Khóa luận 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

ẤT 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, Mndo 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 Nước thẩm thấu Nước rửa trôi, khe nứt của đất đá 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 2- thải mỏ than lộ thiên đó là có độ pH thấp, hàm lượng Fe, Mn, SO4 , 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 c