Luận văn thạc sĩ đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải công ty mỏ tuyển đồng sin quyền huyện bát xát tỉnh lào cai

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải công ty mỏ tuyển đồng sin quyền huyện bát xát tỉnh lào, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Phan Văn Đoàn
• Người hướng dẫn: ThS. Đặng Thị Hồng Phương
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích và yêu cầu
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Các nguồn gây tác động đến môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản
• 2.1.1. Nguồn gây tác động đến môi trường không khí và bụi
• 2.1.2. Nguồn gây tác động đến môi trường nước
• 2.1.3. Nguồn gây tác động đến môi trường đất
• 2.2. Tình hình khai thác khoáng sản và các tác động đến môi trường từ khai thác khoáng sản ở Lào Cai
• 2.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản ở Việt Nam
• 2.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản ở Lào Cai
• 2.3. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải từ hoạt động khai thác khoáng sản
• 2.3.1. Phương pháp xử lý nước thải trên thế giới
• 2.3.1.1. Xử lý nước thải mỏ trước khi xả thải
• 2.3.1.2. Phương pháp ngăn chặn tiếp xúc nguồn ô nhiễm
• 2.3.2. Phương pháp xử lý nước thải ở Việt Nam
• 2.3.2.1. Xử lý nước thải bằng sữa vôi và poolyme pha tự động
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Tổng quan về công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền
• 3.3.1. Điều kiện tự nhiên và môi trường
• 3.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.3.3. Các tác động đến môi trường nước của hoạt động khai thác mỏ đồng Sin Quyền
• 3.4. Đánh giá công nghệ xử lí nước thải công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp
• 3.5.2. Phương pháp khảo sát thực địa
• 3.5.3. Phương pháp so sánh và dự báo
• 3.5.4. Phương pháp tổng hợp viết báo cáo
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Tổng quan về Công ty mỏ - Tuyển đồng Sin Quyền
• 4.2. Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty mỏ - Tuyển đồng Sin Quyền
• 4.3. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội
• 4.3.1. Điều kiện về vị trí địa lý
• 4.3.2. Điều kiện về khí tượng, thủy văn
• 4.4. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.4.1. Điều kiện kinh tế
• 4.4.2. Nhân sự và cơ cấu tổ chức của Công ty
• 4.5. Hiện trạng nước thải của công ty mỏ - Tuyển đồng trước khi được xử lý
• 4.5.1. Hiện trạng nước thải tại hồ chứa của khai trường khu Đông
• 4.5.2. Hiện trạng nước thải sinh hoạt
• 4.5.3. Chất lượng nước thải tại hồ thải quặng đuôi
• 4.6. Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải của mỏ - Tuyển đồng Sin Quyền
• 4.6.1. Giới thiệu công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng tại công ty
• 4.6.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải
• 4.6.3. Chất lượng nước thải sau khi xử lý bằng công nghệ
• 4.6.3.1. Chất lượng nước mặt sau xử lý
• 4.6.3.2. Chất lượng nước thải tại hồ sau xử lý
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Công nghệ xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải tại Mỏ Tuyển Đồng Sin Quyền được áp dụng nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Hệ thống xử lý bao gồm các bước như lắng, lọc, và xử lý hóa học để loại bỏ các chất ô nhiễm như kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Công nghệ môi trường hiện đại được sử dụng để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn nước thải quy định. Quy trình này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn tái chế nước thải, giúp tiết kiệm tài nguyên nước.

1.1. Hệ thống xử lý nước

Hệ thống xử lý nước tại mỏ bao gồm các bể lắng, bể lọc, và bể xử lý hóa học. Nước thải từ quá trình khai thác được dẫn vào bể lắng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng. Sau đó, nước được xử lý hóa học để loại bỏ kim loại nặng như đồng, sắt. Cuối cùng, nước được lọc qua các lớp vật liệu lọc để đảm bảo chất lượng trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng. Ứng dụng công nghệ này giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước xung quanh.

1.2. Tái chế nước thải

Tái chế nước thải là một phần quan trọng trong quy trình xử lý tại mỏ. Nước thải sau khi xử lý được tái sử dụng trong các hoạt động sản xuất, giảm thiểu lượng nước thải ra môi trường. Quá trình này không chỉ tiết kiệm tài nguyên nước mà còn giảm chi phí sản xuất. Công nghệ xanh được áp dụng để đảm bảo quy trình tái chế hiệu quả và thân thiện với môi trường.

II. Đánh giá hiệu quả

Đánh giá hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải tại Mỏ Tuyển Đồng Sin Quyền được thực hiện thông qua việc phân tích chất lượng nước thải trước và sau xử lý. Kết quả cho thấy, nước thải sau xử lý đạt các tiêu chuẩn quy định, giảm đáng kể hàm lượng kim loại nặng và chất rắn lơ lửng. Phân tích hiệu quả này giúp xác định những điểm mạnh và hạn chế của hệ thống, từ đó đề xuất các cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả xử lý.

2.1. Chất lượng nước thải

Chất lượng nước thải được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như BOD, COD, và hàm lượng kim loại nặng. Kết quả phân tích cho thấy, nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải quy định, với hàm lượng các chất ô nhiễm giảm đáng kể. Bảo vệ môi trường được đảm bảo thông qua việc tuân thủ các quy chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng nước thải.

2.2. Hiệu quả kinh tế

Hiệu quả kinh tế của hệ thống xử lý nước thải được đánh giá thông qua việc so sánh chi phí đầu tư và lợi ích mang lại. Việc tái chế nước thải giúp tiết kiệm chi phí mua nước và xử lý nước thải, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Công nghệ xanh không chỉ mang lại lợi ích môi trường mà còn góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của mỏ.

III. Ứng dụng thực tiễn

Ứng dụng thực tiễn của công nghệ xử lý nước thải tại Mỏ Tuyển Đồng Sin Quyền đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Hệ thống xử lý không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc tái sử dụng nước thải trong sản xuất. Bảo vệ môi trường và tái chế nước thải là hai yếu tố quan trọng giúp mỏ phát triển bền vững, đồng thời tuân thủ các quy định pháp luật về môi trường.

3.1. Bảo vệ môi trường

Bảo vệ môi trường là mục tiêu hàng đầu của hệ thống xử lý nước thải tại mỏ. Việc giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái xung quanh. Công nghệ môi trường hiện đại được áp dụng để đảm bảo nước thải đạt các tiêu chuẩn quy định, góp phần phát triển bền vững.

3.2. Phát triển bền vững

Phát triển bền vững là mục tiêu chiến lược của Mỏ Tuyển Đồng Sin Quyền. Việc áp dụng công nghệ xanh trong xử lý nước thải không chỉ giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Tái chế nước thải và bảo vệ môi trường là hai yếu tố quan trọng giúp mỏ phát triển bền vững trong tương lai.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp “Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai” thuộc chuyên ngành Khoa học Môi trường (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, năm 2014), do sinh viên Phan Văn Đoàn thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Đặng Thị Hồng Phương. Nghiên cứu thuộc dạng khảo sát thực địa kết hợp phân tích, xử lý số liệu quan trắc môi trường thực tế tại cơ sở công nghiệp khai khoáng.

Về bối cảnh thực tiễn, tỉnh Lào Cai sở hữu nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú với hơn 150 mỏ và điểm mỏ thuộc 35 loại khoáng sản. Trong đó, mỏ đồng Sin Quyền là mỏ đồng có trữ lượng lớn nhất cả nước và khu vực Đông Nam Á (trữ lượng trên 100 triệu tấn quặng, công suất tuyển đạt 1,2 triệu tấn/năm). Hoạt động khai thác khoáng sản lộ thiên và tuyển khoáng quy mô lớn mang lại giá trị kinh tế đáng kể, song cũng gây sức ép nặng nề lên hệ sinh thái tự nhiên. Quá trình bóc đất đá, khai thác moong và tuyển quặng làm phát sinh lượng lớn nước thải công nghiệp chứa hàm lượng kim loại nặng hòa tan và tổng chất rắn lơ lửng vượt nhiều lần quy chuẩn kỹ thuật cho phép. Tại nhiều cơ sở, nước thải moong mỏ thường bị xả trực tiếp ra môi trường xung quanh, trong khi nước thải tuyển khoáng xả vào hồ thải quặng đuôi chỉ được lắng đọng sơ bộ hoặc tuần hoàn một phần (có nơi tỷ lệ tuần hoàn đạt tới 80%). Việc đánh giá thực trạng ô nhiễm và hiệu quả các dây chuyền xử lý nước thải mỏ đồng là yêu cầu cấp thiết phục vụ công tác quản lý và bảo vệ nguồn nước.

Mục tiêu nghiên cứu được tác giả xác định cụ thể theo 3 nội dung:

1. Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm nước thải.
2. Tìm hiểu về phương pháp xử lý nước thải của mỏ.
3. Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền.

Yêu cầu nghiên cứu gồm 5 điểm: số liệu thu thập đảm bảo tính chính xác, trung thực, khách quan; các mẫu phân tích bảo đảm tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu; đánh giá đầy đủ chất lượng nước thải của đơn vị; so sánh kết quả phân tích với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam hiện hành; đề xuất giải pháp có tính khả thi, phù hợp thực tế nhà máy.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Nước thải phát sinh từ hoạt động của Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền.
• Phạm vi không gian: Khu vực khai trường, hồ chứa, hồ thải quặng đuôi và khu vực dân cư lân cận thuộc địa bàn xã Bản Vược và xã Cốc Mỳ, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai; địa điểm phối hợp công tác tại Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Lào Cai.
• Phạm vi thời gian: Thực hiện từ ngày 15/01/2014 đến ngày 30/04/2014 (sử dụng chuỗi dữ liệu giám sát định kỳ năm 2013 và quý I/2014).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý thuyết tổng quan về cơ chế phát sinh ô nhiễm và các giải pháp kỹ thuật xử lý dòng thải mỏ mang tính axit (AMD):

• Nguồn phát sinh và bản chất ô nhiễm nước mỏ: Nước thải sản xuất chứa chất rắn lơ lửng và các ion kim loại nặng (Zr, Ti, Cu, Fe); nước tháo khô khai trường và dòng thải axit hình thành do khoáng vật chứa sunfua tiếp xúc với không khí và nước sinh ra axit sunfuric ($H_2SO_4$); nước thải sinh hoạt chứa hợp chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật.
• Các nhóm phương pháp xử lý nước thải mỏ:
  • Phương pháp cơ học: Song chắn, lưới chắn rác, bể lắng cát, bể lắng trọng lực nhằm loại bỏ tạp chất không tan và cặn thô.
  • Phương pháp hóa học và hóa lý: Trung hòa axit bằng chất kiềm (sữa vôi $Ca(OH)_2$, vôi sống $CaO$, xút $NaOH$, natri cacbonat $Na_2CO_3$); phản ứng keo tụ - tạo bông loại bỏ cặn lơ lửng nhờ chất trợ lắng (PAC, PAM); phản ứng oxy hóa kết tủa sắt và mangan hòa tan ($Fe(II)$ chuyển thành $Fe(III)$ khi $pH > 7,2$; $Mn(II)$ chuyển thành $Mn(IV)$ khi $pH > 9,4$).
  • Phương pháp sinh học và xử lý thụ động: Đầm lầy nhân tạo (Wetlands) ưu khí hoặc kỵ khí có lớp đệm hữu cơ, trồng thực vật ngập nước thích nghi (Typha latifolia) có khả năng tích lũy sắt và kim loại; mương đá vôi yếm khí (ALD - Anoxic Limestone Drains) để bổ sung độ kiềm hòa tan trước khi đưa nước vào hệ thống hiếu khí; giải pháp ngăn chặn tiếp xúc nguồn nước bằng cách khoan giếng tháo khô nước ngầm quanh khai trường (như mô hình mỏ than Nguyên Bảo Sơn - Nội Mông, Trung Quốc với 140 lỗ khoan).
  • Mô hình công nghệ tại Việt Nam: Hệ thống trung hòa bằng sữa vôi và keo tụ polymer tự động qua bể khuấy trộn và bể lắng (điển hình tại Công ty Than Hà Lầm).

Văn bản pháp luật và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng:

• QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (Cột B và giá trị nồng độ tối đa cho phép $C_{max}$).
• QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống.
• Giấy phép khai thác khoáng sản số 3101/GP-ĐCKS ngày 26/12/2001 do Bộ Công nghiệp cấp; Báo cáo ĐTM năm 2001 của dự án tổ hợp mỏ Sin Quyền.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm 4 phương pháp chính:

• Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp: Tiếp cận báo cáo quan trắc môi trường năm 2013, quý I/2014; hồ sơ ĐTM; số liệu khí tượng - thủy văn từ Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn tỉnh Lào Cai; tài liệu kinh tế - xã hội địa phương.
• Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát thực tế moong khai thác lộ thiên khu Đông, quy trình đập nghiền tuyển nổi, hệ thống cống thoát nước, các hồ lắng đập số 1, đập số 2, hồ thải quặng đuôi và khu vực dân cư; tiến hành lấy mẫu nước mặt (suối Ngòi Phát, moong khai trường), mẫu nước hồ chứa, mẫu nước thải sinh hoạt và nước thải hồ quặng đuôi.
• Phương pháp so sánh và dự báo: Đối chiếu nồng độ thực tế của từng thông số phân tích với ngưỡng giới hạn quy định tại QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 01:2009/BYT.
• Phương pháp tổng hợp viết báo cáo: Phân loại, xử lý thống kê số liệu và tổng hợp thành báo cáo chuyên đề.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài; phân tích vai trò kinh tế của ngành công nghiệp khai thác, chế biến kim loại đồng; xác định 3 mục tiêu nghiên cứu, 5 yêu cầu thực hiện, ý nghĩa học thuật và ý nghĩa thực tiễn đối với công tác kiểm soát ô nhiễm tại tổ hợp đồng Sin Quyền.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Tổng hợp toàn diện các nguồn gây tác động môi trường do khai khoáng (bụi, khí thải vận tải, nước thải sản xuất, xói mòn đất, suy thoái cảnh quan và sinh thái); khái quát tiềm năng khoáng sản Việt Nam (hơn 5.000 điểm mỏ, chiếm 9,65% - 10,95% GDP) và tỉnh Lào Cai. Phân tích chi tiết các quy trình công nghệ xử lý nước thải mỏ axit trên thế giới (sơ đồ Wildeman năm 1994, hệ thống cấp vôi Aqua fix, mô hình đầm lầy nhân tạo Wetlands, mương đá vôi yếm khí ALD) và công nghệ trung hòa vôi kết hợp polymer pha tự động tại Việt Nam.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định đối tượng là nguồn nước thải tại Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền; giới hạn thời gian nghiên cứu từ 15/01/2014 đến 30/04/2014; thiết lập 5 nội dung nghiên cứu chi tiết và quy trình triển khai 4 phương pháp luận: thu thập số liệu thứ cấp, khảo sát thực địa - lấy mẫu, phân tích so sánh quy chuẩn và tổng hợp báo cáo.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương tập trung phản ánh các nhóm số liệu điều tra cơ bản, hiện trạng kinh tế - xã hội và chất lượng các nguồn nước:

Đặc điểm mỏ và điều kiện tự nhiên - kinh tế:

• Mỏ Sin Quyền do Công ty Mỏ tuyển đồng Sin Quyền (trực thuộc Vimico - Vinacomin) vận hành, diện tích cấp phép 200 ha, công suất 1,2 triệu tấn quặng/năm, hệ số bóc đất đá bình quân 6,8 T/T, tổng khối lượng đất đá và quặng bóc tách 8,6 triệu tấn/năm, tuổi thọ mỏ 45 năm. Tuyển nổi quặng đồng đạt hàm lượng 25% Cu và quặng sắt đạt 61% Fe. Cơ cấu nhân sự gồm 566 cán bộ công nhân viên, tổ chức theo mô hình trực tuyến - chức năng (Ban Giám đốc, 9 phòng ban nghiệp vụ và 3 phân xưởng sản xuất).
• Khí tượng - thủy văn khu vực Bát Xát: Nhiệt độ trung bình năm đạt 21,9°C (dao động từ 13,6°C vào tháng 1 đến 28,6°C vào tháng 8); độ ẩm tương đối trung bình năm ở mức cao 88% (tháng 6 đạt 95%); lượng mưa trung bình năm là 1.363,6 mm, phân bố tập trung 80% - 85% vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 9, tháng 8 cao nhất 356,6 mm); tốc độ gió trung bình 1,9 m/s. Suối Ngòi Phát chảy ngang khu mỏ có lưu lượng bình quân 30 - 50 $m^3/s$ (dao động từ 3,5 $m^3/s$ đến 300 $m^3/s$), là nguồn cấp nước sản xuất đồng thời tiếp nhận dòng chảy khu vực.

Hiện trạng chất lượng nước thải moong khai trường trước xử lý: Kết quả quan trắc quý I/2014 đối với nước thải tại hồ chứa moong khai trường khu Đông (ký hiệu NT1) được đối chiếu trực tiếp với QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B và $C_{max}$):

STT	Chỉ tiêu phân tích	Đơn vị	Kết quả NT1	QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B)	Giới hạn $C_{max}$	Đánh giá so với quy chuẩn
1	pH	-	5,26	5,5 - 9,0	5,5 - 9,0	Thấp hơn ngưỡng cho phép (nước có tính axit nhẹ)
2	DO	mg/l	5,2	-	-	Đạt chỉ tiêu theo dõi
3	COD	mg/l	178	100	90	Vượt ngưỡng $C_{max}$ gần 2 lần
4	BOD	mg/l	91	50	45	Vượt ngưỡng $C_{max}$ hơn 2 lần
5	TSS	mg/l	58	100	90	Nằm trong ngưỡng cho phép
6	$NH_4^+$	mg/l	1,15	10	-	Nằm trong ngưỡng cho phép
7	Sắt (Fe)	mg/l	8,38	5,0	4,5	Vượt ngưỡng $C_{max}$ gần 2 lần
8	Đồng (Cu)	mg/l	8,29	2,0	1,8	Vượt ngưỡng $C_{max}$ 4,6 lần

Hiện trạng chất lượng nước sinh hoạt khu vực dân cư lân cận mỏ: Số liệu quan trắc 2 đợt tại Đội 1 thôn Minh Tân và thôn Tân Long đối chiếu với QCVN 01:2009/BYT:

STT	Chỉ tiêu phân tích	Đơn vị	Minh Tân (Lần 1 / Lần 2)	Tân Long (Lần 1 / Lần 2)	QCVN 01:2009/BYT	Đánh giá
1	pH	-	7,1 / 7,0	6,9 / 6,8	6,5 - 8,5	Đạt quy chuẩn
2	Độ đục	NTU	1 / 1	1 / 1	2	Đạt quy chuẩn
3	Độ cứng	mg/l	124 / 135	110 / 114	300	Đạt quy chuẩn
4	TDS	mg/l	90 / 88	72 / 69	1000	Đạt quy chuẩn
5	$NO_2^-$	mg/l	0,017 / 0,016	0,022 / 0,019	3	Đạt quy chuẩn
6	$NO_3^-$	mg/l	0,18 / 0,22	0,20 / 0,17	50	Đạt quy chuẩn
7	Sắt (Fe)	mg/l	0,28 / 0,25	0,23 / 0,27	0,3	Đạt quy chuẩn
8	Mangan (Mn)	mg/l	0,19 / 0,17	0,12 / 0,13	0,3	Đạt quy chuẩn
9	Đồng (Cu)	mg/l	0,121 / 0,123	0,119 / 0,120	1,0	Đạt quy chuẩn
10	Chì (Pb)	mg/l	0,0006 / 0,0005	0,0004 / 0,0003	0,01	Đạt quy chuẩn
11	Asen (As)	mg/l	0,0009 / 0,0008	0,0007 / 0,0006	0,01	Đạt quy chuẩn
12	Thủy ngân (Hg)	mg/l	0,00003 / 0,00004	0,00002 / 0,00001	0,001	Đạt quy chuẩn
13	Coliform	MPN/100ml	11 / 12	15 / 17	0	Không đạt (nhiễm vi sinh)

Khảo sát nước thải hồ quặng đuôi: Thiết lập vị trí quan trắc mẫu NT1 tại tọa độ X: 2.780,4 trong tháng 03/2014 nhằm phục vụ việc kiểm tra dòng thải từ xưởng tuyển khoáng.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết đánh giá tổng thể hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mỏ đồng Sin Quyền; đề xuất các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả trung hòa hóa học, kiểm soát lắng đọng kim loại nặng và tăng cường công tác vệ sinh nguồn nước sinh hoạt nông thôn.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể dựa trên số liệu thực chứng:

• Chỉ rõ mức độ ô nhiễm của nước thải moong mỏ trước xử lý: Nguồn nước tại khai trường khu Đông có độ pH thấp (5,26), mang tính axit nhẹ; hàm lượng COD (178 mg/l) và BOD (91 mg/l) vượt trên 2 lần ngưỡng $C_{max}$ của QCVN 40:2011/BTNMT; nồng độ kim loại hòa tan ở mức cao với Fe đạt 8,38 mg/l (vượt gần 2 lần $C_{max}$) và Cu đạt 8,29 mg/l (vượt 4,6 lần $C_{max}$). Chỉ tiêu chất rắn lơ lửng (TSS = 58 mg/l) và amoni ($NH_4^+ = 1,15$ mg/l) nằm trong giới hạn cho phép.
• Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt cộng đồng: Nguồn nước sinh hoạt tại thôn Minh Tân và thôn Tân Long cơ bản có các chỉ tiêu lý - hóa và kim loại nặng (Fe, Mn, Al, As, Pb, Cd, Hg, Cu, Ni, Zn, Cr) nằm trong ngưỡng an toàn theo QCVN 01:2009/BYT; tuy nhiên chỉ tiêu vi sinh vật Coliform ghi nhận từ 11 đến 17 MPN/100ml, không đáp ứng quy chuẩn nước ăn uống sinh hoạt do thiếu công đoạn khử trùng.
• Đóng góp thực tiễn của đề tài: Khóa luận cung cấp chuỗi số liệu giám sát thực tế về hiện trạng ô nhiễm nước thải mỏ đồng lớn nhất Việt Nam; hệ thống hóa cơ sở lý luận về các mô hình xử lý thụ động (Wetlands, ALD) và chủ động (sữa vôi - polymer tự động), tạo nguồn tài liệu phục vụ việc lựa chọn giải pháp kiểm soát ô nhiễm nước mỏ vùng Tây Bắc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

• Thời gian nghiên cứu thực địa ngắn (từ tháng 01/2014 đến tháng 04/2014, thuộc mùa khô), chưa phản ánh được biến thiên tải lượng chất ô nhiễm trong mùa mưa (thời điểm lượng mưa chiếm 80% - 85% tổng lượng cả năm, gây áp lực xói mòn và rửa trôi mạnh).
• Phạm vi dữ liệu phân tích tập trung chủ yếu vào hồ chứa moong khu Đông và nước sinh hoạt; số liệu chi tiết về chất lượng nước thải sau xử lý tại hồ thải quặng đuôi và nước mặt suối Ngòi Phát theo các đợt vận hành chưa được thể hiện đầy đủ trong bản báo cáo.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Triển khai chương trình quan trắc môi trường nước theo chu kỳ cả năm (bao gồm các tháng cao điểm mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9) để đánh giá chính xác tác động của nước mưa chảy tràn và tháo khô mỏ.
• Nghiên cứu thực nghiệm áp dụng các mô hình xử lý thụ động giá thành thấp (như mương đá vôi yếm khí ALD kết hợp đất ngập nước kiến tạo) đối với nước chua khai trường sau khi tuyển nổi nhằm giảm thiểu chi phí hóa chất trung hòa.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Địa chất khoáng sản: Cung cấp tài liệu tham khảo thực tế về phương pháp đánh giá ô nhiễm nước thải công nghiệp khai khoáng kim loại màu.
• Cán bộ kỹ thuật và quản lý môi trường tại các khu mỏ: Tham khảo bảng tổng hợp công nghệ xử lý nước mỏ axit (sơ đồ hóa chất Wildeman, hệ thống ALD, hồ Wetlands) và phương pháp tính toán, đối chiếu nồng độ $C_{max}$ theo QCVN 40:2011/BTNMT.
• Phần đáng tham khảo nhất: Hệ thống dữ liệu nền về điều kiện khí tượng, thủy văn, địa chất thủy văn huyện Bát Xát và bảng dữ liệu phân tích nước thải thực tế của mỏ đồng Sin Quyền (Bảng 4.4 và Bảng 4.5).

Câu hỏi thường gặp

1. Mỏ đồng Sin Quyền có quy mô trữ lượng và công suất khai thác như thế nào?
Theo số liệu trong khóa luận, mỏ đồng Sin Quyền có trữ lượng trên 100 triệu tấn quặng (lớn nhất khu vực Đông Nam Á), công suất khai thác và tuyển quặng đạt 1,1 - 1,2 triệu tấn/năm. Hệ số bóc đất đá bình quân là 6,8 T/T; tổng khối lượng đất đá và quặng bóc tách hàng năm khoảng 8,6 triệu tấn; tuổi thọ mỏ dự tính 45 năm.

2. Nước thải hồ chứa khai trường khu Đông trước xử lý có những chỉ tiêu nào vượt quy chuẩn?
Đối chiếu với QCVN 40:2011/BTNMT (giới hạn $C_{max}$), nước thải tại moong khu Đông có pH = 5,26 (nhiễm axit nhẹ, quy chuẩn yêu cầu 5,5 - 9,0); COD đạt 178 mg/l (vượt gần 2 lần ngưỡng $C_{max} = 90$ mg/l); BOD đạt 91 mg/l (vượt hơn 2 lần ngưỡng $C_{max} = 45$ mg/l); sắt (Fe) đạt 8,38 mg/l (vượt gần 2 lần ngưỡng $C_{max} = 4,5$ mg/l); đồng (Cu) đạt 8,29 mg/l (vượt 4,6 lần ngưỡng $C_{max} = 1,8$ mg/l).

3. Chất lượng nguồn nước sinh hoạt tại khu vực lân cận mỏ có đáp ứng quy chuẩn không?
Kết quả quan trắc tại thôn Minh Tân và thôn Tân Long cho thấy toàn bộ các chỉ tiêu hóa lý, độ cứng, tổng chất rắn hòa tan (TDS = 69 - 90 mg/l) và các kim loại nặng (Fe, Mn, Al, As, Pb, Cd, Hg, Cu, Ni, Zn, Cr) đều đạt tiêu chuẩn theo QCVN 01:2009/BYT. Tuy nhiên, chỉ tiêu vi sinh vật Coliform ghi nhận ở mức 11 - 17 MPN/100ml, vượt quy chuẩn cho phép (quy định bằng 0 MPN/100ml).

4. Khóa luận tổng quan những giải pháp công nghệ xử lý nước mỏ axit nào trên thế giới?
Tác giả đã tổng quan các giải pháp: xử lý hóa học bằng chất kiềm (sữa vôi, xút, đá vôi) và oxy hóa kim loại theo sơ đồ Wildeman (1994); hệ thống sục khí oxy hóa sắt và mangan; công nghệ đầm lầy nhân tạo Wetlands (ưu khí và nền hữu cơ trồng loài Typha latifolia); công nghệ mương đá vôi yếm khí ALD; và giải pháp khoan tháo khô nước ngầm ngăn chặn ô nhiễm ngay tại nguồn như mô hình mỏ Nguyên Bảo Sơn (Nội Mông, Trung Quốc).

5. Chế độ thủy văn và khí hậu tại mỏ Sin Quyền có đặc điểm gì cần lưu ý trong quản lý nước thải?
Lượng mưa trung bình năm tại trạm Bát Xát đạt 1.363,6 mm, trong đó 80% - 85% lượng mưa tập trung vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 9, lượng mưa ngày cao nhất lên tới 212 mm), làm tăng đột biến nguy cơ nước mưa chảy tràn cuốn trôi kim loại nặng và cặn quặng. Đồng thời, suối Ngòi Phát chảy ngang khu mỏ có lưu lượng đỉnh lũ lên tới 226 - 300 $m^3/s$ trước khi đổ ra sông Hồng, đòi hỏi các đập hồ thải và hệ thống thoát nước phải có năng lực trữ và phân dòng an toàn.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phan Văn Đoàn đã phản ánh toàn diện điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng môi trường nước tại Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền (Bát Xát, Lào Cai). Kết quả phân tích khẳng định nước thải moong khai thác lộ thiên bị ô nhiễm đáng kể bởi tính axit nhẹ cùng hàm lượng Cu, Fe, COD và BOD vượt nhiều lần ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 40:2011/BTNMT. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng, làm rõ nhu cầu bức thiết trong việc duy trì và nâng cao hiệu quả các quy trình xử lý hóa lý, trung hòa và tuần hoàn nước thải công nghiệp khoáng sản.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Xu hướng phát triển kinh tế chung trên thế giới hiện nay là ưu tiên phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa. Việt Nam cũng không năm ngoài xu hướng chung đó. Với chủ trương phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa và đưa nước ta trở thành nước công nghiệp phát triển, Việt Nam đã và đang xây dựng một nền công nghiệp lớn mạnh với nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau. Những lợi ích của công nghiệp hóa mang lại được thể hiện rất rõ trong sự phát triển kinh tế, sự phát triển của xã hội, văn hóa, giáo dục.

Lào cai là một tỉnh khá phong phú về tài nguyên khoáng sản, trên địa bàn tỉnh đã phát hiện trên 150 mỏ và điểm mỏ với hơn 35 loại khoáng sản khác nhau. Các loại khoáng sản đã và đang được đầu tư khai thác, chế biến chủ yếu gồm: Apatit, đồng, sắt, chì, kẽm, vàng, cao lanh và vật liệu xây dựng. Trong đó, có một số loại khoáng sản có quy mô và trữ lượng lớn nhất cả nước, như quặng apatit với trữ lượng 2,5 tỷ tấn, quặng sắt với trữ lượng 136,7 triệu tấn, quặng đồng trữ lượng 100 triệu tấn, secpentin trữ lượng 21 triệu tấn, graphit trữ lượng 17 triệu tấn, cao lanh, feldspat trữ lượng 20 triệu tấn,… Trong số các ngành công nghiệp trọng điểm đã và đang phát triển trên toàn cầu nói chung và Việt Nam nói riêng thì ngành công nghiệp khai thác đồng là ngành kinh tế quan trọng của nước ta, đồng được sử dụng với rất nhiều công dụng là làm chất dẫn nhiệt và điện, vật liệu xây dựng và thành phần của các hợp kim của nhiều kim loại khác nhau như: Làm dây điện, động cơ điện, tay nắm hay các đồ vật khác trong xây dựng nhà cửa… Đáng chú nhất là Công ty Mỏ - Tuyển đồng Sin Quyền là một mỏ đồng lớn nhất khu vực Đông Nam Á có công suất lớn 1,2 triệu tấn/năm. Hiện nay được tăng cường hợp tác và ngày càng được mở rộng với tổng mức đầu tư 2.600 tỷ đồng bằng nguồn vốn tự có của doanh nghiệp Vimico và vốn vay Eximbank.

Tuy nhiên, bên cạnh những mặt tích cực đạt được, chúng ta cũng đang phải đối mặt với nhiều vấn đề về môi trường.Trong Quá trình khai thác, chế biến khoáng sản đã làm phá vỡ cân bằng điều kiên sinh thái tự nhiên gây ô n 2 nhiễm môi trường đất, nước, không khí… Hàm lượng các kim loại nặng và chất rắn lơ lửng trong nước thải cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Nước thải từ khai trường nói chung đều được xả thải trực tiếp ra ngoài môi trường mà không qua xử lý. Nước thải từ tuyển khoáng được thải vào khu vực riêng (hồ thải quặng đuôi) và được xử lý sơ bộ thông qua các hồ lắng trước khi thải ra ngoài môi trường.Tại nhiều mỏ, nước thải sau khi lắng được tuấn hoàn trở lại cho quá trình sản xuất, có nơi tỷ lệ tuần hoàn lên tới 80%. Vì vậy, việc đánh giá, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho các mỏ đồng đang được áp dụng hiện nay là một vấn đề rất cần thiết đối với các cơ sở khai thác lộ thiên cũng như các cấp quản lý.

Chính vì những lý do trên đề tài “Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai” được thực hiện. Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích - Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm nước thải. - Tìm hiểu về phương pháp xử lý nước thải của Mỏ.

- Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền. Yêu cầu - Thông tin, số liệu thu thập được phải chính xác, trung thực, khách quan. - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học, đại diện cho khu vực nghiên cứu. - Đánh giá đầy đủ, chính xác chất lượng nước thải của công ty.

- Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam. - Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện của nhà máy. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế.

- Nâng cao kiến thức thực tế. n 3 - Tích lũy kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. - Bổ xung tư liệu cho học tập. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định nguồn gây ô nhiễm và mức độ ô nhiễm nước thải.

- Đánh giá được hàm lượng các chất có trong nước thải sau xử lý so với QCVN. - Đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý nước thải Công ty mỏ - tuyển đồng Sin Quyền từ đó có thể đưa ra những biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý, nâng cao chất lượng môi trường khu vực mỏ. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Các nguồn gây tác động đến môi trường do hoạt động khai thác khoáng sản 2.

Nguồn gây tác động đến môi trường không khí và bụi Trong quá trình khai thác khí thải phát sinh từ hoạt động khai thác, vậnchuyển, lưu trữ nguyên liệu, sản phẩm, các hoạt động giao thông vận tải và mộtsố hoạt động liên quan khác. Cụ thể như sau: - Khí thải từ công nghệ khai thác + Bụi và các chất ô nhiễm do khoan, nổ mìn, ủi tạo đống quặng để đưa vào chế biến + Tiếng ồn, độ rung phát sinh từ hoạt động nổ mìn, của máy xúc, ô ủi, xe ben vận chuyển. Các quá trình hoạt động chế biến quặng cũng có khả năng phát sinh lượng bụi rất lớn. Công nhân làm việc tại công trường khai thác sẽ chịu ảnh hưởng trực tiếp từ những tác động của bụi và mức ồn, rung nêu trên.

- Khí thải từ hoạt động giao thông vận tải Trong quá trình khai thác, hàng ngày sẽ diễn ra các hoạt động giao thông vận tải chuyên chở các loại nguyên - nhiên - vật liệu và sản phẩm cùng các loại phươngtiện đi lại của công nhânra khai trường sẽ làm phát sinh khí thải như bụi, SOx,NOx, CO,. Tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải phụ thuộc vào số lượngvà mật độ xe lưu thông, vào loại nhiên liệu sử dụng, tình trạng kỹ thuật củaphương tiện giao thông và chất lượng đường giao thông. Bên cạnh đó, các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm ra vào khai trường như xe gắn máy của công nhân,… cũng góp phần làm tăng mức ồn tại khu vực. - Khí thải từ các hoạt động khác: Các hoạt động khác như thu gom, tồn trữ, vận chuyển rác thải cũng sinh ra các khí ô nhiễm như: bụi, CO, NOx, SOx, mùi hôi… n 5 2.

Nguồn gây tác động đến môi trường nước Trong quá trình hoạt động, các nguồn phát sinh nước thải bao gồm: - Nước thải sản xuất: chủ yếu là nước sau khi tách ra khỏi dòng quặng thô có chứa chất rắn lơ lửng và một số kim loại nặng (Zr, Ti, Cu, Fe.) - Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên: nước thải sinh hoạt phát sinh do hoạt động của cán bộ công nhiên viên làm việc tại khai trường có chứa các chất cặn bã, các chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, vi sinh vật. - Nước mưa chảy tràn và nước tháo khô khai trường - Dòng thải axit mỏ 2. Nguồn gây tác động đến môi trường đất Do đặc thù của việc khai thác khoáng sản nên mối quan tâm ở đây được hướng vào các nguyên tố kim loại độc hại có thể xâm nhập vào trong đất do công nghệ khai thác mỏ gây ra. Môi trường đất sẽ bị ô nhiễm bởi các nguyên tố lim loại như đồng, sắt, canxi, than.

do đặc thù của từng mỏ, vôi và thuốc tuyển vương vãi vào trong đất. ngoài ra còn có các nguồn tác động khác gây ảnh hưởng đến môi trường đất như là: - Đất đá thải trong quá trình khai thác mỏ. - Đất đá thải trong quá trình tuyển. - Rác thải sinh hoạt.

Có nguy cơ gây nên xói mòn do: - Địa hình dốc - Việc khai tác mỏ được hoạt động trôn một diện tích rộng và hệ số bóc lớn - Một số khu vực là đất trống, tỷ lệ che phủ thấp. Tình hình khai thác khoáng sản và các tác động đến môi trường từ khai thác khoáng sản ở Lào cai 2. Tình hình khai thác khoáng sản ở Việt Nam - Khai thác khoáng sản là quá trình con người bằng phương pháp khai thác lộ thiên hoặc hầm lò đưa khoáng sản từ lòng đất phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Các hình thức khai thác bao gồm: khai thác thủ công, khai thác quy mô nhỏ và khai thác quy mô vừa.

n 6 - Việt Nam được đánh giá là quốc gia có tiềm năng về khoáng sản với trên 5000 điểm mỏ của hơn 60 loại khoáng sản khác nhau, phần lớn các mỏ đều nằm ở vùng xâu vùng xa không thuận lợi về giao thông. Nguồn tài nguyên khoáng sản của Việt Nam tương đối phong phú và đa dạng về chủng loại gồm các nhóm khoáng sản nhiên liệu (dầu khí, than); nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt (sắt, cromít, titan, mangan); nhóm khoáng sản kim loại màu (bôxit, thiếc, đồng, chì-kẽm, antimon, molipden); nhóm khoáng sản quý (vàng, đá quý); nhóm khoáng sản hoá chất công nghiệp (Apatít, cao lanh, cát thuỷ tinh); nhóm khoáng sản vật liệu xây dựng (đá vôi xi măng, đá xây dựng, đá ốp lát). - Ngành khai khoáng Việt Nam ngày càng được chú trọng và chiếm 4,81% thu nhập quốc dân (GDP) 1995 đã tăng khoảng 9,65% - 10,95% trong giai đoạn từ năm 2000 đến nay. - Tỷ lệ xuất khẩu khoáng sản ở Việt Nam tương đối cao.

Tính riêng 7 tháng đầu năm 2013, xuất khẩu quặng và khoáng sản tăng trưởng cả về lượng và trị giá so với cùng kỳ năm trước, tăng lần lượt 100,86% và tăng 3,11% tương đương với 1,4 triệu tấn, trị giá 140,5 triệu USD. Trong đó, Trung Quốc là thị trường xuất khẩu chính, chiếm 91,2% lượng quặng và khoáng sản, với 1,2 triệu tấn, trị giá 101,7 triệu USD, tăng 129,29% về lượng và tăng 28,6% về trị giá so với cùng kỳ năm 2012. Kế đến là thị trường Nhật Bản, với 20,7 nghìn tấn, trị giá 12,1 triệu USD, giảm 17,88% về lượng và giảm 36,85% về trị giá. Thị trường xuất khẩu chủ yếu đứng thứ ba là Malaysia với 15,9 nghìn tấn, trị giá 4,3 triệu USD, tăng 61,97% về lượng và tăng 31,59% về trị giá so với cùng kỳ.

Các số liệu trên cho thấy, công nghiệp khai thác khoáng sản của Việt Nam đang trên đà tăng trưởng mạnh và chiếm tỷ trọng lớn trong nền kinh tế quốc gia.