THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ, CÔNG SUẤT 300M3NGÀY ĐÊM

Các thiết bị, hóa chất, hệ thống điện được sử dụng trong qui trình công nghệ, cơ sở hạ tầng của nhà máy: Bảng 2.3: Thiết bị ,cơ sở hạ tầng của nhà máy... Các nghiên cứu về công nghệ xử l

Khoa Môi Trường Và Tài Nguyên

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ,

Giáo viên hướng dẫn

ThS.PHẠM TRUNG KIÊN

NHÓM 16

LÊ HOÀNG VŨ TRẦN HỒNG PHÚC BÙI THANH PHONG NGUYỄN VŨ TRƯỜNG

MỤC LỤC

Chương 1 MỞ ĐẦU 3

1.1 Đặt vấn đề 3

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 4

1.3 Mục tiêu đồ án 4

1.4 Nội dung đồ án 5

1.5 Phương pháp nghiên cứu 5

1.6 Giới hạn đề tài 5

1.7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 5

1.7.1 ý nghĩa khoa học: 5

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn: 5

Chương 2 TỔNG QUAN 6

2.1 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở việt nam và thế giới 6

2.1.1 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở thế giới 6

2.1.2 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở Việt Nam 6

2.2 Tổng quan về nhà máy chế biến mủ cao su lai khê 9

2.2.1 Khái quát về nhà máy chế biến cao su Lai Khê: 9

2.2.2 Qui trình sản xuất: 9

2.3 Một số hệ thống xlnt cao su trong và ngoài nước 17

2.3.1 Những công trình nghiên cứu trên thế giới về xử lý nước thải ngành chế biến cao su 17

2.3.2 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su đang áp dụng trên thế giới 22

2.3.3 Những công trình nghiên cứu ở Việt Nam về xử lý nước thải ngành chế biến cao su 28

2.3.4 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su ở Việt Nam đang áp dụng 31

Chương 3 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XLNT TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ 41

3.1 Cơ sở thiết kế hệ thống xử lý nước thải 41

3.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 41

3.1.2 Lưu lượng nước thải: 42

3.1 3 Tính chất nước thải: 42

3.2 Quy trình hệ thống xlnt hiện hữu 43

3.2.1.Công nghệ hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy 43

3.2.2 Chế độ vận hành các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải: 45

3.3 Các vấn đề tồn tại trong hệ thống xử lý nước thải của nhà máy 48

Chương 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 50

4.1 Cơ sở lựa chọn phương án: 50

4.1.1 Mức độ cần thiết xử lý nước thải, tiêu chuẩn xả thải 50

4.1.2 Điều kiện tài chính 51

4.2 Đề xuất phương án hệ thống xử lý nước thải 52

4.2.1 Phương án 1 : 52

4.2.2 Phương án 2 : 53

4.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 55

Phương án 1:  Phương án 1: 55

Phương án 2:  Phương án 1: 57

4.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ : 58

4.4.1 Tính toán phương án 1: 58

4.4.2 Tính toán phương án 2: 63

PHỤ LỤC 1- TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 67

1.1 Phương án 1: 67

1.2 Phương án 2 115

PHỤ LỤC 2- DỰ TOÁN KINH TẾ 154

2.1 Phương án 1: 154

2.2 Phương án 2: 162

Chương 1

MỞ ĐẦU.

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ.

Ngành công nghiệp sản xuất và chế biến cao su hiện nay là một trong những

ngành công nghiệp hàng đầu, có tiềm năng phát triển vô cùng to lớn, đóng một vai trò quan trọng góp phần phát triển nền kinh tế quốc dân Cao su được dùng hầu hết trong các lĩnh vực phục vụ cho nhu cầu nhiên liệu công nghiệp và xuất khẩu

Ở nước ta, ngành công nghiệp sơ chế mủ cao su đã trải qua nhiều giai đoạn pháttriển, từ giai đoạn sơ chế thủ công tại các nông trại nhỏ, phát triển đến ngày nay với

dây truyền ngày càng hoàn thiện, cho ra sản phẩm đồng nhất, chất lượng cao đạt tiêu chuẩn quốc tế Bên cạnh đó, còn có sự quan tâm của Nhà nước, ngành công nghiệp cao

su ngày càng phát triển mạnh, thị truờng tiêu thụ sản phẩm cao su của Việt Nam tiếp tục được mở rộng Hiện nay cao su Việt Nam đã có mặt trên 30 nước trên Thế giới

Ngoài tiềm năng công nghiệp, cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi

trọc, bảo vệ đất tránh bị rửa trôi, xói mòn hạn chế ô nhiễm, cải thiện môi trường Tuy nhiên ngành công nghiệp chế biến cao su lại gây ra những tác động xấu đến môi

trường

Ở nước ta, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải ra khoảng 5 triệu m3

nước thải Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ phân hủy rất cao nhưacid acetic, đường, prôtêin, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mg/l,BOD từ 1.500 – 12.000 mg/l được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàntoàn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước

Ngoài vấn đề mùi hôi phát sinh do các chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí tạo thànhmercaptan và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh Do đó vấn

đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủcao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ Đó cũng

là lý do nhóm em chọn đề tài này, với mong muốn học tập thêm kiến thức và đóng gópmột phần công sức để cải thiện môi trường.

1.2.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.

 Như đã nêu trên, ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong nhữngngành có mức độ gây ô nhiễm cao: Khí (hơi hóa chất độc hại), lưu lượng nước thải lớnvới hàm lượng chất hữu cơ cao gây ô nhiễm môi trường nước, gây mùi hôi thối,

 Bên cạnh đó, cùng với chủ trương bảo vệ môi trường của Nhà nước – Căn cứ

“Nghị định số 175/CP, ngày 18/10/1994 của Thủ tướng Chính phủ về Hướng dẫn thihành luật Bảo vệ môi trường, nhằm tăng cường công tác bảo vệ môi trường trên toànthể lãnh thổ” thì việc nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho các công ty làvấn đề cấp thiết, vừa tuân thủ luật lệ của nhà nước vừa góp phần bảo vệ môi trường vàbảo vệ sức khỏe của cả cộng đồng

 Chất lượng nước không ổn định, nitơ chưa đạt QCVN 01- 2008, BTNMT, cộtA

 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy vận hành chưa đạt

 Nước thải gây ra ô nhiễm môi trường, khu dân cư xung quanh nhà máy do nướcthải chưa chuẩn đầu ra

1.3 MỤC TIÊU ĐỒ ÁN.

 Đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải của nhà máy đạt loại A,QCVN 01-2008, BTNMT

 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đề xuất

 Từ đề tài được lựa chọn sẽ góp phần củng cố những kiến thức đã học, phục vụcho việc học tập và công tác sau này

1.4 NỘI DUNG ĐỒ ÁN.

 Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả nănggây ô nhiễm môi trường và phương pháp xử lý nước thải trong ngành chế biến mủ cao

su

 Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu về nhà máy chế biến mủ cao su Lai Khê

 Lựa chọn công nghệ, đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạtloại A, QCVN 01-2008, BTNMT

 Tính toán thiết kế cho phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải Tính toán chitiết chi phí nhằm tiết kiệm kinh phí phù hợp với điều kiện của nhà máy

 Thực hiện bản vẽ công nghệ

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

 Phương pháp tổng hợp thông tin từ tài liệu tham khảo

 Phương pháp thu thập thông tin từ thực nghiệm

 Phương pháp thu thập, khảo sát, đo đạt số liệu

 Xử lý thông tin

1.6 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI.

Nước thải sản xuất của nhà máy chế biến cao su Lai Khê

1.7 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN.

1.7.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC:

- Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến cao

su, từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngàycàng trong sạch hơn

- Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

1.7.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN:

- Đề đài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho các nhà máy chế biến cao su.

- Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên môi trường

Chương 2 TỔNG QUAN

Sản lượng cao su của thế giới năm 1990 khoảng 6,4x106 tấn, nhưng nhu cầukhoảng 8,0x106 tấn (Webster and Paardekooper, 1990) Tổng giá trị vượt quá 4,5 tỷUSD hàng năm và hầu hết tất cả đều phục vụ cho thương mại Thực chất hầu hết tất cảcao su tự nhiên đến từ cây cao su Hevea brasiliensis

Ước lượng nhu cầu sử dụng cao su hằng năm sẽ tăng 4,8% trong khoảng thời gian từ

1980 đến 2000, từ 13 triệu tấn năm 1980 lên 33,5 triệu tấn vào cuối thế kỷ này(Wessel, 1990) Một vài năm gần đây, do tác động của cuộc khủng hoảng kinh tế thếgiới vào công nghiệp tự động, làm cho cao su tự nhiên ở mức thấp cả về sản lượng lẫngiá cả Tuy nhiên, từ cuối năm 1993 trở đi nhu cầu cao su tự nhiên đã gia tăng do sựphát triển trở lại của công nghiệp tự động và các ngành công nghiệp khác Giá cao su

đã tăng từ 700 USD/tấn lên 2000 USD/tấn Hiện tại, Việt Nam đứng thứ 6 về sản xuấtcao su trên thế giới và Tổng Công Ty Cao Su Việt Nam nhận cung cấp cao su chonhiều nước như : Nhật, Đức, Anh, Hàn Quốc và Singapore

2.1.2 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở Việt Nam.

Cùng với sự phát triển công nghiệp cao su trên thế giới, trong suốt những năm

1920 – 1945, chính quyền thực dân Pháp nhanh chóng gia tăng diện tích cao su ở ViệtNam với tốc độ 5.000 – 6.000 ha/năm Cuối năm 1945 tổng diện tích cao su là 138.000

ha với tổng sản lượng 80.000 tấn/năm Sau khi được độc lập vào năm 1945, chính phủViệt Nam tiếp tục phát triển công nghiệp cao su và diện tích cây cao su gia tăng vàitrăm ngàn ha Đến năm 1997, diện tích trồng cây cao su ở nước ta đạt gần 300.000 ha,với sản lượng khoảng 185.000 tấn Năm 1999 có 21 công ty cao su và 29 nhà máy chế

biến mủ với tổng diện tích cây cao su 300.000 ha và sản lượng 169.567 tấn/năm ( tốc

độ phát triển 1996/1998 là 12.000 tấn/năm) Theo qui hoạch tổng thể, với nguồn vốnvay của ngân hàng thế giới, đến năm 2010 diện tích cây cao su sẽ đạt tới 700.000 ha vàsản lượng cao su khoảng 300.000 tấn

Ngành chế biến mủ cao su là mặt hàng xuất khẩu quan trọng đứng thứ 2 ở nước

ta (sau xuất khẩu gạo) Theo số liệu tổng cục hải quan, được thông báo bởi trung tâmthông tin thương mại (Bộ thương mại):

 Năm 2001 cao su Việt Nam xuất khẩu 308.073 tấn, trị giá 166 USD

 Năm 2002 xuất khẩu 448.000 tấn trị giá 267 triệu USD

 Năm 2003 xuất khẩu đạt 470.000 tấn với trị giá 350 triệu USD

Nếu tính số liệu trên cùng với số liệu tiêu thụ trong nước 40.000 -50.000tấn/năm Trừ hàng tạm nhập tái xuất hàng năm khoảng 10.000 tấn, thì tổng số lượngcao su Việt Nam năm 2001 : khoảng 340.000 tấn, năm 2002 : 480.000 tấn, 2003 :510.000 tấn

Theo số liệu tổng cục hải quan, được thông báo bởi trung tâm thông tin thươngmại (Bộ thương mại): Năm 2001 cao su Việt Nam xuất khẩu 308.073 tấn Trị giá165.972.032 USD Năm 2002 xuất khẩu 448.000 tấn trị giá 267 triệu USD Dự kiến

2003 xuất khẩu đạt 470.000 tấn với trị giá 350 triệu USD Nếu tính số liệu trên cùngvới số liệu tiêu thụ trong nước 40.000 -50.000 tấn/năm Trừ hàng tạm nhập tái xuấthàng năm khoảng 10.000 tấn, thì tổng số lượng cao su Việt Nam năm 2001 : khoảng340.000 tấn, năm 2002 : 480.000 tấn, dự kiến 2003 : 510.000 tấn

Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước ta, cùng với các ngànhkinh tế khác, nhu cầu sử dụng nguyên liệu cao su ngày càng lớn và mở rộng kể cảtrong nước và thị trường quốc tế Cao su là mặt hàng xuất khẩu có giá trị, giá 1 tấn mủcao su sơ chế từ 800 - 900 USD vào năm 1990 (giá FOB) đã tăng lên 1.250 USD năm

1996 Mức tiêu thụ cao su thiên nhiên ở các nước công nghiệp đang phát triển đạt tổngcộng 5.115 ngàn tấn/năm Với thị trường trong nước, đến năm 2000 sản lượng mủnguyên liệu chỉ đạt khoảng 70.000 tấn/năm, nhưng dự báo khả năng tiêu thụ sẽ tăng

lên 100.000 tấn/năm Để hạn chế sự mất cân đối giữa cung và cầu cần phải có kếhoạch đầu tư lâu dài phát triển cây cao su.

Bảng 2.1: Công suất của các nhà máy cao su ở Việt Nam (1992 – 1998.

STT Công ty cao su Số nhà máy Công suất ( tấn/năm)

Nguồn : Báo cáo hằng năm của Viện nghiên cứu cao su Việt Nam VNRRI

(Annual Report of Vietnam Rubber Research Institute ) 1993s

Báo cáo hằng năm của Tổng Công Ty cao su Việt Nam (1997)

Báo cáo hằng năm của Tổng Công Ty cao su Việt Nam (1999)

2.2 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ.

2.2.1 Khái quát về nhà máy chế biến cao su Lai Khê:

 Nhà máy chế biến cao su Lai Khê thuộc Xí Nghiệp Visorutex Liên Doanh

 Địa chỉ: Ấp Lai Khê, Xã Lai Hưng, Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dương

 Diện tích mặt bằng: 3600 m2

 Tổng cán bộ công nhân viên: 25 -30 người

 Các sản phẩm: SVR 3L, SVR 5, SVR 10, SVR 20, SVR CV 60, SVR CV 50

2.2.2 Qui trình sản xuất:

2.2.2.1 Dây chuyền chế biến mủ nước SVR 3L, SVR 5:

a Sơ đồ tổng thể của qui trình:

Hình 2.1 Dây chuyền chế biến mủ nước SVR 3L, SVR 5

b Thực hiện:

 Yêu cầu kỹ thuật đối với mủ nước:

Mủ nước dùng để chế biến SVR 3L, SVR 5 được lấy từ cay cao su HesveaBrasiliensis Khi đưa về nhà máy phải đạt theo bảng yêu cầu kỹ thuật sau:

Bảng 2.2: Phân loại cao su để chế biến SVR 3L, SVR 5.

1 Trạng thái Lỏng tự nhiên, lọc qua

lưới lọc 60 dể dàng

Khi mủ tiếpnhận tại nhàmáy có ít nhấtmột trong 7 chỉtiêu không đạtloại 1

2 Màu sắc Trắng như sữa

3 Hàm lượng NH3

Từ 0,01 % đến 0,03% trênkhối lượng mủ nước

7 Thới gian tiếp

nhận mủ nước Trong ngày

 Ghi chú:

- Loại 1: Dùng để chế biến cao su SVR 3L

- Loại 2: Dùng để chế biến cao su SVR 5

- Hàm lượng NH3 chống đông có thể sử dụng đến 0,05% trên khối lượng mủ nướctrong mùa mưa

 Xử lý mủ nước:

Sau khi kiểm tra, mủ cùng hạng được lọc qua lưới lọc 60 trước khi xả vào hồhỗn hợp Khi mủ thu gom đủ số lượng trong hồ hỗn hợp, khuấy đều mủ bằng máykhuấy trong thời gian 5- 10 phút và để lắng 10 – 20 phút Sau đó mủ được phaloãng bằng nước để hàm lượng cao su( DRC) vào khoảng 22% đến 28%

Sau khi pha loãng và khuấy đều, lấy mẫu mủ để xác định hàm lượng cao sukhô của hồ và lượng axit đánh đông

 Đánh đông:

Theo phương pháp đánh đông 2 dòng chảy, mủ và dung dịch axit được chảy

từ từ vào mương, lượng axit tỉ lệ với lượng mủ chảy vào( acid fomic nồng độ

1%-2%) Sau đó cào quậy đều axit và mủ trong mương khoảng 2 lần Thời gian ổnđịnh mủ đông không nhỏ hơn 6h và không quá 24h từ khi đánh đông.

 Cán kéo:

- Thêm nước vào mương để khối mủ nổi lên

- Khe hở trục máy cán kéo là 50mm, rãnh sâu 25mm, bề rộng rãnh 50mm

- Đẩy máy cán kéo đến đầu mương, kéo khối mủ vào giũa 2 trục máy và để máy cánhết khối mủ đông

- Trong khi cán tờ mủ rơi vào mương nước bên dưới máy

- Bề dày tờ mủ sau khi cán kéo là 60 – 70mm

 Cán mủ:

Sau khi qua máy cán kéo, tờ mủ được chuyển đến máy cán 1,2,3 Tờ mủ đượcchuyển từ máy cán này đến mấy cán khác bằng băng tải Trong khi cán tưới nướcvào giữa 2 trục cán Cán xong tờ mủ có bề dày từ 4 – 6mm

- Máy cán 1 có khe hở 5mm ± 1mm, trục cán cắt rãnh 5mm* 5mm.

- Máy cán 2 có khe hở 2mm±1mm, trục cán có cắt rãnh 4mm*4mm.

- Máy cán 3 có khe hở 0,5mm±0,1mm, trục cán có cắt rãnh 2,5mm*2,5mm.

 Băm tinh:

Máy băm cắt tờ mủ thành hạt cốm có kích thước hạt 5mm*5mm và rơi vào

hồ rửa mủ, hạt mủ tơi và xốp Nước trong hồ băm được bổ sung liên tục và sạch.Dùng tia nước có áp đẩy bọt ra khỏi hồ băm, pH từ 6 – 7

 Sấy cao su:

- Vận hành máy sấy theo cẩm nang hướng dẫn sử dụng thiết bị của nhà chế tạo

- Nhiệt độ sấy cho máy sấy một lớp mủ không quá 1250C cho cao su SVR 3L, SVR5.Nhiệt độ sấy cho máy sấy 2 lớp mủ không quá 1200C

- Chu kỳ sấy trung bình 3h đến 3,5h Thời gian sấy tùy thuộc vào tình trạng của hạtcao su, độ ẩm môi trường, nhiệt độ sấy và tùy theo từng loại máy sấy mà vận hànhcho phù hợp

Lực ép và thời gian ép thay đổi theo từng loại máy ép.

Để chống dính cao su, khuôn ép được bôi trơn bằng dầu cao su hay dầu thầu dầutrước khi ép Cao su sau khi cân được bỏ vào khuôn ép và được trải ra bằng phẳngtrước khi ép

2.2.2.2 Dây chuyền chế biến mủ tạp:

a Sơ đồ tổng thể của qui trình:

Máy đùn

Hình 2.2: Dây chuyền sơ chế mủ tạp tại nhà máy.

b Thực hiện:

Mủ tạp là loại mủ thu gom, tận dụng từ những phần cao su vụn rơi vãi, mủ đất,

mủ chén… lượng mủ này có thành phần tạp chất rất cao

Sau khi xử lý và ngâm ở hồ ngâm để cao su trương nở và loại bớt đất cát, mủđược vớt lên đưa qua máy cắt miếng để làm giảm kích thước khối mủ Mủ cắt miếngcho rơi vào các hồ có bơm nước để trộn rửa (3 hồ), xen kẻ với các hồ là các máy đùn,máy băm búa làm cho kích thước của mủ nhỏ hơn Sau đó, mủ được chuyển sang máycán crép 1,2,3 tạo tờ có chiều dày nhất định Tiếp tục, cac tờ mủ chuyển qua máy cáncắt thô rồi qua cán crép 4,5,6, Tới đây, các tờ mủ đã có chiều dày ổn định và được đưaqua máy băm tạo cốm Cốm được thu ở hồ bơm cớm sa đó chuyển lên sàng rung đểphân bố trong các kiện chuẩn bị cho khâu sấy Từ khâu này công nghệ được thực hiệntương tự với dây chuyền sản xuất mủ cốm từ mủ nước

2.2.2.3 Các thiết bị, hóa chất, hệ thống điện được sử dụng trong qui trình công nghệ, cơ sở hạ tầng của nhà máy:

Bảng 2.3: Thiết bị ,cơ sở hạ tầng của nhà máy.

Máy cán crep 1,2,3

Máy cán cắt thô

Máy cán crep 4,5,6 Máy băm

cốm

Hệ thống điện

Hạng mục công trình

1 Máy quậy mủ Gàu tải lớn Bảng điện

điều khiểntrung tâm

- Nhà xưởng chính

2 Máy cán kéo Máy cắt miếng Cáp đi nổi - Nhà kho thành phẩm

3 Máy cán cao

su 360

- Băng tải kiểm tra Cáp ngầm - Bể chứa, bể lắng lọc

4 Băng tải cao

su

Máy trộn mủ Cáp qua

mương thoátnước

9 Máy ép kiện Gàu tải nhỏ - Hàng rào bảo vệ

 Văn phòng giao dịch.

 Nhà ở cho cán bộ, công nhân viên

 Nhà ăn, nhà bếp, công trình phúc lợi công cộng

2.3 MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT CAO SU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.

2.3.1 Những công trình nghiên cứu trên thế giới về xử lý nước thải ngành chế

biến cao su.

Sản xuất cao su thiên nhiên đã có từ lâu đời, khoảng 200 năm, nhưng các nghiêncứu về xử lý nước thải của ngành này mới chỉ bắt đầu trên thế giới vào năm1957( Bích, 2003) Các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải cao su sẽ được tổngquan như sau:

Nghiên cứu của Molesworth vào năm 1957, tác giả đã sử dụng bể lọc sinh họchiếu khí để xử lý nước thải của chế biến mủ skim Thí nghiệm cho thấy hiệu quả xử lýđối với chất ô nhiễm hữu cơ thấp, để gia tăng hiệu quả xử lý tác giả đã nghiên cứu sửdụng bể lọc sinh học hiếu khí với sự tuần hoàn nước thải Kết quả cho thấy khả quanhơn, loại bỏ chất hữu cơ BOD khoảng 60% với thời gian lưu nước khoảng 20ngày( Molesworth, 1961)

Muthurajah và cộng sự (1973) đã khẳng định rằng xử lý sinh học bằng bể kỵkhí kết hợp với bể hiếu khí có khả năng xử lý nước thải chế biến cao su Theo nhómnghiên cứu này thì nước thải chế biến cao su chứa đến 80% chất rắn bay hơi, vì thếphân hủy kỵ khí là cần thiết trước khi phân hủy hiếu khí Đồng thời, tác giả kết luậnrằng phương pháp này thích hợp cho nước thải chế biến cao su cốm

Ponniah ( 1975) khẳng định rằng chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải chế biến

mủ ly tâm có thể xử lý đạt hiệu quả cao bằng mương oxi hóa ( oxidation ditch) Hiệusuất xử lý BOD có thể đạt 85% với thời gian lưu nước 17,5 ngày và lưu luongj bùn hồilưu là 75% Tiếp theo công trình này, Ibrahim và cộng sự ( 1979) cũng xác nhận khảnăng của mương oxi hóa trong xử lý nước thải chế biến mủ ly tâm như sau: với thờigian lưu nước là 22 ngày mương oxi hóa có thể loại 96% BOD và 93% COD Tuy

nhiên hiệu quả xử lý nitơ còn thấp, chỉ đạt 46% đối với tổng nitơ và 44% đối với nitơamoni.

 Ibrahim lần đầu tiên đã đề xuất sử dụng mương oxi hóa để xử lý nitơ trongnước thải chế biến cao su Trong một mô hình thí nghiệm, hiệu suất xử lý nitơ rất cao (93,5% - 99%), với tải trọng hữu cơ 1,108 đến 0,158 mg BOD/mgMLVSS/ngày Tácgiả cũng nhận định rằng thời gian lưu bùn cũng ảnh hưởng đến tính lắng của bùn Tuy

ở tải trọng thấp, nhưng hàm lượng nitrat và nitrit trong nước thải không đáng kể, vì thếtác giả cho rằng cả 2 quá trình nitrat hóa và khử nitrat đã đồng thời xảy ra trongmương oxi hóa và nitơ được giả phóng ra khỏi nước dưới dạng N phân tử

Bể lọc sinh học kỵ khí với giá thể bằng gốm đã được kiểm nghiệm trong xử lýnước thải chế biến cao su bởi Ibrahim ( 1983) Với nước thải chế biến mủ ly tâm phaloãng để có hàm lượng COD đầu vào từ 3000 đến 6000mg/L, hiệu suất xử lý COD từ89% đến 98% với thời gian lưu nước tương ứng là 4 ngày và 26 ngày Hiệu suất xử lýtrung bình là 85% COD với tải trọng hữu cơ ở mức 3kg COD/m3/ngày Khi tăng tảitrọng hữu cơ, hàm lượng COD đầu ra tăng lên đáng kể, nhưng bể này có thể vận hành

ổn định với tải trọng hữu cơ lên đến 8 kg COD/m3/ngày

Nordin ( 1990 ) nhằm tăng cường khả năng mương oxi hóa trong xử lý nitơ tácgiả đã đưa thêm một bể kỵ khí ở đầu vào của mương, đồng thời thực hiện hồi lưu nướcthải sau bể lắng về bể kỵ khí này với tỷ lệ hồi lưu trung bình là 3,5 Với thời gian lưunước là 1 ngày ở bể kỵ khí và thời gian lưu bùn trong mương oxi hóa là 6,6 ngày, hệthống này loại được 99% BOD, 99% nitơ dạng amoni và 86% tổng nitơ từ nước thảichế biến mủ ly tâm pha loãng, có hàm lượng COD trung bình la 3000mg/L

W.M.G Seneviratme, Viện nghiên cứu cao su Sri Lanka, khi nghiên cứu hiệuquả xử lý nước thải của một số nhà máy với công nghệ kỵ khí/hiếu khí kết hợp với sơdừa được tráng nhựa làm giá thể, cho kết quả sau: bể điều có vai trò quan trọng để đạtđược đặc tính nước thải phù hợp, là thức ăn của vi sinh trong bể phân hủy kỵ khí, điềunày sẽ làm giảm đến mức tối thiểu khả năng sốc tải rất cao của dòng nước thải vào Bể

kỵ khí kết hợp với lớp sơ dừa tráng nhựa được sắp xếp và đóng cuộn theo cách này

dòng nước tiếp xúc triệt để hơn và được tiêu hủy với tốc độ nhanh hơn khi dòng thải điqua lớp sơ dừa đặt so le làm giá đỡ cho vin sinh dính bám Với thời gian lưu nước 3ngày hiệu quả xử lý COD đạt được trong khoảng 70 – 90%, hiệu quả xử lý COD trong

bể hiếu khí khoảng 50 – 80% Tuy nhiên, cũng có thời điểm hiệu quả xử lý giảmxuống gần 20% Tác giả nhận định rằng thời gian lưu 3 ngày trong phân hủy kỵ khí cóthể đạt được hiệu quả xử lý cần thiết cho việc xả thải Để xử lý nitơ và mùi hôi phát ra

từ giai đoạn kỵ khí, việc xử lý hiếu khí tiếp theo là cần thiết

Nghiên cứu công nghệ UASB/bể ổn định/mương oxi hóa để xử lý nước thải cao

su latex, Xiong Daiqun, Jiang Jusheng và Wang Qunhui, cho một số kết quả sau:

Bảng 2.4: Hiệu quả xử lý bằng công nghệ UASB/bể ổn định/mương oxi hóa.

Nhóm tác giả nhận định: Công nghệ UASB – bể ổn định – mương oxi hóa phùhợp để xử lý dòng nước thải nhà máy cao su có chất thải hữu cơ có nồng độ cao và códiện tích ít ( trong khu dân cư) Nước thải có nồng độ N- NH3 130 mg/L cần quá trìnhhiếu khí và thời gian lưu bùn nên ≥ 7 ngày, nếu không hiệu quả xử lý khó đạt 80%.Trong khi nuôi dưỡng và chạy thích nghi bùn hoạt tính, nồng độ đầu vào, DO, pH vàchất dinh dưỡng nên được hiệu chỉnh Bùn đóng bánh có thể được sử dụng làm phânbón, do đó lợi ích kinh tế có thể tăng đáng kể

 Từ năm 2001 – 2002 Naruthep Boonreongkaow và cộng sự đã tiến hành nghiêncứu công nghệ xử lý nước thải của công nghiệp latex cô đặc ở 7 tỉnh miền Nam TháiLan Công nghệ xử lý được áp dụng rộng rãi là: hệ thống bể bẫy cao su, kỵ khí, tùynghi, hiếu khí và đầm hiếu khí Hệ thống này không thể đạt được tiêu chuẩn nước thải

công nghiệp về BOD, COD, SS và TKN Có 39 nhà máy cô đặc latex ở miền NamThái Lan sử dụng hệ thống xử lý: bẫy cao su kết hợp với xử lý sinh học và có 36% và11% nhà máy sử dụng đầm phá hiếu khí và bùn hoạt tính cho xử lý nước thải Khi bổsung thêm hệ thống bể ổn định, hiệu quả xử lý BOD, COD, SS, TKN trong khoảng 93– 99%, 90 – 99%, 70 – 88%, 69 – 99% Các tác giả này kết luận hệ thống xử lý hiếukhí có khả năng ngăn chặn mùi do đó sẽ áp dụng rộng hơn trong tương lai.

 Jin Anotai, Pasuta Tontisirin và Piyarat Churod năm 2005 tiến hành nghiên cứu:

sự kết tủa sunfide và quá trình sinh học, cho thấy: Lọc kỵ khí là phương pháp xử lý ổnđịnh trong việc điều khiển nước thải đã được xử lý bằng phương pháp hóa học, tảitrọng 11,8g COD/l.ngày với hiệu quả trung bình 92% Lượng methane và vi sinh tạo ra

là 0,321 methane/g COD loại bỏ và 0,14 g VSS/g COD loại bỏ Đối với quá trình bùn hoạttính, tuổi bùn và thời gian lưu nước là 30 và 0,8 ngày, tương đương với tải trọng hữu

cơ là 2,5 g COD/l.ngày hoặc 2,13gBOD/l.ngày Ở điều kiện tối ưu, hiệu quả xử lýCOD và BOD trung bình là 96,6 va 94,4% Giá trị COD, BOD hòa tan và SS trungbình trong nước thải đầu ra là 71, 11 và 38 mg/l

 Đến tháng 8 năm 2006, K Vijayaraghavan, Desa Ahmad, Ahmad Yuzri AhmadYazid trường đại học Putra Malaysia, đã tiến hành xử lý nước thải cao su nhờ sự tạo raaxít hypochloruos bằng phương pháp điện phân Axit hypochlorous được tạo ra ở tếbào điện phân không phân chia gồm 2 điện cực graphite là anot và mảng kim loại làcathod Tạo ra axit hypochlorous có vai trò là một tác nhân oxy hoá để phá huỷ cáchợp chất hữu cơ trong nước thải cao su Nồng độ COD trong dòng thải 3820 mg/l, ở

pH 4,5; cường độ dòng điện 74,5 mA/cm ; NaCl: 3% và chu kỳ điện phân là 90 phút,kết quả nồng độ đầu ra ở pH: 7,3 là: COD: 78 mg/L; BOD5 55 mg/L; TOC 45 mg/L;tổng Cl còn lại 136 mg/L Trong trường hợp NaCl thêm vào chiếm 2%, nồng độ cònlại của các chất ở pH: 7,0; COD: 162 mg/L; BOD5: 105 mg/L; TOC: 90 mg/L; Cl: 122mg/l

Bảng2.5: Tóm tắt hiệu suất của một số công nghệ đã nghiên cứu.

tượng Công nghệ

HRT ngày

Tải trọng

-tâm Lọc sinh học kỵ khí 4 - 26 3 98 - 99 1983

tâm

Kỵ khíMương oxi hóa

Tải trọng đơn vị là kg/m 3 ngày, hiệu suất đơn vị là %.

2.3.2 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su đang áp dụng trên thế giới.

Trên thế giới, châu Á là khu vực đứng thứ nhất về sản xuất cao su tự nhiên,chiếm 92%, kế đến là châu Phi 7% và châu Mỹ La tinh 1% Hầu hết các nước đềuquan tâm đến việc xử lý ô nhiễm môi trường do chế biến mủ gây ra Nước thải chếbiến mủ cao su chứa nồng độ các chất ô nhiễm rất lớn, đòi hỏi công nghệ xử lý quanhiều bậc Việc áp dụng các công nghệ xử lý ở các nước đều dựa trên đặc điểm, tínhchất nước thải, hiệu quả kinh tế, nhu cầu đất đai và năng lượng, kỹ thuật vận hành, bảotrì, sử dụng các nguyên liệu có sẵn trong nước, tiềm năng hoàn bồi, hiệu quả xử lý,điều kiện tự nhiên và kinh tế

Các hệ thống xử lý nước thải được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải nhà máycao su ở Malaysia, Indonexia

Bảng 2.6 : Hệ thống xử lý nước thải của các nước Đông Nam Á.

Tên Nhà

máy

Chủng loại sơ chế

prodce

Mủ ly tâm 12.000 Sục khí bằng máy thổi

khí ngầm qua các vòithổi khí

3.Lee Rubber Mủ khối tạp 13.000 Hồ kỵ khí –Hồ sục khí

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy cao su Lai Khê

Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại Malaysia

Công nghệ này được áp dụng xử lý loại nước thải có nồng độ BOD khoảng3.000mg/l, thích hợp cho nhà máy sản xuất cao su tờ Phản ứng phân hủy các chất hữu

cơ trong hồ kị khí xảy ra qua hai giai đoạn :

 Giai đoạn 1 (giai đoạn axít hóa): vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ phức tạpthành axít và các chất hữu cơ mạch ngắn

 Giai đoạn 2 : Các sản phẩm chất hữu cơ có cấu trúc đơn giản tiếp tục được các

vi khuẩn metan phân hủy thành cacbon dioxit và metan

Các hồ kị khí thường có độ sâu từ 3,5m đến 5m, tùy thuộc vào các điều kiện đấtđai và chiều sâu của mạch nước ngầm Tải trọng hữu cơ tối đa là 0,15 kg BOD/m3/ngày, thể tích trung bình của hồ khoảng 15.000 m3 Thời gian lưu nước trong hồ từ

13 đến 15 ngày Hiệu quả xử lý BOD đạt 80%

Lớp váng tạo trên mặt không ảnh hưởng nhiều đến các hoạt động phân hủy xảy

ra trong hồ Phải vớt bỏ định kỳ tránh trường hợp gây tắc nghẽn đường ống và lắngđọng bùn mất thể tích của hồ

Sau hồ kị khí, nước thải có nồng độ BOD khoảng 600 - 800mg/l, được tiếp tụcdẫn đến hồ tùy nghi, tại đây cơ chế xử lý chất thải diễn ra bao gồm cả hai quá trìnhhiếu khí và kị khí Hồ có chiều sâu từ 1-2m, thích hợp cho việc phát triển của tảo vàcác quá trình phân hủy của sinh vật tùy nghi Ban ngày, quá trình phân hủy các chấthữu cơ xảy ra ở phần trên mặt hồ là hiếu khí, phần dưới đáy là kị khí Ban đêm, quátrình phân hủy các chất hữu cơ chính xảy ra trong hồ là kị khí Trong hồ vi khuẩn vàrong, tảo sống cộng sinh với nhau Vi khuẩn sử dụng oxy để thực hiện quá trình phânhủy chất hữu cơ tạo thành khí CO2 Tảo sử dụng CO2 thực hiện quá trình quang hợp

tạo oxy Trong các loài tảo thì chlorella chiếm ưu thế

Tải trọng hữu cơ tối ưu đối với hồ tùy nghi là 0,03 kg BOD/m3/ngày Thời gianlưu nước từ 20 đến 25 ngày Thể tích trung bình của hồ khoảng 1.000m3 Hiệu quả xử

lý BOD của hồ đạt 45% Nồng độ oxy hòa tan trong nước quyết định hiệu xuất xử lýcủa hồ Trường hợp có lớp váng trên bề mặt, ta phải vớt thường xuyên để cho ánh sángmặt trời thâm nhập vào lớp nước nhiều nhất, tạo điều kiện cho tảo phát triển làm tăngnồng độ oxy hòa tan trong nước

Tóm lại hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi có khả năng làm giảm khoảng 98% nồng

độ BOD trong nước thải cao su Ưu điểm của hệ thống này là có khả năng chịu đượckhi nồng độ chất hữu cơ tăng đột ngột Không tốn chi phí bảo dưỡng

Nhược điểm là đòi hỏi phải có diện tích rộng Phát sinh khí mêtan, H2S, mùihôi, ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.

Bảng 2.7 : Hiệu quả xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cốm (Malaysia)

qua hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi.

Bảng 2.8 : Hiệu quả xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ ly tâm(Malaysia) qua

hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi.

Công nghệ xử lý theo hệ thống này thường được áp dụng với loại nước thải cónồng độ BOD khoảng 2.000 mg/l, thích hợp cho nhà máy chế biến mủ nước.Về cơ bảnhoạt động của hệ thống này tương tự như hồ kị khí - hồ tùy nghi, nhưng ưu việt hơn là

hồ tùy nghi được thay thế bằng hồ làm thoáng Oxy được cung cấp vào hệ thống bằngcác phương tiện cơ giới như thiết bị làm thoáng bề mặt Sự tăng cường oxy, nâng caohiệu quả xử lý dẫn đến rút ngắn thời gian lưu trong hồ Kết quả là kích thước hồ làmthoáng nhỏ hơn hồ tùy nghi Thời gian lưu nước lý tưởng cho hồ làm thoáng là 4 ngày.Sau hồ làm thoáng thường bố trí thêm các hồ lắng, nhằm tạo điều kiện cho chất rắnlắng tụ và quá trình tạo sinh khối Thời gian lưu nước trong hồ lắng khoảng 3 ngày

Ưu điểm của hệ thống là hiệu quả xử lý BOD rất cao từ 95% đến 98%, cần ítdiện tích đất xử lý so với hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi Nhược điểm là chi phí vậnhành lớn hơn so với hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi do sử dụng thiết bị làm thoángtiêu tốn năng lượng

vi sinh vật oxy hóa theo phản ứng như sau :

CxHyOzN + (x+y/4-z/3-3/4)O2 -> xCO2 + (y-3)/2 H2O + NO3 + ΔH H

CxHyOzN + O2 + NH3 -> C5H7NO2 + H2O + CO2 + ΔH H

C5H7NO2 + 5 O2 -> CO2 + NH3 + 2H2O + ΔH H

NH3 + O2 -> HNO2 + O2 -> HNO3

CxHyOzN là đặc trưng cho chất thải hữu cơ, C5H7NO2 là công thức cấu tạo của

tế bào vi sinh

Nước thải sau hồ làm thoáng có nồng độ chắt rắn lơ lửng lớn khoảng 900mg/l

Do đó được tiếp tục xử lý ở hồ hoàn thiện Thời gian lưu nước trong hồ là 3 ngày Thểtích hồ khoảng 3500 m3 Hiệu quả xử lý loại BOD khoảng 50%, SS 80% Chất lượngnước thải sau khi xử lý đạt cao hơn hệ thống hồ làm thoáng ở trên

2.3.3 Những công trình nghiên cứu ở Việt Nam về xử lý nước thải ngành chế biến cao su.

 Theo nghiên cứu của Nguyễn Trung Việt thực hiện từ năm 1990 đến 1995 tạiViệt Nam và Hà Lan, cho thấy: hệ thống xử lý kỵ khí tốc độ cao đặc biệt là quá trình

hệ thống bùn kỵ khí dòng chảy ngược (UASB) là phương án thích hợp để xử lý nướcthải cao su, là một giải pháp lý tưởng để làm giảm vấn đề ô nhiễm môi trường củangành chế biến cao su ở miền nam Việt Nam Quá trình phân hủy kị khí trong bểUASB chuyển hoá hợp chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học thành acetate,propionate và methane lớn hơn 95%, hiệu suất của quá trình chuyển hóa phụ thuộc vàonồng độ COD Ở pH: 7,0-7,4 và tải trọng 0,2g COD/gVSS/ngày, protein phân huỷhoàn toàn hơn ở pH: 4,8; sự phân huỷ protein xảy ra không hoàn toàn do sự có mặt củacác protein bền vững như hevein trong nước thải cao su Trong quá trình phân huỷprotein, có thể làm giảm pH xuống 5 do việc tạo thành axít béo bay hơi (VFA) trongđiều kiện nghèo dinh dưỡng

 Giá trị pH nhỏ hơn 6,0 ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ kỵ khí, tuy nhiên kếtquả theo dõi thí nghiệm ở pH 5,0 vi khuẩn methanogens vẫn có thể tăng dần lên và hồiphục lại ở điều kiện tốt, bằng cách chuyển acetate thành methane và bicarbonate làmtăng khả năng đệm của hệ thống kỵ khí Bể UASB có thể hoạt động ổn định với tảitrọng COD lên đến 15-20 kg COD/m3/ngày, thời gian lưu nước trong khoảng 2-6h,vận tốc đi lên là 0,4 m/h Hiệu quả xử lý có thể đạt 79,8-87,9%, tương ứng với tảitrọng thuỷ lực 7,3-9,1 m3/m3, chiều cao lớp bùn trong thiết bị UASB cuối giai đoạn thí

nghiệm là 12-15 cm Bùn có đủ khả năng đệm để điều chỉnh giá trị pH đầu vào, sựphục hồi bùn do giá trị pH thấp cần khoảng 2 – 3 ngày sau khi sủ dụng nước thải có

pH 6,0 – 6,2 Vấn đề pH có thể giải quyết bằng cách tuần hoàn dòng thải và điêỳ chỉnh

pH dòng vào

 Tác giả đã tiến hành thí nghiệm đánh giá khả năng của hệ thống ao thực vậtthuỷ sinh để xử lý trực tiếp nước thải cao su và dòng thải từ UASB Đây là bước xử lýtiếp theo để đạt được tiêu chuẩn xả thải cho nguồn tiếp tiếp nhận Kết quả thu đượcnhư sau: cây dạ lan hương thích hợp với nồng độ COD đến 2480 mg/l và thậm chí lênđến 2900 mg/l Trong khí đó, đối với tảo thích hợp với nồng độ COD thấp hơn 2280mg/l và phụ thuộc vào quá trình thích nghi Hạt cao su lơ lửng là nhân tố chính làmgiảm hiệu quả xử lý của bể, những hạt này tạo thành màng mỏng ở tế bào rễ, ngăn cảnnước và chất dinh dưỡng vào lá và tế bào làm cho dạ lan hương và tảo chết nhanh Tảitrọng hữu cơ có thể lên đến 100-120 kg/ha.ngày có thể được áp dụng trong hồ tảo và

dạ hương Dòng thải đầu vào có nồng độ COD 300 mg/l cho đầu ra thấp hơn 100 mg/l.Trong bể tảo, tải trọng hữu cơ không quá 15 kg/ha.ngày, nếu quá trong dòng thải sẽkhông có oxy Trong hồ sinh vật nước, chất hữu cơ được loại bỏ rất nhanh ( trong vàingày đầu) là kết quả của quá trình hấp thu của sinh vật nước

 Năm 2003, Nguyễn Ngọc Bích đã tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng côngnghệ xử lý nước thải thích hợp cho nghành cao su Việt Nam với công nghệ: Bể điềuhòa – bể gạn mủ - bể kỵ khí xơ dừa – bể tảo cao tải – bể lục bình – xả thải

Xơ dừa ở dạng sợi đucợ kết thành bàn chải dùng giá thể cho vi sinh vật pháttriển, nhằm làm tăng nồng độ vi sinh trong bể kỵ khí do đó nâng cao hiệu suất xử lýnước thải, tảo và lục bình xử lý chất dinh dưỡng và khử mùi Đối với quá trình kỵ khíkết quả đạt được như sau:

Bảng 2.9: Hiệu quả xử lý của quá trình kỵ khí.

pH sau bể kỵ khí đạt trung tính trong thời gian lưu nước ngắn, hiệu suất xử lýchất hữu cơ cao, 94% đối với COD và 95% đối với BOD với thời gian lưunước khoảng 2 ngày Tuy nhiên hiệu quả xử lý tổng nitơ rất thấp (19,4%), hàm lượngN-NH3 tăng lên đáng kể và TSS đầu ra thấp.

Bảng 2.10: Hiệu quả xử lý của giai đoạn quang hợp.

Hiệu suất xử lý( %).

cùng đạt 37 mg/l.

Hàm lượng amôni và VFA lần lượt là 34 mg/l, 229 mg/l rất thấp so với các biệnpháp xử lý khác H2S trong nước của bể cao tảo là 2,69 mg/l, hiệu suất oxy hoá chỉ đạt45%, trong không khí xung quanh hệ thống xử lý không phát hiện được Kết quả nàycho thấy hiệu quả xử lý mùi rất tốt của hệ thống xử lý

 Để cải thiện hiệu quả tách mủ cao su, năm 2008 tác giả Nguyễn Thanh Bình đãnghiên cứu công nghệ lọc mủ bằng xơ dừa, tác giả kết luận: với thời gian lưu nước 16giờ, bể gạn mủ xơ dừa loại bỏ được 64,89% lượng mủ còn sót lại trong nước thải nhàmáy chế biến cao su, cao hơn 3,22 lần so với hiệu quả loại bỏ mủ dư của các bẫy cao

su hiện đang được ứng dụng (hiệu quả loại bỏ mủ dư trong nước thải chế biến cao sucủa các bẫy cao su hiện thời là 20,17%)

Đồng thời, tác giả cũng tiến hành xác định hiệu quả xử lý sơ bộ các chỉ tiêu ônhiễm của nước thải cao su của bể gạn mủ xơ dừa: Với thời gian lưu nước là 24 giờloại bỏ được 56,25% COD và BOD đạt 59,60% Tác giả kết luận: Giá thể xơ dừa sửdụng trong bể gạn mủ là một hướng mới để nâng cao hiệu quả loại bỏ mủ có trongnước thải chế biến cao su

2.3.4 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su ở Việt Nam đang áp dụng.

Hiện nay hầu hết các nhà máy chế biến cao su ở nước ta đều sử dụng phương phápsinh học hoặc sử dụng phương pháp kết hợp giữa hóa lý kết hợp với sinh học để xử lýnước thải Những công trình XLNT đang được áp dụng trong ngành chế biến cao suViệt Nam được trình bày trong bảng sau:

Bảng2.11: Những công trình xử lý nước thải đang áp dụng trong ngành chế

biến cao su Việt Nam.

(Nguồn: Bộ môn Chế biến, Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam 2006).

Các công trình XLNT kể trên có lưu lượng khỏang 720 – 2800 m3/ ngày, với tảilượng hữu cơ trong khỏang 1,2 -8,4 kg COD/m3 /ngày (Bích, 2003) Các hệ thống xử

lý này đều có một bể gạn mủ và một bể điều hòa lưu lượng nước thải ở đầu vào

Bể Sục khí thường được lắp đặt từ 2 đến 6 máy sục khí bề mặt Các máy sục khí

này có thể mắc song song hoặc nối tiếp và vận hành luân phiên nhau Bể sục khí được

bố trí ngay sau các hồ kỵ khí

Hồ Ổn định gồm có: Hồ kỵ khí, hồ tùy nghi,và hồ Hiếu khí Chúng được bố trí

nối tiếp nhau trong một hệ thống xử lý nước thải hòan chỉnh

Bể Tuyển nổi: Được đưa vào hệ thống xử lý nước thải nhằm mục đích loại bỏ

những hạt cao su chưa đông tụ trong nước thải thô Bể tuyển nổi thường được đi saumột bể gạn sơ bộ, bể tuyển nổi thường kèm theo thiết bị sục khí, thiết bị gạn và phatrộn hóa chất Hóa chất được sử dụng trong bể tuyển nổi của các nhà máy chế biến cao

su thường Ca(OH)2, phèn nhôm Al2(SO4)3 14 H2O và các polymer trợ keo tụ

Bể UASB (Uflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB) được đặt sau một bể gạn

hay một bể tuyển nổi và sau bể UASB là bể xử lý hiếu khí Bể này được chia làmnhiều ngăn, dòng nước đi vào bể từ bên dưới và đi ra khỏi bể ở bên trên bề mặt để duytrì lớp bùn hạt ở trạng thái lơ lửng trong bể

Bể thổi khí thường được đi sau bể UASB trong các hệ thống xử lý nước thải nhàmáy Chế biến cao su Theo sau bể thổi khí thường là 1 bể lắng

Bể luân phiên: Là một dạng của công nghệ xử lý bùn họat tính hiếu khí Cáccông đọan xử lý gồm (nạp, sục khí, lắng và xả) đều được thực hiện luân phiên trongmột bể Bể lọc Sinh học được lắp đặt sau một bể thổi khí và bể lắng, nhằm mục đíchlàm sạch nước thải lần cuối Trong bể có chứa các lớp giá thể gồm đá, cát, và các hạtnhựa hay là những sợi Nylon.

Hiệu xuất xử lý của các loại công nghệ ứng dụng trong ngành cao su cũng đãđược khảo sát Bảng dưới đây trình bày các thông số vận hành của các thiết bị theotừng công nghệ ứng dụng trong các hệ thống XLNT mà trong ngành chế biến cao suViệt Nam đang ứng dụng và hiệu suất xử lý trung bình mà chúng đạt được đối với chất

ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng

Bảng 2.12 Hiệu suất xử lý của các công nghệ xử lý đang được ứng dụng.

Công nghệ

Loại nước thải cao su được xử lý

Giá trị trung bình Thời

gian lưu nước

Tải trọng kg COD/m 3 ngày

Hiệu xuất

xử lý COD ( %)

Hiệu xuất

xử lý nitơ tổng ( %)

Bể luân phiên Sau xử lý kỵ

(Nguồn: Bộ môn Chế biến Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam)

Bảng 2.13 Một số công nghệ xử lý đang được áp dụng tại Việt Nam.

STT Nhà máy Công nghệ Đánh giá

1 Lộc Ninh Bể gạn mủ + Tuyển nổi + UASB +

4 Thuận Phú Gạn mủ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng Gạn mủ kém, quá tải

5 Bố Lá Tuyển nổi + gạn mủ + kỵ khí + tuỳ

nghi + lắng Chất lượng kém

6 Cua Pari Gạn mủ + điều hoà + kỵ khí + tuỳ

nghi + lắng

Gạn mủ kém, chấtlượng xử lý chưa cao

7 Long Hòa Gạn mủ + sục khí + lắng Thiếu khí, quá tải

8 Dầu Tiếng Gạn mủ + sục khí + lắng Gạn mủ kém, quá tải

9 Bến Súc Gạn mủ + tuyển nổi + sục khí + tuỳ

nghi + lắng

Gạn mủ không đạt, quá

tải

10 Phú Bình Lắng cát + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng Chất lượng chưa tốt

11 Tân Viên Gạn mủ + tuyển nổi + UASB + sục

17 Hòa Bình Gạn mủ + điều hoà + tuyển nổi +

thổi khí + lọc sinh học 1 +lắng 1 +

Gạn mủ khá, chất lượng

xử lý khá

(Nguồn: Bộ môn Chế biến, Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam 2006).

So với tiêu chuẩn xả thải, các công nghệ đã được áp dụng đều không đạt, thậm

chí cao hơn rất nhiều đặc biệt COD, BOD và N-NH3

Bảng 2.14 Hiệu xuất xử lý của các công nghệ được ứng tại Việt Nam.

(Nguồn: Bộ môn Chế Biến, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam)

Tổng công ty cao su Việt Nam cũng đã tiến hành khảo sát đánh giá hiệu quả xử

lý nước thải tại nước ta như sau

Trung tâm công nghệ cao su - Viện nghiên cứu cao su Việt nam đã tiến hành lấymẫu phân tích nước thải sau xử lý tại một số nhà máy chế biến mủ, kết quả như sau:

Bảng 2.15 Kết quả phân tích nước thải sau xử lý tại một số nhà máy.

CODBODTSSTổng N

N – NH3

26794150224203

1281432168165,2

CODBODTSSTổng N

N – NH3

58710240184170,8

475154142192177,8

464130210115,6103,4

BODTSSTổng N

N – NH3

825945405,5292

3085296430347

4 Dầu Tiếng

CODBODTSSTổng N

N – NH3

1397172584146,5118

2784743300175124,4

29972235245203,5165

CODBODTSSTổng N

N – NH3

55129989207,4173,8

1127705106266248,5

2276728277327,4297,3

6 Phú Bình

CODBODTSSTổng N

N – NH3

12472304232,7

244912870,546,7

5784046384,769,3

CODBODTSSTổng N

N – NH3

-1169683126172,2152,1

1574733206223,5196,5

8 Lộc Hiệp

CODBODTSSTổng N

N – NH3

679440109275,3248,3

173545039,231,7

2741104784,279,1

BODTSSTổng N

N – NH3

1888,94,2

7192,750,7

69213,50,7

CODBODTSSTổng N

N – NH3

50468214415,6

19913286

99,6

30111233165,5162,2

11 Quản Lợi

CODBODTSSTổng N

N – NH3

-76545460308564,2383,6

12 Thuận Phú

CODBODTSSTổng N

N – NH3

1009581178239,9232,6

1356918110263,7248

1341724150375,4352,3

13 Tân Lập

CODBODTSSTổng N

N – NH3

-16358705544,1

14026399,34,9

14

Trung tâm

Suối Rạt

CODBODTSSTổng N

N – NH3

40426947116,9107,8

83673778174166,4

1022678232222,1191,6

BODTSSTổng N

N – NH3

2753671,663,5

3843899,296,4

50190136,3126,7

16 Bố Lá

CODBODTSSTổng N

N – NH3

155726558,321,9

3459810857,442,2

228947137,336,4

17 Cua Pari

CODBODTSSTổng N

N – NH3

45820014870,936,4

846420140129,5103,4

1278721140186,7171,5

(Nguồn: Bộ môn Chế Biến, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam)

Kết quả khảo sát hiệu quả xử lý nước thải năm 2008 tại các nhà máy chế biến mủcao su trên địa bàn tỉnh Đồng Nai như sau:

Bảng 2.16 Hiệu quả xử lý nước thải năm 2008 tại các nhà máy chế biến mủ

cao su trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.

 Kết luận:

Tóm lại công nghệ xử lý nước thải ứng dụng cho ngành chế biến cao su phổ biến

ở nước ta hiện nay được vận hành với thời gian lưu nước dài, tải trọng tại bể hiếu khíthấp, nhỏ hơn 10kgCOD/m3.ngày, chủ yếu tập trung khoảng 2-4kgCOD/m3.ngày.Điều này dẫn đến làm tăng kích thước công trình Tuy nhiên trong điều kiện thực tế,một số công nghệ chế biến cao su tạo ra nước thải với hàm lượng chất hữu cơ đậmđặc Thêm vào đó tính chất nước thải thường xuyên biến động phụ thuộc vào điều kiệnđánh đông và chế biến, với lượng nước thải tạo ra dao động trong khoảng 18 -30m3/tấn thành phẩm Do đó dòi hỏi thể tích công trình xử lý phải rất lớn, mặc dù vậyhiệu quả xử lý đều thấp Đến nay một số nghiên cứu cho kết quả xử lý tốt song thờigian lưu nước rất dài, tải trọng thấp, một số có tải trọng trên 10 kgCOD/m3/ngày chohiệu quả cao, nhưng vẫn chưa được áp dụng thành công Ngoài ra, chỉ tiêu Photphocũng còn rất cao so với tiêu chuẩn: QCVN01- 2008, BTNMT, cột A