Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải của mỏ than hà tu thành phố hạ long tỉnh quảng ninh

Việc hoạt động sản xuất , khai thác của mỏ than ngày càng tăng dẫn tới nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường do chất thải phát sinh từ các hoạt động của mỏ, việc xử lý nước thải không tránh

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học Môi Trường

Thái Nguyên, năm 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học Môi Trường Lớp : K 44 - KHMT

Giáo viên hướng dẫn: ThS Hoàng Thị Lan Anh

Thái Nguyên, năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn quan trọng nhất đối của sinh viên các trường Đại học, Cao đẳng nói chung và trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên nói riêng Từ đó sinh viên hệ thống hóa lại kiến thức đã họcvà áp dụng kiến thức đã được học vào thực tế, giúp sinh viên hoàn thiện bản thân

và cung cấp kiến thức thực tế, kiểm nghiệm lại chúng trong thực tế, nâng cao kiến thức nhằm phục vụ cho công việc sau này.

Trong thời gian thực tập tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và sự giúp đỡ của thầy cô, các cô chú cán bộ ở cơ quan thực tập đã giúp

em hoàn thành báo cáo tốt nghiệp của mình

Em xin bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô

giáo ThS Hoàng Thị Lan Anhđã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ em

trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài tốt nghiệp để em hoàn thành tốt

đề tài

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị, cô chú cán bộ Công tyCổ phần than Hà Tuđã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực tập

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè của

em đã chia sẻ, giúp đỡ, động viên em trong quá trình học tập nghiên cứu hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp của mình

Do thời gian có hạn, năng lực và kinh nghiệm của bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo để đề tài được hoàn thiện tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016

Sinh viên

Đỗ Thị Thu Hiền

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

- Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải mỏ than Hà Tu 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 3

1.4 Ý nghĩa của đề tài 3

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở lý luận 4

2.2 Cơ sở pháp lý 8

2.3 Giới thiệu mỏ than Hà Tu 9

2.4 Hiện trạng môi trường nước thải của mỏ than Hà Tu 12

2.4.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội và đặc điểm nước thải mỏ 12

2.4.2 Nguồn gốc phát sinh và lưu lượng nước thải 14

2.4.3 Hệ thống thu gom nước thải 17

2.5 Hiện trạng XLNT (xử lý nước thải) tại trạm XLNT của Công ty than Hà Tu 20

2.5.1 Khái quát trạm XLNT của Công ty than Hà Tu 20

2.5.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải 22

2.5.3 Công nghệ xử lý nước thải đang áp dụng 28

2.5.4 Sơđồ công nghệ xử lý nước thải 30

2.5.5 Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống 37

2.5.5.1 Ưu điểm 37

2.5.5.2 Khó khăn 38

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 39

3.1.1 Đối tượng 39

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 39

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 39

3.2.1 Địa điểm tiến hành 39

3.2.2 Thời gian tiến hành 39

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi 39

3.3.1 Hiện trạng môi trường nước thải của mỏ than Hà Tu 39

3.3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống 39

3.3.3 Phương pháp nghiên cứu 39

3.4.4 Phương pháp lấy mẫu nước 40

3.4.5 Phương pháp phân tích 41

3.4.6 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu 42

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43

4.1 Hiện trạng môi trường nước thải của mỏ than Hà Tu 43

4.1.1 Kết quả phân tích chất lượng nước thải chưa qua xử lý của Công ty CP than Hà Tu- Vinacomin từ năm 2013 đến năm 2015 43

4.2 Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống 50

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

5.1 Kết luận 58

5.2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ tài nguyên môi trường

TSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng

SS Hàm lượng cặn rắn lơ lửng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Nhu cầu dùng nước hàng ngày của toàn mỏ 15

Bảng 2.2 Thống kê khối lượng nước hàng năm của mỏ than Hà Tu 17

Bảng 2.3 Danh mục thiết bị trạm XLNT 28

Bảng 3.1 Các phương pháp phân tích mẫu 42

Bảng 4.1 Kết quả phân tích chất lượng nước thải chưa qua xử lýmỏ than Hà Tu quý IV năm 2013 43

Bảng 4.2 Kết quả phân tích chất lượng nước thải chưa qua xử lý mỏ than Hà Tu quý IV năm 2014 45

Bảng 4.3 Kết quả phân tích chất lượng nước thải chưa qua xử lý mỏ than Hà Tu quý IV năm 2015 48

Bảng 4.4 Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lýcủa mỏ than Hà Tu năm 2015 50

Bảng 4.5 Kết quả phân tích mẫu nước thải sau trạm xử lý mỏ than Hà Tu 51

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1 Nước thải trước xử lý thể hiện diễn biến nồng độ pH 52

Hình 4.2 Nước thải sau xử lý thể hiệndiễn biến nồng độ pH 52

Hình 4.3 Nước thải trước xử lý thể hiện diễn biến nồng độ SS 53

Hình 4.4 Nước thải sau xử lý thể hiện diễn biến nồng độ SS 53

Hình 4.5 Nước thải trước xử lý thể hiện diễn biến nồng độ Fe 54

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Trong sự nghiêp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước với tốc độ nhanh chóng như hiện nay, ngành than đã trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn góp phần to lớn vào sự phát triển chung của đất nước Trước hết, việc khai thác than là để phục vụ trực tiếp cho các ngành kinh tế quan trọng nhất: cung cấp nhiên liệu cho ngành công nghiệp nhiệt điện, sản xuất xi măng, phân bón, hóa chất, giấy, vật liệu xây dựng… Ngoài ra còn khẳng định được vai trò quan trọng trong công tác ổn định việc làm và cải thiện được đời sống cho người dân lao động Tỉnh Quảng Ninh là một tỉnh có trữ lượng than lớn chiếm khoảng 90% trữ lượng than trên cả nước Tỉnh Quảng Ninh rất giàu tiềm năng phát triển kinh tế, do có nhiều thế mạnh mà các vùng khác không có được, 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, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản

Song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt được trong nhiều năm qua, Quảng Ninh cũng đang đối mặt với những thách thức không nhỏ về môi trường Trên một địa bàn hẹp (đặc biệt tại khu vực thành phố Hạ Long là nơi trung tâm của tỉnh), nhiều hoạt động kinh tế - xã hội đồng thời phát triển như khai thác than, sản xuất vật liệu xây dựng,du lịch

- dịch vụ đã gia tăng sức ép lên môi trường sinh thái và các hệ tài nguyên sinh vật

Chất lượng môi trường ở một số khu vực đã bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh, nhiều nguồn tài nguyên môi trường đã bị khai thác cạn kiệt Điển hình là hoạt động khai thác than,hoạt động này đã đang là nguyên nhân làm suy thoái tài nguyên, môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến tiềm năng phát triển kinh tế xã hội và đời sống nhân dân Một trong những

vấn đề nổi cộm trong lĩnh vực môi trường mỏ là xử lý nước thải mỏ Chỉ từ năm 2008 đến nay, riêng vùng than Quảng Ninh đã có 30 trạm xử lý nước thải được hoàn thành, đi vào vận hành và hàng chục các dự án đầu tư trạm xử lý nước thải mỏ khác đang được thực hiện.Mỏ than Hà Tu thuộc Công ty CP than Hà Tu- Vinacomin là một trong những mỏ khai thác lộ thiên lớn ở vùng Hòn Gai có trạm xử lý đang hoạt động Việc hoạt động sản xuất , khai thác của mỏ than ngày càng tăng dẫn tới nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường do chất thải phát sinh từ các hoạt động của mỏ, việc xử lý nước thải không tránh khỏi những hạn chế nhất định về công nghệ cần phải xem xét đánh giá

Vì vậy,nghiên cứu, đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở mỏ than Hà Tu, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh nhằm phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường; làm rõ các tác động của hoạt động khái thác khoáng sản tới môi trường là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất các giải pháp xử lý, thích hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm môi trường nước tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản xuất khoáng sản trên địa bàn vùng Hòn Gai- Quảng Ninh và triệt tiêu được các mối nguy hiểm ảnh hưởng đến đời sống con người, chất lượng môi trường nước được đảm bảo tại khu vực Những vấn

đề môi trường hàng ngày đã, đang xảy ra và còn tiếp tục gặp phải trong tương lai, với đà phát triển việc khai thác than, khoáng sản khác như hiện nay và dự kiến trong tương lai

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, được sự đồng ý của trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, khoa Môi trường em đã tiến hành nghiên cứu đề

tài:”Đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải của mỏ than Hà Tu,

TP Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh”

1.2.Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải của mỏ than Hà Tu

- Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải mỏ than Hà Tu

1.3.Yêu cầu của đề tài

- Thông tin và số liệu thu được chính xác trung thực, khách quan

- Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu

- Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam

1.4.Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

Nâng cao kiến thức và kỹ năng rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác bảo vệ môi trường, vận dụng nâng cao kiến thức đã học

-Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất:

Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải mỏ than, đồng thời nâng cao ý thức bảo vệ môi trường , và góp phần nâng cao thương hiệu của công ty than

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1.Cơ sở lý luận

- Khái niệm môi trường:Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trường

Việt Nam năm 2014 môi trường được định nghĩa như sau: "Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại

và phát triển của con người và sinh vật"[10]

- Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014,

“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu tới con người và sinh vật” [10]

- Theo TCVN 1980 – 1995 và ISO 0107/1 – 1980: Nước thải là nước

đã được thải ra sau khi đã được sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó [1]

Người ta còn định nghĩa nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình

sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng, đó là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý

Nước thải được phân thành các loại cơ bản:

- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác

- Nước thải thấm qua: Là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hồ

- Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất) là nước thải được thải ra từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản

Tính chất của nước thải công nghiệp phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khác nhau nhưng nhìn chung nước thải công nghiệp thường chứa các hóa chất độc hại, kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học

Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản

Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản được chia thành hai loại: nước thải sinh hoạt (phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con người như tắm giặt, ăn uống, vệ sinh) và nước thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất khai thác than sinh ra như đào lò, nước thải từ bãi thải, nước thải từ kho than, nước thải vệ sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nước phun sương dập bụi, nước rửa xe…)

Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã”

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước các chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại

kể cả xác chết của chúng

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước

Khái niệm quản lý môi trường

“Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống

và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”[10]

 Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than

+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD):

Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa

Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD): là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải bởi các chất hữu cơ Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu

cơ có trong nước thải Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ

có thể bị ôxy hóa có trong nước thải

Nhu cầu ôxy hóa học (COD): là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít

Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ

Trong nước thải phát sinh từ hoạt động khai thác than thì COD thường vượt ngưỡng cho phép rất nhiều lần

+ Ôxy hòa tan (DO):

Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải từ 1,5 ÷ 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và không chuyển sang trạng thái yếm khí Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng

độ ôxy hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước

+ Trị số pH:

Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6,5 đến 8,5

+ Các kim loại nặng:

Trong nước thải khai thác than có rất nhiều các kim loại nhưng đáng chú ý nhất là Sắt (Fe), Mangan (Mn) và Asen (As), các kim loại này có sẵn trong các vỉa than do trầm tích các bon sinh ra và hoà tan vào nước thải mỏ trong quá trình khai thác than Các kim loại trên tồn tại trong nước thải mỏ ở dạng ion

Để đánh giá ô nhiễm nước thải mỏ và đề xuất công nghệ xử lý ta phải căn cứ vào các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học của nó, các yếu tố đó bao gồm: độ pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), độ ôxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu ôxy sinh học (BOD), các hợp chất của nitơ (NH4+,

NO2-, NO3-), Sunphát, hàm lượng kim loại Các giá trị của những chỉ tiêu này được so sánh với giá trị giới hạn cho phép được quy định trong QCVN 40:2011/BTNMT

2.2 Cơ sở pháp lý

- Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng

hòa Xã hội Chủ Nghĩa Việt Nam thông qua ngày 23/6/2014 được Quốc hội thông qua tại kỳ họp thứ 7, khóa XIII có hiệu lực từ ngày 1/1/2015

- Luật khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ Nghĩa Việt Nam thông qua ngày 17/11/2010

- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ban hành ngày 21/6/2012

- Nghị định của chính phủ số 201/2013/NĐ-CP, ngày 27/11/2013 Quy định chỉ tiêu thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước

- Thông tư số 4/2012/TT-BTNMT ngày 08/05/2012 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường về việc quyết định tiêu chí xác định cơ sở gây ô nhiễm môi trường

- Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài Nguyên

và Môi Trường về việc ban hành Quy chuẩn ký thuật quốc gia về môi trường

- Luật Hóa chất số 06/2007/QH12 đượcQuốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua ngày 21 tháng 11 năm 2007;

- Nghị định 59/2007/NĐ-CP của Chính phủ ban hành ngày 06/04/2007

về quản lý chất thải rắn;

- Nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính Phủ về việc: “Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo

vệ môi trường”;

- Thông tư số 32/2013/TT-BTNMT, ngày 25/10/2013 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường về việc ban hành Quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Môi Trường

- Thông tư số 04/2015/TT-BXD ngày 6/8/2014 của Chính Phủ về thoát nước và xử lý nước thải

- Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về nước thải công nghiệp

- Các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi trường, bao gồm:

+ QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp;

+ QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước

ăn uống;

+ QCVN 02:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt

- Các bộ tiêu chuẩn về thiết kế hệ thống xử lý nước thải như :

+ TCVN 7957:2008: Tiêu chuẩn về thiết kế hệ thống xử lý nước thải; + TCXD 51:2008: Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước - mạng lưới và công trình bên ngoài do Bộ Xây dựng ban hành năm 2008

2.3.Giới thiệu mỏ than Hà Tu

Mỏ than Hà Tu thuộc Công ty Cổ phần than Hà Tu - Vinacomin là một trong những mỏ khai thác lộ thiên lớn ở vùng Hòn Gai Sản lượng than khai thác mỗi năm đạt từ 1,4 ÷ 1,5 triệu tấn Mỏ than Hà Tu là mỏ khai thác lộ thiên được tiếp quản từ tay người Pháp, năm 1960 mỏ than Hà Tu chính thức được thành lập , nằm trong khu thung lũng xung quanh là đồi núi cao bao bọc

Mỏ than Hà Tu thuộc Công ty Cổ phần than Hà Tu - Vinacomin ở phía Đông Bắc thành phố Hạ Long, nằm trên địa bàn các phường Hà Phong, Hà Khánh và Hà Trung, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh

Ranh giới mỏ tiếp giáp với các khu vực sau:

- Phía Tây Bắc giáp với khai trường vỉa 14 (đã dừng sản xuất) của Công ty Than Hòn Gai – TKV

- Phía Bắc Đông Bắc giáp với vùng đồi núi nguyên thủy, địa hình địa mạo tương đối ổn định

- Phía Đông giáp với khai trường vỉa 1 Tổng Công ty Đông Bắc

- Phía Đông Nam & Nam giáp với khu dân cư của Làng Lộ Phong và khu 4A phường Hà Phong

- Tây & Tây Nam giáp với bãi thải Chính Bắc và khai trường vỉa 14 của Công ty Cổ phần Than Núi Béo

Mỏ Hà Tu thuộc Công ty Cổ phần Than Hà Tu - Vinacomin là mỏ khai thác lộ thiên Dây chuyền công nghệ bao gồm: Khoan nổ  Xúc bốc đất đá

 Vận tải  Đổ thải đất đá  Xúc bốc than vận tải than sàng tuyển tiêu thụ

Hiện Công ty có 3 khai trường khai thác là : Khai trường vỉa Trụ cánh Đông, khai trường vỉa 7&8 và khai trường vỉa Trụ cánh Tây Sản lượng khai thác năm 2014 đạt 1,4 ÷ 1,5 triệu tấn, khối lượng đất bóc 17 ÷ 18 triệu m3

Hiện tại, Công ty có 1 khai trường khai thác dưới mức âm so với mực nước biển là: Khai trường vỉa Trụ cánh Đông cốt cao đáy mỏ - 38 m, trong khu vực

mỏ sản xuất có 1 khai trường đã dừng hoạt động khai thác là khai trường vỉa

16 cốt cao đáy mỏ - 160 m Địa tầng nham thạch gồm: cuội kết, sạn kết, bội kết, sét kết và các vỉa than xem kẽ nhau, có cả vỉa lớn và vỉa nhỏ Vỉa lớn chính là vỉa 16, cấu tạo vỉa là một nếp hoàn chỉnh nằm trong diện tích 56 ha, chiều dài của vỉa thay đổi 1,8 - 66,98 m, trung bình 17.47 m

Than của Hà Tu chủ yếu là than cám có chất lượng cao, phục cho các ngành công nghiệp dân sinh trong nước và đành để xuất khẩu

Công ty than Hà Tu là một tập đoàn có bề dày thâm niên khai thác than với lịch sử truyền thống của giai cấp công nhân vùng mỏ, qua từng thời kì mỏ than Hà

Tu (nay là Công ty than Hà Tu ) đều để lại những mốc son đáng ghi nhớ

* Cơ cấu tổ chức công ty:

SƠ ĐỒ BỘ MÁY TỔ CHỨC CÔNG TY CỔ PHẦN THAN HÀ TU - VINACOMIN NĂM 2015

Pg® ktÕ Pg®.c¬ ®iÖn - VT

2.4 Hiện trạng môi trường nước thải của mỏ than Hà Tu

2.4.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội và đặc điểm nước thải mỏ

2.4.1.1.Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội

*Vị trí địa lý

Mỏ than Hà Tu nằm trên địa bàn thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh, cách đường 18A khoảng 10km Trạm xử lý nước thải mỏ Hà Tu nằm trong phạm vi khu vực mặt bằng công nghiệp mỏ Hà Tu

* Điều kiện khí hậu thủy văn

a, Điều kiện khí hậu

- Khu vực dự kiến xây dựng Trạm xử lý nước thải mỏ Hà Tu nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa rõ rệt Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, hướng gió chủ yếu là hướng bắc và đông bắc, độ ẩm bình quân là 30-40%, nhiệt độ bình quân là 15-180C Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 tới tháng 10, hướng gió chủ yếu là gió nam và gió đông nam, độ ẩm bình quân là 60-80%, nhiệt độ bình quân là 25-300C Mưa thường lớn nhất vào tháng 7, 8 hàng năm Qua thống kê trong nhiều năm cho thấy:

- Lượng mưa lớn nhất trong ngày 324mm (ngày 11/7/1960)

- Lượng mưa lớn nhất trong tháng 1.089mm (tháng 8/1968)

- Lượng mưa lớn nhất trong mùa mưa 2.81mm (năm 1960)

- Lượng mưa lớn nhất trong 01 năm 151 ngày

b, Điều kiện địa hình, sông suối

Nước của toàn bộ khu mỏ một phần được thoát theo địa hình theo đường phân thủy và thẩm thấu ra xung quanh Phần còn lại được tập trung vào hệ thống nước mương là suối Lộ Phong và đổ ra vịnh Hạ Long

Hệ thống xả thải (suối Lộ Phong) là hệ thống mương trần hai bên được xây kè chống xói bằng đá hộc vữa xi măng # 75

* Điều kiện kinh tế - xã hội

Khu vực mỏ than của Công ty CP than Hà Tu – Vinacomin nằm trong địa bàn phường Hà Tu dân cư lân cận khá đông, chủ yếu là công nhân viên

chức, công nhân mỏ kinh doanh buôn bán nhỏ thành phần dân cư chủ yếu là người Kinh và một số dân tộc ít người khác

* Đặc điểm địa chất thủy văn

Nước mặt

Địa hình khu Bắc Bàng Danh mỏ than Hà Tu gồm các tầng khai thác có chiều hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam Nước mặt chủ yếu là nước mưa và được đổ về các suối, bắt nguồn từ tầng có độ cao lớn chảy theo hướng Bắc Nam và Tây Bắc - Đông Nam đổ về suối Lộ Phong

Nước mặt phụ thuộc theo mùa, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, mùa này khô hanh ít mưa nước kém Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu nóng bức thường có mưa to nước cường Lượng nước mưa lớn nhất

đo được ở vùng Hòn Gai 448mm/ngày đêm và cực đại h= 7,1cm/giờ

Nước ngầm

Nước dưới đất chia làm 2 tầng chứa nước:

- Tầng nước ngầm nằm trên vỉa trụ: Phân bố trên toàn bộ diện tích khu

mỏ, nham thạch chứa nước là cuội kết, sạn kết, cát kết nứt nẻ Nước lưu thông trong kẽ nứt vỉa và kẽ nứt kiến tạo Chiều dày nham thạch chứa nước tầng này khá lớn nhưng đất đá bị nứt nẻ mạnh nên mức độ phong phú nước tầng này nhỏ, lưu lượng từ 0,061-1,81 l/s Nguồn cung cấp nước cho tầng này chủ yếu

là nước mưa Hướng vận động của tầng nước này từ Bắc xuống Nam

- Tầng nước nằm dưới vỉa trụ: Phân bố trên toàn bộ diện tích khu mỏ, nước dưới đất lưu thông trong kẽ nứt vỉa, kẽ nứt kiến tạo nham thạch chứa nước gồm có: cuội kết, sạn kết, cát kết Độ phong hóa nước của tầng khá lớn

và tính áp lực rất mạnh Nguồn cung cấp nước cho tầng này là nước mưa Hướng vận động của tầng nước này là Tây Bắc - Đông Nam và Bắc Nam

2.4.1.2 Đặc điểm nước thải mỏ

* Đặc điểm hệ thống thoát nước của mỏ

Trạm xử lý nước thải Công ty CP than Hà Tu – Vinacomin Trạm sẽ xử

lý các nguồn nước thải sau:

3 Khu văn phòng, nhà xưởng khu công nghiêp, khu nhà ăn 19/5

Công suất bơm: 60m3/h x thời gian bơm (3 ca, trung bình bơm 1 ca: 2h)

* Chất lượng nước thải mỏ

Chất lượng nước thải mỏ Trạm xử lý nước thải mỏ than Hà Tu được thu nước từ các nguồn khác nhau Tùy từng khu vưc mà thành phần và chất lượng nước ô nhiễm khác nhau Nước thải khu vực Vỉa moong 16 sẽ có hàm lượng pH thấp (pH=4,42); TSS là: 988,1mg/1 – QCVN40:2011 TSS= 100mg/1; hàm lượng mangan 5,98mg/1 – QCVN40:2011 Mn= 1mg/1; hàm lượng sắt là 10,2mg/1 –QCVN40:2011 Fe – 5mg/1 Nước thải khu nhà ăn 19/5, khu văn phòng có thành phần ô nhiễm không đáng kể: hàm lượng TSS=34,7mg/1; pH=7,03; Fe=0,503mg/1; Mn=1.152mg/1

Lượng nước thải tại moong Vỉa 16 có hàm lượng các chất ô nhiễm thay đổi tùy thược vào mùa cũng như điều kiện thời tiết Thành phần các nguồn con lại phần lớn ổn định, các nguồn nước sẽ được tập trung và theo tuyến kè

về Trạm xử lý

2.4.2.Nguồn gốc phát sinh và lưu lượng nước thải

Mỏ than Hà Tu thuộc Công ty Cổ phần than Hà Tu là mỏ khai thác lộ thiên lớn Nhu cầu sử dụng nước của Công ty Cổ phần Than Hà Tu được phân làm hai loại như sau:

- Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt:

Nước sinh hoạt bao gồm: Nhà ăn, dịch vụ, văn phòng điều hành công

ty, các công trường phân xưởng

- Nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất

- Thiết bị khoan, sàng tuyển, các tuyến đường liên lạc 50 km, nước rửa sân bãi các phân xưởng sản xuất

Bảng 2.1 Nhu cầu dùng nước hàng ngày của toàn mỏ

2 Nước sinh hoạt của khu vực văn phòng 10

3 Nước sản xuất trên khai trường (khoan lỗ mìn) 40

4 Nước tưới đường dập bụi các khu vực 4.500

( Nguồn: Báo cáo xả thải xong) [2]

Nước thải phát sinh trong hoạt động sản xuất kinh doanh dịch vụ của công ty bao gồm:

* Nước rửa trôi bề mặt:

Nước rửa trôi bề mặt phát sinh chủ yếu là nước mưa:

- Nước rửa trôi bề mặt ngoài khai trường: Là nước mưa trên các bề mặt bãi thải và trên các đồi nguyên thủy ở phía ngoài đường phân thủy xuất hiện khi trời mưa

+ Hướng Phía Tây Bắc: Nước mưa chảy tràn trên các sườn bãi thải, sườn tầng được các mương thoát nước trên các phân tầng dẫn về mương thoát nước chính chảy xuống hố lắng chân bãi thải vỉa 7&8 Hạ lưu của hố lắng được xây

dựng hệ thống đập tràn chắn đất, tại đây toàn bộ đất đá và bùn thô được lưu lại trước thân đập nước mưa thẩm thấu qua thân đập thoát ra sông Diễn vọng + Hướng phía Tây: Nước mưa chảy tràn trên bề mặt bãi thải Chính Bắc được thu gom về các hố thu hồi nước trên mặt bãi thải Tại đây, bùn đất được giữ lại nước được thẩm thấu dần xuống chân bãi thải Phần nước mưa chảy tràn trên sườn bãi thải được các mương thoát nước trên mặt tầng dẫn về hố lắng Tại đây phần đất đá và bùn thô cũng được lắng đọng nhờ hệ thống đập lọc nước mưa thẩm thấu qua đập sang hệ thống thoát nước chung chảy ra sông Diễn vọng

+ Hướng phía Đông Nam và phía Nam: Nước mưa chảy tràn trên bề mặt bãi thải Nam Lộ phong được hệ thống mương dẫn nước các tầng dẫn xuống

hố lắng Tại đây toàn bộ đất đá và bùn thô được lắng đọng nhờ hệ thống đập lọc bằng rọ đá nước mưa thẩm thấu qua đập lọc thoát ra suối Lộ Phong

Ba hướng nước nói trên chất lượng nguồn nước rửa trôi bề mặt hầu như không gây ảnh hưởng đến môi trường Các thông số đối chiếu với QCVN: 40/2011/BTNMT đều đạt dưới mức cho phép Riêng thông số TSS(chất rắn lơ lửng) vào những ngày trời mưa thường vượt QCVN 2 đến 3 lần Mặt khác, nguồn nước này chỉ tồn đọng từ 1 đến 2 ngày trong và sau những cơn mưa Các tuyến mương thoát nước này thường xuyên được kiểm tra và tu sửa sau mỗi trận mưa

* Nước thải mỏ:

Nước thải mỏ là lượng nước chảy vào mỏ phải thải ra môi trường Nước thải mỏ được hình thành do nước mưa rơi trực tiếp xuống moong khai thác và nước ngầm của các tầng chứa nước thẩm thấu vào moong Lưu lượng phụ thuộc vào diện tích hứng nước của các khu khai thác, vũ lượng mưa hàng năm

và nguồn nước ngầm tàng trữ trong các tầng chứa nước

Lưu lượng nước chảy vào mỏ trung bình hàng năm được thống kê theo bản sau:

Bảng 2.2 Thống kê khối lượng nước hàng năm của mỏ than Hà Tu

TT Tên các thông số Đơn vị Vỉa Trụ Vỉa 7&8

I Lượng nước mưa chảy vào mỏ Q 1

11 Lượng nước ngầm chảy vào mỏ m3/năm 1.909.680 161.695

12 Lượng nước cần bơm trong năm m3/năm 7.052.592 1.117.138

(Nguồn: Báo cáo xả thải xong) [2]

* Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước và xả nước thải:

Theo tính toán lượng nước chảy vào mỏ hàng năm - lượng nước phục vụ tưới đường = lưu lượng nước cần xử lý:

(2.418.900 + 7.052.592 + 1.117.138) - 12.800.000 = 8.788.630m3/ năm

= 24.412 m3/ ngày.đêm, lưu lượng nước xả thải lớn nhất 25.000 m3/ngày.đêm

2.4.3 Hệ thống thu gom nước thải

2.4.3.1 Sơ đồ và hệ thống thu gom nước thải

Hệ thống thu gom nước thải của Công ty Cổ phần than Hà Tu đang thực hiện:

- Nước thải rửa trôi bề mặt: Nguồn nước thải rửa trôi bề mặt phát sinh chủ yếu là do nước mưa Để thu gom nguồn nước thải này trên các mặt tầng công tác, và mặt tầng bãi thải Công ty Cổ phần Than Hà Tu đã thi công các hệ thống mương dẫn nước bằng hệ thống mương hở dọc theo các tầng, tuyến mương này hàng năm dịch chuyển theo tốc độ xuống sâu của mỏ ( kích thước mương rộng 1,5m sâu 0,5 m) Cuối các tuyến mương hở thi công các hố lắng thu hồi rác thải có kích thước lớn như: đất đá, than, sinh vật v.v (chiều rộng

80 ÷ 100 m, chiều sâu 4 m) Nước rửa trôi bề mặt sau khi được thu hồi rác thải theo các mương dẫn nước chính xây bằng đá hộc vữa xi măng thoát xuống suối Lộ Phong (kích thước mương rộng 1,2m, cao 0,8 m) Tại suối Lộ Phong rác thải tiếp tục được thu hồi phần còn lại nước thải rửa trôi bề mặt được xả ra môi trường theo cửa xả lũ (vào những ngày trời mưa) Những ngày không mưa nước được đưa vào trạm XLNT đê xử lý

- Nước thải mỏ: Đây là nguồn nước thải được tàng trữ dưới đáy moong khai thác bao gồm nước mưa dưới mức tự chảy rơi trực tiếp xuống moong khai thác, nước ngầm của các tầng chứa nước thẩm thấu vào moong Nguồn nước này được bơm trực tiếp từ dưới moong khai thác lên Nước thải bơm lên một phần được đưa vào bể chứa nước 250 m3để cấp nước tưới đường dập bụi

và xử lý bằng biện pháp pha trộn với nước đã xử lý chất lượng cao và xử lý bằng công nghệ sục khí ozone kết hợp với nâng pH bằng hệ thống đường ống dẫn Ø 250 Phần còn lại được bơm xuống thượng lưu suối Lộ Phong đưa về trạm XLNT để xử lý

- Nước thải của các cụm sàng tuyển: Nước được bơm từ moong vỉa 16 lên phục vụ cho các cụm sàng để tuyển than tại đây một phần nước bốc hơi, phần nước quay trở lại tái phục vụ sản xuất Phần còn lại được đưa vào các hố

lắng thu hồi bùn, nước sau khi thu hồi bùn được dẫn về trạm XLNT bằng hệ

thống kênh hở

- Nước thải của các xưởng sửa chữa: Bao gồm nước mưa chảy tràn, nước rửa phương tiện vào sửa chữa, nước rửa sân bãi cuối ca sản xuất, nước rửa tay của công nhân sửa chữa thiết bị, xe máy của các phân xưởng như: Xưởng sửa chữa ô tô số 1, xưởng sửa chữa thiết bị điện, công trường bơm nước làm đường, kho vật tư, phân xưởng xe 6, nhà ăn 19/5 Thành phần nước thải này

là nước thải nhiễm dầu, mỡ và chứa một số kim loại nặng Toàn bộ nước thải này được thu gom về bể lắng hai ngăn thu hồi dầu, mỡ sau đó được dẫn về trạm nước thải để xử lý bằng đường ống

- Nước thải sinh hoạt bao gồm: nước của các nhà ăn dịch vụ, nước phục

vụ vệ sinh của văn phòng công ty, các công trường phân xưởng được thu hồi

về các bể phốt ba ngăn Cặn lắng và váng mỡ hàng năm thuê công ty môi trường đô thị thành phố bơm hút hố ga bằng xe téc chuyên dụng Phần nước trong được dẫn ra mương thoát nước khu vực

Như vậy, qua khảo sát và đánh giá hệ thống thoát nước của công ty CP than Hà Tu - Vinacomin rất ổn định và chắc chắn Hệ thống mương rãnh thoát nước này thu hồi toàn bộ lưu lượng nguồn nước có thể gây ô nhiễm môi trường và kiểm soát được nguồn nước trước khi thải ra môi trường.[2]

2.4.3.2 Công nghệ xử lý sơ bộ các loại nước thải trước khi vào hệ thống thu gom, xử lý nước thải chung

Nước rửa trôi bề mặt được đưa về các hố lắng để thu hồi bùn đất cấp 1, sau khi bùn đất có kích thước lớn được thu hồi, nước thải chứa huyền phù cao được đưa về thượng lưu suối Lộ Phong Tại đây, bùn đất tiếp tục được lắng lọc và được xúc chuyển lên các bãi thải Nước sau khi được lắng lọc dẫn vào

bể thu hồi để lắng lọc tiếp sau đó được bơm lên bồn chứa để xử lý Bùn lắng tại bể được thiết bị bơm hút chuyển lên bãi thải mỏ

Nước moong bơm lên bằng hệ thống đường ống, một phần nước bơm về

hệ thống xử lý đơn giản phần còn lại được bơm xuống thượng lưu suối Lộ Phong dẫn về trạm XLNT để xử lý

Nước thải của các sàng tuyển được xử lý bằng biện pháp dùng các hố lắng nhiều cấp để lắng lọc, nước sau lắng lọc được đưa về trạm XLNT bằng

hệ thống kênh hở

Nước nhiễm dầu mỡ được xử lý bằng bể thu hồi dầu hai cấp để thu gom dầu mỡ, nước thải sau khi thu hồi dầu mỡ được dẫn về trạm XLNT bằng đường ống.[2]

2.5 Hiện trạng XLNT (xử lý nước thải) tại trạm XLNT của Công ty than

Hà Tu

2.5.1 Khái quát trạm XLNT của Công ty than Hà Tu

*Giới thiêu công nghệ xử lý nước thải của mỏ than

Hà Tu là một mỏ khai thác than bằng phương pháp lộ thiên, than Hà Tu

là loại than Antracid trong than có chứa thành phần quặng Pirite FeS2 vì vậy qua kết quả quan trắc của những năm qua nước thải của Hà Tu pH thường có giá trị < 7

Khi nước có nồng độ H2SO4 quá mức cho phép gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm Nếu nước có tính acid cao chảy trong các sông, suối hay hồ tự nhiên sẽ gây tổn thất sinh học cho sinh vâ ̣t hay đô ̣ng vâ ̣t thủy hê ̣

Khi FeS2 trong điều kiện ẩm với sự có mặt của O2 tạo thành phản ứng như sau:

2FeS2+ 2H2O + 7O2 → 2Fe2+

+ 4SO42-+ 4H+ Sắt trong nước thải thường tồn tại dưới dạng ion Fe2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới keo của axit humic hoặc keosilic Các ion Fe2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong nước trong điều kiện yếm khí sau:

4Fe(OH)3+ 8H+4Fe2++ O2+ 10H2O

Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe bị oxy hóa thành ion Fe 3+và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3↓ có màu nâu đỏ Vì vậy, khi vừa bơm ra khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau môt thời gian để lắng trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặn lắng màu đỏ hung

Trong qui trình xử lý sắt trong nước thải, điều quan trọng là biết được điều kiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III và hyđroxit sắt (II) vàhyđroxit sắt (III) được tạo thành từ trạng thái hòa tan sang cặn lắng

Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước ngầm và dạng keo hữu cơ trong nước mặt Do vậy việc khử mangan thường được tiến hành đồng thời với khử sắt Các ion mangan cũng được hòa tan trong nước từ các tầng đất đá ở điều kiện yếm khí như sau:

6MnO2+ 12H+ → 6Mn2++ 3O2+ 6H2O Mangan II hòa tan khi bị oxy hóa sẽ chuyển dần thành mangan IV ở dạnghyđroxit kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:

2Mn(HCO3)2+ O2+ 6H2O = 2Mn(OH)4↓+ 4H2O + 4CO2↑Khi nước ngầm tiếp xúc với không khí trong nước xuất hiện cặn hyđroxit sắt sớm hơn vì sắt dễ bị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa sắt bằng oxy hòa tan trong nước xảy ra ở trị số pH thấp hơn so với mangan Để oxy hóa mangan trị số pH cần thiết ≥ 9 Cặn mangan hóa trị cao là chất xúc tác rất tốt trong quá trình oxy hóa khử mangan cũng như khử sắt Cặn hyđroxitmangan hóa trị IV Mn(OH)4↓ có màu hung đen Quá trình oxy hóa diễn ra ngay với các chất dễ oxy hóa, do vậy, để oxy hóa hàm lượng mangan xuống đến 0.81 mg/l, pH của nước phải có giá trị xấp xỉ bằng 9 Kết quả thực nghiệm cho thấy khi pH < 8 và không có chất xúc tác thì quá trình oxy hóa mangan (II) thành (IV) diễn ra rất chậm, độ pH tối ưu thường trong khoảng từ 8.5 đến 9.5 Với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l

Qua phân tích quá trình trên bản chất của nước thải của Công ty Cổ phần Than Hà Tu là ô nhiễm do nguồn phát sinh:

Ô nhiễm do chất rắn lơ lửng do quá trình rửa trôi bề mặt gây ra Ô nhiễm hóa học là do các kim loại hòa tan trong môi trường thiếu ô xy Vì vậy, để xử

lý nguồn nước này Công ty đang áp dụng 2 công nghệ xử lý nước:

- Xử lý nước mưa rửa trôi trên các bãi thải mỏ bằng phương pháp: Xử lý thu hồi bùn đất bằng đập lọc:

- Xử lý nước thải nhiễm acid, kim loại hòa tan như Fe, Mn bằng trung hòa pH bằng sữa vôi, kết hợp bổ sung ô xy tạo phản ứng oxy hóa khử, bổ sung keo tụ và polymer để tăng cỡ hạt của các Oxit sau đó lắng lọc bằng hệ thống lamella

Công nghệ xử lý nước nước thải đều có những ưu điểm nhựơc điểm khác nhau, việc lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp cần được xác định dựa trên những yếu tố : diện tích mặt bằng, thành phần nước thải, chi phí đầu tư, chi phí vận hành, mức độ phức tạp trong quá trình vận hành, bảo dưỡng và yêu cầu chất lượng đầu ra Ngày nay cùng với sự phát triển khoa học công nghệ thì người dân càng có nhiều xu hướng phát triển và áp dụng công nghệ xử lý môi trường vào trong đời sống hàng ngày, đó cũng là mục tiêu đạt được của công nghệ lắng cao tải Lamella- Lọc trọng lực tự động Hiện nay công nghệ thường tìm thấy trong các nhà máy xử lý nước quy mô lớn

2.5.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải

2.5.2.1.Công nghệ xử lý nước thải bằng đập lọc

Nước rửa trôi bề mặt do anh hưởng của yếu tố địa hình mỗi khi mưa lớn thường kéo theo lượng đất đá có kích thước lớn và kéo theo các rác thải như cây que Lượng đất đá này được các đập lọc ngăn lại, nước trong được thẩm thấu qua thân đập ra hạ lưu Đất đá lắng tại các hố lắng được xúc vận chuyển

về các bãi thải mỏ Tại chân các bãi thải thi công các đập lọc bằng rọ đá

Chiều dài mặt đập từ 70 ÷120m; chiều dài đáy đập 40 ÷60 m; chiều cao 8 ÷13 m; chiều rộng đỉnh đập 4m (tùy theo yếu tố địa hình) Kết cấu rọ đá bằng lưới thép bọc nhựa PVC, đá làm thân đập bằng đá hộc mỏ, kích thước rọ đá 2m x 1m x 1m Hiện tại Công ty Cổ phần than Hà Tu đang thi công 3 đập rọ đá tại chân bãi thải vỉa 7&8, chân bãi thải chính Bắc, chân bãi thải Nam Lộ Phong Trước đập thi công các hố lắng chiều rộng trung bình từ 80÷100 m chiều dài trung bình 150 ÷ 200 m, chiều sâu trung bình từ 5 ÷ 7 m ( tùy theo yếu tố địa hình).[2]

2.5.2.2 Hệ thống xử lý nước thải bằng hóa học kết hợp công nghệ lắng lọc lamella

* Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ than Hà Tu

NaOH

Bãi thải

Hệ thống pha hóa chất

- Polymer

- PAC Nước sạch

Bể lắng 2

và lắng1

Ngăn phản ứng keo tụ

Máy ép bùn

Bơm nước thải Thiết bị

hòa trộn

TB lắng Lamenlla Bơm bùn

Bơm bùn

Bể chứa bùn

Bơm bùn

THIẾT BỊ HỢP KHỐI

Sân chứa bùn

TB lọc trọng lực

- Nước thải sinh hoạt và nước rửa trôi bề mặt, nước vệ sinh công nghiệp, rửa xe, rửa bát đũa của các phân xưởng và nhà ăn khu trung tâm được thu hồi vào bể hai ngăn Tại các bể thu gom, nước thải được lắng, lọc nhằm loại

bỏ dầu mỡ công nghiệp, dầu ăn có trong nước thải),… Sau đó nước thải được bơm về bể điều lượng, hòa chung cùng nước thải mỏ để xử lý

- Nước rửa than một phần được tái sử dụng sản xuất phần còn lại được thu hồi tập trung về khu lắng đọng để thu hồi bùn đất sau đó được thu hồi về trạm xử lý nước thải để xử lý

- Nước thải mỏ bơm tại khu khai thác, nguồn nước này chủ yếu có độ pH thấp, hàm lượng sắt (Fe) và Mangan (Mn) cao, lượng cặn lơ lửng (TSS) lớn, các chỉ tiêu khác qua kết quả quan trắc đều đạt tiêu chuẩn môi trường Nước thải được tập trung vào bể điều lượng và được xử lý liên tục 24/24h

Phương pháp xử lý là dùng các chất hoá học có tính chất kiềm (vôi, xút ) để trung hoà axit, nâng cao độ pH, đồng thời tạo môi trường ôxy hoá các kim loại nặng Fe, Mn

OH+ + H- = H2O;

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ;

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2Sau khi hoàn thành phản ứng hóa học dùng các chất trợ lắng (PAC, PAM) để tăng khả năng kết tủa các chất rắn lơ lửng có sẵn trong nước thải hoặc được sinh ra trong quá trình trung hoà để loại bỏ các chất này khỏi nước thải Hỗn hợp chất rắn có trong nước thải và nước thành tạo trong quá trình

xử lý nước thải gọi là bùn thải được hút ra và làm khô bằng phương pháp cơ học tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, đổ thải

Quá trình xử lý nước thải được thể hiện theo quy trình sau:

-Nước thải từ các nguồn thải có lưu lượng thay đổi do vậy hàm lượng của các thông số thay đổi theo Trong thành phần nước thải ngoài hàm lượng các chất ô nhiễm chứa trong nước thải còn kéo theo rác thải và cặn lơ lửng kích thước lớn Vì vậy, trước khi bơm nước vào hệ thống thiết bị xử lí hoá lý, nước thô tại trên suối Lộ Phong được dẫn qua thiết bị chắn rác, vào bể lắng 2, sau đó qua cửa phai vào bể lắng 1 nhằm tách bớt cặn lớn đồng thời điều hoà

cả lưu lượng lẫn chất lượng

- Tại bể lắng 1 và bể lắng 2 cặn có kích thước lớn được lắng xuống đáy

và được nạo vét định kỳ bằng thủ công, hoặc bằng máy hút Nước thải có chứa huyền phù được bơm qua thiết bị khuấy trộn hóa chất vào hệ thống thiết

bị hợp khối

- Nước thải từ bể lắng 1 theo đường ống được bơm về ngăn Keo tụ Tại đây dung dịch keo tụ PAC, chất trợ lắng polymer, xút được bơm vào và hoà trộn với nước thải qua thiết bị hòa trộn tĩnh sau đó tự chảy vào ngăn phản ứng keo tụ liền kề

- Chất keo tụ PAC, PAM dạng bột được pha chế tại thùng chứa hóa chất keo tụ và trợ lắng Dung dịch keo tụ được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến thiết bị hòa trộn, trước hết cho PAC vào để giảm độ nhớt, tăng khả năng hút giữa các hạt có kích thước nhỏ tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn, sau đó cho tiếp PAM để tăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thể keo tụ lớn, tăng tốc độ lắng đọng

- Thiết bị hòa trộn tĩnh sẽ điều chỉnh bơm định lượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH của nước sau trung hoà nằm trong giới hạn cho phép, điều chỉnh bơm định lượng cấp lượng dung dịch PAC, PAM vừa đủ đảm bảo hàm lượng TSS của nước sau xử lý thấp hơn tiêu chuẩn quy định