Đánh giá hiệu quả công nghệ lắng Lamen trong xử lý nước thải mỏ than tại công trường Uông Thượng Công ty than Uông Bí (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM


ĐÀO QUANG TRUNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG NGHỆ LẮNG LAMEN TRONG XỬ LÝ
NƢỚC THẢI MỎ THAN TẠI CÔNG TRƢỜNG UÔNG THƢỢNG
CÔNG TY THAN UÔNG BÍ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: Môi Trƣờng
: 2013 - 2017

Thái Nguyên, năm 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM


ĐÀO QUANG TRUNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG NGHỆ LẮNG LAMEN TRONG XỬ LÝ
NƢỚC THẢI MỎ THAN TẠI CÔNG TRƢỜNG UÔNG THƢỢNG

CÔNG TY THAN UÔNG BÍ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trƣờng
: K45 - KHMT - N03
: Môi Trƣờng
: 2013 - 2017
: Ths. Nguyễn Minh Cảnh

Thái Nguyên, năm 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp đã giúp tôi trao dồi, củng cố, bổ sung kiến thức học
tập ở trường đại học. Qua đó học hỏi và rút kinh nghiệm cho bản thân để khi ra
trường trở thành một cán bộ có năng lực, phẩm chất đạo đức tốt, trình độ lý luận
cao, chuyên môn giỏi đáp ứng các yêu cầu cấp thiết của xã hội.
Được sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, Trường Đại
học Nông Lâm-Thái Nguyên và sự nhất trí của Viện kỹ thuật và công nghệ
môi trường, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả công nghệ lắng Lamen

trong xử lý nƣớc thải mỏ than tại công trƣờng Uông Thƣợng-Công ty
than Uông Bí”. Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự
giúp đỡ quý báu của nhiều tập thể, cá nhân trong và ngoài trường.
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Ban
giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trườngvàcác thầy,cô giáo
trườngĐại học Nông lâm-Thái Nguyên. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến
Ths. Nguyễn Minh Cảnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ, công nhân viên
Viện kỹ thuật và công nghệ đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đợt
thực tập. Cuối cùng tôi xin tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đã
luôn động viên, giúp đỡ tôi cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình
học tập tại trường.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016
Sinh viên

Đào Quang Trung


ii

DANH MỤC CÁC BẢNGBIỂU

Bảng 2.1:Bảng nhu cầu sử dụng nước tại đơn vị ......................................... 16
Bảng 3.1 : Phương pháp các chỉ tiêu phân tích ................................................. 20
Bảng 4.1: Thực trạng kinh tế các hộ gia đình phường Vàng Danh ..................... 24
Bảng 4.2 : Kết quả phân tích mẫu nước thải chưa qua xử lý tại bãi chế biến than
Uông Thượng (Tháng 2/2016 và tháng 8/2016) ............................................... 31

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 : Công nghệ lắng Lamen tại Công ty than Uông Bí ............................ 13
Hình 2.2 : Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty than Uông Bí. ................................... 15
Hình 4.1: Nguyên lý hoạt động hệ thống xử lý nước thải. ................................. 26
Hình 4.2: Nguyên lý hoạt động hệ thống xử lý nước thải. ................................. 26
Hình 4.3 : Mặt bằng hệ thống bể lắng sơ cấp ...................................................... 27
Hình 4.4 : Hệ thống cấp khí của bể phản ứng ..................................................... 28
Hình 4.5 : Bể lắng Lamen kết hợp máng thu nước .............................................. 29
Hình 4.6 : Mặt bằng hệ thống xử lý nước thải bãi chế biến Uông Thượng .............. 30
Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện diễn biến nồng độ pH trong nước thải mỏ- bãi chế biến than
Uông Thượng. ................................................................................................ 33
Hình 4.8 : Diễn biến nồng độ TSS trong nước thải than bãi chế Uông Thượng ........ 34
Hình 4.9: Diễn biễn nồng độ sắt (Fe) trong nước thải bãi chế biến than Uông
Thượng. ....................................................................................................... 35
Hình 4.10:Diễn biến nồng độ Mangan(Mn) trong nước thải than bãi chế Uông
Thượng ........................................................................................................ 36
Hình 4.11: Diễn biến nồng độ Dầu mỡ khoáng nước thải than bãi chế Uông Thượng37
Hình 4.12 : Diễn biến nồng độ COD trong nước thải than bãi chế Uông Thượng ..... 38


iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD5

: Nhu cầu oxi sinh hóa

BVMT

: Bảo vệ môi trường

CHXHCN

: Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa

CNH - HĐH

: Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa

COD

: Nhu cầu oxi hóa học

DO

: Nồng độ Oxi hòa tan trong nước

ĐTM

: Đánh giá tác động môi trường

NĐ - CP

: Nghị định chính phủ

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

QĐ - TTg

: Quyết định của Thủ tướng chính phủ

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TT - BTNMT

: Thông tư Bộ tài nguyên và môi trường.


v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ iv
MỤC LỤC ........................................................................................................ v
Phần 1 ............................................................................................................... 1
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
1.2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .............................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................... 2

1.4. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................... 3
1.4.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................... 3
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn .......................................................................... 3
Phần 2 ............................................................................................................... 4
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ....................................................................... 4
2.1. Cơ sở pháp lý và khoa học của đề tài. .................................................... 4
2.1.1. Căn cứ pháp lý........................................................................................ 4
2.1.2. Cơ sở khoa học ....................................................................................... 4
2.2. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải mỏ trên Thế giới và Việt Nam..........................9
2.2.1. Tình hình nghiên cứu công nghệ lắng Lamen trên Thế giới .............. 9
2.2.2. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mỏ tại Việt Nam . 11
2.2.2.1. Công nghệ xử lý nước thải mỏ đang áp dụng hiện nay tại Quảng Ninh ............ 11
2.2.2.2 Công nghệ lắng Lamen trong xử lý nước thải mỏ tại bãi sàng tuyển, chế biến
Uông Thượng – Công ty than Uông Bí. ..................................................................................... 12


vi

2.3. Tổng quan về công ty than Uông Bí ..................................................... 14
2.3.1. Lịch sử hình thành ............................................................................... 14
2.3.2. Tổ chức bộ máy .................................................................................... 15
2.3.3 Công nghệ chế biến, sàng tuyển than .................................................. 15
2.3.4. Nhu cầu sử dụng nước và xả thải của đơn vị ..................................... 16
2.3.4.1. Nhu cầu sử dụng nước ..................................................................................................... 16
2.3.4.2 . Nhu cầu xả thải.................................................................................................................. 17
Chƣơng 3 ........................................................................................................ 18
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 18
3.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 18
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 18
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 18

3.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 18
3.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực Uông Thượng- Phường
Vàng Danh- TP Uông Bí ............................................................................... 18
3.2.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước thải do hoạt động
khai thác than, chế biến than tại công trường Uông Thượng ..................... 18
3.2.3. Đánh giá hiệu quả của bể lắng Lamen trong xử lý nước thải bãi chế
biến, khai thác than ........................................................................................ 19
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Phương pháp thu thập dữ liệu ............................................................ 19
3.3.2. Phương pháp đánh giá nhanh............................................................. 19
3.3.3. Phương pháp khảo sát thực địa .......................................................... 19
3.3.4. Phương pháp so sánh, đánh giá .......................................................... 19
3.3.5. Phương pháp thực nghiệm, phân tích ................................................ 20
3.3.6. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu .................................................. 21
Phần 4 ............................................................................................................. 22
KẾT QỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 22


vii

4.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội phƣờng Vàng Danh. 22
4.1.1. Điều kiên tự nhiên................................................................................ 22
4.1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................................................ 22
4.1.1.2. Địa hình, địa mạo. ............................................................................................................. 22
4.1.1.3. Điều kiện khí hậu, thủy văn ............................................................................................. 22
4.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội. ...................................................................... 23
4.1.2.1. Điều kiện kinh tế................................................................................................................. 23
4.1.2.2. Điều kiện văn hóa xã hội. ................................................................................................ 24
4.2. Công nghệ lắng Lamen trong hệ thống xử lý nƣớc thải mỏ bãi chế
biến than Uông Thƣợng. ............................................................................... 26

4.2.1. Nguyên lý hoạt động của công nghệ lắng Lamen .............................. 26
4.2.2. Nguyên tắc xử lý ....................................... Error! Bookmark not defined.
4.2.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải .............................................. 26
4.3. Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải của công nghệ lắng Lamen ......... 30
4.3.1 Hiện trạng nước thải chưa qua xử lý ................................................. 30
4.3.2 Hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ lắng Lamen ...................... 33
4.4.3.1. Hiệu quả xử lý pH ................................................................................................... 33
4.4.3.2. Hiệu quả xử lý TSS ................................................................................................. 34
4.4.3.3. Hiệu quả xử lý Fe .................................................................................................... 34
4.4.3.4. Hiệu quả xử lý Mangan (Mn) ........................................................................... 36
4.4.3.5. Hiệu quả xử lý Dầu mỡ khoáng ...................................................................... 37
4.4.3.6. Hiệu quả xử lý COD .............................................................................................. 38
4.3.3. Đánh giá hiệu quả về kinh tế- kỹ thuật và môi trường của công nghệ
lắng Lamen tại bãi chế biến than Uông Thượng- Vàng Danh. ................. 38
4.3.3.1. Hiệu quả về kinh tế ................................................................................................. 38
4.3.3.2. Hiệu quả về kỹ thuật.......................................................................................................... 39
4.3.3.3. Hiệu quả về môi trường ................................................................................................... 39
4.4. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý và bảo vệ môi trƣờng tại
Công ty than Uông Bí .................................................................................... 40
4.4.1. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý ....................................... 40


viii

4.4.2. Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm do bụi
4.4.2.1. Biện pháp giải thiểu ô nhiễm giao thông..................................................................... 41
4.4.2.2. Công tác thải đất đá, xít than.......................................................................................... 41
4.4.2.3. Khâu sàng tuyển và chế biến than................................................................................. 42
4.4.3. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải. ............................. 42
Phần 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 43
1.

Kết luận .............................................................................................. 43

2.

Kiến nghị ........................................................................................... 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 45


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Việt Nam đang trên con đường phát triển và hội nhập, sự phát triển
kinh tế - xã hội đang diễn ra rất mạnh mẽ, mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh
tế và nâng cao đời sống cho người dân. Trong đó ngành sản xuất than là một
ngành kinh tế quan trọng ở Việt Nam. Với sản lượng khai thác 40 triệu tấn
than/năm như hiện nay (trong đó có đến 70% sản lượng than được khai thác
tại vùng mỏ Quảng Ninh) và cùng với những bước tiến vượt bậc cả về quy mô
khai thác lẫn chất lượng sản phẩm đã đáp ứng ngày càng cao nhu cầu sử dụng
than trong và ngoài nước, đáp ứng nhu cầu việc làm cho hàng vạn người lao
động, góp phần tích cực vào sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực và vùng
miền. Tuy nhiên, việc khai thác than lại phát sinh nhiều vấn đề tác động tiêu
cực tới môi trường như:ô nhiễm nguồn nước, suy thoái nhanh tài nguyên
rừng, bồi lắng lòng sông hồ,làm phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn…
ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe và đời sống của người dân và các sinh vật

ở các khu vực lân cận.
Cho đến nay,mặc dù ngành than đã có nhiều giải pháp đưa ra nhằm
khắc phục, xử lý tình trạng ô nhiễm nguồn nước từ các khai trường, bãi chế
than trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên,các giải pháp này chưa đáp ứng được
tình trạng ô nhiễm.
Trong đó, phải kể đến hoạt động khai thác chế biến than tại công
trường Uông Thượng-Công ty Than Uông Bíđã gây ra những tác động xấu
đối với môi trường. Đặc biệt là ô nhiễm môi trường nước mà nguyên nhân
chủ yếu do nước mưa chảy tràn trên bề mặt bãi chế biến, cộng với lượng nước
vệ sinh công nghiệp và nước mưa từ các sườn đồi, núi chảy xuống bãi chế


2

biến. Nước sau khi qua bãi chế biến than có hàm lượng cặn lở lửng rất lớn do
cuốn theo đất đá và than. Tính axit trong nước thải cũng tăng lên và hàm
lượng kim loại nặng như Fe và Mn thường xuyên vượt Quy chuẩn chất lượng
nước thải công nghiệp quy định.
Do nguồn tiếp nhận nước thải là các nhánh của sông Vàng Danh nên
việc xây dựng hệ thống thu gom nước mặt, nước thải bãi chế biến than Uông
Thượng là cần thiết nhằm hạn chế những ảnh hưởng của nước thải tới chất
lượng nước cấp cho sinh hoạt khu vực phường Vàng Danh, thành phố Uông
Bí.Hiện nay, công ty than Uông Bí đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước
thải mỏ than bằng công nghệ lắng Lamenvà vừa đi vào hoạt động.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá
hiệu qủa công nghệ lắng Lamen trong xử lý nƣớc thải mỏ than tại công
trƣờng Uông Thƣợng - Công ty than Uông Bí” là vấn đề cấp thiết.
1.2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Đánh giá hiện trạng nước thải mỏ trước và sau khi xử lý bằng công
nghệ lắng Lamen tại công trường Uông Thượng từ đó đánh giá được hiệu quả

của công nghệ khi đi vào vận hành.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
-Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước công trường Uông
Thượng trước và sau khi xử lý để đánh giá mức độ ô nhiễm cũng như xác định
được các chỉ tiêu ô nhiễm tác động đến môi trường.
- Đánh giá hiệu quả của công nghệ Lamen trong xử lý nước thải bãi chế
biến, khai thác than.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý, cũng như
biện pháp giảm thiểu ô nhiễm đối nguồn nước và môi trường xung quanh.


3

1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Giúp bản thân tôi có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài

nghiên cứu khoa học, giúp tôi vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn
luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những
kinh nghiệm từ thực tế.
- Là nguồn tài liệu cho học tậpvà nghiên cứu khoa học.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
-Đánh giá được hiện trạng môi trường nước thải trước và sau khi xử lý hệ
thống công nghệ lắng Lamen tại công trường Uông Thượng.

- 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.


4

Phần 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sởpháp lý và khoa học của đề tài.
2.1.1. Căn cứ pháp lý
- Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014.
- Luật Tài nguyên nước năm 2012.
- Nghị định số 18/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ Quy
định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh
giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường;
- Nghị định số 155/2016/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành
chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường có hiệu lực từ ngày 01/02/2017
- Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi
trường.
- Quyết định số 2034/QĐ-TKV của Tập đoàn CN Than - Khoáng sản
Việt Nam ngày 13/10/2015 về việc phê duyệt đề cương - dự toán và kế hoạch
lựa chọn nhà thầu công tác chuẩn bị đầu tư dự án: Hệ thống thu gom nước
mặt, nước thải bãi chế biến than Uông Thượng, phường Vàng Danh.
- QCVN 08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước mặt
- QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước thải công nghiệp.
2.1.2. Cơ sở khoa học
-

Khái niệm về 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 bao gồm các yếu tố tự nhiên và

5

vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất,
sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”(Quốc hội nước Cộng Hòa Xã
Hội Chủ Nghĩa Việt Nam, 2014)[10].
-

Tiêu chuẩn môi trường:

Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về chất
lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất
thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và
bảo vệ môi trường”(Quốc hội nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam,
2014)[10].
-

Ô nhiễm môi trường

Theo luật Bảo vệ môi trường năm 2014 của Việt Nam: “Ô nhiễm môi
trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi
trường”.
Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải
hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe
con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi
trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải),
lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý,
sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ(Trịnh Lê Hùng,
2006)[12].

-

Khái niệm ô nhiễm nguồn nước:

Là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và thành phần sinh h của nước không
phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con
người và sinh vật(Trần Văn Ngân, Lê Thị Nga, 2002)[11].
-

Khái niệm nước thải:

Nước thải là: “Một dạng lỏng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước
dùng, nước mưa, nước mặt, nước ngầm, …) và chất thải từ sinh hoạt, sản xuất


6

công nghiệp, nông nghiệp, thương mại, du lịch, vui chơi giải trí, giao thông
vận tải”.
-

Khái niệm nguồn nước thải:

Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra
chúng. Đó cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các công nghệ xử lý :
+

Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất): Là

nước thải từ các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công

nghiệp là chủ yếu.
+

Các hoạt động nông nghiệp: Nước thải từ các nguồn chuồng trại

chăn nuôi, các loại thuốc trừ sâu, các loại thuốc diệt cỏ, các loại thuốc diệt
nấm.
+

Nước chảy tràn: Nước chảy tràn trên mặt đất do nước mưa, rửa

đường xá.
+

Nước thải sản xuất trong khai thác than hầm lò: Là nước thải do

các hoạt động sản xuất khai thác than hầm lò sinh ra như đào lò, nước thu tại
các vỉa than, nước thẩm thấu qua các lớp đất đá, nước chảy tràn mặt bằng khu khai
thác, nước rửa than(Trịnh Lê Hùng, 2006)[12].
-

Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than

Trong quá trình khai thác, nước thải mỏ than được hình thành từ ba
nguồn chính: nước bơm từ các cửa lò của mỏ hầm lò, từ các moong của mỏ lộ
thiên, nước thải từ các nhà mày sàng tuyển các bãi thải, kho than, được thải ra
các sông suối. Trong than có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau
như lưu huỳnh, Fe, Mn…do đó khi ở trong than nước phân huỷ nhiều các
chất có trong than và đất đá ở mỏ tạo thành nước thải mỏ với đặc điểm
chung mang tính axít, hàm lượng Fe, Mn và hàm lượng cặn lơ lửng trong

nước cao(Đặng Xuân Thường, 2016)[6].


7

-

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

Tổng chất rắn (TSS) là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao
gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan (DS). Chất rắn
lơ lửng có kích thước hạt 10-40mm có thể lắng được và không lắng được
(dạng keo).
+

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.
+

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.
+

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:


8

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.
+

Lưu huỳnh:

Trong nước thải khai thác than, lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng gốc

SO42- do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lưu huỳnh thường xuất hiện
trong các mỏ lộ thiên và quá trình khai thác than, lưu huỳnh bị hòa tan trong
nước và làm cho pH của nước thải mỏ rất thấp.
+

Các kim loại:

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(Trần Văn Ngân, Lê Thị Nga, 2002)[11].
-

Tính chất chung của nước thải mỏ than

Trong than có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau như Lưu
huỳnh, Fe, Mn…do đó khi ở trong than nước phân huỷ nhiều các chất có
trong than và đất đá ở mỏ tạo thành nước thải mỏ với đặc điểm chung
mang tính axít, hàm lượng Fe, Mn và hàm lượng cặn lơ lửng trong nước cao.
Lưu huỳnh trong than tồn tại ở dạng vô cơ và hữu cơ, nhưng ở dạng vô
cơ chiếm tỷ trọng cao. Lưu huỳnh vô cơ ở dạng khoáng pyrit hay chalcopyrit,
khi bị oxy hoá trong môi trường có nước 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

-

S + H2O + 3/2 O2 ----> H2SO4(4)

-

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

(3)


9

Đối với nước mưa rửa trôi bề mặt công trường:Trên bề mặt đất công
trường có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau nhưng với hàm lượng
nhỏ không đáng kể, tuy nhiên lượng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt lớn do trên
công trường không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có
thể có hàm lượng dầu nhất định. Tại khu vực sinh hoạt, khi có chất thải sinh
hoạt nếu không được thu gom xử lý cũng làm cho nước có hàm lượng BOD,
Colifrom cao(Đặng Xuân Thường, 2016)[6].
Để đánh giá ô nhiễm nước thải mỏ ta phải căn cứ vào các chỉ tiêu vật
lý, hóa học và sinh học của nó 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-), Sunphat, 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.Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải mỏtrên Thế giới vàViệt Nam
2.2.1. Tình hình nghiên cứu công nghệ lắng Lamen trên Thế giới
Lắng Lamen (Lamella) hay còn gọi là lắng bản mỏng (Inclined Plate
Clarifier) xuất hiện tại các nước châu Âu vào những năm cuối thế kỷ 19. Các
bằng sáng chế về các cải tiến thiết bị lắng Lamen được công khai khá sớm,
một trong số đó là bằng sáng chế ghi nhận tại Anh vào ngày 20-1-1886.
(Parkson Corporation, 2012)[4]. Đến năm 1904 bể lắng Lamen được thiết kế
và tính toán lý thuyết bởi kỹ sư người Anh, ông Allen Hazen, tác giả của công
thức Hazen-Williams mà ta thường dùng trong tính toán thủy lực đường ống
dẫn nước. Hazen đã chứng minh về hiệu quả lắng trong bể lắng ngang không
phụ thuộc vào chiều sâu bể lắng mà chỉ phụ thuộc vào diện tích bề mặt bể
lắng. Điều này giải thích vì sao khi đưa các tấm bản mỏng vào đặt song song
với đáy bể lắng thì hiệu quả lắng tăng rõ rệt.(Meurer Research Inc, 2013)[16].


10

Trong quá trình cải tiến, người ta đặt nghiêng các tấm lắng theo nhiều góc
khác nhau, cho tới ngày nay hầu hết các tấm Lamen được đặt nghiêng 600 so
với mặt nằm ngang.
Tấm lắng Lamen là một loại thiết bị được thiết kế nhằm loại bỏ các hạt
vô cơ tạm chất cặn lắng lơ lửng ra khỏi dòng nước thải. Chúng được sử dụng
trong xử lý nước sơ cấp thay cho những bể lắng thông thường. chúng được sử
dụng trong trong ngành công nghiệp xử lý nước. Không giống như công nghệ
xử lý nước thông thường công nghệ này sử dụng tấm làm lắng nghiêng có
hiệu quả lớn trong việc giảm thiểu các cạn vô cơ. Lưu lượng nước dòng vào
được giữ ổn định. Các hạt rắn vô cơ bắt đầu lắng xuống và được tích tụ khay
thu bùn ở dưới đấy của hợp khối[Parkson Corporation,2012)[18].
Công nghệ này có thể sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm
khai thác mỏ xử lý nước ngầm nước công nghiệp và nước rửa ngược từ các bộ

lọc cát(Monroe Environmental Corp, 2013)[17]. Ứng dụng có thể kể đến của
công nghệ này có hiệu quả ở giai đoạn tiền xử lý nước thải trước khi dòng
chảy được xử lý bộ lọc màng hoặc lọc cát và được xem là một trong những
lựa chọn tốt nhất để xử lý trước các bộ lọc màng. Nhờ công nghệ này có thể
duy trì chất lượng nước ổn định và cần thiết cho màng mà không cần sử dụng
hóa chất. Có thể coi đây là một biện pháp tiết kiệm chi phí sử dụng hóa chất
và hạn chế thiệt hại cho màng, vì quá trình lọc màng sẽ không thể làm việc tốt
nếu các hạn cặn vô cơ lớn trong chất keo tụ(McKean và cs, 2010)[15].
Công nghệ lắng Lamen cũng được sử dụng trong xử lý nước thải đô thị.
Việc áp dụng tấm lắng lamen có thể được tích hợp vào hệ thống xử lý hoặc
trong quá trình đơn lẻ nhằm mục đích xử lý sơ bộ trước khi cung cấp cho các
công nghệ xử lý hiện tại.Có thể thấy hiệu quả của công nghệ Lamen khác với
những công nghệ xử lý nước thải khác hiện nay là hiệu quả lắng đọng các hạt
vô cơ, mùn hữu cơ là rất caodo công nghệ này sử dụng những tấm nhựa


11

nghiêng có độ dốc khoảng 600. Mặc dù công nghệ này đã cải tiến và đạt được
hiệu quả xử lý hơn rất nhiều so với công nghệ truyền thống tuy nhiên vẫn tồn
tại nhược điểm như chỉ xử lý được một số dòng thải đặc trưng mà không thể
xử lý được tất cả các dòng thải, chất thải thải ô nhiễm. Với yêu cầu dòng thải
ban đầu cần phải sàng lọc loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn(McKean và
cs, 2010)[15].
2.2.2. Tình hình nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mỏ tại Việt Nam
2.2.2.1. Công nghệ xử lý nước thải mỏ đang áp dụng hiện nay tại Quảng Ninh
a. Hệ thống xử lý nước thải ở Xí nghiệp than Cao Thắng
Hệ thống xử lý này là một hệ thống bể gồm nhiều ngăn, các ngăn được
chứa đầy các hạt đá vôi. Nước thải có tính axít mạnh khi đi qua các lớp đá vôi
sẽ xảy ra phản ứng để tạo Ca(HCO3)2, Ca(OH)2 khử tính axít trong nước thải,

đồng thời tạo môi trường để kết tủa Fe và Mn.
Đây là hệ thống có chi phí xây dựng thấp, vật liệu xử lý rẻ, sẵn có. Tuy
nhiên, hiệu quả xử lý không cao.
b. Hệ thống xử lý nước thải cho nhà sàng Mạo Khê
Nguồn thải được tập trung từ các cửa lò –25; cửa lò +30 có lưu lượng
khoảng 100m3/giờ. Tính chất của nước thải: pH từ 67,5; hàm lượng TSS, Fe,
Mn cao.
Nước từ các nguồn được dẫn vào mương rồi đưa vào hồ thứ nhất. Ở
đây nước thải được giữ lại một khoảng thời gian nhất định, theo thời gian các
hạt chất rắn tự lắng xuống đáy hồ, lớp nước phía trên tiếp tục được đưa sang
hồ thứ 2 qua đập tràn. Tại hồ thứ hai các hạt lơ lửng tiếp tục lắng xuống. Cuối
cùng nước trong tiếp tục chảy qua đập tràn để đổ vào mương thoát của khu
vực. Bố trí 01 máy bơm bùn để hút bùn từ đáy hồ. Bùn được đưa lên sân phơi
bùn, nước róc từ bùn lại dẫn vào mương nước tại đầu vào.
Hệ thống xử lý này có các ưu nhược điểm sau:


12

+Ưu điểm: Chi phí xây dựng thấp, chi phí vận hành thấp.
+Nhược điểm: Yêu cầu phải có diện tích rộng để xây dựng, tính ổn định
của chất lượng nước đầu ra chưa cao, không xử lý được tính axít của nước thải mỏ.
c. Hệ thống xử lý nước thải của lò mức - 51 Hà Lầm
Hệ thống được thiết kế với công suất 1200 m3/ngày đêm, xử lý toàn bộ
nước thải bơm từ lò –51 Hà Lầm. Nước thải ở đây vừa mang tính axit vừa có
hàm lượng chất rắn lơ lửng, Fe, Mn cao.
Nguyên lý hoạt động: Nước thải được bơm từ mức –51 vào bể khuấy.
Tại bể khuấy trộn, được bổ sung thêm sữa vôi để điều chỉnh độ pH, dung dịch
polyme keo tụ chất rắn lơ lửng, sau đó được chuyển sang bể lắng. Tại đây hạt
bị keo tụ sẽ lắng xuống, nước sạch được đưa vào hệ thống thoát nước của khu

vực. Bùn lắng của quá trình keo tụ được bơm lên sân phơi bùn. Hệ thống xử
lý nước này có ưu nhược điểm sau(Đặng Xuân Thường,2016)[6].
- Ưu điểm:
+ Là hệ thống mang tính tự động cao, kiểm soát được hoàn toàn các
yếu tố như độ pH, chất rắn lơ lửng.
+ Hệ thống tương đối hoàn chỉnh từ khâu trung hoà axít đến thu
gom bùn cặn.
+ Không tốn diện tích cho xây dựng công trình.
- Nhược điểm: Vốn đầu tư cho công trình lớn, chi phí vận hành cao.
2.2.2.2 Công nghệ lắng Lamen trong xử lý nước thải mỏ tại bãi sàng tuyển,
chế biến Uông Thượng – Công ty than Uông Bí.
Hệ thống công nghệ xử lý nước:
Công nghệ xử lý nước thải bãi chế biến và sàng tuyển than Uông
Thượng được kết hợp giữa các phương pháp xử lý là keo tụ + lắng Lamen+
lọc nhanh trọng lực + khử trùng.


13

Trong đó, tấm lắng Lamen giúp tối ưu hóa sự lắng đọng trầm tích (các
hạt cặn lơ lững trong nước) nâng cao hiệu quả quá trình tách cặn trong xử lý
nước. Hiệu quả lắng của các hạt riêng rẽ trong dòng chảy ngang phụ thuộc
vào tiết diện lắng.
Hiệu quả lắng của công nghệ lắng Lamen không phụ thuộc vào chiều
cao của bể lắng nên dẫn đến suy luận là thiết kế các bể lắng chỉ có độ sâu tối
thiểu để tăng cường hiệu quả lắng. Trong hợp khối lắng Lamen, dòng nước
chảy từ phía dưới lên nhưng không theo phương thẳng đứng (như trong bể
lắng đứng ) hoặc theo phương nằm ngang (như trong bể lắng ngang) mà theo
phương nghiêng với độ dốc khoảng 600 so với phương nằm ngang. Trong khi
nước chuyển động hướng lên phía trên với tốc độ đủ chậm để tạo ra dòng

chảy phẳng ( không có xáo trộn, xoáy) bùn sẽ lắng vào tấm nghiêng hoặc phía
dưới của thành ống phía trong, do có độ dốc lớn nên bùn sẽ trượt xuống dưới
về khoang thu bùn(Công ty than Uông Bí,2016)[3].

Hình 2.1: Công nghệ lắng Lamen tại Công ty than Uông Bí
* Ưu điểm của hệ thống:


14

-

Hệ thống có thể xử lý nước đạt hầu hết các yêu cầu xả thải loại

A-QCVN 40:2011/BTNMT.
-

Nước thải được tập trung trước khi xử lý, đồng thời bể lắng sơ

cấp được đặt ở vị trí thấp nhất của khu vực bãi chế biến nên đã thu gom triệt
để được lượng nước thải.
-

Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước chủ yếu là than nên việc

xử lý đơn giản hơn (theo nguyên lý lắng trọng lực) chi phí xử lý đã được giảm
xuống đáng kể.
-

Thiết bị của hệ thống được thiết kế phù hợp với công suất cũng

như về mặt thẩm mỹ và tiết kiệm diện tích khu vực xử lý. Từ đó kéo theo
giảm thiểu chi phí hiệu quả kinh tế của hệ thống.
* Nhược điểm của hệ thống:
-

Vì là công nghệ xử lý nước thải đầu tiên của công trường mà

công nhân không có chuyên môn nên còn vẫn nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật
cũng như vận hành hệ thống.
-

Tính chất nguồn nước thải mỏ thường xuyên thay đổi nên biện

pháp xử lý cũng cần những thay đổi cho linh hoạt.
-

Hóa chất sử dụng là sút, PAC, PAM có thể gây độc hại cho

người vận hành.
2.3. Tổng quan về công ty than Uông Bí
2.3.1. Lịch sử hình thành
Công ty than Uông Bí được thành lập ngày 19/4/1979 tại quyết định số
20/ĐT-TCCB của Bộ trưởng Bộ Điện và Than, công ty là đơn vị trực thuộc
Bộ điện và than trực tiếp quản lý toàn bộ các Đơn vị sản xuất, xây dựng của
Bộ ở vùng than Uông Bí, Đông Triều trên cơ sở hợp nhất Công ty Xây lắp
Uông Bí và các mỏ sản xuất trước đây như Mỏ Mạo Khê, Vàng Danh, Cơ
điện Uông Bí, ban kiến thiết mỏ Yên Tử ... để tổ chức một liên hiệp sản xuất

15

và xây dựng. Là một đơn vị kinh tế thực hiện nhiệm vụ khai thác than để đảm
bảo an ninh năng lượng theo yêu cầu của nhà nước để xây dựng và phát triển
tổ quốc. Để đáp ứng yêu cầu đổi mới, phát triển trước xu thế hội nhập quốc tế
của Việt Nam nói chung và của ngành than nói riêng. Ngày 28/11/2005 Bộ
công nghiệp đã có quyết định số 3911/QĐ-BCN về việc chuyển Công ty than
Uông Bí thành Công ty TNHH một thành viên than Uông Bí(Công ty than
Uông Bí,2015)[4].
2.3.2. Tổ chức bộ máy
Tổ chức bộ máy Công ty than Uông Bí được sắp xếp theo sơ đồ sau:

Hình 2.2 : Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty than Uông Bí.
2.3.3 Công nghệ chế biến, sàng tuyển than
Than nguyên khai được vận chuyển về bãi chứa và sàng phân loại qua
02 hệ thống sàng 500 tấn/ca và 1.000 tấn/ca. Hệ thống sàng phân loại được
chia làm hai cấp:
- Cấp 1: Sàng trượt trên lưới kích thước 200x200mm để loại bỏ đá quá cỡ