đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng cẩm phả, đề xuất các giải pháp xử lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  ®oµn duy vinh ®¸nh gi¸ thùc tr¹ng ho¹t ®éng x¶ níc th¶i vµo nguån níc mÆt tõ ho¹t ®éng khai th¸c than hÇm lß vïng cÈm ph¶, ®Ò xuÊt c¸c gi¶i ph¸p xö lý Chuyên ngành: Quản lý môi trường LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ THỊ NGA Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội HÀ NỘI - 2013 Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất các giải pháp xử lý” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS Ngô Thị Nga, TS Trịnh Thành Đây không phải là bản sao chép của bất kỳ một cá nhân, tổ chức nào Các số liệu, nguồn thông tin trong Luận văn là do tôi điều tra, trích dẫn, triển khai thực nghiệm, tính toán và đánh giá Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày trong Luận văn này Hà Nội, ngày tháng năm 2013 HỌC VIÊN Đoàn Duy Vinh Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Ngô Thị Nga và TS Trịnh Thành - Bộ môn Công nghệ môi trường - Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã hướng dẫn tận tình, chu đáo và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này Tôi chân thành gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã trang bị cho tôi những kiến thức bổ ích, thiết thực cũng như sự nhiệt tình, ân cần dạy bảo trong những năm vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm Luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 HỌC VIÊN Đoàn Duy Vinh Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5 DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG BIỂU 7 TT 23 MỎ ĐÈO NAI 23 MOONG VỈA 23 CHÍNH -60 23 TT 24 SUỐI ĐÁ MÀI 24 QCVN08:2008/ BTNMT(B2) 24 TT 24 Suối Lép Mỹ 24 TT 25 Sông Mông Dương 25 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TCVN QCVN TCCP SCN §TM TSS : Tiªu chuÈn ViÖt Nam : Quy chuÈn ViÖt Nam : Tiªu chuÈn cho phÐp : S©n c«ng nghiÖp : B¸o c¸o ®¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i trêng : Total suspended solids TDS (Tæng chÊt r¾n l¬ löng) : Total Dissolvel Solids BOD (Tæng chÊt r¾n hoµ tan ) : Biochemical Oxygen Demand COD (Nhu cÇu oxy sinh ho¸) : Chemical Oxygen Demand kph (Nhu cÇu oxy ho¸ häc) : Kh«ng ph¸t hiÖn Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường kq® x Đoàn Duy Vinh Trường ĐH Bách khoa Hà Nội : Kh«ng quy ®Þnh : Kh«ng cã kÕt qu¶ (kh«ng ph©n tÝch) Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG BIỂU HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .5 DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG BIỂU 7 TT 23 MỎ ĐÈO NAI 23 MOONG VỈA 23 CHÍNH -60 23 TT 24 Thông số .24 SUỐI ĐÁ MÀI .24 QCVN08:2008/ BTNMT(B2) 24 TT 24 Thông số .24 Suối Lép Mỹ 24 TT 25 Các thông số 25 Sông Mông Dương .25 BẢNG Bảng 1.1 Các đơn vị sản xuất kinh doanh than tại vùng Cẩm Phả Error: Reference source not found Bảng 1.2 Bảng tổng hợp chỉ tiêu sản xuất than vùng Cẩm Phả 2006-2008 Error: Reference source not found Bảng 1.3 Quy hoạch khai thác than Error: Reference source not found Bảng 2.1 Một số thành phần trong nước thải mỏ vùng Quảng Ninh Error: Reference source not found Bảng 2.2 Chất lượng nguồn nước suối Đá Mài Error: Reference source not found Bảng 2.3 Chất lượng nguồn nước suối Lép Mỹ .Error: Reference source not found Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Bảng 2.4 Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Chất lượng nguồn nước sông Mông Dương Error: Reference source not found B¶ng 2.5 KÕt qu¶ quan tr¾c m«i trêng níc biÓn ven bê t¹i mét sè c¶ng Error: Reference source not found Bảng 2.6 Tổng hợp kết quả quan trắc các nguồn nước mặt bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khai thác than Error: Reference source not found Bảng 2.7 Kết quả quan trắc môi trường nước biển ven bờ Error: Reference source not found Đoàn Duy Vinh Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Thành phố Cẩm Phả có nhiều lợi thế quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội và trở thành một trong những địa phương có sự phát triển năng động của tỉnh Quảng Ninh Là nơi 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, 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, tỉnh Quảng Ninh nói chung và thành phố Cẩm Phả nói riêng cũng đang đối mặt với những thách thức không nhỏ về môi trường với nhiều hoạt động kinh tế - xã hội đồng thời phát triển như khai thác than, sản xuất vật liệu xây dựng, lấn biển xây dựng hạ tầng đô thị và khu công nghiệp, nuôi trồng - đánh bắt, chế biến thuỷ sản, du lịch - dịch vụ đã làm nảy sinh nhiều xung đột giữa các ngành kinh tế với nhau và cùng làm 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 trọng điểm đã bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh trong vòng 20 năm trở lại đây, nhiều nguồn tài nguyên môi trường đã bị khai thác cạn kiệt Điển hình là hoạt động khai thác than tồn tại hàng trăm năm nay đã làm mất đi nhiều cánh rừng là nơi cư trú của các loài động vật, và gây ra bồi lấp các dòng sông, suối; các hoạt động vận tải, sàng tuyển khai thác than và các loại khoáng sàng khác đã gây ra những nguồn ô nhiễm về nguồn nước lớn, tăng sức ép lên các vùng sinh thái nhạy cảm Hoạt động này đã đang là nguyên nhân làm suy thoái tài nguyên, môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến tiềm năng phát triển kinh tế xã hội và đời sống nhân dân nhiều nơi trong tỉnh Phần lớn các hoạt động kinh tế - xã hội, trong đó có du lịch và thuỷ sản phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của các nguồn tài nguyên môi trường 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 sàng khác như hiện nay và dự kiến trong tương lai Đoàn Duy Vinh 1 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất các giải pháp xử lý; 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 vùng Cẩm Phả - 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 kinh tế của địa phương 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 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 Từ những vấn đề nêu trên, việc lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề: “Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất các giải pháp xử lý” mang tích cấp thiết 2 Mục đích nghiên cứu Phân tích đánh giá hiện trạng khai thác khoáng sản ở các mỏ than khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh; phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường; đánh giá tác động của hoạt động khai thác than, đặc biệt là nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lò tới môi trường nước; đề xuất một số giải pháp xử lý – kỹ thuật chủ yếu trong hoạt động khai thác khoáng sản nhằm hạn chế và khắc phục ô nhiễm các nguồn nước 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp xử lý – kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động có hại trong quá trình khai thác mỏ hầm lò tới môi trường nước Phạm vi: Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt Đoàn Duy Vinh 2 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội biến, sàng tuyển than: Cải tạo nâng công suất trạm xử lý nước thải hầm lò và xử lý nước thải khai thác lộ thiên 3.4.1 Đối với các mỏ khai thác bằng phương pháp hầm lò chưa xây dựng hệ thông xử lý nước thải Hoạt động khai thác mỏ bằng phương pháp hầm lò có phạm vi ảnh hưởng lớn đến quá trình hoạt động của nước ngầm, nước thải mỏ trong quá trình khai thác, mức độ ảnh hưởng rất rộng nhưng ở mỗi khai trường mỏ cỏc đơn vị đều lắp đặt hệ thống thoát nước, thường được bố trí trên mặt bằng các cửa lò để phù hợp với công nghệ, phương pháp khai thác * Đối với các mỏ hầm lò chưa xây dựng và lắp đặt hệ thống xử lý n ước thải báo cáo đề xuất áp dụng Hệ thống xử lý nước thải mỏ có công suất từ 200 m 3 đến 300 m3/h: Lọc tách cặn và xử lý mangan bằng bình lọc áp lực có chứa cát sỏi mangan Nước thải lò chủ yếu có độ pH thấp, hàm lượng sắt (Fe) và Mangan (Mn) cao, lượng cặn tổng số (TS) lớn, các chỉ tiêu khác nhìn chung đạt tiêu chuẩn môi trường Bản chất quá trình xử lý là: - Dùng các chất hoá học có tính chất kiềm (vôi, xút ) để trung hoà axit, nâng cao độ pH, đồng thời tạo môi trường ôxy hoá các kim loại nặng Fe, Mn Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O - Dùng các chất trợ lắng (PAC, PAM) để tăng khả năng kết tủa các chất rắn lơ lửng có sẵn trong nước thải hoặc được sinh ra trong quá trình trung hoà để loại bỏ các chất này khỏi nước thải - Dùng các biện pháp cơ học để làm khô lượng bùn (hỗn hợp chất rắn có trong nước thải và nước) tạo thành trong quá trình xử lý nớc thải nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, đổ thải * Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Đoàn Duy Vinh 61 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Môi trường Bể nước sạch Ca(OH)2 Nước thải mỏ Bơm Bể trung hòa nước PAM, PAC Bể lắng sơ bộ Bể keo tụ Bể lắng thứ cấp Bơm Xục khí áp lực Bình lọc áp lực và xử lý Mn Bơm bùn Bơm bùn Bể phơi bùn Bãi thải Hình 3.12 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Đoàn Duy Vinh 62 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội * Quy trình công nghệ xử lý nước thải: a) Tại mặt bằng các cửa lò xây bể chứa trung gian Nước thải từ các lò được thiết kế nước tự chảy về trạm xử lý và đa trực tiếp vào Bể trung hòa Tại đây dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào và hoà trộn với nớc thải để trung hoà axít H2SO4 có trong nước thải, nâng độ pH đạt tiêu chuẩn môi trường, đồng thời không khí từ máy nén khí đợc xục vào Bể trung hòa tạo điều kiện oxy hoá phần lớn Fe, một phần Mn và trợ giúp quá trình hòa trộn sữa vôi - Vôi bột đóng trong bao đợc vận chuyển bằng ôtô đến Nhà vận hành Tại đây vôi bột được đa thủ công vào thùng pha chế thành dung dịch sữa vôi nồng độ 5% - 10% - Dung dịch sữa vôi được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến Bể trung hoà Tín hiệu phản hồi từ đầu đo pH tại cửa ra bể Trung hoà sẽ điều chỉnh bơm định lượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH của nước sau trung hoà nằm trong giới hạn cho phép (pH = 5,5 - 9 tùy theo ngưỡng đặt; thông thường đạt pH = 7) - Máy nén khí được đặt trong Nhà vận hành sẽ cấp không khí theo đường ống đến Bể trung hòa để nhằm tăng khả năng ô xy hóa Fe và Mn, đồng thời trợ giúp việc khấy trộn đều sữa vôi với nước thải b) Từ Bể trung hoà, nước thải chảy trực tiếp sang Bể lắng sơ bộ Tại đây cặn thô lắng đọng, nước tự chảy sang Bể keo tụ Đáy Bể lắng sơ bộ lắp đặt các ống hút bùn nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩy sang Bể phơi bùn c) Tại Bể keo tụ, dung dịch keo tụ PAC, PAM được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng máy khuấy sau đó tự chảy vào Bể lắng - Chất keo tụ PAC, PAM dạng bột được pha chế tại Nhà vận hành thành dung dịch nồng độ 0,1% Dung dịch keo tụ được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến Bể keo tụ, trước hết cho PAC vào để giảm độ nhớt, tăng khả năng hút giữa các hạt có kích thước nhỏ tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn, sau đó cho tiếp PAM để tăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thể keo tụ lớn, tăng tốc độ lắng đọng - Dung dịch keo tụ được khuấy trộn đều với nước thải bằng máy khuấy có Đoàn Duy Vinh 63 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội tác dụng trộn xoáy tăng tốc độ kết bông và lắng đọng d) Tại Bể lắng thứ cấp, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, phần lớn lắng đọng xuống đáy bể Tại đáy Bể lắng thứ cấp lắp đặt các ống hút bùn nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩy sang Bể phơi bùn Nước từ Bể lắng thứ cấp được bơm vào Bình lọc áp lực và xử lý mangan e) Tại Bình lọc áp lực và xử lý mangan, nước được lọc qua lớp cát sỏi hoạt tính có phủ mangan oxit làm tác nhân để ô xy hóa và lọc giữ lại mangan cũng như lượng cặn còn lại Định kỳ mỗi ca 02 lần bơm rửa ngược 15ph/lần để làm sạch lớp lọc, nước từ quá trình rửa ngược được dẫn ngợc trở về Bể keo tụ Nước sạch được dẫn sang Bể nước sạch và chảy ra ngoài môi trường Vật liệu lọc và xử lý mangan sau 02 năm sử dụng bị bào mòn mất lớp mangan oxit sẽ được thay thế mới f) Tại Bể lọc bùn, nước được tách khỏi bùn qua lớp lọc cát sỏi - Bùn bơm từ Bể lắng sơ bộ và Bể lắng thứ cấp còn chứa 95% - 97% nước Để có thể vận chuyển đi đổ thải, cần phải tiến hành tách nước khỏi bùn đảm bảo lượng nước còn lại trong bùn dưới 20% - Để tách nước khỏi bùn có thể dùng phương pháp tự nhiên (phơi, lọc qua cát sỏi ) hoặc phương pháp cơ giới (máy ép bùn) Để giảm vốn đầu tư, trước mắt lựa chọn phương pháp lọc qua cát sỏi để tách nước khỏi bùn, khi điều kiện kinh tế cho phép có thể đầu tư máy lọc ép bùn để tăng hiệu quả xử lý - Bể lọc bùn được làm bằng gạch xây, trong xếp cát sỏi làm vật liệu lọc, gồm 02 bể hoạt động luân phiên Bùn được bơm định kỳ 4 tiếng 1 lần lên trên lớp cát sỏi, nước đi qua lớp lọc tách ra khỏi bùn và đợc bơm ngược trở về Bể keo tụ Lượng bùn bơm lên bể lọc bùn sau khoảng 1 ngày chuyển sang bể khác Cặn nằm lại trên lớp lọc, khi đạt chiều dày ≥20cm được phơi trong 01 ngày, sau đó đợc nạo vét bằng thủ công và chất tải lên ôtô vận chuyển ra đổ tại bãi thải mỏ (thành phần bùn chủ yếu là các chất vô cơ không độc hại, các kim loại nặng đã được oxy hóa thành các oxit kim loại) Cát lọc tiêu hao dần trong quá trình thu dọn bùn (10cm/lần) được bổ xung thường xuyên sau mỗi lần xúc dọn bùn 3.4.2 Đối với các mỏ lộ thiên chưa xây dựng và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải Trạm xử lý nước thải mỏ có công suất từ 2.000 m 3 đến 2.400 m3/h để xử lý nước bơm từ moong lên Nước sau khi xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn theo Cột B - QCVN Đoàn Duy Vinh 64 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội 24:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp Lượng nước cấp sử dụng lại cho cho các công trình, máy móc, thiết bị của mỏ, nhà máy nhiệt điện và nhà máy tuyển than là khoảng 600 m3/h, lượng nước còn lại được thải ra môi trường Nước thải mỏ lộ thiên chủ yếu có độ pH thấp, hàm lượng sắt (Fe) và Mangan (Mn) cao, lượng cặn lơ lửng (TSS) lớn, các chỉ tiêu khác nhìn chung đạt tiêu chuẩn môi trường Quá trình xử lý nước thải mỏ các mỏ nói chung vùng Cẩm Phả là: - Dùng các chất hoá học có tính chất kiềm (vôi, xút ) để trung hoà axit, nâng cao độ pH, đồng thời tạo môi trường ôxy hoá các kim loại nặng Fe, Mn Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O - Dùng các chất trợ lắng (PAC, PAM) để tăng khả năng kết tủa các chất rắn lơ lửng có sẵn trong nước thải hoặc được sinh ra trong quá trình trung hoà để loại bỏ các chất này khỏi nước thải - Dùng các biện pháp cơ học để làm khô lượng bùn (hỗn hợp chất rắn có trong nước thải và nước) tạo thành trong quá trình xử lý nước thải nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển, đổ thải Nước thải Bể điều hòa mỏ Hộ tiêu thụ Bơm nước sạch Bãi thải Đoàn Duy Vinh Máy ép bùn Ca(OH Bơm nước thải )2 Bể trung hoà Bể lắng sơ cấp PAC PAM Bể nước sạch Bể lắng tấm nghiêng Bơm bùn 65 Bể keo tụ Bể chứa bùn Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Hình 3.13 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải a Nước thải được bơm từ hố bơm trung gian chảy theo mương thoát nước của mỏ, qua van điều tiết, máy lọc rác chảy vào bể điều hòa ; b Từ bể Điều lượng, nước thải được bơm nâng cao lên bể Trung hoà Tại đây dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng máy khuấy để trung hoà axít H2SO4 có trong nước thải, nâng độ pH đạt tiêu chuẩn môi trường, đồng thời tạo điều kiện oxy hoá phần lớn Fe và Mn c Từ bể Trung hoà nước thải chảy trực tiếp sang bể Lắng sơ cấp liền kề Tại đây một phần cặn kết tủa do quá trình trung hoà lắng đọng và được định kỳ mở van cho tự chảy về bể chứa bùn d Nước thải từ bể Lắng sơ cấp theo đường ống tự chảy về bể Keo tụ Tại đây dung dịch keo tụ PAC, PAM được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng máy khuấy sau đó tự chảy vào bể Lắng tấm nghiêng liền kề e Tại bể Lắng tấm nghiêng, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, trong quá trình di chuyển va chạm vào các tấm nghiêng và lắng đọng xuống đáy bể Tại đáy bể Lắng tấm nghiêng lắp đặt thiết bị gạt bùn định kỳ hoạt động gạt bùn về vị trí thu bùn để máy xoắn ốc đẩy sang bể Chứa bùn Nước sạch đi vào khu phân ly và chảy theo đường ống sang bể Nước sạch f Từ bể Nước sạch, một phần nước được bơm cấp cho các hộ tiêu thụ, phần còn lại tự chảy ra nguồn tiếp nhận g Bùn chứa trong bể Chứa bùn được máy bơm bùn bơm lên máy ép bùn để tiến hành tách nước h Trong những trường hợp khi lượng Fe, Mn quá cao, trong quá trình trung hoà sẽ nâng độ pH của nước thải trong 01 hoặc 02 modul (hệ thống được chia thành 03 modul) lên trên 9 để tăng khả năng ôxy hoá Fe và Mn, sau đó sẽ hoà trộn với nước thải trong modul còn lại tại đầu ra của bể Lắng tấm nghiêng để giảm độ pH xuống đạt tiêu chuẩn môi trường i Toàn bộ hoạt động của Trạm xử lý nước thải được tự động điều khiển và kiểm soát chất lượng nước tại nhà Điều hành thông qua hệ thống DCS Đoàn Duy Vinh 66 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội 3.4.3 Đề xuất xử lý nguồn nước thải của quá trình sàng tuyển than Áp dụng công nghệ xử lý nước thải và thực hiện thu hồi bùn than xả ra từ quá trình sàng tuyển bằng phương pháp tuyển nổi của Nhà máy tuyển than Cửa Ông Việc tuyển nổi bùn than đã cho phép nâng cao chất lượng bùn than, có thể điều chỉnh quá trình gạt bọt để nhận được các chủng loại bùn than theo yêu cầu của khách hàng Bằng phương pháp này đã tách được trên 1/3 lượng bùn than không phải là than sạch, có tỷ trọng thấp, khó lắng đọng, làm bể cô đặc không bị quá tải, dễ dàng tách được nước trong để sử dụng tuần hoàn và giảm thiểu được sự trôi nước bùn ra biển, làm ô nhiễm môi trường ở vùng biển quanh xưởng tuyển Sơ đồ thí nghiệm tuyển nổi bùn than giới thiệu ở hình (31) sau: Hình 3.14 Sơ đồ dây chuyền tuyển nổi 1- Bể trộn; 2- Máy tuyển nổi; 3- Thùng chứa sản phẩm bọt; 4- Thùng chứa bùn đuôi thải; 5- Van Tóm lại: Để xử lý nước thải trong quá trình khai thác ở khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh cần thực hiện thống nhất tuân theo một nguyên tắc chung: - Nước mưa chảy tràn từ mặt bằng sàn xuất của các mỏ hầm lò được thu gom bằng hệ thống cống rãnh chung theo quy định của khu vực và được đưa vào hồ Đoàn Duy Vinh 67 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội lắng, sau đó được thoát ra ngoài các sông suối - Nước thải từ các khu vực xưởng sửa chữa, chế biến và các khu vực khai thác của các mỏ hầm lò được dẫn theo hệ thống cống rãnh đến hồ lắng sơ bộ, sau đó được đưa đến hệ thống các trạm pha trộn hỗn hợp, sau đó đựơc dẫn tới hồ lắng tinh để xử lý đảm bảo nước loại B theo QCVN và được tái sử dụng hoặc chảy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực Các biện pháp cơ bản áp dụng để xử lý nước thải như sau - Dùng phương pháp trung hoà bằng các chất xúc tác - Dùng phương pháp chưng cất - Dùng phương pháp trao đổi ion - Dùng kỹ thuật vi sinh - Dùng phương pháp lắng cơ học - Phương pháp xử lý “Active” - Phương pháp Passive - Phương pháp xử lý “semi-active” - Xử lý nước thải chứa dầu mỡ - Các hệ thống xử lý nước thải bằng hợp chất KABENLIS: Phương án làm sạch nước thải trước khi nước thải đổ vào suối Tuy nhiên, không có phương pháp nào áp dụng cho tất cả các mỏ Cần khảo sát kỹ hiện trạng (kiểm tra tính khả thi), đưa ra các đánh giá và đặc điểm của từng mỏ; nghiên cứu phòng thí nghiệm → đưa ra mô hình → hệ thống thí điểm → áp dụng thực tế (kiểm tra → phân phối → cải tiến → kiểm tra) và lựa chọn phương pháp xử lí phù hợp với điều kiện, đặc tính và môi trường từng mỏ Từ các giải pháp nghiên cứu ở trên cho thấy mỗi giải pháp lại có những ưu điểm, nhược điểm riêng ứng với từng điều kiện để ta lựa chọn một giải pháp cho phù hợp với từng điều kiện cụ thể 3.5 Giải pháp về công tác quản lý 3.5.1 Đối với cơ quan quản lý nhà nước - Lập Quy hoạch bảo vệ môi trường, xây dựng kế hoạch tổng thể quản lý môi trường, đặc biệt ở những vùng nhạy cảm có hoạt động khai thác than (vùng Cẩm Đoàn Duy Vinh 68 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội Phả, Hạ Long, Uông Bí, Mạo Khê); - Lập quy hoạch tài nguyên nước: xây dựng hệ thống số liệu quan trắc chất lượng nước, báo cáo hiện trạng môi trường nước, tính toán cân bằng nước… - Xây dựng bổ sung mạng điểm quan trắc hiện trạng môi trường toàn tỉnh, trong đó nhấn mạnh đến môi trường nước trong hoạt động khai thác than; - Lắp đặt thiết bị quan trắc môi trường nước thải tự động tại một số mỏ có lưu lượng nước thải lớn, hàm lượng ô nhiễm cao; - “Khoanh vùng” để kiểm soát chất lượng nước thải: các mỏ đang hoạt động; trước khi mở mỏ; đóng cửa mỏ/phục hồi môi trường mỏ; bãi thải; bãi chế biến; - Cấp đủ số lượng cho nhu cầu sử dụng đất phục hồi sau khai thác; - Thực hiện kế hoạch phối hợp với Tập đoàn Vinacomin trong công tác quản lý, bảo vệ, khai thác, vận chuyển, chế biến và tiêu thụ than trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh; - Tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra hoạt động khoáng sản, công tác bảo vệ môi trường ngành than 3.5.2 Đối với các chủ mỏ, Tập đoàn Vinacomin - Thực hiện các quy định của pháp luật về Bảo vệ môi trường, Tài nguyên nước; - Hoạt động khai thác than theo đúng phương pháp, diện tích, ranh giới, công suất khai thác được cơ quan có thẩm quyền cấp phép; hoạt động sàng tuyển than, đổ thải, vận chuyển theo đúng thiết kế được phê duyệt - Đối với các dự án đầu tư mới, yêu cầu hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải trước khi đi vào hoạt động; xây dựng hệ thống số liệu mạng lưới quan trắc môi trường định kỳ (trong đó có môi trường nước) thống nhất trong Tập đoàn; - Có quy hoạch xử lý và thoát nước thải, trong đó có giải pháp thu gom, xử lý nước rửa trôi bề mặt - Lập Báo cáo đánh giá tác động môi trường chiến lược (KCM); - Kiểm soát các nguồn nước thải gây ô nhiễm: nước thải từ các bãi thải, nước bơm từ moong mỏ, nước từ mặt bằng sân công nghiệp, nước rò rỉ qua hoá chất, nước rửa mặt bằng phân xưởng, thiết bị, nước thải sinh hoạt…; - Kiểm soát khả năng tạo axit của nước thải mỏ: xử lý loại sơ bộ đá thải có Đoàn Duy Vinh 69 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội chứa khoáng pyrít; bao phủ đá thải để ngăn không cho tiếp xúc với nước và không khí; ổ lẫn các chất thải để điều chỉnh độ pH; sử dụng hoá chất kiềm để trung hoà tính a xít; sử dụng chất úc chế vi sinh vật, kìm hãm sự ô xy hoá khoáng py rít bằng vi sinh vật; - Hạn chế sự nhiễm bẩn của nước thải các mỏ than: Hạn chế sự phá huỷ bề mặt địa hình mỏ; thiết kế quy trình nước tuần hoàn; tách phần nước nhiễm bẩn khỏi nguồn nước thải không bẩn; phân loại nước theo chất lượng hay nguồn; xử lý và làm giảm mức ô nhiễm của nước thải; thực hiện tốt công tác quan trắc; - Quy hoạch xử lý nước thải mỏ Đoàn Duy Vinh 70 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn “Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất giải pháp xử lý ” đã đề cập và giải quyết được một số vấn đề cơ bản sau : 1 Đánh giá khái quát được hiện trạng sản xuất và công nghệ của các mỏ hầm lò vùng Cẩm Phả 2 Sử dụng các số liệu thống kê, quan trắc, các hình ảnh minh hoạ và lập luận khoa học để đánh giá một cách toàn diện các tác hại môi trường do hoạt động khai thác hầm lò gây ra 3 Đề xuất sử dụng công nghệ của Hàn Quốc trong xử lý nước thải hầm lò cho toàn vùng Cẩm Phả Đối với các mỏ khai thác bằng phương pháp hầm lò chưa xây dựng hệ thông xử lý nước thải, hệ thống đề xuất gồm các công trình sau: bể điều hòa - bể thứ cấp - bể keo tụ - bể lắng thứ cấp - bình lọc áp lực và xử lý Mn bể nước sạch Đối với các mỏ đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhưng chưa phù hợp, có thể cải tạo theo hướng phù hợp với quy trình, công nghệ nêu trên 4 Đề xuất các biện pháp quản lý tài nguyên và môi trường nhằm tăng cường công tác quản lý nhà nước trong thời gian tới Kiến nghị 1 Các mỏ cần phải thực hiện khai thác theo đúng công nghệ, thiết kế đã được phê duyệt 2 Phải thực hiện nghiêm túc các quy định được thể hiện trong báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của từng đơn vị đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt 3 Xem xét, phân tích kỹ điều kiện cụ thể của từng mỏ để nghiên cứu ứng dụng giải pháp xử lý cho phù hợp 4 Những cơ quan chức năng của tỉnh Quảng Ninh, Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) phải có sự phối hợp chặt chẽ, tăng cường công tác kiểm tra, giám sát quá trình thực hiện công tác bảo vệ môi trường sao cho có hiệu quả và phát triển bền vững Đoàn Duy Vinh 71 Lớp: 10BQLMT - QN Luận văn thạc sỹ Quản lý Môi trường Trường ĐH Bách khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Báo cáo định kỳ công tác bảo vệ môi trường (BVMT) và kết quả quan trắc môi trường của mỏ than Mạo Khê, Hòn Gai, Đèo Nai, Thống Nhất, Hà Lầm Quang 2 Hanh và Mông Dương năm 2010, 2011 Báo cáo tổng kết công tác BVMT của Tập đoàn Công nghiệp than và Khoáng 3 sản Việt Nam năm 2010, 2011, 2012 Báo cáo hiện trạng môi trường Quảng Ninh năm 2010, 2011 do Trung tâm 4 quan tắc và phân tích môi trường Quảng Ninh thực hiện Hoàng Danh Sơn, Đặng Thị Hải Yến và nnk (2004), Đánh giá các nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản 5 lý, Đề án được UBND tỉnh Quảng Ninh phê duyệt Một số Báo cáo trạm xử lý nước thải của các mỏ như mỏ than Mạo Khê, Hòn 6 Gai, Quang Hanh, Mông Dương Luật Bảo vệ môi trường 2005 và các văn bản pháp lý liên quan đến công tác 7 quản lý tài nguyên và môi trường Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020 có xét triển vọng đến năm 2030 đã được Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 60/QĐ-TTg 8 9 10 ngày 09/01/2012 Các Quy chuẩn Việt Nam về Môi trường Tài liệu hỗ trợ và chuyển giao công nghệ của Hàn Quốc tại Việt Nam Tài liệu: xử lý nước thải PGS-TS Hoàng Văn Huệ và Trần Đức Hạ; Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp của tác giả Trần Hiếu Nhuệ; xử lý nước thải đô thị và công nghiệp của tác giả Lâm Minh Triết Đoàn Duy Vinh 72 Lớp: 10BQLMT - QN Đoàn Duy Vinh 73 Lớp: 10BQLMT - QN ... luận văn thạc sỹ khoa học: ? ?Đánh giá thực trạng hoạt động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất giải pháp xử lý? ?? thực với hướng dẫn PGS.TS Ngô... phân tích, đánh giá trạng mơi trường; đánh giá tác động hoạt động khai thác than, đặc biệt nước thải từ hoạt động khai thác than hầm lị tới mơi trường nước; đề xuất số giải pháp xử lý – kỹ thuật... động xả nước thải vào nguồn nước mặt từ hoạt động khai thác than hầm lò vùng Cẩm Phả, đề xuất giải pháp xử lý; phân tích, đánh giá trạng môi trường; làm rõ tác động hoạt động khống sản tới mơi