Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su ba phúc với công suất 600m3ngày đêm

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu o

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án là tự làm, không sao chép bất cứ dưới mọi hình thức mà tự tìm tòi thông qua mạng internet, sách báo, tài liệu hướng dẫn cùng với đó là hướng dẫn giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn, nhà trường cùng

sự quan tâm của bạn bè, gia đình Nhờ vậy tôi đã hoàn thành xong đồ án đúng thời hạn

và tốt đẹp

Sinh viên thực hiện

Ký và ghi rõ họ tên

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin gởi lời cảm ơn đến Nhà trường đã cho em một nơi học tập tốt đẹp Em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể thầy cô trong Viện Ứng Dụng Khoa Học của trường Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, thầy cô đã luôn quan tâm và tận tình truyền đạt kiến thức song đó cũng phần nào chia sẻ những kinh nghiệm quý báu trong cuộc sống và công việc

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới GVHD: Th.S Vũ Hải Yến, là người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy Lâm Vĩnh Sơn cùng Nhà trường đã tạo điều kiện cho em được hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Cảm ơn bạn bè, gia đình luôn quan tâm, động viên và hỗ trợ trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Cảm ơn các thầy cô trong hội đồng đã đóng góp ý kiến, chỉnh sửa để cho bài đồ

án thêm hoàn chỉnh

Em xin chân thành cảm ơn!

Thành phố, Hồ Chí Minh, Ngày… Tháng… Năm 2018

Sinh viên Phan Tấn Thuận

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH iv

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích đề tài 2

3 Nội dung 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Phạm vi nghiên cứu 2

6 Ý nghĩa 3

7 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO SU VÀ CÔNG TY TNHH CAO SU BA PHÚC 4

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp cao su 4

1.1.1 Khái quát 4

1.1.2 Thành phần hóa học và cấu tạo của mủ cao su 4

1.1.3 Quy trình sơ chế mủ cao su 5

1.1.4 Sản phẩm từ cao su thiên nhiên 5

1.2 Tổng quan về công ty TNHH Cao su Ba Phúc 6

1.2.1 Thông tin chung về TNHH Cao su Ba Phúc 6

1.2.2 Các hoạt động sản xuất của nhà máy 7

1.2.3 Trang thiết bị, nhu cầu nguyên, nhiên liệu và điện, nước của công ty 11 1.3 Nguồn phát sinh, lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải công ty TNHH cao su Ba Phúc 12

1.3.1 Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải của công ty TNHH cao su Ba

Phúc 12

1.3.2 Thành phần và tính chất nước thải của công ty TNHH cao su Ba Phúc 14

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU 17

2.1 Các phương pháp chính trong xử lý nước thải cao su 17

2.1.1 Phương pháp cơ học 17

2.1.2 Phương pháp hóa lý 18

2.1.3 Phương pháp sinh học 18

2.2 Các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su đang áp dụng 24

2.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại nhà máy cao su Long Hòa, công suất 1600 m 3 /ngđ 24

2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại nhà máy cao su Bến Súc, công suất 2500 m 3 /ngđ 26

2.2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại hà máy cao su Đức Thuận, công suất 100 m 3 /ngđ 28

CHƯƠNG 3: THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 30

3.1 Thành phần đầu vào 30

3.2 Tiêu chuẩn 30

3.3 Đề xuất công nghệ 31

CHƯƠNG 4 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 37

4.1 Phương án 1 37

4.1.1 Song chắn rác 37

4.1.2 Hố thu 40

4.1.3 Bể gạn mủ 41

4.1.4 Bể lắng cát 43

4.1.5 Bể điều hòa 46

4.1.6 Bể UASB 51

4.1.7 Bể Anoxic 61

4.1.8 Bể Aerotank 63

4.1.9 Bể lắng 2 71

4.1.10 Bể khử trùng 75

4.1.11 Bể nén bùn 77

4.2 Phương án 2 79

4.2.1 Song chắn rác 80

4.2.2 Hố thu 83

4.2.3 Bể gạn mủ 84

4.2.4 Bể lắng cát 86

4.2.5 Bể điều hòa 89

4.2.6 Bể lắng 1 93

4.2.7 Bể UAF 98

4.2.8 Bể SBR 101

4.2.9 Bể khử trùng 116

4.2.10 Bể nén bùn 117

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KINH TẾ Error! Bookmark not defined 5.1 Chi phí đầu tư phương án 1 Error! Bookmark not defined 5.1.1 Công trình xây dựng Error! Bookmark not defined 5.1.2 Thiết bị - máy móc 122

5.1.3 Chi phí vận hành 122

5.1.4 Khấu hao 123

5.2 Chi phí đầu tư phương án 2 123

5.2.1 Công trình xây dựng 123

5.1.2 Thiết bị - máy móc 124

5.1.3 Chi phí vận hành 125

5.1.4 Khấu hao 125

5.3 So sánh và lựa chọn công nghệ xử lý 126

KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN 127

1 Kết luận 127

2 Kiến nghị 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa

BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày

BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học

DO Demand Oxygen – Oxy hòa tan

F/M Food/Microorganism ratio – Tỷ lệ lượng thức ăn ( hay chất ô nhiễm) trên

một đơn vị vi sinh vật trong bể sinh học hiếu khí MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solid

MLSS Mixed Liquor Suspended Solid

N Nitơ – Hay hàm lượng nitơ có trong nước thải để cho vi sinh vật hấp thụ

P Phốt pho – Hay hàm lượng phốt pho có trong nước thải để cho vi sinh vật

hấp thụ PVC Polyvinyl clorua

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SBR Sequence Batch Reactor – Bể phản ứng sinh học từng mẻ

SS Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng

STK Thép mạ kẽm

TCXDVN Tiêu chuẩn Xây Dựng Việt Nam

TNHH Trách nhiệm hữu hạn

TSS Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng

UAF Upflow Anaerobic Filter – Bể lọc kỵ khí dòng chảy ngược

UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket – Xử lý sinh học dòng chảy ngược

qua tầng bùn kỵ khí

uPVC Polyvinyl clorua unplasticized

USD United States Dollar – Đô la Mỹ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của mủ cao su 4

Bảng 1.2 Sản phẩm và công suất sản xuất trung bình của công ty 8

Bảng 1.3 Tính chất nước thải sản xuất chưa xử lý của công ty 15

Bảng 2.1 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Long Hòa 24

Bảng 2.2 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Bến Súc 26

Bảng 2.3 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Đức Thuận 28

Bảng 4.1 Thông số thiết kế song chắn rác phương án 1 40

Bảng 4.2 Thông số thiết kế hố thu phương án 1 41

Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể gạn mủ phương án 1 43

Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể lắng cát phương án 1 46

Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể điều hòa phương án 1 50

Bảng 4.6 Thông số thiết kế bể UASB phương án 1 60

Bảng 4.7 Thông số thiết kế bể Anoxic phương án 1 62

Bảng 4.8 Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn 68

Bảng 4.9 Thông số thiết kế bể Aerotank phương án 1 70

Bảng 4.10 Thông số thiết kế bể lắng 2 phương án 1 75

Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể khử trùng phương án 1 76

Bảng 4.12 Thông số thiết kế bể nén bùn phương án 1 79

Bảng 4.13 Thông số thiết kế song chắn rác phương án 2 82

Bảng 4.14 Thông số thiết kế hố thu phương án 2 84

Bảng 4.15 Thông số thiết kế bể gạn mủ phương án 2 85

Bảng 4.16 Thông số thiết kế bể lắng cát phương án 2 88

Bảng 4.17 Thông số thiết kế bể điều hòa phương án 2 93

Bảng 4.18 Thông số thiết kế bể lắng 1 phương án 2 98

Bảng 4.19 Thông số thiết kế bể lọc kị khí vật liệu đệm ……….…… 99

Bảng 4.20 Thông số thiết kế bể UAF phương án 2 101

Bảng 4.21 Thông số thiết kế bể SBR phương án 2 115

Bảng 4.22 Thông số thiết kế bể khử trùng phương án 2 117

Bảng 4.23 Thông số thiết kế bể nén bùn phương án 2 120

Bảng 5.1 Bảng chi phí xây dựng các công trình đơn vị phương án 1 121

Bảng 5.2 Bảng danh mục và giá thiết bị phương án 1 121

Bảng 5.3 Bảng chi phí hóa chất phương án 1 122

Bảng 5.4 Bảng chi phí xây dựng các công trình đơn vị phương án 2 122

Bảng 5.5 Bảng danh mục và giá thiết bị phương án 2 123

Bảng 5.6 Bảng chi phí hóa chất phương án 2 124

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH

Hình 1.1 Quy trình công nghệ chế biến mủ cốm từ mủ nước (SVR 3L) 8 Hình 1.2 Quy trình công nghệ chế biến mủ cốm từ mủ tạp (SVR 10 và SVR 20) 9 Hình 2.1 Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn 20 Hình 2.2 Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của bể SBR 21 Hình 2.3 Sơ đồ hồ tùy nghi 22 Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su của nhà máy cao su Long Hòa 25 Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su của nhà máy cao su Bến Súc 27 Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su của nhà máy cao su Đức Thuận 29 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 31 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 32

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Cao su là cây công nghiệp chủ lực, một trong mười mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của nước ta hiện nay Sản phẩm cao su Việt Nam chủ yếu dùng để xuất khẩu (90%), tuy nhiên chúng ta mới xuất khẩu mủ cao su sơ chế Năm 2016, Việt Nam xuất khẩu khoảng 1,26 triệu tấn cao su thiên nhiên, đạt kim ngạch 1,67 tỷ USD, tăng 10,6% về khối lượng và tăng 9% về giá trị so với năm 2015 Cao su tiếp tục có mặt trong danh sách 10 mặt hàng chủ lực của ngành nông nghiệp Việt Nam, có kim ngạch xuất khẩu đạt trên 1 tỷ USD

Ngoài tiềm năng công nghiệp, cao su còn có nhiều công dụng như phủ xanh đất trồng, bảo vệ đất tránh bị rửa trôi, xói mòn và hạn chế ô nhiễm không khí giúp cải thiện môi trường Tuy vậy, ngành công nghiệp chế biến mủ cao su lại có các tác động xấu tới môi trường điển hình như nước thải từ các nhà máy chế biến cao su thường có hàm lượng chất hữu cơ cao đến rất cao góp phần gây ô nhiễm khu vực xung quanh ảnh hưởng tới sức khoẻ, đời sống con người Bắt nguồn từ việc nồng độ chất thải quá cao nên xử lý thường chưa triệt để trước khi xả thải ra bên ngoài

Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong những ngành có mức độ gây ô nhiễm cao: khí, hoá chất độc hại, lưu lượng nước thải có chất hữu cơ nồng độ cao, cùng với việc gây mùi hôi thối,… Do vậy, ngành cần phải có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, để xử lý triệt để ô nhiễm, bảo vệ môi trường

Công ty TNHH Cao su Ba Phúc tiền thân là doanh nghiệp Hồng Thanh, cơ sở nhà máy chế biến mủ cao su Ba Phúc tọa lạc số 261, ấp Đồng Sến, xã Định An, Huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương Hoạt động chủ yếu của nhà máy là chế biến mủ cao su với công suất 600 m3/ngàyđêm Trong quá trình chế biến mủ cao su, lượng nước thải ra

có nồng độ hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như axit acetic, đường, protein…khiến nguồn nước ô nhiễm , cùng với sự phân hủy kỵ khí của các chất hữu cơ trong nước tạo thành

H2S là nguyên nhân gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến dân cư xung quanh

Chính vì vậy mà đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Ba Phúc với công suất 600 m3/ngày đêm” đã được hình thành với mục đích xử lý triệt để ô nhiễm từ nước thải nhà máy nhằm bảo vệ môi trường và dân cư

khu vực lân cận hướng đến phát triển bền vững

2 Mục đích đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su Ba Phúc với yêu cầu đặt ra nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải loại A theo QCVN 01:2015/BTNMT, lưu lượng Q = 600 m3/ngđ

3 Nội dung

- Tổng quan về ngành công nghiệp cao su và công ty Ba Phúc

- Tổng quan các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải cao su

- Đề xuất công nghệ

- Tính toán thiết kế

- Tính toán kinh tế

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về ngành chế biến cao su, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải mủ cao su

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý hiện có và

đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

- Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn

vị trong trạm xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng hợp lý

- Phương pháp đồ hoạ: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công

trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải

5 Phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Nhà máy chế biến mủ cao su Ba Phúc

- Thời gian nghiên cứu: 7/5/2018 – 29/7/2018

6 Ý nghĩa

- Góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến mủ cao su, giải quyết đươc vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải mủ cao su, cải thiện và bảo vệ môi trường

- Nâng cao nhận thức về môi trường của các nhân viên làm việc

- Hạn chế việc xả thải bừa bãi gây ô nhiễm môi trường

- An toàn cho nhân viên, dân cư xung quanh

- Đáp ứng yêu cầu của pháp luật

7 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp

Đề tài gồm phần Mở Đầu, Kết Luận và 5 chương

Chương 1: Tổng quan về ngành công nghiệp cao su và công ty TNHH cao su Ba Phúc Chương 2: Tổng quan các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải cao su

Chương 3: Thành phần nước thải đầu vào và đề xuất sơ đồ công nghệ

Chương 4: Tính toán thiết kế

Chương 5: Tính toán kinh tế

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO

1.1.2 Thành phần hóa học và cấu tạo của mủ cao su

Mủ cao su là hỗn hợp các cấu trúc cao su nằm lơ lửng trong dung dịch gọi là nhũ thanh hoặc serium Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 µm chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) trong dung dịch Thông thường 1 gram mủ có khoảng 7,4.1012 hạt cao su, bao quanh là các protein giữ cho latex ở trạng thái ổn định

Bảng: Thành phần hóa học của mủ cao su

 Cấu trúc tính chất của thể giao trạng:

Pha phân tán- Serum:

Serum có chứa một thành phần là những chất hợp thành trong giao thể trạng, chủ yếu là protein, phospholipid, một phần là những hợp chất tạo thành dung dịch thật như: muối khoáng, heterosid với methyl-1 insoitol hoặc quebrachitol và các acid amin với tỉ lệ thấp hơn

Pha bị phân tán- hạt tử cao su:

Tỉ lệ pha phân tán hay hàm lượng cao su khô trong latex do cây cao su tiết ra cao nhất đạt 53% và thấp nhất là 18% (phân tích của Viện khảo cứu cao su Đông Dương trước nay) Hầu hết các hạt từ cao su có hình cầu, kích thước không đồng nhất:

ở giữa đường kính 0,6 micron và số hạt 2x108 cho mỗi cm3 latex, 90% trong số này có đường kính dưới 0,5 micron

1.1.3 Quy trình sơ chế mủ cao su

Sau khi đem từ vườn cây về nhà, latex phải được giữ ở trạng thái lỏng để tránh

bị đông Do đó trước khi đem về nhà máy nên thêm vào latex các chất chống đông như:

NH3, NH3 + H2BO3, … vào trong thùng chứa mủ hoặc ngay trong chén hứng mủ

Phân loại và sơ chế mủ:

Mủ cao su được chia thành nhiều loại: mủ nước (latex), mủ chén, mủ đất … Mủ nước là mủ tốt nhất, thu trực tiếp trên thân cây, mỗi ngày mủ nước được gom vào một giờ nhất định Để mủ không bị đông trước khi đem về nhà máy, khi thu mủ người ta cho NH3 vào để chống đông (hàm lượng khoáng đông cần thiết chứa NH3 (0,003% - 0,1%) tính trên cao su khô), tránh sự oxi hóa làm chất lượng mủ nước kém đi

Mủ tạp dễ bị oxi hóa nếu để ngoài trời, nhất là phơi dưới ánh nắng, chất lượng mủ sẽ bị giảm Khi đem về phân xưởng, mủ tạp được phân loại, ngâm rửa trong các hồ riêng biệt, để tránh bị oxi hóa và mất đi một phần chất bẩn Tùy theo phẩm chất từng loại mủ

có thể ngâm tối đa là 7 ngày và tối thiểu là 12 giờ

Ở Việt Nam hiện nay có 3 công nghệ chính đang áp dụng trong thực tế công nghệ chế biến mủ ly tâm, công nghệ chế biến mủ cốm và công nghệ chế biến mủ tờ

1.1.4 Sản phẩm từ cao su thiên nhiên

Sản phẩm của công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên được chia làm hai loại 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 hàm lượng cao su chừng 60% Do phương pháp chế biến cao su lỏng chủ yếu là phương pháp ly tâm nên cao su lỏng còn được gọi là mủ Li Tâm Quá trình chế biến mủ li tâm cũng cho ra sản phẩm phụ là mủ Skim chứa chừng 5% cao su

1.2 Tổng quan về công ty TNHH Cao su Ba Phúc

1.2.1 Thông tin chung về TNHH Cao su Ba Phúc

Công ty TNHH Cao su Ba Phúc tiền thân là doanh nghiệp tư nhân Hồng Thanh

Công ty đã được UBND tỉnh Bình Dương chấp thuận địa điểm đầu tư xây dựng tại công văn số 6224/UBND – KTTH ngày 13/12/2004 Mã số chứng nhận đăng ký kinh doanh của công ty là 3700371735

 Tên cơ sở: Nhà máy chế biến mủ cao su Ba Phúc

 Địa chỉ: Số 261, ấp Đồng Sến, xã Định An, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương, Việt Nam

 Điện thoại: 0650.3508099

 Người đại diện: Bà Phan Thị Cánh

 Chức vụ: Giám Đốc

Nguồn vốn đầu tƣ: Tổng vốn đầu tư của công ty là 7.000.000.000 VNĐ Trong

đó vốn đầu tư cho các hạng mục công trình bảo vệ môi trường khoảng 2.010.000.000 VNĐ

Nhân lực phục vụ cho công ty:

 Lãnh đạo: 02 người

- Phan Thị Cánh: Giám Đốc

- Nguyễn Văn Phúc: Phó Giám Đốc

 Nhân viên văn phòng: 04 người

 Công nhân trực tiếp sản xuất: 49 người

 Nhân viên quản lý môi trường và vận hành trạm xử lý nước thải: 01 người

Sơ đồ tổ chức của công ty:

 Vị trí địa lý cơ sở

Nhà máy cao su Ba Phúc tọa lạc tại số 261, ấp Đồng Sến, xã Định An, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương, Việt Nam

 Ranh giới của công ty:

 Phía Bắc giáp: Đất trồng cao su của nhà máy cao su Ba Phúc

 Phía Nam giáp: Công ty TNHH TM DV Bình Mỹ cũ

 Phía Đông giáp: Đường Định An, Dầu Tiếng

 Phía Tây giáp: Đất trồng cao su của nhà máy cao su Ba Phúc

1.2.2 Các hoạt động sản xuất của nhà máy

PHÒNG HÀNH

CHÁNH VÀ

MÔI TRƯỜNG

PHÒNG KẾ TOÁN

PHÒNG KINH DOANH

PHÒNG KỸ THUẬT SẢN XUẤT

PHÓ GIÁM ĐỐC GIÁM ĐỐC

a Công suất sản xuất của công ty

Do đặc điểm của ngành cao su không ổn định, phụ thuộc vào mùa mủ, sản lượng cao nhất là 30 tấn SP/ngày, thấp nhất là 10 tấn SP/ngày và trung bình là 25,7 tấn SP/ngày Thông thường một năm công ty hoạt động 10 tháng (từ tháng 3 – tháng 12)

và 26 ngày/tháng Sản phẩm cụ thể được thống kê trong bảng sau:

Bảng: Sản phẩm và công suất sản xuất trung bình của công ty

b Công nghệ sản xuất của công ty: Tại nhà máy có 2 dây chuyền sản xuất

Nguyên liệu mủ nước

Nhà máy

Mương đánh đông

Lưới lọc

10-20 lít

Hình 1.1 Quy trình công nghệ chế biến mủ cốm từ mủ nước (SVR 3L)

Cán tạo tờ

Cán băm

50-70 mm Nước rửa

Cân định lượng

Hình 1.2 Quy trình công nghệ chế biến mủ cốm từ mủ tạp (SVR 10 và SVR 20)

 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất mủ cốm:

Đối với nguyên liệu là mủ nước: Từ vườn cao su tiểu điền lân cận, mủ nước sẽ được đựng trong các bao nilon 2 lớp hoặc đựng trong các can nhựa 10 – 20 lít vận chuyển đến nhà máy Sau khi qua các lưới lọc để tách hoàn toàn cành nhánh, lá cây và kiểm tra, xác định hàm lượng mủ được đánh đông bằng acid acetic trong hệ thống mương đánh đông Sau khoảng 3 – 4 giờ mủ đánh đông kết lại thành từng khối

Đối với nguyên liệu là mủ tạp: Mủ tạp gom từ các lô sao su tiểu điền đưa về bể chứa trong nhà máy Sau khi được kiểm tra, phân loại, mủ tạp được ổn định trong kho chứa nguyên liệu có mái che và nền láng bê tông, hệ thống thoát nước tốt

Sau đó hệ thống băng tải đưa cao su băng kết tới các nhà máy cán, cán thành dải mỏng

50 – 70 mm Trong khi cán, nước sạch được đưa vào để rửa cho đến khi sạch hết các thành phần khác trong cao su Tiếp theo đó, mủ cán được chuyển sang nhà máy cán cắt nhằm băm cao su nhỏ như những hạt cốm

Cao su nhỏ như những hạt cốm được chứa trong hồ nước, hồ này được nối với

hệ thống bơm chuyển cốm Cao su cốm được bơm chuyển lên sàn rung để làm ráo nước, nước chảy ra tại công đoạn này được tuần hoàn về hố chứa cốm để tái sử dụng Sau đó mủ cốm theo hệ thống máng dạng phễu chạy vào khay của lò sấy, khi khây đầy

mủ sẽ được chuyển vào lò nung ở nhiệt độ 110 – 120oC cho đến khi độ ẩm còn lại 0,1%

Sản phẩm sau khi sấy khô được làm nguội bằng quạt hút và quạt công nghiệp Cuối cùng sản phẩm sẽ được cân định lượng trước khi đưa vào thiết bị ép bánh để cho

Ép bánh

Đóng gói, lưu kho Bột Talec

ra các khối mủ kích thước 0.3m x 0,3m x 0,7m (theo trọng lượng của đơn đặt hàng) Sau khi tạo thành bánh, sản phẩm được đóng gói bằng bao PE, dán nhãn thương hiệu sản phẩm, đóng vào kiện, lưu kho sản phẩm Mủ trong cả quá trình ép và sau khi ép sẽ được tẩm bột Talec để bảo quản, chống sự oxy hóa

1.2.3 Trang thiết bị, nhu cầu nguyên, nhiên liệu và điện, nước của công ty

a Máy móc thiết bị

Để phục vụ cho quá trình hoạt động của công ty Hiện nay, công ty đang sử dụng 42 hệ thống, máy móc, thiết bị Danh mục các trang thiết bị máy móc chính phục

vụ cho sản xuất của công ty tham khảo phụ lục

b Nhu cầu nguyên, nhiên liệu

Do công suất hoạt động của công ty là 6.620 tấn SP/năm nên nhu cầu nguyên, nhiên liệu tương đối lớn

c Nhu cầu về điện, nước và vật liệu khác

 Nhu cầu sử dụng điện

Điện cung cấp cho công ty được cung cấp từ điện lực Dầu Tiếng thông qua 2 trạm hạ thế 560 KVA và 800 KVA của công ty Lượng điện sử dụng trung bình của công ty khoảng 36.400 KW/tháng

 Nhu cầu sử dụng nước

 Đối với nước cấp sinh hoạt:

Hiện nay tại khu vực nhà máy chưa có đường nước cấp tập trung, nguồn nước ngầm rất khan hiếm nên công ty đào 2 giếng đường kính 1,1 – 1,2m, sâu 10 – 12m để phục vụ cho mục đích sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên trong nhà máy Lượng nước khai thác từ giếng đào cấp cho sinh hoạt khoảng 6m3/ngày Ngoài ra lượng nước

sử dụng tưới cây khoảng 2 m3/ngày cũng được khai thác từ giếng đào Do đó tổng lượng nước sử dụng từ giếng đào khoảng 8 m3

/ngày

 Đối với nước cấp cho sản xuất:

Nhà máy tái sử dụng lại lượng nước thải sau hệ thống xử lý khoảng 300

m3/ngày (các công đoạn tái sử dụng nước cụ thể như sau: Công đoạn ngâm và trộn rửa

mủ tạp là 50 m3/ngày, cán rửa mủ tạp là 90 m3/ngày, công đoạn cán rửa mủ cốm là 160

m3/ngày) Vào mùa mưa, nhà máy sử dụng nước mưa khoảng 30 m3/ngày, khai thác nước tại mặt suối cầu số 4 (suối nằm sát phía Bắc công ty) khoảng 52 m3

/ngày Tuy nhiên vào những ngày không có mưa, nhà máy khai thác nước mặt tương đối nhiều khoảng 82 m3/ngày (không dùng nước mưa) Do đặc thù ngành chế biến mủ cao su không ổn định, hoạt động theo mùa mủ, sản lượng thời điểm thấp nhất là 10 tấn sản phẩm/ngày (hầu như chỉ hoạt động một dây chuyền hoặc mủ nước hoặc mủ tạp), thời điểm cao nhất là 30 tấn sản phẩm/ngày và trung bình là 25,7 tấn sản phẩm/ngày

1.3 Nguồn phát sinh, lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải công ty TNHH cao su Ba Phúc

1.3.1 Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải của công ty TNHH cao su Ba Phúc

a Nguồn phát sinh nước thải

 Nước mưa chảy tràn

Bản thân nước mưa không phải là nguồn gây ô nhiễm nhưng khi nước mưa bị ngăn cản dòng chảy có thể gây ngập úng Loại nước thải này là nước mưa rơi, chảy trên bề mặt, trên các công trình phụ và trên bề mặt đất phụ thuộc vào phạm vi của công

ty Trong quá trình chảy trên bề mặt nước mưa có thể lôi kéo theo một số chất bẩn, bụi, cát…

Nước mưa tại công ty được thu gom và tái sử dụng cho quá trình sản xuất Nước mưa trên mái nhà xưởng được thu gom bằng máng xối có kích thước rộng 20 cm, sâu 20

cm Từ máng xối, nước mưa được dẫn theo đường ống nhựa PVC đường kính 140 mm

và 250 mm dẫn về các hồ chứa để tái sử dụng

 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh tại công ty bao gồm: Nước thải sinh hoạt của cán

bộ công nhân lao động trực tiếp tại công ty, nước thải từ nhà ăn tập thể của công ty

 Nước thải sản xuất

 Dây chuyền chế biến mủ nước: Nước thải phát sinh từ khâu đánh đông, từ quá trình cám băm, cán tạo tờ, băm cốm Ngoài ra nước thải còn phát sinh do quá trình rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng

 Dây chuyền chế biến mủ tạp: Đây là dây chuyền sản xuất tiêu hao nước nhiều nhất trong các dây chuyền chế biến mủ Nước thải phát sinh từ quá trình ngâm, rửa mủ tạp, từ quá trình cán băm, cán tạo tờ, băm cốm, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng,… Ngoài ra nước thải còn phát sinh do rửa

xe chở mủ và sinh hoạt

b Lưu lượng nước thải

Hiện nay, nhà máy có 56 người, tổng lượng nước thải sinh hoạt được tính toán như sau:

Theo bảng 3.4 – TCXDVN 33:2006: tiêu chuẩn nước cho nhu cầu sinh hoạt trong cơ sở sản xuất công nghiệp thì qtc = 45 l/người/ca (đối với phân xưởng tỏa nhiệt trên 20 kcal/m3/giờ)

Nhà máy hoạt động 2 ca trong ngày và lưu lượng nước thải sinh hoạt tính bằng 80% lượng nước cấp

Lượng nước thải sinh hoạt:

Qsh = 56 người × 2 ca × 45 lít/người.ca × 80% = 4032 l/ngđ = 4,032 m3/ngđ Lưu lượng nước thải sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất

Qsh(max)1 = K × Qsh = 1,2 × 4,032 = 4,8384 m3/ngđ ≈ 5 m3/ngđ

Trong đó: K là hệ số không đều hòa K = 1,2 – 1,4 (chọn K = 1,2)

Vậy tổng lượng nước thải sinh hoạt của công ty là: Q sh(max) = 5 m 3 ngđ

 Lưu lượng nước thải sản xuất của công ty

 Đối với mủ cốm và mủ tờ sản xuất từ mủ nước:

Nước thải sản xuất = Nước sử dụng + nước chứa trong mủ Lượng nước sử dụng để sản xuất: Theo thống kê của công ty, thông thường để

sản xuất 1 tấn sản phẩm mủ cốm và mủ tờ từ mủ nước sử dụng khoảng 10,5 m3/tấn sản phẩm Sản lượng của công ty là 22,6 tấn sản phẩm mủ nước/ngày và 0,4 tấn sản phẩm

mủ tờ/ngày Vậy lượng nước sử dụng:

𝑄𝑛ươ𝑐𝑠𝑑 = 10,5 𝑚3 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 × 22,6 + 0,4 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 𝑛𝑔đ

= 241,5 (𝑚3 𝑛𝑔đ)Lượng nước chứa trong mủ: Lượng nước trung bình chauws trong mủ là 2,3

m3/tấn sản phẩm vì vậy với sản lượng công ty là 22,6 tấn sản phẩm mủ nước/ngày và 0,4 tấn sản phẩm mủ tờ/ngày thì lượng nước chứa trong mủ là:

𝑄𝑛ướ𝑐 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑚ủ= 2,3 𝑚3 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 × 22,6 + 0,4 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 𝑛𝑔đ

= 52,9 ≈ 53 𝑚3 𝑛𝑔đVậy tổng sản lượng nước thải phát sinh từ dây chuyền sản xuất mủ cốm và mủ

tờ từ mủ nước là:

𝑄𝑚ủ 𝑛ướ𝑐 = 𝑄𝑛ướ𝑐 𝑠𝑑 + 𝑄𝑛ướ𝑐 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑚ủ= 241,5 + 53 = 294,5 (𝑚3 𝑛𝑔đ )

 Đối với mủ cốm sản xuất từ mủ tạp:

Nước thải sản xuất = Nước sử dụng Theo thống kê của công ty, thông thường để sản xuất 1 tấn sản phẩm mủ cốm (SVR 10 và SVR 20) từ mủ tạp sử dụng khoảng 20 m3/tấn sản phẩm Sản lượng của công ty là 7 tấn sản phẩm mủ cốm (SVR 10 và SVR 20)/ngày Vậy lượng nước thải sinh hoạt từ dây chuyền sản xuất mủ cốm (SVR 10 và SVR 20) từ mủ tạp:

𝑄𝑚ủ 𝑡ạ𝑝 = 20 𝑚3 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 × 7 𝑡ấ𝑛 𝑠ả𝑛 𝑝𝑕ẩ𝑚 𝑛𝑔đ = 140 (𝑚3 𝑛𝑔đ

Vậy tổng lượng nước thải sản xuất phát sinh ở công ty:

𝑄𝑠ả𝑛 𝑥𝑢 ấ𝑡= 𝑄𝑚ủ 𝑛ướ𝑐 + 𝑄𝑚ủ 𝑡ạ𝑝 = 294,5 + 140 = 434,5 ≈ 435 (𝑚3 𝑛𝑔đ)

Chọn công suất xử lý của hệ thống xử lý nước thải là 600 m3/ngđ

1.3.2 Thành phần và tính chất nước thải của công ty TNHH cao su Ba Phúc

a Nước thải sinh hoạt

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là có nhiều chất lơ lửng, hàm lượng chất hữu

cơ cao, dầu mỡ động thực vật, chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh Nếu không được tập trung và xử lý sẽ ảnh hưởng đến nguồn nước mặt Khi tích tụ lâu ngày các chất hữu cơ trong nước thải sẽ bị phân hủy gây ra mùi hôi thối Các vi khuẩn gây bệnh

sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây ra các bệnh về tiêu hóa

b Nước thải sản xuất

 Thành phần nước thải

Nước thải ra từ bồn khuấy trộn là nước rửa bồn và dụng cụ, loại nước thải này chứa nồng độ ô nhiễm thấp với ít mủ cao su Còn nước thải từ các mương đông tụ chứa một lượng lớn chất hữu cơ, có pH thấp vì phần lớn là serum được tách khỏi mủ trong quá trình đông tụ và có châm axit

Nước thải từ công đoạn gia công cơ học cũng chứa các chất ô nhiễm tương tự nhưng ở nồng độ thấp hơn, có nguồn gốc từ nước rửa được phun vào khối cao su trong quá trình gia công cơ học để loại bỏ tiếp tục serum, axit và các chất bẩn

 Tính chất nước thải

Trong quá trình chế biến mủ cao su thì dây chuyền sản xuất với nguyên liệu là

mủ nước thải ra một lượng lớn nước thải Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như axit acetic, đường, protein… Bên cạnh gây ô nhiễm các nguồn nước, các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy kỵ khí tạo thành H2S là nguyên nhân gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến dân cư xung quanh

Bảng 1.3 Tính chất nước thải sản xuất chưa xử lý của công ty

(Cột A, K q =0,9, K f =1,1)

3 COD mg/l 2.120 99

(Nguồn: Công ty TNHH cao su Ba Phúc, tháng 04/2015)

Nhận xét: Nước thải từ hoạt động sản xuất của công ty rất ô nhiễm Các thông

số hầu như đều vượt chuẩn cho phép Cụ thể: TSS vượt 18,99 lần; BOD5 vượt 37,88 lần; COD vượt 21,41 lần; Tổng N vượt 2,4 lần; Amoni vượt 6,87 lần

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG

lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết

 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn

Song chắn rác: Nhằm giữ lại các vật thô ở phía trước Song chắn được chia làm

2 loại di động hoặc cố định, thường được đặt nghiêng 1 góc 60 – 70o theo hướng dòng chảy, được làm bằng sắt tròn hoặc vuông và cũng có thể là vừa tròn vừa vuông, thanh

nọ cách thanh kia một khoảng 60 – 100 mm để chắn vật thô và 10 – 25 mm để chắn vật nhỏ hơn Vận tốc dòng chảy qua song chắn thường lấy 0,8 – 1 m/s Trước song chắn rác có thể lắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất

 Bể lắng cát

Để tách các hạt rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 – 2mm ra khỏi nước thải Đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (bơm, cánh quạt, động cơ) không bị cát sỏi bào mòn, tránh tắc các đường ống dẫn

 Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ 90-95% lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học

 Bể gạn mủ

Nhiệm vụ loại bỏ các hạt cao su ở dạng huyền phù Trong bể gạn mủ, nước thải

đi qua với vận tốc rất chậm, hạn chế tối đa khả năng xáo trộn và các hạt cao su sẽ tự động nổi lên bề mặt do chênh lệch tỷ trọng so với nước Theo kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả khử COD của bể gạn mủ bằng phương pháp đông tụ tự nhiên có thể lên đến 70% sau thời gian lưu nước là 20 giờ, hàm lượng SS giảm hơn 90%

 Bể tuyển nổi

Nhiệm vụ loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước thải Không khí được thổi vào bể tạo nên các bọt khí, các bọt khí này kéo các hạt lơ lửng nổi lên trên bề mặt và bị loại bỏ bằng thiết bị gạt bọt Hiệu quả khử cặn lơ lửng cao từ 80 – 85%

2.1.2 Phương pháp hóa lý

Đối với nước thải chế biến cao su thiên nhiên thì phương pháp hóa lý được dùng

là keo tụ và tạo bông Keo tụ và tạo bông là quá trình tạo ra các tác nhân có khả năng kết dính các chất là bẩn nước ở dạng hòa tan hay lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng được trong các bể hay kết dính trên bề mặt của lớp vật liệu học

Hiệu quả của quá trình tạo bông cặn phụ thuộc vào cường độ và thời gian khuấy trộn Để tăng cường hiệu quả tạo bông người ta thường dùng các polymer gọi là chất trợ keo tụ

2.1.3 Phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí và hiếu khí có thể xảy ra

ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo

a Phương pháp hiếu khí

Quá trình phân hủy hiếu khí dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật sau khi tiếp xúc với nước thải có chứa các chất hữu cơ thì chúng sẽ phát triển dần dần (tăng sinh khối) Nếu chất hữu cơ có quá nhiều, nguồn oxy không đủ sẽ tạo ra môi trường kỵ khí Như vậy trong quá trình phân hủy hiếu khí thì tốc độ trao đổi của sinh vật phải luôn thấp hơn tốc độ hòa tan của oxy trong nước Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lý là 20 – 40 0C, tối ưu là 25 – 30 0C

Các công nghệ sử dụng phương pháp phân hủy hiếu khí

 Bể Aeroten

Bể Aeroten thông thường: Đòi hỏi phải ở chế độ dạng chảy nút (plug – flow) khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng Trong bể này nước thải có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể Ở chế độ dạng chảy nút, bông bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể

Bể Aeroten mở rộng: Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp, sản lượng bùn thấp và chất lượng nước ra cao hơn Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bể khác (20 – 30 ngày) Hàm lượng bùn thích hợp trong khoảng 3000 – 6000 mg/l

Bể Aeroten xáo trộn hoàn toàn: Bể này thường có dạng tròn hoặc vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong tồn bộ thể tích bể Đòi hỏi chọn hình dạng dể, trang thiết thị sục khí thích hợp Thiết bị sục khí cơ khí (motor và cánh khuấy) hoặc 4 thiết bị khuếch tán khí thường được sử dụng Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt

Hình 2.1 Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn

 Mương oxy hóa

Là mương dẫn dạng vòng có sục khí, để tạo dòng chảy trong mương cần có vận tốc đủ xáo trộn bùn hoạt tính Vận tốc trong mương thường được thiết kế lớn hơn 3m/s

để tránh lắng cặn

 Bể SBR (bể hiếu khí gián đoạn, bể phản ứng theo mẻ)

Là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu làm đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn (do quá trình làm thoáng và lắng trong được thực hiện trong cùng 1 bể) Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của hệ thống như sau: 1- làm đầy, 2- sục khí (khử BOD), 3- lắng trong, 4- xả cặn dư và xả nước ra, 5- nghỉ.Tiếp tục thực hiện xử lý theo chu kì mẻ nước thải khác

- Giai đoạn 1: Đưa nước vào bể (Filling): đưa nước vào bể có thể vận hành ở 3 chế độ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn, làm đầy sục khí hóa và phân hủy chất hữu cơ Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này

- Giai đoạn 2: Giai đoạn phản ứng (Reaction): sục khí để tiến hành quá trình nitrit hóa, nitrat

- Giai đoạn 3: Giai đoạn lắng (Settling): Các thiết bị sục khí ngừng hoạt động, quá trình lắng diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn, thời gian lắng thường nhỏ hơn 2 giờ

- Giai đoạn 4: Giai đoạn xả nước ra (Discharge): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra đến giai đoạn khử tiếp theo; đồng thời trong quá trình này bùn lắng cũng được tháo ra

- Giai đoạn 5: Pha chờ : là thời gian chờ nạp mẻ tiếp theo (có thể bỏ qua)

Hình 2.2 Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của bể SBR

 Hồ sinh học

Hay còn gọi là hồ ổn định nước thải Trong hồ sinh học diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loại vi khuẩn, tỏa và các loại thủy sinh khác Hồ sinh học dùng xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào quá trình làm sạch của

hồ

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi

vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần giữ pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ

không thấp hơn 60C Theo quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh học thành hồ hiếu khí, hồ tùy nghi và hồ kỵ khí

Hồ hiếu khí: oxy hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật hiếu khí Có 2 loại là hồ

làm thoáng tự nhiên (cung cấp oxy do khuếch tán không khí qua mặt nước và quang hợp của các thực vật) và hồ làm thoáng nhân tạo (cung cấp oxy bằng khí nén, máy khuấy,…)

Hồ tùy nghi: trong hồ xảy ra 2 quá trình song song (oxy hóa hiếu khí và phân

hủy metan cặn lắng), có 3 lớp (hiếu khí, trung gian và kỵ khí) Nguồn oxy cấp chủ yếu

là do quá trình quang hợp rong tảo

Hình 2.3 Sơ đồ hồ tùy nghi

Hồ kỵ khí: dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh học tự

nhiên dựa trên sự phân giải của vi sinh vật kỵ khí, chuyên dùng xử lý nước thải công nghiệp nhiễm bẩn

b Phương pháp kỵ khí

Quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện không có oxy nhờ sự hoạt động của hệ vi sinh vật sống thích nghi ở điều kiện kị khí Các sản phẩm của quá

trình phân hủy kỵ khí là axit hữu cơ, các amol, NH3, H2S và CH4 vì vậy quá trình này gọi là quá trình lên men kị khí sinh meetan hay lên men meetan

 Quá trình phân hủy kị khí gồm 2 giai đoạn:

 Giai đoạn thủy phân: Dưới tác dụng của enzyme thủy phân do vi

sinh vật tiết ra, các chất hữu cơ sẽ bị thủy phân thành đường đơn giản; Protein

bị phân hủy thành peptic, axit amin; chất béo thủy phân thành glyxerin và axit béo

 Giai đoạn tạo khí: Sản phẩm thủy phân này tiếp tục phân hủy tạo

thành khí CO2, CH4 ngoài ra còn một số khí khác như: H2S, N2 và một ít muối khoáng

Trong quá trình phân hủy chất hữu cơ ở điều kiện kị khí, sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CH4 chiếm 60 – 75% Quá trình lên men metan gồm 2 pha điển hình: pha axit và pha kiềm

Các công nghệ sử dụng phương pháp phân hủy kỵ khí

 Bể xử lý bằng lớp bùn kị khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

UASB là bể xử lý sinh học kị khí dạng chảy ngược qua lớp bùn, phương pháp này phát triển mạnh ở Hà Lan Chức năng của bể UASB là thực hiện phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kị khí thành dạng khí sinh học Các chất hữu cơ trong nước thải đóng vai trò chất dinh dưỡng cho vi sinh vật Nước thải đi từ dưới lên với vận tốc được duy trì trong khoảng 0,6 – 1,2 m/h Thời gian lưu nước trong bể thường kéo dài 30 – 40 giờ

 Bể lọc kị khí UAF

Bể lọc kị khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa cacbon trong nước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kị khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)

Bể phản ứng có dạng nước đi qua lớp cặn lơ lửng và lọc tiếp qua lớp vật liệu lọc

cố định Đây là dạng kết hợp giữa quá trình xử lý kị khí lơ lửng và dính bám

2.2 Các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su đang áp dụng

2.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại nhà máy cao su Long Hòa, công suất 1600 m 3 /ngđ

Nhà máy cao su Long Hòa là một trong ba nhà máy của công ty TNHH cao su MTV Dầu Tiếng Hiện nhà máy đnag tọa lạc tại ấp Tiên Phong, xã Long Hòa, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương Các sản phẩm của nhà máy như SVR 3L, SVR L, SVR

CV 50, SVR CV 60, SVR CV 10

Hiện nay, nhà máy có 02 dây chuyền sản xuất với công suất mỗi dây chuyền là

24 tấn/ngày đêm Với công suất sản xuất như trên thì tổng lượng nước thải mà nhà máy cao su Long Hòa thải ra là 1600 m3/ngđ Nước thải đầu ra yêu cầu phải đạt loại A (Kq

= 0,9, Kf = 1,1) – QCVN 01:2015/BTNMT

Bảng 2.1 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Long Hòa

đầu vào

Thông số đầu ra

QCVN 01:2015/BTNMT (Cột A, K q =0,9,

(Nguồn: Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Bình Dương, năm 2014)

Bể gạn mủ

Bể điều hòa

Bể tuyển nổi

Mương oxy hóa 1

Mương oxy hóa 2

Chlorine

Bùn

dư

2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại nhà máy cao su Bến Súc, công suất 2500 m 3 /ngđ

Nhà máy cao su Bến Súc là một trong ba nhà máy của công ty TNHH cao su MTV Dầu Tiếng Hiện tại nhà máy đang tọa lạc tại ấp Gò Mối, xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương Hiện nay, nhà máy có 03 dây chuyền sản xuất với công suất mỗi dây chuyền là:

- Dây chuyền sản xuất mủ cốm: công suất thiết kế 12.000 tấn/năm

- Dây chuyền sản xuất mủ ly tâm: công suất thiết kế 7.000 tấn/ năm

- Dây chuyền sản xuất mủ Skimblock: công suất thiết kế 900 tấn/năm

Với công suất sản xuất như trên thì tổn lượng nước thải àm nhà máy cao su Bến Súc thải ra là 1700 m3/ngđ Nước thải đầu ra yêu cầu phải đạt loại A (Kq = 0,9; Kf = 1,1) – QCVN 01:2015/BTNMT

Bảng 2.2 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Bến Súc

đầu vào

Thông số đầu ra

QCVN 01:2015/BTNMT (Cột

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su của nhà máy cao su Bến Súc

Bùn tuần hoàn

Sục khí bề mặt Javen

2.2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su tại hà máy cao su Đức Thuận, công suất 100 m 3 /ngđ

Nhà máy cao su Đức Thuận được xây dựng tại cụm công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp thuộc xã Đức Hạnh, huyện Đức Linh, tỉnh Bình Thuận Sản phẩm chính của nhà máy là mủ cao su SVR 3L và SVR 10 Với công suất là 3.000 tấn/năm Tổng lượng nước thải của nhà máy là 100 m3/ngđ Nước thải đầu ra yêu cầu phải đạt loại A (Kq = 0,9; Kf = 1,1) – QCVN 01:2015/BTNMT

Bảng 2.5 Đặc tính nước thải sản xuất của nhà máy cao su Đức Thuận

đầu vào

Thông số đầu ra

QCVN 01:2015/BTNMT (Cột A, K q =0,9, K f =1,1)

Phèn polymer

Chlorine

Bùn dư

Xả bùn