Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Tại Công Ty TNHH Khai Thác Núi Phao

Nước, không khí và ánh sáng là những tài nguyên quan trọng nhất cho cuộc sống hàng ngày. 79 trang · Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry · 2021.

• Tác giả: Nguyen Quynh Anh
• Người hướng dẫn: Dr. Nguyen Thanh Hai
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Tại Công Ty TNHH Khai Thác Núi Phao
• Loại tài liệu: bachelor thesis
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thai Nguyen

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• 1. PART I: Research rationale
• 1.1. Regulations of wastewater management
• 1.2. Related definitions
• 1.3. Water quality assessment
• 1.4. Water resources and water pollution in the world

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Công Ty Núi Phao

Nước, không khí và ánh sáng là những tài nguyên quan trọng nhất cho cuộc sống hàng ngày. Nước và môi trường đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành sự sống trên Trái Đất. Nước tham gia vào hầu hết mọi khía cạnh của cuộc sống và sản xuất. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp trong những năm gần đây, đã dẫn đến một lượng lớn nước thải. Điều này gây ra ô nhiễm môi trường nói chung và làm suy giảm chất lượng nước nói riêng, khiến nước sạch ngày càng khan hiếm. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá chất lượng nước thải tại Công ty Núi Phao, một dự án khai thác khoáng sản lớn ở tỉnh Thái Nguyên, nhằm xác định các nguồn ô nhiễm và đề xuất các biện pháp giảm thiểu.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Việc Đánh Giá Nước Thải Công Nghiệp

Việc đánh giá chất lượng nước thải công nghiệp là vô cùng quan trọng để bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng. Nước thải từ các hoạt động sản xuất có thể chứa nhiều chất độc hại, gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc kiểm soát và xử lý nước thải hiệu quả là yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển bền vững. Đánh giá này giúp xác định mức độ ô nhiễm và đề xuất các giải pháp xử lý nước thải phù hợp.

1.2. Mục Tiêu Nghiên Cứu Đánh Giá Nước Thải Công Ty Núi Phao

Nghiên cứu này có các mục tiêu chính sau: (1) Đánh giá chất lượng nước thải từ các hoạt động khai thác và chế biến của Công ty Núi Phao. (2) Xác định các nguồn gây ô nhiễm nước do hoạt động khai thác. (3) Đề xuất các biện pháp phòng ngừa ô nhiễm môi trường nước trong khu vực. Nghiên cứu này tập trung vào giai đoạn từ ngày 1 tháng 1 năm 2021 đến ngày 1 tháng 6 năm 2021.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Tại Công Ty Núi Phao Thách Thức

Hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản tại Công ty Núi Phao có thể gây ra nhiều vấn đề về ô nhiễm nước, bao gồm ô nhiễm bởi các kim loại nặng, chất rắn lơ lửng và các hóa chất sử dụng trong quá trình sản xuất. Việc xả thải nước thải không qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh và sức khỏe của người dân địa phương. Cần có các biện pháp kiểm soát và xử lý nước thải hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực này.

2.1. Các Nguồn Gây Ô Nhiễm Nước Thải Từ Hoạt Động Khai Thác

Các nguồn gây ô nhiễm nước thải chính từ hoạt động khai thác bao gồm: nước thải từ quá trình nghiền và tuyển quặng, nước thải từ các bãi thải, và nước mưa chảy tràn qua khu vực khai thác. Các loại nước thải này có thể chứa các chất ô nhiễm như kim loại nặng (ví dụ: chì, arsenic, cadmium), chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và các hóa chất sử dụng trong quá trình khai thác. Việc xác định chính xác các nguồn ô nhiễm là bước quan trọng để thiết kế các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả.

2.2. Tác Động Của Nước Thải Đến Môi Trường Và Sức Khỏe Cộng Đồng

Nước thải ô nhiễm có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Ô nhiễm kim loại nặng có thể gây độc cho các sinh vật thủy sinh và tích lũy trong chuỗi thức ăn, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người khi tiêu thụ các sản phẩm từ thủy sản. Chất rắn lơ lửng có thể làm giảm độ trong của nước, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh và làm suy giảm đa dạng sinh học. Ngoài ra, nước thải ô nhiễm có thể gây ra các bệnh về da, tiêu hóa và các bệnh khác cho người dân địa phương.

III. Quy Trình Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải Công Ty Núi Phao

Việc đánh giá chất lượng nước thải tại Công ty Núi Phao cần tuân thủ một quy trình chặt chẽ, bao gồm lấy mẫu, phân tích các thông số chất lượng nước, so sánh kết quả với các tiêu chuẩn hiện hành và đánh giá tác động của nước thải đến môi trường. Quy trình này cần được thực hiện định kỳ và có sự tham gia của các chuyên gia môi trường để đảm bảo tính chính xác và khách quan.

3.1. Phương Pháp Lấy Mẫu Nước Thải Đúng Cách

Việc lấy mẫu nước thải cần được thực hiện theo các quy trình chuẩn để đảm bảo tính đại diện của mẫu. Mẫu nước thải cần được lấy tại các vị trí khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải và tại các điểm xả thải. Số lượng mẫu và tần suất lấy mẫu cần được xác định dựa trên quy mô hoạt động và đặc điểm của nguồn thải. Mẫu nước thải cần được bảo quản và vận chuyển đúng cách để tránh làm thay đổi chất lượng của mẫu.

3.2. Các Thông Số Quan Trọng Để Phân Tích Chất Lượng Nước Thải

Các thông số quan trọng cần được phân tích trong mẫu nước thải bao gồm: pH, độ đục, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), hàm lượng chất hữu cơ (BOD, COD), hàm lượng kim loại nặng (ví dụ: chì, arsenic, cadmium), hàm lượng amoni, nitrat, photphat và các thông số khác tùy thuộc vào đặc điểm của nguồn thải. Kết quả phân tích cần được so sánh với các tiêu chuẩn hiện hành để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải.

3.3. So Sánh Kết Quả Phân Tích Với Tiêu Chuẩn Xả Thải

Sau khi có kết quả phân tích, cần so sánh các thông số với QCVN 40:2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp) hoặc các quy chuẩn khác liên quan. Việc so sánh này giúp xác định xem nước thải có đáp ứng các yêu cầu về tiêu chuẩn xả thải hay không. Nếu các thông số vượt quá giới hạn cho phép, cần có các biện pháp xử lý nước thải để đảm bảo tuân thủ quy định.

IV. Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Tiên Tiến Tại Công Ty Núi Phao

Để đảm bảo chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường, Công ty Núi Phao cần áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và phù hợp. Các công nghệ này có thể bao gồm các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học, hoặc kết hợp các phương pháp này để đạt hiệu quả cao nhất. Việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cần dựa trên đặc điểm của nguồn thải và yêu cầu về tiêu chuẩn xả thải.

4.1. Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải Vật Lý Thường Dùng

Các phương pháp xử lý nước thải vật lý thường được sử dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các chất không tan khác khỏi nước thải. Các phương pháp này bao gồm: lắng, lọc, tuyển nổi và keo tụ. Lắng được sử dụng để loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn bằng cách để chúng lắng xuống đáy bể. Lọc được sử dụng để loại bỏ các chất rắn có kích thước nhỏ hơn bằng cách cho nước thải đi qua một lớp vật liệu lọc. Tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các chất dầu mỡ và các chất nhẹ hơn nước bằng cách sục khí vào nước thải. Keo tụ được sử dụng để kết dính các hạt nhỏ lại với nhau thành các hạt lớn hơn, dễ dàng loại bỏ bằng lắng hoặc lọc.

4.2. Ứng Dụng Phương Pháp Hóa Học Trong Xử Lý Nước Thải

Các phương pháp xử lý nước thải hóa học được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan trong nước thải bằng cách sử dụng các phản ứng hóa học. Các phương pháp này bao gồm: trung hòa, oxy hóa khử, kết tủa và hấp phụ. Trung hòa được sử dụng để điều chỉnh pH của nước thải về mức trung tính. Oxy hóa khử được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm bằng cách oxy hóa hoặc khử chúng. Kết tủa được sử dụng để loại bỏ các kim loại nặng bằng cách kết tủa chúng thành các hợp chất không tan. Hấp phụ được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác bằng cách hấp phụ chúng lên bề mặt của vật liệu hấp phụ.

4.3. Vai Trò Của Xử Lý Sinh Học Trong Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Các phương pháp xử lý nước thải sinh học được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng (ví dụ: nitơ, photpho) khỏi nước thải bằng cách sử dụng các vi sinh vật. Các phương pháp này bao gồm: xử lý hiếu khí, xử lý kỵ khí và xử lý kết hợp hiếu khí và kỵ khí. Xử lý hiếu khí được thực hiện trong điều kiện có oxy, trong khi xử lý kỵ khí được thực hiện trong điều kiện không có oxy. Xử lý kết hợp hiếu khí và kỵ khí được sử dụng để loại bỏ cả chất hữu cơ và chất dinh dưỡng một cách hiệu quả.

V. Đề Xuất Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Nước Thải Công Ty Núi Phao

Để giảm thiểu ô nhiễm nước thải tại Công ty Núi Phao, cần có một hệ thống quản lý môi trường toàn diện, bao gồm kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải, áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, và thực hiện quan trắc nước thải định kỳ. Ngoài ra, cần tăng cường công tác tuyên truyền và nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cho cán bộ công nhân viên và cộng đồng địa phương.

5.1. Kiểm Soát Nguồn Thải Biện Pháp Ngăn Ngừa Ô Nhiễm Hiệu Quả

Kiểm soát nguồn thải là biện pháp quan trọng nhất để ngăn ngừa ô nhiễm nước thải. Cần xác định và kiểm soát chặt chẽ tất cả các nguồn thải trong khu vực khai thác và chế biến, bao gồm nước thải từ quá trình sản xuất, nước thải từ các bãi thải và nước mưa chảy tràn. Các biện pháp kiểm soát nguồn thải có thể bao gồm: xây dựng các hệ thống thu gom và xử lý nước thải riêng biệt cho từng nguồn thải, sử dụng các vật liệu và hóa chất thân thiện với môi trường, và thực hiện các biện pháp giảm thiểu lượng nước sử dụng trong quá trình sản xuất.

5.2. Quan Trắc Nước Thải Định Kỳ Đảm Bảo Tuân Thủ Quy Định

Quan trắc nước thải định kỳ là một phần quan trọng của hệ thống quản lý môi trường. Cần thực hiện quan trắc nước thải tại các vị trí khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải và tại các điểm xả thải để theo dõi chất lượng nước thải và đảm bảo tuân thủ các quy định về tiêu chuẩn xả thải. Kết quả quan trắc cần được báo cáo cho các cơ quan quản lý môi trường và công khai cho cộng đồng.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Về Nước Thải Công Ty Núi Phao

Nghiên cứu này đã đánh giá chất lượng nước thải tại Công ty Núi Phao và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu sâu hơn để đánh giá tác động lâu dài của hoạt động khai thác đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và hiệu quả hơn để đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về bảo vệ môi trường.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Đánh Giá Chất Lượng Nước Thải

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất lượng nước thải tại Công ty Núi Phao có thể gây ra các vấn đề về ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Một số thông số chất lượng nước vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là hàm lượng kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Cần có các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả để đảm bảo tuân thủ các quy định về tiêu chuẩn xả thải.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào: (1) Đánh giá tác động lâu dài của hoạt động khai thác đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. (2) Nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và hiệu quả hơn, đặc biệt là các công nghệ có khả năng loại bỏ kim loại nặng và các chất ô nhiễm khó phân hủy. (3) Xây dựng các mô hình dự báo chất lượng nước để hỗ trợ công tác quản lý môi trường.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển công nghiệp và hoạt động khai khoáng đóng góp đáng kể vào tăng trưởng kinh tế - xã hội nhưng đồng thời cũng tạo ra những áp lực môi trường lớn, đặc biệt là sự phát sinh nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ và hữu cơ. Tại tỉnh Thái Nguyên, Dự án Khai thác và Chế biến Khoáng sản Núi Pháo (do Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo làm chủ đầu tư tại huyện Đại Từ) là một dự án khai thác mỏ đa kim lộ thiên quy mô lớn (khoảng 9 km² hay 602 ha), bao gồm các khoáng sản như vonfram, vàng, đồng, bismut và fluorit. Hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản tại đây làm phát sinh khối lượng nước thải lớn cần được kiểm soát nghiêm ngặt để tránh tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt tiếp nhận (suối Thủy Tinh, suối Cát thuộc lưu vực sông Đu, sông Cầu) và đời sống dân cư lân cận.

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Quỳnh Anh (ngành Khoa học và Quản lý Môi trường, Chương trình Tiên tiến, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên) được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ khoa học và thực tiễn cụ thể:

• Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải từ các hoạt động khai thác và chế biến của Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo trong 6 tháng đầu năm 2021.
  2. Xác định các nguồn phát sinh nước thải và thành phần ô nhiễm do hoạt động khai khoáng gây ra.
  3. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước và hạn chế xả thải ra nguồn nước sạch xung quanh.

• Câu hỏi nghiên cứu:

  1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và quy mô hoạt động của Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo như thế nào?
  2. Thực trạng khai thác, sử dụng và chất lượng nước thải sau xử lý tại các công trình của công ty diễn ra như thế nào?
  3. Các giải pháp công nghệ và quản lý nào khả thi để giảm thiểu ô nhiễm nước thải và hạn chế tác động tới sức khỏe cộng đồng và sản xuất nông nghiệp?

• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng hệ thống thu gom, xử lý và chất lượng nước thải tại các điểm xả, hồ chứa của Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo.
  • Phạm vi không gian: Khu vực mỏ Núi Pháo thuộc xã Hà Thượng và xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên (tập trung vào các điểm xả thải DP1, DP2, DP3, các hồ quặng đuôi OTC, STC, hồ trung chuyển PTP và bãi thải phía Bắc WDSP).
  • Phạm vi thời gian: Thu thập và phân tích dữ liệu quan trắc từ ngày 01/01/2021 đến ngày 01/06/2021 (6 tháng đầu năm 2021).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung pháp lý và cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các văn bản quy phạm pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Việt Nam, bao gồm:

• Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ban hành ngày 21/06/2012 (có hiệu lực từ ngày 01/01/2013).
• Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước.
• Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/07/2004 quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước.
• Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường.
• Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 (các điều khoản về định nghĩa môi trường, ô nhiễm môi trường và tiêu chuẩn môi trường).
• Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT), chất lượng nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2008/BTNMT), chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) và chất lượng nước dưới đất (QCVN 12:2008/BTNMT).

Các nhóm chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước được chia thành hai nhóm chính:

• Chỉ tiêu vật lý: Nhiệt độ, độ pH, độ đục (Turbidity), màu sắc (Color).
• Chỉ tiêu hóa học: Sắt tổng số (Fe), Nitrit (NO₂⁻-N), Nitrat (NO₃⁻-N), Oxy hòa tan (DO), Nhu cầu oxy hóa học (COD), Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD₅), Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Tổng chất rắn hòa tan (TDS), Độ dẫn điện (COND), Amoni (NH₄⁺), Florua (F⁻), Clo tự do và các kim loại nặng.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: Tổng hợp các báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM), tài liệu kỹ thuật, số liệu khí tượng - thủy văn từ trạm khí tượng Thái Nguyên, trạm Đại Từ và trạm thời tiết Davis lắp đặt tại khu vực mỏ; các báo cáo sản xuất và dữ liệu quan trắc nước thải định kỳ của công ty.
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm: Mẫu nước được lấy hàng ngày tại các vị trí xả thải và hồ chứa bằng dụng cụ chuyên dụng (chai chứa, pipet, máy đo pH hiện trường). Phương pháp phân tích bao gồm sắc ký ion (Ion Chromatography) xác định cation và anion; phương pháp cực phổ (Voltammetry) phân tích kim loại nặng; phương pháp oxy hóa bằng Kali dicromat ($K_2Cr_2O_7$) xác định COD; đo DO, BOD₅, TSS theo tiêu chuẩn chuẩn độ và quang phổ.
• Phương pháp điều tra xã hội học: Sử dụng bảng câu hỏi khảo sát (questionnaires) để lấy ý kiến người dân tại các xóm lân cận khu vực xả thải về tác động của hoạt động thoát nước thải đến canh tác nông nghiệp và sức khỏe cộng đồng.
• Phương pháp xử lý và tổng hợp dữ liệu: Thống kê, xử lý dữ liệu và so sánh nồng độ các chất ô nhiễm với ngưỡng giới hạn quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 14:2008/BTNMT thông qua phần mềm Microsoft Excel và Microsoft Word.

Nội dung chính theo từng chương

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu và vị trí xả thải

Tác giả trình bày đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn của khu vực mỏ Núi Pháo tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ (cách thành phố Thái Nguyên 25 km về phía Tây, diện tích huyện 57.790 ha, dân số 158.721 người, mật độ 274,65 người/km²; xã Hà Thượng có diện tích 14,87 km², dân số 5.879 người, mật độ 395 người/km²). Khí hậu khu vực có nhiệt độ trung bình năm 23,1°C; lượng mưa trung bình năm đạt 2.056 mm (tập trung hơn 90% từ tháng 4 đến tháng 10). Mạng lưới tiếp nhận nước thải gồm suối Thủy Tinh (chảy qua xóm 2, xóm 6 xã Hà Thượng) và suối Cát (chảy qua xã Phúc Linh), sau đó đổ ra sông Đu và sông Cầu.

Hệ thống xả thải của mỏ Núi Pháo được xác định tại 3 tọa độ địa lý cụ thể:

Điểm xả	Tọa độ X	Tọa độ Y	Vị trí xả	Nguồn tiếp nhận	Trạng thái hoạt động
DP1	570081	2394008	Đập Voi, gần Xóm 3, xã Hà Thượng	Suối Thủy Tinh	Đã dừng xả từ tháng 6/2016; chuyển nước về trạm xử lý tập trung
DP2	570481	2394448	Đập Khe Chuối, Xóm 6, xã Hà Thượng	Suối Thủy Tinh	Điểm xả chính sau trạm xử lý nước thải (công suất tối đa 36.000 m³/ngày)
DP3	569913	2395633	Xóm Mạn, xã Phúc Linh	Suối Cát	Điểm thoát nước mưa chảy tràn và thẩm thấu từ bãi thải phía Bắc (WDSP)

Đặc tính nước thải và công nghệ thu gom, xử lý nước thải mỏ Núi Pháo

Khóa luận phân loại nước thải phát sinh thành nước thải công nghiệp vô cơ (chứa bùn đất, hạt khoáng, kim loại nặng, chất lơ lửng từ quá trình tuyển nổi, nghiền rửa quặng) và nước thải công nghiệp hữu cơ (chứa hóa chất tuyển khoáng, dầu mỡ tuyển quặng). Trọng tâm công nghệ được mô tả chi tiết tại trạm xử lý nước thải tập trung DP2 (diện tích 5,5 ha, công suất thiết kế 36.000 m³/ngày) gồm 3 giai đoạn liên hoàn:

1. Giai đoạn xử lý sinh học (công suất 12.000 m³/ngày): Tiếp nhận nước thải từ hồ quặng đuôi oxit (OTC) và hồ quặng đuôi sunfua (STC), cùng nước từ hồ PSRP khi cần.

   • Bể điều hòa: Thể tích 6.000 m³ ($50\text{ m} \times 60\text{ m} \times 2\text{ m}$), lót bạt chống thấm HDPE, thời gian lưu nước 12 giờ, hệ thống 5 máy thổi khí đáy ($15\text{ kW} \times 10\text{ Nm}^3/\text{phút}$) giúp điều hòa lưu lượng và đưa pH về trung tính.
   • Bể sinh học hiếu khí dính bám MBBR (ngăn 1 và 2): Thể tích mỗi ngăn 1.500 m³ ($25\text{ m} \times 30\text{ m} \times 2\text{ m}$), thời gian lưu nước 12 giờ (3 giờ tại mỗi buồng đệm MBBR). Giá thể MBBR bằng nhựa HDPE nguyên sinh màu trắng kích thước $25\text{ mm} \times 10\text{ mm}$, diện tích bề mặt riêng $> 500\text{ m}^2/\text{m}^3$, khối lượng khoảng $95\text{ kg/m}^3$. Bể được cấp khí bằng 5 máy thổi công suất $75\text{ kW} \times 10\text{ Nm}^3/\text{phút}$, bổ sung dinh dưỡng (Urea, $H_3PO_4$, mật đường/methanol) qua bơm định lượng.
   • Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng (ngăn 1 và 2): Thể tích mỗi ngăn 1.500 m³, thời gian lưu nước 12 giờ, cấp khí $75\text{ kW}$, bổ sung vôi điều chỉnh pH, trang bị 3 bơm nước thải ($40\text{ kW} \times 300\text{ m}^3/\text{h}$).
   • Bể phản ứng keo tụ bùn sinh học: Thể tích 15 m³ ($3\text{ m} \times 4\text{ m} \times 1,25\text{ m}$), châm chất trợ lắng PAC với liều lượng 0,022 l/s trên mỗi 500 m³/h nước thải.
   • Bể lắng sinh học: Thể tích 1.000 m³, đường kính 24 m, thời gian lưu nước 2 giờ, tách bùn tuần hoàn về bể MBBR và chuyển bùn dư về sân phơi bùn thể tích 30 m³.

2. Giai đoạn xử lý hóa lý (công suất 36.000 m³/ngày): Tiếp nhận nước sau lắng sinh học (12.000 m³/ngày) và nước từ hồ trung chuyển PTP (24.000 m³/ngày).

   • Hệ thống 6 bể phản ứng (thể tích mỗi bể 80 m³, cánh khuấy 7,5 kW, tổng thời gian lưu 0,3 giờ): Bể 1 đến 3 châm vôi sữa $\text{Ca(OH)}_2$ nâng pH lên $9 - 9,5$ để kết tủa kim loại nặng ($Mn, Fe$). Bể 4 đến 6 châm PAC để keo tụ, tạo bông và xử lý Florua ($F^-$) ở pH duy trì quanh mức 9.
   • Hồ lắng trạm xử lý (WWTP-SP Lake): Dung tích 12.000 m³ (diện tích 6.000 m²), lót bạt HDPE, chia 2 ngăn, thời gian lưu nước 8 giờ. Khử trùng bằng châm vôi clorua ($\text{CaOCl}_2$) trực tiếp trước khi vào hồ.

3. Giai đoạn làm sạch tự nhiên và hoàn thiện:

   • Hồ lắng quặng đuôi TSF-SP: Dung tích khoảng 41.500 m³ (diện tích $\sim 40.000\text{ m}^2$), thời gian lưu nước 27,6 giờ. Hồ bố trí các vách ngăn giảm vận tốc dòng chảy, 4 tuabin kết hợp 4 máy sục khí cánh quạt duy trì nồng độ DO đạt $8 - 9\text{ mg/l}$, cùng vùng đất ngập nước trồng lau sậy diện tích 1.500 m².
   • Bãi lọc sinh học (Biofilter yard): Diện tích 2.500 m², dung tích 2.500 m³, thời gian lưu nước 2 giờ, bố trí các bè thực vật nổi để xử lý triệt để cặn lơ lửng và chất hữu cơ dư thừa trước khi xả ra suối Thủy Tinh tại cửa xả DP2 (có trạm quan trắc tự động liên tục).

Tại cửa xả DP3, nước mưa chảy tràn và nước ngấm từ bãi thải phía Bắc (NWD) được gom về hồ lắng WDSP (dung tích 21.000 m³), xử lý qua bãi lọc đá dăm để nâng pH, lắng đọng kết tủa Fe, Mn trước khi chảy vào suối Cát.

TT	Hạng mục công trình	Thông số kích thước / Dung tích	Chức năng kỹ thuật	Thời gian lưu nước (giờ)
I	Giai đoạn xử lý sinh học (Công suất 12.000 m³/ngày)
1	Bể điều hòa	$6.000\text{ m}^3$ ($50\text{ m} \times 60\text{ m} \times 2\text{ m}$)	Điều hòa lưu lượng, trộn đều nước thải, đưa pH về trung tính	12
2	Ngăn MBBR số 1 & 2	$1.500\text{ m}^3/\text{ngăn}$ ($25\text{ m} \times 30\text{ m} \times 2\text{ m}$)	Bổ sung dinh dưỡng, phân hủy chất hữu cơ qua màng vi sinh dính bám	12
3	Bể hiếu khí số 1 & 2	$1.500\text{ m}^3/\text{ngăn}$ ($25\text{ m} \times 30\text{ m} \times 2\text{ m}$)	Xử lý COD, BOD bằng bùn hoạt tính lơ lửng	12
4	Bể phản ứng keo tụ bùn	$15\text{ m}^3$ ($3\text{ m} \times 4\text{ m}$)	Châm PAC trợ lắng bùn vi sinh	-
5	Bể lắng sinh học	$1.000\text{ m}^3$ (Đường kính 24 m)	Lắng tách bùn hoạt tính, tuần hoàn bùn về bể MBBR	2
6	Sân phơi bùn (bể lọc bùn)	$30\text{ m}^3$	Tách nước, làm khô bùn dư	-
II	Giai đoạn xử lý hóa lý (Công suất 36.000 m³/ngày)
7	Cụm 6 bể phản ứng hóa lý	$80\text{ m}^3/\text{bể}$ (Chiều cao 4,95 m)	Châm $\text{Ca(OH)}_2$ kết tủa kim loại nặng ($Mn, Fe$) và PAC tạo bông keo tụ	0,3
8	Hồ lắng trạm xử lý (WWTP-SP)	$12.000\text{ m}^3$ (Diện tích $6.000\text{ m}^2$)	Lắng cặn kết tủa hóa lý, châm $\text{CaOCl}_2$ khử trùng	8
III	Giai đoạn làm sạch tự nhiên
9	Hồ lắng quặng đuôi TSF-SP	$41.500\text{ m}^3$ (Diện tích $\sim 40.000\text{ m}^2$)	Lắng cặn mịn, sục khí oxy đạt $\text{DO } 8-9\text{ mg/l}$, xử lý qua bãi sậy $1.500\text{ m}^2$	27,6
10	Bãi lọc sinh học	$2.500\text{ m}^3$ (Diện tích $2.500\text{ m}^2$)	Lọc sinh học bổ sung bằng bè thực vật thủy sinh trước khi xả ra điểm DP2	2

Đánh giá chất lượng nước thải và tác động đến cộng đồng

Khóa luận tổng hợp số liệu phân tích chất lượng nước thải 6 tháng đầu năm 2021 tại các hồ chứa đầu vào (OTC, STC, PTP) và tại điểm xả đầu ra DP2. Các thông số ô nhiễm như BOD₅, COD, Amoni ($\text{NH}_3\text{-N}$), TSS, Fe, Mn và Florua sau khi đi qua chuỗi xử lý sinh học - hóa lý - lọc sinh học đã giảm rõ rệt. Kết quả khảo sát xã hội học thông qua phỏng vấn người dân tại xã Hà Thượng và xã Phục Linh ghi nhận mức độ ảnh hưởng của nước thải công ty đối với hoạt động canh tác nông nghiệp (trồng lúa, chè) và nguồn nước sinh hoạt khu vực hạ lưu.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

1. Hiệu quả vận hành của công nghệ xử lý nước thải: Hệ thống kết hợp sinh học MBBR, keo tụ hóa lý 6 bậc và hồ sinh học hiếu khí TSF-SP đạt hiệu quả loại bỏ cao các chất ô nhiễm. Nước thải đầu vào có nồng độ COD, BOD₅, TSS và kim loại nặng cao được chuyển hóa và giảm tải đáng kể qua từng công đoạn, đảm bảo nồng độ oxy hòa tan (DO) trong hồ TSF-SP luôn duy trì ở mức cao từ $8 - 9\text{ mg/l}$.
2. Hiện trạng các điểm xả thải: Việc chấm dứt xả thải tại điểm DP1 từ tháng 6/2016 và chuyển toàn bộ nước thải phát sinh về trạm xử lý DP2 đã giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm trực tiếp cho dòng suối Thủy Tinh. Điểm xả DP3 xử lý hiệu quả nguồn nước thẩm thấu có tính axit và hàm lượng sắt, mangan cao từ bãi thải mỏ qua bể lắng đá dăm WDSP dung tích 21.000 m³.
3. Kết quả khảo sát dân sinh: Nghiên cứu thu thập dữ liệu thực tế về nhận thức và phản hồi của người dân địa phương đối với công tác bảo vệ môi trường, xả thải của mỏ Núi Pháo, cung cấp số liệu thực nghiệm phục vụ quản lý môi trường cơ sở.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Về mặt công nghệ: Tiếp tục duy trì và tối ưu hóa hệ thống châm định lượng hóa chất ($\text{Ca(OH)}_2$, PAC, $\text{CaOCl}_2$, chất dinh dưỡng cho vi sinh); kiểm soát định kỳ chất lượng giá thể MBBR và duy trì thảm thực vật thủy sinh tại bãi lọc sinh học và hồ TSF-SP.
• Về mặt quản lý: Công ty cần tuân thủ quy trình vận hành nghiêm ngặt về xả thải và xử lý chất thải rắn/bùn thải; duy trì trạm quan trắc tự động liên tục tại cửa xả DP2; tăng cường phối hợp với chính quyền địa phương xã Hà Thượng, xã Phục Linh để giám sát môi trường định kỳ.

Đóng góp của đề tài

Khóa luận cung cấp bức tranh chi tiết, số liệu thực tế về chu trình thu gom, thông số kỹ thuật công trình và chất lượng nước thải của một trong những mỏ đa kim lớn nhất Việt Nam trong giai đoạn 6 tháng đầu năm 2021. Đề tài kết hợp thành công giữa phương pháp đánh giá kỹ thuật công nghệ xử lý và phương pháp điều tra xã hội học về môi trường tại địa bàn khai thác mỏ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Nghiên cứu chỉ tập trung thu thập và phân tích dữ liệu chất lượng nước thải trong phạm vi thời gian ngắn hạn (từ ngày 01/01/2021 đến ngày 01/06/2021). Do giới hạn về nguồn lực và thời gian, đề tài chủ yếu tập trung đánh giá chất lượng nước thải nội bộ tại mỏ Núi Pháo mà chưa tiến hành quan trắc mở rộng liên tục chất lượng nước mặt trên toàn bộ chiều dài lưu vực sông Đu và sông Cầu qua nhiều năm.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng quan trắc chuỗi số liệu nhiều năm (bao gồm sự biến thiên giữa mùa mưa và mùa khô), đánh giá sâu hơn về sự tích tụ sinh học của các kim loại nặng đặc thù (như vonfram, bismut, fluorit) trong trầm tích và thủy sinh vật tại hệ thống sông suối tiếp nhận nước thải.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu học thuật và thực tiễn hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường tham khảo về phương pháp xây dựng báo cáo đánh giá chất lượng nước thải công nghiệp khai khoáng.
• Kỹ sư môi trường và cán bộ quản lý tại các doanh nghiệp khai thác mỏ đa kim, tham khảo cấu hình công nghệ xử lý nước thải kết hợp giữa sinh học (MBBR), hóa lý (keo tụ vôi/PAC) và hồ lắng sinh học tự nhiên quy mô lớn (36.000 m³/ngày).
• Cán bộ quản lý môi trường tại địa phương làm cơ sở đối chiếu, xây dựng chương trình giám sát, thanh tra định kỳ việc xả thải công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Trạm xử lý nước thải tập trung tại cửa xả DP2 của mỏ Núi Pháo có công suất thiết kế bao nhiêu và gồm những giai đoạn nào?
Trạm xử lý nước thải DP2 có tổng diện tích khoảng 5,5 ha, công suất thiết kế tối đa đạt 36.000 m³/ngày, gồm 3 giai đoạn xử lý:

• Giai đoạn 1: Xử lý sinh học công suất 12.000 m³/ngày (xử lý nước thải từ hồ quặng đuôi OTC và STC qua bể điều hòa, bể MBBR, bể hiếu khí và bể lắng sinh học).
• Giai đoạn 2: Xử lý hóa lý công suất 36.000 m³/ngày (kết hợp nước sau lắng sinh học và nước từ hồ PTP qua cụm 6 bể phản ứng châm vôi, PAC và hồ lắng WWTP-SP dung tích 12.000 m³).
• Giai đoạn 3: Làm sạch hoàn thiện qua hồ lắng TSF-SP (dung tích 41.500 m³, sục khí $\text{DO } 8 - 9\text{ mg/l}$, bãi lau sậy 1.500 m²) và bãi lọc sinh học bằng bè thực vật nổi (2.500 m²).

2. Điểm xả DP1 hiện nay có còn xả thải trực tiếp ra môi trường không?
Không. Theo số liệu trong khóa luận, điểm xả DP1 (tại Đập Voi, xóm 3, xã Hà Thượng) đã ngừng xả thải từ tháng 6/2016. Toàn bộ lượng nước thải trước đây xả tại DP1 đã được bơm chuyển về trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý đạt chuẩn trước khi xả qua điểm DP2 vào suối Thủy Tinh.

3. Đặc tính kỹ thuật của giá thể vi sinh MBBR sử dụng tại hệ thống xử lý nước thải Núi Pháo là gì?
Giá thể MBBR sử dụng tại trạm là loại màu trắng, làm từ nhựa HDPE nguyên sinh, kích thước $25\text{ mm} \times 10\text{ mm}$, nhiệt độ làm việc phù hợp từ 5°C đến 60°C, diện tích bề mặt riêng lớn hơn $500\text{ m}^2/\text{m}^3$, khối lượng riêng của một mét khối giá thể đạt khoảng 95 kg.

4. Nước mưa chảy tràn tại bãi thải đất đá phía Bắc (NWD) được thu gom và xử lý qua công trình nào trước khi xả ra suối Cát tại điểm DP3?
Nước mưa chảy tràn trên bề mặt và nước thẩm thấu đáy bãi thải phía Bắc được thu gom qua hệ thống mương hở và đường ống ngầm dẫn về hồ lắng bãi thải WDSP (dung tích khoảng 21.000 m³). Tại đây, dòng nước ngấm có pH thấp và hàm lượng Fe, Mn cao được dẫn qua bãi lọc đá dăm và các ngăn lắng cơ học, tự lắng tự nhiên trước khi xả ra điểm DP3 đổ vào suối Cát.

5. Hóa chất nào được sử dụng trong cụm 6 bể phản ứng hóa lý tại trạm xử lý DP2 để loại bỏ kim loại nặng và keo tụ?
Tại cụm 6 bể phản ứng, vôi sữa ($\text{Ca(OH)}_2$) được châm vào bể 1 và 3 bằng bơm định lượng để nâng và duy trì pH ở mức $9 - 9,5$, tạo điều kiện cho các kim loại như Mangan (Mn), Sắt (Fe) kết tủa. Tiếp đó, hóa chất PAC được châm vào bể 5 và khuấy trộn tại bể 4, 5, 6 ở pH quanh mức 9 để thúc đẩy quá trình keo tụ, tạo bông cặn và khử Florua ($F^-$).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Quỳnh Anh đã phân tích hệ thống thu gom, công nghệ xử lý và hiện trạng chất lượng nước thải tại Công ty TNHH Khai thác Chế biến Khoáng sản Núi Pháo trong 6 tháng đầu năm 2021. Kết quả nghiên cứu làm rõ quy trình vận hành của trạm xử lý DP2 công suất 36.000 m³/ngày tích hợp công nghệ sinh học MBBR, phản ứng hóa lý và hồ sinh học hoàn thiện, giúp giảm thiểu đáng kể các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng. Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật và thực tiễn có giá trị phục vụ công tác đào tạo chuyên ngành môi trường cũng như công tác quản trị môi trường mỏ khoáng sản quy mô công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

THAI NGUYEN UNIVERSITY UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY NGUYEN QUYNH ANH STUDY TO ASSESSMENT OF WASTEWATER IN NUI PHAO MINING COMPANY LIMITED, HA THUONG COMMUNE, DAI TU DISTRICT, THAI NGUYEN PROVINCE BACHELOR THESIS Study mode : Full-time Major : Environmental cience and Management Faculty : Advanced Education Program Batch : 2017 - 2021 Thai Nguyen, 2021 Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry Degree Program Bachelor of Environmental Science and Management Student name NGUYEN QUYNH ANH Student ID DTN1754290009 Thesis Title Study to assessment of wastewater in Nui Phao Mining Company Limited, Ha Thuong commune, Dai Tu district, ThaiNguyen province Supervisor (s) Dr. Nguyen Thanh Hai Supervisor’s signature (s) Abstract: The purpose of this study is to survey wastewater of Nui Phao Mining Company in first 6 months of 2021 periods. The most goals were to evaluate the current status of wastewater in Nui Phao Mining Company and to propose a few estimations to diminish water contamination as well as to diminish the release of wastewater into clean water sources. A considerable amount of wastewater must be treated and released to the right location within the company.

The bio-digester-treated influent significantly reduced water quality parameters such as natural oxygen demands (BOD), chemical oxygen demands (COD), ammoniac nitrogen (NH3-N), and added to suspended solids (TSS). The corporation has started building a wastewater treatment system that can effectively process wastewater and oversee wastes release at the expo. The ii basic arrangements are developed after examining the situation within the production plant. In terms of management, the corporation should follow tight procedures for trash treatment and wastewater discharge into the environment.

When it comes to innovation agreements, the corporation has chosen appropriate options. Keywords: Wastewater, treatment, discharge, Nui Phao Mining, pollution Number of pages 66 Date of submission November 5th, 2021 iii ACKNOWLEDGEMENT I would like to express my heartfelt gratitude, Dr. Nguyen Thanh Hai and Mr. Truong The Manh, for guiding me through my studies at Nui Phao Company.

Their insightful comments, suggestions, support, and participation in my graduate thesis learning process were quite helpful. I want to express my gratitude to all of the presenters who eagerly shared important information about water treatment with the entire class. I'd also like to express my gratitude to my family and friends, who have always supported and encouraged me throughout my academic career. I'd like to thank Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry, as well as the coordinators and program managers, for their help and support.

I would like to take this time to thank my classmates for their unwavering support, ambitious direction, invaluable constructive criticism, and kind advise during this semester. I am grateful to them for providing their honest and enlightening perspectives on a variety of topics connected to my thesis. Finally, I would like to express my gratitude to all who took part in my survey and willingly shared their time during the interviewing process. I'd like to express my gratitude to my loved ones for their unwavering support throughout the process, both in terms of keeping me calm and assisting me in putting the puzzle pieces together.

Thank you all very much! Sincerely yours iv TABLE OF CONTENT LIST OF FIGURE. 2 LIST OF ABBREVIATIONS AND ACRONYMS. Regulations of wastewater management. Water quality assessment.

Water resources and water pollution in the world. Studies on water quality in Vietnam. The general information of Nui Phao Company. The name of sources and locations of receiving wastewater from Nui Phao Company.

The natural conditions of wastewater discharge area. Inorganic industrial wastewater. Organic industrial wastewater. Wastewater treatment technology system of Nui Phao Mining and Processing Co.

Overview of the collection, treatment and discharge system of Nui Phao Mineral Exploiting and Processing. Wastewater collection and treatment technology. Wastewater collection and treatment technology at the outlet DP3. Object and scope of study.

Location and time. Basic characteristics of Nui Phao Mining Company Limited. Assessment situation of wastewater quality in the industrial zone. Proposal of a number of solutions to reduce pollution and effects of wastewater to surrounding environment.

Secondary data collection method .