Đang tải... (xem toàn văn)
Trong công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” theo đường lối đổi mới của Đảng, ngành khai khoáng điển hình là ngành khai thác than có vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế của đất nước. Chỉ tính riêng về cân bằng năng lượng quốc gia trong những năm gần đây, than chiếm tỷ lệ từ 45 ÷ 52%. Ngoài ra, than còn là nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất khác và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng để thu hút ngoại tệ của nước ta.
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn Địa sinh thái và Công nghệ Môi trường, khoa Môi Trường, trường Đại học Mỏ – Địa Chất đã dạy dỗ, tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt em xin gửi lời cám ơn đến Cô giáo – Th.S Trần Thị Thanh Thủy – Bộ môn Địa sinh thái & CNMT và Th.S Đỗ Mạnh Dũng – PGĐ Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường – Vinacomin, người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Trong thời gian làm việc với cô, em không những tiếp thu được thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này. Bên cạnh đó là những ý kiến đóng góp của bạn bè, đã cho em nguồn động viên lớn để hoàn thành nhiệm vụ của đồ án. Qua đó em đã đạt được nhiều tiến bộ về kiến thức chuyên môn cũng như những kĩ năng làm việc bổ ích. Trong quá trình tính toán và lựa chọn các phương án thiết kế, do còn hạn chế về kiến thức cũng như hiểu biết về kiến thức thực tế nên bản đồ án này không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thầy cô giáo giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến toàn thể thầy cô và các bạn! Hà Nội, ngày 09/06/2014 Sinh viên Hoàng Cầm 1 1 MỤC LỤC 2 2 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 - Nhiệt độ không khí trung bình tháng huyện Tương Dương ( o C) 8 Bảng 1.2 - Tổng lượng mưa các tháng huyện Tương Dương (mm) 9 Bảng 1.3 - Vị trí quan trắc chất lượng môi trường không khí 14 Bảng 1.4 - Số liệu quan trắc vi khí hậu 14 Bảng 1.5 - Kết quả quan trắc chất lượng môi trường không khí xung quanh 15 Bảng 1.6 - Toạ độ vị trí quan trắc môi trường nước khu vực dự án 16 Bảng 1.7 - Kết quả phân tích chất lượng nước mặt 18 Bảng 1.8 - Kết quả phân tích chất lượng nước sinh hoạt 19 Bảng 1.9 - Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm 20 Bảng 1.10 - Kết quả phân tích chất lượng nước thải 21 Bảng 1.11 - Tọa độ vị trí quan trắc môi trường đất khu vực dự án 22 Bảng 1.12 - Kết quả quan trắc chất lượng môi trường đất 23 Bảng 2.1 - Hiệu quả phản ứng trung hòa của một số hóa chất 33 Bảng 2.2 - Chi phí của các hệ thống xử lý nước thải mỏ có tính axít khi dùng các hóa chất khác nhau (theo Skousen: 1990, 1993)35 Bảng 2.3 - Những thiết kế tiêu biểu được lựa chọn áp dụng cho một số ALD 42 Bảng 2.4 - Tổng hợp các giải pháp kiểm soát khí độc, bụi tại các mỏ than hầm lò trên thế giới 55 Bảng 2.5 - Tỷ lệ áp dụng công nghệ xử lý nước thải trong Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam tính đến năm 2005 63 Bảng 2.6 - Hiện trạng hoạt động của các hệ thống xử lý nước thải trong ngành than Việt Nam tính đến năm 2005 64 Bảng 3.1 - Tổng lượng nước chảy vào mỏ 65 Bảng 3.2 - Các thông số trong nước thải mỏ cần xử lý 66 Bảng 4.1 - Bảng tổng hợp các thông số bể điều hòa 73 Bảng 4.2 - Bảng tổng kết các thông số của bể trung hòa 74 Bảng 4.3 - Các thông số thiết kế bể pha NaOH 77 Bảng 4.4 - Các thông số thiết kế trộn nhanh bằng cơ khí 80 Bảng 4.5 - Bảng giá trị k t 81 Bảng 4.6 - Kích thước bể trộn có thể thiết kế theo bảng sau với turbine 6 cánh phẳng 81 Bảng 4.7 - Bảng tổng kết các thông số bể keo tụ 82 3 3 Bảng 4.8 - Các giá trị của C D cánh khuấy 84 Bảng 4.9 - Bảng thống số bể tạo bông 86 Bảng 4.10 - Các thông số của bể lắng đứng 89 Bảng 4.11 - Thông số thiết kế bể chứa bùn thải 89 Bảng 6.1 - Nhu cầu lao động của hệ thống xử lý nước thải 95 Bảng 6.2 - Biên chế và bố trí lao động theo chức danh công việc 95 Bảng 6.3 - Nhu cầu lao động của hệ thống xử lý nước thải 95 Bảng 6.4 - Dự kiến thời gian thi công 96 Bảng 6.5 - Dự trù nhân lực và kinh phí công tác thu thập tài liệu, khảo sát thực địa 97 Bảng 6.6. Các chi phí phụ của công tác thu thập tài liệu, khảo sát thực địa 97 Bảng 6.7 - Bảng chi phí phô tô và mua tài liệu 97 Bảng 6.8 - Dự trù kinh phí dụng cụ lấy mẫu và bảo quản mẫu 98 Bảng 6.9 - Dự trù kinh phí cho công tác phân tích mẫu nước Sông Cả và suối Khe Mú 98 Bảng 6.10 - Dự trù kinh phí cho công tác phân tích mẫu nước thải 99 Bảng 6.11 - Tổng dự trù kinh phí cho công tác khảo sát sơ bộ 99 Bảng 6.12 - Tổng hợp chi phí xây dựng các công trình thiết kế 102 Bảng 6.13 - Chi phí máy móc thiết bị 103 Bảng 6.14 - Chi phí lắp đặt thiết bị máy móc 104 Bảng 6.15 - Tổng dự toán cho toàn bộ công trình 104 Bảng 6.16 - Tổng hợp các máy móc thiết bị sử dụng điện 104 4 4 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 - Vị trí Công ty Cổ phần than Khe Bố 3 Hình 2.1 - Xử lý cặn rắn lơ lửng nước thải hầm lò bằng hồ lắng 3 tầng 24 Hình 2.2 - Sơ đồ lắng nước thải mỏ trong thiết bị lắng ngang, có sử dụng keo tụ 25 Hình 2.3 - Sơ đồ lắng nước thải mỏ trong thiết bị lắng đứng với các chất phụ gia và thiết bị lọc nhanh, công suất từ 25,50,75,100,150 m 3 /h 25 Hình 2.4 - Sơ đồ nguyên lý trung hòa axit nước thải mỏ 26 Hình 2.5 - Sơ đồ công nghệ xử lý nước axit bằng trung hoà sữa vôi theo kết hợp keo tụ và lắng 26 Hình 2.6 - Sơ đồ công nghệ sử dụng khí mêtan phát sinh từ mỏ than đá để xử lý nước thải mỏ với hàm lượng muối cao 29 Hình 2.7 - Hệ thống sử dụng khí mêtan phát sinh từ mỏ than để xử lý nước thải mỏ với hàm lượng muối cao tại mỏ Morcineck - Ba Lan 29 Hình 2.8 - Quá trình xử lý nước thải mỏ có tính axít bằng kiềm và ôxi hóa sắt 32 Hình 2.9 - Quá trình Biosunfit trong xử lý tính axít của nước thải 38 Hình 2.10 - Hệ thống thử nghiệm phản ứng đáy tràn kỵ khí để xử lý nước thải mỏ có tính axít (Dill, nkk, 1994) 38 Hình 2.11 - Một wetlands nhân tạo điển hình để xử lý nước thải mỏ có tính axít 38 Hình 2.12 - Mặt cắt ngang của một một ALD điển hình 40 Hình 2.13 - Tiến hành xây dựng 1 ALD ở West, Virginia, Mỹ 42 Hình 2.14 - Thiết bị bùn nồng độ thấp hợp nhất với bể cô đặc bùn 43 Hình 2.15 - Hệ thống sử dụng bộ pha trộn hoá chất định lượng chuẩn 45 Hình 2.16 - Lưu đồ thể hiện thành phần chính của hệ thống phản ứng vi sinh để xử lý nước thải 46 Hình 2.17 - Hệ thống khử và sản sinh kiềm sử dụng lớp đá vôi và chất hữu cơ để xử lý bằng phương pháp bị động 47 Hình 2.18 - Màng phản ứng lọc có thể được sử dụng để xử lý nước ngầm có tính axít 48 Hình 2.19 - Sơ đồ mô tả tầng bảo vệ điện hoá cho lớp đất phủ 50 Hình 2.20 - Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ có hàm lượng muối nhờ thẩm tách bằng điện tại mỏ A Cam của Tam Túc – Trung Quốc 52 Hình 2.21 - Xử lý nước thải bằng hệ thống bể lắng 61 Hình 2.22 - Hệ thống xử lý nước thải bằng đá vôi 61 5 5 Hình 2.23 - Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải bằng sữa vôi+ thoát qua mương chứa rọ đá 62 Hình 3.1. Dây truyền công nghệ xử lý nước thải cho mỏ than 66 Hình 4.1 - Sơ đồ nguyên lý của bể pha NaOH 76 Hình 4.2 - Bể lắng đứng 86 6 6 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ALD BTC BTNMT BYT CP HTXLNT NĐ PAC QCVN TCVN TB – ĐN TCXD TCCP TT TTTK UBND VINACOMIN XDCT Mương đá vôi yếm khí Bộ Tài chính Bộ Tài nguyên Môi trường Bộ Y tế Chính phủ Hệ thống xử lý nước thải Nghị định Chất trợ keo Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam Hướng Tây Bắc – Đông Nam Tiêu chuẩn xây dựng Tiêu chuẩn cho phép Thông tư Tính toán thiết kế Ủy Ban Nhân Dân Tập đoàn Than – Khoáng sản Việt Nam Xây dựng công trình 7 7 MỞ ĐẦU Trong công cuộc “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa” theo đường lối đổi mới của Đảng, ngành khai khoáng điển hình là ngành khai thác than có vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế của đất nước. Chỉ tính riêng về cân bằng năng lượng quốc gia trong những năm gần đây, than chiếm tỷ lệ từ 45 ÷ 52%. Ngoài ra, than còn là nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất khác và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng để thu hút ngoại tệ của nước ta. Cùng với lợi ích kinh tế từ việc khai thác than thì hoạt động này cũng mang đến những ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường khu vực khai thác như: thay đổi cảnh quan, biến đổi các các hệ sinh thái, không khí bị ô nhiễm bởi bụi và tiếng ồn, đặc biệt là ô nhiễm nước mặt và nước ngầm do nước thải mỏ chưa qua xử lí đổ thải ra môi trường khu vực khai thác. Vì vậy, để đảm bảo phát triển bền vững ngành than, đảm bảo vệ sinh môi trường cho cộng đồng, Tập đoàn Than – Khoáng sản Việt Nam đã có chủ trương giám sát môi trường các mỏ khai thác than, tiến hành xây dựng các công trình xử lý môi trường đảm bảo yêu cầu chất lượng. Mỏ than Khe Bố thuộc Công ty Cổ phần than Khe Bố – xã Tam Quang – huyện Tương Dương – tỉnh Nghệ An, khai thác than bằng phương pháp hầm lò. Nước thải hầm lò của mỏ có hàm lượng sắt cao, mangan và chất rắn lơ lửng cao vượt quá tiêu chuẩn cho phép nên khi xả thải vào môi trường qua suối Khe Mú và sông Cả sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng của nước sông, suối, gây tác động xấu đến môi trường, hủy hoại môi sinh và cảnh quan khu vực. Để góp phần vào việc bảo vệ môi trường, ngăn ngừa và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do quá trình khai thác than gây ra ở mỏ than Khe Bố, đề tài: " Đánh giá hiện trạng môi trường và thiết kế hệ thống xử lý nước thải mỏ than Khe Bố – xã Tam Quang – huyện Tương Dương – tỉnh Nghệ An. Công suất 4500 m 3 /ngày. Thời gian thi công 6 tháng” được thực hiện là rất cần thiết. Đề tài tập trung nghiên cứu điều kiện địa lý tự nhiên khu vực Tương Dương, Nghệ An; đánh giá hiện trạng môi trường, chất lượng nước thải mỏ; tính toán thiết kế thông số các công trình xử lý nước thải mỏ, tính toán dự trù nhân lực và kinh phí cho công trình xử lý nước thải mỏ than Khe Bố. Để thực hiện nội dung đề tài phù hợp với yêu cầu chuyên môn và cấu trúc của Bộ môn Địa sinh thái và Công nghệ Môi trường, trường Đại học Mỏ – Địa chất, đồ án được hoàn thành gồm 2 phần chính với 6 chương như sau: 8 8 MỞ ĐẦU PHẦN 1. PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN Chương 1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực mỏ than Khe Bố Chương 2. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải mỏ Chương 3. Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Chương 4. Thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý nước thải mỏ than Khe Bố PHẦN 2. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CHI PHÍ Chương 5. Thiết kế các dạng công tác Chương 6. Tính toán dự trù nhân lực và kinh phí KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 9 9 CHƯƠNG 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘIKHU VỰC MỎ THAN KHE BỐ 1.1.Điều kiện tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Mỏ than Khe Bố thuộc Công ty Cổ phần than Khe Bố xã Tam Quang – huyện Tương Dương – tỉnh Nghệ An có vị trí địa lý như sau: + Phía Bắc giáp đồi núi; + Phía Nam gần sông Cả; + Phía Đông giáp đường vào ô tô của khu mỏ và suối Khe Mú; + Phía Tây giáp đồi và bản Phiềng Khầm. Hình 1.1 – Vị trí khu vực mỏ than Khe Bố 1.1.2. Đặc điểm địa hình Địa hình khu mỏ Khe Bố có dạng đồi núi cao, các dãy núi chạy nối tiếp nhau theo hướng Bắc – Nam. Các đỉnh núi có độ cao thay đổi từ +100 m đến +400 m. Địa hình bị phân cắt nhiều bởi các suối nhỏ, triền núi, phía Nam hai bên sườn rất dốc. Các nguồn nước này bắt nguồn từ đỉnh núi đổ về phía Tây Nam và Đông Nam khu mỏ. Địa hình mỏ than Khe Bố gồm các quả đồi có độ cao từ 100 ÷ 200 m, sườn đồi loại từ 15 ÷ 30 o , chia cắt địa hình bởi các dòng suối cạn, bề mặt địa hình được một lớp đệ tứ dầy từ 3 ÷ 8 m, được phủ một thảm thực vật dầy do đó các yếu tố ngoại sinh xảy ra không đáng kể. 10 10 [...]... – Sơ đồ nguyên lý trung hòa axit nước thải mỏ 1 – Thi t bị khuấy trộn; 2 – Đầu đo pH tự động; 3 – Thi t bị điều khiển tự động; 4 – Thi t bị định lượng; 5 – Bể chứa dung dịch sữa vôi Giải pháp xử lý nước thải có tính axit bằng công nghệ sử dụng sữa vôi để trung hòa kết hợp với giải pháp lắng, lọc là phổ biến ở Nga Hình 2.5 thể hiện sơ đồ công nghệ xử lý nước thải mỏ than hầm lò có tính axit đặc trưng... PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỎ 2.1 Các phương pháp xử lý nước thải mỏ trên thế giới 2.1.1 Các giải pháp kiểm soát, quản lý nước thải các mỏ than hầm lò tại Nga 2.1.1.1 Giải pháp xử lý nước thải hầm lò có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao Xử lý nước thải hầm lò bị ô nhiễm bởi hàm lượng chất rắn lơ lửng có thể được thực hiện bằng phương pháp lắng, lọc với các thi t bị làm trong nước hoặc thi t bị lắng, có kết cấu... 50%) thu hồi từ mỏ Morcinek, sau đó tập trung bùn cặn thải ra được làm khô thu muối phục vụ thương mại hoặc đem chôn Sơ đồ công nghệ sử dụng khí mêtan phát sinh từ mỏ than đá để xử lý nước thải mỏ với hàm lượng muối cao tại mỏ Morcineck – Ba Lan (Hình 2 .6) 34 Hình 2 .6 – Sơ đồ công nghệ sử dụng khí mêtan phát sinh từ mỏ than đá để xử lý nước thải mỏ với hàm lượng muối cao Hình 2.7 - Hệ thống sử dụng khí... nhiều giải pháp để xử lý nước có hàm lượng khoáng hóa cao nhưng tại Ba Lan đã có một cách tiếp cận hợp lý để xử lý nước nhiễm mặn đó là trong quy trình công nghệ xử lý nước thải mỏ có sử dụng khí metan thu được từ mỏ như là nguyên liệu cho xử lý nước Như vậy, với cách làm đó đã giải quyết được hai mục tiêu là xử lý nước thải kết hợp với khí thải, mang lại hiệu quả về kinh tế và môi trường Điều kiện ban... Dương (mm) Năm Tháng Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 2009 2010 2011 2012 21,7 27,1 15,5 27,9 58,9 39,4 26, 3 56, 0 44,4 30,5 95,5 88,7 96, 2 71,9 68 ,7 25,0 178,0 200,2 185 ,6 232,3 48,9 56, 5 194,3 1 46, 3 59,0 65 ,1 84,7 185,8 289,4 90,7 265 ,0 384,0 82,7 171,0 179,9 2 16, 6 85,1 4 16, 7 154,9 522,1 74,3 130,0 38,4 31,8 38,2 32 ,6 19,7 33 ,6 (Nguồn: Báo... được từ quá trình xử lý có tính kiềm cao vì vậy có thể được tuần hoàn để xử lý nhằm giảm tiêu hao sữa vôi, thúc đẩy quá trình làm trong nước và tăng khả năng nén cặn bùn Hình 2.5 – Sơ đồ công nghệ xử lý nước axit bằng trung hoà sữa vôi theo kết hợp keo tụ và lắng 32 1 – Bể khuấy trộn 2 ngăn; 2 – Thùng hoà trộn nước thải với hóa chất; 3 – Bể lắng; 4 – Bề chứa; 5 – Bể nén bùn; 6 – Thi t bị điều tiết... Hình 2.7 - Hệ thống sử dụng khí Metan phát sinh từ mỏ than để xử lý nước thải mỏ với hàm lượng muối cao tại mỏ Morcineck – Ba Lan 2.1.4 Các giải pháp kiểm soát, quản lý nước thải các mỏ than hầm lò tại Mỹ Các giải pháp xử lý nước thải mỏ than nói chung và nước thải mỏ than hầm lò nói riêng tại Mỹ có thể được phân thành hai loại: các giải pháp chủ động và các giải pháp bị động 35 2.1.4.1 Các giải pháp... động gồm 2 hướng: hướng xử lý bằng hóa học và hướng xử lý bằng sinh học a Hướng xử lý nước thải mỏ than bằng hóa học Đặc tính chung của nước thải ngành khai thác than là có tính axit mạnh, hàm lượng ion Fe, Mn ở dạng hòa tan cao Các hoá chất có tính kiềm được sử dụng để trung hòa và loại bỏ các kim loại dạng hòa tan trong nước thải mỏ có tính axit Trong công nghệ xử lý nước thải mỏ bằng hóa chất có các... Aquatech, hợp nhất, tích hợp sẵn chế độ xử lý, áp lực cao thẩm thấu ngược và cuối cùng là sự tích tụ muối tại thi t bị bay hơi Chế độ tiền xử lý được thi t kế đặc biệt cho chất thải phức tạp, điển hình của dòng nước nhiễm mặn từ các vỉa than Sau tiền xử lý, một hệ thống thẩm thấu ngược chuyển đổi nước thải nhiễm mặn thành nước sạch sử dụng được và thải ra cặn than, muối Thi t bị làm bay hơi đốt bằng khí... tách nước bùn; 17 – Hố nhận nước róc bùn, bơm tuần hoàn 31 2.1.1.2 Xử lý nước thải hầm lò có tính axit Xử lý nước thải hầm lò có tính axit là loại bỏ trong nước các tạp chất khoáng chứa muối và ion các kim loại nặng, đồng thời nâng cao độ pH đến giá trị cho phép, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trường Hình 2.4 thể hiện sơ đồ nguyên lý trung hòa axit nước thải mỏ ở Nga Hình 2.4 – Sơ đồ nguyên lý trung . kế hệ thống xử lý nước thải mỏ than Khe Bố – xã Tam Quang – huyện Tương Dương – tỉnh Nghệ An. Công suất 4500 m 3 /ngày. Thời gian thi công 6 tháng được thực hiện là rất cần thi t. Đề tài tập. chuyền công nghệ xử lý nước thải Chương 4. Thi t kế dây chuyền công nghệ xử lý nước thải mỏ than Khe Bố PHẦN 2. THI T KẾ VÀ TÍNH TOÁN CHI PHÍ Chương 5. Thi t kế các dạng công tác Chương 6. Tính. vệ môi trường, ngăn ngừa và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do quá trình khai thác than gây ra ở mỏ than Khe Bố, đề tài: " Đánh giá hiện trạng môi trường và thi t kế hệ thống xử lý