Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường không khí của cụm các cơ sở sản xuất thép tại khu công nghiệp hòa khánh tp đà nẵng

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TIẾN NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM
THIỂU Ô NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ CỦA CỤM CÁC
CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI KHU CƠNG NGHIỆP HỊA KHÁNH
– TP ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Mã số: 8520320

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đà Nẵng, năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TIẾN NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM
THIỂU Ô NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ CỦA CỤM CÁC
CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI KHU CƠNG NGHIỆP HỊA KHÁNH
– TP ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Mã số: 8520320

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN ĐÌNH HUẤN

Đà Nẵng, năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Người cam đoan

NGUYỄN TIẾN NAM


i

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
MỤC LỤC ........................................................................................................................ i
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................vii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ CỦA NGÀNH SẢN

XUẤT THÉP ................................................................................................................... 4
1.1. Mơi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép trên thế giới .................................... 4
1.2. Môi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép ở Việt Nam ..................................... 5
1.3. Mơi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép tại KCN ở thành phố Đà Nẵng ..... 10
1.4. Tổng quan về phần mềm mô phỏng khuếch tán ô nhiễm MTKK .......................... 11
CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ
CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI KCN HÒA KHÁNH .................... 13
2.1. Các cơ sở sản suất thép tại KCN Hịa Khánh ......................................................... 13
2.1.1. Khu cơng nghiệp Hịa Khánh .......................................................................13
2.1.1.1. Lịch sử hình thành ..................................................................................13
2.1.1.2. Vị trí và điều kiện khí tượng ..................................................................14
2.1.2. Các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hịa Khánh...............................................15
2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất của các cơ sở sản xuất thép .................................... 16
2.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật ........16
2.2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt .19
2.2.3. Quy trình cơng nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc ................21
2.2.4. Quy trình cơng nghệ sản xuất của cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền .................23
2.3. Hiện trạng chất lượng mơi trường khơng khí của cụm các cơ sở sản xuất thép tại
KCN Hòa Khánh ........................................................................................................... 24
2.3.1. Các nguồn phát thải và tác nhân gây ô nhiễm mơi trường khơng khí tại các
cơ sở sản xuất thép ..................................................................................................24
2.3.1.1. Cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật ........................................................27
2.3.1.2.Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt..................................................28
2.3.1.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc ...............................................................28
2.3.1.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền ................................................................28
2.3.2. Hiện trạng ơ nhiễm khơng khí tại KCN Hòa Khánh ....................................29


ii

2.4. Hiện trạng các cơng trình xử lý khí thải ................................................................. 30
2.4.1. Cơ sở sản xuất thép DANA – Nhật ..............................................................30
2.4.2. Cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt .......................................................32
2.4.3. Cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc ......................................................................33
2.4.4. Cơ sở sản xuất thép Tấn Hiền .......................................................................34
2.5. Kết quả đo đạc khảo sát hiện trạng môi trường ...................................................... 36
CHƯƠNG 3 - MƠ PHỎNG KHUẾCH TÁN Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ TẠI CỤM
CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP .................................................................................. 38
3.1. Cơ sở lý thuyết mơ hình khuếch tán ....................................................................... 38
3.2. Dữ liệu nguồn thải .................................................................................................. 49
3.3. Mơ hình tính tốn ................................................................................................... 50
3.3.1. Chương trình tính sản phẩm cháy .................................................................50
3.3.2. Chương trình mơ phỏng sự phát thải của nguồn điểm .................................53
3.4. Xây dựng các kịch bản khuếch tán ô nhiễm ........................................................... 54
3.5. Kết quả mơ phỏng của mơ hình khuếch tán ........................................................... 55
3.5.1. Kịch bản 1: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế và khơng lắp đặt
hệ thống xử lý khí thải ............................................................................................55
3.5.2. Kịch bản 2: Các nhà máy hoạt động theo công suất thực tế và vận hành hệ
thống xử lý khí thải hiện có ....................................................................................57
3.5.3. Kịch bản 3: Các nhà máy hoạt động nâng công suất sản xuất trong tương lai
và vẫn giữ nguyên hệ thống xử lý...........................................................................60
3.6. Đánh giá các thơng số kỹ thuật của ống khói ......................................................... 63
3.6.1. Đánh giá chiều cao ống khói ........................................................................63
3.6.2. Đánh giá đường kính ống khói .....................................................................63
CHƯƠNG 4 - ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG
KHƠNG KHÍ CỦA CÁC NHÀ MÁY THÉP ............................................................... 65
4.1. Các giải pháp chung ............................................................................................... 65
4.1.1. Thay đổi công nghệ và nhiên liệu .................................................................65
4.1.2. Biện pháp vận hành ......................................................................................65
4.1.3. Biện pháp khác .............................................................................................65

4.2. Đề xuất biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm tại cụm các cơ sở sản xuất thép
trong KCN Hòa Khánh .................................................................................................. 66
4.2.1. Đề xuất đối với hệ thống xử lý hoạt động hiện tại .......................................66
4.2.1.1. Đối với nhà máy DANA – Nhật .............................................................66
4.2.1.2. Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt .....................................................66


iii

4.2.1.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc ....................................................................67
4.2.1.4. Đối với nhà máy Tấn Hiền .....................................................................67
4.2.2. Trường hợp các nhà máy hoạt động nâng công suất ....................................67
4.2.2.1. Đối với nhà máy DANA – Nhật .............................................................67
4.2.2.2. Đối với nhà máy Thường Thắng Đạt .....................................................68
4.2.2.3. Đối với nhà máy Tấn Quốc ....................................................................68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN PHỤ LỤC


iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. So sánh hiệu quả các phương pháp xử lý khí bụi ........................................... 9
Bảng 2.1. Các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh .......................................... 15
Bảng 2.2. Số liệu các nguồn phát thải ô nhiễm của các nhà máy.................................. 24
Bảng 2.3. Các nguồn gây ô nhiễm mơi trường khơng khí ............................................ 27
Bảng 2.4. Mức ồn gây ra từ các thiết bị sản xuất của nhà máy (dBA) .......................... 29
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của hệ thống xử lý khí than ............................................. 32
Bảng 2.6. Kết quả phân tích các mẫu khơng khí xung quanh cụm các cơ sở sản xuất

thép trong KCN Hòa Khánh lấy ngày 14/08/2018 ........................................................ 36
Bảng 2.7. Kết quả phân tích các mẫu khơng khí xung quanh cụm các cơ sở sản xuất
thép trong KCN Hòa Khánh lấy ngày 11/09/2018 ........................................................ 36
Bảng 3.1. Cấp ổn định của khí quyển ............................................................................ 43
Bảng 3.2. Hệ số a, b, c và d ........................................................................................... 43
Bảng 3.3. Số mũ n ......................................................................................................... 49
Bảng 3.4. Tình hình sử dụng nhiên liệu đốt các nhà máy ............................................. 49
Bảng 3.5. Công thức tính sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn ........................................ 50
Bảng 3.6. Cơng thức tính lượng khói thải và tải lượng khí ơ nhiễm ............................. 51
Bảng 3.7. Tải lượng ơ nhiễm trong luyện thép lò điện tại châu Âu .............................. 53
Bảng 3.8. Tải lượng ơ nhiễm trong luyện thép lị điện tại nhà máy thép Tấn Hiền ...... 53
Bảng 3.9. Tải lượng ơ nhiễm các nguồn thải khi khơng có hệ thống xử lý .................. 55
Bảng 3.10. Tải lượng ô nhiễm tại ống khói khi các nhà máy thép có vận hành hệ thống
xử lý ............................................................................................................................... 58
Bảng 3.11. Tiêu hao nhiên liệu khi các nhà máy tăng công suất .................................. 60
Bảng 3.12. Tải lượng ô nhiễm các nguồn thải khi tăng công suất nhà máy ................. 60
Bảng 3.13. Tải lượng ô nhiễm từ quá trình luyện nguyên liệu của nhà máy thép Tấn
Hiền sau khi tăng công suất trong KCN Hịa Khánh .................................................... 61
Bảng 3.14. Tải lượng ơ nhiễm các nguồn thải khi các nhà máy thép nâng công suất và
giữ nguyên hệ thống xử lý ............................................................................................. 61


v

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quy trình sản xuất thép khép kín ..................................................................... 6
Hình 2.1.Bản đồ tổng thể KCN Hịa Khánh .................................................................. 13
Hình 2.2. Vị trí các nhà máy sản xuất thép tại KCN Hịa Khánh.................................. 16
Hình 2.3. Quy trình sản xuất của nhà máy thép DANA – Nhật .................................... 17
Hình 2.4. Quy trình sản xuất của nhà máy thép Thường Thắng Đạt ............................ 20

Hình 2.5.Quy trình sản suất nhà máy thép Tấn Quốc ................................................... 22
Hình 2.6. Quy trình sản xuất nhà máy thép Tấn Hiền ................................................... 23
Hình 2.7. Sơ đồ cơng nghệ xử lý khí hóa than .............................................................. 31
Hình 2.8. Hệ thống xử lý khí thải của cơ sở sản xuất thép Thường Thắng Đạt ............ 32
Hình 2.9. Hệ thống xử lý khí thải của cơ sở sản xuất thép Tấn Quốc ........................... 34
Hình 2.10. Hệ thống xử lý khí thải lị luyện thép bằng tháp tiếp xúc của cơ sở sản xuất
thép Tấn Hiền ................................................................................................................ 35
Hình 3.1. Luồng khói từ nguồn điểm cao trong hệ trục xyz ......................................... 38
Hình 3.2. Minh họa sự lan truyền theo các chiều ......................................................... 39
Hình 3.3. Luồng khói từ nguồn điểm cao trong hệ trục xyz ......................................... 40
Hình 3.4. Khoảng cách theo chiều đứng của các điểm xem xét A và B đến đường trục
của luồng thực và luồng ảo ............................................................................................ 40
Hình 3.5. Hệ số khuếch tán ngang σy, m ....................................................................... 42
Hình 3.6. Hệ số khuếch tán đứng σz, m ......................................................................... 42
Hình 3.7. Chiều cao hiệu quả của ống khói ................................................................... 44
Hình 3.8. Hàm số z = f(X) ............................................................................................. 46
Hình 3.9. Sơ đồ khối mơ phỏng ơ nhiễm theo Gauss .................................................... 49
Hình 3.10. Vị trí các nguồn thải của các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hịa Khánh . 50
Hình 3.11. Giao diện tính sản phẩm cháy ..................................................................... 52
Hình 3.12. Giao diện mơ hình Meti - lis........................................................................ 53
Hình 3.13. Cửa sổ thực hiện tính tốn ........................................................................... 54
Hình 3.14. Mơ phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi không có hệ thống xử lý của nhà máy
DANA - Nhật................................................................................................................. 56
Hình 3.15. Mơ phỏng phát tán ơ nhiễm SO2 khi khơng có hệ thống xử lý của nhà máy
DANA - Nhật................................................................................................................. 56
Hình 3.16. Mơ phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi 3 nhà máy hoạt động cùng lúc và khơng
có hệ thống xử lý ........................................................................................................... 57
Hình 3.17. Mơ phỏng phát tán ơ nhiễm bụi khi có hệ thống xử lý của nhà máy thép
DANA – Nhật ................................................................................................................ 59
Hình 3.18. Mơ phỏng phát tán ơ nhiễm bụi của 3 nhà máy thép có vận hành hệ thống

xử lý ............................................................................................................................... 59


vi

Hình 3.19. Mơ phỏng phát tán ơ nhiễm bụi khi tăng công suất và giữ nguyên hệ thống
xử lý của nhà máy thép DANA – Nhật ......................................................................... 62
Hình 3.20. Mơ phỏng phát tán ô nhiễm bụi khi tăng công suất và giữ nguyên hệ thống
xử lý của 3 nhà máy thép ............................................................................................... 62


vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
CP
CCN
DN

Ý nghĩa chữ viết tắt
Cổ phần
Cụm công nghiệp
Doanh nghiệp

GCOS

Global Climate Observing System (hệ thống quan trắc khí hậu tồn cầu)

KCN
MTKK

MTV
PTFE
QCVN
QCCP
TNHH
SXSH
BOF
EAF

Khu cơng nghiệp
Mơi trường khơng khí
Một thành viên
Poly Tetra Fluorethylene (Nhựa Teflon)
Quy chuẩn Việt Nam
Quy chuẩn cho phép
Trách nhiệm hữu hạn
Sản xuất sạch hơn
Basic Oxygen Furnace (lò thổi oxy)
Electric Arc furnace (lò điện)


viii

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU Ơ
NHIỄM MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT
THÉP TẠI KHU CƠNG NGHIỆP HỊA KHÁNH – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Học viên: Nguyễn Tiến Nam Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trường
Mã số: 8520320 Khóa: K32 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt - Nghiên cứu sử dụng phần mềm meti-lis để mô phỏng lan tỏa ô nhiễm bụi và các
khí ơ nhiễm từ các nguồn thải của cụm sản xuất thép tại khu công nghiệp (KCN) Hòa Khánh,

thành phố Đà Nẵng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mặc dù các nhà máy đã thực hiện xử lý ơ
nhiễm khí thải theo cam kết đánh giá tác động môi trường (ĐTM) nhưng vẫn gây ô nhiễm
môi trường xung quanh vượt 1,6 lần. Nếu các hệ thống xử lý khí thải ngừng hoạt động sẽ gây
ơ nhiễm vượt khoảng 15 lần so với QCVN 05:2013. Nguyên nhân được chỉ ra là do lựa chọn
chiều cao, đường kính ống khói và hiệu suất của thiết bị xử lý chưa đạt yêu cầu. Nghiên cứu
cũng đề xuất một số biện pháp khả thi để khắc phục các bất cập đang xảy ra.
Từ khóa – phần mềm meti-lis; ơ nhiễm khơng khí; sản xuất thép; khuếch tán.

ASSESSING AIRPOLLUTION&PROPOSING APPROPRIATE SOLUTIONS
FOR STEEL PRODUCTION FACRORIESIN HOA KHANH INDUSTRIAL
ZONE, DA NANG CITY
Abstract – In this article, Meti-lis software was used to simulate the diffusion of air
pollutant concentrations from the stacks of steel production factories in the Hoa Khanh
Industrial Zone, Da Nang City. The results show that although the factories have implemented
pollution treatment in accordance with the commitment of environmental impact assessment,
but they still pollute the ambient environment more than 1,6 times. If the air pollution
treatment system dosen't operate, the air pollution will reach 15 times that of QCVN 05:2013.
This happens because the height and diameter of stack and the efficiency of the treatment
equipment aren't suitable. Some suggestions in this research are presented to solve these
problems.
Keywords - meti-lis software; air pollution; steel production; diffusion.


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngành sản xuất thép đóng vai trị quan trọng cho nền kinh tế các quốc gia. Thế
nhưng hoạt động sản xuất thép gây ô nhiễm môi trường khá trầm trọng. Hiện nay hoạt
động sản xuất thép có xu hướng chuyển từ các nước phát triển sang các nước đang

phát triển, vốn được gọi là q trình xuất khẩu ơ nhiễm. Mặc dù mang lại tăng trưởng
kinh tế nhưng cái giá phải trả cho ngành công nghiệp này lại quá lớn. Ngành công
nghiệp thép làm gia tăng áp lực về ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe con
người bởi ô nhiễm tiếng ồn, đất, nước và khơng khí.
Đà Nẵng là một thành phố trực thuộc Trung Ương với tiềm năng lớn về phát
triển kinh tế và xã hội. Mặt khác thành phố Đà Nẵng là trung tâm và là động lực phát
triển kinh tế của khu vực miền Trung và Tây Nguyên có cơ sở hạ tầng tương đối tốt so
với các đô thị khác trong khu vực. Để phát huy thế mạnh đó, nhằm phát triển kinh tế,
đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa thì việc đầu tư xây dựng các KCN
là một bước tất yếu.
KCN Hòa Khánh được xây dựng ở vị trí thuận lợi, nơi tập trung phần đông công
nhân lao động của thành phố và các tỉnh lân cận, cách trung tâm thành phố và các cơng
trình quan trọng như Sân bay quốc tế, Ga Đà Nẵng khoảng 10km. Từ đây, nếu di
chuyển bẳng ô tô vào nội thành chỉ mất khoảng 15 phút nên khá thuận lợi cho việc đi
lại và vận chuyển hàng hóa. Đây là KCN có diện tích lớn nhất trong sáu KCN hiện có
ở Đà Nẵng và là nơi thu hút nhiều dự án đầu tư nhất, đặc biệt là các dự án của nhà đầu
tư Nhật Bản.
KCN Hòa Khánh – TP. Đà Nẵng là nơi tập trung nhiều cơ sở sản xuất thép quy
mô lớn như Công ty thép Hịa Phát, Cơng ty thép Việt – Mỹ, Cơng ty thép
VNECO.SSM. Ngồi ra trong KCN Hịa Khánh đang có một cụm các cơ sở sản xuất
thép quy mô vừa và nhỏ gồm khoảng 10 doanh nghiệp. Tuy nhiên, hiện nay chỉ có các
cơ sở sản xuất như Cơng ty thép Thường Thắng Đạt, Công ty thép DANA – Nhật,
Công ty thép Tấn Quốc, Công ty thép Tấn Hiền hoạt động thường xuyên. Theo kết quả
kiểm tra của Ban quản lý các KCN và chế xuất Đà Nẵng năm 2016, dây chuyền sản
xuất cũng như các hệ thống xử lý khí thải lò luyện thép, lò nung của các cơ sở đang
hoạt động đều đã lạc hậu, khơng khép kín và gây ơ nhiễm nghiêm trọng đến mơi
trường khơng khí xung quanh [1]. Bên cạnh đó, theo khảo sát tại khu vực cụm các cơ
sở sản xuất thép của bản thân, tác giả nhận thấy các cơ sở này thải một lượng khí thải
làm phát sinh nhiều bụi trong khu vực cụm sản xuất và khu vực lân cận.
Xuất phát từ thực tiễn trên, để quản lý chất lượng, bảo vệ môi trường, phát huy

thế mạnh của các cơ sở sản xuất thép trong KCN Hòa Khánh, đảm bảo sinh kế cho
cộng đồng dân cư sinh sống tại đây hướng đến phát triển bền vững về môi trường, kinh


2

tế và xã hội, chú trọng những giải pháp kỹ thuật công nghệ, tác giả chọn đề tài “Đánh
giá hiện trạng & đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm mơi trường khơng khí của
cụm các cơ sở sản xuất thép tại khu cơng nghiệp Hịa Khánh – TP. Đà Nẵng” làm
luận văn tốt nghiệp cao học của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép trong
KCN Hòa Khánh.
- Đánh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất biện pháp giảm thiểu – kiểm sốt ơ nhiễm
MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Cung cấp các số liệu liên quan cũng như phương pháp mơ
phỏng ơ nhiễm từ các ống khói của cơ sở sản xuất thép, đồng thời làm tài liệu tham
khảo cho sinh viên trong quá trình học tập.
- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần bảo vệ mơi trường nói chung bởi các cơ sở sản
xuất thép đến cuộc sống người dân trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các nguồn phát thải, các tác nhân ơ nhiễm khơng khí, tiếng ồn trong cụm các cơ
sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
+ Phạm vi nghiên cứu tổng quát: KCN Hòa Khánh và các vùng lân cận chịu ảnh
hưởng của cụm các cơ sở sản xuất thép này.
+ Phạm vi nghiên cứu chi tiết: Cụm các cơ sở sản xuất thép tại KCN Hòa Khánh,
quận Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng.

5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan
- Thu thập các tài liệu, thông tin về hoạt động của cụm các cơ sở sản xuất thép tại
KCN Hòa Khánh.
- Thống kê, thu thập các tài liệu, số liệu liên quan về: lượng nguyên, nhiên liệu
sử dụng; lượng chất thải phát sinh trong thời gian hoạt động.
5.2. Phương pháp khảo sát thực địa
Xem xét quy trình hoạt động, hiện trạng mơi trường, tình hình sử dụng ngun
nhiên liệu, năng lượng; biện pháp bảo vệ môi trường, các vấn đề quản lý tại cụm các
cơ sở sản xuất thép trong KCN.
5.3. Phương pháp đo đạc lấy mẫu, phân tích
Lấy và phân tích các mẫu khơng khí xung quanh và mẫu khí thải tại cụm các cơ
sở sản xuất thép và vùng lân cận cơ sở sản xuất để có cơ sở đánh giá về chất lượng
môi trường khu vực.


3

5.4. Phương pháp mơ hình hóa
Sử dụng các phần mềm tính tốn sản phẩm cháy, nồng độ ơ nhiễm trên mặt đất,
lan tỏa ô nhiễm.
5.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
6. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng MTKK xung quanh cụm các cơ sở sản xuất thép trong
KCN Hịa Khánh.
- Mơ phỏng sự khuếch tán của các ống khói để xem xét sự phát tán các chất ô
nhiễm đến các khu dân cư và các công trình lân cận.
- Đề xuất biện pháp giảm thiểu – kiểm sốt ơ nhiễm MTKK xung quanh cụm các
cơ sở sản xuất thép.
7. Bố cục dự kiến của luận văn

Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục Lục
Danh mục các từ viết tắt
Danh mục bảng biểu, hình vẽ
Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục tiêu nghiên cứu
3. Ý nghĩa của đề tài
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5. Phương pháp nghiên cứu
6. Nội dung nghiên cứu
Chương 1: Tổng quan vấn đề ô nhiễm không khí của ngành sản xuất thép
Chương 2 : Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường không khí của cụm các cơ sở sản
xuất thép tại KCN Hịa Khánh
Chương 3: Mơ phỏng khuếch tán ơ nhiễm khơng khí tại cụm các cơ sở sản xuất thép
Chương 4 : Đề xuất biện pháp kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường khơng khí
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


4

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CỦA
NGÀNH SẢN XUẤT THÉP
1.1. Mơi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép trên thế giới
Theo các kết quả nghiên cứu, sản xuất một tấn thép sẽ thải ra khoảng 10.000 m3
khí thải, 100 kg bụi và 80 m3 nước thải. Các loại chất thải này nếu không được xử lý
đúng cách thì cái giá phải trả cho sự tăng trưởng sẽ là quá lớn. Sau nhiều năm đẩy

mạnh phát triển công nghiệp và kinh tế để vượt Nhật Bản, vấn đề tim, phổi và ung thư
tại Trung Quốc ngày càng trở nên phổ biến. Ô nhiễm kim loại gây ra thể chất bất
thường. Trẻ em sinh ra với các dị tật bẩm sinh. Trung Quốc đã đốt 3,6 tỷ tấn than trong
năm 2013, nhiều hơn so với phần còn lại của thế giới. Sau năm 1980, Bắc Kinh có hơn
3.000 nhà máy. Đối với một quốc gia nơng nghiệp muốn phát triển, ống khói là biểu
hiện của sự tiến bộ. Thế nhưng, sự bùng nổ kinh tế khiến bộ mặt quốc gia thay đổi.
Mọi thành phố đều giống nhau, chìm trong ơ nhiễm khơng khí, đất và nước. Nhu cầu
về thép nói riêng và kim loại màu nói chung khiến Trung Quốc đốt nhiều than hơn bao
giờ hết [2].
Năm 2013, Bộ Bảo vệ Môi trường Trung Quốc công bố danh sách 247 “làng ung
thư” ở 27 tỉnh, khu vực khắp cả nước và thừa nhận tình trạng ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng đang xảy ra. Vành đai ô nhiễm và các làng ung thư từ khu vực ven biển
lấn sâu vào nội địa khiến số người chết vì ung thư vượt quá 1,4 triệu và tỷ lệ sơng ngịi
bị ơ nhiễm lên tới hơn 40%. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho biết, số làng ung thư
vượt quá 400. Nguồn nước bị nhiễm độc nặng do hóa chất xả ra ngồi. Theo
Greenpeace East Asia, 320 triệu người khơng có điều kiện tiếp cận nước sạch tại
Trung Quốc và 190 triệu người đang sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm nặng với các hóa
chất độc hại. Tại một số địa phương, đất đai bỏ hoang do không thể trồng trọt. Khi
những nhà máy đầu tiên chuyển đến, côn trùng biến mất khỏi vùng đất phì nhiêu và
sau đó đến những lồi chim trên trời. Cây cối khơ héo và chết khi các nhà máy đến
nhiều hơn.
Tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu, quặng sắt hoặc nguyên liệu tái chế, quá trình
luyện kim trải qua nhiều bước khác nhau. Mỗi bước đều phát sinh ra lượng lớn chất
thải với 3 dạng: rắn, lỏng, khí và bụi với mức độ ơ nhiễm khác nhau. Trong các nhà
máy luyện thép bằng phương pháp truyền thống, nước làm mát thường bị nhiễm kim
loại nặng và các chất phụ gia nên không được tái sử dụng và thường được xả ra bên
ngoài cùng nguồn nước thải khác. Thành phần của nước thải này rất khó xử lý và chứa
nhiều hóa chất độc hại như phenol, xyanua, ammonia, kim loại nặng và một số chất
hữu cơ khác. Không được xử lý đúng cách, những loại chất thải này có thể gây ơ
nhiễm mơi trường, hủy hoại hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.

Năm 2010, tập đoàn luyện thép AK xếp hạng 1 trong danh sách các công ty gây ô


5

nhiễm ở Mỹ sau khi thải khoảng 13.517 tấn hóa chất xuống sông, 11.022 tấn xuống
sông Ohio và 2.495 tấn xuống sơng Muskingum, theo Trung tâm Nghiên cứu Chính
sách Mơi trường Mỹ, trong nhiều năm liên tiếp Ohio trở thành con sông ô nhiễm nhất
của quốc gia này [2].
1.2. Môi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép ở Việt Nam
Hiện cả nước có trên 300 doanh nghiệp nhỏ và vừa sản xuất gang thép (chiếm
gần 30% tổng sản lượng gang thép sản xuất tại Việt Nam), góp phần tăng trưởng kinh
tế, tạo việc làm cho xã hội. Song do đầu tư nhỏ lẻ nên hầu hết các DN gây ô nhiễm
môi trường, đặc biệt là môi trường tại các làng nghề và các xí nghiệp nhỏ lẻ. Nguồn
chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất gang thép gồm nước thải, khí và bụi thải,
chất thải rắn. Trong đó, nước thải phát sinh từ 2 nguồn: Nước làm mát thiết bị và sản
phẩm; Nước dùng để pha chế các loại hóa chất để tẩy, rửa kim loại, sơn mạ màu. Khi
thải ra chúng có một số khống chất, dầu, mỡ dư thừa, cặn bụi, ơ xít sắt và các kim
loại nặng khác là tác nhân gây ô nhiễm. Theo tính tốn, để sản xuất 1 tấn thép sẽ thải
ra từ 0,5-1 tấn xỉ, 10.000 m3 khí thải, 100 kg bụi và các chất ô nhiễm như: axit, kiềm,
các nguyên tố hợp kim. Trong các vùng luyện kim, khí quyển bị nhiễm bẩn chiếm tỷ lệ
gần 60%. Ngoài ra, việc sản xuất thép còn sử dụng nhiều năng lượng như than, gas,
điện, dầu và các chất phụ trợ như hợp kim, điện cực, khí trơ, vật liệu đầm lị. Đặc biệt,
quá trình sản xuất gang thép đã tạo ra một lượng lớn các chất thải gây ô nhiễm môi
trường với một lượng bụi lên tới hàng nghìn tấn/năm, thành phần chủ yếu là các oxit
kim loại và những loại oxit khác (FeO, MnO, Al2O3, SiO2, CaO, MgO) và các loại khí
thải chứa CO, CO2, SO2, NO2, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà trực tiếp là
những công nhân làm việc trong nhà máy. Ngoài ra, các vấn đề về ô nhiễm nhiệt, rung
động, tiếng ồn cũng là những vấn đề ngành thép phải quan tâm [3].
Đặc biệt, các nghiên cứu về khoa học khí hậu và hệ thống quan trắc khí hậu tồn

cầu (GCOS) đã chỉ ra rằng, hoạt động của các ngành công nghiệp và hoạt động của
con người đã phát thải ra nhiều loại khí thải nhà kính (CO2, CH4, N2O, PFCs, SF6).
Trong đó, sản xuất gang thép đã sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên (quặng sắt,
than, đá vơi, khí thiên nhiên…) và sử dụng nhiệt năng, điện năng từ việc đốt cháy
nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí thiên nhiên) đã tạo nên nguồn phát thải khí nhà
kính khá lớn. Sản xuất gang thép qua các công đoạn nung sấy, thiêu kết, nấu chảy
nguyên liệu để tạo ra gang, đúc phôi từ gang và cán đều tạo ra 3 dạng chất thải (nước
thải; khí và bụi thải; chất thải rắn) với mức độ ô nhiễm khác nhau. Tất cả các công
đoạn của sản xuất gang thép đều phát sinh ra lượng khí thải. Đặc biệt, công nghệ luyện
gang truyền thống (gồm các công đoạn thiêu kết, luyện cốc, luyện gang bằng lò cao)
do tiêu thụ và sử dụng một lượng than khá lớn (than mỡ luyện cốc và than antraxit
phun thổi) làm nhiên liệu nên đã phát ra lượng khí thải (CO2) lớn nhất so với các công
đoạn luyện thép và cán thép [4].


6

Ở Việt Nam, phần lớn thép được sản xuất bằng cơng nghệ lị điện hồ quang – đúc
liên tục. Ngành sản xuất thép của Việt Nam bắt đầu bằng 2 lị mactanh 50 tấn/mẻ tại
Cơng ty Gang thép Thái Ngun và 2 lò BOF 5 tấn/mẻ tại Nhà máy Luyện cán thép
Gia Sàng. Sau một số năm vận hành, Công ty đã chuyển sang lò điện hồ quang. Gần
đây nhiều nhà máy sản xuất phôi thép đã được xây dựng và đi vào hoạt động như Hồ
Phát, Đình Vũ, Lương Tài, Vạn Lợi… Các lò điện sản xuất thép của Việt Nam hiện rất
nhỏ, trừ Nhà máy Thép Phú Mỹ được trang bị lò điện hồ quang kiểu DANARC 70
tấn/mẻ mới được đưa vào vận hành. Các lò điện này đã áp dụng một số tiến bộ kỹ
thuật như phun ôxy và than vào tạo xỉ bọt, dùng biến thế siêu cao công suất, sử dụng
các loại vật liệu chịu lửa siêu bền, ra thép đáy lệch tâm.

Hình 1.1. Quy trình sản xuất thép khép kín
Hiện nay, Việt Nam chỉ có Hịa Phát là doanh nghiệp duy nhất sử dụng cơng

nghệ lị cao liên động khép kín từ quặng sắt đến thép thành phẩm, hay còn gọi là sản
xuất thép từ thượng nguồn. Có thể hiểu đơn giản quy trình sản xuất thép từ thượng
nguồn qua 4 bước: Đầu tiên quặng sắt thô các loại sẽ được đưa vào nhà máy chế biến
nguyên liệu để loại tạp chất, tăng hàm lượng sắt và viên thành dạng cục tròn; quặng sắt
vê viên, than cốc (coke), vôi và phụ gia khác được đưa vào lò cao để nấu lỏng thành
nước gang; gang lỏng từ lò cao sẽ được chuyển sang các lò tinh luyện của nhà máy
luyện thép để cho ra phôi đảm bảo tiêu chuẩn; và cuối cùng, phôi vừa ra lò được
chuyển ngay sang nhà máy cán để cho ra thép xây dựng thành phẩm, hồn thành chu
trình sản xuất khép kín. Xét về cơng nghệ, ưu điểm của cơng nghệ lò thổi oxy (BOF)
Hòa Phát đang sử dụng là khả năng tiêu thụ điện năng thấp hơn so với công nghệ đang
được đa số doanh nghiệp ngành Thép Việt Nam sử dụng lị điện (EAF). Ước tính, điện
năng tiêu thụ trên mỗi tấn thép sản xuất từ công nghệ BOF thấp hơn từ 10 – 15% so
với công nghệ EAF. Hoặc với đặc thù luyện gang cơng nghệ lị cao và cơng nghệ lị
thổi oxy sẽ sinh ra một lượng lớn khí CO, tồn bộ khí CO này sẽ được thu hồi một


7

cách triệt để tích trữ trong hai bồn chứa có dung tích 80.000m3 nhằm quay lại sử dụng
làm nhiên liệu đốt thay vì sử dụng nhiên liệu LPG hay dầu FO cho các công đoạn sản
xuất khác, chẳng hạn nung vôi làm phụ gia tạo xỉ, sản xuất quặng vê viên (pellet). Một
cải tiến khác là hầu hết các lò gia nhiệt phơi thường được đốt bằng dầu FO thì Hịa
Phát lại sử dụng hệ thống 10 lị khí hóa than để sản xuất khí CO từ than anthracite làm
nhiên liệu cung cấp cho các lò gia nhiệt của các nhà máy cán, tiết kiệm đến 50% chi
phí nhiên liệu cho công đoạn cán thép [5].
Ngành công nghiệp thép của Việt Nam có cơng nghệ và trang thiết bị chủ yếu là
cũ và lạc hậu, chỉ một số nhà máy đầu tư sau năm 2000 mới tiếp cận được công nghệ
và thiết bị tiên tiến. Do vậy, vấn đề bảo vệ môi trường, đặc biệt là xử lý các chất thải
của các nhà máy thép trở thành vấn đề quan trọng. Nhiều công ty đã đầu tư các trang
thiết bị, áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn (SXSH) nên trong lĩnh vực bảo vệ

mơi trường đã có nhiều tiến bộ. Tuy nhiên, các dịng thải vẫn có thành phần vượt quá
tiêu chuẩn môi trường cần phải xử lý thu hồi và tái chế để sử dụng, nhằm giảm thải ơ
nhiễm và nâng cao hiệu quả của q trình sản xuất thép. Các cơng nghệ xử lý khí thải
được áp dụng trong các nhà máy sản xuất thép của Việt Nam phổ biến là:
- Lọc bụi bằng cyclon và multi cyclon: Tách bụi khỏi dịng khí thải bằng sử dụng
lực ly tâm: Hiệu quả tách bụi của cyclon thấp hơn nhiều so với lọc bụi tĩnh điện hay
lọc bụi túi vải, nên thường khơng được dùng 1 mình trong các hệ thống xử lý khí thải
hiện nay.
- Lọc bụi tĩnh điện: Thường được áp dụng để tách bụi trong khí cháy bằng cách
cho dịng khí thải đi qua trường điện mạnh, trường điện sẽ nạp điện cho các hạt bụi
trong khí cháy. Trong tháp lọc bụi có các tấm thu bụi kích thước lớn, sẽ thu các hạt bụi
trong khí thải. Nhiệt độ làm việc tiêu chuẩn của lọc bụi tĩnh điện là từ 1600C – 2600C.
Các nhà máy luyện kim thường hay dùng nước để rửa các chất bẩn từ điện cực thu bụi
và khí thải thường được làm mát hoặc phun hơi nước làm ẩm để nâng cao hiệu quả thu
bụi.
- Lọc bụi túi vải: Là biện pháp thu bụi đạt hiệu quả cao. Phin lọc thường là túi có
đường kính từ 16 – 20 cm, chiều dài tới 10m được làm từ sợi bông thủy tinh hay
PTFE. Quạt đẩy thổi bụi đi qua lớp phin lọc và các hạt bụi được giữ lại trên bề mặt
phin lọc và tạo lớp. Để tránh túi vải bị phá hỏng bởi hơi axit nên thường được sử dụng
kết hợp với hệ thống sấy dịng khí để loại bỏ axit trước khi vào túi lọc.
Cơng nghệ xử lý khí thải trong 1 số nhà máy thép Việt Nam:
+ Nhà máy Luyện thép Lưu Xá: Tại lị điện siêu cơng suất 30 tấn/mẻ và lò tinh
luyện đã lắp đặt hệ thống thu và xử lý khí thải khá hiện đại. Hệ thống gồm 40 buồng,
mỗi buồng 90 túi vải, diện tích lọc là 8.278 m2, lượng gió xử lý 480.000 m3. Sau khi
qua hệ thống lọc bụi, đáp ứng tiêu chuẩn thải được thải ra mơi trường qua ống khói
cao 23m.


8

+ Nhà máy Thép Biên Hòa và Thép Thủ Đức: tại đây luyện thép bằng lị điện
hồ quang, lượng khí thải khoảng 50.000 m3/h cho mỗi lò, với hệ số ô nhiễm bụi là 20 30 kg/tấn sản phẩm. Công ty thép miền Nam đã lắp đặt hệ thống xử lý khói thải cho 2
nhà máy này theo nguyên lý thu bụi bằng túi lọc vải có kết hợp khử khí CO. Các hệ
thống này đã hoạt động khá hiệu quả, giảm đáng kể lượng chất gây ô nhiễm không khí.
+ Cơng ty Tơn Phương Nam, Posvina, Vingal: Các nhà máy mạ kim loại với
các chất ơ nhiễm khơng khí điển hình là hơi axit (HCl), khí NH3, bụi. Cơng nghệ xử lý
khí thải cho loại nhà máy này là sử dụng phương pháp hấp thụ với thiết bị hấp thụ 2
cấp (có dung dịch hấp thụ là nước hoặc các dung mơi hố học) đạt hiệu quả cao.
Nhìn chung, lượng bụi thu ở các thiết bị lọc khí ở các nhà máy sử dụng lò điện
của Việt Nam phụ thuộc lớn vào chất lượng thép phế (độ sạch) và dao động trong
khoảng 20-50 kg/tấn. Thép phế thu mua trong nước thường có lẫn nhiều đất đá dính
bám nên lượng bụi phát thải lớn so với khi dùng thép phế nhập khẩu. Bụi thu hồi ở các
thiết bị lọc khí của các nhà máy thép hiện nay được sử dụng phổ biến là đưa vào thiết
bị thiêu kết sau khi trộn lẫn với quặng sắt đã nghiền để làm nguyên liệu lị cao luyện
gang. Có một số cơng ty nước ngoài đã đặt vấn đề đầu tư một dây chuyền xử lý bụi lò
điện để làm nguyên liệu luyện thép, nhưng vì quy mơ nhà máy địi hỏi lượng bụi thu
hồi đủ lớn, trong khi các nhà máy thép của Việt Nam quy mô nhỏ và ở rải rác nên đề
án không trở thành hiện thực. Trong các dự án Liên hợp luyện kim đang xây dựng ở
Việt Nam, vấn đề lọc khí để tái sử dụng khí thải đốt lị hơi phát điện là biện pháp tái sử
dụng khí thải có hiệu quả nhất và cũng là biện pháp tốt nhằm bảo vệ môi trường trong
sản xuất luyện kim. Khu Liên hợp thép Hòa Phát ở Hải Dương đã sử dụng tồn bộ khí
phát thải của lị cốc để phát điện, chính vì thế đã giải quyết triệt để ơ nhiễm của khí lị
cốc, lượng điện do đốt khí lò cốc đạt 40MW. Tiêu hao năng lượng trong sản xuất thép
là chỉ tiêu rất quan trọng, không những ảnh hưởng đến mơi trường mà cịn có tác dụng
đến hiệu quả kinh tế của nhà máy (giá thành sản phẩm). Để giảm bớt tiêu hao điện
năng cho 1 tấn phôi thép, hầu hết các công ty đều áp dụng các biện pháp tổng hợp như
thổi ô xy, phun than bột vào lò. Nhờ các biện pháp này đã giảm mức tiêu hao điện
năng trung bình từ 550-600 kWh/tấn phơi xuống cịn mức 400-450 kWh/tấn (như ở
nhà máy Pomina, Sơng Đà). Một số nhà máy đã áp dụng đưa phơi nóng từ máy đúc
sang xưởng cán thép (lò nung cán chỉ đốt bổ sung) nên lượng dầu tiêu hao để đốt lị

nung tính cho 1 tấn thép cán đã giảm từ 60 kg dầu FO xuống còn 30-35 kg dầu FO/tấn.
Lượng khí thải CO2 từ lị nung xuống cán đã giảm rõ rệt (có thể giảm 40-50%). Những
lị điện đầu tư sau năm 2005 (như Phú Mỹ, Pomina, Sông Đà) đều dùng cơng nghệ và
thiết bị của Ý, nhiệt khí thải đã được sử dụng để nung nóng thép phế hoặc nạp thép
phế liên tục sau khi đã được nung nóng (công nghệ Techin) đã giảm tiêu hao điện năng
rõ rệt (cịn khoảng 400 kWh/tấn phơi)[6].


9

Bảng 1.1. So sánh hiệu quả các phương pháp xử lý khí bụi
Phương
pháp

Ưu điểm

- Cấu tạo đơn giản.
- Độ bền cao, dễvận hành.
- Giá thành thấp.
- Chi phí năng lượng khơng lớn
Buồng và có thể lọc được bụi có tính
lắng bụi mài mịn.
- Ngồi ra hoạt động của buồng
lắng khơng chịu ảnh hưởng của
nhiệt độ và bảo đảm lắng được
bụi thô.
- Cấu tạo đơn giản.
- Hiệu suất cao 60-80%
Cyclon
(cyclone

khô);
80-95%
(cyclone ướt).
- Hiệu suất cao 90 – 95%.
Lọc bụi
ống tay
áo
- Hiệu suất cao 95 – 99%.
Lọc tĩnh
điện

Nhược điểm
- Chỉ lọc được bụi có kích thước tương
đối lớn.
- Để lắng được các hạt nhỏ kích thước
của buồng lắng phải rất lớn → Chiếm
nhiều diện tích khơng gian lắp đặt thiết
bị.
- Hiệu quả lọc đối với các hạt nhỏ hơn
5µm thậm chí trong các buồng lắng kích
thước lớn hầu như bằng 0.
- Hiệu suất xử lý thấp (40 – 60%).
- Chỉ lọc được bụi có kích thước tương
đối lớn.
- Với xử lý lưu lượng lớn, chiếm nhiều
diện tích khơng gian lắp đặt thiết bị.
- Trở lực cao.
- Chỉ dùng được với bụi khô, nhiệt độ
tương đối thấp. Dễ cháy.
- Giá thành thiết bị cao.

- Tốn năng lượng và không áp dụng
được với các loại khí có khả năng cháy,
nổ.
- Giá thành thiết bị cao.


10

Lọc ướt

- Dễ chế tạo, giá thành thấp,
nhưng hiệu quả lọc bụi cao.
- Có thể lọc được bụi có kích
thước dưới 0,1 m.
- Có thể làm việc với khí có
nhiệt độ và độ ẩm cao.
- Thiết bị lọc bằng phương
pháp ướt có lợi thế hơn các
thiết bị lọc khác là nó có thể
được sử dụng trong trường hợp
khí nóng và bụi, chất lỏng kết
dính, khơng an tồn về cháy nổ.
- Thiết bị lọc ướt, ngồi lọc bụi
và lọc khí, tức dùng chúng như
thiết bị hấp thụ, cịn có thể làm
nguội và làm ẩm khí, tức như
thiết bị trao đổi nhiệt hịa trộn.

- Năng lượng lớn.
- Khí ướt gây những vấn đề như xâm

thực cần phải chống ăn mòn, sản phẩm
thải ở dạng cắn bùn yêu cầu phải xử lý
nước thải.
- Lượng nước khổng lồ khoảng 0,050,1m3 nước cho 100m3 khí là lượng
nước yêu cầu, lượng nước này quay
vòng cùng bụi cho ra lượng cắn bùn
quánh rất đáng quan tâm, làm phức tạp
cho hệ thống thoát nước và xử lý nước
thải.

1.3. Mơi trường khơng khí các cơ sở sản xuất thép tại KCN ở thành phố Đà Nẵng
Cùng với sự gia tăng dân số, q trình đơ thị hóa nhanh và ngày càng có nhiều
nhà máy, xí nghiệp mọc lên trên diện tích đất khiêm tốn, Đà Nẵng đang phải đứng
trước những thách thức về ô nhiễm môi trường đất, nước, khơng khí. Trong đó, ơ
nhiễm khơng khí đang được xem là hệ trọng vì tầm kiểm sốt khó, giải pháp xử lý,
khắc phục cũng rất phức tạp. Qua kết quả quan trắc các thơng số về khơng khí và tiếng
ồn hàng năm cho thấy, chất lượng mơi trường khơng khí nói chung ở giai đoạn 2008 2014 ở Đà Nẵng có cải thiện hơn so với các năm trước, mặc dù có một số chỉ tiêu cịn
cao so với quy chuẩn cho phép (bụi và tiếng ồn). Một số vị trí có giá trị bụi lơ lửng
tổng số trung bình vượt QCCP chủ yếu tại vị trí Tây các KCN Liên Chiểu, Tây KCN
Hịa Khánh và Ngã 5 Trần Bình Trọng. Nguyên nhân chủ yếu là do xây dựng hoạt
động cơ sở hạ tầng, mở rộng và thu hút đầu tư ngày càng nhiều tại các KCN cũng như
quá trình đơ thị hóa diễn ra nhanh chóng kéo theo sự gia tăng dân số thành thị, mật độ
tham gia giao thông lớn, phát triển của các hoạt động thương mại, dịch vụ tại trung
tâm thành phố đã ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí tại khu vực này [7].
Trong những năm qua, do ảnh hưởng của nền kinh tế suy thối, một số doanh
nghiệp luyện, cán thép tại KCN Hịa Khánh đã ngừng hoạt động hoặc thay đổi mục
tiêu sản xuất. Hiện tại chỉ còn các doanh nghiệp trong cụm các cơ sở sản xuất thép quy
mô vừa và nhỏ như Công ty thép Thường Thắng Đạt, Công ty thép DANA – Nhật,
Công ty thép Tấn Quốc, Công ty thép Tấn Hiền hoạt động thường xuyên. Theo báo

11

cáo kết quả kiểm tra việc chấp hành các quy định về bảo vệ môi trường đối với các cơ
sở luyện, cán thép tại KCN Hịa Khánh thì hầu hết dây chuyền sản xuất cũng như các
hệ thống xử lý khí thải lị luyện thép, lị nung của các cơ sở đang hoạt động luyện, cán
thép tại KCN Hòa Khánh đều đã lạc hậu, khơng khép kín và gây ơ nhiễm nghiêm trọng
đến mơi trường khơng khí xung quanh. Hầu hết các cơ sở chỉ lắp đặt hệ thống xử lý
khí thải lị nung phơi và lị luyện cán thép bằng cơng nghệ tháp tiếp xúc khí – nước
hoặc cyclone ướt thông qua chụp hút gián tiếp theo phương tiếp tuyến và lắp đặt ống
khói cao 15m. Hiện tại các công nghệ xử lý trên đã lạc hậu, hiệu suất xử lý thấp, do đó
phần lớn khí thải khơng thơng qua hệ thống xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ảnh
hưởng nghiêm trọng đến khu vực dân cư lân cận[1].
1.4. Tổng quan về phần mềm mô phỏng khuếch tán ơ nhiễm MTKK
Kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường khơng khí tại các cơ sở sản xuất thép khơng thể
chỉ dựa trên những kết quả đo đạc thực nghiệm vì vấn đề thời tiết, khí tượng, địa hình
cũng như diễn biến phức tạp của nguồn thải gây ra. Việc đo ô nhiễm không khí phức
tạp hơn nhiều do sự biến động quá lớn so với việc đo đạc ô nhiễm trong nguồn nước
và đất. Chính vì những lý do đó mà các nhà khoa học đã nghiên cứu các mô hình hóa
để mơ phỏng ơ nhiễm trong điều kiện lý tưởng, sau đó tiếp tục các mơ phỏng trong
điều kiện phức tạp để có thể áp dụng mơ hình trong thực tế cho các cơ sở sản xuất
thép. Hiện nay trên thế giới phần lớn đã sử dụng các mô hình mơ phỏng khuếch tán ơ
nhiễm để quản lý vấn đề ơ nhiễm khơng khí do các cơ sở sản xuất thép gây ra.
Theo tài liệu của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), chương trình mơi trường
của Liên hiệp quốc (UNEP) và Tổ chức y tế thế giới (WHO) thì hiện nay trên thế giới
phổ biến sử dụng 2 dạng mơ hình tốn q trình khuếch tán các chất ơ nhiễm trong
mơi trường khơng khí sau đây:
- Mơ hình Gauss: sử dụng ở các nước phương Tây. Tính tốn theo mơ hình
Gauss nhanh chóng và đơn giản hơn, nhưng xét về mức độ chính xác của tính tốn thì
mơ hình Gauss phù hợp với các nguồn điểm thấp (chiều cao ống khói h  30m).

- Mơ hình Berliand: sử dụng ở Liên xơ trước đây. Tính tốn theo mơ hình
Berliand mất nhiều thời gian hơn, việc xác định các tham số tính tốn phức tạp hơn,
nhưng độ chính xác của mơ hình Berliand gần sát với thực tế, đặc biệt là các nguồn
điểm cao (h > 35m).
Đối với Việt Nam việc áp dụng mơ hình hóa vào vấn đề quản lý mơ trường
khơng khí tại các cơ sở sản xuất thép cũng là điều kiện tất yếu để phù hợp với sự phát
triển của công nghệ thông tin. Hiện nay, đã có nhiều mơ hình tốn học tính tốn sự lan
truyền chất ơ nhiễm trong khơng khí đã được nghiên cứu và ứng dụng như:
a. Phần mềm CAP 1.0, CAP 2.5, ENVIMAP 2.0, ECOMAP: được nhóm nghiên
cứu do PGS.TSKH. Bùi Tá Long xây dựng và phát triển.
+ Phần mềm CAP (Computation for Air Pollution)1.0 tính tốn ơ nhiễm khơng


12

khí theo mơ hình Gauss, phần mềm CAP 2.5 tính tốn ơ nhiễm khơng khí theo mơ
hình Berliand.
+ Phần mềm ENVIMAP (ENVironmental Information Managerment and Air
Pollution Estimation) là mềm ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và cơ sở dữ
liệu trợ giúp quản lý mơi trường khơng khí và tích hợp mơ hình ơ nhiễm khơng khí do
các ống khói (mơ hình Berliand).
+ Phần mềm ECOMAP (Mapping and computing for Air Pollution software for
central Economic key region - Vẽ và tính tốn ơ nhiễm khơng khí cho các tỉnh thuộc
vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung) là phần mềm - hệ thơng tin - mơ hình mơi
trường trợ giúp cơng tác quản lý và tính tốn ơ nhiễm khơng khí cho nguồn vùng
(Hanna - Gifford).
b. Phần mềm Air Pollution Assessment and Modelling: do tác giả Phùng Chí Sĩ
và cộng sự xây dựng trên mơ hình cơ sở Gauss, Hanna, Johnson để tính tốn lan truyền
các chất ơ nhiễm từ một nguồn điểm, một nguồn giao thông và một vùng ơ nhiễm. Mơ
hình này đã được tác giả Đinh Xn Thắng dùng để tính tốn lan truyền từ nhà máy

lọc dầu Cát Lái và tác giả Lê Văn Đức dùng để tính tốn lan truyền ơ nhiễm khơng khí
KCN Biên Hòa 1.
c. Phần mềm AirQuis 2003 của Nauy: sử dụng ở chi cục mơi trường thành phố
Hồ Chí Minh để quản lý mơi trường tồn thành phố.
d. Phần mềm MTĐT AT – 80586: các tác giả Lê Văn Nãi, Trần Ngọc Chấn, Bùi
Sỹ Lý đã xây dựng phần mềm này trên cơ sở mơ hình Gauss để tính tốn ô nhiễm
không khí thành phố Hà Nội, phát tán ô nhiễm khơng khí từ KCN Vĩnh Tuy – Mai
Đơng (Hà Nội).
e. Phần mềm DH-Air: Nguyễn Đình Huấn –Đại học Bách khoa Đà Nẵng xây
dựng phần mềm này trên cơ sở mơ hình Gauss để tính tốn ơ nhiễm khơng khí, phát
tán ơ nhiễm khơng khí từ các KCN trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
f. Phần mềm Meti-lis: Các mô hình Meti-lis phiên bản tiếng anh là dựa trên
phiên bản tiếng Nhật 2.02 được phát triển bởi Bộ kinh tế, thương mại và công nghiệp
(Meti), trung tâm nghiên cứu rủi ro hóa chất (CRM), AIST cùng với sự hợp tác của
nhiều tổ chức khác. Mơ hình Meti-lis được xây dựng trên phương trình Gauss, tính
tốn trong điều kiện ổn định. Phương trình được sử dụng để mơ hình hóa sự phát thải
của nguồn điểm.
Bên cạnh đó cịn một số luận án tiến sỹ, luận văn cao học đã có những nghiên
cứu áp dụng thực tế cho các nhà máy, các KCN nhằm hồn thiện các thơng số cho mơ
hình và mô phỏng sự ô nhiễm của các đối tượng nghiên cứu này. Kết quả đều được
đánh giá khá cao và được các nhà khoa học chấp thuận kết quả để áp dụng mơ hình
vào mơ phỏng vấn đề ơ nhiễm tại các KCN Việt Nam.


13

CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
KHƠNG KHÍ CỦA CỤM CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT THÉP TẠI KCN
HÒA KHÁNH
2.1. Các cơ sở sản suất thép tại KCN Hịa Khánh

2.1.1. Khu cơng nghiệp Hịa Khánh
2.1.1.1. Lịch sử hình thành
Khu cơng nghiệp (KCN) Hịa Khánh được thành lập theo Quyết định số
3698/QĐ-UB ngày 12/12/1996 của Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Nam Đà
Nẵng (cũ), thuộc phường Hòa Khánh, quận Liên Chiểu. Là KCN được thành lập thứ
hai ở Đà Nẵng trên cơ sở thực hiện mô hình phát triển kinh tế khu cơng nghiệp của
thành phố, KCN Hịa Khánh được thành lập với tổng diện tích 395,72ha, trong đó
298,25 ha đất cơng nghiệp có thể cho thuê. Dự án do Công ty phát triển và khai thác
hạ tầng KCN Đà Nẵng (Daizico) thực hiện khai thác giai đoạn 1 và Công ty cổ phần
đầu tư Sài Gòn – Đà Nẵng kinh doanh khai thác hạ tầng giai đoạn 2.
KCN Hòa Khánh được xây dựng ở vị trí thuận lợi, nơi tập trung phần đơng cơng
nhân lao động của thành phố. Đây là khu cơng nghiệp có diện tích lớn nhất trong sáu
KCN hiện có ở Đà Nẵng và là nơi thu hút nhiều dự án đầu tư nhất, đặc biệt là các dự
án của nhà đầu tư Nhật Bản.

Hình 2.1. Bản đồ tổng thể KCN Hịa Khánh


14

Do ban đầu số lượng các nhà máy trong KCN Hòa Khánh chưa nhiều nên việc
xây dựng các nhà máy vẫn theo cụm một cách tự nhiên để dần lấp đầy các khu đất đã
quy hoạch do đó dẫn đến tình trạng các nhà máy trong KCN được bố trí khá lộn xộn
với các loại hình sản xuất khác nhau nên tình trạng ơ nhiễm của nhà máy này đến nhà
máy khác tất yếu xảy ra. Điển hình là các nhà máy thép gây ra rất nhiều tiếng ồn, bụi
và khí ơ nhiễm nhưng thực tế các nhà máy này phải bố trí phân tán theo cụm nhỏ do
đó rất khó cho cơ quan quản lý giải quyết triệt để vấn đề ơ nhiễm mơi trường. Nhìn
chung các nhà máy giấy, vật liệu xây dựng, cơ khí, lắp máy, bia, điện tử, ... bố trí một
cách chắp vá, xen kẽ lẫn nhau. Tiếng ồn, bụi và khí ơ nhiễm nhà máy này sẽ ảnh
hưởng đến nhà máy khác. Vấn đề rác thải, giao thông vận chuyển rất phức tạp trong

công tác quản lý.
2.1.1.2. Vị trí và điều kiện khí tượng
+ Địa điểm:
- Cách cầu sông Hàn 13 km.
- Cách cảng biển Tiên Sa khoảng 19km.
- Cách cảng biển Liên Chiểu 5km.
- Cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 12km.
- Cách trung tâm thành phố Đà Nẵng 11km.
+ Vị trí:
- Phía bắc giáp ruộng lúa và các khu dân cư.
- Phía nam giáp đường Âu Cơ đi khu du lịch Bà Nà.
- Phía đơng giáp quốc lộ 1A.
- Phía tây giáp CCN Thanh Vinh.
+ Nhiệt độ:
- Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,90C.
- Nhiệt độ trung bình các tháng nóng (tháng 5-8): 28-300C.
- Nhiệt độ trung bình các tháng lạnh (tháng 12-2): 18-230C.
- Biên nhiệt độ ngày đêm: 5-70C.
- Số giờ nắng trung bình trong năm: 2000 giờ/năm.
+ Độ ẩm :
- Độ ẩm trung bình là 83,4%.
- Mùa mưa độ ẩm ln trên 90%.
- Độ ẩm thấp nhất trung bình vào tháng 7 khoảng 56%.
+ Lượng mưa:
- Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504 mm.
- Mùa mưa từ tháng 9 - 12.
- Lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11: trung bình từ 550 - 1.000 mm/tháng.
- Lượng mưa thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4: trung bình từ 23 - 40 mm/tháng.