Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của trạm xử lý nước thải hầm lò tại công ty 790 – thành viên trực thuộc tổng công ty than đông bắc và đề xuất công nghệ tiếp nối tuần hoàn phục vụ sinh hoạt tắm giặt

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------

HÀ VIỆT HƢNG
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA TRẠM XỬ LÝ NƢỚC
THẢI HẦM LÕ TẠI CÔNG TY 790 – THÀNH VIÊN TRỰC THUỘC TỔNG
CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ TIẾP NỐI
TUẦN HOÀN PHỤC VỤ SINH HOẠT TẮM GIẶT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng
Khoa

: Khoa học môi trƣờng

Khóa học

: 2012 – 2016

Thái Nguyên , năm 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------

HÀ VIỆT HƢNG
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CỦA TRẠM XỬ LÝ NƢỚC
THẢI HẦM LÕ TẠI CÔNG TY 790 – THÀNH VIÊN TRỰC THUỘC TỔNG
CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ TIẾP NỐI
TUẦN HOÀN PHỤC VỤ SINH HOẠT TẮM GIẶT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng
Lớp

: K44 – KHMT N01

Khoa

: Khoa học môi trƣờng

Khóa học

: 2012 – 2016

Giáo viên hƣớng dẫn: TS. HÀ XUÂN LINH
Khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên , năm 2016

i
LỜI CÁM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng bởi lẽ đây là cơ hội để
em đƣợc củng cố toàn bộ kiến thức đã học tập ở trƣờng. Đồng thời cũng giúp
em tiếp xúc với thực tế đem những kiến thức đã học áp dụng vào thực tiễn sản
xuất. Mặt khác, qua đây em đƣợc học hỏi và rút ra kinh nghiệm quý báu từ
thực tiễn để khi ra trƣờng trở thành một ngƣời cán bộ có năng lực tốt, chuyên
môn giỏi đáp ứng các yêu cầu cấp thiết của xã hội.
Với mục đích và tầm quan trọng nêu trên, đƣợc sự phân công của Khoa
Khoa học Môi trƣờng, đồng thời đƣợc sự tiếp nhận của Công ty cổ phần và
Thƣơng mại Việt Sing cùng Công ty 790 em có đƣợc những kiến thức thực
tiễn để hoàn thành đề tài : “Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của trạm xử
lý nước thải hầm lò tại công ty 790 – thành viên trực thuộc Tổng Công ty
than Đông Bắc và đề xuất công nghệ tiếp nối tuần hoàn phục vụ sinh hoạt
tắm giặt’’.
Thông qua việc hoàn thành Khóa luận này em xin chân thành cảm ơn
các Thầy Cô Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Khoa học Môi
trƣờng. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo - TS. HÀ
XUÂN LINH ngƣời đã hƣớng dẫn, chỉ bảo em tận tình để hoàn thành tốt bài
khóa luận này.
Em xin cảm ơn các cán bộ chuyên trách môi trƣờng trong công ty 790
đã tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tập tại đây.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời
gian học tập rèn luyện và thực tập tốt nghiệp.
Do thời gian thực tập ngắn, năng lực chuyên môn còn hạn chế, bản thân
em còn thiếu kinh nghiệm nên khóa luận không tránh khỏi những sai sót. Em
rất mong dƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để khóa luận đƣợc
hoàn thiện hơn nữa.

Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày….. tháng…… năm 2016
Sinh viên

Hà Việt Hƣng


ii
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Đặc điểm nƣớc thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trƣờng 17
Bảng 4.1.Chất lƣợng nƣớc thải hầm lò trƣớc xử lý ........................................ 49
Bảng 4.2 .Chất lƣợng nƣớc thải hầm lò sau khi xử lí ..................................... 51


iii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1 . Nguồn gốc hình thành nƣớc thải hầm lò mỏ than .......................... 12
Hình 2.2 Hệ thống xử lí mặt bằng 48 + mỏ 790 ............................................. 17
Hình 2.3 . Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải +40 Xí nghiệp than Cao Thắng.... 20
Hình 2.4 . Công nghệ xử lý nƣớc thải khu –25 - +30 Mạo Khê ..................... 21
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải – 51 Hà Lầm .............................. 22
Hình 2.6 . Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải nhà máy thuyển than Cửa
Ông .................................................................................................. 23
Hình 2.7 Hiệu suất xử lý nƣớc thải khai thác mỏ bằng vật liệu polyme (a)
và bentonit (b).................................................................................. 25
Hình 2.8. Dòng chảy dọc và ngang đi qua vùng đất ngập nƣớc ..................... 26
Hình 2.9. Cấu trúc đất ngập nƣớc ................................................................... 26
Hình 2.10. Hệ thống Aluminator© ................................................................. 27

Hình 4.1 . Sơ đồ quy trình công nghệ khai thác than lộ thiên ........................ 35
Hình 4.2 . Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò ................................................. 35
Hình 4.3. Qui trình công nghệ xử lý bậc 1 ...................................................... 40
Hình 4.4 Bể điều hòa ...................................................................................... 41
Hình 4.5 Bể trung hòa ..................................................................................... 42
Hình 4.6 Bể Phản ứng . ................................................................................... 43
Hình 4.7 Bể phản ứng tĩnh . ............................................................................ 45
Hình 4.8 Bể lắng đứng ly tâm ......................................................................... 46
Hình 4.9 Bồn chứa .......................................................................................... 46
Hình 4.10 Bình lọc áp lực ............................................................................... 47
Hình 4.11 Hình ảnh trạm xử lý nƣớc thải hầm lò ........................................... 47
Hình 4.12 Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Ph trƣớc xử lý sau xử lý và CVN
40:2011/BTNMT ............................................................................. 53


iv
Hình 4.13 Biểu đồ so sánh chỉ tiêu nồng độ TSS trƣớc xử lý sau xử lý và
QCVN 40:2011/BTNMT ................................................................ 54
Hình 4.14 Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Fe trƣớc xử lý sau xử lý và QCVN
40:2011/BTNMT ............................................................................. 55
Hình 4.15 Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Mn trƣớc xử lý sau xử lý và QCVN
40:2011/BTNMT ............................................................................. 55
Hình 4.16 Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Dầu mỡ khoáng trƣớc xử lý sau xử lý
và QCVN 40:2011/BTNMT........................................................... 56
Hình 4.17 Sơ đồ công nghệ bậc 2 tái tuần hoàn phục vụ sinh hoạt . .............. 58
Hình 4.18. Ảnh thiết bị V200 do công ty môi trƣờng Việt-Sing lắp đặt ........ 59
Hình 4.19 Ảnh cột lọc áp và hệ thống fin lọc do công ty Việt-Sing lắp đặt ... 59


v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD5 :

Nhu cầu oxi hóa trong 5 ngày

BTNMT:

Bộ Tài nguyên Môi trƣờng

BYT:

Bộ y tế

COD:

Nhu cầu oxi hóa học

DO:

Độ o xy hòa tan

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

Fe:

sắt

Mn:

Mangan

TSS:

Tổng chất rắn lơ lửng

AS:

Asen

Hg:

Thủy ngân

Cd:

Cacdimi

NĐ:

Nghị định

CP:

Chính phủ


vi

MỤC LỤC
Trang
LỜI CÁM ƠN ................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi
Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 3
1.3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 3
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 5
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 5
2.1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 5
2.1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài .......................................................................... 9
2.2. Cơ sở lý luận ............................................................................................ 11
2.2.1. Tổng quan về nƣớc thải mỏ than ........................................................... 11
2.2.2. Sự hình thành nƣớc thải trong quá trình khai thác than ........................ 12
2.2.3. Tính chất chung của nƣớc thải mỏ than ................................................ 14
2.3. Hệ thống xử lí nƣớc thải hầm lò (bậc 1) mặt bằng +48 mỏ 790 .............. 17
2.4. Thực trạng nƣớc thải và tình hình xử lý nƣớc thải mỏ ............................ 18
2.5. Các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và xử lý nƣớc thải tại các mỏ khai
thác khoáng sản sử dụng công nghệ nƣớc ngoài và công nghệ trong
nƣớc ........................................................................................................ 23
Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 30
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 30


vii

3.2. Phạm vi nghiên cứu:................................................................................. 30
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 30
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 30
3.4.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu ............................................................... 30
3.4.2. Phƣơng pháp đánh giá nhanh ................................................................ 31
3.4.3. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ............................................................. 31
3.4.4. Phƣơng pháp so sánh............................................................................. 31
3.4.5. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................... 31
3.4.6. Phƣơng pháp xử lí số liệu. .................................................................... 32
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 33
4.1. Tổng quan về công ty 790 ........................................................................ 33
4.1.1. Sự hình thành và phát triển Công ty than 790. ..................................... 33
4.1.2. Vị trí địa lý ............................................................................................ 33
4.1.3. Địa hình ................................................................................................. 33
4.1.4. Điều kiện khí hậu .................................................................................. 34
4.1.5. Kinh tế - xã hội ..................................................................................... 34
4.1.6. Thảm thực vật ....................................................................................... 34
4.1.7. Hệ thống cấp nƣớc. ............................................................................... 34
4.1.8. Nƣớc thải trong quá trình khai thác than và đặc tích của chúng........... 34
4.1.9. Quy trình sản xuất của Công ty than 790 .............................................. 35
4.2. Phân tích ảnh hƣởng của công tác khai thác mỏ đến môi trƣờng ............ 36
4.2.1. Ảnh hƣởng đến môi trƣờng đất. ............................................................ 36
4.2.2. Ảnh hƣởng đến hệ sinh thái, thảm thực vật. ......................................... 36
4.2.3. Ảnh hƣởng đến môi trƣờng không khí. ................................................. 36
4.2.4 Ô nhiễm tiếng ồn .................................................................................... 37
4.2.5. Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc khu vực...................................... 37
4.3. Tìm hiểu hệ thống xử lý nƣớc thải của trạm xử lý ( bậc 1) ..................... 40


viii

4.3.1. Qui trình công nghệ ............................................................................... 40
4.4. Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải của trạm xử lý. .................................. 49
4.4.1. Kết quả phân tích thành phần nƣớc thải ban đầu trƣớc khi xử lý ......... 49
4.4.2. Kết quả phân tích thành phần nƣớc thải sau khi qua trạm xử lí ........... 51
4.4.3. Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải của trạm xử lý nƣớc thải mỏ than
790........................................................................................................... 53
4.5. Đề xuất công nghệ tiếp nối xử lý bậc 2 (Xử lý lại nƣớc thải hầm lò
tái cấp cho sinh hoạt và sản xuất) ........................................................... 57
4.5.1 Đánh giá công nghệ, hiệu quả XLNT hầm lò tại mỏ 790. ..................... 57
4.5.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý tái tuần hoàn cấp cho sinh
hoạt ......................................................................................................... 58
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 60
5.1. Kết luận .................................................................................................... 60
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 61


1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
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.


2
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.
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 khoáng sản ở các mỏ than
vùng thuộc địa bàn tỉnh Quảng Ninh, điển hình là mỏ than 790 trực thuộc
Tổng Công ty than Đông Bắc , phân tích, đánh giá hiện trạng môi trƣờng ,
làm rõ các tác động của hoạt động khoáng sản 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 khoáng sản 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.
Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý nƣớc thải mỏ và tái tuần hoàn cấp cho
sinh hoạt sản xuất là một lựa chọn đúng đắn phù hợp với tiêu chí tiết kiệm tài
nguyên nƣớc và phát triển bền vững bảo vệ môi trƣờng, đồng thời giảm chi
phí sản xuất do không phải mua nƣớc sinh hoạt.


3
Xuất phát từ thực tiễn trên, dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo - TS HÀ
XUÂN LINH, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiệu quả xử lý
nước thải của trạm xử lý nước thải hầm lò tại công ty 790 – thành viên
trực thuộc Tổng Công ty than Đông Bắc và đề xuất công nghệ tiếp nối tuần
hoàn phục vụ sinh hoạt tắm giặt’’.
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu ảnh hƣởng của khai thác mỏ đến môi trƣờng
- Tìm hiểu về công nghệ xử lý nƣớc thải của trạm xử lý nƣớc thải hầm lò.
- Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải của trạm xử lý nƣớc thải hầm lò.
- Một số giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nƣớc thải của công nghệ
(xử lý bậc 1).
- Đề xuất công nghệ xử lý lại nƣớc thải mỏ tái tuần hoàn cấp cho sinh
hoạt tắm giặt ( xử lý bậc 2).

1.3. Yêu cầu của đề tài
- Thông tin và số liệu thu đƣợc 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.
- Đánh giá đầy đủ, chính xác chất lƣợng nƣớc thải của trạm.
- Các kết quả phân tích phải đƣợc so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trƣờng
Việt Nam.
- Giải pháp kiến nghị đƣa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với
điều kiện.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa trong học tập, nghiên cứu khoa học:
- Tạo cho em cơ hội vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, cách thức tiếp
cận và thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học.
- Nâng cao kiến thức, kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu và những
kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này.


4
- Giúp ta hiểu đƣợc chế độ vận hành và quá trình xử lý nƣớc thải của
trạm xử lí.
- Là nguồn tài liệu cho học tập và nghiên cứu khoa học.
* Ý nghĩa trong thực tiễn :
- Đánh giá đƣợc hiện trạng môi trƣờng nƣớc thải sau khi xử lý qua hệ
thống xử lý của trạm xử lý nƣớc thải hầm lò từ đó tăng cƣờng trách nhiệm của
ban lãnh đạo công ty trƣớc hoạt động đến môi trƣờng và có những hoạt động tích
cực trong việc xử lý nƣớc thải.
- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải gây
ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hƣởng của nƣớc thải đến môi trƣờng và bảo
vệ sức khỏe của ngƣời dân xung quanh và công nhân hoạt động tại mỏ.

5
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Cơ sở lý luận
* Khái niệm về môi trường
Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi Trƣờng Việt Nam năm 2005
môi trƣờng đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “Môi trƣờng bao gồm các yếu tố tự
nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con ngƣời, có ảnh hƣởng tới đời sống
sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con ngƣời và sinh vật”.
* Khái niệm về ô nhiễm môi trường
Theo luật Bảo vệ môi trƣờng năm 2005 của Việt Nam: “ Ô nhiễm
môi trƣờng là sự làm thay đổi tính chất của môi trƣờng, vi phạm Tiêu
chuẩn môi trƣờng”.
Trên thế giới ô nhiễm môi trƣờng đƣợc hiểu là việc chuyển các chất
thải hoặc năng lƣợng và môi trƣờng đến mức có khả năng gây hại cho sức
khỏe con ngƣời, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lƣợng
môi trƣờng. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí
thải), lỏng (nƣớc thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật
lý, sinh học và các dạng năng lƣợng nhƣ nhiệt độ, bức xạ.
Tuy nhiên môi trƣởng chỉ đƣợc coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm
lƣợng, nồng độ hoặc cƣờng độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác
động xấu đến con ngƣời, sinh vật, vật liệu.
* Khái niệm về nước thải
Nƣớc thải là chất lỏng đƣợc thải ra sau quá trình sử dụng của con ngƣời
và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng (Nguồn: Trịnh Thị Thanh –
Trần Yên – Phạm Ngọc Hồ, bài giảng ô nhiễm môi trường)

6
Nước thải công nghiệp:
Là nƣớc thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp,
giao thông vận tải, khai thác khoáng sản...
Đặc điểm của nƣớc thải công nghiệp thƣờng chứa các hóa chất độc hại,
kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ngoài ra nƣớc thải công
nghiệp còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khách nhau.
Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản
Trong nƣớc thải sản xuất thì ngƣời ta chia ra làm hai loại, gồm: nƣớc
thải sinh hoạt (là do các hoạt động sinh hoạt của con ngƣời sinh ra nhƣ tắm
giặt, ăn uống, vệ sinh) và nƣớc thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất
khai thác than sinh ra nhƣ đào lò, nƣớc thải từ bãi thải, nƣớc thải từ kho than,
nƣớc thải vệ sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nƣớc phun
sƣơng dập bụi, nƣớc rửa xe…)
* Khái niệm về ô nhiễm nước
Hiến chƣơng Châu Âu về nƣớc đã định nghĩa: “Ô nhiễm nƣớc là sự
biến đổi nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng nƣớc, làm nhiễm bẩn
nƣớc và gây nguy hiểm cho con ngƣời, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá,
nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã”
- Ô nhiễm nƣớc có nguồn gốc tự nhiên: do mƣa, tuyết tan, gió bão, lũ
lụt đƣa vào môi trƣờng nƣớc chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại kể cả
xác chết của chúng.
- Ô nhiễm nƣớc có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại
chủ yếu dƣới dạng lỏng nhƣ các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông
nghiệp, giao thông vào môi trƣờng nƣớc.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm ngƣời ta có thể phân ra các
loại ô nhiễm nƣớc: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh
học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý.

7
*Khái niệm quản lý môi trường
“Quản lý môi trƣờng là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách,
kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lƣợng môi trƣờng sống
và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”.
Các mục tiêu chủ yếu của công tác quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng
bao gồm:
- Khắc phục và phòng chống uy thoái, ô nhiễm môi trƣờng phát sinh
trong hoạt động sống của con ngƣời.
- Phát triển bền vững kinh tế và xã hội quốc giá theo chín nguyên tắc
của một xã hội bền vững do Hội nghị Rio 92 đề xuất. Các khía cạnh của phát
triển bền vững bao gồm: Phát triển bền vững kinh tế, bảo vệ các nguồn tài
nguyên thiên nhiên, không tạo ra ô nhiễm và suy thoái chất lƣợng môi trƣờng
sống, nâng cao sự văn minh và công bằng xã hội.
- Xây dựng các công cụ có hiệu lực quản lý môi trƣờng quốc gia và các
vùng lãnh thổ. Các công cụ trên phải thích hợp cho từng nghành, từng địa
phƣơng và cộng đồng dân cƣ.
* Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than
Đặc trƣng của nƣớc thải công nghiệp khai thác than là hàm lƣợng cặn lơ
lửng lớn và có trị số pH rất thấp thƣờng ở môi trƣờng axít do trong than có gốc
lƣu huỳnh (SO2), ngoài ra còn có các kim loại nặng nhƣ sắt, mangan, asen …
+ Hàm lượng chất rắn:
Tổng chất rắn là thành phần đặc trƣng nhất của nƣớc thải, nó bao gồm
các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan.
Chất rắn lơ lửng có kích thƣớc hạt

10-4 mm có thể lắng đƣợc và

không lắng đƣợc (dạng keo).
+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD):

Mức độ nhiễm bẩn nƣớc thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo
lƣợng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dƣới tác động của vi sinh vật hiếu
khí và đƣợc gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa.


8
Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức
độ nhiễm bẩn của của nƣớc thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo đƣợc cho
phép tính toán lƣợng 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 nƣớc thải.
Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lƣợng 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 nƣớc
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 nƣớc thải.
Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh
vào mẫu thử nƣớc thải trong môi trƣờng 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 nƣớc thải phát sinh của khai thác than thì COD thƣờng vƣợt
ngƣỡng cho phép rất nhiều lần.
+ Ôxy hòa tan :
Nồng độ ôxy hòa tan trong nƣớc thải trƣớc 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 nƣớc thải từ 1,5 – 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để
hỗn hợp không rơi vào tình trạng 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 nƣớc.
+ Trị số pH:
Trị số pH cho biết nƣớc thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm.

Quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng 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.


9
+ Lưu huỳnh
Trong nƣớc thải khai thác than, lƣu huỳnh thƣờng tồn tại ở dạng gốc
SO4-2, do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lƣu huỳnh thƣờng xuất
hiện trong các mỏ hầm lò, và quá trình khai thác than, lƣu huỳnh bị hòa tan
trong nƣớc và làm cho pH của nƣớc thải mỏ rất thấp.
+ Các kim loại nặng
Trong nƣớc thải khai thác than có rất nhiều các kim loại nặng nhƣng
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 nƣớc thải
mỏ trong quá trình khai thác than.
Các kim loại trên tồn tại trong nƣớc thải mỏ ở dạng ion.
Để đánh giá ô nhiễm nƣớc 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 ô xy hòa tan (DO), nhu cầu oxy
hóa học (COD), nhu cầu ô xy sinh học (BOD), các hợp chất của ni tơ (NH4+,
NO2-, NO3-), Sunphát, hàm lƣợng kim loại nặng. Các giá trị của những chỉ
tiêu này đƣợc so sánh với tiêu chuẩn cho phép về giá trị giới hạn của QCVN
40 :2011/BTNMT).
2.1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài
Một số văn bản pháp lý có liên quan đến môi trƣờng và chất lƣợng nƣớc:
- Luật Bảo vệ môi trƣờng số 55/2014/QH13 đc Quốc hội nƣớc Cộng
hòa Xã hội
Chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 23/6/2014;
- Luật khoáng sản số 60/2010/QH23;

- Nghị quyết 41-NQ/TW ngày 15 tháng 11 năm 2004 của Bộ Chính trị
về bảo vệ môi trƣờng trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa;
- Nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính Phủ về
việc: “Quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo
vệ môi trƣờng”;


10
- Nghị định số 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của Chính phủ về việc
“Sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày
09/08/2006 của Chính phủ về việc quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số
điều của Luật bảo vệ môi trƣờng”;
- Nghị định 29/2011/NĐ-CP ngày 28/4/2011 của Chính phủ quy định
đánh giá môi trƣờng chiến lƣớc, đánh giá tác động môi trƣờng và cam kết bảo
vệ môi trƣờng;
- Nghị định 59/2007/NĐ-CP ngày 06/04/2007 của Chính phủ về quản lý chất
thải rắn;
- Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12 tháng 02 năm 2009 của Chính
phủ về quản lý dự án đầu tƣ xây dựng công trình;
- Nghị định số 83/2009/NĐ-CP sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị
định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12/02/2009 của Chính phủ về quản lý dự án
đầu tƣ xây dựng công trình;
- Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13/06/2003 của Chính phủ về việc
thu phí bảo vệ môi trƣờng đối với nƣớc thải;
- Nghị định số 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 của Chính Phủ về xử
lý vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ Môi trƣờng;
- Các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trƣờng của Bộ Tài nguyên và Môi
trƣờng, gồm:
+ 08:2008/QCVN - BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng
nƣớc mặt;

+ 09:2008/QCVN - BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lƣợng nƣớc ngầm;
+ 14:2008/QCVN - BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc
thải sinh hoạt;
+ 40: 2011/QCVN – BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc
thải công nghiệp;


11
- Các bộ tiêu chuẩn ngành nhƣ :
+ TCN 51 – 84 về thiết kế, tính toán các công trình xử lý nƣớc thải
+ TCN 51 – 2006 về thiết kế, tính toán các công trình xử lý nƣớc thải
2.2. Cơ sở lý luận
2.2.1. Tổng quan về nước thải mỏ than
Trên thế giới và ở nƣớc ta quá trình khai thác than là ngành công
nghiệp tác động trực tiếp đến tài nguyên lòng đất và nhiều yếu tố môi trƣờng
nhƣ đất, nƣớc, không khí, rừng và các loài sinh vật, cảnh quan ... Môi trƣờng
các vùng khai thác và chế biến than dễ bị suy thoái và ô nhiễm. Than ở Việt
nam đƣợc khai thác hơn 100 năm nay, đã tạo tiền đề cho sự phát triển của
nhiều ngành kinh tế khác, nguồn lợi kinh tế do than mang lại tuy rất lớn
nhƣng hoạt động khai thác than lại làm ảnh hƣởng xấu đến các dạng tài
nguyên thiên nhiên và môi trƣờng sống. Đặc biệt các hoạt động khai thác, vận
tải, sàng tuyển, bốc dỡ, cung ứng than đã gây những ảnh hƣởng môi trƣờng ở
quy mô rộng lớn và mức độ nghiêm trọng. Các hoạt động phát triển than đã
gây suy thoái và ô nhiễm không khí, đất và nƣớc. Để ngành Than phát triển
bền vững, ngoài việc đầu tƣ áp dụng những công nghệ sản xuất tiên tiến, có
năng suất cao, ít gây ô nhiễm môi trƣờng, còn cần phải quan tâm xây dựng,
thực hiện kế hoạch quản lý môi trƣờng và áp dụng những giải pháp kỹ thuật,
công nghệ thích hợp để sử lý và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng nói chung,
đặc biệt là môi trƣờng nƣớc, vì nƣớc là yếu tố không thể thiếu đƣợc cho sinh

hoạt của con ngƣời, và cho các hoạt động sản xuất, dịch vụ, giải trí khác.
Nƣớc thải từ các mỏ than đã gây ảnh hƣởng tới chất lƣợng nƣớc mặt,
nƣớc ngầm và nƣớc biển ven bờ. Vùng mỏ Quảng Ninh hàng năm đã thải vào
môi trƣờng một khối lƣợng lớn nƣớc thải mỏ, từ các moong chứa nƣớc, từ các
bãi thải và các nhà máy tuyển than.


12
2.2.2. 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. Trong than có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau
nhƣ lƣu huỳnh, Fe, Mn…do đó khi ở trong than nƣớc phân huỷ nhiều các
chất có trong than và đất đá ở mỏ tạo thành nƣớc thải mỏ với đặc điểm
chung mang tính axít, hàm lƣợng Fe, Mn và hàm lƣợng cặn lơ lửng trong
nƣớc cao.
a. Nước thải hầm lò mỏ than:
Nƣớc thải hầm lò mỏ than có số lƣợng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm
trong đó cao hơn nhiều so với các loại nƣớc thải khác.
Khi khai thác than hầm lò ngƣời ta đào các đƣờng lò trong lòng đất,
dùng các biện pháp kỹ thuật để lấy than ra. Nƣớc ngầm, nƣớc chứa trong các
lớp đất đá chảy ra các đƣờng lò rồi theo hệ thống thoát nƣớc đƣa ra khỏi cửa
lò hoặc đƣợc dẫn vào các hầm chứa nƣớc tập trung rồi dùng bơm để bơm ra
ngoài. Loại nƣớc thải này đƣợc gọi là nƣớc thải mỏ hầm lò. Quá trình lƣu
trong các đƣờng lò, hầm bơm và di chuyển đã kéo theo các hợp chất trong lò,
kết hợp với các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học khác đã hình thành ra dạng
nƣớc thải mỏ than hầm lò.

Hình 2.1 . Nguồn gốc hình thành nước thải hầm lò mỏ than

13
Quá trình lƣu trong các đƣờng lò, hầm bơm, qúa trình di chuyển đã kéo
theo các hợp chất trong lò, kết hợp với các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học
đã hình thành ra dạng nƣớc thải mỏ than hầm lò. Nƣớc thải mỏ than hầm lò có
thể mang tính axít hoặc trung tính, nhƣng đa phần nƣớc có chứa Fe, Mn, và
TSS khá cao.
b. Nước thải từ khai trường lộ thiên.
Khi khai thác than lộ thiên, ngƣời ta phải bóc lớp đất đất đá phía bên
trên để lấy các vỉa than nằm bên dƣới, quá trình khai thác nhƣ vậy đã tạo ra
các moong. Nƣớc mƣa chảy tràn bề mặt kéo theo bùn đất, bùn than, các chất
hòa tan xuống moong. Một số khu vực nƣớc còn có nƣớc ngầm thâm nhập
vào moong. Nƣớc chứa đựng trong các moong khai thác đƣợc tháo hoặc bơm
ra khỏi khai trƣờng, loại nƣớc này gọi là nƣớc thải do khai thác than lộ thiên.
Quá trình nƣớc đƣợc lƣu trong moong, có các điều kiện vật lý, hóa học,
sinh học diễn ra đã hình thành một dạng nƣớc có những đặc tính cơ bản cho
nƣớc thải mỏ than lộ thiên đó là có độ pH thấp, hàm lƣợng Fe, Mn, SO 42-,
TSS cao.
Đối với nước bơm thoát từ khai trường, trên bề mặt đất khai trƣờng có
nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau nhƣng với hàm lƣợng nhỏ không
đáng kể, tuy nhiên lƣợng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt lớn do khai trƣờng
không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có thể có hàm
lƣợng dầu nhất định. Tại khu vực sinh hoạt, khi có chất thải sinh hoạt nếu
không đƣợc thu gom xử lý cũng làm cho nƣớc có hàm lƣợng BOD, số lƣợng
colifrom cao…
c. Nước thải từ các nhà mày sàng tuyển
Quá trình tuyển rửa than hoặc tuyển than ngƣời ta thƣờng dùng nƣớc để
tuyển. Sau khi quá trình tuyển nƣớc đƣợc qua các bể cô đặc để thu hồi nƣớc
và tách bùn, bùn lỏng đƣợc bơm ra các hệ thống ao để lắng nhằm mục đích

14
thu hồi tiếp than bùn và tách nƣớc. Nƣớc có thể đƣợc sử dụng tuần hoàn hoặc
thải bỏ. Nƣớc thải đi ở khâu này gọi là nƣớc thải nhà máy tuyển. Nƣớc thải
nhà máy tuyển than mang nhiều hạt than mịn và các hạt khoáng vật, sét lơ
lửng, các dạng chất hòa tan khác. Tính chất ô nhiễm của nƣớc thải nhà máy
tuyển là hàm lƣợng chất rắn lơ lửng, hàm lƣợng các kim loại nhƣ Fe, Mn và
một số kim loại khác.
Ngoài 3 loại nƣớc thải nêu trên, hoạt động khai thác sản xuất của các
mỏ than không chỉ phát sinh nƣớc thải mỏ mà còn phát sinh một lƣợng nƣớc
thải từ các sinh hoạt nhƣ tắm, giặt và từ các nhà ăn ca của công nhân. Lƣợng
nƣớc thải từ các hoạt động trên tuy không nhiều nhƣng cũng là nguồn gây ô
nhiễm cho môi trƣờng nếu không đƣợc xử lý đạt tiêu chuẩn trƣớc khi thải ra
nguồn tiếp nhận. Hiện tại vùng Quảng Ninh có khoảng 30 mỏ than, mỗi mỏ
có ít nhất một nhà tắm trung tâm và nhiều nhà ăn ca cho công nhân.
2.2.3. Tính chất chung của nước thải mỏ than
Đối với nước bơm thoát từ khai trường: Trong than có nhiều chất
với thành phần hoá học khác nhau nhƣ lƣu huỳnh, Fe, Mn…do đó khi ở
trong than nƣớc phân huỷ nhiều các chất có trong than và đất đá ở mỏ tạo
thành nƣớc thải mỏ với đặc điểm chung mang tính axít, hàm lƣợng Fe, Mn
và hàm lƣợng cặn lơ lửng trong nƣớc cao. Quá trình tạo axít của nƣớc thải
mỏ nhƣ sau:
Lƣu huỳnh trong than tồn tại ở dạng vô cơ và hữu cơ, nhƣng ở dạng vô
cơ chiếm tỷ trọng cao. Lƣu huỳnh vô cơ ở dạng khoáng pyrit hay chalcopyrit,
khi bị oxy hoá trong môi trƣờng có nƣớc sẽ tạo thành axít theo phản ứng sau:
- FeS2 + 7/2 O2 + H2O ----- FeSO4 + H2SO4

(1)

- 2FeSO4 + 1/2 O2+ H2SO4------ Fe2(SO4)3 + H2O (2)
- FeS2 + Fe2(SO4)3 ------ 3 FeSO4 + 2S

(3)

- S + H2O + 3/2 O2 -------- H2SO4

(4)

- Fe2(SO4)3 + 2H2O ------- 2Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5)


15
Các vi sinh vật ƣa khí và sử dụng lƣu huỳnh làm chất dinh dƣỡng nhƣ
chủng Thibacillus Ferrooxidant… hay tồn tại trong môi trƣờng nƣớc mỏ, khi
tham gia phản ứng có tác dụng nhƣ chất xúc tác, làm tăng cƣờng độ và phạm
vi của phản ứng.
- Các phản ứng (1), (2), (4) thực hiện bằng vi sinh vật.
- Các phản ứng (3), (5) là các phản ứng hoá học
Đối với nước mưa rửa trôi bề mặt khai trường: Trên bề mặt đất khai
trƣờng có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau nhƣng với hàm lƣợng
nhỏ không đáng kể, tuy nhiên lƣợng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt lớn do khai
trƣờng không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có thể
có hàm lƣợng dầu nhất định. Tại khu vực sinh hoạt, khi có chất thải sinh hoạt
nếu không đƣợc thu gom xử lý cũng làm cho nƣớc có hàm lƣợng BOD,
colifrom cao…
Để bảo vệ môi trƣờng nƣớc cần phải thực hiện:
- Phải trang bị hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải trƣớc khi thải ra
môi trƣờng;
- Nƣớc thải chứa dầu mỡ:

+ Quản lý ngăn chặn rò rỉ xăng dầu và vật liệu độc hại do xe vận
chuyển và các thiết bị thi công gây ra;
+ Bố trí không để vật liệu độc hại ở gần nguồn nƣớc;
+ Nƣớc thải chứa dầu mỡ đƣợc thu gom vào các phy hay bể chứa, khi
các dụng cụ thu gom đầy sẽ đƣợc mang đi xử lý;
- Nƣớc thải sinh hoạt :
+ Xây dựng, lắp đặt các nhà vệ sinh tạm thời (di động) cho công nhân
trong thời gian làm việc trên khu vực;
+ Các nhà vệ sinh sẽ đƣợc vận chuyển đem xử lý khi cần;
Khi thi công thực hiện nghiêm túc các biện pháp trên sẽ giảm thiểu
đƣợc tác động xấu đến môi trƣớc nƣớc ngầm và nƣớc mặt;