Nhận xét:
Từ kết quả phân tích chất lượng nước dưới đất tại Bảng 3.9 và Biểu đồ 3.10, Biểu đồ 3.11, cho thấy giá trị các chỉ tiêu đo đạc trong mẫu nưới đất nằm trong giới hạn cho theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT và kết quả khá tương đồng với số liệu đo đạc tại thời điểm lập báo cáo ĐTM, năm 2016. Điều đó, chứng tỏ hoạt động khai thác quặng apatit từ cuối năm 2018 đến nay chưa có dấu hiểu ảnh hưởng đến chất lượng nước dưới đất của nhà dân gần khu vực mỏ.
Một số hình ảnh lấy mẫu ngoài hiện trường:
Hình 3.1. Hình ảnh lấy mẫu ngoài tại Khai trường 26
3.2. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và giải pháp quản lý chất lượng môi trường tại Khai trường 26
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3.2.1.1. Đề xuất giải pháp kỹ thuật giảm thiểu ô nhiễm không khí
Để giảm thiểu ô nhiễm do bụi trên quãng đường vận chuyển: ô nhiễm bụi là một trong những vấn đề đáng quan tâm trong khai thác tại khai trường khai thác. Mặc dù có hàm lượng thấp nhưng bụi lại có độc tính cao gây ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân và dân cư sống quanh khu vực. Đề xuất giải pháp giảm thiểu cụ thể như sau:
- Làm ẩm mặt đường: Thuê xe bồn phun nước ẩm đường tần suất 4 lần/ngày, những ngày hanh khô tăng tần suất lên 6 lần/ngày (cách 2 giờ phun 1 lần).
Hình 3.2. Xe bồn phun nước rửa đường (hình ảnh minh họa)
- Trồng cây che chắn bụi: Trồng dặm lại cây đã chết, không có khả năng phát triển tiếp dọc hai bên đường vào mỏ, dài 2km.
- Hiện nay, Công ty Apatit Lào Cai chưa thực hiện dọn dẹp vệ sinh, nhặt đất đá rơi vãi do các xe chở quặng, chở đất đá là không đúng. Đề nghị Công ty sau mỗi ngày làm việc bố trí 02 công nhân thu dọn các tảng đất đá lớn rơi trên mặt đường và đặc biệt quét dọn lối đường vào Khai trường, phía trước cổng khoảng 200m.
- Đề nghị bổ sung xây dựng cầu rửa xe tại khu vực cổng ra vào của Khai trường. Các phương tiện vận tải ra khỏi công trường đều phải được phun, xịt, cọ, rửa bánh và gầm xe trước khi ra khỏi công trường. Cầu rửa xe được thiết kế xây dựng cụ thể như sau:
+ Vị trí xây: bãi đất trống gần cổng vào khai trường, diện tích 20m2; + Mặt nền được đầm chặt, đổ bê tông, láng nền.
+ Gầm cầu rửa xe thi công bể thu gom thải rửa xe. Bể được chia 2 ngăn: ngăn 1 lắng lọc đất cát và lọc dầu mỡ; ngăn 2 chứa nước trong. Kích thước mỗi ngăn 2.0001.000 2.000mm, dung tích 4,0m3. Nước sau lắng được tái sử dụng rửa xe và tưới cây. Bùn đất, lắng cặn được nạo vét bằng thủ công hàng ngày.
Tính toán lượng nước thải phát sinh từ hoạt động rửa xe
Trung bình tại mỏ một ngày có khoảng 60 lượt xe/ngày với tần suất rửa xe là 1 lượt/lần rửa.
Trong quá trình rửa xe, sẽ sử dụng một lượng nước tương đương 300 lít/xe [15]. Tại công trường khai thác, thực hiện xịt rửa lốp và gầm xe nên ước tính lượng nước sử dụng để xịt rửa bằng 1/2 lượng nước sử dụng để rửa xe là 150 lít/xe. Tổng lượng nước cấp cho rửa xe lớn nhất giai đoạn khai thác là:
60 x150 = 9.000 lít/ngày, tương đương 9,0 m3/ngày.
Lượng nước thải phát sinh từ quá trình rửa xe ước tính bằng 80% tổng lượng nước cấp. Vậy tổng lượng nước thải phát sinh là: 9,0 x 80% = 7,2 m3/ngày.
Vậy với dung tích thiết kế bể thu gom nước thải 4,0 m3, sẽ lưu được lượng nước thải phát sinh trong 4,5 giờ. Trong nước thải rửa xe có thành phần chính là bùn đất, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, .... nên với thời gian lắng trên sẽ đảm bảo đủ để lắng đọng.
+ Kinh phí: xây dựng cầu rửa xe dự kiến 20.000.000 VNĐ (bằng chữ: Hai mươi triệu đồng).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3.2.1.2. Đề xuất giải pháp kỹ thuật giảm thiểu đối với môi trường nước
- Đối với nước thải sinh hoạt khu nhà điều hành
Như đã phân tích ở trên, hiện nay khu nhà điều hành mỏ đang sử dụng nhà vệ sinh có bể tự hoại 3 ngăn xử lý nước thải nhà vệ sinh và 01 bể tách dầu mỡ xử lý nước thải nhà bếp là không đảm bảo xử lý triệt để các thành phần gây ô nhiễm môi trường. Cụ thể, trong nước thải đầu ra phân tích chỉ tiêu BOD5, NH4+-N, PO43-P, Coliform cao hơn giới hạn cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột B.
Do vậy, tác giả đề xuất giải pháp lắp đặt 01 hệ thống xử lý nước thải tập trung dạng module hợp khối composite. Toàn bộ lượng thải sau bể tự hoại 3 ngăn và nước thải sau bể tách dầu mỡ được thu gom về hố ga sau đó dẫn vào module xử lý nước thải đảm bảo đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột B
[16].
Vị trí lắp đặt:
- Gần hố ga thu nước của khu nhà điều hành: Chuẩn bị mặt bằng đặt module xử lý trên ô đất rộng khoảng 7 m2.
- Xử lý nền móng đặt hệ thống xử lý: đầm kỹ ô đất, xây bệ đỡ cao khoảng 20 cm, đổ bê tông, bề mặt nền được láng nền bằng phẳng.
Tính toán công suất lắp đặt module xử lý nước thải sinh hoạt:
Hiện nay, tại khu vực nhà điều hành chưa có đường ống cấp nước sạch của thành phố, nên nước sinh hoạt sử dụng là nước lần dẫn từ khe, suối về bể chứa nước để phục vụ cho mục đích sinh hoạt.
Với số lượng công nhân mỏ hiện nay là 90 CBCNV, trong đó 50 CBCNV ăn ở tại nhà điều hành, số còn lại (40 CBCVN) là lao động địa phương, tự túc chỗ ở, chỉ ăn trưa tại nhà ăn ca.
Định mức cấp nước cho 50 CBCNV ăn ở tại khu nhà điều hành là 100 lít/người/ngày đêm [17]. Định mức cấp nước cho 40 CBCNV chỉ ăn trưa tại nhà ăn ca là 20 lít/người/ngày đêm.
Tổng lượng nước cấp cho sinh hoạt là:
Nước thải chiếm 100% lượng nước cấp (Nguồn: Theo mục a, khoản 1, điều 39 của Nghị định 80/2014/NĐ-CP), lượng nước thải phát sinh là: 5,92m3/ngày đêm.
Vậy tính toán công suất xử lý của hệ thống là:
5,8 m3/ngày.đêm x 1,2 = 7,0 m3/ngày đêm (1,2 - hệ số không điều hòa)
Lựa chọn công nghệ xử lý của hệ thống xử lý nước thải - Công nghệ AAO [16]:
Sơ đồ công nghệ xử lý như sau:
Hình 3.4. Sơ đồ công nghệ xử lý bằng công nghệ AO
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sinh hoạt bao gồm các nguồn nước thải sau: nước thải từ các bồn cầu đã qua hầm tự hoại; nước thải từ các chậu rửa, sàn nước; nước thải từ khu nhà bếp, nấu ăn. /nước thải sau tách lọc dầu mỡ chứ
Bể thiếu khí Bể lắng Bể khử trùng Bể hiếu khí Sục khí Hóa chất khủ trùng Hút thuê xử lý Nước ra đạt QCVN 14/2008/BTNMT Cột B Nước thải sau bể tự
hoại, bể tách mỡ
Bể điều hòa
Bùn tuần hoàn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Đặc tính của nước thải sinh hoạt chưa xử lý là có chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng bệnh,…[18]. Vì vậy, nước thải trong sinh hoạt là vấn đề quan trọng và cần được xử lý đạt chất lượng trước khi xả vào nguồn nước.
1. Ngăn điều hòa: Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và làm ổn định chất lượng nước thải đầu vào hệ thống xử lý. Tại bể điều hòa, có lắp đặt hệ thống đĩa phân phối khí để cấp khí vào bể giúp hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu, khuấy trộn làm ổn định nồng độ và lưu lượng nước thải trước khi vào các bước xử lý tiếp theo, đồng thời oxy hóa một phần BOD trong nước thải. Nước thải từ bể điều hòa sau đó sẽ được bơm sang cụm bể xử lý sinh học để tiếp tục xử lý.
2. Ngăn thiếu khí: Bể thiếu khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình phản ứng nitrat hóa chức năng loại bỏ nito dưới dạng N2 bay lên khỏi dòng nước thải (quá trình tuần hoàn nước về bể Anoxic từ bể xử lý sinh học hiếu khí) nhờ quá trình trao đổi chất giữa hệ vi sinh vật thiếu khí để tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật với cơ chất, hệ thống này được ứng dụng quá trình khuấy trộn đáp ứng được điều kiện tồn tại và phát triển của hệ vi sinh thiếu khí. Bao gồm 2 quá trình chính là nitrat hóa và phản ứng nitat hóa.
Nitrat hóa: là quá trình xử lý sinh học để chuyển hóa Amonia NH4+ thành Nitrit NO2- sau đó thành Nitrat NO3-.
- Quá trình Nitrit hóa:
NH4+ +3/2O2 NO2- +H2O +2H+ +Q
Tham gia vào quá trình này gồm có 4 giống vi sinh vật chủ yếu gồm có: Nitrosomonas, Ntrosolobus, Nitrocystic, Nitrosospira. Đây là các giống vi khuẩn hình que hơi xoắn, đa phần là gram âm, có khả năng di động được, phát triển tốt nhất ở pH (7-7,5) và nhiệt độ từ 28-30oC
- Quá trình Nitrat hóa:
Tham gia vào quá trình này chủ yếu gồm 3 giống vi sinh vật là: Nitrobacteria, Nitrospira, Nitrococus. Đây là các giống vi khuẩn hình cầu, hình trứng, đa phần là gram âm, có khả năng di động được, phát triển tốt nhất ở pH trung tính hơi kiềm nhưng vẫn phát triển tốt trong môi trường hơi chua.
Phản ứng Nitrat: là quá trình sinh học chuyển hóa Nitrat thành khí Nitơ và các chất khác.
Chuỗi phản ứng chủ yếu của quá trình phản Nitrat như sau:
HNO3 +2H+ HNO2 + 2H+ HNO + 2H+ N2O + 2H+ N2 +H2O Các loài vi khuẩn phản ứng Nitrat điển hình là Pseudomonas, Bacilus lichenfosmis,…
Ngoài ra, tại bể phản ứng sinh học thiếu khí này còn xảy ra quá trình photphorit hóa. Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
3. Ngăn hiếu khí:
Bể hiếu khí là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, không khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng, cung cấp đủ oxi cho vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ có trong nước. Đây là giai đoạn chính để làm giảm nồng độ BOD trong nước thải. Các chất hữu cơ có nguồn gốc Cacbon trong nước thải được chuyển hóa thành các tế bào vi sinh và các loại khí nhờ quá trình phân giải chất hữu cơ sử dụng oxi. Khí oxy được cung cấp cưỡng bức vào bể hiếu khí thông qua hệ thống ống và đĩa phân phối khí liên kết với các máy thổi khí đặt. Các vi sinh vật sẽ hấp thụ các chất hữu cơ và phân hủy chúng thành CO2 và H2O qua quá trình phân hủy hiếu khí.
Các giai đoạn chính của quá trình xử lý sinh học hiếu khí gồm có: - Oxy hóa các hợp chất hữu cơ:
CxHyOz +O2 CO2 + H2O - Tổng hợp tế bào mới:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Phân hủy nội bào:
CxHyOz +O2 CO2 + H2O + NH3
Trong quá trình xử lý sinh học các vi sinh phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước. Để duy trì trạng thái này cần thiết phải có giá đỡ cho các bông bùn bám dính trên đó. Ngoài ra để duy trì trạng thái hoạt động tốt nhất cho các hệ xử lý vi sinh, cần đảm bảo tỷ lệ BOD:N:P trong nước luôn ở mức khoảng 100:5:1.
Ngoài ra, tại bể hiếu khí có sử dụng các giá thể vi sinh di động – MBBR có diện tích bề mặt cao, duy trì ổn định lâu dài, tăng hiệu quả xử lý. Các vi sinh vật hiếu khí dính bám trên giá thể tạo thành lớp đệm vi sinh chuyển động xáo trộn trong nước thải làm tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật với chất hữu cơ, do đó hiệu quả xử lý của quá trình này cao gấp nhiều lần so với phương án xử lý khác.
Từ bể sinh học thiếu – hiếu khí, nước thải sau xử lý được dẫn vào bể lắng, ở đây sẽ diễn ra quá trình tách bùn hoạt tính và nước thải đã qua xử lý sinh học.
4. Ngăn lắng: Nước thải sau xử lý sinh học hiếu khí sẽ được dẫn sang bể lắng. Tại bể này hàm lượng các chất lơ lửng TSS sẽ được lắng xuống đáy bể nhờ trọng lực. Bùn thải sau bể lắng sẽ được bơm sang bể chứa bùn. Định kỳ hút đi xử lý hoặc chôn lấp.
5. Khử trùng: Nước được dẫn ra sau bể lắng được đưa đến bể khử trùng. Tại đây nước thải sẽ được tiếp xúc với hoá chất chlorine để diệt các vi khuẩn có hại trước khi thải ra ngoài môi trường.
Nước thải sau xử lý đảm bảo luôn đạt giới hạn giá trị cột B của QCVN 14:2008/BTNMT, sau đó được tận dụng tưới cây, rửa đường,… không thải ra ngoài môi trường.
Thông số của hệ thống module xử lý nước thải sinh hoạt:
- Kích thước: DxL=1,3x4,5 m; - Công suất trung bình: 7 m3/ngày; - Công suất max: 10 m3/ngày; - Nồng độ ô nhiễm COD max: 1000 g/l;
- Vật liệu: composite - Các ngăn chính:
+ Ngăn điều hòa; + Ngăn thiếu khí; + Ngăn hiếu khí; + Ngăn lắng;
+ Ngăn khử trung và bơm nước đầu ra.
Kinh phí lắp đặt hệ thống module xử lý là khoảng: 200.000.000 VNĐ (bằng
chữ: Hai trăm triệu đồng).
Trường hợp mưa
Hình 3.5. Module hợp khối composite xử lý nước thải sinh hoạt (hình ảnh minh họa)
- Đối với khu vực khai trường
Như đã phân tích ở trên, hồ lắng không đảm bảo dung tích, thời gian lắng để xử lý được chất rắn lơ lửng trước khi thải ra suối Bản Qua.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Vì vậy giải pháp ở đây là cải tạo, tăng dung tích hồ lắng, nhằm tăng thời gian lắng, đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 40:2010/BTNMT, cột B.
Dung tích hồ lắng hiện trạng là 7.500m3, thời gian lắng là 3,5h.
Đề xuất cải tạo để tăng dung tích chứa lên 22.500m3, tăng thời gian lắng từ 3,5h lên 10h chi tiết tính toán như sau:
- Đảm bảo cho công tác thoát nước trong khai trường, Công ty Apatit Lào Cai cần tiến hành cải tạo hồ lắng phía Đông Bắc khai trường với cốt đáy hồ là +72m chiều cao hồ là 5m, diện tích hồ cần cải tạo là 4.500m2, khối lượng thi công đào: 17.500m3, khối lượng thi công đắp: 867m3. Dung tích hồ lắng 22.500m3.
- Tính toán thiết kế dung tích hồ đáp ứng lượng nước chảy vào khai trường
Nước chảy vào khai trường bao gồm: nước mưa chảy tràn Q1 và nước dưới đất Q2.
- Lượng nước mưa rơi trực tiếp xuống công trường lớn nhất Q1 = Amax. F
Amax: Lượng mưa tối đa trong một ngày xác định theo tài liệu đo mưa đặt tại khu mỏ A = 0,196 m/ngày đêm.
F: Diện tích khai trường khai thác.
Lượng nước mưa lớn nhất chảy xuống từng khu vực của Khai trường được tính như sau:
+) Lượng nước mưa chảy tràn tại khu vực 1: