Qua điều tra khảo sỏt, xem xột cỏc kết quả phõn tớch nước thải lũ của một số
mỏ khai thỏc than (Như mỏ than Đồng Dỡ huyện Sơn Động và mỏ than Bố Hạ
huyện Yờn Thế) thỡ tớnh chất nước thải lũ của mỏ cho thấy hầu hết cỏc chỉ tiờu hoỏ học đều nằm trong tiờu chuẩn, riờng độđục cao hơn tiờu chuẩn cho phộp do đú bỏo cỏo lựa chọn phương ỏn xử lý lắng cặn tuần hoàn phục vụ cho cỏc mục đớch như: Nước tưới bụi, cứu hoả và cung cấp cho thiết bị của những cụng đoạn sử dụng nhiều nước.., phần khụng sử dụng hết mới thải ra mụi trường.
Do mỏ khai thỏc bằng hai hỡnh thức lũ bằng và lũ giếng nờn qua phõn tớch
đỏnh giỏ Bỏo chọn cỏc biện phỏp xử lý nước thải lũ như sau:
- Đối với lũ bằng: Với lưu lượng Qmựa mưa = 35 m3/h, chiều dài đường lũ khai thụng (trong đỏ) tổng cộng cỏc mức L =3.656m. Trong quỏ trỡnh thoỏt nước tự
hố ga từ 100 - 150m theo điều kiện thực tế. Đõy là biện phỏp rất hữu hiệu cú thể
giảm tới 90% lượng cặn trong nước thảị Cặn lắng được nạo vột thường xuyờn và vận chuyển ra cửa lũ đem đi đổ thảị Nước thải lũ bằng sau khi đú tập trung qua bể
xử lý trờn mặt bằng trước khi tỏi sử dụng cho tới bụi, cứu hoả và đổ thải vào suối Khe Dền của khu vực III mỏ than Nước Vàng.
- Đối với lũ giếng: Với lưu lượng Qmựa mưa = 60 m3/h, chiều dài đường lũ khai thụng (trong đỏ) tổng cộng cỏc mức L =2.473m. Để đảm bảo độđục của nước trước khi thải ra mụi trường khụng quỏ cao và tăng hiệu suất của cụng trỡnh xử lý, tương tự như lũ bằng dọc theo cỏc rónh thu nước tại vị trớ cú độ dốc nhỏ xõy dựng cỏc hố ga lắng trước khi tập trung vào hầm bơm để bơm lờn mặt bằng.
Để xử lý triệt để, đảm bảo đủ tiờu chuẩn thải TCVN 5945:2005, nước thải lũ sẽ được tập trung về bể lắng để xử lý trước khi tỏi sử dụng vào cỏc mục đớch khỏc hoặc thải ra mụi trường. Hệ thống bể lắng được thiết kế phự hợp với lưu lượng nước thải trung bỡnh trong mựa mưa và thành phần vật liệu cơ học trong nước thải, phự hợp với điều kiện diện tớch mặt bằng theo sơđồ sau
Hỡnh H4.4- Sơđồ hệ thống xử lý nước thải lũ và nước thải nhà đốn
- Tớnh toỏn bể lắng:
Nước thải lũ bằng Rónh thoỏt nước
Hố ga lắng cặn Bể xử lý Cứu hoả Tưới bụi Thiết bị cụng nghệ dựng Rónh thoỏt nước Hố ga lắng cặn Nước thải lũ giếng Hầm bơm Nước thải nhà đốn Rónh thoỏt nước Hố ga
Sau khi khai thỏc phần lũ bằng sẽ khai thỏc tiếp phần lũ giếng nờn trờn mụi mặt bằng của lũ thoỏt nước sẽ xõy dựng một hệ thống lắng phự hợp với lưu lượng thải nước. Với lưu lượng nước thải lấy đối với lũ giếng trung bỡnh mựa mưa Qmax= 16.400 m3/ ngày đờm (qtb = 0,17 m3/s). Hàm lượng chất lơ lửng trong nước Co ≈ 200mg/lớt. Hiệu suất lắng yờu cầu E ≥ 50%.
Chọn vận tốc trung bỡnh trong bể lắng Vtb= 5mm/s, chiều sõu H = 2, 5 m. Với bể lắng 2 ngăn xỏc định chiều rộng (B) mỗi ngăn ta cú: b = q/(nHV) = 8,5m Trong đú: q: lưu lượng nước thải lớn nhất, m3/ s. n: số ngăn bể H: Chiều cao cụng tỏc bể lắng V: Vận tốc nước trung bỡnh trong bể
Để đảm bảo hiệu suất lắng E = 50%, trong bể cần giữ lại cỏc hạt cú độ lớn thuỷ lực tối thiểu Uo = 0,617 mm/s. Chiều dài bể lắng L được xỏc định:
L = VH/(KUo) = 0,005 * 2 / 0,5 * 0,00064 = 32m
Lượng cặn (w ngày đờm) giữ lại trong bể 1 ngày đờm sẽ là: w ngày đờm = Co * E *Q/ 1000 * 1000 = 200 kg/ ngày đờm. Trong đú
K: hệ số phụ thuộc, K = 0,5
Uo: Độp lớn thuỷ lực của cỏc hạt cặn được xỏc định qua cụng thức thực nghiệm: t = H/3,6 Uo (t =\ 15 ph), Uo = 0,0064 m/s.
Co: Hàm lượng căn lơ lửng trong nước thải
Trong quỏ trỡnh khai thỏc và qua cỏc kết quả quan trắc thường xuyờn chất lượng nước thải mỏ, nếu pH của nước giảm sẽ tiến hành xử lý axớt bằng dung dịch sữa vụị
Qua tổng hợp phõn tớch chất lượng nước thải mỏ của cỏc mỏ hầm lũ, khi mỏ
khai thỏc xuống sõu khả năng pH sẽ giảm xuống tới 4,0-4, 5. Khi đú lượng vụi cần thiết xử lý sẽước tớnh như saụ
Tớnh toỏn lượng vụi trung hoà:
Để nước thải hầm lũ cú độ pH từ 4,5 lờn 7,0 trước khi thải ra mụi trường, chỳng tụi lựa chọn phương phỏp dựng vụi tụi Ca (OH)2. Lượng vụi được tớnh toỏn như sau:
Ta cú: pH = 4,5 -> [H+] = 10-4,5, pH = 7 -> [H+] = 10-7; lượng [OH-] cần thờm vào là 10-4,5- 10-7.
Ta cú Ca (OH)2 = Ca2+ + 2OH- -> [Ca (OH)2] = [OH-] = (10-4,5- 10-7) = 1,6 * 10-5
m Ca (OH)2= 74 * 1,6 * 10-5 = 118,4 * 10-5g/l vậy để 1lớt nước cú pH 4, 5 lờn 7,0 cần khoảng 118,4 * 10-5g vụị
Khi đú mỗi ngày mỏ cần khoảng 95 kg vụi tụi để xử lý nước thải hầm lũ.