Tập 3 - Sổ tay hướng dẫn Xử Lý ô nhiễm môi trường

Bộ sổ tay gồm 10 tập hướng dẫn Xử Lý ô nhiễm môi trường - Sở KH CN & MT TPHCM

SỞ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SỔ TAY HƯỚNG DẪN

XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG SẢN XUẤT TIỂU THỦ CÔNG NGHIỆP

Tập 3 :

XỬ LÝ Ô NHIỄM

NGÀNH THUỘC DA

\]\] Thành phố Hồ Chí Minh 1998 \]\]

Ngành thuộc da 2

LỜI NÓI ĐẦU

huộc da là ngành công nghiệp bao gồm các qúa trình hóa lý phức tạp, đa dạng , sử dụng nguồn nguyên liệu sống, hóa chất gồm cả hữu cơ, vô cơ, chất tổng hợp, chất tự nhiên Ngành thuộc da tiêu thụ một lượng nước rất lớn từ 80– 100 m3/tấn da tươi Ngoài ô nhiễm hữu cơ, cặn lơ lững nước thải thuộc da còn chứa kim loại nặng, độ kiềm và hàm lượng muối cao; nếu nước thải này không xử lý, xả thẳng vào nguồn tiếp nhận có khả năng gây ô nhiễm trầm trọng môi trường

Để có thể chủ động và giảm nhẹ chi phí trong việc khắc phục ô nhiễm, các cơ sở cần nắm được những vấn đề chính của công nghệ xử lý nước thải thuộc da Trong tài liệu sẽ trình bày các giải pháp xử lý ô nhiễm phù hợp với điều kiện hiện nay của các cơ sở thuộc da tại thành phố Hồ Chí Minh, nó cũng thích hợp cả cho các cơ sở sản xuất trong các khu công nghiệp tập trung Tài liệu này là một phần của Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp tại Tp.HCM

CHỦ TRÌ : PGS.TS NGUYỄN THIỆN NHÂN

BIÊN SOẠN : GS PTS LÂM MINH TRIẾT

ThS NGUYỄN PHƯỚC DÂN

KS NGUYỄN NHƯ SANG

T

CÁC TỪ VIẾT TẮT

COD (Chemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxy hóa học

BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày

DO (Dissolved Oxygen) : Oxy hòa tan

SS (Suspended Solids) : Cặn lơ lửng

TDS (Total Dissolved Solids) : Tổng chất rắn hòa tan

VS (Volitile Solids) : Chất rắn bay hơi

DS (Dissolved Solids) : Chất rắn hòa tan

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam KPH : Không phát hiện SCR : Song chắn rác

DD : Dung dịch

Ngành thuộc da 4

1 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG NGÀNH THUỘC DA

1.1 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất

THÀNH PHẨM CHAU CHUỐT VÒ ĐÁNH CHẢI ÉP, PHƠI SẤY HÃM VÀ RỬA NHUỘM ĂN DẦU THUỘC LẠI RỬA THUỘC NGÂM AXIT RỬA TẨY LÔNG LÀM MỀM RỬA VÔI XÉN DIỀM - XẺ NẠO BẠC NHẠC TẨY LÔNG - RỬA NGÂM VÔI

RỬA - NGÂM (HỒI TƯƠI)

DA NGUYÊN LIỆU

1.2 Các tác nhân ô nhiễm chính của ngành thuộc da

BẢNG 1: BẢNG TÓM TẮT CÁC TÁC NHÂN Ô NHIỄM CHÍNH

CÔNG

ĐOẠN THẢI CHÍNH CÁC CHẤT TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

Rửa, ngâm

(hồi tươi)

Nước thải

nhiễm BOD,

COD, SS, Cl-

Gây ra sự thiếu hụt oxy trong nước, phân hủy

đến thủy sinh

Ngâm vôi

Tẩy lông,

rửa

Nạo bạc

nhạc

Rửa vôi

Rửa

Nước thải

nhiễm Độ

kiềm, BOD,

Sulfide, SS

- Sulfide : Khi nồng độ lớn hơn 600mg/l thì đây là chất tẩy

- Độ kiềm trong nước cao sẽ gây lở loét da

- SS : Gây ra lắng cặn trong đường ống và bồi lấp nguồn tiếp nhận Nếu cặn là chất hữu cơ thì gây ra thiếu hụt oxy, điều kiện yếm khí xảy

ra làm ảnh hưởng đến sinh vật đáy, thủy sinh

- Chloride : Nước có vị mặn, hàm lượng TDS tăng ảnh hưởng đến thủy sinh nước ngọt

Ngâm Axít Nước thải

nhiễm axít, DS

- Gây ô nhiễm nguồn nước, khi tiếp xúc với con người và động vật thì gây bệnh ngoài da, nặng hơn có thể phỏng, giết chết thủy sinh, ăn mòn công trình và kim loại

Thuộc

Rửa

Nước thải

nhiễm axít,

Chrome

Nhuộm ăn

dầu

Nước thải

nhiễm chrome,

dầu, màu,

BOD, COD, DS

- Axít Chromic gây lở loét da, viêm phế quản (hơi axít Chrome), viêm da, dị ứng da, là tác nhân gây ra bệnh ung thư, quái thai

- Nước thải nhiễm dầu: cản trở qúa trình khuếch tán oxy vào nước làm chết thủy sinh

Hãm và

rửa

Nước thải

nhiễm màu,

BOD

Gây ra sự thiếu hụt oxy trong nước, phân hủy

đến thủy sinh

Ngành thuộc da 6

1.3 Các chỉ tiêu ô nhiễm chỉ thị và tiêu chuẩn kiểm soát

Nước thải ngành công nghiệp thuộc da trước khi đổ vào các vực nước

thường được giám sát thông qua các chỉ tiêu và tiêu chuẩn kiểm soát sau :

BẢNG 2: GIỚI HẠN CHO PHÉP XẢ

GIỚI HẠN CHO PHÉP XẢ

(Theo TCVN 5945 – 1995)

TT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ

1 Ph 6 - 9 5,5 - 9 5 - 9

2 COD mg/l 50 100 400

3 BOD mg/l 20 50 100

4 Chất rắn lơ lửng SS mg/l 50 100 200

5 Dầu mỡ khoáng mg/l KPH 1 5

6 Chrome(VI) mg/l 0,05 0.1 0.5

7 Chrome(III) mg/l 0,2 1 2

* Ghi chú :

• Nước thải có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần bằng hoặc nhỏ hơn giá trị quy định trong cột A có thể đổ vào các vực nước được dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt

• Nước thải có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần bằng hoặc nhỏ hơn giá trị quy định trong cột B được đổ vào các vực nước không dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt

• Nước thải có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần lớn hơn giá trị quy định trong cột B nhưng không vượt quá giá trị quy định trong cột

C được phép đổ vào các nơi được quy định (cống thoát của Thành phố)

• Nước thải có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần lớn hơn giá trị quy định trong cột C thì không được phép thải ra môi trường

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM

2.1 Sơ đồ các hệ thống xử lý

Ngành thuộc da 8

2.2 Giải thích các khái niệm cơ bản

Song chắn rác có kích thước khe hở khoảng 15mm nhằm giữ lại các tạp chất

thô Rác giữ lại được lấy thủ công hoặc bằng thiết bị cào rác cơ khí và có thể xử lý bằng các biện pháp sau : (1) chuyên chở tới bải thải rác thành phố; (2) chôn hoặc đốt cùng với bùn đã nén; (3) nghiền vụn cho vào dòng chảy và lắng lại trong các công trình lắng phía sau

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ các loại cặn nặng có trọng lượng riêng lớn hơn

các cặn hữu cơ dễ lên men (cát, hạt ngũ cốc, mảnh xương … gọi chung là cát) Cát nếu không tách ra có thể gây ảnh hưởng đến các công trình phía sau như mài mòn thiết bị, lắng cặn trong ống, mương Bể lắng cát thường có 3 loại: (1) lắng cát ngang; (2) lắng cát thổi khí; (3) lắng cát xoáy Bể lắng cát được thiết kế sao cho vận tốc dòng chảy trong bể đủ nhỏ để cát lắng xuống nhưng đồng thời cũng không qúa nhỏ để các hạt cặn hữu cơ không bị lắng theo, thường vận tốc khoảng 0.3m/s với thời gian lưu nước trong bể từ 45-90 giây Trong bể lắng cát thổi khí, khí nén được đưa vào ở một cạnh theo chiều dài tạo dòng chảy xoắn ốc Bể lắng cát xoáy có dạng trụ tròn, nước thải được đưa vào theo tiếp tuyến tạo nên dòng chảy xoáy Cát tách khỏi nước lắng xuống đáy dưới tác dụng của trọng lực và lực ly tâm Lấy cát ra khỏi bể bằng thủ công hoặc thiết bị

cô khí nhö gaøu cáp, bôm trúc vít, bôm khí neùn, bôm phạn löïc Caùt laây ra coù theơ söû dúng ñeơ san laâp, ñoât chung vôùi buøn hoaịc vaôn chuyeơn tôùi baõi thại sau khi oơn ñònh baỉng vođi

Khi löu löôïng vaø haøm löôïng chaât baơn thay ñoơi nhieău theo giôø, beơ ñieău hoøa caăn

thieẩt xađy döïng ñeơ ñieău hoøa tại löôïng nöôùc thại Ñeơ traùnh caịn laĩng vaø xaùo troôn ñeău khoâi tích nöôùc, bieôn phaùp thoơi khí hoaịc khuaây troôn cô khí neđn aùp dúng

Beơ thoơi khí sô boô thöôøng ñöôïc ñaịt tröôùc beơ laĩng ñôït I nhaỉm taùch daău môõ, giạm

muøi, taíng hieôu quạ xöû lyù BOD, giuùp phađn boâ ñoăng ñeău caùc chaât lô löõng vaø chaât noơi Beơ thöôøng ñöôïc thieât keâ vôùi thôøi gian löu nöôùc 30 phuùt, löôïng khí neùn 0.75

- 3.0 m3 khí/m3 nöôùc

Beơ laĩng ñôït I coù chöùc naíng (1) loái boû caùc chaât raĩn laĩng ñöôïc, (2) taùch daău, môõ

hoaịc caùc chaât noơi khaùc, (3) giạm tại tróng höõu cô cho cođng trình xöû lyù sinh hóc phía sau Beơ laĩng ñôït I khi vaôn haønh toât coù theơ loái boû 50-70% SS vaø 25-40% BOD5 Hai thođng soâ thieât keâ quan tróng cho beơ laĩng laø tại tróng beă maịt (32-45

m3/m3.ngaøy) vaø thôøi gian löu nöôùc (1.5-2.5h) Beơ laĩng thöôøng coù dáng hình chöû nhaôt (laĩng ngang) hoaịc hình troøn (laĩng ly tađm) Heô thoâng thu gom buøn laĩng vaø gán chaât noơi laø boô phaôn quan tróng cụa beơ laĩng Trong beơ laĩng ngang, heô thoâng thu gom buøn laĩng thöôøng coù 2 dáng: (1) thanh gát dađy xích; (2) caău di ñoông Buøn laĩng ôû beơ laĩng naøy coøn gói laø buøn töôi coù tư tróng 1.03-1.05, haøm löôïng chaât raĩn 4-12%

Beơ phađn hụy kò khí xaùo troôn hoaøn toaøn laø beơ xaùo troôn lieđn túc, khođng coù tuaăn

hoaøn buøn Beơ naøy thích hôïp xöû lyù nöôùc thại coù haøm löôïng chaât höõu cô hoøa tan deê phađn hụy noăng ñoô cao hoaịc xöû lyù buøn höõu cô Thieât bò xaùo troôn coù theơ duøng heô thoâng caùnh khuaây cô khí hoaịc tuaăn hoaøn khí biogas (ñoøi hoûi coù maùy neùn khí biogas vaø daøn phađn phoâi khí neùn) Trong quaù trình phađn hụy löôïng sinh khoâi môùi sinh ra vaø phađn boâ ñeău trong toaøn boô theơ tích beơ Haøm löôïng chaât lô löûng ôû doøng ra phú thuoôc vaøo thaønh phaăn nöôùc thại vaøo vaø yeđu caău xöû lyù Do beơ phađn hụy kò khí xaùo troôn hoaøn toaøn khođng coù bieôn phaùp naøo ñeơ löu giöõ sinh khoâi buøn, neđn thôøi gian thôøi gian löu sinh khoâi chính laø thôøi gian löu nöôùc Thôøi gian löu buøn trong phađn hụy kò khí töø 12-30 ngaøy Nhö vaôy theơ tích beơ xaùo troôn hoaøn toaøn ñoøi hoûi lôùn hôn nhieău so vôùi caùc cođng ngheô xöû lyù kò khí khaùc Do haøm löôïng sinh khoâi trong beơ thaâp vaø thôøi gian löu nöôùc lôùn, beơ kò khí xaùo troôn hoaøn

Ngành thuộc da 10

toàn có thể chịu đựng tốt trong trường hợp có độc tố hoặc khi tải trọng tăng đột ngột Tải trọng đặc trưng cho bể này là 0.5-6.0 kgVS/m3.ngày

Bể bùn hoạt tính :Trong quá trình bùn hoạt tính các chất hữu cơ hòa tan và

không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học-quần thể vi sinh vật hiếu khí - có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực Nước thải chảy liên tục vào bể aeroten trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn (mixed liquor) Hỗn hợp này chảy đến bể lắng đợt II và bùn hoạt tính lắng xuống đáy Lượng lớn bùn hoạt tính (25-75% lưu lượng) tuần hoàn về bể aeroten để giử ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng I được dẩn tiếp tục đến công trình xử lý bùn Bể aeroten thông thường, bể aeroten xáo trộn hoàn toàn, mương oxy hóa, hệ thống thổi khí và lắng gián đoạn, bể aeroten mở rộng, là các dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính

Bể khử trùng đặt sau giai đoạn xử lý sinh học hoặc đặt sau bể lắng đợt I khi

không có xử lý sinh học chlorine là chất oxy hóa mạnh thường được sử dụng rộng rãi trong quá trình khử trùng nước thải Ngoài ra chlorine còn sử dụng để

kiểm soát mùi và kiểm soát hiện tượng bùn hoạt tính nổi (bulking), hạn chế

ruồi trong bể lọc sinh học Hợp chất chlorine thường ở dạng Cl2, chlorine dioxide (ClO2), calcium hypochloride [Ca(OCl)2] Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng I vào khoãng 5-20mg/L và 2-8mg/L cho nước sau xử lý sinh học aeroten, 3-15mg/L sau bể lọc sinh học

Bể nén bùn : Nén bùn bằng lắng trọng lực, tuyển nổi, ly tâm hay bằng dây đai

trọng lực Bùn hoạt tính thường có hàm lượng chất rắn 0.8% và sau khi nén hàm lượng chất rắn có thể lăng lên 4% trọng lượng

3 CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM THỰC TIỄN

3.1 Giải pháp xử lý

Đối với công nghệ thuộc da tannin và phèn nhôm quy mô nhỏ (lưu lượng khoảng 10 – 20m3/ngày) công nghệ xử lý nước thải bao gồm bể điều hòa, bể lắng đợt 1, bể xử lý sinh học hiếu khí và bể chứa bùn là thích hợp và đạt hiệu qủa cao về chất lượng nước xử lý và chi phí đầu tư , vận hành máy móc thiết bị (hình 1)

Đối với công nghệ thuộc da chrome quy mô nhỏ (lưu lượng khoảng 10 – 20m3/ngày) công nghệ xử lý nước thải bao gồm bể chứa nước thải ngâm vôi và nước thải thuộc chrome, bể lắng cặn vôi, bể điều hòa, bể lắng đợt 1, bể xử lý sinh học hiếu khí, bể chứa cặn vôi và bể chứa bùn (hình 2)

Những nhà máy , cơ sở thuộc da lớn, lưu lượng nước thải nhiều (khoảng

300 – 400m3/ngày) đòi hỏi phải đầu tư thiết bị và máy móc cho trạm xử lý nước thải quy mô hơn và mức độ tự động hóa phải phù hợp với tầm vóc nhà máy của mình Giải pháp xử lý hợp lý bao gồm bể điều hòa chứa các loại nước thải từ các công đoạn trừ nước thải chrome và nước thải ngâm vôi Nước thải qua bể lắng đợt 1 để lắng cặn có kích thước lớn trước khi chảy qua bể kỵ khí đợt 1 Nếu nước thải có hàm lượng SO42- >500mg/l thì cần thiết có bể xử lý

kỵ khí bậc 2 Nước thải qua bể aeroten để xử lý hiếu khí và sau đó hỗn hợp nước và bùn hoạt tính được lắng tại bể lắng 2 và khử trùng bằng dung dịch hóa chất chlorine Bùn từ bể lắng 1, lắng 2 được đưa đến bể nén bùn và khử nước bằng sân phơi hoặc thiết bị ép bùn Bể chứa nước thải chrome , bể chứa nước thải ngâm vôi và cùng hòa chung vào bể trộn tại đây có bộ phận điều chỉnh pH để kết tủa chrome tại bể lắng Cặn được đưa vào sân phơi cặn

Ngành thuộc da 12

4 BẢNG KHÁI TOÁN KINH PHÍ

4.1 Khái toán công trình xử lý nước thải đối với cơ sở quy mô nhỏ có lưu

lượng khoảng 10 - 20m3/ngày (từ 100 – 300kg da/ngày)

BẢNG 3: ĐỐI VỚI CƠ SỞ THUỘC CRÔM QUI MÔ NHỎ

TT THIẾT BỊ – CÔNG TRÌNH SỐ

LƯỢNG THÀNH TIỀN

1 Song chắn rác 1 1.000.000

2 Ngăn tiếp nhận – Bề điều hòa 1 25.000.000

3 Bể trộn nước thải thuộc Chrome

& nước thải ngâm vôi

1 4.000.000

4 Bể lắng và tách váng nổi 1 5.000.000

5 Bể chứa chất nổi 1 2.000.000

6 Bể chứa bùn lắng 1 4.000.000

7 Bể ổn định bùn 1 5.000.000

8 Bể sinh học từng mẻ 1 30.000.000

9 Bơm nước thải 2 8.000.000

10 Bơm bùn 1 4.000.000

11 Moteur – cánh khuấy 3 15.000.000

12 Hệ thống điện điều khiển 4.000.000

13 Hệ thống van khóa, đường ống 7.000.000

14 Nhân công lắp đặt 6.000.000 TỔNG CỘNG 120.000.000

Tổng kinh phí thực hiện đầu tư xây dựng Trạm xử lý nước thải :

120.000.000 đồng (Một trăm hai mươi triệu đồng)

BẢNG 4 : ĐỐI VỚI CƠ SỞ THUỘC TANNIN VÀ PHÈN NHÔM

QUI MÔ NHỎ

TT THIẾT BỊ – CÔNG TRÌNH SỐ

LƯỢNG

THÀNH TIỀN

1 Song chắn rác 1 1.000.000

2 Ngăn tiếp nhận – Bề điều hòa 1 25.000.000

3 Bể lắng và tách váng nổi 1 5.000.000

4 Bể chứa chất nổi 1 2.000.000

5 Bể chứa bùn lắng 1 4.000.000

6 Bể ổn định bùn 1 5.000.000

7 Bể sinh học từng mẻ 1 30.000.000

8 Bơm nước thải 1 4.000.000

9 Bơm bùn 1 4.000.000

10 Moteur – cánh khuấy 3 15.000.000

11 Hệ thống điện điều khiển 4.000.000

12 Hệ thống van khóa, đường ống 7.000.000

13 Nhân công lắp đặt 6.000.000

TỔNG CỘNG 112.000.000

Tổng kinh phí thực hiện đầu tư xây dựng Trạm xử lý nước thải: 112.000.000

đồng (Một trăm mười hai triệu đồng).

Ngành thuộc da 14

4.2 Khái toán công trình xử lý nước thải đối với nhà máy sản xuất quy mô

nhỏ có lưu lượng khoảng 300 m3/ngày (từ 2-4 tấn da/ngày)

BẢNG 5: ĐỐI VỚI CƠ SỞ THUỘC DA QUI MÔ LỚN

TT THIẾT BỊ – CÔNG TRÌNH SỐ

LƯỢNG

THÀNH TIỀN

1 Song chắn rác 2 5.000.000

2 Ngăn tiếp nhận – Bề điều hòa 1 108.000.000

3 Bể trộn nước thải thuộc Chrome

và nước thải ngâm vôi 1 5.000.000

4 Bể chứa nước thải vôi 1 45.000.000

5 Bể chứa nước thải thuộc Chrome 1 10.000.000

6 Bể lắng kết tủa 1 30.000.000

7 Bể lắng đợt 1 1 55.000.000

8 Bể kị khí bậc 1 1 180.000.000

9 Bể kị khí bậc 2 (nếu có) 1 180.000.000

10 Bể nén bùn 1 20.000.000

11 Sân phơi bùn, cặn vôi và chrome 3 18.000.000

12 Bể aeroten 1 200.000.000

13 Bể lắng đợt 2 1 72.000.000

14 Bể tiếp xúc chlorine 1 3.000.000

15 Bơm nước thải 6 48.000.000

16 Bơm bùn 4 24.000.000

17 Dàn thanh gạt bùn 3 21.000.000

18 pH kế tự đông 1 15.000.000

19 Bơm định lượng hóa chất 3 20.500.000

20 Hệ thống điện điều khiển 24.000.000

21 Hệ thống van khóa, đường ống 30.000.000

22 Thiết kế phí 30.000.000

23 Nhân công lắp đặt 25.000.000

TỔNG CỘNG 1.168.500 000

Tổng kinh phí thực hiện đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải :

1.168.500.000 đồng (Một tỉ một trăm sáu mươi tám triệu năm trăm ngàn đồng)