Nghiên cứu thử nghiệm và đề xuất mô hình xử lý nước thải tại công ty cổ phần thông quảng ninh

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đánh giá kết học tập năm học Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, đƣợc đồng ý Khoa QLTNR&MT, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tiến hành thực khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu thử nghiệm đề xuất mơ hình xử lý nước thải Cơng ty cổ phần Thông Quảng Ninh” Trong thời gian thực đề tài nỗ lực thân, tơi nhận đƣợc trợ giúp nhiệt tình thầy, cô giáo khoa tổ chức cá nhân ngồi trƣờng Trƣớc hết tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo khoa QLTNR&MT, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp trang bị cho kiến thức chuyên môn quý báu để thực khóa luận Tơi xin cảm ơn Ban giám đốc, cán nhân viên Trung tâm Thí nghiệm thực hành – Khoa Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện giúp thực tốt khóa luận Đặc biệt tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến ThS Bùi Văn Năng, CN Trần Thị Đăng Thúy ngƣời giúp định hƣớng, khuyến khích dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình làm khóa luận Do thân cịn nhiều hạn chế định mặt chuyên môn thực tế, thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp khơng nhiều nên cịn nhiều thiếu sót Kính mong đƣợc góp ý thầy giáo, giáo bạn để khóa luận đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Đức Long i TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG =============o0o============= TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu thử nghiệm đề xuất mơ hình xử lý nước thải Cơng ty cổ phần Thông Quảng Ninh” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Long Giáo viên hƣớng dẫn: Th.s Bùi Văn Năng, CN Trần Thị Đăng Thúy Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu khóa luận : Nghiên cứu đƣợc quy trình cơng nghệ đánh giá đƣợc hiệu xử lý nƣớc thải Công ty cổ phần Thơng Quảng Ninh phƣơng pháp hóa lý sử dụng chất keo tụ PAC phƣơng pháp hóa học sử dụng cơng nghệ oxy hóa bậc cao (Fenton) điều kiện phịng thí nghiệm Trên sở đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải Cơng ty cổ phần Thông Quảng Ninh Nội dung nghiên cứu: Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu trên, khóa luận tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Tìm hiểu đƣợc quy trình sản xuất, sản phẩm cơng ty - Đặc tính nƣớc thải nhựa thông Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh - Thử nghiệm xử lý nƣớc thải nhựa thông Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh phƣơng pháp hóa lý sử dụng chất keo tụ PAC phƣơng pháp hóa học sử dụng cơng nghệ oxy hóa bậc cao (Fenton) - Đề xuất mơ hình cơng nghệ xử lý nƣớc thải nhựa thông Công ty Những kết đạt đƣợc Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh có mặt hàng sản xuất Colophan Tùng hƣơng Công nghệ chế biến nhựa thông đƣợc thực qua cơng đoạn: cơng đoạn hóa lỏng (xử lý thô), công đoạn khuấy rửa ii lắng (xử lý tinh), cơng đoạn chƣng cất đóng gói sản phẩm Nƣớc thải tạo từ q trình sản xuất đƣợc thu gom, xử lý có kết hợp q trình lý hóa, hóa học, vi sinh vật, lý học Qua trình nghiên cứu cho thấy, nƣớc thải xử lý Công ty cổ phần Thơng Quảng Ninh hầu hết thơng số nghiên cứu vi phạm QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) nhiều lần, hàm lƣợng COD vƣợt 4,89 lần, hàm lƣợng BOD5 vƣợt 4,2 lần, có giá trị NH4+ , TSS đạt QCCP Cơng ty có hệ thống xử lý có với phƣơng án gộp tất dịng thải xử lý có kết hợp q trình lý hóa, hóa học, vi sinh vật, lý học nhƣng chất lƣợng nƣớc đầu chƣa đạt QCCP Kết nghiên cứu cho thấy, xử lý chất keo tụ PAC với nồng độ 500mg/l nƣớc thải, tốc độ khuấy 40 vòng/phút 12 phút Sau đƣợc xử lý tiếp phƣơng pháp Fenton với mức nồng độ FeSO4 0,1g/l nƣớc thải, H2O2 0,13g/l nƣớc thải nƣớc thải đạt QCCP thông số TSS, BOD5, riêng thông số COD chƣa đạt QCCP Khóa luận đề xuất mơ hình xử lý nƣớc dựa điều kiện thực tế cơng ty kết thí nghiệm khóa luận Hà nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Đức Long iii MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1 Đặc điểm nhựa thông 1.1.2 Thành phần tính chất tinh dầu thông colophan 1.1.3 Thực trạng sản xuất nhựa thông giới nƣớc 1.1.4 Một số công nghệ sản xuất nhựa thông 10 1.2 Cơ sở lý thuyết quy trình keo tụ - đơng tụ .13 1.2.1 Cơ chế trình keo tụ [1] .13 1.2.2 Yếu tố ảnh hƣởng tới trình keo tụ [1] .14 1.3 Sơ lƣợc trình Fenton [6] 14 1.3.1 Quá trình Fenton đồng thể 14 1.3.2 Quá trình Fenton dị thể .15 1.3.3 Quá trình quang Fenton 16 1.3.4 Các yếu tố ảnh hƣởng tới trình Fenton quang Fenton .17 1.3.5 Ứng dụng phƣơng pháp Fenton 18 1.4 Khả ứng dụng phƣơng pháp Fenton xử lý nƣớc thải nhựa thông 18 1.5 Giới thiệu Công ty cổ phần thông Quảng Ninh 19 1.5.1 Lịch sử hình thành phát triển Nhà máy .19 1.5.2 Vị trí địa lý Nhà máy 21 Chƣơng MỤC TIÊU – ĐỐI TƢỢNG – NỘI DUNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .22 2.1.1 Mục tiêu chung 22 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 22 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .22 2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 22 iv 2.3 Nội dung nghiên cứu 22 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .23 2.4.1 Phƣơng pháp thu thập kế thừa tài liệu 23 2.4.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực tế 23 2.4.3 Phƣơng pháp lấy mẫu, bảo quản vận chuyển 23 2.4.4 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 24 2.4.5 Phƣơng pháp phân tích thơng số phịng thí nghiệm 27 2.4.6 Phƣơng pháp xử lý số liệu 29 Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 31 3.1 Điều kiện tự nhiên 31 3.1.1 Vị trí đia lý 31 3.1.2 Đặc điểm địa hình .31 3.1.3 Điều kiện khí hậu 32 3.1.4 Điều kiện thủy văn 33 3.2 Điều kiện kinh tế - Xã hội .33 3.2.1 Điều kiện kinh tế 33 3.2.2 Điều kiện xã hội 34 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .36 4.1 Quy trình sản xuất cấu hoạt động Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh 36 4.1.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất Cơng ty cổ phần Thông Quảng Ninh 36 4.1.2 Cơ cấu tổ chức hoạt động Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh 39 4.2 Hiệu hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh .40 4.2.1 Quy trình xử lý nƣớc thải Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh 40 4.2.2 Hiệu xử lý nƣớc thải hệ thống xử lý nƣớc thải Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh 43 v 4.3 Kết thử nghiệm xử lý nƣớc thải nhựa thông chất keo tụ PAC phƣơng pháp Fenton 44 4.3.1 Hiệu xử lý nƣớc thải nhựa thông chất keo tụ PAC 44 4.3.2 Hiệu xử lý nƣớc thải nhựa thông trình Fenton 49 4.4 Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải Cơng ty cổ phần Thông Quảng Ninh .53 Chƣơng KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ .57 5.1 Kết luận 57 5.2 Tồn .57 5.3 Kiến nghị 58 T I LIỆU THAM KHẢO vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Tên đầy đủ Tên viết tắt AOPs Advanced Oxidation Processes (phƣơng pháp oxy hóa bậc cao ) BOD Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) BTNMT Bộ Tài ngun mơi trƣờng COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học) HSXL Hiệu suất xử lý PAC Polyaluminium chloride QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TSS Total Suspended Solids (Tổng chất rắn lơ lửng) vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1: Kết phân tích mẫu nƣớc thải đầu vào đầu 43 khu vực nghiên cứu 43 Bảng 4.2 : Kết phân tích mẫu nƣớc thải nhựa thơng xử lý chất keo tụ PAC với hai thí nghiệm 45 Bảng 4.3: Kết phân tích mẫu nƣớc thải nhựa thông phƣơng pháp Fenton 51 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Thành phần cấu trúc colophan Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ dây chuyền chế biến nhựa thông Mỹ 10 Hình 1.3: Sơ đồ cơng nghệ chế biến nhựa thơng Bồ Đào Nha 11 Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ dây chuyền chế biến nhựa thông Trung Quốc 13 Hình 3.1: Sơ đồ thể vị trí Nhà máy tổng thể quy hoạch Cụm công nghiệp tiểu thủ công nghiệp 31 Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất, chế biến nhựa thông 36 Hình 4.2: Sơ đồ nạp nguyên liệu 37 Hình 4.3: Cơ cấu tổ chức Cơng ty 39 Hình 4.4: Sơ đồ mặt trạm xử lý nƣớc thải nhà máy 40 Hình 4.5: Mẫu nƣớc thải xử lý chất keo tụ PAC với 140 vòng/phút (2 phút đầu), 40 vòng/phút (10 phút sau) 46 Hình 4.6: Mẫu nƣớc thải xử lý chất keo tụ PAC với 40 vòng/ phút (12 phút) 46 Hình 4.7: Hiệu suất xử lý TSS qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm 47 Hình 4.8: Hiệu suất xử lý COD qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm 48 Hình 4.9: Hiệu suất xử lý BOD5 qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm 49 Hình 4.9: Hiệu xuất xử lý TSS, COD, BOD5 phản ứng Fenton qua bậc 53 ix ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nƣớc, bƣớc áp dụng công nghệ sản xuất đại hƣớng tới phát triển bền vững bảo vệ môi trƣờng Trong năm gần đây, nghiên cứu cải tiến liên tục q trình sản xuất cơng nghiệp, sản phẩm dịch vụ nhằm hạn chế sử dụng tài nguyên thiên nhiên, để phịng ngừa nhiễm, giảm thiểu rủi ro cho ngƣời môi trƣờng Sản phẩm từ trình chế biến nhựa thơng bao gồm tùng hƣơng (colophan) tinh dầu thông (turpentine oil) đƣợc ứng dụng phổ biến nhiều ngành công nghiệp khác Colophan đƣợc sử dụng ngành công nghiệp nhƣ dệt, xà phòng, sơn, giấy, diêm, thuộc da, điện tử, mực in [10] Tinh dầu thông đƣợc sử dụng làm dung môi để pha chế loại sơn, làm nguyên liệu để tổng hợp chế phẩm long não, tecpin hiđrat, tecpineol… [11] Ngoài ra, thành phần α- pinen, β-pinen δ-3-caren tinh dầu thông nguồn nguyên liệu để bán tổng hợp nhiều sản phẩm dùng ngành dƣợc, kỹ nghệ hƣơng liệu, bảo vệ thực vật nhƣ: camphor, terpin, terpineol, isoborneol, isobornyl acetat (từ α-pinen); geranyl acetat, linalyl acetat, linalol, citral, citronellol (từ β- pinen); menthol sản phẩm có giá trị hƣơng liệu (từ δ-3-caren) [8] Năm 2013, theo chủ trƣơng di dời sở sản xuất nội thị theo quy hoạch chung Thành phố mở rộng sản xuất, Cơng ty tiến hành di chuyển tồn Nhà máy cũ phƣờng Yên Thanh Cụm công nghiệp tiểu thủ công nghiệp phƣờng Phƣơng Đơng, thành phố ng Bí Đồng thời để đáp ứng nhu cầu thị trƣờng, Nhà máy lắp đặt thêm dây chuyền sản xuất nâng công suất lên 15.000 nguyên liệu/năm Do đặc trƣng công nghệ chế biến nhựa thơng phát sinh khí thải, nƣớc thải chất thải rắn gây ảnh hƣởng đến mơi trƣờng khơng khí, mơi trƣờng nƣớc, mơi trƣờng đất ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe ngƣời Đặc biệt nƣớc thải từ hoạt động sản xuất công ty không đƣợc xử lý cẩn thận gây ảnh hƣởng lớn tới môi trƣờng ngƣời Dựa vào bảng 4.2 cho ta thấy sau xử lý nƣớc thải Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh chất keo tụ PAC với 40 vòng/phút (12 phút) cho kết tốt thí nghiệm sử dụng PAC với 140 vòng/phút (2 phút đầu) 40 vịng/phút (10 phút sau) thơng số nghiên cứu thay đổi rõ rệt bậc xử lý Giá trị pH sau điều chỉnh mƣớc trung tính (pH = 7), qua bậc giá trị pH tăng dần nhƣng tất giá trị nằm QCCP Độ đục nƣớc thải giảm nhanh, tuyến tính với lƣợng PAC tăng dần - Ở thí nghiệm 1: Trƣớc xử lý, giá trị độ đục nƣớc thải 218,95 NTU, sau xử lý bậc khác độ đục giảm 2,12 NTU bậc Hàm lƣợng chất rắn hòa tan sau xử lý tăng nhanh từ 840 mg/l lên 1036,5 mg/l bậc Nguyên nhân lƣợng chất hữu khơng hịa tan bị phân hủy tạo thành - Ở thí nghiệm 2: Giá trị độ đục nƣớc thải giảm nhanh qua bậc Cụ thể: giảm từ giá trị ban đầu 218,95 NTU xuống 2,12 NTU, tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 99,09% mức xử lý Hình 4.5: Mẫu nƣớc thải xử lý Hình 4.6: Mẫu nƣớc thải xử lý chất keo tụ PAC với tốc độ khuấy chất keo tụ PAC với tốc độ 140 vòng/phút (2 phút đầu), 40 khuấy 40 vòng/ phút (12 phút) vòng/phút (10 phút sau) 46 - Hiệu suất xử lý TSS hai thí nghiệm Dựa vào bảng 4.2, ta thấy hiệu suất xử lý mẫu thải hai thí nghiệm ta thấy hàm lƣợng TSS mẫu nƣớc thải nhựa thông giảm lƣợng lớn Từ kết bảng 4.2 khóa luận biểu diễn hiệu xuất xử lý hàm lƣợng TSS phụ thuộc vào hàm lƣợng chất keo tụ theo hình 4.7 sau: Hình 4.7: Hiệu suất xử lý TSS qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm Qua hình 4.7 ta thấy sau xử lý thí nghiệm hiệu suất xử lý bậc 24,72 %, cịn thí nghiệm bậc hiệu suất đạt 40,62% Nhƣ vậy, ta thấy hiệu suất xử lý PAC đạt hiệu tốt nhiều ta thực tốc độ khuấy 40 vòng/phút (trong 12 phút) so với 140 vòng/phút (2 phút đầu, 40 vòng/phút(10 phút sau Nguyên nhân ta khuấy 140 vòng/phút (trong phút đầu) khiến mầm kết tinh, màng bơng bị phá vỡ dẫn tới việc khó liên kết hạt keo tụ lơ lửng thành màng, lằng xuống đẫn tới việc giảm hiệu suất xử lý Nhƣ với nồng độ 500mg/l phƣơng pháp xử lý chất keo tụ PAC với 40 vòng/phút(trong 12 phút) đạt hiệu tốt đƣa vào để xử lý nƣớc thải nhựa thơng Khóa luận dừng mức nồng độ PAC 500 mg/l để xử lý ta cho nống độ PAC cao xử lý 47 hiệu suất xử lý bị giảm đi, đồng thời tốn thêm tiền mua hóa chất - Hiệu suất xử lý COD hai thí nghiệm Ta thấy nồng độ COD nƣớc thải cao, sau xử lý qua bậc có giảm rõ ràng thể qua kết qua bậc xử lý Hiệu suất xử lý tốt bậc 3(nồng độ 500 mg/l) Hiệu suất xử lý thí nghiệm đƣợc thể hình 4.8 sau: Hình 4.8: Hiệu suất xử lý COD qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm Qua hình 4.8 ta thấy xử lý chất keo tụ PAC với 40 vịng/phút(trong 12 phút) hiệu xử lý đạt 65% tốt xử lý chất keo tụ PAC với 140 vòng/phút(2 phút đầu, 40 vòng/phút(10 phút sau) hiệu suất đạt(61,67%) bậc Nhƣng bậc hầu nhƣ phƣơng pháp có hiệu xuất xử lý gần (gần 50%) Tuy phƣơng pháp chƣa đạt QCCP tất bậc xử lý - Hiệu suất xử lý BOD5 hai thí nghiệm Nhìn vào bảng 4.2, ta thấy nồng độ BOD5 có giảm rõ ràng quan sát màu sắc nƣớc thải nhƣ kết qua bậc xử lý Hiệu suất xử lý tốt bậc (nồng độ 500 mg/l) Hiệu suất xử lý thí nghiệm đƣợc thể hình 4.9 sau: 48 Hình 4.9: Hiệu suất xử lý BOD5 qua bậc xử lý chất keo tụ PAC thí nghiệm Từ hình 4.9, ta thấy hiệu xử lý chất keo tụ PAC phƣơng pháp đạt hiệu tốt Với phƣơng pháp quay 40 vịng/phút (trong 12 phút) có hiệu cao (ở bậc 3) 21,23% Tuy nhiên chƣa đạt QCCP Ta thấy, sau xử lý phƣơng pháp sử dụng chất keo tụ PAC với 40 vòng/phút 12 phút thông số BOD5, TSS đạt hiệu xuất xử lý tốt nhƣng so với hệ thống xử lý cũ cơng ty chƣa Cịn thơng số COD sau xử lý đạt hiệu tốt hệ thống xử lý cơng ty Từ hình trên, khóa luận thấy hiệu suất xử lý thông số TSS, COD, BOD5 bậc cao (bậc 3) phƣơng pháp đạt hiệu tốt nhƣng chƣa đạt QCCP Do hàm lƣợng chất hữu nƣớc thải cao, chất hữu khó phân hủy nên xử lý chất keo tụ PAC chƣa thể đạt QCCP Vì vậy, khóa luận tiếp tục sử dụng thêm phƣơng pháp Fenton để xử lý sau xử lý PAC Khóa luận chọn sử dụng phƣơng pháp – xử lý chất keo tụ PAC với 40 vịng/phút 12 phút để xử lý thông số phƣơng pháp xử lý đạt hiệu cao phƣơng pháp 4.3.2 Hiệu xử lý nước thải nhựa thơng q trình Fenton 49 Nhằm nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải nhựa thông, sau xử lý chất keo tụ PAC mức tối ƣu (500 mg/l) mẫu nƣớc tiếp tục đƣợc đƣa thử nghiệm xử lý phƣơng pháp oxy hóa bậc cao (Fenton) Để xác định đƣợc lƣợng H2O2 tối ƣu ta tiến hành thí nghiệm với lần lƣợt nồng độ H202 ta thu đƣợc bảng kết quả: 50 Bảng 4.3: Kết phân tích mẫu nƣớc thải nhựa thơng phƣơng pháp Fenton Kết Thông số STT QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) Đơn vị ĐC F1 F2 F3 F4 7,05 7,25 7,35 7,3 7,35 6-9 NTU 4,99 3,81 1,67 2,175 - - pH Độ đục Độ dẫn điện mS 1816 2170 2185 2615 2230 - Độ muối ppt 0,955 1,16 1,38 1,17 - TDS mg/l 1269 1515 1490 1720 1435 - TSS mg/l 201 156 110 75 88 100 COD mg/l 852 240 230,4 192 252 150 BOD mg/l 301,8 139,2 69 43,8 78,6 50 51 Qua bảng số liệu thấy, sau xử lý mức nồng độ FeSO4, H2O2 môi trƣờng xảy phản ứng Fenton, chất lƣợng nƣớc đƣợc cải thiện nhiều, hàm lƣợng chất ô nhiễm giảm nhiều so với mẫu đối chứng Các tiêu sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 40:2011/B NM (Cột B-)) xả vào nguồn nƣớc khơng dùng cho mục đích cấp sinh hoạt Giá trị TSS giảm đáng kể từ 201mg/l xuống 75 mg/l cốc F3, hiệu suất đạt 62,69% Tại cốc F1 hiệu suất đạt 22,39%, cốc F2 hiệu suất đạt 45,27% ta thấy hiệu suất xử lý TSS tăng dần theo lƣợng H2O2 Nhƣng đến cốc F4 hiệu suất xử lý lại giảm xuống 56,22% Chỉ COD giảm cách rõ ràng từ 852 mg/l sau xử lý keo tụ xuống 192 mg/l cốc F3, hiệu suất xử lý đạt 77,46% Hiệu suất xử lý tăng dần theo lƣợng hóa chất từ 71,83% cốc F1, đến 72,96% cốc F2 Nhƣng đến cốc F4 hiệu suất xử lý lại giảm xuống 70,42% Cho ta thấy nồng độ H2O2 nƣớc xử lý cao hiệu suất xử lý giảm Tuy nhiên kết xử lý COD tốt đạt 192 mg/l chƣa đạt QCCP BOD5 có hiệu suất xử lý cao đạt 85,48% Hiệu suất xử lý BOD5 tăng giảm khơng theo lƣợng hóa chất H2O2 sử dụng, hiệu suất cao cốc F3 đạt 85,48%, cốc F2 hiệu suất xử lý BOD5 giảm xuống cịn 77,14%, cốc F1 đạt 53,83% cố F4 có hiệu suất đạt 73,93% Và lƣợng BOD5 giảm từ 301 mg/l xuống 43,8 mg/l cốc F3 (đạt QCCP) Các thông số TSS, BOD5 giảm cách đáng kể đạt QCCP nhƣng ngƣợc lại thơng số độ muối, độ dẫn điện, tăng so với mẫu Điểu phản ứng Fenton làm xuất ion lƣợng NaOH dùng để đƣa pH lên làm cho độ muối mẫu tăng Riêng thông số COD vƣợt QCCP nhƣng tăng nồng độ H2O2 tiếp hiệu suất xử lý giảm nên khóa luận dừng mức để xuất biện pháp cải thiện nâng cao chất lƣợng xử lý 52 Hiệu xuất xử lý TSS, COD, BOD5 phản ứng Fenton qua bậc đƣợc thể qua hình 4.9 Hình 4.9: Hiệu xuất xử lý TSS, COD, BOD5 phản ứng Fenton qua bậc Qua hình 4.6, khóa luận thấy hiệu suất xử lý TSS, COD, BOD5 từ bậc đến bậc tăng tuyến tính, nhƣng đến bậc (nồng độ H2O2 0,17 g/l nƣớc thải) hiệu suất lại giảm so với bậc Cho ta thấy nồng độ H2O2 nƣớc xử lý cao q hiệu suất xử lý giảm Từ đó, khóa luận định lựa chọn mức nồng độ H2O2 cao mức (0,13 g/l) để đảm bảo hiệu suất xử lý 4.4 Đề xuất mơ hình xử lý nước thải Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh Căn vào kết nghiên cứu, thử nghiệm điều kiện thực tế Cơng ty Khóa luận xin đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải Cơng ty nhƣ sau: 53 Hình 4.10 : Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải cho Cơng ty 54 Thuyết minh quy trình xử lý: Nƣớc thải sản xuất từ phân công đoạn sản xuất theo rãnh thu nƣớc đƣợc đƣa vào bể thu cặn váng dầu để thu gom tái chế Giúp tiết kiệm, tránh lãng phí tái nguyên giảm hàm lƣợng chất hữu khó phân hủy tinh dầu, giúp trình xử lý đạt hiệu cao Tiếp theo nƣớc thải đƣợc đƣa qua bể giải nhiệt (có ngăn) Do q trình sản xuất nhựa thơng có áp dụng cơng nghệ hóa nhiệt nên nƣớc thải có nhiệt độ cao ≥600C Trong bể giải nhiệt có hệ thống sục khí giúp nhiệt độ giảm nhanh chóng giúp tách phần tinh dầu thông khỏi nƣớc Nƣớc thải sau qua bể giải nhiệt đƣợc đƣa vể bể vi sinh vật có đặt giá thể bên đƣợc sục khí liên tục Tại xảy trình phân hủy sinh học, chất hữu đƣợc xử lý loại bỏ phần lớn Nƣớc thải sau chảy qua bể điều hịa đƣợc trung hịa NaOH 2M (hoặc vơi bột) giúp cho trình xử lý phƣơng pháp keo tụ tủa đƣợc xảy dễ dàng Đặc biệt vôi bột tạo mầm để kết tinh hay làm trung tâm cho trình keo tụ xảy Nƣớc thải đƣợc đƣa tiếp qua bể keo tụ Tại nƣớc thải đƣợc bổ xung thêm dung dịch PAC nồng độ 500mg/l nƣớc thải, khuấy 40 vịng/phút Sau nƣớc thải đƣợc chuyển sang bể lắng lắng khoảng 30 – 40 phút Sau trình lắng kết thúc nƣớc thải đƣợc bơm qua bể oxy hóa tiếp tục đƣợc xử lý phƣơng pháp Fenton với nồng độ FeSO4 0,1g/l nƣớc thải, H2O2 0,13g/l nƣớc thải Sau nƣớc thải đƣợc bơm sang bể lắng lắng vòng 1h Bùn thải từ bể lằng bể lắng đƣợc thu gom vào bể chứa sau chuyển sang bể nén đƣợc đƣa xử lý Đến nƣớc thải đầu đạt QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Nhƣng nƣớc thải chƣa đƣợc thải ngồi mơi trƣờng mà đƣợc bơm qua hồ sinh học Tại trình phân hủy sinh học diễn giúp chất lƣợng xử lý đƣợc nâng cao, sau nƣớc thải đƣợc thải ngồi mơi trƣờng Ƣu điểm mơ hình đề xuất so với hệ thống xử lý công ty: 55 - Giải đƣợc vấn đề chƣa xử lý triệt để ô nhiễm Công ty - Tận dụng tối đa hệ thống xử lý sẵn có Cơng ty, khơng phải tốn q nhiều chi phí cho việc xây dựng lại hệ thống xử lý Hạn chế mơ hình đề xuất: - Lƣợng bơng bùn tạo từ q trình oxy hóa chƣa đƣợc tính tốn cụ thể để biết phƣơng pháp xử lý hợp lý - Việc pha nồng độ H2O2, FeSO4 ảnh hƣởng lớn tới trình xử lý, nên đòi hỏi ngƣời vận hành hệ thống xử lý phải có chun mơn nghiệp vụ tốt * Tính tốn chi phí hóa chất cho xử lý 1m3 nƣớc thải Chi phí xử lý PAC: Với nồng độ PAC sử dụng 500 mg/l nƣớc thải, cần 0,5 kg PAC để xử lý m3 nƣớc thải Hiện thị trƣờng bán PAC với giá 7000 đồng/kg Nên ta cần 3500 mua hóa chất cho hệ thống xử lý PAC Chi phí xử lý phƣơng pháp Fenton: Tƣơng tự với nồng độ FeSO4 0,1g/l cần 0,1 kg/m3 nƣớc thải, nồng độ H2O2 0,13 g/l nên cần 0,13kg H2O2 cho m3 nƣớc thải giá thành mua FeSO4 2600 đồng/kg, giá H2O2 9000 đồng/kg (hóa chất dạng cơng nghiệp) Vậy giá hóa chất để xử lý 1m3 nƣớc thải là: 3500 + 260 + 1170 = 4930đồng/m3 56 Chƣơng KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua trình khảo sát thực địa nghiên cứu phịng thí nghiệm khóa luận đƣa số kết luận sau: Công ty cổ phần Thơng Quảng Ninh có mặt hàng sản xuất Colophan Tùng hƣơng Cơng nghệ chế biến nhựa thông đƣợc thực qua công đoạn: cơng đoạn hóa lỏng (xử lý thơ), cơng đoạn khuấy rửa lắng (xử lý tinh), công đoạn chƣng cất đóng gói sản phẩm Nƣớc thải tạo từ q trình sản xuất đƣợc thu gom, xử lý có kết hợp q trình lý hóa, hóa học, vi sinh vật, lý học Qua trình nghiên cứu nƣớc thải xử lý Công ty cổ phần Thơng Quảng Ninh hầu hết thơng số nghiên cứu vi phạm QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) nhiều lần hàm lƣợng COD vƣợt 4,89 lần, hàm lƣợng BOD5 vƣợt 4,2 lần, có giá trị NH4+ , TSS đạt QCCP Cơng ty có hệ thống xử lý có với phƣơng án gộp tất dịng thải xử lý có kết hợp q trình lý hóa, hóa học, vi sinh vật, lý học nhƣng chất lƣợng nƣớc đầu chƣa đạt QCCP Kết nghiên cứu cho thấy, xử lý chất keo tụ PAC với nồng độ 500 mg/l nƣớc thải, tốc độ khuấy 40 vịng/phút 12 phút Sau đƣợc xử lý tiếp phƣơng pháp Fenton với mức nồng độ FeSO4 0,1g/l nƣớc thải, H2O2 0,13g/l nƣớc thải nƣớc thải đạt QCCP thông số TSS, BOD5, riêng thơng số COD chƣa đạt QCCP Khóa luận đề xuất mơ hình xử lý nƣớc dựa điều kiện thực tế công ty kết thí nghiệm khóa luận 5.2 Tồn Bên cạnh số kết đạt đƣợc, khóa luận cịn tồn số vấn đề sau: 57  Do giới hạn mặt thời gian khuôn khổ khóa luận nên đề tài chƣa nghiên cứu ảnh hƣởng số yếu tố đến trình keo tụ tủa  Do số điều kiện khách quan, mà khóa luận khơng thể tiến hành phân tích đề đƣợc phƣơng án cụ thể để xử lý triệt để mùi nhựa thông nƣớc thải  Chƣa xử lý đƣợc COD QCCP  Chƣa tính đến lƣợng kết tủa bơng tụ tạo phƣơng pháp xử lý triệt để  Khóa luận chƣa tính tốn đƣợc chi phí xây dựng, vận hành nhƣ thiệt bị phụ trợ cho hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc đề xuất 5.3 Kiến nghị Để khắc phục đƣợc tồn đạt đƣợc kết tốt hơn, khóa luận có số kiến nghị sau:  Thời gian nghiên cứu cần dài để khảo sát thêm nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến trình keo tụ  Công ty cổ phần Thông Quảng Ninh cần cải tạo lại hệ thống bổ xung thêm biện pháp xử lý mới, tham khảo đề xuất khóa luận để chất lƣợng nƣớc thải mơi trƣờng đạt QCCP  Tiếp tục nghiên cứu để đề xuất phƣơng án xử lý mùi nhựa thơng cịn nƣớc thải công ty 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng 2011: QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải công nghiệp Công ty CP Thông Quảng Ninh (2015) Quy trình kỹ thuật chế biến nhựa thơng Cơng ty CP Thơng Quảng Ninh (2015) Quy trình kỹ thuật xử lý bể môi trƣờng Sở Tài nguyên môi trƣờng tỉnh Quảng Ninh (2012) Đánh giá tác động môi trƣờng Dự án Xây dựng Nhà máy chế biến nhựa thơng phƣờng Phƣơng Đơng, thành phố ng Bí Thái Thị Thúy An (2014 ) - Nghiên cứu sử dụng số chất keo tụ để thử nghiệm đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải sản xuất giấy Công ty TNHH giấy Hà Bắc, thành phồ Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang, Khóa luận tốt nghiệp Đại học Lâm Nghiệp Trần Thị Ngọc Hải (2014) - Nghiên cứu thử nghiệm phƣơng pháp hóa lý hóa học để xử lý nƣớc rỉ rác bãi Đồng Ngô, phƣờng Đại Phúc, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh, Khóa luận tốt nghiệp Đại học Lâm Nghiệp Nguyễn Thị Thanh Loan (2011) – Nghiên cứu xử lý nƣớc thải dệt nhuộm số chất keo Công ty TNHH dệt nhuộm Trƣờng Thịnh, làng nghề dệt nhuộm Phùng Xá, Mỹ Đức, Hà Nội, Khóa luận tốt nghiệp Đại học Lâm Nghiệp Phạm Anh Tuấn (2010) Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ Dự án sản xuất thử nghiệm Hồn thiện cơng nghệ hệ thống thiết bị sản xuất Colophan tinh dầu thông quy mô 5.000 sản phẩm/năm, Bộ Khoa học công nghệ, Bộ Nông nghiệp &PTNT Đào Thị Thu Quỳnh (2015) – Đánh giá trạng đề xuất số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng nhà máy chế biến nhựa thông phƣờng Phƣơng Đơng, thành phố ng Bí, tỉnh Quảng Ninh, Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành môi trƣờng 59 10 http://www.slideshare.net/z3r0Ng/quy-trinh-san-xuat-xa-phong 11 http://www.vinagum.com.vn/?x=3/cong-dung-nhua-thong/tinh-dauthong&lang=1) 12 http://luanvan.co/luan-van/xu-ly-nuoc-thai-mu-cao-su-45953/ 13 http://ngoclan.co/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-cao-su/ 14 http://xulynuocthai.edu.vn/xu-ly-nuoc-thai-san-xuat-nhua/ 15 http://www.baoquangninh.com.vn/kinh-te/201307/nhua-thong-quangninh-nen-la-san-pham-che-bien-tinh-hay-nhua-tho-2201152/ 16 (http://khoahocmoi.com.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-thai/qua-trinh-fentontrong-xu-ly-nuoc-thai-218.html 60