nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến cao su xuân lập -công ty cao su đồng nai

II.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất II.2 .2 .1 Quy trình sản xuất mủ Latex từ mủ nước : Mủ cao su được khai thác từ các công trường, được xe thu gom và vậnchuyển về nhà máy.Tại nơi tiếp

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I.1 Cơ sở hình thành đề tài

Công nghiệp cao su đã du nhập vào Việt Nam từ đầu thế kỷ 20 dưới bàntay thuộc địa của thực dân Pháp Trong suốt thời gian đô hộ, người Pháp đã khôngngừng bóc lột và tận dụng nguồn lợi này để làm giàu cho chủ nghĩa thực dân.Nhưng khi chúng rút khỏi Việt Nam thì sự thịnh vượng của công nghiệp cao suđem lại vẫn chỉ là kỳ vọng Với sự nỗ lực của công nhân cao su và sự lãnh đạocủa Đảng, của Nhà nước, nền kinh tế cây cao su đã dần tìm được chỗ đứng vàkhông ngừng phát triển Ngày nay công nghiệp cao su được coi là công nghiệpvàng trắng

Tuy việc phát triển kinh tế cây cao su có từ rất sớm nhưng việc quan tâmtới vấn đề môi trường do sản xuất và sơ chế mủ cao su mới chỉ bắt đầu trongkhoảng vài năm trở lại đây Trước đây, nước thải sinh ra do hoạt động sơ chế cao

su đều thải trực tiếp ra môi trường, điều này làm thất thoát một lượng lớn mủ cao

su (5%) và làm ảnh hưởng lớn đến môi trường

Trước tình hình ô nhiễm môi trường do việc sản xuất cao su gây ra, công tycao su Đồng Nai đã tiến hành xây dựng nhiều hệ thống xử lý nước thải tại cácnhà máy và trong đó có nhà máy chế biến cao su Xuân Lập Nhà máy xử lý nướcthải Xuân Lập được xây dựng và đi vào hoạt động từ đầu năm 2005 Ban đầu hệthống hoạt động tương đối tốt Nhưng trong thời gian gần đây, hệ thống vận hànhkhông ổn định, lưu lượng đầu vào tăng dẫn tới tình trạng tràn ở một số công trìnhđơn vị Hơn nữa, một số thông số đầu ra không ổn định và vượt tiêu chuẩn xảthải Kể từ khi đi vào hoạt động, hệ thống xử lý nước thải chưa từng được tu bổ,cải tạo để khắc phục khiếm khuyết… Để khắc phục tình hình hiện nay, em tiếnhành nghiên cứu hoạt động của hệ thống để tìm ra hướng cải tạo tốt nhất Và đây

là cơ sở hình thành đề tài tốt nghiệp: “ Nghiên cứu cải tạo hệ thống XLNT Nhà máy cao su Xuân lập-cơng ty cao su Đồng Nai”.

I.2 Mục tiêu đề tài

Tìm hiểu hệ thống xử lý nước thải và tình trạng ô nhiễm nước thải hiện naycủa Nhà máy chế biến cao su Xuân Lập Từ đó đề xuất thiết kế, cải tạo hệ thốnghiện có hoàn thiện hơn, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý, hạn chế ảnh hưởng củanước thải đầu ra đến môi trường và con người, giúp cho nhà máy hoạt động vàphát triển ổn định cũng như thực hiện tốt các quay định về bảo vệ môi trường củaViệt Nam nói chung, của TCVN 7586:2006 dành riêng cho nước thải chế biếncao su thiên nhiên nói riêng

I.3 Nội dung đề tài

Đề tài được thực hiện với những nội dung như sau:

 Thu thập tài liệu về công ty cao su Đồng Nai

 Thu thập tài liệu liên quan đến ngành cao su cũng như các công nghệ xử lýnước thải cao su thiên nhiên

 Thu thập và tham khảo các tài liệu liên quan đến các quá trình xử lý nướcthải

 Tiếp cận tìm hiểu tính chất, thành phần, lưu lượng và nguồn thải của nướcthải tại nhà máy

 Tìm hiểu quá trình hoạt động của hệ thống xử lý cũ

 Đề ra phương án cải tạo mới

 Tính toán thiết kế và ước tính giá thành cho toàn bộ hệ thống xử lý nướcthải mới

 Xử lý các văn bản, số liệu và bản vẽ trên các phần mềm ứng dụng củamáy tính

I.4 Các phương pháp thực hiện

Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp sau:

 • Phương pháp thu thập và nghiên cứu tài liệu

 • Phương pháp tiếp cận và thu thập thông tin

 • Phương pháp điều tra, khảo sát và phân tích nước thải

 • Phương pháp đánh giá

I.5 Giới hạn đề tài

Đề tài tốt nghiệp được giới hạn bởi:

 • Thời gian thực hiện từ ngày 1/10/2007 đến ngày 25 / 12 /2007

 • Diện tích và công nghệ hệ thống xử lý nước thải đã có sẵn

 • Kinh phí của công ty

I.6 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện tại lưu lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý đã tăng so vớithiết kế trước đây là 200m3/ngày đêm Điều này đã dẫn tới tình trạng chảy tràn ởbể gạn mủ 1 và bể cân bằng Tại bể cân bằng có một lớp váng bọt dày cao su nổitrên bề mặt do thời gian lưu nước tại bể gạn không đủ lớn để gạn mủ

Tuy hệ thống nằm cách xa khu dân cư khoảng hơn 1km nhưng mùi hôi vẫnảnh hưởng lớn đến người dân Hiện vấn đề này đang là mối quan tâm lớn của cáccấp lãnh đạo công ty và các nhà nghiên cứu Mùi hôi của hệ thống phát sinh từnguồn thải do trong nước thải có một lượng lớn khí NH3 còn sót lại từ công đoạnchống đông của mủ cao su; mùi hôi tại bể gạn mủ, bể trộn, bể cân bằng do H2Ssinh ra từ sự phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh vật

Trong thời gian gần đây, qua việc theo dõi, thống kê và phân tích các mẫunước thải tại cùng một công trình đơn vị của hệ thống cho kết quả không ổn địnhvà có sự chênh lệch lớn Thông số đầu ra của hệ thống xử lý cũng không ổn định,các chỉ tiêu như pH, tổng nitơ… vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với tiêu chuẩnxả thải của ngành Vậy nhu cầu cấp bách đặt ra là làm sao để xử lý triệt để chất

ô nhiễm đạt yêu cầu xả thải và ít ảnh hưởng đến con người và môi trường, cũngnhư làm cho hệ thống hoạt động ổn định?

Trước tình hình đó em tiến hành nghiên cứu và xin đề xuất cải tạo hệthống xử lý nước thải của nhà máy với hy vọng sẽ khắc phục được những khiếmkhuyết còn tồn tại của hệ thống.

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU XUÂN

LẬP- CÔNG TY CAO SU ĐỒNG NAI II.1 Tổng quan về Công ty cao su Đồng Nai

II.1.1 Giới thiệu

Tên đơn vị: Công ty Cao su Đồng Nai

Tên tiếng Anh: Dong Nai Rubber Company (DONARUCO)

Vị trí Công ty: Ấp Trung Tâm-xã Xuân Lập-Thị xã Long Khánh-tỉnh Đồng NaiĐiện thoại: 061.724633

E-mail: donaruco@hcm.vnn.vn

Website: www.donaruco.com

Các tiêu chuẩn quốc tế đạt được: ISO 9002

Khen thưởng cao nhất: Huân chương độc lập hạng Hai

II.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển:

Công ty Cao Su Đồng Nai thành lập ngày 2/6/1975 trên cơ sở tiếp quản 12 đồn điền cao su thuộc bốn công ty tư bản Pháp gồm:

- Công ty Những Đồn Điền Đất Đỏ (Secíete des plantation – deTerres Rouges ) thành lập 1910, trung tâm đặt tại Quảng Lợi công ty có 2 đồnđiền: Bình Sơn và Cẩm Mỹ.

- Công ty đồn điền cao su Xuân Lập (Secíete des plantationD`hellveas Xuan Loc, viết tắt là SPTR) thành lập năm 1911 Công ty này chỉ có

1 đồn điền ở Hàng Gòn ( nay là thị xã Long Khánh)

- Công ty cao su Đồng Nai (Les Caoutchoucs du DoNai, viết tắt làLCD) thành lập năm 1908 có 3 đồn điền Trảng Bom , Cây Gáo và Túc Trưng

- Công ty đồn điền cao su Đông Dương (Socíete indo ChinoisePlantation d ` Hellvear, viết tắt là SIBH) thành lập năm 1935 Công ty có 6 đồnđiền là: An lộc, Dầu giây, Ông quế, Bình Ba, Bình Lộc, Long Thành

- Khi tiếp quản công ty sau chiến tranh, tình hình công ty đứng trướcvô vàn khó khăn và thử thách Diện tích cao su còn lại thưa thớt, đa phần già cỗivà không còn khả năng khai thác Công nhân đa phần ở độ tuổi cao, nguồn tàichính cạn kiệt… các nhà máy chế biến vừa lạc hậu vừa bỏ phế lâu ngày và thiếutrang thiết bị thay thế… nhìn chung tình hình khi tiếp quản công ty cao su ĐồngNai đang trong tình trạng 3 kiệt: năng lực vườn cây cao su kiệt, sức lao động kiệtvà vật tư thiết bị kiệt

- Trước những khó khăn phức tạp ban đầu công ty đã phát huy sứcmạnh truyền thống cách mạng của công nhân cao su, kiên trì nhẫn nại vựơt quakhó khăn, đặt nhiệm vụ khôi phục, xây dựng và phát triển công ty lên hàng đầu…những cố gắng đó thật đáng quý, thật phi thường đã giúp công ty thay mầu áomới, khó khăn đẩy lùi và tương lai đang rộng mở

- Năm 1990 trở về trước lượng mủ khai thác và chế biến chiếm hơn50% tổng sản lượng toàn ngành

- Năm 2005 công ty có diện tích cao su đưa vào khai thác là hơn 21 havà chế biến được hàng chục ngàn tấn mủ cao su

- Hiện nay công ty đang quản lý 48 532 ha trong đó có 35 387 ha vườncây khai thác Đứng trước cơ chế mở cửa của thời đại công ty đang tìm cho mìnhmột hướng đi tốt hơn trong sản xuất, nâng cao doanh thu cũng như quan tâm đếnđời sống của công nhân Một điều đặc biệt mà công ty đã đạt được đó là công tácquản lý và xử lý môi trường đạt đựơc những thành công nhất định

II.1.3 Ch ứ c n ă ng ,nhi ệ m v , lĩnh vực hoạt động và tình hình sản xuất ụ,

a Chức năng, nhiệm vụ :

Công ty Cao Su Đồng Nai có chức năng : phát triển kinh tế cây cao su trênđịa bàn đã được quy hoạch, thực hiện hoàn thành kế hoạch chỉ tiêu, pháp lệnhkhai hoang, trồng mới và khai thác chế biến mủ cao su

II.1.4 Cơ cấu tổ chức:

Hiện nay Công ty Cao su Đồng Nai có 13 nông trường, 04 nhà máy xí nghiệpchế biến, và 10 phòng ban trực thuộc Tổng số cán bộ, công nhân viên chức là14.841 người Trong đó có trên 11.800 hộ gia đình công nhân với gần 40.000 hathuộc địa bàn Công ty trải dài trên 5 huyện và 1 thị xã gồm: huyện Cẩm Thành,Thống Nhất, Trảng Bom, Định Quán, và thị xã Long Khánh

Công ty cao su Đồng Nai trực tiếp quản lý 13 nông trường gồm :

1- Nông trường An Lộc cách văn phòng công ty 3 km, cách TP.HCM 75 km, diện tích 2.424 ha

2- Nông trường Bình Lộc cách văn phòng công ty 15 Km, cách TP.HCM 84 km, diện tích 2.073 ha

3- Nông trường Dầu giây cách văn phòng công ty 06 km, cách TP.HCM 70 km, diện tích 2.216 ha

4- Nông trường Long thành cách văn phòng công ty 33 km, cách TP.HCM 54 km, diện tích 3.568 ha

5- Nông trường Bình sơn cách văn phòng công ty 27 km, cách TP.HCM 68 km diện tích 3.046 ha

6- Nông trường Cẩm mỹ cách văn phòng công ty 33 km, cách TP.HCM 109 km, diện tích 3.463 ha

7- Nông trường Cẩm đường cách văn phòng công ty 28 km, cách TP.HCM 104

11- Nông trường Thái Hiệp Thành cách văn phòng công ty 50 km, cách TP.HCM

+ Nhà máy An Lộc : cách văn phòng Công ty 0,5km và cách TP.HCM 76

km Chuyên sản xuất SVR 5, SVR3L, SVR CV50, SVR CV60

+ Nhà máy Xuân Lập: cách văn phòng Công ty 01 km và cáchTP.HCM 75

km Chuyên sản xuất SVR 10, 10CV, SVR 20,20CV, Latex HA và LA, Skim

+ Nhà máy Cẩm Mỹ :cách văn phòng Công ty 30 km và cách TP.HCM

109 km Chuyên sản xuất SVR 5, SVR L, 3L, SVR CV50, SVR CV60

+ Nhà máy Long Thành: cách văn phòng Công ty 38 km và cách TP.HCM

58 km Chuyên sản xuất SVR 5, SVR 3L, SVR CV50, SVR CV60, Latex HA và

LA, Skim

+ Nhà máy cổ phần Hàng Gòn : Cty có 50% vốn, cách văn phòng Công

ty15 km và cách TP.HCM 88 km Chuyên sản xuất SVR 5, SVR L, 3L, SVRCV50, SVR CV60

Hình 1: Sơ đồ tổ chức của công ty

II.2 Tổng quan về Nhà máy ch ế bi ế n cao su Xuân L ậ p

II.2.1 Giới thiệu

Tổng diện tích nhà máy : 93.000 (m2)

Ngày 10 tháng 10 năm 2002 nhà máy chế biến cao su Xuân Lập thành lập,chủ yếu chế biến mủ Latex

Ngày 20/10/2005 nhà máy Dầu Giây chuyển về, và sát nhập vớiø nhà máychế biến cao su Xuân Lập Khi chuyển lên địa điểm mới, nhà máy tiếp tục chếbiến mủ tạp

Như vậy ngày 20/10/2005 nhà máy Xuân Lập bao gồm 03 dây chuyền sảnxuất được phân bố tập trung tại 3 khu vực sản xuất chính:

 Dây chuyền sản xuất mủ kem từ mủ nước

 Dây chuyền sản xuất mủ Skim từ nguồn thải của mủ latex

 Dây chuyền sản xuất mủ cốm từ mủ tạp.

Nguyên liệu của nhà máy tiếp nhận nguồn mủ nước từ 5 nông trườngTrảng Bom, Dầu Giây, Bình Lộc, Túc Trưng và An Lộc

Sản phẩm được xuất khẩu sang thị trường nước ngoài khỏang 70-80% vàcung cấp cho thị trường trong nước khoảng 20%

Tổng số lao động hiện nay của nhà máy là 228 người (47 nữ), trong đónhân viên văn phòng và phụ trợ là 35 người, công nhân trực tiếp sản xuất là 193người và thời gian làm việc là 2 ca/ngày

II.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất

II.2 2 1 Quy trình sản xuất mủ Latex từ mủ nước :

Mủ cao su được khai thác từ các công trường, được xe thu gom và vậnchuyển về nhà máy.Tại nơi tiếp nhận của dây chuyền sản xuất mủ kem, mủ đượcbơm vào bồn lắng, lưu trữ một thời gian , chuyển qua máy ly tâm, gạn lọc còn mủtinh khiết, và được bơm vào bồn thành phẩm, tại bồn thành phẩm thường xuyênnạp NH3 và khuấy để đủ ngày lưu là xuất hàng

Quy trình tóm tắt :

Hồ tiếp nhận bồn lắng máy ly tâm bồn thành phẩm

Hình 2: Quy trình sản xuất mủ Latex từ mủ nước

Quy trình tạo ra sản phẩm phụ Skim từ sản xuất mủ latex :

Sản phẩm phụ Skim, được tạo ra nguyên liệu thải trong dây chuyền sảnxuất mủ Latex Mủ nước sau khi qua máy ly tâm, phần cao su nguyên chất sẽđược chuyển vào bồn thành phẩm; phần cặn cao su còn dư lại sẽ được thải ra,theo mương dẫn vào hồ chứa Tại đây, nó sẽ được bơm qua tháp khử Amoniac,sau đó được đánh đông tại mương bằng axit sunphuric, sau khi đông sẽ được cánmỏng thành tấm và đem bán cho các công ty thu mua

Đưa đến dây chuyền sản xuất mủ cốm

Bồn thành phẩm mủ kem

Mủ Nước

Hồ tiếp nhận

Máy ly tâm

Bồn trung chuyển

Mương đánh đông

Xuất xưởng

Hồ chứa

Tháp khử AmoniacHoá chất

bảo quản

II.2.2.2 Quy trình sản xuất mủ cốm t ừ m ủ ø tạp:

Nguyên liệu sử dụng cho sản xuất mủ cốm gồm có mủ tạp (mủ cao su khôtừ nông trường cao su, mủ hư, rơi vãi trong quá trình chế biến …)

Quy trình công nghệ sản xuất mủ cốm từ mủ tạp gồm các công đoạn sau:

- Công đoạn xử lý nguyên liệu: mủ tạp có chứa nhiều tạp chất: đất,

cát, rác… do đó trong giai đoạn đầu cần phải cắt, ngâm nước và rửa sạch nhiều lầnđể loại bỏ tạp chất

- Công đoạn gia công cơ học: mủ sau khi được loại bỏ tạp chất sẽ theo

băng tải vào máy cắt ép thô rồi tiếp tục vào máy băm thô, sau đó qua máy cán.Tùy theo chất lượng của nguyên liệu số lần cắt từ 8 - 12 lần Sau khi cán, mủdạng tờ được cán cắt để tạo hạt cốm

- Công đoạn sấy: sau khi tạo cốm, mủ được qua công6 đoạn sấy ở

nhiệt độ 110 – 1200C

- Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: sau khi ra khỏi lò sấy và được

thông gió bằng quạt để giảm nhiệt độ, mủ được cân cán và ép thành bánh, sau đóđược đóng PE và cho vào Palette

Quy trình tóm tắt :

Hồ ngâm rửa máy cắt băm thô máy cán máy băm

lưu kho đóng gói sàn tung thành hạt

SVTH: LÊ THỊ HIỀN

Mủ Skim sau khi đánh đôngCán tạo tờ

Xếp hộc, để ráoBăm Cốm

Sấy khôCânÉp kiệnĐóng gói

Hình 3: Quy trình sản xuất mủ cốm từ mủ tạp

II.2.3 Các vấn đề vệ sinh môi trường

a Nước thải:

Nhà máy chế biến mủ cao su Xuân Lập sử dụng nguồn nước từ giếngkhoan từ Suối Tre Tổng lượng nước sử dụng cho toàn nhà maý là 1300 m3/ngàyđêm, trong đó:

 Sử dụng trong quá trình chế biến mủ kem, mủ cốm, vệ sinh xưởngsản xuất, sàn rửa xe

 Sử dụng cho hoạt động sinh hoạt của công nhân viên

 Tưới cây

 Dụng cho phòng cháy chữa cháy, và chỉ sử dụng 2 lần/năm khi nhàmáy diễn tập phòng cháy chữa cháy

Nước thải sản xuất phát sinh chủ yếu từ công đoạn ngâm rửa mủ tạp, bămcốm và hoạt động tráng rửa bể nhập liệu, mương đánh đông, bồn ly tâm, nước rửamáy móc và các bồn chứa… Lượng nước này được dẫn về trạm xử lý cùng nướcthải sinh hoạt của công nhân

Nước thải sau khi xử lý sẽ được thải vào nguồn tiếp nhận là suối Hôn cáchnhà máy khoảng 1 km

b Bụi và khí thải:

Do đặc thù của ngành chế biến mủ cao su là sử dụng các loại hoá chất dễbay hơi và gây mùi nên có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó còn cócác nguồn ô nhiễm khác là khí thải từ lò sấy, máy phát điện và quá trình vậnchuyển nguyên vật liệu ra vào nhà máy

Bụi và khí thải của nhà máy phát sinh từ các nguồn sau :

 Quá trình chế biến mủ từ khâu tiếp nhận nguyên liệu, đánh đông, cántạo tờ, băm cốm, ly tâm phát sinh chủ yếu là NH3, H2S,H2SO4,CXHY

 Từ các phương tiện chuyên chở nguyên liệu và hàng hoá làm phát sinhchủ yếu bụi, CO, SO2,NO2

 Ống thoát khí lò sấy và máy phát điện ( chỉ hoạt động khi mất điện ) sửdụng dầu DO phát sinh chủ yếu bụi, NOX,SO2,CO Lượng dầu DO sử dụng cho lòsấy là 18.700 lít/tháng và cho máy phát điện là 3.350 lít/ tháng

d Tiếng ồn :

Tiếng ồn phát sinh chủ yếu do vận hành máy móc thiết bị từ khâu tiếp nhậnnguyên liệu, ly tâm, cán tạo tờ, băm cốm và cán cắt, các phương tiện vận chuyểnhàng hoá ra và vào nhà máy Bên cạnh đó, tiếng ồn còn phát sinh do máy phátđiện tuy nhiên không thường xuyên do máy phát điện chỉ hoạt động khi mất điện.Bảng1 : Mức ồn đo được tại một số vị trí máy sản xuất

TT Vị trí đo

Mức ápâm chung(dBA)

Mức áp âm (dBA) ở các tần số (Hz)

63 125 250 500 1K 2K 4K 8K

01 Đầu máy cắt thô

(ồn ảnh hưởng ) 86.7 49 63 76 79 83 82 75 67

02 Cuối máy cắt thô 90.1 50 68 79 84 87 86 78 70

03 Khu vực máy cắt

07 Khu vực máy sàn

08 Bàn làm việc

09 Khu vực máy ép 85.8 53 64 72 76 81 79 74 63

10 Khu vực tiếp nhận

11 Khu vực máy li

Nguồn: Sở y tế Đồng Nai –Trung tâm y tế khu công nghiệp

Có 08/13 mẫu đo vượt TCVS lao động Mức áp âm liên tục tại nơi làm việckhông quá 85 dBA trong 8 giờ Nếu thời gian tiếp xúc với tiếng ồn giảm 1/2, mứcồn cho phép tăng thêm 5 dBA:

 Tiếp xúc 4 giờ tăng thêm 5 dBA mức cho phép là 90dBA

 Tiếp xúc 2 giờ tăng thêm 5 dBA mức cho phép là 95 dBA

 Tiếp xúc <15 phút tăng thêm mức cho phép là 115 dBA

 Tiếp xúc mức cực đại không quá 115 dBA

e Chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp và chất thải nguy hại :

Chất thải của nhà máy chế biến mủ cao su Xuân Lập được chia làm 3 loạichính bao gồm chất thải sinh hoạt, công nghiệp và chất thải nguy hại

 Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhà ăn, nhà vệ sinh, văn phòng …cókhối lượng trung bình là 30-35 kg/ngày

 Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại phát sinh từ hoạt động sảnxuất bao gồm cao su vụn từ dây chuyền mủ cốm khoảng 150-200 kg/tháng, bao bìđóng gói hư hỏng khảng 50-60 kg/tháng

 Chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động sản xuất gồm có can đựnghoá chất khoảng 200 thùng/tháng, giẻ lau, găng tay dính dầu nhớt, túi nilon đựnghoá chất, bóng đèn hư, cặn nhớt… khoảng 22 kg/tháng

Bên cạnh đó còn phát sinh bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhưng chưađược liệt kê trong sổ đăng ký chủ nguồn thải…

Chất thải của nhà máy bao gồm chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp đượcthu gom hàng ngày và tập trung vào khu vực quy định cho từng loại chất thải.Chất thải nguy hại được thu gom tuỳ thuộc vào thời gian xuất hiện và cũng đượclưu trữ vào khu vực riêng

 Chất thải rắn sinh hoạt được tập trung phía sau khuôn viên nhà máy, códiện tích khoảng 10 m2 Toàn bộ chất thải sinh hoạt được tập trung lưu trữ trongthùng nhựa hoặc bao nylon trước khi được đem đốt hoặc chôn lấp tại nhà máy

 Khu vực lưu trữ chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại có diệntích khoảng 35m2 có tường chắn, mái che, nằm cách khu vực sản xuất khoảng100m gồm khu vực chất thaỉ rắn công nghiệp và khu vực chất thải nguy hại Chấtthải rắn công nghiệp chủ yếu là vỏ bao PP, PE hư từ khâu đóng góp được đóngbao và chất đống Chất thải nguy hại gồm thùng can, bao chứa hoá chất được tậptrung vào vị trí quy định, bao nylon và giẻ lau, găng tay dính hoá chất được đóngbao hoặc để trong thùng chứa Tuy nhiên, nhà máy chưa gắn bảng tên chất thảicũng như bảng báo đặc tính ăn mòn, cháy, phản ứng hay độc hại của chất thảinguy hại

II.2.4 An tồn lao động và phịng chống cháy nổ

a An to àn lao động:

Trong nhà máy các thiết bị máy mĩc thường xuyên được bảo trì, tu sửa, củng

cố, bổ sung hệ thống tiếp đất đảm bảo an tồn trong sản xuất khơng cĩ sự cố xảy ra

Về cơng tác thơng tin tuyên truyền nhà máy cũng thường xuyên kiểm tra, tuyêntruyền nhắc nhở và vận động cơng nhân chấp hành tốt nội quy quy định Ngồi racơng ty cũng đã trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân cho người lao động:

 Áo mưa :152 cái (trong đó: 48 áo mưa bộ)

 Quần áo, nón: 507 bộ

 Xà Bông: 291 kg

 Giầy vải :118 đôi

 Găng tay cao su :850 đôi (găng tay dài :90 đôi)

 Găng tay vải :650 đôi

 Giầy ủng :146 đôiNgoài các trang bị bảo hộ lao động nêu trên, nhà máy còn đề nghị trang bịthêm cho một số công nhân có điều kiện làm việc trong môi trường ẩm ướt vàtiếp xúc với hóa chất độc hại cùng các dụng cụ khác cho bộ phận thợ như :

 Mặt nạ phòng độc :06 cái

 Khẩu trang hoạt tính :70 cái

 Kính chống hóa chất :40 cái

 Dây đai an toàn : 02 cái

 Mặt nạ hàn : 01 cái

 Nút tai chống ồn : 110 nút

b P hịng chống cháy nổ

Nhà máy đã lên phương án phòng chống cháy nổ (PCCN), và đã triển khaikế hoạch thực hiện đến tận công nhân Tổ chức tốt các đợt tập huấn công tácPCCN tại từng đơn vị sản xuất, và sẵn sàng tham gia các cuộc hội thao do xínghiệp, công ty tổû chức

Phương tiện chữa cháy gồm có:

 Cây nước chữa cháy :6 cây

 Bình CO2: 5 bình

 Azum: 10 bình

 Bột khô: 2 bình

 Tủ đựng vòi PCCC: 9 cái

 Ụ cát: 9 ụ

 Câu liêm: 2 cái

 Thang tre: 2 cái

 Thang sắt: 2 cái

 Băng ca cứu thương: 2 cái

 Xẻng: 6 ca

 Quả cầu CC tự động: 15 quả

 Dàn giáo: 2 sàn

 Bao bố: 3 cái

 Máy dầu CC: 1 máy

 Bớm nước CC: 1 bơm

 Bình F4: 11 bình

 Bình F8: 24 bình

 Đầu phun: 8 cái

CH

ƯƠ NG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH

CHẾ BIẾN CAO SU

III.1 Sản phẩm cao su , nguồn gốc và đặc tính nước thải cao su

III.1.1 Sản phẩm cao su

Sản phẩm của công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên được chia làm hailoại là cao su khô và cao su lỏng:

- Cao su khô: là các sản phẩm dưới dạng rắn như cao su khối (cốm),cao su tờ và cao su crepe ….

- Cao su lỏng: là các sản phẩm dưới dạng mủ cao cô đặc để có hàmlượng cao su chừng 60% Do phương pháp chế biến cao su lỏng chủ yếu làphương pháp ly tâm nên cao su lỏng còn được gọi là mủ Li Tâm Quá trình chếbiến mủ li tâm cũng cho ra một sản phẩm phụ là mủ Skim chứa chừng 5% caosu

Trong chế biến cao su khối, mủ kem từ vườn cây đưa về được tiếp nhận tạinhà máy, sau đó được khuấy trộn trong một bồn chứa, được pha loãng rồi để lắngtrong một thời gian, sau đó được chuyển sang các mương đánh đông Tại mươngđánh đông người ta cho thêm axít loãng (axít formic 1% hay axit acetic 2% ).Dưới tác dụng của axít, các hạt cao su đông tụ lại thành khối và tách khỏi dungdịch mủ kem, phần còn lại là serum Các khối cao su đông tụ đó được gia côngqua nhiều công đoạn khác nhau để tạo thành các hạt cao su có kích thước chừng3-5 mm, trải qua nhiều công đoạn sấy khô rồi ép thành các bành cao su – đó làcác bành cao su thành phẩm gọi là cao su khối

Các sản phẩm cao su khác như cao su tờ và cao su crepe cũng trải qua quátrình chế biến tương tự như trên nhưng không trải qua quá trình tạo hạt

Cũng có trường hợp cao su khối được sản xuất từ cao su đã đông tụ (mủđông, mủ tạp …) khi đó quá trình chế biến bắt đầu ngay từ công đoạn gia công cơhọc

Trong sản xuất mủ Li Tâm, mủ cao su sau khi khuấy trộn được đưa vào nồi

li tâm quay với tốc độ khoảng 7000 vòng/phút Với tốc độ này lực li tâm đủ lớnđể tách các hạt cao su ra khỏi serum dựa vào sự khác biệt về trọng lượng riêngcủa chúng Sau khi mủ cao su được cô đặc được tách ra chất lỏng còn lại là serumchứa 5% cao su, serum này sẽ được làm đông tụ bằng axit sulphuric tạo thành

khối như một quy trình chế biến cao su khối thông thường nhưng sản phẩm này cótên gọi riêng là cao su khối Skim.

III.1.2 Nguồn gốc nước thải cao su

Trong quá trình chế biến cao su thiên nhiên, nguồn gây ra ô nhiễm môitrường chủ yếu là do nước thải, Nguồn nước thải này chủ yếu sinh ra từ các quátrình sau:

 Nguồn nước thải sinh ra từ quá trình chế biến cao su khối: Nước thảisinh ra chủ yếu ở các công đoạn khuấy trộn và pha loãng (nước thải A), đánhđông mủ và gia công cơ học (nước thải B), nước thải do vệ sinh bồn đánh đôngvà máy móc thiết bị nhà xưởng (nước thải C) Trong đó nguồn có hàm lượng ônhiễm cao nhất là nước serum, chúng chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ và chứa mộthàm lượng khoảng 2% hạt cao su chưa đông tụ Nước thải từ quá trình vệ sinhmáy móc thiết bị có hàm lượng chất ô nhiễm tương tự nhưng ít hơn

MỦ NƯỚC

TRỘN & PHA LỖNG

Nước thải A

 Nguồn nước thải sinh ra từ quá trình chế biến mủ ly tâm bao gồm:nước rửa máy móc và các bồn chứa, serum từ mương đánh đông của mủ Skim vànước rửa từ các máy gia công cơ học Trong số này nước thải từ mương đánh đôngmủ Skim có hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao nhất.

III.1.3 Đặc tính nước thải cao su

III.1.3.1 Thành phần

Bảng 2 : Thành phần hoá học của nước thải ngành chế biến cao su (mg/l)

Hình 4: Lưu đồ phương pháp chế biến cao su khối

GIA CƠNG CƠ HỌC

ÉP BÀNH

Nước thải C

Nguồn: Viện nghiên cứu cao su Việt Nam

Ngoài chất ô nhiễm hữu cơ, nước thải còn chứa N, P và K cùng với một sốkhoáng vi lượng, trong đó đáng kể nhất là N ở dạng Amoni với hàm lượng khoảng40-400 mg/l

III.1.3.2 Đặc tính ô nhiễm

Bảng 3 : Đặc tính ô nhiễm của nước thải ngành chế biến cao su

Chỉ tiêu chỉ thị ô nhiễm

Chủng loại sản phẩmCao su khối

Nguồn: Viện nghiên cứu cao su Việt Nam

Nước thải cao su thường có pH khoảng 4.2-4.5 do việc sử dụng axít để làmđông tụ tạo mủ cao su Đối với sản xuất mủ Skim đôi khi pH thấp hơn nhiều (đến

pH =1) Đối với cao su khối được chế tạo từ mủ đông tụ tự nhiên thì nước thải có

pH cao hơn (khoảng pH= 6.0) và tính axít của nó chủ yếu là do axít béo bay hơi,

kết quả của sự phân hủy sinh học các lipid và photpholiphid xảy ra khi tồn trữnguyên liệu.

Hơn 90 % chất rắn trong nước thải cao su là chất rắn bay hơi do có nguồngốc hữu cơ Phần lớn chất rắn này là những hạt cao su còn sót lại sau quá trìnhđông tụ

Hàm lượng nitơ hữu cơ thường không cao lắm và có nguồn gốc từ cácprotein trong mủ cao su Trong khi đó hàm lượng nitơ ở dạng amoni là rất cao, doviệc sử dụng amoni để chống đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển vàtồn trữ mủ cao su

Tóm lại: Nước thải chế biến cao su thuộc loại nước thải có tính chất gây ônhiễm nặng cho nguồn nước Những chất gây ô nhiễm mà nó chứa thuộc hai loạilà chất ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng thực vật

III.2 Các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến cao su

Cùng với việc phát triển ngành công nghiệp cao su thì trong nước và trênthế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc xử lý nước thải sơ chế cao su.Thực tế đã chứng minh phương pháp đem lại hiệu quả cao là phương pháp sinhhọc – sử dụng các chủng vi sinh vật thích hợp để phân hủy chất hữu cơ và chấtdinh dưỡng gây ô nhiễm nguồn nước Bên cạnh đó việc xử lý nước thải rất hiệuquả khi kết hợp với các phương pháp xử lý khác như phương pháp hóa lý, cơ học

…

III.2.1 Các phương pháp xử lý hóa lý

Mục tiêu của phương pháp xử lý hóa lý:

 • Tách rắn khỏi lỏng: song chắn rác, lắng, lọc

 • Tách lỏng khỏi rắn: nén bùn, tách nước thải khỏi bùn

 • Tách lỏng khỏi lỏng: tách dầu mỡ, tuyển nổi

 • Tách khí khỏi lỏng: tách amoni, tách khí sinh học

III.2.1.1 Các phương pháp xử lý vật lý

Các phương pháp vật lý thường hay được sử dụng trong xử lý nước thải chếbiến cao su thiên nhiên là: Lắng, lọc, tuyển nổi, hấp phụ, sục bay hơi

a) Phương pháp lắng

Mục đích:

- Khử SS trong nước thải

- Tách bông cặn sau quá trình keo tụ hay bông bùn sinh học

Các loại bể lắng thường dùng là: bể lắng cát, bể lắng ngang, bể lắng đứng,bể lắng li tâm

 Bể lắng cát

Áp dụng để tách cát và các tạp chất hữu cơ: cát có đường kính từ 0,2-1,25

mm, phần tử hữu cơ có đường kính nhỏ hơn 0,15 mm

Bể lắng cát gồm các lọai cơ bản như:

- Bể lắng cát ngang: v = 0,15m/s – 0,3 m/s

- Bể lắng cát đứng chảy từ dưới lên trên

- Bể lắng cát chảy theo phương tiếp tuyến

- Bể lắng cát sục khí

 Bể lắng ngang

Tuy bể lắng ngang dễ thiết kế, dễ thi công và vận hành đơn giản, áp dụngcho hệ thống chịu tải trọng lưu lượng lớn ( >15000 m3 ), nhưng thời gian lưu dàivà chiếm mặt bằng không nhỏ, chi phí lại xây dựng cao nên ít được ứng dụngtrong xử lý nước thải cao su mà lại được ứng dụng nhiều trong xử lý nước cấp

 Bể lắng đứng

Được sử dụng trong bể lắng đợt một trong xử lý nước thải, sử dụng ít diệntích đất nhưng lại có hiệu suất lắng thấp và chỉ lắng được cặn có tỉ trọng lớn Vậntốc lắng không lớn nên ít được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su

 Bể lắng ly tâm

Được ứng dụng trong bể lắng đợt một và đợt hai trong hệ thống xử lý nướcthải

-Ưu điểm:

Tiết kiệm diện tích, ứng dụng xử lý nước thải có hàm lượng cặn khácnhau, công suất lớn khoảng 20.000 m3/ngày đêm, hiệu suất xử lý nước thải cao vàcặn có tỉ trọng nhỏ cũng có thể lắng được

-Khuyết điểm:

Vận hành đòi hỏi kinh nghiệm, chi phí vận hành cao do sử dụng điện năng.Trong xử lý nước thải sản xuất cao su thiên nhiên thường sử dụng bể lắng

ly tâm và lắng cát vì hiệu suất cao

b) Phương pháp lọc

Áp dụng khử các hạt mịn vô cơ và hữu cơ khó lắng

- Nguyên tắc:

Dưới tác dụng của trọng lực áp suất cao hay áp suất chân không, các hạt sẽđược giữ lại trong lổ xốp của vật liệu lọc và lớp màng hình thành sau đó

- Các dạng lọc gồm có:

 Lọc áp suất

Loại các tạp phân tán chất không hoà tan và các chất khó lắng, hay các chất hoạtđộng bề mặt (phương pháp này còn gọi là phương pháp tách bọt)

Ưu điểm:

- Hoạt động liên tục

- Phạm vi ứng dụng rộng

- Thiết bị đơn giản, chi phí đầu tư vận hành không lớn

- Hiệu quả xử lý cao (95% - 98%), vận tốc lớn hơn so với lắng

- Thu hồi các cặn có độ ẩm thấp (90% - 95%)

- Tuyển nổi kèm theo thổi khí nên giảm: chất hoạt động bề mặt và chất dễbay hơi; vi khuẩn và vi sinh vật

Bản chất của quá trình này ngược lại với quá trình lắng, các chất lơ lửng sẽnổi lên bề mặt và tạo thành lớp trên bề mặt bể dưới sức đẩy của các hạt khí.Trong xử lý nước thải ngành chế biến cao su thiên nhiên thì bể tuyển nổi được ápdụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay tách bùn lắng sau xử lý sinh học

Các loại bể tuyển nổi thường được áp dụng là:

-Tuyển nổi chân không

-Tuyển nổi áp suất

- Tuyển nổi bơm dâng

- Tuyển nổi tạo bọt khí bằng cơ học

- Tuyển nổi ion

- Tuyển nổi phân tán khí qua vật liệu xốp …

-Hấp phụ hoá học: liên kết bề mặt là liên kết hoá học Năng lượng liên kếtlớn.

Các chất hấp phụ thường dùng như: than hoạt tính, nhựa tổng hợp, tro, xỉ,mạt cưa, silicagen, đất sét, zeolite, keo nhôm …

Hấp phụ được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su là xử lý các chất cómùi; xử lý, tách và thu hồi các chất hoà tan trong nước thải Hiệu quả xử lý đạt80% -95% và phụ thuộc bản chất hoá học của chất hấp phụ, diện tích bề mặt chấthấp phụ, cấu trúc hoá học của chất được hấp phụ

III.2.1.2 Các phương pháp xử lý hóa học

Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học bao gồm:đông tụ (keo tụ), khử trùng, oxi hoá

Chất đông tụ là hợp chất tự nhiên và tổng hợp:

- Hợp chất tự nhiên bao gồm: tinh bột, este, xenlulô, dectrin ((C6H10O5 - )n ,chất keo tụ vô cơ là: dioxit silic đã hoạt hoá (xSiO2.yH2O)

- Chất keo tụ tổng hợp bao gồm: [-CH2-CH-CONH2]n , poliacrilamic kỹthuật (PAA), PAA hydrat hoá

- Phế thải: chứa nhôm, sắt, xỉ

Các yếu tố ảnh hướng đến quá trình đông tụ là: pH, nhiệt độ, liều lượngchất đông tụ –keo tụ, tính chất nước thải, điều kiện trộn phối

Chất keo thụ thường được sử dụng trong xử lý nước thải cao su là là muốinhôm, muối sắt và hỗn hợp của chúng.

+Muối nhôm: Al2(SO4)3 18H2O; NaAlO2; Al2(OH)5Cl; KAl(SO4)2 12H2O;

NH4Al(SO4)2 12H2O

Các phản ứng tạo bông tương ứng là:

-Dung dịch: Al2(SO4)3 50% hiệu quả ở pH : 5 ÷ 7,5

Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 ↔ 2Al(OH)3 +3 CaSO4 +6 CO2

-Dung dịch: NaAlO2 45% hiệu quả ở pH : 9,3 ÷ 9,8

NaAlO2 + CO2 + H2O ↔ AL(OH)3 + Na2CO3

-Hỗn hợp Al2(SO4)3 50% và NaAlO2 45% pha trộn theo tỉ lệ 10:1 ÷ 20:1tăng hiệu quả lắng trong, tăng khối lượng riêng và vận tốc lắng bông cặn, khoảng

pH rộng

Al2(SO4)3 + 6 NaAlO2 +12H2O ↔ 8Al(OH)3 +3 Na 2 SO4

- Al2(OH)5Cl áp dụng cho môi trường có tính kiềm yếu:

2Al2(OH)5Cl + Ca(HCO3)2 ↔4 Al(OH)3 + CaCl2 +2 CO2

+ Muối sắt: Fe2(SO4)3 2H2O ; Fe2(SO4)3 3H2O; FeSO4 7H2O ; FeCl3( 10 ÷15% dung dịch)

Fe3+ : pH = 6÷9

Fe2+ : pH > 9,5

Các phản ứng tạo bông:

Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 ↔ Fe2(OH)3 + 3CaSO4

Fe2(SO4)3 +6 H2O ↔ 2Fe(OH)3 + 3 H2SO4

FeCl3 + 3 H2O ↔ Fe(OH)3 + 3 HCl

2FeCl3 + 3 Ca(OH)2 ↔ 2Fe(OH)3 + 3 CaCl2

 Đông tụ nước thải cao su bằng hoá chất:

Các hạt cao su mang điện tích âm sẽ bị trung hoà và kết dính lại bởi hoáchất Các hạt có kích thước càng lớn thì vận tốc đẩy nổi càng lớn và hạt cao su sẽ

di chuyển lên bề mặt nhanh hơn

Hoá chất thường sử dụng trong đông tụ cao su là H2SO4 , do giá thành rẻ vànồng độ đậm đặc cao Ngoài ra còn sử dụng CH3COOH và HCHO

Phương pháp này sử dụng dành cho nước thải có hàm lượng cao su cao(COD > 10.000 mg/l )

 Đông tụ nước thải cao su tự nhiên:

Nước thải cao su trong điều kiện tự nhiên sẽ tự đông tụ nhờ hoạt động của

 Đông tụ nước thải cao su bằng cách bổ sung vi sinh vật từ bùn tự hoại:

Sử dụng các vi sinh vật kị khí lên men axít để axit hoá các hợp chất hữu cơhoà tan trong nước thải, làm giảm pH của nước thải tạo ra các ion H+ đồng thờiphá vỡ các lớp protein bao quanh hạt cao su

Các ion H+ tạo ra làm nhiệm vụ trung hoà điện tích âm của các hạt cao sudạng keo với kích thước rất nhỏ trong nước thải Khi được các ion H+ bám vào thìrào cản điện thế của các hạt cao su giảm xuống và các hạt cao su lúc này dễ kếtdính lại với nhau tạo thành các hạt lớn hơn

Vi sinh vật kị khí và tuỳ nghi trong bể gạn mủ thực hiện quá trình axit hoáphân giải các chất hữu cơ dạng huyền phù và hoà tan các axit béo, sản phẩmcuối cùng tạo thành là CH4, CO2, H2O,

 Đông tụ nước thải cao su bằng hoá chất kết hợp với vi sinh

Sử dụng axít hạ pH của nước thải xuống dưới 6 để tạo môi trường thích hợpcho vi khuẩn axit hoá phát triển

Sau đó bổ sung vi khuẩn từ bùn tự hoại để phân huỷ các chất hữu cơ,chuyển về dạng axit, hạ pH làm đông tụ mủ cao su

b) Khử trùng

Nước sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng

105-106 vi khuẩn trong 1 ml nước Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thảikhông phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại củachúng Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyềnbệnh sẽ rất lớn Do vậy, cần phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi thải

ra nguồn tiếp nhận Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay là:

 Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo

 Dùng hypoclorit_canxi dạng bột Ca(ClO)2 hoà tan trong thùng dung dịch3-5% rồi định lượng vào bể khử trùng

 Dùng hypoclorit_natri; nước javen (NaClO)

 Dùng ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo ozon tạo ra Phươngpháp này phỉ cần chi phí khá cao

 Dùng tia UV do đèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra Phương pháp này cũngcần phải lưu ý về tính kinh tế của nó

 Dùng clorua vôi, CaOCl2

Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng Clo hơi và các hợp chấtcủa Clo là được sử dụng phổ biến vì chúng được ngành công nghiệp dùng nhiều,

có sẵn với giá thành chấp nhận được và hiệu quả khử trùng cao nhưng cần phảicó thêm các công trình đơn vị như trạm cloratơ (khi dùng clo hơi), trạm clorua vôi(khi dùng clorua vôi), bể trộn, bể tiếp xúc Tuy nhiên, những năm gần đây cácnhà khoa học đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng clo để khử trùng nước thảivới lý do sau:

 Lượng clo dư khoảng 0,5 mg/l trong nước thải để đảm bảo an toàn và ổnđịnh cho quá trình khử trùng sẽ gây hại đến cá và các vi sinh vật nướckhác

 Clo kết hợp với hydro cacbon thành các chất có hại cho môi trường sống

c) OXY HOÁ

Phương pháp oxy hoá có vai trò quan trọng trong xử lý nước thải và nướccấp tuy nhiên lại ít được ứng dụng trong xử lý nước thải chế biến cao su thiênnhiên, phương pháp này thường áp dụng cho xử lý bậc cao và khá tốn kém

Cơ chế của phương pháp này là dưới tác dụng của chất oxy hoá thì xảy rađồng thời hai phản ứng hoá học là phản ứng oxy hoá và phản ứng khử, sau phảnứng thì chất oxi hoá chất khử thay đổi trạng thái hoá trị Phần quan trọng củaphản ứng oxi hoá khử là sự tạo thành oxi nguyên tử từ các chất oxy hoá:

O2 → OMnO4- + H2O →2 MnO2 + 3 O + 2OH-

Oxy nguyên tử tạo thành sẽ là tác nhân oxy hoá các chất khử:

CaHbOc + d O2 → a CO2 + (b/2) H2O Các chất oxy hoá thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: O3 , H2O2 ,MnO4- , ClO2- , Cl2 , HOCl và O2

III.2.2 Các phương pháp xử lý sinh học:

Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học là việc dựa trên cơ sở hoạt độngphân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật Các vi sinh vậtsử dụng một số chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo

ra năng lượng tự sinh trưởng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tếbào, sinh trưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối tăng lên

Phương pháp này được sử dụng để phân hủy các chất có khả năng phân hủysinh học trong nước thải Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nướcthải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hoá học, hoá lý

Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứvào tính chất, hoạt động và môi trường sống của chúng, ta có thể chia phươngpháp sinh học thành những dạng sau:

 Xử lý trong điều kiện tự nhiên

 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạ

Phương pháp xứ lý nước thải bằng vi sinh vật được áp dụng rộng rãi trongviệc xử lý nước thải của ngành chế biến cao su thiên nhiên vì hiệu quả xử lý tốtvà tốn ít kinh phí

Mục tiêu:

Xử lý các chất hữu cơ bằng phương pháp hiếu khí (như bùn hoạt tính- hiếukhí, sinh trưởng bám dính) hoặc phương pháp kỵ khí (như UASB, AF)

Xử lý chất dinh dưỡng: Nitơ, Phốt pho

III.2.2.1 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.

Phương pháp xử lý qua đất:

Thực chất của quá trình xử lý là khi lọc qua đất thì các chất rắn lơ lửng vàkeo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều

vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất Những vi sinh vật này sẽ sử dụng oxy

của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chấtkhoáng Các công trình sử dụng phương pháp này là:

 Cánh đồng tưới

 Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc: Là những mảnh ruộng được san

bằng hay dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất Nước thải đượcphân phối vào những mảnh ruộng nhờ có mạng lưới và sau khi lọc qua đất lạiđược qua một mạng lưới khác để tiêu đi

Cánh đồng tưới nông nghiệp: Nước thải của thành phố, thị trấn, xí nghiệp công

nghiệp nếu không chứa các chất độc hại hay chứa với nồng độ cho phép là nguồnlợi có thể sử dụng để tưới cho cây trồng Vì vậy, cánh đồng tưới nông nghiệp vừađể phục vụ cho nông nghiệp, vừa để xử lý nước thải

 Hồ sinh học:

Hồ sinh vật là hồ xử lý sinh học và nó có nhiều tên gọi khác nhau: hồ oxyhoá, hồ ổn định nước thải, hồ hoàn thiện…

Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làmsạch diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên Các sản phẩm tạo thành sau khiphân hủy lại được rong tảo sử dụng

Hồ sinh vật có thể chia làm hai loại chính như sau:

- Loại 1: nước thải sau khi lắng sơ bộ qua các bể lắng được pha loãng vớinước sông theo tỷ lệ 1:3 đến 1:5 và cho chảy vào hồ Trong hồ cũng diễn ra quátrình đông tụ sinh học, oxy hoá các chất hữu cơ và do đó BOD của nước thải giảmxuống

- Loại 2: hồ không pha loãng với thời gian nước lưu lại trong hồ từ 1 đến 6tuần Theo cơ chế của quá trình xử lý nước thải ngưới ta phân biệt ba loại hồ sinhvật:

 Hồ yếm khí

 Hồ tùy tiện

 Hồ hiếu khí : hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

III.2.2.2 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo:

 Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí:

Quá trình hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân huỷ cácchất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan theo phương trình sau:

Chất hữu cơ + O2 + vi khuẩn  CO2 + NH3 + C5H7NO2 + các sản phẩm khác

Ngoài việc phân huỷ các chất hữu cơ để tạo ra tế bào mới, vi sinh vật còn thực hiện quá trình hô hấp nội sinh để tạo ra năng lượng theo phương trình:

C5H7NO2 + 5O2 + vi khuẩn  5CO2 + 2H2O + NH3 + năng lượng

Các vi khuẩn ở trên còn gọi là bùn hoạt tính và chúng tự sinh ra khi thổi khí vào nước thải Về khối lượng, bùn hoạt tính được tính bằng khối lượng chất bay hơi có trong tổng hàm lượng bùn (cặn khô), đôi khi còn gọi là sinh khối

Ta có thể áp dụng nhiều quá trình khác nhau khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong môi trường hiếu khí

 Quá trình sinh trưởng lơ lửng hiếu khí (aeroic sus pended-growth process)Đây là quá trình vi sinh vật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặnbùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước ở các bể xử lý sinh học Bể sinh họcnày luôn cần phải được làm thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến

hành phân huỷ chất hữu cơ và phát triển Ngoài bể sinh học ta cũng cần phải bốtrí thêm bể lắng để tách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn một phầnbùn trở lại bể sinh học nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sinh học vàxả bớt lượng bùn dư sinh ra trong quá trình phát triển.

Trong một số trường hợp, ta cũng có thể gộp chung hai bể sinh học và lắngthành một công trình duy nhất Khi đó, ta không còn phải tuần hoàn bùn mà chỉcần xả bùn dư Loại này còn gọi là bể sinh học hoạt động theo mẻ, là một dạngcủa bể aerotank Nó có ưu điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, phốt pho khivận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

 Quá trình sinh trưởng hiếu khí bám dính (aerobic attached-growth process)Là quá trình xử lý sinh học trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động đểchuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí cònvỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hay hạt có tính trơ như:nhựa, sỏi, xỉ, sành,…

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên tắc vi sinh vật dính bám đượcchia thành 2 loại: loại có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độtưới nước theo chu kỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước

Trong dòng nước thải có những vật rắn làm giá đỡ, các vi sinh vật sẽ dínhtrên bề mặt Trong số các vi sinh vật có nhhững loài sinh ra các polysacarit cótính chât dính như là các chất dẻo (gọi là polyme sinh học) tạo thành màng Màngnày cứ dày lên theo thời gian và thực chất đây là sinh khối vi sinh vật dính bámhay có định trên các chất mang Màng này có khả năng oxy hóa các chất hữu cơcó trong nước thải khi chảy qua hoặc tiếp xúc, ngoài ra màng còn có khả nănghấp phụ các chất bẩn lơ lửng có trong nước thải hoặc giun sán,…