TIỂU LUẬN đề tài nước cấp dùng trong tưới tiêu

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG  TIỂU LUẬN Đề tài Nước cấp dùng trong tưới tiêu GVHD TS Phạm Thị Thúy ThS Hoàng Minh Trang Nhóm 5 Hoàng Thị Lan Anh Nguyễn Thị Hằng Nguyễn Văn Trung Hà N.

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG - - TIỂU LUẬN Đề tài: Nước cấp dùng tưới tiêu GVHD: TS Phạm Thị Thúy ThS Hồng Minh Trang Nhóm 5: Hồng Thị Lan Anh Nguyễn Thị Hằng Nguyễn Văn Trung Hà Nội, 2015 MỤC LỤC Đặt vấn đề 1 Nguồn nước cấp sử dụng tưới tiêu 1.1 Nguồn nước tự nhiên 1.2 Nước tái sử dụng 1.3 Tiêu chuẩn nước cấp dùng tưới tiêu Tình hình tái sử dụng nước thải cơng nghiệp 2.1 Tái sử dụng nước thải công nghiệp Thế giới 2.2 Tái sử dụng nước thải công nghiệp Việt Nam Tái sử dụng nước thải chế biến cao su làm nước tưới tiêu 3.1 Tình hình sản xuất đặc điểm nước thải chế biến cao su 3.1.1 Tình hình sản xuất 3.1.2 Đặc điểm nước thải chế biến cao su 3.2 Tái sử dụng nước thải chế biến cao su Đông Nam Bộ, Tây Ngun 3.2.1 Nguồn gốc đặc tính dịng thải công nghiệp chế biến cao su 3.2.2 Quy trình xử lý nước thải chế biến cao su 10 3.2.1 Thuyết minh đánh giá sơ đồ công nghệ nước thải 12 3.3 Một số phương pháp xử lí nước thải chế biến cao su Malaysia 15 Kết luận 20 Tài liệu tham khảo 21 Đặt vấn đề Theo FAO, tưới nước phân bón hai yếu tố định hàng đầu, nhu cầu thiết yếu phải đáp ứng canh tác Nguồn cấp nước chất lượng nước đóng vai trị vơ quan trọng hệ thống tưới tiêu Nguồn nước cung cấp cho tưới tiêu tìm thấy tự nhiên từ ao, hồ, mạch nước hay tái sử dụng từ nước thải ngành cơng nghiệp Tình trạng thiếu nước vấn đề ngày nghiêm trọng toàn cầu, tái sử dụng nước đóng vai trị quan trọng chiến lược phát triển quốc gia Việc tái sử dụng nước mang lại nhiều lợi ích ứng dụng nhiều lĩnh vực Có nhiều ngành công nghiệp sử dụng lượng nước lớn q trình sản xuất, có khả tái sử dụng làm nước tưới tiêu Nước thải công nghiệp chế biến mủ cao su minh chứng điển hình Trong tiểu luận này, đề cập đến tình hình tái sử dụng quy trình cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp chế biến cao su dùng tưới tiêu vùng Đông Nam Bộ, Việt Nam giới cụ thể Malaysia 1 Nguồn nước cấp sử dụng tưới tiêu 1.1 Nguồn nước tự nhiên Nước tự nhiên sử dụng cho tưới tiêu nước từ ao, hồ, sông suối, mạch nước ngầm, thác nước,…được tưới trực tiếp cho Tuy nhiên cần kiểm tra chất lượng nước trước tưới để đảm bảo sức sống cho trồng chất lượng thiết bị hệ thống tưới tiêu Các vấn đề cần quan tâm độ pH nước, độ cứng, độ mặn hay hàm lượng sắt nước… Hình 1: Nước thiên nhiên dùng tưới tiêu 1.2 Nước tái sử dụng [7] Theo ước tính, tổng lượng nước Trái đất khoảng 1.386 triệu km3, đó, 96% nước mặn Trong số 3% nước lại, 68% tồn dạng băng sông băng, 30% nước ngầm Nguồn nước mặt (sông, hồ) khoảng 93.100 km3, nguồn nước chủ yếu mà người sử dụng hàng ngày Trong dân số khơng ngừng tăng nguồn nước lại ngày bị thu hẹp Việc TSD nước thải, nước thải công nghiệp quan tâm ngày nhiều, đặc biệt ngành sử dụng nhiều nước 1.3 Tiêu chuẩn nước cấp dùng tưới tiêu Nguồn nước dùng tưới tiêu đánh giá kiểm soát dựa theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước dùng cho tưới tiêu QCVN 39:2011/BTNMT Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước dùng cho tưới tiêu quy định Bảng Bảng 1: Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước dùng cho tưới tiêu TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn pH 5,5-9 DO ≥2 TDS Tỷ số hấp phụ Natri Clorua (Cl-) mg/l 350 Sunphat (SO42-) mg/l 600 Bo (B) mg/l Asen (As) mg/l 0,05 Cadimi (Cd) mg/l 0,01 10 Crom tổng số (Cr) mg/l 0,1 11 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 12 Đồng (Cu) mg/l 0,5 13 Chì (Pb) mg/l 0,05 14 Kẽm (Zn) mg/l 2,0 15 Fecal Coli mg/l 2000 số vi khuẩn/ 100ml (Nước tưới rau, thực vật ăn tươi sống) 200 Tình hình tái sử dụng nước thải cơng nghiệp [7] 2.1 Tái sử dụng nước thải công nghiệp Thế giới TSD nước sản xuất công nghiệp bắt đầu Mỹ vào năm 1940: nước thải sau xử lý khử trùng sử dụng dây chuyền sản xuất thép Tại Thụy Điển, từ năm 1930 đến năm 1970, tổng lưu lượng TSD nước tăng 5-6 lần Ở Israel, nước thải công nghiệp sinh hoạt thu gom vào hệ thống xử lý nước thải; 80% lượng nước thải hộ gia đình TSD, đạt tới 400 triệu m3 nước/năm; khoảng ½ lượng nước dùng để tưới tiêu nước thải qua TSD Hình 2: Tình hình tái sử dụng nước toàn cầu (EPA, 2012) Tại Nhật Bản, hạn chế nước nên ứng dụng TSD nước từ sớm, nhờ vậy, năm 1995 có 89,6% dân số thành phố lớn 50.000 dân sử dụng nước Ở Singapore, năm 2003 xử lý cung cấp nguồn nước TSD với chất lượng cao (đáp ứng tiêu chuẩn sử dụng cho ăn uống), cấp trực tiếp cho ngành công nghiệp, trung tâm thương mại tòa nhà Trung Quốc đạt tỷ lệ 56% TSD nước tổng số 82 thành phố lớn (1989) tỷ lệ TSD cao đạt 93% Tình hình TSD nước giới năm 2012 thể Hình tỷ lệ hướng nghiên cứu xử lý nước thải cơng nghiệp, có mục đích tái sử dụng cho tưới tiêu thể Hình Hình 3: Tỉ lệ hướng nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp theo số phân loại sáng chế quốc tế IPC 2.2 Tái sử dụng nước thải công nghiệp Việt Nam Theo đánh giá Ngân hàng Thế giới, Việt Nam thuộc diện quốc gia thiếu nước Nguồn nước nội địa Việt Nam đạt mức trung bình giới, khoảng 3.600 m3/người/năm, thấp mức bình qn tồn cầu 4.000 m3/người/năm Trong năm gần đây, hệ thống pháp lý chế quản lý tài nguyên nước Việt Nam quan tâm Gần nhất, Chính phủ vừa ban hành Nghị định số 38/2015/NĐ-CP quản lý chất thải phế liệu Nghị định khuyến khích hoạt động nhằm giảm thiểu TSD nước thải Theo quy định, nước thải phải quản lý thông qua hoạt động giảm thiểu, TSD, thu gom, xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường Điều cho thấy mối quan tâm lớn Nhà nước công tác bảo vệ môi trường, bên cạnh yêu cầu phát triển kinh tế Về phía nhà khoa học Việt Nam, có nhiều nghiên cứu TSD nước thải đạt số kết đáng khích lệ: tác giả Trà Văn Tùng cộng (2011) thực đề tài nghiên cứu quy mô pilot, ứng dụng màng lọc (MBR) hệ thống bùn hoạt tính, kết hợp siêu lọc để TSD nước thải công nghiệp địa bàn TP HCM Nguyễn Phước Dân cộng (2009) nghiên cứu TSD nước thải sinh hoạt, nguồn nước TSD sử dụng hoạt động vệ sinh hộ gia đình, cơng cộng Ngồi ra, năm 2014, tác giả thực đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy chuẩn địa phương TSD nước thải sau xử lý ngành chế biến mủ cao su ngành chăn nuôi để tưới cây” Tái sử dụng nước thải chế biến cao su làm nước tưới tiêu Công nghiệp sản xuất mủ cao su ngành công nghiệp sử dụng lượng nước lớn trình sản xuất, tái sử dụng lại nước thải để tưới cho (đặc biệt cao su) giải pháp vô hợp lý tiết kiệm Không nước thải chế biến mủ cao su lại không chứa kim loại nặng chất hữu khó phân hủy, cần xử lý vấn đề độ pH nước thải hồn tồn đáp ứng nhu cầu tưới tiêu 3.1 Tình hình sản xuất đặc điểm nước thải chế biến cao su 3.1.1 Tình hình sản xuất [4] Hình 4: Sản lượng cao su toàn cầu hàng năm (‘000 tấn) Sản lượng cao su toàn cầu năm khoảng 27.5 triệu bao gồm cao su thiên nhiên cao su tổng hợp Nguồn cung cao su thiên nhiên tùy theo nhu cầu chiếm từ 40-44% tổng sản lượng cao su Có thể thấy nhu cầu cao su tăng cao giới đưa nguồn cung cao su thiên nhiên từ mức 6.8 triệu năm 2000 lên gần gấp đôi 12.2 triệu năm 2014 Nguồn cung cao su tổng hợp giới chiếm tỷ trọng khoảng 56% tăng lên khoảng 60% tháng đầu năm Hình 5: Thị phần sản xuất cao su tự nhiên Nguồn cung cao su tự nhiên hầu hết đến từ nước Đông Nam Á với tỷ lệ 92%, lại nước Châu Phi Châu Mỹ La tinh Các nước Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Việt Nam nước sản xuất cao su tự nhiên hàng đầu chiếm 80% nguồn cung Việt Nam năm 2014 vượt lên trở thành quốc gia sản xuất cao su tự nhiên thứ giới với sản lượng năm dự tính khoảng triệu 3.1.2 Đặc điểm nước thải chế biến cao su [5] Nước thải chế biến cao su có pH khoảng 4,2 –5,2 việc sử dụng acid để làm đông tụ mủ cao su Hơn 90% chất thải rắn nước thải cao su chất rắn bay Phần lớn chất dạng hoà tan, dạng lơ lửng chủ yếu hạt cao su cịn sót lại sau q trình đơng tụ Hàm lượng Nitơ hữu thường không cao có nguồn gốc từ protein mủ cao su, hàm lượng Nitơ dạng amonia cao, việc sử dụng amoni để chống đông tụ trình thu hoạch, vận chuyển tồn trữ mủ cao su Đặc trưng nhà máy chế biến cao su phát sinh mùi Mùi hôi thối sinh men phân hủy protein mơi trường acid Chúng tạo thành nhiều chất khí khác nhau: NH 3, CH3COOH, H2S, CO2, CH4… Tóm lại nước thải chế biến cao su thuộc loại có tính chất nhiễm nặng, cần phải có qui trình xử lí hợp lí để tái sử dụng nước thải làm nước tưới tiêu 3.2 Tái sử dụng nước thải chế biến cao su Đông Nam Bộ, Tây Ngun 3.2.1 Nguồn gốc đặc tính dịng thải công nghiệp chế biến cao su [8] Hiện nay, diện tích trồng cao su phát triển mạnh, lợi ích kinh tế từ việc trồng cao su làm thay đổi mặt kinh tế nhiều nơi, tỉnh cón mạnh đất trồng công nghiệp vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên Song song với việc phát triển nhanh chóng diện tích cao su việc hình thành nhiều nhà máy sản xuất mủ cao su Sản xuất mủ cao su sinh nhiều nước thải từ cơng đoạn sản xuất từ q trình sản xuất mủ skim, mủ khối từ việc rửa thiết bị sản xuất Dưới ví dụ thành phần hóa học đặc tính nhiễm nước thải chế biến mủ cao su vùng Đông Nam Bộ, Tây nguyên thể Bảng Bảng Bảng 2: Thành phần hóa học nước thải chế biến cao su [5] Chỉ tiêu Loại sản phẩm Mủ tươi Mủ đông Cao su tờ Cao su ly tâm N hữu 20,2 8,1 40,4 139 N-NH3 75,5 40,6 110 426 N-NO3 Vết Vết Vết Vết N-NO2 - - - - P-PO4 26,6 12,3 38 48 Al Vết Vết Vết Vết Sulphide 22,1 10,3 21,2 35 Ca 2,7 4,1 4,7 7,1 Cu Vết Vết Vết Vết Fe 2,3 2,3 2,6 3,6 K 42,5 48 45 61 Mg 11,7 8,8 15,1 25,9 Mn Vết Vết Vết Vết Zn - - - - Bảng 3: Đặc tính nhiễm nước thải chế biến cao su [5] Chỉ tiêu Loại sản phẩm Mủ tươi Mủ đông Cao su tờ Cao su ly tâm pH 5,2 5,9 5,1 4,2 COD 3540 2720 4350 6212 BOD 2020 1594 2514 4010 TSS 114 67 80 122 Tổng N 95,7 48,7 150,4 565 Amoni (tính theo N) 75,5 40,6 110 426 3.2.2 Quy trình xử lý nước thải chế biến cao su [9] 10 Phèn + Polymer Dòng thải mủ kem Bể gạt mủ kem Bể trộn Dòng thải mủ tạp Bể gạt mủ tạp Bể khử trùng Bể keo tụ - tạo Lưới lọc tinh Máy thổi khí Cl2 Nguồn tiếp nhận (QCVN 01:2008, cột B) Bể điều hòa Bể lắng Mương OXH Bể biochip MBBR Tháp khử Nitơ Bể tuyển Bơm bùn Xe hút bùn Bể chứa bùn 11 3.2.1 Thuyết minh đánh giá sơ đồ công nghệ nước thải 3.2.1.1 Thuyết minh sơ đồ công nghệ [9] Nước thải chế biến mủ cao su phân thành loại chảy vào hai bể bể gạt mủ tạp bể gạt mủ kem Sau đó, nước thải từ bể chảy vào bể trộn qua song chắn rác tinh nhằm giữ lại hạt cặn có kích thước nhỏ Bể trộn có tác dụng trộn loại nước thải trước chảy vào bể điều hịa Bể điều hịa có nhiệm vụ điều hịa lưu lượng nồng độ chất bẩn có nước thải cho cơng trình xử lý phía sau Nước thải bể điều hòa trộn khí từ hệ thống cung cấp, đồng thời phân hủy lượng chất bẩn (từ 5-10% COD) Từ bể điều hòa, nước thải bơm lên bể keo tụ tạo bông, bể này, phèn bơm định lượng vào nhằm tạo phản ứng, xảy trình keo tụ, liên kết hạt chất bẩn thành dạng huyền phù, hóa chất polymer châm vào, bơng cặn hình thành liên kết với thành khối lớn lên mặt nước Sau bể keo tụ tạo bông, nước thải chảy vào bể tuyển nổi, nước thải trộn chung với khí từ lên tạo thành hỗn hợp, nước từ lên, tách cách bơng cặn từ q trình tạo bông, giảm lượng chất hữu cơ, tạo hiệu quà cho trình sau Sau tuyển nổi, nước thải bơm định lượng vào tháp khử Nitơ nhằm giảm bớt lượng Nitơ Từ Tháp khử Nitơ, nước thải dẫn qua trình xử lý sinh học bể Biochip MBBR Tại có giá thể động với diện tích bề mặt lớn làm tăng nồng độ bùn bể Hỗn hợp bùn nước giá thể xáo trộn hệ thống phân phối khí từ máy thổi khí Nhân tố quan trọng trình xử lý giá thể động có lớp màng biofilm dính bám bề mặt Những giá thể thiết kế với bề mặt hiệu dụng lớn để lớp màng 12 biofim dính bám bề mặt giá thể tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động vi sinh vật giá thể lơ lững nước Nước thải sau qua bể MBBR có nồng độ BOD giảm thất 500 mg/l đảm bảo an toàn ổn định vào Mương oxy hóa Tại đây, chất hữu lại nước thải xử lý triệt để Máy khuấy trộn vận hành liên tục nhằm cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động Trong điều kiện làm thốn kéo dài, quần thể vi sinh vật hiếu khí tồn trạng thái lơ lửng (bùn hoạt tính) phân hủy hợp chất hữu có nước thải thành hợp chất vô đơn giản CO2 nước…theo phản ứng sau: Chất hữu + Vi sinh vật hiếu khí → H2O + CO2 + sinh khối +… Nước thải sau khỏi mương oxy hóa chảy qua bể lắng Tại đây, xảy trình lắng tách pha giữ lại phần bùn ( vi sinh vật) Phần bùn lắng chủ yếu vi sinh vật trôi từ mương oxy hóa Phần bùn sau lắng bơm tuần hồn mương oxy hóa nhằm trì nồng độ vi sinh vật hoạt động Phần nước sau qua bể lắng chảy qua bể khử trùng, hóa chất khử trùng (dung dịch Chlorine) bơm hóa chất bơm đồng thời vào bể để xử lý triệt để vi trùng gây bệnh E.Coli, Coliform,… Nước thải sau qua bể khử trùng đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên QCVN 01:2008/BTNMT, cột B xả nguồn tiếp nhận 3.2.1.2 Nhận xét, giải thích Hệ thống xử lý nước thải chế biến cao su vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên sử dụng hai bể thu gom dòng thải mủ cao su riêng biệt mủ tạp mủ kem Sở dĩ mủ kem có đặc tính mịn, khơng chứa tạp chất hay rác thô nguyên liệu cao su thu họach từ vườn cây, mủ nước phần cịn lại đơng chén, mủ dây miệng cạo, mủ đơng tận dụng q trình thu mủ nước gọi chung mủ tạp đơng Mủ tạp thông thường thu gom bị nhiễm nhiều tạp chất: cát, đất, rác…nên trước đưa vào tồn trữ sản 13 xuất, mủ tạp phải phân loại nhặt bỏ rác thải lẫn nguyên liệu Vì việc làm mủ (làm giảm tiêu tạp chất quan trọng) nên mủ tạp thu riêng vào bể thu mủ tạp dẫn qua lưới lọc tinh để loại bỏ tạp chất trước trộn với dịng thải mủ kem Bên cạnh hệ thống thiết kế kết hợp sử dụng hai phương pháp sinh học bể biochip MBBR mương oxy hóa để loại bỏ BOD, COD cao nước thải bơi ưu điểm sau: Biochip MBBR hiểu màng sinh học chuyển động sử dụng giá thể sinh học tạo lớp màng luôn chuyển động làm cho vi sinh vật hiếu khí bám vào giá thể hoạt động tốt hơn, phân bố nước thải thực phân hủy chất hữu cơ, hợp chất nito, phospho Bể hoạt động tốt điều kiện lưu lượng, tải lượng ô nhiễm cao Sau xử lý qua bể MBBR, BOD nước thải mức 500 mg/l tiếp tục đưa vào xử lý mương oxy hóa Phương pháp áp dụng với loại nước thải có thơng số BOD, COD mức trung bình u cầu thực nơi có diện tích rộng lớn phù hợp với khu vực trồng cao su, cà phê…Không cách vận hành đơn giản, chi phí tiết kiệm đơi gần để tự nhiên khơng cần vận hành ưu điểm để chọn lựa mương oxy hóa thay cho biện pháp sinh học khác bùn hoạt tính,…ở khu nơng trường trồng cao su Nước sau xử lý sử dụng để tưới chỗ cho cao su, ăn quả…thì khơng cần khử trùng clo dùng để tưới cho loại rau sống, rau ăn hàng ngày, cho củ…thì phải đưa qua bể khử trùng, hóa chất khử trùng (dung dịch Chlorine) bơm hóa chất bơm đồng thời để xử lý triệt để vi trùng gây bệnh E.Coli, Coliform,… 3.2.1.3 Hiệu xử lý [2] Bảng ví dụ hiệu xử lý số nhà máy xử lý nước thải Đông Nam Bộ, Tây Nguyên 14 Bảng 4: Hiệu xử lý nước thải chế biến mủ cao su Chỉ tiêu Vên Vên Bố Lá Xuân Lập QCVN 01:2008/BTNMT A B Trước XL Sau XL Trước XL Sau XL Trước XL Sau XL pH 9,42 8,14 8,09 7,88 8,56 6,59 6-9 6-9 COD 26.436 120 13.981 127 11.935 130 50 250 BOD 13.820 85 7.590 61 8.780 60 30 50 TSS 1.690 60 468 30 1.164 94 50 100 Tổng N 651 74,9 972 120 1.306 67 15 60 N-NH3 285 33 686 30,3 1.043 50 40 3.3 Một số phương pháp xử lí nước thải chế biến cao su Malaysia [1] Hiện nay, Malaysia nước sản xuất cao su lớn thứ ba giới, theo ngành công nghiệp cao su ngành công nghiệp đóng vai trị quan trọng kinh tế xã hội Ngành công nghiệp cao su tiêu thụ khối lượng lớn nước, sử dụng hóa chất tiện ích khác tạo lượng lớn chất thải nước thải Xả nước thải chưa qua xử lý cao su dẫn đến ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe người Với xu hướng toàn cầu phát triển bền vững, ngành cao su cần tập trung vào công nghệ sản xuất hơn, giảm thiểu chất thải, sử dụng chất thải, thu hồi tài nguyên tái sử dụng nước Một số biện pháp xử lý nước thải áp dụng phổ biến Malaysia xử lý biện pháp sinh học (hồ sinh học, xử lý kỵ khí, xử lý hiếu khí…), xử lý biện pháp nâng cao (các q trình tự nhiên, phương pháp hóa học, q trình ozon hóa kết hợp biện pháp lý hóa sinh…) Hồ sinh học biện pháp sử dụng rộng rãi để xử lí nước thải công nghiệp chế biến cao su Malaysia Hiện có 500 nhà máy dầu cọ cao 15 su Malaysia xây dựng hồ sinh học hệ thống xử lý nước thải Các hệ thống hồ thường bao gồm hồ kị khí cao tải hồ hiếu khí thấp tải Trước hệ thống xử lí hồ sinh học, cần tiền xử lí qua hệ thống chặn mủ cao su bể trung hòa Nếu hồ đươc thiết kế hiệu hoạt động tối ưu loại bỏ 95% BOD Cơng nghệ áp dụng nhiều nước khác Thái Lan Nhìn chung, phương pháp hồ sinh học có vài hạn chế: cần diện tích đất lớn, chi phí vận hành thời gian xử lý dài Xử lý kỵ khí hiếu khí phương pháp sinh học phổ biến sử dụng Malaysia cho xử lý nước thải cao su chi phí thấp mang lại hiệu xử lý cao Ở số nhà máy cao su diện tích đất bị hạn chế, hệ thống thơng khí sử dụng thay cho hồ lắng Hệ thống xử lý thông thường thiết lập cách sử dụng hệ thống thơng khí với bùn tái chế để làm tăng nồng độ vi khuẩn bể sục khí Nó loại bỏ 95% BOD nước thải cao su Hệ thống khắc phục mùi thích hợp cho nhà máy với diện tích đất khơng đủ Tuy nhiên, hệ thống có lại khơng có hiệu việc loại bỏ nitơ khơng cung cấp đủ lượng oxy hịa tan cho q trình nitrat hóa Năm 1971, Viện Nghiên cứu cao su Malaysia (RRIM) sử dụng trình sinh học xử lí nước thải nhà máy cao su Hệ thống bao gồm q trình kỵ khí hiếu khí cải tiến Xơ dừa vật liệu lựa chọn xử lý nước thải cao su sẵn có, diện tích bề mặt riêng cao, khả giữ nước cao tỷ lệ C/N/P cân sợi dừa đặc điểm thuận lợi cho ứng dụng lọc sinh học Bể phản ứng UASB sử dụng phổ biến, bể này, bùn tích tụ thành lớp ổn định, lớp bùn phân hủy chất hữu nhanh Hệ thống UASB hệ thống kín nên kiểm sốt mùi, không việc áp dụng công nghệ oxy hóa hồ ổn định Hơn hệ thống tiêu thụ điện thấp, giúp tiết kiệm chi phí Khó khăn sử dụng cơng nghệ việc hình thành lớp bùn trì ổn định Hệ thống UASB ứng dụng 16 rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp khơng thích hợp công nghiệp chế biến cao su Kết hợp xử lí hiếu khí kị khí sử dụng để sản xuất khí sinh học từ nước thải cao su Batang Kali, Selangor, Malaysia Một nhà máy nghiên cứu sản xuất khoảng 8000 m3 khí sinh học ngày sử dụng làm nhiên liệu lò để sản xuất nước Hơn nữa, 32 nhà máy Thái Lan sản xuất 254 triệu m3 methane năm từ chất thải rắn nước thải Tuy nhiên, phương pháp xử lí hiếu khí kị khí khơng phủ ngành công nghiệp áp dụng vấn đề kiểm sốt vi sinh vật lồi ngoại lai chưa biết đến, loài đột biến gen, chi phí cơng nghệ cao… Các q trình tự nhiên: Người ta xây dựng vùng đất ngập nước đầm lầy nhân tạo đầm lầy tự nhiên bao gồm chất nền, thảm thực vật vi sinh vật chứa cấu hình vật lý Vùng đất ngập nước thiết kế phù hợp hoạt động hiệu xem xét có tiềm đáng kể chi phí thấp, hệ thống xử lý nước thải hiệu tự trì Hệ thống chứng tỏ khả để loại bỏ chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, hợp chất hữu cơ, mầm bệnh ion kim loại làm tăng nồng độ oxy pH nước thải So với hệ thống thông thường, hồ sinh học , hệ thống đất ngập nước số lượng vốn chi phí vận hành Q trình bùn hoạt tính: Một phương pháp sử dụng rộng rãi cho việc loại bỏ chất hữu hòa tan dạng keo nước thải trình bùn hoạt tính Hệ thống chuyển chất hữu hòa tan dạng keo thành bùn sinh học loại bỏ qua q trình lắng Sau lắng sơ cấp, q trình bùn hoạt tính thường ứng dụng trình xử lý thứ cấp Tuy nhiên phải ý trì lượng oxy cung cấp cho hệ thống, bên cạnh trình bùn hoạt tính khắc phục vấn đề mùi nước thải cao su lại đòi hỏi lượng điện sử dụng cao chi phí vận hành bảo dưỡng lớn 17 Phương pháp hóa học: Thời gian lưu thủy lực dài cần thiết cho xử lý nước thải cao su phương pháp sinh học thông thường gặp thất bại hệ thống bị sốc với lượng nạp vào Gần đây, người ta ý nhiều đến phương pháp điện hóa cho xử lý nước thải chi phí, dễ điều khiển tăng hiệu xử lý việc sử dụng vật liệu điện cực lò phản ứng nhỏ gọn Phương pháp xử lý điện hóa ưa thích giảm thời gian lưu thủy lực Q trình ozon hóa: Một số vật liệu khơng có khả phân hủy sinh học nitơ amoniac nước thải cao su tự nhiên khơng thể hồn tồn loại bỏ q trình sinh học Do đó, số thành phần hữu nước thải đầu vượt giá trị cho phép Q trình ozon hóa biến chất hữu trung gian hay khó phân hủy thành sản phẩm có kích thước phân tử nhỏ Hơn nữa, người ta chứng minh trình chuyển amoniac thành nitrate có khả phân hủy sinh học Nếu kết hợp trình bùn hoạt tính theo mẻ ozon hóa cịn mang lại hiệu xử lý cao Kết hợp biện pháp lý hóa sinh: Các q trình xử lý kết hợp nghiên cứu thấy hiệu việc xử lý nước thải cao su Malaysia Thái Lan Hệ thống xử lý vật lý hóa học kết hợp theo hai giai đoạn: phương pháp sinh học sử dụng cho chất xơ loại bỏ chất rắn lơ lửng Malaysia Công việc đòi hỏi phải lắp đặt hệ thống thu gom chất xơ, hệ thống tuyển khí hịa tan, hệ thống thổi khí, bể lắng thứ cấp hệ thống máy ép bùn Nước thải đầu q trình đạt tiêu chuẩn DOE loại A… 18 Bảng 5: Hiệu xử lý số phương pháp phổ biến Malaysia [1] Phương pháp Mơ tả COD Lọc kị khí UASB Trước xử lí Hiệu xử lí (mg/L) (%) BOD Tổng Sulfide COD BOD Tổng Sulfide TSS N N Kích thước bể 30*100 cm Tải trọng hữu 11,8 g COD/ L- 18219 12750 1d -1 Thời gian lưu 10 ngày - - 92 - - - - 315 - 80 - 80 80 - 85 460 99 99 97,8 93,6 - 250 400 99,9 98,8 - - - Xây dựng thép, hình trụ 6100 Kích thước 600*250 - m3 Các trình tự nhiên Hệ thống đất ngập nước Điện hóa Sử dụng thiết bị phản ứng điện 2.000 phân, thời gian điện phân 90 phút 6.000 1.000 250 700 3.500 Ozon hóa Liềulượng O3 = 66,44 mg O3/ L O2, pH = 9, thời gian tiếp xúc 30 phút 999 1.160 350 - 165 - 1642 - 91,49 95,79 67,95 74,68 398 199 2.045 - - Kết hợp lý, hóa, sinh 5.750 780 - 102 9.625 157,6 18.303 - - - 67 77 51 95 19 - - Kết luận Nguồn nước sử dụng tưới tiêu bao gồm nước tự nhiên nước tái sử dụng nước thải công nghiệp Theo EPA, năm 2012 giới có 32,1% nước tái sử dụng dùng mục đích tưới tiêu nơng nghiệp 20,62% dùng để tưới tiêu tạo cảnh quang Theo đánh giá Ngân hàng Thế giới, Việt Nam thuộc diện quốc gia thiếu nước Nguồn nước nội địa Việt Nam đạt mức trung bình giới, khoảng 3.600 m3/người/năm, việc áp dụng quy trình quay vịng tái sử dụng nước thải ngành sản xuất việc làm cần thiết, cấp bách Chế biến cao su ngành công nghiệp sử dụng lượng nước lớn, có đặc tính nước thải chứa nhiều chất hữu dễ phân hủy acid acetic, đường, chất béo…nổi mặt nước, không chứa kim loại nặng, nghiên cứu áp dụng thành công quy trình tái sử dụng nước thải nhà máy ngồi nước Vùng Đơng Nam Bộ, Tây Ngun áp dụng hệ thống xử lý nước thải chế biến cao su quy mô, đại, vận dụng lợi diện tích để áp dụng biện pháp phù hợp, tiết kiệm mà hiệu quả, nước thải đầu đáp ứng tiêu chuẩn nước cấp dành cho tưới tiêu Tuy nhiên cần xem xét đối tượng tưới cụ thể để bồ sung cắt giảm công đoạn khử trùng cuối hệ thống xử lý Trên giới, tiêu biểu Malaysia vận dụng công nghệ tiên tiến xử lý nước thải ngành cao su biện pháp nâng cao, phương pháp điện hóa, q trình ozon hóa, biện pháp kết hợp…đều mang lại hiệu xử lý cao, nước thải đạt chuẩn tưới tiêu Có thể xem xét lựa chọn phương pháp sở so sánh chi phí vận hành, thời gian bảo dưỡng… 20 Tài liệu tham khảo M Mohammadi (2010), Treatment of wastewater from rubber industry in Malaysia, African Journal of Biotechnology Vol 9(38), pp 6233-6243 Nguyen Nhu Hien, Luong Thanh Thao (2012), Situation of wastewater treatment of natural rubber latex processing in the Southeastern region, Vietnam, J.Viet.Env, Vol 2, No 2, pp 58-64 Department of Primary Industries (2012), Chất lượng nước tưới, Agriculture NSW – Field Vegetables Sacombank-SBS (2014), Báo cáo cập nhật ngành cao su thiên nhiên Lê Thị Hiền (2007), Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lí nước thải nhà máy cao su Xuân Lập, Đồ án tốt nghiệp Báo cáo đánh giá tác động môi trường nhà máy cao su Xuân Lập, 2004 http://www.cesti.gov.vn/song-cong-nghe/tai-su-dung-nuoc-thai-trong-sanxuat-cong-nghiep/content/view/9187/620/248/1.html http://123doc.org/document/80036-do-an-xu-ly-nuoc-thai-mu-cao-su.htm http://khoahocmoi.com.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-thai/he-thong-xu-ly-nuocthai-che-bien-mu-cao-su-210.html?thong-xu-ly-nuoc-thai-che-bien-mu-caosu.html 21 ... vấn đề 1 Nguồn nước cấp sử dụng tưới tiêu 1.1 Nguồn nước tự nhiên 1.2 Nước tái sử dụng 1.3 Tiêu chuẩn nước cấp dùng tưới tiêu Tình hình tái sử dụng nước. .. nguồn nước lại ngày bị thu hẹp Việc TSD nước thải, nước thải công nghiệp quan tâm ngày nhiều, đặc biệt ngành sử dụng nhiều nước 1.3 Tiêu chuẩn nước cấp dùng tưới tiêu Nguồn nước dùng tưới tiêu. .. lượng nước dùng cho tưới tiêu QCVN 39:2011/BTNMT Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước dùng cho tưới tiêu quy định Bảng Bảng 1: Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước dùng cho tưới tiêu