Xử lý nước thải mủ cao su \ 1 Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su công suất 1500 m3/ngày đêm Xử lý nước thải mủ cao su \ 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGH[.]
Xử lý nước thải mủ cao su Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su công suất 1500 m3/ngày đêm \ Xử lý nước thải mủ cao su MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Tổng quan ngành công nghệ chế biến cao su I.1.1 Thành phần cấu tạo mủ cao su I.1.2 Quy trình sơ chế mủ cao su: I.2 Nguồn gốc thành phần tính chất nước thải ngành chế biến mủ cao su I.3 Giới thiệu sơ đồ công nghệ nước ngồi 12 CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 15 NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU: II.1 Các thông số thiết kế 15 II.2 lựa chọn sơ đồ cơng nghệ 15 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU 21 III.1 Song chắn rác 21 III.2 Bể lắng cát 25 III.3 Bể điều hoà 29 III.4 Bể tuyển 32 III.5 Ngăn trung hoà 39 III.6 Bể UASB 41 III.7 Bể Aerotank 57 III.3.8 Bể lắng II 69 III.9.Bể Nén Bùn 73 III.10.Máy Ép Bùn Băng Tải 74 III.11.Hồ Thực Vật 75 CHƯƠNG IV: TÍNH KINH TẾ CỦA CƠNG TRÌNH 76 4.1 MƠ TẢ CƠNG TRÌNH 76 \ Xử lý nước thải mủ cao su 4.2 TÍNH TỐN GIÁ THÀNH 78 4.3 GIÁ THÀNH 1M3 NƯỚC THẢI 80 Tài Liệu Tham Khảo 82 \ Xử lý nước thải mủ cao su MỞ ĐẦU: Ngành trồng cao su Việt Nam phát triển 100 năm trải qua biến cố lịch sử với đời nhiều nhà máy chế biến mủ cao su, tạo việc làm cho hàng ngàn người lao động đóng góp đáng kể cho ngân sách Nhà nước Ngành công nghiệp cao su phát triển nhanh theo đà tăng trưởng kinh tế đóng góp phần khơng nhỏ cho GDP đất nước Tuy nhiên, song song với phát triển nhanh chóng kinh tế chất lượng mơi trường ngành công nghiệp ngày gây vấn đề đáng lo ngại Nước thải từ nhà máy chế biến mủ cao su chưa xử lý triệt để nguyên nhân làm cho tình hình nhiễm mơi trường ngày trở nên nghiêm trọng Để giải vấn đề trên, đòi hỏi nhà máy chế biến cao su phải có hệ thống xử lý nước thải cao su hợp lý để xử lý nước thải trước thải vào môi trường, tái sử dụng lại nguồn nước sau xử lý vào mục đích khác Chính lý đó, đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su công suất 1500 m3/ngày đêm ” đề xuất thực nhằm giải vấn đề nan giải Đề tài cung cấp cho nguồn gốc thành phần nguồn thải, sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tính tốn thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mũ cao su công suất 1500m3/ngày đêm MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN Mục Tiêu Của Đề Tài o Nghiên cứu nguồn gốc khâu chế biến mũ cao su o Xác định thành phần tính chất nước thải cao su o Thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mũ cao su Nội dung thực o Nghiên cứu sở lý thuyết o Thu thập phương án xử lý nước thải ngành chế biến mũ cao su o Phân tích lựa chọn phương pháp xử lý khả thi để thiết kế hệ thống sử lý nước thải nhà máy chế biến mũ cao su \ Xử lý nước thải mủ cao su CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Tổng quan ngành công nghệ chế biến cao su : Cây cao su tìm thấy Mỹ Columbus khoảng năm 1493 – 1496 Brazil quốc gia xuất cao su vào kỷ thứ 19 (Websre and Baulkwill, 1989) Ở Việt Nam, cao su (Hevea brasiliensis) trồng vào năm 1887 Trong khoảng thời gian từ năm 1900 đến 1929 thực dân Pháp phát triển cao su Việt Nam Cuối năm 1920 tổng diện tích cao su Việt Nam khoảng 7000 với sản lượng cao su 3000 tấn/năm Cùng với phát triển công nghiệp cao su giới, suốt năm 1920-1945, quyền thực dân Pháp nhanh chóng gia tăng diện tích cao su Việt Nam với tốc độ 5.000-6.000 ha/năm Cuối năm 1945 tổng diện tích cao su 138.000 với tổng sản lượng 80.000 tấn/năm Sau độc lập vào năm 1945, phủ Việt Nam tiếp tục phát triển cơng nghiệp cao su diện tích cao su gia tăng vài trăm ngàn I.1.1 Thành phần cấu tạo mủ cao su: \ Xử lý nước thải mủ cao su Mủ cao su hỗn hợp cấu tử cao su nằm lơ lửng dung dịch gọi nhũ serium Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 µm chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) dung dịch Thông thường gram mủ có khoảng 7,4.1012 hạt cao su, bao quanh hạt protein giữ cho latex trạng thái ổn định Thành phần hóa học mủ cao su: Cao su : 35 – 40% , Protein : 2% , Quebrachilol : 1% , Xà phịng, acid beo : 1% , Chất vơ : 0,5% ,Nước : 50 – 60% Cơng thức hố học latex : Phân tử cao su isoprene polymer (cis-1,4-polyisoprene [C5H8]n) có khối lượng phân tử 105 -107 Nó tổng hợp từ q trình phức tạp carbohydrate Cấu trúc hố học cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene): CH2C = CHCH2 – CH2C = CHCH2 = CH2C = CHCH2 CH3 CH3 CH3 Bảng 1: Thành phần hóa học vật lý cao su Việt Nam Thành phần phần trăm (%) Cao su 28-40 Protein 2,0 – 2,7 Đường 1,0 – 2,0 Muối khoáng 0,5 Lipit 0,2 – 0,5 Nước 55 – 65 Mật độ cao su 0,932 – 0,952 mật độ serium 1,031 – 1,035 Tất thông số biểu diễn tỷ lệ phần trăm trọng lượng ướt Cấu trúc tính chất thể giao trạng: \ Xử lý nước thải mủ cao su Tổng quát, latex tạo bỡi phần tử phân tán cao su (pha bị phân tán) nằm lơ lững chất lỏng (pha phân tán) gọi serum.Tính phân tán ổn định có protein bị phần tử phân tán cao su latex hút lấy, ion điện tích phát sinh lực hạt tử cao su Pha phân tán- Serum: Serum có chứa phần chất hợp thành thể giao trạng, chủ yếu protein, phospholipit, phần hợp chất tạo thành dung dịch thật như: muối khoáng, heterosid với methyl-1 inositol quebrachitol acid amin với tỉ lệ thấp Trong serum hàm lượng thể khơ chiếm 8- 10% Nó cho hiệu ứng Tyndall mãnh liệt nhờ chứa nhiều chất hữu hợp thành dung dịch thể giao trạng Như serum latex di chất có độ phân tán mạnh nhiều so với độ phân tán hạt tử cao su nên coi pha phân tán Pha bị phân tán- hạt tử cao su: Tỉ lệ pha phân tán hay hàm lượng cao su khô latex cao su tiết cao đạt tới 53% thấp 18% (phân tích Viện khảo cứu cao su Đông Dương trước nay) Hầu hết hạt tử cao su có hình cầu, kích thước khơng đồng nhất: đường kính 0,6 micron số hạt 2x108 cho cm latex, 90% số có đường kính 0,5 micron Mủ cao su hỗn hợp keo gồm cấu tử cao su nằm lơ lửng dung dịch gọi nhũ Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 m, chúng chuyển động hỗn loạn dung dịch Thông thường gram mủ chứa khoảng 7,4.1012 hạt cao su, bao quanh protein giữ cho latex trạng thái ổn định I.1.2 Quy trình sơ chế mủ cao su: Sau đem từ vườn về, latex phải giữ trạng thái lỏng để tránh bị đơng Do trước đem nhà máy nên thêm vào latex chất chống đông : NH3, NH3 + H2BO3, … vào thùng chứa mủ chén hứng mủ Mủ nước sau lấy từ vườn vận chuyển nhà máy cho qua lưới lọc (40 lỗ/inch) vào bể tiếp nhận có kích thước lớn Tại bể chúng khuấy trộn \ Xử lý nước thải mủ cao su kỹ để làm đồng loại mủ nước từ nguồn khác Trong giai đoạn ta tiến hành đo thông số kỹ thuật cần thiết : đo hàm lượng mủ khô, thành phần NH3 lại mủ Phân loại sơ chế mủ: Mủ cao su chia thành nhiều loại: mủ nước (latex), mủ chén, mủ đất … Mủ nước mủ tốt nhất, thu trực tiếp thân cây, ngày mủ nước gom vào qui định Để mủ không bị đông trước đem nhà máy, thu mủ người ta cho NH3 vào để chống đông (hàm lượng kháng đông cần thiết chứa NH3 (0,003% – 0,1 %) tính cao su khơ), tránh oxi hóa làm chất lượng mủ nước Còn loại mủ khác mủ đất, mủ chén, mủ vỏ gộp chung lại gọi mủ tạp (mủ thứ cấp) Đó mủ rơi vãi xuống đất sau thu mủ nước mủ chảy vào chén, mủ dính vỏ Mủ tạp nói chung bẩn lẫn nhiều đất, cát, tạp chất đông lại trước đưa nhà máy Mủ tạp chọn riêng theo sản phẩm, đựng giỏ túi Thông thường ta phân loại riêng mủ chén, mủ dây, mủ vỏ không để lẫn lộn với mủ đất Mủ chén chia làm nhiều hạng khác nhau, tùy theo kích thước màu sắc Mủ trắng, mủ bị sẫm màu oxi hóa… Bảo quản mũ: Mủ nước chuyển đến xí nghiệp đưa vào bể lắng có kích thước lớn, mủ khuấy trộn để làm đồng loại latex từ nguồn khác nhau; giai đoạn kiểm tra sơ khởi việc tiếp nhận Ở giai đoạn này, tiến hành trọng lượng mủ khô thành phần NH3 lại mủ Mủ tạp dễ bị oxi hóa để ngồi trời, phơi ánh nắng, chất lượng mủ bị giảm Khi đem phân xưởng, mủ tạp phân loại, ngâm rửa hồ riêng biệt, để tránh bị oxi hóa làm phần chất bẩn Tùy theo phẩm chất loại mủ ngâm tối đa ngày tối thiểu 12 Mủ tạp ngồi ngâm nước ngâm dung dịch hóa chất (acid clohidric, acid axalic, chất chống lão hóa) để tránh phân hủy cao su \ Xử lý nước thải mủ cao su Các loại mủ dây, mủ đất nhặt riêng, trướckhi tồn trữ rửa cách cho qua giàn rửa có chứa dung dịch hóa học, thích hợp để tẩy chất dơ, loại bỏ tạp chất Qui trình cơng nghệ sơ chế mủ: Ở Việt Nam có cơng nghệ áp dụng thực tế: cơng nghệ chế biến mủ ly tâm, công nghệ chế biến mủ cốm công nghệ chế biến mủ tờ a Cơng nghệ chế biến mủ ly tâm: Mủ nước có khoảng 30% hàm lượng cao su khô (DRC) 65% nước, thành phần lại chất phi cao su Các phương pháp triển khai để cô đặc mủ nước từ vườn ly tâm, tạo kem bốc Trong công nghệ ly tâm khác tỷ trọng cao su nước, hạt cao su dạng serum tách nhờ lực ly tâm để sản xuất mủ ly tâm tiêu chuẩn với 60% DRC Mủ ly tâm sau xử lý với chất bảo quản phù hợp đưa vào bồn lưu trữ để ổn định tối thiểu từ 20 đến 25 ngày trước xuất Một sản phẩm phụ công nghệ chế biến mủ cao su mủ skim (DRC khoảng 6%) Mủ skim thu sau ly tâm đánh đông acid sơ chế thành tờ crep dày hay sử dụng để sản xuất cao su cốm nhiều dạng khác b Công nghệ chế biến cao su cốm Trong công nghệ này, mủ nước từ vườn cao su sau đánh đông axít mủ đơng vườn đưa vào dây chuyền máy sơ chế để đạt kết sau hạt cao su có kích thước trung bình 3mm trước đưa vào lò sấy Cao su sau sấy xong đóng thành bành có trọng lượng 33,3 kg hay tuỳ theo yêu cầu khách hàng Sau mủ chế biến qua cơng đoạn : Công đoạn : Xử lý nguyên liệu : Tiếp nhận mủ từ hồ quay, để lắng dẫn đến mương đánh đông nhờ máng dẫn mủ, mủ pha với axit loãng 1% Hàm lượng mủ khô (DRC) mương đánh đông 25%, pH = 4-5 Công đoạn : Gia công học : \ Xử lý nước thải mủ cao su Từ mương đánh đông sau – mủ mương đông tụ, xả nước vào cho mủ lên mặt mương Mủ đưa qua máy cán Crepper để cán mỏng, loại bỏ axit, serium mủ Mỗi máy có hệ thống phun nước trục cán để làm tờ mủ cán Tiếp theo tờ mủ chuyển qua máy cán băm liên hợp tạo hạt Khi mủ cán nhỏ thành hạt có đường kính khoảng 6mm, cho vào hồ nước rữa Sau bơm Vortex hút chuyển hạt cốm lên sàn rung để tách nước sau đưa vào thùng sấy đẩy vào lị sấy Cơng đoạn :Gia cơng nhiệt Mủ cốm đưa vào lị sấy từ 13 – 17 phút, nhiệt độ từ 100 – 1100C sau cho qua hệ thống hút làm nguội Cơng đoạn : Hồn chỉnh sản phẩm Phân loại sản phẩm, cân 33.3kg ép kiện, đóng gói PE, đóng palette đưa vào kho thành phẩm xuất xưởng \ 10 ... nước) Nước thải Mương đánh đông (cho axit) Nước thải Cán -Vắt-Ép Nước thải Cán tạo tờ Nước thải Băm cám \ Sàn rung Nước thải Nước thải 12 Xử lý nước thải mủ cao su Khí thải BÁN \ 13 Xử lý nước thải. .. thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su công su? ??t 1500 m3/ ngày đêm ” đề xuất thực nhằm giải vấn đề nan giải Đề tài cung cấp cho nguồn gốc thành phần nguồn thải, sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao. .. biến cao su phải có hệ thống xử lý nước thải cao su hợp lý để xử lý nước thải trước thải vào môi trường, tái sử dụng lại nguồn nước sau xử lý vào mục đích khác Chính lý đó, đề tài ? ?Tính tốn thiết