Đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường do nước thải chế biến cao su đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho một cơ sở chế biến cao su tại tha

Mục lục Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Đóng góp đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN MỦ CAO SU VÀ CÁC CÔNGNGHỆ XỬ LÍ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU 11 1.1 Tổng quan công nghệ chế biến cao su 11 1.1.1 Thành phần cấu tạo tính chất lý hóa mủ cao su 11 1.1.2 Tình hình sản xuất cao su Việt Nam 18 1.1.3 Tình hình sản xuất cao su Thanh Hóa 20 1.2 Công nghệ chế biến mủ cao su nguồn phát sinh dòng thải kèm theo 21 1.3 Đặc trƣng tính chất nƣớc thải chế biến cao su 25 1.4 Tổng quan xử lý nƣớc thải cao su 29 1.4.1 Công nghệ xử lý nƣớc thải chế biến cao su 29 1.4.2 Tình hình xử lý nƣớc thải cao su giới 40 1.4.3 Tình hình xử lý nƣớc thải cao su nƣớc 42 CHƢƠNG II: HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THANH HÓA 48 2.1 Tình hình sản xuất cao su 48 2.2 Hiện trạng sử dụng nƣớc lƣu lƣợng nƣớc thải 50 2.3 Hiện trạng công trình xử lý nƣớc thải 50 2.4 Hiện trạng chất lƣợng nƣớc thải 53 CHƢƠNG III: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THANH HÓA 59 3.1 Các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ô nhiễm 59 3.1.1 Các giải pháp quản lý nhà nƣớc 59 3.1.2 Giải pháp khoa học, kỹ thuật 62 3.2 Phân tích lựa chọn thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nƣớc thải cho sở chế biến mủ cao su thuộc Công ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa 63 3.3.1 Lựa chọn hệ thống xử lý 63 3.3.2 Tính toán công nghệ 71 3.3.3 Phƣơng án cải tạo hệ thống 83 3.3.4 Hiệu xử lý công nghệ lựa chọn 84 3.3.5 Tính toán hiệu quản kinh tế 85 KẾT LUẬN 87 KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 92 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Chất thải rắn tổng số TSS: BOD: Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa sinh hóa COD: Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa hóa học DO: Dissolved Oxygen Oxy hòa tan F/M Food / Microorganisms Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vật SBR: Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng hoạt động gián đoạn SVI: Sludge Volume Index Chỉ số bùn – thể tích 1g bùn chiếm chỗ trạng thái lắng TKN Tổng Nitơ jeldahl QCVN Quy chuẩn Việt Nam TVTS Thực vật thủy sinh VFA Axit béo dễ bay Volatile Faty acid VLL Vật liệu lọc VSV Vi sinh vật UASB Upflow Anaerobic Sludge Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hƣớng lên Blanket XLNT Xử lý nƣớc thải TTLT Thông tƣ liên tịch BNN Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn TCTK Tổng cục Thống kê QĐ Quyết định TTg: Thủ tƣớng Chính phủ Danh mục bảng Bảng 1.1 Thành phần mủ cao su 11 Bảng 1.2 Kết phân tích thành phần khoáng mủ cao su 13 Bảng 1.3 Bảng số liệu thống kê nƣớc tính đến cuối năm 2012 19 Bảng 1.4 Đặc trƣng chung nƣớc thải chế biến mủ cao su 27 Bảng 1.5: Đặc trƣng nƣớc thải chế biến mủ cao su số nhà máy chế biến mủ cao su khu vực Đông Nam - Việt Nam 28 Bảng 1.6 Hệ thống xử lý nƣớc thải nƣớc khu vực 41 Bảng 1.7: Công suất trung bình thải quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải số nhà máy chế biến mủ cao su 43 Bảng 1.8 Hiệu suất xử lí công nghệ xử lí đƣợc ứng dụng 44 Bảng 1.9: Hiệu công nghệ xử lí nƣớc thải nhà máy chế biến cao su Việt Nam 45 Bảng 2.1 Các sở chế biến mủ cao su có địa bàn tỉnh Thanh Hóa 48 Bảng 2.2: Lƣu lƣợng nƣớc thải sở chế biến mủ cao su 50 Bảng 2.3: Thành phần ô nhiễm nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công ty TNHH MTV Cao Su Thanh Hóa 53 Bảng 2.4: Thành phần ô nhiễm nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa 54 Bảng 2.5: Thành phần ô nhiễm nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Nông trƣờng Lam Sơn Thanh Hóa 54 Bảng 2.6: Thành phần ô nhiễm nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Nông trƣờng Quốc Doanh Vân Du – Thạch Thành 55 Bảng 2.7: Thành phần ô nhiễm nƣớc thải nhà máy chế biến cao su thuộc Công ty TNHH TM Nhật Minh 56 Bảng 3.1 Hiệu xử lý hệ thống 70 Bảng 3.2 Khái toán kinh phí thực cải tạo hệ thống 86 Danh mục hình vẽ đồ thị Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep ) từ mủ nƣớc 22 Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ chế biến cao su RSS (Crep) từ mủ tận thu, mủ tạp 23 Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ chế biến mủ kem (latex cô đặc) 24 Hình 2.1: Công đoạn chế biến mủ tạp sở sản xuất địa bàn tỉnh 49 Hình 2.2 CN xử lý nƣớc thải phƣơng pháp kỵ khí kết hợp hồ tùy nghi 51 Hình 2.3 Công nghệ xử lý mƣơng oxi hóa kết hợp hồ sinh học 51 Hình 2.4 Công nghệ xử lý nƣớc thải phƣơng pháp kỵ khí kết hợp bãi lọc sinh học hồ tùy nghi 52 Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nức thải đề xuất 69 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tỉnh Thanh Hóa có 05 sở chế biến mủ cao su quy mô công nghiệp, hàng năm thu mua 220.000 mủ nƣớc, sản lƣợng mủ khô chế biến đƣợc khoảng 18.000 tấn; kim ngạch xuất hàng năm đạt 22 triệu USD; giải cho hàng ngàn lao động nông nhàn vùng nông thôn tỉnh Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích mặt xã hội, kinh tế, hoạt động chế biến mủ cao su tạo nên nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng Hiện sở chế biến mủ cao su địa bàn tỉnh Thanh Hóa hầu hết nằm gần khu dân cƣ tập trung; gần sông suối, đất canh tác đất ngƣời dân Do đó, chất thải từ trình chế biến mủ cao su, đặc biệt nƣớc thải đã, nguồn gây ô nhiễm lớn đến môi trƣờng xung quanh Nƣớc thải chế biến mủ cao su có thành phần phức tạp chứa nhiều họ chất hữu cơ, vô khác nên dễ bị phân hủy gây nên mùi khó chịu Nói chung khu vực có nhà máy chế biến mủ cao su có mùi đặc trƣng cao su thối Việc kiểm soát mùi hôi thối nƣớc thải cao su năm gần đƣợc đơn vị sản xuất ý đến, đơn vị bƣớc đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung; sử dụng chế phẩm vi sinh tổng hợp đƣa vào nơi phát sinh mùi hôi, nhƣ kho giữ mủ tạp, bể rửa mủ tạp, khu vực lò sấy mƣơng nƣớc thải Các giải pháp tỏ có tác dụng làm giảm cục mùi hôi khuôn viên nhà máy Tuy nhiên việc sử dụng công nghệ chế biến lạc hậu; việc áp dụng công nghệ xử lý chắp vá thiếu sở khoa học để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp làm tăng thêm chi phí đầu tƣ, tăng giá thành sản phẩm, giảm sức cạnh tranh mà ngày tiếp tục ô nhiễm môi trƣờng, gây xúc cộng đồng dân cƣ, làm an ninh trật tự khu vực Do việc đánh giá trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thải chế biến cao su địa bàn tỉnh Thanh Hóa cần thiết, sở cho việc đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, đặc biệt vấn đề xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải Trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa, từ trƣớc đến chƣa có công trình điều tra khảo sát đánh giá trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thải chế biến mủ cao su gây Những năm gần việc đánh giá ô nhiễm dựa vào báo cáo giám sát môi trƣờng sở Tuy nhiên số liệu phản ánh chƣa với thực trạng chung ngành chế biến mủ cao su Đối với biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nói chung công trình xử lý nƣớc thải chế biến mủ cao su nói riêng, sở tham khảo từ sở phía Nam, từ lựa chọn áp dụng vào hoạt động sản xuất mà nghiên cứu khoa học tính đến phù hợp với điều kiện thực tế địa phƣơng Vì nƣớc thải sau xử lý sở có tiêu ô nhiễm vƣợt quy chuẩn cho phép Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu - Mục đích luận văn: + Đề xuất đƣợc giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nƣớc thải chế biến mủ cao su phù hợp với điều kiện thực tế địa phƣơng + Thiết kế thử nghiệm hệ thống xử lý nƣớc thải cho sở chế biến mủ cao su thuộc Công ty TNHH MTV Thống Nhất Thanh Hóa; đánh giá hiệu nhân rộng mô hình - Đối tƣợng nghiên cứu: Nƣớc thải chế biến mủ cao su - Phạm vi thời gian nghiên cứu: + Phạm vi nghiên cứu: Các sở chế biến mủ cao su quy mô công nghiệp địa bàn tỉnh Thanh Hóa, gồm 05 sở thuộc 04 huyện tỉnh là: Cẩm Thủy; Ngọc Lặc; Thạch Thành Yên Định + Thời gian nghiên cứu: Kéo dài từ tháng 5/2013 đến 10/2014 đƣợc chia thành giai đoạn sau: * Giai đoạn 1: Trong thời gian từ tháng 5/2013 đến tháng 02/2014, tiến hành điều tra nhằm xác định quy mô sản xuất đặc thù ngành chế biến mủ cao su địa bàn; đồng thời thu thập thông tin từ nghiên cứu có liên quan; báo cáo, tài liệu có sẵn sở đơn vị quản lý địa bàn * Giai đoạn 2: Trong thời gian từ tháng 3/2014 đến 6/2014, tiến hành điều tra chi tiết, bao gồm việc lấy mẫu, đo đạc, phân tích, xử lý tổng hợp số liệu, tính toán đánh giá ô nhiễm nƣớc thải chế biến mủ cao su gây địa bàn; đồng thời đánh giá trạng công trình xử lý nƣớc thải có Công ty TNHH MTV Thống Thanh Hóa, sở đề xuất biện pháp cải tạo hệ thống * Giai đoạn 3: Từ tháng 6/2014 đến tháng 9/2014, tiến hành cải tạo công trình xử lý nƣớc thải Công ty TNHH MTV Thống Thanh Hóa; vận hành chạy thử, lấy mẫu, đo đạc, phân tích, xử lý đánh giá hiệu xử lý Đóng góp đề tài Nhƣ nêu, từ trƣớc tới chƣa có đề tài tƣơng tự đƣợc thực Thanh Hóa Cho nên, kết đề tài hoàn toàn mẻ phù hợp với điều kiện thực tế địa phƣơng - Kết đề tài luận khoa học làm sở cho sở sản xuất có đƣợc định hƣớng phù hợp việc sản xuất bảo vệ môi trƣờng - Có đƣợc kết đánh giá cụ thể trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thải chế biến mủ cao su địa bàn - Các nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu kết đề tài làm tài liệu tham khảo cho nhà khoa học khác nghiên cứu đánh giá chuyên sâu trạng thái ô nhiễm nhƣ đối tƣợng khoa học khác địa bàn Tỉnh Thanh Hóa tỉnh thành khác lãnh thổ Việt Nam - Góp phẩn đẩy mạnh hoạt động khoa học lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng địa bàn nhƣ số lĩnh vực khác có liên quan Phƣơng pháp nghiên cứu a Phƣơng pháp điều tra Áp dụng kết hợp phƣơng pháp điều tra nguồn ô nhiễm: - Phƣơng pháp vấn trực tiếp (lãnh đạo ngƣời lao động sở sản xuất kinh doanh), nội dung cần thu thập gồm: sở năm Lƣợng nƣớc tiêu thụ; lƣợng nƣớc thải; p tiếp nguồn - Phƣơng pháp khảo sát, quan trắc (dùng máy đo nhanh) trƣờng b Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu - Lấy mẫu: + Căn vào kết điều tra bản, đề tài tiến hành lấy mẫu nƣớc thải Công ty TNHH MTV Thống Thanh Hóa nhằm đánh giá trạng ô nhiễm; hiệu xuất công trình xử lý có làm sở đề xuất biện pháp cải tạo + Các mẫu nƣớc thải đƣợc lấy theo kiểu lấy mẫu tổ hợp mẫu đơn Quy trình lấy mẫu nƣớc thải tuân thủ quy định Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN5992:1995 TCVN 5999:1995 - Bảo quản mẫu: Các mẫu nƣớc thải đƣợc bảo quản theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-3:2008 c Phƣơng pháp phân tích đánh giá chất lƣợng nƣớc thải ác phƣơng pháp tiêu chuẩn quốc gia và/hoặc quốc tế STT Thông số (*) Đơn vị Phƣơng pháp phân tích/Thiết bị Đo dùng điện cực màng thuỷ tinh/Máy Sension 156 (HACH/Mỹ) pH đơn vị pH TSS mg/lít Cân phân tích model ALJ 220-4 (Đức) STT Thông số (*) COD BOD5 TP TN Đơn vị Phƣơng pháp phân tích/Thiết bị mg/lít Trắc quang - phép đo bicromat/Máy quang phổ UV/VIS model UVD-3200 (LABOMED/Mỹ) mg/lít Phƣơng pháp cấy pha loãng, ủ 20OC, đo oxi hòa tan (DO) máy đo DO/Máy DO model Sension (HACH/Mỹ) mg/lít Phân hủy mẫu - trắc quang: đo màu dạng ―xanh molypden‖/Máy quang phổ UV/VIS model UVD-3200 (LABOMED/Mỹ) mg/lít Phân hủy mẫu - trắc quang: phƣơng pháp khử cadimi/Máy quang phổ UV/VIS model UVD3200 (LABOMED/Mỹ) MPN/100m Phƣơng pháp màng lọc/Bộ vi sinh MELL MEF (HACH/Mỹ) - Sử dụng Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) để đánh giá chất lƣợng nƣớc thải Tổng coliform cho loại hình công nghiệp[1]: + QCVN 01:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên; + QCVN 24:2009/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải công nghiệp d Phƣơng pháp tính toán xử lý số liệu Tính toán xử lý kết phân tích số liệu thu đƣợc đƣợc phần mềm Microsoft Excel 10 TT Chỉ tiêu TSS TKN Tổng P Đơn vị mg/l mg/l mg/l Giá trị 340 68,2 17,6 99 4,95 - * Các thông số thiết kế [18]: Cặn lơ lửng đầu Sra = 50 mg/l gồm 65% cặn phân hủy sinh học - Nƣớc thải đƣợc điều chỉnh cho BOD5:N:P = 100:5:1 - Tỷ số lƣợng chất rắn lơ lửng bay (MLVSS) với lƣợng chất rắn lơ lửng (MLSS) có nƣớc thải 0,7 (độ tro bùn hoạt tính Z = 0,3) - Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (tính theo chất rắn lơ lửng) Xr = 8000 mg/l - Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hay bùn hoạt tính (MLVSS) đƣợc trì bể X = 3000 mg/l (tiêu chuẩn 1000 - 3000) [6] - Thời gian lƣu bùn hệ thống t = 15 ngày - Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20 (BOD hoàn toàn) = 0,68 - Hệ số phân hủy nọi bào, kd = 0,06 ngày-1 - Hệ số sản lƣợng tối đa tỷ số tế bào đƣợc tạo thành với lƣợng chất đƣợc tiêu thụ), Y = 0,5 kg VSS/kg BOD5 * Tính toán bể hiếu khí - Ta có BOD vào bể hiếu khí 247,5 (mg/l) - Lƣợng nitơ cần thiết: N = 247,5x5/100 = 12,4 (mg/l) Lƣợng Nitơ dƣ sau bể hiếu khí Nd = 68,2 – 12,4 = 55,8 (mg/l) - Lƣợng phot cần thiết: P = 247,5x1/100 = 2,5 (mg/l) Lƣợng Nitơ dƣ sau bể hiếu khí Nd = 17,6 – 2,5 = 15,1 (mg/l) Q, Xo Bể hiếu khí Bể lắng Q+Qth, Xo Qth, Xth 78 Qb, Xb Q, Xr Trong đó: - Q, Qth lần lƣợt lƣu lƣợng nƣớc đầu vào, lƣu lƣợng nƣớc tuần hoàn (m3/ngày) - S, So nồng độ chất (tính theo BOD5) đầu vào nồng độ chất qua bể hiếu khí bể lắng (mg/l) - X, Xr, Xth lần lƣợt nồng độ chất rắn bay bể hiếu khí, nồng độ bùn tuần hoàn nồng độ bùn sau qua bể lắng (mg/l) Phƣờng trình vật chất cho hệ bể hiếu khí nhƣ sau: BOD5 đầu = BOD5 hoàn tan từ bể hiếu khí + BOD5 chứa lƣợng cặn lơ lửng đầu Trong đó: - BOD5 đầu 50 (mg/l) - BOD5 hoàn tan từ bể hiếu khí S (mg/l) - BOD5 chứa lƣợng cặn lơ lửng đầu đƣợc xác định nhƣ sau : + Lƣợng cặn phân hủy sinh học có cặn lơ lửng đầu ra: 0,65x50 = 32,5 mg/l + Lƣợng oxi cần cung cấp để ô xy hóa hết lƣợng cặn phân hủy sinh học 32,5x1,42 (mgO2/mg tế bào) = 46,15 mg/l Lƣợng oxi cần cung cấp giá trị BOD20 phản ứng Qúa trình tính toán dựa theo phƣơng trình phản ứng sau : C5H7O2N + 5O2  113 mg/l 160 mg/l mg/l 1,42 mg/l 5CO2 + 2H2O + NH3 + Năng lƣợng Chuyển đổi từ giá trị BOD20 sàng BOD5 BOD5 = BOD20x0,68 = 46,15x0,68 = 31,4 mg/l Vậy BOD hòa tan nƣớc thải sau lắng 50 mg/l = S + 31,4 mg/l  S = 18,6 mg/l * Tính hiệu xử lý - Hiệu xử lý BOD5 hòa tan 79 E= BODv - S 247.5 - 18.6 x 100 = x 100 = 92% BODv 247.5 - Hiệu xử lý toàn sơ đồ E= BODv - BODr 247.5 - 50 x 100 = x 100 = 80% BODv 247.5 * Thể tích bể hiếu khí V= BODv - S xQxYxT X(1+kdT) Trong + V: thể tích bể hiếu khí + Q: lƣu lƣợng nƣớc đầu vào Q = 64 m3/ngày + Y: hệ số sản lƣợng cực đại Y = 0,5 + (BODv - S) = 247,5 – 18,6 = 228,9 mg/l + X: Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hay bùn hoạt tính (MLVSS) đƣợc trì bể X = 3000 mg/l (X = 1000 đến 3000) [6] + T: Thời gian lƣu bùn hệ thống T = 15 ngày + Hệ số phân hủy nọi bào, kd = 0,06 ngày-1  V = 64x0,5x15x228,9/(3000x(1+0,06x15) 20 m3 * Kết luận: Nhƣ hệ cần phải cải tạo lại 02 ngăn bể có làm bể hiếu khí, ngăn tích 16 m3, tổng thể tích 32 m3, kích thƣớc ngăn RxDxC = 2x4x2m Kết lựa chọn hoàn toàn phù hợp với tính toán * Thời gian lƣu nƣớc bể hiếu khí T = V/Q = 32/64 = 0,5 ngày = 12 h * Lƣợng bùn sinh ngày Px = Qx(BODv – S)xYx10-3/(1+kdxt) = 64x(247,5 – 18,6)x0,5x10-3/(1+0,06x15) Px = 3,8 (kgVSS/ngày) Tổng cặn lơ lửng sinh ngày Ta biết MLSS = MLVSS/0,7 80  Px (SS) = Px(VSS)/0,7 = 3,8/0,7 = 5,5 (kgSS/ngày) * Tính hế số tuần hoàn ( ) từ phƣơng trình cân vật chất QXO + QthXth = (Q + Qth)X Trong đó: + Xo: Hàm lƣợng cặn lơ lửng đầu vào, Xo = mg/l + Q: Lƣu lƣợng nƣớc vào Q = 64 m3/ngày + Qth: Lƣu lƣợng bùn tuần hoàn, m3/ngày + Xth: Hàm lƣợng SS lớp bùn lắng bùn tuần hoàn Xth = 8000 mgSS/l + X: Hàm lƣợng bùn hoạt tính bể hiếu khí, X = 3000 mg/l Giả sử Qth = Q, chia hai phƣơng trình cho Q, ta đƣợc = X/(Xth - X) = 3000/(8000 – 3000) = 0,6 (nằm khoảng giới hạn 0,25 – 1) [6] = Qth/Q  Qth = Q = 0,6x64 = 38,4 (m3/ngày) * Kiểm tra tải trọng thể tích tỷ số F/M - Tải trọng thể tích (LBOD) LBOD = BODvxQ/V = 247,5x64x10-3/27 = 0,6 (kgBOD5/g.ngày) - Tính số F/M F BODv = , đó: M TxX + T: Thời gian lƣu nƣớc, T = 0,5 ngày F 247.5 = M 0.5 x 3000 = 0,165  Các giá trị nằm khoảng thông số cho phép thiết kế bể hiếu khí * Tính lƣợng oxi cần thiết cung cấp cho bể hiếu khí dựa BOD20 + Lƣợng oxi cần thiết điều kiện tiêu chuẩn OCo = S0 – S x Q – 1,42Px 81 = OCo = 247.5 – 18.6 x 64 x 10-3 – 1,42x3,8 = 16,15 (kgO2/ngày) 0.68 - Lƣợng oxi thực tế cần sử dụng OCt = OCoxCs/(Cs – Cl) = 16,15x9,08/(9,08 - 2) = 20,7 (kgO2/ngày) Trong + Cs: nồng độ bão hòa oxi nƣớc nhiệt độ làm việc, Cs = 9,08 (kgO2/ngày) + Cl: Lƣợng oxi hoàn tan cần dùng nƣớc bể, Cl = 9,08 (kgO2/ngày) - Lƣợng không khí cần thiết Qk = fxOCt/a, đó: + f : hệ số an toàn, f = 1,2 – 1,5, chọn f = 1,5 + a: tỷ lệ oxi không khí a = 20%  Qk = 1,5x20,7/0,2 = 155 m3 kk/ngày = 6,5 m3/h Nhƣ cần bố trí 01 máy thổi khí với công suất > 6,5 m3/h cho toàn hệ thống phù hợp (5) - Bể lắng * Lƣu lƣợng dòng vào bể lắng (Qtt) Qtt = Q + Qth = Q (1 + ) = 64 (1 + 0,6) = 102,4 (m3/ngày) = 4,3 (m3/h) * Diện tích tiết diện ƣớt phần lắng bể lắng (Fo) Fo = Qtt/uo (m2), đó: + uo: tốc độ nƣớc dâng bể lắng đứng, uo = 0,0005 (m/s) [18]  Fo = 4,3/0,0005/3600 = 2,4 m2 - Chiều dài phần lắng (H) H = uo x T (m), đó: + T: Thời gian lắng, chọn t = 2h  H = 0,0005x2x3600 = 3,6m 82 Nhƣ tận dụng 01 bể lắng 16m3 có nhƣng cần cải tạo thành 02 ngăn lắng riêng biệt, kích thƣớc ngăn RxDxC = 2x2x2m Khi chiều dài phần lắng bể thực tế khoảng 2x2 = 4m phù hợp với kết tính toán nêu (6) - Hồ tùy nghi Nƣớc thải sau qua hệ thống đƣợc cải tạo nêu tiếp tục đƣợc đƣa qua hồ tùy nghi để xử lý trƣớc thải vào môi trƣờng Trong hồ này, BOD bị loại bỏ nhờ trình làm thoáng tự nhiên; thành phần ô nhiễm lại khác đƣợc tiêu thụ nhờ vào thực vật (bèo hoa tây), cỏ vetiver nuôi trồng ven hồ Hồ tích khoảng 1.600 m3, kích thƣớc hồ: RxDxC = 40x20x2m Thời gian lƣu nƣớc 25 ngày 3.3.3 Phƣơng án cải tạo hệ thống Theo kết tính toán nêu trên, phƣơng án cải tạo đƣợc lựa chọn nhƣ sau: - Đối với bể gom: Sử dụng lại bể gom có hệ thống mà không cần nâng cấp, cải tạo - Đối với bể tuyển nổi: Đầu tƣ lắp đặt bể tuyển có kích thƣớc LxBxH = 2x1x1,5m Bể đƣợc làm inox 304, có cấu gạt bùn tự động - Đối với bể yếm khí thiếu: Sử dụng lại từ công trình cũ gồm 10 ngăn (08 ngăn yếm khí 02 ngăn thiếu khí) ngăn tích 16 m3, kích thƣớc ngăn RxDxC = 2x4x2m - Đối với bể hiếu khí: Cải tạo 02 ngăn bể yếm khí có để sử dụng làm bể hiếu khí, ngăn tích 16 m3, kích thƣớc ngăn RxDxC = 2x4x2m Mỗi ngăn lắp hai đĩa cấp khí có tuần hoàn phần bùn từ bể lắng (mở rộng miệng bể) - Đối với bể lắng: Sử dụng lại bể lắng có, ngăn bể thành 02 ngăn lắng riêng biệt; thể tích ngăn 8,0 m3 - Sử dụng ngăn bể yếm thành bể xử lý bùn dƣ, ngăn tích 16 m3, kích thƣớc ngăn RxDxC = 2x4x2m - Tiếp tục sử dụng hồ tùy nghi để xử lý trƣớc thải vào môi trƣờng 83 - Bố trí máy thổi khí công suất > 6,5 m3/h để cấp khí cho bể tuyển nổi, bể thiếu khí hệ thống bể hiếu khí - Bố trí 02 máy bơm bùn tuần hoàn, bơm bùn dƣ 01 máy bơm nƣớc thải Ngoài đầu tƣ 01 thiết bị định lƣợng hóa chất 3.3.4 Hiệu xử lý công nghệ lựa chọn a Lịch trình cải tạo hệ thống - Thời gian từ tháng 3/2014 đến tháng 7/2014 tiến hành điều tra, đánh giá trạng thiết kế công nghệ cải tạo - Tháng 8/2014 khởi công cải tạo hệ thống có nhà máy sở thiết kế cải tạo nêu - 22 tháng 8/2014 vận hành chạy thử hệ thống cải tạo - Lấy mẫu đánh giá hiệu thực tế hệ thống cải tạo Thời gian lấy mẫu vào 03 thời điểm khác gồm: + Lần vào ngày 28/8/2014; + Lần vào ngày 5/9/2014; + Lần vào ngày 12/9/2014 + Lần vào ngày 30/10/2014 b Hiệu xử lý Qua kết phân tích chất lƣợng nƣớc thải sau cải tạo hệ thống (phiếu kết đƣợc trình bày phần phụ lục luận văn) cho thấy: - Hiệu xử lý amoni hệ thống đƣợc nâng cao, tiêu tổng nitơ, amonni nƣớc thải đầu đạt QCVN 01:2008/BTNMT (Cột B) - Hiệu xử lý COD, tổng chất rắn lơ lửng đƣợc cải thiện rõ nét, số đầu đạt QCVN 01:2008/BTNMT (Cột B) - Chỉ tiêu BOD đƣợc cải thiện, nhiên suất chƣa đạt theo lý thuyết, tiêu BOD5 sau hệ thống cải tạo thời điểm tháng 8, tháng vƣợt QCVN 01:2008/BTNMT (Cột B) mức độ nhẹ Điều giải thích hệ thống 84 cải tạo, tháng 8, giai đoạn vận hành chạy thử, điều chỉnh hệ thống nên BOD vƣợt quy chuẩn Khi hệ thống vào hoạt động ổn định, kết quan trắc ngày 30/10/2014 cho thấy chất lƣợng nƣớc thải đạt QCVN 01:2008/BTNMT (Cột B) - Việc thu gom khí sinh học đƣa vào lò sấy để xử lý phƣơng pháp đốt giải đƣợc mùi hôi phát sinh từ phân xƣởng khu xử lý nƣớc thải trƣớc mà tăng hiệu suất lò sấy, giảm phần chi phí nhiên liệu dầu FO đối lò 3.3.5 Tính toán hiệu quản kinh tế a Cơ sở tính toán - Thông tƣ số 03/2009/TT-BXD ngày 26 tháng năm 2009 Bộ Xây dựng Quy định chi tiết số nội dung Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12/02/2009 Chính phủ quản lý dự án đầu tƣ xây dựng công trình; - Thông tƣ số 23/2007/TT-BTC quy định mức công tác phí; - Căn Thông tƣ số 232/2009/TT-BTC ngày 09/12/2009 Bộ Tài quy địn '- Thông tƣ liên tịch số 45/2010/TTLT-BTC-BTNMT ngày 30/03/2010 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Bộ Tài việc hƣớng dẫn việc quản lý kinh phí nghiệp môi trƣờng - Nghị định 66/2013/NĐ-CP ngày 27/6/2013 Chính phủ Quy định mức lƣơng cán bộ, công chức, viên chức lực lƣợng vũ trang; - Quyết định số 3592/QĐ-UBND ngày 01/11/20011 UBND tỉnh Thanh Hóa Công bố giá vật liệu liên Sở Xây dựng - Tài quý I năm 2013; - Quyết định số 3593/QĐ-UBND ngày 01/11/2011 Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa việc công bố Đơn giá xây dựng công trình - Phần lắp đặt 85 b Khái toán kinh phí thực Bảng 3.2 Khái toán kinh phí thực cải tạo hệ thống Giá trị (Đ) Ký hiệu 115,307,666 VL Chênh lệch vật liệu 73,217,662 CLVL Chi phí nhân công 76,913,387 NC Chi phí máy xây dựng 38,901,345 M (VL + CLVL) * 188,525,327 VL NC * 1,622 124,753,513 NC M * 1,18 45,903,587 M 5,387,736 TT VL+NC+M+TT 364,570,164 T T * 5% 18,228,508 C T+C 382,798,672 Z (T+C) * 5,5% 21,053,927 TL Giá trị dự toán xây lắp trớc thuế T+C+TL 403,852,599 G Thuế giá trị gia tăng G *10% 40,385,260 GTGT G + GTGT 444,237,859 Gxdlt 4,442,379 Gxdcpt STT Chi phí Cách tính Chi phí theo đơn giá Chi phí vật liệu I Chi phí trực tiếp Chi phí vật liệu Chi phí nhân công Chi phí máy xây dựng Trực tiếp phí khác Cộng chi phí trực tiếp II (VL+NC+M) * 1,5% Chi phí chung Giá thành dự toán xây dựng III IV Thu nhập chịu thuế tính trớc Giá trị dự toán xây lắp sau thuế Chi phí xây dựng nhà tạm trờng để điều hành thi công Tổng cộng G*1%*(1+10%) Gxdlt + Gxdcpt Làm tròn 448,680,238 448,680,000 86 KẾT LUẬN Quá trình chế biến mủ cao su thải lựơng nƣớc thải lớn , nứơc thải chứa phần mủ cao su , lựơng cao su cần phải thu hồi nhằm mục đích giảm tải cho trình xử lý, lọai bỏ phiền phức cho vận hành hệ thống nứơc thải lựơng cao su dƣ sinh việc thu hồi cao su dƣ nƣớc thải đem lợi nhuận kinh tế cho nhà máy Khái quát nguồn phát sinh đặc trƣng chất thải ngành công nghiệp chế biến cao su theo đặc trƣng công nghệ, địa bàn xây dựng theo công đoạn trình công nghệ Đánh giá đƣợc vấn đề tồn ngành chế biến cao su Nêu rõ làm bật đƣợc vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ngành công nghiệp chế biến cao su giúp có nhìn cụ thể xác để từ đƣa đƣợc kế hoạch quản lý, nhƣ đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp để xử lý khắc phúc vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ngành công nghiệp chế biến cao su Đã tính tóan thiết kế hệ thống tách mủ cao su nƣớc thải công suất xử lý 64 m3/ngày để áp dụng cho nhà máy chế biến mủ cao su có công suất nhỏ địa phƣơng miền núi phía Tây tỉnh Thanh Hóa KIẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu đề tài, có vài kiến nghị sau đây: + Các sở chế biến địa bàn tỉnh Thanh Hóa triển khai đầu tƣ cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nƣớc thải có theo hƣớng công nghệ đề xuất đề tài; + Về công suất xử lý, thiết nghĩ, Thanh Hóa giai đoạn trƣớc mắt nên áp dụng công nghệ xử lý nguồn thải từ 200 m3 trở xuống; 87 + Để phát triển hoạt động nghiên cứu ứng dụng việc xử lý môi trƣờng nói chung, xử lý nƣớc thải chế biến coa su nói riêng, UBND tỉnh Thanh Hóa nên có sách thông thoáng trợ giá, sách cấp đất nhƣ tạo điều kiện thuận lợi khác trình triển khai thử nghiệm dự án để khuyến khích nhà khoa học nƣớc tham gia 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Bùi Quang Cƣ (2007), Báo cáo thực đề tài Nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật tách mủ cao su hệ thống xử lý nước thải chế biến mủ cao su, Viện Công nghệ hóa học C.P Leslie Grady, Jr (1999), Biological Wastewater Treament, Macel Dekker, Inc Công ty TNHH MTV Cao su Thanh Hóa (2013), Báo cáo tổng kết ngành cao su Thanh Hóa 2013, tỉnh Thanh Hóa Công ty Cao su Bình Long (1997), Báo cáo thuyết minh Dự án đầu tư xây dựng hệ thống nước thải nhà máy chế biến cao su Quản lợi Công ty ứng dụng Kỹ Thuật Sản Xuất –TECAPRO (2000), Tài liệu phương án giảm thiểu ô nhiễm công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su, TpHCM PGS, TS Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Metcalf & Eddy, Inc (2003), Wasstewater Engineering, Treatment and Reuse, USA Trần Văn Nhân (2001), giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội GS.TS Trần Hiếu Nhuệ (1996), Quá trình vi sinh vật công trình cấp thoát nước, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 10 Lawrence K.Wang (1995), Advanced Biological Wastewater Treatment Effective – Efficient – Economic an Environmental Engineering Process Revolution State, A report to United Nations Industrial Development Organization 89 11 TS Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội 12 TS Trịnh Xuân Lai (2004), Xử lý nước câp cho sinh hoạt công nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội 13 Ngô Kinh Luân (2013), Báo cáo tổng kết ngành cao su thiên nhiên năm 2013, Tp.HCM 14 Dr.Kriengsak Udomsinrot (1993), Wastewater Engineering Design, Mitrnara Printing 15 Nguyễn Khoa (2006), Báo cáo nghiên cứu ảnh hưởng chế phẩm Enchoice điều kiện có sục khí lên nước thải cao su, Đại học Nông lâm, TP HCM 16 PGS.TS Lƣơng Đức Phẩm (2007), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội 17 Nguyễn Văn Phƣớc (2007), Xử lí nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, Tp.HCM 18 TS Lâm Minh Triết (2006), Xử lý nước thải đô thị - tính toán thiết kế công trình, NXB Xây Dựng 19 Lê Trình (1997), Quan trắc kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 20 Trung tâm đào tạo ngành nƣớc môi trƣờng (2005), Sổ tay xử lý nước tập 2, NXB Xây dựng, Hà Nội 21 Trung tâm kỹ thuật môi trƣờng đô thị khu công nghiệp (2006), Kỷ yếu hội thảo Bãi Lọc trồng xử lý nước thải, Trƣờng ĐHXD 22 Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam (2011), Báo cáo sơ kết áp dụng công nghệ hồ tảo xử lý nước thải số nhà máy chế biến thuộc tập đoàn công nghiệp cao su Việt Nam, Tập đoàn CN cao su Việt Nam 90 23 Vụ Khoa học Công nghệ Việt Nam (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Ni tơ phoootspho, NXB KH tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 24 World Health Organization (1987), Waste Stabilization Ponds – Design Manual for Mediterranean Europe, Copenhagen 91 PHỤ LỤC 92 ... việc đánh giá trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thải chế biến cao su địa bàn tỉnh Thanh Hóa cần thiết, sở cho việc đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, đặc biệt vấn đề xây dựng, vận hành hệ thống xử. .. quan xử lý nƣớc thải cao su 1.4.1 Công nghệ xử lý nƣớc thải chế biến cao su Nƣớc thải chế biến mủ cao su chứa nồng độ chất ô nhiễm lớn, đòi hỏi công nghệ xử lý qua nhiều bậc Việc áp dụng công nghệ... tích, xử lý tổng hợp số liệu, tính toán đánh giá ô nhiễm nƣớc thải chế biến mủ cao su gây địa bàn; đồng thời đánh giá trạng công trình xử lý nƣớc thải có Công ty TNHH MTV Thống Thanh Hóa, sở đề xuất