Khóa luận Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải hầm lò mỏ than tại công ty 790 tổng công ty Đông bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt

VŨ PHƯƠNG NAM Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI HẦM LÒ MỎ THAN TẠI CÔNG TY 790 TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BẬC 2 CHO SINH HOẠT” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Lớp : K46 – KHMT – N01 Khoa : Môi trường Khoá học : 2014 – 2018 Giảng viên hướng dẫn : ThS. Dương Minh Ngọc Thái Nguyên - năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn hết sức quan trọng và vô cùng cần thiết của mỗi sinh viên, đó là thời gian để sinh viên tiếp cân với thực tế, qua đó vận dụng và củng cố những kiến thức mà mình đã học được trong nhà trường. Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường, và bên cạnh đó là được sự đồng ý của Viện Kỹ Thuật & Công Nghệ Môi Trường, em tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt”. Sau thời gian thực tập, em đã tiếp thu và học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức cho bản thân. Đây là tiền đề quan trọng để làm quen với môi trường làm việc thực tế trước khi ra trường. Lời đầu tiên, em xin cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Ban chủ nhiệm khoa cùng tập thể các thầy, cô giáo khoa Môi Trường đã tận tình truyền đạt kiến thức và giúp đỡ em trong suốt quá trình hoc tập, nghiên cứu. Ban lãnh đạo và toàn thể các cán bộ công nhân viên của Viện Kỹ Thuật & Công Nghệ Môi Trường đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập tại cơ sở. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, tư vấn và chỉ đạo tận tình của cô giáo hướng dẫn Th.S. Dương Minh Ngọc đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng, xin được gửi đến gia đình và bạn bè lớp K46-N01-KHMT những lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất. Họ là những người đã động viên, giúp đỡ, tạo động lực cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường ........... 10 Bảng 3.1. Điều kiện bảo quản và lưu giữ mẫu các nước thải ................................... 22 Bảng 3.2. Các phương pháp phân tích mẫu .............................................................. 23 Bảng 4.1. Chất lượng nước thải chưa qua xử lý của mỏ than - Công ty MTV 790......... 34 Bảng 4.2. Chất lượng nước thải đã qua xử lý của mỏ than - Công ty TNHH MTV 790 ..... 41 Bảng 4.3. Hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc ............................................................................................. 46 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Quy trình khai thác than lộ thiên của Công ty TNHH MTV 790 ............. 30 Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò ............................................................ 31 Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò Công ty 790 .............................. 32 Hình 4.4. Biểu đồ diễn biến giá trị pH trong nước thải trước xử lý tại mỏ than 790 ....... 36 Hình 4.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ TSS trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 ... 37 Hình 4.6. Biểu đồ diễn biến hàm lượng Fe trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 ...... 37 Hình 4.7. Biểu đồ diễn biến hàm lượng Mn trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 ..... 38 Hình 4.8. Biểu đồ diễn biến hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 ............................................................................................... 39 Hình 4.9. Biểu đồ diễn biến hàm lượng COD trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 .... 40 Hình 4.10- Diễn biến của giá trị pH trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 ................................................................................................. 43 Hình 4.11. Diễn biến của nồng độ TSS trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 ................................................................................................. 43 Hình 4.12. Diễn biến của hàm lượng Fe trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 ..................................................................................... 44 Hình 4.13. Diễn biến của hàm lượng Mn trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 ..................................................................................... 44 Hình 4.14. Diễn biến của hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790........................................................................ 45 Hình 4.15 . Diễn biến của hàm lượng COD trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 ..................................................................................... 45 Hình 4.16. Sơ đồ công nghệ XLNT Bậc II để cấp nước cho sinh hoạt .................... 49 iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chú thích BOD Nhu cầu oxi sinh hóa BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BYT Bộ y tế COD Nhu cầu oxi hóa học DO Hàm lượng oxi hóa tan ĐTM Đánh giá tác động môi trường KHCN Khoa học công nghệ KLN Kim loại nặng MTV Một thành viên NĐ/CP Nghị định chính phủ NQ/TW Nghị quyết trung ương PA Poly Acrylamit PAC Poly AluminClorua QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNHH Trách nhiệm hữu hạn TSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng XLNT Xử lý nước thải v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... ii DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ......................................................... iv MỤC LỤC ................................................................................................................... v Phần 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................ 2 1.2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................... 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................ 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học ........................................................................................ 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 4 2.1. Cơ sở lý luận ..................................................................................................... 4 2.1.1. Các khái niệm chung .................................................................................. 4 2.1.2. Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than ............ 6 2.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm ..................................................................... 8 2.2. Cơ sở pháp lý .................................................................................................. 11 2.3. Tình hình nghiên cứu về xử lý nước thải trong và ngoài nước ...................... 12 2.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................ 12 2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................. 13 2.4. Hiện trạng khai thác than tại Quảng Ninh ...................................................... 14 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 19 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 19 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 19 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 19 vi 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ...................................................................... 19 3.2.1. Địa điểm ................................................................................................... 19 3.2.2. Thời gian .................................................................................................. 19 3.3. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 19 3.3.1 Tổng quan về Công ty TNHH MTV 790 thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc ... 19 3.3.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải và hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than 790 tổng công ty Than Đông Bắc .............. 20 3.3.3. Đề xuất công nghệ xử lý mới tiết kiệm diện tích và năng lượng. ............ 20 3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 20 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ...................................................... 20 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu khảo sát thực địa .............................................. 20 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích .......................................................... 20 3.4.4. Phương pháp so sánh ................................................................................ 24 3.4.5. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu, viết báo cáo .................................. 24 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 25 4.1. Tổng quan về Công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc ...................................... 25 4.1.1 Thông tin chung ......................................................................................... 25 4.1.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ............................................................ 25 4.1.3. Hiện trạng quản lý công ty 790 Tổng công ty than Đông Bắc ................. 28 4.1.4. Quy trình sản xuất của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc .................. 30 4.1.5. Công nghệ xử lý công ty 790 Tổng công ty than Đông Bắc .................... 31 4.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải và công nghệ xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than 790 tổng công ty Than Đông Bắc ....................................................... 33 4.2.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải trước xử lý của Công ty 790 Tổng công ty Than Đông Bắc ...................................................................................... 33 4.2.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải sau xử lý của Công ty 790 Tổng công ty Than Đông Bắc ...................................................................................... 40 4.2.3. Đánh giá hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải hầm lò mỏ than của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc ........................................................... 46 vii 4.3. Đề xuất công nghệ xử lý lại nước thải mỏ tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt (Xử lý bậc 2) ................................................................................................................. 48 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 51 5.1. KẾT LUẬN..................................................................................................... 51 5.2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 53 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Tỉnh Quảng Ninh 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 nhất ở phía Bắc đất nước trong thời kỳ đổi mới. Đặc biệt, 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 nước sâu, 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. 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... Tổng công ty than Đông Bắc là doanh nghiệp nhà nước thuộc Tập đoàn công nghiệp Than khoáng sản Việt Nam (TKV), có 10 đơn vị khai thác than trực tiếp trực thuộc trải dài từ Bể than Bảo Đài – Đông Triều đến tận Cửa Ông, Mông Dương. Trong ngành công nghiệp nặng thì ngành khai thác khoáng sản là một trong những ngành sử dụng nhiều công nhân, trung bình khoảng 700 – 1.000 công nhân lao động trực tiếp tại một mỏ khai thác hầm lò và từ 300 – 500 công nhân lao động trực tiếp tại một mỏ khai thác lộ thiên. Với nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt, tắm giặt là 250 lít/người/ngày lao động và nhu cầu nước sạch cho sản xuất và dập bụi thì vấn đề về khai thác và cấp nước sinh hoạt trên độ cao khai thác trung bình là +150 đến + 800 so với mặt nước biển là một vấn đề cấp bách của toàn ngành than. 2 Trước thực trạng trên, em nhận thấy việc nghiên cứu, phân tích các giải pháp xử lý nước thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở các mỏ than thuộc địa bàn tỉnh Quảng Ninh, điển hình là mỏ than của Công ty 790 – Tổng Công ty Đông Bắc, đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải mỏ than và nghiên cứu, phân tích các giải pháp xử lý nước thải trong quá trình khai thác khoáng sản ở mỏ than 790 thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc; 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. 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 Quảng Ninh. Việc nghiên cứu và chọn một giải pháp tổng thể về xử lý nước thải mỏ tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt và sản xuất là một lựa chọn đúng đắn phù hợp với tiêu chí tiết kiệm tài nguyên nước và phát triển bền vững bảo vệ môi trường, đồng thời giảm chi phí sản xuất do không phải mua nước sinh hoạt. Do đó từ những vấn đề nêu trên, được sự nhất trí của Nhà Trường, dưới sự hướng dẫn của cô giáo Th.S Dương Minh Ngọc, em tiến hành nghiên cứu đề tài:“Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt” 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá hiệu quả của trạm xử lý nước thải Hầm lò mỏ than tại Công ty 790 Tổng Công ty Đông Bắc và đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 cho sinh hoạt. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt trước xử lý và sau xử lý của nước thải hầm lò 3 - Đánh giá hiệu quả xử lý của trạm xử lý nước thải sau khi xử lý của công ty 790 – Tổng công ty Đông Bắc - Đề xuất công nghệ xử lý bậc 2 phục vụ cho sinh hoạt đối với nước thải sau xử lý 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ hiện trạng môi trường vùng mỏ, hiện trạng ô nhiễm của nước thải hầm lò mỏ than và có được công nghệ xử lý nước thải mỏ và công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải mỏ nhằm bảo vệ môi trường nước vùng có hoạt động khoáng sản than và phát triển bền vững. 1.3.2. Ý nghĩa 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.  Đưa ra được một số giải pháp xử lý nhằm nâng cao hiệu quả quản lý Nhà nước về môi trường nói chung và môi trường tại địa phương nói riêng.  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  Tiết kiệm được chi phí của doanh nghiệp và hạ giá thành sản xuất than.  Khóa luận tốt nghiệp đại học 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở lý luận 2.1.1. Các khái niệm chung * 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”. [7] * Khái niệm về ô nhiễm môi trường Theo luật Bảo vệ môi trường năm 2014 của Việt Nam: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các 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.”. [7] Trên thế giới ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng và môi trường đến mức có khả năng gây hại cho sức khỏe con người, đến sự phát triển của sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ. Tuy nhiên môi trưởng chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lượng, nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt mức có khả năng tác động xấu đến con người, sinh vật, vật liệu. * Khái niệm về nước thải Theo TCVN 8184-1 : 2009 và ISO 6107-1 : 2004: Nước hoặc nước thải được thải ra từ một nơi chứa như một nhà máy xử lí, quá trình công nghiệp hoặc hồ chứa nước. [1] 5 Nước thải công nghiệp: Theo TCVN 8184-1 : 2009 và ISO 6107-1 : 2004: Nước thải công nghiệp là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp với quá trình đó. [1] Nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản... Đặc điểm của nước thải công nghiệp thường chứa các hóa chất độc hại, kim loại nặng, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ngoài ra nước thải công nghiệp còn phụ thuộc vào đặc điểm của từng ngành công nghiệp khách nhau. Nước thải sản xuất trong khai thác khoáng sản Trong nước thải sản xuất thì người ta chia ra làm hai loại ; gồm nước thải sinh hoạt (là do các hoạt động sinh hoạt của con người sinh ra như tắm giặt, ăn uống, vệ sinh) và nước thải công nghiệp (là do các hoạt động sản xuất khai thác than sinh ra như đào lò, nước thải từ bãi thải, nước thải từ kho than, nước thải vệ sinh công nghiệp trên mặt bằng sân công nghiệp, nước phun sương dập bụi, nước rửa xe) * Khái niệm về ô nhiễm nước Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho các vật nuôi và các loài hoang dã” - Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật vi sinh vật gây hại kể cả xác chết của chúng. - Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước. 6 Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm người ta có thể phân ra các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý. *Khái niệm quản lý môi trường “Quản lý môi trường là tổng hợp các biện pháp, luật pháp, chính sách, kinh tế, kỹ thuật, xã hội thích hợp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường sống và phát triển bền vững kinh tế, xã hội quốc gia”. [7] Các mục tiêu chủ yếu của công tác quản lý nhà nước về môi trường bao gồm: - Khắc phục và phòng chống suy thoái, ô nhiễm môi trường phát sinh trong hoạt động sống của con người. - Phát triển bền vững kinh tế và xã hội quốc giá theo chín nguyên tắc của một xã hội bền vững do Hội nghị Rio 92 đề xuất. Các khía cạnh của phát triển bền vững bao gồm: Phát triển bền vững kinh tế, bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên, không tạo ra ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường sống, nâng cao sự văn minh và công bằng xã hội. - Xây dựng các công cụ có hiệu lực quản lý môi trường quốc gia và các vùng lãnh thổ. Các công cụ trên phải thích hợp cho từng nghành, từng địa phương và cộng đồng dân cư. 2.1.2. Các thông số đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than Đặc trưng của nước thải công nghiệp khai thác than là hàm lượng cặn lơ lửng lớn và có trị số pH rất thấp thường ở môi trường axít do trong than có gốc lưu huỳnh (SO2), ngoài ra còn có các kim loại nặng như sắt, mangan, asen + Hàm lượng chất rắn: Tổng chất rắn là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan. Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt 10-4 mm có thể lắng được và không lắng được (dạng keo). 7 + Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa. Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải. Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít. Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ. Trong nước thải phát sinh của khai thác than thì COD thường vượt ngưỡng cho phép rất nhiều lần. + Ôxy hòa tan : Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải từ 1,5 – 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợp không rơi vào tình trạng yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước. + Trị số pH: Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6,5 đến 8,5. 8 + Lưu huỳnh -2 Trong nước thải khai thác than, lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng gốc SO4 , do đặc tính trầm tích các bon trong than mà lưu huỳnh thường xuất hiện trong các mỏ hầm lò, và quá trình khai thác than, lưu huỳnh bị hòa tan trong nước và làm cho pH của nước thải mỏ rất thấp. + Các kim loại nặng Trong nước thải khai thác than có rất nhiều các kim loại nặng nhưng đáng chú ý nhất là Sắt (Fe), mangan (Mn) và Asen (As), các kim loại này có sẵn trong các vỉa than do trầm tích các bon sinh ra và hoà tan vào nước thải mỏ trong quá trình khai thác than. Các kim loại trên tồn tại trong nước thải mỏ ở dạng ion. Để đánh giá ô nhiễm nước thải mỏ và đề xuất công nghệ xử lý ta phải căn cứ vào các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học của nó các yếu tố đó bao gồm: Nhiệt độ, độ pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), độ ô xy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa học + - - (COD), nhu cầu ô xy sinh học (BOD), các hợp chất của ni tơ (NH4 , NO2 , NO3 ), Sunphát, hàm lượng kim loại nặng. Các giá trị của những chỉ tiêu này được so sánh với tiêu chuẩn cho phép về giá trị giới hạn của QCVN 40 :2011/BTNMT). 2.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm Đối với nước bơm thoát từ khai trường: 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. Quá trình tạo axít của nước thải mỏ như sau: Lưu huỳnh trong than tồn tại ở dạng vô cơ và hữu cơ, nhưng ở dạng vô cơ chiếm tỷ trọng cao. Lưu huỳnh vô cơ ở dạng khoáng pyrit hay chalcopyrit, khi bị oxy hoá trong môi trường có nước sẽ tạo thành axít theo phản ứng sau: - FeS2 + 7/2 O2 + H2O ----- FeSO4 + H2SO4 (1) - 2FeSO4 + 1/2 O2+ H2SO4------ Fe2(SO4)3 + H2O (2) - FeS2 + Fe2(SO4)3 ------ 3 FeSO4 + 2S (3) 9 - S + H2O + 3/2 O2 -------- H2SO4 (4) - Fe2(SO4)3 + 2H2O ------- 2Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5) Các vi sinh vật ưa khí và sử dụng lưu huỳnh làm chất dinh dưỡng như chủng Thibacillus Ferrooxidant hay tồn tại trong môi trường nước mỏ, khi tham gia phản ứng có tác dụng như chất xúc tác, làm tăng cường độ và phạm vi của phản ứng. - Các phản ứng (1), (2), (4) thực hiện bằng vi sinh vật. - Các phản ứng (3), (5) là các phản ứng hoá học Đối với nước mưa rửa trôi bề mặt khai trường: Trên bề mặt đất khai trường có nhiều chất với thành phần hoá học khác nhau nhưng với hàm lượng nhỏ không đáng kể, tuy nhiên lượng đất đá bị rửa trôi theo bề mặt lớn do khai trường không có thảm thực vật. Mặt khác, tại khu vực sửa chữa cơ khí có thể có hàm lượng dầu nhất định. Tại khu vực sinh hoạt, khi có chất thải sinh hoạt nếu không được thu gom xử lý cũng làm cho nước có hàm lượng BOD, colifrom cao Đối với nước thải từ dưới lò: Quá trình lưu nước trong các đường lò, quá trình nước di chuyển đã kéo theo các hợp chất trên bề mặt tiếp xúc trong lò, kết hợp với các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học đã hình thành ra dạng nước thải mỏ than hầm lò. Nýớc thải mỏ than hầm lò có thể mang tính axít hoặc trung tính, đa phần nước có chứa Fe, Mn và TSS khá cao. Nhiều tài liệu nghiên cứu giải thích nguyên nhân chính gây ra nước thải có tính 2- axít cao, hàm lượng Fe, Mn, SO4 trong nước thải mỏ cao như sau: Trong quá trình khai thác than, các hoạt động khai thác đã tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân huỷ pyrít và lưu huỳnh dưới tác dụng của ôxi không khí và độ ẩm theo các phản ứng sau: FeS2 + 7/2 O2 + H2O = FeSO4 + H2SO4 (1) T.ferroxidans 2FeSO4 + 1/2 O2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O (2) T.ferroxidans 0 FeS2 + Fe2(SO4)3 3FeSO4 + S (3) 0 T.thioxidan S + H2O + 3/2 O2 H2SO4 (4) Fe2(SO4)3 + 2H2O = Fe(OH)SO4 + H2SO4 (5) 10 Đây cũng là nguyên nhân làm cho hàm lượng các kim loại (Fe, Mn) và các 2- ion SO4 tăng cao trong nớc thải mỏ. Như vậy trong quá trình khai thác, các đường lò tiếp xúc nhiều với than như lò xuyên vỉa, lò đi trong than thì nước thải tại các đường lò này mang tính axít do nước thải có điều kiện tiếp xúc với lưu huỳnh trong than để sinh axít, tính axít càng mạnh đối với các cửa lò có thời gian tồn tại lâu. Tại các đường lò đào trong đá, nếu ít liên hệ với các đường lò than thì nước thải ở đây là trung tính, nhưng chứa nhiều Fe, Mn do tiếp xúc với đất, đá. Nước thải mỏ ngoài đặc tính có độ pH thấp, hàm lượng cặn lơ lửng cao và các kim loại độc hại, trong nước thải còn chứa bùn đất và than, khi thoát nước mỏ, bùn đất và than được bơm cùng nước ra ngoài mỏ. Như vậy, nước thải mỏ than hầm lò có thể mang tính axít hoặc trung tính, 2- nhưng đa phần nước có chứa Fe, Mn, sunphat (SO4 ) và TSS khá cao. Đối với nước thải hầm lò mỏ than tại khu vực Quảng Ninh, nước thải mỏ than hầm lò có có tính axit, hàm lượng than và bùn đất trong nước thải cao tuỳ thuộc vào đặc điểm nguồn nước và thời điểm xả thải nước ra môi trường. Bảng 2.1. Đặc điểm nước thải hầm lò mỏ than và tác động đến môi trường Tác động môi Thông số Hóa chất đặc trưng Giá trị, mg/L trường pH H2SO4 2-4 Hòa tan kim loại Sắt (Fe) Fe3+, Fe2+, 100 – 3.000 Gây đục và màu Hydroxide sắt và Fe2O3 nước, tăng pH làm oxy hóa và kết tủa sắt. Kim loại nặng Mg,Cu,Cd,Zn,Pb,Hg,As 1 - 200 Thay đổi thành phần động thực vật và làm giảm chất lượng nước 2- Tổng chất rắn Ca, Mn,Al,SO4 ,etc. 100 – 30.000 Làm giảm chất lượng nước (Nguồn: Silvas, F. P. C., 2010. Biotecnologia aplicada a drenagem ácida de minas, São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) 11 2.2. Cơ sở pháp lý Một số văn bản pháp lý có liên quan đến môi trường và chất lượng nước: - Luật Bảo vệ môi trường số 55/20...ó biện pháp thi công, giải pháp an toàn, phòng ngừa, sự cố và bệnh nghề nghiệp, bảo vệ tính mạng, sức khoẻ của người lao động, căn cứ vào các văn bản chỉ đạo của cấp trên, Công ty đã xây dựng kế hoạch đảm bảo thực hiện đủ mục tiêu “3 an toàn” (An toàn về người, thiết bị và sản phẩm hàng hoá). Để thực hiện được 3 mục tiêu trên, đơn vị đã triển khai đồng bộ, toàn diện các biện pháp để thực hiện. Cụ thể là đối với các đơn vị khai thác hầm lò, Công ty đã chỉ đạo thực hiện tốt công tác thông gió, quy trình kiểm soát khí mỏ, khoan thăm dò nước, khí, công tác kiểm tra áp lực cột, kỹ thuật khai thác than lò chợ giá ZH, ZH xích, cột chống TLĐ, kỹ thuật đào chống lò, công tác quản lý sử dụng vật liệu nổ công nghiệp, công tác cơ điện, công tác vận hành các thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt đặc thù 29 Đối với Phân xưởng vận tải, Công trường khai thác Lộ thiên thì yêu cầu làm tốt công tác kiểm tra kỹ thuật xe máy, quy trình hàn cắt, sửa chữa máy móc, thiết bị, kiểm tra các bãi thải, các bờ tầng khai thác, kỹ thuật nổ mìn lộ thiênViệc tăng cường công tác chỉ đạo, giám sát của cán bộ cấp công trường, phân xưởng sản xuất, nhất là các đồng chí Phó Quản đốc trực ca, Tổ trưởng sản xuất phải có mặt 24/ 24 h tại các vị trí công nhân làm việc, thực hiện nguyên tắc ở đâu có công nhân làm việc ở đó có cán bộ kiểm tra. Chính vì làm tốt công tác này, nhiều năm nay, quá trình sản xuất của doanh nghiệp luôn đảm bảo an toàn về người và thiết bị. Song song với phát triển sản xuất, kinh doanh, những năm qua, Công ty TNHH MTV 790 còn đặc biệt quan tâm đến việc xây dựng môi trường văn hoá lành mạnh, ngăn chặn triệt để tình trạng TNXH xâm nhập vào đơn vị, nhất là tệ nạn ma tuý. Đảng ủy Công ty đã có nghị quyết chuyên đề để thực hiện công tác này với các biện pháp rất cụ thể. Đó là: Làm tốt công tác nắm bắt tình hình, đề ra biện pháp phòng ngừa, xoá bỏ nguyên nhân, điều kiện, sơ hở nảy sinh để ma tuý có có thể lợi dụng, xâm nhập vào đơn vị bằng cách chủ động phát hiện và xử lý kịp thời những đối tượng liên quan đến ma tuý và TNXH, đồng thời đưa nội dung phòng, chống tội phạm vào chương trình học tập và rèn luyện của cán bộ công nhân viên; đẩy mạnh phong trào phòng chống tội phạm ma tuý trong toàn đơn vị, lấy lực lượng xung kích là Đoàn thanh niên cơ sở, Công đoàn cơ sở.... Mặt khác, đơn vị cũng đẩy mạnh công tác giao lưu, kết nghĩa với các cơ quan chuyên môn, các trường học trên địa bàn làm tốt công tác tuyên truyền, đấu tranh với ma tuý, TNXH. Do biết phát động và duy trì một cách có hiệu quả công tác phòng ngừa, nên đã nâng cao ý thức cảnh giác của toàn thể CBCNV-LĐ trong Công ty đối với ma tuý nói riêng, TNXH nói chung. Đến nay, qua kiểm tra, theo dõi, đơn vị chưa phát hiện trường hợp nào có biểu hiện liên quan đến ma tuý. Đáng mừng là nhiều năm liền, toàn đơn vị không có trường hợp nào vi phạm phát luật đến mức phải xử lý, thiết thực tham gia cùng địa phương nơi doanh nghiệp đứng giữ vững ổn định ANCT-TTATXH. 30 4.1.4. Quy trình sản xuất của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc Công ty TNHH MTV 790 hoạt động khai thác theo hai quy trình sản xuất khai thác lộ thiên và hầm lò.  Công nghệ khai khác lộ thiên Dưới đây là sơ đồ quy trình công nghệ khai thác lộ thiên ( hệ thống khai thác dọc một bờ công tác) Hình 4.1. Quy trình khai thác than lộ thiên của Công ty TNHH MTV 790 Công nghệ khai thác than lộ thiên được cơ giới hóa hoàn toàn bao gồm các khâu công nghệ và thiết bị chủ yếu sau: - Phá vỡ đất đá: Chủ yếu bằng khoan nổ mìn. Thiết bị khoan là máy khoan xoay cầu, các loại máy khoan xoay đập thủy lực, đường kính khoan từ 90 ÷ 250mm. - Xúc bốc: Sử dụng máy xúc, dung tích gầu từ 1,2 ÷ 5m3 - Vận tải: Hiện nay vận tải đất đá và vận chuyển than trong mỏ chủ yếu bằng ô tô có trọng tải từ 10 ÷ 30 tấn, vận tải than ngoài mỏ bằng đường sắt, băng tải và ô tô. - Đổ thải đất đá: Chủ yếu dùng hình thứcđổ thải ô tô, kết hợp máy gạt. Bãi thải chủ yếu là bãi thải ngoài kết hợp đổ bãi thải trong vào các khai trường đã kết thúc. Ngoài ra, trong quá trình khai thác mỏ lộ thiên còn có các khâu phụ trợ khác như: thoát nước, làm đường, sửa chữa thiết bị.. 31  Công nghệ khai thác hầm lò Đào lò chuẩn bị: Khoan nổ Bốc xúc đất, đá Chống đỡ lò bằng vật liệu mìn thép, bê tông, gỗ Khai thác than: Chống đỡ bằng vì sắt, gỗ vận chuyển than Khoan nổ Vận chuyển, nguyên khai bằng ô Sàng tiêu thụ than mìn tuyển, tô, băng tải sạch chế biến Hình 4.2. Sơ đồ công nghệ khai thác hầm lò Phần lớn các khâu công nghệ trong khai thác hầm lò thực hiện trong các đường lò dưới lòng đất nên mức độ phạm vi ảnh hưởng tới môi trường xung quanh thấp hơn so với khai thác than lộ thiên. Những yếu tố có khả năng tác động xấu tới môi trường chủ yếu là làm thay đổi mực nước ngầm, giảm nguồn tài nguyên nước, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, cảnh quan thông qua việc sử dụng gỗ trụ mỏ, sụt nún địa hình, các khâu thoát nước làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước. 4.1.5. Công nghệ xử lý công ty 790 Tổng công ty than Đông Bắc Nước thải khai thác than từ các khu vực này được bơm về trạm XLNT đưa vào vận hành năm 2012 với công suất 2600 m3/ngày Hệ thống XLNT (Bậc1) tại mặt bằng +48 (Vỉa than -150) khu vực mỏ Mông Dương thuộc Công ty 790 (Tổng công ty Than Đông Bắc – Bộ Quốc Phòng) 32 Nước thải hầm lò mỏ than được xử lý chủ yếu được xử lý bằng phương pháp keo tụ - lắng với hóa chất sử dụng là vôi, PAC và chất trợ keo tụ là PAM. Tuy nhiên để tạo điều kiện khuấy trộn cũng như cung cấp oxy cho quá trình oxy hóa sắt và mangan, nước thải tại bể trung hòa được sục khí trước khi bổ sung hóa chất. Ca(OH)2 PAC ChÊt trî Sục khí keo tô Đầu vào Bể thu hồi + lắng Bể trung hòa Bể phản ứng Bể phản ứng Bể lắng sơ bộ nuớc thải nước thải sơ cấp thứ cấp thứ cấp Đầu ra Bể chứa bùn Máy ép bùn Đóng bao đưa đi Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hầm lò Công ty 790 Nước thải lò được bơm lên đưa trực tiếp vào Bể trung hòa. Tại đây dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào và hoà trộn với nước 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 được sục vào Bể trung hòa tạo điều kiện oxy hoá phần lớn Fe, một phần Mn và trợ giúp quá trình hòa trộn sữa vôi. Từ Bể trung hoà nước thải chảy trực tiếp sang Bể keo tụ, tại đây dung dịch keo tụ PAC, PAM được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng bơm khuấy trộn sau đó tự chảy vào Bể lắng thứ cấp. 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. Tại Bể lắng, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, phần lớn lắng đọng xuống đáy bể. Tại đáy Bể lắng lắp đặt các ống hút bùn nối với máy 33 bơm bùn. Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn lên bể chứa bùn, sau đó bùn tại bể chứa bùn được bơm lên máy ép bùn để ép. Nước từ Bể lắng thứ cấp được chảy trực tiếp sang bể thu nước sau lắng, tại đây nước được bơm áp lực bơm lên bể lọc mangan, sau đó theo đường ống dẫn về bể chứa nước sạch. Tại bể chứa nước sạch nước qua đường ống chảy ra suối, một phần tái sử dụng cho mục đích vệ sinh công nghiệp và tưới đường chống bụi. Các trạm XLNT phần lớn được điều khiển bằng hình thức bán tự động. Công nghệ XLNT hầm lò mỏ than tại Tổng công ty than Đông Bắc được áp dụng hiện nay chủ yếu là phương pháp keo tụ và lọc trọng lực. Vì vậy nước thải sau xử lý chỉ đáp ứng được yêu cầu xả ra nguồn nước mặt loại B theo QCVN 40:2011. Tuy đạt tiêu chuẩn nhưng nhiều thời điểm hàm lượng TSS trong nước thải vượt trên 50 mg/l, hàm lượng Fe và Mn phần lớn nằm ở ngưỡng nồng độ giới hạn cho phép. Nước thải hầm lò chủ yếu xả ra sông suối hoặc trong một số trường hợp sử dụng một phần để dập bụi. 4.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải và công nghệ xử lý nước thải hầm lò tại mỏ than 790 tổng công ty Than Đông Bắc 4.2.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải trước xử lý của Công ty 790 Tổng công ty Than Đông Bắc Để đánh giá chất lượng nước thải của mỏ than hầm lò, tiến hành lấy mẫu và phân tích nước thải tại cửa lò của mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 (Mông Dương) thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc là: với tần suất 1 tháng/lần trong giai đoạn từ tháng 9/2017 đến tháng 12/2017 Kết quả phân tích chi tiết chất lượng các mẫu nước thải chưa qua xử lý của mỏ được khảo sát trong luận văn này được trình bày cụ thể trong bảng 4.1 dưới đây. 34 Bảng 4.1. Chất lượng nước thải chưa qua xử lý của mỏ than - Công ty MTV 790 Giá trị QCVN 40:2011/BTNMT TT Chỉ tiêu Đơn vị 05/9/2017 05/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 (cột B với Kq = Kf = 1) 1 pH - 5,0 4,5 3,5 4 5,5 ÷ 9 2 TSS mg/l 765 690 460 520 100 BOD5 3 mg/l 32,1 44,5 35 20 50 (20oC) 4 COD mg/l 75,6 85,3 274 250 150 5 Pb mg/l 0,002 0,003 0,004 0,006 0,5 6 Cu mg/l 0,42 0,38 0,81 0,46 2 7 Fe tổng mg/l 5,87 6,34 8,51 7,22 5 8 Cd mg/l KPH KPH KPH KPH 0,1 9 Mn mg/l 1,87 2,65 5,23 4,51 1 10 As mg/l KPH KPH KPH KPH 0,1 11 Hg mg/l KPH KPH KPH KPH 0,01 12 Amoni mg/l 1,14 1,26 3,51 2,17 10 Tổng 13 mg/l 0,26 0,51 0,82 0,36 6 Photpho Dầu mỡ 14 mg/l 8,53 11,34 14,71 16,25 10 khoáng Tổng 15 MPN/100ml 2.650 2.730 3.500 1.800 5.000 coliform ( Nguồn: Kết quả nghiên cứu ) Chú thích : KPH: Không phát hiện Kết quả phân tích các mẫu nước thải chưa qua xử lý được lấy tại cửa lò hầm lò mỏ than 790 thuộc Tổng công ty Than Đông Bắc trong giai đoạn từ tháng 9/2017 đến tháng 12/2017 (bảng 4.1) cho thấy nước thải có giá trị pH thấp, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), sắt tổng (Fe), mangan (Mn) và dầu mỡ khoáng cao, hầu hết đều vượt giới hạn cho phép được quy định trong cột B của QCVN 40:2011/BTNMT đối với chất lượng nước thải công nghiệp, cụ thể là: - Giá trị pH: dao động trong khoảng từ 3,5 ÷ 5,0 thấp hơn giới hạn cho phép từ 1,1 ÷ 1,6 lần, tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu; 35 - Hàm lượng TSS: tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu mà hàm lượng TSS trong nước thải lấy tại cửa lò dao động trong khoảng từ 460 ÷ 765 mg/l, vượt giới hạn cho phép từ 4,6 ÷ 7,6 lần; - Kim loại: hầu hết các mẫu đều có hàm lượng Fe và Mn cao, xấp xỉ hoặc vượt giới hạn cho phép, trong đó hàm lượng Fe dao động trong khoảng từ từ 5,87 ÷ 8,51 mg/l, vượt giới hạn cho phép tối đa là 1,7 lần; còn hàm lượng Mn dao động trong khoảng từ 1,87 ÷ 5,23 mg/l, vượt giới hạn cho phép từ 1,87 ÷ 5,23 lần. - Kim loại nặng: hàm lượng các kim loại nặng trong nước thải của mỏ đều rất thấp, nằm trong ngưỡng giới hạn cho phép, trong đó một số kim loại nặng có độc tính cao như As, Cd, Hg không phát hiện thấy trong quá trình phân tích mẫu nước thải tại cả 4 lần lấy mẫu. Điều đó cho thấy nước thải của mỏ 790 chưa bị ô nhiễm kim loại nặng. - Dầu mỡ khoáng: hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải của mỏ được nghiên cứu có giá trị từ trung bình đến cao, tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu mà giá trị dao động trong khoảng từ 8,53 ÷ 16,25 mg/l; vượt giới hạn cho phép tối đa là 1,63 lần. - Các chất hữu cơ: sự ô nhiễm các chất hữu cơ trong nước thải được đặc trưng bằng các thông số BOD5, COD, Amoni và tổng photpho. Kết quả phân tích tất cả các mẫu nước thải đều có giá trị BOD5, Amoni và tổng photpho thấp hơn giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp. Riêng hàm lượng COD trong nước thải của tại một số thời điểm có giá trị vượt so với giới hạn cho phép, mức vượt dao động từ 1,6 ÷ 1,8 lần. - Chỉ tiêu vi sinh: để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật của nước thải, em đã phân tích chỉ tiêu Coliform trong các mẫu nước thải được lấy. Kết quả cho thấy hàm lượng Coliform trong các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp. Điều này có thể khẳng định nước thải của mỏ được khảo sát chưa bị ô nhiễm vi sinh vật. Tuy nhiên, mức độ ô nhiễm tại các thời điểm lấy mẫu là không giống nhau và có sự thay đổi phản ánh sự biến đổi theo mùa. 36 4.2.1.1. Diễn biến chỉ tiêu pH trước xử lý Kết quả lấy mẫu của tháng 9, 10 và 11 nồng độ pH có xu hướng giảm dần, nguyên nhân chủ yếu là do nước mưa đã pha loãng làm giảm bớt tính axit của nước thải mỏ. Sang tháng 12 giá trị pH cao hơn so với 2 tháng 10 và 11. Diễn biến giá trị pH trong nước thải trước xử lý tại mỏ than 790 Giá trị 10 9 Nồng độ PH 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.4. Biểu đồ diễn biến giá trị pH trong nước thải trước xử lý tại mỏ than 790 4.2.1.2. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng TSS trước xử lý Hàm lượng TSS trong nước thải của mỏ đều cao vào 2 đợt lấy mẫu (5/9/2017 và 5/10/2017), giá trị TSS trong nước thải của 2 đợt lấy mẫu (16/11/2017 và 11/12/2017) có xu hướng thấp hơn, nguyên nhân chủ yếu là do nước mưa đã pha loãng làm giảm bớt nồng độ TSS có trong nước thải mỏ. Sự biến động của hàm lượng TSS trong nước thải tại đợt tháng 9 và 10 lại thấp hơn so với đợt tháng 11 và 12. Có 2 nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này: một phần là do công suất khai thác của mỏ 790 trong thời gian từ tháng 9/2017 đến tháng 10/2017 lớn hơn so với thời gian nghiên cứu còn lại, phần nữa là do mỏ đang xây dựng hệ thống xử lý nước thải làm gia tăng lượng cặn do nước mưa cuốn trôi từ bề mặt khu mỏ vào trong hệ thống thoát nước. Hình 4.5 dưới đây sẽ phản ánh cụ thể sự biến động này. 37 Diễn biến nồng độ TSS trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 Nồng độ (mg/l) 900 800 Hàm 700 lượng 600 TSS 500 400 300 200 100 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ TSS trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 4.2.1.3. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng Fe trước xử lý Biến động của hàm lượng Fe trong nước thải của các mỏ được thể hiện trong hình 4.6, hàm lượng Fe trong các mẫu được lấy vào 2 đợt lấy mẫu (5/9/2017 và 5/10/2017) đều thấp hơn giá trị Fe trong nước thải của 2 đợt lấy mẫu (16/11/2017 và 11/12/2017), nguyên nhân chủ yếu là do mỏ tăng công suất và nước thải chứa hàm lượng Fe lớn ở 3 tháng sau. Hàm lượng Fe trong nước thải của mỏ 790 có sự dao động theo mùa thấp , dao động từ 5,87 ÷ 8,51 mg/l Diễn biến hàm lượng Fe trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 Nồng độ (mg/l) 14 12 Hàm 10 lượng 8 Fe 6 4 2 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.6. Biểu đồ diễn biến hàm lượng Fe trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 38 4.2.1.4. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng Mn trước xử lý Sự biến động của hàm lượng Mn trong nước thải của các mỏ được thể hiện trong hình 4.7 bên dưới, hàm lượng Mn trong tất cả các mẫu được lấy vào 2 đợt lấy mẫu (5/9/2017 và 5/10/2017) đều thấp hơn giá trị Mn trong nước thải của 2 đợt lấy mẫu (16/11/2017 và 11/12/2017), nguyên nhân chủ yếu là do công suất khai thác của mỏ 790 trong thời gian từ tháng 9/2017 đến tháng 10/2017 nhỏ hơn so với thời gian nghiên cứu còn lại. Bên cạnh đó nước thải thời gian sau chứa hàm lượng Mn khá cao so với tháng 9 và tháng 10.. Diễn biến hàm lượng Mn trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 Nồng độ (mg/l) 8 7 Hàm 6 lượng 5 Mn 4 3 2 1 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.7. Biểu đồ diễn biến hàm lượng Mn trong nước thải trước xử lý của mỏ than 790 4.2.1.5. Diễn biến chỉ tiêu hàm lương dầu mỡ khoáng trước xử lý Hàm lượng dầu mỡ khoáng cũng là 1 trong các chỉ tiêu bị ô nhiễm trong nước thải của mỏ. Tất cả các mẫu của 2 đợt lấy mẫu (5/9/2017 và 5/10/2017) đều có hàm lượng dầu mỡ khoáng thấp hơn so với 2 đợt lấy mẫu (16/11/2017 và 11/12/2017), nguyên nhân chủ yếu là do nước thải tháng 9 và 10 chứa hàm lượng dầu mỡ thấp hơn so với 2 tháng sau, hàm lượng dầu mỡ có xu hướng tăng đều và rất cao (hàm lượng dầu mỡ của tháng 12 gấp đôi so với tháng 9). Hình 4.8 dưới đây sẽ phản ánh cụ thể sự biến động này. 39 Diễn biến hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 Hàm lượng (mg/l) 18 16 Hàm 14 lượng 12 dầu 10 8 mỡ 6 khoáng 4 2 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.8. Biểu đồ diễn biến hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 4.2.1.6. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng COD trước xử lý Một số mẫu nước thải trước xử lý của mỏ 790 tại một số thời điểm có hàm lượng COD vượt giới hạn cho phép được quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp). Tất cả các mẫu của 2 đợt lấy mẫu (5/9/2017 và 5/10/2017) đều có hàm lượng COD thấp hơn so với 2 đợt lấy mẫu (16/11/2017 và 11/12/2017), nguyên nhân chủ yếu là do mỏ than tăng công suất ở các tháng 11 và 12, hàm lượng COD chứa trong nước thải của các tháng này lớn. Hàm lượng COD trong nước thải của mỏ 790 là khá cao cùng với sự biến động trong nước thải theo mùa của mỏ 790 cũng là lớn, dao động trong khoảng từ 75,6 ÷ 274 mg/l (hàm lượng COD trong nước thải vào 2 tháng 11 và 12 cao gấp 3,31 so với 2 tháng đầu). Hình 4.9 dưới đây sẽ phản ánh cụ thể sự biến động này. 40 Diễn biến hàm lượng COD trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 Nồng độ (mg/l) 300 250 Hàm lượng 200 COD 150 100 50 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.9. Biểu đồ diễn biến hàm lượng COD trong nước thải trước xử lý của mỏ 790 4.2.2. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước thải sau xử lý của Công ty 790 Tổng công ty Than Đông Bắc Tuân thủ các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường và để giảm thiểu ảnh hưởng của các thông số ô nhiễm trong nước thải mỏ tới môi trường xung quanh, hiện mỏ đã đầu tư xây dựng các hệ thống xử lý nước thải. Kết quả phân tích các mẫu nước thải được lấy tại cống thải sau trạm xử lý cho thấy tất cả các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải sau khi xử lý đều đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép được quy định ở cột B của QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp trước khi thải vào môi trường. Kết quả phân tích chi tiết chất lượng các mẫu nước thải đã qua xử lý được trình bày cụ thể trong các bảng từ 4.2 dưới đây 41 Bảng 4.2. Chất lượng nước thải đã qua xử lý của mỏ than - Công ty TNHH MTV 790 Giá trị QCVN 40:2011/BTNMT TT Chỉ tiêu Đơn vị 05/9/2017 05/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 (cột B với Kq=Kf=1) 1 pH - 7,5 7,5 6,5 7 5,5 ÷ 9 2 TSS mg/l 85 80 73 75 100 BOD5 3 mg/l 21,0 35,7 20 18 50 (20oC) 4 COD mg/l 58,8 56,5 84 120 150 5 Pb mg/l 0,001 0,001 0,003 0,004 0,5 6 Cu mg/l 0,29 0,24 0,54 0,38 2 7 Fe tổng mg/l 0,88 0,95 1,02 1,01 5 8 Cd mg/l KPH KPH KPH KPH 0,1 9 Mn mg/l 0,34 0,63 0,99 0,68 1 10 As mg/l KPH KPH KPH KPH 0,1 11 Hg mg/l KPH KPH KPH KPH 0,01 12 Amoni mg/l 0,57 0,94 2,67 1,83 10 Tổng 13 mg/l 0,18 0,43 0,41 0,28 6 Photpho Dầu mỡ 14 mg/l 1,62 2,38 2,94 4,06 10 khoáng Tổng MPN/100 15 1.420 1.240 1.800 1.400 5.000 coliform ml (Nguồn: Kết quả nghiên cứu) Ghi chú: KPH: Không phát hiện  Nhận xét chung: - Giá trị pH: dao động trong khoảng từ 6,5 ÷ 7,5, tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu; 42 - Hàm lượng TSS: tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu mà hàm lượng TSS trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 73 ÷ 85 mg/l. - Hàm lượng Fe trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 0,88 ÷ 1,02 mg/l. - Hàm lượng Mn trong nước thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 0,34 ÷ 0,99 mg/l. - Dầu mỡ khoáng: hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải sau xử lý của các mỏ được nghiên cứu có giá trị dao động trong khoảng từ 1,62 ÷ 4,06 mg/l. - Các chất hữu cơ: kết quả phân tích nước thải trước xử lý cho thấy sự ô nhiễm các chất hữu cơ trong nước thải mỏ chỉ thể hiện ở thông số COD. Sau khi đi qua hệ thống xử lý, hàm lượng COD trong các mẫu nước thải dao động trong khoảng từ 56 ÷ 120 mg/l. - Chỉ tiêu vi sinh: hàm lượng Coliform trong các mẫu sau xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép, dao động trong khoảng từ 1.240 ÷ 1800 MPN/100 ml. Mặc dù tất cả các thông số trong nước thải sau xử lý đều nằm trong giới hạn cho phép nhưng tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu, giá trị của các thông số trong nước thải sau xử lý có sự thay đổi. 4.2.2.1. Diễn biến chỉ tiêu pH sau xử lý Kết quả phân tích các mẫu nước thải sau xử lý của mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 (Mông Dương) cho thấy: Giá trị pH trong nước thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 6,5 ÷ 7,5 (hình 4.9), tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu, trong đó giá trị pH trong 2 mẫu được lấy vào 2 ngày 5/9/2017 và 5/10/2017 có giá trị pH cao hơn so với 2 mẫu lấy vào 2 thời điểm còn lại. 43 Diễn biến giá trị pH trong nước thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Giá trị 10 9 9 9 9 8 6.5 7 7,5 Trước xử lý 7.5 6 5.5 5.5 5.5 5.5 Sau xử lý 4 Giới hạn dưới 4.5 4 5 Giới hạn trên 3.5 2 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.10- Diễn biến của giá trị pH trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 4.2.2.2. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng TSS sau xử lý Tùy thuộc từng thời điểm lấy mẫu mà hàm lượng TSS trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 73 ÷ 85 mg/l. Hàm lượng TSS cao nhất là trong mẫu được lấy vào tháng 9/2017, cao hơn 1,16 lần so với mẫu có hàm lượng TSS thấp nhất được lấy vào tháng 11/2017. Diễn biến nồng độ TSS trong nước thải của mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Nồng độ (mg/l) 1000 765 800 690 460 Trước xử lý 600 520 Sau xử lý 400 QCVN 40:2011/BTNMT 200 100 100 100 100 85 80 73 75 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.11. Diễn biến của nồng độ TSS trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 4.2.2.3. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng Fe sau xử lý Hàm lượng Fe trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 0,88 ÷ 1,02 mg/l (Hình 4.11). Hàm lượng Fe cao nhất là trong mẫu 44 được lấy vào (tháng 11/2017), cao hơn 1,16 lần so với mẫu có hàm lượng Fe thấp nhất được lấy vào đợt tháng 9/2017. Diễn biến của hàm lượng Fe trong nước thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Nồng độ (mg/l) 10 8,51 8 6,34 5,87 7,22 Trước xử lý 6 5 5 5 5 Sau xử lý 4 QCVN 40:2011/BTNMT 2 0,88 0,95 1,02 1,01 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.12. Diễn biến của hàm lượng Fe trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 4.2.2.4. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng Mn sau xử lý Hàm lượng Mn trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 0,34 ÷ 0,99 mg/l (Hình 4.12). Hàm lượng Mn cao nhất là trong mẫu được lấy vào tháng 11/2017, cao hơn 2,95 lần so với mẫu có hàm lượng Fe thấp nhất được lấy vào đợt tháng 9/2017. Diễn biến của hàm lượng Mn trong nước thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Nồng độ (mg/l) 6 2.65 5 1.87 4 Trước xử lý 5.23 3 Sau xử lý 4.51 2 QCVN 40:2011/BTNMT 1 0.34 1 1 1 1 0.63 0.99 0.68 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.13. Diễn biến của hàm lượng Mn trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 45 4.2.2.5. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng dầu mỡ khoáng sau xử lý Hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải lấy tại cống thải sau xử lý dao động trong khoảng từ 1,62 ÷ 4,06 mg/l (Hình 4.13). Hàm lượng dầu mỡ khoáng cao nhất là trong mẫu được lấy vào tháng 12/2017, cao hơn 2,51 lần so với mẫu có hàm lượng dầu mỡ khoáng thấp nhất được lấy vào tháng 9/2017. Diễn biến của hàm lượng dầu mỡ trong nước thải mỏ than của Công ty Nồng độ (mg/l) TNHH MTV 790 20 16,25 14.71 15 11,34 Trước xử lý 8,53 10 10 10 10 10 Sau xử lý 2.94 QCVN 40:2011/BTNMT 5 1,62 2.38 4,06 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.14. Diễn biến của hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 4.2.2.6. Diễn biến chỉ tiêu hàm lượng COD sau xử lý Nước thải sau xử lý của mỏ 790 có hàm lượng COD thấp, dao động từ 56,5 ÷ 120 mg/l. Hàm lượng COD cao nhất là trong mẫu được lấy vào tháng 12/2017, cao hơn 2,12 lần so với mẫu có hàm lượng COD thấp nhất được lấy vào tháng 10/2017. Diễn biến nồng độ COD trong nước thải mỏ than Công ty TNHH MTV 790 Nồng độ (mg/l) 500 400 274 Trước xử lý 300 250 Sau xử lý 200 150 150 150 150 85,3 QCVN 40:2011/BTNMT 100 75,6 58,8 56,5 84 120 0 5/9/2017 5/10/2017 16/11/2017 11/12/2017 Thời gian Hình 4.15 . Diễn biến của hàm lượng COD trong nước thải mỏ than của Công ty TNHH MTV 790 46 4.2.3. Đánh giá hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải hầm lò mỏ than của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc Hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải hầm lò mỏ than của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc được thể hiện qua bảng sau: Bảng 4.3. Hiệu suất xử lý của công nghệ xử lý nước thải của công ty 790 Tổng công ty Đông Bắc Tháng 9 Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Hiệu Hiệu Hiệu Hiệu TT Chỉ tiêu Đơn vị TXL SXL suất TXL SXL suất TXL SXL suất TXL SXL suất (%) (%) (%) (%) 1 TSS Mg/l 765 85 88,89 690 80 88,41 460 73 84,13 520 75 85,58 2 BOD5 Mg/l 32,1 21 34,58 44,5 35,7 19,78 35 20 42,86 20 18 10 3 COD Mg/l 75,6 58,8 22,22 85,3 56,5 33,76 274 84 69,34 250 120 52 4 Pb Mg/l 0,002 0,001 50 0,003 0,001 66,67 0,004 0,003 25 0,006 0,004 33,33 5 Cu Mg/l 0,42 0,29 30,95 0,38 0,24 36,84 0,81 0,54 33,33 0,46 0,38 17,39 6 Fe tổng Mg/l 5,87 0,88 85,00 6,43 0,95 85,23 8,51 1,02 88,01 7,22 1,01 86,01 7 Cd Mg/l KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - 9 Mn Mg/l 1,87 0,34 81,82 2,65 0,63 76,23 5,23 0,99 81,07 4,51 0,68 84,92 10 As Mg/l KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - 47 11 Hg Mg/l KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - KPH KPH - 12 Amoni Mg/l 1,14 0,57 50 1,26 0,94 25,40 3,51 2,67 23,93 2,17 1,83 15,67 Tổng 13 Mg/l 0,26 0,18 30,77 0,51 0,43 15,69 0,82 0,41 50 0,3 0,28 6,67 photpho Dầu mỡ 14 Mg/l 8,53 1,62 81,01 11,43 2,38 79,18 14,71 2,94 80,01 16,25 4,06 75,02 khoáng Tổng 15 MNP/100mn 2650 1420 46,42 2730 1240 54,58 3500 1800 48,57 1800 1400 22,22 Colifom ( Nguồn: Kết quả nghiên cứu ) - Chú thích : TXL: Trước xử lý SXL: Sau xử lý KPH: Không phát hiện 48  Nhận xét: - Nhìn chung hiệu suất xử lý của các chỉ tiêu của đều có giá trị cao và khá ổn định, thể hiện được chất lượng của công nghệ xử lý nước thải công ty 790, cụ thể là: + Chỉ số TSS có hiệu suất xử lý dao động từ 84,13 – 88,89% tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu và phân tích + Hàm lượng Fe đạt hiệu suất xử lý dao động trong khoảng từ 85 ÷ 88%. + Hàm lượng Mn đạt hiệu suất xử lý dao động trong khoảng từ 76 ÷ 84%. + Hàm lượng dầu mỡ khoáng trong nước thải sau xử lý đạt hiệu suất xử lý dao động trong khoảng từ 75 ÷ 81%. + Hàm lượng COD có hiệu suất xử lý dao động lớn, đạt từ 22÷ 69% tùy thuộc vào từng thời điểm lấy mẫu và phân tích. + Hàm lượng Colifom có hiệu suất xử lý thấp, chỉ khoảng 50% 4.3. Đề xuất công nghệ xử lý lại nước thải mỏ tái tuần hoàn cấp cho sinh hoạt (Xử lý bậc 2) Nước thải sau khi xử lý đạt mức B theo QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, xả ra mương thoát nước phía Tây để đổ ra suối Lép Mỹ và vào sông Mông Dương. Bùn được hút định kỳ sang bể chứa, sau đó đưa qua máy ép bùn để giảm khối lượng trước khi đưa ra sân phơi. Tuy nhiên trong nước thải sau xử lý đạt mức B của QCVN 40:2011/BTNMT, hầu hết các chỉ tiêu ô nhiễm chính như TSS, Fe, Mn, đều nằm sát ngưỡng cho phép. Trong khi đó nhu cầu cấp nước của mỏ lạ rất cao, nhu cầu cấp nước của mỏ tập trung chính cho các nhu cầu như tắm giặt, phun sương dập bụi, vệ sinh công nghiệp và ăn uống Do vậy cần tính toán một giải pháp hợp lý, xử lý tiếp tục (Xử lý bậc 2) để giảm các chỉ tiêu ô nhiễm như Fe, Mn, TSS để cấp tuần hoàn lại. 49 Hóa chất nâng Hóa chất keo pH tụ Nước thải hầm lò sau xử lý đạt mức B QCVN Thiết bị Bồn Thiết bị lọc đĩa 40/2011 / BTNMT chứa lọc áp lực Q=30 m3/h Arkal 1 Hóa chất khử trùng Nước đạt QCVN Bồn Thiết bị Bồn 02/2009/BYT cấp cho chứa 3 lọc sợi chứa 2 sinh hoạt Hình 4.16. Sơ đồ công nghệ XLNT Bậc II để cấp nước cho sinh hoạt Thiết bị Arkal gồm 04 cột đĩa lọc lắp song song nhau nên nước được đẩy đồng thời đi vào các khoang cột lọc và qua lớp đĩa lọc xếp sát nhau. Kích thước lỗ lọc trong đĩa là 20µm và đường kính đĩa lọc là 7,62 cm (3 inch). Do đó nước sau khi đi qua hệ thống đĩa lọc trong thiết bị Arkal đã loại bỏ được các cặn lớn hơn 20 µm và đi vào bồn chứa 1. Một phần nước từ bồn chứa 1 được đưa đi cấp cho quá trình dập bụi trên mặt bằng khai thác, khu sàng tuyển và kho than. Phần nước còn lại được nâng pH, bổ sung hóa chất và đưa đi xử lý tiếp tục trong bể lọc với cát phủ oxyt mangan và lọc sợi, sau đó về bồn chứa 2 để cấp nước tắm rửa, giặt giũ. Nguyên lý hoạt động: Máy bơm áp nguồn hút nước từ bể chứa nước thải sau khi đã xử lý đạt mức B theo QCVN 40:2011/ BTNMT (Bể quan trắc) để cấp vào thiết bị lọc đĩa Arkal. Hệ thiết bị Arkal gồm 04 cột lọc lắp song song nhau nên nước được đẩy đồng thời đi vào các khoang cột lọc Arkal và qua lớp đĩa lọc xếp sát nhau. Kích thước lỗ lọc trong đĩa là 20µm và đường kính đĩa lọc là 3inch. Do đó nước sau khi đi qua hệ thống đĩa lọc trong thiết bị Arkal đã loại bỏ được các cặn lớn hơn 20 µm và đi vào bồn chứa 1 50 Tại bồn chứa 1 hệ thống bơm định lượng sẽ hút và định lượng hóa chất để nâng pH