MỞ ĐẦU Tỉnh Quảng Ninh có nhiều lợi thế quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội và trở thành một trong những địa phƣơng có sự phát triển năng động nhất ở phía Bắc đất nƣớc trong thời kỳ đổi mới. Đặc biệt, 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 phát triển công nghiệp khai thác khoáng sản, cảng biển nƣớc sâu, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản. Vùng biển tỉnh Quảng Ninh là nơi sinh sống của nhiều loài hải sản có giá trị kinh tế cao nhƣ tôm hùm, cá song, ngọc trai. Và là nơi có nhiều hệ sinh thái cửa sông, ven biển quan trọng nhƣ những cánh rừng ngập mặn rộng lớn, đám san hô, bãi cá.
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. Chất lƣợng môi trƣờng ở một số khu vực trọng điểm đã bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh trong vòng 20 năm trở lại đây, nhiều nguồn tài nguyên môi trƣờng đã bị khai thác cạn kiệt. Điển hình là hoạt động khai thác than tồn tại hàng trăm năm nay đã làm mất đi nhiều cánh rừng là nơi cƣ trú của các loài động vật, và gây ra bồi lấp các dòng sông, suối, các hoạt động vận tải, sàng tuyển khai thác than và các loại khoáng sàng khác đã gây ra những nguồn ô nhiễm về nguồn nƣớc lớn, tăng sức ép lên các vùng sinh thái nhạy cảm. Hoạt động này đã đang là nguyên nhân làm suy thoái tài nguyên, môi trƣờng, ảnh hƣởng trực tiếp đến tiềm năng phát triển kinh tế xã hội và đời sống nhân dân nhiều nơi trong tỉnh.
Phần lớn các hoạt động kinh tế - xã hội, trong đó có du lịch và thuỷ sản phụ thuộc rất nhiều vào chất lƣợng của các nguồn tài nguyên môi trƣờng. Đặc biệt với đà phát triển việc khai thác than, khoáng sản khác nhƣ hiện nay cũng nhƣ trong tƣơng lai thì những vấn đề môi trƣờng sẽ là vấn đề cần đƣợc quan tâm để giải quyết, khắc phục hậu quả. 1 Trƣớc thực trạng nêu trên, em nhận thấy việc nghiên cứu, phân tích các giải pháp xử lý nƣớc thải trong quá trình khai thác than ở các mỏ vùng thuộc địa bàn tỉnh Quảng Ninh, điển hình là mỏ than 790 trực thuộc Tổng Công ty than Đông Bắc. Phân tích và đánh giá hiện trạng môi trƣờng, làm rõ các tác động của hoạt động khai thác than tới môi trƣờng là yêu cầu cấp thiết.
Trên cơ sở đó, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, góp phần làm phong phú thêm các giải pháp xử lý nƣớc thải thích hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trƣờng nƣớc tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản xuất khoáng sản tại Quảng Ninh và triệt tiêu đƣợc các mối nguy hiểm ảnh hƣởng đến đời sống con ngƣời, chất lƣợng môi trƣờng nƣớc đƣợc đảm bảo và cũng là góp phần phát triển các ngành khác nhƣ ngành du lịch, thuỷ sản, cảng biển… tại Quảng Ninh. Cho đến nay, mặc dù đã có nhiều giải pháp đƣa ra nhằm khắc phục, xử lý tình trạng ô nhiễm nguồn nƣớc từ các khai trƣờng trong quá trình sản xuất, khai thác than ở các mỏ và vùng lân cận xung quanh. Tuy nhiên những giải pháp này chƣa đáp ứng đƣợc tình trạng ô nhiễm. Mỗi giải pháp lại có ƣu - nhƣợc điểm riêng và phù hợp với từng điều kiện cụ thể.
Xuất phát từ thực tiễn trên, dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên – Ths. Nguyễn Thị Ngọc Bích, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải của trạm xử lý nƣớc thải hầm lò tại công ty 790, Cẩm Phả, Quảng Ninh”. 2 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng quan nghành công nghiệp khai thác than 1.
Tổng quan nghành công nghiệp khai thác than trên thế giới Trong cơ cấu sử dụng năng lƣợng, than đƣợc coi là nguồn năng lƣợng truyền thống và cơ bản. Than đƣợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Trƣớc đây, than đƣợc dùng làm nhiên liệu trong các máy hơi nƣớc, đầu máy xe lửa. Sau đó than đƣợc dùng làm nhiên liệu trong các nhà máy nhiệt điện, than đƣợc cốc hóa làm nhiên liệu cho nghành luyện kim.
Gần đây, nhờ sự phát triển của công nghiệp hóa học, than đƣợc sử dụng nhƣ là nguồn nguyên liệu để sản xuất ra nhiều loại dƣợc phẩm, chất dẻo, sợi nhân tạo. Trữ lƣợng than trên toàn thế giới cao hơn gấp nhiều lần trữ lƣợng dầu mỏ và khí đốt. Ngƣời ta ƣớc tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lƣợng có thể khai thác là 3.000 tỷ tấn là than đá. Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong đó đến 4/5 thuộc về Trung Quốc (tập chung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ yếu ở các bang miền Tây), LB Nga (Vùng Ekibat và Xiberi), Ucraina (Vùng Donbat), CHLB Đức, Ấn Độ, Oxtraylia (Ở hai bang Quinlan và Niu Xaoen), Ba Lan.
Công nghiệp khai thác than xuất hiện tƣơng đối sớm và đƣợc phát triển nửa sau thế kỷ XIX. Sản lƣợng than khai thác đƣợc rất khác nhau giữa các thời kỳ, giữa các khu vực và các quốc gia. Trong vòng 50 năm qua, tốc độ tăng trung bình là 5,4%/năm, còn cao nhất vào thời kỳ 1950–1980 đạt 7%/năm. Mặc dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây hậu quả xấu đến môi trƣờng (đất, nƣớc, không khí.) Song nhu cầu sử dụng than không vì thế mà giảm đi [12].
Các nƣớc sản xuất than hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Otraylia, Nga, chiếm tới 2/3 sản lƣợng than của thế giới. Nếu tính cả một số nƣớc nhƣ Nam Phi, Đức, Ba Lan, Triều Tiên thì con số này lên đến 80% sản lƣợng than toàn cầu. Thị trƣờng than Quốc tế mới chỉ chiếm 10% sản lƣợng than khai thác. Việc buôn bán than gần đây phát triển nhờ thuận lợi về giao thông đƣờng biển, 3 song sản lƣợng than suất khẩu không tăng nhanh, chỉ giao động ở mức 550 đến 600triệu tấn/năm.
Từ nhiều năm nay, Oxtraylia luôn là nƣớc xuất khẩu than lớn nhất thế giới, chiếm 35% (210 triệu tấn năm 2001) lƣợng than xuất khẩu. Tiếp sau đó là các nƣớc Trung Quốc, Nam Phi, Hoa Kỳ, Indonexia, Colombia, Canada, Nga, Ba Lan. Các nƣớc phát triển nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc, Hà Lan, Pháp, Italia, Anh. Có nhu cầu rất lớn về than và cũng là nƣớc nhập khẩu than chủ yếu [12].
Tổng quan về nghành công nghiệp khai thác than tại Việt Nam Ở Việt Nam, than có nhiều loại, trữ lƣợng lớn, tập chung chủ yếu ở Quảng Ninh (90% trữ lƣợng than cả nƣớc). Trữ lƣợng than của nƣớc ta chừng hơn 6,6 tỷ tấn, trong đó trữ lƣợng có khả năng khai thác là 3,6 tỷ tấn (đứng đầu Đông Nam Á). Sản lƣợng và xuất khẩu than tăng nhanh trong những năm gần đây [13]. Than ở Việt Nam chủ yếu đƣợc khai thác ở hai dạng chính là: Hầm lò và lộ thiên.
Phân bố chủ yếu ở Quảng Ninh và các tỉnh phía Bắc nhƣ Lạng Sơn, Thái Ngyên. Trong tập đoàn than Vinacomin có khoảng 20 mỏ khai thác hầm lò, trong đó có 7 hầm lò có công suất từ 1 triệu tấn than trở lên trên 1 năm bao gồm các mỏ nhƣ: Mạo Khê, Nam Mẫu, Mạo Danh, Hà Lầm, Mông Dƣơng, Khe Tràm và Dƣơng Huy. Các mỏ hầm lò còn lại cũng đang đƣợc nâng cao năng suất lên đạt 300. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (WB), Việt Nam thuộc những quốc gia có hoạt động khai khoáng ở mức độ vừa phải, với sản phẩm từ khai khoáng đóng góp từ 15–50% giá trị xuất khẩu của cả nƣớc.
Một số lĩnh vực công nghiệp khai khoáng đã không còn phụ thuộc vào xuất khẩu ,nhất là than đá, với tỷ trọng xuất khẩu giảm mạnh những năm gần đây. Tuy vậy, xuất khẩu than vẫn đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu GDP của Việt Nam. Trong năm 2011, Việt Nam đã xuất khẩu 17 triệu tấn than với giá trị 1,6 tỷ USD. Năm 2012, đã xuất khẩu 15,2triệu tấn than thu đƣợc 1,21tỷ USD.
Năm 2013, đã xuất khẩu 12,8 triệu tấn trị giá xuất khẩu là gần 916 triệu USD. Nhƣng đó chỉ mới 4 tính con số xuất khẩu chính thức, có thống kê đƣợc. Chủ yếu lƣợng than xuất khẩu lớn là sang Trung Quốc [13]. Dự kiến nhu cầu, khối lƣợng xuất nhập khẩu than Năm Nội dung Đơn vị 2020 2025 2030 Tổng nhu cầu Triệu tấn/năm 158,092 235,566 398,405 Nhập khẩu Triệu tấn/năm 46,353 75,740 156,144 Xuất khẩu Triệu tấn/năm 4,602 3,341 2,215 (Nguồn: Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam, năm 2016) 1.
Quy trình khai thác than. Hầu hết Công ty khai thác than tai Việt Nam chủ yếu theo hai quy trình sản xuất khai thác lộ thiên và hầm lò. Dƣới đây là sơ đồ quy trình công nghệ khai thác than lộ thiên. Bốc xúc Khoan Làm tơi Bốc xúc Ô tô Vận Bãi thải đất đá nổ mìn đất đá đất đá chuyển Khai thác than với độ Máy xúc, Khai thác Than Vận sâu chọn lọc 0,5m gạt chuyển NK Cảng tiêu thụ Bãi sàng Sơ đồ 1.1: Quy trình công nghệ khai thác than lộ thiên - Quy trình khai thác than hầm lò: Khai thác than hầm lò là phƣơng pháp đƣợc áp dụng chủ yếu tại các mỏ ở Việt Nam, do địa hình tại các mỏ chủ yếu là núi cao nên phƣơng pháp khai thác này 5 phù hợp và đem lại hiệu quả khai thác cao, dƣới đây là sơ đồ quy trình khai thác than hầm lò: KHAI TRƢỜNG Khoan nổ mìn kết hợp đào thủ công Đào lò khai thông Bụi, khí thải, đất đá thải đào lò, nƣớc thải SH Thi công đấu nối các Đào lò chuẩn bị thiết bị trong lò Khoan nổ mìn kết hợp Bụi, khí độc hại, nƣớc lấy than thủ công Lò chợ khấu than thải lò có tính axit Than nguyên khai Vận chuyển về kho, bãi chứa than của Bụi và khí thải Công ty Sàng tuyển, chế biến Bụi và chất thải rắn Vận chuyển tiêu thụ Bụi và khí thải Sơ đồ 1.2: Quy trình khai thác than hầm lò 1.
Tổng quan về nƣớc thải mỏ than 1. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than Trong quá trình khai thác, nƣớc thải mỏ than đƣợc hình thành từ ba nguồn chính: nƣớc bơm từ các cửa lò của mỏ hầm lò, từ các moong của mỏ lộ thiên, nƣớc thải từ các nhà máy sàng tuyển các bãi thải, kho than, đƣợc thải ra các sông suối.