TT Các thông s ô nhi m n v tính N m 2008 N m 2009 N m 2010 QCVN14:2008 (B) 1 TSS mg/l 108 681,5 340 100 2 COD mg/l 128,4 846,7 224,6 150 3 BOD5 mg/l 60,5 456,8 117,5 50 4 Fe mg/l 2,38 2,84 8,99 5 5 Mn mg/l 2,85 2,78 2,84 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 TSS COD BOD5 Fe Mn N m 2008 N m 2009 N m 2010 QCVN40:2011(B)
Hình 1.4: Bi u đ th hi n thông s ô nhi m n c th i sinh ho t
- Hi n tr ng ch t l ng n c th i nhà t m gi t Công ty than Mông D ng - TKV có các đ c đi m sau: N c th i sinh ho t b ô nhi m b i các thông s c n ph i x lý đ t tiêu chu n QCVN14:2008(B) là TSS, BOD5, COD, Fe, Mn.
Nh n xét chung v ch t l ng n c th i: N c th i t i công ty than Mông D ng b ô nhi m b i 5 thông s chính c n ph i x lý là TSS, BOD5, COD, Fe, Mn.
* i v i m than Nam M u
- N c th i lò gi ng +125 m than Nam M u có đ pH th p, hàm l ng s t (Fe), Mangan (Mn) cao, l ng c n (TSS) l n, các ch tiêu khác đ t TCCP. Thông s ô nhi m n c th i th hi n b ng 1.5, chi ti t h n v k t qu phân tích, trích d n ngu n d li u, nh ng thông s phân tích khác xem trong Ph l c 04.
B ng 1.5: Các thông s ô nhi m n c th i m than Nam M u TT Các thông s ô nhi m n v tính N m 2011 N m 2012 QCVN 40:2011 (B) 1 PH - 5,0 5,15 5,5-9 2 TSS mg/l 240,1 251,6 100 3 Fe mg/l 10,84 11,023 5 4 Mn mg/l 3,23 3,185 1 0 50 100 150 200 250 300 PH TSS Fe Mn N m 2011 N m 2012 QCVN40:2011(B)
Hình 1.5: Bi u đ th hi n thông s ô nhi m n c th i m than Nam M u
- Nh n xét chung v ch t l ng n c th i: Ch tiêu ô nhi m đ c tr ng n c th i m than Nam M u, tính ch t n c th i m đ c d báo s không có nhi u bi n đ ng so v i th i đi m hi n t i. Nh ng thông s c n ph i x lí là pH, TSS, Fe, Mn.
1.4. Tác đ ng c a n c th i m đ n môi tr ng và con ng i1.4.1. Tác đ ng c a n c th i m t i môi tr ng 1.4.1. Tác đ ng c a n c th i m t i môi tr ng
* Gây ô nhi m môi tr ng không khí
- Các h p ch t vô c đ c h i trong n c th i thông qua vòng tu n hoàn n c, theo h i n c vào không khí làm cho m t đ b i b n trong không khí t ng lên. Các h i n c này còn là giá bám cho các vi sinh v t và các lo i khí b n công nghi p đ c h i khác. - M t s ch t khí đ c hình thành do quá trình phân h y các h p ch t vô c trong n c th i nh SO2, CO2, CO nh h ng nghiêm tr ng đ n môi tr ng khí quy n và con ng i, gây ra các c n b nh liên quan đ n đ ng hô h p nh niêm m c đ ng hô h p trên, viêm ph i, viêm ph qu n mãn tính, gây b nh tim m ch,…
Hình 1.6: Gây ô nhi m môi tr ng không khí
* Tác đ ng đ n môi tr ng đ t
- N c b ô nhi m mang nhi u ch t vô c th m vào đ t làm:
+ Liên k t gi a các h t keo đ t b b gãy, c u trúc đ t b phá v ; Vai trò đ m, tính oxy hóa, tính d n đi n, d n nhi t c a môi tr ng đ t thay đ i m nh.
+ Thành ph n h u c gi m nhanh làm kh n ng gi n c c a đ t c ng b thay đ i. - M t s ch t hay ion có trong n c th i nh h ng đ n đ t:
+ Giá tr PH làm thay đ i, thành ph n tính ch t n c th i. Khi giá tr PH th p, tính axit cao làm cho h th c v t, thu sinh trong khu v c xung quanh m t d n đi.
+ Quá trình oxy hóa các ion Fe2+ và Mn2+ có n ng đ cao t o thành các axit không tan Fe2O3 và MnO2 gây ra hi n t ng n c phèn d n đ n đóng thành váng trên m t đ t. + Canxi, magie và các ion kim lo i khác trong đ t b n c ch a axit cacbonic r a trôi thì đ t s b chua hóa.
- Khi các ch t ô nhi m t n c th m vào đ t không nh ng gây nh h ng t i đ t mà còn nh h ng đ n các sinh v t đang sinh s ng trong đ t:
+ Các ion Fe2+ và Mn2+ n ng đ cao là các ch t gây h i đ i v i th c v t.
+ Ch t r n l l ng th i ra gây nh h ng đ n đ phì nhiêu c a đ t, nh h ng đ n s sinh tr ng và phát tri n ho t đ ng s ng c a các th c v t, sinh v t s ng trong đ t.
Hình 1.7: B c xúc đ t đá làm nh h ng đ n môi tr ng đ t
* Tác đ ng đ n thu sinh v t trong n c
- pH là ch s đo đ c tr ng v đ axit ho c đ ki m c a n c. pH th p ch a nhi u axit và pH cao ch a nhi u ki m và pH = 7 đ c g i là trung tính. Trong vùng có pH r t cao hay r t th p, các lo i thu đ ng v t không s ng đ c. Tác đ ng c a pH đ n đ i s ng thu sinh v t có tính ch t gián ti p ch không theo ph ng th c tr c ti p. pH nh h ng d n quá trình cân b ng hoá h c, sinh h c trong n c nh cân b ng ammoniac, sunfua hydro, clo, ion kim lo i và quá trình bón phân cho ao h , sông, su i.
- Ô nhi m do n c th i nh h ng tr c ti p đ n các sinh v t trong n c, đ c bi t là vùng sông, su i do n c ch u tác đ ng c aô nhi m n c nhi u nh t. Nhi u lo i th y sinh do h p th các ch t đ c trong n c v i th i gian lâu ngày gây bi n đ i c th , m t s tr ng h p gây đ t bi n gen, t o nhi u loài m i, m t s tr ng h p khác làm cho nhi u loài th y sinh ch t, làm gi m h sinhthái thu sinh trong khu v c.
1.4.2. Tác đ ng c a n c th i m t i con ng i
- H u qu chung c a tình tr ng ô nhi m n c do n c th i x ra môi tr ng không đ c x lý ho c x lý không tri t đ đó là t l ng i m c các b nh c p và m n tính liên quan đ n ô nhi m n c nh viêm màng k t, tiêu ch y, ung th … ngày càng t ng. Ngoài ra ô nhi m ngu n n c còn gây t n th t l n cho các ngành s n xu t kinh doanh, các khu v c nuôi tr ng th y s n và tr ng cây thâm canh ph c v cho cho đ i s ng. - Các nghiên c u khoa h c cho th y vi c x th i n c th i m có đ pH th p, ch t r n l l ng nhi u và có thành ph n kim lo i nh h ng l n đ n s c kho con ng i.
- nh h ng c a pH: Khi s d ng n c th i có đ pH th p nó nh h ng đ n h men tiêu hoá. Tuy nhiên tính axít (hay tính n mòn) c a n c có th làm gia t ng các ion kim lo i t các v t ch a, gián ti p nh h ng x u đ n s c kho .
- N c nhi m Mangan, s t v i hàm l ng cao gây đ c m nh v i nguyên sinh ch t c a t bào, đ c bi t là tác đ ng lên h th n kinh trung ng, gây t n th ng th n và b máy tu n hoàn, ph i, ng đ c n ng và t vong.
- Có nhi u nguyên nhân khách quan và ch quan d n đ n tình tr ng ô nhi m môi tr ng n c, ô nhi m n c th i tr thành v n đ b c xúc c a toàn xã h i. V n đ ô nhi m n c th i là lo i ô nhi m gây nguy hi m tr c ti p, hàng ngày và khó kh c ph c đ i v i đ i s ng con ng i c ng nh s phát tri n b n v ng c a đ t n c. Ô nhi m n c th i nh h ng l n đ n s c kh e con ng i, ngoài ra chúng còn nh h ng đ n h sinh thái, môi tr ng. T nh ng nh h ng, thành ph n, tính ch t c a n c th i mà ta tìm ra các ph ng pháp công ngh x lý phù h p, kh c ph c tình tr ng ô nhi m .
1.5. Gi i thi u công ngh x lý n c th i m than
- Do tính ch t đ c thù ch t l ng n c th i m than t i các tr m x lý c b n không khác nhau nhi u, công ngh x lý gi a các tr m có tính ch t t ng đ ng gi ng nhau. - S khác bi t nhau gi a các tr m x lý n c th i đó là công su t x lý, do công su t x lý l i ph thu c vào các y u t c a t ng khu v c m nh l ng n c m a hàng n m, n c ng m, di n tích khai tr ng. Tùy thu c vào các thông s ch t l ng n c c a dòng vào vi ph m QCVN 40:2011/BTNMT mà công ngh x lý n c th i t i các tr m XLNTm than có th thay đ i m t s h ng m c công trình theo s đ công ngh .
- V t ng quan c b n các tr m XLNT đ u theo s đ công ngh chung nh sau:
Hình 1.10: S đ t ng quan v x lý n c th i m than
* Nguyên lý làm vi c: N c th i đ c thu gom qua song ch n rác (SCR) ho c l i ch n rác (LCR) đi vào h đi u hòa. SCR và LCR có nhi m v lo i b các c n bã, các lo i t p ch t thô và m n n m l n trong n c th i.
- N c th i t h đi u hòa đ c b m lên b ph n ng, trung hòa. T i đây n c th i đ c đi u ch nh v pH thích h p nh ph n ng trung hòa x y ra gi a axit và baz . b này bùn sinh ra m t ph n đ c b m hút v b ch a bùn, sau đó đ c x lý b ng các ph ng pháp khác nhau. N c th i B đi u hoà B ph n ng B keo t B l c B l ng B ch a n c s ch Tank hoá ch t vôi Tank keo t H l ng th c p B ch a bùn X lý bùn Ngu n ti p nh n V n chuy n, chôn l p
- N c th i t b ph n ng ti p t c đi sang b châm keo t làm t ng t c đ l ng và k t thành kh i có tr ng l ng l n h n. N c th i ti p t c đ c đ a vào b l ng đ lo i b hàm l ng c n l l ng. Hàm l ng c n l ng xu ng đáy b này đ c b m sang b ch a bùn r i đ a đi x lý.
- Ph n n c trong đ c thu ch y ti p sang b l c nh m lo i b m t s thành ph n ch a x lý đ c, khi n c qua b l c cát m t ph n đ c tái s d ng cho m c đích khác, còn đâu x ra ngoài môi tr ng.
* Song ch n rác: N c th i d n vào h th ng x lý tr c h t ph i qua song ch n rác. T i đây thành ph n có kích th c l n nh gi , rác, đ h p, lá cây, bao ny lông đ c gi l i. Nh đó tránh làm t c b m, đ ng ng ho c kênh d n, đây là b c quan tr ng nh m đ m b o an toàn, đi u ki n làm vi c thu n l i cho tr m XLNT. Song ch n rác th ng đ t nghiêng so v i m t n m ngang m t góc 450
- 900 đ ti n l i khi c r a, theo m t b ng c ng có th đ t vuông góc ho c t o thành góc so v i h ng n c ch y. * B ph n ng, trung hòa
- B ph n ng th ng xây d ng li n phía tr c b l ng ngang và b keo t . T i b này di n ra ph n ng hóa h c, h n h p đ c hòa tr n v i nhau b i h th ng máy khu y. - B này đ c xây d ng g m 02 ng n đó là: ng n trung hòa và ng n l ng s b , ng n l ng s b nh m lo i b b t m t ph n hàm l ng c n tr c khi đ a sang b l ng. * B keo t : S d ng n ng l ng c a dòng n c k t h p v i các gi i pháp v c u t o đ t o đi u ki n thu n l i cho quá trình ti p xúc, k t dính gi a các h t keo và c n b n trong n c. Tùy theo công su t x lý n c th i c a t ng tr m x lý và th i gian ph n
ng keo t mà ta thi t k b keo t cho t ng tr m v i kích th c khác nhau. * B l ng
- V l a ch n b l ng: Trong các tr m x lý n c th i m than th ng s d ng 02 b l ng chính đó là b l ng ngang và b l ng lamella. So v i b l ng đ ng, hi u qu l ng v i dòng n c chuy n đ ng theo ph ng n m ngang đ t cao h n. Dòng n c chuy n đ ng theo ph ng n m ngang ch đ ch y t ng, t c đ dòng ch y t i m i đi m trong b đ u b ng nhau.
- B l ng ngang có b n vùng riêng bi t đó là vùng phân ph i n c, vùng l ng, vùng ch a c n, vùng thu n c. d c c a h thu c n không nh h n 450, x c n ra kh i b b ng h th ng b m bùn, b l ng có h thu bùn d i đáy d c theo chi u dài b .
- B l ng có nhi m v l ng các h t c n l l ng có s n trong n c th i, c n đ c t o ra t quá trình keo t t o bông.
* B l c cát
- B l c đ c dùng đ l c m t ph n hay toàn b c n b n có trong n c tùy thu c vào yêu c u đ i v i ch t l ng n c c a các đ i t ng dùng n c. B l c g m v b , l p v t li u l c, h th ng thu n c l c và phân ph i n c r a, h th ng d n n c và b l c và thu n c r a l c
- Trong quá trình l c s l ng c n b n trong n c do v t li u l c gi l i ngày càng t ng, cho nên t n th t áp l c qua l p l c c ng không ng ng t ng lên, khi đ n m t tr s gi i h n l p v t li u l c b nhi m b n hoàn toàn. L pv t li u l c có th là các h t ho c là l i c ng, màng l c, g ch x p. B có th là b l c ch m, l c nhanh, l c c c nhanh. * C ch x lý các ch t ô nhi m Fe, Mn, BOD, COD: Khi cho vôi vào n c, đ pH c a n c t ng lên. đi u ki n giàu ion OH- các ion Fe2+ thu phân nhanh chóng thành Fe(OH)2và l ng xu ng m t ph n, th ôxy hoá kh tiêu chu n c a h Fe(OH)2/Fe(OH)3 gi m xu ng, do đó Fe2+ d dàng chuy n thành Fe3+ d i tác nh n O2. Fe(OH)3 k t t thành bông c n l ng trong b l ng và có th tách ra kh i n c. C ch x lý th hi n b ng ph ng trình ph n ng trao đ i ion nh sau:
4Fe2+ + 8OH- + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ Mn2+ + O2 + 2H2O = Mn(OH)4
Ch t vô c + O2 = CO2 + H2O + t bào m i + s n ph m trung gian
1.6. Qu n lý khai thác than và x lý n c th i
* H i đ ng thành viên T p đoàn Công nghi p Than - Khoáng s n Vi t Nam có không