Hiện trạng quản lý nước thải tại các nhà máy tuyển luyện vàng - Nghiên cứu đề xuất cho nhà máy ĐakSa, tỉnh Quảng Na

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG  TRẦN VĂN TUÂN Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Văn Quang HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÁC NHÀ MÁY TUYỂN LUYỆN VÀNG - NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CHO NHÀ MÁY ĐAKSA, TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường Mã số: 60.85.06 Phản biện 1: PGS.TS Trần Đức Hạ Phản biện 2: PGS.TS Bùi Sỹ Lý Luận văn ñã ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 18 tháng 11 năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2012 Footer Page of 126 Có thể tìm hiểu luận văn tại: − Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng − Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 MỞ ĐẦU ñộng xấu ñến chất lượng môi trường Đề tài "Hiện trạng quản lý TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI nước thải nhà máy tuyển luyện vàng – Nghiên cứu, ñề Trong năm vừa qua, ngành công nghiệp khai khoáng nói xuất cho Nhà máy ĐakSa, tỉnh Quảng Nam" ñược thực nhằm chung ngành công nghiệp khai thác vàng nói riêng ñã phát triển ñánh giá ñầy ñủ trạng quản lý nước thải, bã quặng thải cách nhanh chóng, chiếm giữ vai trò quan trọng nhà máy tuyển luyện vàng có quy mô công nghiệp ñịa bàn tỉnh phát triển kinh tế quốc dân Sự phát triển ngành công nghiệp Quảng Nam, ñồng thời số kết nghiên cứu nhằm khai thác vàng ñã góp phần nâng cao sản lượng vàng thương mại kiểm chứng cho kế hoạch ñóng cửa ñập chứa thải Nhà máy tuyển nguồn dự trữ quốc gia, ñồng thời tạo công ăn việc làm luyện vàng ĐakSa cho lượng lớn lao ñộng, góp phần ổn ñịnh an sinh xã hội Song, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU bên cạnh lợi ích ñã ñạt ñược môi trường tự nhiên (1) - Đánh giá trạng hệ thống xử lý nước thải, chất lượng ñang phải gánh chịu nhiều tác ñộng tiêu cực từ chất thải trình nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa, tỉnh khai thác chế biến vàng gây Quảng Nam; Hiện nhiều tỉnh thành Việt Nam, tình trạng ô nhiễm môi (2) - Nghiên cứu mô hình thực nghiệm hệ sinh thái ñất ướt nhằm trường chất thải từ hoạt ñộng khai thác vàng ñang vấn ñề nan kiểm chứng cho kế hoạch ñóng cửa ñập chứa thải ñã ñược nêu giải ñược ñặt tình trạng báo ñộng Riêng ñịa tỉnh báo cáo ñánh giá tác ñộng môi trường Nhà máy tuyển Quảng Nam, tình trạng ô nhiêm môi trường khai thác vàng luyện vàng ĐakSa ñang vấn ñề "nóng" tỉnh; hàng loạt tranh cãi, khiếu kiện ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU người dân ñịa phương vấn ñề chất luợng nuớc thải, ô nhiễm * Đối tượng nghiên cứu: môi trường tượng cá chết hàng loạt sông suối ñược cho (1) - Nước thải hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển nguyên nhân từ chất thải nhà máy tuyển luyện vàng; nạn khai thác vàng trái phép diễn bừa bãi nhiều nơi, chất thải từ hoạt ñộng khai thác chế biến vàng không ñược thu gom xử lý mà luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa, tỉnh Quảng Nam (2) - Bã quặng thải từ trình tuyển luyện vàng Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa, tỉnh Quảng Nam ñược thải trực tiếp sông suối gây ô nhiễm môi trường nước, ảnh * Phạm vi nghiên cứu: hưởng ñến sức khỏe người sinh vật thủy sinh - Nghiên cứu mô hình thực nghiệm hệ sinh thái ñất ướt với loại Vấn ñề ñặt ñể phát triển ngành công nghiệp thực vật cỏ Vetiver; vận hành mô hình theo nguyên lý hoạt ñộng khai thác vàng có hiệu cho kinh tế, giảm thiểu rủi ro ñập chứa thải sau ñã ñược hoàn thổ, phục hồi môi trường; tác ñộng tiêu cực tới môi trường hay cụ thể làm ñó lấy mẫu, phân tích ñánh gía hiệu xử lý mô hình thực ñể xử lý, kiểm soát ñược chất thải ñể không gây tác nghiệm Footer Page of 126 Header Page of 126 - Thời gian thực ñề tài từ tháng 12/2011 - 6/2012 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 3: Kết thảo luận Kết luận kiến nghị - Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu - Phương pháp khảo sát, lấy mẫu phân tích mẫu - Phương pháp mô hình vật lý CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 NGÀNH CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN Ý NGHĨA CỦA NGHIÊN CỨU VÀNG 5.1 Ý nghĩa khoa học 1.1.1 Công nghiệp khai thác chế biến vàng (1) - Chứng minh khả ứng dụng mô hình ñất ướt với loại 1.1.1.1 Lịch sử phát triển thực vật cỏ Vetiver ñể xử lý, kiểm soát chất lượng nước thải bã Trong trình lịch sử phát triển ngành khai khoáng, ñầu tiên quặng thải sau ñóng cửa mỏ Nhà máy tuyển luyện vàng vàng ñược tìm thấy dạng vàng sa khoáng; vàng sa khoáng ñược ĐakSa hình thành từ ñá nguyên sinh biến ñổi, giải phóng hạt vàng nhỏ (2) - Kết khảo sát hệ thống xử lý nước thải, chất lượng nước trôi dọc xuống sườn ñồi, hẻm núi, dòng sông suối Để tách vàng thải vận hành mô hình thực nghiệm tài liệu tham khảo cho nguyên chất khỏi sa khoáng người ta thường dùng phương pháp nghiên cứu ứng dụng mô hình ñất ướt ñể xử lý, kiểm tuyển trọng lực, ví dụ phương pháp ñãi hay tháo rửa soát nước thải bã quặng thải nhà máy tuyển luyện vàng Ngày nay, nhờ vào công nghệ thăm dò tìm kiếm khoáng sản khác ñại, vàng ñược tìm thấy khai thác từ mỏ ñá cứng, ñó vàng 5.2 Ý nghĩa thực tiễn thường ñược phân tán lẫn vào kim loại khác tồn (1) - Giúp Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa hiểu ñá rõ chất lượng nước thải hiệu hệ thống xử lý 1.1.1.2 Vai trò ngành công nghiệp khai thác chế biến vàng nước thải kinh tế quốc dân (2) – Áp dụng kết mô hình thực nghiệm vào trình ñóng Công nghiệp khai thác chế biến vàng góp phần nâng cao sản cửa ñập chứa thải ñể kiểm soát nước thải bã quặng thải lượng vàng thương mại dự trữ quốc gia Bên cạnh ñó, CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN phát triển ngành công nghiệp khai thác chế biến vàng tạo việc Cấu trúc luận văn gồm có chương phần mở ñầu, kết luận ñược trình bày sau: làm cho lượng lớn lao ñộng, góp phần ổn ñịnh an sinh xã hội Ngày nay, ngành công nghiệp dần trở thành ngành công Mở ñầu nghiệp ñộng lực, có tốc ñộ phát triển nhanh, từ ñó có vai trò khác Chương 1: Tổng quan thúc ñẩy ngành công nghiệp kinh tế khác phát triển theo Chương 2: Đối tượng, nội dung phương pháp 1.1.2 Quy trình công nghệ chế biến vàng Footer Page of 126 Header Page of 126 1.1.2.1 Thành phần tính chất hóa học quặng vàng - Thành phần: Quặng vàng thường có hai loại quặng vàng quặng kim loại 1.1.3.2 Thành phần, tính chất nước thải Trong trình tuyển luyện vàng, thành phần tính chất nước thải có chất ô nhiễm sau: Bã quặng thải, Kim loại nặng vàng Quặng vàng quặng mà ñó thành phần vàng ñã ñạt ñộ (As, Cd, Cu, Cr, Pb, Hg, Fe…) Xianua tinh khiết từ 75% ñến 95%; quặng kim loại vàng quặng ña kim, 1.2 CÁC ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG vàng chưa bị nóng chảy nên bị lẫn kim loại khác Đồng, 1.2.1 Môi trường tự nhiên Bạc, Sắt 1.2.1.1 Môi trường nước: - Tính chất hóa học: Ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng trực tiếp ñến chất lượng nước Vàng kim loại trung tính mang hóa trị ba hóa trị loài sinh vật thủy sinh Nhiều loại thủy sinh hấp thu chất dung môi Vàng phản ứng nước cường toan ñộc nước, thời gian lâu ngày gây biến ñổi thể, số (một dạng hỗn hợp acid) không bị ảnh hưởng acid trường hợp gây ñột biến gen, tạo nhiều loài mới, số trường hợp riêng rẽ Hydrochloric, Nitric acid Sulfuric Vàng tan khác làm cho nhiều loài thủy sinh bị chết thủy ngân, hình thành nên hợp kim Amalgam, không phản 1.2.1.2 Môi trường ñất ứng hóa học với 1.1.2.2 Quy trình công nghệ chế biến vàng Tác ñộng lớn từ chất thải trình khai thác chế biến quặng vàng làm cho môi trường ñất bị nhiễm bẩn từ ñó làm cho Hiện có 03 phương pháp tuyển luyện vàng sau: thành phần, tính chất ñất bị thay ñổi dẫn ñến hệ sinh vật ñất - Tuyển luyện quặng vàng phương pháp ngâm chiết toàn bị ảnh hưởng theo lượng quặng ñầu vào; - Tuyển luyện quặng vàng phương pháp tuyển trọng lực, tuyển nổi, ngâm chiết hấp thụ vàng hạt nhựa Auric; - Tuyển luyện quặng vàng phương pháp tuyển trọng lực, 1.2.2 Ảnh hưởng ñến sức khỏa người kinh tế xã hội 1.2.2.1 Ảnh hưởng ñến sức khỏe người Một số kim loại nặng phát sinh từ hoạt ñộng khai thác chế biến vàng gây ñộc cho người như: Pb, Hg, As, Cd, Zn, Cu, tuyển nổi, ngâm chiết hấp thụ vàng than hoạt tính; Xianua 1.1.3 Nguồn gốc, thành phần tính chất nước thải 1.2.2.2 Ảnh hưởng ñến ngành kinh tế khác trình khai thác chế biến vàng 1.1.3.1 Các nguồn phát sinh nước thải Có nguồn phát sinh nước thải trình khai thác chế biến vàng: Nước thải từ trình ngâm chiết Xianua và/hoặc nước thải từ trình tuyển Footer Page of 126 Nếu không kiểm soát tốt vấn ñề nước thải quặng thải ảnh hưởng không nhỏ ñến ngành kinh tế khác nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp,… 1.2.2.3 Xung ñột môi trường Header Page of 126 10 Trong thực tế, kiện xung ñột môi trường ñều xuất phát từ Hệ thống xử lý nước thải gồm có: Hệ thống khử ñộc Xianua; hệ hay nhiều loại mâu thuẫn cụ thể, song nguyên nhân lớn dẫn thống ñập chứa thải, ñó có 01 ñập chứa thải tuyển (Đập 1) ñến xung ñột môi trường từ mâu thuẫn lợi ích 02 ñập chứa thải ngâm chiết (Đập 2A&B) 1.2.3 Thực trạng khai thác vàng tỉnh Quảng Nam ảnh 1.2.3.4 Quản lý bã quặng thải hưởng ñến môi trường Bã quặng sau trình chế biến nhà máy Bồng Miêu ĐakSa 1.2.3.1 Hoạt ñộng khai thác vàng trái phép tác ñộng ñến ñược bơm xuống ñập chứa thải lưu giữ vĩnh viễn ñập môi trường chứa thải Ảnh hưởng hoạt ñộng khai thác vàng trái phép ñến môi Theo kế hoạch ñóng cửa mỏ khu ñập chứa thải khu vực trường vô lớn Hậu nạn ñào bới, khai thác vàng trái quan trọng cần ñược khôi phục cải tạo Một số biện pháp xử phép gây ảnh hưởng nặng nề ñến môi trường: ñất ñá bị ñào xới, phá lý ñã ñược xem xét gồm: Xử lý xả; xây dựng lớp phủ có ñộ thấm hủy hệ sinh thái, ô nhiễm nguồn nước bốc thấp; xây dựng ñầm lầy xử lý - xả thụ ñộng 1.2.3.2 Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng 1.3 CỎ VETIVER VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ TRONG LĨNH Bồng Miêu, tỉnh Quảng Nam VỰC XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG Nước thải từ trình sản xuất Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ñược chia làm loại: Nước thải từ qui trình tuyển với 3 lưu lượng trung bình khoảng 950m /ng.ñ (39,5m /h); nước thải từ qui trình ngâm chiết xianua với lưu lượng khoảng 300m /ng.ñ 1.3.1 Đặc tính hình thái ñặc ñiểm sinh lý cỏ Vetiver - Đặc tính hình thái: Thân cỏ Vetiver có dạng cọng, mọc thẳng ñứng Cỏ vetiver có rễ ñồ sộ, mọc nhanh ăn sâu chịu hạn khỏe, hút ñộ ẩm từ tầng ñất sâu bên xuyên qua lớp ñất bị lèn chặt Phần lớn sợi rễ rễ khổng lồ (12,5m /h) Hệ thống xử lý nước thải gồm có: Hệ thống khử ñộc Xianua; hệ lại nhỏ mịn tạo nên thuận lợi cho phát triển vi thống ñập chứa thải, ñó có 01 ñập chứa thải tuyển (Đập 1) khuẩn nấm, ñiều kiện cần thiết ñể hấp thụ phân hủy 02 ñập chứa thải ngâm chiết (Đập 3A&B) chất ô nhiễm 1.2.3.3 Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng - Đặc ñiểm sinh lý: Cỏ Vetiver phát triển tốt mức nhiệt ñộ trung bình 18-250C Cỏ Vetiver có sức chịu ñựng ñối với biến ñộng ĐakSa, tỉnh Quảng Nam Nước thải từ trình sản xuất Nhà máy tuyển luyện vàng khí hậu lớn hạn hán kéo dài, lũ lụt, ngập úng; thích ĐakSa ñược chia làm loại: Nước thải từ qui trình tuyển với lưu nghi với ñất có ñộ chua, ñộ mặn, ñộ phèn cao, ñá vụn, ñất cạn 3 lượng trung bình khoảng 1.074m /ng.ñ (44,7m /h); nước thải từ qui trình ngâm chiết xianua với lưu lượng khoảng 137m /ng.ñ (5,73m /h) Footer Page of 126 ñất trũng ngập nước, thích nghi với môi trường ñất có hàm lượng Kim loại nặng cao Header Page of 126 11 1.3.2 Ứng dụng mô hình ñất ướt xử lý nước thải 1.3.2.1 Các nghiên cứu, ứng dụng Thế giới Trên giới ñã có nhiều nghiên cứu, ứng dụng cỏ Ventiver công tác kiểm soát ô nhiễm nước thải ñất ñá thải, cụ thể: Tại Anh, có công trình "Ứng dụng cỏ Vetiver ñể xử lý nước thải mỏ than Whittle"; Australia, cỏ ventiver ñược ứng dụng nhiều vấn ñề kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi trường thiết 12 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU (1) - Nước thải hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu (2) - Nước thải hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa (3) - Bã quặng thải từ trình tuyển luyện vàng Nhà máy kế tạo cảnh quan khu vực; Chile, có công trình "Ứng dụng tuyển luyện vàng ĐakSa cỏ Vetiver ñể xử lý chất thải mỏ ñồng Codelco and Anglo Ame"; Tại 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Italy, có công trình "Phục hồi chất thải mỏ Sardenia"; Trung 2.2.1 Khảo sát hệ thống xử lý nước thải Quốc, có công trình "Xử lý nước rò rỉ bãi rác tỉnh Guangzhou 2.2.1.1 Khảo sát hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện Guangdong"; Peru, có công trình "Xử lý nước thải mỏ Đồng, Kẽm vàng Bồng Miêu Antamina" 1.3.2.2 Các nghiên cứu, ứng dụng Việt Nam Có nhiều nghiên cứu ứng dụng cỏ Vetiver Việt Nam việc giảm nhẹ xói mòn, chống trượt lở sườn dốc lĩnh vực xử - Ngày khảo sát, lấy mẫu nước: Lấy mẫu ñợt ngày 22/02/2012; lấy mẫu ñợt ngày 17/9/2012 - Tổng số mẫu nước: 06 mẫu (trong ñó mẫu/ñợt) - Chỉ tiêu phân tích: pH, SS, COD, As, Pb, Cu, Zn, Hg, Fe, Cd lý nước thải ñã ñược triển khai Song tính ñến chưa có Xianua nghiên cứu ứng dụng cỏ Vetiver việc kiểm soát nước 2.2.1.2 Khảo sát hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện thải bã quặng thải nhà máy tuyển luyện vàng vàng ĐakSa 1.3.2.3 Cơ chế trình trao ñổi chất Các hệ thống ñất ngập nước nhân tạo (ñất ướt) loại bỏ ñược nhiều - Ngày khảo sát, lấy mẫu nước: Lấy mẫu ñợt ngày 22/02/2012; lấy mẫu ñợt ngày 17/9/2012 chất gây ô nhiễm bao gồm: chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, - Tổng số mẫu nước: 06 mẫu (trong ñó mẫu/ñợt) Nitơ, Photpho, Kim loại nặng Vi sinh vật gây bệnh Các chất - Chỉ tiêu phân tích: pH, SS, COD, As, Pb, Cu, Zn, Hg, Fe, Cd ñược loại bỏ khỏi nước thải trực tiếp gián tiếp thông qua Xianua trình vật lý, hóa học sinh học 2.2.1.3 Khảo sát, lấy mẫu bã quặng thải Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa - Lấy mẫu bã quặng thải: Gồm 01 mẫu bã quặng thải sau trình tuyển nổi; 01 mẫu bã quặng thải sau trình khử ñộc Footer Page of 126 Header Page of 126 13 - Thời gian lấy mẫu: ngày 22/02/2012 - Các tiêu phân tích: As, Cu, Pb, Zn, Hg, Cd 2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm mô hình Đất ướt 2.2.2.1 Thiết lập mô hình - Thời gian thực hiện: tháng 12/2011 - Địa ñiểm thực hiện: Mỏ vàng ĐakSa, xã Phước Đức, huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam - Thiết lập mô hình: Mô hình ñất ướt ñược xây dựng gồm có bốn (4) ngăn, ngăn có diện tích 9m2, ngăn số ngăn số ñược mô trình hoàn thổ, phục hồi môi trường bề mặt hồ chứa thải, ñó: ngăn số ñược mô cho hoàn thổ, phục hồi môi trường hồ chứa bã quặng tuyển nổi; ngăn số mô cho hoàn thổ, phục hồi môi trường hồ chứa bã quặng ngâm chiết Ngăn số ngăn số ñược xây dựng tiếp sau ngăn số 1&2 ñược mô khu ñất ngập nước nhằm xử lý tiếp nước chảy từ hồ chứa thải trước chảy vào sông suối tự nhiên 14 2.2.2.2 Vận hành mô hình - Thời gian thực hiện: tháng 3-6/2012 - Vận hành mô hình: Nguồn nước ñược tượng trưng nước mưa nước ngầm tự nhiên ñược tưới lên bề mặt ngăn số ngăn số với lưu lượng 0,13l/s (11m3/ng.ñ), sau nước ñược ngấm thẩm thấu ngăn chứa bã quặng, nước ñược thu mương phía cuối ngăn Tiếp ñó, nước thu ñược từ ngăn số chảy vào ngăn số – ngăn có dòng chảy theo phương ngang; nước thu ñược từ ngăn số chảy vào ngăn số – ngăn có dòng chảy theo phương thẳng ñứng Nước sau ngăn số ngăn số ñược thu vào mương chảy ñường ống Trong trình dòng nước chuyển ñộng mô hình, nước thải có chất ô nhiễm Kim loại nặng tiếp xúc với khóm rễ cỏ Vetiver, từ ñó tạo ñiều kiện cho rễ hấp thụ phần Kim loại nặng nước Mặt sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng mô hình ñược thể hình 2.5, hình 2.6 hình 2.7 Ngăn số có chức chứa bã quặng tuyển với chiều dày khoảng 0,6m ñược phủ lên bề mặt lớp ñất dày 0,2m ñể thuận lợi cho việc trồng cỏ Vetiver Tương tự với ngăn số 1, ngăn số ñược sử dụng ñể chứa bã quặng ngâm chiết với chiều dày khoảng 0,6m ñược phủ lên bề mặt lớp ñất dày 0,2m Ngăn số ngăn số ñược ñổ cát sạn ñất với chiều dày khoảng 0,8m ñể trồng cỏ Vetiver Tuy nhiên, ngăn số ngăn số ñược thiết kế hệ thống thu nước khác nhau: Ngăn số thu nước theo phương ngang ngăn số thu nước theo phương thẳng ñứng Cỏ Vetiver ñược trồng bề mặt mô hình với mật ñộ khoảng 64 khóm/m2, khóm có khoảng 2-3 nhánh cỏ Footer Page of 126 Hình 2.5: Mặt mô hình ñất ướt Header Page of 126 15 16 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu & Đánh giá kết Trong trình thực ñề tài, số công thức ñây ñược sử dụng ñể tính toán: a) Công thức tính toán công suất xử lý nước thải mô hình thực nghiệm Q = L/S Trong ñó: Q – Công suất xử lý nước thải mô hình thực nghiệm Hình 2.6: Sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng mô hình bã quặng tuyển (m /m ngày) L – Lưu lượng nước ñầu vào công trình xử lý (m3/ngày) S – Diện tích tiếp xúc bề mặt mô hình với nguồn nước ñầu vào (m2) b) Công thức tính toán hiệu suất xử lý chất ô nhiễm mô hình thực nghiệm H= (Cvào–Cra)/Cvào*100 Trong ñó: Hình 2.7: Sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng mô hình bã quặng ngâm chiết 2.2.2.3 Lấy mẫu phân tích xử lý số liệu - Vị trí lấy mẫu nước: Gồm có 13 vị trí ñầu vào mô hình, mô hình nước ñầu ngăn mô hình - Các thông số ñược phân tích bao gồm: pH, Cu, Pb, Zn, Hg, Cd, As, CN - Thời gian vận hành mô hình lấy mẫu phân tích: Từ tháng 3/2012 ñến tháng 6/2012 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu, tài liệu 2.3.2 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu phân tích mẫu 2.3.3 Phương pháp mô hình vật lý Footer Page of 126 H - Hiệu suất xử lý chất ô nhiễm mô hình thực nghiệm (%) Cvào – Nồng ñộ chất ô nhiễm ñầu vào (mg/l) Cra – Nồng ñộ chất ô nhiễm ñầu (mg/l) CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CÁC NHÀ MÁY TUYỂN LUYỆN VÀNG 3.1.1 Chất lượng nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa 3.1.1.1 Chất lượng nước thải trước xử lý - Chất thải từ quy trình Tuyển nổi: Header Page of 126 18 17 Bảng 3.1: Nồng ñộ chất ô nhiễm có nước thải tuyển trước bơm xuống Đập Nhà máy Bồng Miêu ĐakSa chiết trước khử ñộc Xianua Nhà máy Bồng Miêu Kết thử nghiệm Tên Đơn vị tiêu tính Nhà máy Bảng 3.2: Nồng ñộ chất ô nhiễm có nước thải ngâm Nhà máy ĐakSa ĐakSa QCVN Kết thử nghiệm Bồng Miêu BM-FT BM-FT PS-FT Cột B (Đợt 1) (Đợt 2) (Đợt 1) QCVN Nhà máy PS-FT (Đợt 2) Tên Đơn vị tiêu tính Nhà máy ĐakSa Bồng Miêu pH - 6,8 6,8 6,9 7,0 5,5-9 BM-LT BM-LT PS-LT PS-LT SS mg/l 1105,6 2600 1087,4 750 100 (Đợt 1) (Đợt 2) (Đợt 1) (Đợt 2) COD mg/l 2031,6 2950 2175,3 480 150 As mg/l 0,024 0,024 0,011 0,016 0,1 Pb mg/l 0,53 0,52 0,35 0,24 0,5 Cu mg/l 0,12 0,16 0,21 0,11 Zn mg/l 2,06 2,17 1,05 1,12 Hg mg/l 0,038 0,021 0,015 0,014 Cd mg/l 0,056 0,039 0,025 Xianua mg/l 0,02 0,018 0,015 Cột B pH - 9,7 8,5 8,8 8,5 5,5-9 SS mg/l 2870,5 2200 2775,3 2400 100 COD mg/l 3180,4 2885 2983,2 2450 150 As mg/l 0,022 0,028 0,01 0,011 0,1 0,01 Pb mg/l 0,5 0,62 0,34 0,32 0,5 0,018 0,5 Cu mg/l 0,1 0,18 0,18 0,16 0,016 0,1 Zn mg/l 2,03 2,86 1,36 1,48 Từ kết cho thấy hàm lượng bùn quặng (SS), COD Kim Hg mg/l 0,035 0,025 0,013 0,009 0,01 loại nặng Hg nước thải tuyển chưa qua hệ thống xử Cd mg/l 0,049 0,037 0,023 0,021 0,5 Xianua mg/l 44,8 35,5 38,4 33,6 0,1 lý mức tương ñối cao, vượt giới hạn cho phép Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT, cột B - Chất thải từ quy trình Ngâm chiết: Từ kết cho thấy hàm lượng bùn quặng lơ lửng (SS), COD, Xianua Thủy ngân nước thải ngâm chiết nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa chưa qua hệ thống xử lý mức cao, vượt giới hạn cho phép Quy chuẩn Việt Nam Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 20 19 QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 3.1.2 Thành phần bã quặng thải Nhà máy tuyển luyện vàng 3.1.1.2 Chất lượng nước thải sau xử lý ĐakSa Bảng 3.4: Kết phân tích mẫu bã quặng thải Bảng 3.3: Nồng ñộ chất ô nhiễm có nước thải sau xử lý TT Kết thử nghiệm Chỉ 03:2008/BTNMT mg/kg 2065 1864,6 200 Cd mg/kg 38,5 34,2 Pb mg/kg 1865,5 1630,6 100 Hg mg/kg 28,7 29,4 (-) Nhà máy Bồng Miêu Nhà máy ĐakSa QCVN vị (TD1-1) (TD1) 40:2011 Zn tiêu tính (cột B) Trung Lớn Nhỏ Trung nhất bình nhất bình QCVN Q2 Đơn Nhỏ Kết thử nghiệm Q1 tiêu Tên Lớn ĐVT pH - 6,8 6,09 7,0 7,8 7,29 7.63 5,5-9 TSS mg/l 16 14 15,2 32,2 7,5 17.1 100 As mg/kg 20,5 18,3 12 COD mg/l 5 112 11,9 53.3 150 Cu mg/kg 488,6 427,4 70 As mg/l 0,0032 0,0002 0,0021 0,0018 KPH 0,0004 0,1 Pb mg/l 0,0425 0,0028 0,0149 0,57 0,031 0,19 0,5 cho thấy hàm lượng kim loại nặng quặng thải sau công Cu mg/l 0,1170 0,0043 0,0335 0,028 KPH 0,0056 ñoạn tuyển ngâm chiết nhà máy tuyển luyện vàng Đăksa Zn mg/l 0,2231 0,0357 0,0946 0,59 KPH 0,25 Hg mg/l 0,0001 0,0022 0,0013 KPH KPH KPH 0,01 Ni mg/l 0,01 KPH 0,002 0,012 KPH 0,0024 0,5 Fe mg/l 0,166 0,022 0,0698 0,61 0,14 0,41 Xianua mg/l 0,01 KPH 0,0017 0,091 0,031 0,06 0,1 Kết phân tích bảng 3.4 so với QCVN 03:2008/BTNMT ñều vượt tiêu chuẩn cho phép 3.2 KẾT QUẢ VẬN HÀNH MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT Nhìn chung, chất lượng nước ñập tương ñối ổn ñịnh, hàm lượng Kim loại nặng Xianua dấu hiệu tăng lên tích luỹ mà ổn ñịnh mức thấp mức giới hạn cho phép Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Chỉ riêng hàm lượng Pb mẫu TD1 ñạt giá trị lớn vào tháng 8/2011 0,57 mg/l, vượt quy chuẩn xả thải 1,14 lần Footer Page 10 of 126 3.2.1 Sự sinh trưởng phát triển cỏ Vetiver mô hình Đồ thị thể tốc ñộ phát triển cỏ Vetiver kể từ bắt ñầu trồng (04/01/2012) cho ñến kết thúc giai ñoạn vận hành (19/6/2012) ñược thể hình 3.1 Bằng quan sát cho thấy cỏ Hình 3.1 Đồ thị thể tốc ñộ Vetiver thích nghi tốt với ñiều phát triển cỏ Vetiver theo thời gian kiện tự nhiên khu mỏ, ñặc biệt sinh trưởng phát triển Header Page 11 of 126 22 21 lớp bã quặng thải quy trình ngâm chiết tuyển Thân cỏ phát triển với tốc ñộ nhanh, rễ phát sâu nước ñầu ñộc tính với loại sinh vật thủy sinh 3.2.2 Kết lấy mẫu, phân tích vận hành mô hình ñất ướt a) Kết trung bình lần lấy mẫu theo sơ ñồ tuyển nổi: Bảng 3.7: Kết trung bình lần lấy mẫu theo sơ ñồ tuyển Vị trí lấy mẫu TT Thông số Đơn vị QCVN S0 S5 S11 pH Cu Pb 6.6 6.6 6.5 5,5-9 mg/l 0.0005 0.0377 0.0097 mg/l 0.002 0.085 0.019 0.5 - So sánh mẫu nước sau ngăn chứa bã quặng tuyển (mẫu S5) với mẫu nước sau ngăn có dòng chảy ngang (mẫu S11) cho thấy hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn có dòng chảy ngang có xu hướng giảm xuống so với mẫu nước sau ngăn chứa bã quặng tuyển nổi, cụ thể: Cu giảm 74,3%, Pb giảm 77,6%, Zn giảm 72,4%, Hg không giảm, Cd giảm 25,3%, As giảm 51,9%, pH giảm 1,5%, Xianua không phát thấy không thay ñổi b) Kết trung bình lần lấy mẫu theo sơ ñồ ngâm chiết: Bảng 3.8: Kết trung bình lần lấy mẫu theo sơ ñồ ngâm chiết Stt Thông số Đơn vị Vị trí lấy mẫu QCVN S0 S6 S12 6.6 6.4 6.4 5,5-9 Zn mg/l 0.004 0.174 0.048 Hg mg/l 0.001 0.002 0.001 0.01 pH Cd mg/l 0.00004 0.00526 0.00393 0.1 Cu mg/l 0.0005 0.0715 0.0046 As mg/l 0.007 0.027 0.013 0.1 Pb mg/l 0.002 0.264 0.040 0.5 CN mg/l 0 0.1 Zn mg/l 0.004 0.606 0.019 - Tại mẫu nước ñầu vào (mẫu S0); mẫu nước ñầu ngăn Hg mg/l 0.004 0.007 0.001 0.01 chứa bã quặng tuyển (mẫu S5) mẫu nước ñầu ngăn có Cd mg/l dòng chảy ngang (mẫu S11) cho thấy tất tiêu ñều nằm As mg/l 0.007 0.019 0.007 0.1 ngưỡng CN mg/l 0.000 0.000 0.000 0.1 qui chuẩn cho phép so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B 0.00004 0.02047 0.00068 0.1 - Tại mẫu nước ñầu vào (mẫu S0); mẫu nước ñầu ngăn - So sánh mẫu nước ñầu vào (mẫu S0) với mẫu nước ñầu chứa bã quặng ngâm chiết (mẫu S6) mẫu nước ñầu ngăn có ngăn chứa bã quặng tuyển (mẫu S5) cho thấy hàm lượng Kim dòng chảy ñứng (mẫu S12) cho thấy tất tiêu ñều nằm loại nặng sau ngăn chứa bã quặng tuyển có xu hướng tăng lên so ngưỡng với mẫu nước ñầu vào, cụ thể: Cu tăng 75.4 lần, Pb tăng 42.5 lần, Zn 40:2011/BTNMT, cột B tăng 43,5 lần, Hg không tăng, Cd tăng 131,5 lần, As tăng 3,9 lần, Xianua pH không tăng qui chuẩn cho phép so sánh với QCVN - So sánh mẫu nước ñầu vào (mẫu S0) với mẫu nước ñầu ngăn chứa bã quặng ngâm chiết (mẫu S6) cho thấy hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn chứa bã quặng ngâm chiết có xu hướng tăng Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 24 23 lên so với mẫu nước ñầu vào, cụ thể: Cu tăng 143 lần, Pb tăng 132 3.2.4.1 Cơ sở ñề xuất lần, Zn tăng 151,5 lần, Hg tăng 1,75 lần, Cd tăng 511,8 lần As tăng - Căn theo phương án ñóng cửa ñập chứa thải ngâm chiết 2,7 lần, pH giảm 1,03 lần, Xianua không tăng - Căn theo công suất xử lý mô hình thực nghiệm - So sánh mẫu nước sau ngăn chứa bã quặng tuyển (mẫu S6) 3.2.4.2 Nhận xét ñánh giá với mẫu nước sau ngăn ñất ướt có dòng chảy ñứng (mẫu S12) cho Căn theo công suất xử lý mô hình thực nghiệm thấy hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn ñất ướt có dòng chảy (0,62m3/m2/ngày) với lượng mưa ngày lớn 531mm/ngày rơi ñứng có xu hướng giảm xuống so với mẫu nước sau ngăn chứa bã bề mặt ñập 2A&B (15.100m2) tạo 8.018m3 nước mưa, quặng ngâm chiết, cụ thể: Cu giảm 93,6%, Pb giảm 84,8%, Zn giảm ñiều ñó tương ứng với công suất xử lý 0,53m3/m2/ngày Kết 96,9%, Hg giảm 85,7%, Cd giảm 96,7%, As giảm 63,2%, pH không ñảm bào phù hợp an toàn ñối với chất lượng nước ñầu giảm, Xianua không phát thấy không thay ñổi 3.2.5 Đề xuất xây dựng khu ñầm lầy chân ñập rộng so 3.2.3 Đề xuất áp dụng mô hình ñất ướt toàn bề mặt ñập với kế hoạch ñề Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa thải tuyển Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa 3.2.5.1 Cơ sở ñề xuất 3.2.3.1 Cơ sở ñề xuất - Căn theo kế hoạch ñóng cửa ñập chứa thải tuyển - Căn theo kết thực nghiệm mô hình - Theo số liệu lượng mưa ghi chép ñược Phước Sơn 3.2.3.2 Nhận xét ñánh giá - Căn theo kế hoạch xây dựng thêm ñầm lầy nhỏ có diện tích khoảng 5.500 m2 chân khu ñập chứa thải tuyển - Căn theo công suất xử lý mô hình thực nghiệm 3.2.5.2 Nhận xét ñánh giá Nếu giữ nguyên ñầm lầy nhỏ với diện tích 5.500m2 ñể xử lý toàn Căn công suất xử lý mô hình thực nghiệm lượng nước chảy từ hồ ngâm chiết (8.018m3) tuyển (0,62m3/m2/ngày) công suất xử lý phương án ñóng cửa ñập (15.286m3) cộng với nước mưa bề mặt (2.915m3) tạo chứa thải ñối với ñập chứa thải tuyển Báo cáo ñánh giá tác 26.219m3 nước mưa/ngày, ñiều ñó tương ứng với công suất xử lý ñộng môi trường (1,1m3/m2/ngày) Nhằm nâng cao hiệu xử lý, ñầm lầy 4.8m3/m2/ngày Để nâng cao chất lượng nước phương án ñóng cửa ñập chứa thải tuyển nên ñược xây dựng chảy từ ñập thải phù hợp với kết nghiên cứu mô hình thành khu ñầm lầy toàn bề mặt diện tích ñập Nếu xây dựng cần thiết phải xây dựng khu ñầm lầy chân ñập có diện tích thành khu ñầm lầy toàn bề mặt diện tích ñập công suất 38.500m2, gấp lần diện tích kế hoạch (5.500m2) ñạt công xử lý tương ứng với 0,54m3/m2/ngày, ñiều ñó ñảm bảo an toàn suất xử lý 0,68m3/m2/ngày, xấp xỉ với công suất xử lý mô hình cho chất lượng nước ñầu (0,62m3/m2/ngày) 3.2.4 Đề xuất áp dụng mô hình ñất ướt ñối với toàn bề mặt ñập chứa thải ngâm chiết Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 25 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ngăn chứa bã quặng ngâm chiết (mẫu S6) có xu hướng tăng lên so với mẫu nước ñầu vào (mẫu S0); hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn ñất ướt có dòng chảy ñứng (mẫu S12) có xu hướng giảm xuống so với mẫu nước sau ngăn chứa bã quặng ngâm chiết (mẫu S6) (5) Kết thiết lập vận hành mô hình cho thấy, phương án "xử lý thụ ñộng qua ñầm lầy" ñể xử lý, kiểm soát bã quặng nước thải ñập chứa thải sau ñóng cửa Mỏ vàng ĐakSa có sở khoa học áp dụng ñược Tuy nhiên, việc áp dụng mô hình ñất ướt vào thực tiễn cần phải tính toán thêm diện tích tối ưu, lưu lượng nước ñầu vào cần phải quan trắc, theo dõi thời gian dài KIẾN NGHỊ (1) Kết theo dõi trình phát triển cỏ Vetiver trình kiểm soát chất ô nhiễm thực thời gian ngắn (6 tháng) nên chưa ñánh giá hết biến ñổi theo mùa Do ñó, cần phải có nghiên cứu thời gian dài (khoảng 24 tháng) ñể có liệu ñầy ñủ khả xử lý mô hình (2) Nghiên cứu chưa tính toán ñược trình cân vật chất diễn mô hình Cần thực nghiên cứu ñể xác ñịnh khối lượng chất ô nhiễm tích lũy thân, lá, rễ cỏ Vetiver tích tụ lớp vật liệu (3) Cách thức vận hành mô hình thực nghiệm ñược thực theo cách (một kiểu dòng chảy, lưu lượng ñịnh, loại thực vật), cần thực thêm nghiên cứu khác ñể có sở so sánh lựa chọn phương án tối ưu, là: thay ñổi chế ñộ dòng chảy khác nhau; thay ñổi lưu lượng khác nhau; loại thực vật khác loại vật liệu khác KẾT LUẬN (1) Nước thải từ trình tuyển luyện vàng hai (02) nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa ñều có hàm lượng bùn quặng (SS), Kim loại nặng Xianua mức cao, song có hệ thống thu gom xử lý nước thải hoạt ñộng hiệu quả, chất lượng nước thải sau xử lý (tại ñập 1) hai nhà máy ñều có thông số (pH, TSS, COD, As, Pb, Cu, Zn, Hg, Fe, Cd Xianua) nằm ngưỡng quy chuẩn cho phép so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B (2) Bằng việc nghiên cứu mô hình thực nghiệm cho thấy, cỏ Vetiver thích nghi ñược với ñiều kiện tự nhiên vùng Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam, ñặc biệt cỏ Vetiver thích nghi ñược với ñặc ñiểm, thành phần tính chất bùn quặng thải, có tốc ñộ phát triển nhanh, rễ phát triển sâu dài lớp ñất cát bã quặng thải, nước ñầu mô hình ñộc tính với sinh vật thủy sinh (3) So sánh chất lượng nước ñầu vào nước ñầu mô hình bã quặng tuyển cho thấy tất tiêu phân tích ñều nằm ngưỡng qui chuẩn cho phép so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B Song hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn chứa bã quặng tuyển (mẫu S5) có xu hướng tăng lên so với mẫu nước ñầu vào (mẫu S0); hàm lượng Kim loại nặng sau ngăn có dòng chảy ngang (mẫu S11) có xu hướng giảm xuống so với mẫu nước sau ngăn chứa bã quặng tuyển (mẫu S5) (4) So sánh chất lượng nước ñầu vào nước ñầu mô hình bã quặng ngâm chiết cho thấy tất tiêu phân tích ñều nằm ngưỡng qui chuẩn cho phép so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT, cột B Song hàm lượng Kim loại nặng sau Footer Page 13 of 126  ... - Nước thải hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu (2) - Nước thải hệ thống xử lý nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng ĐakSa (3) - Bã quặng thải từ trình tuyển luyện vàng Nhà. .. trường Đề tài "Hiện trạng quản lý TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI nước thải nhà máy tuyển luyện vàng – Nghiên cứu, ñề Trong năm vừa qua, ngành công nghiệp khai khoáng nói xuất cho Nhà máy ĐakSa, tỉnh Quảng. .. CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CÁC NHÀ MÁY TUYỂN LUYỆN VÀNG 3.1.1 Chất lượng nước thải Nhà máy tuyển luyện vàng Bồng Miêu ĐakSa 3.1.1.1 Chất lượng nước thải trước xử lý - Chất thải từ quy trình Tuyển nổi: