Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến cao su Xuân Lập -Công ty cao su Đồng Nai

CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU I.1 Cô sôû hình thaønh ñeà taøi Coâng nghieäp cao su ñaõ du nhaäp vaøo Vieät Nam töø ñaàu theá kyû 20 döôùi baøn tay thuoäc ñòa cuûa thöïc daân Phaùp. Trong suoát thôøi gian ñoâ hoä, ngöôøi Phaùp ñaõ khoâng ngöøng boùc loät vaø taän duïng nguoàn lôïi naøy ñeå laøm giaøu cho chuû nghóa thöïc daân. Nhöng khi chuùng ruùt khoûi Vieät Nam thì söï thònh vöôïng cuûa coâng nghieäp cao su ñem laïi vaãn chæ laø kyø voïng. Vôùi söï noã löïc cuûa coâng nhaân cao su vaø söï laõnh ñaïo cuûa Ñaûng, cuûa Nhaø nöôùc, neàn kinh teá caây cao su ñaõ daàn tìm ñöôïc choã ñöùng vaø khoâng ngöøng phaùt trieån. Ngaøy nay coâng nghieäp cao su ñöôïc coi laø coâng nghieäp vaøng traéng. Tuy vieäc phaùt trieån kinh teá caây cao su coù töø raát sôùm nhöng vieäc quan taâm tôùi vaán ñeà moâi tröôøng do saûn xuaát vaø sô cheá muû cao su môùi chæ baét ñaàu trong khoaûng vaøi naêm trôû laïi ñaây. Tröôùc ñaây, nöôùc thaûi sinh ra do hoaït ñoäng sô cheá cao su ñeàu thaûi tröïc tieáp ra moâi tröôøng, ñieàu naøy laøm thaát thoaùt moät löôïng lôùn muû cao su (5%) vaø laøm aûnh höôûng lôùn ñeán moâi tröôøng. Tröôùc tình hình oâ nhieãm moâi tröôøng do vieäc saûn xuaát cao su gaây ra, coâng ty cao su Ñoàng Nai ñaõ tieán haønh xaây döïng nhieàu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi caùc nhaø maùy vaø trong ñoù coù nhaø maùy cheá bieán cao su Xuaân Laäp. Nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi Xuaân Laäp ñöôïc xaây döïng vaø ñi vaøo hoaït ñoäng töø ñaàu naêm 2005. Ban ñaàu heä thoáng hoaït ñoäng töông ñoái toát. Nhöng trong thôøi gian gaàn ñaây, heä thoáng vaän haønh khoâng oån ñònh, löu löôïng ñaàu vaøo taêng daãn tôùi tình traïng traøn ôû moät soá coâng trình ñôn vò. Hôn nöõa, moät soá thoâng soá ñaàu ra khoâng oån ñònh vaø vöôït tieâu chuaån xaû thaûi. Keå töø khi ñi vaøo hoaït ñoäng, heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi chöa töøng ñöôïc tu boå, caûi taïo ñeå khaéc phuïc khieám khuyeát… Ñeå khaéc phuïc tình hình hieän nay, em tieán haønh nghieân cöùu hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñeå tìm ra höôùng caûi taïo toát nhaát. Vaø ñaây laø cô sôû hình thaønh ñeà taøi toát nghieäp: “ Nghiên cứu cải tạo hệ thống XLNT Nhà máy cao su Xuân lập-công ty cao su Đồng Nai”. I.2 Muïc tieâu ñeà taøi Tìm hieåu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi vaø tình traïng oâ nhieãm nöôùc thaûi hieän nay cuûa Nhaø maùy cheá bieán cao su Xuaân Laäp. Töø ñoù ñeà xuaát thieát keá, caûi taïo heä thoáng hieän coù hoaøn thieän hôn, nhaèm naâng cao hieäu quaû xöû lyù, haïn cheá aûnh höôûng cuûa nöôùc thaûi ñaàu ra ñeán moâi tröôøng vaø con ngöôøi, giuùp cho nhaø maùy hoaït ñoäng vaø phaùt trieån oån ñònh cuõng nhö thöïc hieän toát caùc quay ñònh veà baûo veä moâi tröôøng cuûa Vieät Nam noùi chung, cuûa TCVN 7586:2006 daønh rieâng cho nöôùc thaûi cheá bieán cao su thieân nhieân noùi rieâng. I.3 Noäi dung ñeà taøi Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän vôùi nhöõng noäi dung nhö sau: Thu thaäp taøi lieäu veà coâng ty cao su Ñoàng Nai Thu thaäp taøi lieäu lieân quan ñeán ngaønh cao su cuõng nhö caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cao su thieân nhieân. Thu thaäp vaø tham khaûo caùc taøi lieäu lieân quan ñeán caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Tieáp caän tìm hieåu tính chaát, thaønh phaàn, löu löôïng vaø nguoàn thaûi cuûa nöôùc thaûi taïi nhaø maùy. Tìm hieåu quaù trình hoaït ñoäng cuûa heä thoáng xöû lyù cuõ. Ñeà ra phöông aùn caûi taïo môùi Tính toaùn thieát keá vaø öôùc tính giaù thaønh cho toaøn boä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi môùi. Xöû lyù caùc vaên baûn, soá lieäu vaø baûn veõ treân caùc phaàn meàm öùng duïng cuûa maùy tính. I.4. Caùc phöông phaùp thöïc hieän Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän döïa treân caùc phöông phaùp sau: • Phöông phaùp thu thaäp vaø nghieân cöùu taøi lieäu • Phöông phaùp tieáp caän vaø thu thaäp thoâng tin • Phöông phaùp ñieàu tra, khaûo saùt vaø phaân tích nöôùc thaûi • Phöông phaùp ñaùnh giaù I.5. Giôùi haïn ñeà taøi Ñeà taøi toát nghieäp ñöôïc giôùi haïn bôûi: • Thôøi gian thöïc hieän töø ngaøy 1/10/2007 ñeán ngaøy 25 / 12 /2007 • Dieän tích vaø coâng ngheä heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñaõ coù saün • Kinh phí cuûa coâng ty I.6. Tính caáp thieát cuûa ñeà taøi Hieän taïi löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu vaøo cuûa heä thoáng xöû lyù ñaõ taêng so vôùi thieát keá tröôùc ñaây laø 200m3/ngaøy ñeâm. Ñieàu naøy ñaõ daãn tôùi tình traïng chaûy traøn ôû beå gaïn muû 1 vaø beå caân baèng. Taïi beå caân baèng coù moät lôùp vaùng boït daøy cao su noåi treân beà maët do thôøi gian löu nöôùc taïi beå gaïn khoâng ñuû lôùn ñeå gaïn muû. Tuy heä thoáng naèm caùch xa khu daân cö khoaûng hôn 1km nhöng muøi hoâi vaãn aûnh höôûng lôùn ñeán ngöôøi daân. Hieän vaán ñeà naøy ñang laø moái quan taâm lôùn cuûa caùc caáp laõnh ñaïo coâng ty vaø caùc nhaø nghieân cöùu. Muøi hoâi cuûa heä thoáng phaùt sinh töø nguoàn thaûi do trong nöôùc thaûi coù moät löôïng lôùn khí NH3 coøn soùt laïi töø coâng ñoaïn choáng ñoâng cuûa muû cao su; muøi hoâi taïi beå gaïn muû, beå troän, beå caân baèng do H2S sinh ra töø söï phaân huyû chaát höõu cô cuûa vi sinh vaät. Trong thôøi gian gaàn ñaây, qua vieäc theo doõi, thoáng keâ vaø phaân tích caùc maãu nöôùc thaûi taïi cuøng moät coâng trình ñôn vò cuûa heä thoáng cho keát quaû khoâng oån ñònh vaø coù söï cheânh leäch lôùn. Thoâng soá ñaàu ra cuûa heä thoáng xöû lyù cuõng khoâng oån ñònh, caùc chæ tieâu nhö pH, toång nitô… vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp ñoái vôùi tieâu chuaån xaû thaûi cuûa ngaønh. Vaäy nhu caàu caáp baùch ñaët ra laø laøm sao ñeå xöû lyù trieät ñeå chaát oâ nhieãm ñaït yeâu caàu xaû thaûi vaø ít aûnh höôûng ñeán con ngöôøi vaø moâi tröôøng, cuõng nhö laøm cho heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh? Tröôùc tình hình ñoù em tieán haønh nghieân cöùu vaø xin ñeà xuaát caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy vôùi hy voïng seõ khaéc phuïc ñöôïc nhöõng khieám khuyeát coøn toàn taïi cuûa heä thoáng. CHÖÔNG II: TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY CHEÁ BIEÁN CAO SU XUAÂN LAÄP- COÂNG TY CAO SU ÑOÀNG NAI II.1 Toång quan veà Coâng ty cao su Ñoàng Nai II.1.1 Giôùi thieäu  Teân ñôn vò: Coâng ty Cao su Ñoàng Nai Teân tieáng Anh: Dong Nai Rubber Company (DONARUCO) Vò trí Coâng ty: AÁp Trung Taâm-xaõ Xuaân Laäp-Thò xaõ Long Khaùnh-tænh Ñoàng Nai Ñieän thoaïi: 061.724633 E-mail: donaruco@hcm.vnn.vn Website: www.donaruco.com Caùc tieâu chuaån quoác teá ñaït ñöôïc: ISO 9002 Khen thöôûng cao nhaát: Huaân chöông ñoäc laäp haïng Hai II.1.2 Lòch söû hình thaønh vaø phaùt trieån: Coâng ty Cao Su Ñoàng Nai thaønh laäp ngaøy 2/6/1975 treân cô sôû tieáp quaûn 12 ñoàn ñieàn cao su thuoäc boán coâng ty tö baûn Phaùp goàm: Coâng ty Nhöõng Ñoàn Ñieàn Ñaát Ñoû (Secíete des plantation – de Terres Rouges ) thaønh laäp 1910, trung taâm ñaët taïi Quaûng Lôïi. coâng ty coù 2 ñoàn ñieàn: Bình Sôn vaø Caåm Myõ. Coâng ty ñoàn ñieàn cao su Xuaân Laäp (Secíete des plantation D`hellveas Xuan Loc, vieát taét laø SPTR) thaønh laäp naêm 1911. Coâng ty naøy chæ coù 1 ñoàn ñieàn ôû Haøng Goøn ( nay laø thò xaõ Long Khaùnh) . Coâng ty cao su Ñoàng Nai (Les Caoutchoucs du DoNai, vieát taét laø LCD) thaønh laäp naêm 1908 coù 3 ñoàn ñieàn Traûng Bom , Caây Gaùo vaø Tuùc Tröng. Coâng ty ñoàn ñieàn cao su Ñoâng Döông (Socíete indo Chinoise Plantation d ` Hellvear, vieát taét laø SIBH) thaønh laäp naêm 1935. Coâng ty coù 6 ñoàn ñieàn laø: An loäc, Daàu giaây, OÂng queá, Bình Ba, Bình Loäc, Long Thaønh. Khi tieáp quaûn coâng ty sau chieán tranh, tình hình coâng ty ñöùng tröôùc voâ vaøn khoù khaên vaø thöû thaùch. Dieän tích cao su coøn laïi thöa thôùt, ña phaàn giaø coãi vaø khoâng coøn khaû naêng khai thaùc. Coâng nhaân ña phaàn ôû ñoä tuoåi cao, nguoàn taøi chính caïn kieät… caùc nhaø maùy cheá bieán vöøa laïc haäu vöøa boû pheá laâu ngaøy vaø thieáu trang thieát bò thay theá… nhìn chung tình hình khi tieáp quaûn coâng ty cao su Ñoàng Nai ñang trong tình traïng 3 kieät: naêng löïc vöôøn caây cao su kieät, söùc lao ñoäng kieät vaø vaät tö thieát bò kieät. Tröôùc nhöõng khoù khaên phöùc taïp ban ñaàu coâng ty ñaõ phaùt huy söùc maïnh truyeàn thoáng caùch maïng cuûa coâng nhaân cao su, kieân trì nhaãn naïi vöïôt qua khoù khaên, ñaët nhieäm vuï khoâi phuïc, xaây döïng vaø phaùt trieån coâng ty leân haøng ñaàu… nhöõng coá gaéng ñoù thaät ñaùng quyù, thaät phi thöôøng ñaõ giuùp coâng ty thay maàu aùo môùi, khoù khaên ñaåy luøi vaø töông lai ñang roäng môû. Naêm 1990 trôû veà tröôùc löôïng muû khai thaùc vaø cheá bieán chieám hôn 50% toång saûn löôïng toaøn ngaønh. Naêm 2005 coâng ty coù dieän tích cao su ñöa vaøo khai thaùc laø hôn 21 ha vaø cheá bieán ñöôïc haøng chuïc ngaøn taán muû cao su . Hieän nay coâng ty ñang quaûn lyù 48 532 ha trong ñoù coù 35 387 ha vöôøn caây khai thaùc. Ñöùng tröôùc cô cheá môû cöûa cuûa thôøi ñaïi coâng ty ñang tìm cho mình moät höôùng ñi toát hôn trong saûn xuaát, naâng cao doanh thu cuõng nhö quan taâm ñeán ñôøi soáng cuûa coâng nhaân. Moät ñieàu ñaëc bieät maø coâng ty ñaõ ñaït ñöôïc ñoù laø coâng taùc quaûn lyù vaø xöû lyù moâi tröôøng ñaït ñöïôc nhöõng thaønh coâng nhaát ñònh.  II.1.3 Chức năng ,nhiệm vụ, lónh vöïc hoaït ñoäng vaø tình hình saûn xuaát a. Chöùc naêng, nhieäm vuï : Coâng ty Cao Su Ñoàng Nai coù chöùc naêng : phaùt trieån kinh teá caây cao su treân ñòa baøn ñaõ ñöôïc quy hoaïch, thöïc hieän hoaøn thaønh keá hoaïch chæ tieâu, phaùp leänh khai hoang, troàng môùi vaø khai thaùc cheá bieán muû cao su. b. Lónh vöïc hoaït ñoäng: Troàng, khai thaùc vaø cheá bieán muû cao su, xaây döïng daân duïng, buoân baùn muû cao su sô cheá, xaây döïng cô sôû haï taàng trong ngaønh cao su… c. Tình hình saûn xuaát : Saûn löôïng cheá bieán  cuûa 5 nhaø maùy oån ñònh töø  50.000  ñeán 55.000 taán/naêm.Saûn phaåm chung cuûa Coâng ty taäp trung vaøo 3 lónh vöïc : noâng nghieäp, coâng nghieäp vaø dòch vuï. Trong ño,ù saûn phaåm chính cuûa coâng ty taäp trung  ôû lónh vöïc noâng nghieäp laø cao su thieân nhieân sô cheá goàm nhieàu chuûng loaïi : SVR L, SVR 3L,SVR CV50, SVR CV60, SVR GP, SVR 5, SVR10, SVR20, SVR10CV, LATEX 60% HA,LA . . . .chieám khoaûng 96% doanh thu haøng naêm cuûa Toång coâng ty vaø chieám khoaûng 10% toång saûn löôïng cao su cuûa Vieät nam. Caùc saûn phaåm coøn laïi ôû 2 lónh vöïc coâng nghieäp vaø dòch vuï nhö : xaây döïng, cô khí söõa chöõa vaø cheá taïo, vaän taûi, cheá bieán goã ..... II.1.4 Cô caáu toå chöùc: Hieän nay Coâng ty Cao su Ñoàng Nai coù 13 noâng tröôøng, 04 nhaø maùy xí nghieäp cheá bieán, vaø 10 phoøng ban tröïc thuoäc. Toång soá caùn boä, coâng nhaân vieân chöùc laø 14.841 ngöôøi. Trong ñoù coù treân 11.800 hoä gia ñình coâng nhaân vôùi gaàn 40.000 ha thuoäc ñòa baøn Coâng ty traûi daøi treân 5 huyeän vaø 1 thò xaõ goàm: huyeän Caåm Thaønh, Thoáng Nhaát, Traûng Bom, Ñònh Quaùn, vaø thò xaõ Long Khaùnh. Coâng ty cao su Ñoàng Nai tröïc tieáp quaûn lyù 13 noâng tröôøng  goàm: 1- Noâng tröôøng  An Loäc caùch văn phoøng coâng ty 3 km, caùch TP.HCM 75 km, dieän tích 2.424 ha.2- Noâng trường Bình Loäc caùch văn phoøng coâng ty 15 Km, caùch TP.HCM 84 km, dieän tích 2.073 ha.3- Noâng trường Daàu giaây caùch văn phoøng coâng ty 06 km, caùch TP.HCM 70 km, dieän tích 2.216 ha.4- Noâng trường Long thaønh caùch văn phoøng coâng ty 33 km, caùch TP.HCM 54 km, dieän tích 3.568 ha.5- Noâng trường Bình sôn caùch văn phoøng coâng ty 27 km, caùch TP.HCM 68 km. dieän tích 3.046 ha.6- Noâng trường Caåm myõ caùch văn phoøng coâng ty 33 km, caùch TP.HCM 109 km, dieän tích 3.463 ha.7- Noâng trường Caåm ñöôøng caùch văn phoøng coâng ty 28 km, caùch TP.HCM 104 km, dieän tích 4.033 ha.8- Noâng trường Traûng bom caùch văn phoøng coâng ty 21 km, caùch TP.HCM 55 km, dieän tích 1.525 ha.9- Noâng trường Tuùc tröng caùch văn phoøng coâng ty 25 km, caùch TP.HCM 89 km, dieän tích 2.444 ha.10- Noâng trường An vieãn caùch văn phoøng coâng ty 21 km, caùch TP.HCM 79 km, dieän tích 2.166 ha.11- Noâng trường Thaùi Hieäp Thaønh caùch văn phoøng coâng ty 50 km, caùch TP.HCM 79 km, dieän tích 2.833ha.12- Noâng trường Haøng goøn caùch văn phoøng coâng ty 15 km, caùch TP.HCM 90 km, dieän tích 2.277 ha.13- Noâng trường OÂng Queá caùch văn phoøng coâng ty 25 km, caùch TP.HCM 101 km, dieän tích 4.181 ha. Coâng ty cao su Ñoàng Nai tröïc tieáp quaûn lyù 4 nhaø maùy sản xuất cao su vaø 1 nhaø maùy cổ phần:            + Nhaø maùy An Loäc : caùch vaên phoøng Coâng ty 0,5km vaø caùch TP.HCM 76 km. Chuyeân saûn xuaát  SVR 5, SVR3L, SVR CV50, SVR CV60            + Nhaø maùy Xuaân Laäp: caùch vaên phoøng Coâng ty 01 km vaø caùchTP.HCM 75 km. Chuyeân saûn xuaát SVR 10, 10CV, SVR 20,20CV, Latex HA vaø LA, Skim.          + Nhaø maùy Caåm Myõ :caùch vaên phoøng Coâng ty 30 km vaø caùch TP.HCM 109 km. Chuyeân saûn xuaát SVR 5, SVR L, 3L, SVR CV50, SVR CV60           + Nhaø maùy Long Thaønh: caùch vaên phoøng Coâng ty 38 km vaø caùch TP.HCM 58 km. Chuyeân saûn xuaát SVR 5, SVR 3L, SVR CV50, SVR CV60, Latex HA vaø LA, Skim + Nhaø maùy coå phaàn Haøng Goøn : Cty coù 50% voán, caùch vaên phoøng Coâng ty15 km vaø caùch TP.HCM 88 km. Chuyeân saûn xuaát SVR 5, SVR L, 3L, SVR CV50, SVR CV60. Hình 1: Sô ñoà toå chöùc cuûa coâng ty II.2 Toång quan veà Nhaø maùy chế biến cao su Xuaân Lập II.2.1 Giôùi thieäu Toång dieän tích nhaø maùy : 93.000 (m2) Ngaøy 10 thaùng 10 naêm 2002 nhaø maùy cheá bieán cao su Xuaân Laäp thaønh laäp, chuû yeáu cheá bieán muû Latex. Ngaøy 20/10/2005 nhaø maùy Daàu Giaây chuyeån veà, vaø saùt nhaäp vôùiø nhaø maùy cheá bieán cao su Xuaân Laäp. Khi chuyeån leân ñòa ñieåm môùi, nhaø maùy tieáp tuïc cheá bieán muû taïp. Nhö vaäy ngaøy 20/10/2005 nhaø maùy Xuaân Laäp bao goàm 03 daây chuyeàn saûn xuaát ñöôïc phaân boá taäp trung taïi 3 khu vöïc saûn xuaát chính: Daây chuyeàn saûn xuaát muû kem töø muû nöôùc Daây chuyeàn saûn xuaát muû Skim töø nguoàn thaûi cuûa muû latex Daây chuyeàn saûn xuaát muû coám töø muû taïp. Nguyeân lieäu cuûa nhaø maùy tieáp nhaän nguoàn muû nöôùc töø 5 noâng tröôøng Traûng Bom, Daàu Giaây, Bình Loäc, Tuùc Tröng vaø An Loäc . Saûn phaåm ñöôïc xuaát khaåu sang thò tröôøng nöôùc ngoaøi khoûang 70-80% vaø cung caáp cho thò tröôøng trong nöôùc khoaûng 20%. Toång soá lao ñoäng hieän nay cuûa nhaø maùy laø 228 ngöôøi (47 nöõ), trong ñoù nhaân vieân vaên phoøng vaø phuï trôï laø 35 ngöôøi, coâng nhaân tröïc tieáp saûn xuaát laø 193 ngöôøi vaø thôøi gian laøm vieäc laø 2 ca/ngaøy. II.2.2 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát II.2 .2 .1 Quy trình saûn xuaát muû Latex töø muû nöôùc : Muû cao su ñöôïc khai thaùc töø caùc coâng tröôøng, ñöôïc xe thu gom vaø vaän chuyeån veà nhaø maùy.Taïi nôi tieáp nhaän cuûa daây chuyeàn saûn xuaát muû kem, muû ñöôïc bôm vaøo boàn laéng, löu tröõ moät thôøi gian , chuyeån qua maùy ly taâm, gaïn loïc coøn muû tinh khieát, vaø ñöôïc bôm vaøo boàn thaønh phaåm, taïi boàn thaønh phaåm thöôøng xuyeân naïp NH3 vaø khuaáy ñeå ñuû ngaøy löu laø xuaát haøng. Quy trình toùm taét : Hoà tieáp nhaän boàn laéng maùy ly taâm boàn thaønh phaåm Ñöa ñeán daây chuyeàn saûn xuaát muû coám Boàn thaønh phaåm muû kem Muû Nöôùc Hoà tieáp nhaän Maùy ly taâm Boàn trung chuyeån Möông ñaùnh ñoâng Xuaát xöôûng Hoà chöùa Thaùp khöû Amoniac Hoaù chaát baûo quaûn Hình 2: Quy trình saûn xuaát mủ Latex töø muû nöôùc Quy trình taïo ra saûn phaåm phuï Skim töø saûn xuaát muû latex : Saûn phaåm phuï Skim, ñöôïc taïo ra nguyeân lieäu thaûi trong daây chuyeàn saûn xuaát muû Latex. Muû nöôùc sau khi qua maùy ly taâm, phaàn cao su nguyeân chaát seõ ñöôïc chuyeån vaøo boàn thaønh phaåm; phaàn caën cao su coøn dö laïi seõ ñöôïc thaûi ra, theo möông daãn vaøo hoà chöùa. Taïi ñaây, noù seõ ñöôïc bôm qua thaùp khöû Amoniac, sau ñoù ñöôïc ñaùnh ñoâng taïi möông baèng axit sunphuric, sau khi ñoâng seõ ñöôïc caùn moûng thaønh taám vaø ñem baùn cho caùc coâng ty thu mua. II.2.2.2 Quy trình saûn xuaát muû coám từ mủø taïp: Nguyeân lieäu söû duïng cho saûn xuaát muû coám goàm coù muû taïp (muû cao su khoâ töø noâng tröôøng cao su, muû hö, rôi vaõi trong quaù trình cheá bieán …) . Quy trình coâng ngheä saûn xuaát muû coám töø muû taïp goàm caùc coâng ñoaïn sau: Coâng ñoaïn xöû lyù nguyeân lieäu: muû taïp coù chöùa nhieàu taïp chaát: ñaát, caùt, raùc… do ñoù trong giai ñoaïn ñaàu caàn phaûi caét, ngaâm nöôùc vaø röûa saïch nhieàu laàn ñeå loaïi boû taïp chaát. Coâng ñoaïn gia coâng cô hoïc: muû sau khi ñöôïc loaïi boû taïp chaát seõ theo baêng taûi vaøo maùy caét eùp thoâ roài tieáp tuïc vaøo maùy baêm thoâ, sau ñoù qua maùy caùn. Tuøy theo chaát löôïng cuûa nguyeân lieäu soá laàn caét töø 8 - 12 laàn. Sau khi caùn, muû daïng tôø ñöôïc caùn caét ñeå taïo haït coám. Coâng ñoaïn saáy: sau khi taïo coám, muû ñöôïc qua coâng6 ñoaïn saáy ôû nhieät ñoä 110 – 1200C. Coâng ñoaïn hoaøn thieän saûn phaåm: sau khi ra khoûi loø saáy vaø ñöôïc thoâng gioù baèng quaït ñeå giaûm nhieät ñoä, muû ñöôïc caân caùn vaø eùp thaønh baùnh, sau ñoù ñöôïc ñoùng PE vaø cho vaøo Palette. Quy trình toùm taét : Hoà ngaâm röûa maùy caét baêm thoâ maùy caùn maùy baêm löu kho ñoùng goùi saøn tung thaønh hạt Muû Skim sau khi ñaùnh ñoâng Caùn taïo tôø Xeáp hoäc, ñeå raùo Baêm Coám Saáy khoâ Löu kho Caân EÙp kieän Ñoùng goùi bao Hình 3: Quy trình saûn xuaát muû coám töø muû taïp II.2.3 Caùc vaán ñeà veä sinh moâi tröôøng a. Nöôùc thaûi: Nhaø maùy cheá bieán muû cao su Xuaân Laäp söû duïng nguoàn nöôùc töø gieáng khoan từ Suối Tre. Toång löôïng nöôùc söû duïng cho toaøn nhaø mayù laø 1300 m3/ngaøy ñeâm, trong ñoù: Söû duïng trong quaù trình cheá bieán muû kem, muû coám, veä sinh xöôûng saûn xuaát, saøn röûa xe. Söû duïng cho hoaït ñoäng sinh hoaït cuûa coâng nhaân vieân Töôùi caây Duïng cho phoøng chaùy chöõa chaùy, vaø chæ söû duïng 2 laàn/naêm khi nhaø maùy dieãn taäp phoøng chaùy chöõa chaùy . Nöôùc thaûi saûn xuaát phaùt sinh chuû yeáu töø coâng ñoaïn ngaâm röûa muû taïp, baêm coám vaø hoaït ñoäng traùng röûa beå nhaäp lieäu, möông ñaùnh ñoâng, boàn ly taâm, nước rửa maùy moùc vaø caùc bồn chứa… Löôïng nöôùc naøy ñöôïc daãn veà traïm xöû lyù cuøng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa coâng nhaân. Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù seõ ñöôïc thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän laø suoái Hoân caùch nhaø maùy khoaûng 1 km. b. Buïi vaø khí thaûi: Do ñaëc thuø cuûa ngaønh cheá bieán muû cao su laø söû duïng caùc loaïi hoaù chaát deã bay hôi vaø gaây muøi neân coù nguy cô gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Beân caïnh ñoù coøn coù caùc nguoàn oâ nhieãm khaùc laø khí thaûi töø loø saáy, maùy phaùt ñieän vaø quaù trình vaän chuyeån nguyeân vaät lieäu ra vaøo nhaø maùy. Buïi vaø khí thaûi cuûa nhaø maùy phaùt sinh töø caùc nguoàn sau : Quaù trình cheá bieán muû töø khaâu tieáp nhaän nguyeân lieäu, ñaùnh ñoâng, caùn taïo tôø, baêm coám, ly taâm phaùt sinh chuû yeáu laø NH3, H2S,H2SO4,CXHY. Töø caùc phöông tieän chuyeân chôû nguyeân lieäu vaø haøng hoaù laøm phaùt sinh chuû yeáu buïi, CO, SO2,NO2. OÁng thoaùt khí loø saáy vaø maùy phaùt ñieän ( chæ hoaït ñoäng khi maát ñieän ) söû duïng daàu DO phaùt sinh chuû yeáu buïi, NOX,SO2,CO. Löôïng daàu DO söû duïng cho loø saáy laø 18.700 lít/thaùng vaø cho maùy phaùt ñieän laø 3.350 lít/ thaùng. c. Muøi hoâi : Muøi hoâi chuû yeáu phaùt sinh töø kho chöùa nguyeân lieäu muû taïp vaø töø loø saáy cuûa nhaø maùy. Mùi hôi sinh ra do quá trình phân hủy chất hữu cơ mà rõ rệt nhất là H2S và các axít béo bay hơi. Ngoài ra, amoni, amin và các chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như các sunphua và các mecarptan cũng có mùi đặc biệt khó chịu trong nước thải chứa các chất ô nhiễm hữu cơ. d. Tieáng oàn : Tieáng oàn phaùt sinh chuû yeáu do vaän haønh maùy moùc thieát bò töø khaâu tieáp nhaän nguyeân lieäu, ly taâm, caùn taïo tôø, baêm coám vaø caùn caét, caùc phöông tieän vaän chuyeån haøng hoaù ra vaø vaøo nhaø maùy. Beân caïnh ñoù, tieáng oàn coøn phaùt sinh do maùy phaùt ñieän tuy nhieân khoâng thöôøng xuyeân do maùy phaùt ñieän chæ hoaït ñoäng khi maát ñieän. Baûng1 : Möùc oàn ño ñöôïc taïi moät soá vò trí maùy saûn xuaát TT Vò trí ño Möùc aùp aâm chung (dBA) Möùc aùp aâm (dBA) ôû caùc taàn soá (Hz) 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K 01 Ñaàu maùy caét thoâ (oàn aûnh höôûng ) 86.7 49 63 76 79 83 82 75 67 02 Cuoái maùy caét thoâ 90.1 50 68 79 84 87 86 78 70 03 Khu vöïc maùy caét mieáng cao su 95.5 60 68 80 86 93 89 83 75 04 Khu vöïc maùy caùn 95.4 56 70 84 87 89 90 85 77 05 Taïi vò trí baûng ñieàu khieån (oàn aûnh höôûng) 93.6 56 70 85 85 90 85 83 77 06 Ñaàu khu vöïc maùy caùn 360 -410 97.5 54 68 78 84 94 82 84 74 07 Khu vöïc maùy saøn rung bôm thoåi 93.4 58 69 79 84 90 85 79 68 08 Baøn laøm vieäc xöôûng 81.8 09 Khu vöïc maùy eùp 85.8 53 64 72 76 81 79 74 63 10 Khu vöïc tieáp nhaän muû 72.7 11 Khu vöïc maùy li taâm M13 82.5 45 62 71 73 78 77 73 68 12 Khu vöïc maùy li taâm M26 83.3 46 72 68 75 78 79 73 63 13 Khu vöïc boàn trung chuyeån 78.6 Tieâu chuaån veä sinh lao ñoäng 3733/2002/QÑ –BYT 85 99 82 86 83 80 78 76 74 Nguồn: Sở y tế Đồng Nai –Trung taâm y tế khu coâng nghiệp Coù 08/13 maãu ño vöôït TCVS lao ñoäng. Möùc aùp aâm lieân tuïc taïi nôi laøm vieäc khoâng quaù 85 dBA trong 8 giôø. Neáu thôøi gian tieáp xuùc vôùi tieáng oàn giaûm 1/2, möùc oàn cho pheùp taêng theâm 5 dBA: Tieáp xuùc 4 giôø taêng theâm 5 dBA möùc cho pheùp laø 90dBA Tieáp xuùc 2 giôø taêng theâm 5 dBA möùc cho pheùp laø 95 dBA Tieáp xuùc <15 phuùt taêng theâm möùc cho pheùp laø 115 dBA Tieáp xuùc möùc cöïc ñaïi khoâng quaù 115 dBA e. Chaát thaûi raén sinh hoaït, coâng nghieäp vaø chaát thaûi nguy haïi : Chaát thaûi cuûa nhaø maùy cheá bieán muû cao su Xuaân Laäp ñöôïc chia laøm 3 loaïi chính bao goàm chaát thaûi sinh hoaït, coâng nghieäp vaø chaát thaûi nguy haïi. Chaát thaûi raén sinh hoaït phaùt sinh töø nhaø aên, nhaø veä sinh, vaên phoøng …coù khoái löôïng trung bình laø 30-35 kg/ngaøy. Chaát thaûi raén coâng nghieäp khoâng nguy haïi phaùt sinh töø hoaït ñoäng saûn xuaát bao goàm cao su vuïn töø daây chuyeàn muû coám khoaûng 150-200 kg/thaùng, bao bì ñoùng goùi hö hoûng khaûng 50-60 kg/thaùng . Chaát thaûi nguy haïi phaùt sinh töø hoaït ñoäng saûn xuaát goàm coù can ñöïng hoaù chaát khoaûng 200 thuøng/thaùng, gieû lau, gaêng tay dính daàu nhôùt, tuùi nilon ñöïng hoaù chaát, boùng ñeøn hö, caën nhôùt… khoaûng 22 kg/thaùng. Beân caïnh ñoù coøn phaùt sinh buøn thaûi töø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhöng chöa ñöôïc lieät keâ trong soå ñaêng kyù chuû nguoàn thaûi… Chaát thaûi cuûa nhaø maùy bao goàm chaát thaûi raén sinh hoaït, coâng nghieäp ñöôïc thu gom haøng ngaøy vaø taäp trung vaøo khu vöïc quy ñònh cho töøng loaïi chaát thaûi. Chaát thaûi nguy haïi ñöôïc thu gom tuyø thuoäc vaøo thôøi gian xuaát hieän vaø cuõng ñöôïc löu tröõ vaøo khu vöïc rieâng. Chaát thaûi raén sinh hoaït ñöôïc taäp trung phía sau khuoân vieân nhaø maùy, coù dieän tích khoaûng 10 m2. Toaøn boä chaát thaûi sinh hoaït ñöôïc taäp trung löu tröõ trong thuøng nhöïa hoaëc bao nylon tröôùc khi ñöôïc ñem ñoát hoaëc choân laáp taïi nhaø maùy. Khu vöïc löu tröõ chaát thaûi raén coâng nghieäp vaø chaát thaûi nguy haïi coù dieän tích khoaûng 35m2 coù töôøng chaén, maùi che, naèm caùch khu vöïc saûn xuaát khoaûng 100m goàm khu vöïc chaát thaæ raén coâng nghieäp vaø khu vöïc chaát thaûi nguy haïi. Chaát thaûi raén coâng nghieäp chuû yeáu laø voû bao PP, PE hö töø khaâu ñoùng goùp ñöôïc ñoùng bao vaø chaát ñoáng. Chaát thaûi nguy haïi goàm thuøng can, bao chöùa hoaù chaát ñöôïc taäp trung vaøo vò trí quy ñònh, bao nylon vaø gieû lau, gaêng tay dính hoaù chaát ñöôïc ñoùng bao hoaëc ñeå trong thuøng chöùa. Tuy nhieân, nhaø maùy chöa gaén baûng teân chaát thaûi cuõng nhö baûng baùo ñaëc tính aên moøn, chaùy, phaûn öùng hay ñoäc haïi cuûa chaát thaûi nguy haïi. II.2.4. An toàn lao động và phòng choáng cháy noå a. An toàn lao động: Trong nhaø maùy các thiết bị máy móc thường xuyên được bảo trì, tu sửa, củng cố, bổ sung hệ thống tiếp đất đảm bảo an toàn trong sản xuất không có sự cố xảy ra . Về công tác thông tin tuyên truyền nhà máy cũng thường xuyên kiểm tra, tuyên truyền nhắc nhở và vận động công nhân chấp hành tốt nội quy quy định. Ngoài ra công ty cũng ñaõ trang bò phöông tieän baûo veä caù nhaân cho ngöôøi lao ñoäng: AÙo möa :152 caùi (trong ñoù: 48 aùo möa boä) Quaàn aùo, noùn: 507 boä Xaø Boâng: 291 kg Giaày vaûi :118 ñoâi Gaêng tay cao su :850 ñoâi (gaêng tay daøi :90 ñoâi) Gaêng tay vaûi :650 ñoâi Giaày uûng :146 ñoâi Ngoaøi caùc trang bò baûo hoä lao ñoäng neâu treân, nhaø maùy coøn ñeà nghò trang bò theâm cho moät soá coâng nhaân coù ñieàu kieän laøm vieäc trong moâi tröôøng aåm öôùt vaø tieáp xuùc vôùi hoùa chaát ñoäc haïi cuøng caùc duïng cuï khaùc cho boä phaän thôï nhö : Maët naï phoøng ñoäc :06 caùi Khaåu trang hoaït tính :70 caùi Kính choáng hoùa chaát :40 caùi Daây ñai an toaøn : 02 caùi Maët naï haøn : 01 caùi Nuùt tai choáng oàn : 110 nuùt b. Phòng chống cháy nổ Nhaø maùy ñaõ leân phöông aùn phoøng choáng chaùy noå (PCCN), vaø ñaõ trieån khai keá hoaïch thöïc hieän ñeán taän coâng nhaân. Toå chöùc toát caùc ñôït taäp huaán coâng taùc PCCN taïi töøng ñôn vò saûn xuaát, vaø saün saøng tham gia caùc cuoäc hoäi thao do xí nghieäp, coâng ty toåû chöùc. Phöông tieän chöõa chaùy goàm coù: Caây nöôùc chöõa chaùy :6 caây Bình CO2: 5 bình Azum: 10 bình Boät khoâ: 2 bình Tuû ñöïng voøi PCCC: 9 caùi UÏ caùt: 9 uï Caâu lieâm: 2 caùi Thang tre: 2 caùi Thang saét: 2 caùi Baêng ca cöùu thöông: 2 caùi Xeûng: 6 ca Quaû caàu CC töï ñoäng: 15 quaû Daøn giaùo: 2 saøn Bao boá: 3 caùi Maùy daàu CC: 1 maùy Bôùm nöôùc CC: 1 bôm Bình F4: 11 bình Bình F8: 24 bình Ñaàu phun: 8 caùi CHƯƠNG 3 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI NGAØNH CHEÁ BIEÁN CAO SU III.1 Saûn phaåm cao su , nguoàn goác vaø ñaëc tính nöôùc thaûi cao su III.1.1 Saûn phaåm cao su Saûn phaåm cuûa coâng nghieäp cheá bieán cao su thieân nhieân ñöôïc chia laøm hai loaïi laø cao su khoâ vaø cao su loûng: Cao su khoâ: laø caùc saûn phaåm döôùi daïng raén nhö cao su khoái (coám), cao su tôø vaø cao su crepe …. Cao su loûng: laø caùc saûn phaåm döôùi daïng muû cao coâ ñaëc ñeå coù haøm löôïng cao su chöøng 60%. Do phöông phaùp cheá bieán cao su loûng chuû yeáu laø phöông phaùp ly taâm neân cao su loûng coøn ñöôïc goïi laø muû Li Taâm. Quaù trình cheá bieán muû li taâm cuõng cho ra moät saûn phaåm phuï laø muû Skim chöùa chöøng 5% cao su. Trong cheá bieán cao su khoái, muû kem töø vöôøn caây ñöa veà ñöôïc tieáp nhaän taïi nhaø maùy, sau ñoù ñöôïc khuaáy troän trong moät boàn chöùa, ñöôïc pha loaõng roài ñeå laéng trong moät thôøi gian, sau ñoù ñöôïc chuyeån sang caùc möông ñaùnh ñoâng. Taïi möông ñaùnh ñoâng ngöôøi ta cho theâm axít loaõng (axít formic 1% hay axit acetic 2% ). Döôùi taùc duïng cuûa axít, caùc haït cao su ñoâng tuï laïi thaønh khoái vaø taùch khoûi dung dòch muû kem, phaàn coøn laïi laø serum. Caùc khoái cao su ñoâng tuï ñoù ñöôïc gia coâng qua nhieàu coâng ñoaïn khaùc nhau ñeå taïo thaønh caùc haït cao su coù kích thöôùc chöøng 3-5 mm, traûi qua nhieàu coâng ñoaïn saáy khoâ roài eùp thaønh caùc baønh cao su – ñoù laø caùc baønh cao su thaønh phaåm goïi laø cao su khoái. Caùc saûn phaåm cao su khaùc nhö cao su tôø vaø cao su crepe cuõng traûi qua quaù trình cheá bieán töông töï nhö treân nhöng khoâng traûi qua quaù trình taïo haït. Cuõng coù tröôøng hôïp cao su khoái ñöôïc saûn xuaát töø cao su ñaõ ñoâng tuï (muû ñoâng, muû taïp …) khi ñoù quaù trình cheá bieán baét ñaàu ngay töø coâng ñoaïn gia coâng cô hoïc Trong saûn xuaát muû Li Taâm, muû cao su sau khi khuaáy troän ñöôïc ñöa vaøo noài li taâm quay vôùi toác ñoä khoaûng 7000 voøng/phuùt. Vôùi toác ñoä naøy löïc li taâm ñuû lôùn ñeå taùch caùc haït cao su ra khoûi serum döïa vaøo söï khaùc bieät veà troïng löôïng rieâng cuûa chuùng. Sau khi muû cao su ñöôïc coâ ñaëc ñöôïc taùch ra chaát loûng coøn laïi laø serum chöùa 5% cao su, serum naøy seõ ñöôïc laøm ñoâng tuï baèng axit sulphuric taïo thaønh khoái nhö moät quy trình cheá bieán cao su khoái thoâng thöôøng nhöng saûn phaåm naøy coù teân goïi rieâng laø cao su khoái Skim. III.1.2 Nguoàn goác nöôùc thaûi cao su Trong quaù trình cheá bieán cao su thieân nhieân, nguoàn gaây ra oâ nhieãm moâi tröôøng chuû yeáu laø do nöôùc thaûi, Nguoàn nöôùc thaûi naøy chuû yeáu sinh ra töø caùc quaù trình sau: Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø quaù trình cheá bieán cao su khoái: Nöôùc thaûi sinh ra chuû yeáu ôû caùc coâng ñoaïn khuaáy troän vaø pha loaõng (nöôùc thaûi A), ñaùnh ñoâng muû vaø gia coâng cô hoïc (nöôùc thaûi B), nöôùc thaûi do veä sinh boàn ñaùnh ñoâng vaø maùy moùc thieát bò nhaø xöôûng (nöôùc thaûi C). Trong ñoù nguoàn coù haøm löôïng oâ nhieãm cao nhaát laø nöôùc serum, chuùng chuû yeáu laø oâ nhieãm höõu cô vaø chöùa moät haøm löôïng khoaûng 2% haït cao su chöa ñoâng tuï. Nöôùc thaûi töø quaù trình veä sinh maùy moùc thieát bò coù haøm löôïng chaát oâ nhieãm töông töï nhöng ít hôn. MỦ NƯỚC Nước thải A TRỘN & PHA LOÃNG Nước thải B ĐÁNH ĐÔNG Nước thải C GIA CÔNG CƠ HỌC SẤY ÉP BÀNH ĐÓNG GÓI Hình 4: Lưu đồ phương pháp chế biến cao su khối Nguoàn nöôùc thaûi sinh ra töø quaù trình cheá bieán muû ly taâm bao goàm: nöôùc röûa maùy moùc vaø caùc boàn chöùa, serum töø möông ñaùnh ñoâng cuûa muû Skim vaø nöôùc röûa töø caùc maùy gia coâng cô hoïc. Trong soá naøy nöôùc thaûi töø möông ñaùnh ñoâng muû Skim coù haøm löôïng oâ nhieãm chaát höõu cô cao nhaát. III.1.3 Ñaëc tính nöôùc thaûi cao su III.1.3.1 Thaønh phaàn Bảng 2 : Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc thaûi ngaønh chế biến cao su (mg/l) Chỉ tieâu Chủng loại sản phẩm Khối từ mủ tươi Khối từ mủ ñoâng Cao su tờ Mủ ly taâm N hữu cơ 20.2 8.1 40.4 139 N-NH3 40.6 110 426 N-NO3 Vết Vết Vết Vết N-NO2 KPHD KPHD KPHD KPHD P-PO4 26.6 12.3 38 48 Al Vết Vết Vết Vết SO4 22.1 10.3 24.2 35 Ca 2.7 4.1 4.7 7.1 Cu Vết Vết Vết Vết Fe 2.3 2.3 2.6 3.6 K 42.5 48 45 61 Mg 11.7 8.8 15.1 25.9 Mn Vết Vết Vết Vết Zn KPHD KPHD KPHD KPHD Nguồn: Viện nghieân cứu cao su Việt Nam Ngoaøi chaát oâ nhieãm höõu cô, nöôùc thaûi coøn chöùa N, P vaø K cuøng vôùi moät soá khoaùng vi löôïng, trong ñoù ñaùng keå nhaát laø N ôû daïng Amoni vôùi haøm löôïng khoaûng 40-400 mg/l. III.1.3.2 Ñaëc tính oâ nhieãm Baûng 3 : Ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su Chỉ tieâu chỉ thị oâ nhiễm Chủng loại sản phẩm Cao su khối từ mủ nước Cao su khối từ mủ ñoâng Cao su tờ Mủ ly taâm COD (mg/l) 3540 2720 4350 6212 BOD (mg/l) 2020 1594 2514 4010 Tổng nitơ (mg/l) 95 48 150 565 N-NH3 (mg/l) 75 40 110 420 pH 5.2 5.9 5.1 4.2 Tổng chất rắn lơ lửng(TSS), (mg/l) 114 67 80 122 Nguồn: Viện nghieân cứu cao su Việt Nam Nöôùc th._.aûi cao su thöôøng coù pH khoaûng 4.2-4.5 do vieäc söû duïng axít ñeå laøm ñoâng tuï taïo muû cao su. Ñoái vôùi saûn xuaát muû Skim ñoâi khi pH thaáp hôn nhieàu (ñeán pH =1). Ñoái vôùi cao su khoái ñöôïc cheá taïo töø muû ñoâng tuï töï nhieân thì nöôùc thaûi coù pH cao hôn (khoaûng pH= 6.0) vaø tính axít cuûa noù chuû yeáu laø do axít beùo bay hôi, keát quaû cuûa söï phaân huûy sinh hoïc caùc lipid vaø photpholiphid xaûy ra khi toàn tröõ nguyeân lieäu. Hôn 90 % chaát raén trong nöôùc thaûi cao su laø chaát raén bay hôi do coù nguoàn goác höõu cô. Phaàn lôùn chaát raén naøy laø nhöõng haït cao su coøn soùt laïi sau quaù trình ñoâng tuï. Haøm löôïng nitô höõu cô thöôøng khoâng cao laém vaø coù nguoàn goác töø caùc protein trong muû cao su. Trong khi ñoù haøm löôïng nitô ôû daïng amoni laø raát cao, do vieäc söû duïng amoni ñeå choáng ñoâng tuï trong quaù trình thu hoaïch, vaän chuyeån vaø toàn tröõ muû cao su. Toùm laïi: Nöôùc thaûi cheá bieán cao su thuoäc loaïi nöôùc thaûi coù tính chaát gaây oâ nhieãm naëng cho nguoàn nöôùc . Nhöõng chaát gaây oâ nhieãm maø noù chöùa thuoäc hai loaïi laø chaát oâ nhieãm höõu cô vaø chaát dinh döôõng thöïc vaät. III.2 Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su Cuøng vôùi vieäc phaùt trieån ngaønh coâng nghieäp cao su thì trong nöôùc vaø treân theá giôùi ñaõ coù nhieàu coâng trình nghieân cöùu veà vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sô cheá cao su. Thöïc teá ñaõ chöùng minh phöông phaùp ñem laïi hieäu quaû cao laø phöông phaùp sinh hoïc – söû duïng caùc chuûng vi sinh vaät thích hôïp ñeå phaân huûy chaát höõu cô vaø chaát dinh döôõng gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc. Beân caïnh ñoù vieäc xöû lyù nöôùc thaûi raát hieäu quaû khi keát hôïp vôùi caùc phöông phaùp xöû lyù khaùc nhö phöông phaùp hoùa lyù, cô hoïc …. III.2.1 Caùc phöông phaùp xöû lyù hoùa lyù Muïc tieâu cuûa phöông phaùp xöû lyù hoùa lyù: • Taùch raén khoûi loûng: song chaén raùc, laéng, loïc • Taùch loûng khoûi raén: neùn buøn, taùch nöôùc thaûi khoûi buøn • Taùch loûng khoûi loûng: taùch daàu môõ, tuyeån noåi • Taùch khí khoûi loûng: taùch amoni, taùch khí sinh hoïc. III.2.1.1 Caùc phöông phaùp xöû lyù vaät lyù Caùc phöông phaùp vaät lyù thöôøng hay ñöôïc söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su thieân nhieân laø: Laéng, loïc, tuyeån noåi, haáp phuï, suïc bay hôi. a) Phöông phaùp laéng Muïc ñích: - Khöû SS trong nöôùc thaûi - Taùch boâng caën sau quaù trình keo tuï hay boâng buøn sinh hoïc. Caùc loaïi beå laéng thöôøng duøng laø: beå laéng caùt, beå laéng ngang, beå laéng ñöùng, beå laéng li taâm . . . Beå laéng caùt AÙp duïng ñeå taùch caùt vaø caùc taïp chaát höõu cô: caùt coù ñöôøng kính töø 0,2-1,25 mm, phaàn töû höõu cô coù ñöôøng kính nhoû hôn 0,15 mm. Beå laéng caùt goàm caùc loïai cô baûn nhö: - Beå laéng caùt ngang: v = 0,15m/s – 0,3 m/s - Beå laéng caùt ñöùng chaûy töø döôùi leân treân - Beå laéng caùt chaûy theo phöông tieáp tuyeán - Beå laéng caùt suïc khí Beå laéng ngang Tuy beå laéng ngang deã thieát keá, deã thi coâng vaø vaän haønh ñôn giaûn, aùp duïng cho heä thoáng chòu taûi troïng löu löôïng lôùn ( >15000 m3 ), nhöng thôøi gian löu daøi vaø chieám maët baèng khoâng nhoû, chi phí laïi xaây döïng cao neân ít ñöôïc öùng duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su maø laïi ñöôïc öùng duïng nhieàu trong xöû lyù nöôùc caáp. Beå laéng ñöùng Ñöôïc söû duïng trong beå laéng ñôït moät trong xöû lyù nöôùc thaûi, söû duïng ít dieän tích ñaát nhöng laïi coù hieäu suaát laéng thaáp vaø chæ laéng ñöôïc caën coù tæ troïng lôùn. Vaän toác laéng khoâng lôùn neân ít ñöôïc öùng duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su. Beå laéng ly taâm Ñöôïc öùng duïng trong beå laéng ñôït moät vaø ñôït hai trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. -Öu ñieåm: Tieát kieäm dieän tích, öùng duïng xöû lyù nöôùc thaûi coù haøm löôïng caën khaùc nhau, coâng suaát lôùn khoaûng 20.000 m3/ngaøy ñeâm, hieäu suaát xöû lyù nöôùc thaûi cao vaø caën coù tæ troïng nhoû cuõng coù theå laéng ñöôïc. -Khuyeát ñieåm: Vaän haønh ñoøi hoûi kinh nghieäm, chi phí vaän haønh cao do söû duïng ñieän naêng. Trong xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát cao su thieân nhieân thöôøng söû duïng beå laéng ly taâm vaø laéng caùt vì hieäu suaát cao. b) Phöông phaùp loïc AÙp duïng khöû caùc haït mòn voâ cô vaø höõu cô khoù laéng. - Nguyeân taéc: Döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc aùp suaát cao hay aùp suaát chaân khoâng, caùc haït seõ ñöôïc giöõ laïi trong loå xoáp cuûa vaät lieäu loïc vaø lôùp maøng hình thaønh sau ñoù. - Caùc daïng loïc goàm coù: Loïc aùp suaát Loïc troïng löïc Loïc nhanh Loïc chaäm Loïc xuoâi Loïc ngöôïc c) Tuyển nổi Muïc ñích : Loaïi caùc taïp phaân taùn chaát khoâng hoaø tan vaø caùc chaát khoù laéng, hay caùc chaát hoaït ñoäng beà maët. (phöông phaùp naøy coøn goïi laø phöông phaùp taùch boït) Öu ñieåm: Hoaït ñoäng lieân tuïc Phaïm vi öùng duïng roäng Thieát bò ñôn giaûn, chi phí ñaàu tö vaän haønh khoâng lôùn Hieäu quaû xöû lyù cao (95% - 98%), vaän toác lôùn hôn so vôùi laéng Thu hoài caùc caën coù ñoä aåm thaáp (90% - 95%) Tuyeån noåi keøm theo thoåi khí neân giaûm: chaát hoaït ñoäng beà maët vaø chaát deã bay hôi; vi khuaån vaø vi sinh vaät. Baûn chaát cuûa quaù trình naøy ngöôïc laïi vôùi quaù trình laéng, caùc chaát lô löûng seõ noåi leân beà maët vaø taïo thaønh lôùp treân beà maët beå döôùi söùc ñaåy cuûa caùc haït khí. Trong xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su thieân nhieân thì beå tuyeån noåi ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù sô boä tröôùc khi xöû lyù sinh hoïc hay taùch buøn laéng sau xöû lyù sinh hoïc. Caùc loaïi beå tuyeån noåi thöôøng ñöôïc aùp duïng laø: -Tuyeån noåi chaân khoâng -Tuyeån noåi aùp suaát - Tuyeån noåi bôm daâng - Tuyeån noåi taïo boït khí baèng cô hoïc - Tuyeån noåi ion - Tuyeån noåi phaân taùn khí qua vaät lieäu xoáp …. d) Haáp phuï Haáp phuï laø quaù trình chuyeån noàng ñoä chaát tan vaøo chaát raén. Coù hai daïng haáp phuï laø: -Haáp phuï vaät lyù: lieân keát beà maët laø lieân keát vaät lyù (tónh ñieän, Van der waals, phaân taùn). Naêng löôïng lieân keát nhoû. -Haáp phuï hoaù hoïc: lieân keát beà maët laø lieân keát hoaù hoïc. Naêng löôïng lieân keát lôùn. Caùc chaát haáp phuï thöôøng duøng nhö: than hoaït tính, nhöïa toång hôïp, tro, xæ, maït cöa, silicagen, ñaát seùt, zeolite, keo nhoâm …. Haáp phuï ñöôïc öùng duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su laø xöû lyù caùc chaát coù muøi; xöû lyù, taùch vaø thu hoài caùc chaát hoaø tan trong nöôùc thaûi. Hieäu quaû xöû lyù ñaït 80% -95% vaø phuï thuoäc baûn chaát hoaù hoïc cuûa chaát haáp phuï, dieän tích beà maët chaát haáp phuï, caáu truùc hoaù hoïc cuûa chaát ñöôïc haáp phuï. III.2.1.2 Caùc phöông phaùp xöû lyù hoùa hoïc Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù hoïc bao goàm: ñoâng tuï (keo tuï), khöû truøng, oxi hoaù. a) Ñoâng tuï Laø quaù trình thoâ hoaù caùc haït phaân taùn vaø nhuõ töông baèng chaát ñoâng tuï ñeå taùch chuùng ra khoûi nguoàn nöôùc. Nguyeân taéc: Taùch caùc hôïp chaát lô löûng baèng caùc hôïp chaát cao phaân tö û(chaát keo tuï) thuùc ñaåy quaù trình taïo boâng hydroxit kim loaïi tích ñieän döông huùt caùc haït keo vaø caùc haït lô löûng tích ñieän aâm => taêng vaän toác laéng cuûa caùc boâng, giaûm chaát ñoâng tuï, giaûm thôøi gian ñoâng tuï. Chaát ñoâng tuï laø hôïp chaát töï nhieân vaø toång hôïp: Hôïp chaát töï nhieân bao goàm: tinh boät, este, xenluloâ, dectrin ((C6H10O5 - )n , chaát keo tuï voâ cô laø: dioxit silic ñaõ hoaït hoaù (xSiO2.yH2O) Chaát keo tuï toång hôïp bao goàm: [-CH2-CH-CONH2]n , poliacrilamic kyõ thuaät (PAA), PAA hydrat hoaù. Pheá thaûi: chöùa nhoâm, saét, xæ. Caùc yeáu toá aûnh höôùng ñeán quaù trình ñoâng tuï laø: pH, nhieät ñoä, lieàu löôïng chaát ñoâng tuï –keo tuï, tính chaát nöôùc thaûi, ñieàu kieän troän phoái. Chaát keo thuï thöôøng ñöôïc söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su laø laø muoái nhoâm, muoái saét vaø hoãn hôïp cuûa chuùng. +Muoái nhoâm: Al2(SO4)3 . 18H2O; NaAlO2; Al2(OH)5Cl; KAl(SO4)2 .12H2O; NH4Al(SO4)2 .12H2O. Caùc phaûn öùng taïo boâng töông öùng laø: -Dung dòch: Al2(SO4)3 50% hieäu quaû ôû pH : 5 ÷ 7,5 Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 ↔ 2Al(OH)3 +3 CaSO4 +6 CO2 -Dung dòch: NaAlO2 45% hieäu quaû ôû pH : 9,3 ÷ 9,8 NaAlO2 + CO2 + H2O ↔ AL(OH)3 + Na2CO3 -Hoãn hôïp Al2(SO4)3 50% vaø NaAlO2 45% pha troän theo tæ leä 10:1 ÷ 20:1 taêng hieäu quaû laéng trong, taêng khoái löôïng rieâng vaø vaän toác laéng boâng caën, khoaûng pH roäng. Al2(SO4)3 + 6 NaAlO2 +12H2O ↔ 8Al(OH)3 +3 Na 2 SO4 - Al2(OH)5Cl aùp duïng cho moâi tröôøng coù tính kieàm yeáu: 2Al2(OH)5Cl + Ca(HCO3)2 ↔4 Al(OH)3 + CaCl2 +2 CO2 + Muoái saét: Fe2(SO4)3 .2H2O ; Fe2(SO4)3 .3H2O; FeSO4 .7H2O ; FeCl3( 10 ÷ 15% dung dòch) Fe3+ : pH = 6÷9 Fe2+ : pH > 9,5 Caùc phaûn öùng taïo boâng: 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 Ñoâng tuï nöôùc thaûi cao su baèng hoaù chaát: Caùc haït cao su mang ñieän tích aâm seõ bò trung hoaø vaø keát dính laïi bôûi hoaù chaát. Caùc haït coù kích thöôùc caøng lôùn thì vaän toác ñaåy noåi caøng lôùn vaø haït cao su seõ di chuyeån leân beà maët nhanh hôn. Hoaù chaát thöôøng söû duïng trong ñoâng tuï cao su laø H2SO4 , do giaù thaønh reû vaø noàng ñoä ñaäm ñaëc cao. Ngoaøi ra coøn söû duïng CH3COOH vaø HCHO. Phöông phaùp naøy söû duïng daønh cho nöôùc thaûi coù haøm löôïng cao su cao (COD > 10.000 mg/l ). Ñoâng tuï nöôùc thaûi cao su töï nhieân: Nöôùc thaûi cao su trong ñieàu kieän töï nhieân seõ töï ñoâng tuï nhôø hoaït ñoäng cuûa vi khuaån. Vi khuaån coù vai troø phaân huyû maøng protein bao quanh haït cao su, khöû cacboxy cuûa axit caboxylic taïo ra goác CO2. Vi khuaån phaân huyû ñöôøng, chaát beùo, protein taïo thaønh axit, laøm giaûm pH cuûa nöôùc thaûi ñeán ñieåm ñaúng dieän. Phöông phaùp naøy ñoøi hoûi thôøi gian löu nöôùc laâu vaø thöôøng taïo ra muøi hoâi cuûa H2S do vi khuaån phaân huyû chaát höõu cao taïo ra, thôøi gian löu nöôùc caøng daøi thì hieäu quaû laéng caøng cao. Ñoâng tuï nöôùc thaûi cao su baèng caùch boå sung vi sinh vaät töø buøn töï hoaïi: Söû duïng caùc vi sinh vaät kò khí leân men axít ñeå axit hoaù caùc hôïp chaát höõu cô hoaø tan trong nöôùc thaûi, laøm giaûm pH cuûa nöôùc thaûi taïo ra caùc ion H+ ñoàng thôøi phaù vôõ caùc lôùp protein bao quanh haït cao su. Caùc ion H+ taïo ra laøm nhieäm vuï trung hoaø ñieän tích aâm cuûa caùc haït cao su daïng keo vôùi kích thöôùc raát nhoû trong nöôùc thaûi. Khi ñöôïc caùc ion H+ baùm vaøo thì raøo caûn ñieän theá cuûa caùc haït cao su giaûm xuoáng vaø caùc haït cao su luùc naøy deã keát dính laïi vôùi nhau taïo thaønh caùc haït lôùn hôn. Vi sinh vaät kò khí vaø tuyø nghi trong beå gaïn muû thöïc hieän quaù trình axit hoaù phaân giaûi caùc chaát höõu cô daïng huyeàn phuø vaø hoaø tan caùc axit beùo, saûn phaåm cuoái cuøng taïo thaønh laø CH4, CO2, H2O, . . . Ñoâng tuï nöôùc thaûi cao su baèng hoaù chaát keát hôïp vôùi vi sinh Söû duïng axít haï pH cuûa nöôùc thaûi xuoáng döôùi 6 ñeå taïo moâi tröôøng thích hôïp cho vi khuaån axit hoaù phaùt trieån. Sau ñoù boå sung vi khuaån töø buøn töï hoaïi ñeå phaân huyû caùc chaát höõu cô, chuyeån veà daïng axit, haï pH laøm ñoâng tuï muû cao su. b) Khöû truøng Nöôùc sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn coù theå chöùa khoaûng 105-106 vi khuaån trong 1 ml nöôùc. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi cuûa chuùng. Neáu xaû nöôùc thaûi ra nguoàn caáp nöôùc, hoà nuoâi caù thì khaû naêng lan truyeàn beänh seõ raát lôùn. Do vaäy, caàn phaûi coù bieän phaùp khöû truøng nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Caùc phöông phaùp khöû truøng nöôùc thaûi phoå bieán hieän nay laø: Duøng clo hôi qua thieát bò ñònh löôïng clo. Duøng hypoclorit_canxi daïng boät Ca(ClO)2 hoaø tan trong thuøng dung dòch 3-5% roài ñònh löôïng vaøo beå khöû truøng. Duøng hypoclorit_natri; nöôùc javen (NaClO). Duøng ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo ozon taïo ra. Phöông phaùp naøy phæ caàn chi phí khaù cao. Duøng tia UV do ñeøn thuûy ngaân aùp löïc thaáp sinh ra. Phöông phaùp naøy cuõng caàn phaûi löu yù veà tính kinh teá cuûa noù. Duøng clorua voâi, CaOCl2. Trong caùc phöông phaùp treân thì phöông phaùp duøng Clo hôi vaø caùc hôïp chaát cuûa Clo laø ñöôïc söû duïng phoå bieán vì chuùng ñöôïc ngaønh coâng nghieäp duøng nhieàu, coù saün vôùi giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc vaø hieäu quaû khöû truøng cao nhöng caàn phaûi coù theâm caùc coâng trình ñôn vò nhö traïm cloratô (khi duøng clo hôi), traïm clorua voâi (khi duøng clorua voâi), beå troän, beå tieáp xuùc. Tuy nhieân, nhöõng naêm gaàn ñaây caùc nhaø khoa hoïc ñaõ ñöa ra khuyeán caùo neân haïn cheá duøng clo ñeå khöû truøng nöôùc thaûi vôùi lyù do sau: Löôïng clo dö khoaûng 0,5 mg/l trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình khöû truøng seõ gaây haïi ñeán caù vaø caùc vi sinh vaät nöôùc khaùc. Clo keát hôïp vôùi hydro cacbon thaønh caùc chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. c) OXY HOAÙ Phöông phaùp oxy hoaù coù vai troø quan troïng trong xöû lyù nöôùc thaûi vaø nöôùc caáp tuy nhieân laïi ít ñöôïc öùng duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su thieân nhieân, phöông phaùp naøy thöôøng aùp duïng cho xöû lyù baäc cao vaø khaù toán keùm. Cô cheá cuûa phöông phaùp naøy laø döôùi taùc duïng cuûa chaát oxy hoaù thì xaûy ra ñoàng thôøi hai phaûn öùng hoaù hoïc laø phaûn öùng oxy hoaù vaø phaûn öùng khöû, sau phaûn öùng thì chaát oxi hoaù chaát khöû thay ñoåi traïng thaùi hoaù trò. Phaàn quan troïng cuûa phaûn öùng oxi hoaù khöû laø söï taïo thaønh oxi nguyeân töû töø caùc chaát oxy hoaù: O2 → O MnO4 + H2O →2 MnO2 + 3 O + 2OH- Oxy nguyeân töû taïo thaønh seõ laø taùc nhaân oxy hoaù caùc chaát khöû: CaHbOc + d O2 → a CO2 + (b/2) H2O Caùc chaát oxy hoaù thöôøng ñöôïc söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi laø: O3 , H2O2 , MnO4- , ClO2- , Cl2 , HOCl vaø O2. III.2.2 Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc: Xöû lyù nöôùc thaûi theo phöông phaùp sinh hoïc laø vieäc döïa treân cô sôû hoaït ñoäng phaân huyû caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi cuûa caùc vi sinh vaät. Caùc vi sinh vaät söû duïng moät soá chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo ra naêng löôïng töï sinh tröôûng, chuùng nhaän caùc chaát dinh döôõng ñeå xaây döïng teá baøo, sinh tröôûng vaø sinh saûn neân khoái löôïng sinh khoái taêng leân. Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng ñeå phaân huûy caùc chaát coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc trong nöôùc thaûi. Coâng trình xöû lyù sinh hoïc thöôøng ñöôïc ñaët sau khi nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc xöû lyù sô boä qua caùc quaù trình xöû lyù cô hoïc, hoaù hoïc, hoaù lyù. Do vi sinh vaät ñoùng vai troø chuû yeáu trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc neân caên cöù vaøo tính chaát, hoaït ñoäng vaø moâi tröôøng soáng cuûa chuùng, ta coù theå chia phöông phaùp sinh hoïc thaønh nhöõng daïng sau: Xöû lyù trong ñieàu kieän töï nhieân. Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taï Phöông phaùp xöù lyù nöôùc thaûi baèng vi sinh vaät ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong vieäc xöû lyù nöôùc thaûi cuûa ngaønh cheá bieán cao su thieân nhieân vì hieäu quaû xöû lyù toát vaø toán ít kinh phí. Muïc tieâu: Xöû lyù caùc chaát höõu cô baèng phöông phaùp hieáu khí (nhö buøn hoaït tính- hieáu khí, sinh tröôûng baùm dính) hoaëc phöông phaùp kî khí (nhö UASB, AF). Xöû lyù chaát dinh döôõng: Nitô, Phoát pho. III.2.2.1 Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân. Phöông phaùp xöû lyù qua ñaát: Thöïc chaát cuûa quaù trình xöû lyù laø khi loïc qua ñaát thì caùc chaát raén lô löûng vaø keo seõ bò giöõ laïi ôû lôùp treân cuøng. Nhöõng chaát naøy taïo ra moät maøng goàm raát nhieàu vi sinh vaät bao boïc treân beà maët caùc haït ñaát. Nhöõng vi sinh vaät naøy seõ söû duïng oxy cuûa khoâng khí qua caùc khe ñaát vaø chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô thaønh caùc hôïp chaát khoaùng. Caùc coâng trình söû duïng phöông phaùp naøy laø: Caùnh ñoàng töôùi. Caùnh ñoàng loïc. Caùnh ñoàng töôùi coâng coäng vaø caùnh ñoàng loïc: Laø nhöõng maûnh ruoäng ñöôïc san baèng hay doác khoâng ñaùng keå vaø ñöôïc ngaên baèng nhöõng bôø ñaát. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái vaøo nhöõng maûnh ruoäng nhôø coù maïng löôùi vaø sau khi loïc qua ñaát laïi ñöôïc qua moät maïng löôùi khaùc ñeå tieâu ñi. Caùnh ñoàng töôùi noâng nghieäp: Nöôùc thaûi cuûa thaønh phoá, thò traán, xí nghieäp coâng nghieäp neáu khoâng chöùa caùc chaát ñoäc haïi hay chöùa vôùi noàng ñoä cho pheùp laø nguoàn lôïi coù theå söû duïng ñeå töôùi cho caây troàng. Vì vaäy, caùnh ñoàng töôùi noâng nghieäp vöøa ñeå phuïc vuï cho noâng nghieäp, vöøa ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. Hoà sinh hoïc: Hoà sinh vaät laø hoà xöû lyù sinh hoïc vaø noù coù nhieàu teân goïi khaùc nhau: hoà oxy hoaù, hoà oån ñònh nöôùc thaûi, hoà hoaøn thieän… Caùc quaù trình dieãn ra trong hoà sinh vaät cuõng töông töï nhö quaù trình töï laøm saïch dieãn ra ôû caùc soâng hoà chöùa nöôùc töï nhieân. Caùc saûn phaåm taïo thaønh sau khi phaân huûy laïi ñöôïc rong taûo söû duïng. Hoà sinh vaät coù theå chia laøm hai loaïi chính nhö sau: - Loaïi 1: nöôùc thaûi sau khi laéng sô boä qua caùc beå laéng ñöôïc pha loaõng vôùi nöôùc soâng theo tyû leä 1:3 ñeán 1:5 vaø cho chaûy vaøo hoà. Trong hoà cuõng dieãn ra quaù trình ñoâng tuï sinh hoïc, oxy hoaù caùc chaát höõu cô vaø do ñoù BOD cuûa nöôùc thaûi giaûm xuoáng. - Loaïi 2: hoà khoâng pha loaõng vôùi thôøi gian nöôùc löu laïi trong hoà töø 1 ñeán 6 tuaàn. Theo cô cheá cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi ngöôùi ta phaân bieät ba loaïi hoà sinh vaät: Hoà yeám khí. Hoà tuøy tieän. Hoà hieáu khí : hoà laøm thoaùng töï nhieân vaø hoà laøm thoaùng nhaân taïo. III.2.2.2 Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo: Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän hieáu khí: Quaù trình hieáu khí döïa treân nguyeân taéc laø vi sinh vaät hieáu khí phaân huyû caùc chaát höõu cô trong ñieàu kieän coù oxy hoøa tan theo phöông trình sau: Chaát höõu cô + O2 + vi khuaån ® CO2 + NH3 + C5H7NO2 + caùc saûn phaåm khaùc. Ngoaøi vieäc phaân huyû caùc chaát höõu cô ñeå taïo ra teá baøo môùi, vi sinh vaät coøn thöïc hieän quaù trình hoâ haáp noäi sinh ñeå taïo ra naêng löôïng theo phöông trình: C5H7NO2 + 5O2 + vi khuaån ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + naêng löôïng. Caùc vi khuaån ôû treân coøn goïi laø buøn hoaït tính vaø chuùng töï sinh ra khi thoåi khí vaøo nöôùc thaûi. Veà khoái löôïng, buøn hoaït tính ñöôïc tính baèng khoái löôïng chaát bay hôi coù trong toång haøm löôïng buøn (caën khoâ), ñoâi khi coøn goïi laø sinh khoái. Ta coù theå aùp duïng nhieàu quaù trình khaùc nhau khi xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong moâi tröôøng hieáu khí. Quaù trình sinh tröôûng lô löûng hieáu khí (aeroic sus pended-growth process) Ñaây laø quaù trình vi sinh vaät phaùt trieån vaø taêng tröôûng trong caùc boâng caën buøn hoaït tính ôû traïng thaùi lô löûng trong nöôùc ôû caùc beå xöû lyù sinh hoïc. Beå sinh hoïc naøy luoân caàn phaûi ñöôïc laøm thoaùng ñeå cung caáp ñaày ñuû oxy cho vi sinh vaät tieán haønh phaân huyû chaát höõu cô vaø phaùt trieån. Ngoaøi beå sinh hoïc ta cuõng caàn phaûi boá trí theâm beå laéng ñeå taùch caùc boâng buøn hoaït tính ra khoûi nöôùc, tuaàn hoaøn moät phaàn buøn trôû laïi beå sinh hoïc nhaèm duy trì noàng ñoä buøn caàn thieát trong beå sinh hoïc vaø xaû bôùt löôïng buøn dö sinh ra trong quaù trình phaùt trieån. Trong moät soá tröôøng hôïp, ta cuõng coù theå goäp chung hai beå sinh hoïc vaø laéng thaønh moät coâng trình duy nhaát. Khi ñoù, ta khoâng coøn phaûi tuaàn hoaøn buøn maø chæ caàn xaû buøn dö. Loaïi naøy coøn goïi laø beå sinh hoïc hoaït ñoäng theo meû, laø moät daïng cuûa beå aerotank. Noù coù öu ñieåm laø khöû ñöôïc caùc hôïp chaát chöùa nitô, phoát pho khi vaän haønh ñuùng caùc quy trình hieáu khí, thieáu khí vaø yeám khí. Quaù trình sinh tröôûng hieáu khí baùm dính (aerobic attached-growth process) Laø quaù trình xöû lyù sinh hoïc trong ñoù quaàn theå vi sinh vaät hoaït ñoäng ñeå chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô vaø caùc thaønh phaàn khaùc trong nöôùc thaûi thaønh khí coøn voû teá baøo ñöôïc dính baùm vaøo moät vaøi giaù theå daïng taám hay haït coù tính trô nhö: nhöïa, soûi, xæ, saønh,… Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi theo nguyeân taéc vi sinh vaät dính baùm ñöôïc chia thaønh 2 loaïi: loaïi coù vaät lieäu loïc tieáp xuùc khoâng ngaäp trong nöôùc vôùi cheá ñoä töôùi nöôùc theo chu kyø vaø loaïi coù vaät lieäu loïc tieáp xuùc ngaäp trong nöôùc. Trong doøng nöôùc thaûi coù nhöõng vaät raén laøm giaù ñôõ, caùc vi sinh vaät seõ dính treân beà maët. Trong soá caùc vi sinh vaät coù nhhöõng loaøi sinh ra caùc polysacarit coù tính chaât dính nhö laø caùc chaát deûo (goïi laø polyme sinh hoïc) taïo thaønh maøng. Maøng naøy cöù daøy leân theo thôøi gian vaø thöïc chaát ñaây laø sinh khoái vi sinh vaät dính baùm hay coù ñònh treân caùc chaát mang. Maøng naøy coù khaû naêng oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi khi chaûy qua hoaëc tieáp xuùc, ngoaøi ra maøng coøn coù khaû naêng haáp phuï caùc chaát baån lô löûng coù trong nöôùc thaûi hoaëc giun saùn,… Maøng sinh hoïc laø taäp hôïp caùc loaïi vi sinh vaät khaùc nhau, coù hoaït tính oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc khi tieáp xuùc vôùi maøng. Maøng naøy daøy töø 1 – 3 mm vaø hôn nöõa. Maøu cuûa maøng thay ñoåi theo thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi töø maøu vaøng xaùm ñeán maøu naâu toái. Vôùi ñaëc ñieåm nhö vaäy, maøng sinh hoïc coù khaû naêng oxy hoùa ñöôïc taát caû caùc chaát höõu cô deã phaân huûy coù trong nöôùc thaûi. Noù haáp phuï giöõ laïi caùc vi khuaån cuõng nhö caùc taïp chaát hoùa hoïc. Noù oxy hoùa caùc hôïp chaát höõu cô coù trong nöôùc vaø nöôùc ñöôïc daàn daàn laøm saïch. Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän kî khí. Phaân huyû kî khí laø quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô thaønh chaát khí (CH4 vaø CO2) trong ñieàu kieän khoâng coù oxy. Quaù trình phaân huyû kî khí caùc hôïp chaát höõu cô thöôøng xaûy ra theo 3 giai ñoaïn chính sau: Giai ñoaïn leân men acid: laø quaù trình thuûy phaân caùc hydrocacbon deã phaân huûy sinh hoùa nhö lipids, polysacharides, protein, nucleic acid thaønh acid beùo, monosacharides, amino acid, pyrinidines. Caùc hôïp chaát ñöôïc chuyeån hoùa naøy ñöôïc vi khuaån söû duïng laøm naêng löôïng vaø toång hôïp teá baøo. Giai ñoaïn chaám döùt leân men acid: vi khuaån tieáp tuïc chuyeån hoùa haàu heát caùc saûn phaåm sinh ra töø giai ñoaïn tröôùc thaønh caùc hôïp chaát trung gian coù khoái löôïng phaân töû nhoû hôn nhö caùc hôïp chaát amin, acid acetic, CO2, N2, CH4, H2,… vaø pH moâi tröôøng cuõng taêng leân. Quaù trình leân men kieàm: caùc saûn phaåm trung gian chuû yeáu laø celluloze, acid beùo, caùc hôïp chaát chöùa nitô tieáp tuïc bò phaân huyû vaø taïo thaønh CH4, CO2, N2, H2,… vaø pH moâi tröôøng tieáp tuïc taêng leân vaø chuyeån sang daïng kieàm. Coù theå toùm taét nhö sau: Caùc chaát höõu cô pha phaân huyû caùc chaát deã tan trong nöôùc pha acid caùc acid höõu cô, acid beùo, röôïu … pha kieàm CH4 + CO2 + N2 + H2 … Trong pha acid, coù vi sinh vaät taïo thaønh acid goàm caû vi sinh vaät kî khí vaø tuyø tieän. Trong pha kieàm caùc vi sinh vaät sinh meâ tan ñích thöïc môùi hoaït ñoäng, chuùng laø nhöõng vi sinh vaät kî khí cöïc ñoan. Töông töï nhö phöông phaùp xöû lyù hieáu khí, phöông phaùp kî khí cuõng söû duïng moät trong hai quaù trình khaùc nhau ñeå xöû lyù chaát thaûi. Ñoù laø quaù trình taêng tröôûng kî khí lô löûng vaø quaù trình taêng tröôûng kî khí dính baùm. Quaù trình taêng tröôûng kî khí lô löûng: coâng trình tieâu bieåu cho quaù trình naøy laø beå kî khí kieåu ñeäm buøn doøng chaûy ngöôïc hay coøn goïi laø beå UASB. Nöôùc thaûi caàn xöû lyù seõ ñöôïc ñöa vaøo töø ñaùy beå vaø chaûy ngöôïc leân, xuyeân qua moät lôùp buøn ôû daïng haït nhoû. Khí sinh ra trong quaù trình xöû lyù gaây neân söï löu thoâng beân trong. Giuùp cho vieäc hình thaønh, duy trì lôùp buøn sinh hoïc taïo söï khuaáy troän ñeàu buøn vôùi nöôùc thaûi. Ñeå duy trì traïng thaùi lô löûng cuûa buøn, ngöôøi ta thöôøng ñöa nöôùc thaûi vaøo töø ñaùy beå phaûn öùng vôùi vaän toác 0,6-0,9 m/h. Quaù trình taêng tröôûng kî khí dính baùm: töông töï nhö quaù trình taêng tröôûng hieáu khí dính baùm. Caùc vi sinh vaät ñöôïc dính baùm vaøo caùc giaù theå daïng taám hay haït coù tính trô. Nöôùc thaûi cuõng ñöôïc daãn töø döôùi ñaùy beå leân, xuyeân qua lôùp vaät lieäu loïc. Hai quaù trình phoå bieán cuûa phöông phaùp naøy laø loïc kî khí vaø loïc vôùi lôùp vaät lieäu tröông nôû. Ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi chöùa caùc chaát cacbon höõu cô, nitrat. Ngoaøi ra ta cuõng coù theå phoái hôïp caû hai quaù trình: kî khí lô löûng vaø kî khí baùm dính baùm vaøo cuøng moät beå sinh hoïc nhaèm taêng cöôøng khaû naêng xöû lyù. Phöông phaùp xöû lyù kî khí thöôøng söû duïng ñeå sô boä xöû lyù nöôùc thaûi coù ñoä oâ nhieãm höõu cô cao (COD > 1-3 g/l) tröôùc khi söû duïng phöông phaùp hieáu khí. Ñieàu naøy giuùp tieát kieäm ñöôïc löôïng oâxy caàn thieát phaûi cung caáp cho vi sinh vaät trong quaù trình hieáu khí neân giaûm ñöôïc chi phí ñieän naêng ñoái vôùi thieát bò caáp khí. Khi xöû duïng phöông phaùp sinh hoïc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi caàn löu yù: Nöôùc thaûi khoâng ñöôïc chöùa caùc kim loaïi naëng, muoái voâ cô maø noàng ñoä cuûa chuùng ngoaøi möùc cho pheùp. BOD/COD >= 0,5 - Ñoái vôùi quaù trình hieáu khí: Cung caáp ñuû oxy. Ñoä pH töø 6,5 ñeán 8,5. Nhieät ñoä nöôùc thaûi 15 - 35 0C. Noàng ñoä SS khoâng quaù 150 mg/l. BOD : N : P = 150 : 5 : 1. - Ñoái vôùi quaù trình kî khí: Khoâng coù oxy. PH = 6,6-7,6. Duy trì ñoä kieàm 1000 - 5000 mg/l laøm dung dòch ñeäm ñeå pH khoâng haï xuoáng döôùi 6,2 vì methanogenic khoâng theå hoaït ñoäng döôùi möùc naøy. Acid beùo bay hôi < 250 mg/l. COD : N : P = 350 : 5 : 1 III.3 Moät soá coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su III.3.1 Treân theá giôùi Trong nhöõng naêm gaàn ñaây ngaønh coâng nghieäp sô cheá cao su thieân nhieân phaùt trieån raát maïnh, keùo theo ñoù laø söï hoaøn thieän vaø ña daïng veà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cao su. Döôùi ñaây laø moät soá coâng ngheä cuûa moät soá nöôùc: Taïi malaysia: Baûng 4: Moät soá coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi cao su ôû Malaysia Soá Nhaø maùy COD (mg/l) Q (m3/ ngaøy) Coâng ngheä xöû lyù Hoaït ñoäng Chi phí Ñaàu tö Vaän haønh 1 RRISL pilot factory 4000 20 Beå kî khí, buøn hoaït tính, laéng, loïc caùt. Raát toát Thaáp Thaáp 2 Hanwella 2000-4000 50 Möông oxy hoaù, laéng, loïc caùt Toát Trung bình Thaáp 3 Paduka 3000-6000 80 Beå kò khí, buøn hoaït tính, laéng, loïc caùt Chöa xaây xong Thaáp - 4 Ellakanda 4000 50 Beå kò khí, RBC, laéng, loïc caùt Coù vaán ñeà Cao - 5 Kiriporuwa 4000 50 Beå kò khí, buøn hoaït tính, laéng, loïc caùt Toât Trung bình Thaáp 6 Eheliyagoda 2000-4000 20 Beå kò khí, hoà hieáu khí, laéng, loïc caùt Keùm Cao Thaáp 7 Pussella 3000-6000 80 Beå kò khí, buøn hoaït tính, laéng, loïc caùt Toát Trung bình Thaáp 8 Kayiga 2000-4000 20 Hoà kò khí, caùnh ñoàng töôùi Keùm Raát toát Raát thaáp Nguoàn: Vieän nghieân cöùu cao su Vieät Nam Taïi Thaùi Lan: Taïi Thaùi Lan coâng ngheä xöû lyù phoå bieán laø: nöôùc thaûi ñöôïc trung hoaø baèng voâi, sau ñoù keo tuï baèng pheøn saét hoaëc nhoâm vôùi noàng ñoä 200 mg/l. Keá tieáp laø xöû lyù kò khí (5-10 ngaøy) vaø sau ñoù laø xöû lyù sinh hoïc baèng möông oxi hoaù (2-3 ngaøy). 75% nöôùc thaûi sau ñoù ñöôïc daãn qua töôùi tieâu. Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi baèng caùnh ñoàng töôùi cuõng ñöôïc aùp duïng roäng raõi vì chi phí ñaàu tö thaáp (nhö Nhaø maùy cao su Songkla province). Taïi Srilanka Hieän ôû Srilanka coù 150 nhaø maùy sô cheá cao su, moät soá coâng ngheä ñöôïc aùp duïng roäng raõi nhö: Heä thoáng caùc hoà sinh hoïc: kò khí, tuyø nghi, hieáu khí; möông oxihoaù, RBC vaø buøn hoaït tính. Töông töï nhö ôû Thaùi Lan vaø Malaysia ñeå giaûm chi phí xöû lyù thì coâng ngheä xaây döïng bao goàm: khöû caën vaø Septic tank (coù xô döøa) - xöû lyù 85% - 90% COD, xöû lyù hieáu kh, laéng vaø loïc III.3.2 Taïi Vieät Nam Baûng5 : Heä thoáng caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cao su taïi moät soá nhaø maùy STT Nhaø maùy Nhoùm coâng ngheä 1 Cua Pari Beå gaïn muû – beå ñieàu hoaø –hoà kò khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 2 Boá Laù Beå tuyeån noåi –beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 3 Beán Suùc Beå gaïn muû –beå tuyeån noåi –hoà suïc khí –hoà laéng 4 Daàu Tieáng Beå gaïn muû –beå tuyeån noåi –hoà suïc khí –hoà laéng 5 Long Hoaø Beå gaïn muû –hoà suïc khí –hoà laéng 6 Phuù Bình Hoà laéng caùt –hoà kî khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 7 Taân Bieân Beå gaïn muû –beå tuyeån noåi –hoà suïc khí 8 Veân Veân Beå gaïn muû –beå kî khí tieáp xuùc –beå suïc khí –hoà laéng 9 Beán Cuûi Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 10 Long Thaønh Beå gaïn muû – beå UASB –hoà suïc khí –hoà laéng 11 Haøng Goøn Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 12 Caåm Myõ Beå gaïn muû –beå ñieàu hoaø –beå aerotank – hoà laéng 13 Xaø Bang Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà suïc khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 14 Hoaø Bình Beå gaïn muû –beå ñieàu hoaø –beå tuyeån noåi –beå thoåi khí –beå laéng –beå loïc sinh hoïc 15 Loäc Ninh Beå gaïn muû –beå tuyeån noåi – beå UASB- beå luaân phieân 16 Suoái Raït Beå gaïn muû–hoà kî khí - hoà suïc khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 17 Phöôùc Bình Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà suïc khí – hoà laéng 18 Thuaän Phuù Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà tuyø choïn –hoà laéng 19 30/4 Beå gaïn muû –hoà kî khí –hoà suïc khí – hoà laéng 20 Loäc Hieäp Beå gaïn muû- ñieàu hoaø- UASB- beå suïc khí- beå laéng 21 Quaûng trò Beå gaïn muû –beå tuyeån noåi- hoà suïc khí –hoà tuyø choïn- hoà laéng ( Nguoàn : Vieän nghieân cöùu cao su Vieät Nam ) CHÖÔNG IV: NGHIEÂN CÖÙU CAÛI TAÏO HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI IV.1 Phaân tích tình traïng hoaït ñoäng cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hieän taï._.