BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN VĂN THỨC
NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG NƯỚC NHIỄM DẦU
TẠI CÁC CÔNG TY SẢN XUẤT, PHÂN PHỐI XĂNG
DẦU TẠI TP.HCM VÀ KHẢ NĂNG XỬ LÝ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ. NGHIÊN CỨU CỤ THỂ
TẠI CÔNG TY DẦU NHỜN AP SÀI GÒN PETRO
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Mã số : 60520320
TP. HỒ CHÍ MINH, 04/2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

NGUYỄN VĂN THỨC
NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG NƯỚC NHIỄM DẦU
TẠI CÁC CÔNG TY SẢN XUẤT, PHÂN PHỐI XĂNG
DẦU TẠI TP.HCM VÀ KHẢ NĂNG XỬ LÝ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ. NGHIÊN CỨU CỤ THỂ
TẠI CÔNG TY DẦU NHỜN AP SÀI GÒN PETRO
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Mã số : 60520320
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. VÕ ĐÌNH LONG
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. VÕ ĐÌNH LONG

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ

nước khác nhau.
III- Ngày giao nhiệm vụ: 21/06/2012
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28/03/2013
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Võ Đình Long
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
TS. VÕ ĐÌNH LONG
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, 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
(Ký và ghi rõ họ tên)
Nguyễn Văn Thức
ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành quý thầy cô trong khoa Công nghệ môi trường
trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM đã tận tình truyền đạt kiến thức và
kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tại trường.
Tôi vô cùng biết ơn thầy TS. Võ Đình Long và TS. Thái Văn Nam là giáo viên
hướng dẫn khoa học tôi thực hiện luận văn, các thầy đã tận tụy giúp đỡ và góp ý
cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi xin cám ơn Ban Giám Đốc Công ty TNHH Xăng Dầu Vĩnh Phú, Chị Mai
Trưởng phòng hóa nghiệm Công ty Dầu Nhờn AP Sài Gòn Petro và các anh chị
đang công tác tại các phòng thí nghiệm các công ty dầu nhờn Shell, BP -Castrol,
Petrolimex, Solube, Vilube… đã hỗ trợ và tạo điều kiện tốt để tôi thực hiện đề tài
một cách thuận lợi nhất.

fractions: free oil, oil/water emulsifier and solution components. The oily
wastewater is normally accompanied with emulsifier which is used in oil cleaning
processes. While the free oil can be removed mostly by gravity oil separator, the
other components of the oily wastewater can not be removed simply by gravity
separation. In this study, petroleum storage’s wastewater and lubricants factory’s
wastewater in HCM city will be studied as a representative for oily wastewater. The
oily wastewater was evaluated by flocculation process The feed wastewater has oil
and grease concentration from 10-500 mg/l. The flocculation process were
experimented at stirring time of 30- 120 seconds and stirring speed of 200 – 1000
rpm/min. The results showed that the removed efficiency of the flocculation process
reached over 85,5% for O&G. In the flocculation process, aluminium sunfate and
PAM was added into the reactor showed that removed efficiency for O&G was
almost higher than without PAM.
v
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan

i
Lời cảm ơn

ii
Tóm tắt
Abstract
Mục lục

v
Danh mục viết tắt

vii


7
1.1.2 Thành phần và tính chất của xăng, dầu

8
1.2 Thành phần của dầu nhờn

8
1.2.1 Dầu gốc

9
1.2.2 Phụ gia
1.3 Nguồn gốc nước thải nhiễm dầu 11
1.3.1 Nguồn gốc từ các nhà máy lọc dầu 11
1.3.2 Nguồn gốc nước nhiễm dầu từ các kho xăng dầu 12
1.3.3 Nguồn nước thải nhiễm dầu từ các nhà máy tái chế dầu nhờn 15
1.3.4 Nguồn gốc nước thải nhiễm dầu từ nước rửa xe 16
1.4 Hiện trạng phát thải nước thải nhiễm dầu tại các công ty sản xuất, phân
phối xăng dầu tại Tp.HCM
1.4.1 Hiện trạng phát thải nước thải nhiễm dầu tại các tổng kho xăng dầu
Tp.HCM
1.4.2 Thực trạng phát thải ô nhiễm tại các công ty sản xuất dầu nhờn 19
vii
1.5 Các tác động môi trường khi xả nước thải nhiễm dầu vào môi trường 21
1.5.1 Ảnh hưởng đến hệ sinh thái sông hồ 21
1.5.2 Ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường biển 22
1.5.3 Ảnh hưởng đến con người 25
1.5.4 Ảnh hưởng đến kinh tế Việt Nam 25
1.6 Trạng thái của dầu trong nước thải 25
1.7 Nhũ tương dầu-nước và các yếu tố ảnh hưởng 26

Tài liệu tham khảo 82
Phụ lục
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ix
Từ viết tắt Cụm từ tiếng việt Cụm từ tiếng anh
BOD Nhu cầu oxy sinh hóa Biochemical oxygen demand
COD Nhu cầu oxy hóa học Chemical oxygen demand
CTNH Chất thải nguy hại
CHXD Cửa hàng xăng dầu
HST Hệ sinh thái
KCN Khu công nghiệp
O&G Dầu mỡ Oil & grease
PAM Polyarylamide
PPM Phần triệu Part per million
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
RH
p
Hydrocacbon no
RH
n
Hydrocacbon mạch vòng
RH
A
Hydrocacbon vòng thơm
TBN Chỉ số kiềm tổng Total base number
Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh
VI Chỉ số độ nhớt Viscosity index
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Phân loại các loại dầu gốc thương phẩm 9

các tổng kho chứa xăng dầu tại Tp.HCM
64
Bảng 3.2 Hàm lượng dầu tồn tại trong nước dưới dạng nhũ tương của
các nhà máy dầu nhờn tại Tp.HCM
65
Bảng 3.3 Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 1 có
hàm lượng dầu ban dầu là 20,4 mg/l
66
Bảng 3.4 ,Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 2 có
hàm lượng dầu ban dầu là 78,3 mg/l
67
Bảng 3.5 ,Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 3 có
hàm lượng dầu ban dầu là 158,8 mg/l
68
Bảng 3.6 ,Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 4 có
hàm lượng dầu ban dầu là 265,5 mg/l
69
Bảng 3.7 ,Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 5 có
hàm lượng dầu ban dầu là 356,9 mg/l
70
Bảng 3.8 ,Kết quả thực nghiêm phá nhũ tương dầu /nước của mẫu 6 có
hàm lượng dầu ban dầu là 451,2 mg/l
71
Bảng 3.9 Giá trị tối ưu nồng độ, thời gian khuấy, tốc độ khuấy để
lượng dầu sau xử lý nhỏ nhất
73
Bảng 3.10 Hiệu suất xử lý khi không sử dụng PAM làm chất keo tụ 75
Bảng 3.11 Hiệu suất xử lý khi sử dụng PAM/ phèn nhôm =1/2 76
Bảng 3.12 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lý 77
Bảng 3.13 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất loại bỏ dầu 78

Hình 1.10 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải nhiễm dầu 44
Hình 3.1
Đồ thị so sánh hiệu xuất xử lý khi sử dụng PAC& phèn
nhôm và không sử dụng PAC
76
Hình 3.2
Đồ thị ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất loại bỏ
dầu
78
Hình 3.3
Đồ thị ảnh hưởng tốc độ khuấy đến hiệu suất loại bỏ
dầu
79
xii
1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghiệp dầu khí Việt Nam đã phát triển với tốc độ nhanh từ tìm kiếm thăm dò
khai thác đến vận chuyển, tàng trữ làm dịch vụ, chế biến và phân phối sản phẩm.
Hoạt động dầu khí mang lại nguồn lợi cho nền kinh tế quốc dân song cũng tiềm ẩn
nhiều rủi ro đến môi trường dẫn đến thiệt hại những nguồn tài nguyên khác ở biển
và môi trường sống. Do đó cần áp dụng những biện pháp ngăn chặn nguy cơ ô
nhiễm môi trường sống do hoạt động dầu khí có thể xảy ra.
Cho đến nay đã có trên 180 giếng khoan thăm dò với 71 phát hiện và một loạt dầu
khí quan trọng đã được đưa vào khai thác như: Bạch Hổ, Rồng Rạng Đông, Ruby,
Đại Hùng,…
Do đó sự ô nhiễm mặt nước do khai thác và sử dụng là không thể tránh khỏi. Ngoài
ra trong quá trình hoạt động còn có thể xảy ra các sự cố tràn dầu ra biển như rò rỉ
dầu trong bơm tải tiếp dầu vỡ nứt đường ống, va chạm tàu chở dầu.
Theo số liệu thống kê của cục môi trường Bộ Khoa Học Công Nghệ Môi Trường

báo động. Do đa số nước thải nhiễm dầu của các nhà máy, xí nghiệp phân phối
Xăng Dầu không qua xử lý hoặc chỉ xử lý sơ bộ, thải thẳng ra hệ thống sông ven
nhà máy.
3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Tình hình nghiên cứu trong nước:
Đề tài nghiên cứu cấu trúc tập hợp giọt nhũ tương dầu/nước và phương pháp
phân chia của tác giả Hoàng Tuấn Bằng. Tác giả đã nghiên cứu được kích thước hạt
dầu trong nước thải, nghiên cứu hạt dầu trong hệ nhũ tương dầu/nước là hạt keo
mang điện tích âm. Tác giả cũng làm thực nghiệm xử lý hệ nhũ tương dầu nước
bằng cách keo tụ tạo bông với phèn nhôm.
Đề tài nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu trong nước thải bằng các vật liệu tự
nhiên như thân bèo, lõi ngô, rơm và sơ dừa của tác giả Phạm Thị Dương, Bùi Đình
Hoàn, Nguyễn Văn Tám. Các tác giả đã nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu của vật
liệu tự nhiên.
Tình hình nghiên cứu tại nước ngoài
Đề tài nghiên cứu xử lý nước thải nhiễm dầu bằng màng phản ứng sinh học kết
hợp với than hoạt tính của tác giả Phan Thanh Trí của viện công nghệ và môi
trường AIT Thailand. Tác giả nghiên cứu sự hấp phụ dầu của than hoạt tính, hiệu
3
quả xử lý nước nhiễm dầu bằng phương pháp sử dụng bùn hoạt tính và than hoạt
tính.
4. MỤC TIÊU
Mục tiêu tổng quát:
Đánh giá hiện trạng, thực trạng ô nhiễm môi trường nước do các tổng kho chứa
xăng dầu, các nhà máy lọc hóa dầu, đặc biệt là các nhà máy chế biến dầu nhờn trên
thế giới, Việt Nam đặc biệt là Tp.HCM.
Mục tiêu cụ thể:
- Nghiên cứu hiện trạng nước nhiễm dầu tại các kho xăng dầu, các nhà máy sản xuất
dầu nhờn tại Tp.HCM.
- Nghiên cứu khả năng xử lý nước nhiễm dầu bằng phương pháp keo tụ.

Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu các số liệu về ô nhiễm môi trường nước của nước thải các nhà máy lọc
hóa dầu, các kho chứa xăng dầu, các nhà máy sản xuất dầu nhờn,
Nguồn gốc của sự ô nhiễm dầu trong nước
Nghiên cứu hệ nhũ tương dầu/nước
Nghiên cứu các phương pháp xử lý dầu trong nước thải
Nghiên cứu kích thước hạt dầu trong nước thải
Nghiên cứu thực nghiệm xử lý nước thải nhiễm dầu của Công Ty Dầu Nhờn AP Sài
Gòn Petro
Đề xuất các các phương pháp để xử lý nước thải trong các hệ thống tổng kho phân
phối sản xuất dầu, dầu nhờn.
Phương pháp nghiên cứu
5
Sơ đồ nghiên cứu:
Hình 1: Sơ đồ nghiên cứu của quá trình keo tụ xử lý dầu trong nước
Giải thích sơ đồ:
Xác định hàm lượng dầu
trong nước
Pha mẫu nhũ tương dầu/nước bằng dầu nhờn Shell
Helix HX5 15W40 ở các nồng độ khác nhau
uu
Keo tụ
Mẫu nước thải của nhà máy
dầu nhờn AP Sài Gòn Petro
Mẫu nước thải của nhà máy
dầu nhờn AP Sài Gòn Petro
Mẫu nước thải của các nhà
máy dầu nhờn, kho xăng dầu
Mẫu nước thải của các nhà
máy dầu nhờn, kho xăng dầu

Được trình bày cụ thể trong chương 2 của luận văn
Phương pháp phân tích lý, hóa của nước
Tiến hành phân tích hàm lượng dầu trong nước. Được trình bày cụ thể trong chương
2 của luận văn
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
7
1.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU MỎ [4]
Trong thiên nhiên dầu mỏ nằm ở dạng chất lỏng nhờn, dễ bắt cháy. Khi khai thác ở
nhiệt độ thường nó có thể ở dạng lỏng hoặc đông đặc có màu từ vàng đến đen. Dầu
mỏ không phải là một đơn chất mà là một hỗn hợp rất phức tạp của nhiều chất.
1.1.1 Thành phần hóa học của dầu mỏ
Các hợp chất có trong dầu mỏ chủ yếu là các hợp chất hữu cơ, đó là những
hydrocacbon. Bên cạnh các hợp chất chính này còn có các hợp chất không thuộc
hydrocacbon.
1.1.1.1 Hydrocacbon parafin RH
p
Các hydrocacbon parafin có công thức tổng quát là C
n
H
2n+2
. Trong đó n là số
nguyên tử cacbon có trong mạch. Các hydrocacbon này là loại hydrocacbon no. Về
cấu trúc hydrocacbon parafin có hai loại:
Cấu trúc mạch thẳng gọi là n- parafin
Cấu trúc mạch nhánh gọi là iso-parafin
Ở nhiệt độ bình thường các parafin mạch thẳng chứa từ 1 đến 4 nguyên tử cacbon
trong phân tử đều nằm ở thể khí. Các n-parafin mà phân tử chứa tới 17 nguyên tử
cacbon nằm ở thể lỏng. Còn các n-parafin chứa từ 18 nguyên tử cacbon trở lên nằm
ở dạng tinh thể rắn.
1.1.1.2 Hydrocacbon naphtenic RH

C . Phân đoạn xăng bao gồm các
hydrocacbon có số phân tử cacbon trong phân tử từ C
5
đến C
10
. Ba loại
hydrocacbon: parafin, naphten và aromatic đều có trong phân đoạn xăng. Hầu như
các chất đại diện . Hầu như tất cả các chất đại diện và một số đồng phân của các
parafin, cycloparafin (cyclopentan và cyclohexan) và aromatic có nhiệt độ sôi đến
180
o
C đều tìm thấy trong phân đoạn này. Tuy nhiên, thành phần cũng như số
lượng của các hydrocacbon trên thay đổi rất nhiều theo từng loại dầu. Đối với dầu
họ parafin, phân đoạn xăng chứa rất nhiều hydrocacbon parafin, trong đó các
parafin mạch thẳng thường chiếm tỷ lệ cao hơn các parafin mạch nhánh. Các
parafin mạch nhánh này lại thường có cấu trúc mạch chính dài, nhánh phụ rất ngắn
(chủ yếu là nhóm metyl) và số lượng nhánh rất ít (chủ yếu là một nhánh, còn hai và
ba nhánh thì ít hơn, bốn nhánh thì rất hiếm hoặc không có).
Ngoài hydrocacbon, trong số các hợp chất không thuộc họ hydrocacbon nằm trong
phân đoạn xăng thường có các hợp chất của S, N
2
và O
2
. Các chất nhựa và asphalten
không có trong phân đoạn này. Trong số các hợp chất lưu huỳnh của dầu mỏ như đã
khảo sát ở phần trước, thì lưu huỳnh mercaptan là dạng chủ yếu của phân đoạn
xăng, những dạng khác cũng có nhưng ít hơn. Các hợp chất của nitơ trong phân
đoạn xăng nói chung rất ít, thường dưới dạng vết, nếu có thường chỉ có các hợp chất
chứa một nguyên tử N mang tính bazơ như Pyridin. Những hợp chất của oxy trong
phân đoạn xăng cũng rất ít, dạng thường gặp là một số axit béo và đồng đẳng của

F)
Hàm
lượng S
(% kl)
Chỉ số
độ
nhớt
(VI)
Độ nhớt
động
học ở
40
0
C
(cSt)
Độ nhớt
động học
ở
100
0
C(cSt)
Nhiệt
độ
đông
đặc
(
0
C)
Nhiệt
độ