2.2. Tổng quan về nước thải mỏ than và các giải pháp xử lý
2.2.3. Hiện trạng về xử lý nước thải trong hoạt động sản xuất than ở vùng Quảng Ninh
Một số đơn vị đã có công trình xử lý nước thải là Xí nghiệp than Cao Thắng, Hà Lầm, Mạo Khê và nhà máy tuyển than Cửa Ông.... Hiệu quả xử lý pH, TSS của nước thải mỏ chưa đạt yêu cầu do việc vận hành và điều chỉnh việc cung cấp dung dịch vôi loãng và chất keo tụ, tuy nhiên các hệ thống xử lý nước thải này cũng đã giảm thiểu được tác hại của nước thải mỏ. Các hệ thống xử lý nước thải này có ưu và nhược điểm như sau:
a. Hệ thống xử lý nước thải ở Cửa Lò +40 Xí nghiệp than Cao Thắng
Hệ thống xử lý nước thải từ mỏ ra được đặt tại cửa lò +40-:--75 mỏ than Cao Thắng có lưu lượng khoảng 150m3/giờ. Nước thải có tính axít mạnh, độ pH dao động trong khoảng 2,683, nồng độ Fe dao động trong khoảng 100120 mg/l, vượt TCCP trên 20 lần, còn Mn dao động trong khoảng 910 mg/l, vượt TCCP 10 lần. Sơ đồ của hệ thống xử lý nước được giới thiệu trên sơ đồ 15.
Hệ thống xử lý này là một hệ thống bể gồm nhiều ngăn, các ngăn được chứa đầy các hạt đá vôi. Nước thải có tính axít mạnh khi đi qua các lớp đá vôi sẽ xảy ra phản ứng để tạo Ca(HCO3)2, Ca(OH)2 khử tính axít trong nước thải, đồng thời tạo môi trường để kết tủa Fe và Mn.
Đây là hệ thống có chi phí xây dựng thấp, vật liệu xử lý rẻ, sẵn có. Tuy nhiên, hiệu quả xử lý không cao.
Hình 2 .2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải +40 Xí nghiệp than Cao Thắng b. Hệ thống xử lý nước thải cho khu –25, +30 nhà sàng Mạo Khê
Nguồn thải: được tập trung từ các cửa lò –25; cửa lò +30 và nước thải trong, nước thải mặt của khu sàng tuyển Mạo Khê; lưu lượng khoảng 100m3/giờ.
Tính chất của nước thải: pH từ 67,5; hàm lượng TSS, Fe, Mn cao.
Nước từ các nguồn được dẫn vào mương rồi đưa vào hồ thứ nhất. ở đây nước thải được giữ lại một khoảng thời gian nhất định, theo thời gian các hạt chất rắn tự lắng xuống đáy hồ, lớp nước phía trên tiếp tục được đưa sang hồ thứ 2 qua đập tràn. Tại hồ thứ hai các hạt lơ lửng tiếp tục lắng xuống. Cuối cùng nước trong tiếp tục chảy qua đập tràn để đổ vào mương thoát của khu vực. Bố trí 01 máy bơm bùn để hút bùn từ đáy hồ. Bùn được đưa lên sân phơi bùn, nước róc từ bùn lại dẫn vào mương nước tại đầu vào.
Hệ thống xử lý này có các ưu nhược điểm sau:
+Ưu điểm: Chi phí xây dựng thấp, chi phí vận hành thấp.
+Nhược điểm: Yêu cầu phải có diện tích rộng để xây dựng, tính ổn định của chất lượng nước đầu ra chưa cao, không xử lý được tính axít của nước thải mỏ
Đá vôi
Hình 2 3. Công nghệ xử lý nước thải khu –25 - +30 Mạo Khê c. Hệ thống xử lý nước thải của lò mức - 51 Hà Lầm
Hệ thống được thiết kế với công suất 1200 m3/ngày đêm, xử lý toàn bộ nước thải bơm từ lò –51 Hà Lầm. Nước thải ở đây vừa mang tính axit vừa có hàm lượng chất rắn lơ lửng, Fe, Mn cao.
Nguyên lý hoạt động: Nước thải được bơm từ mức –51 vào bể khuấy (3), Tại bể khuấy trộn, được bổ sung thêm sữa vôi để điều chỉnh độ pH, dung dịch polyme keo tụ chất rắn lơ lửng, sau đó được chuyển sang bể lắng. Tại đây hạt bị keo tụ sẽ lắng xuống, nước sạch được đưa vào hệ thống thoát nước của khu vực. Bùn lắng của quá trình keo tụ được bơm lên sân phơi bùn. Nước róc từ bùn được đưa quay lại từ đầu hệ thống để xử lý triệt để. Việc điều chỉnh độ pH được thực hiện bằng đầu đo pH tự động, đầu đo này được kết nối với bơm định lượng sữa vôi, lượng sữa vôi sẽ được bổ sung sao cho đảm bảo pH đạt TCCP. Hàm lượng dung dịch của polyme cũng được thực hiện bằng bơm định lượng để điều chỉnh qua quá trình keo tụ. Hệ thống xử lý nước này có ưu nhược điểm sau:
- Ưu điểm:Là hệ thống mang tính tự động cao, kiểm soát được hoàn toàn các yếu tố như độ pH, chất rắn lơ lửng. Hệ thống tương đối hoàn chỉnh từ khâu trung hoà axít đến thu gom bùn cặn. Không tốn diện tích cho xây dựng công trình.
- Nhược điểm: Vốn đầu tư cho công trình lớn, chi phí vận hành cao.
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải – 51 Hà Lầm
1. Bơm nước thải; 2. Máy khuấy; 3. Bể trộn; 4. Bể lắng; 5. Bơm bùn;
6.Sân phơi bùn; 7. Sữa vôi và bơm định lượng; 8. Dung dịch và bơm định lượng polyme; 9. Đầu đo pH; 10. Nước sau xử lý.
d. Hệ thống xử lý nước thải nhà máy tuyển than Cửa Ông
Là hệ thống xử lý nước thải nhà máy tuyển than Cửa Ông nằm trong khuôn khổ dự án “viện trợ xanh” của chính phủ Nhật Bản
Nước thải sau qúa trình tuyển than được dẫn vào các hồ lắng sơ bộ, sau đó được dẫn đến trạm pha. Tại đây nước thải được bơm vào bể khuấy trộn với dung dịch sữa vôi và dung dịch polyme, sau đó được dẫn sang hồ lắng tinh, nước sạch được dẫn sang bể chứa. Tại đây nước sẽ được bơm tuần hoàn cấp nước cho nhà máy tuyển. Một hệ thống phà hút bùn di động tại hồ lắng tinh, bơm bùn vào hệ thống sân phơi bùn, nước róc bùn cho quay lại hệ thống.
Hệ thống này có các ưu nhược điểm sau:
+ Ưu điểm: Đây là một hệ thống tiên tiến, khép kín các khâu đồng thời tuần hoàn được nước phục vụ cho nhà máy tuyển và xử lý được khâu than bùn.
+ Nhược điểm: Chi phí đầu tư lớn.
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy thuyển than Cửa Ông 1. Nước thải nhà máy tuyển; 2. Bơm Polime; 3. Bơm sữa vôi; 4. Bể khuâý trộn;
5. Hồ lắng; 6. Bể thu nước sạch; 7. Phà bơm bùn di động; 8. Sân phơi bùn;
9. Bơm quay lại nhà máy tuyển