Khóa luận Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------
VŨ PHƯƠNG NAM
Tên đꢀ tꢁi:
“ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HẦM LÒ
MỎ THAN TẠI CÔNG TY 790 TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC
VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BẬC 2 CHO SINH HOẠT”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
: Chính quy
: Khoa học Môi trường
: Môi trường
Khoá học
: 2014 - 2018
Thái Nguyên - năm 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------
VŨ PHƯƠNG NAM
Tên đꢀ tꢁi:
“ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HẦM LÒ
MỎ THAN TẠI CÔNG TY 790 TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC
VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BẬC 2 CHO SINH HOẠT”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
: Chính quy
: Khoa học Môi trường
: K46 – KHMT – N01
: Môi trường
Khoa
Khoá học
: 2014 – 2018
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Dương Minh Ngọc
Thái Nguyên - năm 2018
i
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn hết sức quan trọng và vô cùng cần thiết
của mỗi sinh viên, đó là thời gian để sinh viên tiếp cân với thực tế, qua đó vận dụng
và củng cố những kiến thức mà mình đã học được trong nhà trường.
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi
Trường, và bên cạnh đó là được sự đồng ý của Viện Kỹ Thuật & Công Nghệ Môi
Trường, em tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước
thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công
nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt”. Sau thời gian thực tập, em đã tiếp thu và học hỏi
được rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức cho bản thân. Đây là tiền đề quan trọng để
làm quen với môi trường làm việc thực tế trước khi ra trường.
Lời đầu tiên, em xin cảm ơn sâu sắc tới
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Ban chủ nhiệm khoa cùng tập thể các thầy, cô giáo khoa Môi Trường đã tận
tình truyền đạt kiến thức và giúp đỡ em trong suốt quá trình hoc tập, nghiên cứu.
Ban lãnh đạo và toàn thể các cán bộ công nhân viên của Viện Kỹ Thuật &
Công Nghệ Môi Trường đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập
tại cơ sở.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, tư vấn và chỉ đạo tận tình
của cô giáo hướng dẫn Th.S. Dương Minh Ngọc đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng, xin được gửi đến gia đình và bạn bè lớp K46-N01-KHMT những
lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất. Họ là những người đã động viên, giúp đỡ,
tạo động lực cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò ............................................................31
của mỏ 790...............................................................................................39
TNHH MTV 790 .....................................................................................44
TNHH MTV 790 .....................................................................................44
TNHH MTV 790 .....................................................................................45
iv
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Chú thích
BOD
Nhu cầu oxi sinh hóa
BTNMT
Bộ tài nguyên môi trường
BYT
Bộ y tế
COD
DO
Nhu cầu oxi hóa học
Hàm lượng oxi hóa tan
Đánh giá tác động môi trường
Khoa học công nghệ
Kim loại nặng
ĐTM
KHCN
KLN
MTV
NĐ/CP
NQ/TW
PA
Một thành viên
Nghị định chính phủ
Nghị quyết trung ương
Poly Acrylamit
PAC
Poly AluminClorua
Quy chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn cho phép
Trách nhiệm hữu hạn
Hàm lượng chất rắn lơlửng
Xử lý nước thải
QCVN
TCCP
TNHH
TSS
XLNT
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................... iii
MỤC LỤC...................................................................................................................v
Phần 1. MỞ ĐẦU ......................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .........................................................................................................1
1.2. Mục tiêu của đề tài............................................................................................2
1.2.1. Mục tiêu chung...........................................................................................2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể...........................................................................................2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học........................................................................................3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................3
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...........................................................................4
2.1. Cơ sở lý luận.....................................................................................................4
2.1.1. Các khái niệm chung ..................................................................................4
2.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm .....................................................................8
2.2. Cơ sở pháp lý..................................................................................................11
2.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................12
2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.............................................................13
2.4. Hiện trạng khai thác than tại Quảng Ninh ......................................................14
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................19
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu...............................................................................19
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu..................................................................................19
vi
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành......................................................................19
3.2.1. Địa điểm ...................................................................................................19
3.2.2. Thời gian ..................................................................................................19
3.3. Nội dung nghiên cứu......................................................................................19
3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................20
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ......................................................20
3.4.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích ..........................................................20
3.4.4. Phương pháp so sánh................................................................................24
4.1.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ............................................................25
công ty Than Đông Bắc......................................................................................33
vii
lý bậc 2) .................................................................................................................48
5.1. KẾT LUẬN.....................................................................................................51
1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Tỉnh Quảng Ninh có nhiều lợi thế quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội và
trở thành một trong những địa phương có sự phát triển năng động nhất ở phía Bắc đất
nước trong thời kỳ đổi mới. Đặc biệt, tỉnh Quảng Ninh rất giàu tiềm năng phát triển
kinh tế, do có nhiều thế mạnh mà các vùng khác không có được, đó là tài nguyên
khoáng sản, cảnh quan và các điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển công nghiệp
khai thác khoáng sản, cảng biển nước sâu, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản...
Song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt được
trong nhiều năm qua, Quảng Ninh cũng đang đối mặt với những thách thức không
nhỏ về môi trường. Chất lượng môi trường ở một số khu vực trọng điểm đã bị tác
động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh trong vòng 20 năm trở lại đây, nhiều
nguồn tài nguyên môi trường đã bị khai thác cạn kiệt. Điển hình là hoạt động khai
thác than tồn tại hàng trăm năm nay đã làm mất đi nhiều cánh rừng là nơi cư trú của
các loài động vật, và gây ra bồi lấp các dòng sông, suối; các hoạt động vận tải, sàng
tuyển khai thác than và các loại khoáng sàng khác đã gây ra những nguồn ô nhiễm
về nguồn nước lớn, tăng sức ép lên các vùng sinh thái nhạy cảm...
Tổng công ty than Đông Bắc là doanh nghiệp nhà nước thuộc Tập đoàn công
nghiệp Than khoáng sản Việt Nam (TKV), có 10 đơn vị khai thác than trực tiếp trực
thuộc trải dài từ Bể than Bảo Đài – Đông Triều đến tận Cửa Ông, Mông Dương.
Trong ngành công nghiệp nặng thì ngành khai thác khoáng sản là một trong
những ngành sử dụng nhiều công nhân, trung bình khoảng 700 – 1.000 công nhân
lao động trực tiếp tại một mỏ khai thác hầm lò và từ 300 – 500 công nhân lao động
trực tiếp tại một mỏ khai thác lộ thiên. Với nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt, tắm giặt
là 250 lít/người/ngày lao động và nhu cầu nước sạch cho sản xuất và dập bụi thì vấn
đề về khai thác và cấp nước sinh hoạt trên độ cao khai thác trung bình là +150 đến +
800 so với mặt nước biển là một vấn đề cấp bách của toàn ngành than.
2
Trước thực trạng trên, em nhận thấy việc nghiên cứu, phân tích các giải pháp
xử lý nước thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở các mỏ than thuộc địa bàn
tỉnh Quảng Ninh, điển hình là mỏ than của Công ty 790 – Tổng Công ty Đông Bắc,
đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải mỏ than và nghiên cứu, phân tích các giải
pháp xử lý nước thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở mỏ than 790 thuộc
Tổng công ty Than Đông Bắc; phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường; làm rõ các
tác động của hoạt động khoáng sản tới môi trường là yêu cầu cấp thiết. Đề xuất các
giải pháp xử lý, góp phần làm phong phú thêm các giải pháp xử lý nước thải thích
hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi
trường nước tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản
xuất khoáng sản trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và triệt tiêu được các mối nguy hiểm
ảnh hưởng đến đời sống con người, chất lượng môi trường nước được đảm bảo và
cũng là góp phần phát triển các ngành khác như ngành du lịch, thuỷ sản, cảng
biển… tại Quảng Ninh.
Việc nghiên cứu và chọn một giải pháp tổng thể về xử lý nước thải mỏ tái
tuần hoàn cấp cho sinh hoạt và sản xuất là một lựa chọn đúng đắn phù hợp với tiêu
chí tiết kiệm tài nguyên nước và phát triển bền vững bảo vệ môi trường, đồng thời
giảm chi phí sản xuất do không phải mua nước sinh hoạt. Do đó từ những vấn đề
nêu trên, được sự nhất trí của Nhà Trường, dưới sự hướng dẫn của cô giáo Th.S
Dương Minh Ngọc, em tiến hành nghiên cứu đề tài:“Đánh giá hiệu quả của trạm
xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc vꢁ đꢀ
xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt”
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790
Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt trước xử lý và sau xử lý của nước
thải hầm lò
3
- Đánh giá hiệu quả xử lý của trạm xử lý nước thải sau khi xử lý của công ty
790 – Tổng công ty Đông Bắc
- Đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 phục vụ cho sinh hoạt đối với nước thải sau
xử lý
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng môi trường vùng mỏ, hiện
trạng ô nhiễm của nước thải hầm lò mỏ than và có được công nghệ xử lý nước thải
mỏ và công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải mỏ nhằm bảo vệ môi trường nước
vùng có hoạt động khoáng sản than và phát triển bền vững.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho các đơn vị có hoạt động
khoáng sản và các đơn vị tư vấn về môi trường nước.
Đánh giá được mức độ ô nhiễm của nước thải hầm lò mỏ than.
Đưa ra được một số giải pháp xử lý nhằm nâng cao hiệu quả quản lý Nhà
nước về môi trường nói chung và môi trường tại địa phương nói riêng.
Đưa ra được công nghệ xử lý nước thải mỏ tuần hoàn cấp cho sinh hoạt góp
phần tiết kiệm tài nguyên và phát triển bền vững
Tiết kiệm được chi phí của doanh nghiệp và hạ giá thành sản xuất than.
Khóa luận tốt nghiệp đại học
4
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở lý luận
2.1.1. Các khái niệm chung
* Khái niệm vꢀ môi trường
Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trường Việt Nam năm 2014 môi
trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự
nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh
vật”. [7]
* Khái niệm vꢀ ô nhiễm môi trường
Theo luật Bảo vệ môi trường năm 2014 của Việt Nam: “Ô nhiễm môi
trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn
kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và
sinh vật.”. [7]
Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải
hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe con
người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các
tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải),
rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng
lượng như nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên môi trưởng chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lượng,
nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác động xấu đến con
người, sinh vật, vật liệu.
* Khái niệm vꢀ nước thải
Theo TCVN 8184-1 : 2009 và ISO 6107-1 : 2004: Nước hoặc nước thải được
thải ra từ một nơi chứa như một nhà máy xử lí, quá trình công nghiệp hoặc hồ chứa
nước. [1]
5
Nước thải công nghiệp:
Theo TCVN 8184-1 : 2009 và ISO 6107-1 : 2004: Nước thải công nghiệp là
nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công
nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó. [1]
Nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao
thông vận tải, khai thác khoáng sản...
Đặc điểm của nước thải công nghiệp thường chứa các hóa chất độc hại, kim
loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ngoài ra nước thải công nghiệp
còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khách nhau.
Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản
Trong nước thải sản xuất thì người ta chia ra làm hai loại ; gồm nước thải
sinh hoạt (là do các hoạt động sinh hoạt của con người sinh ra như tắm giặt, ăn
uống, vệ sinh) và nước thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất khai thác
than sinh ra như đào lò, nước thải từ bãi thải, nước thải từ kho than, nước thải vệ
sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nước phun sương dập bụi, nước
rửa xe…)
* Khái niệm vꢀ ô nhiễm nước
Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi
nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy
hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho các
vật nuôi và các loài hoang dã”
- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa
vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại kể cả xác chết
của chúng.
- Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ
yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vào môi trường nước.
6
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm người ta có thể phân ra các loại ô
nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm
bởi các tác nhân vật lý.
*Khái niệm quản lý môi trường
“Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh
tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống và phát triển
bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”. [7]
Các mục tiêu chủ yếu của công tác quản lý nhà nước về môi trường bao gồm:
- Khắc phục và phòng chống suy thoái, ô nhiễm môi trường phát sinh trong
hoạt động sống của con người.
- Phát triển bền vững kinh tế và xã hội quốc giá theo chín nguyên tắc của
một xã hội bền vững do Hội nghị Rio 92 đề xuất. Các khía cạnh của phát triển bền
vững bao gồm: Phát triển bền vững kinh tế, bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên
nhiên, không tạo ra ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường sống, nâng cao sự
văn minh và công bằng xã hội.
- Xây dựng các công cụ có hiệu lực quản lý môi trường quốc gia và các vùng
lãnh thổ. Các công cụ trên phải thích hợp cho từng nghành, từng địa phương và
cộng đồng dân cư.
2.1.2. Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than
Đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than là hàm lượng cặn lơ lửng
lớn và có trị số pH rất thấp thường ở môi trường axít do trong than có gốc lưu
huỳnh (SO2), ngoài ra còn có các kim loại nặng như sắt, mangan, asen …
+ Hꢁm lượng chất rắn:
Tổng chất rắn là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các
chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan.
Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt
lắng được (dạng keo).
10-4 mm có thể lắng được và không
7
+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) vꢁ hóa học (COD):
Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy
cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi
là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa.
Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ
nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo được cho phép
tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn
diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải.
Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn
chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Chỉ
tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất
hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy hóa có trong nước thải.
Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào
mẫu thử nước thải trong môi trường axít.
Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử
lý sinh học càng dễ.
Trong nước thải phát sinh của khai thác than thì COD thường vượt ngưỡng
cho phép rất nhiều lần.
+ Ôxy hòa tan :
Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan
trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước
thải từ 1,5 – 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợp không
rơi vào tình trạng yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan
phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước.
+ Trị số pH:
Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá
trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của
trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6,5 đến 8,5.
8
+ Lưu huỳnh
-2
Trong nước thải khai thác than, lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng gốc SO4 ,
do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lưu huỳnh thường xuất hiện trong các
mỏ hầm lò, và quá trình khai thác than, lưu huỳnh bị hòa tan trong nước và làm cho
pH của nước thải mỏ rất thấp.
+ Các kim loại nặng
Trong nước thải khai thác than có rất nhiều các kim loại nặng nhưng đáng
chú ý nhất là Sắt (Fe), mangan (Mn) và Asen (As), các kim loại này có sẵn trong
các vỉa than do trầm tích các bon sinh ra và hoà tan vào nước thải mỏ trong quá
trình khai thác than. Các kim loại trên tồn tại trong nước thải mỏ ở dạng ion.
Để đánh giá ô nhiễm nước thải mỏ và đề xuất công nghệ xử lý ta phải căn cứ
vào các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học của nó các yếu tố đó bao gồm: Nhiệt độ,
độ pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), độ ô xy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa học
+
-
-
(COD), nhu cầu ô xy sinh học (BOD), các hợp chất của ni tơ (NH4 , NO2 , NO3 ),
Sunphát, hàm lượng kim loại nặng. Các giá trị của những chỉ tiêu này được so sánh
với tiêu chuẩn cho phép về giá trị giới hạn của QCVN 40 :2011/BTNMT).
2.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm
Đối với nước bơm thoát từ khai trường:
Trong than có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau như lưu huỳnh,
Fe, Mn…do đó khi ở trong than nước phân huỷ nhiều các chất có trong than và
đất đá ở mỏ tạo thành nước thải mỏ với đặc điểm chung mang tính axít, hàm
lượng Fe, Mn và hàm lượng cặn lơ lửng trong nước cao. Quá trình tạo axít của nước
thải mỏ như sau:
Lưu huỳnh trong than tồn tại ở dạng vô cơ và hữu cơ, nhưng ở dạng vô cơ
chiếm tỷ trọng cao. Lưu huỳnh vô cơ ở dạng khoáng pyrit hay chalcopyrit, khi bị
oxy hoá trong môi trường có nước sẽ tạo thành axít theo phản ứng sau:
- FeS2 + 7/2 O2 + H2O ----- FeSO4 + H2SO4
- 2FeSO4 + 1/2 O2+ H2SO4------ Fe2(SO4)3 + H2O (2)
- FeS2 + Fe2(SO4)3 ------ 3 FeSO4 + 2S (3)
(1)
9
- S + H2O + 3/2 O2 -------- H2SO4
- Fe2(SO4)3 + 2H2O ------- 2Fe(OH)SO4 + H2SO4
(4)
(5)
Các vi sinh vật ưa khí và sử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như chủng
Thibacillus Ferrooxidant… hay tồn tại trong môi trường nước mỏ, khi tham gia phản
ứng có tác dụng như chất xúc tác, làm tăng cường độ và phạm vi của phản ứng.
- Các phản ứng (1), (2), (4) thực hiện bằng vi sinh vật.
- Các phản ứng (3), (5) là các phản ứng hoá học
Đối với nước mưa rửa trôi bꢀ mặt khai trường:
Trên bề mặt đất khai trường có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau
nhưng với hàm lượng nhỏ không đáng kể, tuy nhiên lượng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt
lớn do khai trường không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có thể
có hàm lượng dầu nhất định. Tại khu vực sinh hoạt, khi có chất thải sinh hoạt nếu không
được thu gom xử lý cũng làm cho nước có hàm lượng BOD, colifrom cao…
Đối với nước thải từ dưới lò:
Quá trình lưu nước trong các đường lò, quá trình nước di chuyển đã kéo theo
các hợp chất trên bề mặt tiếp xúc trong lò, kết hợp với các điều kiện vật lý, hóa học,
sinh học đã hình thành ra dạng nước thải mỏ than hầm lò. Nýớc thải mỏ than hầm lò
có thể mang tính axít hoặc trung tính, đa phần nước có chứa Fe, Mn và TSS khá
cao. Nhiều tài liệu nghiên cứu giải thích nguyên nhân chính gây ra nước thải có tính
2-
axít cao, hàm lượng Fe, Mn, SO4 trong nước thải mỏ cao như sau: Trong quá trình
khai thác than, các hoạt động khai thác đã tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí
có khả năng phân huỷ pyrít và lưu huỳnh dưới tác dụng của ôxi không khí và độ ẩm
theo các phản ứng sau:
FeS2 + 7/2 O2 + H2O
=
FeSO4 + H2SO4
Fe2(SO4)3 + H2O
3FeSO4 + S0
H2SO4
(1)
(2)
(3)
(4)
T.ferroxidans
2FeSO4 + 1/2 O2 + H2SO4
T.ferroxidans
T.thioxidan
FeS2 +
Fe2(SO4)3
S0 + H2O + 3/2 O2
Fe2(SO4)3 + 2H2O
=
Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5)
10
Đây cũng là nguyên nhân làm cho hàm lượng các kim loại (Fe, Mn) và các
2-
ion SO4 tăng cao trong nớc thải mỏ.
Như vậy trong quá trình khai thác, các đường lò tiếp xúc nhiều với than như
lò xuyên vỉa, lò đi trong than thì nước thải tại các đường lò này mang tính axít do
nước thải có điều kiện tiếp xúc với lưu huỳnh trong than để sinh axít, tính axít càng
mạnh đối với các cửa lò có thời gian tồn tại lâu. Tại các đường lò đào trong đá, nếu
ít liên hệ với các đường lò than thì nước thải ở đây là trung tính, nhưng chứa nhiều
Fe, Mn do tiếp xúc với đất, đá.
Nước thải mỏ ngoài đặc tính có độ pH thấp, hàm lượng cặn lơ lửng cao và
các kim loại độc hại, trong nước thải còn chứa bùn đất và than, khi thoát nước mỏ,
bùn đất và than được bơm cùng nước ra ngoài mỏ.
Như vậy, nước thải mỏ than hầm lò có thể mang tính axít hoặc trung tính,
2-
nhưng đa phần nước có chứa Fe, Mn, sunphat (SO4 ) và TSS khá cao.
Đối với nước thải hầm lò mỏ than tại khu vực Quảng Ninh, nước thải mỏ
than hầm lò có có tính axit, hàm lượng than và bùn đất trong nước thải cao tuỳ
thuộc vào đặc điểm nguồn nước và thời điểm xả thải nước ra môi trường.
Bảng 2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường
Tác động môi
Thông số
Hóa chất đặc trưng
Giá trị, mg/L
trường
pH
H2SO4
Fe3+, Fe2+,
2-4
Hòa tan kim loại
Gây đục và màu
nước, tăng pH
làm oxy hóa và
kết tủa sắt.
Sắt (Fe)
100 – 3.000
Hydroxide sắt và Fe2O3
Kim loại nặng Mg,Cu,Cd,Zn,Pb,Hg,As
1 - 200
Thay đổi thành
phần động thực
vật và làm giảm
chất lượng nước
Làm giảm chất
lượng nước
2-
Tổng chất rắn
Ca, Mn,Al,SO4 ,etc.
100 – 30.000
(Nguồn: Silvas, F. P. C., 2010. Biotecnologia aplicada a drenagem ácida de
minas, São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo)
11
2.2. Cơ sở pháp lý
Một số văn bản pháp lý có liên quan đến môi trường và chất lượng nước:
- Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước CHXHCN
Việt Nam thông qua ngày 23/06/2014;
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội nước CHXHCN
Việt Nam thông qua ngày 21/06/2012;
- Luật Đất đai số 13/2003/QH11 được Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam
thông qua ngày 26/11/2003;
- Luật Hóa chất số 06/2007/QH12 được Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam
thông qua ngày 23/6/2014;
- Nghị quyết 41-NQ/TW ngày 15 tháng 11 năm 2004 của Bộ Chính trị về
bảo vệ môi trường trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa;
- Nghị định 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính Phủ về việc: “Quy
định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường”;
- Nghị định 18/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ quy định về quy
hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược và đánh giá tác động môi
trường và;
- Nghị định 38/2015/NĐ-CP ngày 24/04/2015 của Chính phủ về quản lý chất
thải và phế liệu;
- Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18 tháng 06 năm 2015 của Chính phủ
về quản lý dự án đầu tư xây dựng;
- Nghị định số 154/2016/NĐ-CP ngày 16/11/2016 của Chính phủ về phí bảo
vệ môi trường đối với nước thải;
- Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính Phủ về quy
định xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ Môi trường;
- Các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi
trường, gồm:
+ 08:2008/QCVN - BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước mặt;
Tải về để xem bản đầy đủ
63 trang
14900
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- khoa_luan_danh_gia_hieu_qua_cua_tram_xu_ly_nuoc_thai_ham_lo.pdf
