Ngày 03/8/2023, Hội đồng Khoa học công nghệ Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Tập đoàn TKV) đã tổ chức Hội nghị nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả cho hệ thống xử lý nước thải dư hồ bùn đỏ của Nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ nhằm đảm bảo an toàn và môi trường” do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ – Vinacomin thực hiện.
Hội đồng Khoa học Công nghệ Tập đoàn TKV nghiệm thu kết quả của Đề tài
Ảnh: Phạm Hải Anh
Hội đồng KHCN của Đề tài được thành lập theo Quyết định số 291/QĐ-TKV, ngày 24/3/2021 gồm 09 thành viên, do Ông Phan Xuân Thủy, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn TKV làm Chủ tịch.
Hiện nay, các nhà máy sản xuất alumin trên thế giới chủ yếu áp dụng 03 phương pháp thải bùn đỏ bao gồm: Thải ướt, thải sệt và thải khô. Đặc điểm chung của 03 phương pháp thải trên là bùn đỏ lưu giữ tại các hồ, khoang và bãi chứa. Nước nhiễm kiềm tại hồ bùn đỏ được bơm quay trở lại để phục vụ cho sản xuất của nhà máy, không thải ra môi trường.
Công nghệ xử lý bùn đỏ được sử dụng tại nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ là phương pháp thải sệt. Bùn sau khi được xử lý bởi hai thiết bị lắng (settlers) và 6 thiết bị rửa (washers) của dây chuyền rửa ngược dòng và được bơm bằng bơm ly tâm bơm cưỡng bức theo đường ống thải ra khu chứa bùn đỏ.
Các hồ bùn đỏ của 2 nhà máy đều vận hành hệ thống thu gom nước nhiễm kiềm đi theo hồ bùn đỏ để tuần hoàn tái sử dụng như sau: Bùn đỏ được thải vào hồ bùn đỏ theo hệ thống đường ống đặt dọc theo đỉnh đập bao quanh các khoang chứa, trên đường ống chính cứ 30m đặt đường ống nhánh có van xả bùn vào hồ chứa, bùn đỏ lắng xuống đáy hồ, dịch xút loãng thu hồi qua ngưỡng tràn về hệ thống giếng, cống ngầm, bể chứa rồi được bơm cấp về nhà máy để tái sử dụng.
Tuy nhiên, do biến đổi khí hậu diễn biến bất thường nên những năm gần đây lượng mưa tập trung tại khu vực nhà máy Alumin Tân Rai, Nhân Cơ có xu hướng ngày càng tăng cao. Các hồ bùn đỏ phát sinh một lượng nước nhiễm kiềm dư của hồ bùn đỏ không thể tuần hoàn hết cho hoạt động sản xuất. Lượng nước dư hồ bùn đỏ cần phải được xử lý trước đáp ứng yêu cầu xả thải trước khi thải ra môi trường. Để đảm bảo vấn đề an toàn môi trường cho sản xuất, nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ đã xây dựng hệ thống xử lý lượng nước dư này. Với quy trình công nghệ xử lý như hiện nay cơ bản đáp ứng được một phần yêu cầu để xả thải ra môi trường theo quy định. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành đến nay chưa có nghiên cứu tổng thể nào đánh giá toàn diện từ tính chất nước thải, quy trình công nghệ xử lý để từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả nhằm đảm bảo an toàn và môi trường.
Các nội dung nghiên cứu chính của Đề tài bao gồm: Tổng quan về tình hình nghiên cứu công nghệ thu gom, xử lý nước dư hồ bùn đỏ các nhà máy alumin trên thế giới và trong nước; khảo sát đánh giá thực trạng hệ thống xử lý nước dư hồ bùn đỏ của nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ; nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả cho hệ thống xử lý nước dư hồ bùn đỏ của nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ nhằm xử lý triệt để các thông số ô nhiễm trong nước dư hồ bùn đỏ, đảm bảo quy định xả thải; nghiên cứu thử nghiệm xử lý nước dư hồ bùn đỏ trên mô hình pilot ngoài hiện trường và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả cho hệ thống xử lý nước dư hồ bùn đỏ của nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ.
Đề tài đã nghiên cứu trung hòa nước dư hồ bùn đỏ bằng các loại hóa chất axít thông dụng trên thị trường được sử dụng rộng rãi trên quy mô công nghiệp bao gồm: Axít H2SO4 98%, Axít HNO3 65%, Axít HCl 36%; nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của PH đến hiệu quả xử lý TSS (Hàm lượng chất rắn lơ lửng) trong nước dư hồ bùn đỏ sau quá trình trung hòa với hai loại chất keo tụ polymer anion và cation, xác định chất trợ keo tụ polymer anion (Acrylamic natri acrylat copolime A101) phù hợp cho quá trình keo tụ nước dư hồ bùn đỏ nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ, đạt hiệu quả tối ưu ở PH = 7,5÷8. Đã thí nghiệm xác định liều lượng chất trợ keo tụ polymer anion tối ưu đối với mẫu nước hồ bùn đỏ của Nhà máy Alumin Tân Rai là 28 mg/L và đối với mẫu nước hồ bùn đỏ của Nhà máy Alumin Nhân Cơ là 10mg/L; nghiên cứu giải pháp xử lý COD (Nhu cầu ô xi hóa hóa học) còn lại trong nước dư hồ bùn đỏ nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ sử dụng than hoạt tính lọc hấp phụ sau khi đã xử lý qua các công đoạn trung hòa – keo tụ – lắng. Kết quả nghiên cứu đã được thử nghiệm mô hình pilot tại Nhà máy Alumin Nhân Cơ. Quá trình thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, vận hành đơn giản, hệ thống có thể vận hành ở chế độ tự động. Các cán bộ thực hiện đã tiến hành lấy mẫu để phân tích trong phòng thí nghiệm, kết quả cho thấy các thông số ô nhiễm cần xử lý đều đạt QCVN 40:2011/BTNMT (Cột A) – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
Thử nghiệm pilot công suất 100 l/h xử lý nước dư hồ bùn đỏ tại Nhà máy Alumin Nhân Cơ
Ảnh: Nhóm thực hiện Đề tài
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, thử nghiệm trên mô hình Pilot tại hiện trường, Đề tài đã đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả cho hệ thống xử lý nước dư hồ bùn đỏ của nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ nhằm đảm bảo an toàn, môi trường. Các đề xuất của đề tài là cơ sở để áp dụng vào xử lý nước dư hồ bùn đỏ trong hiện tại và trong quá trình nâng công suất hai nhà máy Alumin Tân Rai và Nhân Cơ.
Tại Hội nghị, sau khi nghe đại diện nhóm tác giả thực hiện Đề tài trình bày các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm, Hội đồng Khoa học Tập đoàn TKV đã công nhận và thống nhất nghiệm thu./.
Đ.L
