Ngành luyện kim – gang thép là 1 trong những trụ cột quan trọng của nền công nghiệp hiện đại. Bởi nó cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng, cơ khí, giao thông và hàng loạt lĩnh vực sản xuất khác. Tuy nhiên, đi kèm với sự phát triển mạnh mẽ đó là lượng khí thải khổng lồ phát sinh trong quá trình luyện quặng, nấu chảy kim loại, cán thép và hoàn thiện sản phẩm. Vì vậy, xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép luôn là vấn đề cấp bách và cần được chú trọng.
Đặc thù khí thải trong nhà máy luyện kim – gang thép
Trước khi đi vào vấn đề giải pháp xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép. Cần nắm được về đặc thù của các loại khí thải phát sinh từ ngành này như thế nào.
Các công đoạn phát sinh khí thải chính
Trong dây chuyền sản xuất gang thép, khí thải được phát sinh liên tục ở nhiều công đoạn khác nhau như:
- Lò cao luyện gang: Phát sinh lượng lớn khí CO, CO2, SO2, NOx và bụi mịn, hơi nước và hydrocarbon. Đây được coi là nguồn phát sinh khí thải lớn nhất trong các nhà máy luyện kim – gang thép.
- Lò luyện kim: Khí thải phát sinh từ đây thường chứa nhiều khí độc hại như: CO2, SO2, NOx, CO và dioxin.
- Lò điện hồ quang (EAF): Phát sinh khói bụi kim loại, oxit sắt, mangan, kẽm cùng các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.
- Lò thổi oxy (BOF): Phát sinh khí CO nồng độ cao và bụi nhiệt độ lớn.
- Quá trình đúc: Quá trình đúc bao gồm các quá trình như đúc liên tục, đúc li ti và đúc khuôn cát. Khí thải được sinh ra từ quá trình này chủ yếu là CO và CO2.
- Quá trình cán mỏng: Quá trình này bao gồm các công đoạn lăn mỏng, cán lạnh và cán nóng. Từ đó, phát sinh khí thải CO, CO2, NOx và SO2.
- Quá trình xử lý bề mặt: Thường gồm các bước phun cát, mạ kẽm, mạ niken, mạ chrome và mạ đồng,… phát sinh hơi dầu, VOCs, khí axit và bụi kim loại.
Mỗi công đoạn có đặc tính khí thải khác nhau về nhiệt độ, lưu lượng, thành phần và mức độ độc hại, đòi hỏi giải pháp xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép phải phù hợp và đồng bộ.
Thành phần ô nhiễm trong khí thải luyện kim
Khí thải phát sinh từ các nhà máy luyện kim – gang thép thường chứa:
- Bụi tổng và bụi mịn PM10, PM2.5
- Khí độc hại: CO, SO2, NOx
- Khí nhà kính: CO2
- Hơi kim loại nặng: chì, kẽm, cadimi
- Hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs)
Những chất này không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn tiềm ẩn nguy cơ mắc các bệnh về hô hấp, tim mạch và ung thư.
2. Tác động của khí thải luyện kim – gang thép
Xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép ngày càng được chú trọng. Điều này đến từ tác hại ghê gớm của khí thải phát sinh đối với con người và môi trường.
Tác động đến môi trường không khí
Khí thải chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt chuẩn sẽ làm suy giảm chất lượng không khí khu vực, gây mù khói, mưa axit và biến đổi khí hậu cục bộ. Đặc biệt, SO2 và NOx là nguyên nhân chính gây mưa axit, ảnh hưởng trực tiếp đến đất, nước và hệ sinh thái.
Ảnh hưởng đến sức khỏe con người
Người lao động trong nhà máy và cư dân xung quanh có nguy cơ cao mắc các bệnh:
- Viêm phổi, hen suyễn, COPD
- Ngộ độc khí CO
- Tích tụ kim loại nặng trong cơ thể
Do đó, đầu tư hệ thống xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép hiệu quả là biện pháp bảo vệ sức khỏe lâu dài và giảm thiểu rủi ro pháp lý cho doanh nghiệp.
Tiêu chuẩn và quy định về khí thải ngành thép tại Việt Nam
Tại Việt Nam, hoạt động xử lý khí thải ngành luyện kim – gang thép chịu sự quản lý chặt chẽ của hệ thống pháp luật về bảo vệ môi trường. Các doanh nghiệp sản xuất thép bắt buộc phải tuân thủ đầy đủ các quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm kiểm soát phát thải, giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cụ thể gồm:
- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 và các văn bản hướng dẫn thi hành: Quy định rõ trách nhiệm của doanh nghiệp trong công tác bảo vệ môi trường, phân loại nguồn phát thải, kiểm soát khí thải công nghiệp. Trong đó có khí thải phát sinh từ quá trình luyện kim – sản xuất thép.
- Thông tư số 27/2012/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường: Hướng dẫn tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình quản lý, xử lý khí thải công nghiệp. Thông tư này quy định giới hạn cho phép đối với các thông số ô nhiễm trong khí thải nhà máy thép. Đồng thời yêu cầu doanh nghiệp áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp để đảm bảo khí thải đầu ra đạt quy chuẩn.
- Quyết định số 18/2008/QĐ-BTNMT của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: Ban hành các tiêu chuẩn khí thải công nghiệp áp dụng riêng cho ngành sản xuất thép. Cụ thể bao gồm khí thải phát sinh từ lò cao, lò nung, lò luyện kim và các phương tiện, thiết bị phụ trợ trong quá trình sản xuất.
- Các quy định, hướng dẫn và yêu cầu giám sát của Tổng cục Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương: Doanh nghiệp phải thực hiện quan trắc khí thải định kỳ hoặc liên tục, báo cáo kết quả theo đúng quy định và chịu sự kiểm tra, thanh tra của cơ quan chức năng.
Nhìn chung, hệ thống tiêu chuẩn và quy định về khí thải ngành thép tại Việt Nam được xây dựng nhằm kiểm soát chặt chẽ nguồn ô nhiễm, hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường không khí. Đồng thời thúc đẩy các doanh nghiệp đầu tư công nghệ xử lí khí thải thép hiện đại, hướng tới sản xuất xanh và phát triển bền vững.
Yêu cầu pháp lý đối với xử lý khí thải ngành luyện kim – gang thép
Theo các quy chuẩn kỹ thuật môi trường hiện hành, khí thải công nghiệp ngành luyện kim – gang thép phải đáp ứng các giới hạn nghiêm ngặt về nồng độ bụi và khí độc. Doanh nghiệp bắt buộc:
- Lắp đặt hệ thống xử lý khí thải đạt chuẩn
- Quan trắc khí thải định kỳ hoặc liên tục
- Báo cáo môi trường theo quy định
Việc không tuân thủ có thể dẫn đến xử phạt hành chính, đình chỉ hoạt động hoặc buộc cải tạo công nghệ.
Các công nghệ xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép phổ biến hiện nay
Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép để phù hợp với đặc điểm khí thải của từng dự án thực tế. Dưới đây là những giải pháp phổ biến:
Hệ thống thu gom và dẫn khí
Đây là bước đầu tiên và đóng vai trò quyết định hiệu quả xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép:
- Chụp hút cục bộ tại lò luyện
- Hệ thống ống dẫn chịu nhiệt, chống mài mòn
- Quạt hút công suất lớn, lưu lượng ổn định
Thiết kế hệ thống thu gom hợp lý sẽ giúp giảm thất thoát khí thải và tối ưu hiệu suất các thiết bị xử lý phía sau.
Các công nghệ xử lý bụi trong khí thải nhà máy luyện kim – gang thép
Bụi cũng là 1 trong những yếu tố chiếm tỉ lệ lớn trong khí thải nhà máy luyện kim – gang thép. Do đó, cần xử lý chúng 1 cách triệt để.
Hệ thống lọc bụi túi vải
Lọc bụi túi vải là giải pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép nhờ hiệu suất cao (lên tới 99%). Công nghệ này đặc biệt hiệu quả với:
- Bụi mịn
- Bụi kim loại
- Khí thải lưu lượng lớn
Túi lọc được làm từ vật liệu chịu nhiệt, chịu mài mòn, phù hợp với môi trường khí thải khắc nghiệt.
Lọc bụi tĩnh điện
Lọc bụi tĩnh điện hoạt động dựa trên nguyên lý ion hóa và lực hút tĩnh điện, phù hợp với:
- Khí thải nhiệt độ cao
- Lưu lượng rất lớn
ESP thường được ứng dụng tại lò cao, lò điện công suất lớn.
Công nghệ xử lý khí độc hại trong khí thải nhà máy luyện kim – gang thép
Bên cạnh bụi thì xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép cũng cần xử lý triệt để lượng khí độc hại.
Tháp hấp thụ ướt
Đây là giải pháp sử dụng dung dịch hấp thụ để xử lý SO2, HCl, HF và 1 phần NOx. Công nghệ này có ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao
- Vận hành ổn định
Tuy nhiên, nhược điểm của giải pháp này là cần xử lý nước thải sau hấp thụ.
Công nghệ khử NOx
Công nghệ này được áp dụng trong xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép để:
- Khử xúc tác chọn lọc (SCR)
- Khử không xúc tác chọn lọc (SNCR)
Đây là giải pháp tiên tiến, thường được áp dụng cho các nhà máy luyện kim quy mô lớn.
Xử lý khí CO và thu hồi năng lượng
Khí CO nồng độ cao từ lò luyện có thể được:
- Đốt thứ cấp để chuyển hóa thành CO2
- Thu hồi làm nhiên liệu cho lò hơi hoặc phát điện
Giải pháp này vừa giảm ô nhiễm vừa nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.
Tiêu chí xử lý khí thải tổng thể cho nhà máy luyện kim – gang thép
Một hệ thống xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép hiệu quả cần được thiết kế theo hướng tổng thể, đồng bộ, tối ưu chi phí, bao gồm:
- Thu gom triệt để khí thải phát sinh tại nguồn
- Kết hợp nhiều công nghệ xử lý để đem lại hiệu quả triệt để
- Tự động hóa vận hành
- Dễ bảo trì, nâng cấp
Việc lựa chọn công nghệ cần dựa trên đặc thù từng nhà máy, không áp dụng máy móc một mô hình chung.
NOPOTECH chuyên tư vấn và triển khai hệ thống xử lí khí thải luyện kim – gang thép
NOPOTECH là đơn vị có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế và lắp đặt hệ thống xử lí khí thải nhà máy luyện kim – gang thép. Với đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao, NOPOTECH cung cấp giải pháp tối ưu cho từng công đoạn sản xuất:
- Khảo sát thực tế và đánh giá nguồn thải
- Thiết kế hệ thống thu gom – xử lý khí thải phù hợp
- Lắp đặt, vận hành và bảo trì trọn gói
NOPOTECH luôn ưu tiên các giải pháp hiệu quả, bền vững và tiết kiệm chi phí. Từ đó, giúp doanh nghiệp đáp ứng quy chuẩn môi trường và phát triển lâu dài.
Trong bối cảnh yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt, xử lý khí thải nhà máy luyện kim – gang thép không còn là lựa chọn mà là yếu tố sống còn đối với doanh nghiệp. Chúng tôi hiểu điều này, nên NOPOTECH cam kết sẽ là đối tác đồng hành và tư vấn cho khách hàng những giải pháp xử lý khí thải tối ưu nhất.
