Khóa luận Nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý nâng cao chất lượng nước thải hầm lò tại Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin bằng màng lọc UF
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM HÀ NAM
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI HẦM LÒ TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN THAN
HÀ LẦM - VINACOMIN BẰNG MÀNG LỌC UF
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Khoa
Khoá
: Môi trường
: 2014 – 2018
Thái Nguyên, 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM HÀ NAM
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI HẦM LÒ TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN THAN
HÀ LẦM- VINACOMIN BẰNG MÀNG LỌC UF
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
: 2014 – 2018
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Hoàng Quý Nhân
Thái Nguyên, 2018
i
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn cần thiết và rất quan trọng của mỗi
sinh viên sau những ngày tháng ngồi trên ghế nhà trường, là giai đoạn then
chốt, quan trọng để sinh viên củng cố hành trang cuối cùng trước khi ra ngoài
xã hội làm việc, vì đó là thời gian để sinh viên tiếp cận với thực tế, nhằm củng
cố và vận dụng những kiến thức đã học được tại trường
Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa
Môi trường, em đã được về thực tập tại Công ty Môi trường Việt – Sing. Đến
nay em đã hoàn thành giai đoạn thực tập tốt nghiệp.
Lời đầu em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới:
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Ban chủ nhiệm khoa và tập thể thầy, cô trong khoa Môi trường đã tận
tình chỉ bảo, giúp đỡ tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập.
Ban lãnh đạo và toàn thể các cán bộ công nhân viên của Công ty Môi
Trường Việt – Sing, viện kỹ thuật và công nghệ môi trường và Công Ty Cổ
Phần Than Hà Lầm – Vinacomin đã tạo điều kiện, giúp đỡ, chỉ bảo em trong
suốt quá trình thực tập vừa qua và đã giúp đỡ em trong việc thu thập số liệu
để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp.
Đặc biệt em xin chân thành cản ơn sự quan tâm, chỉ bảo, hướng dẫn tận
tình của thầy ThS. Hoàng Quý Nhân đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực
hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin được gửi tới gia đình, người thân, bạn bè đã luôn
động viên giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiêm cứu cũng như
trong thời gian thực hiện đề tài những lời cảm ơn chân thành nhất
Xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên
Phạm Hà Nam
ii
DANH MꢀC BẢNG
Trang
Bảng 4.1.Lượng mưa và nhiệt độ không khí trung bình của khu vực mỏ than
Hà Lầm theo trạm Bãi Cháy ............................................................. 19
Bảng 4.2.Tốc độ gió trung bình nhiều năm và độ ẩm trung bình đo tại trạm
Bãi cháy............................................................................................. 20
Bảng 4.3.Tổng số giờ nắng trung bình của khu vực mỏ than Hà Lầm theo
trạm Bãi Cháy ................................................................................... 20
Bảng 4.4. Hệ thống các vỉa than của Công ty cổ phần than Hà Lầm -
Vinacomin......................................................................................... 22
Bảng 4.5 : Kết quả khai thác và sản xuất than trong các năm 1965-1972...... 24
Bảng 4.6: Bảng thể hiện sản xuất, tiêu thụ và doanh thu doanh nghiệp......... 25
Bảng 4.7. Nhu cầu nguyên, nhiên liệu sử dụng cho sản xuất của Công ty cổ
phần than Hà Lầm – Vinacomin....................................................... 28
Bảng 4.8. Kết quả phân tích chất lượng nước thải hầm lò chưa qua xử lý của
mỏ than Hà Lầm trong 4 đợt (05/09 đến 11/12/2017)...................... 30
Bảng 4.9. Kết quả chất lượng nước thải hầm lò sau xử lý của mỏ than Hà Lầm . 43
Bảng 4.10. Kết quả so sánh chất lượng nước thải hầm lò trước và sau xử lý
của mỏ than Hà Lầm......................................................................... 45
iii
DANH MꢀC HꢁNH
Trang
Hình 2.1. Nguồn gốc hình thành nước thải mỏ............................................... 10
Hình 4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than
Hà Lầm............................................................................................ 17
Hình 4.2: Khu vực vỉa than của Công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin 22
Hình 4.3. Sơ đồ quy trình khai thác sản xuất than hầm lò của Công ty cổ phần
than Hà Lầm - Vinacomin............................................................... 27
Hình 4.4. Kết quả pH qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm............................ 31
Hình 4.5. Kết quả TSS qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm.......................... 32
Hình 4.6. Kết quả Pb qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm............................. 32
Hình 4.7. Kết quả Cu qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm ............................ 33
Hình 4.8. Kết quả Mn qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm ........................... 33
Hình 4.9. Kết quả Fe qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm............................. 34
Hình 4.10. Kết quả Dầu mỡ khoáng qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm..... 34
Hình 4.11. Kết quả tổng Coliform qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm........ 35
Hình 4.12. Kết quả COD qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm ...................... 36
Hình 4.13. Kết quả BOD5qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm ..................... 36
Hình 4.14. Kết quả tổng P qua phân tꢀch của mỏ than Hà Lầm .................... 37
Hình 4.15. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò số I của Công ty cổ phần
than Hà Lầm - Vinacomin............................................................... 39
Hình 4.16. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò số II của Công ty cổ phần
than Hà Lầm – Vinacomin .............................................................. 42
Hình 4.17. Sơ đồ dẫn nước thải hầm lò sau khi xử lý ra nguồn tiếp nhận là
suối Hà Lầm .................................................................................... 44
Hình 4.18. Hình ảnh sơ đồ màng lọc UF ........................................................ 49
Hình 4.19. Hình ảnh cấu tạo bên trong ống lọc UF....................................... 51
Hình 4.20. Hình ảnh mô tả khả năng lọc của màng UF................................. 52
Hình 4.21. Hình ảnh thể hiện cấp độ lọc của các màng lọc........................... 52
iv
DANH MꢀC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT: Bộ tài Nguyên môi trường
BYT:
BOD5 :
COD:
HLMT:
NQ :
Bộ y tế
Nhu cầu Oxi sinh hóa
Nhu cầu Oxi sinh học
Hầm lò mỏ than
Nghị quyết
NĐ:
Nghị định
PAA:
PAC:
QCVN:
UF:
Polyacrylic cid
Poly aluminium chloride
Quy chuẩn Việt Nam
Ultra Filtration
TCVN:
TCCP:
TSS:
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn cho phép
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
v
MꢀC LꢀC
Trang
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................i
DANH MꢀC BẢNG........................................................................................ii
DANH MꢀC HꢁNH........................................................................................iii
DANH MꢀC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................iv
MꢀC LꢀC........................................................................................................ 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 tổng quát .................................................................................. 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể........................................................................................ 3
1.2.3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................... 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài.................................................................... 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài..................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học........................................................................................... 4
2.1.1. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi
trường nước....................................................................................................... 4
2.1.2. Một số thông số đánh giá chất lượng nước thải...................................... 6
2.2. Cơ sở pháp lý ............................................................................................. 8
2.3. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................... 9
2.3.1. Nguồn gốc hình thành nước thải mỏ....................................................... 9
2.3.2.Tính chất chung của nước thải mỏ than................................................. 11
2.3.3. Một số biện pháp, công nghệ xử lý nước thải hầm lò đem lại hiệu
quả cao............................................................................................................ 11
vi
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU................................................................................................................ 13
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 13
3.2. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................. 13
3.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 13
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 13
3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu ............................................................... 13
3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích....................................................... 14
3.4.3 Phương pháp khảo sát thực địa .............................................................. 14
3.4.4. Phương pháp so sánh , hồi cứu ............................................................. 14
3.4.5. Phương pháp phân tꢀch tổng hợp, xử lý số liệu .................................. 15
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................... 16
4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Hà
Lầm và thành phố Hạ Long............................................................................. 16
4.1.1.Điều kiện tự nhiên.................................................................................. 16
4.2. Khái quát tổng quan về Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin..... 24
4.2.1. Quá trình hình thành và phát triển của công ty..................................... 24
4.2.2.Quy trình công nghệ khai thác than hầm lò của công ty........................ 26
4.2.3. Nguyên, nhiên vật liệu sử dụng cho khai thác, sản xuất than của công ty.. 27
4.3. Hiện trạng nước thải hầm lò và quy trình xử lý nước thải hầm lò của
Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin................................................... 28
4.3.1. Hiện trạng nước thải hầm lò của Công ty cổ phần than Hà Lầm -
Vinacomin ....................................................................................................... 28
4.3.2.Quy trình thu gom và xử lý nước thải hầm lò của Công ty cổ phần than
Hà Lầm – Vinacomin...................................................................................... 38
4.4. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải hầm lò bằng màng lọc UF .............. 46
4.4.1 Màng lọc UF là gì ?............................................................................... 47
vii
4.4.2 Công dụng của màng lọc UF................................................................. 48
4.4.3 Ứng dụng của màng lọc UF.................................................................. 48
4.4.5 Nguyên lí hoạt động màng lọc UF......................................................... 51
4.4.6 Ưu điểm và nhược điểm màng lọc UF................................................... 52
4.4.7: Nhận định ứng dụng UF khi áp dụng vào công nghệ xử lý ................. 54
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................... 55
5.1. Kết luận .................................................................................................... 55
5.2. Kiến nghị.................................................................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 57
PHꢀ LꢀC....................................................................................................... 58
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngành công nghiệp khai thác than hiện nay là một trong những nghành
đóng vai trò quan trọng cho nền kinh tế cũng như sự nghiệp công nghiệp hóa
hiện đại hóa đất nước hiện nay, nghành công nghiệp khai thác than góp phần
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, giúp tạo việc làm và cuộc sống ổn
định cho người lao động, đặc biệt là nhu cầu sử dụng than cho phát điện và
các ngành công nghiệp khác trong giai đoạn phát triển nền kinh tế hiện nay,
đồng thời góp phần đảm bảo an ninh năng lượng chung của đất nước. Trong
khai thác than hiện nay thì không thể không nhắc tới Quảng Ninh một tỉnh có
trữ lượng than lớn và đi đầu về công nghiệp than, hiện nay ở các mỏ than ở
Quảng Ninh thì có hai hình thức khai thác đó là khai thác hầm lò và khai thác
lộ thiên, sản lượng chủ yếu vẫn là khai thác hầm lò, tuy nhiên trong quá trình
khai thác thì nước thải là một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường
trầm trọng, đáng báo động cho môi trường. Do điều kiện khai thác xuống sâu
so với mặt nước biển với các độ sâu từ vài chục mét đến hàng trăm mét, hàng
ngày có đến hàng nghìn m3 nước thải phát sinh trong quá trình khai thác xả
thẳng vào môi trường tự nhiên gây ô nhiễm môi trường nước rất nặng nề
không chỉ ảnh hưởng tới môi trường mà còn ảnh hưởng đến người dân xung
quang cũng như các sinh vật sống dưới nước, với sự phát triển của việc khai
thác than như hiện nay ngày càng một phát triển mạnh thì lượng nước thải
trong quá trình khai thác là hết sức đáng báo động nếu như không có các biện
pháp khắc phục, giảm thiểu, quản lý chặt chẽ hay xử lý. Hiện nay đã có nhiều
giải pháp đưa ra nhằm khắc phục, xử lý tình trạng ô nhiễm nguồn nước từ các
khai trường trong quá trình khai thác than ở các mỏ nhưng những giải pháp
này chỉ giải quyết một phần nào đó chưa giải quyết được triệt để và còn chưa
tận dụng được chính nguồn nước thải đó để phục vụ cho sinh hoạt công nhân
vì ngành khai thác than là một trong những ngành sử dụng nhiều công nhân,
2
trung bình có khoảng 700 – 1000 công nhân lao động trực tiếp tại một mỏ
khai thác hầm lò và từ 200 – 400 công nhân lao động trực tiếp tại một mỏ
khai thác lộ thiên, với nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt, tắm giặt là 135
lꢀt/người/ngày lao động [9] và nhu cầu nước sạch cho sản xuất và phun sương
dập bụi cần một lượng nước rất lớn. Hiện nay nguồn nước phục vụ cho quá
trình sản xuất của ngành than chủ yếu mua từ hệ thống cấp nước sạch của khu
vực nhưng vấn đề vận chuyển lên khá khó khăn và tốn kém do các khai
trường khai thác đều ở trên độ cao so với mặt nước biển rất cao, đường đồi
núi. Việc nghiên cứu và chọn một giải pháp về xử lý nước thải mỏ tái tuần
hoàn cấp cho sinh hoạt và sản xuất là một việc quan trọng, cấp thiết, phù hợp,
tiết kiệm tài nguyên nước và bảo vệ môi trường ngoài ra còn có cả yếu tố về
mặt kinh tế nhằm tiết kiện chi phí. Khi nguồn nước thải được tận dụng sử
dụng hiệu quả và bền vững sẽ góp phần cải thiện và nâng cao chất lượng môi
trường, giảm chi phí sản xuất do không phải mua nước sinh hoạt, tiết kiện tài
nguyên làm tăng thu nhập của công nhân tạo tiền đề cho sự phát triển bền
vững của ngành than nói riêng và của nền kinh tế đất nước nói chung.
Xuất phát từ thực tế trên dưới sự hướng dẫn của thầy ThS. Hoàng Quý
Nhân em xin đề xuất nghiên cứu đề tài:” Nghiên cứu và đề xuất công nghệ
xử lý nâng cao chất lượng nước thải hầm lò tại công ty cổ phần than Hà
Lầm- vinacomin bằng màng lọc UF”.
1.2. Mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
- Thông qua nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng mức độ ô nhiễm của
nước thải hầm lò và tìm cách khắc phục cũng như hạn chế ô nhiễm môi
trường nước tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững cho công ty
cũng như môi trường cho khu vực.
- Có những nhận thức về tình hình ô nhiễm, hiện trạng của nước thải
hầm lò trong quá trình khai thác mỏ hiện nay.
3
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Thông qua nghiên cứu nhằm thấy được hiện trạng nước thải hầm lò
của mỏ than Hà Lầm trong quá trình khai thác, sản xuất, chế biến của công ty,
đánh giá mức độ ô nhiễm, sự ảnh hưởng tới môi trường nước của khu vực.
- Đề xuất biện pháp tận dụng nguồn nước thải hầm lò phục vụ cho sinh
hoạt, phục vụ sản xuất của công ty.
- Đề xuất phương pháp công nghệ xử lý nước thải hầm lò mỏ than
1.2.3. Yêu cầu của đề tài
- Số liệu, tài liệu liên quan đến đề tài phải thu thập một cách khách
quan, trung thực, chính xác.
- Các mẫu nghiên cứu phải đại diện cho khu vực lấy mẫu trên địa bàn
nghiên cứu và số mẫu phải đủ để phân tích so sánh,đúng QCVN, cụ thể là ở
các công trường khai thác, các hố thu nước thải hầm lò của Công ty cổ phần
than Hà Lầm - Vinacomin.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Giúp em có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên
cứu khoa học, giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sau khi ra trường
- Củng cố kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành.
- Giúp nâng cao hiểu biết về kiến thức môi trường và các phương pháp
đánh giá hiện trạng môi trường
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Đánh giá được mức độ ô nhiễm của nước thải khi khác thác của công ty
và đề xuất giải pháp tham khảo nhằm tận dụng và sử dụng nguồn nước thải đó.
- Kết quả nghiêm cứu của đề tài chính là tài liệu để đánh giá mức độ ô
nhiễm nước thải, qua đó tꢀnh chi phꢀ cũng như công nghệ hợp lý để xử lý
nhằm đạt hiệu quả tốt nhất và tiết kiệm được tốt đa chi phꢀ.
- Đối với bản thân em thì đề tài mang lại cho em hiểu biết về các vận hành
các công ty, nhà máy , cũng như công nghệ áp dụng cho việc xử lý nước thải .
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi
trường nước
- Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, 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 về ô nhiễm môi trường : Theo khoản 8 điều 3 luật bảo vệ
môi trường Việt Nam thì: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần
môi trường không phù hợp với tiêu chuẩn môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến
con người, sinh vật”[7].
Trên thế giới, ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất
thải hoặc năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây hại đến sức
khoẻ con người, đến sự phát triển 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 hoá chất hoặc tác nhân vật lý, sinh
học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ.
- Khái niệm về ô nhiễm môi trường nước
Ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi theo chiều hướng xấu đi các
tính chất vật lý – hóa học – sinh học của nước, với sự xuất hiện của các chất
lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh
vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước.
Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất lượng nước không đáp
ứng cho các mục đꢀch sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có
ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật. Khi sự thay đổi đó vượt
5
quá ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một
số bệnh ở người[3].
Suy thoái nguồn nước là sự thay đổi tính chất của nước theo chiều
hướng làm suy giảm chất lượng nguồn nước, làm thay đổi tính chất ban đầu
của nước. Suy thoái nguồn nước có thể do ô nhiễm từ nguồn gốc tự nhiên
(mưa, tuyết tan, lũ lụt,…) hay nhân tạo (do nước thải khu dân cư, bệnh viện,
sản xuất nông nghiệp, nước thải công ty…) [5].
Nguồn gốc gây ô nhiễm nguồn nước gồm :
+ Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ
lụt đưa vào môi trường nước các chất thải bẩn, các sinh vật có 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[11].
- Khái niệm tiêu chuẩn môi trường :(TCVN) Theo khoản 6 điều 3 luật
bảo vệ môi trường Việt Nam : “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của
các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất
gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ
quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng
để bảo vệ môi trường”[7].
- Khái niệm quy chuẩn kỹ thuật môi trường :(QCVN) Theo khoản 5
điều 3 luật bảo vệ môi trường Việt Nam : “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là
mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm
lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và
quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản
bắt buộc áp dụng để bảo vệ môi trường”[5].
- Một số khái niệm về nước thải
6
+ Khái niệm về nước thải : là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử
dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng .
+ Nước thải công nghiệp là nước thải phát sinh ra từ quá trình công
nghệ của cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (gọi chung là cơ sở công
nghiệp), từ công ty xử lý nước thải tập trung có đầu mối nước thải cua cơ sở
công nghiệp[2].
2.1.2. Một số thông số đánh giá chất lượng nước thải
- Các thông số lý học :
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động đến quá trình sinh hóa diễn ra trong
nguồn nước tự nhiên sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo sự thay đổi về chất
lượng nước, tốc độ, dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hòa tan.
+Trị số pH: Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit
hay tꢀnh bazơ. pH là yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn phát
triển của vi sinh vật, quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất
nhạy cảm với sự dao động của trị số pH.
+ Hàm lượng chất rắn: Tổng chất rắn (TS) 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 (DS). Chất rắn lơ lửng có kꢀch thước hạt 4 - 10 mm có thể lắng
được và không lắng được (dạng keo).
+ Màu sắc: Nước tinh khiết không màu. Sự xuất hiện màu trong nước
thải rất dễ nhận biết. Màu xuất phát từ các cơ sở công nghiệp nói chung và các cơ
sở tẩy nhuộm nói riêng. Màu của các chất hoá học còn lại sau khi sử dụng đã theo
nguồn nước thải. Màu được sinh ra do sự phân giải của các chất lúc đầu không
màu. Màu xanh là sự phát triển của tảo lam trong nước. Màu vàng biểu hiện cho
sự chuyển đổi cấu trúc sang hợp chất trung gian của các hợp chất hữu cơ. Màu
đen biểu hiện cho sự phân giải gần đến mức cuối cùng của các hợp chất hữu cơ.
7
+ Mùi: Nước tinh khiết không có mùi. Mùi của nướ thải chủ yếu là do
sự phân huỷ các chất hữu cơ trong thành phần có chứa các nguyên tố N, P, S.
Xác của sinh vật khi thối rữa đã bốc mùi rất mạnh. Mùi khai do Amoniac
(NH3), mùi tanh do các Amin (R3N, R2NH+), Phophin (PH3), mùi thối do
Hydrosunfua (H2S). Các hợp chất Indol và Scatol được sinh rs từ sự phân hủy
Tryptophan – một trong 20 amino axit tạo nên protein cho sinh vật, các chất
này chỉ cần vói một lượng rất nhỏ nhưng gây mùi rất thối và ám dính rất dai.
+ Vị: Nước tinh khiết không có vị và trung tính với độ pH=7. Nước có
vị chua là nồng độ axit tăng (pH<7). Các axit (H2SO4, HNO3) và các oxit
axit (NxOyCO2, SO2) từ khí quyển và từ nước thải công nghiệp tan trong
nước là pH nước thải giảm. Vị nồng độ là biểu hiện của kiềm (pH>7). Lượng
amoniac sinh ra trong quá trình phân giải protein làm pH tăng. Vị mặn chát do
một số muối vô cơ hoà tan, điển hình là muôi ăn (NaCl)
+ Độ dẫn điện: Các muối tan trong nước phân ly thành các ion làm
nước có khả năng dẫn điện. Độ dẫn điện phụ thuộc vào nồng độ và độ linh
động của các ion.
- Các thông số hóa học
+ BOD : là lượng ôxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân hủy các
chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian.
+ COD : là lượng ôxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học
trong nước.
+ Các kim loại nặng : Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng
của chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như Asen, Cacdimi, Fe, Mn, Pb, Cu....ở hàm
lượng nhỏ chúng rất cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động thực vật
nhưng khi hàm lượng lớn thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và
con người.
8
-
+ Các ion như Cl-, NO3 : khi ở mức độ nhiều thì chúng cũng gây tác
hại cho sinh vật và con người.
- Các thông số sinh học: Coliform , Ecoli là nhóm vi sinh vật quan
trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh
học của nguồn nước.
2.2. Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ môi trường (BVMT) 2014 số 55/2014/QH13 đã được
Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (CHXHCNVN) khóa
XIII, kỳ họp thứ 7, thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành kể từ
ngày 01/01/2015.
- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội nước Cộng
hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày
21/06/2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2013.
- Luật Hóa chất số 06/2007/QH12 được Quốc hội nước CHXHCN Việt
Nam thông qua ngày 21 tháng 11 năm 2007.
- Quyết định số 22/2006/QĐ – BTNMT ngày 18/08/2006 của chính phủ
về việc bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 11 năm 2013 của Chính
Phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước.
- Nghị định số 04/2007/NĐ-CP ngày 08 tháng 1 năm 2007 của Chính Phủ
về việc sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định 67/2003/NĐ-CP ngày 13
tháng 6 năm 2003 của Chính Phủ về “ Phí bảo vệ môi trường đối với nước thải ”.
- Nghị định số 25/2013NĐ-CP, ngày 29/3/2013 của Chính Phủ về phí
bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Thông tư số 63/2013/TTLT – BTC – BTNMT, ngày 15/5/2013 hướng
dẫn thực hiện Nghị định số 25/2013/NĐ-CP, ngày 29/3/2013 của chính phủ
về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
9
- Thông tư số 27/2014/TT – BTNMT ngày 30 tháng 5 năm 2014 của
Chính Phủ quy định về việc đăng kꢀ khai thác nước dưới đất, mẫu hồ sơ cấp,
gia hạn, điều chỉnh, cấp lại giấy phép tài nguyên nước.
- Thông tư số 06/2013/BTNMT, ngày 7/5/2013 ban hành danh mục
lĩnh vực, nghành sản xuất, chế biến có nước thải chứa kim loại nặng phục vụ
tính phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Thông tư 02/2009/TT-BTNMT ngày 19 tháng 03 năm 2009 của Bộ
tài nguyên và môi trường về quy định đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải
của nguồn nước.
- Quyết định số 1714/QĐ-UBND ngày 29 tháng 5 năm 2009 của Uỷ
ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh quy định quản lý tài nguyên nước trên đại bàn
tỉnh Quảng Ninh.
- Quyết định số 3594/QĐ-UBND ngày 28 /12/2012 của Uỷ ban nhân
dân tỉnh Quảng Ninh về việc phê duyệt quy hoạch tài nguyên nước tỉnh
Quảng Ninh giai đoạn 2010 – 2020, định hướng đến năm 2030.
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước mặt.
- Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT, quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp.
- QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp
- QCVN 02:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước sinh hoạt.
2.3. Cơ sở thực tiễn
2.3.1. Nguồn gốc hình thành nước thải mỏ
- Nước thải mỏ than được hình thành từ ba nguồn chꢀnh: nước bơm từ
các cửa lò của mỏ hầm lò, từ các moong của mỏ lộ thiên, nước thải từ các nhà
mày sàng tuyển các bãi thải, kho than, được thải ra các sông suối [9]. Trong
10
3 loại nước thải nêu trên, nước thải hầm bơm từ các cửa lò có số lượng lớn
và nồng độ các chất ô nhiễm trong đó cao hơn nhiều so với các loại nước
thải khác.
Nước thải hầm lò
của mỏ
Nước tàng trữ trong
các khe đất đá
Nước ngầm
Nước rửa trôi,
chảy tràn
Nước thẩm
thấu
Hình 2.1. Nguồn gốc hình thành nước thải mỏ
- Nước thải trong quá trình khai thác dưới hầm lò Khi khai thác than
hầm lò người ta đào các đường lò trong lòng đất, dùng các biện pháp kỹ thuật
để lấy than ra. Nước ngầm, nước chứa trong các lớp đất đá chảy ra các đường
lò rồi theo hệ thống thoát nước đưa ra khỏi cửa lò hoặc được dẫn vào các hầm
chứa nước tập trung rồi dùng bơm để bơm ra ngoài.
- Nước thải từ khai trường lộ thiên Khi khai thác than lộ thiên, người ta
phải bóc lớp đất đất đá phꢀa bên trên để lấy các vỉa than nằm bên dưới, quá
trình khai thác như vậy đã tạo ra các moong. Nước mưa chảy tràn bề mặt kéo
theo bùn đất, bùn than, các chất hòa tan xuống moong. Một số khu vực nước
còn có nước ngầm thâm nhập vào moong. Nước chứa đựng trong các
moong khai thác được tháo hoặc bơm ra khỏi khai trường, loại nước này
gọi là nước thải do khai thác than lộ thiên vào mùa khô lưu lượng nước thải
nhỏ hơn mùa mưa.
11
- Nước thải từ các nhà mày sàng tuyển quá trình rửa than hoặc tuyển
than người ta thường dùng nước. Sau quá trình tuyển, nước được qua các bể
cô đặc để thu hồi nước và tách bùn, bùn lỏng được bơm ra các hệ thống ao để
lắng nhằm thu hồi tiếp than bùn và tách nước. Nước có thể được sử dụng tuần
hoàn hoặc thải bỏ. Nước thải đi ở khâu này gọi là nước thải nhà máy tuyển.
- Ngoài 3 loại nước thải nêu trên, hoạt động khai thác, sản xuất của các
mỏ than còn phát sinh một lượng nước thải từ các sinh hoạt như tắm, giặt và
từ các nhà ăn ca của công nhân. Lượng nước thải từ các hoạt động trên tuy
không nhiều nhưng cũng là nguồn gây ô nhiễm cho môi trường nếu không
được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
2.3.2.Tính chất chung của nước thải mỏ than
Nước thải hầm lò của mỏ có những đặc tꢀnh cơ bản đó là có độ pH thấp
(3 < pH < 5), hàm lượng Fe, Mn các kim loại nặng cao là do trong lớp đất đá
và lớp than có chứa nhiều thành phần hóa học khác nhau như lưu huỳnh, Fe,
Mn. Quá trình nước được lưu đọng trong moong có cá điều điện vật lý, hóa
học, sinh học diễn ra lên có mang lại những đặc trưng đó cho nước thải mỏ,
ngoài ra nước thải hầm lò mỏ than còn có các kim loại nặng độc hại như Cd,
Pb, Hg, As nhưng với hàm lượng không cao, tùy vào tùy địa hình mỏ mỗi nơi
mới có và hàm lượng TSS khá cao, dầu mỡ khoáng, coliform do các dầu mỡ
khoáng từ các khai trường, hay máy mọc sử dụng thi công, khai thác của mỏ
nhiễm vào nước[4].
2.3.3. Một số biện pháp, công nghệ xử lý nước thải hầm lò đem lại hiệu
quả cao
Hiện nay thì các công ty than trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh nói riêng và
cả nước nói chung đều rất quan tâm đến vấn đề môi trường trong quá trình
khai khác, sản xuất, chế biến than trong đó việc xử lý nước thải hầm lò được
chú trọng nhất. Thì trong các biện pháp xử lý nước thải hầm lò hiện nay có
Tải về để xem bản đầy đủ
70 trang
17870
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý nâng cao chất lượng nước thải hầm lò tại Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin bằng màng lọc UF", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- khoa_luan_nghien_cuu_va_de_xuat_cong_nghe_xu_ly_nang_cao_cha.pdf
