Đánh giá chi tiết hiệu quả hệ thống xử lý nước thải tại Mỏ Than Hà Tu, thành phố Hạ Long, Quảng Ninh

Đánh giá toàn diện hiệu quả hệ thống xử lý nước thải mỏ than Hà Tu, Hạ Long, Quảng Ninh. Phân tích thực trạng và giải pháp cải tiến.

• Tác giả: Lam Thị Huyền Trang
• Người hướng dẫn: Vũ Huy Định
• Trường học: Đại học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Môi trường
• Đề tài: Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại Mỏ than Hà Tu, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hạ Long

Tóm tắt

I. Toàn cảnh hệ thống xử lý nước thải tại mỏ than Hà Tu

Hệ thống xử lý nước thải tại Công ty Cổ phần Than Hà Tu (thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam - TKV) đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường tại một trong những khu vực khai thác than lớn nhất Quảng Ninh. Tọa lạc tại thành phố Hạ Long, hoạt động của mỏ than Hà Tu tạo ra một lượng lớn nước thải công nghiệp, chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác lộ thiên, nước mưa chảy tràn qua các bãi thải, và nước phục vụ sàng tuyển, rửa xe máy thiết bị. Đặc tính của nguồn nước này rất phức tạp, chứa hàm lượng cao chất rắn lơ lửng (TSS), các kim loại nặng trong nước thải như Sắt (Fe), Mangan (Mn), và có độ pH thấp, mang tính axit do sự oxy hóa của khoáng Pyrite (FeS2) có trong than. Việc không xử lý hoặc xử lý không triệt để nguồn thải này sẽ gây ra những tác động tiêu cực nghiêm trọng đến hệ sinh thái địa phương, đặc biệt là suối Lộ Phong và xa hơn là môi trường Vịnh Hạ Long. Do đó, việc xây dựng và vận hành một trạm xử lý nước thải tập trung hiệu quả là yêu cầu bắt buộc, được quy định trong báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) và giấy phép xả thải do Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh cấp. Hệ thống hiện hữu được thiết kế để xử lý một lưu lượng nước thải lớn, với mục tiêu đưa chất lượng nước đầu ra đạt các quy chuẩn nước thải công nghiệp, cụ thể là cột B của QCVN 40:2011/BTNMT.

1.1. Nguồn gốc và đặc điểm của nước thải tại mỏ than Hà Tu

Nước thải tại mỏ than Hà Tu phát sinh từ nhiều nguồn đa dạng. Nguồn chính là nước thẩm thấu và nước mưa tích tụ dưới đáy moong khai thác, tạo thành nước thải axit mỏ. Nguồn thứ hai là nước mưa chảy tràn trên bề mặt các bãi thải, cuốn theo đất đá, than vụn và các chất ô nhiễm hòa tan. Nguồn thứ ba bao gồm nước thải từ hoạt động sàng tuyển than, rửa thiết bị, xe cộ, và một phần nhỏ từ sinh hoạt của công nhân. Theo tài liệu nghiên cứu, lưu lượng nước thải thay đổi đáng kể theo mùa, tăng cao trong mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. Đặc tính chung của nước thải đầu vào là có độ pH thấp (khoảng 6,12), nồng độ chỉ số TSS, COD, BOD5 cao và đặc biệt là hàm lượng kim loại nặng vượt ngưỡng cho phép. Cụ thể, kết quả phân tích năm 2019 cho thấy hàm lượng Mn là 1,6 mg/l (vượt chuẩn 2 lần) và Fe là 5,246 mg/l (vượt chuẩn 1,3 lần) so với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B).

1.2. Vai trò của Công ty Cổ phần Than Hà Tu trong TKV

Công ty Cổ phần Than Hà Tu, tiền thân là Mỏ than Hà Tu thành lập từ năm 1960, là một đơn vị thành viên quan trọng của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV). Với sản lượng khai thác hàng năm đạt từ 1,4 đến 1,5 triệu tấn, công ty đóng góp lớn vào ngành công nghiệp than của đất nước. Hoạt động khai thác lộ thiên quy mô lớn đòi hỏi công ty phải có trách nhiệm cao trong công tác bảo vệ môi trường. Việc đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải không chỉ là nghĩa vụ pháp lý mà còn thể hiện cam kết phát triển bền vững của TKV, góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến cộng đồng và hệ sinh thái, đặc biệt là nhiệm vụ bảo vệ môi trường Vịnh Hạ Long.

II. Thách thức trong việc xử lý nước thải mỏ than Hà Tu

Việc xử lý nước thải tại mỏ than Hà Tu đối mặt với nhiều thách thức lớn về kỹ thuật và quản lý. Thách thức hàng đầu là tính chất phức tạp và biến động của nguồn nước thải. Lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm thay đổi liên tục theo mùa và cường độ khai thác, đòi hỏi hệ thống phải có khả năng thích ứng linh hoạt. Đặc biệt, nước thải axit mỏ chứa hàm lượng ion kim loại hòa tan cao và có tính ăn mòn mạnh, gây hư hại cho thiết bị và đường ống. Việc xử lý triệt để các kim loại nặng trong nước thải như Fe, Mn, Cu là một bài toán khó, yêu cầu công nghệ phù hợp và quy trình vận hành nghiêm ngặt. Bên cạnh đó, việc quản lý và xử lý lượng bùn thải phát sinh sau quá trình lắng lọc cũng là một vấn đề cần quan tâm. Lượng bùn này nếu không được xử lý đúng cách có thể trở thành nguồn ô nhiễm thứ cấp. Một thách thức khác là tối ưu hóa chi phí vận hành hệ thống, bao gồm chi phí hóa chất (vôi, PAC, PAM), điện năng và nhân công, để đảm bảo hiệu quả kinh tế mà vẫn tuân thủ các quy chuẩn nước thải công nghiệp. Việc duy trì hiệu suất xử lý ổn định để luôn đáp ứng yêu cầu của giấy phép xả thải và các đợt quan trắc môi trường định kỳ là mục tiêu cao nhất nhưng cũng là thách thức lớn nhất đối với đơn vị vận hành.

2.1. Vấn đề xử lý kim loại nặng và điều chỉnh độ pH

Đặc thù của nước thải khai thác than là chứa nồng độ Sắt (Fe) và Mangan (Mn) hòa tan rất cao. Trong môi trường axit (pH thấp), các kim loại này tồn tại ở dạng ion (Fe2+, Mn2+) rất khó lắng. Thách thức đặt ra là phải nâng độ pH lên mức kiềm phù hợp để oxy hóa chúng thành các hợp chất hydroxit không tan (Fe(OH)3, Mn(OH)2) và sau đó loại bỏ qua quá trình lắng. Việc này đòi hỏi phải tính toán chính xác lượng hóa chất trung hòa (như vôi Ca(OH)2), tránh dùng thừa hoặc thiếu, vì cả hai trường hợp đều ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý và chi phí. Theo tài liệu, nồng độ Fe và Mn đầu vào thường xuyên vượt ngưỡng QCVN 40:2011/BTNMT, đòi hỏi quy trình trung hòa và oxy hóa phải hoạt động hiệu quả.

2.2. Yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt quy chuẩn QCVN 40 2011 BTNMT

Mọi hoạt động xả thải của mỏ than Hà Tu đều phải tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp - QCVN 40:2011/BTNMT. Quy chuẩn này đặt ra giới hạn tối đa cho phép đối với hàng loạt thông số như pH, TSS, COD, BOD5, và nồng độ các kim loại nặng. Việc không đáp ứng các chỉ số này có thể dẫn đến các chế tài xử phạt nặng từ cơ quan quản lý nhà nước như Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh. Do đó, hệ thống xử lý không chỉ cần hiệu quả mà còn phải ổn định, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý luôn nằm trong giới hạn cho phép, kể cả trong những thời điểm lưu lượng thải tăng đột biến vào mùa mưa.

III. Phương pháp xử lý nước thải mỏ than Hà Tu đang áp dụng

Để giải quyết các thách thức nêu trên, Công ty Cổ phần Than Hà Tu đã lựa chọn và áp dụng một công nghệ xử lý nước thải mỏ kết hợp đa dạng các phương pháp. Công nghệ này được thiết kế dựa trên các yếu tố cốt lõi: diện tích mặt bằng, thành phần đặc thù của nước thải, chi phí đầu tư và vận hành. Quy trình xử lý có thể được chia thành các giai đoạn chính: xử lý cơ học sơ bộ, xử lý hóa lý và lắng lọc tiên tiến. Nước thải từ các nguồn được thu gom và dẫn về trạm xử lý nước thải tập trung. Tại đây, chúng trải qua các bước xử lý bài bản nhằm loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm. Phương pháp chủ đạo là trung hòa pH bằng sữa vôi, kết hợp với quá trình oxy hóa để chuyển hóa các kim loại nặng hòa tan thành dạng kết tủa. Sau đó, các chất keo tụ như PAC và trợ keo tụ PAM được sử dụng để tăng kích thước các bông cặn, giúp quá trình lắng diễn ra nhanh và hiệu quả hơn. Điểm nhấn của hệ thống là việc ứng dụng công nghệ lắng cao tải Lamella, giúp tiết kiệm diện tích xây dựng và nâng cao hiệu suất xử lý so với các bể lắng hóa lý truyền thống. Toàn bộ quy trình được giám sát và điều khiển bán tự động, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong vận hành.

3.1. Sơ đồ công nghệ Từ trung hòa pH đến lắng lọc Lamella

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại mỏ than Hà Tu bắt đầu bằng việc thu gom nước thô vào bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn lớn. Sau đó, nước được bơm vào hệ thống, nơi dung dịch sữa vôi (Ca(OH)2) được châm vào để trung hòa axit và nâng pH. Tiếp theo, tại bể phản ứng, hóa chất keo tụ PAC và trợ lắng PAM được thêm vào để tạo thành các bông cặn lớn từ các hạt lơ lửng và hydroxit kim loại. Hỗn hợp này được dẫn vào thiết bị lắng cao tải Lamella. Tại đây, các tấm lắng nghiêng giúp tăng diện tích bề mặt lắng, đẩy nhanh quá trình tách cặn ra khỏi nước. Nước trong sau khi qua bể lắng Lamella tiếp tục được đưa qua bể lọc trọng lực để xử lý triệt để cặn còn sót lại trước khi xả ra môi trường. Bùn lắng được thu gom về bể chứa bùn và xử lý bằng máy ép bùn trục vít để giảm độ ẩm trước khi vận chuyển đi thải.

3.2. Vai trò của hóa chất PAC PAM và sữa vôi trong xử lý

Các hóa chất đóng vai trò không thể thiếu trong hệ thống. Sữa vôi (Ca(OH)2) là tác nhân chính để trung hòa nước thải axit mỏ, nâng pH từ khoảng 6 lên mức 7-8, tạo môi trường thuận lợi cho phản ứng oxy hóa và kết tủa kim loại. PAC (Poly Aluminium Chloride) là chất keo tụ, có tác dụng trung hòa điện tích của các hạt keo lơ lửng, khiến chúng mất ổn định và kết dính lại với nhau. PAM (Polyacrylamide) là chất trợ keo tụ, hoạt động như một cây cầu nối các bông cặn nhỏ thành những bông cặn lớn hơn, nặng hơn, giúp chúng lắng xuống đáy nhanh chóng trong bể lắng hóa lý, qua đó làm tăng đáng kể hiệu suất xử lý TSS.

IV. Đánh giá hiệu suất xử lý nước thải thực tế tại Hà Tu

Hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải tại mỏ than Hà Tu được đánh giá dựa trên kết quả quan trắc môi trường định kỳ, so sánh chất lượng nước trước và sau xử lý với các tiêu chuẩn hiện hành. Dữ liệu phân tích từ năm 2016 đến 2019 cho thấy hệ thống hoạt động tương đối hiệu quả và ổn định. Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của nước thải mỏ than đều được xử lý và đưa về dưới ngưỡng cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). Cụ thể, độ pH của nước sau xử lý luôn được duy trì trong khoảng trung tính (6.8 - 7.11), tạo điều kiện an toàn khi xả ra môi trường. Hiệu suất loại bỏ chất rắn lơ lửng (TSS) đạt rất cao, từ 82% đến 97,2%. Đặc biệt, khả năng xử lý các kim loại nặng trong nước thải là một điểm sáng, với hiệu suất xử lý Fe dao động từ 83% đến 99,1% và Mn từ 83,8% đến 96,1%. Những con số này chứng tỏ công nghệ xử lý nước thải mỏ đang được áp dụng là phù hợp và đáp ứng được yêu cầu bảo vệ môi trường Vịnh Hạ Long.

4.1. Phân tích hiệu suất xử lý các chỉ số TSS COD BOD5

Kết quả phân tích mẫu nước thải sau xử lý năm 2019 cho thấy sự cải thiện rõ rệt. Nồng độ TSS giảm từ 78 mg/l xuống chỉ còn 16 mg/l, thấp hơn nhiều so với giới hạn 81 mg/l của QCVN. Tương tự, các chỉ số ô nhiễm hữu cơ cũng được kiểm soát tốt. Nồng độ BOD5 giảm từ 26,6 mg/l xuống 3,2 mg/l (giới hạn 40,5 mg/l) và COD giảm từ 119 mg/l xuống 5,8 mg/l (giới hạn 121,5 mg/l). Hiệu suất xử lý cao đối với các chỉ số này cho thấy hệ thống không chỉ hiệu quả với ô nhiễm vô cơ mà còn có khả năng xử lý tốt các thành phần ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải.

4.2. Kết quả loại bỏ kim loại nặng Fe Mn Cu qua các năm

Dữ liệu quan trắc qua các năm cho thấy khả năng loại bỏ kim loại nặng của hệ thống rất ổn định. Nồng độ Fe sau xử lý luôn thấp hơn đáng kể so với giới hạn 4,05 mg/l, ví dụ năm 2019 chỉ còn 0,219 mg/l. Tương tự, nồng độ Mn sau xử lý cũng giảm mạnh, năm 2019 là 0,3 mg/l so với giới hạn 0,81 mg/l. Đối với Cu, nồng độ giảm từ 1,1362 mg/l xuống còn 0,3941 mg/l, đáp ứng tốt quy chuẩn (giới hạn 1,62 mg/l). Các kết quả này khẳng định rằng quy trình trung hòa, oxy hóa và lắng lọc đang vận hành rất hiệu quả.

V. Cách cải tạo nâng cấp hệ thống xử lý nước thải mỏ

Mặc dù hệ thống hiện tại đang hoạt động hiệu quả, việc liên tục cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải là cần thiết để đối phó với những thách thức trong tương lai và tối ưu hóa hiệu quả. Một trong những giải pháp quan trọng là xây dựng và tách biệt hoàn toàn hệ thống thu gom nước mưa và nước thải công nghiệp. Việc này giúp giảm tải đáng kể cho trạm xử lý vào mùa mưa, tránh tình trạng quá tải và giảm chi phí vận hành hệ thống. Cần tăng cường kiểm tra, ngăn chặn các hành vi đấu nối trái phép vào hệ thống thu gom. Đối với công nghệ, có thể nghiên cứu bổ sung các công đoạn xử lý tiên tiến hơn, ví dụ như bể sục khí để tăng cường quá trình oxy hóa Fe và Mn, hoặc ứng dụng các vật liệu lọc mới có khả năng hấp phụ kim loại nặng tốt hơn. Việc tự động hóa hoàn toàn quy trình châm hóa chất dựa trên các cảm biến đo pH và độ đục thời gian thực sẽ giúp tối ưu hóa lượng hóa chất sử dụng và nâng cao sự ổn định của hệ thống. Ngoài ra, việc bảo trì, thay thế định kỳ các thiết bị cũ, đặc biệt là hệ thống bơm và máy ép bùn, cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất xử lý lâu dài.

5.1. Đề xuất tách dòng nước mưa và tối ưu hệ thống thu gom

Hiện tại, một phần nước mưa chảy tràn vẫn lẫn vào hệ thống xử lý, gây tăng lưu lượng đột ngột và làm loãng nồng độ chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình keo tụ. Đề xuất cốt lõi là đầu tư xây dựng hệ thống mương, cống riêng biệt để thu gom và thoát nước mưa bề mặt. Nước mưa từ các khu vực ít ô nhiễm có thể được dẫn thẳng ra môi trường sau khi qua các hố lắng đơn giản. Giải pháp này không chỉ giảm áp lực cho trạm xử lý nước thải tập trung mà còn tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành hệ thống, đặc biệt là chi phí điện và hóa chất.

5.2. Giải pháp liên quan đến quản lý và thể chế chính sách

Về mặt quản lý, cần xây dựng một quy trình vận hành chi tiết hơn, bao gồm cả các kịch bản ứng phó sự cố như hỏng bơm, mất điện, hay nồng độ ô nhiễm đầu vào tăng cao bất thường. Tăng cường đào tạo cho đội ngũ vận hành để họ có thể xử lý linh hoạt các tình huống phát sinh. Về chính sách, Công ty Cổ phần Than Hà Tu cần tiếp tục phối hợp chặt chẽ với Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh trong công tác quan trắc môi trường và báo cáo định kỳ. Đồng thời, có thể đề xuất các cơ chế, chính sách khuyến khích việc tái sử dụng nước sau xử lý cho các hoạt động như tưới đường dập bụi, qua đó góp phần tiết kiệm tài nguyên nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Môi trƣờng đã trở thành vấn đề chung của nhân loại, đƣợc toàn thế giới quan tâm. Nằm trong khunng cảnh chung của thế giới, môi trƣờng Việt Nam đang xuống cấp cục bộ, có nơi bị hủy hoại nghiêm trọng gây nên nguy cơ mất cân bằng sinh thái, sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên làm ảnh hƣởng đến cuộc sống và phát triển bền vững của đất nƣớc. Trong đó chất lƣợng môi trƣờng tại các vùng kinh tế lớn phía Bắc đang là một trong những vấn đề đang đƣợc quan tâm. Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất với tốc độ nhanh chóng nhƣ hiện nay, ngành than đã trở thành một công nghiệp mũi nhọn góp phần to lớn vào sự phát triển trung của đất nƣớc.

Trƣớc hết, viếc khai thác than là để phục vụ trực tiếp các ngành kinh tế quan trọng nhất: cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp nhiệt điện, sản xuất xi măng, phân bón, hóa chất, vật liệu xây dựng … ngoài ra còn khẳng định đƣợc vai trò quan trọng trong công tác ổn định việc làm và cải thiện đƣợc đời sống cho ngƣời dân lao động. Tỉnh Quảng Ninh là một tỉnh có trữ lƣợng than lớn chiếm khoảng 90% trữ lƣợng than trên cả nƣớc. Tỉnh Quảng Ninh rất giàu tiềm năng phát triển kinh tế, do có nhiều thế mạnh mà các vùng khác không có đƣợc đó là tài nguyên khoáng sản, cảnh quan và các điều kiện tự nhiên thuận lợi, cho việc phát triển công nghiệp khai thác khoáng sản, cảng biển du lịch, nuôi trồng thủy sản… Song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt đƣợc trong nhiều năm qua. Quảng Ninh cũng đang đối mặt với những thách thức không nhỏ về môi trƣờng.

Trên một địa bàn hẹp (đặc biệt tại khu vực tại thành phố Hạ Long là nơi trung tâm của tỉnh), nhiều hoạt động kinh tế - xã hội đồng thời phát triển nhƣ khai thác than, sản xuất vật liệu xây dựng, du lịch – dịch vụ … đã gia tăng sức ép lên môi trƣờng sinh thái và các hệ tài nguyên sinh vật. Chất lƣợng môi trƣờng ở một số khu vực đã bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh, nhiều nguồn tài nguyên môi trƣờng đã bị khai thác cạn 1 kiệt. Điển hình là hoạt động khai thác than, hoạt động này đã và đang là nguyên nhân làm suy giảm tài nguyên, môi trƣờng ảnh hƣởng trực tiếp đến tiềm năng phát triển tự nhiên xã hội và đời sống nhân dân. Bên cạnh những vấn đề về phát triển kinh tế tìm hiểu công ăn việc làm của nhân dân nơi đây còn tạo ra những thách thức lớn cho tỉnh nhƣ tình hình an ninh, trật tự và đặc biệt là vấn đề môi trƣờng.

Xuất phát từ hiện tƣợng trên và yêu cầu thực tế và đánh giá hiện trạng môi trƣờng khu mỏ đặc biệt là khả năng xử lý nƣớc thải, từ đó đƣa ra các giải pháp góp phần giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lƣợng môi trƣờng nơi đây. Đƣợc sự nhất trí của nhà trƣờng, dƣới sự hƣớng dẫn thầy Vũ Huy Đinh, em tiến hành thực hiện luận văn: “Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải tại Mỏ than Hà Tu, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh” với mong muốn góp phần bảo vệ môi trƣờng và hạn chế ảnh hƣởng môi trƣờng do nƣớc thải mỏ gây ra. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải mỏ than Hà Tu  Đánh giá hiện trạng xử lý nƣớc thải tại trạm  Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hệ quả xử lý nƣớc thải tại Mỏ than Hà Tu. YÊU CẦU ĐỀ TÀI  Điều tra đƣợc khảo sát hệ thống xử lý nƣớc thải  Đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc thải sau khi xử lý  Đánh giá công nghệ xửu lý nƣớc thải  Đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý của hệ thống 4.

Ý NGHĨA ĐỀ TÀI - Ý nghĩa khoa học Đánh giá đƣợc hiện trạng ô nhiễm và hiện trạng xử lý nƣớc thải mỏ than, đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và công nghệ xử lý tiếp tục nƣớc thải mỏ than để cấp nƣớc sinh hoạt và sản xuất, góp phần bảo vệ môi 2 trƣờng và phát triển bền vững các mỏ than thuộc Tổng công ty Than Hà Tu trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh. - Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo về mức độ ô nhiễm của nƣớc thải mỏ than cho các đơn vị có hoạt động khoáng sản và các đơn vị tƣ vấn môi trƣờng. Đƣa ra đƣợc công nghệ xử lý nƣớc thải mỏ tuần hoàn cấp cho sinh hoạt góp phần tiết kiệm tài nguyên từ đó giúp tiết kiệm đƣợc chi phí của doanh nghiệp và hạ giá thành sản xuất than. Xây dựng đƣợc mô đun công nghệ xử lý áp dụng cho một mỏ than trongTổng Công ty Than Hà Tu.

3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các khái niệm cơ bản Khái niệm về nước thải Theo TCVN 1980 – 1995 và ISO 0107/1 – 1980: Nƣớc thải là nƣớc đã đƣợc thải ra sau ki đã đƣợc sử dụng hoặc đƣợc tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó [1]. Ngƣời ta còn định nghĩa nƣớc thải là chất lỏng đƣợc thải ra sau quá trình sử dụng của con ngƣời và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông thƣờng nƣớc thải đƣợc phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng, đó là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý. Nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải đƣợc thải ra từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản.

Tính chất của nƣớc thải công nghiệp phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khác nhau nhƣng nhìn chung nƣớc thải công nghiệp thƣờng chứa các hóa chất độc hại, kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. - Để phân biệt đƣợc các loại nƣớc thải này với nhau cần phải dựa vào những đặc điểm riêng, những thuộc tính cơ bản, những tính chất đặc trƣng của từng loại nƣớc thải khác nhau đó. Trên thực tế, để đánh giá chất lƣợng nƣớc thải ngƣời ta dựa vào giá trị các thông số đặc trƣng của từng loại nƣớc thải đó và các quy chuẩn quy định cho giá trị của các thông số theo mỗi ngành nghề khác nhau. Cụ thể: đối với nƣớc thải sinh hoạt dựa việc đánh giá chất lƣợng vào giá trị các thông số BOD, SS, Coliform; nƣớc thải xi măng dựa vào giá trị các thông số Cr3+, Cr6+, Ni2+; nƣớc thải dệt nhuộm dựa vào giá trị các thông số kim loại nặng, trong nƣớc thải than dựa vào các thông số kim loại năng … Khái niệm về nƣớc thải công nghiệp - Nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải phát sinh từ quá trình công nghệ của cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (sau đây gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung có đấu nối nƣớc thải của cơ sở công nghiệp.

4 Nguồn tiếp nhận nƣớc thải là: hệ thống thoát nƣớc đô thị, khu dân cƣ; sông, suối, khe, rạch; kênh, mƣơng; hồ, ao, đầm; vùng nƣớc biển ven bờ có mục đích sử dụng xác định. (QCVN 40:2011/BTNMT- QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆ) Nƣớc ở các mỏ than thƣờng có hàm lƣợng cao các ion kim loại nặng, á kim, các hợp chất hữu cơ, các nguyên tố phóng xạ. cao hơn so với nƣớc mặt và nƣớc biển khu vực đối chứng và cao hơn tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) từ 1-3 lần. Tại những khu vực này, nƣớc thƣờng bị nhiễm bẩn bởi bùn sét và một số kim loại nặng và hợp chất độc nhƣ CN-, Hg, As, Pb v.v… mà nguyên nhân chính là do nƣớc thải.

Nƣớc thải mỏ chủ yếu do hoạt động sản xuất khai thác than chế biến than, nƣớc thải sinh hoạt của công nhân, nhà ăn, nƣớc mƣa, nƣớc chảy tràn bề mặt… Gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng và sức khỏe và ngƣời dân. Ô nhiễm nƣớc là sự thay đổi thành phần và chất lƣợng nƣớc không đáp ứng đƣợc cho các mục đích sử dụng khác nhau, vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hƣởng xấu đến đời sống con ngƣời và sinh vật. Nƣớc trong tự nhiên tồn tại dƣới nhiều hình thức khác nhau: nƣớc cống, nƣớc ở các sông hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí. Nƣớc bị ô nhiễm nghĩa là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con ngƣời và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên.

Nƣớc ô nhiễm thƣờng là khó khắc phục mà phải phòng tránh từ đầu. Trong quá trình sinh hoạt hàng ngày, dƣới tốc độ phát triển nhƣ hiện nay con ngƣời vô tình làm ô nhiễm nguồn nƣớc bằng các hóa chất, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp. Các đơn vị cá nhân sử dụng nƣớc ngầm dƣới hình thức khoan giếng, sau khi ngƣng không sử dụng không bịt kín các lỗ khoan lại làm cho nƣớc bẩn chảy lẫn vào làm ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm. Các nhà máy xí nghiệp xả khói bụi công nghiệp vào không khí làm ô nhiễm không khí, khi trời mƣa, các chất ô nhiễm này sẽ lẫn vào trong nƣớc mƣa cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nƣớc.2 Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc thải Các thông số cần quan trắc.ác thông số đặc trưng quan trắc nước thải công nghiệp : Các thông số quan trắc nƣớc thải bao gồm: nhiệt độ, pH, TDS, vận tốc, lƣu lƣợng, độ màu, BOD5, COD, TSS, NH4+, tổng N, tổng P, NO2-, NO3-, PO43-, clo dƣ, Cl-, As, Cd, Pb, Cr (VI), Cr (III), tổng crôm (Cr), Cu, p, Zn, Mn, Ni, tổng phenol, Fe, S2-, CN-, Sn, Hg, hóa chất bảo vệ thực vật photpho hữu cơ, hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ, các hợp chất polyclobiphenyl (PCB), tổng dioxin/furan (PCDD/PCDF), các hợp chất polyclobiphenyl tƣơng tự dioxin (dl- PCB); dầu, mỡ động thực vật; tổng dầu, mỡ khoáng; tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt độ phóng xạ β, coliform, salmonella, shigella, vibrio cholera, halogen hữu cơ dễ bị hấp thụ (AOX), chất hoạt động bề mặt.

Căn cứ vào mục tiêu quan trắc, các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trƣờng hiện hành và yêu cầu của cơ quan nhà nƣớc có thẩm quyền để xác định 1.