Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hoạt động khai thác than tại Việt Nam, đặc biệt là khai thác hầm lò, bên cạnh nước thải mỏ từ quá trình sản xuất thì lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các khu nhà ăn, khu nhà tập thể và hệ thống nhà tắm giặt của cán bộ công nhân viên (CBCNV) là nguồn thải đáng kể. Nước thải này mang đặc thù vừa chứa các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, chất hoạt động bề mặt từ sinh hoạt, vừa lẫn một lượng bụi than gây tăng độ đục và cặn lơ lửng. Nếu không được xử lý trước khi xả ra môi trường, nguồn thải sẽ gây bốc mùi, làm ô nhiễm các thủy vực tiếp nhận và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng dân cư xung quanh.
Nhằm kiểm soát ô nhiễm cục bộ tại khu vực sinh hoạt của công nhân mỏ, đề tài "Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải sinh hoạt tại khu tập thể của công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin tại phường Hà Lầm, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh" được thực hiện bởi sinh viên Lý Minh Tuấn (chuyên ngành Khoa học Môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên), dưới sự hướng dẫn của ThS. Dương Minh Ngọc và sự hỗ trợ của Viện Kỹ thuật và Công nghệ Môi trường.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá được hiệu quả xử lý của trạm xử lý nước thải sinh hoạt (bao gồm hiệu quả xử lý chất ô nhiễm và hiệu quả vận hành thực tế) tại khu tập thể của Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin.
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả vận hành của trạm xử lý.
Yêu cầu nghiên cứu:
- Đánh giá và đưa ra kết quả xử lý của trạm, qua đó làm rõ hiệu quả công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt mà công ty đang áp dụng.
- Đảm bảo thông tin và số liệu thu thập được có tính chính xác, trung thực và khách quan.
- Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học, chuẩn xác và mang tính đại diện cho khu vực nghiên cứu.
- Các kết quả phân tích chất lượng nước phải được đối chiếu, so sánh trực tiếp với các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Việt Nam.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt trước khi xử lý (đầu vào); nước thải sinh hoạt sau xử lý (đầu ra); hệ thống trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất thiết kế 80 $\text{m}^3/\text{ngày đêm}$.
- Phạm vi không gian: Khu tập thể công nhân Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin, phường Hà Lầm, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh.
- Phạm vi thời gian: Khóa luận được triển khai từ tháng 01/2016 đến tháng 05/2016, kết hợp kế thừa chuỗi dữ liệu phân tích chất lượng nước định kỳ ngày 05 hàng tháng từ tháng 09/2015 đến tháng 12/2015.
Cơ sở lý thuyết, căn cứ pháp lý và phương pháp nghiên cứu
Khung khái niệm và căn cứ pháp lý
Tác giả sử dụng định nghĩa môi trường theo khoản 1 Điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, cùng các khái niệm khoa học về ô nhiễm môi trường nước, nước thải sinh hoạt, cơ chế xử lý sinh học hiếu khí, xử lý yếm khí và quá trình hình thành bùn hoạt tính.
Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu bao gồm:
- Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 (có hiệu lực từ ngày 01/01/2015).
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước.
- Nghị định số 67/2003/NĐ-CP và Nghị định số 04/2007/NĐ-CP về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Thông tư số 27/2014/TT-BTNMT về đăng ký khai thác nước dưới đất và cấp giấy phép tài nguyên nước.
- Thông tư số 56/2004/TT-BTNMT quy định điều kiện năng lực tổ chức, cá nhân điều tra tài nguyên nước.
- Thông tư liên tịch số 63/2013/TTLT-BTC-BTNMT hướng dẫn về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Thông tư số 02/2009/TT-BTNMT hướng dẫn đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.
- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường.
- QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
- QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (Cột A và Cột B).
| TT |
Thông số ô nhiễm |
Đơn vị |
Giá trị giới hạn tối đa cho phép Cột B (QCVN 14:2008/BTNMT) |
| 1 |
pH |
- |
5 – 9 |
| 2 |
$\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$) |
mg/L |
50 |
| 3 |
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) |
mg/L |
100 |
| 4 |
Tổng chất rắn hòa tan (TDS) |
mg/L |
1000 |
| 5 |
Sunfua (tính theo $\text{H}_2\text{S}$) |
mg/L |
4 |
| 6 |
Amoni (tính theo N) |
mg/L |
10 |
| 7 |
Nitrat ($\text{NO}_3^-$) |
mg/L |
50 |
| 8 |
Dầu mỡ động, thực vật |
mg/L |
20 |
| 9 |
Tổng các chất hoạt động bề mặt |
mg/L |
10 |
| 10 |
Phosphat ($\text{PO}_4^{3-}$) |
mg/L |
10 |
| 11 |
Tổng Coliforms |
MPN/100 mL |
5000 |
Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải
Khóa luận tổng hợp các nhóm phương pháp công nghệ xử lý nước thải phổ biến:
- Phương pháp cơ học: Song chắn rác (khe hở kim loại nghiêng $60^\circ - 75^\circ$), lưới lọc tang trống ($0,5 - 1\text{ mm}$), bể điều hòa lưu lượng, bể lắng trọng lực và bể lọc vách ngăn xốp.
- Phương pháp hóa lý: Tuyển nổi tách chất hoạt động bề mặt; đông - keo tụ dùng phèn nhôm $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3\cdot n\text{H}_2\text{O}$ ($n=13-18$), nước vôi $\text{Ca(OH)}_2$, sắt sunfat $\text{FeSO}_4$; hấp phụ dùng than hoạt tính, oxit nhôm, đất sét; trao đổi ion bằng zeolit, khoáng chất.
- Phương pháp hóa học: Trung hòa đưa pH về $6,5$; oxy hóa - khử bằng $\text{Cl}_2$, $\text{O}_3$.
- Phương pháp sinh học tự nhiên và nhân tạo: Cánh đồng lọc ($\text{BOD} < 300\text{ mg/L}$), bãi lọc đất ngập nước trồng thủy trúc, bèo cái; bãi lọc ngầm; bể Biophin màng dính bám; bể Oxyten sục oxy kỹ thuật; mương oxy hóa tuần hoàn (MOT, vận tốc nước $0,3\text{ m/s}$, cấp khí $1,8\text{ kg}\text{O}_2/\text{kg}\text{BOD}_5$, bùn $2000-6000\text{ mg/L}$); bể Aerotank; bể UASB phân phối dòng ngược qua tầng bùn kỵ khí; công nghệ MBBR giá thể đệm di động; công nghệ AAO (kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí); công nghệ mẻ sinh học SBR (gồm cụm bể Selector và C-tech với 5 pha: làm đầy, sục khí, lắng, rút nước, nghỉ); công nghệ màng lọc MBR sợi rỗng (kích thước lỗ màng $0,2,\mu\text{m}$); công nghệ sinh học dính bám AFBR của GREE; bể lọc nhỏ giọt Trickling Filter (vật liệu đá dăm kích thước $0,5-2,5\text{ m}$, trung bình $1,8\text{ m}$, lớp màng sinh vật dày $0,1-0,2\text{ mm}$).
Phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp tổng hợp số liệu: Thu thập tài liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại trạm khí tượng Bãi Cháy, phường Hà Lầm, niên giám thống kê Quảng Ninh và hồ sơ của Công ty Than Hà Lầm.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: Khảo sát hệ thống thu gom, rãnh thoát nước, cấu tạo trạm xử lý và trực tiếp tham gia quy trình vận hành trạm tại khu tập thể.
- Phương pháp lấy mẫu nước: Thực hiện lấy mẫu theo tiêu chuẩn TCVN 5999:1995 tại hố ga đầu vào trạm xử lý và tại cửa xả đầu ra sau xử lý.
- Phương pháp bảo quản mẫu: Tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5993:1995; bảo quản lạnh ở nhiệt độ $2^\circ\text{C} - 5^\circ\text{C}$ đối với mẫu phân tích ngay, hoặc giữ ở $-20^\circ\text{C}$ nếu lưu trữ dài ngày, đảm bảo tính đồng nhất của mẫu.
- Phương pháp so sánh và phân tích tài liệu: Đối chiếu các thông số lý hóa, vi sinh đo đạc được với QCVN 14:2008/BTNMT Cột A và Cột B.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của công tác xử lý nước thải sinh hoạt tại các đơn vị ngành than thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin). Nêu rõ mục tiêu kép: đánh giá hiệu quả xử lý - vận hành trạm công suất $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ và đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả kỹ thuật. Xác lập ý nghĩa thực tiễn đối với việc kiểm soát môi trường mỏ Hà Lầm và ý nghĩa học thuật trong chuyên ngành Khoa học Môi trường.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Hệ thống hóa cơ sở lý luận về nước và nước thải. Tổng hợp tài liệu của M. Xokolop về trữ lượng nước thế giới (nước ngọt chiếm $2,53%$ tổng thủy quyển tương đương $35.029.000,\text{km}^3$, hồ tự nhiên khoảng $2,8$ triệu hồ với hồ Baikal sâu nhất chứa $2.300,\text{km}^3$) và tải trọng chất thải sinh hoạt tính theo đầu người ở điều kiện nước Đức (tổng chất thải $190,\text{g/người}\cdot\text{ngày}$, gồm $110,\text{g}$ hữu cơ và $80,\text{g}$ vô cơ).
Tổng hợp hiện trạng tài nguyên nước Việt Nam: lượng mưa trung bình $1900,\text{mm}$ (tương đương $634$ tỷ $\text{m}^3$), hình thành dòng chảy sông ngòi $953,\text{mm}$ ($316$ tỷ $\text{m}^3$, hệ số dòng chảy $0,5$), nhận nguồn nước ngoại lai $132$ tỷ $\text{m}^3$, có $2500$ con sông dài trên $10,\text{km}$ với tổng chiều dài trên $52.000,\text{km}$. Tài nguyên nước tỉnh Quảng Ninh có lưu vực nước mặt $8776$ tỷ $\text{m}^3$, trữ lượng nước ngầm tại Hạ Long là $21.290,\text{m}^3/\text{ngày}$ và Cẩm Phả là $6.107,\text{m}^3/\text{ngày}$, gần 30 hồ đập với tổng dung tích $195,53$ triệu $\text{m}^3$ (hồ Yên Lập $118$ triệu $\text{m}^3$, Chúc Bài Sơn $11,5$ triệu $\text{m}^3$, Quất Đông $10$ triệu $\text{m}^3$). Địa bàn phường Hà Lầm có suối Hà Lầm cắt ngang khu dân cư và mỏ than.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Quy định đối tượng nghiên cứu là nước thải đầu vào, đầu ra của trạm xử lý $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ tại khu tập thể công nhân Công ty Than Hà Lầm. Thiết lập kế hoạch thực hiện từ tháng 01/2016 đến tháng 05/2016. Trình bày chi tiết quy trình lấy mẫu theo TCVN 5999:1995, quy trình bảo quản lạnh mẫu ở nhiệt độ $2-5^\circ\text{C}$ (hoặc $-20^\circ\text{C}$) theo TCVN 5993:1995, và các bước phân tích, tổng hợp, so sánh dữ liệu.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này tập trung trình bày các kết quả khảo sát và đánh giá kỹ thuật:
- Điều kiện tự nhiên, KT-XH phường Hà Lầm: Thành phố Hạ Long có diện tích $271,95,\text{km}^2$, bờ biển gần $50,\text{km}$. Dữ liệu khí tượng trạm Bãi Cháy giai đoạn 2009–2013 cho thấy nhiệt độ không khí trung bình năm từ $22,6^\circ\text{C}$ đến $24,0^\circ\text{C}$ (cao nhất $36,6^\circ\text{C}$, thấp nhất $6,8^\circ\text{C}$); lượng mưa trung bình năm gần $2000,\text{mm}$ (mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 chiếm $80-90%$ lượng mưa cả năm, số ngày mưa trung bình $148,\text{ngày/năm}$); độ ẩm trung bình năm đạt $82%$; lượng bốc hơi trung bình năm xấp xỉ $1000,\text{mm}$; gió mùa Đông Bắc từ tháng 10 đến tháng 4 với tốc độ trung bình $2-3,\text{m/s}$. Phường Hà Lầm có dân số $9.105$ người ($2.298$ hộ), trong đó người Kinh chiếm $95%$, đồng bào thiểu số gồm 25 hộ ($83$ nhân khẩu); $97%$ đường giao thông trên địa bàn đã bê tông hóa.
| Năm |
Nhiệt độ trung bình năm ($^\circ\text{C}$) |
Nhiệt độ cao nhất ($^\circ\text{C}$) |
Nhiệt độ thấp nhất ($^\circ\text{C}$) |
Tổng lượng mưa năm (mm) |
Lượng mưa tháng lớn nhất (mm) |
| 2009 |
24,0 |
35,6 |
7,4 |
1567 |
321 (Tháng VII) |
| 2010 |
24,0 |
36,4 |
9,0 |
1842 |
538 (Tháng VIII) |
| 2011 |
22,6 |
36,6 |
6,8 |
1824 |
389 (Tháng IX) |
| 2012 |
23,5 |
35,7 |
7,9 |
2142 |
435 (Tháng V) |
| 2013 |
23,5 |
34,8 |
7,2 |
2724 |
770 (Tháng VII) |
- Giới thiệu Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin: Doanh nghiệp khai thác hầm lò thành lập năm 1960 với sự hỗ trợ của Liên Xô, có đường lò xuống sâu tới $-51,\text{m}$ so với mực nước biển. Quy mô phát triển từ hơn $1.000$ CBCNV lên trên $3.000$ người. Năm 1998 sản xuất và tiêu thụ trên $450.000$ tấn than (doanh thu $92$ tỷ đồng, nộp ngân sách $2,2$ tỷ đồng); năm 2010 sản xuất gần 2 triệu tấn than (doanh thu $1.396$ tỷ đồng); được phong tặng danh hiệu "Mỏ than Anh hùng" năm 1996. Cơ cấu tổ chức gồm Đại hội đồng cổ đông, HĐQT, Ban kiểm soát, Giám đốc điều hành, 5 Phó Giám đốc (Sản xuất, Kinh tế, Kỹ thuật, Đầu tư, An toàn) và Trợ lý Giám đốc.
- Hiện trạng phát sinh nước thải: Nước thải phát sinh từ nấu ăn và nhà vệ sinh, tắm giặt của thợ lò; lưu lượng thực tế dao động từ $63$ đến $80,\text{m}^3/\text{ngày}$, tập trung vào 3 khung giờ cao điểm: $5\text{h}30 - 7\text{h}00$, $14\text{h}00 - 16\text{h}00$ và $22\text{h}00$. Nước thải được dẫn qua bể phốt rồi vào rãnh gạch kích thước $300 \times 400,\text{mm}$ (tường gạch dày $100,\text{mm}$, đáy bê tông cốt thép dày $10,\text{mm}$, nắp đan BTCT dày $100,\text{mm}$) trước khi dẫn về trạm.
- Đánh giá hiệu quả công nghệ: Trạm ứng dụng công nghệ sinh học bùn hoạt tính Aerotank hợp khối. Kết quả quan trắc 4 đợt (ngày 05 hàng tháng từ 09/2015 đến 12/2015) theo dõi 9 thông số: $\text{BOD}_5$, TSS, Sunfua ($\text{H}_2\text{S}$), Amoni, Nitrat, Dầu mỡ ĐTV, Tổng chất hoạt động bề mặt, Phosphat, Tổng Coliforms. Nước thải sau xử lý qua hệ thống lọc cát và khử trùng đạt tiêu chuẩn Cột A QCVN 14:2008/BTNMT.
- Nhận diện hạn chế và sự cố vận hành: Hệ vi sinh nhạy cảm với sự biến động tải lượng vào các khung giờ tan ca; bùn lắng có nguy cơ bị trôi nếu lưu lượng đột biến; nước thải tắm giặt chứa cặn bụi than mịn đòi hỏi phải nạo vét song chắn và hút bùn định kỳ.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết toàn bộ kết quả vận hành trạm xử lý $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$, khẳng định tính phù hợp của công nghệ Aerotank hợp khối đối với nước thải sinh hoạt mỏ than. Đưa ra các kiến nghị kỹ thuật về bảo dưỡng thiết bị thổi khí, châm hóa chất $\text{NaOH}$ ổn định pH và quản lý định kỳ lượng bùn dư.
Thiết kế công nghệ và quy trình vận hành trạm xử lý
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại khu tập thể Công ty Than Hà Lầm được thiết kế dạng modul hợp khối với công suất $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$, áp dụng quy trình xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính:
Bể điều hòa (sục khí + hòa trộn NaOH)
Hút bùn định kỳ Bể lắng (lắng trọng lực bùn hoạt tính)
Bể lọc cát (lọc tinh chất rắn lơ lửng)
(Đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột A)
Nguyên lý vận hành chi tiết của từng đơn vị công trình:
- Song chắn rác và hố thu gom: Song chắn rác kim loại giữ lại các tạp chất thô (giẻ, vỏ đồ hộp, bao nilon, lá cây) nhằm bảo vệ máy bơm và đường ống. Hố thu gom giữ lại các hạt cặn thô trước khi bơm nước thải lên bể điều hòa.
- Bể điều hòa (Bể cân bằng): Tiếp nhận nước thải và điều hòa lưu lượng, nồng độ chất ô nhiễm giữa các khung giờ cao điểm ($5\text{h}30-7\text{h}00$, $14\text{h}00-16\text{h}00$, $22\text{h}00$). Hệ thống cấp khí sục liên tục để xáo trộn đồng đều, chống lắng cặn yếm khí sinh mùi khó chịu; đồng thời kết hợp hòa trộn hóa chất $\text{NaOH}$ để cân bằng độ pH tạo môi trường tối ưu cho vi sinh vật hiếu khí.
- Bể chứa bùn: Tiếp nhận bùn lắng từ bể lắng đợt hai, thực hiện lưu trữ và điều phối bùn hoạt tính tuần hoàn về bể sinh học, lượng bùn dư định kỳ được hút bỏ bằng xe chuyên dụng.
- Bể Aeroten: Nước thải hòa trộn cùng bùn hoạt tính lơ lửng và vi sinh vật bám dính trên lớp đệm. Không khí được cấp liên tục qua máy thổi khí để vi sinh vật hiếu khí phân hủy các hợp chất hữu cơ thành $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$ và sinh khối mới, oxy hóa triệt để chất ô nhiễm trong thời gian ngắn.
- Bể lắng: Tách bùn hoạt tính ra khỏi dòng nước sau xử lý sinh học bằng phương pháp lắng trọng lực. Bùn lắng xuống đáy được dẫn về bể chứa bùn, phần nước trong phía trên dâng lên chảy tràn sang ngăn lọc cát.
- Bể lọc cát: Loại bỏ triệt để các cặn bẩn và hạt chất rắn lơ lửng còn sót lại không thể lắng trọng lực bằng lớp vật liệu lọc cát.
- Bể khử trùng: Nước sau lọc cát được hòa trộn hóa chất khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn, vi sinh vật gây bệnh đường ruột (Coliforms, E.coli) trước khi xả ra mương chung khu vực đạt tiêu chuẩn Cột A QCVN 14:2008/BTNMT.
Kết quả và đóng góp
Kết quả đánh giá kỹ thuật
- Hệ thống thu gom nước thải qua bể phốt và rãnh gạch BTCT kích thước $300 \times 400,\text{mm}$ vận hành ổn định, thu gom toàn bộ lượng nước thải $63 - 80,\text{m}^3/\text{ngày}$ từ nhà ăn và khu tắm giặt công nhân.
- Trạm xử lý nước thải công suất $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ kiểm soát hiệu quả 9 thông số ô nhiễm chính. Chuỗi số liệu phân tích định kỳ ngày 05 các tháng 09, 10, 11 và 12 năm 2015 cho thấy chất lượng nước đầu ra sau hệ thống lọc cát và khử trùng đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột A:
- Nhu cầu oxy sinh hóa ($\text{BOD}_5$) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) giảm mạnh sau quá trình phân hủy tại bể Aeroten và lắng - lọc.
- Các hợp chất dinh dưỡng (Amoni, Nitrat, Phosphat), Sunfua ($\text{H}_2\text{S}$) và tổng các chất hoạt động bề mặt được chuyển hóa ổn định.
- Hàm lượng dầu mỡ động thực vật và tổng Coliforms sau khử trùng đáp ứng ngưỡng giới hạn xả thải môi trường.
- Việc xả nước thải sau xử lý vào mương thoát nước chung dẫn về hố ga thành phố không làm xáo trộn chế độ thủy văn của suối Hà Lầm, đồng thời nằm trong giới hạn khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận.
Giải pháp và kiến nghị đề xuất của tác giả
- Giải pháp kỹ thuật: Định kỳ kiểm tra, nạo vét song chắn rác và hố thu gom để ngăn bùn than mịn làm tắc nghẽn đường ống; duy trì hệ thống sục khí tại bể điều hòa để tránh hiện tượng phân hủy kỵ khí sinh mùi; kiểm soát định lượng châm hóa chất $\text{NaOH}$ và hóa chất khử trùng; định kỳ vận hành xe hút bùn chuyên dụng tại bể chứa bùn.
- Giải pháp quản lý, phi kỹ thuật: Nâng cao ý thức tiết kiệm nước và giữ gìn vệ sinh của CBCNV tại khu tập thể; đào tạo chuyên môn vận hành cho công nhân trạm xử lý để chủ động ứng phó khi có biến động lưu lượng vào các giờ tan ca; tăng cường quan trắc môi trường định kỳ theo quy định pháp luật.
Đóng góp của đề tài
Khóa luận đã cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm về đặc tính nước thải sinh hoạt đặc thù của công nhân khai thác than hầm lò (nước thải sinh hoạt lẫn cặn than), đồng thời chứng minh tính khả thi của mô hình xử lý sinh học Aerotank modul hợp khối công suất nhỏ ($80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$) tại các đơn vị thành viên của Tập đoàn Vinacomin.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo
- Hạn chế của nghiên cứu: Thời gian thực tập tốt nghiệp có hạn (tháng 01/2016 – 05/2016); chuỗi số liệu quan trắc định kỳ tập trung vào 4 tháng cuối năm 2015; nghiên cứu giới hạn trong phạm vi một khu tập thể mỏ than cụ thể nên chưa bao quát toàn diện các mùa mưa lũ cao điểm tại Quảng Ninh.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo: Mở rộng nghiên cứu đánh giá hiệu quả vận hành trạm trong cả mùa mưa và mùa khô qua nhiều năm; khảo sát chi tiết hơn các thông số ô nhiễm phát sinh từ bột than lắng đọng trong hệ thống xử lý sinh học; nghiên cứu khả năng tái sử dụng nước thải sau xử lý cho mục đích dập bụi hoặc tưới cây tại khai trường mỏ.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường tham khảo về phương pháp luận lấy mẫu (TCVN 5999:1995), bảo quản mẫu (TCVN 5993:1995) và cách thức cấu trúc một báo cáo đánh giá trạm xử lý nước thải.
- Cán bộ kỹ thuật môi trường tại các công ty khai thác than hầm lò và doanh nghiệp công nghiệp tham khảo quy trình thiết kế, sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải sinh hoạt modul hợp khối ứng dụng bể Aerotank kết hợp lọc cát và khử trùng.
- Độc giả cần tra cứu số liệu khí tượng thủy văn trạm Bãi Cháy (2009–2013), hiện trạng tài nguyên nước tỉnh Quảng Ninh và tổng quan công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam.
Câu hỏi thường gặp
1. Trạm xử lý nước thải tại khu tập thể Công ty Than Hà Lầm có công suất bao nhiêu và lưu lượng phát sinh thực tế như thế nào?
Trạm xử lý có công suất thiết kế là $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$. Theo số liệu theo dõi thực tế, lưu lượng nước thải phát sinh tại khu tập thể dao động từ $63$ đến $80,\text{m}^3/\text{ngày}$, phát sinh rải rác trong ngày và tập trung cao điểm vào ba khung giờ: $5\text{h}30 - 7\text{h}00$, $14\text{h}00 - 16\text{h}00$ và $22\text{h}00$.
2. Nước thải sinh hoạt của khu tập thể công nhân mỏ than có đặc thù gì khác biệt?
Ngoài các thành phần điển hình của nước thải sinh hoạt như chất hữu cơ dễ phân hủy, chất dinh dưỡng (N, P), chất tẩy rửa, vi khuẩn gây bệnh, nước thải tắm giặt của thợ mỏ hầm lò Than Hà Lầm còn chứa nhiều bụi than mịn, làm tăng độ đục và hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải đầu vào.
3. Quy trình công nghệ của trạm xử lý gồm các đơn vị xử lý chính nào?
Quy trình công nghệ gồm các công trình theo thứ tự: Song chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom (lắng sơ bộ) $\rightarrow$ Bể điều hòa (sục khí hòa trộn $\text{NaOH}$) $\rightarrow$ Bể chứa bùn $\rightarrow$ Bể Aeroten (sục khí hiếu khí) $\rightarrow$ Bể lắng $\rightarrow$ Bể lọc cát $\rightarrow$ Bể khử trùng (châm hóa chất khử trùng).
4. Nước thải sau xử lý của trạm đạt tiêu chuẩn môi trường nào và xả đi đâu?
Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt tiêu chuẩn Cột A theo QCVN 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt). Nước được xả vào mương thoát nước chung phía nam khu tập thể trước khi dẫn về hố ga thu nước của thành phố Hạ Long.
5. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu trong đề tài tuân thủ tiêu chuẩn nào?
Phương pháp lấy mẫu nước thải thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 5999:1995 tại hố ga thu gom và đường ống xả sau xử lý. Phương pháp bảo quản mẫu tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5993:1995, bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ $2^\circ\text{C}$ đến $5^\circ\text{C}$ (hoặc $-20^\circ\text{C}$ nếu lưu giữ dài ngày) trước khi phân tích trong phòng thí nghiệm.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lý Minh Tuấn đã hoàn thành việc đánh giá hiện trạng và hiệu quả vận hành trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất $80,\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ tại khu tập thể Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin. Kết quả nghiên cứu khẳng định công nghệ sinh học hiếu khí Aerotank dạng modul hợp khối kết hợp lọc cát và khử trùng xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm đặc thù từ nước thải sinh hoạt và tắm giặt thợ mỏ, đưa chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột A. Đề tài cũng đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật và quản lý thiết thực, góp phần hỗ trợ công tác bảo vệ môi trường và kiểm soát nguồn thải tại các cơ sở khai thác than hầm lò.
