Đánh Giá Hiện Trạng Và Đề Xuất Các Giải Pháp Cải Thiện Môi Trường Nước Tại Các Mỏ Than

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÃ QUỐC TRUNG
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÁC MỎ THAN THUỘC TỔNG
CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC TỈNH QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo:

Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Khoa:

Môi trường

Khóa học:

2015 – 2019

Thái Nguyên, năm 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÃ QUỐC TRUNG

Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÁC MỎ THAN THUỘC TỔNG
CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC TỈNH QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo:

Chính quy

Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Lớp:

K47- KHMT

Khoa:

Môi trường

Khóa học:

2015 – 2019

Giảng viên HD: PGS.TS. Trần Văn Điền

Thái Nguyên, năm 2019


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 PGS.TS. Trần Văn Điền 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 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 2019

Sinh viên

Lã Quốc Trung


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường .. 14
Bảng 2.2. Đặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực
Quảng Ninh thuộc TKV .................................................................. 15
Bảng 4.1. Kết quả quan trắc điều kiện vi khí hậu ........................................... 27
Bảng 4.2.Kết quả quan trắc môi trương nước thải mỏ.................................... 32
Bảng 4.3. Một số chỉ tiêu tổng hợp về đặc tính nước thải mỏ khu vực Hạ Long
......................................................................................................... 33
Bảng 4.4: Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước xử lý của Công ty
TNHH MTV 35............................................................................... 36
Bảng 4.5: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sau khi xử lý của Công ty
TNHH MTV 35............................................................................... 36
Bảng 4.6: Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước xử lý của Công ty
TNHH MTV 86............................................................................... 40
Bảng 4.7: Kết quả phân tích chất lượng nước thải sau khi xử lý của Công ty
TNHH MTV 86............................................................................... 41


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 Nguồn gốc hình thành nước thải hầm lò mỏ than ........................... 10
Hình 2 .2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải +40 Xí nghiệp than Cao Thắng..... 17
Hình 2 3. Công nghệ xử lý nước thải khu –25 - +30 Mạo Khê ...................... 18
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải – 51 Hà Lầm .............................. 19

Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy thuyển than Cửa Ông .. 20
Hình 4.1: Cơ cấu tổ chức Tổng công ty Than Đông Bắc................................ 24
Hình 4.2. Bãi thải mỏ than Núi Béo nằm sát khu dân cư .............................. 25
Hình 4.3 : Sơ đồ công nghệ XLNT hầm lò mỏ than tại Quảng Ninh. ............ 35
Hình 4.4 - Diễn biến của giá trị pH trong nước thải mỏ than của Công ty
TNHH MTV 35 .............................................................................. 38
Hình 4.5 - Diễn biến của hàm lượng TSS trong nước thải mỏ than của Công
ty TNHH MTV 35 .......................................................................... 38
Hình 4.6 - Diễn biến của hàm lượng Fe trong nước thải mỏ than của Công ty
TNHH MTV 35 .............................................................................. 39
Hình 4.7 - Diễn biến của hàm lượng Mn trong nước thải mỏ than của Công
ty TNHH MTV 35 .......................................................................... 39
Hình 4.8 - Diễn biến của hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải mỏ than
của Công ty TNHH MTV 35 ......................................................... 40
Hình 4.9 - Diễn biến của giá trị pH trong nước thải mỏ than của Công ty
TNHH MTV 86 .............................................................................. 42
Hình 4.10 - Diễn biến của hàm lượng TSS trong nước thải mỏ than của Công
ty TNHH MTV 86 .......................................................................... 42
Hình 4.11 - Diễn biến của hàm lượng Fe trong nước thải mỏ than của Công
ty TNHH MTV 86 .......................................................................... 43
Hình 4.12 - Diễn biến của hàm lượng Mn trong nước thải mỏ than của Công
ty TNHH MTV 86 .......................................................................... 43


iv
Hình 4.13 - Diễn biến của hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải mỏ
than của Công ty TNHH MTV 86 ................................................. 44
Hình 4.14. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ ............................................ 48
Hình 4.15. Sơ đồ cấu tạo hố lắng cặn cứng .................................................... 49
Hình 4.16. Cấu tạo bể tách dầu ....................................................................... 50

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Tiếng Việt

BTNMT

Bộ tài nguyên và môi trường

NĐ- CP

Nghị định- Chính phủ

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QH

Quốc hội

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TT-BTNMT

Thông tư Bộ Tài nguyên và Môi trường


vi

MỤC LỤC
Phần 1: MỞ ĐẦU............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................... 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 3
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn. .......................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU........................................... 5
2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 5
2.1.1. Cơ sở lý luận của đề tài ........................................................................... 5
2.1.1.1. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan đến môi trường....................... 5
2.1.1.2. Một số khái niệm liên quan đến khai thác than. .................................. 7
2.1.2. Cơ sở pháp lí của đề tài ........................................................................... 8
2.2. Tổng quan về nước thải mỏ than và các giải pháp xử lý ........................... 8
2.2.1. Sự hình thành nước thải trong quá trình khai thác than .......................... 9
2.2.2. Tính chất chung của nước thải mỏ than. ............................................... 12
2.2.3. Hiện trạng về xử lý nước thải trong hoạt động sản xuất than ở vùng
Quảng Ninh ..................................................................................................... 16
Phần 3:ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 21

3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 21
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 21
3.1.2. Phạm vị nghiên cứu ............................................................................... 21
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 21
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 21
3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa số liệu, tài liệu ..................... 21
3.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa ................................................ 22
3.4.3. Phương pháp tổng hợp và viết báo cáo ................................................. 22
3.4.4. Phương pháp chuyên gia ....................................................................... 22


vii

Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 24
4.1. Khái quát về các mỏ hầm lò thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc. ......... 24
4.2.Đánh giá sự ảnh hưởng của quá trình khai thác mỏ đến môi trường vùng
Quảng Ninh. .................................................................................................... 24
4.2.1. Phân tích ảnh hưởng của công tác khai thác mỏ đến môi trường............... 24
4.2.1.1. Ảnh hưởng do khai thác đổ đất đá thải .............................................. 24
4.2.2. Ô nhiễm môi trường không khí ............................................................. 26
4.2.3

Phân tích ảnh hưởng đến môi trường nước ........................................ 30

4.2.3.1. Ảnh hưởng đến nguồn nước mặt trên địa bàn khu vực Hạ Long ............... 30
4.2.3. Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước thải mỏ .................................... 32
4.3. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm của nước thải hầm lò mỏ than tại Tổng công
ty than Đông Bắc..................................................................................... 34
4.3.1. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải hầm lò tại các mỏ thuộc tổng

công ty Than Đông Bắc và tại Quảng Ninh. ........................................... 34
4.3.2. Kết quả xử lý của công nghệ xử lý nước thải hầm lò tại các mỏ thuộc
tổng công ty Than Đông Bắc .................................................................. 36
4.4. Một số giải pháp cải thiện môi trường nước tại các mỏ than thuộc Tổng
công ty Than Đông Bắc tỉnh Quảng Ninh .............................................. 44
4.4.1. Các biện pháp phòng chống ô nhiễm và xử lý nước thải tại các mỏ khai
thác than tại Quảng Ninh ........................................................................ 45
4.4.2. Các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và xử lý nước thải tại các mỏ khai
thác khoáng sản ....................................................................................... 46
4.4.2.1 Các giải pháp về kĩ thuật ..................................................................... 46
4.4.2.2 Các giải pháp về quản lý ..................................................................... 46
4.5.2.3. Các giải pháp quản lý xử lý nước thải ............................................... 47
4.4.3. Đề xuất các biện pháp xử lý nước thải trong khai thác mỏ .................. 48
4.4.3.1. Quy trình xử lý nước thải mỏ ít ô nhiễm ........................................... 48
4.4.3.2. Dùng phương pháp lắng cơ học đối với các mỏ có nước mưa rửa trôi
bề mặt khu chứa thành phẩm .......................................................................... 49
4.4.3.3. Xử lý nước thải chứa dầu mỡ ............................................................. 49
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 51


viii

5.1. Kết luận .................................................................................................... 51
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 53


1

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


2
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.
Nghiên cứu, phân tích các giải pháp xử lý nước thải trong quá trình
khai thác khoáng sản ở các mỏ than thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc tỉnh
Quảng Ninh; phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường; làm rõ các tác động
của hoạt động khoáng sản tới môi trường là yêu cầu cấp thiết, nhằm đề xuất
các giải pháp xử lý, góp phần làm phong phú thêm các giải pháp xử lý nước
thải thích hợp áp dụng trong hoạt động khoáng sản nhằm hạn chế và khắc
phục ô nhiễm môi trường nước tiến tới góp phần đảm bảo sự phát triển bền
vững của hoạt động sản xuất khoáng sản trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và triệt
tiêu được các mối nguy hiểm ảnh hưởng đến đời sống con người, chất lượng
môi trường nước được đảm bảo và cũng là góp phần phát triển các ngành
khác như ngành du lịch, thuỷ sản, cảng biển… tại khu vực tỉnh Quảng Ninh.
Cho đến nay, mặc dù đã có nhiều giải pháp đưa ra nhằm khắc phục, xử
lý tình trạng ô nhiễm nguồn nước từ các khai trường trong quá trình sản xuất,
khai thác khoáng sản ở các mỏ than và vùng lân cận xung quanh. Tuy nhiên
những giải pháp này chưa đáp ứng được tình trạng ô nhiễm. Mỗi giải pháp lại
có ưu - nhược điểm riêng và phù hợp với từng điều kiện cụ thể
Xuất phát từ thực tiễn trên, để đảm bảo cho nguồn nước trong quá trình
sản xuấttrước khi thải ra môi trường của quá trình khai thác khoáng sản ở các


3

mỏ than thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc tỉnh Quảng Ninhđược xử lý tốt
hơn. Dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS.Trần Văn Điền em tiến
hành nghiên cứu đề tài:“Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp cải
thiện môi trường nước tại các mỏ than thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc
tỉnh Quảng Ninh”
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu được sự ảnh hưởng trong quá trình khai thác khoáng
sản đến môi trường nước của khu vực các mỏ than thuộc Tổng công ty Than
Đông Bắc tỉnh Quảng Ninh
- Đánh giá được hiện trạng về sự ảnh hưởng trong quá trình khai thác
khoáng sản ở các mỏ than
- Đề xuất giải pháp xử lý môi trường nước trong quá trình khai thác
khoáng sản ở các mỏ than thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc tỉnhQuảng Ninh
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Tạo cơ hội cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào thực
tiễn, rèn luyện kĩ năng.
- Là cơ hội giúp sinh viên tìm hiểu, tiếp thu kinh nghiệm trong thực tiễn,
đồng thời bổ sung tư liệu học tập, kinh nghiệm làm việc sau khi ra trường
- Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng môi trường vùng mỏ và
xây dựng các giải pháp xử lý bảo vệ môi trường nước vùng có hoạt động
khoáng sản than.
- Kết quả của đề tài làm tài liệu cug cấp, tham khảo cho các nghiên cứu
tiếp theo về sự ảnh hưởng trong khai thác khoáng sản than đến môi trường nước.
1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn.
- Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho các đơn vị có hoạt động
khoáng sản và các đơn vị tư vấn về môi trường nước.
- Đánh giá được mức độ ô nhiễm của nước thải hầm lò mỏ than.

4
- Đưa ra được một số giải pháp xử lý, quản lý nhằm nâng cao hiệu quả
quản lý Nhà nước về môi trường góp phần nâng cao hiệu quả quản lý Nhà
nước về Môi trường tại địa phương.
- Đưa ra được công nghệ xử lý nước thải mỏ tuần hoàn cấp cho sinh
hoạt góp phần tiết kiệm tài nguyên và phát triển bền vững.


5

Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
2.1.1.1. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan đến môi trường
- 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.” [5].
- Khái niệm về ô nhiễm môi trường:
Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: “Ô
nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp
với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng
xấu đến con người và sinh vật” [5].
- Khái niệm về hoạt động Bảo vệ môi trường:
Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Hoạt
động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác
động xấu đên môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy
thoái, cải thiện, phục hổi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên

thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành” [5].
- Khái niệm Quy chuẩn kỹ thuật môi trường:
Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014:
“Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất
lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất ô nhiễm có trong chất
thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền
ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc để bảo vệ môi trường” [5].


6
- Khái niêm Tiêu chuẩn môi trường:
“Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng
môi trường xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các
yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố
dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” [10].
2.1.1.2. Một số khái niệm về ô nhiễm môi trường nước, xử lý nước thải.
- Ô nhiễm nước
Là sự thay đổi thành phần và tình chất của nước có hại cho hoạt động
sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của một hay nhiều
hóa chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật.Theo hiến chương Châu
Âu : Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối
với chất lượng nước làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho
nông nghiệp, cho công nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi
cũng như các loài hoang dại (Lưu Đức Hải, 2009)[4].
- Khái niệm nước thải :
Là nước thải ra sau khi đã được sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá
trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó nữa [6]
- Suy thoái nguồn nước:
Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn
nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được

quan trắc trong các thời kỳ trước đó [8].
- Xử lý nước thải là gì :
Xử lý nước thải là tổng hợp các quá trình và phương pháp xử lý làm cho
nguồn nước thải ra từ các công ty, nhà máy… trở nên sạch hơn, từ đó làm
giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước xung quanh.[8]


7
Nước thải công nghiệp:
Là nước thải phát sinh ra từ quá trình công nghệ của cơ sở sản xuất,
dịch vụ công nghiệp (gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ công ty xử lý nước
thải tập trung có đầu mối nước thải cua cơ sở công nghiệp [8].
- Xử lý nước thải công nghiệp:
Bao gồm các cơ chế và quy trình sử dụng để xử lý nước thải được tạo
ra từ các hoạt động công nghiệp hoặc thương mại.Sau khi xử lý, nước thải
công nghiệp được xử lý (hoặc dòng thải) có thể được tái sử dụng hoặc đưa
đến một hệ thống thoát nước vệ sinh hoặc một nơi lưu trữ nước trong thiên
nhiên.Hầu hết các ngành công nghiệp tạo ra nước thải mặc dù xu hướng phát
triển trên thế giới gần đây là giảm thiểu lượng hoặc tái chế nước thải được tạo
ra trong quá trình sản xuất.Tuy nhiên, nhiều ngành công nghiệp vẫn còn tạo ra
nhiều nước thải [8].
2.1.1.2. Một số khái niệm liên quan đến khai thác than.
-Than:
Than là một dạng nhiên liệu hóa thạch, được hình thành từ thực vật bị
chôn vùi trải qua các giai đoạn từ than bùn, và dần chuyển hóa thành than nâu
hay còn gọi là than non (lignit), và thành than bán bitum, sau đó
thành than bitum hoàn chỉnh (bituminous coal), và cuối cùng là biến đổi
thànhthan đá (anthracit).[9].
- Công nghệ khai thác mỏ:
Công nghệ khai thác mỏ chủ yếu gồm 2 nhóm là khai thác mỏ lộ thiên và

khai thác hầm lò. Đối tượng khai thác cũng được chia thành 2 nhóm tùy theo
loại vật liệu: sa khoáng bao gồm các khoáng vật có giá trị nằm lẫn trong cuội
lòng sông, cát bãi biển và các vật liệu bở rời khác; và quặng mạch hay còn gọi
là quặng trong đá gốc, ở đây các khoáng vật có giá trị được tìm thấy trong các
mạch, các lớp hoặc các hạt khoáng vật phân bố rải rác trong khối đá. Cả hai
loại này đều có thể khai thác theo phương pháp lộ thiên và hầm lò [7].


8
2.1.2. Cơ sở pháp lí của đề tài
- Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 được Quốc hội nước Cộng hoà xã
hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/06/2014
và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015.
- Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 được Quốc hội nước
CHXHCNVN khóa XII, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 17/11/2010;
- Luật Tài nguyên nước ngày 21 tháng 6 năm 2012;
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ Quy
định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường.
- Nghị định số158/2016/NĐ-CP ngày 29/11/2016 của Chính phủquy
định chi tiết thi hành một số điều của Luật khoáng sản.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 11 năm 2013 của Chính
phủ quy định chi tiết một số điều của Luật tài nguyên nước;
- Nghị định số 164/2016/NĐ-CP ngày 24/12/2016 của Chính phủ về phí
bảo vệ môi trường đối với khai thác khoáng sản.
- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP ngày 29/3/2013 của Chính phủ về phí
bảo vệ môi trường đối với nước thải;
- Thông tư số 38/2015/TT-BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường thông tư hướng dẫn về cải tạo, phục hồi môi trường trong hoạt
động khai thác khoáng sản.
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất

lượng nước mặt.
- QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp.
2.2. Tổng quan về nước thải mỏ than và các giải pháp xử lý
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


9
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 những ảnh hưởng môi trường 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 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, vì nước 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.
Nước thải từ các mỏ than đã gây ảnh hưởng tới chất lượng nước mặt,
nước ngầm và nước biển ven bờ. Vùng mỏ Quảng Ninh hàng năm đã thải vào
môitrường một khối lượng lớn nước thải mỏ, từ các moong chứa nước, từ các
bãi thải và các nhà máy tuyển than.
2.2.1. 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.


10
a. Nước thải hầm lò mỏ than:
Trong 3 loại nước thải nêu trên, nước thải hầm lò mỏ than có số lượng
lớn và nồng độ các chất ô nhiễm trong đó cao hơn nhiều so với các loại nước
thải khác.
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 các 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. Quá trình lưu
trong các đường 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
nước thải mỏ than hầm lò.

Nước thải mỏ than

Nước tàng trữ trong
khe nứt của đất đá

Nước thẩm thấu

Nước rửa trôi,
chảy tràn

Nước ngầm

Hình 2.1 Nguồn gốc hình thành nước thải hầm lò mỏ than
Quá trình lưu trong các đường 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 nước thải mỏ than hầm lò. Nước thải mỏ than hầm lò có
thể mang tính axít hoặc trung tính, nhưng đa phần nước có chứa Fe, Mn, và
TSS khá cao.
b. Nước thải từ khai trường lộ thiên.
Khi khai thác than lộ thiên, người ta phải bóc lớp đất đất đá phía bên
trên để lấy các vỉa than nằm bên dưới, quá trình khai thác như vậy đã 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 thâm nhập


11
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 than lộ thiên.
Quá trình nước được lưu trong moong, có các điều kiện vật lý, hóa học, sinh
học diễn ra đã hình thành một dạng nước có những đặc tính cơ bản cho nước
thải mỏ than lộ thiên đó là có độ pH thấp, hàm lượng Fe, Mn, SO42-, TSS
cao.Đối với nước bơm thoát từ khai trường,trên bề mặt đất khai 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 khai 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, số lượng

colifrom cao…
c. Nước thải từ các nhà mày sàng tuyển
Quá trình tuyển rửa than hoặc tuyển than người ta thường dùng nước để
tuyển. Sau khi 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 mục đích
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.Nước 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 nước thải nhà máy tuyển là
hàm lượng chất rắn lơ lửng, hàm lượng các kim loại như Fe, Mn và một số
kim loại khác.
Ngoài 3 loại nước thải nêu trên, hoạt động khai thác sản xuất của các
mỏ than không chỉ phát sinh nước thải mỏ mà còn phát sinh một lượng nước
thải từ các sinh hoạt như tắm, giặt và từ các nhà ăn ca của công nhân. Lượng
nước thải từ các hoạt động trên tuy không nhiều nhưng cũng là nguồn gây ô
nhiễm cho môi trường nếu không được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra


12

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.
2.2.2. 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 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. Quá trình tạo axít của nước thải mỏ như sau:
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 ----- FeSO2 + 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)

Các vi sinh vật ưa khí và sử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như
chủng Thibacillus Ferrooxidant… hay tồn tại trong môi trường nước mỏ, khi
tham gia phản ứng có tác dụng như chất xúc tác, làm tăng cường 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
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 khai
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

13
nếu không được thu gom xử lý cũng làm cho nước có hàm lượng BOD,
colifrom cao…
Để bảo vệ môi trường nước cần phải thực hiện:
- Phải trang bị hệ thống thu gom và xử lý nước thải trước khi thải ra
môi trường;
- Nước 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 nước;
+ Nước thải chứa dầu mỡ được thu gom vào các phy hay bể chứa, khi
các dụng cụ thu gom đầy sẽ được mang đi xử lý;
- Nước 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 được vận chuyển đem xử lý khi cần;
Khi thi công thực hiện nghiêm túc các biện pháp trên sẽ giảm thiểu
được tác động xấu đến môi trước nước ngầm và nước mặt;
- Đối với nước thải từ dưới 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)


14
2FeSO4 + 1/2 O2 + H2SO4T.ferroxidans
FeS2 +

Fe2(SO4)3T.ferroxidans

3FeSO4 + S0

S0 + H2O + 3/2 O2T.thioxidan
Fe2(SO4)3

+ 2H2O

Fe2(SO4)3 + H2O

(2)
(3)

H2SO4
=

(4)

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 nớc 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.
Nước thải mỏ ngoài đặc tính có độ pH thấp, hàm lượng cặn lơ lửng cao
và các kim loại độc hại, trong nước thải còn chứa bùn đất và than, khi thoát nước mỏ, bùn đất và than được bơm cùng nước ra ngoài mỏ.
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 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.
Bảng2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường
Thông số

Hóa chất đặc trưng

Giá trị, mg/L

pH
Sắt (Fe)

H2SO4
Fe3+, Fe2+,

Hydroxide sắt và Fe2O3

2-4
100 – 3.000

Kim loại nặng

Mg,Cu,Cd,Zn,Pb,Hg,As

1 - 200

Tác động môi
trường
Hòa tan kim loại
Gây đục và màu
nước, tăng pH
làm oxy hóa và
kết tủa sắt.
Thay đổi thành
phần động thực
vật và làm giảm


15
chất lượng nước
Tổng chất rắn
Ca,
100 – 30.000 Làm giảm chất
lượng nước
Nguồn: Silvas, F. P. C., 2010. Biotecnologia aplicada a drenagem

ácida de minas, São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
Thành phần và tính chất nước thải hầm lò một số mỏ than của TKV năm
Mn,Al,SO42-,etc.

2009 được nêu trong Bảng
Bảng 2.2. Đặc tính nước thải một số mỏ than hầm lò điển hình khu vực
Quảng Ninh thuộc TKV

TT

Các thông
số

1

Nhiệt độ

2

pH

3

Độ dẫn
điện

Cửa lò

Nước thải

Lò

mức –25

+122

Công ty

Vàng

Mạo Khê

Danh

28,2

22,0

-

28

40

7,17

6,16

3,83

3,41

5,5  9

mS/cm

0,98

0,381

1,56

2,82

Đơn vị

o

C

+13 Lộ
Trí
Thống
Nhất

Hầm

QCVN

bơm

(B)

-10

40:2011/

Khe Chàm BTNMT

-

4

Độ đục

NTU

382

22

680

249

-

5

Độ muối

%

0,04

0,01

0,07

0,13

-

6

BOD5

mg/l

3,5

1,5

3,5

2,5

50

7

COD

mg/l

28,8

16,0

25,6

44,8

150

8

TDS

mg/l

372

306

568

1352

-

9

TSS

mg/l

478

52

197

498

100

10

SO42-

mg/l

572,5

137,8

478,5

316,5

-

11

Mn

mg/l

4,01

1,99

5,06

1,75

1

12

Fe

mg/l

4,98

3,72

154,7

25,76

5

13

Hg

mg/l

0,00034

0,00019

0,00025

0,00007

0,01

14

Pb

mg/l

0,00450

0,00174

0,02372

0,00121

0,5

15

As

mg/l

0,00236

0,0105

0,0223

0,0069

0,1