Đánh giá, lựa chọn qui trình phù hợp để xử lý nước thải cao su của một số nhà máy thuộc tổng công ty cao su đồng nai

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHẠM HỮU THÀNH ĐÁNH GIÁ, LỰA CHỌN QUY TRÌNH PHÙ HỢP ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU CỦA MỘT SỐ NHÀ MÁY THUỘC TỔNG CÔNG TY CAO

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM HỮU THÀNH

ĐÁNH GIÁ, LỰA CHỌN QUY TRÌNH PHÙ HỢP

ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU CỦA MỘT SỐ NHÀ MÁY THUỘC TỔNG CÔNG TY CAO SU

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: Người phản iện 1: Người phản iện 2: Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng ch m ảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: PHẠM HỮU THÀNH MSHV: 15002041

Ngày, tháng, năm sinh: 28/08/1987

Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

I TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giá, lựa chọn quy trình phù hợp để xử lý nước thải cao su của một số nhà máy thuộc Tổng Công Ty Cao su Đồng Nai

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Theo đánh giá sơ ộ, nước thải của các nhà máy chế biến mủ cao su thải ra tương đối lớn, với lưu lượng trên 20 m3

nước thải trên mỗi t n mủ cao su được chế biến Trong đó, các nhà máy thuộc Tổng Công Ty Cao Su Đồng Nai, ước tính hàng năm thải ra hàng triệu m3 lượng nước thải Lượng nước thải này có nồng độ các ch t hữu

cơ dễ bị phân hủy r t cao như acetic, đường, protein, ch t éo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 - 35.000 mg/l, BOD từ 1.500 - 12.000 mg/l, nếu không được xử lý mà

xả ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước Ngoài

ra v n đề mùi hôi phát sinh do ch t hữu cơ ị phân hủy kỳ khí tạo thành mercaptan

và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh

Do đó việc đầu tư xây dựng các hệ thống xử lý nước thải luôn được Tổng công ty quan tâm hàng đầu Tuy nhiên hiệu quả xử lý như thế nào cần phải có đánh giá cụ thể

Đề xu t các giải pháp quản lý

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Thực hiện quyết định số 2743/QĐ-ĐHCN ngày

26/12/2018 của Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM về việc giao đề tài và phân

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

công giáo viên hướng dẫn luận văn Thạc sĩ

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 19/08/2019

V NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Tp Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 08 năm 2019

TRƯỞNG VIỆN KHCN & QLMT

Em cũng xin cảm ơn gia đình, cha mẹ đã tạo mọi điều kiện tốt nh t về cả vật ch t và tinh thần giúp em hoàn thành chuyên đề

Cuối cùng, em xin gửi lời chúc đến toàn thể thầy cô trong Viện và các bạn lời chúc sức khỏe, luôn hạnh phúc, thành công trong cuộc sống và trong công việc

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

xu t lớn trên địa bàn tỉnh Đồng Nai, tỉnh Bà rịa – Vũng tàu, tỉnh Bình Dương đề tài

đã đạt được các kết quả: Thành phần nước thải của ngành chế biến mủ cao su thường không ổn định, có mức độ ô nhiễm cao, thay đổi tùy theo công nghệ sản

xu t Công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su thường ứng dụng các quá trình như gạn mủ, keo tụ/tuyển nổi, kị khí – thiếu khí và hiếu khí kết hợp Toàn bộ các trạm xử lý đều có bể gạn mủ, tương ứng với xử lý bậc I nhằm loại bỏ TSS và cặn

mủ nổi Tuyển nổi khí hòa tan được áp dụng nhằm tăng cường hiệu quả loại bỏ cặn

và váng nổi còn lại sau bể gạn mủ bằng vi bọt kết hợp với ch t keo tụ

Do nồng độ bCOD (COD phân hủy sinh học) cao, hầu hết các nhà máy áp dụng công nghệ kị khí (hồ kị khí, bể UASB), xử lý sơ ộ COD, tiếp theo xử lý Nitơ thông qua bể Anoxic và xử lý sinh học hiếu khí (hồ thổi khí bùn hoạt tính hay mương oxy hóa) nhằm loại bỏ bCOD còn lại sau xử lý kị khí Các công đoạn xử lý quan trọng không thể thiếu được trong quy trình xử lý nước thải cao su bao gồm: công đoạn xử

lý cơ học (gạn mủ, lắng cát), công đoạn xử lý kị khí (hố sâu, Biogas, UASB), công đoạn xử lý thiếu khí (Anoxic), công đoạn xử lý hiếu khí bùn hoạt tính hoặc mương ôxy hóa kết hợp lắng Công đoạn xử lý cơ học (gạn mủ) kết hợp hóa lý keo tụ tạo bông và lắng áp dụng trong trường hợp không đủ diện tích mặt bằng cho xây dựng

bể gạn mủ đủ lớn Công đoạn xử lý hóa lý keo tụ tạo bông kết hợp tuyển nổi và xử

lý kị khí UASB r t cần thiết đối với nước thải đầu vào có hàm lượng COD cao >

6000 mg/l

of factory always has latex decant tank, corresponding to the first level treatment to remove SS and sludge floating latex Dissolved air flotation is applied to increase efficiency and eliminate scum floating residue remaining after decantation tanks pus with microbubbles combined with flocculants

Because the concentration of bCOD (biodegradable COD) is high, so most of the factories applied anaerobic technology (anaerobic tank, an UASB), COD pretreatment, followed by processing through an anoxic nitrogen and treated aerobic biological treatment (activated sludge tank aerator or OD) to remove remaining bCOD after anaerobic treatment The important processing steps which can indispensable in the process of rubber wastewater treatment including mechanical treatment stage (decanting latex, sand deposition), anaerobic treatment stages (deep holes, Biogas, UASB ), anoxic treatment stage (anoxic), aerobic treatment stage activated sludge oxidation ditch combined or sedimentation The stage of mechanical treatment (decantation pus) combined physicochemical flocculation and sedimentation flocculation applied in the absence of sufficient surface area to build large enough pool of pus decanting Chemical and physical processing stages

combined flocculation flotation treatment and anaerobic UASB is necessary for rubber wastewater with COD concentration over 6000 mg /l

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ b t kỳ một nguồn nào và dưới b t kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên

Phạm Hữu Thành

MỤC LỤC

MỤC LỤC vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt v n đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

4.1 Cách tiếp cận 2

4.2 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa đề tài 2

5.1 Ý nghĩa thực tiễn 2

5.2 Ý nghĩa khoa học 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Hiện trạng ngành chế biến mủ cao su ở Việt Nam 4

1.1.1 Nguyên liệu, hóa ch t sử dụng, thành phần tính ch t đặc trưng và các loại sản phẩm chế biến của mủ cao su 4

1.1.2 Hiện trạng ngành cao su tại tỉnh Đồng Nai 8

1.2 Một số phương pháp xử lý nước thải cao su 9

1.2.1 Tổng quan các mức độ xử lý nước thải cao su 9

1.2.2 Công nghệ xử lý nước thải cao su ngoài nước 10

1.3.2 Công nghệ XLNT cao su trong nước 16

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Nội dung nghiên cứu 18

2.1.1 Khảo sát, đánh giá sơ ộ về ngành chế biến cao su và quy trình sản xu t cao su tại 3 nhà máy thuộc Tổng Công ty Cao su Đồng Nai 18

2.1.2 Khảo sát các quy trình công nghệ xử lý nước thải hiện hữu tại các nhà máy chế biến thuộc tổng công ty cao su Đồng Nai 18

2.1.2 Khảo sát mở rộng các quy trình công nghệ xử lý nước thải tại các nhà máy chế biến thuộc tỉnh Bình Dương, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, tỉnh Đồng Nai 18

2.1.3 Đề xu t công nghệ XLNT phù hợp 19

2.2 Phương pháp nghiên cứu 19

2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin, số liệu 19

2.2.2 Phương pháp kế thừa 19

2.2.3 Phương pháp l y mẫu và phân tích 19

2.2.4 Phương pháp so sánh 20

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xu t chế biến mủ cao su .21

3.1.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xu t chế biến mủ cao su 21

3.1.2 Kết quả khảo sát về lưu lượng và ch t lượng nước thải 28

3.2 Kết quả khảo sát quy trình xử lý nước thải tại Tổng Công ty Cao su Đồng Nai

30

3.2.1 Kết quả khảo sát quy trình XLNT hiện hữu tại Nhà máy Cẩm Mỹ 30

3.2.2 Kết quả khảo sát quy trình XLNT hiện hữu tại Nhà máy An Lộc 33

3.2.3 Kết quả khảo sát quy trình XLNT hiện hữu tại Nhà máy Xuân Lập 35

3.3 Kết quả khảo sát quy trình xử lý nước thải mở rộng 38

3.3.1 Khảo sát quy trình XLNT tại nhà máy chế biến mủ Cao Su Bến Súc – Công ty TNHH MTV Dầu Tiếng 38

3.3.2 Khảo sát quy trình XLNT tại Công ty CP cao su Hàng Gòn 45

3.3.3 Công ty TNHH MTV cao su Bà Rịa – Nhà máy chế biến mủ cao su Xà Bang 50

3.4 Tổng hợp các quy trình được khảo sát 53

3.5 Đề xu t công nghệ xử lý phù hợp 54

3.5.1 Đánh giá trạm XLNT Cao Su An Lộc 55

3.5.2 Đánh giá trạm XLNT Cao Su Xuân Lập 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

1 Kết luận 69

2 Kiến nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 73

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 74

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Công nghệ xử lý nước thải AAO 13

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xu t mủ ly tâm HA, LA, mủ cốm skim bloc từ mủ nước 23

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ sản xu t mủ khối từ mủ đông tạp 25

Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ sản xu t mủ khối từ mủ nước 27

Hình 3.4 Đo đạc lưu lượng nước thải 28

Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải hiện hữu của nhà máy cao su Cẩm Mỹ 32

Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ HTXL nước thải hiện hữu của nhà máy cao su An Lộc34 Hình 3.7 Sơ đồ công nghệ HTXL nước thải hiện hữu nhà máy cao su Xuân Lập 37

Hình 3.8 Nhà máy chế biến mủ cao su Bến súc 39

Hình 3.9 Sơ đồ qui trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy chế biến mủ cao su Bến súc 40

Bảng 3.6 Bảng đánh giá hiệu quả xử lý 44

Hình 3.10 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 46

Hình 3.11 Sơ đồ công nghệ đề xu t xử lý nước thải mủ cao su đạt QCVN40: 2011/BTNMT, Cột A (với hệ số Kq = 0, 9, Kf = 1, 0) 57

Hình 3.12 Sơ đồ hiệu xu t các ch t ô nhiểm được xử lý qua các công đoạn 66

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Thành phần mủ cao su (latex) [5] 5

Bảng 2.2 Thành phần tính ch t đặc trưng của nước thải chế biến mủ cao su thiên nhiên [5] 6

Bảng 2.3 Thành phần, tính ch t của nước thải chế biến cao su theo chủng loại sản phẩm [5] 7

Bảng 2.4 Mức độ xử lý nước thải [11] 10

Bảng 2.5 Công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su ở Việt Nam [12] 17

Bảng 3.1 Lượng nước thải trung bình phát sinh trên t n sản phẩm qua đo đạc thực tế 28

Bảng 3.2 Thành phần tính ch t đặc trưng của nước thải chế biến mủ cao su thiên nhiên 29

Bảng 3.3 Thành phần và tính ch t nước thải sau xử lý tại HTXLNT cao su Cẩm Mỹ 33

Bảng 3.4 Thành phần và tính ch t nước thải sau xử lý tại HTXLNT cao su An Lộc 35

Bảng 3.5 Thành phần và tính ch t nước thải sau xử lý tại HTXLNT cao su Xuân Lập 38

Bảng 3.6 Bảng đánh giá hiệu quả xử lý 44

Bảng 3.7 Bảng đánh giá hiệu quả xử lý 49

Bảng 3.8 Bảng đánh giá hiệu quả xử lý 52

Bảng 3.9 So sánh đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tại các nhà máy 53

Bảng 3.10 Thành phần và tính ch t nước thải đầu vào TXLNT cao su An Lộc 54

Bảng 3.11 Thành phần và tính ch t nước thải đầu vào TXLNT cao su Xuân Lập 55

Bảng 3.12 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, cột A - QCVN40:2011/BTNMT với Kq=0, 9; Kf =1, 0 55

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa

BOD5 Nhu cầu ôxy sinh hóa 5 ngày ở nhiệt độ 200C

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT Bảo vệ môi trường

COD Nhu cầu oxy hóa học

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Với tổng diện tích cây cao su hơn 134.244 ha, trong đó, diện tích cho khai thác gần 108.515 ha cho th y Đồng Nai là một trong những vùng trọng điểm về ngành chế biến mủ cao su thiên nhiên thuộc Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam Ngành công nghiệp cao su góp phần r t lớn cho tăng trưởng kinh tế của tỉnh Đồng Nai cũng như cả nước [1] Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích kinh tế, công nghiệp cao su cũng tạo ra một lượng lớn nước thải gây ô nhiễm và nguy hại cho môi trường Tổng công

ty cao su Việt Nam đã áo cáo rằng ngành công nghiệp cao su thải ra 10 triệu mét khối nước thải hàng năm Trong đó trung ình hệ số phát thải của ngành cao su là 25m3 nước thải/t n cao su khối hoặc cao su t m, 35m3/t n sản phẩm từ cao su thải

và 18m3/ t n mủ cao su SVR 3L Nước thải cao su chứa nồng độ các ch t ổ nhiễm cao, COD có thể từ 1.000 – 10.000 mg/l, BOD5 từ 1.700 – 9.000 mg/l và tổng nitơ

từ 45 – 1.600 mg/l [2] Nước thải chưa qua xử lý có thể gây ra ô nhiễm nghiêm trọng đến nguồn tiếp nhận Qua khảo sát thực tế cho th y, các nhà máy chế biến mủ cao su thuộc Tổng Công ty Cao su Đồng Nai trong quá trình xây dựng và vận hành

hệ thống xử lý nước thải áp dụng các quy trình công nghệ chưa phù hợp, hiệu quả

xử lý chưa cao và tốn kém nhiều chi phí Do đó cần thiết phải có nghiên cứu mang tính tổng hợp, tiếp cận từ thực tế để có cái nhìn toàn diện hơn về v n đề này và đưa

ra được quy trình công nghệ xử lý phù hợp với bản ch t của nước thải trong chế biến mủ cao su thiên nhiên

Từ thực tế trên cho th y “Đánh giá, lựa chọn quy trình phù hợp để xử lý nước thải cao su của một số nhà máy thuộc Tổng Công ty Cao Su Đồng Nai” là v n đề c p thiết trong quản lý môi trường và phục vụ mục tiêu phát triển bền vững của ngành công nghiệp chế biến mủ cao su thiên nhiên trên địa bàn tỉnh Đồng Nai

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu các quy trình công nghệ phổ biến xử lí nước thải chế biến cao su thiên nhiên tại 3 nhà máy có công su t xu t lớn thuộc Tổng Cty Cao Su Đồng Nai và quy trình xử lý nước thải chế biến cao su thiên nhiên tiêu biểu tại tỉnh khác một cách chi tiết và đề xu t công nghệ xử lý phù hợp

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động xả thải và quy trình xử lý nước thải của các nhà máy sản xu t cao su

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Trên cơ sở tổng hợp một số quy trình xử lý nước thải tại các công ty có nhà máy chế biến cao su Đề tài sẽ kết hợp đánh giá và lựa chọn quy trình phù hợp để áp dụng cho các nhà máy thuộc Tổng Công Ty Cao Su Đồng Nai

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

4.1 Cách tiếp cận

Cách tiếp cận của nghiên cứu được thực hiện thông qua các ước: Tìm hiểu về các công nghệ xử lý nước thải trên thế giới và ở Việt Nam đang áp dụng; Điều tra, phân tích và đánh giá thực trạng của các hệ thống xử lý nước thải; Đề xu t các giải pháp

về công nghệ xử lý nước thải phù hợp

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu bao gồm: Phương pháp thu thập thông tin, số liệu; Phương pháp kế thừa; Phương pháp

l y mẫu và phân tích; Phương pháp so sánh; Phương pháp chuyên gia

5 Ý nghĩa đề tài

5.1 Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài sẽ đánh giá được đầy đủ hiện trạng, thực trạng và những tồn tại hạn chế cũng như tính hiệu quả của các loại công nghệ hoạt động thực tế tại các nhà máy nghiên

cứu Do vậy, kết quả nghiên cứu của đề tài có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các cơ quan quản lý nhà nước về BVMT trong việc quản lý môi trường đối với hoạt động trạm xử lý nước thải ở các doanh nghiệp chế iến mủ cao su thiên nhiên trên địa àn tỉnh Đồng Nai

5.2 Ý nghĩa khoa học

Đề tài nghiên cứu đã tổng hợp, phân tích và đánh giá được đầy đủ tính hiệu quả thực tế của từng loại công nghệ Với phương pháp tiếp cận nghiên cứu của đề tài sẽ đưa ra kết quả đánh giá sát với thực tế và đảm bảo các đề xu t phù hợp với mục tiêu Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để xây dựng quy trình công nghệ phù hợp trong xử lý nước thải chế biến mủ cao su thiên nhiên hiện nay

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Hiện trạng ngành chế biến mủ cao su ở Việt Nam

Cây cao su (Hevea rasiliensis) được trồng đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1887 Đến năm 1920 tổng diện tích cao su khoảng 7 nghìn ha với sản lượng cao su 3.000

t n/năm Cây cao su được trồng nhiều ở miền Đông Nam Bộ (46,6%), chủ yếu là ở Bình Phước, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh và Bà Rịa – Vũng Tàu Theo Hiệp hội cao su Việt Nam (VAR), diện tích cao su năm 2017 tăng lên 700 nghìn ha so với 400 nghìn ha năm 2020 Mục tiêu phát triển đến năm 2020, tiếp tục trồng mới

160 nghìn ha, sản lượng mủ đạt 1,3 triệu t n, kim ngạch su t khẩu đạt 1,9 tỷ USD Sản lượng và năng su t khai thác trong 10 năm qua luôn tăng, Việt Nam luôn nằm trong những nước dẫn đầu thế giới về sản lượng và xu t khẩu cao su Năm 2011, diện tích cao su đạt gần 850 nghìn ha, sản lượng trên 800 nghìn t n Đến năm 2012, Việt Nam chính thức trở thành nước sản xu t cao su tự nhiên lớn thứ 4 thế giới [2]) Mục tiêu đến năm 2020, diện tích cao su ổn định 850 nghìn ha, sản lượng mủ đạt 1.2 triệu t n, kim ngạch su t khẩu đạt 2 tỷ USD [3]

1.1.1 Nguyên liệu, hóa chất sử dụng, thành phần tính chất đặc trưng và các loại sản phẩm chế biến của mủ cao su

1.1.1.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu: Là loại cây công nghiệp lâu năm, vòng đời của cây cao su vào khoảng

30 năm Khi cây đạt độ tuổi 5 – 6 năm thì người ta bắt đầu thu hoạch mủ cho đến khi đạt độ tuổi 26 – 30 năm Độ tuổi cây cho mủ cao nh t là từ 14 đến 21 tuổi Trong năm, ắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 1 năm sau là mùa thu hoạch mủ Vào các tháng nắng hạn là mùa thay lá và nghỉ dưỡng cho cây [1]

Mủ (nhựa) của cây cao su hay còn gọi là mủ cao su (latex), là một thể huyền phù dạng keo, tỷ trọng 0,97 có màu trắng sữa hoặc hơi vàng là nguyên liệu chính phục

vụ cho ngành chế iến mủ cao su Mủ cao su được chia thành 2 pha [4]:

 Pha rắn: là phần chính, gồm những hạt cao su nguyên ch t và các tạp ch t không tan…Các hạt cao su có kích thước r t nhỏ khoảng 50 - 30.000 A0

(tức khoảng 0,005 - 3µm), là một hydrocac on c hàm lượng hữu cơ r t cao, có c u tạo hóa học với tên gọi là 1,4 – cis – polyisoprene, tỷ trọng 0,92 Hạt cao su có c u tạo gồm 3 lớp: ên trong là lớp cao su nguyên ch t (polyisoprene) chiếm khoảng 96% về khối lượng, ên ngoài kế tiếp là lớp lipid chiếm khoảng 3% và lớp ngoài cùng protein – lớp ảo vệ chiếm khoảng 1%

 Pha lỏng: chủ yếu là nước và các ch t hòa tan trong nước Thành phần mủ cao su

 Trong ngành chế iến cao su thiên nhiên, hóa ch t Amoni được sử dụng phổ iến

và rộng rãi như một ch t ảo quản mủ cao su nước tránh sự xâm nhập của vi khuẩn t n công ngay từ khi khai thác; đồng thời tránh cho việc mủ ị đông tụ lại trước khi về đến nhà máy chế iến do sản phẩm được sản xu t từ mủ nước

 Lượng Amoni sử dụng có sự iến thiên theo mùa nắng hoặc mùa mưa, iến thiên theo khoảng cách từ nhà máy đến vườn cây khai thác và phụ thuộc vào sản phẩm của nhà máy

Axit (axit fomic, axit acetic):

 Đây là những ch t được sử dụng trong chế iến cao su thiên nhiên với mục đích làm giảm pH của latex đến điểm đẳng điện (thường nằm trong khoảng pH từ 4,7

- 5,2 tùy theo từng giống cao su)

 Cơ chế như sau: khi cho axit với nồng độ loãng 1-2% vào dung dịch latex thì pH của latex hạ xuống đến mức từ 4,7 - 5,2, lập tức các hạt cao su trong dung dịch latex (chiếm từ 25 - 40%) sẽ bị m t cân bằng điện tích và kết dính lại với nhau tạo thành lớp màng latex, theo thời gian thì lớp màng sẽ dày lên và tách ra khỏi dung dịch (được gọi là hiện tượng đông tụ mủ) Latex lúc này sẽ bị phân chia thành 2 phần là phần cao su và phần dung dịch serum (đây là phần chứa sự ô nhiễm nhiều nh t)

 Các loại hóa ch t duy trì chỉ số màu và bảo quản chống mốc (metabisulphit, pepton…): Đây là những hóa ch t mà các nhà máy đưa vào trong quá trình đánh đông mủ nhằm mục đích chống mốc và duy trì sự ổn định màu của cao su hay làm tăng độ nhớt của cao su sản phẩm khi khách hàng yêu cầu

1.1.1.3 Thành phần tính đặc trưng của nước thải trong công nghiệp chế biến mủ cao su thiên nhiên

 Quá trình chế iến sử dụng lượng hóa ch t tương đối nhiều, nước thải sinh ra chủ yếu từ các khâu lọc, đánh đông, cán ép cao su… có hàm lượng hóa ch t cao và tạp ch t ẩn nhiều nh t trong các công nghệ chế iến tạo sản phẩm như cao su cốm, cao su tờ Ngoài ra, khu vực tiếp nhận mủ từ nông trường cũng phát sinh nước thải từ việc vệ sinh hồ chứa sau khi giao mủ, lượng nước này ẩn và chứa hàm lượng cao su cao

Bảng 2.2 Thành phần tính ch t đặc trưng của nước thải chế iến mủ cao su thiên

Bảng 2.3 Thành phần, tính ch t của nước thải chế iến cao su theo chủng loại sản

phẩm [5]

Chỉ Tiêu

Chủng loại sản phẩm

Mủ cốm tinh

 Từ ảng 2.2 và ảng 2.3 có thể th y nước thải chế iến mủ cao su nhìn chung có

pH th p, do tính đặc thù của vật liệu và công nghệ chế iến (sử dụng acid làm đông tụ và kết hợp với sự phân hủy sinh học lipids và phospholipids trong khi tồn trữ nguyên liệu tạo thành các acid éo ay hơi) Ngoài ra hơn 90% ch t rắn lơ lửng chủ yếu là latex còn sót lại nên nồng độ COD, BOD trong nước thải r t cao Hàm lượng N –NH3 cao là do sử dụng ammonia để chống đông tụ Ch t ô nhiễm hữu cơ trong nước thải chế iến mủ cao su chủ yếu ở dạng dễ phân hủy sinh học

Vì vậy, khi thải ra môi trường, dưới tác dụng của vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên, chúng sẽ ị phân hủy sinh học sinh ra mùi hôi thối, gây cạn kiệt oxy của nguồn nước tiếp nhận Đồng thời chúng cũng gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước tiếp nhận do chúng có chứa một lượng nitơ lớn Đối với các hạt cao

su chưa kịp đông tụ trong quá trình đánh đông (tồn trữ mủ), chúng sẽ xu t hiện trong hệ thống xử lý nước thải, gây cản trở cho quá trình xử lý

1.1.1.4 Các loại sản phẩm trong ngành công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên

Có 3 dạng sản phẩm chính là mủ dạng khối, cao su xông khói RSS và mủ latex – ly tâm [6]

 Cao su dạng khối hay gọi là dạng lock, gồm các sản phẩm như: SVR 3L, SVR 5L, SVR 5, SVR 10, SVR CV 50, SVR CV 60 Các loại cao su này được chế tạo

từ mủ tạp đông, có đặc tính cứng, tính kháng mòn, độ đàn hồi cao Hầu hết các loại sản phẩm này được sử dụng sản xu t lốp xe Riêng dòng sản phẩm SVR CV

50 – 60 do độ mềm dẻo cao, thích hợp cho quá trình cán, luyện nên được sử dụng dùng làm dây thun, keo dán, mặt hông lốp xe , mặt vợt óng àn,… Đây là dòng sản phẩm có giá thành cao và r t được các nhà sản xu t ưa chuộng hiện nay

 Cao su xông khói RSS: RSS có lực kéo dãn cao, ít ị lão hoá nên thích hợp cho các sản phẩm đòi hỏi tính kháng đứt cao, kháng mòn, độ cứng cao RSS được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật như làm lốp ô tô, dây chuyền ăng tải,

 Mủ Latex:

 Latex là dạng mủ nước, ứng dụng cho ngành sản xu t nệm mút, gối, găng tay Nhiều phương pháp được sử dụng để cô đặc (concentration) mủ latex Các phương pháp là:

1.1.2 Hiện trạng ngành cao su tại tỉnh Tổng Cty Cao Su Đồng Nai

Tổng Công ty Cao su Đồng Nai là doanh nghiệp có diện tích cao su lớn nh t ngành với 34.233 ha, trong đó diện tích cao su đang khai thác là 18.350 ha, sản lượng khai thác đạt 24.316 t n [7]

Kết quả sản xu t kinh doanh năm 2018 vẫn đạt và vượt so với kế hoạch đề ra: Sản lượng khai thác đạt 24.316 t n, đạt 100% kế hoạch với năng su t 1,6 t n/ha trên diện tích theo quy trình; sản lượng chế iến tại 3 nhà máy đạt 28.254 t n; sản lượng tiêu thụ 30.252 t n đạt 102,4% kế hoạch; tổng doanh thu 1.297,1 tỷ đồng, trong đó doanh thu cao su là 940,2 tỷ đồng, đạt 105,4% kế hoạch; lợi nhuận trước thuế 313,9

tỷ đồng (125,1% KH); thu nhập ình quân 6,6 triệu đồng/người/tháng (107,7% KH

và tăng 10% so với năm 2017) với tổng số lao động ình quân năm 2018 là 6.355 người…[8]

Sản phẩm cao su thiên nhiên chủ yếu gồm những chủng loại: Latex, SVR CV50, SVR CV60, SVR 3L, SVR 5… Các sản phẩm đều được sản xu t trên dây chuyền tuân thủ hệ thống quản lý ch t lượng ISO 9001:2008, do vậy đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các thị trường khó tính,được tín nhiệm trong và ngoài nước

1.2 Một số phương pháp xử lý nước thải cao su

1.2.1 Tổng quan các mức độ xử lý nước thải cao su

Các phương pháp xử lý ứng dụng chủ yếu các lực vật lý gọi là quá trình xử lý cơ

học (unit operations) Phương pháp khử ch t ô nhiễm ằng phản ứng hóa học và sinh học được gọi là quá trình hóa sinh (unit processes) Hiện nay, các quá trình cơ

học và quá trình hóa sinh được kết hợp lại và chia thành các mức độ xử lý khác nhau: sơ ộ, ậc một, ậc một tăng cường, ậc hai và ậc cao (hoặc ậc 3) Trong

xử lý sơ ộ, các ch t rắn thô như rác, ao ì và cát được loại ỏ để tránh gây nguy hại cho thiết ị Các quá trình cơ học, thường là quá trình lắng ( ể lắng) được sử dụng ở giai đoạn xử lý ậc 1 để loại ỏ các ch t nổi hoặc lắng được Đối với xử lý

ậc một tăng cường, hóa ch t được châm thêm vào nhằm gia tăng hiệu quả khử cặn

lơ lửng và một phần ch t rắn hòa tan Xử lý ậc một có thể làm giảm khoảng 60% cặn lơ lửng và 35% BOD5 trong nước thải đầu vào.Trong xử lý ậc hai, các quá trình hóa sinh được ứng dụng nhằm loại ỏ phần lớn các ch t hữu cơ dể phân hủy sinh học Mặc dù quá trình xử lý ậc 2 có thể loại ỏ được 85% BOD5 và các ch t rắn lơ lửng, nó vẫn không thể loại ỏ hoàn toàn nitơ, photpho, kim loại nặng, vi khuẩn và virus gây ệnh Xử lý ậc cao là sự kết hợp giữa các quá trình cơ học và hóa sinh nhằm tách ch t rắn lơ lửng còn lại và những thành phần không thể xử lý được trong nước thải ở giai đoạn xử lý ậc hai Các quá trình cơ học được thể hiện trên ảng 2.4 [9] [10]

Khử ch t dinh dưỡng (N, P hoặc cả N và P) riêng iệt hoặc kết hợp xử

lý ậc hai; Khử ch t rắn lơ lửng còn lại sau xử lý ậc hai, thường ằng lọc hạt Khử ch t lơ lửng và hòa tan còn lại sau quá trình xử lý sinh học thông thường khi cần ứng dụng vào các nhu cầu tái sử dụng cho các đối tượng sử dụng nước có ch t lượng không cao (vệ sinh, tưới tiêu, cứu hỏa,…)

1.2.2 Công nghệ xử lý nước thải cao su ngoài nước

1.1.2.1 Công nghệ xử lý nước thải AAO

AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (kỳ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí) Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ

vi sinh vật khác nhau: hệ vi sinh vật kỳ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải Dưới tác dụng phân hủy ch t ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà nước thải được xử lý trước khi xả thải ra môi trường

Nguyên lý xử lý AAO: Nước thải sẽ được xử lý triệt để nếu sử dụng các quá trình trong AAO

Kỳ khí: để khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho, khử Clo hoạt động…

Thiếu khí: để khử NO3 thành N2 và tiếp tục giảm BOD, COD

Hiếu khí: để chuyển hóa NH4 thành NO3, khử BOD, COD, sunfua…

Tiệt trùng: ằng lọc vi lọc hoặc ằng hóa ch t – chủ yếu dung hypocloride canxi (Ca(OCl)2) để khử các vi trùng gây ệnh…

Quá trình Anaerobic (xử lý sinh học kỳ khí):

 Trong các ể kỳ khí xảy ra quá trình phân hủy các ch t hữu cơ hòa tan và các

ch t dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỳ khí Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỳ khí sẽ h p thụ các ch t hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp ch t ở dạng khí(khoảng 70 – 80% là metan, 20 – 30% là cacbonic) Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn

 Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục ộ trong lớp cặn lơ lửng Hiệu quả khử BOD và COD có thể đạt 70 – 90% Quá trình phân hủy ch t hữu cơ của hệ vi sinh vật kỳ khí r t phức tạp (liên quan đến nhiều phản ứng hoá hoa học và sản phẩm trung gian

 Vì vậy quá trình Anaerobic được đơn giản hoá ằng các phương trình hóa học như sau: Ch t hữu cơ + VK kỳ khí → CO2 + H2S + CH4 + các ch t khác + năng lượng Ch t hữu cơ + VK kỳ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới) [C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn] Hoặc: Lên men Ch t hữu cơ → CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Yếm khí Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas, có thành phần như sau: Methane (CH4): 55 ÷ 65%; Carbon dioxyde (CO2): 35 ÷ 45%; Nitrogen (N2): 0 –÷ 3%; Hydrogen (H2): 0 ÷ 1% và Hydrogen Sulphide (H2S): 0 ÷ 1% Methane có nhiệt trị cao (gần 9000 Kcal/m3) Do đó, nhiệt trị của khí Biogas khoảng 4500 ÷ 6000 Kcal/m3 (tùy thuộc vào % lượng khí methane) Nên trong quá trình kỳ khí ở các công trình lớn người ra có thể tận thu khí Biogas làm ch t đốt Quá trình phân hủy kỳ khí được chia thành ba giai đoạn chính: phân hủy các

ch t hữu cơ cao phân tử, tạo các axit, tạo methane

 Ba giai đoạn của quá trình lên men kỳ khí:

 Phân hủy các ch t hữu cơ cao phân tử

 Tạo nên các axit

 Tạo methane

Quá trình Anoxic (xử lý sinh học thiếu khí):

 Trong nước thải, có chứ hợp ch t nitơ và photpho, những hợp ch t này cần phải được loại ỏ ra khỏi nước thải Tại ể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril

 Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau: Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter Trong môi trường thiếu oxy, các loại

vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa: NO3–

→ NO2 – → N2O → N2↑ Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài Như vậy là nitơ đã được xử lý

 Quá trình Photphorit hóa: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter Các hợp ch t hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp ch t mới không chứa photpho và các hợp ch t có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại ể Anoxic ố trí máy khu y chìm với tốc độ khu y phù hợp Máy khu y có chức năng khu y trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển

 Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại ể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với

ề mặt hoạt động 230 ÷ 250 m2/m3 Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào ề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển

Quá trình Oxic (xử lý sinh học hiếu khí):

 Nước thải sau khi thải ra được trộn đều ằng máy khu y trộn chìm tạo dòng trong môi trường thiếu khí để nitrate hóa, khử nitrate và khử phospho.Trong qui trình này, NH3-N ị oxy hóa thành nitrite và sau đó thành nitrate ởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng riêng iệt Nitrate được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được khử liên tục tối đa

 Trong phản ứng này BOD đầu vào được xem như nguồn carbon hay nguồn năng lượng để khử nitrate thành những phân tử nitơ Bên cạnh đó đây là ể xử lý sử dụng chủng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy ch t thải Trong ể này, các vi sinh vật (còn gọi là bùn hoạt tính) tồn tại ở dạng lơ lửng sẽ h p thụ oxy và ch t hữu cơ (ch t ô nhiễm) và sử dụng ch t dinh dưỡng là Nitơ & Photpho để tổng hợp tế bào mới, CO2, H2O và giải phóng năng lượng

 Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn tại phản ứng phân hủy nội sinh (các tế bào vi sinh vật già sẽ tự phân hủy) làm giảm số lượng bùn hoạt tính Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế bào mới vẫn chiếm ưu thế do trong ể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành nhiều hơn tế bào ị phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải ỏ định kỳ

 Các phản ứng chính xảy ra trong ể Aerotank ( ể xử lý sinh học hiếu khí) như:

– Quá trình Oxy hóa và phân hủy ch t hữu cơ:

Ch t hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng (1.1) – Quá trình tổng hợp tế bào mới:

Ch t hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng (1.2) – Quá trình phân hủy nội sinh:

C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH2 + năng lượng (1.3) Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong ể Aeroten: 3500 mg/l, tỷ lệ tuần hoàn bùn 100% Hệ vi sinh vật trong ể Oxic được nuôi c y ằng chế phẩm men vi sinh hoặc

từ bùn hoạt tính Thời gian nuôi c y một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60 ngày Oxy c p vào ể ằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm

Hình 1.1 Công nghệ xử lý nước thải AAO

1.1.2.2Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp AOP (Advanced Oxidation Processes)

AOP là một công nghệ được ứng dụng để xử lý triệt để ch t ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy trong nước thải dựa vào các quá trình oxi hóa nâng cao Các quá trình oxi hóa nâng cao được định nghĩa là những quá trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc hydroxyl (OH.) hoạt động tự do, được tạo ra tại chỗ ngay trong quá trình xử lý Gốc hydroxyl là một trong những tác nhân oxi hóa mạnh nh t được iết từ trước đến nay, gốc này có khả năng phân hủy không chọn lựa mọi hợp ch t hữu cơ, dù là hợp

ch t khó phân hủy nh t, iến chúng thành các hợp ch t vô cơ (còn gọi là khoáng hóa) không độc hại như CO2, H2O, các acid vô cơ

Vì thế, mục đích của xử lý nước thải công nghiệp AOP áp dụng trong thực tế vào công nghệ môi trường chỉ nhằm phân hủy những ch t không thể phân hủy sinh học thành những ch t có khả năng phân hủy sinh học nhằm iến những ch t độc hại nguy hiểm thành những ch t không còn độc hại nguy hiểm để sau đó có thể phân hủy nhờ vi sinh vật hay các phương pháp truyền thống khác Tổ hợp các phương pháp nêu trên cho giải pháp hiệu quả cao mà chi phí chung th p nh t

Quá trình xử lý nước thải công nghiệp AOP:

 Quá trình xử lý nước thải AOP sử dụng những tác nhân oxi hóa như: Hydrogen peroxide hay ozone,…để nâng cao khả năng oxi hóa ằng những phản ứng khác nhau nhằm tạo ra gốc hydroxyl, đồng thời thực hiện quá trình oxi hóa gián tiếp thông qua gốc hydroxyl này Do đó quá trình này có thể gọi là quá trình oxi hóa nâng cao AOP

 Quá trình xử lý nước thải công nghiệp AOP này có vai trò quan trọng giúp đẩy mạnh quá trình phân hủy các loại ch t hữu cơ khó phân hủy, gây ô nhiễm khác môi trường có trong nước thải

 Quá trình xử lý nước thải công nghiệp AOP này r t thích hợp lựa chọn để phân hủy những loại hợp ch t gây ô nhiễm khó phân hủy ao gồm:

 Hydrocarbon halogen hóa (trihalomethane, trichloroethane, trichloroethylene,…)

 Hydrocarbon aromatic (benzene, toluene, ethylbenzene, xylem,…)

 Pcbs, nitrophenol, những loại hóa ch t ảo vệ thực vật, dioxine, furans, những loại thuốc nhuộm, các ch t hoạt động ề mặt

1.1.2.3 Công nghệ MBR (Membrane Bio Reactor)

MBR là công nghệ xử lý mới với sự kết hợp giữa công nghệ màng lọc với công nghệ xử lý nước thải theo phương pháp sinh học hiếu khí Công nghệ phát triển lần đầu tiên vào thập niên những năm 1970 và hiện nay là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trên thế giới

Công nghệ MBRsử dụng các màng lọc đặt ngập trong ể xử lý sinh học hiếu khí Nước thải được xử lý ởi các ùn sinh học và ùn này sẽ được giữ lại ởi quá trình lọc qua màng Vì thế nâng cao hiệu quả khử cặn lơ lửng trong nước sau xử lý Hàm lượng cặn lơ lửng ên trong ể sinh học sẽ gia tăng nhanh chóng làm cho khả năng phân huỷ sinh học các ch t ô nhiễm trong nước thải đầu vào cũng tăng theo Ngoài

ra, nước thải sau xử lý còn loại ỏ cặn lơ lửng và có độ trong suốt cao

C u tạo của màng MBR à các sợi rỗng hoặc dạng t m phẳng với kích thước lỗ màng là 0,1-0,4µm, màng chỉ cho nước sạch đi qua, còn các ch t rắn lơ lửng, hạt keo, vi khuẩn, một số virus và các phân tử hữu cơ kích thước lớn sẽ được giữ lại trên ề mặt màng Nước sạch sẽ theo đường ống thoát ra ngoài nhờ hệ thống ơm hút Bên cạnh đó, máy thổi khí sẽ c p khí liên tục, nhằm cung c p khí cho hệ vi sinh hoạt động và tạo áp lực lên thành sợi màng thổi ung các cặn ùn ám trên thân màng, đảm ảo màng sẽ không ị nghẹt trong suốt quá trình hoạt động

Các nét đặc trưng của công nghệ MBR ao gồm:

 Hiệu su t xử lý của MBR tính theo COD, BOD đạt khoảng 90-95%

 Thuận lợi khi nâng c p công su t đến 20% mà không phải gia tăng thể tích ể

 Tăng hiệu quả xử lý sinh học 10-30% do MLSS tăng 2-3 lần so với Aerotank truyền thống

 Tiết kiệm diện tích xây dựng vì thay thế cho toàn cụm Bể Lắng  Bể Trung gian  Bể Lọc  Bể Khử trùng

 Hệ thống tinh gọn, dễ quản lý do có ít công trình đơn vị

 Có thể tái sử dụng nước sau màng lọc để tưới cây, rửa đường

Ứng dụng công nghệ màng MBR: được áp dụng trong ngành xử lý nước thải phổ iến như:

 Nước thải sinh hoạt: khách sạn, nhà hàng, Resort, trường học, Khu chế xu t, khu công nghiệp

 Nước thải y tế: ệnh viện, phòng khám, trạm y tế,

 Nước thải ngành công nghiệp: sản xu t nước giải khát, chế iến thủy sản, chế iến thực phẩm,

1.3.2 Công nghệ XLNT cao su trong nước

1.3.2.1 Vấn đề xử lý nước thải cao su cũng đã được nhiều tác giả trong nước nghiên cứu

 Khảo sát đánh giá hiện trạng xử lý nước thải sơ chế mủ cao su và đề xu t giải pháp nâng cao xử lý [18]

 Sử dụng xơ dừa trong xử lý nước thải cao su Xơ dừa ở dạng sợi được kết thành

àn chải dùng làm giá thể cho vi sinh vật phát triển, nhằm làm tăng số lượng vi sinh trong ể kỳ khí do đó nâng cao hiệu su t xử lý nước thải pH sau ể kị khí đạt trung tính trong thời gian lưu nước ngắn, hiệu su t xử lý ch t hữu cơ cao, 94% đối với COD và 95% đối với BOD với thời gian lưu nước khoảng 2 ngày Tuy nhiên hiệu su t xử lý Nitơ r t th p chỉ 19,4%, hàm lượng NH3-N tăng lên đáng kể và TSS đầu ra th p [19]

 Công nghệ ùn hoạt tính hiện đã được áp dụng ở nhà máy chế iến mủ cao su Bố

Lá, Cua Paris, Lai Khê, Nhật Nam và Phú Bình 2 (VNCCSVN, 2010) Bể kỳ khí

lớp ùn chảy ngược (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB) trong xử lý

nước thải chế iến cao su đã được khẳng định qua một nghiên cứu kéo dài từ năm 1991 đến năm 1995 trên cả quy mô phòng thí nghiệm, quy mô pilot và quy

mô công nghiệp (Việt, 1999) Hiệu xu t xử lý COD là 80 – 88% với tải trọng hữu

cơ từ 3 – 29 kg COD/m3/ngày Với nước thải chế iến mủ ly tâm có hàm lượng COD đầu vào từ 3000 – 6000 mg/l, hiệu su t xử lý ch t ô nhiễm hữu cơ đạt được

là 89% – 98% COD với thời gian lưu nước tương ứng là 4 ngày và 26 ngày Hiệu

su t xử lý trung ình là 85% COD với tải trọng hữu cơ ở mức 3,0 kg COD/m3/ngày Khi tăng thêm tải trọng hữu cơ hàm lượng COD đầu ra tăng lên đáng kể, nhưng ể này có thể vận hành ổn định với tải trọng hữu cơ lên đến 8kg COD/m3/ngày Bể kị khí UASB cũng đã được áp dụng ở Bố Lá, Lai Khê và Cua Paris [5]

1.3.2.2 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su ở Việt Nam

Hầu hết các nhà máy chế iến mủ cao su thiên nhiên ở Việt Nam đều sử dụng phương pháp sinh học hoặc kết hợp giữa hóa lý với sinh học để xử lý nước thải Bảng 2.5 Công nghệ xử lý nước thải chế iến mủ cao su ở Việt Nam [12]

1 Hồ thổi khí (Aerated lagoon)

2 Hồ ổn định (Sta ilisation Pond)

3 Bể tuyển nổi (Dissolved Air Flotation)

4 Bể kỳ khí UASB (Upflow Anaero ic Sludge Blanket)

5 Bể lọc sinh học (Trickling Filter)

6 Mương oxy hóa (oxidation Ditch)

7 Bể ùn hoạt tính (activated sludge)

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

2.1.1 Khảo sát, đánh giá sơ bộ về ngành chế biến cao su và quy trình sản xuất cao su tại 3 nhà máy thuộc Tổng Công ty Cao su Đồng Nai

 Quy trình chế iến mủ ly tâm HA, LA mủ cốm skim loc từ mủ nước tại nhà máy Xuân Lập

 Quy trình chế iến sản xu t mủ cốm từ nguyên liệu mủ tạp tại nhà máy Xuân Lập

 Quy trình chế iến sản xu t mủ cốm từ nguyên liệu mủ nước tại nhà máy Cẩm

Khảo sát quy trình XLNT tại Công ty CP Cao Su Hàng Gòn

Khảo sát quy trình XLNT tại Công ty TNHH MTV cao su Bà Rịa- Nhà máy chế

biến mủ cao su Xà Bang

2.1.4 Đề xuất công nghệ XLNT phù hợp

Đề xu t quy trình công nghệ xử lý nước thải áp dụng vào hệ thống XLNT Nhà máy

An Lộc và Xuân Lập

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình triển khai thực hiện đề tài, các phương pháp nghiên cứu sẽ được sử dụng như sau: Phương pháp thu thập thông tin, số liệu; Phương pháp kế thừa; Phương pháp l y mẫu và phân tích; Phương pháp so sánh

2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin, số liệu

Thu thập thông tin về thành phần, số lượng hoá ch t sử dụng trong quá trình chế iến mủ cao su;

Công nghệ, số lượng, loại hoá ch t sử dụng trong quá trình xử lí nước thải và làm

cơ sở dữ liệu cho đề tài

2.2.2 Phương pháp kế thừa

Kế thừa các kết quả nghiên cứu của các đề tài, dự án, nhiệm vụ đã được công ố để

tham khảo số liệu, phương pháp tính toán,…

2.2.3 Phương pháp lấy mẫu và phân tích

Tiến hành l y mẫu và phân tích ch t lượng nước đầu vào, đầu ra và ở từng công đoạn xử lý của mỗi công nghệ khác nhau để đánh giá hiệu quả xử lý

Số lượng mẫu: mỗi nhà máy l y mẫu để đánh giá với số lượng và loại mẫu ao gồm:

 Mẫu hỗn hợp theo ca sản xu t: 1 mẫu nước đầu vào + 1 mẫu nước sau xử lý của từng công đoạn trung gian (phân tích phần nước sau lắng) + 1 mẫu nước thải đầu

ra sau xử lý

 Các chỉ tiêu phân tích theo QCVN 01-MT:2015/BTNMT, ao gồm: pH, SS, COD, BOD5, Tổng Nito, NH4+; Tổng Photpho theo QCVN 40-MT:2011/BTNMT

2.2.4 Phương pháp so sánh

So sánh các loại công nghệ với nhau

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xuất chế biến mủ cao su

3.1.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xuất chế biến mủ cao su

Qua khảo sát và nghiên cứu thực tế có th y quá trình sản xu t chế iến mủ cao su ở Tổng Công ty Cao su Đồng Nai hiện tại có 3 nhà máy chế iến: Nhà máy Cẩm Mỹ; Nhà máy An Lộc; Nhà máy Xuân Lập

Quy trình sản xu t và chế iến có ốn nhóm sản phẩm: mủ ly tâm, mủ Skim lock,

độ béo, NH3, EDTA …sau đó được chuyển vào bồn lưu trữ qua đêm nhờ ổn định

để ly tâm

 Công đoạn ly tâm: sau giai đoạn ổn định mủ từ bồn chứa được dẫn vào các máy

ly tâm qua hộp lưới lọc Sau khi ly tâm, mủ được phân thành 2 loại là mủ kem và

 Công đoạn hoàn chỉnh: sau thời gian ổn định, mủ kem được kiểm tra ch t lượng trước khi xả vào bồn chứa hoặc đóng ao đưa đến nơi tiêu thụ

Quy trình công nghệ sản xu t mủ cốm skim bloc:

 Sau khi máy ly tâm chạy tách pha, thì mủ skim có DRC từ 3,5-5,5% được dẫn vào hồ chứa, Từ hồ chứa được ơm lên tháp khử amoniac bằng ơm màng Sau

đó dung dịch skim được chạy qua máy spillway nhằm làm giảm bớt lượng NH3trước khi chảy vào mương đánh đông skim

 Skim được đánh đông ằng axit Sunfuric (H2SO4), mủ được đông tụ thành khối

 Sau đó mủ được đưa vào máy cán kéo tiếp tục qua máy cán xé 1,2,3 và qua máy cán ăm để tạo hạt cốm

 Công đoạn s y: Sau khi tạo hạt cốm, mủ được đưa qua sàng rung để tách nước và xếp hộc để ráo trước khi s y Nguyên liệu tiếp tục đưa vào lò s y Nguyên liệu được tiếp tục đưa vào lò s y qua hai giai đoạn: Giai đọan đầu để tách ẩm có trong nguyên liệu với nhiệt độ 1040C, sau khi mủ được s y chín ở nhiệt độ 1180C Thời gian s y cho mỗi thùng từ 2,5 – 4giờ Độ ẩm của mủ sau khi s y đạt khoảng 3%

 Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: Sau khi ra khỏi lò s y và được thông gió bằng quạt để giảm nhiệt độ, mủ được cân cán và ép thành ành, sau đó được đóng ao

PE và chuyển vào kho lưu giữ chờ tiêu thụ

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xu t mủ ly tâm, mủ cốm skim loc từ mủ nước

3.1.1.2 Quy trình chế biến sản xuất mủ cốm từ nguyên liệu mủ tạp tại nhà máy Xuân Lập

Nguyên liệu sử dụng cho sản xu t mủ cốm gồm có mủ cao su khô từ nông trường cao su, mủ hư, rơi vãi trong quá trình chế biến…

Quy trình công nghệ sản xu t mủ cốm từ mủ tạp bao gồm những công đoạn sau:

 Công nghệ xử lý nguyên liệu: Đặc điểm của mủ tạp có chứa nhiều tạp ch t: đ t, cát, rác…do đó trong giai đoạn đầu cần phải cắt, ngâm nước và rửa sạch nhiều lần để loại ỏ tạp ch t

 Công đoạn gia công cơ học: Mủ sau khi được loại ỏ tạp ch t sẽ theo ăng tải đưa vào máy cắt miếng rồi tiếp tục vào máy ăm thô, sau đó qua máy cán xé Tùy theo ch t lượng của nguyên liệu số lần cắt thay đổi từ 8 – 12 lần Sau khi cán, mủ dạng tờ được cắt để tạo hạt cốm

 Công đoạn s y: Sau khi tạo cốm, mủ được đưa qua sàng rung để tách nước và xếp hộc để ráo trước khi s y Nguyên liệu được tiếp tục đưa vào lò s y qua hai giai đoạn: Giai đoạn đầu để tách ẩm có trong nguyên liệu với nhiệt độ 1040C, sau khi mủ được s y chín ở nhiệt độ 1180C Thời gian s y cho mỗi thùng từ 3,5 – 4 giờ Độ ẩm của mủ sau khi s y đạt khoảng 3%

 Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: Sau khi ra khỏi lò s y và được thông gió bằng quạt để giảm nhiệt độ, mủ được cân cán và ép thành ánh, sau đó được đóng ao

PE và chuyển vào kho lưu giữ chờ tiêu thụ

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ sản xu t mủ khối từ mủ đông tạp

3.1.1.3 Quy trình chế biến sản xuất mủ cốm từ nguyên liệu mủ nước tại nhà máy Cẩm Mỹ và nhà máy An Lộc

Công đoạn xử lý nguyên liệu: Mủ dạng lỏng được chở từ nông trường về nhà máy

bằng xe bồn và đưa vào ể tiếp nhận qua hệ thống mương dẫn Tại bể tiếp nhận, mủ được khu y trộn trước khi dẫn xuống hệ thống mương đánh đông, tại đây mủ được đánh đông ằng axit Formic 2,5%

Công đoạn gia công cơ học: Ở mương đánh đông, các hóa ch t làm đông được thêm vào để mủ đông lại Mủ sau khi được đánh đông chuyển qua máy cán kéo để cán tạo tờ, tiếp tục đưa qua máy ăm cốm và cắt để tạo cốm và xếp vào hộc

Công đoạn s y: mủ cốm được đưa vào lò s y để thực hiện quá trình s y ở nhiệt độ

110oC – 120oC

Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: sau khi ra khỏi lò s y, mủ cốm được thông gió bằng quạt để giảm nhiệt độ, mủ được cân cán và ép thành ánh, sau đó được đóng bao PE và cho vào Palette chờ xu t xưởng