Luận Văn thiết kế hệ thống xử lý nước thải mỏ than Nam Mẫu Uông Bí Quảng Ninh

Mỏ than Nam Mẫu nằm cách trung tâm thị xã Uông Bí tỉnh Quảng Ninh về phía tây bắc khoảng 25km, phía bắc là dãy núi Bảo Đài, phía nam là thôn Than Thùng, phía đông giáp khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh, phía tây giáp di tích Yên Tử Khu vực dự kiến xây dựng Trạm xử lý nước thải lò +125 nằm trong phạm vi khu vực mặt bằng công nghiệp lò +125, cách cửa lò +125 khoảng 400m về phía tây nam.

PHẦN I PHẦN CHUNG VÀ CHUYÊN MÔN

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TỄ XÃ HỘI,

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA SINH THÁI MỎ NAM MẪU 1.1 Điều kiện tự nhiên

I.1.1- Vị trí địa lý

Mỏ than Nam Mẫu nằm cách trung tâm thị xã Uông Bí - tỉnh Quảng Ninh vềphía tây bắc khoảng 25km, phía bắc là dãy núi Bảo Đài, phía nam là thôn ThanThùng, phía đông giáp khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh, phía tây giáp di tíchYên Tử

Khu vực dự kiến xây dựng Trạm xử lý nước thải lò +125 nằm trong phạm vikhu vực mặt bằng công nghiệp lò +125, cách cửa lò +125 khoảng 400m về phíatây nam

Đặc điểm khí hậu trong khu vực thay đổi khác biệt giữa hai mùa (mùa hè

và mùa đông) trong năm Nhiệt độ trung bình năm dao động khoảng 23,3 -23,6 oC

Tọa độ vị trí địa lý: X: 70.265 - 70.275

Y: 38.179 - 70.145

Mỏ Nam

Mùa đông khá lạnh (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau), lạnh nhất là tháng giêng,nhiệt độ trung bình dao động từ 15 - 16,9oC Nóng nhất là tháng 7, nhiệt độ trungbình từ khoảng 25 - 28,6oC Biên độ dao động ngày - đêm của nhiệt động tươngđối nhỏ do ảnh hưởng của biển, biên độ trung bình khoảng 6-7oC Những thángmùa đông dao động mạnh , biên độ trung bình khoảng 8 đến 9oC Nhiệt độ thấpnhất tuyệt đối là 13 oC Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối là 31 - 32oC Tổng lượng nhiệttrung bình năm khoảng 120Kcal/cm2, khoảng 1.600 gìơ nắng trong năm.

Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm vùng Uông Bí được đo tạitrạm khí tượng Phương đông như sau:

Bảng I.1 Nhiệt độ trung bình tháng và năm khu vực Uông Bí năm 2010

độ ẩm cao nhất do có nhiều mưa phùn – khoảng 90% Suốt mùa hè độ ẩm daođộng từ 84 - 85%

Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm vùng Uông Bí đo tại trạm Khítượng Phương Đông như sau:

Bảng I.2 Độ ẩm ương đối trung bình năm 2010

Nguồn: Trạm khí tượng Phương Đông.

* Bức xạ mặt trời

Số giờ nắng trong ngày trung bình: 4,7 giờ

Tổng bức xạ Q lúc 12giờ 30 phút (trong thời gian quan trắc từ 1970 – 1993)Qmax = 2,15 cal/cm2 phút

QTB = 1,28 cal/cm2 phút

Bức xạ tổng cộng trung bình tháng và năm vùng Uông bí đo tại trạmPhương Đông (cách Nhà máy điện 4km) như sau:

Bảng I.3 Bức xạ tổng cộng trung bình tháng và năm (kcal/cm 2 )

43, 3

43, 7

49,

58, 6

66, 5

85,

8 83,2

74,

2 786Mặt hồ Nước ngọt 91,

8

65, 1

62, 9

71, 0

110, 6

112, 6

123, 7

97, 0

11 0

14 1

130, 7

11 6

123 2 Trạm Uông Bí 67,

5

55, 1

53, 2

56,

3 81,1 83,2 82,4

61, 5

70, 6

98,

7 98,1

87,

1 895Trạm Phương

Đông

75, 1

56, 6

54, 1

61,

6 86,5 88,7 92,7

72, 3

81, 6

Khu vực Uông Bí có hướng gió thịnh hành chủ yếu theo hai mùa Mùa hạ

là hướng Nam - Đông Nam, mùa đông là hướng gió Bắc - Đông Bắc Theo các sốliệu quan trắc tại trạm khí tượng Uông Bí, tốc độ gió trung bình trong năm ở thị xãUông Bí là 1,8m/s Tốc độ gió trung bình vào tháng nóng nhất (tháng 7) là 2m/s,tốc độ trung bình vào tháng lạnh nhất (tháng 1) là 1,7m/s Nếu xét theo mùa thì tốc

độ gió mùa đông từ 3 – 4 m/s, mùa hè từ 4 – 5 m/s

Hoa gió tháng 4(Hướng gió NĐN Hoa gió tháng 10(hướng gió BĐB

Tần suất bão đổ bộ vào Quảng Ninh khoảng 2,8 % Trung bình 1 năm có 1,5cơn bão Sức gió từ cấp 8 đến cấp 10, mạnh nhất đến cấp 12, nhưng xác suấtthấp (khoảng 15 ÷ 18 năm một lần) Bão thường theo hướng Tây, Tây Bắc

* Mưa

Thị xã Uông Bí có lượng mưa tương đối lớn Lượng mưa trung bình nămtrong khu vực dao động từ 1606 - 1700mm, xấp xỉ với lượng mưa ở đồng bằngBắc Bộ, mỗi năm có khoảng 143 ngày mưa Tháng có lượng mưa trung bình caonhất là tháng 8 Tổng lượng mưa hàng tháng và năm được đưa ra trong bảng sau

Bảng I.6 Tổng lượng mưa hàng tháng khu vực Uông Bí 2010

mm 24,

1

24, 7

45, 5

Bảng I.7 Tổng số giờ nắng trong năm tại Uông Bí 2010

Nguồn: Trạm khí tượng Phương Đông

I.1.3- Hệ thống thủy văn

Thị xã chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ chật triểu vịnh Bắc Bộ, biên độ giaothông thủy triệu trung bình 0,6m Thị xã có 3 con sông chảy qua là sông Bá Bạc,Sông Uông, Sông Sinh Hệ thống sông suối phần lớn là sông nhỏ , diện tích lưuvực hẹp, nguồn nước và lưu lượng không đáng kể

- Sông Đá Bạc

Sông Đá Bạc (Đá Bạch) hay còn gọi là Sông Bạch Đằng là đoạn sông cuốicùng của sông Thái Bình chảy vào vịnh Bắc Bộ theo hướng Tây Bắc - Đông Namngăn cách Yên Hưng – Quảng Ninh với Thuỷ Nguyên - Hải Phòng, các chi lưuchảy vào huyện là Sông Chanh, Sông Nam, các sông này đều đổ ra biển ở cửaNam Triệu – Lạch Huyện Sông Đá Bạc là cửa ngõ phía đông là giao thông quantrọng từ Biển Đông vào nội địa Việt nam Cửa sông rộng rút nước từ vùng đồngbằng bắc Bộ đổ về Vịnh Hạ Long Hạ Lưu sông thấp, độ dốc không cao nên chịuảnh hưởng của thuỷ triều khá mạnh, lúc triều dâng nước trải đôi bờ đến vài cây số,lòng sông đã rộng lại sâu từ 8 đến 18m Triều lên đến độ nước cường, nước rútđến 30 cm trong một giờ, ào ào xuôi ra biển, mực nước chênh lệch khi cao nhất vàthấp nhất khoảng 2,5 đến 3,2m

Với đặc điểm trên nên sông Đá Bạc là nước lợ, có thành phần muối cao,ảnh hưởng thuỷ triều do chế độ nhật triều điển hình, biên độ từ 3-4m Nét riêngbiệt ở đây là hiện tượng sinh con nước Các tháng mùa hạ thuỷ chiều lên cao nhấtvào buổi chiều, mùa đông nước lên cao và buổi sáng

Lưu lượng nước sông rất lớn và rất thuận tiện cho việc giao thông đườngthuỷ, mùa mưa lưu lượng nước lên đến 1.000 m3/giây

- Sông Uông và sông Sinh

Sông Uông được tiếp nối từ sông Vàng Danh, kết thúc ở phần đất phườngQuang Trung, là ranh giới nước ngọt và nước mặn, có đập tràn để lấy nước làm

mát cho nhà máy điện Uông Bí Sông Sinh chạy qua trung tâm Thị xã dài 15km,

có khả năng cung cấp nước cho nông nghiệp và nuôi thủy sản

Sông Sinh và Sông Uông là hai phụ lưu nhỏ đều bắt nguồn từ vùng đồi núicao phía nam dãy núi Yên Tử đổ vào Sông Đá Bạc tại khu vực hồ Điền Công,hướng chảy chính của sông này là Bắc – Nam, ở đoạn cuối (ra sông Đá Bạc) cácsông này bị ảnh hưởng của triều mặn của sông Đá Bạc

Lưu lượng dòng chảy phía thượng lưu dập tràn Sông Uông và sông Sinhnhư sau:

Bảng I.8 Lưu lượng trung binh dòng chảy sông Uông thống kê từ 2007 - 2009

0,38 6

0,74

6 1,2

2,4 7

4,1 9

7,8 5

1,4

1 2,7

0,9 6

0,82 6

Nguồn: Trạm khí tượng Phương Đông

- Lưu lượng bùn cát lơ lửng: 0,305 kg/s

- Lưu lượng bùn cát di đẩy: 0,01 kg/s

- Tổng lượng bùn cát hàng năm: 10,9.103kg/ năm

Bảng I.9 Lưu lượng trung bình dòng chảy sông Sinh thống kê từ 2007 - 2009

0,75

2 1,32 2,67 4,35 8,12 1,74 2,84 1,24 0,92

Nguồn: Trạm khí tượng Phương Đông

- Lưu lượng bùn cát lơ lửng: 0,323 kg/s

- Lưu lượng bùn cát di đẩy: 0,01 kg/s

- Tổng lượng bùn cát hàng năm: 12,1.103kg/ năm

I.1.4 Đặc điểm địa chất công trình

Qua khảo sát thực địa, sơ bộ xác định:

sườn núi thường dốc, núi có độ cao trung bình là 450m Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi nhiều suối cắt qua địa tầng chứa than

và chạy dọc theo theo hướng từ bắc xuống nam đổ vào suối lớn Trung Lương, lưu lượng thay đổi từ 6,1 l/ s - 18,00 l/s

- Phần phía bắc là đất sườn đồi nguyên thủy, chia làm 2 lớp chủ yếu: Lớptrên là sét pha màu nâu vàng, nâu đỏ, lẫn dăm sạn, trạng thái dẻo đến dẻo cứng,dày 1,2m - 2,0m Lớp dưới là sét kết, cát kết màu nâu vàng, trạng thái nửa cứngđến cứng, dày trên 2,0m

- Phần phía nam là đất san lấp mặt bằng gồm sét pha lẫn đá dăm, dăm sạn,trạng thái bở rời, dày 1,5m - 4,0m, dưới là lớp đất sườn đồi nguyên thủy

* Địa tầng

- Toàn bộ trầm tích chứa than khu Nam Mẫu là một phần cánh nam lếp lôì

Bảo Đài, tuổi trầm tích chứa than đã được xếp vào kỷ Triat_Jura, trong do có phụdiệp dưới than có tuổi T2l_T3C và phụ diệp chứa than có tuổi T3_J1

- Khái quát địa tầng chứa than:

+ Tập (T3n _ J1)2: Tập này nằm khá chỉnh hợp trên tập thứ nhất và có mầu đen hơn, độ hạt lớn hơn tập thứ nhất Nham thạch chủ yếu là bột kết, cát kết, và các vỉa than Trong tập này chứa 10 vỉa than trong đó có 9 vỉa có giá trị công nghiệp

+ Tập (T3n _ J1)3: Tập 3 nằm bất chỉnh hợp trên tập hai, nham thạch chủ yếu là: cát kết hạt lớn, hạt thô, xen kẽ các lớp than mỏng không liên tục, chiều dầy trung bình của tập này khoảng 327m

Kiến tạo

Có thể phân chia khoáng sàng mỏ than Nam Mẫu thành các khối kiến tạo sau đây:

- Khối I: Được giới hạn phía đông là đứt gẫy F12, phía tây là tuyến Ia

- Khối II: Được giới hạn phía đông là tuyến Ia, phía tây là tuyến Vb

I.2 Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực

a Dân số

Dân số Thị xã Uông bí năm 2006 là 100.950 người, mật độ dân số 394người/km2, dân cư phân bố không đều, có sự chênh lệch lớn về mật độ dân cư giữacác xã, phường Mật độ dân cư lớn tập trung ở các phường Trưng Vương, QuangTrung, Nam Khê, Thanh Sơn… các xã có mật độ dân số thấp như Thượng YênCông, Điền Công, Phương Nam…

Cơ cấu dân số theo độ tuổi là cơ cấu dân số trẻ (số người từ 0-14 tuổichiếm 31,4%, từ 15-59 tuổi chiếm59,6%, trên 60 tuổi khoảng 9%) Tỷ lệ dân sốtrong độ tuổi lao động và số người cao tuổi có xu hướng tăng, tạo áp lực lớn vềgiải quyết việc làm và những vấn đề xã hội

Về thành phần lao động chỉ có khoảng 30 – 50% số dân số sống băng nôngnghiệp còn lại là cán bộ phi nông nghiệp như : Lâm nghiêp, nuôi trồng hải sản,tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ và các công nhân viên của các nhà máy, xí nghiệpđóng trên địa bàn xã

b Dân tộc - Tôn giáo Thị xã Uông Bí

Thị xã Uông Bí có nhiều dân tộc thiểu số sống trên địa bàn Tổng số có3.839 người, trong đó: Dân tộc Dao 2.970 người; Dân tộc Tày 240 người; Dân tộcHoa 520 người; Dân tộc Thanh Y 06 người; Dân tộc Nùng 52 người; Dân tộcMường 09 người; Dân tộc Thổ 09 người; Dân tộc Sán Dìu, Cao Lan 28 người

c Vệ sinh môi trường

Thị xã có khoảng trên 100ha đất có thể trồng cây xanh, đạt mức bình quân

10 m2/người Trong đó đất trồng cây xanh công cộng khu vực dân dụng khoảng20ha Hiện nay Thị xã có công ty Môi trường Đô thị là doanh nghiệp công ích với

180 cán bộ công nhân viên chức, được trang bị 4 xe tải, 3 xe phun nước, 4 xe éprác, 1 xe ca, 1 xe con, 1 xe thang điện, 1 máy xúc gạt, 1 xe hút chất thải Hàngnăm thực hiện thu gom xử lý trên 90 % lượng rác thải của Thị xã

Ngoài ra Thị xã còn có Công ty cổ phần Thương mại dịch vụ Uông Bíchuyên làm vệ sinh môi trường (Quét đường, vận chuyển rác, phun nước tưới rửađường, nạo vét cống rãnh) dọc tuyến đường 18A

Như vậy, công tác vệ sinh môi trường cần được đầu tư xây dựng thêm bãirác, trồng thêm cây xanh trên diện tích đất dành cho cây xanh để đảm bảo vệ sinhmôi trường ngày càng tốt hơn.

Phong trào thể dục thể thao những năm qua có bước phát triển mạnh mẽ,một số điển hình như: năm 2006 Thị xã đã tổ chức 18 giải thể thao cấp Thị xã, tạo

ra phong trào thể thao, rèn luyện sức khoẻ sâu rộng trong các tầng lớp nhân dân,các cơ quan, đơn vị, doanh nghiệp, trường học trên địa bàn Thị xã Tiêu biểu là: tổchức giải bơi truyền thống 2006, tổ chức thành công giải việt dã Thị xã lần thứ 14;đăng cai giải việt dã truyền thống lần thứ 36 của Tỉnh Thị xã giành cúp vô định.Triển khai quy chế hoạt động văn hoá và kinh doanh dịch vụ văn hoá theo Nghịđịnh 11 của Chính phủ, tham gia các hoạt động văn hoá thể dục thể thao của Tỉnhnhư giải bơi truyền thống của Tỉnh và hội thao kỹ thuật chữa cháy toàn Tỉnh có 7đội tham gia đạt thứ hạng cao Hàng năm tổ chức 15 - 20 giải cấp Thị xã, tham gia

từ 10 -15 giải thể thao cấp Tỉnh

e Điều kiện kinh tế

Uông Bí nổi tiếng với nền công nghiệp khai thác than Mỏ than Vành Danh,Bạch Thái Bưởi được khai thác từ thời thuộc địa Những năm gần đây thêm nhiều

mỏ và công ty than được thành lập tại khu vực Uông Bí như Công ty than NamMẫu, công ty than Uông Bí với nhiều Công ty thành viên như Công ty than HồngThái, Đồng Vông Sản lượng than khai thác liên tục tăng trưởng Về sản xuấtđiện, Uông Bí là cái nôi của công nghiệp sản xuất điện năng Nhà máy nhiệt điệnUông Bí khởi công năm 1961 từng là cánh chim đầu đàn của ngành điện miền Bắc

XHCN Từ tháng 5 năm 2002, đã khởi công xây dựng nhà máy nhiệt điện Uông Bí

mở rộng 300 MW giai đoạn 1 Từ tháng 1 năm 2006, đã thực hiện công tác chuẩn

bị mặt bằng để khởi công xây dựng nhà máy nhiệt điện Uông Bí mở rộng giaiđoạn 2, tháng 5 năm 2008 đã khởi công xây dựng tổ máy mở rộng giai đoạn 2công suất 330 MW nâng tổng công suất của nhà máy lên 740 MW trong tương laikhông xa Hiện nay, trên địa bàn thị xã có 1 khu công nghiệp diện tích gần 1.300ha; đã có 17 dự án công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp đầu tư vào thị xã, tập trung

ở những cụm, và KCN đã được quy hoạch Nhiều nhà máy, xưởng sản xuất đi vàohoạt động đã mở ra các ngành nghề mới, sản xuất những mặt hàng mới Từ đó, tạonên tiềm năng đẩy nhanh tăng trưởng kinh tế và thêm nhiều việc làm cho lựclượng lao động tại chỗ như: nhà máy xi măng Lam Thạch, Cty Chế biến Lâm sảnXuất khẩu, nhà máy gạch Tuynen, Cty giày da Sao Vàng; Đặc biệt có Nhà máyChế tạo thiết bị nâng hạ, Nhà máy Cơ khí chính xác Công trình trọng điểm quốcgia đã đi vào hoạt động… Hàng năm, giá trị công nghiệp - tiểu thủ công nghiệpcủa thị xã tăng hơn 22% Quốc lộ 18A và đường sắt Yên Viên-Hạ Long chạyngang qua Uông Bí

Thị xã Uông Bí là nơi có nhiều mỏ khai thác than hầm lò, dân cư chủ yếu làCBCNV các doanh nghiệp khai thác, chế biến, tiêu thụ than trong khu vực Ngoàicông nghiệp than, trên địa bàn thị xã Uông Bí đang phát triển các ngành côngnghiệp khác như điện, vật liệu xây dựng, nông nghiệp và các ngành dịch vụ liênquan

Quốc lộ 18A là tuyến đường giao thông quan trọng nối liền thị xã Uông Bívới thành phố Hạ Long và các huyện thị khác trong tỉnh Quảng Ninh Cảng ĐiềnCông là cảng chính dùng để xuất than Quốc lộ 10 từ Hải Phòng qua Quảng Ninhgặp quốc lộ 18A tại ngã ba Cầu Sến Giao thông thủy nối Hải Phòng với Hạ LongĐịa điểm xây dựng trạm xử lý nước thải lò +125 mỏ than Nam Mẫu tại mặtbằng sân công nghiệp +125 - Công ty than Nam Mẫu, cách cửa lò +125 khoảng400m về phía tây nam

Để vào khu vực xây dựng công trình, từ quốc lộ 18A theo đường bê tông vậnchuyển than vào Vàng Danh, qua Lán Tháp rẽ về phía tây bắc bắc Trong khu vực

đã có hệ thống đường điện 6kV, 380V của mỏ

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nước thải thường chứa nhiều tạp chất và vi sinh có bản chất khác nhau Vìvậy, mục đích của xử lý nước thải là sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn đãđặt ra Đặc trưng của nước thải bệnh viện tương tự như nước thải sinh hoạt Nhưng

có đặc điểm khác là nước thải bệnh viện có nhiều vi trùng gây bệnh, chất tẩy rửa

và các hóa chất Trong phần này sẽ đưa ra một số phương pháp cơ bản có thể được

áp dụng trong công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

II.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quátrình thuỷ cơ Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tínhchất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cầnthiết

Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoàtan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất của các côngtrình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lý có thể

lên tới 75% chất lơ lửng và 40 ÷ 50% BOD

II.1.1 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn

Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thểgây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải

• Song chắn rác: Nhằm giữ lại các vật thô ở phía trước Song chắn được chialàm hai loại di động hoặc cố định, thường được đặt nghiêng một góc 60o – 75otheo hướng dòng chảy, được làm bằng sắt tròn hoặc vuông và cũng có thể là vừatròn vừa vuông, thanh nọ cách thanh kia một khoảng bằng 60 – 100 mm để chắnvật thô và 10 – 25mm để chắn vật nhỏ hơn Vận tốc dòng chảy qua song chắnthường thường lấy 0,8 – 1 m/s Trước chắn rác còn có khi lắp thêm máy nghiền đểnghiền nhỏ các tạp chất

• Lưới lọc: Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích thước

cở nhỏ và mịn hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 –1mm Lưới lọc được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau

II.1.2 Lắng cát

Bể lắng cát thường được thiết kế để tách các tạp chất rắn vô cơ không tan cókích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải Dựa vào nguyên lý trọng lực, dòngnước thải được cho chảy vào bể lắng theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến,theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và toả ra xung quanh… Nước qua bểlắng, dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống dưới và kéo theo mộtphần chất đông tụ Theo nguyên lý làm việc, người ta chia bể lắng cát thành hailoại: bể lắng ngang và bể lắng đứng

II.1.3 Các loại bể lắng

Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố chính sau: lưu lượng nước thải,thời gian lắng, khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng, tải lượngthuỷ lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt

độ của nước thải và kích thước bể lắng

Trong bể lắng ngang, người ta chia dòng chảy và quá trình lắng thành bốn

vùng: vùng nước thải vào, vùng tách, vùng xả nước ra và vùng bùn Bể lắng

thường có chiều sâu H từ 1,5 ÷ 4 m, chiều dài bằng 8 ÷ 12 lần chiều cao H, chiềurộng kênh từ 3 ÷ 6 m Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang thường chọn khônglớn hơn 0,01 m/s, thời gian lưu 1 ÷ 3 giờ

Hình II.1 Bể lắng ngang

- Bể lắng đứng

Trong bể lắng đứng nước chuyển động từ dưới lên trên, còn các hạt cặn rơingược chiều với chiều chuyển động của dòng nước Khi xử lý nước không dùngchất keo tụ, các hạt cặn có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ dâng của dòng nước sẽ lắngxuống đáy bể lắng Khi xử lý nước có dùng chất keo tụ, thì còn có thêm một sốcác hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ chuyển động của dòng nước cũng đượclắng theo Hiệu quả lắng trong bể lắng đứng phụ thuộc vào chất keo tụ, sự phân bốđều của dòng nước và chiều cao vùng lắng

Bể lắng đứng thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng chocác trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ngày đêm Nước thải đưa vào tâm bể vớitốc độ không quá 30 mm/s, thời gian lưu nước trong bể từ 45 ÷ 120 phút

Hình II.2 Bể lắng đứng

- Bể lắng theo phương bán kính

Đường kính bể từ 16 ÷ 60m chiều sâu phần nước chảy 1,5 ÷ 5m, còn tỷ lệ đườngkính/chiều sâu từ 6 ÷ 30 Đáy bể có độ dốc i ≥ 0,02 về tâm Nước thải được dẫn từtâm ra thành bể và được thu vào máng rồi dẫn ra ngoài Cặn lắng xuống đáy đượctập trung lại và đưa ra ngoài Thời gian nước thải lưu trong bể 85 ÷ 90 phút Bểlắng này được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000 m3/ngày đêm

trở lên, dàn quay với tốc độ dòng 2 ÷ 3 vòng/1giờ

II.1.4 Tách các tạp chất nổi

Dầu, mỡ trong một số nước thải sản xuất, sẽ tạo thành một lớp màng mỏng phủlên diện tích mặt nước khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy không khívào nước, làm cho quá trình tự làm sạch của nguồn nước bị cản trở, và ảnh hưởng

tới quá trình sống của sinh vật Vì vậy, phải xử lý các chất này trước khi xả vào

nguồn tiếp nhận Các loại bể như bể tách dầu mỡ, bể tuyển nổi, bể thu dầu mỡ.

II.1.5 Lọc cơ học

Quá trình lọc được sử dụng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tánnhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được Trong các bể lọc thường dùng vật liệulọc dạng tấm và dạng hạt Vật liệu lọc dạng tấm có thể làm bằng tấm thép không

gỉ, nhôm, niken, đồng thau… và cả các loại vải khác nhau Tấm lọc cần có trợ lựcnhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bị trương nở và bị phá huỷ ở điều kiện lọc Vậtliệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than antraxit, than cốc sỏi, đá, thậm chí cả than

nâu, than bùn hay than gỗ

II.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Những phương pháp hóa lý thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: keo

tụ, hấp phụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi… Xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lýđộc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học khác trongcông nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

II.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Để tách các chất gây nhiễm bẩn ở dạng hạt keo và hòa tan một cách hiệu qủabằng cách lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa cáchạt phân tán, liên kết thành một tập hợp các hạt, nhằm làm tăng tốc độ lắng củachúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trunghòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòađiện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (Coagulation) còn quá trình tạothành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (Flocculation)

- Phương pháp đông tụ

Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hóa lý, giáthành, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước Trongthực tế chất đông tụ sử dụng rộng rải nhất là Al2(SO4)3 và các muối sắtFe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3

- Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vàonước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp dễn ra không chỉ dotiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp

phụ trên các hạt lơ lững Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất đông tụ,giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựatrên các hiện tượng: hấp phụ phân tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạnglưới chất keo tụ Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc

3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước

II.2.2 Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất phân tánkhông tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng và cũng được dùng để tách một số tạpchất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi

so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ và lắngchậm trong một thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào trongpha lỏng, các bọt khí đó kết dính với các hạt chất bẩn và kéo chúng nổi lên trên bềmặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt Có hai hình thức tuyểnnổi: Sục khí ở áp suất khí quyển và Bảo hòa không khí ở áp suất khí quyển sau đóthoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không

II.2.3 Phương pháp hấp phụ

Tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập trung cácchất đó trên bề mặt chất rắn hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tanvới các chất rắn

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước màmột số phương pháp khác không loại bỏ được Thông thường đây là các hợp chấthòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó bị phân hủy sinhhọc Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,keo nhôm, một số chất tổng hợp khác hoặc chất thải trong sản xuất, như xỉ tro, xỉmạt sắt,… Trong số này than hoạt tính được sử dụng nhiều nhất

II.2.4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất trao đổi vớiion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi làionit, chúng hoàn toàn không tan trong nước Phương pháp trao đổi ion được dùng

để làm sạch nước cấp hoặc nước thải khỏi các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb,

Hg, Cd, V, Mn… cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua Phương pháp

này cho phép thu hồi các chất có giá trị và cho hiệu suất xử lý cao Các chất traođổi ion có thể vô cơ hoặc hữu cơ, có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo.

II.2.5 Phương pháp tách bằng màng

Màng được định nghĩa là một pha, đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khácnhau Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm qua của cáchợp chất đó qua màng Quá trình phân tách bằng màng phụ thuộc vào áp suất, điềukiện thủy động, kết cấu thiết bị, bản chất và nồng độ của nước thải, hàm lượng tạpchất trong nước thải cũng như nhiệt độ

- Thẩm thấu ngược: Phương pháp này là lọc nước qua màng bán thấm, màng chỉcho nước đi qua còn các ion của muối hòa tan trong nước được giữ lại Để lọcđược nước qua màng này phải tạo ra áp lực dư ngược với hướng di chuyển nướcbằng thẩm thấu Hiệu suất của quá trình thẩm thấu phụ thuộc vào tính chất củamàng bán thấm

- Siêu lọc: Siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của quátrình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử

khác Lưu lượng chất lỏng đi qua màng siêu lọc phụ thuộc vào chênh lệch áp suất.

- Thẩm tách và điện thẩm tách: Dùng loại màng cho phép đi qua một loại ion chọnlọc, không cho nước đi qua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao điệnnăng lớn

II.2.6 Các phương pháp điện hóa

Người ta sử dụng các quá trình oxy hóa cực anot và khử của catot, đông tụ

điện… để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất hòa tan và phân tán Tất cả các quá

trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua nướcthải Hiệu suất của phương pháp này được đánh giá bằng một loạt các yếu tố nhưmật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng,hiệu suất theo năng lượng Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao điệnnăng lớn

II.2.7 Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, axit hữu

cơ, các ion kim loại… phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn

hơn 3 ÷ 4 g/l Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm ba giaiđoạn:

- Giai đoạn thứ nhất: Trộn đều nước thải với chất trích ly, giữa các chất lỏng hìnhthành hai pha lỏng

- Giai đoạn thứ hai: Phân riêng hai pha lỏng nói trên

- Giai đoạn thứ ba: Tái sinh chất trích ly

II.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học thường được ứng dụng trong xử lý nước thải: trunghòa, oxi hóa và khử Các phương pháp này được ứng dụng để khử các chất hòa tan

và trong các hệ thống cấp nước khép kín Tùy theo tính chất nước thải và mục đíchcần xử lý mà công đoạn xử lý hóa học được đưa vào vị trí nào Chi phí sử dụngphương pháp này thường cao

II.3.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải cần được trung hòa (đưa pH = 6,5 ÷ 8,5) trước khi thải vào nguồntiếp nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Tùy thuộc vào thể tích, nồng độ của nước thải, chế độ thải, khả năng sẵn có vàgiá thành của tác nhân hóa học để lựa chọn phương pháp trung hòa Trung hòanước thải có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

- Trung hòa bằng trộn lẫn chất thải chứa axít và nước thải chứa kiềm với nhau.Phương pháp này được sử dụng khi trên khu công nghiệp có nước thải của một sốnhà máy xí nghiệp chưa axit và nước thải của một số nhà máy xí nghiệp khác lạichứa kiềm

- Trung hòa bằng bổ sung thêm các hóa chất vào nước thải Phương pháp nàythường được dùng để trung hòa nước thải có chứa axi Có thể sử dụng các hóachất hóa học như NaOH, KOH, Na2CO3, MgCO3, đôlômit, xi măng và nhiều khi

sử dụng các chất thải khác nhau của sản xuất để trung hòa nước thải

- Trung hòa nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu trung hòa Đối với nước thảichứa HCl, HNO3 và kể cả nước thải chứa H2SO4 với hàm lượng dưới 5g/l vàkhông chứa muối kim loại nặng có thể dùng phương pháp lọc qua vật liệu là đávôi, magiezit, đá hoa cương, đôlômit… với kích thước của các hạt 3 -8 cm để làmtrung hòa

- Trung hòa nước thải chứa kiềm bằng các khí thải – khói từ lò đốt Để trung hòanước thải chứa kiềm, có thể dùng khí thải chứa CO2, SO2, NO2, N2O3 … Việc sử

dụng khí axit không cho phép trung hòa nước thải mà đông thời tăng hiệu suất làmsạch chính khí thải khói các cấu tử độc hại

II.3.2 Phương pháp oxi hóa khử

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạngkhí và hóa lỏng, các hợp chất của clo như NaOCl, Ca(OCl)2… và KMnO4,K2Cr2O7, H2O2, oxy của không khí, O3… Trong quá trình oxy hóa, các chất độchại trong nước thải được chuyển thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn

và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học.Các chất oxy hóa thường được dùng trong xử lý nước thải: clo, hydro peoxyt, oxytrong không khí, ozon, tia UV

II.3.3 Khử trùng nước thải

Dùng các hóa chất hoặc các tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, độngvật nguyên sinh, giun, sán… trong một thời gian nhất định, để đảm bảo các tiêuchuẩn vệ sinh Tốc độ khử trùng phụ thuộc vào nồng độ của chất khử trùng, nhiệt

độ nước, hàm lượng cặn và các chất khử trong nước và vào khả năng phân ly củachất khử trùng Các chất thường sử dụng để khử trùng: khí hoặc nước clo, nướcjavel, vôi clorua, các hipoclorit, cloramin B… Một số phương pháp khử khuẩnthường được ứng dụng hiện nay:

- Phương pháp Chlor hóa:

Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đốivới nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàntoàn Clor phải được trộn đều với nước thải và thời gian tiếp xúc giữa hóa chất vànước thải tối thiểu là 30 phút

- Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi:

Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohyđric.Clorua vôi được trộn với nước sạch đến lúc đạt nồng độ khoảng 10 ÷ 15% Sau đó,được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vôi với liều lượng nhất định tới hòatrộn với nước thải

- Khử trùng nước thải bằng iod:

Là chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa Độ hòa tan củaiod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước Khi độ pH ≤ 7, iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1mg/l, nếu sử dụng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod

- Khử trùng nước bằng ozon:

Tác dụng diệt trùng xẩy ra mạnh khi ozon đã hòa tan đủ liều lượng, mạnh vànhanh gấp 3100 lần so với clo thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ 3 ÷ 8giây Lượng ozon cần để khử trùng nước thải từ 0,2 ÷ 0,5 mg/lít, tùy thuộc vàochất lượng nước, cường độ khuấy trộn và thời gian tiếp xúc (thường thời gian tiếpxúc cần thiết 4 ÷ 8 phút) Ưu điểm không có mùi, giảm nhu cầu oxy của nước,giảm nồng độ chất hữu cơ, giảm nồng độ các chất hoạt tính bề mặt, khử màu, chấtrắn, nitơ, phốt pho, phênol, xianua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốnnăng lượng lớn và chi phí đầu tư ban đầu cao

- Khử trùng nước bằng tia tử ngoại

Dùng các đèn bức xạ tử ngọai, đặt trong dòng chảy của nước, các tia cực tím phát

ra sẽ tác dụng lên các phần tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và làmmất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng cao khitrong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng Sử dụng tia cực tím để khửtrùng không làm thay đổi mùi vị của nước

II.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Người ta sử dụng phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi các hợpchất hữu cơ và một số chất vô cơ như H2S, các sunfit, amoniac, nitơ… Phươngpháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dịdưỡng hoại sinh có trong nước thải, để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩntrong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chấtkhoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng Kết quả là các chất hữu cơ gâynhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành các chất vô cơ, các chất khí đơn giản vànước Trong quá trình dinh dưỡng, chúng sử dụng các chất dinh dưỡng để tái tạo

tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối, đồng thời có thể làm sạch các chất

hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ.

Nguyên lý chung của quá trình oxy hóa sinh hóa: thực hiện quá trình oxy hóasinh hóa các hợp chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và phân tán nhỏ trong nước thảicần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật, tóm lại quá trình xử lýsinh học gồm các giai đoạn sau:

- Chuyển các hợp chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bào vi sinh vật dokhuếch tán đối lưu và phân tử

- Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bán thấm bằng khuếch tán do sựchênh lệch nồng độ các chất ở bên trong và bên ngoài tế bào

- Quá trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh nănglượng và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tiêu biểu như bểaerotank, bể metan, bể arobic, nếu có diện tích sử dụng khá lớn thì có thể sử dụngcác công trình như cách đồng lọc, hồ sinh học…

Hình II.3.Sơ đồ bể aeroten lắng

II.5 Tình hình nghiên cứu ở việt nam

Trước đây, trong một thời gian dài ở Việt Nam nói chung và ngành than nóiriêng vấn đề môi trường chưa được quan tâm Từ năm 1995 sau khi Luật Bảo vệmôi trường ra đời, cũng là lúc TCT Than Việt Nam được thành lập và đi vào hoạtđộng, TCT đã từng bước thực hiện các công việc cải thiện môi trường vùng mỏtheo tinh thần đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành và các vùng than và đãthu được một số kết quả như sau:

- Hầu hết các mỏ và các đơn vị sản xuất kinh doanh than đã thành lập vàđược phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường, là cơ sở ban đầu cho việcquản lý môi trường và thực hiện các giải pháp kiếm soát và giảm thiểu ô nhiễm.Năm 1998, TCT đã thực hiện đề tài nghiên cứu đánh giá tác động môi trường và

đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường đảm bảo sự phát triển bền vững của Tổngcông ty Than Việt Nam tại các vùng than Quảng Ninh

- Các mỏ và các nhà máy sàng tuyển đã, đang lập và thực hiện các dự án xây dựngcác công trình chống bụi, thoát nước, xử lý nước thải, phục hồi đất đai, nạo vét sông, xây kè đập ở chân bãi thải đất đá, phủ xanh đất đồi trọc (tổng cộng đã trồng được 1.345 ha, chăm sóc 931 ha), khôi phục một số hồ nước ở Quảng Ninh

Vào ngày truyền thống của thợ mỏ Việt Nam, ngày 12 tháng 11 năm 2009,

đã diễn ra lễ khởi công xây dựng hệ thống xử lý nước thải hầm lò tại địa điểm dự

án Vàng Danh, Huyện Uông Bí, Tỉnh Quảng Ninh Vịnh Hạ Long thuộc tỉnhQuảng Ninh là một di sản thiên nhiên thế giới đã được UNESCO công nhận Đểbảo vệ di sản này, nước thải từ các khu vực khai thác mỏ cần phải được khẩntrương xử lý Lập kế hoạch và thiết kế hệ thống xử lý nước thải là kết quả củachương trình hợp tác kéo dài hai năm giữa các nhà nghiên cứu và các kỹ sư củaĐức và các kỹ sư Việt Nam VINACOMIN, Tập đoàn Than và Khoáng sản ViệtNam, một doanh nghiệp nhà nước, là đơn vị đầu tư xây dựng hệ thống nước thảinày, trong đó có sử dụng kỹ thuật xử lý của Đức Quá trình xây dựng hệ thống xử

lý sẽ kết thúc vào năm giữa năm 2010

Dưới đây là một số quy trình xử lý nước thải mỏ than hiện đang được sửdụng tại địa bàn khu vực:

a Hệ thống xử lý nước thải mỏ Hà Lầm – Quảng Ninh

Trong hệ thống, nước thải được đưa vào bể khuấy 3 Tại bể khuấy trộn,

bổ sung thêm sữa vôi để điều chỉnh pH, dung dịch polyme để keo tụ chất rắn

lơ lửng Sau đó được chuyển sang bể lắng Tại đây các hạt bị keo tụ sẽ lắngxuống, sau đó nước sạch được đưa vào hệ thống thoát nước của khu vực Bùnlắng của quá trình keo tụ được bơm lên sân phơi bùn, nước róc bùn được đưaquay lại từ đầu hệ thống để xử lý triệt để Việc điều chỉnh pH được thực hiệnbằng 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 lượngdung dịch của polyme cũng được thực hiện bằng bơm định lượng để điềuchỉnh quá trình keo tụ

Hình II.4 hệ thống xử lý nước thải mỏ Hà Lầm

Hệ thống được thiết kế cho những nơi có lưu lượng nước thải lớn, nướcvừa mang tính axit vừa có hàm lượng chất rắn lơ lửng, Fe, Mn cao Ưu việtcủa hệ thống có tính tự động cao, kiểm soát hoàn toàn được pH, chất rắn lơlửng Không tốn diện tích cho xây dựng công trình và đã thiết kế được trong

nước Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống là vốn đầu tư cho công trình lớn,chi phí vận hành cao.

b.Hệ thống xử lý nước thải mỏ Na Dương – Quảng Ninh.

Hệ thống lý nước thải của mỏ Na Dương – Quảng Ninh được thiết kế với công suất 1000m3\ngày đêm Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt

QCVN24:2009/BTNMT loại B

Mương dẫn

nước thải

Nước thải ra nguồn tiếp nhận

Hình II.5 Hệ thống xử lý nước thải mỏ Na Dương

Nước thải bơm từ moong khai thác được thu gom và dẫn vào hệ thống xử lý.Nước thải khi vào bể khuấy trộn số 1 được máy bơm định lượng cấp dung dịchsữa vôi và sự hoà trộn tại đây được thực hiện bằng máy khuấy.Tiếp theo nước thảiđược dẫn vào bể lắng – phản ứng Quá trình phản ứng và lắng cặn được tiến hànhtrên hai dãy bể song song Sự hoà trộn và phân bố đều dòng chảy của nước trong

hệ thống bể được thực hiện bằng 03 vách ngăn có đục lỗ

Trong ngăn phản ứng, các phản ứng hoá - lý tiếp tục được diễn ra, sau đóhỗn hợp nước được đưa sang ngăn lắng, tại đây quá trình lắng của nước thải đượcdiễn ra Các chất kết tủa của các ion kim loại và các chất rắn khác được lắngxuống đáy bể do trọng lực Nước trong còn CaSO4 kết tủa chậm được thu ở phầntrên cuối ngăn lắng và theo mương đưa vào hồ lắng thứ cấp (HL) lưu nước trongthời gian t = 1 ngày Tại hồ lắng thứ cấp CaSO4 kết tủa lắng xuống đáy hồ, phầnnước trong cuối hồ đảm bảo tiêu chuẩn được xả thải ra suối của khu vực

Cặn lắng dưới đáy ngăn lắng của bể lắng ngang được các gạt bùn gạt về rốnthu bùn Bùn từ đáy ngăn phản ứng và rốn thu bùn của ngăn lắng được các bơmbùn bơm về bể nén bùn Tại bể nén bùn, bùn được róc bớt nước, phần nước từ róc

Đập tràn

Bể khấy

Bể phả

Bể lắngngang

Hồ lắng thứ cấp

bùn được dẫn theo rãnh thu và đưa về mương để tiếp tục xử lý Cặn lắng tại hồlắng thứ cấp được hệ thống phà bơm di chuyển trong vùng lắng của hồ để hút vàbơm lên bể nén bùn.

Bùn sau khi được nén tại bể nén bùn sẽ được bơm bơm lên xe chuyên dụngrồi đổ ra chôn lấp tại trung tâm bãi thải Toòng Gianh của mỏ

Nước sau xử lý một phần được dẫn vào bể chứa nước sạch , từ đây bơm sẽcấp nước phục vụ cho công tác chuẩn bị hoá chất

Công tác chuẩn bị hoá chất được thược hiện tại cụm bể pha hoá chất (BHC),tại cụm bể này; vôi được pha thành dạng dung dịch sữa vôi trên 6 bể, polime A101được pha thành dung dịch trên 02 bể Việc khuấy trộn hoá chất tại các bể đượcthực hiện bằng các máy khuấy cơ khí từ

CHƯƠNG III LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ III.1Mục đích nhiệm vụ của công tác thiết kế đồ án

III.1.1 Mục đích

Hoạt động khai thác của mỏ than Nam Mẫu thải ra môi trường một lượngnước thải lớn, gây ô nhiễm nặng với các chỉ tiêu pH, TSS, Fe, Mn, gây ảnh hưởngkhông nhỏ đến môi trường đất, nước, không khí ảnh hưởng đến sức khỏe cộngđồng Vì vậy nước thải của mỏ Nam Mẫu cần được xử lý đạt tiêu chuẩn làm giảmthiểu tác động tới môi trường do dự án gây nên

III.1.2 Nhiệm vụ

Xây dựng trạm xử lý nước thải lò mỏ than Nam Mẫu nhằm xử lý nước thải từ

mỏ đạt tiêu chuẩn môi trường, góp phần bảo vệ môi trường cảnh quan khu vực, cụthể:

- Thiết kế công nghệ trạm xử lý nước thải lò mỏ than Nam Mẫu đảm bảo xử

lý nước thải mỏ đạt tiêu QCVN24 :2009\BTNMT loại B với Kq = 0,9 và Kf = 0,9các chỉ tiêu xử lý chủ yếu gồm pH, TSS, Fe, Mn

- Thiết kế các hạng mục công trình xây dựng đạt yêu cầu công nghệ, có kếtcấu ổn định, bền vững, phù hợp với điều kiện khu vực Thiết kế lựa chọn thiết bịphù hợp, đáp ứng được yêu cầu công nghệ, đơn giản cho vận hành, sửa chữa

- Thiết kế trạm xử lý nước thải lò mỏ than Nam Mẫu phù hợp với điều kiệntài chính của chủ đầu tư

III.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

III.2.1 Cơ sở lựa chọn

a.Tính chất nước thải đầu vào

Căn cứ kết quả quan trắc môi trường định kỳ hàng năm, tính chất nước thải chung của các mỏ than hầm lò trong khu vực mỏ Nam Mẫu cho kết quả sau:

Bảng III.1 Hàm lượng và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải mỏ Nam Mẫu

Số TT Các chất gây ô nhiễm Hàm lượng Tải lượng

6 Các chỉ tiêu khác Đạt tiêu chuẩn

-Nguồn:Công ty Cổ phần Tin học, Công nghê, Môi trường Than – Khoáng sản

pH thay đổi từ 3,5 - 5,2, hàm lượng Fe thay đổi từ 32,0mg/l - 57,0mg/l, hàm lượng

Mn thay đổi từ 2,8mg/l – 7,2mg/l, hàm lượng TS thay đổi từ 85mg/l - 2.308mg/l.Các chỉ tiêu khác đạt tiêu chuẩn cho phép.

b Yêu cầu nước thải sau khi xử lý (mức độ cần thiết phải xử lý )

Yêu cầu nước thải mỏ Nam Mẫu sau xử lý phải đạt quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia về nước thải công nghiệp QCVN24:2009/BTNMT loại B

Bảng III.2 Nồng độ giới hạn các chất ô nhiễm với nước thải công nghiệp

/BTNMT

K q là hệ số lưu lượng/ dung tích nguồn tiếp nhận nguồn nước thải ứng với lưu lượng của dòng chảy sông, suối, kênh, mương, khe, rạch hoặc dung tích của các hồ, ao, đầm chứa nước Với nguồn tiếp nhận của mỏ+125 mỏ Nam Mẫu

là suối Than Thùng có lưu lượng Q = 20 m 3 \s vậy suy ra K q = 0,9 với Q ≤ 50 m 3 \s

K f là hệ số lưu lượng nguồn thải ứng với tổng lưu lượng nước thải của các cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận nước thải Với lưu lượng nước thải của mỏ Nam Mẫu là

F= 46000 m 3 \ngd vậy suy ra K f = 0,9 với F > 5000 m 3 \ngd

c Công suất của hệ thống xử lý

Công suất xử lý nước thải lò +125 mỏ than Nam Mẫu được lựa chọn theolượng nước bơm từ dưới lò lên hiện nay là 200m3/h (có biên bản xác định côngsuất xử lý nước thải kèm theo phần phụ lục)

d Tiêu chí lựa chọn công nghệ và thiết kế công trình xử lý

Công nghệ xử lý được lựa chọn tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế của khu vựckhai thác, của công ty Do điều kiện tự nhiên, điều kiện tài chính của công ty trạm

xử lý nước thải phải thoả mãn yêu cầu sau:

Khả năng xử lý: Cần dựa vào tính chất nước thải tại mỏ Nam Mẫu và khảnăng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải Để lựa chọn công nghệ có khả năng

xử lý triệt để các chất ô nhiễm

Vốn đầu tư vừa phải, hệ thống xử lý phải đảm bảo chất lượng nước đầu ra phảiđạt QCVN24:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải côngnghiệp với Kq =0,9 và Kf = 0,9 và theo cột B quy định giá trị của các thông số ônhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồnnước không dùng cho mục đích cấp nước cho sinh hoạt

Trạm xử lý nước thải phải có đủ diện tích đất để xây dựng hệ thống theo yêucầu của người thiết kế, hệ thống phải hoạt động thường xuyên, phải xử lý triệt đểchất thải và nước thải, đặc biệt là không gây mùi hôi thối Hệ thống xử lý khôngnên quá phức tạp, phù hợp với trình độ quản lý và kỹ thuật vận hành của công ty.Tuỳ thuộc vào chất lượng nguồn nước thải, tiêu chuẩn xả thải và căn cứ vào kêtquả đo đạc, phân tích để lựa chọn ra hệ thống xử lý phù hợp

e Chi phí đầu tư xây dựng

Phải đảm bảo hệ thống hoạt động tốt, đạt các chỉ tiêu đề ra như chất lượng nước thải đầu ra phải đạt QCVN24:2009\BTNMT nhưng chi phí đầu

tư xây dựng, thiết bị máy móc, hóa chất sử dụng, nhân công vận hành… phù hợp.

- Thông tư số 145/1998/TT-BTC ngày 13/06/1998 của Bộ Tài chính

- Quyết định sô 24/1999/QĐ-BXD ngày 25/9/1999 của bộ xây dựng về địnhmức dự toán cấp thoát nước

- Thông tư 02/2000/TT-BXD ngày 19/5/2000 của bộ xây dựng về hướng dẫn điềuchỉnh dự toán công trình xây dựng cơ bản

- Quyết định số 01/2000/QĐ-BXD ngày 2/1/2000 của bộ xây dựng về địnhmức chi phí thiết kế công trình xây dựng

- Bảng giá cả máy và thiết bị thi công được xác định theo Thông tư số07/2007/TT-BXD ngày 25/07/2007 của Bộ Xây Dựng

- Quyết định số 29/2007/QĐ – BGTVT ngày 26 tháng 06 năm 2007 của Bộgiao thông vận tải về việc xếp loại đường để xác định cước vận tải đường bộ năm2007.

- Thông tư 07/2007/TT – BXD ngày 25 tháng 07 năm 2007 của Bộ xây dựng về việc hướng dẫn phương pháp xác định giá ca máy và thiết bị thi công xây dựng công trình

- Văn bản số 190/BXD – KTTC ngày 28 tháng 01 năm 2008 của Bộ xây dựng hướng dẫn áp dụng giá vật liệu trong lĩnh vực đầu tư xây dựng

- Văn bản số 1776/BXD – VP ngày 16 tháng 8 năm 2007 của Bộ xây dựng

về việc công bố định mức dự toán xây dựng công trình – Phần xây dựng

III.2.2 Đề xuất công nghệ xử lý

l-Thùng pha

dd sữa vôi Bể trung hòa

ThiÕt bÞ kiÓm

B¬m bïn

BÓ l¾ng ngang

Bể phơi bùn

B¬m

Hå l¾ng thø cÊp

Nước thải dạt QC24:2009\BTNMT Xe vận chuyển

bùn ra bãi thải

Suối Than Thùng

Bể chứa nước sạch PAM,

Ca(OH) 2

Nước thải

Hố lắng thứ cấp

Bể lắng tấm nghiêng

Bể keo tụ

Bể trung

hòa

Hình III.2 Hình vẽ phương án II

Lựa chọn phương án:

Cả hai phương án trên đều có tính ưu điểm cao tuy nhiên phương án I có chi phí

xử lý thấp, khả năng xử lý nhanh hơn nữa tận dụng được diện tích mặt bằng lớnvốn có của mỏ +125 Nam Mẫu nên lựa chon phương án I để áp dụng xử lý nướcthải tại mỏ + 125 Nam Mẫu

III.3 Thuyết minh Quy trình công nghệ xử lý nước thải

Nước thải lò +125 mỏ than Nam Mẫu chủ yếu có độ pH thấp, hàm lượng sắt(Fe) và Mangan (Mn) cao, lượng cặn tổng số (TS) lớn, BOD5các chỉ tiêu khácnhìn chung đạt tiêu chuẩn môi trường Bản chất quá trình xử lý là:

- Dùng các chất hoá học có tính chất kiềm (vôi, xút ) để trung hoà axit, nângcao độ pH, đồng thời tạo môi trường ôxy hoá các kim loại nặng Fe, Mn

Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O

- Dùng các chất trợ lắng (PAC, PAM) để tăng khả năng kết tủa các chất rắn

lơ lửng có sẵn trong nước thải hoặc được sinh ra trong quá trình trung hoà để loại

bỏ các chất này khỏi nước thải

- Dùng các biện pháp cơ học để làm khô lượng bùn (hỗn hợp chất rắn cótrong nước thải và nước) tạo thành trong quá trình xử lý nước thải nhằm tạo điềukiện thuận lợi cho việc vận chuyển, đổ thải

Từ bản chất quá trình xử lý nước thải như trên, xác định quy trình xử lý nướcthải lò +125 mỏ than Nam Mẫu theo phương án chọn như sau:

1 Nước thải từ lò +125 được bơm chuyển tiếp về trạm xử lý và đưa trực tiếpvào Bể trung hòa Tại đây dung dịch sữa vôi Ca(OH)2 được bơm vào và hoà trộn

Sục khí

Bể phơi bùn Bơm

bùn

với nước thải để trung hoà axít H2SO4 có trong nước thải, nâng độ pH đạt tiêuchuẩn môi trường, đồng thời không khí từ máy nén khí được xục vào Bể trung hòatạo điều kiện oxy hoá phần lớn Fe, một phần Mn và trợ giúp quá trình hòa trộn sữavôi.

- Vôi bột đóng trong bao được vận chuyển bằng ôtô đến Nhà vận hành Tạiđây vôi bột được đưa thủ công vào thùng pha chế thành dung dịch sữa vôi nồngđộ10%

- Dung dịch sữa vôi được bơm định lượng bơm từ thùng pha chế đến Bểtrung hoà Tín hiệu phản hồi từ đầu đo pH tại cửa ra bể Trung hoà sẽ điều chỉnhbơm định lượng cấp lượng dung dịch sữa vôi vừa đủ đảm bảo độ pH của nước sautrung hoà nằm trong giới hạn cho phép (pH = 5,5 - 9 tùy theo ngưỡng đặt; thôngthường đạt pH = 6 để hạn chế lượng sữa vôi sử dụng)

- Máy nén khí được đặt trong Nhà vận hành sẽ cấp không khí theo đườngống đến Bể trung hòa để nhằm tăng khả năng ô xy hóa Fe và Mn, đồng thời trợgiúp việc khấy trộn đều sữa vôi với nước thải

2 Từ Bể trung hoà nước thải chảy trực tiếp sang Bể lắng sơ bộ Tại đây cặnthô lắng đọng, nước được bơm sang Bể lắng thứ cấp Đáy Bể lắng sơ bộ lắp đặtcác ống hút bùn nối với máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩysang Bể phơi bùn

3 Dung dịch keo tụ PAC, PAM được bơm vào nước thải từ đường ống dẫnnước từ lắng sơ cấp chảy vào Bể lắng thứ cấp

- Chất keo tụ PAC, PAM dạng bột được pha chế tại Nhà vận hành thànhdung dịch nồng độ 0,1% Dung dịch keo tụ được bơm định lượng bơm từ thùngpha chế đến Bể keo tụ, trước hết cho PAC vào để giảm độ nhớt, tăng khả năng hútgiữa các hạt có kích thước nhỏ tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn, sau đó chotiếp PAM để tăng khả năng hội tụ của các hạt khi tiếp xúc với nhau tạo thành thểkeo tụ lớn, tăng tốc độ lắng đọng

4 Tại Bể lắng thứ cấp, cặn lơ lửng kết thành bông có kích thước lớn, phầnlớn lắng đọng xuống đáy bể Tại đáy Bể lắng thứ cấp lắp đặt các ống hút bùn nốivới máy bơm bùn Bơm bùn định kỳ hoạt động hút bùn đẩy sang Bể phơi bùn.Nước từ Bể lắng thứ cấp được bơm vào hồ chứa sinh học

5 Hồ chứa sinh học, do các chất ô nhiễm trong nước thải đã được xử lý saukhi đi qua bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp Hồ chứa sinh học có nhiệm lưu vàđiều tiết lưu lượng thoát nước chảy ra nguồn tiếp nhận là suối Than Thùng Đểđảm bảo lưu lượng thoát nước trong những điều kiện thời tiết khác nhau và khôngảnh hưởng tới quá trình lắng ở bể lắng thứ cấp.

6 Tại Bể phơi bùn, nước được tách khỏi bùn qua lớp lọc cát sỏi

- Bùn bơm từ Bể lắng sơ bộ và Bể lắng thứ cấp còn chứa 95% - 97% nước

Để có thể vận chuyển đi đổ thải, cần phải tiến hành tách nước khỏi bùn đảm bảolượng nước còn lại trong bùn dưới 20%

- Để tách nước khỏi bùn có thể dùng phương pháp tự nhiên (phơi, lọc qua cátsỏi ) hoặc phương pháp cơ giới (máy ép bùn) Để giảm vốn đầu tư, trước mắt lựachọn phương pháp lọc qua cát sỏi để tách nước khỏi bùn, khi điều kiện kinh tế chophép có thể đầu tư máy lọc ép bùn để tăng hiệu quả xử lý

- Bể phơi bùn được làm bằng bê tông cốt thép, trong xếp cát sỏi làm vật liệulọc, gồm 02 bể hoạt động luân phiên Bùn được định kỳ bơm lên trên lớp cát sỏi,nước đi qua lớp lọc tách ra khỏi bùn và được bơm ngược trở về Bể lắng thứ cấp.Cặn nằm lại trên lớp lọc, khi đạt chiều dày ≥20cm được phơi trong 03 ngày, sau

đó được nạo vét bằng thủ công và chất tải lên ôtô vận chuyển ra đổ tại bãi thải mỏ(thành phần bùn chủ yếu là các chất vô cơ không độc hại, các kim loại nặng đãđược oxy hóa thành các oxit kim loại)

7 Trạm xử lý nước thải được điều khiển bằng hình thức bán tự động

III.4 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý

III.4.1.Tính toán trạm bơm

Việc tính toán trạm bơm nước thải được tính theo TCVN 7957:2008 Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài

• Xác đinh thông số trạm bơm

- Công suất trạm bơm: QTrạm = Qmax = 300 m3\h

Căn cứ vào lưu lượng nước thải và công suất thường máy bơm thông

thường lựa chọn 2 máy bơm công tác và 1 mày bơm dự phòng Đặt máy bơm chìm

- Lưu lượng mỗi bơm

Qbơm = Trong đó : n - Số bơm làm việc đồng thời

k – Hệ số giảm lưu lượng khi các máy bơm đều làm việc với n =

2 thì k = 0,9

Qbơm = = 46.29 l\s

- Xác định áp lực công tác của mỗi máy bơm

Cột áp toàn phần của bơm

Với Zđ – Cột đặt ống đẩy của máy bơm

ZmđMNCN – Cao độ của mặt đất khu vực đặt trạm xử lý Lấy bằng 6m

i - Tổn thất áp lực trên trạm xử lý nước thải, i phụ thuộc vào công nghệ xử

lý, với xử lý cơ học áp dụng trong đồ án i = 3

Zb – Cao trình mực nước thấp nhất trong ngăn thu, lấy bằng cốt đáy của bể trung hòa lấy Zb = 3m

Với l – chiều dài ống chọn l = 20

i – hệ số tổn thất áp lực trên chiều dài

• Xác định các thiết bị trong trạm bơm

- Ống thông hơi: để giảm bớt mùi hôi, bố trí ống thông hơi gần khu vực chứanước thải và cao hơn mái nhà 1m

- Cống xả sự cố: đặt ở cuối cống thoát chính ở cuối trạm bơm, đường kính cống xả sự cố bằng đường kính cống dẫn nước thải đi xử lý

III.4.2.Tính toán lượng sữa vôi tiêu tốn

Với pH = 4 tương đương nồng độ H+ : 10-4mol/l hay 0,1mol/m3

Các phản ứng hoá học chính xảy ra khi oxy hoá sắt và mangan bằng oxysinh ra H+ như sau:

4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8H+ (III.1)2Mn2+ + O2 + 2H2O = 2MnO2↓ + 4H+ (III.2)Nồng độ [Fe2+] = 60 mg/l = 60 g/m3 trong nước thải tương đương với:

n∑Fe2+ = = 1,07 mol Vậy nH+ được tạo ra từ phản ứng (III.1) là :

2 n∑Fe2+ = 2 1,07= 2.14 mol

Nồng độ [Mn2+] = 7 mg/l = 7 g/m3 trong nước thải tương đương với :

nMn2+ = = 0,127 mol Vậy nH+ được tạo ra từ phản ứng (III.2) là :

2 nMn2+ = 2 0,127 = 0,254 molNhư vậy tổng nồng độ [H+] cần phải trung hoà trong một m3 nước thải là :

[H+] = 0,1 + 2,14 + 0,254 = 2,494 molPhản ứng trung hoà : H+ + OH- = H2O

Số mol OH- cần để trung hoà hết lượng H+ trong m3 nước thải là : 2,494mol

Trọng lượng phân tử của Ca(OH)2 là : 74 g

Lượng sữa vôi cần trung hoà cho 1 m3 nước thải sẽ là:

mCa(OH)2 =.74 = 92,278 g

Theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm thì lượng sữa vôi tính theo phươngtrình phản ứng thường nhỏ hơn lượng sữa vôi cần dùng thực tế (phụ thuộc vàochất lượng vôi, hiệu suất quá trình phản ứng v.v.v….)

Vậy lượng sữa vôi thực tế cần trung hoà cho 1 m3 nước thải sẽ là:

mCa(OH)2(thực tế) = 92,278 x 1,5 = 138.417 g = 0.14 kgVới công suất 200m3/h thì lượng sữa vôi cần cung cấp cho 1 ngày là :mCa(OH)2 = 0,14 x 200 x 24 = 672kg = 0.672 tấn

III.4.3 Tính toán kích thước bể pha sữa vôi

Muốn pha sữa vôi, vôi bột được pha với nước đến nồng độ cần thiết 5%

Do sữa vôi ở dạng khuếch tán không bền, các hạt vôi rất nhỏ có thể nổi lênhoặc lắng xuống dễ dàng Vì vậy ở thiết bị pha vôi sữa phải có máy khuấy trộnkhông ngừng để vôi không bị lắng.

Tính kích thước bể pha sữa vôi.

Lượng nước cần thiết để pha chế dung dịch Ca(OH)2 (5%) trong 1h xử lý đượctính từ công thức:

CCa(OH)2 = 100% = 5%

Với lượng vôi dùng trong 1h là 28kg, ta tính được:

mH2O = 532 (kg)

mdd = 560 (kg)Nhiệt độ của nước đem pha là 250C, ρnước = 997,08 kg/m3Ca(0H)2

Khối lượng riêng của dung dịch Ca(OH)2 (5%) được tính theo công thức

= + Với x = 5%, ρvôi = 800,9kg/m3, ρnước = 997,08 kg/m3 xác định được

ρdd = 985,02kg/m3.Thể tích dung dịch sẽ là := 0.57 m3.Dung tích bể pha sữa vôi được tính như sau:

V = Q.τ

Trong đó: V - thể tích bể pha sữa vôi (m3)

Q - lưu lượng vôi sữa vào bể (Q = 0,56m3/h)

τ - thời gian giữa 2 lần pha vôi (τ =6h),

⇒ V = 0.56 x 6 = 3,36(m3)Với hệ số dư là 1,1 thì dung tích của bể pha vôi sữa là V ~ 4 m3

Chọn thiết bị pha sữa vôi là thùng nhựa hình trụ, dung tích 4m3 Trên nắpthùng nắp hệ thống cánh khuấy và máng rót vôi bột

III.4.4 Bể điều lưu và trung hòa

+ t

th

: Thời gian lưu của nước trong bể trung hòa = 20 phút (thực nghiệm)

- Kích thước của bể:

Chọn chiều cao của bể: Hth = 2,5 m

Chiều cao xây dựng của bể: H = Hth + 0,5 = 3,0 (m)

0.5: Chiều cao bảo bệ

Tiết diện ngang của bể: Fth =

5 , 2

100

=

th

th H V

= 5

40

= 8(m) Vậy bể điều lưu và trung hòa có chiều rộng x dài x cao = 5m x 8 m x 3m.Dưới đáy

bể có đặt 2 máy thổi khí chìm để làm tăng khả năng trung hòa của axit và bazơ,đồng thời làm tăng quá trình oxi hóa của săt(II) và mangan

• Lựa chọn hệ thống sục khí hòa trộn hóa chất và giảm BOD

Lượng không khí cần thiết để xử lý 1m3 nước thải (oxy hóa các chất hữucơ) được tính theo công thức sau :

Trong đó : Z : Lượng oxy cần thiết để xử lý 1mg BOD trong nướcthải, mg Nếu xử lý sinh học hoàn toàn thì Z = 1,2 còn xử lý sinh học không hoàntoàn thì Z = 0,9 ;

La và Lt: BOD của nước thải trước và sau khi xử lý, mg/l ;

k1 :Hệ số kể đến thiết bị nạp khí, thiết bị nạp khí tạo bọt khí cỡ nhỏ lấy theo

tỉ sổ giữa diện tích vùng nạp và diện tích bể lấy theo bảng 47 (TCVN7957-2008thoát nước – mạng lưới và công trình bên ngoài) Thiết bị phân phối khí tạo bọt cớtrung bình và hệ thống phân phối áp lực lấy bằng 0.75

k2 : Hệ số phụ thuộc vào độ sâu đặt thiết bị phân phối khí h (m) lấy theobảng 48 (TCVN7957-2008 thoát nước – mạng lưới và công trình bên ngoài)

n1: Hệ số xét tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước thải T và được xác địnhtheo công thức sau:

n1 = 1 + 0,002(Ttb – 20) = 1 + 0,002(25 – 20) = 1,01

Ttb : là nhiệt độ trung bình của nước thải trong tháng mùa hè Lấy là 250 C

n2: Hệ số xét tới quan hệ giữa tốc độ hòa tan của oxy vào hỗn hợp nước vàbùn với tốc độ hòa tan của oxy trong nước sạch Đối với nước thải sinh hoat, n2 =0,85 và nước thải sản xuất lấy theo số liệu nghiên cứu thực nghiệm, nếu không cócác số liệu này cho phép lấy n2 = 0,7

Cp: Độ hòa tan oxy không khí trong nước (mg\l) xác định theo công thức

10,3 0,510,3