4.6.1. Dùng phương pháp lắng cơ học
Xung quanh mặt bằng SCN, bãi chứa sản phẩm cần có hệ thống cống rãnh và xây dựng các hố lắng. Các hố lắng được thiết kế phù hợp (cấu tạo hố lắng xem hình 4) để hạn chế bùn, đất, cát bị nước mưa cuốn trôi gây ô nhiễm nguồn nước. Cặn lắng được nạo vét thường xuyên và được vận chuyển đến nơi xử lý quy định.
Hình 4.9: Sơđồ cấu tạo hố lắng cặn cứng
Đối với nước mưa chảy tràn, khi thoát ra thường mang theo nhiều cặn cứng như vụn đá, cát, sét, mùn, quặng.... Do vậy trước khi hoà mạng thuỷ văn khu vực, nước thải cần được làm trong bằng cách bơm qua hồ lắng.
Dung tích hồ lắng được tính toán sao cho có thể thu nạp hết lượng nước nhiễm bẩn do một trận mưa lớn từ mỏ bơm ra.
Vh = Fmax.S.Kt, m3 , (6.13)
trong đó: Fmax - lượng mưa lớn nhất của một trận mưa, m; S - Diện tích hứng
Hình 4.8- Thiết bị lọc bụi tĩnh điện dạng tấm
Nếu không đủ mặt bằng để xây dựng một hồ lắng lớn thì có thể xây dựng một số hồ nhỏ phân tán có dung tích tương đương.
Trường hợp không có điều kiện để xây dựng hồ lắng chứa hết toàn bộ
khối lượng nước dồn vào mỏ thì cần thiết kế xây dựng hồ lắng sao cho có thể
lắng đọng và giữ lại trong hồ các loại hạt vật liệu có kích thước nhất định để
nước thải ra đạt độđôc cho phép theo luật bảo vệ môi trường. Chiều dài hồ lắng phải thoả mãn điều kiện:
Ll ≥ LR, m , (6.14)
trong đó: Ll - Chiều dài lắng của các cỡ hạt cần được giữ lại để nước thải đạt
được độ dốc cho phép; chiều dài này phụ thuộc vào tốc độ lắng của hạt trong dòng chảy động và được xác định theo biểu thức: H V V Ll 1,18. . min 0 max = , m (6.15) H V V Ll 0,82. . max 0 min = , m , (6.16)
trong đó: Vmax, Vmin - Tốc độ lắng của cỡ hạt lớn nhất và bé nhất khi lắng trong môi trường tĩnh, m/s; Llmax; Llmin - Quãng đường lắng của cỡ hạt bé nhất, m; V0 - Tốc độ của dòng nước thải khi xả vào hồ lắng, m/s; H - Chiều sâu của hồ lắng, m.
Tốc độ lắng của hạt trong môi trường tĩnh:
( ) d g M gd d M V d b b 2 18 . 18 2 − − + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = γ γ γ , cm/s (6.17)
trong đó: γd, γb - Khối lượng riêng của đất đá và của dung dịch bùn, g/cm3; M - hệ số nhít thủy động của dung dịch, d - đường kính trung bình của hạt, cm; g - gia tốc trọng trường, m/s2.
Dòng bùn thải xả vào hồ lắng có vận tốc đầu là V0 và vận tốc cuối là Vc nên có thể coi quá trình lắng của hạt trong hồ lắng là lắng đọng trong môi trường
động. Chiều dài lắng thực tế của hạt là: c l V V V V V H L 0 0 lg . 3 , 2 − = ; m (6.18)
Để giảm quãng đường lắng của hạt có thể dùng biện pháp giảm tốc ban
đầu V0 bằng cách sử dụng các hố tiêu năng thay đổi hướng xả của đầu ống xả, tăng chiều dài lắng bằng cách tăng kích thước của hồ lắng hoặc xây dựng các tường chắn dẫn hướng trong hồ lắng để kéo dài quãng đường lắng cho vật liệu. Ngoài ra cũng có thể dùng hoá chất tăng trọng lượng hạt để làm tăng tốc độ lắng và làm giảm quãng đường lắng, nhưng phương pháp này đắt tiền.
Tiến hành làm lắng đọng kim loại hoặc mùn đá theo phương pháp cơ học có thể lắng được 30 ÷75% chất huyền phù sau 2 ÷ 3 giờ ngưng đọng và sau 7 ÷
10 ngày có thểđạt độ sạch 90 ÷ 95%.
4.6.2. Dùng phương pháp lắng cơ học kết hợp với kỹ thuật vi sinh
Có thể dùng bộ lọc sống như rong tảo để làm sạch nước hoặc tạo ra các vi khuẩn có khả năng hấp thụ các chất dầu trong nước. Ví dụ, công ty General Engineering đã dùng phương pháp cấy trồng gen để tạo ra các vi khuẩn hấp thụ
chất dầu trong nước mỏ, các chất bẩn còn lại thì dùng cỏđể thanh lọc. Người ta còn tạo được các vi sinh vật dùng để hấp thụ protein từ dầu hỏa trong nước thải từ các mỏ quặng vàng, uran, platin. Tại Irland người ta đã tìm được một loại vi khuẩn chịu nhiệt độ cao (50 ÷ 60)oC để oxy hoá quặng sunfat. Hoạt tính các loại vi khuẩn này lớn gấp hàng ngàn lần so với loại vi khuẩn chịu nhiệt độ thấp 30oC.
Đối với nước thải sinh hoạt có thể xử lý bằng hố ga lắng cặn và bể tự hoại trước khí thải ra môi trường (cấu tạo bể tự hoại 3 ngăn xem hình 5). Nồng độ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt sau xử lý thoả mãn TCCP. Bể tự hoại là công trình giữ 2 chức năng: lắng và phân hủy cặn lắng. Cặn lắng được giữ lại trong bể từ 6 ÷ 8 tháng, dưới tác dựng của các vi sinh vật yếm khí, các chất hữu có có bị phân huỷ, một phần tạo thành các khí và một phần tạo thành các chất vô cơ hoà tan. Nước thải lắng trong bể với thời gian dài bảo đảm hiệu suất lắng cao. Nước thải sau khi xử lý có thể tháo ra hệ thống thoát nước chung.
4.6.3. Xử lý nước thải chứa dầu mỡ:
Nước thải chứa nhiều dầu mỡ, kim loại và các tạp chất khác từ xưởng sửa chữa cơ khí, bảo dưỡng ôtô và trạm rửa xe... Sau khi qua hố lắng ga lắng cặn
được xử lý tách dầu mỡ bằng bẫy dầu trước khí thải ra môi trường (cấu tạo bể
Hình 4.10: Sơđồ bể tự hoại 3 ngăn Bảng 4.3. Tiêu chuẩn nước thải sau khi xử lý
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH - 5.5-9 2 Chất rắn lơ lửng mg/l 100 3 Dầu mỡ khoáng mg/l 1.0 4 Đồng mg/l 1.0 5 Kẽm mg/l 2.0 6 Niken mg/l 1.0 7 Sắt mg/l 5.0 8 Chì mg/l 0.5 9 COD mg/l 100 10 BOD5(20oC) mg/l 50 Hình 4.11: Cấu tạo bể lọc dầu
Dung tích của bểđược xác định bằng lượng nước lưu lại trong bể là 5 - 10 phút, chiều sâu bể tối thiểu 1m, đảm bảo tốc độ dòng nước chảy qua bể ≤
0,005m/s đủđể tách tới 90% lượng dầu mỡ trong nước thải.
Có thể dùng kỹ thuật vi sinh (bộ lọc sống) như rong tảo để làm sạch nước hoặc tạo ra các vi khuẩn có khả năng hấp thụ các chất dầu trong nước. Ví dụ, công ty General Engineering đã dùng phương pháp cấy trồng gen để tạo ra các vi khuẩn hấp thụ chất dầu trong nước mỏ, các chất bẩn còn lại thì dùng cỏ để
thanh lọc. Người ta còn tạo được các vi sinh vật dùng để hấp thu protein từ dầu hoả trong nước thải từ các mỏ quặng vàng, uran, platin. Tại Irland người ta đã tìm được một loại vi khuẩn chịu nhiệt độ cao (50 ÷ 60)0C để ôxy hoá quặng sunfat. Hoạt tính các loại vi khuẩn này lớn gấp hàng ngàn lần so với loại vi khuẩn chịu nhiệt độ thấp 300C.
4.6.4. Xử lý nước thải từ mỏ bằng phương pháp trung hoà
Nước thải từ mỏ (hoặc nhà máy tuyển khoáng) bơm ra cần được xử lý trước khi sử dụng hoặc cho hoà nhập vào mạng thuỷ văn khu vực. Tuỳ theo mục
đích sử dụng và tính chất của nước thải mà các mỏ có thể áp dụng các kỹ thuật xử lý khác nhau. Trung hoà nước mỏ bằng các chất xúc tác là phương pháp được áp dụng phổ biến trên nhiều mỏ hầm lò. Các chất xúc tác thường dùng là vôi vữa, sút, Sunfat Fe, Potash, MgCO3, Sunfat Bar1.
Bằng phương pháp trung hoà có thể làm cho các mỏ giảm thiểu hàm lượng trong nước thải của Cu còn 5,2 mg/l, Zn - 10mg/l, fluorin - 92mg/l, Mo - 2,4mg/l, sản phẩm dầu - 4mg/l, các chất vẩn độc - 190mg/l... Ví dụ, ở vùng mỏ
Irkusk (Nga) người ta dùng vôi, xút, sunfat Al, sunfat Fe để trung hoà, đạt độ
sạch 90 ÷ 95%, còn để tiêu độc người ta dùng dung dịch hipochlorit. ở Mỹ, thì trung hoà nước mỏ bằng vôi, xút Natri và Kal1. ở Anh người ta dùng vôi (MgCO2, Ca). Nước trung tính hay kiềm được làm sạch bằng cách thông gió trên các giàn phun nước. Các vật cứng trong nước thì làm sạch bằng cách lắng
đọng cơ học.
Ở các mỏ than vùng Quảng Ninh, nước thải từđáy mỏ bơm lên phần lớn
đều có độ pH thấp (4,2 ÷ 5,5), có thể dùng vôi để trung hoà trước khi hoà mạng thuỷ văn. Sơđồ công nghệ xử lý nước thải giới thiệu ở hình 4.12.
Hình 4.12. Sơđồ công nghệ xử lý nước thải từđáy mỏ hầm lò
Vôi được dùng ở dạng vôi tôi Ca(OH)2. Với nước thải có nồng độ trung bình pH = 4,5 để tăng độ pH = 7 thì lượng vôi cần thiết để trung hoà là ~ 0,1g/l. Nồng độ của chất rắn trong bùn vôi có thể thay đổi 5 ÷ 20%, thường là 10%.
Nước thải từđáy mỏđược bơm qua bể trộn nhanh, đồng thời với việc cho vôi sữa vào theo tỷ lệ 0,1g/l nước thải. Để tăng hiệu quả trung hoà, có thể dùng máy khuấy cánh quạt để trộn đều dung dịch. Từ bể trộn nhanh, nước thải được dẫn đến bể trung hoà axit và lắng cặn.
Thông số các bể chính: có thể tham khảo các số liệu sau: - Bểđiều lượng có kích thước (dài x rộng x cao): 25x5x3 (m) - Bể trung hoà có kích thước (dài x rộng x cao): 2x2x3 (m) - Bể lắng có kích thước (dài x rộng x cao): 25x5x3 (m)
Trong nước thải sản xuất có chứa nhiều cặn lơ lửng, riêng nước thải khi sửa chữa cơ khí còn chứa dầu mỡ, lượng nước thải này sẽ được thu gom và xử
Nước thải sản xuất được tập trung vào hố lắng cặn, sau khi lắng phải đảm bảo chất lượng nước loại B theo TCVN 5945 - 1995 mới được thải vào hệ thống thoát nước chung.
Kích thước của bể lắng được xác định trên cơ sở lưu lượng ngày lớn nhất của nước thải Qmax(m3/ng.đ) tính theo q m3/s, chiều sâu bể chọn trước (thường H=2 ÷ 2,5m) và vận tốc dòng chảy trung bình trong bể lắng (thông thường chọn V=0,005m/s): V H n q B . . = , m (6.19)
trong đó: q - Lưu lượng chất thải lớn nhất, m3/s; n - Số ngăn bể; H - Chiều cao công tác bể lắng; V - Vận tốc nước trung bình trong bể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đểđảm bảo hiệu suất lắng E ≥50%, trong bể cần giữ lại các hạt có độ lớn thuỷ lực tối thiểu U0 = 0,617 mm/s. Chiều dài bể lắng L được xác định theo biểu thức: 0 . KU H V L= , m (6.20)
Lượng cặn Wng.đ giữ lại trong bể trong 1 ngày đêm sẽ là: 1000 * 1000 W 0 ng.d EQ C = , tấn/ng.đ (6.21) trong đó: K - Hệ số phụ thuộc, K=0,5; U0 - Độ lớn thủy lực của các hạt cặn tối thiểu theo quy định, U0=0,000617 m/s; C0 - Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải, lúc bình thường C0 = 200mg/l. Cấu tạo bể lắng được giới thiệu trên hình 4.13.
a. Dùng phương pháp trung hoà bằng các chất xúc tác.
Các chất xúc tác thường dùng là vữa vôi, sút, sunfat Fe, potash, MgCO3, sunfat bải.
Bằng phương pháp trung hoà có thể làm cho các mỏ giảm thiểu hàm lượng trong nước thải của Cu còn 5,2 mg/l, Zn - 10mg/l, fluorin - 92 mg/l, Mo - 2,4 mg/l, sản phẩm dầu - 4 mg/l, các chất vẩn đôc - 190 mg/l... Ví dụ, ở vùng mỏ
Irkusk (Nga) người ta dùng vôi, sút, sunfat Al, sunfat Fe để trung hoà, đạt độ
sạch 90 ÷ 95%, còn để tiêu độc người ta dùng dung dịch hipochlorit. Ở Mỹ, thì trung hoà nước mỏ bằng vôi, sút natri và kal1. Ở Anh người ta dùng vôi (MgCO2, Ca). Nước trung tính hay kiềm được làm sạch bằng cách thông gió trên các giàn phun nước. Các vật cứng trong nước thì làm sạch bằng cách lắng đọng cơ học.
b. Dùng phương pháp trao đổi ion.
Trong nước mỏ thường có các ion sianit rất độc. Có thể làm sạch chúng bằng cách dùng các chất hấp thụđể tạo nên các trao đổi anion. Phương pháp này
được áp dụng ở nhiều mỏ của Thuỵ Điển. Tại Nhật, để tách các ion kim loại nặng hoá trị 2 và các ion sunfat trong nước mỏ, người ta cho bari kết hợp với các ion sunfat, còn các ion kim loại sẽ tách ra dưới dạng sunfat. Sau đó dùng phương pháp tuyển nổi trong axit béo để tách các ion bari ra khái nước thải. Phương pháp này có thể làm sạch nước mỏ tới 90%.