I. Tổng quan về nước thải mỏ than và các phương pháp xử lý
Nước thải mỏ than là một vấn đề nghiêm trọng trong ngành khai thác than, đặc biệt tại Việt Nam. Nước thải này thường chứa hàm lượng kim loại nặng cao, bao gồm Fe và Mn, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các phương pháp xử lý nước thải hiện tại chủ yếu là hóa lý, tuy nhiên, chúng thường tốn kém và không thân thiện với môi trường. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp xử lý mới, như sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp kết hợp với bãi lọc trồng cây, trở nên cần thiết. Phương pháp này không chỉ hiệu quả trong việc loại bỏ kim loại nặng mà còn giảm thiểu chi phí xử lý.
1.1. Tình hình xử lý nước thải mỏ than trên thế giới và Việt Nam
Trên thế giới, nhiều quốc gia đã áp dụng các công nghệ tiên tiến để xử lý nước thải mỏ than. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc xử lý nước thải vẫn còn nhiều hạn chế. Các công nghệ hiện tại chủ yếu dựa vào phương pháp hóa lý, dẫn đến chi phí cao và hiệu quả không ổn định. Việc áp dụng công nghệ sinh học và bãi lọc trồng cây là một giải pháp khả thi, giúp cải thiện chất lượng nước thải và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu có thể đạt hiệu suất loại bỏ Fe và Mn lên đến 98%.
II. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án bao gồm nước thải mỏ than có chứa kim loại nặng và phế phụ phẩm nông nghiệp như mùn cưa, vỏ trấu, và bã mía. Phương pháp nghiên cứu được thực hiện qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhằm đánh giá khả năng xử lý Fe và Mn của các loại thực vật thủy sinh và vật liệu sinh học. Các thí nghiệm này không chỉ giúp xác định hiệu quả xử lý mà còn cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình công nghệ xử lý nước thải mỏ than. Kết quả cho thấy rằng việc kết hợp bãi lọc trồng cây với phế phụ phẩm nông nghiệp có thể tạo ra một giải pháp hiệu quả và bền vững.
2.1. Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm bao gồm việc khảo sát chất lượng nước thải tại các mỏ than, lựa chọn phế phụ phẩm nông nghiệp phù hợp và đánh giá khả năng xử lý của chúng. Các thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra hiệu quả loại bỏ kim loại nặng trong nước thải. Kết quả cho thấy rằng vỏ trấu và bã mía có khả năng xử lý tốt, với hiệu suất loại bỏ Fe và Mn cao. Điều này chứng tỏ rằng việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ các nguồn tài nguyên sẵn có.
III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng bãi lọc trồng cây kết hợp với phế phụ phẩm nông nghiệp có thể đạt hiệu quả cao trong việc xử lý kim loại nặng trong nước thải mỏ than. Các thí nghiệm cho thấy rằng thực vật thủy sinh như sậy và muống Nhật có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường ô nhiễm và có thể loại bỏ hiệu quả Fe và Mn. Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc áp dụng quy trình công nghệ này có thể mở ra hướng đi mới cho ngành khai thác than tại Việt Nam.
3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý
Đánh giá hiệu quả xử lý cho thấy rằng quy trình công nghệ được thiết lập có thể áp dụng cho nhiều loại nước thải khác nhau. Kết quả cho thấy rằng hiệu suất xử lý Fe và Mn đạt trên 98% sau 192 giờ. Điều này chứng tỏ rằng phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn có tính khả thi cao trong thực tiễn. Việc áp dụng công nghệ sinh học và bãi lọc trồng cây sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí xử lý nước thải.
