Nghiên cứu công nghệ xử lý nâng cao chất lượng nước thải hầm lò tại Công ty Cổ phần Than Hà Lầm Vinacomin

• Tác giả: Phạm Hà Nam
• Người hướng dẫn: ThS. Hoàng Quý Nhân
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý nâng cao chất lượng nước thải hầm lò tại công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin bằng màng lọc UF
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3. Yêu cầu của đề tài
• 1.4. Ý nghĩa của đề tài
• 1.4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi trường nước
• 2.3. Một số thông số đánh giá chất lượng nước thải
• 2.3.1. Các thông số lý học
• 2.3.2. Các thông số hóa học
• 2.3.3. Các thông số sinh học
• 2.4. Cơ sở pháp lý
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu
• 3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích
• 3.4.3. Phương pháp khảo sát thực địa
• 3.4.4. Phương pháp so sánh, hồi cứu
• 3.4.5. Phương pháp phân tích tổng hợp, xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Hà Lầm và thành phố Hạ Long
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.2. Khái quát tổng quan về Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin
• 4.3. Quá trình hình thành và phát triển của công ty
• 4.4. Quy trình công nghệ khai thác than hầm lò của công ty
• 4.5. Nguyên, nhiên vật liệu sử dụng cho khai thác, sản xuất than của công ty
• 4.6. Hiện trạng nước thải hầm lò và quy trình xử lý nước thải hầm lò của Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin
• 4.6.1. Hiện trạng nước thải hầm lò của Công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin
• 4.6.2. Quy trình thu gom và xử lý nước thải hầm lò của Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin
• 4.7. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải hầm lò bằng màng lọc UF
• 4.7.1. Màng lọc UF là gì?
• 4.7.2. Công dụng của màng lọc UF
• 4.7.3. Ứng dụng của màng lọc UF
• 4.7.4. Nguyên lí hoạt động màng lọc UF
• 4.7.5. Ưu điểm và nhược điểm màng lọc UF
• 4.7.6. Nhận định ứng dụng UF khi áp dụng vào công nghệ xử lý
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nâng cao chất lượng nước thải hầm lò

Nghiên cứu tập trung vào việc nâng cao chất lượng nước thải từ các hầm lò khai thác than tại Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin. Nước thải hầm lò chứa nhiều tạp chất như kim loại nặng, chất rắn lơ lửng và vi sinh vật gây hại, gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh. Việc áp dụng công nghệ màng lọc UF được đề xuất nhằm loại bỏ các tạp chất này, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.

1.1. Hiện trạng nước thải hầm lò

Nước thải từ hầm lò khai thác than tại Vinacomin có hàm lượng cao các chất ô nhiễm như TSS, COD, BOD5, kim loại nặng (Pb, Cu, Mn, Fe) và dầu mỡ khoáng. Các thông số này vượt quá giới hạn cho phép theo QCVN, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước và sức khỏe cộng đồng. Việc xử lý nước thải hiện tại chưa đạt hiệu quả cao, đòi hỏi cần có giải pháp công nghệ tiên tiến hơn.

1.2. Tác động môi trường

Nước thải hầm lò không được xử lý đúng cách gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đời sống người dân xung quanh. Việc nâng cao chất lượng nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo điều kiện tái sử dụng nước thải cho các mục đích sinh hoạt và sản xuất, góp phần tiết kiệm tài nguyên nước.

II. Công nghệ màng lọc UF

Công nghệ màng lọc UF (Ultrafiltration) là giải pháp tiên tiến được đề xuất để xử lý nước thải hầm lò. Màng UF có khả năng loại bỏ các hạt có kích thước từ 0.01 đến 0.1 micron, bao gồm chất rắn lơ lửng, vi khuẩn và một số phân tử hữu cơ. Công nghệ này được đánh giá cao nhờ hiệu quả xử lý cao, chi phí vận hành thấp và khả năng tích hợp với các hệ thống xử lý khác.

2.1. Nguyên lý hoạt động

Màng lọc siêu lọc UF hoạt động dựa trên nguyên lý lọc cơ học, sử dụng áp lực để đẩy nước qua màng, giữ lại các tạp chất có kích thước lớn hơn lỗ màng. Quá trình này không cần sử dụng hóa chất, giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và chi phí vận hành.

2.2. Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của màng lọc UF bao gồm hiệu quả xử lý cao, dễ dàng vận hành và bảo trì. Tuy nhiên, nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao và màng dễ bị tắc nghẽn nếu không được vệ sinh định kỳ. Việc kết hợp với các công nghệ xử lý khác như lọc thô và xử lý hóa học có thể khắc phục các hạn chế này.

III. Ứng dụng tại Vinacomin

Việc áp dụng công nghệ màng lọc UF tại Vinacomin được kỳ vọng sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải hầm lò. Nghiên cứu đã đề xuất quy trình xử lý kết hợp giữa màng UF và các phương pháp xử lý sơ bộ như lắng và lọc thô, nhằm tối ưu hóa hiệu quả và giảm chi phí vận hành.

3.1. Quy trình xử lý

Quy trình xử lý bao gồm các bước: lắng cặn, lọc thô và lọc bằng màng lọc UF. Nước thải sau khi qua màng UF sẽ được kiểm tra chất lượng trước khi xả ra nguồn tiếp nhận hoặc tái sử dụng. Quy trình này đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.

3.2. Hiệu quả kinh tế và môi trường

Việc áp dụng công nghệ UF không chỉ giúp Vinacomin tuân thủ các quy định về môi trường mà còn tiết kiệm chi phí mua nước sạch và giảm thiểu tác động đến môi trường. Nước thải sau xử lý có thể tái sử dụng cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất, góp phần phát triển bền vững.