Nghiên cứu đề xuất các giải pháp xử lý nước thải ở các mỏ than vùng hòn gai, góp phần bảo vệ môi trường nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - HOÀNG VINH LỘC NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở CÁC MỎ THAN VÙNG HỊN GAI, GĨP PHẦN BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - HOÀNG VINH LỘC NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở CÁC MỎ THAN VÙNG HÒN GAI, GĨP PHẦN BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG NƯỚC Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Trần Xuân Hà HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tác giả Luận văn xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng thân tơi Các liệu nghiên cứu luận văn trung thực, tài liệu trích dẫn luận văn có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng, kết nghiên cứu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Hoàng Vinh Lộc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu luận văn Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn 7 Cơ sở lý luận 7.1.1 Khái niệm 7.1.2 Tác động đến môi trường nước Cấu trúc luận văn LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1.1 Hiện trạng tình hình sản xuất giới Việt Nam 1.1.2.1 Thực trạng môi trường ảnh hưởng hoạt động ngành than 12 1.1.2.2 Tình hình quản lý môi trường 16 1.2 Tổng quan vấn đề môi trường khai thác than Quảng Ninh 17 CHƯƠNG 21 ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CÁC MỎ THAN KHU VỰC HÒN GAI 21 2.1 Điều kiện tự nhiên 21 2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 21 2.1.3 Điều kiện khí tượng thuỷ văn 21 2.1.3.1 Nhiệt độ không khí 22 2.1.3.2 Mưa 23 2.1.3.4 Độ ẩm 27 2.1.3.5 Chế độ gió 27 2.1.3.6 Bão áp thấp nhiệt đới 28 2.1.3.7 Gió mùa đông bắc 29 2.1.4.1 Đặc điểm nước mặt 29 2.1.4.2 Đặc điểm nước đất 30 2.2 Điều kiện kinh tế xã hội môi trường 31 2.2.1 Điều kiện kinh tế xã hội 31 2.2.2 Điều kiện môi trường 32 CHƯƠNG 34 HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI MỎ VÙNG HÒN GAI 34 3.1 Nước thải từ khai thác hầm lò 34 3.2 Nước thải từ khai thác lộ thiên 35 3.3 Nước thải sinh hoạt công nhân lao động công ty than khu vực nghiên cứu 40 3.4 Dự báo nguồn thải gây ô nhiễm môi trường sản xuất than đến năm 2015 43 3.4.1 Cơ sở dự báo 43 3.5.2 Kết dự báo 45 CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở MỎ VÙNG HÒN GAI 47 4.1 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải mỏ 47 4.1.1 Phương pháp xử lý lý học xử lý nước thải 47 4.1.1.1 Song chắn rác hệ thống xử lý nước thải 47 4.1.1.2 Lắng cát hệ thống xử lý nước thải 48 4.1.1.3 Bể Lắng xử lý nước thải 48 4.1.1.4 Tuyển hệ thống xử lý nước thải 48 4.1.2 Phương pháp xử lý hóa học hóa lý hệ thống xử lý nước thải 49 4.1.2.1 Trung hòa 49 4.1.2.2 Keo tụ – tạo xử lý nước thải 49 4.2 Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nước thải mỏ 50 4.2.1 Xử lý nước thải từ hoạt động khai thác lộ thiên 50 4.2.2 Xử lý nước thải từ hoạt động khai thác hầm lò 52 4.3 Một số công nghệ xử lý nước thải mỏ ứng dụng 54 4.3.1 Mỏ than Hà Tu 54 4.3.2 Công nghệ xử lý nước thải khu Hà Khánh 56 4.3.3 Xử lý nước thải phục vụ sinh hoạt cho Xí nghiệp than giáp 61 4.3.3.1 Cơng suất đầu tư chất lượng nước 61 4.3.3.2 Công nghệ xử lý nước thải 61 4.2.3.3 Những ưu điểm trội phương án công nghệ 65 4.3.3.4 Nguyên lý hoạt động 66 4.4 Nhận xét 68 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt ĐTM CTPHMT UBND Nội dung Báo cáo đánh giá tác động môi trường Cải tạo phục hồi môi trường Ủy ban nhân dân BOD Nhu cầu Ơxy sinh hóa COD Nhu cầu Ơxy hóa học DO Hàm lượng Ơxy hòa tan TSS Chất rắn lơ lửng CTR Chất thải rắn CTNH Chất thải nguy hại CBCNV Cán công nhân viên BVMT Bảo vệ Môi trường QCVN Quy chuẩn Việt Nam VINACOMIN VITE Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam Cơng ty cổ phần tin học, cơng nghệ, mơi trường Tập đồn Than – Khống sản Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCPP Tiêu chuẩn cho phép NĐ – CP Nghị định – Chính phủ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nhiệt độ không khí trung bình (OC) 22 Bảng 1.2 Lượng mưa trung bình (mm) 24 Bảng 1.3 Số ngày mưa trung bình 25 Bảng 1.4 Số nắng trung bình tháng 26 Bảng 1.5 Độ ẩm trung bình tháng khu vực nghiên cứu 27 Bảng 1.6 Tốc độ gió trung bình tháng khu vực nghiên cứu 28 Bảng 3.1 Đặc trưng ô nhiễm nước thải mỏ Núi Béo 36 Bảng 3.2 Đặc trưng ô nhiễm nước thải mỏ Hà Tu 37 Bảng 3.3 Lượng nước thoát vỉa 38 Bảng 3.4 Tải lượng chất ô nhiễm nước thải 40 Bảng 3.5 Hàm lượng chất ô nhiễm nước thải đưa vào suối (khi khơng có biện pháp giảm thiểu) theo tiêu chuẩn 20 TCN-51-84 42 Bảng 3.6 Lượng chất ô nhiễm người hàng ngày đưa vào môi trường 42 Bảng 3.7 Hàm lượng chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt mỏ than Núi Béo 43 Bảng 3.8 Dự báo tải lượng nước thải khai thác lộ thiên đến năm 2015 45 Bảng 3.9 Dự báo lưu lượng nước thải khai thác hầm lò đến năm 2015 [22] 45 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Quy trình cơng nghệ khai thác lộ thiên kèm theo dịng thải 18 Hình 2: Quy trình cơng nghệ khai thác hầm lị kèm theo dịng thải .19 Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ từ moong 51 Hình 4.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải hầm lị 53 Hình 4.3 Hệ thống xử lý nước thải than Hà Tu 54 Hình 4.5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Xí nghiệp than giáp .61 Hình 4.6 Sơ đồ dây truyền cơng nghệ Xí nghiệp than giáp 62 Hình 4.7 Hình thiết bị hệ thống lọc nước tắm Xí nghiệp than giáp 63 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Quảng Ninh giữ vị trí quan trọng tam giác kinh tế trọng điểm Bắc (Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh), đồng thời trung tâm du lịch lớn Việt Nam với kỳ quan thiên nhiên Thế giới Vịnh Hạ Long, khu du lịch tâm linh Yên Tử, Cửa Ông…Quảng Ninh giàu tiềm năng, mạnh phát triển kinh tế mà tỉnh khác khơng có được, biên mậu quốc tế, cảng biển, du lịch, nuôi trồng chế biến hải sản công nghiệp khai thác khống sản, khai thác khống than mạnh, “đòn bẩy” quan trọng q trình cơng nghiệp hố, đại hố Quảng Ninh nói riêng vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ nói chung Bên cạnh tiềm năng, mạnh thành tựu phát triển kinh tế đạt nhiều năm qua, Quảng Ninh phải đối mặt với thách thức không nhỏ môi trường Hoạt động khai thác than Quảng Ninh có lịch sử 170 năm, đặc biệt khai thác than lộ thiên phá vỡ cân sinh thái, cảnh quan, làm biến dạng địa hình, địa mạo, thay đổi dịng chảy, gây nhiễm nguồn nước, nhiễm khơng khí nhiễm đất Tại mỏ địa bàn vùng Hòn Gai diễn hoạt động khai thác, vận chuyển kinh doanh than ngày diễn với chiều hướng gia tăng, công tác bảo vệ môi trường cần quan tâm Chính lý Luận văn với đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải mỏ than vùng Hịn Gai, góp phần bảo vệ mơi trường nước” cấp thiết mang tính thực tiễn cao Mục đích nghiên cứu luận văn: - Phân tích, đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường nước thải từ mỏ than vùng Hòn Gai - Đề xuất số công nghệ xử lý nước thải hợp lý Đối tượng, phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: Khối lượng chất lượng nước thải mỏ, nước thải sinh hoạt hoạt động khai thác vùng than Hòn Gai - Phạm vi nghiên cứu: Các mỏ khai thác than vùng Hòn Gai Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu luận văn: + Phương pháp khảo sát thực địa + Phương pháp tổng hợp tài liệu + Phương pháp phân tích khoa học + Phương pháp kế thừa + Phương pháp chuyên gia Nội dung nghiên cứu - Đặc điểm chung mỏ than vùng Hòn Gai - Hiện trạng nước thải mỏ vùng Hòn Gai - Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật xử lý nước thải mỏ Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: + Phân tích cách khoa học để làm sáng tỏ trạng môi trường nước thải hoạt động khai thác mỏ vùng Hịn Gai + Là tài liệu tham khảo có ích cho quan tâm đến vấn đề - Ý nghĩa thực tiễn: Đề xuất số công nghệ xử lý nước thải hợp lý Cơ sở lý luận 7.1 Khái niệm tác hại nước thải mỏ 7.1.1 Khái niệm Nước thải mỏ nước thải thải trình sản xuất ngành than, từ cơng đoạn sàng tuyển, chế biến than, hay nước mưa chảy từ khai trường có chứa bụi bẩn, than… 7.1.2 Tác động đến môi trường nước - Nước từ khai trường chảy có độ đục lớn có chứa thành phần độc hại kim loại nặng, nồng độ BOD, COD cao - Nước mưa chảy qua mặt cửa lò đất đá thải, bãi chứa than hịa tan thành phần khống chất có đất, làm tăng độ đục, gây ô nhiễm nguồn nước - Nước thải trình sàng tuyển, chế biến than không xử lý triệt để gây ảnh hưởng lớn đến mơi trường - Ngồi lượng khơng nhỏ nước thải từ q trình sinh hoạt cán công nhân viên sinh hoạt nhà máy, xí nghiệp Cấu trúc luận văn Chương 1: Tổng quan khai thác than vấn đề môi trường khai thác than Chương 2: Đặc điểm chung mỏ than khu vực Hịn Gai Chương 3: Hiện trạng mơi trường nước thải mỏ vùng Hòn Gai Chương 4: Các giải pháp kỹ thuật công nghệ xử lý nước thải mỏ than Hầm lò vùng Hòn Gai Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ Lục Lời cảm ơn: Tác giả đề tài xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Trần Xuân Hà - Trường Đại học Mỏ - Địa chất tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ tác giả suốt thời gian thực luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo giảng dạy công tác Trường Đại học Mỏ - Địa chất dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình học tập nghiên cứu Trường; xin cảm ơn lãnh đạo cán Phòng Đào tạo sau đại học - Trường Đại học Mỏ - Địa chất nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng tơi q trình học tập hồn thành thủ tục q trình bảo vệ luận văn; Cảm ơn tồn thể thầy giáo, anh chị em bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ chia sẻ tài liệu, kiến thức kinh nghiệm giúp tơi hồn thiện đề tài Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Hoàng Vinh Lộc 59 Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải Nước thải lò +18 +32 bơm ra, nước tự chảy trạm xử lý đưa trực tiếp vào Bể tập trung (1), sau nước thải bơm lên bể trung hoà (2) Tại dung dịch sữa vơi Ca(OH)2 bơm vào hồ trộn với nước thải để trung hồ axít H2SO4 có nước thải, nâng độ pH đạt tiêu chuẩn môi trường, đồng thời khơng khí từ máy nén khí xục vào Bể trung hịa tạo điều kiện oxy hố phần lớn Fe, phần Mn trợ giúp q trình hịa trộn sữa vơi - Vơi bột đóng bao vận chuyển ôtô đến Nhà vận hành Tại vôi bột đưa thủ công vào thùng pha chế thành dung dịch sữa vôi nồng độ 5% - 10% - Dung dịch sữa vôi bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến Bể trung hồ Tín hiệu phản hồi từ đầu đo pH cửa bể Trung hoà điều chỉnh bơm định lượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH nước sau trung hoà nằm giới hạn cho phép (pH = 5,5 - tùy theo ngưỡng đặt; thơng thường đạt pH = 7) - Máy nén khí đặt Nhà vận hành cấp khơng khí theo đường ống đến Bể trung hòa để nhằm tăng khả ơxy hóa Fe Mn, đồng thời trợ giúp việc khấy trộn sữa vôi với nước thải Từ Bể trung hoà nước thải chảy trực tiếp sang Bể lắng ngang sơ (3) Thời gian lắng bể lắng sơ 0,7h Tại cặn thô lắng đọng, nước tự chảy sang Bể trộn chất keo tụ (4) Đáy Bể lắng lắng ngang sơ lắp đặt ống hút bùn nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩy sang Bể lọc bùn Tại Bể keo tụ(4), dung dịch keo tụ PAC bơm vào hoà trộn với nước thải máy khuấy sau tự chảy vào Bể lắng ngang thứ cấp (5) - Chất keo tụ PAC dạng bột pha chế Nhà vận hành thành dung dịch nồng độ 0,1% Dung dịch keo tụ PAC bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến Bể keo tụ để giảm độ nhớt, tăng khả hút hạt có kích thước nhỏ tạo thành hạt có kích thước lớn hơn, tăng tốc độ lắng đọng 60 - Dung dịch keo tụ khuấy trộn với nước thải máy khuấy có tác dụng trộn xốy tăng tốc độ kết lắng đọng Tại Bể lắng ngang thứ cấp (5), cặn lơ lửng kết thành bơng có kích thước lớn, phần lớn lắng đọng xuống đáy bể Thời gian lắng bể lắng thứ cấp 2,6 h Tại đáy Bể lắng ngang thứ cấp lắp đặt ống hút bùn tập trung theo kiểu phân tán nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩy sang Bể phơi bùn Nước từ Bể lắng ngang thứ cấp bơm vào Bình lọc áp lực xử lý mangan Tại Bình lọc áp lực xử lý mangan, nước lọc qua lớp cát sỏi hoạt tính có phủ mangan oxit làm tác nhân để xy hóa lọc giữ lại mangan lượng cặn lại Định kỳ ca 02 lần bơm rửa ngược 15ph/lần để làm lớp lọc, nước từ trình rửa ngược dẫn ngược trở Bể keo tụ Nước dẫn sang Bể nước chảy suối Lại Vật liệu lọc xử lý mangan sau 02 năm sử dụng bị bào mòn lớp mangan oxit thay Tại Bể lọc bùn, nước tách khỏi bùn qua lớp lọc cát sỏi - Bùn bơm từ Bể lắng ngang sơ Bể lắng ngang thứ cấp cịn chứa 95% 97% nước Để vận chuyển đổ thải, cần phải tiến hành tách nước khỏi bùn đảm bảo lượng nước lại bùn 20% - Để tách nước khỏi bùn dùng phương pháp tự nhiên (phơi, lọc qua cát sỏi ) phương pháp giới (máy ép bùn) Để giảm vốn đầu tư, trước mắt lựa chọn phương pháp lọc qua cát sỏi để tách nước khỏi bùn, điều kiện kinh tế cho phép đầu tư máy lọc ép bùn để tăng hiệu xử lý - Bể lọc bùn làm bê tông cốt thép, xếp cát sỏi làm vật liệu lọc, gồm 02 bể hoạt động luân phiên Bùn bơm định kỳ tiếng lần lên lớp cát sỏi, nước qua lớp lọc tách khỏi bùn bơm ngược trở Bể keo tụ Lượng bùn bơm lên bể lọc bùn sau khoảng ngày chuyển sang bể khác Cặn nằm lại lớp lọc, đạt chiều dày ≥20cm phơi 01 ngày, sau nạo vét thủ cơng chất tải lên ôtô vận chuyển đổ bãi thải mỏ (thành phần bùn chủ yếu chất vô không độc hại, kim loại nặng oxy 61 hóa thành oxit kim loại) Cát lọc tiêu hao dần trình thu dọn bùn (10cm/lần) bổ xung thường xuyên sau lần xúc dọn bùn Trạm xử lý nước thải điều khiển hình thức bán tự động 4.3.3 Xử lý nước thải phục vụ sinh hoạt cho Xí nghiệp than giáp 4.3.3.1 Công suất đầu tư chất lượng nước Cơng suất bình qn :20m3/h Bao gồm: Nước từ bể lắng chứa nước thải có bơm lên hệ thống thiết bị xử lý nước đạt tiêu chuẩn loại A Sau trình xử lý nước thải chứa bể chứa nước sau bơm vào đường ống HDPE D65 đến bể chứa nước sử dụng Quy trình xử lý nước thải sau: Kết phân tích mẫu nước Trung Tâm Quan Trắc Phân Tích Mơi Trường thuộc Sở Tài Ngun Mơi Trường Quảng Ninh cho thấy có khả tìm công nghệ xử lý nguồn nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải loại B thành nước phù hợp QCVN 01:2009/BYT dùng cho mục đích sinh hoạt tắm giặt 4.3.3.2 Công nghệ xử lý nước thải Căn nguyên tắc nêu quan tư vấn chọn phương thức xử lý nước thải công nghệ lọc trọng lực tự động, với hai trình lọc diễn : - Lọc chất lơ long hệ thống lọc đa tầng xử lý độ đục nước thải - Lọc Than hoạt tính xử lý kim loại nặng chất vô gốc sulfate, sulfite, nitrate, nitrite khỏi nước thải - Châm hóa chất khử trùng nước thải Hình 4.5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Xí nghiệp than giáp HĨA CHẤT KHỬ TRÙNG BỂ ĐIỀU HỒ TANK LỌC ĐA TẦNG TANK LỌC THAN ÁP LỰC BỂ CHỨA 62 CÊp sử dụng TB-104 Hệ THốNG HOá CHấT NƯớC THÔ Q=31L/H TB-101 TB-102 THIếT Bị LọC ĐA TầNG THIếT Bị LọC THAN HT D1400xH2000 D1400xH2000 THảI RA MT Xả TRàN TB-103 P - 102 THIếT Bị HOà TRộN TĩNH BƠM CấP Q=20M3/H; H=35 m H2O Q=20M3/H Xả TRàN P - 101 B¥M CÊP Q=20M3/H; H=35 m H2O V - 101 bể NƯớC THÔ V=185M3 V - 102 bể NƯớC SạCH V=320M3 Hỡnh 4.6 S dõy truyn cụng nghệ Xí nghiệp than giáp 63 Hệ thống lọc nước phục vụ tắm giặt thiết kế gồm giai đoạn sau: * Giai đoạn 1: Điều hoà lưu lượng Nước thải sau xử lý từ trạm xử lý nước thải Cái Đá theo ống dẫn nước uPVC D160 chảy vào bể điều hồ V101( bể chứa nước thơ ) với dung tích 183 m3 Bể điều hồ có tác dụng điều hoà lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm giúp hệ thống thiết bị lại hoạt động ổn định * Giai đoạn 2: Lọc qua bể lọc đa tầng Bể lọc đa tầng có tác dụng loại khỏi nước thành phần ô nhiễm Fe; Mn; As; cặn hữu vô khác Bể lọc đa tầng đuợc thiết kế dạng lọc áp lực bao gồm lớp vỏ CT3 sơn phủ expoxy có độ bền cao; hệ thống phân phối hệ thống thu nước hiệu Bên có lớp vật liệu lọc chuyên dụng có tác dụng loại khỏi nước thành phần ô nhiễm Fe; Mn; As; cặn hữu vô khác Đi kèm với bể lọc đa tầng hệ thống van đồng hồ đo áp vẽ: Hình 4.7 Hình thiết bị hệ thống lọc nước tắm Xí nghiệp than giáp Trong đó: Van V1; V2; V3; V4 : Van điều khiển tự động Van V5; V6;V7;V8 : Van chặn 64 Nguyên lý hoạt động cụ thể sau : · Giai đoạn lọc: Chế độ van sau: Van V1 mở; V3 mở; V2 đóng; V4 đóng Chế độ van khác: V5; V7; V8 mở; V6 đóng Nước bơm vào ngăn bể lọc đa tầng qua đường nước vào lọc (Van V1 mở), tác dụng áp lực dòng nước qua vật liệu lọc chuyên dụng Tại thành phần ô nhiễm giữ lại lớp vật liệu lọc Nước sau lọc xuống ngăn chứa nước qua đường nước (Van V3 mở) sang cụm thiết bị khác · Giai đoạn rửa ngược: Chế độ van sau: V2 mở; V4 mở; Van V1 đóng; V3 đóng Chế độ van khác: V5; V7; V8 mở; V6 đóng Nước bơm vào ngăn bể lọc đa tầng qua đường nước vào rửa lọc (Van V2 mở), tác dụng áp lực dòng nước xới tung lớp vật liệu lọc chuyên dụng, đồng thời kéo theo chất bẩn ngồi qua đường nước rửa (V4 mở) · Giai đoạn vệ sinh thay vật liệu lọc: Trong trình lọc cặn bẩn tích tụ lớp vật liệu lọc nhiều làm tăng trở lực lớp vật liệu lọc Đến thời điểm định cần tiến hành rửa ngược nhằm phục hồi khả lọc cho lớp vật liệu · Ưu điểm bể lọc áp lực đa tầng: Nhỏ gọn, chế tạo công xưởng, lắp ráp nhanh, tiết kiệm đất xây dựng Nước có áp lực nên không xảy tượng chân không lớp lọc, chiều cao lớp nước mặt cát lọc cần 0,4 - 0,6 m, đủ để thu nước rửa không kéo cát lọc * Giai đoạn 3: Lọc than hoạt tính Nguyên lý làm việc giống bể lọc cát áp lực vật liệu lọc sử dụng than hoạt tính Than hoạt tính phương pháp sử dụng rộng rãi để loại bỏ chất hữu nước qui mô xử lý nhỏ Khả hấp phụ chất hữu than 65 tính kị nước chất hữu cơ, tính kị lớn khả hấp phụ cao Loại than sử dụng để lọc nước than dạng hạt vì: Than hạt có lượng tiêu hao thấp tái sinh Sự hao hụt sử dụng thấp cho phép dùng than đắt tiền, chất lượng cao hiệu cuối kinh tế Than hạt dễ sử dụng, cần dỡ than khỏi thiết bị bão hoà hấp phụ Thời gian sử dụng dài từ - năm Một ứng dụng có hiệu than hoạt tính tính khử mùi vị nước Than hoạt tính có tác dụng giữ chất gây mùi vị khơng cho khỏi cột theo dịng nước Sau tích luỹ, bề mặt than phát triển màng vi sinh có khả phân huỷ số chất hữu Ngồi ra, than hoạt tính chất khử sử dụng để loại bỏ số chất ơxi hố clo, axit hypocloric, cloamin, ozon, permanganat, đóng vai trò xúc tác cho số phản ứng Than hoạt tính có khả hấp phụ số kim loại nặng * Giai đoạn 4: Khử trùng Để đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh nước sinh hoạt, hoá chất khử trùng châm trực tiếp vào đường ống với liều lượng tính tốn nhằm tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh Hoá chất khử trùng sử dụng nước javen công nghiệp Đây hố chất khử trùng có giá thành thấp ln sẵn có thị trường Việt Nam Việc pha hố chất khử trùng đơn giản, người vận hành khơng gặp khó khăn q trình vận hành Nước chứa bể chứa nước cấp sử dụng theo nhu cầu 4.2.3.3 Những ưu điểm trội phương án công nghệ - Thứ : Thiết bị gọn, chế tạo cơng xưởng, tiết kiệm diện tích - Thứ : Dễ dàng vận chuyển, lắp ráp nhanh - Thứ : Vận hành đơn giản, tự động hoá cao 66 - Thứ : Thiết bị có độ bền cao - Thứ 5: Hệ thống hoạt động ổn định, hiệu xử lý cao - Thứ : Khơng cần khí nén, bơm nước cao áp hay lượng điện cho trình rửa ngược: Quá trình rửa ngược xảy hoàn toàn tự động - Thứ : Không cần nhân viên vận hành: Thiết bị hoạt động hoàn toàn tự động theo nguyên lý thuỷ lực, không cần bật tắt, không cần kiểm tra thiết bị khơng cần nhân viên vận hành - Thứ : Chi phí vận hành hệ thống thấp 4.3.3.4 Nguyên lý hoạt động Ø Nước sau xử lý từ hệ thống trạm xử lí nước thải Cái Đá chảy vào bể điều hoà, bể điều hoà thiết kế nhằm điều hoà lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm, lắng sơ cặn bẩn có tải trọng thuỷ lực lớn (chủ yếu cặn vơ cơ) khỏi nguồn nước Cặn lắng xuống đáy bể nạo vét phương pháp thủ công theo định kỳ Ø Bơm nước thơ hoạt động theo tín hiệu van phao báo mức nước bể chứa nước Hệ thống bơm bố trí gồm bơm hoạt động bơm dự phòng Ø Nước bơm cấp nước bơm vào bể lọc cát áp lực, nước phân phối lên bề mặt lớp vật liệu lọc qua dàn ống đục lỗ dạng tia, cặn bẩn giữ lại, nước làm chảy xuống phía dưới, chảy sang bể lọc than áp lực Tại cặn bẩn cịn sót lại kích thước nhỏ giữ lại đồng thời nước loại bỏ mùi vị Ø Nước sau lọc tự chảy tràn sang bể chứa nước Ø Hố chất khử trùng (nước javen cơng nghiệp) châm trực tiếp vào thiết bị hoà trộn tĩnh lắp đạt đường ống nước cấp vào bể chứa nước với lượng hố chất phù hợp theo tính tốn cơng nghệ Bơm định lượng hố chất hoạt động theo tín hiệu bơm cấp nước vào hệ thống xử lý Ø Nước bơm qua hệ thống bơm cấp cấp sử dụng theo nhu cầu Toàn hệ thống thiết bị hoạt động hai chế độ : Tự động (AUTO) tay (MAN) * Thông số hoạt động thiết bị 67 Ø Hệ thống bơm cấp I · Hệ thống bơm cấp có tác dụng bơm nước từ bể chứa nước thơ vào hệ thống lọc q trình lọc rửa ngược · Bao gồm 02 máy bơm li tâm đặt cạn : Q = 20m3/h, H = 35m · Nguyên lí làm việc: - Bơm hoạt động theo tín hiệu van phao báo cạn bể nước thô báo đầy bể nước - 02 bơm hoạt động luân phiên theo thời gian Ø Thiết bị lọc đa tầng · Vật liệu chế tạo : CT3 - phủ sơn epoxy - International · Số lượng : 01 thiết bị · Cơng suất : 20m3/h · Kích thước ( đường kính x chiều cao ): 1400 x 2000 mm Ø Thiết bị lọc than hoạt tính · Vật liệu chế tạo : CT3- phủ sơn epoxy - International · Số lượng : 01 thiết bị · Công suất : 20m3/h · Kích thước ( đường kính x chiều cao ): 1400 x 2000 mm Ø Thiết bị hòa trộn tĩnh Static mixer · Thiết bị hòa trộn tĩnh có chức hịa trộn hóa chất với nước · Vật liệu chế tạo thiết bị hoà trộn tĩnh inox SUS304 · Số lượng : 01 thiết bị · Hệ số hòa trộn : 92% · Áp suất làm việc : 1-10 at Ø Hệ thống pha hóa chất khử trùng · Bể hóa chất khử trùng: Composite · Dung tích : 150 lít · Hố chất khử trùng : Javel 8% · Liều lượng châm : 0,3 - 0,5g Clo ht/m3 nước · Dùng máy bơm định lượng 68 · Máy bơm định lượng có thơng số kỹ thuật sau: Q = - 31 l/h; H = 120m; 0,2kw; 380V · Động khuấy hóa chất: 50 - 90 v/p; 1/2 Hp; 380V; 50Hz Ø Hệ thống bơm cấp II · Hệ thống bơm cấp có tác dụng bơm nước từ bể chứa nước tới nơi sử dụng · Bao gồm 02 máy bơm li tâm đặt cạn : Q = 20m3/h; H = 35m · Nguyên lí làm việc : - Bơm hoạt động theo tín hiệu van phao báo cạn bể nước - 02 bơm hoạt động luân phiên theo thời gian Nhận xét: Chi phí vận hành hệ thống xử lý thấp Do công nghệ trọn hợp khối, thiết bị chủ yếu Châu Âu, đại phận chế tạo Việt Nam Hoạt động Hệ thống lọc nước phục vụ tắm giặt tự động, thời gian xây dựng nhanh, tuổi thọ thiết bị cao, sử dụng lại cho cơng trình khác, q trình vận hành an tồn phải sửa chữa, chi phí nguyên liệu , điện thấp Đơn vị cung cấp thiết bị có sách hậu mại tốt với khách hàng sử dụng thiết bị trình hệ xử lý nước hoạt động 4.4 Nhận xét Hiện nước thải từ mỏ khai thác than khu vực Quảng Ninh nói chung vùng Hịn Gai nói riêng đầu tư hệ thống xử lý liệt nhằm đáp ứng yêu cầu để xả thải môi trường Các công nghệ ứng dụng cách mạnh mẽ, nhiên từ lý thuyết trình xử lý thực tế cho thấy để xử lý tốt nước thải phát sinh từ trình khai thác than cần áp dụng cơng nghệ phù hợp từ tính chất nước thải Trong khuôn khổ luận văn nêu lên trạng nưới thải từ trình khai thác đề xuất số giải pháp công nghệ Nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn nghiên cứu Mặc dù cơng nghệ đưa chưa hồn toàn xử lý tuyệt đối, nhiên đáp ứng yêu cầu thiết khu vực khai thác than Đảm bảo nhu cầu thực tế đặt xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải nước thải phát sinh từ trình khai thác, chế biến than 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Tỉnh Quảng Ninh nằm khu vực trọng điểm phát triển kinh tế xã hội phía Bắc đất nước, có nhiều tài nguyên thiên nhiên tạo nên tiềm phát triển đa dạng Những năm vừa qua tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế xã hội nhanh, đóng góp tích cực vào phát triển chung đất nước đó, hoạt động khai thác than có tăng trưởng mạnh mẽ Hoạt động ngành than tác động lớn mơi trường nói chung, gây ảnh hướng xấu nhiều mặt cảnh quan, tài nguyên thiên nhiên, chất lượng môi trường địa phương vùng biển Quảng Ninh, tác nhân gây nhiễm mơi trường nước, khơng khí khu vực trọng điểm TP Hạ Long, TP Cẩm Phả, nguyên nhân trực tiếp tác động gây lên biến đổi cảnh quan môi trường khu vực dọc theo đường 18A từ Đông Triều đến Cẩm Phả, ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường nước ven bờ vịnh Hạ Long (Di sản thiên nhiên Thế giới) vịnh Bái Tử Long Trong hàng loạt yếu tố gây ô nhiễm môi trường phát sinh từ hoạt động khoáng sản than nước thải mỏ yếu tố có tính đặc thù, đặc trưng hoạt động khống sản nói chung Các kết qủa quan trắc, liên tục theo dõi diễn biến môi trường bụi nước thải mỏ từ năm 2005 đến ngành than cho thấy ngành than có nhiều cố gắng việc thực giải pháp quản lý khống chế, hạn chế nguồn gây ô nhiễm môi trường chưa toàn diện, chưa đáp ứng yêu cầu quản lý Nhà nước bảo vệ môi trường, cụ thể cịn có q nhiều thời điểm, thời gian vị trí quan trắc mơi trường xuất thông số vượt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trường 70 Trong bối cảnh nêu trên, luận văn: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải mỏ than vùng Hịn Gai, góp phần bảo vệ môi trường nước.” đề cập giải số vấn đề sau: Đánh giá khái quát trạng nước thải từ hoạt động khai thác than khu vực trọng điểm Hòn Gai- TP Hạ Long - tỉnh Quảng Ninh Sử dụng số liệu thống kê, quan trắc, hình ảnh minh hoạ lập luận khoa học để đánh giá cách toàn diện tác hại bụi nước thải hoạt động khai thác than gây Phân tích, đề xuất số giải pháp mặt công nghệ kỹ thuật nhằm góp phần hạn chế nhiễm mơi trường nước thải mỏ phát sinh từ số khâu sản xuất khai thác than lộ thiên hầm lò, đồng thời góp phần cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động ngành than, đặc biệt người lao động khâu sản suất ngành than Trên sở phân tích trạng việc thực công tác xử lý nước thải phát sinh, đề xuất biện pháp tăng cường hiệu công tác xử lý nước thải phát sinh trình khai thác, chế biến than thời gian tới Kiến nghị Trong khuôn khổ luận văn, đề tài khơng thể giải tồn vấn đề mơi trường cách trọn vẹn Những nghiên cứu đánh giá cách đầy đủ mức độ ảnh hưởng hoạt động khai thác than tới mơi trường cịn vấn để khó khăn Nghiên cứu luận văn có có tính định hướng, chưa làm rõ mức độ ảnh hưởng đến môi trường khu vực lân cận vịnh Hạ Long vấn đề ảnh hưởng xung đột ngành kinh tế khác tỉnh Do cần tiếp tục nghiên cứu kỹ lưỡng lĩnh vực này, tiến tới định lượng tác động để có giải pháp có tính khả thi cao 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Bộ Kế hoạch Đầu tư (2005), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội vùng vịnh Bắc đến 2020, Hà Nội 2.Bộ Công nghiệp (2005), Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài nghiên cứu áp dụng giải pháp khoa học công nghệ tổng hợp bảo vệ môi trường khai thác, sàng tuyển, chế biến tàng trữ vận chuyển than, Hà Nội 3.Chính phủ (2010), Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 20102020, tầm nhìn 2030, Hà Nội 4.Cục Thống kê Quảng Ninh (2007), Niên giám thống kê tỉnh Quảng Ninh năm 2006, Hà Nội Chính phủ (2006) Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xã hội tỉnh Quảng Ninh đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 điều chỉnh, bổ sung ngày 24/11/2006, Hà Nội 6.Chính phủ (2003), Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2003 - 2010 có xét triển vọng đến năm 2020 (Quyết định số 20/2003/QĐTTg, ngày 29/01/2003 Thủ tướng Chính phủ), Hà Nội 7.Đoàn kiểm tra tỉnh ủy Quảng Ninh (2012), Báo cáo kết kiểm tra công tác lãnh đạo, đạo cấp uỷ cấp việc quản lý, bảo vệ môi trường địa bàn tỉnh từ năm 2008 đến năm 2011, Quảng Ninh 8.Sở Tài nguyên Môi trường Quảng Ninh Báo cáo trạng môi trường tỉnh Quảng Ninh năm 2004, 2005, 2006, Quảng Ninh 9.Sở Tài nguyên Môi trường (2012) Báo cáo việc thực sách, pháp luật quản lý, khai thác khống sản gắn với bảo vệ mơi trường, Quảng Ninh 10.UBND tỉnh Quảng Ninh (2010) Báo cáo trạng môi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2006 -2010, Quảng Ninh 11.UBND tỉnh Quảng Ninh (2009), Quy hoạch bảo vệ môi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh số vùng trọng điểm đến năm 2020, Quảng Ninh 12.UBND tỉnh Quảng Ninh (2003), Quy hoạch cấp nước đô thị thuộc tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2003 -2010 định hướng đến 2020, Quảng Ninh 72 13.UBND tỉnh Quảng Ninh (2003), Quy hoạch vật liệu xây dựng tỉnh Quảng Ninh đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 14.UBND tỉnh Quảng Ninh (2004), Đề án Tăng cường lực quản lý nhà nước bảo vệ môi trường tỉnh Quảng Ninh đến năm 2010, Quảng Ninh 15.UBND tỉnh Quảng Ninh (2005), Điều chỉnh, bổ sung quy hoạch phát triển công nghiệp địa bàn tỉnh Quảng Ninh giai đoạn đến năm 2010, tầm nhìn đến 2015, Quảng Ninh 16.UBND tỉnh Quảng Ninh (2008), Quy hoạch phát triển vật liệu xây dựng tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020, Quảng Ninh 17.UBND tỉnh Quảng Ninh (2012), Kế hoạch hành động đa dạng sinh học tỉnh Quảng Ninh đến 2020 18.UBND tỉnh Quảng Ninh (2010) Báo cáo trạng môi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2006 -2010, Quảng Ninh 19.VINACOMIN (2012), Báo cáo ĐMC Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét đến năm 2030 20.VINACOMIN (2012), Báo cáo Tập đồn than khai thác khống sản Việt nam trước Hội đồng nhân dân tỉnh Quảng Ninh, Quảng Ninh 21.Phạm Ngọc Đăng (2000), Quản lý môi trường đô thị khu công nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội 22.Trần Hiếu Nhuệ nhóm biên soạn: Cấp nước 23.Nguyễn Cảnh Loan, Tống Khắc Hài, Địa chí Quảng Ninh - lược chí huyện 24.Hồng Danh Sơn, Đặng Thị Hải Yến nnk (2004), Đánh giá nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng địa bàn tỉnh Quảng Ninh đề xuất giải pháp quản lý, Đề án UBND tỉnh Quảng Ninh phê duyệt 25.Hoàng Danh Sơn, Đặng Thị Hải Yến nnk (2007), Một số giải pháp nâng cao lực quản lý tài nguyên môi trường địa bàn tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020 Đề án UBND tỉnh Quảng Ninh phê duyệt 73 26.Đặng Thị Hải Yến (2008), Về tác động môi trường việc đổ thải đất đá hoạt động khai thác than Quảng Ninh tới mơi trường, Tạp chí Cơng nghiệp Mỏ, số -2008 27.http://www.tvsi.com.vn: “Ngành than điều chưa biết (Báo cáo khuyến nghị tháng 10/2009)” - TS Phạm Thị Vân Hà - Trưởng phịng Phân tích đầu tư; Nhóm Phân tích báo cáo chiến lược: Trưởng nhóm: Trương Trần Dũng (dungtt@tvsi.com.vn) cộng sự: Phan Hoàng Diệu, Hoa Thị Hà Hải, Lưu Thị Hương, Lê Thùy Ngọc Khanh 28.http://www.vatgia.com.vn: “Tổng quan hoạt động khai thác than Việt Nam” 29.http://halongcity.gov.vn/pages/default.aspx ... TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - HOÀNG VINH LỘC NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở CÁC MỎ THAN VÙNG HỊN GAI, GĨP PHẦN BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG NƯỚC Ngành: Khai thác mỏ. .. tâm Chính lý Luận văn với đề tài ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải mỏ than vùng Hịn Gai, góp phần bảo vệ mơi trường nước? ?? cấp thiết mang tính thực tiễn cao Mục đích nghiên cứu luận... NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở MỎ VÙNG HÒN GAI 47 4.1 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải mỏ 47 4.1.1 Phương pháp xử lý lý học xử lý nước thải 47 4.1.1.1 Song chắn rác hệ thống xử