Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty than vàng danh tỉnh quảng ninh

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội  Luận văn thạc sỹ khoa häc Nghiªn cøU thiÕt kÕ hƯ thèng xư lý n­íc Thải cho công ty than vàng danh tỉnh quảng ninh Chuyên nghành: kỹ thuật môi trường Nguyến tiến dũng Người hướng dẫn khoa học Ts vũ văn mạnh Hà nội - 2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Mc lc Trang kí hiệu thuật ngữ viết tắt Danh mục bảng Mở đầu Chương I: Tổng quan công nghệ khai thác than tác động môi trường I.1 Phát triển bền vững liên quan đến tài nguyên khoáng sản môi trường I.1.1 Khái niệm phát triĨn bỊn v÷ng I.1.2 Công nghiệp khai khoáng liên quan mật thiết đến tài nguyên môi trường 11 I.2 Hiện trạng công nghệ khai thác, sàng tuyển than tác động môi tr­êng 19 I.2.1 C«ng nghệ khai thác, sàng tuyển than môi trường 19 I.2.2 Đánh giá tác động môi trườngtrong khai thác chế biến than 22 I.2.2.1 Đánh giá tác động môi trường không khí 22 I.2.2.2 Đánh giá tác động môi trường nước 26 I.2.2.3 Đánh giá tác động đến trình sử dụng đất 31 I.2.2.4 Đánh giá tác động đến hệ sinh thái cảnh quan 35 I.2.3 Tình hình môi trường ngành than Việt Nam 39 I.3 Các giải pháp giảm thiểu chất thải khai thác chế biến than 40 I.3.1 Các giải pháp quản lý giảm thiểu chất thải trình khai thác 40 I.3.2 Thực chiến lược sản xuất ngành khai thác than Việt Nam 42 I.3.3 Hiện trạng sản xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường n­íc 48 Ch­¬ng II: trình hình thành nước thải mỏ than phương pháp xử lý 56 II.1 Quá trình hình thành nước thải mỏ phương pháp xử lý 56 II.2 Phương pháp xử lý chđ ®éng 57 Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Ln văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường II.3 Phương pháp xử lý thụ ®éng 60 II.3.1 Đầm lầy nhân tạo 65 II.3.2 Mương đá vôi yếm khí 72 II.3.3 HÖ thống tạo tính kiềm liên tục 79 II.3.4 Hồ đá vôi 81 II.3.5 Kênh đá vôi hở 82 II.3.6 Xö lý sinh häc 84 II.3.7 Giếng đá vôi 85 II.3.8 Xử lý cát đá vôi 87 II.3.9 So sánh hệ thống xử lý thụ động 88 II.4 Đánh giá hai phương pháp xử lý nước thải mỏ 89 Chương III: tính toán thiÕt kÕ hƯ thèng xư lý n­íc th¶i má than vµng danh 90 III.1 Lùa chän c«ng nghƯ xử lý nước thải mỏ than Vàng Danh 90 III.2 Tính toán hạng mục công nghệ chÝnh cđa hƯ thèng xư lý 95 III.2.1 Bể pha dung dịch sữa vôi 95 III.2.2 BÓ phản ứng oxy hoá, trung hoà kết tủa 97 III.2.3 BĨ ph¶n øng keo tụ tạo 98 III.2.4 BĨ pha dung dÞch keo tô 99 III.2.5 TÝnh bĨ l¾ng ngang líp máng 100 III.2.6 TÝnh bĨ chøa vµ nÐn bïn 106 III.2.7 ThiÕt bÞ läc Ðp cỈn 107 Chương IV: tính toán chi phí lợi ích 110 IV.1 Khái toán chi phí đầu tư hệ thèng xư lý n­íc th¶i 110 IV.1.1 Khái toán chi phí thiết bị 110 IV.1.1 Khái toán chi phí xây dựng 111 IV.2 Chi phÝ vËn hành hệ thống xử lý nước thải Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 112 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường IV.2.1 Cở sở tính to¸n 112 IV.2.2 Nhu cầu nguyên vật liệu chđ u, ®éng lùc 112 IV.2.3 Chi phÝ vËn hµnh 113 Ch­¬ng V: kết luận kiến nghị 114 Tài liệu tham khảo 117 Phô lôc 120 Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường M U Bảo vệ môi trường ngày đà trở thành vấn đề vô cấp bách quốc gia liên quan đến vấn đề sống toàn nhân loại Việt Nam không nằm xu Công nghiệp khai thác khoáng sản nói chung khai thác than nói riêng ®ang ®ãng gãp mét phÇn rÊt quan träng ®èi víi kinh kế quốc dân Tuy nhiên, khai thác than ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trường lớn nhiều mặt gồm có: Tiếng ồn, bụi, nước thải huỷ hoại cảnh quan môi trường Nước thải từ trình khai thác than thường có pH thấp, hàm lượng cặn lơ lửng kim loại nặng Fe Mn cao Hiện hầu hết Công ty khai thác than Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, nước thải từ trình tháo khô mỏ thường đổ trực tiếp vào môi trường không qua xử lý có xử lý mang tính hình thức, không hiệu quả, nồng độ chất ô nhiễm vượt tiêu chuẩn cho phép gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái khu vực sức khoẻ cộng đồng dân cư xung quanh Mặt khác, nhu cầu nước dùng cho hoạt động phụ trợ như: sàng tun than, phun n­íc dËp bơi, rưa xe v.v…cđa c¸c Công ty than ngày cao, nguồn nước cung cấp ngày cạn kiệt Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế công nghệ xử lý nước thải vấn đề cấp thiết nhằm tuân thủ luật bảo bệ môi trường, tái sử dụng lượng lớn nước sau xử lý, đảm bảo phát triển bền vững Công ty nói riêng Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam nói chung Nhằm giải vấn đề nội dung lựa chọn luận văn với tiêu đề: Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty than Vàng Danh tỉnh Quảng Ninh nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mỏ than phù hợp sở làm mô hình để nhân rộng cho mỏ than khác toàn ngành than Luận văn bao gồm nội dung sau: Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Chương I: Tổng quan công nghệ khai thác than tác động môi trường Chương trình bày cách tổng quan trạng công nghệ khai thác, chế biến than tác động đến môi trường chúng Ngoài ra, trình bày số giải pháp mặt quản lý theo hướng sản xuất nhằm giảm thiểu chất thải trình khai thác chế biến than Đây bước cần thiết để thấy hoạt động khai thác than gây ô nhiễm môi trường nhiều mặt (bụi, tiếng ồn, nước thải huỷ hoại cảnh quan) mà nước thải nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng Đây nội dung chương Chương II: Quá trình hình thành nước thải mỏ than phương pháp xử lý Chương trình bày chế hình thành nước thải mỏ tổng quan phương pháp áp dụng rộng rÃi giới cho xử lý nước thải mỏ Các phương pháp đà giới thiệu phân tích cách tỉ mỉ ưu, nhược điểm, khả ứng dụng hiệu xử lý chúng cách rõ nét Đây sở tiền đề cho việc lựa chọn công nghệ phù hợp cho nước thải mỏ than Vàng Danh Chương III: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho mỏ than Vàng Danh Chương phân tích lựa chọn để đưa sơ đồ công nghệ tính toán thông số công nghệ dựa kết trình bày chương liệu thu thập từ kết quan trắc định kỳ Công ty than Vàng Danh thành phần nước thải mỏ Chương IV: Tính toán chi phí lợi ích Chương khái toán chi phí thiết bị xây dựng cho trạm xử lý để xác định tổng mức đầu tư hệ thống Ngoài ra, tính toán chi phí xử lý m3 nước thải dựa vào chi phí hoá chất, điện nhân công tiêu hao trình vận hành Dù đà cố gắng nhiều khó khăn chủ quan khách quan, luận văn tránh khỏi thiếu sót hạn chế Rất mong góp ý thầy, cô đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường chương I tổng quan công nghệ khai thác than tác động môi trường I.1 Phát triển bền vững liên quan đến tài nguyên khoáng sản môi trường I.1.1 Khái niệm phát triển bền vững Phát triển bền vững khái niệm nảy sinh từ sau khủng hoảng môi trường, chưa có định nghĩa đầy đủ thống Một số định nghĩa Khoa học Môi trường bàn phát triển bền vững: - Hội nghị môi trường toàn cầu Rio de Janerio (6/1992) đưa thuyết phát triển bền vững; nghĩa sử dụng hợp lý có hiệu nguồn tài nguyên, bảo vệ Môi trường cách khoa học đồng thời với phát triển kinh tế - Theo Hội đồng giới môi trường phát triển (World Commission and Environment and Development, WCED) phát triển bền vững phát triển đáp ứng nhu cầu mà không làm tổn hại khả hệ tương lai đáp ứng nhu cầu họ - Phát triển bền vững mô hình chuyển đổi mà tối ưu lợi ích kinh tế xà hội không gây hại cho tiềm lợi ích tương tự tương lai (Gôdian hecdue, 1988, GS Grima Lino) Định nghĩa bao gồm hai nội dung then chốt: nhu cầu người giới hạn khả môi trường đáp ứng nhu cầu tương lai người - Phát triển mô hình phát triển sở ứng dụng hợp lý tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên để phục vụ cho nhu cầu người hệ mà không làm hại cho hệ mai sau (Nguyễn Mạnh Huấn, Hoàng Đình Phu Những vấn đề kinh tế - xà hội văn hoá phát triển bền vững, Hµ Néi 3/1993, trang 17,18) Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 56 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường chương II trình hình thành nước thải mỏ than phương pháp xử lý II.1 Quá trình hình thành nước thải mỏ phương pháp xử lý Nước thải từ mỏ có tính axít cao nguyên nhân má than ®Ịu cã pyrÝt (FeS2) ®i kÌm Khi khai thác than pyrít sắt có than vỉa đá tiếp xúc với không khí nước, bị oxy hoá, tạo axít H2S04 Có bốn phản ứng hoá học thường chấp nhận để miêu tả phong hoá pyrít hình thành AMD Phản ứng hoá häc tæng céng nh­ sau: 4FeS2 + 15O2 + 14H2O = 4Fe(OH)3 + 8H2SO4 (1) Phản ứng phong hoá pyrít phản ứng oxy hoá pyrít oxy không khí Sunfua bị oxy hoá thành sunfát tạo thành Fe2+ Phản ứng phân tử gam pyrít oxy hoá tạo thành hai phân tử gam axÝt 2FeS2 + 7O2 + H2O = 2Fe2+ + 4SO42- + 4H+ (2) Phản ứng thứ hai phản ứng oxy hoá Fe2+ thành Fe3+ điều kiện môi trường có đủ oxy Phản ứng tiêu thụ phân tử gam axít Vi khuẩn làm tăng tốc độ phản ứng oxy hoá Fe2+ thành Fe3+ Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào pH, phản ứng xảy chậm môi trường axít (pH = 2-3) mặt vi khuẩn Phản ứng xảy nhanh h¬n pH lín h¬n 3,5 ( th­êng gần 5) Phản ứng xem bước định tốc độ toàn chuỗi phản ứng tạo axít 4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O (3) Phản ứng thứ ba phản ứng thuỷ phân sắt Thuỷ phân phản ứng tách phân tử nước Sự hình thành kết tủa hyđrôxýt sắt Fe(OH)3 phụ thuộc vào pH Chất rắn hình thành pH 3.5, pH 3.5, chất rắn kết tủa Các kim loại khác Al, Mn, kim loại vÕt kh¸c nh­ As, Cd, Cu, Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 57 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Pb, Zn cịng sÏ cïng kÕt tđa víi s¾t, tíi mét møc độ Phản ứng giảm nồng độ chất tan pH việc tạo thêm axít nh­ sau: 4Fe3+ + 12H2O = 4Fe(OH)3 + 12H+ (4) Phản ứng thứ tư phản ứng oxy hoá tiếp pyrít kim loại khác ion Fe3+ dung dịch Đây phần tuần hoàn tự sinh toàn phản ứng xảy nhanh tiếp tục tới tận ion Fe3+ pyrít kim loại khác loại bỏ hoàn toàn Chú ý phản ứng này, sắt tác nhân oxy hoá oxy FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 15Fe2+ + 2SO42- + 16H+ (5) Quá trình khai thác mỏ trình tuyển than đà đưa FeS2 tiếp xúc với nước mặt nước ngầm, cho phép việc oxy hoá FeS2 xảy Theo tÝnh to¸n tÊn than cã chøa 1% FeS2, có khả tạo 33 pound Fe(OH)3 (1pound = 0,454 kg) 60 pound axít H2S04 Nước thải mỏ chủ yếu bị ô nhiễm axít, kim loại nặng hoà tan hàm lượng cặn lơ lửng cao Hiện giới áp dụng hai phương pháp xử lý sau: - Phương pháp xử lý chủ động: Dùng hoá chất có tính kiềm để trung hoà nước bị nhiễm axít kết tủa kim loại nặng Tuy nhiên, chất hoá học thường đắt, chi phí xây dựng vận hành đắt - Phương pháp xử lý thụ động: Sử dụng hệ thống xử lý mà tận dụng phản ứng hoá học sinh học xảy tự nhiên để xử lý nước thải mỏ có tính axít với chi phí trì thấp II.2 Phương pháp xử lý chủ động Đặc tính chung nước thải mỏ than có tính axít cao, hàm lượng ion Fe, Mn dạng hòa tan cao Các công ty khai thác mỏ giới thường chủ động dùng hoá chất để xử lý nước thải mỏ Các hoá chất có tính kiềm sử dụng để trung hòa chuyển hoá kim loại dạng hòa tan nước thải mỏ có tính axít Trong phương pháp có yêu cầu đặt ra, là: giá hóa chất xử lý, giá vận hành thiết bị hòa trộn nạp hóa chất, phản ứng ôxy hãa, hƯ thèng hå l¾ng mét hƯ thèng xư lý n­íc th¶i má Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 58 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Phương pháp bao gồm bước sau: - Điều hòa, kiểm soát lưu lượng đặc tính nguồn nước thải - Trung hòa hóa chất - Ôxy hóa, làm kết tủa ion kim loại dạng hòa tan - Lắng cặn hyđroxít kim loại chất rắn lơ lửng khác (có thể kết hợp sử dụng chất keo tụ) - Loại bỏ bùn cặn Tùy theo tính chất nước thải mỏ lưu lượng mà người ta áp dụng hệ thống khác hóa chất, chất trợ lắng khác Các hoá chất thường hay sử dụng trình trung hoà là: Đá vôi, sữa vôi, sô đa, xút, Amoniac Các hoá chất có ưu nhược điểm sau: Đá vôi (CaC03): Đá vôi với hàm lượng canxi cao ưu tiên sử dụng Dùng đá vôi có ưu điểm chi phí thấp, dễ dàng sử dụng, bùn dễ xử lý Nhược điểm là: thời gian phản ứng chậm, hiệu hệ thống kết tủa sắt bao phủ hạt đá vôi, khó khăn xử lý dòng thải mỏ axít có tỷ lệ Fe2+/Fe3+ cao, không hiệu loại bỏ Mn Sữa vôi (Ca(OH)2): Công nghiệp khai thác than sử dụng sữa vôi tác nhân trung hoà ưu thích sử dụng cách dễ dàng, an toàn, hiệu quả, tương đối rẻ Nhược điểm thể tích bùn tạo lớn (khi so với đá vôi) chi phí đầu tư ban đầu cao quy mô nhà máy xử lý Sô đa (Na2CO3): Sô đa thường sử dụng hiệu lưu lượng nước thải nhỏ khu vực hẻo lánh Nhược điểm chi phí hoá chất cao (so với sữa vôi) khả lắng bùn Xút (NaOH): Xút đặc biệt phù hợp cho xử lý lưu lượng thấp vị trí hoẻ lánh cho xử lý nước thải mỏ axít có hàm lượng Mn cao Nhược điểm giá thành cao, dễ Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Vậy Re = 106 Viện Khoa học Công nghệ M«i tr­êng υ o xR 1,3x10 −3 x0,0013 = = 1,29 < 500 ν 1,31x10 − N­íc èng lắng chảy chế độ chảy tầng Chuẩn số Proude: Fr = υ 2o GxR = (1,3 x10 −3 ) = 13,3.10 −5 > 10 −5 9,81x0,0013 Nh­ dòng chảy ống lắng ổn định Chiều cao bể lắng xác định công thức: H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 Trong đó: h1 : Khoảng cách phần vách ngăn lÊy lµ: 1,0 - 1,2m Chän h1 = 1m h2 : Chiều cao vùng chứa nén cặn lấy là: 1,0 - 1,5m Chän h2 = 1,2m h3 : Líp nước bề mặt tính từ mép vách nghiêng lấy > 0,5m để đảm bảo thu nước Chọn h3 = 0,8m h4 : ChiÒu cao tÊm lamella LÊy h4 = 0,9m h5 : ChiỊu cao dù phßng Chän h5 = 0,3m Thay vào công thức ta có: H =1+1,2+0,8+0,9+0,3 = 4,2m  KÝch th­íc bĨ l¾ng: - ChiỊu dµi bĨ: L = 20m - ChiỊu réng bĨ: B=10m Chia làm ngăn, ngăn rộng 5m - Chiều cao bĨ: H = 4,0m III.2.6 TÝnh bĨ chøa vµ nén bùn III.2.6.1 Tính toán lượng bùn thải từ bể lắng Số lượng bùn tích lại bể lắng sau mét giê tÝnh theo c«ng thøc: G= Q.(C1 − C ) , (kg) 1000 Trong ®ã: G : Trọng lượng cặn khô (kg); Q: Lượng nước xử lý (m3/h); Q = 800 m3/h C2: Hàm lượng cặn nước khỏi bể lắng lấy 10g/m3; C1: Hàm lượng cặn nước vào bể lắng: C1 = Co + ap + B Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 107 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Co: Hàm lượng cỈn lín nhÊt n­íc ngn (g/m3) Co max = 500mg/l = 500g/m3 ap: Hàm lượng chất keo tụ (g/m3); Lượng PAM cần dùng cho 1m3 nước thải là: 0,5g Vậy ap = 0,5g/m3 B: Lượng cặn không tan hoá chất kiềm hoá (vôi, sôđa) Lượng vôi sử dụng cho 1m3 nước thải là: 135,42 g/m3 Vậy C1 = 500 + 0,5 + 135,42 = 635,92 g/m3 Ta cã: G = Q.(C1 − C ) 800(635,92 − 10) = 500,7 Kg/h = 1000 1000 Bïn th¶i cã nång độ 5% Vậy khối lượng dung dịch bùn thải mét giê sÏ lµ : m dd (bun ) = 500,7 = 10014 Kg 0,05 Tû träng cđa bïn th¶i là: 1,02 tấn/m3 Vậy thể tích dung dịch bùn thải mét giê sÏ lµ: 10,014 = 9,8 m3 1,02 III.2.6.2 Tính toán kích thước bể chứa nén bùn Bùn thải từ bể lắng có hàm lượng nước 98ữ99% sinh 10m3 Để ổn định lưu lượng bùn giảm tải cho hệ thống lọc ép bùn cần thiết kế bể chứa nén bùn nhằm giảm độ ẩm sơ bùn thải xuống 95ữ97% Thời gian nén bùn có hiệu thông thường bùn Vậy thể tÝch cđa bĨ nÐn bïn lµ: 10x7 = 70m3 KÝch th­íc cđa bĨ chøa vµ nÐn bïn lµ: - ChiỊu dµi bĨ: L = 4m - ChiỊu réng bĨ: B= 4m - ChiỊu cao bĨ: H = 5,0m III.2.7 ThiÕt bị ép cặn Cặn từ bể lắng loại nước thành dạng bánh bùn khô đem chôn lấp theo quy trình kỹ thuật an toàn Thiết bị sử dụng để loại nước bùn lỏng máy lọc ép khung III.2.7.1 Cấu tạo Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 108 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Thiết bị lọc ép khung gồm dÃy khung ghép xen kẽ Khung rỗng nối thông với ống dẫn cặn (1) Bản đặc hai mặt có xẻ rÃnh nối thông với ống nước rửa (2) ống thoát nước (3) Trên khung có tay vịn để tựa lên nằm ngang lắp Giữa khung có đặt vải lọc Vải lọc vải dệt sợi tổng hợp đơn (polypropylen hay polyamin rilsan) Lớp vải lọc thường đặt lớp vải lọc thô làm dễ dàng tháo nước lọc rửa hiệu hơn, giảm bớt sức căng vải lọc mịn, vào cuối trình nén Với bùn hyđroxit nhiều keo cần dùng vải sợi dày để tránh kéo nhiều hạt mịn vào nước III.2.7.2 Nguyên lý hoạt động Cặn bơm đẩy vào ống dẫn (1) đưa liên tục vào khung Dưới áp lực đẩy bơm, cặn dần nén lại Nước thấm qua vải lọc sang mặt qua rÃnh thoát theo vòi (3) Khi cặn đà chứa đầy khung, tèc ®é Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Ln văn tốt nghiệp thạc sỹ 109 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường lọc chậm lại, người ta ngừng cung cấp cặn để tiến hành rửa bà Trong trình rửa bÃ, nước rửa theo ống (2) phân phối vào mặt bảng (khi cách vòi khoá vòi), ngấm qua lớp bà khung, sang bên cạnh thoát theo vòi thoát Khi đà rửa xong bà người ta tháo khung để xả cặn Máy lọc ép khung có ưu điểm bề mặt lọc lớn, động lực trình lớn nên hiệu suất lớn, kiểm tra trình làm việc dễ thay vải lọc Tuy nhiên nhược điểm thíêt bị công việc tháo bà thực thủ công tay nên nặng nhọc, quy trình rửa bà chưa hoàn hảo vải lọc nhanh bị bào mòn Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 110 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường chương IV tính toán chi phí lợi ích IV.1 Khái toán chi phí đầu tư hệ thống xử lý IV.1.1 Khái toán chi phí thiết bị Bảng 4.1: Khái toán chi phí phần thiết bị Đơn vị tính: 1.000.000 VNĐ TT Tên thiết bị Máy thổi khí Bơm định lượng sữa vôi Bơm định lượng dung dÞch keo tơ HƯ thèng khy trén bĨ keo tụ tạo Hệ thống pha trộn sữa vôi Hệ thống pha trộn dung dịch PAA Bộ lắng nghiêng Hệ thống thu bùn cho bể lắng ngang Đặc tích kỹ thuật Máy thổi khí chìm, Model JA-50, Qkk=70m3/h, P = 3,7KW Bơm kiểu Pis-tông, Model A-350N89/C-13, c«ng suÊt Qmax = 1249L/h, Hmax = 4Kg/cm2, P = 750W Bơm kiểu Pis-tông, Model A-250N89/F-13, công suất Qmax = 521L/h, Hmax = 4Kg/cm2, P = 550W C«ng suất động P =2,2KW Dạng silo đáy hình nón, vật liệu thép, xây nổi, Pđc=2,0KW, V = 10m3 Vật liệu nhựa chống ăn mòn, động khuấy thép, Pđc =1,5KW Vật liệu: Bằng nhựa dẻo, dạng khối Hệ thống thu bùn chìm CT2, (Leopoldđ ClariTrac-2), P = 4KW Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Xt xø Đơn vị tính Số lượng Đơn giá Thành tiền Đài Loan C¸i 02 15 30 Italia C¸i 02 43,22 86,44 Italia C¸i 01 29,85 29,85 ViƯt Nam Bé 02 20 40 ViÖt Nam Bé 02 75 140 ViÖt Nam Bé 02 15 30 ViÖt Nam Bé 160 1,5 240 Mü HT 02 180 360 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ Bơm bùn 10 Máy lọc ép bùn 11 Thiết bị đo pH tự động 12 13 Hệ thống ống, van Hệ thống điện động lực điều khiển 111 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Bơm trục xo¾n, Model BN 10-6L, Qmax = 10m3/h, Hmax = 0,8Kg/cm2, P = 2,2KW Máy lọc ép khung bản, Model HAFP-47-30, P= 6KW Thiết bị đo pH sử dụng công nghiệp: gồm sensor transmiter Đức Cái 01 36,42 36,42 Đài Loan Bộ 01 500 500 Nhật Bản Cái 01 48 48 PVC/INOX ViÖt Nam HT 01 50 50 Vá tủ Việt Nam, thiết bị Hàn Quốc, Nhật Bản, Pháp Việt Nam HT 01 30 30 Tổng giá trị thiết bị trước thuế 1620,71 Thuế giá trị gia tăng 5% 81,0355 Tổng giá trị thiết bị sau thuế 1701,7455 Bằng chữ: Một tỷ bảy trăm mười bảy triệu bốn trăm lăm mươi lăm ngàn đồng IV.1.2 Khái toán chi phí xây dựng Bảng 4.2: Khái toán chi phí xây dựng Đơn vị tính: 1.000.000 VNĐ TT Hạng mục Bể oxy hoá, trung hoà Bể keo tụ tạo bông, bể lắng lớp mỏng Bể chứa bùn Mặt sân khu vực xử lý Nhà điều hành Nhà pha hoá chất, nhà kho đặt máy lọc ép bùn Quy cách xây dựng BTCT 250#, dày 300mm, BTCT 250#, dày 300mm, BTCT 250#, dày 300mm, Đổ bê tông 150#, dày 150mm Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Đơn vị Khối lượng Đơn giá Thành tiền m3 66,4 3,5 232,4 m3 367,3 3,5 1285,5 m3 48,8 3,5 170,8 m3 15 3,5 52,5 01 100 100 01 300 300 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 112 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Tổng giá trị thiết bị trước thuế 2141,2 Thuế giá trị gia tăng 10% 214,12 Tổng giá trị thiết bị sau thuế 2355,32 Bằng chữ: Hai tỷ ba trăm lăm mươi lăm triệu ba trăm hai mươi ngàn đồng Chú ý: Giá chưa tính đến phần gia cố móng (phụ thuộc vào địa chất công trình) chi phí khác Tổng vốn đầu tư cho hệ thống là: 1.701.745.500 + 2.355.320.000 = 4.057.065.500đ (Bằng chữ: Bốn tỷ không trăm lăm mươi bảy triệu không trăm sáu mươi lăm ngàn lăm trăm đồng) IV.2 Chi phí vận hành hệ thống xử lý IV.2.1 Cơ sở tính toán - Khối lượng nguyên vật liệu điện tiêu hao - Số lượng lao động cần sử dụng - Đơn giá nguyên vật liệu, nhân công địa phương IV.2.2 Nhu cầu nguyên vật liệu chủ yếu, động lực Nhu cầu nguyên vật liệu chủ yếu, động lực, lao động để vận hành hệ thèng xư lý n­íc th¶i xem b¶ng sau (tÝnh cho ngày đêm với 24 hoạt động, lượng nước thải tương ứng 19.200m3) Bảng 4.3: Nhu cầu nguyên vật liệu chủ yếu, động lực, nhân công vận hành Khối Ghi TT Danh mục Đơn vị lượng/ng.đ Vôi bét TÊn 2,6 0,13542Kg/m3 x 800m3/h x 24h ChÊt keo tô Kg 9,6 0,0005Kg/m3 x 800m3/h x 24h §éng lùc Kw 912 38Kw/h x 24h Lao ®éng công 10 Nguyễn Tiến Dũng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 113 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường IV.2.3 Chi phí vận hành Chi phí vận hành tính cho ngày đêm với 24 hoạt động, lượng nước thải tương ứng 19.200m3 Bảng 4.4: Chi phí vận hành tính cho ngày đêm TT Khoản mục Chi phí (đ) Ghi 3.120.000 1.200.000 đ/tấn x 2,6tÊn 768.000 80.000 ®/Kg x 9,6 kg 1.641.600 1.800 đồng/kw x 912kw Vôi Hoá chất keo tụ Động lực Nhân công 939.470 Lương 93.947đ/ngy x 10 ng­êi BHXH, y tÕ 216.078 23% l­¬ng Tỉng céng 6.685.148 Chi phÝ xư lý ≈348®/m3 Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 114 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Chương V Kết luận kiến nghị Trên sở kết nghiên cứu đà trình bày chương luận văn rút kết luận kiến nghị sau: I Kết luận: - Khai thác than ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trường nhiều khía cạnh khác gồm có: Bụi, tiếng ồn, nước thải huỷ hoại cảnh quan môi trường - Tháo khô nước thải công việc thiếu khai thác than phương pháp hầm lò Lượng nước thải thường có pH thấp, hàm lượng cặn lơ lửng, sắt, mangan cao lưu lượng lớn Nếu lượng nước thải không xử lý nguồn nguy có gây ô nhiễm môi trường cao Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty than Vàng Danh yêu cầu cấp thiết - Luận văn đà khái quát phương pháp xử lý nước thải áp dụng phổ biến giới Các phương pháp đà phân tích ưu, nhược điểm khả ứng dụng chúng qua lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp cho nước thải mỏ than Vàng Danh - Công nghệ xử lý phương pháp chủ động sử dụng tác nhân trung hoà sữa vôi lắng đọng kết hợp sử dụng hoá chất trợ lắng giải pháp phù hợp cho trình xử lý nước thải Phương pháp áp dụng để xử lý lượng nước thải có lưu lượng lớn, dễ dàng kiểm soát chất lượng nước sau xử lý ổn định Lượng nước sau xử lý tái sử dụng cho mục đích sàng tuyển than, tưới đường dập bụi, v.v - Các hệ thống xử lý phương pháp thụ động mở phương pháp xử lý khác để loại bỏ kim loại khỏi AMD Các hệ thống xử lý thụ động có vài kiểu khác nhau, chúng sử dụng riêng biệt kết hợp với để xử lý dòng thải Việc lựa chọn kiểu hệ thống xử lý thụ động phụ thuộc vào tính chất hoá học nước thải mỏ lưu lượng nước thải.Các hệ thống xử lý thụ động không yêu cầu lượng không đắt hệ thống xư lý chđ ®éng Chóng Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 115 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường yêu cầu chi phí trì hơn, làm cho chúng trở lên thuận lợi áp dụng để xử lý nơi xa xôi, hoẻ lánh II Kiến nghị: - Hiện nước tháo khô từ khu má khai th¸c than th­êng rÊt lín, chi phí cho trình xử lý lớn Vì vậy, để bù đắp lại khoản chi phí đó, mỏ than nên tái sử dụng triệt để nguồn nước sau xử lý vào mục đích sản xuất công nghiệp phụ trợ hoạt động khai thác than như: sàng tuyển, tưới đường dập bụi, tưới Ngoài ra, xử lý thêm lọc cát khử trùng để cung cấp cho sinh hoạt cán công nhân viên Theo tính toán chi phí rẻ so với mua nước từ hệ thèng cung cÊp n­íc s¹ch cđa khu vùc - N­íc thải axít từ mỏ có tính axít cao nguyên nhân mỏ than có pyrít (FeS2) kèm Khi khai thác than pyrít sắt có than vỉa đá tiếp xúc với không khí nước ngầm, bị oxy hoá, tạo axít H2S04 Trên sở nguyên nhân trên, nước giới đà chủ động tháo khô nước ngầm trước khai thác than, đà ngăn chặn ô nhiễm nước từ nguån Xung quanh khai tr­êng má, ng­êi ta ®· khoan lỗ khoan để tháo nước ngầm, nước sau cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ (công nghiệp, tưới tiêu) Phương pháp ngăn ngừa ô nhiễm áp dụng cho khu mỏ dự định khai thác tương lai - Công nghệ đưa luận văn áp dụng cho khu mỏ khác cần phải nghiên cứu thay đổi cho phù hợp dựa tính hoá học nước thải khu vực đó, địa hình khu vực.mà thay đổi hay giản lược số công đoạn xử lý chất trình không thay đổi - Tại số nơi có lưu lượng nước thải nhỏ, xa xôi, hoẻ lánh việc nghiên cứu áp dụng công nghệ xử lý thụ động (đầm lầy nhân tạo) phù hợp chúng thân thiện với môi trường, rẻ tiền, không cần hoá chất chi phí trì, vận hành mà hiệu xử lý tốt Để giảm chi phí đầu tư ban đầu nên tận dụng hố, moong kết thúc khai thác để cải tạo thành đầm lầy nhân tạo Tuy nhiên, công nghệ cần phải nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá hiệu chúng qua xác định thời gian lưu chđng thùc vËt phï hỵp Ngun TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ 116 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Các kết nghiên cứu luận văn áp dụng vào tính toán thiết kế thực tế cho tất mỏ than ngành than song cần phải nghiên cứu thêm để hiệu chỉnh trình Nguyễn TiÕn Dịng - CHCNMT 2006-2008 M¸y läc Ðp bïn ly tâm sản xuất CHLB Đức Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải mỏ than hầm lò Đức Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý nước thải mỏ than hệ thống kiểm soát tự động ... tiêu đề: Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty than Vàng Danh tỉnh Quảng Ninh nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải mỏ than phù hợp sở làm mô hình để nhân rộng cho mỏ than khác... hiệu xử lý chúng cách rõ nét Đây sở tiền đề cho việc lựa chọn công nghệ phù hợp cho nước thải mỏ than Vàng Danh Chương III: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho mỏ than Vàng Danh Chương... pháp xử lý nước thải mỏ 89 Chương III: tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải mỏ than vàng danh 90 III.1 Lùa chän c«ng nghƯ xư lý nước thải mỏ than Vàng Danh 90 III.2