Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải ở nhà máy sản xuất cao su Xuân Lập - Đồng Nai

Sự cần thiết phải xử lý nước thải Nước thai có thé chia thành hai loại: nước thai công nghiệp va nước thai sinh hoat Nước thai công nghiệp do các xi nghiệp công nghiệp có sử dụng nước tr

{

=

x š &

E BỘ GIÁO DỤC DAO TẠO 3

Ệ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM &

{

£ ˆ

e “

£ £

© KHOA LUAN TOT NGHIEP fe

bà CU NHÂN HÓA HOC ie

bà Người hướng dẫn khoa học: ThS Nguyễn Văn Binh a

bà Người thực hiện: Nguyễn Kim Thiên Phúc R

LỜI CAMƠN

Dau tiến em xin gun lon cam on den gia định en) đã luôn quan tam

vu lo lãng cho em trong thon gian qua

Và đẻ co điệu kien được lam và hoàn thanh bar khoa luận nay, em

xin to lòng biết ơn đến các thay cô trong khoa Hóa, những người đã

ging day và dịu dit em trong suối bon nam học vừa qua cũng nhự tạo

ï hót cho em được the hiện kha nâng cua minh, Dae biệt em xan gin lời

cam on chan thánh đến thay Nguyễn Van Binh người đã hướng dan em

tan tinh trong quá trình thực hiện bai khóa luận

Nhắn day, em cũng xin chân thanh cam ơn den Ban gam doc nhà

miy cao sự Xuân Lập, đặc Biệt là bác Tu Vân Tham, người phụ trách ki thuật cho nha may đã het long giúp đồ em trong việc tham quan tim

hiểu nha may đẻ có the hoan thanh tot bái khoa luận

Cuối cùng, em xin kinh chúc Quy thay có, Ban giam doc và toán

thẻ nhân viên và công nhân viên nhà may cao su Xuân Lap that nhiều

sure khoe va thành công

Em xin chân thành cam ơn

TP HCM ngày 32 thang 5 năm 2010

Sinh vien

Nguyen Kim Thiên Phúc

k4 DOLTUONG:NGHIEN COU 4! serene arses etna 4864 liS; PHƯƠNGPEHABCHONĐDETAIGSS.¡ CS C2266 RR 2

Chương" < EỚROLELUN¿ so ¿2c<áL26G6aDc22i000GEGiSu6ảSias6 3

li “VAN BE XƯLY NƯỚC THA sscssisacics sisscsssscsansssecsssieonamecsepossvesasansadsnpesisheseedinanes 3

Gar cận Giả AR vì Ñ ee ONE sitcssiescosvorcsaicsiarisssesinieauorccaaigrnrssessivcnnasiaisszanenses 3

b Phân loại các công đoạn xử lý nước thải - 2 2201201 2122162110212 211 5557 3

SRR CERIN COON Ee RAIL SEED ID ZERIT Sc ng g6 4

d Các vấn dé cơ bản trong phân tích và thiết kế công trình xử lý nước thải 4

wai "Telemann 5

ns “Thênh phiên email ecomen iss ccc ca ccc aca 7

W5 QUY TRÌNH GEE CHIE WU ssccisiscccessccccetsiscceseaseaisasintnieen cgcsearpetcuecepneun cost 9

Wi PRB MQi Và tơ GIÁ GAR coauuaoiisdkeeoisoegneeoiayandrioazadeetssak 9

Gis BIỂN Thu so ansii:n09i06040010121000G010Sgïï66560046790 00078 800)18864t(60n@08106 9

MS tes ft) ch TH a ce ee 9

d Một số sơ đỗ công nghệ chế biến mủ cao su ó- 52-5222 56223 2322255255255 7xe7 10

Co Mô tả qui trình (SH S1 1H TT ch TH Hàng 13

l4 VAN DE O NHIEM MOI TRƯỜNG 220 22 3E 1 2112715710121 1211 121711 H4

a Cae chất ô nhiễm có thé phát sinh trong nhà may 2 5-22scvzcczzzzzzZ 14

b Chất thai ran sinh hoạt vả công nghệ 2-5 5< chư 2k3 gcvczgzve 16

c ‘Thanh phần va tính chất nước thai - :.s-c0sesssecesseessessssesvessvecsseeersessueessdecssssesese 17

IS CÁC PHƯƠNG PHAP GIAM THIÊU Ơ NHIẺM 2 S21 s2 18

OUTCAST ey) xuuedrnsedsdadeenarieinvenoresenoreieeee 18

Oe 19

d Tái sinh tuần hồn tại ChO s0;soecceeeceessesreesouersessnessesevesnstsnessntssessacessssnnsenntennees 19

Chương Ill - CÁC CONG NGHE XỬ LÍ NƯỚC THAI CHO NGANH CHE BIEN CAO

i.1 XU LÍ NƯỚC THAI BANG PHƯƠNG PHAP CƠ HỌC 5 - 20

a, Song chắn rác hay lưới chẩn -scccccccocccrczoreeccccresececcee 20b: Quad erin Haag cbt 22: 22560/220162120060402G04400266 423620 20

c‹ (CHỈ NÌRNRLOEL22%0201/0G204G2/(G003/2X2WWAG(009660060ã602200064A40062WẬ 20

Oi UA eR HỀNsuácc 22c gbiit20x6i6011G-0i0040800.01/a48d0csá 20

III.2 XU LÍ NƯỚC THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC -222 21

8: TH DG s«:oss«&te=eseittazeopostidoiiiirG0iidsiidii\6S69)(004100 23 ah eo 21

B, PhƯỢNG nhấp Oey Hộ KẾ taseooeedneenoaboarroaeeioonsiousoioennireesecssi 22

I3 XỬ LÍ NƯỚC THÁI BANG PHƯƠNG PHÁP HOA LÍ 5555555555, 22

Oe Cok nẽẼ ẻ Aaầẳàa 22

b TH | [Seta ne cee a ccc cer eer 23

6: Ta GỐI ens ees nee ys a ae a) 23

PHD 2 Oat Llc SER CCT Ment ne Coane Sa ER AIC ote ot OS OSE SRO ORR Ce 24III.4 QUA TRÌNH TÁCH BANG MÀNG uc 24

8 TTHYH GannntraaakeooonkadirtoikkinneiioiikeekonieEdGiaG06.102466)02ei6iax6c6067014á61266850 24

b Mung tách mủ bang vật liệu xơ dừa 5-5 sxsetSzEÝExEZvxecEZcc-cc 25

III.5 XU LÝ NƯỚC THAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 222222252 25

a Các phương pháp hiếu khi 6-25 cucgcxzgrve+rservervsesveerxeevssesveesse 26

PAB lO a 30

c Phuong pháp sinh học tự nhiên Gà SH H111 02 xe, 32

d Các cơng trình xử lý cặn nước thải - «cuc sec VY 11413472811 sec 34

©, Phương pháp lâm KHỔ CĂN [2á 0020/0220 00160062 20566000406.06AAs62 35

Chương IV- ` NHÀ MAY CAO SU XUAN LẬP 555cc 38

DV] “BOING QUAN VỀ NHÀ KG áváaeieegrdoiiagiooocdackieiagatasosaasosi 36 IV.2 QUY TRINH SAN XUẤT CAO SU CUA NHÀ MÁY 652cc 36

a, Qui trình sản xuất mủ keim «5-5 °Ss k2 k< S443 S4 2Z5 St ZvcS se czcrz 36

b Qui trình sản xuất mủ tap (mủ KhOi), cessseccsseessneessuesennessnernesseesnseesveenneeneenvens 40

REE EE TS orth CG: | | nes, 43

RY Tye ý a À,|0;o 6s | |? \ in 46Weta UE TR ASR CE Gy oS o,f | sẻ 50

SS, SEERA MRR SATA REA SIDERED ˆÊỚỹ me 50

MR Site nt | gilt | Nea ee PEER ESO Cc a s4

c Kết quả thực hiện dy án (năm 2008) ¿(5-5 S22 x1 2511213 75172121 501777 58

PM ee ỨNN HỤGi60ii1iGL26021/00500011G02/1LaG/6a<d00260aX06 58

e Những giá trị lợi ich mang lại tir việc thực hiện dự án - -.ò 59

1V.6 PHAN TICH DONG THÁI SAU KHI THÍ DIEM DỰ ÁN MOT MUA SAN XUAT

eS Pe ee C20060 244010000 00Ä62S112G01i56G8-d4603401146308641A2I84G0040660ảu88 60

Chuong Vie: KET LUAN VA KIEN NGHDE atescccsnniscterecaiicaaastiiceciraannimnnene 72

VER WET DUUAN tuacnotUtccetakticgiadocietiiotiirlt62scai46á220036406-60056260xieug 65

Vũ THNNGH]SGseaceedaseeidaeoodgosiayradbiicoiddiitesisdvtigg000ã8440iảas0 65

TT EEU THAN RAG Qeeeeseteedeereaeecoeroscreoseaacossesigeesstsssesrsei 73

CHU VIET TAT

BOD: — Nhu cau oxi sinh hóa (Biochemical oxygen Demand)

BOD.: Nhu cau oxi sinh hóa trong Š ngay 6 nhiệt độ 20°C trong bóng tôi COD: Nhu cau oxi hóa học (chemical oxygen Demand)

DAF: Bong bóng khí hòa tan (Disolved Air Floc)

DAHP: Diamoni Phosphat (NH¿);HPO,

HA: Amoniac cao (High Amoniac)

LA: Amoniac thap (Low Amoniac)

MLSS: Khối lượng chat rắn

SVR: Standard Vietnam Rubber

SS: Chat ran dang huyén phù, chat rắn lơ lửng

SXSH: — Sản xuất sạch hơn

TMTD: Tetra Mety! Thiuram Disulfedi

TSC/TS: Téng chất rin (Total Solid Content)

UNEP: — United Nation Environment Program

VFA: — Axit béo không én định (Volity Fatty Acid)

VRG: Tập đoàn công nghiệp cao su Việt Nam

XNCB: Xí nghiệp chế biến

CBYCNV: Cán bộ/công nhân viên

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bảng 2.1: Thanh phân khóa học và vật lý của cao Su Liệt (VẠ cà Ă SA << 20

Bang 2.5: Kết quả đo đạc hơi NHs và HoS tại một số nh yHáy - << <« s+<<<<<<« 22

Bang 2.6: Lưu lượng và néng độ các chất 6 nhiễm trong nước thải chế biển mi cao su ở

tiếc đến CÀ utp len Sấn KAM cca aaa RRA CRE ea a Rens 23

Bảng 4.3: Phần tích các dòng thảiÏ -.-. - - - - -. .- 31

Bảng 4.5: Phân tích dòng thải sau khi thí điểm một mùa sản xuất \yozở 68

Bang 4.6 : Kết quả kiểm nghiệm Bề lắng (tháng 12/2009) «+ «<< + 5+ s+ss+ 70

Bang 4.7 : Kết quả kiếm nghiệm Hồ hòan thiện (tháng 12/2009) - «+ see 70

ĐANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.2: Sơ dé công nghệ chế biến mui li tÂtm - << Ă< cee + V33 E31 33355 3315 18Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ chế biến mii cm 610% bầišGvCzt00xc6 19Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ chế biển mủ tờ << << << CS xá 20

Hình 3.1: Bé aeroten thông fÏhường - S33 11 x1 ke kg rưy 35

Hình 3.2: Bé aeroten khuẩy trộn hoàn f0ÀN - «+ << <3 cv cv cv, 3§

Hình 3.3: Mỗi quan hệ cộng sinh giữa tảo và vì sinh vật trong hé hiểu khí 40Hình 3.4: Sơ đỗ hỗ hiểu khí từ) fiỆH - - G5 SG 1k vs eee er | |

EGR 4.15 Qik V\k tần II WG ROI vcs vce sersuosecyecsevscocsussacccedesesessoosseuveeves voces 44

Hình 4.2: Qui trình sản xuất mũ tap (mii khối) s5 S5 5< S335 v3 sex vxe+ 48

PER pa: | ee 58

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Chương I - MƠ DAU

I1 LÝ DO CHỌN DE TÀI

Môi trường va các van dé vẻ mỗi trường là đẻ tai được hau hét các nước trên thẻ giới

quan tâm bởi vì con người và môi trường có mỗi quan hệ tác động qua lại với nhau Môi

trường anh hưởng va chi phổi một cách trực tiếp đến đời sống con người vá ngược lại con

người cũng tác động không nhỏ đến môi trường.

[rong những năm gan đây, vấn đẻ môi trường lại càng được quan tâm sâu sắc bởi nhữnganh hướng của nó đến đời sống con người đang chuyển biến theo chiều hướng xấu di mà một

trong những nguyên nhân chính là do các hoạt động chính của con người.

Ở nước ta, trong giai đoạn công nghiệp hóa ô nhiễm do sản xuất công nghiệp đang ở mức

báo động Da số ở các nhà máy, xí nghiệp có công nghệ sản xuất trang thiết bị lạc hậu,

không đồng đều dẫn đến sự lãng phí năng lượng va nguyên vật liệu, đồng thời thai ra nhiều

phé liệu gây 6 nhiễm đất nước, không khí, anh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cong đông.

Thêm vào đó sự phân bố các khu vực sản xuất không hợp lí, nhà máy, xí nghiệp nằm xen ln

các khu dan cu, bệnh viện, trường học gây khó khăn cho việc quản lý giám sát và nhận

hậu quả gánh chịu lên nhiều lan

Cùng với các công tác khác sé được tiến hành thì nhiệm vụ cắp bách trước mắt của công

tác quan lý va bảo vệ mỗi trường ở nước ta là giải quyết va khắc phụ tinh trạng 6 nhiễm mỗi

trường do các hoạt động sản xuất công nghiệp gây ra Trong đó giải quyết van dé ô nhiém nước thai là rất quan trọng cần phải được nghiên cứu dau tư một cách nghiêm túc dé đưa ra các biện pháp xử lý nước thai phù hợp với điều kiện kinh tế và có hiệu quả cao.

Vi vậy, chúng tôi chọn để tải: “TIM HIỂU QUI TRÌNH SAN XUAT MU CAO SU VA

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THÁI Ở NHÀ MAY SAN XUẤT CAO SU XUAN LAP DONG NAI”, cũng dé minh họa cho kiến thức đã học

-1.2 MỤC DICH NGHIÊN CỨU

e Nâng cao sự hiểu biết và nhận thức của mỗi người nhất là các doanh nghiệp công

nghiệp (nếu nhân rộng ra) vẻ vấn dé xử lý nước thải dé bảo vệ môi trường

¢ Giới thiệu được nhiều công nghệ xử lý nước thai ở nhà máy cao su và dy án SXSH mà

nha máy Xuân Lập đang thực hiện.

1.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CUU

¢ Tim hiểu một số van dé liên quan đến quy trình sản xuất cao su, nước thải va xứ lý

nước thải ở nhả máy cao su.

e Khao sát quy trình sản xuất vả xử lý nước thải ở nha máy cao su Xuân Lập (Đồng

Nai).

1.4 DOL TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Các quy trình sản xuất cao su và các công nghệ xử lý nước thái đói với nhà máy cao su

nói chung va nha máy cao su Xuân Lập (Đồng Nai) nói riêng.

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

———————ễ -————————

1.5 PHƯƠNG PHÁP CHON DE TÀI

© Đọc và nghiên cứu các tải liệu có liên quan đến đẻ tải e© Tiếp cân thu thập thông tin.

¢ Phân tích lựa chọn vả tổng hợp thông tin.

© Di thực tế nhà máy cao su Xuân Lập (Dong Nai)

[rang 2

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Chương II - CƠ SỞ LÍ LUẬN

1.1 VAN DE XỬ LÝ NƯỚC THÁI /3/

a Sự cần thiết phải xử lý nước thải

Nước thai có thé chia thành hai loại: nước thai công nghiệp va nước thai sinh hoat

Nước thai công nghiệp do các xi nghiệp công nghiệp có sử dụng nước trong các quy

trình sản xuất khác nhau thải ra, nước thải công nghiệp thường được xử lý ngay trong phạm

vi nhà máy dé sử dụng lại nước hoặc thải ra các nguồn tiếp nhận

Nước thai sinh hoạt là nước sau khi được dùng cho các nhu câu sông va sinh họat của

con người thải ra như: nước từ các nhà bếp, nha ăn, buông vệ sinh, nước tắm rửa và giặt giũ.

nước cọ rửa nhà cửa va các đỏ dùng sinh hoạt Nước thải sinh hoạt có thé đã qua các bẻ tự

hoại của từng nhà hoặc không, chảy vào hệ thống cống dẫn của đô thi, tập trung vẻ các trạm

xử lý nước thải.

Một số nước thải công nghiệp vả nước thái sinh hoạt có chứa các hoạt chất hữu cơ,

amoni, sắt va các hợp chất có khả năng bị oxi hóa khác và chúng là các chất chủ yếu tạo ra

nhu cầu oxi sinh hóa (viết tắt là BOD) của nước thải Vì thế, khi xá nước thải công nghiệp vả

nước thải sinh hoạt có chứa nồng độ BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép ra các nguồn tiếpnhận sẽ lam giám lượng oxy hòa tan trong các nguon nước và tạo ra môi trường yếm khí, làm

mắt cân bảng sinh thái của môi trường nước, gây ra các hiện tượng như làm chết cá, nước có

mùi, mau và hủy hoại môi trưởng sống của các sinh vật nước Các ion kim loại nặng như

thủy ngân cadimi, chi và các hóa chất hữu cơ như polyclorinatex, biphenyl có thẻ tích lũy

trong cơ thể các loài thủy sản, gây ra tác dụng độc hại cho người sử đụng, ngoài ra các hợp

chất hữu cơ có trong nước thải gây ra mùi, màu và hủy hoại môi trường nước, hàm lượng lớn của nitơ photpho gây ra hiện tượng phú dưỡng các nguồn nước.

Việc quản ly và xử lý nước thải không đúng quy trình sẽ gây ra nhiều tác hại cho môi

trường va phải chi phi nhiều tiền của dé làm sạch và khôi phục lại các điều kiện cân bằng

sinh thái.

b Phân loại các công đoạn xứ lý nước thải

Hệ thống xử lý nước thải bao gồm một số công trình đơn vị hoạt động nối tiếp nhau đẻ

đạt được chất lượng nước sau xử lý đáp ứng yêu câu đã định Theo mức độ xử lý và tập hợp

các loại công trình đơn vị hoạt động nối tiếp trong một hệ thống xử lý nước thai, có thé chia

ra thánh ba công đoạn xử lý như sau: xử lý sơ bộ hay tiền xử lý, xử lý bậc hai, xử lý bậc ba

(hay xử lý tăng cường).

Các công trình trong công đoạn xu lý sơ bộ là các công trình hoạt động dựa trén lực cơ

học va vật lý là chú yếu, như là: song chắn, lưới chắn, bẻ điều hòa, bẻ lắng, lọc, tuyển nồi

Các công trình trong công đoạn xử lý bậc hai gồm các công trình xử lý bang hóa chất và

sinh học Các công trình xử lý nước thái bằng hóa chất là các công trình dùng hóa chắt trộnvào nước thai để chuyển đổi các hợp chất hoặc các chat hòa tan trong nước thải thành cácchat có tính tro vẻ mặt hóa học hoặc thành các hợp chất kết tủa dé lắng và lọc đẻ loại chúng

ra khỏi nước thải Các công trình xử lý sinh học được áp dụng dé khử các chat hữu cơ ở dạng

[rang 3

Bai khỏa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

——————————-—-ễ——

keo và dang hòa tan trong nước thai nhờ quá trình đồng hóa cua vi sinh dé biến các chất hữu

cơ nay thành khí hoặc thành vỏ tế bảo của vi sinh để keo tụ va lắng rồi loại chúng ra khỏi

nước thải Quá trình xứ lý sinh học còn được áp dụng dé khử nitơ va photpho,

Các công trình trong công đoạn xử lý bậc ba được áp dụng dé khứ tiếp các chat hóa học

có tính độc hại hoặc khó khử bang các công trinh xử lý sinh học thông thường Khử tiếp nito,

photpho và các hợp chất vô cơ và hữu cơ còn lại sau xử lý bậc hai để thỏa mãn tiêu chuẩn

chat lượng nước xả ra nguôn tiếp nhận hoặc sử dụng lại cho mục dich khác Các công trình

trong công đoạn xử lý bậc ba thường là: bé lọc hap thu bang than hoạt tính, bé lọc trao déi

ion và lọc qua mang thẩm thấu ngược, lọc qua mang bán thắm bảng điện phân Nước thai

sau khi qua công đoạn xử lý bậc ba thường được tuần hoàn lại cho các quá trình xử lý công

nghiệp hoặc dùng dé tưới đường, tưới cây và cắp cho các hé tạo cánh quan và giải tri.

Sau các quy trình xử lý, còn lại cận trong các công trinh, cân phải tập trung các loại cận

dé xử lý bằng biện pháp: khử nước làm khô hoặc đốt trước khi đưa đến nơi chôn lắp dé đảm

bảo cho môi trưởng.

c Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

Hiện nay có rất nhiều loại công trình với các công nghệ khác nhau để xứ lý nước thải.

Tir cdc hồ lãng đơn gián đến các công trình với các thiết bị tiên tiến sử dụng công nghệ cao

và đòi hỏi có trình độ quản lý hiện đại Việc lựa chọn đúng quy trinh công nghệ va thiết bị xử

lý nước thải để đạt được các chí tiêu xử lý mong muốn và tiết kiệm kinh phí trong xây đựng

vả quản lý là nhiệm vụ hàng đâu của các kỹ sư xử lý nước

Trong một quy trình công nghệ xử lý nước thải bao gồm nhiều công trình vả thiết bị

hoạt động nói tiếp theo đặc tính ki thuật có thé chia ra làm ba loại: cơ học, hóa học và sinh

học.

Trong mỗi loại quy trinh kẻ trên, có rất nhiều phương án chọn công trình và thiết bị theo

cách sắp xếp khác nhau đề thực hiện quy trinh xử lý có hiệu quả.

d Các vấn đề cơ bản trong phân tích và thiết kế công trình xử lý nước thải

Thiết kế công trình xứ lý nước thải là một công việc khó khăn trong lĩnh vực công nghệmôi trường Ở đây cần có những kiến thức lý thuyết cũng như kinh nghiệm thực tế trong lựa

chọn vả phân tích sơ đồ công nghệ Các công việc chính trong thiết kế một công trình xứ lý

nước thải bao gồm:

- Xây dựng sơ dé quá trình công nghệ xử lý

- Thiết lập các tiêu chuẩn thiết kẻ

- Tinh cân bang chat rắn.

- Dựng mô hinh thủy lực.

- Thiết kế tong mat bằng nha máy

Lựa chọn sơ đỏ công nghệ xử lý thích hợp phụ thuộc vảo nhiều yêu tố như loại chấtthải lưu lượng nước thai, tính thích hợp vẻ kinh tế của phương pháp xử lý và yêu câu vẻ chất

lượng dong thải.

Trang 4

Bai khỏa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Ngoài việc phân tích tính phụ hợp của các phương pháp xử li việc lựa chon sơ đồ công

nghệ mot cách đúng đắn sẽ còn phụ thuộc vào các yếu tổ sau:

1 Kinh nghiệm người kỹ sư thiết kẻ.

2 Sách lược của cơ quan điêu hành vẻ áp dụng các phương pháp xử lý cụ thẻ

3 Kha nang cung cắp thiết bị cho các phương pháp xử lý cụ thẻ

4 Khả năng sử dung tối đa các phương tiện hiện có của cơ sở.

5 Chi phí xây dựng ban đâu.

6 Chi phí vận hành va bao dưỡng trong tương lai.

11.2 TONG QUAN VE CAO SU

a Tổng quát

Cây cao su được du nhập vào Việt Nam từ thời Pháp thuộc đến nay Nó là loại cây công nghiệp lâu năm thích nghỉ tại những nơi có khí hậu nhiệt đới trên vùng đất đó bazan tại Việt Nam cây cao su được trồng nhiều tại khu vực Tây Nguyên, duyên hai miễn Trung va miễn

Đông Nam Bộ như: Đông Nai, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Ba Rịa

Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là ngành công nghiệp lau năm ở nước ta vả

ngày cảng không ngừng phát triển Cao su thiên nhiên là một trong những mặt hàng xuất

khâu chủ lực của Việt Nam, đứng sau dâu thô, gạo, hải sản, may mặc và da giày

Năm 2010, ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn đặt mục tiêu tăng điện tích cao

su lên trên 40.000 ha, đưa tổng diện tích cao su cả nước lên 715.000 ha

Số liệu thống kẻ của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2009, tổng điện tích

cay cao su đạt 674.200 ha, ting 42.700 ha (13.5%) so với nam 2008.

Trong đó, điện tích cho khai thác là 421.600 ha (chiếm 62,5% tống diện tích), với sản

lượng đạt 723.700 tắn, tăng 9,7 % so năm 2008

Diện tích trồng cao su tập trung chủ yếu ở Đông Nam bộ (64%), ké đến là Tây Nguyên

(24.5%) và duyên hái miễn Trung (10%) Diện tích cây cao su ở vùng Tây Bắc mới dat khoảng 10.200 ha (chiếm 1,59%).

Cục trưởng Cục trồng trot, Bộ Nông nghiệp vả Phát triển nông thôn Nguyễn Trí Ngọc

cho biết, trước nhu cẩu cao su thiên nhiên của thé giới ngây cảng gia tầng, cũng như lợi ichnhiều mặt của cao su, về hiệu qua kinh tế, xã hội, môi trường, Việt Nam đã ban hành nhiềuchính sách đông bộ nhằm thúc day hơn nữa phát triển cây cao su

“Cao su là loại cây trông không những có sức cạnh tranh cao trên thị trường thẻ giới ma

còn có ý nghĩa quan trọng trong việc xóa đói giám nghèo, đặc biệt là ở vùng sâu, vùng xa",

ông Ngọc nói.

Theo phan tích, trong một ha cao su trong điều kiện thâm canh bình thưởng với mức

dau tư cơ ban khoảng 70 triệu đồng chỉ phí hang năm khoảng 8-10 triệu đồng cho cả chu kỷ

27 năm ( trong đó, thời gian cho khai thác mủ là 20 năm), với năng suất bình quân đạt 1,7

tan/ha, giá bán 2.000 USD/tắn (khoảng 37 triệu dong) thi lãi bình quân vao khoảng 25 triệu

động ha

Trang 5

Bai khóa luận SVTH: Nguyen Kim Thiên Phúc

Trông cao su tổn it chỉ phi nhưng cho lãi suất rat cao Hiện cao su là cây trông đứng

thứ 2 vẻ tỷ suất lợi nhuận chỉ sau cây cà phê Nhu cau tiêu thụ cao su của thế giới tang trong

khí nguồn cung ở nhiều nước đang có chiều hướng giảm Day sẽ là cơ hội thúc đây sự phát

triển của cao su Việt Nam, do tiềm năng của cao su còn rất lớn”, ông Ngọc nói.

Đồng tinh với ý kiến này, Bà Trần Thuy Hoa, Tổng thư ký Hiệp hội Cao su Việt Nam

(VRA) cho hay, từ năm 2010, nhu cau cao su thiên nhiên sẽ tăng trưởng liên tục đến 2020

Riéng trong nim 2010, dy bao mức tiêu thụ cao su thiên nhiên khoảng 10,43 triệu tắn.

tăng 8% so nam 2009, các năm sau đó tăng khoảng 3.5% hang nam.

[rong khi đó, 3 nước đứng đầu vẻ sản xuất va cung ứng cao su là Thái Lan, Indonesia.

Malaysia đang thu hẹp diện tích va sản lượng cao su bằng chỉnh sách thay thé các cây trong

(tăng 9.794), năng suất (tang 3.8%), lượng xuất khẩu (tăng 10,8%) và lượng cao su tiêu thụ

trong nước (tăng 20%) Điều này cho thay, khả nang chống đỡ của cao su trong bôi cảnh suy

thoái kinh tế là rat lớn.

"Hiện nay điện tích cao su của Việt Nam được xếp thứ 6 (chiếm khoảng 6.4% tông diện tích cao su thế giới), sản lượng xếp thứ 5 (khoảng 7,7% tổng sản lượng cao su thể giới) và

xuất khẩu đứng thứ 4 (khoảng 9%)”, bà Hoa nói vả cho rằng những thành tựu của ngành cao

su sẽ tạo bàn đạp cho sức bứt phá trong năm 2010 vả những năm tiếp theo để sớm đạt mục

tiêu 800.000 ha với sản lượng 1,2 triệu tin cao su, kim ngạch xuất khẩu đạt 2 tỷ USD vào

năm 2010 theo mục tiêu của Chính phủ dé ra

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn dự kiến, năm 2010 ngành sẽ phát triển thêm

40.000 ha, đưa điện tích cao su cá nước lên 715.000 ha, tăng sản lượng đạt khoáng 770.000

tấn

Cũng để tiếp tục phát triển ngành cao su Việt Nam, Tổng công ty đang từng bước triển khai nhiều biện pháp như tăng dẫn các giống cây có năng suất cao, củng có chất lượng va da dạng hóa sản phẩm theo hướng lựa chọn sản phẩm có giá cao, như cầu lớn trên thị trường từng bước lựa chọn công nghệ sản xuất đầu tư, thăm đò các sản phẩm công nghiệp tử nguyênliệu ma cao su thích hợp thị trường trong va ngoài nước Ngoài ra, ngành sẻ thực hiện việc

vay vốn ưu đãi cỏ thời hạn, vay theo chu ky kinh doanh của timg loại cây va nhiều chính

sách hỗ trợ cho việc đào tao dé thu hút được nhiều lao động làm việc ở các nông trường vanhà máy chế biến, Hiện nay, sản phẩm cao su Việt Nam có chất lượng vào loại hang đâu thégiới vi được sản xuất theo day chuyên chế biên mủ nước dé lam ra các sản phẩm cap cao vađược nhiều thị trường trên thẻ giới quan tâm

Trang 6

Bai khỏa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

“——————-——-————-—

Ngoải tiêm năng kinh tế to lớn của ngành công nghiệp cao su, cây cao su còn có tácdụng phủ xanh đất, đôi trọc, bảo vệ đất tránh xói mòn, rửa trôi, tái tạo rừng, cải thiện môi

trường

Trong công nghiệp, nhà máy chế biến mủ cao su là một trong những ngành gay ô nhiễm

lớn nhất đến môi trường Các nhà máy chẻ biến mủ cao su có thé gây 6 nhiễm đến môi trưởng nước mặt, nước ngầm, không khi và ảnh hưởng đến môi trường vì khi hậu Hằng

ngày các nhà may chế biến mú thải ra môi trường một lượng lớn nước thải khoáng từ

600-1.800 mÌ cho mỗi nhà máy với tiêu chuẩn sử dụng nước từ 20-30 mÌ/tần DRC (ham lượng

cao su khô) Đây chính là nguyên nhân chính gây ánh hướng nghiêm trọng đến đời sống củadân cư và môi trường sinh thái tự nhiên xung quanh khu vực nhà máy, vì vậy mức độ cần

thiết phải xử lý nước thải ở các nha máy chế mủ cao su là việc cấp bách nhằm tránh 6 nhiễm

va suy thoái môi trường (Ngudn internet)

b Thành phần mủ cao su /2)

Mii cao su là hỗn hợp các cấu tir cao su nằm lơ lửng trong dung dịch gọi là nhũ thanhhoặc serium Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 micromet chuyển động hỗn loạn(chuyển động Brown) trong dung dịch Thông thường | gram mii có khoảng 7,4.10!” hạt cao

su, bao quanh các hat nay là các protein giữ cho latex ở trang thai ôn định.

% Thành phan hóa học của mũ cao su:

Cao su: 35 — 40%, Protein: 2%, Quebrachilol: 1%, Xả phỏng acid béo: 1%,Chất vô cơ:

0.5%, Nước: 50 ~ 60%

% Thành phần hoá học của latex

Phan tử cơ ban của cao su là isoprene polymer (cis-1,4-polyisoprene {CsH;}n) có khối lượng phân tử 105 — 107 Nó được tổng hợp từ cây bằng một quá trình phức tap của

carbohydrate Cấu trúc hoá học của cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene):

Xa“ tên ÔN SN mee lees ieee

|

Bảng 2.1: Thanh phan hóa học và vật lý của cao su Việt Nam

Thành phan Phan trăm (%)

Cao su 28 - 40

Protein 2,0 - 2,7 Đường 1,0 - 2,0

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Tat ca các thông số được biểu dién bang tỷ lệ phan trăm trọng lượng ướt

% Cấu trúc tính chat của thé giao trang

Tổng quát, latex được tạo bởi những phan tử phân tản cao su (pha bị phan tán) nam lơ lửng trong chất lỏng (pha phân tán) gọi là serium Tính phân tán ổn định này có được là do các protein bị những phần tử phân tán cao su trong latex hút lấy, ion cùng điện tích sẽ phát

sinh lực nảy giữa các hạt tử cao su.

Ñ Pha phân tán- Serum

Serum có chứa một phản là những chất hợp thành trong thé giao trạng, chủ yếu la

protein phospholipit, một phan lả những hợp chất tạo thành dung dich thật như: mudi khoáng heterosid với methyl-1 inositol hoặc quebrachitol va các acid amin với tí lệ thấp hơn.

Trong serum hàm lượng thẻ khô chiếm 8- 10% Nó cho hiệu ứng Tyndall mảnh liệt nhờ

chứa nhiều chất hữu cơ hợp thành trong dung dịch thé giao trạng Như vậy, serum của latex

là một di chất nhưng nó có độ phân tán mạnh hơn nhiều so với độ phân tán của các hạt tử cao

su nên có thé coi nó như một pha phân tán duy nhất.

% Pha bị phản tản- hat tử cao su

Ti lệ pha phân tán hay ham lượng cao su khô trong latex do cây cao su tiết ra cao nhất

dat tới 53% và thấp nhất là 18% (phân tích của Viện khảo cứu cao su Đông Dương trước

nay) Hau hết các hạt tử cao su có hình cau, kích thước không đông nhất: ở giữa đường kinh 0,6 micron và số hạt 2x10” cho mỗi cm” latex, 90% trong số này có đường kính dưới 0,5

micron Hạt tử cao su trong latex không chỉ chuyển động Brown mà còn chuyển động

Crémage( kem hoá) Đó là chuyển động của các hạt tử cao su nỏi lên trên mặt chất lỏng do

chúng nhẹ hơn Sự chuyển động này rất chậm theo định luật Stocke Với các hạt tử có bán

kính | micron, ta sẽ thay các phan tử cao su latex phải mat hơn một tháng dé tự nỏi lên 1 cm.

Dé tăng vận tốc nối của các hạt cao su ta có thé giảm độ nhớt của latex hay tang độ lớn của

các phần tử cao su Các hạt tử cao su được bao bọc bởi một lớp protit Lớp này xác định tính

én định và sự kết hợp thé giao trạng của latex Độ đẳng điện của protit latex là tương đươngpH= 4,7 và các hạt tử không mang điện Với pH cao hơn 4,7 các hạt tử mang điện tích âm.

Với pH thấp hơn 4,7 các hat tử mang điện tích dương.

Các hạt tử cao su của latex tươi mà pH tương đương 7 đều mang điện âm Chính điện

tích nay tạo ra lực day giữa các hạt cao su với nhau, đảm bảo sự phân tán của chúng trong

serum Mat khác, protit có tính hút nước mạnh giúp cho các phần tử cao su được bao bọcxung quanh một vo phân tử nước chống lại sự va chạm giữa các hạt tử làm tăng sự ôn định

của latex.

Mu cao su là hỗn hợp keo gồm các cấu tứ cao su năm lơ lửng trong dung địch gọi là nhũ

thanh Hạt cao su hình cầu có đường kính d< 0,Spm, chúng chuyển động hỗn loạn trong dung

dich Thông thường | gram mu chứa khoáng 7.4.10" hat cao su bao quanh là các protein giữ

cho latex ở trạng thái ôn định.

Bai khóa luận SVTH: Nguyén Kim Thiên Phúc

11.3 QUY TRINH SƠ CHE MU/2/

a Phân loại và sơ chế mủ

Mu cao su được chia thành nhiều loại: mủ nước (latex) mủ chén mủ dat Ma nước la

mủ tút nhất, thu trực tiếp trên thân cây, mỗi ngày mủ nước được gom vảo một giờ qui định.

Dé mi: không bị đông trước khi đem về nha máy, khi thu mủ người ta cho NH› vào dé chéng đông (hàm lượng kháng đông can thiết chứa NH:: 0,003% — 0,1 % tinh trén cao su khô),

tránh sự oxi hóa lam chat lượng mủ nước kém đi.

Còn các loại mi khác như ma dat, mú chén, mú vỏ được gộp chung lại gọi lá mủ tạp

(mủ thứ cấp) Đó là mủ rơi vai xuống đất hoặc sau khi thu mủ nước mủ vẫn con chảy vào

chén hoặc mủ dính trẻn vỏ cây Mu tạp nói chung rat bản lẫn nhiều dat, cat, các tạp chat và

đã đông lại trước khi dua vẻ nha máy,

Miu tạp được chọn riêng theo sản phẩm, đựng trong giỏ hoặc túi sạch Thông thường ta phân loại riêng mủ chén, mủ đây, mủ vỏ không dé lẫn lộn với mủ đất Ma chén được chia

làm nhiều hang khác nhau, tùy theo kích thước mau sắc Mu trang, mủ bị sam mau do oxi

hóa, mu nảy cho cao su có chất lượng tốt (tính năng cơ lý cao): với điểu kiện được chế biến

cắn than, sạch sẽ ngay khi lấy mu, chuyên chở, tôn trữ ở xí nghiệp.

ngâm tôi đa là 7 ngày vả tối thiểu là 12 giờ Mu tạp ngoài ngâm nước có thể ngâm trong dung

dịch hóa chat (acid clohidric, acid axalic, các chất chống lão hóa) dé tránh phân hủy cao su.

Các loại mủ dây, mủ dat được nhặt riêng, trước khi tồn trữ được rửa sạch bằng cách cho

qua giản rửa có chứa dung dịch hóa học, thích hợp dé tẩy các chất do, loại bỏ tạp chất.

¢ Quy trình công nghệ sơ chế mủ

O Việt Nam hiện nay có 3 công nghệ chính dang dp dụng trong thực tế: công nghệ chế

biển mủ ly tâm, công nghệ chế biến mủ cốm vả công nghệ chế biến mú tờ.

* Công nghệ chế biến mũ ly tâm

Mu nước có khoảng 30% ham lượng cao su khô (DRC) và 65% nước, thành phân còn

lại là các chất phi cao su Các phương pháp đã được triển khai để cô đặc mủ nước tử vườn cây là ly tâm tạo kem và bốc hơi Trong công nghệ ly tâm do sự khác nhau vẻ ty trọng giữu

cao su và nước các hạt cao su dưới dang serum được tách ra nhờ lực ly tâm dé sản xuất ra

mu ly tam tiêu chuẩn với 60% DRC Ma ly tâm sau đỏ được xứ lý với các chất bao quản phủ

hợp va đưa vào bén lưu trừ dé ôn định tôi thiểu từ 20 đến 25 ngày trước khi xuất.

Trang 9

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Một sản phẩm phụ của công nghệ chế biến mủ cao su là mủ skim (DRC khoảng 6%).

Mu skim thu được sau khí ly tâm được đánh đông bằng acid va được sơ chế thành các tờ crep

day hay sử dụng dé sản xuất cao su cém dưới nhiều dạng khác nhau.

+ Công nghệ chế biến cao su cắm

[rong công nghệ nảy, mủ nước từ vườn cây sau khi được đánh đông bảng acid va ma

đông vườn cây được đưa vào dây chuyên máy sơ chế dé đạt kết quả sau cùng là các hạt cao

su cỏ kích thước trung bình 3 mm trước khi đưa vào lò sdy Cao su sau khi sấy được dong

thành banh có trọng lượng 33,3 kg hay 35 kg tuỷ theo yêu cầu của khách hang Phương pháp này cũng được sử dung đẻ chế biến cao su cốm từ mủ đông phat sinh từ mủ skim.

serum va được đưa qua giàn mủ can tờ.

Cặp trục cuỗi của giàn cán có cắt rãnh dé tạo lớp nhăn trên tờ mủ Tờ mủ sau đó được

phơi cho khô và được đưa vào lò xông dé sản xuất mo tờ xông khói (RSS) Sản phẩm nayđược phan loại từ RSSI đến RSS6

Mii tờ hong khói (ADS) là dạng mủ tờ không xông khói có mau vàng lot Việc chế biến

mu ADS hoan toàn giống như chế biến RSS ngoại trừ được sấy không khói Người ta thêm

vào 0.04% mudi metabisulphit vào mủ nước để giữ màu cao su Nhiệt độ sấy là yêu cầu quan

trọng đẻ đạt được màu sáng.

d Một số sơ đồ công nghệ chế biến mủ cao su

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Nước that

Nước thai chủng

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Hình 2.3: Sơ dé công nghệ chế biến ma com

| MU NƯỚC VUON CAY

Nước pha loằng

——> BÒNNHẬN MU =

Axit formic/axit acetic Seruny ria

MUONG ĐÁNH ĐÔNG

Nước thai han

hop tư nhà mas

GÓI CAO SU CÓM

Bai khỏa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Hình 2.4: Sơ đỗ công nghệ chế biến mũ tử

Vu ph SẺ „ MÙ NƯỚC VƯỜN CÂY _

wohl I

"

_ ĐÓNG GÓI MỦ TỜ | Nước thaihon hop

e Mô tả qui trình

> Múi nguyên liệu

Mù mới thu hoạch được chống đông bảng ammonia, sau đó được đưa vẻ xả vào bé

chứa, trộn đều bằng máy khuấy Tiếp theo mủ được dẫn vào các mương đánh đông bằng các

máng dẫn inox ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5%.

% Mũ đông

Sau khi đánh đông mủ được đưa qua dàn máy cán dé cán mỏng, loại bó acid, serum

trong mu Do yêu cau vả nhiệm vụ của từng loại máy nên mỗi máy có chiều sấu va số rãnh

của trục khác nhau khe hở giữa hai trục giảm dan theo thứ tự, số lần cán tùy theo từng loại

mủ, dé cuối cùng cho ra tờ mu mịn, đồng đều có độ dày 3 -4mm Mỗi máy có hệ thống phun

nước ngay trên trục cán để làm sạch tờ mủ trong khi cán Sau củng tờ mé được chuyến qua

máy cán bơm liên hợp tạo hạt.

Cán băm

Qua máy cán băm liên hợp, máy được cán nhỏ thành hạt có đường kinh khoảng 6mm.

rồi cho vào hò rửa sau đó bơm sẽ hút các hạt com sang xe chứa các hộc say

+ Sấy

Dé ráo mu trong 30 phút, sau đó day xe vào 1d xông, say ở nhiệt độ 110 - 120°C, thờigian sấy 2 giờ Diều chính quạt nguội 15 phút trước khi cho ra lò sấy

Bai khỏa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

————ễễễ SS!

+ Cán ép

Ra khói lò sấy, cân khối ma vả ép thánh từng bánh ở nhiệt độ 40°C, thời gian ép | phút.

Sau đó, chuyến qua máy kiểm tra kim loại Giai đoạn cuối cùng là lay mẫu kiểm phẩm.

+ Đóng kiện

Mui được quạt nguội, đem can và ép bánh với kích thước và trọng lượng theo tiêu chuẩn

TCVN 2769 - 83 (33.3 kg/banh) Các bánh cao su được bọc bang bao PE và đưa vào kho

chứa sản phẩm.

11.4 VAN DE Ô NHIEM MOI TRƯỜNG /2/

a Các chất 6 nhiễm có thé phát sinh trong nhà máy

+» Khí thai đốt dầu từ lò xông ma

Hiện nay, tại các nhà máy chế biến mủ cao su, dầu DO thường được lảm nhiên liệu đốt

lò sấy Thanh phan khí thải đốt dầu bao gồm : CO, SO2, NOx, bụi va các chất hữu cơ bay

hơi, Tùy thuộc vào lưu lượng, nông độ và thời gian tác dụng trong khí thai có thé gây

những tác động xau đến con người, động thực vật và ca tài sản dân dụng, cơ sở vật chất trong

vùng cũng bị ảnh hướng Tại các nhà máy chế biến mủ cao su, lượng dau tiêu thụ trung bình

cho | tan sản phẩm là:

+ Đối với dây chuyền chế biến mủ nước: 28-32 kg DO/tan sản phẩm

* Doi với dây chuyên chế biến mủ tạp: 32-35 kg DO/tan sản phẩm+ Ô nhiễm hơi NH¬ và mài hôi

Mùi hồi trong các nha máy chế biến mủ cao su bao gồm mùi amoniac tại công đoạn tiếp

liệu từ day chuyển chế biển mủ nước (amoniac châm từ vườn cây), tại công đoạn ly tâm mủ

(châm amoniac liên tục) và mùi hôi tự nhiên của cao su hau như phát sinh khắp nhà máy gây

cảm giác rất khó chịu, ảnh hướng trực tiếp đến sức khỏe công nhân làm việc trong nhà máy

và cả khu dân cư sống xung quanh nhà máy Để đánh giá đúng mức độ độc hại của nguồn 6 nhiễm nay, có thé tham khảo một vai số liệu đo đạc vẻ nồng độ NH: và H2S trong không khí

tại một số nhà máy chế biến mủ cao su

Bải khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Bang 2.5: Kết quả đo đạc hơi NHiva H2S tại một số nhà máy

Ste Tên nhà máy - vị trí lấy mẫu

Nhà máy Quản Lợi - Công ty cao su Bình Long

- Công đoan ly tâm

- Khu vực đánh đông

- Khu vực máy cán, lò sấy

Nhà máy Phước Bình - Công ty cao su Phú Riêng

Nha máy che biến mủ cao su Cam My

- Công đoan đánh đông, cán bam

Nhà din chẻ biên mủ cao su Hang Gon

_"Son den nhdhp cmim | am | aa

Nhà máy che biên mủ cao su Long Thành

ˆ - Công đoan đánh đông, cán bam 0.3 0,31

| - Công đọan ly tâm mủ 0.47 0,23

- Gita phân xưởng sản xuất mủ tap 0.07 0,95

TCVN $937 - 1995, TCVN 5938-1995 | 02 — [ 0,008 —`

(thông kê từ Trung tam Công Nghệ Moi Trưởng ECO)

Qua các số liệu thống kê trên, ta thấy hơi amoniac và H2S tại tất cả các công đoạn đềucao hơn tiêu chuẩn không khi xung quanh nhiều lần

+ Ô nhiễm tiếng bn

Tiếng dn phát sinh chủ yếu do va chạm cơ khi của máy móc, tiếng môtơ quay, tiếng

băng tải vận chuyển, tiếng nước chảy xáo trộn, tiếng xe vận chuyển

Ô nhiễm nhiệt thừa

Các nhà xưởng chế biến mú cao su thưởng được xây dựng khá thông thoảng vả quytrình công nghệ sản xuất có sử dụng một lượng nước khá lớn cho nẻn nguồn ô nhiễm do

nhiệt thừa tạo nên hau như chi phát sinh ở công đoạn sấy Theo khảo sát nhiệt độ tại lò sấy

cao hơn tiêu chuẩn cho phép tại nơi lam việc (khoảng 30°C) từ 1- 3°C.

Theo thống kê thi người công nhân làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao thường có ti lệ

mắc bệnh tim mạch cao hơn so với các người khác, cụ thé là vẻ bệnh tiêu hoá là 15% so với

7.5%, bệnh ngoài da là 6.3% so với 1.6%, bệnh suy nhược than kinh là 17% so với 5.6%,

Trang IS

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

bệnh tim mach la 1% so với 0,6%, Triệu chứng thường gặp khi lam việc ở nhiệt độ cao lả say

nóng , co giật.

+ Ô nhiễm môi trường nước

> Nước mua chảy tran

Nuwdéc thai sinh hoạt

[rung bình mỗi nhà may có từ $0 - 200 công nhân với lượng nước thai tạo ra hãng ngay

là 100 liVngười.ngày tức la khoảng Š - 20 mỶ/ngày Trong nước thải sinh hoạt có nhiều chất

lơ lửng có nòng độ chất hừu cơ cao , có sự hiện điện của các chat dinh dưỡng N, P nên can

được xử lý.

+» Nước thai công nghệ

Day là nguồn nước 6 nhiễm đặc trưng của các nhà máy chế biển mủ cao su Lưu lượngnước thải tương đối lớn vả nòng độ các chat 6 nhiễm trong nước thải cũng rat cao Luu lượngnước thai ở từng nhà may cũng rất khác nhau, chúng phụ thuộc vao công nghệ sản xuất vàtập quán của công nhân vùng đó Theo định mức sử dụng nước của các nhà máy chế biến mủ

cao su do Tổng công ty cao su Việt Nam đưa ra, có thé ước tính lượng nước thải trung bình

đối với từng loại đây chuyển sản xuất như sau :

e Mủ ly tâm : 15 - 20 m’/tén DRCe© Miu nước : 30 m'tấn DRC

© Mủ tạp : 35 — 40 m tấn DRC

Trên cơ sở lấy mẫu phân tích chất lượng nước thải tại một số nhà máy chế biến mủ cao

su, kết quả được ghỉ nhận như sau:

Bang 2.6: Lưu lượng và néng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chế biển mi cao su ở

các dây chuyển sản xuất :

Mine

BOD (mg/l) 1500 - 12000 | 1500-5500 | 400 - 500

3500 - 35000 | 2500 - 6000 | 520-650 | 3500 - 5000

50-80

(Nguồn tham khảo : Thông kê từ Trung Tam Cong Nghệ Môi Trường ECO)

b Chất thải rắn sinh hoạt và công nghệ

% Chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải sinh hoạt phát sinh do hoạt động của cán bộ công nhân viên nhà máy, khối

lượng chat thai này tương đối ít (khoảng 300 g/người/ngày)

Ngoài ra, chất thải rắn sinh hoạt còn có thể kể đến rác thai từ văn phòng như giấy, thùng

carton, bao nylon ,

Trang 16

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

+ Chất thải rắn công nghệ

Trong quy trình chế biến mu cao su, chất thai rắn công nghệ chủ yếu là các mảnh cao su vụn, lượng chất thai nay phát sinh do rơi vai trong quá trình sản xuất và hầu hết được tái sử

dụng Bùn, cặn hoặc các mảnh cao su nhỏ phát sinh từ quá trình xử lý nước thải công nghệ.

c Thành phân và tính chất nước thải

% Thành phân

Trong qua trình sản xuất, tùy vào từng mùa, từng công đoạn sản xuất và từng mỗi loại

sản phẩm mà thành phần nước thai có những đặc tính riêng Nhìn chung thành phần nước

thai nha máy cao su chứa các loại hợp chất hoá học khi cho vào trong quá trình sản xuất như:

+ HCOOH, H2SOs

* NH›, KOH

+ DAHP, TMTP, ZnO, CaCl›, HCI

Va một số hợp chất hữu cơ có gốc Hydrocacbon của rác thai và một phần cao su chưa thu hỏi hết trong quá trình sản xuất.

Ngoài chất 6 nhiễm hữu cơ là chính yếu , nước thai cao su chứa chất dinh dưỡng và

khoáng vi lượng với N ở đạng amoniac là có hàm lượng cao nhất

Nước thải chế biến cao su có pH trong khoảng 4,2 - 5,2 có nguyên nhân là do dùng axit

làm đông tụ mủ cao su , Riêng mù skim có pH thấp hơn rất nhiều, khoảng 1 Còn đối với cao

su khối được chế biến từ nguyên liệu đông tụ tự nhiên thi pH khoảng 6, có tính axit gây ra bởi các axit béo bay hơi — kết quả của việc phân hủy sinh học các lipid và phospholipid trong

quá trình tồn trữ nguyên liệu

Hon 90% chat rắn trong nước thải cao su là chất rin bay hơi, phan lớn ở dạng hòa tan,

còn ở dạng lo lửng chủ yếu là những hat cao su còn sót lại

Hàm lượng nitơ hữu cơ thường không cao, có nguồn gốc từ các protêin trong mủ cao su trong khi ham lượng nitơ ở dạng amoniac là rất cao do sử dụng amoniac dé chống đông tụ

trong quá trình thu hoặc vận chuyền, tồn trữ va ly tâm mủ cao su

Ngoài ra, nước thai cao su dé phân hủy ki khí tạo thành HạS và mercaptan là những hợp

chất không những gây độc và ô nhiễm môi trường mà chúng còn là nguyên nhân gây mùi hôi

thôi ảnh hưởng đến môi trường và đân cư xung quanh khu vực

+ Tính chat nước thải

$ Dây chuyền sản xuất mi ly tâm :

Dây chuyển sản xuất này không thực hiện quy trình đánh đông cho nên hoàn toàn

không sử dụng acid mà chi sử dụng amoniac, lượng amoniac đưa vào khá lớn Do đó đặc

điểm chính của loại nước thải này là:

¢ D6 pli khả cao, pH 9-11

e Ndng độ BOD, COD, N rat cao

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

a

S Dây chuyên chế biến mi nước :

Đặc điểm của quy trình công nghệ nay là sử dung tử mũ nước vườn cây có bộ sung

amoniae làm chất chống đông Sau đó, đưa về nhà máy dùng acid dé đánh đông do đó, ngoài

tính chất chung là nồng độ BOD, COD và SS rất cao, nước thải từ dây chuyển này còn có độ

pH thấp và nông độ N cao

% Dây chuyên chế biến mủ tạp

Ma tạp lan khá nhiều đất cát và các loại chat lơ lửng khác Do đó, trong quá trình ngâm,

rửa mú nước thải chứa rất nhiều dat, cát, mau nước thải thường có màu nâu, đỏ

e pHtử5.0-ó.0

© Nông độ chat rắn lơ lửng rat cao

e Nòng độ BOD, COD thấp hơn nước thải từ dây chuyền ché biến ma nước

+ Tác động của chất thải đến môi trường

Đối với chat thai có thé phân hủy được, trong thời gian đâu gây ra mùi hôi thỏi do sinh

ra một số khí ; SOz, NH3, CH:, gây ra khó chịu cho người xung quanh, đặc biệt là những

người đang làm việc trong nha máy, gây nên một số bệnh tật, tùy vào mức độ ma gây ra buồn

nôn, chóng mat, ói mửa, đặc biệt là giám năng suất trong sản xuất, tổn that kinh tế cho nhà

máy,

Đối với nước thải không thé phân hủy việc thải bỏ chúng vào môi trường xung quanh

gây ra tác hại lớn đến môi trường xung quanh Các chất (độc) này tích lũy và dẫn đến việc

thay đối dần dần thành phần hóa học của dat, thời gian dài phá hủy sự thống nhất giữa môitrường địa hoá vả các cơ thẻ sống

Tóm lại, việc thải các chat bản công nghiệp vảo sinh quyền làm giảm chất lượng môi

trường như: đất bị oxy hóa, rừng bị hủy, nhiều loài động vật và thực vật bị hủy diệt, xã hội

xuất hiện nhiều bệnh mới.

11.5 CÁC PHƯƠNG PHAP GIAM THIẾU Ô NHIEM

a Giảm thiểu chất thải tại nguồn

b Quản lý nội vi tốt

Doi với một nha máy chế biến mù cao su, các biện pháp quản lý nội vi sau đây sẽ được

áp dụng nhằm giảm chat thải tại nguồn :

Y Sửa chửa, chỗ rỏ ri nước trên các đường ống hay van

_ Lắp dat máng thích hợp dé thu gom chất thai rắn tir các máy cán, các bang tải

ˆ Lắp các van cầu vào các ông mém vệ sinh

Hạn chế nguyên liệu mủ vụn rơi vai trên nhà xưởng Hướng din công nhân pha chế hoá chất đúng quy định

Y Các hoá chất được bảo quản, lưu kho hợp lý

Có kẻ hoạch bảo trì, bảo dường máy móc thiết bị theo định kỷ

Giáo dục ý thức tiết kiệm cho công nhân

¥ Có chế độ thưởng phạt rd rằng

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

c Thay đổi quá trình

Kiểm soát quá trình tốt hơn

Cải tiền thiết bị

Thay đổi công nghệ

Thay đôi nguyên vật liệu

Bai khóa luận SV TH: Nguyên Kim Thiên Phúc

Chương III- CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC

THAI CHO NGANH CHE BIEN CAO SU

IH.1 XỬ LÍ NƯỚC THAI BANG PHƯƠNG PHAP CƠ HỌC

Xứ lý cơ học nhằm gan loc, lắng dé lọc bỏ khỏi nước thải các tạp chất vô cơ không tan như dat cát, các hợp chất hữu cơ có kích thước lớn ở dang tâm sợi cùng như điều hoa nướcthai vẻ mặt lưu lượng, thành phan các chat hữu cơ

Các công trình xu lý cơ học tiêu biểu hiện nay:

a Song chắn rác hay lưới chắn /4j

Nước thai dẫn vao hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác Tại đây, các thành

phan có kích thước lớn như giẻ, rác, vỏ cây, lá cây được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm,

đường ông hoặc kênh dẫn Tủy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại

thỏ, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh trên | 5mm va song

chắn rác mịn < §mm Song chắn rác được làm bang kim loại, đặt ở cửa vao của kênh dẫn,

nghiêng một góc 45-60” nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75-85” nếu lam sạch

bang máy Tiết diện của song chắn rác có thé tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn các có

tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vắt giữ lại Do đó thông dụng

hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp cạnh vuông phía sau, cạnh tròn phía trước hướng đổi diện với đông chảy Vận tốc nước qua song chắn từ 0,6-Ìm/s.

b Quá trình lắng cát /4j

Bé lắng cát được thiết kế dé tách các tap chất vô cơ không tan có kích thước tir 0,2mm

2mm ra khỏi nước thải nhằm bảo đàm an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bảo mòn, tránh tắc đường ống dẫn và anh hưởng đến các công trình xử lý sinh học phía sau Bé lắng cát có các

loại: bé lắng ngang bé lắng đứng, bé lắng cát thối khí.

c Quá trình lọc

d Quá trình điều hòa ///

Lưu lượng nước thải và ham lượng chat bắn trong nước thường dao động khong đều

theo ngay đêm, làm anh hướng xau vẻ chế độ công tác của mạng lưới va các công trình xử lý

sau, đo đó bẻ điều hòa có chức năng :

e Diều hòa lưu lượng vả nông độ các chat ban trong nước thải.

e Oxi hóa một phần nóng độ 6 nhiễm nước thai.

e Tham gia làm thoáng sơ bộ.

Trang 20

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

e Tránh lắng cặn

e Tang hiệu suất lắng ở bé lắng đợt một

Bé điểu hoà được tiến hành sụt khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn cản quá trình lắng của

hat ran va các chat có khả nang tự phân huý

IH.2 XỬ LÍ NƯỚC THAI BANG PHƯƠNG PHAP HÓA HỌC /4j

Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng hoá học diễn ra giữa các chất ô nhiễm và

chat thêm vào Những phan ứng điển ra có thẻ là :

e Phan ứng oxi hoá khử.

© Phan ứng trung hoa tap chất kết tủa.

e Các phan img thuỷ phân chất độc hại.

Các phương pháp hoá học thường dùng nhiều lả : Oxi hóa và trung hòa,

[hông thường đi đôi với trung hoa còn kẻm theo các quá trình kết tủa và hiện tượng vật

lý khác.

a Trung hoà

Nước thải công nghiệp thường cỏ giả trị pH qua thắp hay qua cao (độ kiểm hay độ axit cao) Các công trình đơn vị xứ lý nước thải công nghiệp như : Trao đổi ion, các phương phápsinh hoc Thi trước nó phải tiến hành giai đoạn trung hoà

Quá trình trung hoà được thực hiện trong các bẻ trung hoà làm việc liên tục hay gián

đoạn theo chu ki Vẻ cấu tao, các bẻ này có thẻ kết hợp với các bé lắng phải dựa trên cơ sé so

sánh các chí tiêu kinh tế - kỹ thuật để chọn phương pháp lắng.

Lựa chọn biện pháp trung hòa phụ thuộc vào lượng thải, chế độ thai cũng như nồng độ

các chất trong nước thai Việc trung hoà nước thai bang hoá chất gặp nhiều khó khăn, vi

thành phan va lưu lượng nước thải không ổn định làm phức tạp các hệ thống, thiết bị tự độngchâm hoá chất

% Các phương pháp trung hoa thường dùng :

Trung hoa bằng cách trộn hai dòng nước thải axit và bazơ Day là biện pháp đơn giản,

dé thực hiện va ít tốn chi phí

Trung hỏa nước thải bang cách thêm hóa chất ( Bỏ sung các tác nhân hóa chit).

[rung hòa nước thai chứa axit bang cách cho qua lớp vật liệu trung hòa, thường vật liệu

lọc là đá vôi.

Trung hòa bang các khí axit.

Dé trung hoa nước thái chứa acid bằng nước kiểm có thé sứ dụng các tác nhân hóa học

như NaOH, KOH, NaxCOs, nước ammoniac NHẠOH, CaCO:, MgCO: Song tác nhân rẻ

nhất là vôi sữa 5 - 10% Ca(OH), tiếp đó là soda va NaOH ớ dang phé thải

Trang 21

Bai khóa ludn SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phục

Trong trường hợp trung hòa nước thái acid bảng cách lọc qua các vật liệu có tác dụng

trung hòa vật liệu lọc sử dụng có thé là manhetit, Đolômit, da voi, đá phan, da hoa va các

chat thai ran nhu xi va xi tro,

Chon phương pháp trung hòa phụ thuộc vào thé tích và nông độ nước thái.

b Phương pháp oxy hóa - khử

% Phương pháp này được dùng để :

e Khir tring nước.

¢ Chuyển một nguyên tổ hòa tan sang kết tủa hoặc một nguyên tổ hòa tan sang thé

khí Biến đổi một chất không phân hủy sinh học thành nhiều chất đơn giản hơn,

có khả năng dong hóa bằng vi khuẩn

e© Loại bỏ các kim loại nặng như Cu Pb, Zn Cr Ni, As vả một số chat độc như

Kali permanganate (KMnOs)

Quá trình nảy thường phụ thuộc vào pH va sự hiện diện của chat xúc tác

111.3 XỬ LÍ NƯỚC THÁI BANG PHƯƠNG PHAP HOA LÍ

a Keo tụ ///

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10” mm thường không thé tự lắng được mà luôn tòn

tại ở trạng thái lơ lửng Muôn loại bỏ các hạt cận lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ học

kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng dé tạo ra các

hạt keo có khả năng kết dinh lại với nhau vả dính kết các hạt cặn lơ lửng trong nước, tạothành các bông cặn lớn hơn có trọng lượng đáng kẻ Do đó, các bông cặn mới tạo thành đểdang lắng xuống ở bẻ lắng Dé thực hiện quá trình keo tụ, người ta cho vảo trong nước cácchất keo tụ thích hợp như ; phèn nhôm Al(SO4)s, phèn sắt loại FeSOs, Fe3(SO+)› hoặc loại

FeCls Các loại phén này được đưa vào nước dudi dang dung dịch hòa tan.

s* Dùng phèn nhôm:

Khi cho phèn nhém vào nước chúng phân li thành các ion AI”, sau đó các ion nay bị

thủy phân thành Al(OH): :

AI” + 3H‡O = Al(OH); + 3Hˆ

Trong phan ứng thủy phân trên, ngoài Al(OH)› là nhân tổ quyết định đến hiệu quả keo

tụ được tạo thành, còn giải phóng ra các ion H” Các ion H” nay sẽ được khứ bảng độ kiêm tựnhiên của nước (được đánh giá bảng HCO;) Trường hợp độ kiểm tự nhiên của nước thấp,

không đủ dé trung hòa ion HỈ thì cần phái kiểm hóa nước Chat dùng dé kiểm hóa thông dụng

nhất là vôi (CaO), Một số trường hợp khác có thé dùng sôđa (NaxCOs) hoặc xút (NaOH).

Thông thường phẻn nhôm đạt hiệu quả kco tụ cao nhất khi nước có pH = 5,5 - 7,5

[rang 22

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

% Dùng phèn sắt(H):

Phẻn sắt (II) khi cho vào nước phan ly thành FeŸ” va bị thủy phân thành Fe(OH) :

Fe?’ + 2H20 = Fe(OH): + 2H”

Fe(OH): vừa tao thành vẫn con độ hỏa tan trong nước lớn, khi trong nude có Oxy hòa

tan Fe(OH)› sẽ bj Oxy hóa thành Fe(OH) :

4Fe(OH)› + Or + 2H2O = 4Fe(OH)›

Qua trình ôxy hóa chi điển ra tốt khi pH của nước đạt được trị số từ 8 - 9 va nước phải

có độ kiểm cao Vì vậy, thường dùng loại phèn nay khi cần kết hợp vôi làm mềm nước.

Dùng phèn sắt (111) :

Phén sắt (IIL) loại FeCl hoặc Fex(SOa} khi cho vào nước phân ly thành Ee”" và bị thủy

phân thành Fe(OH): :

Fe’ + 3H:O = Fe(OH)› + 3H”

Vi phèn sắt (111) không bị ôxy hóa nén không cẳn nâng cao pH của nước như sắt (Il).

Phản ứng thủy phân xảy ra khi pH > 3,5 và quá trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóng khi

pH=5.5 - 6,5.

b Hap phụ /6/

Phương pháp hấp phụ được ứng dụng rộng rải để làm sạch nước thải triệt để khỏi các

chất hữu cơ hòa tan sau khí xứ lý bằng phương pháp sinh học, cũng như khí nồng độ của

chúng không cao va chúng không bị phân hủy bởi vi sinh vật hay chúng rất độc Hap phụ

được ứng dung dé khử độc nước thải khỏi thuốc diệt cỏ, trừ sâu, thuốc sát trùng, phenol, cácchất hoạt động bể mat Uu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao (80 - 95%), có kha năng xử lý nhiều chất trong nước thái và đồng thời có khả năng thu hỏi các chất này.

Quá trình hap phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha không hòa tan là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc pha lóng Dung chất (chất bị hấp thy) sẽ đi tử pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất trong dung dịch đạt cân bằng Các chấthap phụ thường sử dụng :

e Than hoạt tính.

e Tro, xi, mat cưa.

Tải sinh chat hap phy là một giai đoạn quan trọng trong quá trình hap phụ Các chat bịhap phụ có thé được tách ra khỏi than hoạt tính bảng quá trình nha hap nhờ hơi bao hoa hay

hơi hoá nhiệt hoặc bang khí tro nóng Ngoài ra, còn có thé tai sinh chat hap phụ bang phương

pháp trích ly.

e Trao đôi ion /2/

Các phương pháp này có thé khử tương đối triệt dé các tạp chất ở trạng thai ion trongnước như Zn, Cu, Cr, Ni, Hg Mn cũng như các hợp chat của asen photpho xyanua, chat

phóng xạ Người ta thường sử dụng nhựa trao đổi ion nhằm hai mục dich : khứ cứng vả khử

khoáng.

Trang 23

Bải khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

—ễễễ

ỄễEễễ-% Khir cứng: Cho nước cần xứ lý chảy qua cột nhựa Cation ở dang RNa

2RNa + CaSOu —R2Ca + Na2SOs 2RNa + MgSOa —>R2Mg + Na2SOuKhi lớp nhựa Cation mat hiệu lực, người ta tái sinh bằng dung dich mudi an NaCl.

RoCa + 2NaC| —-2RNa + CaCl:

R2Mg + 2NaC| —2RNa + MgCl

% Khit khoáng: Cho nước can xử lý chảy qua từng cột nhựa Cation vả nhựa Anion

riêng rẽ hay qua một cột kết hợp ca nhựa Cation và nhựa Anion

RSO3H + NaCl — RSO3Na + HC!

2RSOsH + Na2SOs —+2RSO3Na + H2SOs RSOsH + NaHCOs -RSOsNa + CO: + HO

RSO3H + Na2xCOs —+2RSOSNa + CO? + H20 ROH + HCI RCI + HO

2ROH + HeSOs —+R23SOa + HO

Khi lớp nhựa Cation va Anion mat hiệu lực người ta tái sinh bằng dung dịch axit HCI và

dung dich xút NaOH như sau :

RSOsNa + HCl —RSOsH + NaCl RCI + NaOH —ROH + NaCl

Phương pháp kết tủa hóa học hay được sử dung nhất là phương pháp tao các kết tha với

vôi Soda cũng có thể được sử dụng đẻ kết tủa các kim loại dưới dang hydroxide (Fe(OH)›),

carbonate (CaCQOs), Anion carbonate tạo ra hydroxide do phản ứng thủy phân với nước:

COs’ + HO HCO; + OH”

111.4 QUA TRÌNH TÁCH BANG MANG/2)

a Tuyến nỗi.

Quá trình tuyến nỏi được thực hiện bảng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó đính kết với các hạt vả khi lực nỗi của tập hợp các bóng khí

và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nỏi lên bẻ mặt

Tuyến nổi thường được sử dụng dé tách các tạp chất (ở dang hạt rắn hay lỏng) phân tán

không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong xứ lý nước thải, tuyển nỗi thường được sử

Trang 24

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

dụng dé khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Tuyển nỗi được sử dụng pho biển đề

xứ lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp khác nhau như: Nước thải nhiễm dau, cao su, thuộc

da dét nhuộm , quá trình tuyển nội bao gồm các dang sau :

+ Tuyển nỗi bằng khí phân tán (Dispersed Air Flotation):

Khí nén được thổi trực tiếp vào bể tuyển nỗi dé tạo thành các bọt khi có kích thước tử

0,1 - | mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí - nước chứa cặn Can tiếp xúc với bọt khí kết dính va

nồi lên bẻ mặt.

% Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation):

Bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân

không Hệ thống này ít sử dụng trong thực tế vì khó vận hành và chỉ phí cao.

Tuyển nỗi bằng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation):

Sục không khí vào nước ở áp suất cao (2 - 4 at), sau đó giảm áp giải phóng khí Không

khí thoát ra sẽ tạo thành bọt khí có kích thước 20 — 100 xm.

b Mương tách mủ bằng vật liệu xơ dừa

Nước thải được đưa qua mương tách mủ cao su bằng vật liệu xơ dừa nhằm tách triệt dé

lượng latex còn sót lại trong nước thai Mương này có hình đáng dich đắc dé tang khả năng

va cham xáo trộn, đồng thời cig được bố tri vật liệu xơ dita dé tạo sự tiếp xúc bat giữ nhằm

tạo điều kiện thuận lợi để latex đông tụ và bám dính Định kỳ mủ đông sẽ được lấy ra từ các

khối vật liệu xơ dừa dé tái sử dung trong sản xuất và tránh tắt nghẽn dọc theo mương.

111.5 XỬ LÝ NƯỚC THAI BANG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Thực chat của phương pháp sinh học để xử lý nước thai là dùng khả năng sống và hoạt

động của vi sinh vật dé phan hủy các chất hữu cơ có trong nước thai, chúng sử dụng các hợpchat hừu cơ và một số khoáng làm đỉnh đưỡng va tạo năng lượng

Trong quá trình dinh dưỡng ching nhận được các chất lam vật liệu để xây dựng tế bảo,sinh trưởng, sinh sản nên làm sinh khối tăng lên Quá trình này còn được gọi là quá trình oxi

hóa sinh hóa.

Phương pháp này thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải cóchứa các chất hữu cơ hòa tan, các chất phân tán nhỏ Do vậy trước khi thực hiện phương

pháp nay, ta phái loại trung hòa nước thải, bỏ các chat phan tán thô ra khỏi nước thải ở cong

trình đơn vị trước.

Theo quan điểm hiện dai, quá trình xử lý nước thai bằng phương pháp sinh học (thu hồi

chat ban từ nước thải và việc vi sinh vật hap thụ chất ban) là quá trình gồm ba giai đoạn: /4j

e Khuéch tán, chuyển dịch và hap thy chat ban tử môi trường nước lên bé mặt tế bào

vi khuẩn.

e Oxi hóa ngoại bao và vận chuyển các chất bản hấp thụ được qua màng tế bào vi

khuẩn.

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

e Chuyển dịch các chat hữu cơ thành năng lượng, tổng hợp sinh khói tir chất hữu cơ

và các nguyễn tô dinh dưỡng khác bén trong té bảo vi khuẩn.

a Các phương pháp hiếu khí

+ Quá trình hiểu khí nói chung (2)

Các quá trình hiểu khí có thể xáy ra trong điều kiện nhân tạo vả hiểu khí Trong đó quátrình hiểu khí nhãn tạo, người ta tạo cho môi trường sông của vì sinh vật có điều kiện tôi ưu

nhất nên hiệu qua xử lý tốt hơn.

Quá trình oxi hóa các chất hữu cơ của vi sinh vật dé tạo thành năng lượng dau tiên la

cacbonhydrat và một số chất hữu cơ khác quá trình nảy được thực hiện trên bẻ mật tế bảo vi

khuân nhờ xúc tác của men ngoại bao Sau đó một phan chất ban được vận chuyên qua mang

tể bảo ví khuẩn vào bên trong và tiếp tục oxi hóa dé giải phóng ra năng lượng hay tổng hợp

thành té bào chất dẫn đến sinh khói tăng lên.

Khi thiểu nguồn đình dưỡng, té bao chat lại bị oxi hoá dé tạo ra nguồn năng lượng cho

Vẻ nguyên tắc phương pháp này gồm các bước sau :

> Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng hòa tan, keo hay

không hòa tan phân tán nhỏ thành khí CO›, nước và sinh khối vi sinh vật.

> Tạo ra bùn thứ cấp (các bông bùn hay mang vi sinh vật) chủ yếu 1a các vi khuẩn,

động vật nguyên sinh và các keo vô cơ trong nước thải.

> Tach bùn thứ cấp ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực.

+ Phương pháp hiếu khí trong các công trình nhận tạo

Bê acroten trộn.

Bẻ phản ứng sinh học theo từng mẻ nói tiếp.

Aeroten day,

Loc đỉnh bam.

Phương pháp hiểu khí trong điều kiện tự nhiên.

Quá trình này được tiên hành là cho nước thải tương tác với đất, thực vật vá không khí.

Từ đó chất 6 nhiễm bị loại bỏ khỏi nước thai và có thẻ là tưới tiêu, thu hỏi chất dinh dưỡng, tái sử dụng nước và bé sung nguồn nước ngằm Công trình dang này thường là:

Saw SK A

Trang 26

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

¬———ễằŸ ẦẰ——————ễ—————————————

Hỗ sinh học.

Hỏỗ sinh học hay còn được gọi là hỗ oxy hóa hay hỏ dn định Nước thai cháy qua hồ cóvận tốc không lớn, thời gian lưu nước thường 30 đến 50 ngày

Hô sinh học được phân thành các loại sau :

e Hỗ oxy hóa cấp ba hay hé làm sạch lần cuối.

e©_ Hỗ thông khí nhân tạo hay còn gọi là hd được sục khí.

© Hỗ oxy hỏa hiểu - yếm khí hay còn gọi là hỗ oxy hóa tủy tiện.

Š Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dang lơ lửng

[rong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyên hóa

thành bông bùn sinh học - quần thẻ vi sinh vật hiếu khí - có khả năng lắng đưới tác dụng của

trọng lực Nước chảy liên tục vào bề acroten, trong đó khi được đưa vào cùng xảo trộn với

bùn hoạt tính cung cấp ôxy cho vi sinh vật phân hủy chat hữu cơ Dưởi điều kiện như thẻ, vi

sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hin hợp bùn va nước thái chảyđến bẻ lắng đợt 2 va tại đây bùn hoạt tinh lắng xuống đáy Lượng lớn bùn hoạt tinh (25 -

75% lưu lượng) tuần hoàn vẻ bẻ aeroten dé giữ ổn định mật độ ví khuẩn, tạo điều kiện phân

hủy nhanh chat hữu cơ Lượng sinh khỏi du mỗi ngảy củng với lượng bùn tươi tử bẻ lăng |

được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn.

Đề thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cắn phải hiểu

rõ vai trò quan trong của quan thẻ vi sinh vật Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu

cơ có trong nước thai va thu năng lượng dé chuyển hóa thành tế bao mới, chỉ một phan chat

hữu cơ bị Oxy hóa hoàn toàn thành CO;, HạO, NO”), SOỷ, Một cách tông quát, vi sinh vật

tôn tại trong hệ thống ban hoạt tính bao gồm: Pseudomonas, Zoogloea, Flacobacterium,

Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas,

Nitrobacter, Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thai đưa

vào hệ thống can có ham lượng MLSS không vượt quá 50 mg/L, hàm lượng sản phẩm dau

mỏ không quá 25 mg/L, pH từ 6,5 - 8,5 và nhiệt độ từ 6 - 37°C Một số dạng bẻ ứng dụng

quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như : Bể acroten thông thưởng, bẻ acroten xáo trộn hoàn chỉnh, mương ôxy hóa, bể hoạt động gián đoạn, bể aeroten mở rộng .

* Bé aeroten thông thưởng

Doi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug - flow), khi đó chiều dai bé rất lớn so với chiều rộng Trong bẻ này nước thải vào có thé phân bé ở nhiều điểm theo chiêu dai, bùn hoạt tính

tuần hoản đưa vào đầu bể Ở chế độ dong chảy nút, bông bùn có đặc tinh tốt hơn, dễ lắng

Tốc độ sục khí giảm dân theo chiều dai bể Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể(ECKENFELDER W.W 1989) Tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3 - 0,6 kg BODs/mỶ ngày

với MLSS 1.500 - 3.000 mg/L, thời gian lưu nước từ 4 - 8 giờ, thời gian lưu bùn từ 5 - 15

ngay.

Trang 27

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Nước thai sau

Hình 3.1: Bé aeroten thông thường

X Bé aeroten xáo trồn hoàn toàn

Đòi hỏi chọn hình dang bẻ, trang thiết bị sục khí thích hợp Thiết bị sục khí cơ khí (motour và cánh khuấy) hoặc thiết bị khuếch tán khí thường được sử dụng Bể này thường có

dang tròn hoặc vuông him lượng bùn hoạt tinh va nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thẻ

tích bể Bể nay có ưu điểm chịu được quá tai rat tốt [METCALF and EDDY (1991) đưa ra tải

trọng thiết kế khoảng 0,8 - 2,0 kg BODs/m’ ngày với hàm lượng bùn 2.500 - 4.000 mg/L]

Máy thỏi

khi

-_ Ban thái

"7ộẰẦ., 6 - - >

Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp sản lượng bùn thấp và

chất lượng nước ra cao hơn Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bẻ khác (20 - 30 ngày).

Ham lượng bùn thích hợp trong khoảng 3.000 - 6.000 mg/L.

Trang 28

Bai khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

La mương dẫn dạng vòng có sục khí dé tạo dòng chảy trong mương có vận tốc đủ xáo

trộn bùn hoạt tính Vận tốc trong mương thường được thiết kể lớn hơn 3 m/s dé tránh cặn lắng Muong oxy hóa có thẻ kết hợp quá trình xứ ly nitơ [METCALF and EDDY (1991) đẻ

nghị tải trọng thiết kế 0,10 - 0,25 kg BODs/m’ ngày, thời gian lưu nước 8 - 16 gid, thời gian

lưu bun tử 10 - 30 ngảy lá thích hợp |

X Bề hoạt đồng giản đoạn (SBR) [2]

Bé hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tinh theo kiểu làm day

va xd can Quá trình xảy ra trong bé SBR tuong ty nhu trong bé bun hoat tinh hoat động liền

tục, chỉ có điều tat cả quá trình xảy ra trong cùng một bẻ vả được thực hiện lan lượt theo các

bước : (1) làm day, (2) phản ứng, (3) lắng (4) xả cạn (5) ngưng

%S Quả trình xử ly hiếu &hí với vi sinh vật sinh trưởng dang dính bám

X Bề lọc sinh học [7- 5]

Bẻ lọc sinh học chứa day vật liệu tiếp xúc, là giá thẻ cho vi sinh vật sống bám Vật liệu

tiếp xúc thường là đá có đường kính trung bình 25 - 100 mm hoặc vật liệu nhựa có hình

dạng khác nhau, có chiều cao từ 4 - 12 m Nước thải được phân bé đều trên mat lớp vật

liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun Quan thé vi sinh vật sống bám trên giá thé tạo nênmảng nhảy sinh học có khả năng hap phụ va phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước thải

Quan thẻ vi sinh vật này có thé bao gồm vi khuẩn hiếu khí, ky khí và tùy tiện, nắm, tảo, và

các động vật nguyên sinh, trong đó vi khuẩn tùy tiện chiếm ưu thé

Phan bên ngoài lớp mang nhảy (khoáng 0,1 - 0,2 mm) là loại vi sinh hiểu khi Khi visinh phát triển, chiều day lớp mảng ngày cảng tăng, vi sinh lớp ngoài tiêu thụ hết lượng oxy

khuếch tán trước khi oxy thấm vao bẻn trong Vi vậy, gần sát bề mặt giá thé môi trường ky

khí hình thành Khi lớp mang day, chất hữu cơ bị phân hủy hoản toàn ở lớp ngoài, vi sinh

sống gin bẻ mặt giá thé thiếu nguồn cơ chất, chất dinh dưỡng dẫn đến tinh trạng phân hủynội bao và mat di khá năng bám dinh Nước thải sau xứ lý được thu qua hệ thống thu nước

đặt bên dưới Hệ thống thu nước này có cấu trúc rễ để tạo điều kiện không khí lưu thôngtrong bê Sau khi ra khỏi bể, nước thải vào bế lắng đợt hai dé loại bỏ mang vi sinh tách khỏi

giá thé Nước sau xử lý có thể tuần hoàn dé pha loãng nước thai đầu vào bẻ lọc sinh học,động thời duy tri độ âm cho mảng nhay

X Bẻ lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC) [7 - 5}

RBC bao gồm các dia tron polystyren hoặc polyviny! chloride đặt gan sát nhau Dia

nhúng chim một phản trong nước thải và quay ở tốc độ chậm Tương tự như bẻ lọc sinh học,mang vi sinh hình thành và bám trên bẻ mat đĩa Khi dia quay, màng sinh khối trên dia tiếp

xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tiếp xúc với oxy Dia quay tạo diéu kiện

chuyên hóa oxy va luôn giữ sinh khôi trong điều kiện hiểu khí Đồng thời khi dia quay tạo

nên lực cắt loại bỏ các mang vi sinh không còn khả năng bám dính va giữ chúng ở dang lơ

lửng dé đưa sang bé lắng đợt hai Trục RBC phải tính toán đủ đỡ vật liệu nhựa va lực quay.

Trang 29

Bài khóa luận SVTH: Nguyễn Kim Thiên Phúc

Chiều dài tối đa của trục thưởng 8m Vật liệu nhựa tiếp xúc thưởng có hình dang khác nhau

tùy thuộc vào nhà ché tạo Diện tích bẻ mặt trung bình khoảng 9.300 - 16.700 mỶ/trục dai

§m Thể tich bẻ thích hợp khoảng 5 L/mỶ điện tích vật liệu.

X Bé FBR( Fix Bed Reactor): [7]

Là bẻ sinh học hiếu khí đệm có định Bé FBR áp dụng quá trình xử lý sinh trưởng bám

dính, các loải vi sinh vật sống bám dính lên giá thé tạo thành lớp mang vi sinh, lớp mang vi

sinh này tập hợp thành quan thẻ vi sinh sống trên đó Chat hữu cơ sẽ được xử lý bởi các vi

sinh vật hiểu khí bám đính trên bẻ mặt vật liệu tiếp xúc với mật độ cao (biofilm) Quá trình

hiếu khí FBR có hiệu quả xử ly khá cao cho phép đạt được các tiêu chuẩn cao về BOD,

COD Hiệu quả xử lý đối với COD là trên 85%, đối với các chất tay rửa trên 87% Tuy nhiên thực tế hiệu quả xử lý của vật liệu chế tạo chưa cao vi điện tích bể mặt con hạn chế

(200m?/m’) Việc sử dụng các loại vat liệu tiếp xúc có điện tích bẻ mặt lớn hơn sẽ làm tăng

hiệu quả xử lý, giám đáng kẻ thẻ tích bể vả giá thảnh đầu tư Với cơ chế xảy ra cả hai quá

trình hiểu khí và ky khí ở lớp biofilm trên bê mat vật liệu làm tang khả nang khử nitrat trong

nước thải.

b Phương pháp kị khí

** Quá trình ky khí nói chung [5]

Sử dụng nhóm vi sinh vật ky khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy Quá trìnhphan hủy ky khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hang tram sản phẩmtrung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điềukiện ky khí có thé biểu diễn đơn giản như sau :

Chất hữu cơ Visit, CH, + COs+ H:+ NH› + HaS + Tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy ky khí xảy ra theo 04 giai đoạn :

e Giai đoạn ! : Thủy phân, cắt mach các hợp chất cao phân tử

e Giai đoạn 2 : Acid hóa.

e Giai đoạn 3 : Acetate hóa.

e Giai đoạn 4 : Methane hóa.

Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo,

carbohydrate, cellulose, lignin, trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mach tạo thành các phân

tử đơn giản hơn, để thủy phân hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành

amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo Trong giai đoạn

acid hỏa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyên hóa thành acetic acid, H› va CO2.

Vị khuẩn methane chỉ có thé phân hủy một sé loại cơ chat nhất định như COz + H›, formate,

acetate, methanol, methylamine và CO Các phương trình phản ứng xảy ra như sau :

4H› + CO› CHa + 2H‡O

4HCOOH —CHs + 3CO: + 2H20

CHsCOOH —CHs + CO›

4 CH3OH —3CHa + CO: + HO

Trang 30