Thiết kế quy trình kỹ thuật cho trạm xử lý nước thải mỏ Công Ty Than Hòn Gai với hạng mục cửa lò+25 công suất 900 m3h

1.2.2.1 Điều kiện khí tượng. Khu vực lập dự án nằm phía Đông Bắc Việt Nam nên khí hậu mang đặc trưng chung của vùng thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa.  Nhiệt độ o Nhiệt độ trung bình năm: 23oC o Nhiệt độ cực đại trung bình: 31,2 oC o Nhiệt độ cực tiểu trung bình: 12,1 oC o Nhiệt độ cực đại tuyệt đối: 39,1 oC o Nhiệt độ cực tiểu tuyệt đôi: 1,1 oC  Độ ẩm o Độ ẩm tương đối trung bình năm: 84,6% o Độ ẩm tương đối trung bình tháng cao nhất: 87% o Độ ẩm tương ddooios trung bình tháng thấp nhất: 5%  Gió o Vân tốc trung bình năm: 2,5 ms o Vận tốc gió trung bình tháng cao nhất: 2,9 ms ( tháng XI) o Vận tốc gió trung bình tháng thấp nhất: 2,0 ms ( tháng II) o Vận tốc gió cực đại có thể xảy ra: 45 ms  Mưa o Lượng mưa trung bình năm: 1.7002.400 mm o Lượng mưa trung bình tháng cao nhất: 385 mm ( tháng VII) o Lượng mưa trung bình tháng thấp nhất: 150 mm ( tháng I)  Nắng o Tổng số giờ nắng trong năm: 1.6501700 h o Số ngày nắng quang mâynhiều mây: 18,61933 1.2.2.2 Điều kiện thủy văn. Hệ thống thoát nước của cửa lò +25 Thành Công bao gồm: Nước thải hầm lò được bơm thoát nước cưỡng bức lên rãnh thoát nước của mỏ, rồi tự chảy cùng nước sườn đồi xung quanh chảy trực tiếp ra suối và ra biển. 1.3 Điều kiện Kinh Tế Xã Hội. 1.3.1 Điều kiện kinh tế. Cơ cấu kinh tế khu vực được xác định là Công nghiệp – Dịch vụ. Là một tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản, về trữ lượng than trên toàn Việt Nam thì riêng Quảng Ninh đã chiếm tới 90%. Nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng, cung cấp vật tư, nguyên liệu cho các ngành sản xuất trong nước và xuất khẩu, đóng góp quan trọng cho sự phát triển kinh tế, tăng trưởng GDP của tỉnh Quảng Ninh. Quảng Ninh với di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long 2 lần được Tổ chức UNESCO tôn vinh. Với di tích văn hóa Yên Tử, bãi cọc Bạch Đằng, Đền Cửa Ông, Đình Quan Lạn, Đình Trà Cổ, núi Bài Thơ... thuận lợi cho phát triển du lịch biển, du lịch sinh thái, du lịch thể thao, du lịch văn hóa tâm linh. Quảng Ninh được xác định là 1 điểm của vành đai kinh tế Vịnh Bắc Bộ, là cửa ngõ quan trọng của hành lang kinh tế Hà NộiHải PhòngQuảng Ninh. Có hệ thống cảng biển, cảng nước sâu có năng lực bốc xếp cho tàu hàng vạn tấn,... tạo ra nhiều thuận lợi cho ngành vận tải đường biển giữa nước ta với các nước trên thế giới. Quảng Ninh có hệ thống cửa khẩu phân bố trên dọc tuyến biên giới, đặc biệt cửa khẩu quốc tế Móng Cái là nơi hội tụ giao lưu thương mại, du lịch, dịch vụ và thu hút các nhà đầu tư. Là cửa ngõ giao dịch xuất nhập khẩu với Trung Quốc và các nước trong khu vực. Quảng Ninh xếp thứ 5 cả nước về thu ngân sách nhà nước (2014) sau thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Bà RịaVũng Tàu và Hải Phòng.Tính đến hết năm 2014 GDP đầu người đạt hơn 3500 USD. Lương bình quân của lao động trong tỉnh ở các ngành chủ lực như than, điện, cảng biển, cửa khẩu và du lịch đều ở mức cao.

MỞ ĐẦU

Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận củatất cả các quốc gia trên Thế Giới Hiện nay môi trường đang bị đe dọa trầm trọng vì tìnhhình Thế Giới phát triển ngày càng cao, các nhà máy, công trình, xưởng sản xuất … càngngày mọc lên càng nhiều Các hoạt động này, một mặt cải thiện chất lượng cuộc sống,mặt khác hàng loạt những vấn đề như: Khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm môitrường, mất cân bằng hệ sinh thái…

Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn phát triển nhanh chónggiúp cho nền công nghiệp có những bước tiến bộ không ngừng về cả số lượng các khucông nghiệp, các nhà máy cùng chủng loại các sản phẩm và chất lượng ngày càng phongphú đa dạng đóng vai trò đáng kể trong nền kinh tế quốc dân Bên cạnh những tác độngtích cực do ngành công nghiệp mang lại thì cũng phải kể đến những tác động tiêu cưc.Trong đó vấn đề về nước được quan tâm nhiều hơn Các biện pháp bảo về nguồn nướcmặt, nguồn nước ngầm không bị ô nhiễm do các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của conngười thì những vấn đề quản lý thu gom, xử lý nước thải càng trở lên cần thiết Như vậymới đảm bảo cùng với sự đi lên của kinh tế, xã hội… thì vấn đề môi trường vẫn được bảo

vệ Vì vậy, việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải nhằm bảo vệ môi trường nước vàđảm bảo chỉ tiêu chất lượng xả là rất cần thiết

Để đáp ứng được yêu cầu trên, em đã chọn một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnhvực khai thác than của Công Ty CP Tin Học, Công Nghệ, Môi Trường – Vinacomin

thuộc tập đoàn Than – Khoáng Sản Việt Nam làm đề tài tốt nghiệp Em lựa chọn đề tài: “ thiết kế quy trình kỹ thuật cho trạm xử lý nước thải mỏ Công Ty Than Hòn Gai với hạng mục cửa lò+25 công suất 900 m 3 /h ”

Mục đích chọn đề tài

Để nước thải khi thải ra không gây ô nhiễm môi trường nên em đã lựa chọn đề tàithiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất cho trạm +25 Thành Công của Công Ty ThanHòn Gai Nước thải sau khi xử lý thì đảm bảo đạt mức B – QCVN 14/2008/BTNMT

Bên cạnh đó , ta cần tính toán trạm + 25 Thành Công phải phù hợp với tình hìnhkinh tế, diện tích công trình, công nghệ…

CHƯƠNG 1 THÔNG TIN CHUNG VỀ DOANH NGHIỆP

1.1 Vị trí địa lý tự nhiên.

1.1.1 Vị trí địa lý và ranh giới của doanh nghiệp.

Hình 1-1: Vị trí địa lý phường Hà Khánh Thành Phố Hạ Long

Hà Khánh là một phường thuộc thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh

Có tọa độ địa lý: 21°00′6″B 107°07′49″Đ

Khu vực lập dự án nằm trên địa phận phường Hà Khánh thành phố Hạ Long, tỉnhQuảng Ninh Khu vực cạnh vận chuyển than của khai trường + 25 Thành Công – Công tythan Hòn Gai – TKV

Khu vực xây dựng công trình

o Phía Bắc giáp Mương số 4 Hà khánh

o Phía đông giáp đường vận chuyển than của khai trường than ThànhCông

o Phía Tây, Nam giáp khu dân cư

o Tọa độ: 21°00′6″B 107°07′49″Đ

Hình 1-2: Vị trí địa lý trạm +25 Thành công của Công Ty Than Hòn Gai

1.1.2 Vị trí của xí nghiệp so với các đối tượng tự nhiên xung quanh.

+ Vị trí xây dựng bể điều hòa: nằm cạnh khu vực cửa lò thông gió +25 Thành Công

Bảng 1-1 Tọa độ mặt bằng bể điều hòa

- Nhu cầu sử dụng đất: Diện tích sử dụng đất cho công trình: 8.831 m2

1.2 Điều kiện môi trường tự nhiên.

1.2.1 Điều kiện địa chất.

1.2.1.1 Lịch sử kiến tạo

Vịnh Hạ Long và các vùng lân cận là một phần của lãnh địa liên hợp (compositeterrane) Việt-Trung, trải qua các quá trình tiến hoá tách trôi, va chạm và biến cải trongTiền Cambri - Phanerozoi Móng Tiền Cambri và Paleozoi hạ phần lớn bị che phủ, chỉ lộ

ra vài nơi quanh vịnh Bắc Bộ, nhưng các thành tạo từ Ordovic đến nay lộ ra khá đầy đủtrên các vùng này

Lịch sử địa chất địa mạo của vịnh Hạ Long trải qua ít nhất 500 triệu năm vớinhững hoàn cảnh cổ địa lý rất khác nhau, với nhiều lần tạo sơn-biển thoái và sụt chìm-biển tiến Vịnh Hạ Long từng là khu vực biển sâu vào các kỷ Ordovic-Silua (khoảng 500-

410 triệu nẳm trước), khu vực biển nông vào các kỷ Cacbon-Pecmi (khoảng 340-250 triệunăm trước), biển ven bờ vào cuối kỷ Paleogen đầu kỷ Neogen (khoảng 26-20 triệu nămtrước) và trải qua một số lần biển lấn trong kỷ Nhân sinh (khoảng 2 triệu năm trước?).Vào kỉ Trias (240-195 triệu năm trước) khu vực vịnh Hạ Long là những đầm lầy ẩm ướtvới những cánh rừng tuế, dương xỉ khổng lồ tích tụ nhiều thế hệ

1.2.1.2 Địa chất địa mạo

Vịnh Hạ Long có quá trình tiến hóa caxtơ đầy đủ trải qua trên 20 triệu năm nhờ sựkết hợp đồng thời giữa các yếu tố như tầng đá vôi dày, khí hậu nóng ẩm và quá trình nângkiến tạo chậm chạp trên tổng thể, với nhiều dạng địa hình caxtơ kiểu PhongTùng (fengcong) gồm một cụm đá vôi thường có hình chóp nằm kề nhau có đỉnh cao trêndưới 100m, cao nhất khoảng 200m; hoặc kiểu Phong Linh (fenglin) đặc trưng bởi các

đỉnh tách rời nhau tạo thành các tháp có vách dốc đứng, phần lớn các tháp có độ cao từ50-100m Tỉ lệ giữa chiều cao và rộng khoảng 6 lần.

Vịnh Hạ Long còn bao gồm địa hình caxtơ ngầm là hệ thống các hang động đadạng trên Vịnh, được chia làm 3 nhóm chính: nhóm 1 là di tích các hang ngầm cổ, tiêubiểu là hang Sửng Sốt, động Tam Cung, động Lâu đài, động Thiên Cung, hang Đầu Gỗ,Thiên Long, v.v Nhóm 2 là các hang nền caxtơ tiêu biểu là Trinh Nữ, Bồ Nâu, Tiên Ông,Hang Trống Nhóm 3 là hệ thống các hàm ếch biển mà tiêu biểu như 3 hang thông nhau ởcụm hồ Ba Hầm, hang Luồn, Ba Hang

1.2.1.3 Hiện trạng tài nguyên sinh học

Vịnh Hạ Long là nơi tập trung đa dạng sinh học với 2 hệ sinh thái điển hình là "hệsinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới" và "hệ sinh thái biển và ven bờ" Trongmỗi hệ lớn nói trên lại có nhiều dạng sinh thái

 Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới

Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở vịnh Hạ Long rất đặc trưng,phong phú với tổng số loài thực vật sống trên các đảo khoảng trên 1.000 loài Một số quần

xã các loài thực vật khác nhau bao gồm các loài ngập mặn, các loài thực vật ở bờ cát venđảo, các loài mọc trên sườn núi và vách đá, trên đỉnh núi hoặc mọc ở của hang hay khe

đá Các nhà nghiên cứu của Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên thế giới đã phát hiện 7 loài thựcvật đặc hữu của vịnh Hạ Long

Theo thống kê, hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở vịnh HạLong và vịnh Bái Tử Long có 477 loài mộc lan, 12 loài dương xỉ và 20 loài thực vật ngậpmặn; đối với động vật người ta cũng thống kê được 4 loài lưỡng cư, 10 loài bò sát, 40loài chim và 14 loài thú Ở vùng này còn có loại khỉ thân nhỏ, hiện được nuôi theophương pháp đặc biệt tại đảo Khỉ

 Hệ sinh thái biển và ven bờ.

Hệ sinh thái biển và ven bờ của vịnh Hạ Long bao gồm trong đó "hệ sinh thái đấtướt" và "hệ sinh thái biển

1.2.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn.

1.2.2.1 Điều kiện khí tượng

Khu vực lập dự án nằm phía Đông Bắc Việt Nam nên khí hậu mang đặc trưngchung của vùng thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa.

 Nhiệt độ

o Nhiệt độ trung bình năm: 23oC

o Nhiệt độ cực đại trung bình: 31,2 oC

o Nhiệt độ cực tiểu trung bình: 12,1 oC

o Nhiệt độ cực đại tuyệt đối: 39,1 oC

o Nhiệt độ cực tiểu tuyệt đôi: 1,1 oC

 Độ ẩm

o Độ ẩm tương đối trung bình năm: 84,6%

o Độ ẩm tương đối trung bình tháng cao nhất: 87%

o Độ ẩm tương ddooios trung bình tháng thấp nhất: 5%

 Gió

o Vân tốc trung bình năm: 2,5 m/s

o Vận tốc gió trung bình tháng cao nhất: 2,9 m/s ( tháng XI)

o Vận tốc gió trung bình tháng thấp nhất: 2,0 m/s ( tháng II)

o Vận tốc gió cực đại có thể xảy ra: 45 m/s

o Lượng mưa trung bình năm: 1.700-2.400 mm

o Lượng mưa trung bình tháng cao nhất: 385 mm ( tháng VII)

o Lượng mưa trung bình tháng thấp nhất: 150 mm ( tháng I)

 Nắng

o Tổng số giờ nắng trong năm: 1.650-1700 h

o Số ngày nắng quang mây/nhiều mây: 18,6/193/31.2.2.2 Điều kiện thủy văn

Hệ thống thoát nước của cửa lò +25 Thành Công bao gồm:

Nước thải hầm lò được bơm thoát nước cưỡng bức lên rãnh thoát nước của mỏ, rồi

tự chảy cùng nước sườn đồi xung quanh chảy trực tiếp ra suối và ra biển

1.3 Điều kiện Kinh Tế - Xã Hội.

1.3.1 Điều kiện kinh tế

Cơ cấu kinh tế khu vực được xác định là Công nghiệp – Dịch vụ.

Là một tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản, về trữ lượng than trên toàn Việt Namthì riêng Quảng Ninh đã chiếm tới 90% Nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng, cung cấpvật tư, nguyên liệu cho các ngành sản xuất trong nước và xuất khẩu, đóng góp quan trọngcho sự phát triển kinh tế, tăng trưởng GDP của tỉnh Quảng Ninh

Quảng Ninh với di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long 2 lần được Tổ chứcUNESCO tôn vinh Với di tích văn hóa Yên Tử, bãi cọc Bạch Đằng, Đền Cửa Ông, ĐìnhQuan Lạn, Đình Trà Cổ, núi Bài Thơ thuận lợi cho phát triển du lịch biển, du lịch sinhthái, du lịch thể thao, du lịch văn hóa tâm linh Quảng Ninh được xác định là 1 điểm củavành đai kinh tế Vịnh Bắc Bộ, là cửa ngõ quan trọng của hành lang kinh tế Hà Nội-HảiPhòng-Quảng Ninh Có hệ thống cảng biển, cảng nước sâu có năng lực bốc xếp cho tàuhàng vạn tấn, tạo ra nhiều thuận lợi cho ngành vận tải đường biển giữa nước ta với cácnước trên thế giới Quảng Ninh có hệ thống cửa khẩu phân bố trên dọc tuyến biên giới,đặc biệt cửa khẩu quốc tế Móng Cái là nơi hội tụ giao lưu thương mại, du lịch, dịch vụ vàthu hút các nhà đầu tư Là cửa ngõ giao dịch xuất nhập khẩu với Trung Quốc và các nướctrong khu vực

Quảng Ninh xếp thứ 5 cả nước về thu ngân sách nhà nước (2014) sau thành phố HồChí Minh, Hà Nội, Bà Rịa-Vũng Tàu và Hải Phòng Tính đến hết năm 2014 GDP đầungười đạt hơn 3500 USD Lương bình quân của lao động trong tỉnh ở các ngành chủ lựcnhư than, điện, cảng biển, cửa khẩu và du lịch đều ở mức cao

1.3.2 Điều kiện Xã Hội

Tính đến năm 2012, dân số toàn tỉnh Quảng Ninh đạt gần 1.177.200 người, mật độ

số sống tại nông thôn đạt 557.000 người Dân số nam đạt 607.350 người, trong khi đó nữđạt 569.850 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 11,5 % (Trong

đó Phường Hà Khánh có diện tích 31,9 km², dân số năm 1999 là 5336 người, mật độ dân

số đạt 167 người/km² Có tổng số 99 doanh nghiệp khu vực Phường Hà khánh )

Hiện nay trên địa bàn toàn tỉnh Quảng Ninh có 421 trường học ở cấp phổ thôngtrong đó Trung học phổ thông có 46 trường, Trung học cơ sở có 146 trường, Tiểu học có

177 trường, có 45 trường phổ thông cơ sở, bên cạnh đó còn có 205 trường mẫu giáo Với

hệ thống trường học như vậy, nền giáo dục trong địa bàn Tỉnh Quảng Ninh góp phần đạt

phổ cập giáo dục các cấp bậc học trong những năm tới Về bậc đại học, hiện tại QuảngNinh có trường Đại học Hạ Long, Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Đại học Ngoạithương phân hiệu Quảng Ninh, và các trường cao đẳng, trung cấp khác.

Quảng Ninh có hệ thống cơ sở vật chất của ngành y tế được đầu tư đáp ứng yêucầu khám chữa bệnh của nhân dân và các du khách trong và ngoài nước

Hệ thống giao thông của Quảng Ninh rất phong phú bao gồm giao thông đường bộ,đường sắt, đường biển và cảng hàng không Trong đó, hệ thống đường bộ có 5tuyến Quốc lộ dài 381 km, đường tỉnh có 12 tuyến với 301 km, 764 km đường huyện và2.500 km đường xã, toàn tỉnh có 16 bến xe trong đó 6 bến xe liên tỉnh hỗn hợp

1.4 Tình hình sản xuất, kinh doanh của doanh nghiệp.

- S đ qu n lý, t ch c v n hành công trình ơ đồ quản lý, tổ chức vận hành công trình ồ quản lý, tổ chức vận hành công trình ản lý, tổ chức vận hành công trình ổ chức vận hành công trình ức vận hành công trình ận hành công trình

Sơ đồ quản lý trạm xử lý nước thải

1.5 Quy trình sản xuất và sơ đồ công nghệ của doanh nghiệp.

1.5.1 Quy trình sản xuất than.

Khai thác than trong mỏ hầm lò, than từ vỉa than sẽ được khấu bằng máy khấuthan Than sau khi được khấu từ vỉa sẽ được vận chuyển từ máng cào tới máy truyền tải,đập nghiền để đập nhỏ than ( vì sau khi khấu có thể có những mảng than lớn) Sau máyđập nghiền, than được đổ lên băng tải (hoặc boong ke) và vận chuyển lên mặt bằng đểsàng tuyển, phân loại than và vân chuyển đến các nơi

1.5.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất than.

1.6 Công tác bảo vệ môi trường của doanh nghiệp 1.6.1 Các công trình bảo vệ môi trường nước.

1.6.1.1 Cấp thoát sạch.

 Sử dụng nguồn nước cấp cho sinh hoạt sẵn có của khu vực

 Nguồn nước cấp cho pha chế hóa chất cũng được được lấy từ nguồn nước sạch sau

1.6.1.3 Biện pháp giảm thiểu nước mưa chảy tràn

Hệ thống thoát nước mặt trong khu vực công ty được bố trí phù hợp mục đích tiêuthoát nước nhanh Trong giai đoạn hoạt động, hệ thống thoát nước đã đượcxây dựng hoànchỉnh, nước mưa sau khi được lọc rác sẽ được lọc đất, cát và các chất rắn lơ lửng tại các

hố ga sau đó chảy vào hệ thống thoát nước mưa Các hố ga sẽ được nạo vét định kỳ đểloại bỏ những rác bám, cặn lắng

1.6.2 Các công trình bảo vệ môi trường không khí.

 Hệ thống phun sương : sử dụng nước thải sau xử lý làm phun sương ở các đườngđi… làm giảm thiểu ô nhiễm không khí

 Giảm thiểu môi trường không khí bằng biện pháp bố trí hợp lý hệ thống vành đaicây xanh trang trí, làm cảnh hợp lý giữa các khối khu vực Trồng nhiều cây xanh.Cây trồng kín, có các tầng lá và chiều cao tán từ mặt đất đến độ cao tối thiểu là 5m

1.6.3 Hiện trạng chất thải rắn và chất thải nguy hại

Rác thải sinh hoạt trong mỏ bao gồm rác thải từ quá trình sinh hoạt của các hộ dântrong khu vực và của các đơn vị trong công ty với khối lượng 400 kg/ngày được thu gomhàng ngày vào các thùng chứa và phân loại thành chất hữu cơ và vô cơ Khi rác đầy sẽtiến hành lấp hố bằng đất và trồng cây lên trên đồng thời tạo một hố khác để tiếp tục chứarác Chất vô cơ tập trung vào thùng lớn và hợp đồng với đơn vị có chức năng thu gom,vận chuyển vào bãi rác thải

Ngoài ra, đá từ hầm lò, đất đá lộ vỉa, thải sàng được vận chuyển đổ vào các bãi thải

mỏ Hiện tại, khu vực mỏ có 2 bãi thải, các bãi thải này hiện nay đã dừng việc đổ bãi thảicao và triển khai công tác cải tạo, phục hồi môi trường để hạn chế rửa trôi đất đá và mức

độ ảnh hưởng của bãi thải

1.6.4 Các công trình biện pháp khác

Giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn bằng biện pháp hạn chế các phương tiện động

cơ diezen, trang bị bảo hộ lao động cho cán bộ công nhân viên

1.7 Phân tích lựu chọn đề tài thiết kế

Việc lựa chọn công xuất Trạm xử lý nước thải mỏ than + 25 Thành Công, dựa trên

cơ sở nước thải các năm 2013, 2014(Bảng 1-3) và nước thải theo tính toán (nước mưa,nước ngầm) của các năm 2015-2017, cụ thể:

Theo Tờ khai nộp phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp của Công

ty than +25 Thành Công với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, lượng nướcthải trung bình trong năm 2013,2014 là 2.777 m3/ngày đêm

Bảng 1-3 Lưu lượng nước thải nộp phí năm 2013,2014

m 3 /ngày đêm Trung bình m

3 /giờ

Ghi chú: Giai đoạn này bơm nước hoạt động trung bình khoảng 4 giờ/ngày.

Lưu lượng nước thải được tính toán dự báo như trong bảng 1-4

+ Lượng nước thải lớn nhất của mỏ năm 2015 là vào mùa mưa với lượng 18.088

m3/ngày đêm

+ Lượng nước thải lớn nhất của mỏ năm 2017 là vào mua mưa với lượng 19.896

m3/ngày đêm

Bảng 1-4 Lưu lượng nước thải dự kiến năm 2015 -2017[10]

2.1 Mục đích của việc xử lý nước thải mỏ

Trong quá trình khai thác than thải ra một lượng đáng kể axit sunfuric H2SO4 và sắthydroxit Fe(OH)3 vào dòng nước, kết quả là nước thải mỏ có độ axit cao nhiều cặn lơlửng (SS) Khoáng vật chủ yếu của Mangan Các chất vô cơ chủ yếu trong nước thải làcác kim loại nặng như Fe, Mn, Cd, Pb, Hg, As…Tuy nhiên Fe và Mn là những kim loạichủ yếu trong nước thải hầm lò mỏ than Nồng độ của các kim loại nặng khác thường rấtnhỏ

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải đang được áp dụng

 Chất lượng nước thải mỏ :

Sau khi đi khảo sát nguồn nước thải cửa lò +25 Thành Công, chúng tôi tiến hànhlấy mẫu nước thải và phân tích tại phòng thí nghiệm cho kết quả như sau:

Bảng 2-1: Kết quả phân tích mẫu nước thải cửa lò +25 Thành Công

STT Tên chỉ tiêu Đ/vị tính QCVN 40 :2011/ BTNMT KẾT QUẢ

 Căn cứ kết quả phân tích nước ở trên, chúng ta nhận thấy nước thải có

 Nồng độ chất rắn lơ lửng (TSS) cao 1,1 – 2,9 lần cho phép,

 Nồng độ sắt II (Fe2+) cao gấp 2-3 lần cho phép

 Mangan II (Mn2+) cao gấp 1,5-5 lần cho phép

 pH thấp dưới mức cho phép

 Các chỉ tiêu khác đạt tiêu chuẩn cho phép

 Từ những phân tích trên, nước thải mỏ bị ô nhiễm chủ yếu bởi : pH, TSS, Fe, Mn

2.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nước thải.

2.3.1 Các thông số đặc trưng của ô nhiễm nước thải

2.3.1.1 Các thông số vật lý

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể

có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

 Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải công nghiệp, hoặc do các sản phẩm đượctao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị đo độ màu thông dụng làmgPt/L (thang đo Pt-Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng

để đánh giá trạng thái chung của nước thải

2.3.1.2 Các thông số hóa học

 Độ pH của nước

Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trongnước pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởngđến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước Do vậy rất có ýnghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường

 Sắt (Fe)

Các hợp chất vô cơ của ion sắt hóa trị III: FeCl3, Fe(OH)3 Trong đó Fe(OH)3

là chất keo tụ dễ lắng đọng trong câc bể và bể loc

Trong nước có oxi hòa tan, sắt (II) hydroxyt theo phản ứng:

4Fe2+ + 8OH- + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+

Sắt (III) hydroxyt trong nước kết tủa thành bông cặn màu vàng và có thể tách rakhỏi nước một cách dễ dàng nhờ quá trình lắng lọc

Đặc biệt trong nước ngầm, với sự có mặt của anion HCO3- nên có phản ứng sau:

H+ + HCO3- = H2O + CO2

Kết hợp các phản ứng trên ta có phản ứng chung của quá trình oxy hóa sắt nhưsau:

4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8CO2

 Asen

Asen là một á kim, có 2 dạng thù hình Asen là một chất không mùi, không vịcực kỳ độc có thể gây tử vong cho sinh vật và con người Hàm lượng Asen trong nướcdưới đất phụ thuộc tính chất và trạng thái môi trường địa hóa Asen tồn tại trong nướcdưới đất ở dạng H3AsO4

 Nhu cầu oxy hóa học (COD)

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nóichung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinhhọc của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

 Nhu cầu oxy sinh học (BOD)

BOD (Biochemical oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy cầnthiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinhvật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quátrình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thảiđối với nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước cóthể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật

 Oxy hòa tan DO

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vậtnước (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng ) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khíquyển hoặc do quang hợp của tảo

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao độngmạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo Khi nồng

độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy, DO là mộtchỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

2.3.2 T ng quan v ph ổ chức vận hành công trình ề phương pháp xử lý nước thải ươ đồ quản lý, tổ chức vận hành công trình ng pháp x lý n ử lý nước thải ước thải c th i ản lý, tổ chức vận hành công trình

2.3.2.1 Công nghệ hóa học

Phương pháp hóa học xử lý nước thải mỏ gồm 5 bước chính sau:

Điều hòa và kiểm soát lưu lượng và đặc tính của nguồn nước thải;

- Trung hòa bằng các hóa chất;

- Oxi hóa, làm kết tủa các ion kim loại dạng hòa tan;

- Lắng cặn các hydroxit kim loại và các chất rắn lơ lửng khác;

Những khu vực rộng lớn thường được áp dụng kiểu các thác nước để trộn lẫnkhông khí khi không có sự điều chỉnh pH Theo Dudeney (1994), hệ thống DenbyGrange Colliery ở Anh đã sử dụng 5 thác nước trong hệ thống sục khí Các kết tủa củaFe(III) và Mn(IV) tạo thành các hạt nhỏ phân tán, do đó việc lắng đọng dưới tác dụngcủa trọng lực rất chậm Thời gian lưu nước thải để các hạt lắng xuống đáy phải trên 24

h, sau đó nước mới được thải ra môi trường Để tăng khả năng lắng, cần cấp thêm cácchất trợ lắng (polime hữu cơ và vô cơ) cho phép các hạt kết lại với nhau tạo thành hạt

to hơn nên tốc độ lắng sẽ nhanh hơn

Các hệ thống xử lý hóa chất điển hình

Đặc tính chung của nước thải mỏ than là có tính axit cao, hàm lượng ion Fe, Mn

ở dạng hòa tan cao Các công ty khai thác mỏ trên thế giới thường chủ động dùng cáchóa chất để xử lý nước thải mỏ Các hóa chất có tính kiềm được sử dụng để trung hòa

và chuyển hóa các kim loại dạng hòa tan trong nước thải mỏ có tính axit Trong côngnghệ xử lý nước thải mỏ bằng hóa chất có các yêu cầu được đặt ra, đó là: Giá hóa chất

xử lý, giá vận hành các thiết bị hòa trộn và nạp hóa chất, các phản ứng oxi hóa, hệthống hồ lắng trong 1 hệ thống xử lý nước thải mỏ Wildeman (1994) đã đưa ra sơ đồcông nghệ chung cho việc xử lý nước thải mỏ có tính axit bằng kiềm và oxi hóa Fe

Một số hệ thống xử lý nước thải mỏ than dùng các loại hóa chất khác nhau:

- Hệ thống dùng sữa vôi: sữa vôi được khuấy trộn và nạp bằng hệ thống “Aquafix systems”;

- Hệ thống dùng CaO: CaO được khuấy trộn và nạp bằng hệ thống “Aqua fix systems”;

- Các chất xúc tác nhằm đẩy nhanh quá trình oxi hóa và kết tủa như: O2, H2O2,HClO, KMnO4…;

- Các chất xúc tác đẩy nhanh quá trình lắng thường là các chất kết bông, chấtkeo tụ như: Nhôm sunfat, FeSO4, các khoáng vật tự nhiên, keo tụ hữu cơ…

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chấtkhông tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá

trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử

lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây vàcác tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị

xử lý nước thải hoạt động ổn định

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải vàtrước các công trình xử lý nước thải

sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hòa lưu lượng dòng chảy, một trongnhững phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hòa lưu lượng.

Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiệntượng quá tải của hệ thống hoặc quá tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu cơ,giảm được diện tích xây dựng bể sinh học Hơn nữa, các chất ức chế trong quá trình xử

lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt độngcủa vi sinh vật

 Bể lắng

 Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực J=18mm/s Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hạinhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bểlắng, bể mê-tan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xảbùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho cáccông trình xử lý sinh học hoạt động ổn đinh cần phải có các công trình và thiết bị phíatrước

Cát lưu trong bể từ 2 – 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm

xử lý nước thải công suất trên 100 m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyển động quay cóhiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Do cấu tạo đơn giản,

bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trong điều kiện cần thiếtphải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, Bểlắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị Cyclon hở một tầng hoặc Ciclon thủy lực

Từ bể lắng cát, các được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng biện pháp trọnglực trong điều kiện tự nhiên

Hình 2-2: Bể lăng cát ngang

 Bể lọc

Nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải

đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải côngnghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được60% các tạp chất không hoà tan và 20% BOD, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theohàm lượng chất lơ lửng và 30-35 % theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộhoặc đông tụ cơ học

Hình 2-3: Bể lọc

2.3.2.3 Phương pháp xử lý hóa lý

Bản chất của phương pháp này là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học đểloại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Cáccông trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa học bao gồm:

 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và cáchạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 – 10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng phân tán vàkhông thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng,giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phènnhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tántrong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: A12(SO4)3.18H2O, NaA1O2, Al2(OH)3Cl,KA1(SO4)2.12H2O, NH4 A1(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O,FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên haytổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạobông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo cácchất phân tán không tan gây ra màu

Hình 2-4: Sơ đồ bể kết tủa bông cặn.

2.3.2.4 Phương pháp xử lý hóa học

 Phương pháp trung hòa

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

- Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

- Trung hòa dịch thải có tinh acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH,NaCO3, NH4OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như: CaCO3, Dolomit,…

- Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

- Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng

- Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học

 Phương pháp ozon hóa

Đó là phương pháp hoá học có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keobằng ozon Ozon sẵn sàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

 Phương pháp oxy hóa khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ cáctrường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp thụ vào bùnhoạt tính Nhiều kim loại như: Hg, As,… là những chất độc, có khả năng gây hại đếnsinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng tác nhân oxy hóanhư: Cl2, H2O2, O2 không khí O3 hoặc pirozulite ( MnO2) Dưới tác dụng của oxy hóa,các chất ô nhiễm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại

ra khỏi nước thải

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH XỬ LÝ 3.1 Thành phần và tính chất đặc trưng của nước thải của trạm + 25 Thành Công

Bảng 3-1: Bảng thành phần của nước thải sinh hoạt của Công ty

STT Tên chỉ

tiêu

Đ/vị tính

Bảng 3-2: Chất lượng nước trước và sau xử lý

3.2 C s thi t k ơ đồ quản lý, tổ chức vận hành công trình ở thiết kế ết kế ết kế

3.2.1 C s pháp lý ơ đồ quản lý, tổ chức vận hành công trình ở thiết kế

- Bảng thông số đầu vào nước thải của trạm +25 Thành Công thuộc Công

Ty Than Hòn Gai

- Quy chuẩn nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT

- Quyết định số 22/2006/QĐ-TNMT ngày 18 /12/2006 V/v bắt buộc ápdụng tiêu chuẩn Việt Nam về Môi Trường

- Luật Tài nguyên nước 2013

- Luật Bảo vệ môi trường 2014 số 55/2014/QH13 được Quốc hội nướcCộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 23/06/2014

- Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006 của Chính phủ quy địnhchi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường bổ sung một sốđiều của Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09 tháng 8 năm 2006 của Chính phủ

- Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài nguyên

và môi trường V/v ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường

- Thông tư số 02/2005/TT-BTNMT, ngày 24/6/2005 của Bộ Tài nguyên

và Môi trường hướng dẫn thực hiện Nghị định số 149/2004/NĐ – CP ngày 27/7/2004của Chính phủ quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác sử dụng tài nguyên nước, xảthải vào nguồn nước

- Thông tư số 02/2009/TT-BTNMT ngày 19/3/2009 về quy định đánh giákhả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước

- Nghị định số 67/2003/NĐ-CP, ngày 13/6/2003 của Chính phủ quy định

về thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

- Nghị định số 04/2007/NĐ-CP, ngày 08/01/2007 của Chính phủ về sửađổi bổ sung một số điều của nghị định 67/2003/NĐ-CP ngày 13/6/2003

- Thông tư số 125/TTLT-BTC-BTNMT, ngày 18/12/2003 hướng dẫn thựchiện nghị định số 67/2003/NĐ-CP, ngày 13/6/2003 của Chính phủ về phí bảo vệ môitrường của nước thải

- Quyết định số 225/QĐ-HĐTV ngày 06/2/2012 của Chủ tịch Hội đồngthành viên Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam về việc phê duyệt kếhoạch sử dụng quỹ môi trường tập trung năm 2012

3.2.2 Cơ sở thực tiễn

Công suất xử lý nước thải cửa lò +25 Thành Công được lựa chọn theo lượngnước thoát ra từ cửa lò hiện tại (tính theo mùa mưa) là 900 m3/ngày

3.2.3 Chọn vị trí mặt bằng hệ thống

Trạm xử lý nước thải tại 02 vị trí :

- Vị trí xây dựng bể điều hòa : nằm cạnh khu vực cửa lò thông gió +25 ThànhCông :

Bảng 3-3 Tọa độ mặt bằng bể điều hòa

Hệ tọa độ VN2000

3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp

Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử lý,điều kiện kinh tế, kỹ thuật đề xuất 2 phương án xử lý nước thải trạm +25 Thành Côngcủa Công Ty Than Hòn Gai

Nước thải cửa lò +25 Thành Công chủ yếu có độ pH thấp, hàm lượng sắt (Fe)

và mangan (Mn) cao, lượng cặn lơ lửng (TSS) cao, các chỉ tiêu khác nhìn chung đạttiêu chuẩn môi trường Quy trình xử lý nước thải được lựa chọn theo phương pháp hóa– lý theo định hướng công nghệ sau:

- Dùng các chất hoá học có tính chất kiềm (vôi, xút ) để trung hoà axit, nângcao độ pH, đồng thời tạo môi trường ôxy hoá các kim loại nặng Fe, Mn.

Phản ứng hoá học của quá trình như sau:

OH+ + H- = H2O

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2

- Dùng các chất trợ lắng (PAC, PAM) để tăng khả năng kết tủa các chất rắn lơlửng có sẵn trong nước thải hoặc được sinh ra trong quá trình trung hoà để loại bỏ cácchất này khỏi nước thải

- Dùng các biện pháp cơ học để làm khô bùn cặn (hỗn hợp chất rắn có trongnước thải và nước) tạo thành trong quá trình xử lý nước thải nhằm tạo điều kiện thuậnlợi cho việc vận chuyển, đổ thải

Từ nguyên lý xử lý nước thải như trên, xác định quy trình xử lý nước thải nhưsau:

+ Phương án 1

+ Phương án 2

3.3.1 Phương án 1

3.3.3.1 Sơ đồ công nghệ

3.3.3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 1:

1 Nước thải được bơm trực tiếp từ hầm bơm lên bể điều hòa Bể điều hòa cótác dụng tiếp nhận nước thải các hầm bơm, tích chứa nhằm cung cấp lưu lượng ổnđịnh nước đầu vào cho trạm xử lý nước thải

Nước thải tại bể điều hòa được lắng sơ bộ sau đó bơm lên Cụm bể xử lý

2 Cụm bể xử lý được chia thành các ngăn chức năng khác nhau Đầu tiên, nướcđược chuyển tới ngăn trung hòa Tại đây, dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào vàhoà trộn với nước thải để trung hoà axít H2SO4 có trong nước thải, nâng độ pH đạt 7-7,5, đồng thời không khí từ máy thổi khí được sục vào ngăn trung hòa tạo điều kiệnoxy hoá phần lớn Fe, một phần Mn và trợ giúp quá trình hòa trộn sữa vôi

- Vôi bột đóng trong bao được vận chuyển bằng ôtô đến nhà vận hành Tại đâyvôi bột được đưa thủ công lên thùng pha chế thành dung dịch sữa vôi nồng độ 5% -10%.

- Dung dịch sữa vôi được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến bể trunghoà Tín hiệu phản hồi từ đầu đo pH tại cửa ra bể trung hoà sẽ điều chỉnh bơm địnhlượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH của nước sau trung hoà nằmtrong giới hạn cho phép (pH = 7,0 – 7,5 tùy theo ngưỡng đặt; thông thường đặt pH =7)

- Máy thổi khí được đặt trong nhà vận hành sẽ cấp không khí theo đường ốngđến ngăn trung hòa để nhằm tăng khả năng ôxy hóa Fe và Mn, đồng thời trợ giúp việckhấy trộn đều sữa vôi với nước thải

Từ ngăn trung hòa nước tự chảy sang ngăn keo tụ Tại ngăn keo tụ dung dịchkeo tụ PAC, PAM được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng máy khuấy, sau đónước tự chảy vào ngăn phản ứng

- Chất keo tụ PAC, PAM dạng bột được pha chế tại nhà vận hành thành dungdịch nồng độ 0,1% Dung dịch keo tụ được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đếnngăn keo tụ 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 đểtăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thể keo tụ lớn, tăngtốc độ lắng đọng.

- Dung dịch keo tụ được khuấy trộn đều với nước thải bằng máy khuấy lắp đặttại ngăn keo tụ có tác dụng phân lưu, phân lưu ngược dòng, trộn xoáy tăng tốc độ kếtbông và lắng đọng

Tại ngăn phản ứng, nước thải và hóa chất keo tụ (PAC, PAM) được hòa trộnmột lần nữa để tạo khả năng tiếp xúc giữa các hặt cặn lơ lửng, giúp tăng tốc lắng củacác hặt cặn lơ lửng Sau đó nước thải tự chảy sang ngăn lắng tấm nghiêng

Tại ngăn lắng tấm nghiêng, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, trongquá trình di chuyển từ dưới lên va chạm vào các tấm nghiêng và lắng đọng xuống đáy.Tại đáy ngăn lắng tấm nghiêng lắp đặt các ống hút bùn Bùn được dẫn vào bể bùn số

1 Nước thải sau khi loại bỏ sắt đã kết tủa và các chất rắn lơ lửng tại công đoạn lắngnhờ chất keo tụ được tiếp tục đưa sang bể lọc Mn

3 Tại bể lọc mangan, nước thải được đưa từ dưới đáy bể lọc, lọc qua lớp cát sỏihoạt tính có phủ mangan oxit làm tác nhân để ôxy hóa và lọc giữ lại mangan cũng như

lượng cặn còn lại Định kỳ bơm rửa ngược để làm sạch lớp lọc Nước sạch được dẫnsang Bể nước sạch, phần còn lại sẽ được chảy ra môi trường.

4 Bùn từ cụm bể xử lý được bơm về bể bùn, bùn tại bể điều hòa được bơm vềngăn chứa bùn Bùn được để nén tự nhiên sau đó được xe hút bùn chuyên dụng vậnchuyển đổ thải tại bãi thải (thành phần bùn chủ yếu là các chất vô cơ không độc hại)

5 Trạm xử lý nước thải được điều khiển bằng hình thức bán tự động

3.3.2 Phương án 2

3.3.2.1 Sơ đồ công nghệ

3.3.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

1 Nước thải được bơm trực tiếp từ hầm bơm lên bể điều hòa Bể điều hòa cótác dụng tiếp nhận nước thải các hầm bơm, tích chứa nhằm cung cấp lưu lượng ổnđịnh nước đầu vào cho trạm xử lý nước thải

Nước thải tại bể điều hòa được lắng sơ bộ sau đó bơm lên Cụm bể xử lý

2 Cụm bể xử lý được chia thành các ngăn chức năng khác nhau Đầu tiên, nướcđược chuyển tới ngăn trung hòa Tại đây, dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào vàhoà trộn với nước thải để trung hoà axít H2SO4 có trong nước thải, nâng độ pH đạt 7-7,5, đồng thời không khí từ máy thổi khí được sục vào ngăn trung hòa tạo điều kiệnoxy hoá phần lớn Fe, một phần Mn và trợ giúp quá trình hòa trộn sữa vôi

- Vôi bột đóng trong bao được vận chuyển bằng ôtô đến nhà vận hành Tại đâyvôi bột được đưa thủ công lên thùng pha chế thành dung dịch sữa vôi nồng độ 5% -10%

- Dung dịch sữa vôi được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến bể trunghoà Tín hiệu phản hồi từ đầu đo pH tại cửa ra bể trung hoà sẽ điều chỉnh bơm địnhlượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH của nước sau trung hoà nằmtrong giới hạn cho phép (pH = 7,0 – 7,5 tùy theo ngưỡng đặt; thông thường đặt pH =7)

- Máy thổi khí được đặt trong nhà vận hành sẽ cấp không khí theo đường ốngđến ngăn trung hòa để nhằm tăng khả năng ôxy hóa Fe và Mn, đồng thời trợ giúp việckhấy trộn đều sữa vôi với nước thải

Từ ngăn trung hòa nước tự chảy sang ngăn keo tụ Tại ngăn keo tụ dung dịchkeo tụ PAC, PAM được bơm vào và hoà trộn với nước thải bằng máy khuấy, sau đónước tự chảy vào ngăn phản ứng

- Chất keo tụ PAC, PAM dạng bột được pha chế tại nhà vận hành thành dungdịch nồng độ 0,1% Dung dịch keo tụ được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đếnngăn keo tụ 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 đểtăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thể keo tụ lớn, tăngtốc độ lắng đọng.

- Dung dịch keo tụ được khuấy trộn đều với nước thải bằng máy khuấy lắp đặttại ngăn keo tụ có tác dụng phân lưu, phân lưu ngược dòng, trộn xoáy tăng tốc độ kếtbông và lắng đọng

Dung dịch keo tụ được khuấy trộn đều với nước thải bằng máy khuấy lắp đặt tạingăn keo tụ có tác dụng phân lưu, phân lưu ngược dòng, trộn xoáy tăng tốc độ kếtbông và lắng đọng Sau đó nước thải tự chảy sang ngăn lắng ngang

1 Tại ngăn lắng ngang, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, trongquá trình di chuyển từ vị trí đầu vào đến vị trí đầu ra của bể xử lý, dưới thời gian lưu

và trọng lực làm cho cát hạt bông cặn lắng đọng xuống đáy Tại đáy ngăn lắng nganglắp đặt các ống hút bùn Bùn được dẫn vào bể chứa bùn Nước thải sau khi loại bỏ sắt

đã kết tủa và các chất rắn lơ lửng tại công đoạn lắng nhờ chất keo tụ, một phần Mncũng đã được xử lý Sau đó nước tiếp tục đi sang bể lọc Mn

2 Tại bể lọc cát Mn, nước được thấm từ trên xuống dưới qua các lớp vật liệulọc Từ đó loại bỏ được Mn và những cặn lơ ửng còn lại trong nước Nước sau khi điqua bể lọc Mn đã đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép Nước được đưa sang bể chứa

3.4 Tính toán công trình xử lý nước thải mỏ của Công ty với công suất 900m3/ngày.đêm theo phương án

a Các thông số lưu lượng dung thiết kế

 Lưu lượng nước thải cửa lò +25 Thành Công là 900 m3/h = 250 l/s

 Lưu lượng nước thải lớn nhất cần xử lý:

Qmax = Kmaxx Q = 1,5x900=1350 m3/hTrong đó:

Q: Lưu lượng nước thải mỏ, Q = 900 m3/h

 Kmax: Hệ số không điều hòa Dùng phương pháp nội suy ta tính hệ số khôngđiều hòa, Q nằm trong khoảng 100-300 l/s, do đó Kmax nằm trong khoảng 1,6 ÷ 1,55, chọnKmax = 1,5

b Song chắn rác

Song chắn rác có tác dụng loại bỏ rác và các hạt có kích thước thô ra khỏi nước,được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn hệ thống xử lý nước thải, nghiêng mộtgóc 600, làm sạch thủ công, có cấu tạo như hình 3.3

Hình 3-1 Song chắn rác làm sạch thủ công

Chọn song chắn rác có kích thước khe hở (b = 16 ÷ 25 mm), chọn b = 16 mm =0,016 m Tiết diện song chắn hình chữ nhật

 Tính toán song chắn

 Số lượng khe hở:

n= Q

s max

v s b h1 k z=0,8 ×0,016 ×0,3 × 3600900 x 1,05=68,35(khe) [12]

 Chọn số khe n = 69  số song chắn là 68Trong đó:

n: Số khe hở

Qmax: Lưu lượng của nước thải, (m3/s), Q = 900 m3/h

vs: Tốc độ nước qua khe song chắn, (vs = 0,8 ÷ 1 m/s), chọn vs = 0,8 m/s [2]

Hl: Chiều sâu lớp nước qua song chắn rác, Hl = 0,3 m

Kz: Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cào rác song cơ giới, Kz = 1,05

b: khoảng khe hở của song chắn rác, lấy từ 16 ÷ 25 mm Chọn b = 16 mm [3]

 Chiều rộng thiết kế SCR

B s=s (n−1)+(b n)=0,008 (69−1)+(0,016.69)=1,648(m)

 Chọn Bs= 1,7 ( m )Trong đó:

s: Chiều dày của mỗi song chắn rác, (s = 8 ÷ 10 mm), chọn s = 0,008 m

Trong đó:

- v max: vận tốc nước thải trước song chắn ứng với Q s max, v max=0,8 m/ s.

Với L s: chiều dài phần mương đặt SCR, lấy L s=1m

Chiều sâu xây dựng đặt SCR

H=h max+h s+0,5

Trong đó:

0,5: khoảng các giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất

-h max: độ đầy ứng với chế độ Q s