Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình khai thác khoáng sản và phát triển công nghiệp, việc phát sinh một lượng lớn nước thải sinh hoạt nếu không được thu gom và xử lý đồng bộ sẽ tạo áp lực suy thoái nghiêm trọng đối với nguồn nước mặt và nước ngầm tại khu vực tiếp nhận. Nguồn tài nguyên nước ngọt tự nhiên chiếm tỷ trọng rất nhỏ trong tổng trữ lượng nước của vỏ Trái Đất (chỉ khoảng 3% là nước ngọt, trong đó 99,7% ở dạng băng tuyết hoặc nằm sâu trong lòng đất, chỉ khoảng 0,5% hiện diện ở sông, suối, ao, hồ phục vụ trực tiếp cho nhu cầu của con người). Tại các doanh nghiệp ngành than, lượng nước thải sinh hoạt từ các hoạt động phục vụ công nhân như tắm giặt, nấu ăn và vệ sinh hàng ngày là rất lớn.

Công ty than Uông Bí - TKV (với tiền thân gắn liền với lịch sử phát triển của mỏ than Vàng Danh qua các quyết định thành lập của Bộ Công nghiệp nặng năm 1964, Bộ Công nghiệp năm 1996, Tổng Công ty Than Việt Nam năm 2001, Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam năm 2006 và cổ phần hóa năm 2007-2008) có địa bàn sản xuất tập trung với số lượng công nhân làm việc, sinh hoạt, ăn uống và tắm giặt trung bình đạt từ 4.000 đến 4.500 người/ngày. Lượng nước thải sinh hoạt và tắm giặt phát sinh với lưu lượng lớn nếu không kiểm soát tốt sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống và sức khỏe của cộng đồng dân cư xung quanh địa bàn xã Hoàng Quế, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh. Xuất phát từ thực tiễn đó, tác giả Lâm Quang Bảo đã thực hiện đề tài nghiên cứu nhằm khảo sát, phân tích số liệu thực nghiệm và đánh giá toàn diện năng lực xử lý của hệ thống trạm xử lý nước thải sinh hoạt tại đơn vị.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định qua 4 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải sinh hoạt của Công ty than Uông Bí - TKV tại xã Hoàng Quế, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh.
  2. Xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gốc phát sinh gây ô nhiễm trong dòng nước thải sinh hoạt.
  3. Tìm hiểu quy trình công nghệ và hiện trạng trang thiết bị của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang vận hành tại công ty.
  4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường nhằm nâng cao hiệu quả xử lý, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường nước xung quanh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các phân xưởng, nhà ăn, khu tắm giặt công nhân và nước thải rửa xe trước và sau hệ thống xử lý của Công ty than Uông Bí - TKV.
  • Phạm vi không gian: Trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất thiết kế 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$ đặt tại mặt bằng sân công nghiệp mức +30 khu Tràng Khê, thuộc địa giới hành chính xã Hoàng Quế, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu, thu thập tài liệu và tiến hành lấy mẫu quan trắc thực tế được thực hiện từ ngày 10/10/2018 đến ngày 17/01/2019 (chia thành 4 đợt lấy mẫu định kỳ vào các tháng 10/2018, 11/2018, 12/2018 và 01/2019).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học về môi trường, thành phần lý hóa của nước thải sinh hoạt, cơ chế ô nhiễm và các quy chuẩn kiểm soát môi trường do Nhà nước ban hành:

  • Khung lý thuyết và khái niệm: Khái niệm môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường 2014; khái niệm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm theo Hiến chương châu Âu về nước; bản chất các chất ô nhiễm hữu cơ, chất lơ lửng, hợp chất dinh dưỡng nitơ, phospho và vi sinh vật; nguyên lý các quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (song chắn rác, bể lắng), hóa lý (tuyển nổi, keo tụ - tạo bông, hấp phụ, trao đổi ion), hóa học (khử trùng bằng clo/ozone) và sinh học (quá trình thiếu khí kết hợp hiếu khí AO - Anoxic/Oxic dựa trên hoạt động phân hủy chất hữu cơ và chuyển hóa dinh dưỡng của bùn hoạt tính vi sinh).
  • Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng:
    • Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13;
    • Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 và Nghị định số 201/2013/NĐ-CP;
    • Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12;
    • Luật Hóa chất số 06/2007/QH12;
    • Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT và Thông tư số 04/2012/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường;
    • Thông tư số 04/2015/TT-BXD của Bộ Xây dựng về thoát nước và xử lý nước thải;
    • Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51:2008 và tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7957:2008 về thiết kế thoát nước và công trình xử lý nước thải bên ngoài;
    • Quy chuẩn đối chiếu chất lượng xả thải: QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (Cột B); quy chuẩn tham chiếu phụ trợ gồm QCVN 40:2011/BTNMT (nước thải công nghiệp), QCVN 08:2015/BTNMT (nước mặt) và QCVN 09:2015/BTNMT (nước ngầm).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thu thập số liệu:

  • Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp: Thu thập hồ sơ thiết kế kinh tế - kỹ thuật trạm xử lý nước thải khu Tràng Khê giai đoạn II, số liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, báo cáo quan trắc môi trường định kỳ và quy trình sản xuất khai thác than của mỏ than Uông Bí.
  • Phương pháp lấy mẫu và bảo quản: Thực hiện theo hướng dẫn của tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-11:2011 (Chất lượng nước - Lấy mẫu). Mẫu được thu gom bằng chai nhựa hoặc thủy tinh sạch có nút chuyên dụng (không dùng nút lót giấy), bảo quản lạnh theo quy trình tiêu chuẩn.
  • Địa điểm và tần suất quan trắc: Lấy mẫu tại 2 vị trí gồm cửa dẫn nước thải đầu vào (trước xử lý) và bể khử trùng/cửa xả đầu ra (sau xử lý) của hệ thống xử lý công suất 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$. Tần suất lấy mẫu 1 lần/tháng, tổng cộng 4 đợt quan trắc: đợt 1 (10/10/2018), đợt 2 (tháng 11/2018), đợt 3 (tháng 12/2018) và đợt 4 (tháng 01/2019).
  • Chỉ tiêu phân tích thực nghiệm: 10 thông số hóa lý đại diện cho mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt gồm pH, $\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$), TSS (chất rắn lơ lửng), TDS (tổng chất rắn hòa tan), Amoni ($\text{NH}_4^+$), Nitrat ($\text{NO}_3^-$), Phosphat ($\text{PO}_4^{3-}$), Sunfua ($S^{2-}$), Dầu mỡ động thực vật và Tổng các chất hoạt động bề mặt. Toàn bộ mẫu nước được đưa về phân tích tại Phòng phân tích môi trường (địa chỉ: Số 3, ngõ 52/3, Quan Nhân, Nhân Chính, Cầu Giấy, Hà Nội).
  • Phương pháp xử lý và tổng hợp số liệu: Xử lý thống kê mô tả, tính toán hiệu suất xử lý phần trăm qua bảng tính Excel và phần mềm Word, so sánh giá trị phân tích với ngưỡng giới hạn Cột B của QCVN 14:2008/BTNMT.

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN I: MỞ ĐẦU

Chương này trình bày tính cấp thiết của vấn đề bảo vệ môi trường nước trong bối cảnh phát triển công nghiệp khai khoáng tại Quảng Ninh. Tác giả phân tích tình hình nhân lực tập trung lớn tại mỏ (4.000 - 4.500 người/ngày) phát sinh lưu lượng nước thải sinh hoạt cao, đòi hỏi phải kiểm soát nghiêm ngặt nguồn thải. Từ đó, xác lập rõ mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, phạm vi không gian, thời gian và ý nghĩa thực tiễn của đề tài trong việc cảnh báo nguy cơ ô nhiễm cũng như nâng cao trách nhiệm quản trị môi trường của doanh nghiệp.

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Phần này tổng hợp tài liệu thứ cấp về lý luận và thực tiễn liên quan đến tài nguyên nước và quản lý nước thải:

  • Tổng kết cơ sở lý luận về môi trường sống, cơ chế ô nhiễm nước tự nhiên và nhân tạo; phân loại nước thải thành nước thải sinh hoạt, công nghiệp, tự nhiên và đô thị.
  • Trình bày hệ thống văn bản pháp lý của Việt Nam điều chỉnh hoạt động xả thải, khai thác khoáng sản và bảo vệ tài nguyên nước.
  • Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước thế giới và Việt Nam: Trữ lượng nước toàn cầu đạt khoảng 1,4 tỷ $\text{km}^3$ thể tự do; Việt Nam có 108 lưu vực sông với khoảng 3.450 sông suối lớn, tổng lượng nước mặt trung bình hằng năm từ 830 đến 840 tỷ $\text{m}^3$ (trong đó hơn 60% bắt nguồn từ nước ngoài, nội địa chỉ sản sinh khoảng 310 - 320 tỷ $\text{m}^3$), tổng trữ lượng nước ngầm tiềm năng khoảng 63 tỷ $\text{m}^3/\text{năm}$.
  • Khái quát hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, nước biển tại các lưu vực sông lớn (sông Hồng, sông Đồng Nai, sông Mê Kông) và các khu đô thị lớn (Hà Nội thải khoảng 600.000 $\text{m}^3$ nước thải sinh hoạt/ngày).
  • Tổng quan các công nghệ xử lý nước thải hiện hành gồm phương pháp cơ học (song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng), hóa lý (tuyển nổi, keo tụ), hóa học (khử trùng) và sinh hóa xử lý chất hữu cơ, nitơ, phospho.

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 3 thiết lập quy trình nghiên cứu thực nghiệm:

  • Xác định địa điểm nghiên cứu tại Công ty than Uông Bí - TKV, xã Hoàng Quế, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh; thời gian thực hiện từ 10/10/2018 đến 17/01/2019.
  • Quy chuẩn quy trình lấy mẫu đầu vào và đầu ra theo TCVN 6663-11:2011 với tần suất mỗi tháng 1 lần, trải qua 4 đợt quan trắc.
  • Danh mục 10 chỉ tiêu lý hóa cần phân tích trong phòng thí nghiệm; chỉ định địa điểm thực hiện phân tích mẫu nước tại phòng thí nghiệm môi trường tại Quan Nhân, Cầu Giấy, Hà Nội.
  • Phương pháp luận xử lý số liệu, tính toán tỷ lệ xử lý phần trăm và so sánh đối chiếu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B).

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Đây là phần nội dung thực nghiệm trọng tâm của khóa luận, phản ánh toàn diện các khía cạnh kỹ thuật:

  • Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của cơ sở: Vị trí ranh giới mỏ rộng 20 $\text{km}^2$ trong cánh cung Đông Triều; nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa có lượng mưa lớn vào tháng 7 - tháng 8, gió bão cấp 8 - 12; hệ thống hạ tầng giao thông kết nối đường bộ QL18A, đường sắt chuyên dụng và mạng lưới đường thủy sông Đá Vách qua các cảng Yên Đức, Điền Công.
  • Nguồn phát sinh nước thải tại mỏ: Bao gồm nước thải sinh hoạt từ nhà ăn, bể phốt; nước thải tắm giặt công nhân tập trung tại trạm xử lý công suất 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$; nước thải rửa, bảo dưỡng xe cơ giới từ mặt bằng +37 Tràng Khê qua bể lắng tách dầu 3 ngăn trước khi dẫn về bể điều hòa.
  • Chi tiết hạng mục xây dựng và thiết bị của trạm xử lý: Bể tách dầu mỡ nhà ăn (bê tông cốt thép, thể tích 93,6 $\text{m}^3$, kích thước $10,4 \times 2 \times 4,5,\text{m}$); Bể chứa nước thải rửa xe ($48,\text{m}^3$, $7,1 \times 1,5 \times 4,5,\text{m}$); Bể điều hòa ($256,\text{m}^3$, $8 \times 7,1 \times 4,5,\text{m}$); 02 Bể hóa lý ($14,\text{m}^3$, $4,6 \times 1,5 \times 2,\text{m}$); 02 Bể lắng cấp 1 ($84,\text{m}^3$, $4,55 \times 4,12 \times 4,5,\text{m}$); Bể thiếu khí ($212,\text{m}^3$, kích thước $5 \times 9,5,\text{m}$); Bể hiếu khí Aeroten ($212,\text{m}^3$, $5 \times 9,5,\text{m}$); 02 Bể lắng cấp 2 ($84,\text{m}^3$); Bể chứa bùn ($94,\text{m}^3$, $3 \times 7 \times 4,5,\text{m}$); Bể khử trùng ($25 - 30,\text{m}^3$, $2,2 \times 3 \times 4,5,\text{m}$); Nhà điều hành $25,\text{m}^2$.
  • Thiết bị công nghệ gồm: 02 bơm chìm đầu vào Pedrollo (Italia, lưu lượng $48 - 54,\text{m}^3/\text{h}$, công suất $2,2,\text{kW}$); 03 máy thổi khí cạn Longtech (Đài Loan, lưu lượng $300 - 350,\text{m}^3/\text{h}$, công suất $\ge 7,5,\text{kW}$); 03 bơm tuần hoàn Pedrollo ($24 - 30,\text{m}^3/\text{h}$, $1,1,\text{kW}$); 02 bơm bùn Pedrollo ($12 - 24,\text{m}^3/\text{h}$, $0,75,\text{kW}$); 400 tấm đệm vi sinh PVC ($1000 \times 500 \times 500,\text{mm}$); 01 bộ đĩa phân phối khí Jaeger (Đức, đường kính $268,\text{mm}$); 03 thiết bị lọc áp lực inox 201 dày $3,\text{mm}$; 01 máy ép bùn khung bản thủy lực 20 bản; 04 bộ bơm hóa chất OBL (Italia) kèm thùng chứa PVC.
  • Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải đầu vào: Nước thải sinh hoạt trước khi xử lý có nhiều chỉ tiêu vượt ngưỡng cho phép của QCVN 14:2008/BTNMT Cột B: $\text{BOD}_5$ dao động từ 100 đến 121 mg/l (vượt 2,0 - 2,42 lần); TSS từ 198 đến 216 mg/l (vượt 1,98 - 2,16 lần); Amoni từ 14,0 đến 15,6 mg/l (vượt 1,4 - 1,56 lần); Dầu mỡ động thực vật từ 35,0 đến 53,4 mg/l (vượt 1,75 - 2,67 lần); Tổng chất hoạt động bề mặt từ 40,0 đến 48,6 mg/l (vượt 4,0 - 4,86 lần); Nitrat đợt tháng 12/2018 đạt 54 mg/l (vượt ngưỡng 50 mg/l).
  • Đánh giá chất lượng nước thải đầu ra và hiệu suất xử lý qua 4 đợt quan trắc: Tất cả các chỉ tiêu sau khi qua hệ thống đều giảm sâu xuống dưới ngưỡng giới hạn cho phép Cột B. Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ và chất tẩy rửa đạt mức rất cao: TSS đạt từ 91,9% đến 95,0%; $\text{BOD}_5$ đạt từ 80,0% đến 85,43%; Dầu mỡ động thực vật đạt từ 93,0% đến 97,3%; Tổng chất hoạt động bề mặt đạt từ 94,8% đến 98,0%; Amoni đạt từ 84,5% đến 92,0%.
  • Tổng hợp các giải pháp bảo vệ môi trường của mỏ than: Bao gồm phun sương dập bụi đường vận chuyển và sàng rung; phân loại chất thải rắn và ký hợp đồng với Công ty TNHH MTV Môi trường - Vinacomin xử lý chất thải nguy hại; xây dựng mương thoát nước tầng thải, kè rọ đá chân bãi thải chống sạt lở; quan trắc nước thải định kỳ mỗi quý 1 lần theo QCVN 40:2011/BTNMT Cột B với các thông số pH, COD, DO, TSS, Mn, Fe, Ca, Hg, As, dầu mỡ khoáng; trồng cây hoàn nguyên môi trường bãi thải.

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Chương tổng kết khẳng định hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$ tại mặt bằng +30 khu Tràng Khê đang hoạt động ổn định và đáp ứng tốt tiêu chuẩn xả thải theo quy chuẩn môi trường hiện hành. Tác giả nêu các kiến nghị tiếp tục duy trì vận hành kỹ thuật định kỳ, bổ sung giám sát công tác bảo dưỡng máy móc, thiết bị và tăng cường kiểm tra nguồn thải phụ từ các xưởng cơ giới để đảm bảo hiệu quả làm sạch liên tục.

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả thực nghiệm chính

Qua 4 đợt quan trắc và phân tích liên tục trong 4 tháng (tháng 10/2018, tháng 11/2018, tháng 12/2018, tháng 01/2019), các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt tại Công ty than Uông Bí - TKV trước và sau xử lý được ghi nhận cụ thể như sau:

STT Thông số phân tích Đơn vị Đầu vào M1 (10/2018) Đầu ra M1 Hiệu suất M1 (%) Đầu vào M2 (11/2018) Đầu ra M2 Hiệu suất M2 (%) Đầu vào M3 (12/2018) Đầu ra M3 Hiệu suất M3 (%) Đầu vào M4 (01/2019) Đầu ra M4 Hiệu suất M4 (%) QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)
1 pH - 6,54 6,30 3,70 6,87 6,20 9,80 7,09 6,25 11,84 6,70 6,25 6,71 5,5 - 9,0
2 $\text{BOD}_5$ ($20^\circ\text{C}$) mg/l 100 20 80,00 114 19,06 83,30 103 15,00 85,43 121 17,80 85,28 50
3 TSS mg/l 201 10 95,00 216 12 94,40 198 16 91,90 212 14 93,40 100
4 TDS mg/l 500 200 60,00 476 204 57,14 483 211 56,31 519 189 63,60 1000
5 Amoni ($\text{NH}_4^+$) mg/l 14,6 1,2 92,00 14,8 2,3 84,50 15,6 2,05 86,85 14,0 1,6 88,57 10
6 Nitrat ($\text{NO}_3^-$) mg/l 36,0 15,0 58,00 46,6 15,7 66,30 54,0 12,7 76,48 48,24 14,0 71,00 50
7 Phosphat ($\text{PO}_4^{3-}$) mg/l 8,10 2,80 65,40 8,40 4,23 49,60 8,72 6,31 27,60 9,06 2,62 71,10 10
8 Sunfua ($S^{2-}$) mg/l 2,30 0,50 78,26 2,50 0,60 76,00 2,45 0,32 86,93 2,36 0,50 78,80 4,0
9 Dầu mỡ ĐTV mg/l 35,0 2,5 93,00 48,0 3,0 97,30 51,2 3,21 93,70 53,4 2,6 95,00 20
10 Chất HĐBM mg/l 40,0 0,9 98,00 48,6 1,3 97,30 46,23 2,40 94,80 43,28 2,16 95,00 10

Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng trong nước thải sinh hoạt công nhân mỏ gồm chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu cơ ($\text{BOD}_5$), chất hoạt động bề mặt từ xà phòng tắm giặt và dầu mỡ động thực vật từ bếp ăn tập thể đều được loại bỏ với hiệu suất trên 80% - 98%. Nước thải đầu ra ở cả 4 đợt quan trắc đều đạt giới hạn cho phép Cột B của QCVN 14:2008/BTNMT.

2. Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Tiếp tục vận hành ổn định hệ thống thu gom kín bằng rãnh bê tông và đường ống từ các khu tắm giặt, nhà ăn về bể điều hòa; duy trì hệ thống bể lắng tách dầu 3 ngăn đối với nước thải rửa xe tại phân xưởng Cơ giới trước khi đổ về hệ thống chung.
  • Thực hiện định kỳ công tác nạo vét bùn tại bể chứa bùn, bảo dưỡng máy ép bùn khung bản thủy lực để duy trì hiệu quả lắng của các bể lắng cấp 1 và cấp 2.
  • Giữ vững chế độ sục khí tại bể hiếu khí Aeroten (đảm bảo công suất máy thổi khí $300 - 350,\text{m}^3/\text{h}$) nhằm duy trì mật độ vi sinh vật bám dính trên 400 tấm đệm vi sinh PVC và đĩa phân phối khí Jaeger.
  • Đảm bảo định lượng hóa chất khử trùng tại bể tiếp xúc khử trùng trước khi xả ra môi trường bên ngoài.
  • Duy trì chế độ quan trắc định kỳ chất lượng nước thải mỗi quý 1 lần với 10 thông số chính theo QCVN 40:2011/BTNMT Cột B (pH, COD, DO, TSS, Mn, Fe, Ca, Hg, As, dầu mỡ khoáng).

3. Đóng góp của đề tài

Tác giả đã cung cấp một chuỗi dữ liệu thực nghiệm đồng bộ kéo dài liên tục 4 tháng (từ tháng 10/2018 đến tháng 01/2019) phản ánh trực tiếp chất lượng nước thải sinh hoạt công nghiệp than tại một cơ sở thực tế có quy mô phát sinh trên 4.000 lao động. Nghiên cứu xác lập cơ sở dữ liệu kỹ thuật tin cậy chứng minh tính hiệu quả của sơ đồ công nghệ sinh học thiếu khí - hiếu khí kết hợp lắng, lọc áp lực và ép bùn khung bản đối với nước thải sinh hoạt mỏ than, tạo nguồn tư liệu phục vụ công tác thanh kiểm tra môi trường và định hướng mở rộng hệ thống xử lý giai đoạn tiếp theo của công ty.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện nghiên cứu được nêu trong văn bản:

  • Phạm vi quan trắc thực tế chỉ giới hạn trong chu kỳ 4 tháng liên tiếp thuộc mùa khô (từ tháng 10/2018 đến tháng 01/2019) tại một vị trí trạm xử lý đơn lẻ mức +30 khu Tràng Khê, chưa phản ánh được biến động lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm vào các tháng mùa mưa cao điểm (tháng 7 - tháng 8), thời điểm có lượng nước mưa xâm nhập lớn.
  • Các phân tích đánh giá vi sinh vật gây bệnh (như tổng Coliforms) theo QCVN 14:2008/BTNMT chưa được trình bày chi tiết trong chuỗi dữ liệu số liệu so sánh, chỉ tập trung vào 10 chỉ tiêu lý hóa học.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục mở rộng quan trắc chu kỳ đủ 12 tháng bao gồm cả mùa mưa và mùa khô; đánh giá bổ sung các chỉ tiêu sinh học (Coliform); nghiên cứu các phương án tái sử dụng tuần hoàn nước sau xử lý để cấp nước tưới đường dập bụi hoặc phục vụ sàng tuyển than, nhằm tiết kiệm tài nguyên nước sinh hoạt theo định hướng bảo vệ môi trường bền vững của mỏ.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Môi trường đang làm đồ án tốt nghiệp hoặc tiểu luận về công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tập trung tại các khu công nghiệp, doanh nghiệp khai thác khoáng sản.
  • Cán bộ phụ trách an toàn môi trường tại các đơn vị thành viên thuộc Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) và các cơ sở công nghiệp nặng có quy mô lao động tập trung lớn (từ 3.000 đến 5.000 người).
  • Phần đáng tham khảo nhất trong công trình là bảng kê chi tiết kích thước xây dựng, thể tích thực và thông số thiết bị cơ - điện của hệ thống trạm xử lý 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$ (hệ thống bể điều hòa, thiếu khí, Aeroten, lắng 1, lắng 2, máy thổi khí Longtech, bơm chìm Pedrollo, bơm định lượng hóa chất OBL, thiết bị lọc áp lực và máy ép bùn khung bản) cùng bảng số liệu theo dõi đối chứng nồng độ ô nhiễm trước - sau xử lý qua 4 tháng liên tục.

Câu hỏi thường gặp

1. Trạm xử lý nước thải sinh hoạt tại khu Tràng Khê có công suất thiết kế bao nhiêu và phục vụ cho bao nhiêu người?
Trạm xử lý nước thải sinh hoạt đặt tại mặt bằng sân công nghiệp mức +30 khu Tràng Khê có công suất thiết kế là 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$, phục vụ nhu cầu sinh hoạt, ăn uống và tắm giặt hàng ngày của khoảng 4.000 đến 4.500 cán bộ công nhân viên mỏ than.

2. Nước thải sinh hoạt trước khi xử lý có những chỉ tiêu nào vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)?
Trước khi vào hệ thống xử lý, hầu hết các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng đều vượt quy chuẩn Cột B: $\text{BOD}_5$ dao động 100 - 121 mg/l (vượt 2,0 - 2,42 lần giới hạn 50 mg/l); TSS dao động 198 - 216 mg/l (vượt 1,98 - 2,16 lần giới hạn 100 mg/l); Amoni dao động 14,0 - 15,6 mg/l (vượt 1,4 - 1,56 lần giới hạn 10 mg/l); Dầu mỡ động thực vật dao động 35,0 - 53,4 mg/l (vượt 1,75 - 2,67 lần giới hạn 20 mg/l); Tổng chất hoạt động bề mặt dao động 40,0 - 48,6 mg/l (vượt 4,0 - 4,86 lần giới hạn 10 mg/l); Nitrat tháng 12/2018 đạt 54 mg/l (vượt ngưỡng 50 mg/l).

3. Hiệu suất khử chất hữu cơ ($\text{BOD}_5$) và chất hoạt động bề mặt của hệ thống đạt mức bao nhiêu qua các tháng quan trắc?
Hiệu suất khử $\text{BOD}_5$ của trạm xử lý qua các tháng lần lượt là: tháng 10/2018 đạt 80,0%; tháng 11/2018 đạt 83,3%; tháng 12/2018 đạt 85,43%; tháng 01/2019 đạt 85,28%. Hiệu suất xử lý Tổng các chất hoạt động bề mặt đạt mức rất cao: tháng 10/2018 đạt 98,0%; tháng 11/2018 đạt 97,3%; tháng 12/2018 đạt 94,8%; tháng 01/2019 đạt 95,0%.

4. Thiết bị xử lý bùn thải được lắp đặt tại trạm là loại nào và có thông số kỹ thuật ra sao?
Hệ thống sử dụng 01 thiết bị ép bùn xuất xứ Việt Nam dạng máy ép bùn khung bản thủy lực với quy mô 20 bản khung, ép bùn bằng cơ cấu thủy lực và thực hiện thao tác tháo bã bùn bằng tay, kết hợp với bể chứa bùn bằng bê tông cốt thép thể tích thực $94,\text{m}^3$ (kích thước $3 \times 7 \times 4,5,\text{m}$) và 02 bơm bùn chìm Pedrollo (Italia) lưu lượng $12 - 24,\text{m}^3/\text{h}$, công suất $0,75,\text{kW}$.

5. Nước thải từ hoạt động rửa xe và bảo dưỡng cơ giới được xử lý sơ bộ như thế nào trước khi vào bể điều hòa của trạm?
Nước thải phát sinh từ quá trình rửa, bảo dưỡng xe tại phân xưởng Cơ giới (mặt bằng +37 Tràng Khê) được thu gom riêng qua hệ thống rãnh thoát nước, sau đó đưa qua hệ thống bể lắng 3 ngăn để tách cặn cát và thu hồi dầu mỡ trước khi bơm dẫn vào bể điều hòa chung của trạm xử lý nước thải sinh hoạt.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Lâm Quang Bảo đã khảo sát và đánh giá toàn diện hiện trạng hoạt động của trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất 900 $\text{m}^3/\text{ngày.đêm}$ tại Công ty than Uông Bí - TKV. Kết quả phân tích thực nghiệm độc lập trong 4 tháng liên tục khẳng định công nghệ xử lý sinh học kết hợp hóa lý đã loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm chính như $\text{BOD}_5$, TSS, dầu mỡ và chất hoạt động bề mặt, đưa toàn bộ 10 thông số đầu ra đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B). Nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu thực tiễn tin cậy và đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm bảo đảm việc kiểm soát ô nhiễm nước thải ổn định và bền vững cho đơn vị khai thác khoáng sản.