Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải hầm lò mỏ than tại công ty TNHH MTV 790 thành viên trực thuộc tổng công ty than đông bắc và đề xuất công nghệ xử lý nước thải mỏ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  HÀ VĂN GIANG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƢỚC THẢI HẦM LÒ MỎ THAN TẠI CÔNG TY TNHH MTV 790 - THÀNH VIÊN TRỰC THUỘC TỔNG CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI MỎ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khoá học : Chính quy : Khoa học môi trƣờng : Môi trƣờng : 2012 - 2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  HÀ VĂN GIANG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƢỚC THẢI HẦM LÒ MỎ THAN TẠI CÔNG TY TNHH MTV 790 - THÀNH VIÊN TRỰC THUỘC TỔNG CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI MỎ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Lớp : K 44 - KHMT Khoa : Môi trƣờng Khoá học : 2012 - 2016 Giảng viên hƣớng dẫn : TS Trần Thị Phả Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giai đoạn cần thiết quan trọng sinh viên, thời gian để sinh viên tiếp cận với thực tế, nhằm củng cố vận dụng kiến thức mà học đƣợc nhà trƣờng Đƣợc trí Ban giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Môi trƣờng, trí công ty Cổ phần thƣơng mại kỹ thuật Việt - Sing, thực đề tài “Đánh giá trạng ô nhiễm nước thải hầm lò mỏ than công ty TNHH MTV 790 - thành viên trực thuộc Tổng Công ty than Đông Bắc đề xuất công nghệ xử lý nước thải mỏ” Sau thời gian thự tập bốn tháng học hỏi đƣợc nhiều kinh nghiệm kiến thức quý báu cho thân.Đây tiền đề quan trọng để làm quen với môi trƣờng làm việc thự tế trƣớc trƣờng Đến hoàn thành trình thực tập tốt nghiệp Lời đầu, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Ban giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Ban chủ nhiệm khoa tập thể thầy, cô giáo khoa Môi trƣờng tận tình giúp đỡ dìu dắt suốt trình nghiên cứu học tập Ban lãnh đạo toàn thể cán công nhân viên công ty Cổ phần thƣơng mại kỹ thuật Việt - Sing tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực tập sở Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn quan tâm, tƣ vấn đạo tận tình cô giáo hƣớng dẫn: TS Trần Thị Phả giúp đỡ suốt trình thực hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Cuối cùng, xin đƣợc gửi đến gia đình bạn bè lời cảm ơn chân thành sâu sắc Họ ngƣời động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện niềm tin cho suốt trình học tập, nghiên cứu nhƣ thời gian thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 10 tháng năm 2016 Sinh viên Hà Văn Giang ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải lộ thiên số mỏ than điển hình TKV khu vực Quảng Ninh 14 Bảng 2.2 Đặc điểm nƣớc thải hầm lò mỏ than tác động đến môi trƣờng 16 Bảng 3.1 Điều kiện bảo quản lƣu giữ mẫu nƣớc thải 31 Bảng 3.2 Các phƣơng pháp phân tích mẫu 32 Bảng 4.1 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải chƣa qua xử lý Mỏ 790 40 Bảng 4.2 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải qua xử lý Mỏ 790 44 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Nguồn gốc hình thành nƣớc thải mỏ than hầm lò 12 Hình 4.1 Quy trình khai thác than lộ thiên Công ty TNHH MTV 790 37 Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò 38 Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ XLNT hầm lò Công ty 790 39 Hình 4.4 Diễn biến giá trị pH nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 45 Hình 4.5 Diễn biến nồng độ TSS nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 46 Hình 4.6 Diễn biến hàm lƣợng COD nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 47 Hình 4.7 Diễn biến hàm lƣợng Fe nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 47 Hình 4.8 Diễn biến hàm lƣợng Mn nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 48 Hình 4.9 Diễn biến hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 49 Hình 4.10 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải mỏ than hầm lò tuần hoàn nƣớc thảiphục vụ sản xuất tắm giặt 50 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii Phần 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở lý luận khoa học pháp lý đề tài 2.1.1 Cơ sở lý luận khoa học đề tài 2.1.2 Cơ sở pháp lý đề tài 2.2 Tổng quan nƣớc thải mỏ than công nghệ xử lý 10 2.2.1 Sự hình thành nƣớc thải trình khai thác than 11 2.2.2 Tính chất chung nƣớc thải mỏ than 13 2.2.3 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 18 2.2.3.1 Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải biện pháp học 18 2.2.3.2 Phƣơng pháp hóa lý xử lý nƣớc thải 18 2.2.3.3 Phƣơng pháp hóa học xử lý nƣớc thải 19 2.2.3.4 Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải biện pháp sinh học 20 v Phần 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 27 3.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu: 27 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 27 3.1.3 Địa điểm nghiên cứu 27 3.2 Nội dung nghiên cứu 28 3.2.1 Một vài đặc điểm công ty TNHH MTV 790 28 3.2.2 Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 28 3.2.2.1 Đánh giá trạng chất lƣợng nƣớc thải công ty TNHH MTV 790 cổng ty than Đông Bắc qua số tiêu ô nhiễm: 28 3.2.2.2 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 28 3.2.3 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt sản xuất (xử lý bậc 2) công ty TNHH MTV 790 29 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 29 3.3.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu 29 3.3.2 Phƣơng pháp lấy mẫu phân tích 29 3.3.3 Phƣơng pháp so sánh 32 3.3.4 Phƣơng pháp tổng hợp, xử lý số liệu 33 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Một vài đặc điểm công ty TNHH MTV 790 34 4.1.1 Sự hình thành phát triển công ty TNHH MTV 790 34 4.1.2 Khái quát điều kiện tự nhiên,kinh tế, xã hội, môi trƣờng có liên quan đến sản xuất than Công ty TNHH MTV 790 34 4.1.2.1 Vị trí địa lý 34 4.1.2.2 Địa hình 35 vi 4.1.2.3 Điều kiện khí hậu 35 4.1.2.4 Tài nguyên rừng 36 4.1.2.5 Hệ thống cấp nƣớc 36 4.1.2.6 Các đối tƣợng kinh tế - xã hội 36 4.1.2.7 Di tích lịch sử, văn hoá 37 4.1.3 Quy trình sản xuất Công ty TNHH MTV 790 37 4.1.4 Đánh giá công nghệ xử lý nƣớc thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 39 4.2 Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 40 4.2.1 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải hầm lò chƣa qua xử lý công ty TNHH MTV 790 40 4.2.2 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 43 4.3 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt sản xuất (xử lý bậc 2) công ty TNHH MTV 790 49 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chú thích BOD : Nhu cầu oxi sinh hóa BTNMT : Bộ tài nguyên môi trƣờng BYT : Bộ y tế COD : Nhu cầu oxi hóa học DO : Hàm lƣợng oxi hóa tan ĐTM : Đánh giá tác động môi trƣờng KHCN : Khoa học công nghệ KLN : Kim loại nặng MTV : Một thành viên NĐ/CP : Nghị định phủ NQ/TW : Nghị trung ƣơng PA : Poly Acrylamit PAC : Poly AluminClorua QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TSS : Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng XLNT : Xử lý nƣớc thải Phần MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Tỉnh Quảng Ninh có nhiều lợi quan trọng phát triển kinh tế xã hội trở thành địa phƣơng có phát triển động phía Bắc đất nƣớc thời kỳ đổi Đặc biệt, tỉnh Quảng Ninh giàu tiềm phát triển kinh tế, có nhiều mạnh mà vùng khác đƣợc, tài nguyên khoáng sản, cảnh quan điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển công nghiệp khai thác khoáng sản, cảng biển nƣớc sâu, du lịch, nuôi trồng thuỷ sản Vùng biển tỉnh Quảng Ninh nơi sinh sống nhiều loài hải sản có giá trị kinh tế cao nhƣ tôm hùm, cá song, ngọc trai nơi có nhiều hệ sinh thái cửa sông, ven biển quan trọng nhƣ cánh rừng ngập mặn rộng lớn, đám san hô, bãi cá Song song với tiềm năng, triển vọng thành tựu kinh tế đạt đƣợc nhiều năm qua, Quảng Ninh đối mặt với thách thức không nhỏ môi trƣờng Chất lƣợng môi trƣờng số khu vực trọng điểm bị tác động mạnh, đa dạng sinh học suy giảm nhanh vòng 20 năm trở lại đây, nhiều nguồn tài nguyên môi trƣờng bị khai thác cạn kiệt Điển hình hoạt động khai thác than tồn hàng trăm năm làm nhiều cánh rừng nơi cƣ trú loài động vật, gây bồi lấp dòng sông, suối; hoạt động vận tải, sàng tuyển khai thác than loại khoáng sàng khác gây nguồn ô nhiễm nguồn nƣớc lớn, tăng sức ép lên vùng sinh thái nhạy cảm Hoạt động nguyên nhân làm suy thoái tài nguyên, môi trƣờng, ảnh hƣởng trực tiếp đến tiềm phát triển kinh tế xã hội đời sống nhân dân nhiều nơi tỉnh 41 Kết trình bày bảng 4.1cho thấy nƣớc thải có giá trị pH thấp, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng (TSS) sắt tổng (Fe), mangan (Mn) dầu mỡ khoáng cao, hầu hết vƣợt giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp, cụ thể là: - Giá trị pH: Dao động khoảng từ 3,5 ÷ 5,0, thấp giới hạn cho phép từ 1,1 ÷ 1,6 lần, tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu Trong mẫu nƣớc thải lấy tháng 9/2015 có giá trị pH cao 5,0 (thấp giới hạn cho phép từ 1,1 ÷ 1,8 lần) Mẫu nƣớc thải lấy tháng 11 có giá trị pH thấp 3,5 (thấp giới hạn cho phép từ 1,57 ÷ 2,57 lần) Giá trị pH mẫu lấy tháng tháng 10 có xu hƣớng cao so với tháng 11 tháng 12, nguyên nhân chủ yếu lƣợng mƣa tháng tháng 10 cao nên nƣớc mƣa pha loãng làm giảm bớt tính axít nƣớc thải - Hàm lƣợng TSS: Tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu mà hàm lƣợng TSS nƣớc thải cử lò dao động khoảng từ 460 ÷ 765 mg/l, vƣợt giới hạn cho phép từ 4,6 ÷ 7,6 lần Trong mẫu nƣớc thải lấy tháng có hàm lƣợng TSS 765 mg/l cao so với tháng lại, mẫu nƣớc thải lấy tháng 11 có hàm lƣợng TSS 460mg/l thấp so với tháng Mẫu nƣớc thải mỏ than 790 có biến động hàm lƣợng TSS có chênh lệch lƣợng mƣa tháng Tháng có lƣợng mƣa lớn lƣợng cặn trôi từ bề mặt khu mỏ lớn làm tăng hàm lƣợng TSS ngƣợc lại tháng có lƣợng mƣa nhỏ hàm lƣợng TSS thấp - Kim loại: Hầu hết mẫu có hàm lƣợng Fe Mn cao, xấp xỉ vƣợt giới hạn cho phép, hàm lƣợng Fe dao động khoảng từ 5,9 ÷ 8,5mg/l, vƣợt giới hạn cho phép tối đa 1,7 lần Trong mẫu nƣớc thải lấy tháng 11 có hàm lƣợng Fe cao 8,51 mg/l, 42 mẫu nƣớc thải lấy tháng có hàm lƣợng Fe thấp 5,87 mg/l Hàm lƣợng Mn dao động khoảng từ 1,87 ÷ 5,23 mg/l, vƣợt giới hạn cho phép từ 1,9 ÷ 5,2 lần Trong mẫu nƣớc thải lấy tháng 11 có hàm lƣợng Mn cao 5,23 mg/l, mẫunƣớc thải lấy tháng có hàm lƣợng Mn thấp 1,87 mg/l - Kim loại nặng: Hàm lƣợng kim loại nặng nƣớc thải mỏ than 790 lần khảo sát thấp, nằm giới hạn cho phép, số kim loại nặng có độc tính cao nhƣ As, Cd, Hg không phát thấy trình phân tích mẫu nƣớc thải lần lấy mẫu Điều cho thấy nƣớc thải mỏ chƣa bị ô nhiễm kim loại nặng - Dầu mỡ khoáng: Hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc thải mỏ đƣợc nghiên cứu có giá trị từ trung bình đến cao, tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu mà giá trị giao động khoảng từ 8,53 ÷ 16,25mg/l (vƣợt giới hạn cho phép tối đa 1,63 lần) - Các chất hữu cơ: Sự ô nhiễm chất hữa nƣớc thải đƣợc đặc trƣng thông số BOD5, COD, Amoni tổng photpho.Kết phân tích tất mẫu nƣớc thải có giá trị BOD5, Amoni tổng photpho thấp giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp Riêng hàm lƣợng COD đợt quan trắc vào tháng 11 tháng 12 vƣợt giới hạn cho phép từ 1,7 ÷ 1,8 lần - Chỉ tiêu vi sinh: Kết phân tích cho thấy hàm lƣợng Colifom mẫu nƣớc thải dao động từ 1.800 ÷ 3.500 MPN/100 ml, nằm giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp Điều khẳng định nƣớc thải mỏ than công ty 709 chƣa bị ô nhiễm vi sinh vật 43 4.2.2 Đánh giá hiệu xử lý nước thải hầm lò công ty TNHH MTV 790 Tuân thủ quy định pháp luật bảo vệ môi trƣờng để giảm thiểu ảnh hƣởng thông số ô nhiễm nƣớc thải mỏ tới môi trƣờng xung quanh, mỏ đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải Kết phân tích mẫu nƣớc thải đƣợc lấy cống thải sau trạm xử lý đƣợc lấy lần cống thải sau trạm xử lý mỏ đƣợc trình bày bảng 4.2 44 Bảng 4.2 Kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải qua xử lý Mỏ 790 TT 10 11 12 13 14 15 Chỉ tiêu pH TSS BOD5 (20oC) COD Pb Cu Fe tổng Cd Mn As Hg Amoni Tổng Photpho Dầu mỡ khoáng Tổng colifom 75 QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B với Kq=Kf=1) 5,5 ÷ 100 84,1÷88,9 20 18 50 10÷19,8 84 0,003 0,54 1,02 KPH 0,99 KPH KPH 2,67 250 0,006 0,46 7,22 KPH 4,51 KPH KPH 2,17 120 0,004 0,38 1,01 KPH 0,68 KPH KPH 1,83 150 0,5 0,1 0,1 0,01 10 33,7÷52 50÷66,7 30,9÷36,8 85÷88 80÷85 23,9÷50 0,82 0,41 0,3 0,28 30,7÷50 2,38 14,71 2,94 16,25 4,06 10 75,1÷81 1.240 3.500 1.800 1.800 1.400 5.000 22,2÷48,5 Tháng 9/2015 Tháng 10/2015 Tháng 11/2015 Tháng 12/2012 W1-1 W2-1 W1-1 W2-1 W1-1 W2-1 W1-1 W2-1 mg/l 5,0 765 7,5 85 4,5 690 7,5 80 3,5 460 6,5 73 520 mg/l 32,1 21 44,5 35,7 35 20 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 75,6 0,002 0,42 5,87 KPH 1,87 KPH KPH 1,14 58,8 0,001 0,29 0,88 KPH 0,34 KPH KPH 0,57 85,3 0,003 0,38 6,43 KPH 2,65 KPH KPH 1,26 56,5 0,001 0,24 0,95 KPH 0,63 KPH KPH 0,94 274 0,004 0,81 8,51 KPH 5,23 KPH KPH 3,51 mg/l 0,26 0,18 0,51 0,43 mg/l 8,53 1,62 11,43 MNP/ 100ml 2.650 1.420 2.730 Đơn vị Hiệu suất (%) (Nguồn: Kết nghiên cứu) Ký hiệu mẫu: - W1-1: Nƣớc thải hầm lò trƣớc xử lý - W2-1: Nƣớc thải hầm lò sau xử lý 45 Số liệu bảng 4.2 cho thấy tất tiêu ô nhiễm nƣớc thải sau xử lý đảm bảo nằm giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp trƣớc thải vào môi trƣờng Để làm rõ hiệu hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc xây dựng mỏ, tiến hành đánh giá hiệu suất xử lý thông số ô nhiễm đặc trƣng cho nƣớc thải mỏ than (bao gồm: pH, TSS, COD, Fe, Mn, dầu mỡ khoáng) Kết cụ thể nhƣ sau: - Giá trị pH: Giá trị pH nƣớc thải sau xử lý dao động khoảng từ 6,5 ÷ 7,5 (hình 4.4), tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu, nằm khoảng giới hạn cho phép theo cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp trƣớc thải vào môi trƣờng,trong giá trị pH mẫu đƣợc lấy vào tháng tháng có giá trị pH cao so với mẫu lấy vào tháng 11 tháng 12 Diễn biến giá trị pH nƣớc thải mỏ than công ty TNHH MTV 790 10 Giá trị 9 7.5 7.5 6.5 5.5 5.5 5.5 4.5 3.5 5.5 Trước xử lý Sau xử lý Giới hạn Giới hạn 09-2015 10-2015 11-2015 12-2015 Thời gian Hình 4.4 Diễn biến giá trị pH nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 46 - Hàm lƣợng TSS: Tùy thuộc thời điểm lấy mẫu mà hàm lƣợng TSS nƣớc thải lấy cống thải sau xử lý dao động khoảng từ 73 ÷ 85 mg/l (hình 4.5) Hàm lƣợng TSS cao mẫu đƣợc lấy vào tháng 9/2015, cao 1,16 lần so với mẫu có hàm lƣợng TSS thấp đƣợc lấy vào tháng 11/2015 Hiệu suất xử lý dao động khoảng từ 84,13 ÷ 88,89% Nồng độ (mg/l) Diễn biến nồng độ TSS nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 900 800 700 600 500 400 300 200 100 765 690 520 460 Trước xử lý Sau xử lý QCVN 40:2011/BTNMT 100 85 09/2015 100 80 10/2015 100 73 11/2015 100 75 12/2015 Thời gian Hình 4.5.Diễn biến nồng độ TSS nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 - Các chất hữu cơ: Kết phân tích mẫu nƣớc thải trƣớc xử lý cho thấy ô nhiễm chất hữu nƣớc thải mỏ thể thông số COD Diễn biến hàm lƣợng COD nƣớc thải sau xử lý dao động khoảng từ 56,5÷ 120 mg/l (Hình 4.6).Hàm lƣợng COD cao mẫu đƣợc lấy vào tháng 12/2015, cao 2,1 lần so với mẫu có hàm lƣợng Fe thấp đƣợc lấy vào tháng 10/2015 Hiệu suất xử lý dao động khoảng từ 33,7 ÷ 52% 47 Nồng độ (mg/l) Diễn biến nồng độ COD nước thải mỏ than công ty TNHH MTV 790 300 250 200 150 100 50 Trước xử lý Sau xử lý QCVN 40:2011/BTNMT 09/2015 10/2015 11/2015 12/2015 Hình 4.6.Diễn biến hàm lƣợng COD nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 - Hàm lƣợng Fe: Hàm lƣợng Fe nƣớc thải lấy cống thải sau xử lý dao động khoảng từ 0,88 ÷ 1,02 mg/l (Hình 4.7), thấp so với cột B củacủa QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp trƣớc thải vào môi trƣờng Hàm lƣợng Fe cao mẫu đƣợc lấy vào tháng 11/2015, cao 1,16 lần so với mẫu có hàm lƣợng Fe thấp đƣợc lấy vào tháng 9/2015 Hiệu suất xử lý dao động khoảng từ 85 ÷ 88% Diễn biến nồng độ Fe nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Nồng độ (mg/l) 10 8.51 5.87 7.22 6.34 5 0.95 1.02 1.01 Sau xử lý Trước xử lý 0.88 09/2015 10/2015 11/2015 QCVN 40:2011/BTNMT 12/2015 Thời gian Hình 4.7.Diễn biến hàm lƣợng Fe nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 48 - Hàm lƣợng Mn: Hàm lƣợng Mn nƣớc thải lấy cống thải sau xử lý dao động khoảng từ 0,34 ÷ 0,99 mg/l (Hình 4.8) Hàm lƣợng Mn cao mẫu đƣợc lấy vào tháng 11/2015, cao 2,95 lần so với mẫu có hàm lƣợng Mn thấp đƣợc lấy vào tháng 9/2015) Hiệu suất xử lý dao động khoảng từ 80 ÷ 85% Diễn biến nồng độ Mn nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 5.23 Nồng độ (mg/l) 4.51 Trước xử lý 2.56 1.87 1 0.34 09/2015 Sau xử lý 0.63 10/2015 0.99 11/2015 0.68 QCVN 40:2011/BTNMT 12/2015 Thời gian Hình 4.8.Diễn biến hàm lƣợng Mn nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 - Hàm lƣợng dầu mỡ khoáng: Hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc thải lấy cống thải sau xử lý dao động khoảng từ 1,62 ÷ 4,06 mg/l (Hình 4.9) Hàm lƣợng dầu mỡ khoáng cao mẫu đƣợc lấy vào tháng 12/2015), cao 2,51 lần so với mẫu có hàm lƣợng dầu mỡ khoáng thấp đƣợc lấy vào tháng 9/2015 Hiệu suất xử lý dao động khoảng từ 75 ÷ 81% 49 Nồng độ (mg/l) Diễn biến hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 18 16 14 12 10 16.25 14.71 10 8.53 11.34 10 10 10 Trước xử lý Sau xử lý 1.62 09/2015 2.94 2.38 10/2015 11/2015 4.06 QCVN 40:2011/BTNMT 12/2015 Thời gian Hình 4.9.Diễn biến hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Mặc dù tất thông số nƣớc thải sau xử lý nằm giới hạn cho phép, nhƣng tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu, giá trị thông số nƣớc thải sau xử lý có thay đổi 4.3 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt sản xuất (xử lý bậc 2) công ty TNHH MTV 790 Nƣớc thải sau xử lý mỏ than công ty TNHH MTV 790đạt tiêu chuẩn theo cột B QCVN 40:2011/BTNMT, hầu hết tiêu ô nhiễm nhƣ TSS, Fe, Mn,… nằm sát ngƣỡng cho phép Trong nhu cầu cấp nƣớc mỏ lại cao, nhu cầu cấp nƣớc mỏ tập trung cho nhu cầu nhƣ tắm giặt, phun sƣơng dập bụi, vệ sinh công nghiệp ăn uống Do cần tính toán giải pháp hợp lý, xử lý tiếp tục (Xử lý bậc 2) để giảm tiêu ô nhiễm nhƣ Fe, Mn, TSS… để cấp tuần hoàn lại vấn đề quan trọng vừa đạt đƣợc hiệu mặt kinh tế nhƣ bảo vệ môi trƣờng 50 BÃI THẢI BỂ LỌC BÙN MÁY THỔI KHÍ Nƣớc thải hầm lò BỂ ĐIỀU HÒA BỂ TRUNG HÒA NaOH BỂ PHẢN ỨNG BỂ LẮNG BỒN CHỨA LỌC MANGAN CỘT LỌC ÁP BỒN CHỨA THIẾT BỊ V200 PAC,PAA ĐIỀU HÒA BỂ CHỨA NƢỚC SAU XỬ LÝ FIL LỌC INOX 40 INCH Khử trùng CẤP ĐI SỬ DỤNG Hình4.10.Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải mỏ than hầm lò tuần hoàn nước thảiphục vụ sản xuất tắm giặt 51  Quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải lựa chọn đề xuất Nƣớc thải từ hầm lò đƣợc bơm tập trung lắng sơ bể lắng trung gian cửa lò sau đƣợc bơm vào bể điều hòa.Bể điều hòa có chức làm giảm tốc độ dòng chảy, điều hòa lƣu lƣợng lắng hạt có kích thƣớc nhỏ mức milimet Tại bể trung hòa dung dịch NaOH đƣợc bơm vàohòa trộn với nƣớc thải để trung hòa axit H2SO4 có nƣớc thải, nâng độ pH đạt tiêu chuẩn môi trƣờng đồng thời khí đƣợc sục vào bể trung hòa tạo điều kiện oxy hóa kim loại giúp trình hòa trộn dung dịch NaOH Tại bể phản ứng, chất keo tụ PAC(phèn nhôm), PAA(polime) đƣợc bơm vào hòa trộn với nƣớc thải, khí đƣợc sục liên tục nhờ máy sục khí với tác dụng cung cấp khí oxy để oxy hóa kim loại nặng, khuấy trộn chất keo tụ Dung dịch PAC, PAA dạng bột đƣợc pha chế nhà vận hành thành dung dịch với nồng độ 0,1% Dung dịchkeo tụ đƣợc bơm định lƣợng bơm từ thùng pha chế đến bể phản ứng, trƣớc hết cho PAC vào để giảm độ nhớt, tăng khả hút hạt có kích thƣớc nhỏ tạo thành hạt có kích thƣớc lớn sau cho tiếp PAA chất trợ nắng để tăng khả hội tụ hạt tiếp xúc với tạo thành thể keo tụ lớn, tăng tốc độ nắng Tại bể lắng cặn lơ lửng kết thành có kích thƣớc lớn, phần lớn lắng đọng xuống đáy bể.Tại đáy bể lắng lắp đặt ống hút bùn nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn sang Bể phơi bùn Nƣớc từ bể lắng đƣợc bơm vào bồn chứa nƣớc sau bơm qua bình lọc mangan Tại bình lọc mangan có chứa lớp vật liệu lọc cát, sỏi, zeolit, cát mangan có tác dụng khử sắt, mangan kim loại nặng huyền phù lại nƣớc thải Định kỳ ca lần bơm rửa ngƣợc 15 phút/lần để làm lớp lọc.Lớp vật liệu lọc xử lý sắt, mangan có tuổi thọ khoảng 52 năm sử dụng thay Tại sau nƣớc thải đƣợc qua bình lọc áp đạt tiêu chuẩn cột B QCVN 40:2011/BTNMT nƣớc thải công nghiệp Nƣớc từ Bồn chứa qua thiết bị V200, thiết bị lọc cặn tự động gồm phận gồm: van điện từ, phận điều khiển đƣợc lập trình tù trƣớc phận lọc Tác dụng thiết bị V200 lọc cặn với lõi lọc đƣợc làm vonfram ko bị ăn mòn, không bị oxy hóa Bộ phận điều khiển điều chỉnh van điện từ đóng mở tự động để xả cặn rửa lớp lƣới lọc Nƣớc bồn chứa sau qua thiết bị V200 đƣợc khử trùng clo đƣợc bơm sang cột lọc áp tiếp theo, cột lọc áp có chứa vật liệu lọc là: cát, sỏi, than hoạt tính Với đặc tính diện tích bề mặt tiếp xúc lớn than hoạt tính hấp thụ chất bẩn ô nhiễm nƣớc Cuối nƣớc đƣợc lọc qua hệ thống phin lọc inox Bên phin lọc inox gồm cục lọc có màng lọc cấp MF, phạm vi kích thƣớc chất bị loại bỏ từ 0,1 đến 10 micromet Vật liệu màng thƣờng đƣợc làm gốm sứ, teflon, polypropylene loại nhựa khác Nguyên lý hoạt động loại bỏ chất rắn lơ lửng từ nƣớc qua lớp màng có kích thƣớc lỗ nhỏ Nƣớc qua phin lọc inox đạt tiêu chuẩn theo QCVN 02:2009/BYT chất lƣợng nƣớc sinh hoạt chứa bể lớn đƣợc cấp cho tắm giặt hoạt động sản xuất nhƣ phun sƣơng, dập bụi… Tại bể lọc bùn, nƣớc đƣợc tách khỏi bùn qua lớp lọc cát, sỏi.Bùn đƣợc bơm từ bể lắng chứa 95 - 97% nƣớc.Để chuyển đổ thải cần tiến hành tách nƣớc khỏi bùn đảm bảo lƣợng nƣớc lại bùn dƣới 20%.để tách nƣớc khỏi bùn dùng phƣơng pháp tự nhiên (phơi, lọc qua cát, sỏi…) phƣơng pháp giới (máy éo bùn) 53 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Trên sở kết nghiên cứu thu đƣợc đề tài xin đƣa số kết luận sau: - Nƣớc thải mỏ than hầm lò công ty TNHH MTV 790 thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc có giá trị pH thấp (dao động khoảng từ 3,5 ÷ 5,0); hàm lƣợng chất rắn lơ lửng (TSS) dao động khoảng từ 460 ÷ 765 mg/l, vƣợt giới hạn cho phép từ 4,6 ÷ 7,7 lần; sắt tổng (Fe) dao động khoảng từ 5,87 ÷ 8,51 mg/l, vƣợt giới hạn cho phép tối đa 1,7 lần; mangan (Mn) dao động khoảng từ 1,87 ÷ 5,23 mg/l vƣợt giới hạn cho phép từ 1,9 ÷ 5,2 lần dầu mỡ khoáng cao, dao động khoảng từ 8,53 ÷ 16,25 mg/l vƣợt tối đa 1,63 lần so với giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40: 2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp Mức độ ô nhiễm có thay đổi phải ánh biến đổi theo thời gian lấy mẫu - Hiện mỏ đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải phƣơng pháp hóa - lý Kết phân tích mẫu nƣớc thải đƣợc lấy cống thải sau trạm xử lý cho thấy tất tiêu ô nhiễm nƣớc thải sau xử lý đảm bảo nằm giới hạn cho phép đƣợc quy định cột B QCVN 40:2011/BTNMT chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp trƣớc thải vào môi trƣờng Cụ thể là: pH dao động khoảng từ 6,5 ÷ 7,5; TSS dao động khoảng từ 73 ÷ 85 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 85 ÷ 88,9%; hàm lƣợng Fe dao động khoảng từ 0,88 ÷ 1,02 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 70 ÷ 88%; hàm lƣợng Mn dao động khoảng từ 0,34 ÷ 0,99 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 70 54 ÷ 87%; hàm lƣợng dầu mỡ khoáng dao động khoảng từ 1,62 ÷ 4,06 mg/l; hiệu suất xử lý đạt75 ÷ 81% -Để đạt đƣợc hiệu mặt kinh tế nhƣ bảo vệ môi trƣờng công ty TNHH MTV 790 cầnxây dựngthêm hệ thống công nghệ xử lý nƣớc thải hầm lò Bậc để đạt tiêu chuẩn theo QCVN 02:2009/BYT để tái tuần hoàn cho sinh hoạt sản xuất 5.2 Kiến nghị Đểgiảm thiểu ảnh hƣởng tiêu cực nƣớc thải mỏ than hầm lò đến môi trƣờng, công ty cần: - Thực khai thác theo công nghệ, thiết kế đƣợc phê duyệt; - Thực nghiêm túc biện pháp BVMT báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng đƣợc cấp có thẩm quyền phê duyệt; - Lập báo cáo xả thải vào nguồn nƣớc quan trắc định kỳ theo quy định pháp luật; - Xem xét, nghiên cứu điều kiện mỏ để ứng dụng công nghệ xử lý nƣớc thải hầm lò tuần hoàn phục vụ cho tắm giặt sản xuất cho phù hợp góp phần vào phát triển cách bền vững ngành than hài hoà với phát triển kinh tế, xã hội du lịch địa bàn tỉnh Quảng Ninh - Đảm bảo vận hành thƣờng xuyên định kỳ đánh giá hiệu xử lý hệ thống xử lý nƣớc thải mỏ xây dựng; - Các quan chức tỉnh Quảng Ninh, Tổng Công ty Than Đông Bắc, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) cần phối hợp chặt chẽ để tăng cƣờng công tác kiểm tra, giám sát hoạt động thực công tác BVMT mỏ thuộc phạm vi quản lý để đảm bảo hoạt động khai thác, sản xuất than diễn hiệu bền vững 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ TN&MT, 2009, 2010, 2011, 1012, “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trường” Công ty TNHH MTV 790, 2011, “Báo cáo định kỳ công tác bảo vệ môi trường kết hoạt động trạm xử lý nước thải mỏ 790” Trần Đức Hạ, Trần Hoàng Anh, 2014, “Báo cáo chuyên đề “Đánh giá hiệu xử lý nước thải mỏ 790 công nghệ lọc màng UF” Đại học Công nghiệp Quảng Ninh” Hoàng Huệ, 1996, “Xử lý nước thải”, NXB Xây dựng, Hà Nội Trịnh Lê Hùng, 2006, “Kỹ thuật xử lý nước thải”, NXB Giáo dục Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2005, “Giáo trình công nghệ xử lý nước thải”, NXB Khoa học - Kỹ thuật Trần Hiếu Nhuệ, 1999, “Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học - Kỹ thuật” Quốc hội, 2014, “Luật Bảo vệ môi trường” Tập đoàn Công nghiệp than Khoáng sản Việt Nam, 2010, “Báo cáo tổng kết công tác BVMT Tập đoàn năm 2010” 10 Thủ tƣớng Chính phủ, 2012, “Quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 09/01/2012 phê duyệt “Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020 có xét triển vọng đến năm 2030” 11 Tổng công ty Than Đông Bắc, 2011, “Báo cáo tổng kết công tác BVMT Tổng Công ty năm 2011” 12 Viện KHCN Mỏ, 2012, “Tổng hợp báo cáo quan trắc môi trường mỏ thuộc TKV năm 2012 ... Việt - Sing, thực đề tài Đánh giá trạng ô nhiễm nước thải hầm lò mỏ than công ty TNHH MTV 790 - thành viên trực thuộc Tổng Công ty than Đông Bắc đề xuất công nghệ xử lý nước thải mỏ Sau thời gian... NÔNG LÂM  HÀ VĂN GIANG Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƢỚC THẢI HẦM LÒ MỎ THAN TẠI CÔNG TY TNHH MTV 790 - THÀNH VIÊN TRỰC THUỘC TỔNG CÔNG TY THAN ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG... đề nêu trên, việc lựa chọn đề tài luận văn với tiêu đề: Đánh giá trạng ô nhiễm nước thải hầm lò mỏ than công ty TNHH MTV 790 - thành viên trực thuộc Tổng Công ty than Đông Bắc đề xuất công nghệ