu tố quan trọng giúp ngành công nghiệp này phát triển bền vững. Bằng cách áp dụng các phương pháp xử lý tiên tiến và tuân thủ các quy định về môi trường, các doanh nghiệp không chỉ bảo vệ môi trường mà còn nâng cao uy tín của mình trên thị trường.