L uư lượng, l/s 10 25 50 25 75 Hàmlượng axit Natricacbo nat Amoniac Xút (NaOH) S a vôiữ 100 10.290 3.540 12.210 1.670 100 25.740 8.840 30.520 4.170 100 51.470 17.690 61.040 8.340 500 128.680 44.220 152.610 20.850 2.500 1.930.120 663.320 2.289.090 312.800 Chi phí khác (USD) Ch t ph nấ ả ng ứ Chi phí máy móc Nhân công hàng năm S a ch a hàngử ữ năm Natricacbonat Amoniac Xút (NaOH) S a vôiữ 200 – 250 5.900 – 6.400 250 – 5.500 38.000 – 204.000 14.000 – 14.250 7.000 – 7.250 7.000 – 7.250 6.500 – 11.250 0 500 0 1.000 – 10.500 T b ng 2.2 cho th y chi phí khác nhau ph thu c vào yêu c u c aừ ả ấ ụ ộ ầ ủ kích th c l p ướ ắ đ tặ. Skousen cho r ng v i các h th ng x lý n c th i m cũngằ ớ ệ ố ử ướ ả ỏ c n ph i xem xét v m t th i gian t n t i c a h th ng là 5 năm, 10 năm hay 20ầ ả ề ặ ờ ồ ạ ủ ệ ố năm, đ ng th i phân tích hi u qu c a t ng tr ng h p c th mà có quy t đ nhồ ờ ệ ả ủ ừ ườ ợ ụ ể ế ị đ u t h p lý.ầ ư ợ
Đ iố v i ngu n th i có l u lớ ồ ả ư ượng nh và tính axit th p, h th ng dùngỏ ấ ệ ố NaOH là r nh t m c dù có giá hóa ch t cao nh t. Ti p theo là h th ng dùngẻ ấ ặ ấ ấ ế ệ ố Amoniac, m c dù có giá cao v thi t b và nhân công, nh ng bù l i giá c c aặ ề ế ị ư ạ ả ủ ch t ph n ng l i khá th p. H th ng r th 3 là dùng Natricacbonat có giá cấ ả ứ ạ ấ ệ ố ẻ ứ ả c a ch t ph n ng và giá c a nhân công cao. Ngủ ấ ả ứ ủ ượ ạc l i, s a vôi có chi phí hoáữ
Đ i v i ngu n nố ớ ồ ước th i có l u lả ư ượng và hàm lượng axit trung bình thì l a ch n dùng Amoniac là kinh t nh t ti p đ n là dùng s a vôi.ự ọ ế ấ ế ế ữ
Đ i v i ngu n nố ớ ồ ước th i có l u lả ư ượng l n, hàm lớ ượng axít cao thì hệ th ng dùng s a vôi là h p lý nh t.ố ữ ợ ấ
b. Hướng xử lý bằng sinh học
Các ch t ô nhi m trong nấ ễ ước th i m có th đả ỏ ể ược x lý b ng vi c sử ằ ệ ử d ng các ph n ng sinh h c. Gi m sunfat b ng sinh h c đã đụ ả ứ ọ ả ằ ọ ược xem nh là m tư ộ phương pháp đ trung hòa nể ước th i m có tính axit, đ ng th i k t t a kim lo iả ỏ ồ ờ ế ủ ạ d ng sunfit. S d ng vi khu n gi m sunfat đ thay cho vi c x lý b ng hóa
ở ạ ử ụ ẩ ả ể ệ ử ằ
ch t, các vi khu n oxi hóa các h p ch t h u c , sunfat chuy n thành sunfit (Dillấ ẩ ợ ấ ữ ơ ể và nh ng ngữ ười khác, 1994).
8 CH3COO + 8 SO42 + 16 H+ 16 CO2 + 16 H2O + 8 HS
Ph n ng trên làm gi m ion Hả ứ ả +, d n đ n làm tăng pH lên t i 7,0 ÷ 7,5. Các kimẫ ế ớ lo i trong n c th i có th đ c k t t a d i d ng sunfit kim lo i sau ph n ng v iạ ướ ả ể ượ ế ủ ướ ạ ạ ả ứ ớ H2S (H2S đ c t o ra b ng ph ng pháp sinh h c). Di n tích b m t ti p xúc càngượ ạ ằ ươ ọ ệ ề ặ ế l n giúp cho vi khu n ho t đ ng m nh và làm cho các ph n ng sinh h c gi m sunfatớ ẩ ạ ộ ạ ả ứ ọ ả càng cao. M t s h th ng th nghi m đã đ c phát tri n, h u h t t p trung vào vi cộ ố ệ ố ử ệ ượ ể ầ ế ậ ệ trung hoà n c th i axit t khai thác m ch a kim lo i. Tuy nhiên, quá trình gi mướ ả ừ ỏ ứ ạ ả sunfat b ng sinh h c có th đ c áp d ng trong t ng lai cho vi c x lý n c th i tằ ọ ể ượ ụ ươ ệ ử ướ ả ừ khai thác than.
Ph n l n quá trình sinh h c gi m sunfat t các d ng ph n ng sinh hóa.ầ ớ ọ ả ừ ạ ả ứ M c dù, các ặ ph nả ng này có th di n ra trong nứ ể ễ ước khá t t, chúng thố ường bị
nh h ng khi n c b ô nhi m cao và s thay đ i b t th ng l n trong dòng
ả ưở ướ ị ễ ự ổ ấ ườ ớ
ch y. M t nh hả ộ ả ưởng khác là s n ph m bùn s b t kín, ki m ch ph n ng khiả ẩ ẽ ị ề ế ả ứ kh i lố ượng c a bùn quá l n. Thông thủ ớ ường quá trình gi m sunfat h u h t thíchả ầ ế h p đ x lý nợ ể ử ước th i có hàm lả ượng các kim lo i tạ ương đ i th p (Barnsố ấ và nh ng ngữ ười khác, 1992).
Rowley và nh ng ng i khácữ ườ (1994) đã miêu t quá trình Biosunfit (sunfat sinhả h c) (Hình 2.9).ọ
Hình 2.9 – Quá trình Biosunfit trong x lý tính axit c a nử ủ ước th iả
H th ng tách r i các ch t k t t a c a sunfit v i quá trình chuy n hóaệ ố ờ ấ ế ủ ủ ớ ể sunfat thành sunfit. Hóa ch t ho t đ ng đấ ạ ộ ược đ a lên trư ước ho t đ ng sinh h c,ạ ộ ọ m c đích t i quá trình x y ra ph n ng sinh h c là gi m các ch t ô nhi m kimụ ạ ả ả ứ ọ ả ấ ễ lo i. M t đi u ki n thu n l i cho ph n ng sinh hóa x y ra có th đạ ộ ề ệ ậ ợ ả ứ ả ể ược duy trì và ki m soát b i vi c n p thêm năng lể ở ệ ạ ượng cho chúng (Nit ). Quá trình k t h pơ ế ợ hóa h c và sinh h c x lý nọ ọ ử ước th i m đả ỏ ược mô t trong h th ng th nghi mả ệ ố ử ệ (Hình 2.10).
Hình 2.10 – H th ng th nghi m ph n ng đáy tràn k khí đ x lý nệ ố ử ệ ả ứ ỵ ể ử ước th i m có tính axit (Dill, nkk, 1994)ả ỏ
Bùn t quá trình sunfit kim lo i và bùn do xác vi sinh v t đừ ạ ậ ược thu gom tách bi t. Đi u đó gi m th tích bùn ô nhi m so v i nhi u h th ng thôngệ ề ả ể ễ ớ ề ệ ố thường, đ ng th i quá trình k t t a cho phép lo i b kim lo i và cách ly v i quáồ ờ ế ủ ạ ỏ ạ ớ trình x lý sinh h c. Ch t t o ph n ng k t t a kim lo i giai đo n đ u là khíử ọ ấ ạ ả ứ ế ủ ạ ở ạ ầ thu được (H2S) ph n ng sinh hóa trong giai đo n sau. B i v y, h th ng ho tở ả ứ ạ ở ậ ệ ố ạ đ ng s ph thu c vào s n ph m sinh ra b i vi khu n trong ph n ng sinh hóa.ộ ẽ ụ ộ ả ẩ ở ẩ ả ứ T t c k t t a trong xấ ả ế ủ ưởng Pilot đ u đề ược th c hi n b ng cách dùng khí giàuự ệ ằ Hydrosunfua (H2S) đượ ạc t o ra trong ph n ng sinh h c. B i v y, h th ng chả ứ ọ ở ậ ệ ố ỉ ph thu c vào s n ph m t o ra do vi khu n đ x lý dòng th i. H th ng thụ ộ ả ẩ ạ ẩ ể ử ả ệ ố ử nghi m có công su t 100 l, nó có th x lý m t lệ ấ ể ử ộ ượng axit l n, nớ ước th i m b ôả ỏ ị nhi m (pH = 2,5; SOễ 42 = 20 g/l, t ng kim lo i = 4 g/l), vì r ng các gi i h nổ ạ ằ ớ ạ nghiêm ng t c a nặ ủ ước th i ph i đ t đả ả ạ ược.
M t nh c đi m chính c a vi c gi m sunfat b ng sinh h c là c n ph i cungộ ượ ể ủ ệ ả ằ ọ ầ ả c p ngu n cacbon h u c nh ch t n n. N u ngu n cacbon h u c b sung b dấ ồ ữ ơ ư ấ ề ế ồ ữ ơ ổ ị ư c ng v i l ng l n xác c a sinh v t s t o nên s v n đ c c a n c. Dill và nh ngộ ớ ượ ớ ủ ậ ẽ ạ ự ẩ ụ ủ ướ ữ ng i khác (1994), đã s d ng s n ph m khí nh m t ngu n cacbon và năng l ngườ ử ụ ả ẩ ư ộ ồ ượ
trong các ph n ng sinh h c thí nghi m và th c nghi m thay th ngu n cacbon h uả ứ ọ ệ ự ệ ế ồ ữ c . ơ
Thí nghi m m c đ ph n ng v i m t th tích 15 l và xệ ứ ộ ả ứ ớ ộ ể ưởng th nghi mử ệ v i th tích 800 l. Quá trình đớ ể ược đánh giá r t kh quan v i vi c cho thêm m tấ ả ớ ệ ộ h n h p men chi t, lacta và các khoáng v t g c đ cung c p Nit cho vi khu n. Đãỗ ợ ế ậ ố ể ấ ơ ẩ đ t đạ ượ ốc t c đ gi m sunfat 1,8 ÷ 2,4 g/l/ngày. Sunfat trong nộ ả ước đã được x lýử gi m t 3.000 mg/l xu ng 200 ÷ 250 mg/l và các kim lo i n ng đả ừ ố ạ ặ ược chuy n hoáể hoàn toàn. Tuy nhiên, các thí nghi m đòi h i ph i tìm ra công ngh có th đệ ỏ ả ệ ể ược áp d ng đ x lý nụ ể ử ước th i m t khai thác than.ả ỏ ừ
2.1.4.2. Các gi i pháp b đ ngả ị ộ
Các gi i pháp b đ ng áp d ng đ x lý n c th i m than h m lò t i Mả ị ộ ụ ể ử ướ ả ỏ ầ ạ ỹ g m: Hồ ệ ố th ng đ t ng p nấ ậ ước nhân t o (Constructed Wetland Systems) và hạ ệ th ng mố ương đá vôi thi u oxy (Anoxic Limestone Drains).ế
Hệ thống đất ngập nước (Wetlands)
Wetlands là thu t ng chung ch vùng bao ph l y l i, đ m l y, đ ng cậ ữ ỉ ủ ầ ộ ầ ầ ồ ỏ ng p nậ ước và đ n gi n là khu ng p nơ ả ậ ước. Đ t ng p nấ ậ ước t o thành vùngạ chuy n ti p gi a h sinh thái nể ế ữ ệ ước và h sinh thái c n (Hammer và Bastian,ệ ạ 1989). Wetlands t nhiên có th lo i b Fe và các ion kim lo i khác trong nự ể ạ ỏ ạ ở ước. Vi c tích t và làm giàu limonit (h p ch t c a Fe(OH)ệ ụ ợ ấ ủ 3) là r t cao, đấ ược tìm th yấ các bãi l y có ch a qu ng Fe d ng khoáng limonit ho c các bãi l y ch a
ở ầ ứ ặ ở ạ ặ ầ ứ
qu ng Mn (Hammer và Bastian, 1989).ặ
S d ng Wetlands đ c i thi n nử ụ ể ả ệ ước th i m đả ỏ ược phát tri n t nhi uể ừ ề nghiên c u v s tứ ề ự ương tác c a Wetlands t nhiên v i nủ ự ớ ước th i m . Ch t lả ỏ ấ ượng nước đi vào các vùng đ m l y than bùn c i thi n ngay l p t c, gi m Fe, Mn, Ca,ầ ầ ả ệ ậ ứ ả Mg, SO42 và tăng pH t 2,5 ÷ 3,5 lên 4 ÷ 6. Wetlands có th phù h p đ x lý cácừ ể ợ ể ử nước th i m b ô nhi m. Wetlands nhân t o bao g m l p ch t n n bên dả ỏ ị ễ ạ ồ ớ ấ ề ưới, các th c v t n i và th c v t chìm, các đ ng v t và nự ậ ổ ự ậ ộ ậ ước gi ng nh h th ngố ư ệ ố Wetlands t nhiên Hình 2.11 cho th y m t h th ng Wetlands nhân t o đi n hình.ự ấ ộ ệ ố ạ ể
Hình 2.11 – M t Wetlands nhân t o đi n hình đ x lý nộ ạ ể ể ử ước th i m có tínhả ỏ axit
Ngày nay, nhi u Wetlands đã đề ược xây d ng, c th cho x lý nự ụ ể ử ước th iả m và nỏ ướ ỉc r rác, đ c bi t M . Wieder, 1989 đã công b h n 140 Wetlands đãặ ệ ở ỹ ố ơ được xây d ng đ x lý nự ể ử ước th i t các m than mi n Đông nả ừ ỏ ở ề ước M , nhi uỹ ề nh t là vùng Pennsylvania. Theo Kleinmann, 1991, h n 400 Wetlands nh đãấ ở ơ ỏ được xây d ng các vùng m M đ x lý nự ở ỏ ở ỹ ể ử ước th i. Nh ng Wetlands lâuả ữ nh t đã ho t đ ng h n 10 năm. ấ ạ ộ ơ
Mương đá vôi y m khí (Anoxic Limestone Drains ALD)ế
Mương đá vôi y m khí (ALD) đế ược xây d ng b ng cách x p các l p đáự ằ ế ớ vôi ho c đào mặ ương đá vôi. Chúng đượ ử ục s d ng đ x lý nể ử ước th i có tính axit.ả Nước th i đả ược d n vào mẫ ương, pH và tính ki m c a nề ủ ước th i tăng lên b iả ở ph n ng v i đá vôi. S d ng đá vôi đã b lo i b trong nhi u h th ng x lý bả ứ ớ ử ụ ị ạ ỏ ề ệ ố ử ị đ ng vì trong m t môi trộ ộ ường oxi hoá các h t đá vôi b oxy hydroxit s t (III) baoạ ị ắ b c. Đi u này ngăn c n vi c hòa tan ti p và gi i h n kh năng trung hòa c a l pọ ề ả ệ ế ớ ạ ả ủ ớ đá vôi (Skousen và nnk, 1990). Tuy nhiên, s hòa tan v n x y ra và không xu tự ẫ ả ấ hi n l p b c s t n u đá vôi và nệ ớ ọ ắ ế ước m đỏ ược gi trong đi u ki n y m khíữ ề ệ ế (Hedin và nnk, 1994). Ki m đề ược cho thêm vào nước và pH được tăng lên. Fe và Mn có th không b nh hể ị ả ưởng gì khi đi qua mương đá vôi, m c dù pH tăng.ặ
ALD là phương pháp x lý trử ước và ph i đả ược ch y qua m t h th ng hi uả ộ ệ ố ế khí đ chuy n hoá kim lo i d ng hòa tan. Ki u dáng và kích thể ể ạ ạ ể ước c a h th ngủ ệ ố x lý ti p theo ph thu c vào kim lo i có trong nử ế ụ ộ ạ ước, nh ng có th là m t ao l ngư ể ộ ắ ho c Wetlands nhân t o. Khi s d ng ALD trặ ạ ử ụ ở ước m t Wetlands nhân t o hi uộ ạ ế
khí, ALD có th cung c p kh năng, đi u ki n thu n l i cho Wetland lo i b kimể ấ ả ề ệ ậ ợ ạ ỏ lo i (Skousen, 1991). H th ng Wetland ho t đ ng hi u qu nh t khi pH c a nạ ệ ố ạ ộ ệ ả ấ ủ ước th i m <6,0 và có ch a ki m (Kairn, 1991). ả ỏ ứ ề Hình 2.12 ch ra m t c t qua m tỉ ặ ắ ộ ALD đi n hình.ể
Hình 2.12 – M t c t ngang c a m t m t ALD đi n hìnhặ ắ ủ ộ ộ ể
Hi n nay, nhi u ALD đã đệ ề ược xây d ng, ch y u là M , con s này đangự ủ ế ở ỹ ố tăng lên châu Âu và m t s n i khác. Skousen, 1991 thông báo r ng t mùa thuở ộ ố ơ ằ ừ năm 1991, kho ng 50 ALD đã đả ược xây d ng vùng Appalachian nự ở ước M . Hedinỹ và Watzlaf (1994) cũng đã trình bày r t chi ti t v xây d ng và các đ c tính ch tấ ế ề ự ặ ấ lượng nướ ủc c a 21 ALD c th khu v c này.ụ ể ở ự H u h t các mầ ế ương cũ đ u đề ược xây d ng có c u trúc dài và h p (Hedin, 1994). Ví d , mự ấ ẹ ụ ương Morrison ALD (ở vùng Pennsylvania, M ) là r ng 1 m, dài 46 m, và ch a kho ng 1 m đá vôi (đá vôiỹ ộ ứ ả có kích thước viên 5 ÷ 10 cm).
nh ng vùng không có kh năng xây d ng đ c các đ ng m ng dài
Ở ữ ả ự ượ ườ ươ
h n, thì đ t các l p đá vôi y m khí có chi u r ng t 10 ÷ 20 m. M t ALD thànhơ ặ ớ ế ề ộ ừ ộ công là h th ng ph i lo i b đệ ố ả ạ ỏ ược oxi. H th ng thệ ố ường được b t kín doị mương n m dằ ướ ới l p đ t sét (lo i đi n hình chi u sâu >1 m), đ dòng vào c aấ ạ ể ề ể ủ oxi không khí là nh nh t và s tích t dioxit cacbon trong mỏ ấ ự ụ ương là l n nh t. ớ ấ
B ng 2.3 – Nh ng thi t k tiêu bi u đả ữ ế ế ể ượ ực l a ch n áp d ng cho m t s ALDọ ụ ộ ố
Ngu nồ Vùng áp
d ngụ L u lư ượng
Kích thước và kh i lố ượng vôi trong ALD
Faulkner và Skousen
(1994) Appalachia 0,5 l/phút ÷ 265 l/phút 35 t n ÷ 945 t nấ ấ Hedin và Watzlaf Pennsylvania 7,5 l/phút 70 t nấ
Ch t lấ ượng và phân b kích thố ước c a các viên đá vôi là m t ch tiêu r tủ ộ ỉ ấ quan tr ng, thọ ường s d ng đá vôi lo i cao (>90% CaCOử ụ ạ 3). Các lo i đá Dolomitạ (Canxi – Magie cacbonat) là d ng không phù h p b i chúng ho t đ ng kém.ạ ợ ở ạ ộ Nhi u ALD hi n nay dùng đá vôi có kích thề ệ ước 2 ÷ 4 cm, nh ng Skousen, 1991 đãư đ xu t s d ng kích thề ấ ử ụ ước h t l n h n 4 ÷ 10 cm cũng đạ ớ ơ ược. Th i gian l u l iờ ư ạ c a nủ ước m ph i đ đ cho phép hoà tan đ lỏ ả ủ ể ủ ượng đá vôi. Robb, 1995 cho r ngằ 48 gi là th i gian l u t t nh t, nh ng còn tùy thu c vào t ng trờ ờ ư ố ấ ư ộ ừ ường h p c th .ợ ụ ể
Hình 2.13 – Ti n hành xây d ng 1 ALD phía Tây Virginia, Mế ự ở ỹ
1.5. Các gi i pháp ki m soát qu n lý nả ể ả ước th i các m than h m lò t i Úcả ỏ ầ ạ
Các gi i pháp x lý nả ử ước th i m than Úc nói chung cũng đả ỏ ở ược phân chia theo hai hướng là các gi i pháp ch đ ng và các gi i pháp b đ ng. ả ủ ộ ả ị ộ
2.1.4.1.1.5.1. Các gi i pháp ch đ ngả ủ ộ
V nguyên t c các gi i pháp x lý nề ắ ả ử ước th i ch đ ng c a Úc cũng t pả ủ ộ ủ ậ trung gi i quy t 3 v n đ đó là: đi u ch nh đ pH (t axit v trung tính), k t t aả ế ấ ề ề ỉ ộ ừ ề ế ủ kim lo i (Fe, Mn) và l ng lo i b c n. S lạ ắ ạ ỏ ặ ơ ược các gi i pháp x lý nả ử ước th i mả ỏ b ng phằ ương pháp ch đ ng nh sau:ủ ộ ư
a. Giải pháp kiểm soát pH bằng hóa chất và l ngắ
Gi i pháp công ngh này g m có 3 giai đo n:ả ệ ồ ạ
Giai đoạn định lượng và hoà trộn chất phản ứng để tăng pH trong nước thải: Chất trung hoà ở thể rắn được trộn với nước sau đó được định lượng
vào bể phản ứng chứa dòng nước thải vào. Loại hóa chất trung hòa được sử d ng có th là Ca(OH)ụ ể 2, CaO, NaOH, NH3, Na2CO3...
Giai đo n ph n ng: Dung d ch đạ ả ứ ị ược hoà tr n b ng máy khu y cộ ằ ấ ơ h c ho c s c khí (n u c n đ oxi hoá kim lo i). Thi t b khu y ho c s c khíọ ặ ụ ế ầ ể ạ ế ị ấ ặ ụ được ho t đ ng liên t c trong quá trình hòa tr n nạ ộ ụ ộ ước th i và hóa ch t ph n ng.ả ấ ả ứ
Giai đo n k t bông và l ng: Nạ ế ắ ước được trung hoà t giai đo nừ ạ ph n ng đả ứ ược chuy n t i b l ng. V n t c dòng ch y để ớ ể ắ ậ ố ả ược gi m đáng kả ể trong b l ng và lể ắ ượng bông c n s đặ ẽ ược tăng thêm trong giai đo n do đó t oạ ạ đi u ki n cho vi c l ng c n. Bùn t b l ng đề ệ ệ ắ ặ ừ ể ắ ược lo i b , thạ ỏ ường được chuy nể đ n sân ph i.ế ơ
V i lo i công ngh này Úc đã ch t o thành các thi t b nh thi t bớ ạ ệ ở ế ạ ế ị ư ế ị n ng đ bùn th p và thi t b n ng đ bùn cao. Thi t b n ng đ bùn cao có sồ ộ ấ ế ị ồ ộ ế ị ồ ộ ự khác bi t so v i thi t b n ng đ bùn th p ch bùn có tính ki m t ph n đáyệ ớ ế ị ồ ộ ấ ở ỗ ề ừ ầ c a b l ng đủ ể ắ ược tu n hoàn l i đ hoàn thành giai đo n trung hòa bầ ạ ể ạ ở ước x lýử th nh t. Vi c tu n hoàn bùn giúp làm tăng n ng đ bùn, đ ng th i c i thi nứ ấ ệ ầ ồ ộ ồ ờ ả ệ hi u qu s d ng ch t ph n ng, do đó làm gi m đáng k chi phí x lý và lo iệ ả ử ụ ấ ả ứ ả ể ử ạ b bùn, đ ng th i làm gi m chi phí hoá ch t.ỏ ồ ờ ả ấ
Các h th ng x lý có th đệ ố ử ể ược thi t k , ch t o l p đ t dế ế ế ạ ắ ặ ướ ại d ng cố đ nh ho c có th di chuy n đị ặ ể ể ược. H th ng x lý di đ ng là h th ng nh g n,ệ ố ử ộ ệ ố ỏ ọ d di chuy n, v n đ u t th p. H th ng này ch y u là hòa tr n hóa ch t ph nễ ể ố ầ ư ấ ệ ố ủ ế ộ ấ ả
ng, đ nh l ng và c p đ trung hòa cho dòng th i m .
ứ ị ượ ấ ể ả ỏ
Hình 2.15 – H th ng s d ng b pha tr n hoá ch t đ nh lệ ố ử ụ ộ ộ ấ ị ượng chu nẩ
b. X lý nử ước th i ch đ ng b ng phả ủ ộ ằ ương pháp sinh h cọ
H th ng b ph n ng vi sinh là h th ng ki m soát vi c v n hành quáệ ố ể ả ứ ệ ố ể ệ ậ trình hoá h c và sinh h c đ trung hòa nọ ọ ể ước th i, kh năng khôi ph c kim lo i.ả ả ụ ạ H th ng b ph n ng vi sinh bao g m b sinh h c kh sunfat và b l ng sunfuaệ ố ể ả ứ ồ ể ọ ử ể ắ kim lo i (Hình 2.16). Trong b ph n ng sinh h c kh sunfat, s ho t đ ng c aạ ể ả ứ ọ ử ự ạ ộ ủ vi khu n kh sunfat (SOẩ ử 42) thành H2S và HS hòa tan và sinh ra HCO3. Trong bể l ng sunfua kim lo i, HCOắ ạ 3 trung hòa m t ph n nộ ầ ước th i, trong khi Hả 2S và HS
ph n ng v i kim lo i hòa tan trong nả ứ ớ ạ ước th i làm k t t a kim lo i. Sau khiả ế ủ ạ được x lý t i b l ng sunfua kim lo i, nử ạ ể ắ ạ ước th i ti p t c đả ế ụ ược d n vào bẫ ể ph n ng đá vôi đ ti p t c trung hoà nả ứ ể ế ụ ước. Sau khi nước đ t đ n m c trung hòaạ ế ứ đ pH t i b ph n ng đá vôi độ ạ ể ả ứ ược d n vào b sinh h c kh sunfat, t i đây nóẫ ể ọ ử ạ cung c p ngu n sunfat cho ho t đ ng c a vi khu n. Nấ ồ ạ ộ ủ ẩ ước sau khi qua các quá trình x lý đử ược th i ra ngoài, trong khi đó Hả 2S, HS và HCO3 sinh ra được tu nầ hoàn v b l ng. Phề ể ắ ương pháp này v n hành t t nh t khi x lý nậ ố ấ ử ước th i (nả ước th i có tính axit và b ô nhi m b i các kim lo i) có đ pH t 3,0 ÷ 3,5 và trongả ị ễ ở ạ ộ ừ môi trường giàu oxy.
Hình 2.16 – L u đ th hi n thành ph n chính c a h th ng ph n ng viư ồ ể ệ ầ ủ ệ ố ả ứ sinh đ x lý nể ử ước th iả
2.1.5.2. Các giải pháp xử lý bị động
Các gi i pháp x lý b đ ng cũng đả ử ị ộ ược s d ng nhi u trong x lý nử ụ ề ử ước th i m Úc. Ngoài các gi i pháp x lý b đ ng đã đả ỏ ở ả ử ị ộ ược đ c p trong ph n gi iề ậ ầ ả pháp x lý nử ước th i b ng phả ằ ương pháp b đ ng t i M (mị ộ ạ ỹ ương đá vôi, hệ th ng đ t ng p nố ấ ậ ước nhân t o), Úc có m t s gi i pháp tạ ở ộ ố ả ương đ i m i sau:ố ớ
a. Hệ thống khử và sản sinh kiềm
H th ng đệ ố ượ ửc s a d ng đ x lý nụ ể ử ước th i có tính axit th p, l u lả ấ ư ượng dòng ch y nh . Đ c đi m c a h th ng là kh và s n sinh ki m trong đó có m tả ỏ ặ ể ủ ệ ố ử ả ề ộ s đ c đi m c th sau:ố ặ ể ụ ể
Lợi dụng việc hoà trộn đá vôi và ch t h u c đ ti n hành x lý;ấ ữ ơ ể ế ử
D a trên vi c s n sinh ki m thông qua quá trình hòa tan đá vôi vàự ệ ả ề ho t đ ng c a vi khu n kh sunfat;ạ ộ ủ ẩ ử
Tăng đi u ki n cho môi trề ệ ường kh (cho phép k t t a sunfua, t iử ế ủ ố gi n quá trình oxi hoá Fe, Mn và quá trình k t t a);ả ế ủ
Là môi trường cho s h p th kim lo i (Ví d nh : ch t h u c ...);ự ấ ụ ạ ụ ư ấ ư ơ Tăng đ pH c a nộ ủ ước đ m m c trung hòa.ế ứ
đ a ch t, dòng nị ấ ước ng m... và ngu n v n đ l p đ t và duy trì h th ng. Quyầ ồ ố ể ắ ặ ệ ố trình h th ng kh và s n sinh ki m đệ ố ử ả ề ược trình bày trong hình 2.17.
Hình 2.17 – H th ng kh và s n sinh ki m s d ng l p đá vôi và ch t h uệ ố ử ả ề ử ụ ớ ấ ữ c trong x lý nơ ử ước th i mả ỏ
1.6. Các gi i pháp ki m soát qu n lý nả ể ả ước th i các m than h m lò t iả ỏ ầ ạ Trung Qu cố
Các gi i pháp x lý nả ử ước th i m than h m lò đang đả ỏ ầ ượ ức ng d ng t iụ ạ Trung Qu c đố ượ ổc t ng h p thành 3 nhóm theo đ c tr ng c a nợ ặ ư ủ ước th i m vả ỏ ề ch t r n l l ng, hàm lấ ắ ơ ử ượng mu i cao và m có dòng th i axít.ố ỏ ả
2.1.6.1. Nhóm giải pháp xử lý chất rắn lơ lửng
Nh ng nghiên c u v vi c x lý nữ ứ ề ệ ử ước th i t m than và tái s d ngả ừ ỏ ử ụ nước c a Trung Qu c b t đ u tủ ố ắ ầ ương đ i mu n, hi u su t x lý tố ộ ệ ấ ử ương đ i th p.ố ấ Vài năm tr l i đây, các m than thu c T ng công ty than Trung Qu c đã đ cở ạ ỏ ộ ổ ố ặ bi t quan tâm đ n vi c t ng bệ ế ệ ừ ước khai tri n x lý có chi u sâu, các cán b làmể ử ề ộ công tác b o v môi trả ệ ường tích c c nghiên c u nh ng phự ứ ữ ương pháp x lý nử ước th i m và t n d ng hi u qu , h p lý. ả ỏ ậ ụ ệ ả ợ
M ỏ phía Nam thu c C c khai thác than Duyên Châu s d ng ch t đông tộ ụ ử ụ ấ ụ và ch t tr l ng đ làm l ng c n l l ng trong nấ ợ ắ ể ắ ặ ơ ử ước th i t i b l ng bùn than, sauả ạ ể ắ khi được x lý đ t tiêu chu n x th i, tho mãn yêu c u nử ạ ẩ ả ả ả ầ ướ ử ục s d ng trong công nghi p. ệ
M s 7 thu c C c khai thác m Bình Đ nh S n đã l y nỏ ố ộ ụ ỏ ỉ ơ ấ ước m có đỏ ộ khoáng hoá th p x lý thành nấ ử ước đ t tiêu chu n dùng đ u ng, xây d ng thànhạ ẩ ể ố ự tr m x lý nạ ử ước u ng v i công su t 30.000 mố ớ ấ 3/ngày, công ngh x lý g m: đôngệ ử ồ t , l ng, l c, kh trùng. Công tác x lý nụ ắ ọ ử ử ước này không ch gi m ô nhiêm môiỉ ả trường mà còn thu được hi u qu kinh t . ệ ả ế
C c khai thác m T Châu đã t p trung nghiên c u công th c ph gia đôngụ ỏ ừ ậ ứ ứ ụ t và lụ ượng s d ng áp d ng cho d án x lý nử ụ ụ ự ử ướ ừ ỏ ướ ạc t m , n c t i rãnh d nẫ