CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ, CÔNG SUẤT 300M 3 NGÀY ĐÊM.

20 Bảng 2.8 : Hiệu quả xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ ly tâmMalaysia qua hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi.. Các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải cao su sẽ được tổng quan như

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

C ẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NHÀ MÁY CH Ế BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ,

CÔNG SU ẤT 300M3/NGÀY ĐÊM

SVTH: LƯƠNG ĐẶNG PHÚ

NGÀNH: K Ỹ THUẬT MÔI TRƯỜNG NIÊN KHÓA: 2007 - 2011

ồ Chí Minh,Tháng 7/2011

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

LƯƠNG ĐẶNG PHÚ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Giáo viên hướng dẫn: ThS PHẠM TRUNG KIÊN

TP H ồ Chí Minh,Tháng 7/2011

CÔNG SUẤT 300M 3 /NGÀY ĐÊM

Tác giả

LƯƠNG ĐẶNG PHÚ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ Sư Ngành

Kỹ thuật môi trường

Giáo viên hướng dẫn ThS.PHẠM TRUNG KIÊN

Tháng 07 năm 2011

NHI ỆM VỤ KHOÁ LUẬN

Sinh viên th ực hiện : LƯƠNG ĐẶNG PHÚ

Giáo viên hướng dẫn : ThS PHẠM TRUNG KIÊN

Tên lu ận văn : “CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ,

CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY ĐÊM.”

Th ời gian thực hiện

− Ngày bắt đầu thực hiện : 30 tháng 04 năm 2011

− Ngày hoàn thành : 30 tháng 06 năm 2011

− Ngày bảo vệ luận văn : Tháng 08 năm 2011

Nhi ệm vụ khoá luận

− Thu thập các số liệu, phân tích tìm ra nguyên nhân mà hệ thống xử lý nước thải chưa đạt QCVN 01-2008, cột B

− Đề xuất 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy

− Tính toán thiết kế, thuyết minh 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải

− Tính toán kinh tế 2 phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải

− Trình bày bản vẽ thiết kế 2 phương án cải tạo

TS LÊ QUỐC TUẤN ThS PHẠM TRUNG KIÊN

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt 4 năm học tập và thực hiện khóa luận tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người thân và bạn bè và các cơ quan tổ chức

Đầu tiên, con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, tất cả mọi người trong gia đình luôn là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và luôn giúp con có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Tôi xin gửi lời biết ơn chân thành đến ThS Phạm Trung Kiên đã dành nhiều thời gian, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi Trường Và Tài

Nguyên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học vừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn anh Bình, chú Minh và các anh chị, các chú trong Nhà Máy Chế Biến Mủ Cao Su Lai Khê đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại Nhà Máy

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp DH07MT đã luôn ủng hộ và động viên tôi trong bốn năm học qua

Dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện khóa luận,nhưng không thể tránh

khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô về khóa

luận tốt nghiệp này

Xin chân thành cám ơn!

Sinh viên: Lương Đặng Phú

Khóa luận này tập trung giải quyết các vấn đề nhằm cải tạo HTXNT nhà máy chế

biến mủ cao su Lai Khê như: Phân tích hiện trạng tìm ra nguyên nhân làm hệ thống

hoạt động chưa hiệu quả từ đó đề xuất và tính toán phương án cải tạo phù hợp Kết quả

khảo sát hệ thống tại nhà máy nhận thấy các nguyên nhân chính sau:

 Không có song chắn rác để lấy lượng cao su dư từ phân xưởng sản xuất trôi theo nước

 Hiệu xuất bể gạn mủ càng thấp, chưa lấy triệt để lượng cao su dư trong nước

thải

 Bể lắng thường xuyên xảy ra hiện tượng bùn nổi

 Tải trọng xử lý tại các bể sinh học hiếu khí cao

 Châm axit vào bể gạn mủ

 Cải tạo bể điều hòa, bể lắng hóa lý, bể lắng sinh học 1

 Lắp giá thể dính bám vào 2 bể sinh học hiếu khí

 Xây dựng hệ thống xử lý bùn thải

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

Ch ương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.3 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN 1

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

1.6 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 2

Ch ương 2 TỔNG QUAN 3

II.1 NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 3

II.1.1 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở thế giới 3

II.1.2 Ngành công nghiệp chế biến cao su ở Việt Nam 3

II.2 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ Error! Bookmark not defined. II.2.1 Khái quát về nhà máy chế biến cao su Lai Khê: 6

II.2.2 Qui trình sản xuất: 6

II.2.2.1 Dây chuy ền chế biến mủ nước SVR 3L, SVR 5: 6

II.2.2.2 Dây chuy ền chế biến mủ tạp: 10

II.2.2.3 Các thi ết bị, hóa chất, hệ thống điện được sử dụng trong qui trình công ngh ệ, cơ sở hạ tầng của nhà máy: 11

II.3 MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT CAO SU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Error! Bookmark not defined. II.3.1 Những công trình nghiên cứu trên thế giới về xử lý nước thải ngành chế biến cao su 12

iv

II.3.2 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su đang áp dụng trên thế giới 17

II.3.3 Những công trình nghiên cứu ở Việt Nam về xử lý nước thải ngành chế biến cao su 22

II.3.4 Công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su ở Việt Nam đang áp dụng 25

Ch ương 3 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XLNT TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU LAI KHÊ 34

III.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 34

III.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 34

III.1.2 Lưu lượng nước thải: 34

III.1 3 Tính chất nước thải: 35

III.2 QUY TRÌNH HỆ THỐNG XLNT HIỆN HỮU 36

III.2.1.Công nghệ hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy 36

III.2.2.Nguyên lý hoạt động và đánh giá hiện trạng 37

III.2.2.1 Thông s ố thiết kế kỹ thuật 37

III.2.2.2 Ch ế độ vận hành các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải: 45 III.3 CÁC VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY, NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHUNG 48

Ch ương 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 51

IV.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: 51

IV.1.1 Mức độ cần thiết xử lý nước thải, tiêu chuẩn xả thải 51

IV.1.2 Khả năng tận dụng các công trình hiện hữu 52

IV.1.3 Điều kiện tài chính quỹ đất 52

IV.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 53

IV.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 56

IV.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO: 57

IV.4.1 Tính toán phương án 1: 57

IV.4.1.1 Song ch ắn rác: 57

IV.4.1.2 H ố ga 58

IV.4.1.3 B ể gạn 58

IV.4.1.4 B ể điều hòa: 58

IV.4.1.5 B ể keo tụ 58

IV.4.1.6 B ể lắng hóa lý 58

IV.4.1.7 B ể UASB 59

IV.4.1.8 B ể Aerotank 59

IV.4.1.9 B ể lắng sinh học 2 59

IV.4.1.10 B ể khử trùng 59

IV.4.1.11 B ể nén bùn: 59

IV.4.2 Tính toán phương án 2 60

IV.4.2 1 Aerotank giá th ể 1 ( ASBC 1 ) 60

IV.4.2.2 B ể lắng sinh học 1 60

IV.4.2.3 Aerotank giá th ể 2 ( ASBC 2 ) 60

IV.4.2.4 B ể lắng sinh học 2 61

IV.4.2.5 B ể khử trùng 61

IV.4.2.6 B ể nén bùn 61

I.V TÍNH TOÁN KINH TẾ 61

IV.5.1 Phương án 1 61

IV.5.1.1.Chi phí đầu tư cơ bản 61

IV.5.1.2 Chi phí qu ản lý , vận hành 62

IV.5.1.3 Kh ấu hao tài sản và lãi xuất 62

IV.5.1.4 Giá thành cho 1m 3 n ước thải: 62

IV.5.2 Ph ương án 2: 62

IV.5.2.1.Chi phí đầu tư cơ bản 62

IV.5.2.2 Chi phí qu ản lý , vận hành 62

IV.5.2.3 Kh ấu hao tài sản và lãi xuất 63

IV.5.2.4 Giá thành cho 1m 3 n ước thải: 63

IV.6 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: 63

Ch ương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

V.1 KẾT LUẬN: 65

V.2 KIẾN NGHỊ: 65

TÀI LI ỆU THAM KHẢO……… 65

PH Ụ LỤC 66

vi

DANH M ỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand)

BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường

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

F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

HT XLNT : Hệ thống xử lý nước thải

PAC : Phèn Poly Aluminium Chloride

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

SS : Rắn lơ lửng (Suspended Solid)

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Công suất của các nhà máy cao su ở Việt Nam (1992 – 1998) 5

Bảng 2.2: Phân loại cao su để chế biến SVR 3L, SVR 5 7

Bảng 2.3: Thiết bị ,cơ sở hạ tầng của nhà máy 11

Bảng 2.4: Hiệu quả xử lý bằng công nghệ UASB/bể ổn định/mương oxi hóa 14

Bảng2.5: Tóm tắt hiệu suất của một số công nghệ đã nghiên cứu 16

Bảng 2.6 : Hệ thống xử lý nước thải của các nước Đông Nam Á 17

Bảng 2.7 : Hiệu quả xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cốm (Malaysia) 20

qua hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi 20

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 20

Bảng 2.9: Hiệu quả xử lý của quá trình kỵ khí 23

Bảng 2.10: Hiệu quả xử lý của giai đoạn quang hợp 24

Bảng2.11: Những công trình xử lý nước thải đang áp dụng trong ngành chế biến cao su Việt Nam 25

Bảng 2.12 Hiệu suất xử lý của các công nghệ xử lý đang được ứng dụng 26

Bảng 2.13 Một số công nghệ xử lý đang được áp dụng tại Việt Nam 27

Bảng 2.14 Hiệu xuất xử lý của các công nghệ được ứng tại Việt Nam 29

Bảng 2.15 Kết quả phân tích nước thải sau xử lý tại một số nhà máy 29

Bảng 2.16 Hiệu quả xử lý nước thải năm 2008 tại các nhà máy chế biến mủ cao su 32

trên địa bàn tỉnh Đồng Nai 32

Bảng 3.1: Tính chất nước thải của nhà máy 35

Bảng 3.2: Vấn đề tồn tại trong nhà máy 48

Bảng 4.1: Tính toán giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải Nhà Máy Chế Biến Cao Su Lai Khê 52

Bảng4.2: Hiệu quả xử lý phương án 1 56

Bảng4.3: Hiệu quả xử lý phương án 2 56

viii

DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Dây chuyền chế biến mủ nước SVR 3L, SVR 5 7

Hình 2.2: Dây chuyền sơ chế mủ tạp tại nhà máy 10

Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại Malaysia 18

Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống XLNT tại nhà máy 36

Hình 4.1: Sơ đồ khối hệ thống XLNT phương án 1 53

Hình 4.2: Sơ đồ khối hệ thống XLNT phương án 2 54

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

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 như acid 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 hoàn toàn 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 thành mercaptan 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 mủ cao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ Trong

phạm vi hẹp về thời gian và kiến thức về luận văn em chọn đề tài “ Cải Tạo Hệ Thống

Xử Lý Nước Thải Nhà Máy Chế Biến Cao Su Lai Khê, Ấp Lai Khê, Xã Lai Hưng, Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dương” để thực hiện khóa luận tốt nghiệp

1.2.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

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

B

 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 nước

thải chưa chuẩn đầu ra

1.3 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN

 Khảo sát tìm ra nguyên nhân dẫn đến hệ thống xử lý nước thải không đạt hiệu

2

1.4 N ỘI DUNG KHÓA LUẬN

 Khảo sát thực trạng hệ thống xử lý nước thải, các vấn đề mà hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy đang gặp phải

 Phân tích nguyên nhân các vấn đề

 Đề xuất phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải đạt loại B, QCVN 01-2008, BTNMT

 Tính toán thiết kế cho phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải

 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

Chương 2 TỔNG QUAN

II.1 NGÀNH CÔNG NGHI ỆP CHẾ BIẾN CAO SU Ở VIỆT NAM VÀ THẾ

GI ỚI

II.1.1 Ngành công nghi ệp chế biến cao su ở thế giới

Sản lượng cao su của thế giới năm 1990 khoảng 6,4x106 tấn, nhưng nhu cầu khoảng 8,0x106 tấn (Webster and Paardekooper, 1990) Tổng giá trị vượt quá 4,5 tỷ USD hàng năm và hầu hết tất cả đều phục vụ cho thương mại Thực chất hầu hết tất cả cao 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 thế giới vào công nghiệp tự động, làm cho cao su tự nhiên ở mức thấp cả về sản lượng lẫn giá cả Tuy nhiên, từ cuối năm 1993 trở đi nhu cầu cao su tự nhiên đã gia tăng do sự phát 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 xuất cao su trên thế giới và Tổng Công Ty Cao Su Việt Nam nhận cung cấp cao su cho

nhiều nước như : Nhật, Đức, Anh, Hàn Quốc và Singapore

II.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 Việt Nam 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 phủ Việt Nam tiếp tục phát triển công nghiệp cao su và diện tích cây cao su gia tăng vài trăm 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 vốn

4

vay của ngân hàng thế giới, đến năm 2010 diện tích cây cao su sẽ đạt tới 700.000 ha và sản 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 tâm thông 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 -50.000 tấn/năm Trừ hàng tạm nhập tái xuất hàng năm khoảng 10.000 tấn, thì tổng số lượng cao 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 thương mại (Bộ thương mại): Năm 2001 cao su Việt Nam xuất khẩu 308.073 tấn Trị giá 165.972.032 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 cùng với số liệu tiêu thụ trong nước 40.000 -50.000 tấn/năm Trừ hàng tạm nhập tái xuất hàng năm khoảng 10.000 tấn, thì tổng số lượng cao su Việt Nam năm 2001 : khoảng 340.000 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 ngành kinh tế khác, nhu cầu sử dụng nguyên liệu cao su ngày càng lớn và mở rộng kể cả trong nước và thị trường quốc tế Cao su là mặt hàng xuất khẩu có giá trị, giá 1 tấn mủ cao 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 tổng cộng 5.115 ngàn tấn/năm Với thị trường trong nước, đến năm 2000 sản lượng mủ nguyên 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 kế hoạch 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)

6

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

II.2 T ỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LAI KHÊ

II.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

II.2.2 Qui trình s ản xuất:

II.2.2.1 Dây chuy ền chế biến mủ nước SVR 3L, SVR 5:

a Sơ đồ tổng thể của qui trình:

Cán kéo

Cán 1,2,3

Băm tinh

Sấy

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

b Th ực hiện:

 Yêu c ầu kỹ thuật đối với mủ nước:

Mủ nước dùng để chế biến SVR 3L, SVR 5 được lấy từ cay cao su Hesvea Brasiliensis 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

STT Ch ỉ tiêu YÊU C ẦU KỸ THUẬT

1 Trạng thái Llưới lọc 60 dể dàng ỏng tự nhiên, lọc qua

Khi mủ tiếp

nhận tại nhà máy có ít nhất

một trong 7 chỉ tiêu không đạt

nước Lkiớn hơn 7 ( ở môi trường ềm)

6 Tạp chất Không lthấy được ẫn tạp chất nhìn

7 Thới gian tiếp

nhận mủ nước Trong ngày

Phân hạng dự kiến

Cân và ép bánh

Bao bì

Nhập kho

8

 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 nước trong mùa mưa

 X ử lý mủ nước:

Sau khi kiểm tra, mủ cùng hạng được lọc qua lưới lọc 60 trước khi xả vào hồ

hỗn hợp Khi mủ thu gom đủ số lượng trong hồ hỗn hợp, khuấy đều mủ bằng máy khuấy trong thời gian 5- 10 phút và để lắng 10 – 20 phút Sau đó mủ được pha loãng 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 su khô 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 2%) Sau đó cào quậy đều axit và mủ trong mương khoảng 2 lần Thời gian ổn định mủ đông không nhỏ hơn 6h và không quá 24h từ khi đánh đông

1%- 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 cán

hết 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 m ủ:

Sau khi qua máy cán kéo, tờ mủ được chuyển đến máy cán 1,2,3 Tờ mủ được chuyển từ máy cán này đến mấy cán khác bằng băng tải Trong khi cán tưới nước vào 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

 S ấy 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 1250

C cho cao su SVR 3L, SVR 5.Nhiệt độ sấy cho máy sấy 2 lớp mủ không quá 1200

C

- Chu kỳ sấy trung bình 3h đến 3,5h Thời gian sấy tùy thuộc vào tình trạng của hạt cao su, độ ẩm môi trường, nhiệt độ sấy và tùy theo từng loại máy sấy mà vận hành cho 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 dầu trước khi ép Cao su sau khi cân được bỏ vào khuôn ép và được trải ra bằng phẳng trước khi ép

10

II.2 2.2 Dây chuyền chế biến mủ tạp:

a Sơ đồ tổng thể của qui trình:

Hình 2.2: Dây chuy ền sơ chế mủ tạp tại nhà máy

b Th ực 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, mủ được vớt lên đưa qua máy cắt miếng để làm giảm kích thước khối mủ Mủ cắt miếng cho 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 máy cán crép 1,2,3 tạo tờ có chiều dày nhất định Tiếp tục, cac tờ mủ chuyển qua máy cán cắt thô rồi qua cán crép 4,5,6, Tới đây, các tờ mủ đã có chiều dày ổn định và được đưa qua máy băm tạo cốm Cốm được thu ở hồ bơm cớm sa đó chuyển lên sàng rung để phân bố trong các kiện chuẩn bị cho khâu sấy Từ khâu này công nghệ được thực hiện tương tự với dây chuyền sản xuất mủ cốm từ mủ nước

Mủ tạp Hồ tiếp liệu Máy cắt miếng Hồ bơm rửa 1

Máy đùn

Hồ bơm rửa 2

Hồ bơm rửa 3

Máy cán crep 1,2,3

Máy cán cắt thô

Máy cán crep 4,5,6

II.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

STT Thiết bị chế

bi ến cao su

mủ nước

Thiết bị chế biến cao su mủ tạp Hệ thống điện Hạng mục công trình

1 Máy quậy mủ Gàu tải lớn Bảng điện

điều khiển trung 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 thoát nước

8 Lò sấy Máy lùa mủ - Giao thông sân bãi

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

10 Cân kỹ thuật

số

Máy bơm búa - Bể gạn mủ (thu sản

phẩm phụ) Mương xả nước thải

12

Ngoài những hạng mục khu sản xuất chính, nhà máy cần xây dựng các công trình khu hành chính như sau:

 Văn phòng giao dịch

 Nhà ở cho cán bộ, công nhân viên

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

II.3 M ỘT SỐ HTXLNT CAO SU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

II.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 nghiên

cứu về xử lý nước thải của ngành này mới chỉ bắt đầu trên thế giới vào năm 1957( Bích, 2003) Các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải cao su sẽ được tổng quan như sau:

 Nghiên cứu của Molesworth vào năm 1957, tác giả đã sử dụng bể lọc sinh học

hiếu khí để xử lý nước thải của chế biến mủ skim Thí nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý đối với chất ô nhiễm hữu cơ thấp, để gia tăng hiệu quả xử lý tác giả đã nghiên cứu sử

dụng bể lọc sinh học hiếu khí với sự tuần hoàn nước thải Kết quả cho thấy khả quan hơn, loại bỏ chất hữu cơ BOD khoảng 60% với thời gian lưu nước khoảng 20 ngày( Molesworth, 1961)

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

rằng 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) Hiệu

suất xử lý BOD có thể đạt 85% với thời gian lưu nước 17,5 ngày và lưu luongj bùn hồi lưu là 75% Tiếp theo công trình này, Ibrahim và cộng sự ( 1979) cũng xác nhận khả năng của mương oxi hóa trong xử lý nước thải chế biến mủ ly tâm như sau: với thời gian 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 nitơ amoni

 Ibrahim lần đầu tiên đã đề xuất sử dụng mương oxi hóa để xử lý nitơ trong nước 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 Tác

giả 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 thế tác giả cho rằng cả 2 quá trình nitrat hóa và khử nitrat đã đồng thời xảy ra trong mương 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 lý nước thải chế biến cao su bởi Ibrahim ( 1983) Với nước thải chế biến mủ ly tâm pha loãng để có hàm lượng COD đầu vào từ 3000 đến 6000mg/L, hiệu suất xử lý COD từ 89% đến 98% với thời gian lưu nước tương ứng là 4 ngày và 26 ngày Hiệu suất xử lý trung bình là 85% COD với tải trọng hữu cơ ở mức 3kg COD/m3/ngày Khi tăng tải

trọng 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 tác

giả đã đưa thêm một bể kỵ khí ở đầu vào của mương, đồng thời thực hiện hồi lưu nước

thải sau bể lắng về bể kỵ khí này với tỷ lệ hồi lưu trung bình là 3,5 Với thời gian lưu nước là 1 ngày ở bể kỵ khí và thời gian lưu bùn trong mương oxi hóa là 6,6 ngày, hệ

thống này loại được 99% BOD, 99% nitơ dạng amoni và 86% tổng nitơ từ nước thải

chế 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 hiệu

quả xử lý nước thải của một số nhà máy với công nghệ kỵ khí/hiếu khí kết hợp với sơ

dừa được tráng nhựa làm giá thể, cho kết quả sau: bể điều có vai trò quan trọng để đạt được đặc tính nước thải phù hợp, là thức ăn của vi sinh trong bể phân hủy kỵ khí, điều này 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 đi qua lớp sơ dừa đặt so le làm giá đỡ cho vin sinh dính bám Với thời gian lưu nước 3 ngày 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 giảm

xuống gần 20% Tác giả nhận định rằng thời gian lưu 3 ngày trong phân hủy kỵ khí có

14

thể 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 phù

hợp để xử lý dòng nước thải nhà máy cao su có chất thải hữu cơ có nồng độ cao và có

diện tích ít ( trong khu dân cư) Nước thải có nồng độ N- NH3 130 mg/L cần quá trình

hiếu 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 và

chất dinh dưỡng nên được hiệu chỉnh Bùn đóng bánh có thể được sử dụng làm phân bón, do đó lợi ích kinh tế có thể tăng đáng kể

 Từ năm 2001 – 2002 Naruthep Boonreongkaow và cộng sự đã tiến hành nghiên

cứu công nghệ xử lý nước thải của công nghiệp latex cô đặc ở 7 tỉnh miền Nam Thái Lan Công nghệ xử lý được áp dụng rộng rãi là: hệ thống bể bẫy cao su, kỵ khí, tùy nghi, 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 Nam Thái Lan sử dụng hệ thống xử lý: bẫy cao su kết hợp với xử lý sinh học và có 36% và 11% nhà máy sử dụng đầm phá hiếu khí và bùn hoạt tính cho xử lý nước thải Khi bổ sung 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 hiếu khí 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 ổn

định trong việc điều khiển nước thải đã được xử lý bằng phương pháp hóa học, tải

trọng 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 hoạt tính, 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 lý COD và BOD trung bình là 96,6 va 94,4% Giá trị COD, BOD hòa tan và SS trung bình trong nước thải đầu ra là 71, 11 và 38 mg/l

 Đến tháng 8 năm 2006, K Vijayaraghavan, Desa Ahmad, Ahmad Yuzri Ahmad Yazid trường đại học Putra Malaysia, đã tiến hành xử lý nước thải cao su nhờ sự tạo ra axít hypochloruos bằng phương pháp điện phân Axit hypochlorous được tạo ra ở tế bào điện phân không phân chia gồm 2 điện cực graphite là anot và mảng kim loại là cathod Tạo ra axit hypochlorous có vai trò là một tác nhân oxy hoá để phá huỷ các

hợp 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 còn

lại của các chất ở pH: 7,0; COD: 162 mg/L; BOD5: 105 mg/L; TOC: 90 mg/L; Cl: 122 mg/l

16

B ảng2.5: Tóm tắt hiệu suất của một số công nghệ đã nghiên cứu

Tác gi ả Đối tượng Công nghệ HRT ngày T tr ải ọng Hi su ất ệu Năm

Molesworth Skim Lọc sinh học hiếu

Ly tâm

Nordin Ly

tâm

Kỵ khí Mương oxi hóa

T ải trọng đơn vị là kg/m ngày, hi ệu suất đơn vị là %

II.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 đều quan tâm đến việc xử lý ô nhiễm môi trường do chế biến mủ gây ra Nước thải chế

biến mủ cao su chứa nồng độ các chất ô nhiễm rất lớn, đòi hỏi công nghệ xử lý qua nhiều bậc Việc áp dụng các công nghệ xử lý ở các nước đều dựa trên đặc điểm, tính

chất nước thải, hiệu quả kinh tế, nhu cầu đất đai và năng lượng, kỹ thuật vận hành, bảo trì, 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 máy cao 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 vòi thổi khí

3.Lee Rubber Mủ khối tạp 13.000 Hồ kỵ khí –Hồ sục khí 4.Chip Lam

seng

5.Kotatrading Mủ ly tâm/skim 24.000 Mương oxi hoá

6 Titilex Mủ ly tâm 12.000 Hồ sục khí- hồ tự chọn Indonexia

18

công nghệ xử lý nước thải do Malaysia đưa ra được coi là phù hợp và được áp dụng tại nhiều nhà máy sơ chế cao su như ở Malaysia, Indonesia, Thái Lan Công nghệ xử lý nước thải được nghiên cứu và áp dụng vào sản xuất ở Malaysia chủ yếu tập trung vào

xử lý sinh học như :

 Hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi

 Hệ thống hồ kị khí - hồ làm thoáng

 Hệ thống hồ làm thoáng

 Hệ thống mương oxy hóa

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

H Ồ TUỲ

H Ồ HOÀN THI ỆN

MÔI

TRƯỜNG

MÔI TRƯỜNG

H Ồ LÀM THOÁNG

MÔI TRƯỜNG

MÔI TRƯỜNG

 H ệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi:

Công nghệ này được áp dụng xử lý loại nước thải có nồng độ BOD khoảng 3.000mg/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 tạp thành 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 đất đai 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 lắng đọng bùn mất thể tích của hồ

Sau hồ kị khí, nước thải có nồng độ BOD khoảng 600 - 800mg/l, được tiếp tục

dẫn đến hồ tùy nghi, tại đây cơ chế xử lý chất thải diễn ra bao gồm cả hai quá trình

hiếu khí và kị khí Hồ có chiều sâu từ 1-2m, thích hợp cho việc phát triển của tảo và các quá trình phân hủy của sinh vật tùy nghi Ban ngày, quá trình phân hủy các chất

hữu cơ xảy ra ở phần trên mặt hồ là hiếu khí, phần dưới đáy là kị khí Ban đêm, quá trình phân hủy các chất hữu cơ chính xảy ra trong hồ là kị khí Trong hồ vi khuẩn và rong, tảo sống cộng sinh với nhau Vi khuẩn sử dụng oxy để thực hiện quá trình phân

hủy 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 gian lưu 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 lý

của hồ Trường hợp có lớp váng trên bề mặt, ta phải vớt thường xuyên để cho ánh sáng

20

mặt trời thâm nhập vào lớp nước nhiều nhất, tạo điều kiện cho tảo phát triển làm tăng

nồng 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 được khi 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, mùi hôi, 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

 H ệ thống hồ kị khí - hồ làm thoáng

Công nghệ xử lý theo hệ thống này thường được áp dụng với loại nước thải có

nồng độ BOD khoảng 2.000 mg/l, thích hợp cho nhà máy chế biến mủ nước.Về cơ bản

hoạt 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 bằng các phương tiện cơ giới như thiết bị làm thoáng bề mặt Sự tăng cường oxy, nâng cao

hiệu quả xử lý dẫn đến rút ngắn thời gian lưu trong hồ Kết quả là kích thước hồ làm thoáng 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 rắn

lắng 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 ít

diện tích đất xử lý so với hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi Nhược điểm là chi phí vận hành lớn hơn so với hệ thống hồ kị khí - hồ tùy nghi do sử dụng thiết bị làm thoáng tiêu tốn năng lượng

diễn ra trong môi trường hiếu khí là chất hữu cơ hòa tan trong nước thải được các loại

vi sinh vật oxy hóa theo phản ứng như sau :

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 Thể

 Theo nghiên cứu của Nguyễn Trung Việt thực hiện từ năm 1990 đến 1995 tại

Việt 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 nước

thải cao su, là một giải pháp lý tưởng để làm giảm vấn đề ô nhiễm môi trường của ngành chế biến cao su ở miền nam Việt Nam Quá trình phân hủy kị khí trong bể UASB 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 vào

nồng độ COD Ở pH: 7,0-7,4 và tải trọng 0,2g COD/gVSS/ngày, protein phân huỷ hoàn toàn hơn ở pH: 4,8; sự phân huỷ protein xảy ra không hoàn toàn do sự có mặt của các protein bền vững như hevein trong nước thải cao su Trong quá trình phân huỷ protein, có thể làm giảm pH xuống 5 do việc tạo thành axít béo bay hơi (VFA) trong điều kiện nghèo dinh dưỡng

 Giá trị pH nhỏ hơn 6,0 ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ kỵ khí, tuy nhiên kết

quả theo dõi thí nghiệm ở pH 5,0 vi khuẩn methanogens vẫn có thể tăng dần lên và hồi

phục lại ở điều kiện tốt, bằng cách chuyển acetate thành methane và bicarbonate làm tăng khả năng đệm của hệ thống kỵ khí Bể UASB có thể hoạt động ổn định với tải

trọng 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 tải

trọng 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, sự

phục 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

đến 2900 mg/l Trong khí đó, đối với tảo thích hợp với nồng độ COD thấp hơn 2280 mg/l và phụ thuộc vào quá trình thích nghi Hạt cao su lơ lửng là nhân tố chính làm

giảm hiệu quả xử lý của bể, những hạt này tạo thành màng mỏng ở tế bào rễ, ngăn cản nước và chất dinh dưỡng vào lá và tế bào làm cho dạ lan hương và tảo chết nhanh Tải

trọng 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 sẽ không có oxy Trong hồ sinh vật nước, chất hữu cơ được loại bỏ rất nhanh ( trong vài ngày 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 công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho nghành cao su Việt Nam với công nghệ: Bể điều hòa – 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 phát triển, nhằm làm tăng nồng độ vi sinh trong bể kỵ khí do đó nâng cao hiệu suất xử lý nước thải, tảo và lục bình xử lý chất dinh dưỡng và khử mùi Đối với quá trình kỵ khí

kết 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 lý

chất hữu cơ cao, 94% đối với COD và 95% đối với BOD với thời gian lưu nước khoảng 2 ngày Tuy nhiên hiệu quả xử lý tổng nitơ rất thấp (19,4%), hàm lượng N-NH3 tăng lên đáng kể và TSS đầu ra thấp

Hi ệu suất xử lý( %)

quả xử lý chất hữu cơ và TSS cao 81,94% đối với COD; 85,5% với BOD và TSS sau cùng đạt 37 mg/l

Hàm lượng amôni và VFA lần lượt là 34 mg/l, 229 mg/l rất thấp so với các biện pháp xử lý khác H2S trong nước của bể cao tảo là 2,69 mg/l, hiệu suất oxy hoá chỉ đạt 45%, trong không khí xung quanh hệ thống xử lý không phát hiện được Kết quả này cho 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 đã nghiên cứu công nghệ lọc mủ bằng xơ dừa, tác giả kết luận: với thời gian lưu nước 16

giờ, bể gạn mủ xơ dừa loại bỏ được 64,89% lượng mủ còn sót lại trong nước thải nhà máy 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 su

của 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 ô nhiễm của nước thải cao su của bể gạn mủ xơ dừa: Với thời gian lưu nước là 24 giờ

loại bỏ được 56,25% COD và BOD đạt 59,60% Tác giả kết luận: Giá thể xơ dừa sử

dụng trong bể gạn mủ là một hướng mới để nâng cao hiệu quả loại bỏ mủ có trong

nước thải chế biến cao su

II.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 pháp sinh học hoặc sử dụng phương pháp kết hợp giữa hóa lý kết hợp với sinh học để xử lý nước thải Những công trình XLNT đang được áp dụng trong ngành chế biến cao su

Việt 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

(Ngu ồn: 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 tải lượng 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

B ể 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

H ồ 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

B ể 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 sau

một bể gạn sơ bộ, bể tuyển nổi thường kèm theo thiết bị sục khí, thiết bị gạn và pha

trộn 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

26

B ể 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 làm nhiều ngăn, dòng nước đi vào bể từ bên dưới và đi ra khỏi bể ở bên trên bề mặt để duy trì 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 nhà máy 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 Các công đọan xử lý gồm (nạp, sục khí, lắng và xả) đều được thực hiện luân phiên trong

một bể Bể lọc Sinh học được lắp đặt sau một bể thổi khí và bể lắng, nhằm mục đích làm sạch nước thải lần cuối Trong bể có chứa các lớp giá thể gồm đá, cát, và các hạt

nhựa hay là những sợi Nylon

Hiệu xuất xử lý của các loại công nghệ ứng dụng trong ngành cao su cũng đã được khảo sát Bảng dưới đây trình bày các thông số vận hành của các thiết bị theo

từng công nghệ ứng dụng trong các hệ thống XLNT mà trong ngành chế biến cao su

Việt 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 ngh ệ

Lo ại nước

th ải cao su được xử lý

Giá tr ị trung bình

Th ời gian lưu nước

T ải trọng kg COD/m 3 ngày

Hi ệu xuất

x ử lý COD ( %)

Bể luân phiên Sau xkhí ử lý kỵ 14 giờ 3,8 33 16

Bể lọc sinh

(Ngu ồn: 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

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, chất lượng 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

(Ngu ồn: 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