Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trường nước do nước thải ở một số mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình, thuộc vùng đông triều uông bí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -O0O NGUYỄN TẤT THẮNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ DỰ BÁO MỨC ĐỘ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO NƯỚC THẢI Ở MỘT SỐ MỎ HẦM LỊ QUY MƠ SẢN XUẤT TRUNG BÌNH, THUỘC VÙNG ĐƠNG TRIỀU - NG BÍ CHUN NGÀNH: KHAI THÁC MỎ Mà SỐ: 60.53.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN XUN H H NI - 2010 Mở ĐầU Tính cấp thiết đề tài Hiện mỏ nhu cầu tài nguyên nớc dùng cho sinh hoạt sản xuất phục vụ cho ngành ngày tăng, nguồn nớc mặt hạn chế khan hiếm, nguồn nớc ngầm giảm mạnh ảnh hởng việc khai thác xuống sâu Khả cung cấp nớc ngầm, nớc mặt có không đủ cung cấp cho sản xuất sinh hoạt dẫn tới thiếu lợng nớc lớn Mặt khác lợng lớn nớc thải trình khai thác mỏ cha đợc xử lý xử lý cha tốt, thải trực tiếp môi trờng gây ô nhiễm định đến nguồn nớc mặt nớc ngầm khu vực mỏ vùng lân cận Chính cần phải có nghiên cứu khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mỏ Hầm lò với độ sâu quy mô khai thác định để có giải pháp hạn chế tối đa tác động tiêu cực với môi trờng nớc khu vực Nhằm đảm bảo đợc chất lợng số lợng nớc tốt phục vụ cho sinh hoạt sản xuất mỏ khu vực xung quanh Tác giả lựa chọn đề tài : Nghiên cứu xây dựng sở khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình, thuộc vùng Đông Triều - Uông Bí Mục đích nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu xây dựng sở dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thảI mỏ theo chiều sâu khai thác dự báo đến năm 2020 theo chiến lợc phát triển ngành than - Nghiên cứu xây dựng sở dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mỏ theo quy mô sản xuất theo chiến lợc phát triển ngành than đến năm 2020 - Đề xuất giải pháp hạn chế tác động tiêu cực ảnh hởng nớc thảI mỏ hầm lò Đối tợng phạm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu đề tài nghiên cứu xây dựng sở khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải Phạm vi nghiên cứu số mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình thuộc vùng Uông Bí - Đông Triều Nội dung luận văn - Đặc điểm chung khu vực khu đông triều-uông bí trạng khai thác mỏ có quy mô sản xuất trung bình giai đoạn từ 2000 -:- 2009 - Nghiên cứu mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều - Uông Bí - Nghiên cứu dự báo tác động ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ có quy mô sản xuất trung bình, thuộc khu vực Đông triều Uông Bí - Đề xuất giải pháp hạn chế tác động tiêu cực ảnh hởng nớc thảI mỏ hầm lò Phơng pháp nghiên cứu Các phơng pháp nghiên cứu đà đợc sử dụng để hoàn thành công trình bao gồm; - Phơng pháp phân tích tổng hợp tài liệu; - Phơng pháp khảo sát, đo đạc; - Phơng pháp toán học thống kê; - Phơng pháp đồ thị; ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài a ý nhghĩa khoa học: Nghiên cứu xây dựng sở khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình b ý nghĩa thực tiễn: Nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trờng nguồn nớc thảI mỏ hầm lò cách đa đề xuất giải pháp có tính thực tiễn áp dụng vào tình hình thực tế mỏ than thuộc vùng Đông Triều Uông Bí Cơ sở tài liệu Luận văn đợc viết sở : - Các kết thống kê thu thập tài liệu mỏ khai thác than thuc Th xó Uụng Bớ Tài liệu viện KHCN Mỏ, th viện trờng Đại học Mỏ Địa chất Cấu trúc luận văn Cấu trúc luận văn gồm: Mở đầu Chơng - Đặc điểm chung khu vực khu vực đông triều-uông bí trạng khai thác khai thác mỏ Hồng TháI Đồng Vông giai đoạn từ 2000 -:- 2009 Chơng - Nghiên cứu mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều Uông Bí Chơng - Nghiên cứu dự báo tác động ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ có quy mô sảnxuất trung bình, thuộc khu vực Đông triều Uông Bí Chơng - Đề xuất giải pháp hạn chế tác động tiêu cực ảnh h−ëng cđa n−íc má tíi m«i tr−êng n−íc - KÕt luận kiến nghị - Tài liệu tham khảo Lời cảm ơn ! Luận văn đợc hoàn thành dới hớng dẫn khoa học PGS-TS Trần Xuân Hà Qua xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Ban Giám hiệu trờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đại học sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác hầm lò, Ban lÃnh đạo công ty than Đồng Vông, Cty than Hồng Thái đà giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Đặc biệt hớng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Trần Xuân Hà thầy giáo Bộ môn khai thác hầm lò, trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồng thời bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học, bạn đồng nghiệp ngời thân đà tạo điều kiện, động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, tài liệu kết nêu luận văn trung thực kết công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Tất Thắng mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Đặc điểm chung khu vực khu đông triều-uông bí Chơng 1 trạng khai thác mỏ có quy mô sản xuất trung bình giai đoạn từ 2000 -:- 2009 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 Đặc điểm chung khu vực Đông Triều-Uông Bí Vị trí địa lý trị khu vực Đông Triều 1.1.4 Đặc điểm tự nhiên - xà hội khu vực Đông Triều-Uông Bí Định hớng chiến lợc phát triển quy hoạch khai thác than khu vực Đông Triều-Uông Bí Hiện trạng khai thác mỏ có quy mô sản xuất trung bình vùng Đông Triều- Uông Bí giai đoạn từ 2000 -:- 2009 1.1.5 1.2 1.2.1 1.2.2 Chơng Ví trí địa lý trị khu vực Uông Bí Một số điều kiện kinh tế công nghiệp - xà hội vấn đề môi trờng liªn quan Hiện trạng khai thác mỏ Hồng Thái Hiện trạng khai thác mỏ Đồng Vông NGHIấN CỨU MỨC ĐỘ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO 4 13 15 16 22 32 NƯỚC THẢI Ở MỘT SỐ MỎ HẦM LỊ CĨ QUY MƠ SẢN XUẤT TRUNG BÌNH THUỘC KHU VỰC ĐƠNG TRIỀU NG B 2.1 Diễn biến môi trờng nớc thải mỏ số mỏ quy mô 34 sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều - Uông Bí 2.1.1 Sơ đồ hệ thống thoát nớc lu lợng nớc thải mỏ 34 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 Hiện trạng môi trờng nớc thải mỏ mỏ có quy mô sản xuất trung bình Phân tích mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mộ số mỏ hầm lò có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều - Uông Bí Phân tích mức độ « nhiƠm « nhiƠm m«i tr−êng n−íc n−íc th¶i mỏ theo chiều sâu khai thác Phân tích mức độ « nhiƠm « nhiƠm m«i tr−êng n−íc n−íc th¶i mỏ theo quy mô sản xuất Chơng Nghiên cứu dự báo tác động ô nhiễm môi 66 79 79 93 106 tr−êng n−íc n−íc th¶i cđa mét sè mỏ có quy mô sản xuất trung bình, thuộc khu vực Đông triều - Uông Bí 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 Định hớng phát triển nghành khai thác than đến giai đoạn 2020 Dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng n−íc n−íc th¶i má ë mét sè má cã quy mô sản xuất trung bình, thuộc khu vực Đông Triều - Uông Bí Dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mỏ theo chiều sâu khai thác mỏ Dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải mỏ theo quy mô sản xuất ChơnG XUT CC GII PHP HN CH CÁC TÁC 106 108 109 116 122 ĐỘNG TIÊU CỰC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI MỎ TỚI MÔI TRNG 4.1 4.2 Giải pháp xử lý nớc thải mỏ trớc đa môi trờng Giải pháp xử lý tái sử dụng phục vụ sản xuất Kết luận kiến nghị 122 124 127 Tài liệu tham khảo 128 Danh mục bảng Tên bảng Nội dung Trang Bảng I.1 Sản lợng khai thác khu Tràng Khê từ năm 2005 -:- 2009 20 Bảng I.2 Sản lợng khai thác khu Hồng Thái từ năm 2005 -:- 2009 21 Bảng I.3 27 Sản lợng khai thác khu II -Cánh Gà Vàng Danh từ năm 2006 -:2009 Bảng I.4 Sản lợng khai thác khu Đông Vàng Danh từ năm 2006 -:- 2009 29 Bảng I.5 Sản lợng khai thác khu Tràng Bạch từ năm 2006 -:- 2009 30 Bảng I.6 Sản lợng khai thác khu Đồng Vông từ năm 2006 -:- 2009 31 Bảng II.1 33 Sản lợng than nguyên khai dự kiến khai thác lộ thiên hầm lò giai đoạn 2010ữ2025 vùng tỉnh Quảng Ninh Bảng II.2 Báo cáo địa chất thủy văn năm 2009 khu Tràng Khê II-III 36 Bảng II.3 Bảng cập nhật lu lợng nớc thải mỏ mỏ khu Tràng Khê II-III 37 Bảng II.4 Báo cáo địa chất thủy văn năm 2009 khu Hồng Thái 38 Bảng II.5 Bảng cập nhật lu lợng nớc thải mỏ khu Hồng Thái 40 Bảng II.6 Báo cáo địa chất thủy văn khu II- Cánh Gà Vàng Danh năm 2008 41 Bảng II.7 Bảng cập nhật lu lợng nớc thải mỏ khu II -Cánh Gà Vàng Danh 45 Bảng II.8 Báo cáo địa chất thủy văn khu khu Đông Vàng Danh năm 2008 47 Bảng II.9 Bảng cập nhật lu lợng nớc thải mỏ, khu Đông Vàng Danh 51 Bảng II.10 Báo cáo địa chất thủy văn khu Tràng Bạch năm 2008 52 Bảng II.11 Bảng cập nhật lu lợng nớc chảy vào mỏ khu Tràng Bạch 59 Bảng II.12 Báo cáo địa chất thủy văn khu Đồng Vông năm 2008 60 Bảng II.13 Bảng cập nhật lu lợng nớc chảy vào mỏ khu Đồng Vông 66 Bảng II.14 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Tràng Khê II-III Cty than Hồng Thái từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.15 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Tràng Khê II-III ,Cty than Hồng Thái từ năm 2006 -:-2009 lu lợng nớc thải mỏ trung bình 1m chiều sâu khai thác Bảng II.16 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác khu Tràng Khê II-III 82 82 82 Bảng II.17 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Hồng Thái Cty than Hồng Thái từ năm 2006 -:-2009 lu lợng nớc chảy vào mỏ 1m chiều sâu khai thác Bảng II.18 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu đánh giá chất lợng nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác khu Hồng Thái Bảng II.19 Bảng thống kê lu lợng nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác cty than Hồng Thái từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.20 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác Cty than Hồng Thái Bảng II.21 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Cánh Gà, Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.22 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu II- Cánh Gà Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 lu lợng nớc thi mỏ 1m chiều sâu khai thác Bảng II.23 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác khu II- Cánh Gà Bảng II.24 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Đông Vàng Danh Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.25 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Đông Vàng Danh Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 lu lợng nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác Bảng II.26 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác khu Đông Vàng Danh Bảng II.27 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Tràng Bạch Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.28 Bảng thống kê chiều sâu khai thác khu Tràng Bạch Cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 lu lợng nớc chảy vào mỏ 1m chiều sâu khai thác Bảng II.29 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu đánh giá chất lợng nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác khu Tràng Bạch Bảng II.30 Bảng thống kê lu lợng nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác cty than Đồng Vông từ năm 2006 -:-2009 Bảng II.31 Bảng tổng hợp hàm lợng tiêu nớc thải mỏ 1m chiều sâu khai thác Cty than Đồng Vông 84 85 85 86 87 87 88 89 89 90 90 91 91 92 92 114 Bảng III.7 Bảng dự kiến hàm lợng tiêu nớc mỏ Cty than Đồng Vông theo chiều sâu khai thác Ch tiờu ỏnh giỏ BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010, g 55489462 109961175 289837304 15044990 2378435.9 Năm 2011, g 59188760 117291920 309159790 16047989 2536998.3 Năm 2012 g 29594380 58645960 154579895 8023994.6 1268499.1 Năm 2013, g 73985950 146614901 386449738 20059986 3171247.9 Năm 2014 g 51790165 102630430 270514817 14041990 2219873.5 Năm 2015 g 59188760 117291920 309159790 16047989 2536998.3 Năm 2016 g 36992975 73307450 193224869 10029993 1585623.9 Năm 2017 g 36992975 73307450 193224869 10029993 1585623.9 Năm 2018 g 36992975 73307450 193224869 10029993 1585623.9 Năm 2019 g 36992975 73307450 193224869 10029993 1585623.9 Năm 2020 g 36992975 73307450 193224869 10029993 1585623.9 Hình III.5 Biểu đồ dự kiến tiêu chất lợng nớc thải mỏ Cty than Đồng Vông theo chiều sâu khai thác mỏ Hm lng, g Biểu đồ dự kiến hàm lượng tiêu nước thải mỏ, Cty than Đồng Vông 450000000 400000000 350000000 300000000 250000000 200000000 150000000 100000000 50000000 BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 năm dự kiến Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 Năm 2020 115 Tõ b¶ng III.4 ,III.7 biểu đồ III.3, III.5 ta thấy hàm lợng tiêu đánh giá nớc thải mỏ mỏ có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều Uông Bí hàng năm thải môi trờng lớn, có xu hớng giảm dần ổn định chiều sâu khai thác mỏ ổn định Tuy hàm lợng tiêu lớn từ hàng triệu đến hàng trăm triệu gam ,đòi hỏi ngành than nói chung Cty than nói riêng phải có biện pháp xử lý nguồn nớc thải trớc thải chúng môi trờng 3.2.2 Dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc mỏ theo quy mô sản xuất Trong năm tới sản lợng khai thác Cty tiếp tục tăng nhanh, quy mô sản xuất ngày mở rộng , lu lợng nớc thải mỏ đợc thải môi trờng lớn Qua kết quan trắc lu lợng nớc thải mỏ năm trớc ta có lu lợng nớc chảy vào mỏ trung bình triệu than mỏ Hồng Thái 2079375 m3/1 triệu than, mỏ Đồng Vông 3715395 m3/1 triệu than Từ ta dự báo kết lu lợng nớc thải năm tới bảng tổng hợp III.8, III.12 lu lợng nớc thải mỏ dự kiến hình III.7, III.8 116 Bảng III.8 Sản lợng than nguyên khai dự kiến khai thác giai đoạn 2009ữ2020 cuả Cty Than Hồng Thái Cty Than Đồng Vông TT Mỏ than Đơn vị Năm 2009 Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 Năm 2020 Má Hång Th¸i Ng.tÊn 1000 1200 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 Má §ång V«ng Ng.tÊn 900 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1200 1500 1500 1000 Hình III.6 Biểu đồ dự kiến sản lợng khai thác Cty Than Hồng Thái Cty than Đồng Vông tới năm 2020 (đv: nghìn tÊn) 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Sản lượng dự kiến Cty than Hồng Thái Năm d kin 20 20 N ăm 20 19 20 18 N ăm N ăm 20 17 N ăm 20 16 N ăm 20 15 N ăm 20 14 N ăm 20 13 N ăm 20 12 N ăm N ăm 20 11 Sản lượng dự kiến Cty than Đồng Vụng 20 10 N ăm Sn lng khai thỏc Biu đồ sản lượng dự kiến khai thác CTy than Hồng Thái Cty than Đồng Vơng 117 B¶ng III.9 Dự tính lợng nớc thải hàng năm Cty than Hồng Thái Cty than Đồng Vông theo sản lợng khai thác (đv: m3) Mỏ than Nm 2010 Nm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 năm 2020 Má Hång Th¸i 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 3119063 Mỏ Đồng Vông 3715395 3715395 3715395 3715395 3715395 3715395 3715395 3715395 4458474 5573093 5573093 Hình III.7 Biểu đồ dự kiến lu lợng nớc thải mỏ Cty Than Hồng Thái Cty than Đồng Vông tới năm 2020 theo sản lợng khai thác L ul ngn cthải, m Biểu đồ dự kiến lượng nước thải Cty than Hồng Thái Cty than Đồng Vông 6000000 5000000 Lưu lượng nước thải dự kiến Cty than Hồng Thái 4000000 3000000 2000000 Lưu lượng nước thải dự kiến Cty than Đồng Vông 1000000 Nă m dự kiế n 118 B¶ng III.10 B¶ng dù kiÕn hàm lợng tiêu nớc mỏ Cty than Đồng Vông theo sản lợng khai thác Ch tiờu ỏnh giá BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010, g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2011, g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2012 g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2013, g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2014 g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2015 g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2016 g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2017 g 93182107 184655132 486716745 25264686 3994049.6 Năm 2018 g 111818527.9 221586157.8 3971608639 30317623.2 4792859.55 Năm 2019 g 139773160 276982697 730075118 37897029 5991074.4 Hình III.8 Biểu đồ dự kiến tiêu chất lợng nớc thải mỏ Cty than Đồng Vông theo sản lợng khai thác Hàmlượng, gam Biểu đồ dự kiến hàm lượng tiêu đánh giá nước thải mỏ Cty than Đồng Vông 800000000 700000000 600000000 500000000 400000000 300000000 200000000 100000000 BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm dự kiến Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 Năm 2020 Năm 2020 g 139773172 276982722 730075183 37897032 5991075 119 B¶ng III.11 Bảng dự kiến hàm lợng tiêu nớc mỏ Cty than Hồng Thái theo sản lợng khai th¸c Chỉ tiêu đánh giá BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010 173887734 280933959 396744750 42356869 7049081.3 Năm 2011 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2012 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2013 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2014 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2015 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2016 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2017 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2018 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2019 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 Năm 2020 173887762 280934004 396744814 42356876 7049082.4 H×nh III.9 BiĨu đồ dự kiến tiêu chất lợng nớc thải mỏ Cty than Hồng Thái theo sản lợng khai th¸c H àmlư ợ ng, gam Biểu đồ dự kiến hàm lượng tiêu đánh giá nước thải mỏ Cty than Hồng Thái 450000000 400000000 350000000 300000000 250000000 200000000 150000000 100000000 50000000 BOD COD TSS Fe Mn Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Nă m dự kiế n Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019 Năm 2020 120 Tõ b¶ng III.12 ,III.13 biểu đồ III.8, III.9 ta thấy hàm lợng tiêu đánh giá nớc thải mỏ mỏ có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều Uông Bí hàng năm thải môi trờng lớn, ổn định sản lợng khai thác mỏ ổn định Tuy hàm lợng tiêu lớn từ hàng triệu đến hàng trăm triệu gam ,đòi hỏi ngành than nói chung Cty than nói riêng phải có biện pháp xử lý nguồn nớc thải trớc thải chúng môi trờng Nhận xét : Qua kết dự báo mức độ ô nhiễm nớc thải mỏ theo chiều sâu khai thác quy mô sản xuất mỏ, ta nhận thấy : Hàm lợng tiêu đánh giá chất lợng nớc thải mỏ BOD, COD, TSS, hàm lợng kim loại nớc thải mỏ lớn, từ hàng triệu đến hàng trăm triệu gam năm, vợt tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần, với hàm lợng lớn nh thải m«i tr−êng n−íc nÕu kh«ng qua xư lý sÏ làm cho môi trờng nớc khu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng Ngành than ngày phát triển trở thành tập đoàn kinh tế mạnh, để làm đợc điều bên cạnh việc đẩy mạnh khai thác tài nguyên khoáng sản cần phải có định hớng gắn sản xuất với bảo vệ môi trờng nói chung môi trờng nớc nói riêng Việc hàng năm thải môi trờng hàng triệu m3 nớc thải mà lại chứa hàng triệu gam chất độc hại gây huy hoại môi trờng nớc khu vực, vấn nạn ngành 120 Chơng ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ CÁC TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI MỎ TỚI MƠI TRƯỜNG Hồng Thái Đồng Vơng mỏ than khai thác hầm lị thuộc Tập đồn cơng nghiệp than khống sản Việt Nam, có khai trường nằm rải rác địa bàn thị xã ng Bí huyện Đông Triều tỉnh Quảng Ninh Ban đầu xí nghiệp sản xuất than với sản lượng vài chục nghìn tấn, khai thác chủ yếu lộ vỉa đến trở thành công ty khai thác than hầm lò với sản lượng vài trăm ngàn đến triệu Để tăng sản lượng khai thác cách nhanh chóng vậy, phải tiến hành mở rộng quy mơ sản xuất, tăng chiều sâu khai thác Điều đồng nghĩa với việc làm ảnh hưởng xấu thêm tới mơi trường khu vực Trong q trình khai thác mỏ than hầm lò, lượng nước thải đưa ngồi mặt đất ngày tăng quy mơ sản xuất chiều sâu khai thác lớn Lượng nước thải thải trưc tiếp môi trường không qua xử lý làm ô nhiễm nguồn nước sông ngòi, ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt sản xuất dân cư vùng Để hạn chế tác động xấu nước thải mỏ tới môi trường cần phải đưa giải pháp xử lý nước thải mỏ trước đưa ngồi mơi trường Nhằm đảm bảo cho nước thải trước đưa mơi trường thỏa mãn tiêu chuẩn cho phép TCVN Ngoài tiến tới xử lý nước thải mỏ đưa vào phục vụ sinh hoạt sản xuất ca n v Giải pháp xử lý nớc thải mỏ trớc đa môi trờng Công nghệ xử lý nớc thải mỏ dạng nớc thải hoạt động khai thác mỏ nh sau: 121 - Đối với nớc thải mỏ thông thờng (pH>5,5): Nhằm giảm thiểu chất rắn lơ lửng, độ đục thông qua bể lắng Trong bể thứ làm nhiệm vụ lắng thô bể thứ hai làm nhiệm vụ lắng tinh (có thể kết hợp với chất keo tụ) Cơ sở kỹ thuật đảm bảo nớc thải đợc lắng bể phải có dung tích chứa đủ tiết diện lắng, đủ thời gian lắng, đủ chứa lợng nớc thải 2-3 ngày dòng nớc đợc giữ lại bể từ 12- 24 - Đối với nớc thải mỏ có tính axít: Giai đoạn xử lý hoá học trình xử lý loại nớc thải mỏ có tính axít, nhằm trung hoà pH, loại bỏ chất thải độc hại thông qua hoá chất Giai đoạn xử lý đợc thực công nghệ khác (xử lý sữa vôi, đá vôi, xút.) Chơng trình đầu t xây dựng hệ thống xử lý nớc thải công ty mỏ , thực biện pháp sau [10]: * Đối với nguồn thải mỏ hầm lò không mang tính axít, hàm lợng tiêu nh sắt (Fe), Mangan (Mn), chất rắn lơ lửng (TSS) trung bình Mô hình xử lýđợc đề xuất cho đối tợng nh hình IV.1; Nớc mỏ có không mang tính axít, Fe, Mn, TSS, trung bình Ao lắng Wetlands Nớc sau xử lý Hình IV.1 Mô hình xử lý nớc thải hầm lò không mang tính axít 122 - Đối với mỏ đến 2010 kết thúc, áp dụng mô hình cần tận dơng c¸c ao, vïng trịng hiƯn cã xung quanh khu mỏ, đồng thời tận dụng hệ wetland tự nhiên xung quanh mỏ - Đối với mỏ có thời gian tồn lâu (>15 năm), áp dụng mô hình này, cần tận dụng vùng trũng quanh mỏ để tạo thành ao lắng Xây dựng hệ thống Wetland đợc thiết kế phù hợp với lu lợng thải với địa hình nguồn thải * Đối với nguồn thải mỏ hầm lò mang tính axít cao, Fe, Mn, TSS cao: - Với nguồn thải phân bố vùng có diện tích hẹp, địa hình phức tạp Có nhiều nguồn nớc thải mỏ hầm lò nằm vùng đồi núi, địa hình phøc t¹p, diƯn tÝch rÊt hĐp cho viƯc xư lý Để trung hòa nớc thải có tính axít mạnh nguồn thải này: đề xuất công nghệ theo hệ thống xử lý nớc thải mỏ (hình 4.10) Cửa lò Sữa vôi CaO Nớc thải Đập tràn Suối Hình IV.2 Mô hình xử lý nớc thải có tính axít cao vùng núi, địa hình phức tạp Giải pháp xử lý tái sử dụng phục vụ sản xuất Tái sử dụng nớc thải mỏ phục vụ nhu cầu nớc cho sản suất, sinh hoạt mỏ Tiến tới sản xuất nớc thơng phẩm bán cho hộ tiêu 123 thụ khác (nhà máy nhiệt điện, dân sinh .) Tác giả đa tham khảo hƯ thèng xư lý n−íc th¶i má cđa Cty than Hà Lầm áp dụng cho Cty Hồng Thái Cty Đồng Vông a/ Phần thuyết minh sơ đồ công nghệ SƠ Đồ CÔNG NGHệ Nc sch Sa vôi Keo tụ NaOH Keo tụ PAC PAA Ca(OCl)2 Hệ thống bơm định lượng Hoá chất Nước thải Bể chứa bơm đầu vào Ngăn trộn HC kết hợp lắng Ngăn lắng Ngăn chứa bơm Cụm thiết bị lọc áp lực xả cặn bùn Hệ thống máy thổi khí Bơm bùn bể chứa Nước thành phẩm bơm Bãi thải Bơm bùn hố lắng để xử lý Hộ tiờu th b Phần thuyết minh Nớc thải từ khai trờng đợc tập trung vào bể chứa đợc bơm sang bể Trung hoà ngăn Tại hoá chất nh: Dung dịch Sữa vôi trong, dung 124 dịch NaOH; dung dịch keo tụ PAA, PAC; hoá chất diệt khuẩn Ca (OCl)2 đợc hệ thống bơm định lợng châm hoá chất vào bể Trung hoà theo tỷ lệ định Hoá chất đợc trộn với nớc thải nhờ hệ thống sục khí đợc đặt đầu vào dòng nớc cấp Khí đợc cung cấp máy thổi khí ly tâm, đồng thời trình oxy hoá kim loại nặng nh Fe, Mn đợc thực Nớc thải sau đợc trộn với hoá chất tiếp tục đợc phân phối trải khắp tiết diện bể nhờ hệ thống phân phối nớc đặt sát đáy bể Các cặn có kích thớc lớn nớc thải dới tác dụng lực trọng trờng từ từ lắng xuống đáy bể, phần nớc đợc tràn qua hệ thống máng thu nớc bề mặt sang ngăn cuối bể Nớc sau đợc xử lý qua bể Trung hoà tơng đối đạt yêu cầu về: độ pH, độ trong, độ khuẩn, độ oxy hoá tiếp tục đợc bơm áp lực bơm tới hệ thống thiết bị lọc gồm 12 bình lọc áp lực chuyên dụng Vật liệu lọc thiết bị lọc chuyên dụng gồm: Cát thạch anh 0,4-0,8 mm; Vật liệu đệm 0,9-1, 2mm Trong trình lọc cặn bẩn đợc giữ lại bề mặt lớp vật liệu lọc, áp suất bình lọc vợt giá trị an toàn cần phải tiến hành xả rửa bình lọc + Quá trình xả rửa ngợc đợc tiến hành dựa theo nguyên lý nớc đợc đẩy từ dới lên nhờ áp suất bơm lọc kết hợp máy nén khí để đẩy cặn bẩn bám bề mặt lớp vật liệu lọc theo đờng xả cặn Thời gian tiến hành rửa ngợc phụ thuộc vào mức độ bẩn lớp vật liệu lọc Thời gian tiến hành rửa ngợc khoảng 15 phút + Quá trình xả rửa xuôi đợc tiến hành dựa theo nguyên lý nớc đợc đa từ xuống dới nhờ áp suất bơm để đẩy chất cặn bẩn phía đáy lớp vật liệu lọc theo đờng xả cặn Thời gian tiến hành rửa xuôi khoảng phút Sau nớc đợc lọc qua cụm 12 thiết bị lọc áp lựcS, đạt tiêu chuẩn nớc cấp sinh hoạt (TCVN 5502- 2003) đợc bơm vào bể chứa sau đợc bơm cấp sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt công nghiệp Công ty Phần xả cặn (trong trình rửa lọc) phần bùn bể xử lý Trung hoà đợc định kỳ bơm bể chứa bùn tập trung Tại bùn tiếp tục đợc bơm hố chứa bùn tập trung đợc bốc xúc chuyển đổ bÃi thải 125 Kết luận kiến nghị Kết luận Qua nghiên cứu đề tài Nghiên cứu xây dựng sở khoa học để dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình, thuộc vùng Đông Triều - Uông Bí. cho thấy : - Hoạt động khai thác than có ảnh hởng rấ lớn tới môi trờng, đặc biệt môi trờng nớc nớc thải mỏ thải trực tiếp môi trờng tự nhiên không thông qua xử lý - Lợng nớc thải mỏ ngày tăng mỏ tăng quy mô khai thác, mở rộng khai trờng để tăng sản lợng than khai thác hàng năm Đây vấn đề nhức nhối mỏ than hầm lò, tăng sản lợng khai thác đồng nghĩa với việc tăng lu lợng nớc thải chảy vào mỏ - Càng xuống sâu lu lợng nớc chảy vào mỏ lớn nguồn nớc từ sông suối ngầm, tầng chứa nớc chảy vào Việc tăng chiều sâu khai thác nguyên nhân gây ô nhiễm làm can kiệt nguồn nớc ngầm tự nhiên Nhm giảm thiểu tác động nớc thải mỏ tới môi trờng nớc , cn trin khai đồng nhiệm vụ sau: - Nâng cao nhận thức, tuyên truyền giáo dục bảo vệ môi trường cho thành viên tham gia hoạt động khoáng sản - Nghiên cứu, ứng dụng chuyn giao cụng ngh xử lý nớc thải mỏ, đảm bảo cho nớc thải mỏ đa môi trờng đà đạt tiêu chuẩn cho phép 3- Xây dựng hệ thống xử lý nớc thải tuần hoàn, sử dụng trực tiếp nguồn nớc thải mỏ đà qua xử lý vào trình sản xuất mỏ, tránh lÃng phí nớc Kiến nghị Trong khuôn khổ luận văn, đề tài giải toàn vấn đề cách trọn vẹn Những nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hởng nớc thải mỏ tới môi trờng nớc khó khăn Nghiên cứu luận văn có tính định hớng, cha làm rõ mức độ ảnh hởng đến môi trờng nghành khác Do cần tiếp tục nghiên cứu kỹ lỡng, tiến tới định lợng tác động để có giải pháp mang tính khả thi cao 126 Tài liệu tham khảo Nguyễn Cảnh Nam, (2000) BCTK đề tài nghiên cứu xây dựng chế sách kinh tế - tài môi tr−êng ngµnh than, ViƯn KHCN Má Hµ Néi Ngun Văn Thành (2002), sản lợng tiêu thụ than nớc châu á, Tạp chí khoa học công nghệ mỏ, (6), Tr.8-9 Sở tài nguyên môi trờng tỉnh Quảng Ninh (2005), Dự án điều tra đánh giá trạng xu biến động môi trờng tỉnh Quảng Ninh phục vụ cho chiến lợc bảo vệ môi trờng phát triển bền vững, Quảng Ninh Công ty t vấn đầu t mỏ công nghiệp (2005), Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2006 -2015 có xét triển vọng đến năm 2025, Hà Nội Hợp t¸c chun giao qc tÕ kü tht má than NEDO (2002), giáo trình giảng dạy tổng quát kỹ thuật mỏ than, Bài giảng dành cho TNSQN PGS.TS Trần Xuân Hà, (2002), Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Nghiên cứu áp dụng giải pháp khoa học công nghệ môi khai thác, sàng tuyển, chế biến, tàng trữ vận chuyển than, Hà Nội Bộ khoa học công nghệ môi trờng (2002), Tuyển tập 31 tiêu chuẩn Việt Nam môi trờng bắt buộc áp dụng, Hà Nội Cụng ty phỏt trin tin học cơng nghệ mơi trường (2005), “B¸o c¸o kết quan trắc môi trờng Quảng Ninh 2002 - 2005,TKV Tài liệu tham khảo Nguyễn Cảnh Nam, (2000) BCTK đề tài nghiên cứu xây dựng chế sách kinh tế - tài môi trờng ngành than, Viện KHCN Mỏ Hà Nội Nguyễn Văn Thành (2002), sản lợng tiêu thụ than nớc châu á, Tạp chí khoa học công nghệ mỏ, (6), Sở tài nguyên môi trờng tỉnh Quảng Ninh (2005), Dự án điều tra đánh giá trạng xu biến động môi trờng tỉnh Quảng Ninh phục vụ cho chiến lợc bảo vệ môi trờng phát triển bền vững, Quảng Ninh Công ty t vấn đầu t mỏ công nghiệp (2005), Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2006 -2015 có xét triển vọng đến năm 2025, Hà Nội Hợp tác chuyển giao quốc tế kỹ thuật mỏ than NEDO (2002), giáo trình giảng dạy tổng quát kỹ thuật mỏ than, Bài giảng dành cho TNSQN PGS.TS Trần Xuân Hà, (2002), Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Nghiên cứu áp dụng giải pháp khoa học công nghệ môi khai thác, sàng tuyển, chế biến, tàng trữ vµ vËn chun than, Hµ Néi Bé khoa häc công nghệ môi trờng (2002), Tuyển tập 31 tiêu chuẩn Việt Nam môi trờng bắt buộc áp dụng, Hµ Néi Cơng ty phát triển tin học cơng ngh v mụi trng (2005), Báo cáo kết quan trắc môi trờng Quảng Ninh 2002 - 2005,TKV Hồng Gấm (2007), Tin vắn ngành mỏ nớc, Tạp chí khoa häc c«ng nghƯ má (9), 10 ViƯn KHCN Má (2005), Mục tiêu, nội dung việc phục hồi môi trờng nớc ngành khai thac than Việt Nam, Hà Nội 11 Th.S Trần Miên (2006), BCTK đề tài, Xây dựng chơng trình phục hồi môi trờng vùng khai thác than Việt Nam, TKV 12 PGS.TS Trần Xuân Hà, TS Nguyễn Quang Sung, KS Phạm Hải (2007), Hiện trạng MTKK vùng than QN dự báo mức độ ô nhiễm năm tới, Tạp chí KH vµ CN má ... mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò quy mô sản xuất trung bình, thuộc vùng Đông Triều - Uông Bí Mục đích nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu xây dựng sở dự báo mức độ ô nhiễm môi trờng... quy mô sản xuất trung bình giai đoạn từ 2000 -: - 2009 - Nghiên cứu mức độ ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ hầm lò có quy mô sản xuất trung bình thuộc khu vực Đông Triều - Uông Bí - Nghiên cứu. .. bình thuộc khu vực Đông Triều Uông Bí Chơng - Nghiên cứu dự báo tác động ô nhiễm môi trờng nớc nớc thải số mỏ có quy mô sảnxuất trung bình, thuộc khu vực Đông triều Uông Bí Chơng - Đề xuất