4. Ý nghĩa của đề tài
3.4.5. xuất công nghệ xử lý
Để đáp ứng nhu cầu xả thải của ngành công nghiệp khai thác khoáng sản, đặc biệt ngành công nghiệp khai thác than hầm lò đang ngày càng gia tăng, việc đề xuất ra một dây chuyền công nghệ trong xử lý nước thải đem lại hiệu
quả cao là điều hết sức cần thiết đối với các đơn vị, doanh nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Yêu cầu đối với hệ thống xử lý sẽ đề ra:
- Quy trình công nghệ đơn giản; - Không tốn nhiều diện tích;
- Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp; - Hiệu suất xử lý cao
Tác giả đề xuất một số công nghệ xử lý nước thải than hầm lò có chứa hỗn hợp sắt và mangan được đề xuất như sau:
Do quá trình oxy hóa loại bỏ mangan chỉ thực sự hiệu quả trong điều kiện pH = 8.5- 9 mà không cần đến những chất oxy hóa mạnh hay chất xúc tác nên tác giả đề xuất xây dựng trạm xử lý mới theo công nghệ sau:
Hình 3.9: Sơ đồ đề xuất công nghệ xử lý
Nước thải hầm lò qua song chắn rác để loai bỏ rác thải trước khi được chảy vào Bể điều hòa. Bể điều hòa vừa có chức năng điều hòa lưu lượng, ổn định dòng chảy vừa có chức năng lắng cát loại bỏ hạt lơ lửng có kích thước lớn trong nước thải. Nước sau bể điều hòa được bơm lên bể phản ứng, tại bể phản ứng, nước thải được nâng pH lên khoảng 9 bằng cách cung cấp vào 1 lượng sữa vôi hoặc dung dịch xút đặc (NaOH), sử dụng bộ đo pH tự động để đảm bảo ổn định giá trị pH, đồng thời, tại đây ta cũng dùng máy nén khí cấp khí vào nước thải để tạo tác nhân oxy hóa. Nước sau bể phản ứng được đưa qua bể khuấy trộn, tại bể khuấy trộn hóa chất keo PAC và trợ keo tụ PA được
bơm vào, dưới tác dụng của bộ máy khuấy hóa chất được hòa tan đều trong nước thải. Nước sau bể khuấy trộn tự chảy về bể lắng. 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 PA để tăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thể keo tụ lớn, tăng tốc độ lắng đọng. Tại bể lắng, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, phần lớn lắng đọng xuống đáy bể.
Nước thải sau bể lắng loại bỏ được phần lớn hàm lượng các chất ô nhiễm và cặn lơ lửng được tự chảy sang bể trung hòa, tại đây một lượng dung dịch axit loãng được bơm vào hệ thống đưa giá trị pH về trung tính (Đối với nước thải không sử dụng để tuần hoàn phục vụ các mục đích sản xuất khác mà chỉ xả thẳng ra môi trường với yêu cầu chất lượng theo cột B QCVN 40:2011/BTNMT thì có thể bỏ qua giai đoạn này)
Nước thải sau bể trung hòa được được đưa qua hệ thống lọc áp lực, hệ thống lọc áp có tác dụng loại bỏ bớt các cặn bẩn, dàu mỡ, hấp phụ các thành phần gây ô nhiễm.
Nước sau hệ thống lọc áp đạt tiêu chuẩn xả thải và được xả thải trực tiếp ra môi trường.
Tại đáy bể lắng lắp đặt các ống hút bùn nối với máy bơm bùn. Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn lên bể chứa bùn, sau đó bùn tại bể chứa bùn được bơm lên máy ép bùn để ép. Nước xả cặn rửa lọc tại bể lọc trọng lực cũng được thu về xử lý tại bể chứa bùn. Nước sau ép bùn được tuần hoàn về bể điều hòa để tham gia lại từ đầu quá trình xử lý.
- Ưu điểm của hệ thống: + Tốn ít diện tích xây dựng
+ Đáp ứng được với lưu lượng dòng thải lớn
+ Hiệu suất xử lý cao, khả năng xử lý tốt hàm lượng kim loại, đặc biệt là sắt và mangan trong nước thải.
+ Công suất vận hành lớn
+ Nước sau xử lý có thể tuần hoàn hoàn lại phục vụ các mục đích sản xuất khác.
+ Có thể cải tạo trực tiếp từ những trạm xử lý có sẵn. - Nhược điểm của hệ thống:
+ Hệ thống có nhiều giai đoạn xử lý phức tạp nên yêu cầu năng lực vận hành cao.
Ứng dụng đề xuất cải tạo trạm xử lý nước thải công ty TNHH MTV 618
Một số công việc công ty TNHH MVT – Tổng Công ty than Đông Bắc cần tiến hành để cải tại trạm xử lý nước thải khai thác than hầm lò như sau:
- Xây dựng thêm bể phản ứng bể khuấy trộn hóa chất, bể sục khí, lắp đặt thiết bị cung cấp khí và hệ thống máy khuấy trộn hóa chất keo tụ.
- Lắp đặt bộ thiết bị đo pH tự động. - Tận dụng thiết bị lắng Lamen hiện tại
- Cải tạo hệ thống thiết bị lọc tự động, bổ sung thêm vật liệu lọc hấp phụ, cân bằng pH để làm tăng hiệu suất lọc và lọa bỏ các chất độc hại trong nước thải.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Trong quá trình thực hiện luận văn nghiên cứu khả năng oxy hóa của mangan và sắt trong nước thải khai thác than hầm lò, luận văn đã thể hiện được những kết quả chính sau:
1) Khái quát được điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã hội, môi trường tại khu vực huyện Đông Triều – Tỉnh Quảng Ninh có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động khai thác than khoáng sản, đặc biệt là khai thác than hầm lò của Công ty TNHH MTV 618 – Tổng công ty than Đông Bắc.
2) Đánh giá được hiện trạng, nêu lên bức tranh ô nhiễm kim loại nặng đặc biệt là sắt và mangan trong nước thải khai thác than hầm lò công ty TNHH MTV 618 thuộc khu vực huyện Đông Triều – Tỉnh Quảng Ninh với hàm lượng ô nhiễm sắt trong nước thải trước xử lý cao hơn giới hạn cho phép từ 1,27 – 2,3 lần, hàm lượng mangan trước xử lý cao hơn giới hạn cho phép từ 6,3 đến 11,3 lần . Nước thải sau xử lý vẫn còn hàm lượng mangan cao hơn giới hạn cho phép từ 1,94 đến 2,7 lần. Hiệu suất xử lý các thành phần ô nhiễm khác như TSS, dàu mỡ khoáng,… của trạm xử lý hiện tại trong nước thải còn chưa cao, chỉ nằm dao động trong ngưỡng giới hạn cho phép.
3) Nghiên cứu các thí nghiệm xử lý nước thải chứa hàm lượng sắt và mangan cao trong phòng thí nghiệm. Từ đó tìm ra môi trường pH chính là yếu tố ảnh hưởng lớn đến khả năng ô xi hóa hàm lượng mangan trong nước thải. Tại khoảng pH ~ 9, mangan dễ dàng bị loại bỏ bằng ô xi không khí mà không cần thiết sử dụng đến các chất ôxy hóa mạnh như clo, ô zôn,….
4) Dựa trên số liệu đánh giá hiện trạng công nghệ xử lý, kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, đề xuất sơ đồ công nghệ cải tạo hệ thống xử lý nước thải hầm lò cũ cũng như xây dựng hệ thống xử lý nước thải hầm lò mới đạt hiệu quả cao, nước thải sau xử lý có thể tuần hoàn phục vụ vào các mục
đích sản xuất khác. Áp dụng sơ đồ công nghệ đề xuất đề đưa ra phương án cải tạo trạm xử lý nước thải hầm lò Công ty 618
KIẾN NGHỊ
- Công ty TNHH MTV 618 cần sớm tiến hành cải tạo, áp dụng công nghệ đề xuất trên vào trạm xử lý nước thải hiện tại để đảm bảo tiêu chuẩn xả thải, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
- Cần quan trắc nước trước và sau xử lý, thực hiện việc quan trắc theo quy định, giám sát các chỉ tiêu môi trường, từ đó dự đoán được các biến đổi môi trường . Xây dựng các biện pháp xử lý trước khi biến đổi môi trường xảy ra.
- Phải tập huấn, đào tạo công nhân làm quen với hệ thống xử lý, tránh những sai xót do thiếu nhận thức của người lao động trong quá trình sản xuất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu trong nước
1. Lê Tuấn Anh (2005),Bài giảng Công trình xử lý nước thải, Trường Đại học Cân Thơ
2. Tống Thị Vân Anh (2009), Luận văn thạc sĩ khoa Hóa trường ĐHTH Hà Nội. 3. Nguyễn Ngọc Dung (2005), Xử lý nước cấp,Nhà xuất bản xây dựng
4. Trần Tứ Hiếu (2003),Hóa học phân tích, NXB ĐHQG Hà Nội
5. Trần Tứ Hiếu, Lâm Ngọc Thu (1990), Phân tích định tính, NXB ĐH và THCN Hà Nội
6. Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung,Trần Tứ Hiếu (1976),Phân tích nước, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.
7. Hoàng Nhâm (2000), Hóa vô cơ tập 2, Nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật Hà Nội.
8. Trịnh Thị Thanh, Đồng Thi Kim Loan, Phạm Ngọc Hồ (2009),Giáo trình cơ sở môi trường nước, Nhà xuất bản Giáo dục.
9. Đào Đình Thuần (2004), Giáo trình phân tích nước, Trường Đại học Mỏ Địa Chất
10. Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, TCVN 5942-1995 11. Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam,TCVN 5945 – 1995 12. Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, TCVN 6002 – 1995 13. Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, TCVN 6177 - 1996
14. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014), Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Nhà xuất bản ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh
15. Luật bảo vệ môi trường 2005
16. Đào Hữu Vinh, Từ Vọng Nghi (1976),Các phương pháp phân tích,NXBĐH và THCN.
18. Sổ tay xử lý nước, tập 2(1999) NXB Xây Dựng
Tài liệu internet
19. Website :http://tusach.thuvienkhoahoc.com/
20. Website :http://www.hoahocngaynay.com/
Tài liệu nước ngoài
21. EnaFclopedia of industial chemical analysis fosten peesnell clifpord L.Hilton interscien publishors a dirision of John wiley anh sons inc
22. Mellors, Jr, olen L.Method of preparating etectrolytic manganese dioxide. Petent number 4477320, Dec 21,1984.
23. Silvas, F. P. C., 2010. Biotecnologia aplicada a drenagem ácida de minas, São Paulo: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 24. Cumming, Kay, R.A.Chalmers (1956), Quantitative Chemical Analysis,
PHỤ LỤC
Một số hình ảnh hiện trạng nước thải hầm lò công ty TNHH MTV 618
Hệ thống thiết bị lằng và lọc