5. Phương pháp thực hiện
2.3.2.2. Chất thải rắn cơng nghiệp và chất thải nguy hại
Chất thải rắn cơng nghiệp chủ yếu phát sinh ra trong quá trình sản xuất bao gồm mủ cao su nguyên liệu, phế phẩm cao su, bao bì hư hỏng, thùng chứa hĩa chất, dung mơi…Ngồi ra cịn một lượng lớn rác thải từ hệ thống xử lý nước thải.
Các chất thải rắn này nếu khơng cĩ biện pháp giải quyết tốt và thích hợp thì cũng sẽ gây ơ nhiễm và tác động đến mơi trường như ơ nhiễm đất, mất mỹ quan cơng trình, vệ sinh cơng nghiệp và ảnh hưởng đến sức khỏe cơng nhân.
2.3.3. Chất thải rắn cơng nghiệp và chất thải nguy hại 2.3.3.1. Nước thải sinh hoạt 2.3.3.1. Nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt của cán bộ cơng nhân viên chức trong nhà máy chủ yếu là
nước vệ sinh cá nhân, nước thải ra từ các khu nhà bếp, nhà ăn, chứa các chất hữu cơ (BOD, COD), chất rắn lơ lửng (SS), các chất dinh dưỡng (N,P) và vi sinh vật. Khi thải ra mơi trường nếu khơng xử lý thích hợp sẽ gây ơ nhiễm.
2.3.3.2. Nước mưa chảy tràn
- Nước mua chảy tràn trong khuơn viên nhà máy qua các hệ thống mái che,
quy ước là nước sạch khơng ơ nhiễm. Một số khu vực như bãi cỏ, mặt đất khi nước mưa chảy tràn qua sẽ cuốn theo một số chất cặn bẩn, đất cát xuống cống thốt nước làm tắc nghẽn hệ thống thốt nước tạo mơi trường và điều kiện cho vi sinh phát triển đặc biệt là muỗi. Tuy vậy, nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước mưa cĩ thể cĩ N. P, COD, SS rất thấp.
2.3.3.3. Nước thải sản xuất
- Nguồn gốc:
v Từ quy trình chế biến mủ tại Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà cho thấy nước thải của Nhà máy chủ yếu được thải ra từ các cơng đọan: Xử lý đánh đơng, cán kéo, cán tờ, cán cắt, cán lọc rửa cho mủ tạp… với nồng độ chất ơ nhiễm rất
cao như: COD, BOD5, SS, pH, N-NH3…
v Ngồi ra nước thải của Nhà máy cịn từ các nguồn như: vệ sinh hồ bể,
vệ sinh máy, vệ sinh xe, vệ sinh nhà xưởng… nhưng lượng này nhỏ so với các cơng đọan trên cho nên chủ yếu cần xử lý từ các nguồn trong các cơng đọan của dây chuyền chế biến.
- Lưu lượng: lưu lượng nước thải sản xuất được xác định theo cơng suất của Nhà
máy, lưu lượng được tính trên một đơn vị sản phẩm.
v Cơng suất sản xuất của Nhà máy chế biến Long hà
+ Mủ tạp: 10 tấn/ngày
+ Mủ nước: 30 tấn/ngày.
Thời gian chế biến: từ tháng 4 đến tháng 1 năm sau (10 tháng/năm).
v Lượng nước thực tế thải ra trong qua trình sản xuất:
+ Mủ tạp: 22 m3/ tấn
+ Mủ nước: 18 m3/ tấn.
v Lưu lượng cần xử lý khi sản xuất cao điểm:
+ Mủ tạp: 440 m3/ngày đêm = 18.33 m3/h
+ Mủ tinh: 1,080 m3/ngày đêm = 45 m3/h.
Tổng cộng: 1,520 m3/ngày đêm = 63.33 m3/h
v Lưu lượng cực đại ( Khi vệ sinh, xả các hồ chứa… ).
+ Mủ tạp: 18.33 m3/h × 3 = 55 m3/h trong 2 giờ
Tổng cộng: 190 m3/h trong 2 giờ
- Thành phần và tính chất nước thải
v Nước thải từ nhà máy chế biến mủ cao su cĩ độ nhiễm bẩn rất cao, ảnh
hưởng lớn đến điều kiện vệ sinh mơi trường. Nước thải ra từ nhà máy với khối lượng lớn gây ơ nhiễm trầm trọng đến khu vực dân cư, ảnh hưởng đến sức khỏe, đời sống của nhân dân trong khu vực. Các mùi hơi thối độc hại, hĩa chất sử dụng cho cơng nghệ chế biến cũng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống nhân dân và sự phát triển của động thực vật xung quanh nhà máy.
v Nếu khơng xử lý triệt để mà xả trực tiếp lượng nước thải vào các nguồn
tiếp nhận như sơng suối ao, hồ và các tầng nước ngầm thì nĩ sẽ gây ảnh hưởng nặng đến mơi trường xung quanh.
v Chất rắn lơ lửng cĩ thể gây nên hiện tượng bùn lắng và nảy sinh điều
kiện kỵ khí.
v Nước thải từ cơng đọan đánh đơng cĩ nồng độ nhiễm bẩn cao, lượng
mủ chưa đơng tụ khá lớn. Nĩ chứa lượng lớn các acid đánh đơng và các hợp chất hữu cơ cĩ nguồn gốc như: Glucose, fructose, lipid, protein, … và các hợp chất cho vào trong quá trình bảo quản, xử lý mủ.
v Nước thải trong cơng đọan cán rửa mủ tạp, cán băm cũng chứa các
acide béo (VFA), lipid, protein … cịn chứa trong các khối mủ đơng, mủ chén.
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật nước thải của nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà Thành phần chỉ tiêu Nước thải từ khu vực đánh đơng Nước thải từ khu vực cán, rửa… Nước thải chung Bình quân
Màu Trắng sữa Hơi đục Trắng đục
pH 5 – 5.4 6 – 6.4 5.7 – 6 5.85
COD (mg/l) 8,600 – 10,500 2,400 – 3,600 7,000 – 8,430 7,715
BOD5 (mg/l) 6,500 – 7,300 1,700 – 2,500 2,800 – 3,720 3,260
SS (mg/l) 700 – 1,000 1,100 – 2,000 900 – 1,500 1,200
(mg/l)
P – tổng (mg/l) 10
(Nguồn : Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà - Bình Phước)
v Từ bảng trên cho thấy nước thải từ cơng nghệ sơ chế cao su cĩ mức độ
nhiễm bẩn cao do chứa một lượng lớn các chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy sinh học, hàm lượng N, các chất rắn lơ lửng cao.
- Hàm lượng oxy hịa tan DO: một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nước
là hàm lượng oxy hịa tan, vì oxy khơng thể thiếu đối với tất cả các sinh vật sống trên cạn cũng như dưới nước. Oxy duy trì quá trình trao đổi chất, sinh ra năng lượng cho sự sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất.
- Nhu cầu oxy sinh hĩa BOD
v Nhu cầu oxy sinh hĩa là chỉ tiêu thơng dụng nhất để xác định mức độ ơ
nhiễm của nước thải cơng nghiệp nĩi chung cũng như nước thải từ Nhà máy sơ chế cao su.
v BOD được định nghĩa là lượng oxy vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ. Phương trình phản ứng như sau:
Chất hữu cơ + O2 -> CO2 + H20 + tế bào mới + sản phẩm cố định.
v Trong mơi trường nước, khi quá trình oxy hố sinh học xảy ra thì các
vi sinh vật sử dụng oxy hồ tan. Vì vậy xác định tổng lượng oxy hồ tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là cơng việc quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của một dịng thải đối với nguồn nước.
- Nhu cầu oxy hố hố học COD: chỉ số này được dùng rộng rãi để biểu thị hố
hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và mức độ ơ nhiễm nước tự nhiên. COD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hố học các chất hữu cơ
trong nước thành CO2 và nước. Lượng oxy này tương đương với hàm lượng chất hữu
cơ cĩ thể bị oxy hố được xác định khi sử dụng một tác nhân oxy hố học mạnh trong mơi trường axít.
- Hàm lượng Nitơ:
v Nitơ và phốt pho là những nguyên tố chủ yếu, cần thiết cho các sinh vật nguyên sinh và thực vật phát triển và chúng được biết tới như là những chất dinh dưỡng hoặc kích thích sinh học. Nitơ cĩ thể tồn tại ở các dạng chủ yếu sau: Nitơ hữu
cơ (N- HC), Nitơ Amoniac (N- NH3), Nitơ (N- NO2), Nitơ nitrat (N- NO3) và N2 tự do. Vì Nitơ là nguyên tố chính xây dựng tế bào tổng hợp Protein nên số liệu về chỉ tiêu Nitơ sẽ rất cần thiết để xác định khả năng cĩ thể xử lý một loại nước thải nào đĩ bằng các quá trìng sinh học. Trong trường hợp khơng đủ Nitơ, cĩ thể bổ sung thêm để chất thải đĩ trở nên cĩ thể xử lý bằng phương pháp sinh học.
v Chỉ tiêu hàm lượng nitơ trong nước cũng được xem như là chất chỉ thị
tình trạng ơ nhiễm của nước vì NH3 tự do là sản phẩm phân huỷ các chất chứa Protein, nghĩa là ở điều kiện hiếu khí xảy ra quá trình oxy hố theo trình tự sau: Protein -> NH3 -> NO2 -> NO3
v Nitơ khơng những chỉ cĩ thể gây ra các vấn đề phi dưỡng, mà khi chỉ
tiêu N-NO3 trong nước cấp cho sinh hoạt 45 mg NO3/l cũng cĩ thể gây ra mối đe doạ
nghiêm trong đối với sức khoẻ con người.
- Hàm lượng phơt pho: ngày nay người ta quan tâm nhiều hơn đến việc kiểm sốt
hàm lượng các hợp chất phốt pho trong nước mặt, trong nước thải cơng nghiệp thải vào nguồn nước. Vì nhân tố này là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự phát triển "bùng nổ" của tảo.
- Hàm lượng sunfat
v Ion sunfat thường cĩ trong nước thải. Lưu huỳnh cũng là một nguyên
tố cần thiết cho quá trình tổng hợp protein và được giải phĩng ra trong quá trình phân huỷ chúng. Sunfat bị khư sinh học ở điều kiện kỵ khí sẽ phản ứng sau:
Chất hữu cơ + SO42+ - > S2- + H20 + CO2 S2- + 2H+ -> H2S
v Khí H2S được giải phĩng vào khơng khí trên bề mặt nước thải trong hệ
thống dẫn. Một phần khí này tích tụ tại các hốc bề mặt nhám của ống dẫn và cĩ thể
bị oxy hố sinh học thành H2SO4, làm ăn mịn các ống dẫn. Mặt khác, khí H2S phát
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
3.1. CÁC CƠNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU
Về cơ bản, nước thải trong chế biến cao su thường được xử lý qua các cơng đoạn như sau:
3.1.1. Phương pháp xử lý cơ học
- Bản chất của quá trình xử lý bằng phương pháp cơ học sẽ khơng làm thay đổi
tính chất hĩa học và sinh học của nước thải. Mục đích của việc ứng dụng phương pháp xử lý cơ học chỉ nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo. Quá trình xử lý bằng phương pháp cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của Hệ thống xử lý (tiền xử lý) để loại bỏ các tạp chất vơ cơ và hữu cơ khơng tan cĩ trong nước thải.
- Các cơng trình thường cĩ trong xử lý cơ học gồm:
3.1.1.1. Song chắn rác
- Nước thải được đưa đến cơng trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác.
Tại song chắn rác, các tạp vật thơ như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẫu đá, gỗ và các mẫu thải khác được giữ lại nhằm tránh gây tắc nghẽn cơng trình phía sau.
Phân loại song chắn rác:
v Theo khe hở song chắn rác phân loại, thì song chắn rác cĩ 2 loại: song
chắn rác thơ (30mm ÷ 200mm), song chắn rác trung bình (5mm ÷ 25mm). Đối với
nước thải sinh hoạt khe hở song chắn < 16mm thực tế ít được sử dụng.
v Theo đặc điểm cấu tạo, cĩ 2 loại: loại cố định và loại di động.
v Theo phương pháp lấy rác, phân biệt: loại thủ cơng và loại cơ giới.
- Song chắn làm bằng sắt hoặc inox trịn hay vuơng (sắt trịn cĩ d = 8mm ÷
10mm), thanh nọ cách thanh kia một khoảng bằng 60mm ÷ 100mm để chắn vật thơ
dịng chảy một gĩc 450 -900 (thường chọn 600) để tiện cho cọ rửa. Vận tốc dịng chảy thường lấy 0.8 - 1m/s để tránh lắng cát.
Hình 3.1: Cấu tạo song chắn rác 3.1.1.2. Hầm tiếp nhận
- Hầm bơm tiếp nhận đặt chìm dưới mặt đất, cĩ tác dụng tập trung, thu gom nước
thải từ các nguồn thải để tiếp chuyển lên bể điều hịa nhờ bơm, bảo đảm lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động, giảm diện tích đào sâu khơng hữu ích cho bể điều hịa.
3.1.1.3. Bể điều hịa
- Bể điểu hịa đặt sau bể lắng cát, trước bể lắng đợt 1. Bể cĩ nhiệm vụ điều hịa
nước thải về mặt lưu lượng và nồng độ. Ngồi ra bể điều hịa cịn giúp giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các cơng trình phía sau nhằm tránh hiện tượng quá tải.
- Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, giảm thiểu hoặc loại bỏ vi sinh vật bị sốc, pha lỗng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH, giúp cho nước thải cấp vào bể sinh học được liên tục.
- Trong bể điều hịa cĩ bố trí các thiết bị khuấy trộn đều các chất ơ nhiễm trong
tồn bộ thể tích nước thải tránh việc lắng cặn trong bể.
h HB α BS l1 h lS l2 Bk
Hình 3.2: Bể điều hịa
1- Ống chính cung cấp khí nén; 2- Ống nhánh; 3- Thiết bị khếch tán khí
4- Thang sắt; 5- Bơm nhúng chìm; 6- Ống dẫn nước đi; 7- Ống dẫn nước vào.
3.1.1.4. Bể lắng
- Ngồi lắng cát, sỏi trong quá trình xử lý cần phải lắng cát hạt lơ lửng, các loại
bùn (kể cả bùn hoạt tính)… nhằm làm cho nước trong. Nguyên lý làm việc của các loại bể lắng đều dựa trên cơ sở trọng lực. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: lưu lượng nước thải, thời gian lắng (thời gian lưu nước), khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng, tải trọng thuỷ lực, sự keo tụ các chất rắn, vận tốc dịng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải và kích thước bể lắng.
Phân loại bể lắng:
v Tùy theo cơng dụng của bể lắng trong dây chuyền cơng nghệ mà người
ta phân biệt bể lắng đợt 1 và bể lắng đợt 2. Bể lắng đợt 1 đặt trước cơng trình xử lý sinh học, bể lắng đợt 2 đặt sau cơng trình xử lý sinh học.
v Căn cứ theo chế độ làm việc phân biệt bể lắng hoạt động gián đoạn bể
v Căn cứ theo chiều nước chảy trong bể cũng phân làm 3 loại:
+ Bể lắng ngang: trong đĩ nước chảy theo phương từ đầu đến cuối bể.
Hình 3.3: Cấu tạo bể lắng ngang
1- Mương dẫn nước vào; 2- Máng phân phối;
3- Tấm chắn; 4- Máng thu nước sau lắng;
5- Máng thu chất nổi; 6- Mương dẫn nước đến các cơng trình khác;
7- Hố tập trung cặn; 8- Ống xả cặn; 9- Hố tập trung chất nổi.
Hình 3.4: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng
1- Ống dẫn nước thải vào; 2- Ống trung tâm;
3- Miệng loe ống trung tâm; 4- Tấm chắn;
5- Máng thu nước; 6- Ống dẫn nước thải ra;
7- Máng thu chất nổi; 8- Thanh đỡ máng thu chất nổi;
9- Ống xả chất nổi; 10- Ống xả bùn.
3.1.1.5. Lọc
- Lọc là một quá trình làm sạch nước thơng qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt
cặn lơ lửng, các thể keo tụ và ngay cả vi sinh vật trong nước. Kết quả là sau quá trình lọc, nước sẽ cĩ kết quả tốt hơn cả về mặt vật lý, hĩa học và sinh học.
v Trong lọc bề mặt, các phần tử chất rắn cĩ kích thước lớn hơn kích thước mao quảng được giữ lại trên bề mặt vật liệu lọc. Nước và phần tử nhỏ hơn sẽ đi qua.
Hình 3.5: Bể lọc nhanh
v Trong lọc cột sâu, các phần tử chất rắn giữ lại trong khơng gian giữa các vật liệu lọc. Cơng nghệ lọc sâu thường được dùng trong cơng nghệ xử lý nước. Tùy thuộc vào vận tốc lọc và thời gian giữa hai lần hồn nguyên vật liệu lọc người ta chia thành lọc nhanh và lọc chậm. Lọc áp lực là một trường hợp của lọc nhanh. Ưu điểm của phương pháp này tránh được áp lực âm.
3.1.2. Phương pháp xử lý hĩa học
- Đây là phương pháp thêm hĩa chất vào nước thải tạo ra phản ứng hĩa học như
phản ứng oxy hĩa khử, phản ứng trung hịa … để phân hủy các chất độc hại. Bản