Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải hầm lò mỏ than tại công ty TNHH MTV 618 tổng công ty than đông bắc, đông triều quảng ninh

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------

BÙI CAO CƯỜNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HẦM LÒ MỎ
THAN TẠI CÔNG TY TNHH MTV 618 - TỔNG CÔNG TY THAN
ĐÔNG BẮC, ĐÔNG TRIỀU, QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa học

: 2014 - 2018

Thái Nguyên, năm 2018


ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------

BÙI CAO CƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HẦM LÒ MỎ
THAN TẠI CÔNG TY TNHH MTV 618 - TỔNG CÔNG TY THAN
ĐÔNG BẮC, ĐÔNG TRIỀU, QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Lớp

: K46 - KHMT - N01

Khoa

: Môi trường

Khóa học

: 2014 - 2018

Giảng viên hướng dẫn : TS.Hà Xuân Linh

Thái Nguyên, năm 2018


i
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 học và 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.
Lời đầu tiên 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
thầy giáo TS. Hà Xuân Linh đã 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 gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ công nhân viên Viện Kỹ
Thuật và Công Nghệ Môi Trường, đồng thời cảm ơn các cô chú, anh chị Công
ty than TNHH MTV 618 đã 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 2018
Sinh viên

Bùi Cao Cường


ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Liệt kê thiết bị chủ yếu trong thi công đào lò ................................. 33
Bảng 4.2. Liệt kê thiết bị cho xưởng sàng phân loại ...................................... 34
Bảng 4.3.Biên chế lao động của mỏ Hồ thiên................................................. 34
Bảng 4.4. Thông số pH đánh giá chất lượng nước thải qua 5 tháng............... 38
Bảng 4.5. Thông số Mangan đánh giá chất lượng nước thải qua 5 tháng ...... 39
Bảng 4.6. Thông số COD đánh giá chất lượng nước thải qua 5 tháng ........... 40
Bảng 4.7. Thông số Sắt đánh giá chất lượng nước thải qua 5 tháng .............. 41
Bảng 4.8. Thông số dầu mỡ khoáng đánh giá chất lượng............................... 42
nước thải qua 5 tháng ...................................................................................... 42


iii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Quy trình xử lý nước thải mỏ có tính axit bằng kiềm ..................... 18
Hình 2.2. Hệ thống xử lý nước thải mỏ bằng sữa vôi ở West Virginia - Mỹ . 19
Hình 2.3. Dùng Na2CO3 để xử lý nước thải mỏ than ở Mỹ........................... 19
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên tắc chung XLNT hầm lò mỏ than ............................ 23
Hình 4.1. Tổ chức bộ máy công ty TNHH MTV 618..................................... 30

Hình 4. 2. Quy trình công nghệ khai thác hầm lò công ty 618 ....................... 31
Hình 4.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò công ty 618 .................... 36
Hình 4.4. Biểu đồ sự thay đổi nồng độ pH trước
và sau khi xử lý qua5 tháng............................................................................. 38
Hình 4.5. Biểu đồ sự thay đổi nồng độ Mangan ............................................. 39
trước và sau xử lý qua 5 tháng ........................................................................ 39
Hình 4.6. Biểu đồ sự thay đổi nồng độ COD trước ........................................ 40
và sau khi xử lý qua 5 tháng............................................................................ 40
Hình 4.7. Biểu đồ sự thay đổi nồng độ Sắt trước và sau khi xử lý ................. 41
Hình 4.8. Biểu đồ sự thay đổi nồng độ dầu mỡ khoáng
trước và sau khi xử lý ...................................................................................... 42


iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Chú thích

BYT

Bộ y tế

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Nhu cầu oxy sinh học

ĐTM

Đánh giá tác động môi trường

NQ

Nghị quyết

NĐ

Nghị định

MTV

Một thành viên

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

TCN

Tiêu chuẩn ngành

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

TSS

Hàm lượng chất rắn lơ lưng

TVK

Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam


v
MỤC LỤC
Phần 1 MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 3
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.4.1. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 3
1.4.2. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ................................................ 3
Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 4
2.1. Cơ sở pháp lý và khoa học của đề tài......................................................... 4
2.1.1. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................... 5

2.2. Tổng quan về phát thải ô nhiễm nước trong khai thác khoáng sản. .............. 8
2.2.1. Quy trình khai thác than hầm lò .............................................................. 9
2.2.2. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than hầm lò ............ 11
2.2.3. Tính chất chung của nước thải than hầm lò .......................................... 12
2.4. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải hầm lò và một số công nghệ tiên
tiến ở Việt Nam và trên Thế Giới. .................................................................. 14
Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 25
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 25
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 25
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 25
3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 25
3.2.1 Sơ lược về mỏ than TNHH MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc,
Đông Triều, Quảng Ninh................................................................................ 25
3.2.2. Hiện trạng công nghệ của hệ thống xử lý nước thải hầm lò mỏ than
TNHH MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh. 25


vi
3.2.3. Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than TNHH
MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh. ........... 25
3.2.4. Đề xuất giải pháp tăng cường hiệu quả xử lý nước thải hầm lò tại mỏ
than TNHH MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc,
Đông Triều, Quảng Ninh................................................................................ 25
3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 25
3.3.1. Phương pháp thống kê........................................................................... 25
3.3.2. Phương pháp lấy mẫu phân tích ( Theo QCVN 40-2011/BTNMT ) .... 26
3.3.3. Phương pháp phân tích lấy mẫu ( Theo QCVN 40-2011/BTNMT ) .... 26
3.3.4. Phương pháp khảo sát thực địa ............................................................. 26
3.3.5. Phương pháp so sánh............................................................................. 26

3.3.6. Phương pháp thực nghiệm, phân tích.................................................... 27
3.3.7. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu .................................................... 27
Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 28
4.1.Sơ lược về mỏ than TNHH MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc,
Đông Triều, Quảng Ninh................................................................................ 28
4.1.1. Lịch sử hình thành ................................................................................. 28
4.1.2. Tổ chức bộ máy ..................................................................................... 30
4.1.3. Lĩnh vực sản xuất kinh doanh ............................................................... 30
4.1.4. Công nghệ sản xuất ............................................................................... 31
4.1.5. Chế độ làm việc chung của mỏ,công suất và tuổi thọ........................... 31
4.1.6.Những hệ thống và những công nghệ khai thác áp dụng ....................... 32
4.1.7.Vận tải .................................................................................................... 32
4.1.8.Trang thiết bị .......................................................................................... 33
4.1.9.Yêu cầu nhân lực .................................................................................... 34
4.1.10. Nhu cầu sử dụng nước và xả thải của đơn vị ...................................... 35
4.2. Hiện trạng công nghệ của hệ thống xử lý nước thải hầm lò mỏ than TNHH
MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh. ............... 36


vii
4.3. Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than TNHH MTV
618 -Tổng Công ty than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh .......................... 38
4.4. Đề xuất giải pháp tăng cường hiệu quả xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than
TNHH MTV 618 -Tổng Công ty than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh.
......................................................................................................................... 43
Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 50
5.1. Kết luận .................................................................................................... 50
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 52

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 618 thuộc Công ty than
Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh là một trong những mỏ khai thác lộ thiên
lớn 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 618, Đông Bắc, Đông Triều,
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 nhằm tiến tới góp phần
đảm bảo sự phát triển bền vững của hoạt động sản xuất khoáng sản trên địa
bàn 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 tuơng 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 hệ thống xử lý nước thải hầm lò mỏ than tại Công ty
TNHH MTV 618 - Tổng Công Ty Than Đông Bắc, Đông Triều, Quảng Ninh”.
1.2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá được hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải của mỏ
than 618.

- Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải mỏ than 618.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan.
- Kết quả phân tích các thông số về chất lượng nước chính xác.
- 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
1.4.1. Ý nghĩa thực tiễn
- 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.
1.4.2. Ý nghĩa 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.


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở pháp lý và khoa học của đề tài
2.1.1. 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 kỹ thuật quốc gia về môi trường.
- Luật Hóa chất số 06/2007/QH12 được Quốc 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.
2.1.2. Cơ sở khoa học của đề tài
* 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 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".
* Khái niệm về ô nhiễm môi trường
- 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”


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.
Tuy nhiên môi trường chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm
lượng, nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác
động xấu đến con người, sinh vật, vật liệu.
* Khái niệm nước thải và phân loại nước thải
Khái niệm
Theo quy định tại khoản 7 Điều 2 Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6
tháng 8 năm 2014 của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải, “nước thải

là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các hoạt động
của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường”.
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.
Phân loại
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
ga hay hố xí.
- Nước thải tự nhiên: Nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở
những thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống.


- Nước thải đô thị: Nước thải đô thị là một thuật ngữ chung chỉ chất
lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố, thị xã, đó là hỗn hợp của
các loại nước thải đã kể ra.
- 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...
- 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).
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…).
* 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”
 Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than
hầm lò
Đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than hầm lò là hàm lượng
cặn lơ lửng lớn và có trị số pH rất thấp thường ở môi trường axít do trong
than có gốc lưu huỳnh (SO2), đặc biệt còn có các kim loại nặng cao như
mangan, sắt,…
+ Hàm lượng chất rắn:
Tổng chất rắn 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 >= 10-4 mm 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
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.
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.
+ 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 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 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. hóa học (COD), nhu cầu ôxy hóa 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. Tổng quan về phát thải ô nhiễm nước trong khai thác khoáng sản.
Trên thế giới và ở nước ta quá trình khai thác than là ngành công nghiệp
tác động trực tiếp đến tài nguyên lòng đất và nhiều yếu tố môi trường như đất,
nước, không khí, rừng và các loài sinh vật, cảnh quan... Môi trường các vùng


khai thác và chế biến than dễ bị suy thoái và ô nhiễm. Than ở Việt nam được
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 nhưng hoạt động
khai thác than lại làm ảnh hưởng xấu đến các dạng tài nguyên thiên nhiên và
môi trường sống. Đặc biệt các hoạt động khai thác, vận tải, sàng tuyển, bốc
dỡ, cung ứng than đã gây ô nhiễm môi trường ở quy mô rộng lớn và mức độ
nghiêm trọng. Các hoạt động phát triển than đã làm suy thoái và ô nhiễm
không khí, đất và nước. Để ngành than phát triển bền vững, ngoài việc đầu tư
áp dụng những công nghệ sản xuất tiên tiến, có năng suất cao, ít gây ô nhiễm
môi trường, còn cần phải quan tâm xây dựng, thực hiện kế hoạch quản lý môi
trường và áp dụng những giải pháp kỹ thuật, công nghệ thích hợp để sử lý và
giảm thiểu ô nhiễm môi trường nói chung, đặc biệt là môi trường nước và khí,
vì nước và khí là yếu tố không thể thiếu được cho sinh hoạt của con người, và

cho các hoạt động sản xuất, dịch vụ, giải trí khác.
Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu trong hoạt động sản xuất than là bụi và
các khí thải sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu của các động cơ đốt trong,
các khí thải sinh ra từ quá trình trầm tích của các bon dưới sự phân hủy của vi
khuẩn kỵ khí như CH4, SOx, COx... Lượng phát thải các tác nhân này chủ yếu
phụ thuộc vào khối lượng các chỉ tiêu sản xuất như khối lượng đất đá bóc,
khối lượng vận tải, sàng tuyển…
2.2.1. Quy trình khai thác than hầm lò
Quy trình công nghệ khai thác than hầm lò có thể được hiểu đơn giản là
tập hợp các công việc chuẩn bị và khai thác than, cần được thực hiện trong
một khu khai thác.
Quy trình công nghệ khai thác than ở lò chợ được chia thành các công
tác chính và các công tác phụ. Các công tác chính là các khâu tách than khỏi
khối nguyên ban đầu, phá vỡ than đến cỡ hạt cần thiết, xúc bốc và vận tải
than, chống giữ lò chợ và điều khiển áp lực mỏ. Các công tác phụ bao gồm
việc di chuyển thiết bị vận tải theo tiến độ của gương lò chợ, cung cấp vật


liệu, máy móc, thiết bị, năng lượng vào lò chợ, thông gió, chống bụi, thoát
nước, chiếu sáng, thông tin liên lạc... Như vậy, với các dạng công nghệ khai
thác than khác nhau, sẽ có các tập hợp các công tác chính và phụ khác nhau,
tức là các quy trình công nghệ khai thác than khác nhau.
Các quá trình cơ bản của khai thác hầm lò bao gồm:
- Mở vỉa: Là quá trình phá hủy các lớp đất đá bao quanh vỉa than để tạo
thành ruộng, chuẩn bị cho công tác khai thác, quá trình này thường được sử
dụng bằng áp lực (kíp, min,…). Lớp đất đá bao quanh gọi là đá mỏ, được vận
chuyển đem đổ thải tại các khu vực quy định.
- Khấu than: Là quá trình phá vỡ than từ khối nguyên ban đầu ra các
khối nhỏ và xúc bốc, vận chuyển than ra khỏi hầm lò. Công tác khấu than có
thể được thực hiện bằng các phương pháp thủ công, khoan nổ mìn, cơ khí,

thuỷ lực,... Việc lựa chọn phương pháp khấu trước hết phụ thuộc vào các tính
chất của than và các lớp đá vây quanh, đồng thời phụ thuộc vào các yêu cầu
về chất lượng than và chi phí để khai thác nó
- Chống giữ lò chợ: Việc chống giữ lò chợ là một giai đoạn quan trọng
trong khái thác hầm lò, nó là giai đoạn ảnh hưởng đến an toàn và tiến độ khai
thác. Việc chống giữ lò chợ là quá trình sử dụng các công nghệ kỹ thuật để
gia cố thành lò, ngăn cho các vách đá khỏi bị sập đổ
- Điều khiển áp lực mỏ lò chợ: Khi tiến hành các công tác khai thác than,
trạng thái cân bằng của các lớp đá bị phá huỷ, chúng rạn nứt và có thể sập đổ
vào hầm lò.
Để ngăn ngừa những biến dạng lớn và sự sập đổ của đá vào không gian
công tác cần phải sử dụng nhiều biện pháp khác nhau nhằm điều chỉnh sự
xuất hiện của áp lực mỏ. Những biện pháp đó là một trong những quá trình
sản xuất quan trọng và được gọi là điều khiển áp lực mỏ.Trong các gương lò
chợ dài ở các vỉa dốc thoải và dốc nghiêng, điều khiển áp lực mỏ chủ yếu là
điều khiển áp lực của đá vách, nên thường được gọi là điều khiển đá vách.


- Các công đoạn cuối của mỏ lò chợ: Khi khấu than theo từng dải dọc lò
chợ, sau mỗi dải khấu cần phải chuẩn bị thiết bị để khấu dải than tiếp theo.
Các công đoạn liên quan đến chuẩn bị thiết bị để khấu dải than tiếp theo và di
chuyển chúng về phía gương lò được gọi là các công đoạn cuối.
Các công đoạn cuối đặc trưng là: chuẩn bị buồng khấu (khám), dựng vì
chống tăng cường ở đầu lò chợ giáp với lò chuẩn bị, di chuyển bộ truyền động
của máng cào, tháo và lắp các chân cột chống của lò chuẩn bị, xếp cũi,….
Thành phần và khối lượng của các công đoạn cuối rất khác nhau, phụ
thuộc vào công nghệ khấu than, sơ đồ khấu, hình dạng và kích thước tiết diện
lò chuẩn bị giáp với lò chợ, kết cấu vì chống của chúng,…
- Lắp ráp và tháo thiết bị mỏ lò chợ: Việc lắp ráp và tháo tổ hợp thiết bị
lò chợ là quá trình vận tải, lắp ráp và tháo ròi các thiết bị trong lò chợ như các

vì chống lò, máy móc, cáp, tời,…
2.2.2. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than hầm lò
Trong quá trình khai thác, nước thải mỏ than được hình thành từ 3
nguồn chính: nước bơm từ các cửa lò của mỏ hầm lò, từ các moong của mỏ
lộ thiên, nước thải từ các nhà máy sàng tuyển các bãi thải, kho than được
thải ra các sông suối. Trong 3 loại nước thải nêu trên, nước thải hầm lò có số
lượng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm trong đó cao hơn nhiều so với các
loại nước thải khác.
a. Nước thải than hầm lò
Khi khai thác than hầm lò người ta đào các đường lò trong lòng đất,
dùng các biện pháp kỹ thuật để lấy than ra. Nước ngầm, nước chứa trong các
lớp đất đá chảy ra đường lò rồi theo hệ thống thoát nước đưa ra khỏi cửa lò
hoặc được dẫn vào các hầm chứa nước tập trung rồi dùng bơm để bơm ra
ngoài, loại nước thải này được gọi là nước thải mỏ hầm lò.
b. Nước thải từ khai trường lộ thiên
Khai thác than lộ thiên, ngươi ta phải bóc lớp đất đá phía bên trên để lấy
các vỉa than nằm bên dưới, quá trình khai thác như vậy tạo ra các moong.


Nước mưa chảy tràn bề mặt kéo theo bùn đất, bùn than, các chất hòa tan
xuống moong. Một số khu vực nước còn có nước ngầm xâm nhập vào moong.
Nước chứa đựng trong các moong khai thác được tháo hoặc bơm ra khỏi khai
trường, loại nước này gọi là nước thải do khai thác lộ thiên.
c. Nước thải từ các nhà máy sàng tuyển
Qúa trình rửa than hoặc tuyển than người ta thường dùng nước. Sau
quá trình tuyển nước được qua các bể cô đặc để thu hồi nước và tách bùn, bùn
lỏng được bơm ra các hệ thống ao để lắng nhằm thu hồi tiếp than bùn và tách
nước. Nước có thể được sử dụng tuần hoàn hoặc thải bỏ. nước thải đi ở khâu
này gọi là nước thải nhà máy tuyển.
2.2.3. Tính chất chung của nước thải than hầm lò

Quá trình lưu nước trong các đường lò, quá trình nước di chuyển đã kéo
theo các hợp chất trên bề mặt tiếp xúc trong lò, kết hợp với các điều kiện vật
lý, hóa học, sinh học đã hình thành ra dạng nước thải mỏ than hầm lò. Nước
thải mỏ than hầm lò có thể mang tính axít hoặc trung tính, đa phần nước có
chứa Fe, Mn và TSS khá cao. Nhiều tài liệu nghiên cứu giải thích nguyên
nhân chính gây ra nước thải có tính axít cao, hàm lượng Fe, Mn, SO42- trong
nước thải mỏ cao như sau: Trong quá trình khai thác than, các hoạt động khai
thác đã tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân huỷ pyrít và
lưu huỳnh dưới tác dụng của ôxi không khí và độ ẩm theo các phản ứng sau:
FeS2 + 7/2 O2 + H2O

=

FeSO4 + H2SO4

(1)

2FeSO4 + 1/2 O2 + H2SO4

T.ferroxidans

Fe2(SO4)3 + H2O

(2)

FeS2 +

T.ferroxidans

3FeSO4 + S0

(3)

H2SO4

(4)

Fe2(SO4)3

S0 + H2O + 3/2 O2
Fe2(SO4)3

+ 2H2O

T.thioxidan

=

Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5)

Đây cũng là nguyên nhân làm cho hàm lượng các kim loại (Fe, Mn)
và các ion SO42- tăng cao trong nước thải mỏ.


Như vậy trong quá trình khai thác, các đường lò tiếp xúc nhiều với than
như lò xuyên vỉa, lò đi trong than thì nước thải tại các đường lò này mang tính
axít do nước thải có điều kiện tiếp xúc với lưu huỳnh trong than để sinh axít,
tính axít càng mạnh đối với các cửa lò có thời gian tồn tại lâu. Tại các đường
lò đào trong đá, nếu ít liên hệ với các đường lò than thì nước thải ở đây là
trung tính, nhưng chứa nhiều Fe, Mn do tiếp xúc với đất, đá.

Như vậy, nước thải mỏ than hầm lò có thể mang tính axít hoặc trung
tính, nhưng đa phần nước có chứa Fe, Mn, sunphat (SO42-) và TSS khá cao
Đối với nước thải hầm lò mỏ than tại khu vực Quảng Ninh, nước thải mỏ
than hầm lò có tính axit, hàm lượng than và bùn đất trong nước thải cao tuỳ
thuộc vào đặc điểm nguồn nước và thời điểm xả thải nước ra môi trường.
Bảng 2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường
Thông số

Giá trị, mg/L

Tác động môi trường

pH

2-7

Hòa tan kim loại

Sắt (Fe)

100 – 3000

Mangan (Mn)

2-30

Gây đục và màu nước, tăng pH
làm oxy hóa và kết tủa sắt.
Làm giảm chất lượng nước
Thay đổi thành phần động thực

Kim loại nặng

1 - 200

vật và làm giảm chất lượng
nước

Tổng chất rắn

100 – 30.000

Làm giảm chất lượng nước

Thành phần và tính chất nước thải hầm lò một số mỏ than của TKV năm
2009 được nêu trong Bảng 2.1.
2.3. Tác hại của nước thải trong quá trình khai thác than đối với con người
Nước chứa sắt và mangan hàm lượng thấp không ảnh hường đến sức khỏe
con người. Những nguồn nước này khi tiếp xúc với oxi không khí trở nên đục và
tạo cảm quan không tốt đối với người sử dụng, do sự oxi hóa Fe2+ và Mn2+ thành
Fe3+ và Mn4+, tồn tại dưới dạng ôxít có kích thước rất nhỏ lơ lửng trong nước.


Sắt không gây độc hại cho cơ thể. Khi hàm lượng sắt (II) cao sẽ làm cho
nước có vị tanh, và nếu tiếp xúc với không khí thì nhanh chóng chuyển sang
màu vàng của sắt (III), làm tăng độ đục và độ màu tăng nên khó sử dụng.
Nước có hàm lượng mangan cao sẽ gây ra hiện tượng nhiễm độc. Khi
bị nhiễm độc Mn, nạn nhân thường có những biểu hiện như rối loạn tâm lý,
rối loạn thần kinh dẫn đến căn bệnh Parkinson (run tay chân). Run nhẹ có thể
làm việc được nhưng năng suất lao động giảm. Run nặng không làm việc

được sẽ ảnh hưởng tới cuộc sống. Khi mổ tử thi những nạn nhân bị nhiễm độc
Mn cho thấy thần kinh trung ương bị tổn thương. Liều tối thiểu gây ngộ độc
Mn đối với người rất khó xác định, song những người thường xuyên tiếp xúc
với không khí chứa khoảng 2-5 mg/m3 nhận thấy có những tác động bất lợi.
Các kim loại nặng khác như chì (Pb), cácđimi (Cd), thủy ngân (Hg), Asen
(As) gây ngộ độc trực tiếp đến hệ thần kinh trung ương, gây lở loét, ung thư…
2.4. Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải hầm lò và một số công nghệ
tiên tiến ở Việt Nam và trên Thế Giới.
a. Thực trạng nước thải hầm lò và xử lý nước thải hầm lò trên Thế giới
Hiện nay sau thủy điện và dầu khí than đá là nguông năng lượng sơ cấp ch
lực của nhiều quốc gia để đảm bảo an ninh năng lượng và cung cấp nguyên
liệu cho nhiều ngành kinh tế. Trong sự phát triên của nền công nghiệp khai
thác than, có nhiều vấn đề liên quan tới nước mỏ như bục nước, ngập mỏ,
nước thải axit ăn mòn, nước thải ô nhiễm...Công tác nghiên cứu nước mỏ và
cách xử lý nước thải được tiến hành ở nhiều nơi trên thế giới.
Có hai hướng nghiên cứu chính về nước thải mỏ trên thế giới: Một là
nghiên cứu điều kiện hình thành, thành phần hóa học, ảnh hưởng của nước
thải mỏ để tìm giải pháp giảm thiểu lượng nước thải ngay từ đầu nguồn( giảm
lượng nước thải, giảm mức ô nhiễm), nghiên cứu theo hướng này giảm thiểu
được tác động ăn mòn của nước mỏ axit mỏ. Hai là, theo dõi lưu lượng và
thành phần hóa học của nước thải ở cuối nguồn để tìm biện pháp xử ly trước
khi thải ra môi trường...Nghiên cứu theo hướng 1 là chủ động hơn vì vừa


nâng cao hiệu suất khai thác mỏ ( giảm tác động ăn mòn ) vừa giảm chi phí
xử lý nước thải cuối nguồn
* Nghiên cứu nước mỏ tại Hoa Kỳ.
Các nhà khoa học thuộc cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ đã nghiên cứu về
nước thải mỏ, đặc biệt là nước thải có tính axit tới 2004 cho rằng: Nước thải
từ các mỏ than đang hoạt động chảy thoát ra các dòng mặt. Họ đưa ra cách

giải thích như sau về sự hình thành nước thải mỏ: Tại các mỏ khai thác than,
hoạt động khai đào bề mặt và đào sâu của các mỏ làm tăng lượng oxy của
không khí tiếp xúc với vỉa than. Nước thải mỏ có tính axit được hình thành
khi nước dưới đất chảy vào và tiếp xúc với các lượng than còn lại sau khi khai
thác và đất đá vách trụ vỉa than giàu hợp chất sunfua. Các hợp chất sunfua
trong các vùng than thông thường pyrite(FeS2) đi cùng với các khoáng vật
khác. Các khoáng vật sunfua này khi ngậm nước đã bị oxy hóa tạo ra nước
thải có tính axit cao.
* Nghiên cứu nước mỏ tại Australis.
Hầu hết các mỏ than nằm trong vùng hứng nước và lưu vực cung cấp
nước cho các con sông của của New South Wales. Ba tháng một lần họ lấy
mẫu nước tại các điểm quan trắc, đo độ pH, độ dẫn điện, tổng các chất rắn
hòa tan, BOD, coliform và thành phần bari trong nước thải. Từ đó, họ cho
rằng nước thải mỏ cung cấp từ các nguồn sau :
+ Nước thải bơm ra từ ba lỗ khoan hạ thấp mực nước
+ Nước mặt và nước mưa vào mùa mưa bão chảy tràn trên bề mặt mỏ
+ Nước mặt và nước mưa chảy tràn qua moong than và qua băng tải than
+ Nước thải mỏ hình thành do áp lực nước ngầm
Ngoài ra vấn đề khai thác, phương thức khai thác, địa hình cấu trúc địa
chất....thì để hình thành nên nước thải mỏ có tính axit thì phải có sự oxy hóa
khoáng vật có chứa sunfua trong vỉa than. Yếu tố dẫ đến sự oxy hóa sunfua
trong than bao gồm :
- Hàm lượng, sự phân bố, tính chất, hình thức tồn tại của các sunfua kim
loại trong vỉa than.


- Tốc độ cung cấp oxy từ khí quyển cho các điểm chứa sunfua kim loại
theo phương thức đối lưu hoặc khuếch tán
- Nhiệt độ tại điểm phản ứng
- Khối lượng nước và vi khuẩn tại điểm phản ứng

Sau đây là một số nguồn hình thành nước thải mỏ:
Các bãi thải: Các bãi thải ở ngoài mỏ than lộ thiên thường được đổ thải
trên địa hình cao, nơi mà chúng không ngập nước và chỉ chứa chừng 5-10%
nước. Với các bãi thải trong( được đổ trở lại moong khai thác ) một phần đá
thải ngập trong nước dưới đất. Trong cả hai trường hợp bất kỳ vùng đá thải
nào chưa bão hòa nước của bãi đá thải có chứa sunfua sắt đều có khả năng
sinh ra nước thải mỏ có tính axit
Các đống than: Tính chất của các đống than( than đổ chất thành đống
ngoài trời tại các sân công nghiệp, nhà máy tuyển, kho than ) nhìn chung
tương tự như bãi thải nhưng hàm lượng sunfua ở trong các đống than đương
nhiên cao hơn. Các dống than thường tồn tại thời gian ngắn rồi mang đi chế
biến nhưng đối với những đống đá than xít có thể tồn tại trong mỏ trong nhiều
năm là nguồn tiềm tàng taoj ra nước thải axit
Kho bãi, bể chứa bùn than: Các loại bùn than sinh ra khi tuyến than
thường dược đổ ra một hệ thống kho bãi chứa dưới dạng bùn nhão. Các bể
chứa bùn than có sunfua có thể là nguồn sinh ra nước thải mỏ có tính axit do
chúng có kích thước hạt mịn.
Như vậy, vấn đề nước thải mỏ và việc nghiên cứu chúng trên thế giới chỉ
diễn ra ở điều kiện hình thành nước thải mỏ như thế nào? Và cách giải thích
chúng là do chủ yếu từ sự oxy hóa các khoáng vật có chứa pirit, từ các
moong, hầm lò, đất đá thải và các yếu tố liên quan như địa hình...nhằm phục
vụ cho công tác bảo vệ môi trường khu vực mỏ, đảm bảo phát triển bền vững.
Ngoài nghiên cứu nước thải mỏ có tính axit, ngươi ta còn nghiên cứu các
thành phần khác như BOD, COD, TSS, coliform...
Về những ảnh hưởng của nước thải mỏ đối với hoạt động khai thác( trong
đó có nước thải mang tính axit ) thì chưa được nghiên cứu cụ thể. Chính vì