Tính toán - Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty nệm Mousse - Cao su Vạn Thành

LÔØI MÔÛ ÑAÀU ˜Y™ Cuõng nhö moät soá ngaønh coâng nghieäp khaùc, söï phaùt trieån cuûa ngaønh coâng nghieäp cheá bieán cao su ôû nöôùc ta ñaõ vaø ñang mang laïi nhieàu lôïi ích veà maët kinh teá vaø xaõ hoäi, goùp phaàn quan troïng trong vieäc thuùc ñaåy söï phaùt trieån neàn kinh teá vaø oån ñònh cuoäc soáng cuûa ngöôøi daân. Nhöng beân caïnh ñoù, moät maët do coâng ngheä saûn xuaát loãi thôøi vaø laïc haäu neân khoái löôïng chaát thaûi phaùt sinh nhieàu trong quaù trình saûn xuaát. Maët khaùc, caùc nhaø maùy chöa thaät söï quan taâm ñuùng möùc ñeán goùc ñoä moâi tröôøng, caùc baùo caùo ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng laïi khoâng thoáng nhaát, chöa ñaày ñuû veà maët noäi dung vaø coù nhöõng giaûi phaùp ñöa ra chöa thaät söï phuø hôïp vôùi hieän traïng kinh teá cuûa nhaø maùy daãn ñeán hoaït ñoäng cheá bieán cao su ngaøy caøng gaây nhieàu aûnh höôûng naëng neà ñeán moâi tröôøng, ñaëc bieät laø vaán ñeà muøi hoâi vaø nöôùc thaûi. Trong töông lai, ngaønh coâng nghieäp cheá bieán cao su seõ phaùt trieån hôn nöõa ñeå ñaùp öùng - thoaû maõn nhu caàu tieâu duøng trong nöôùc, höôùng ñeán thò tröôøng theá giôùi. Nhaèm goùp phaàn baûo veä moâi tröôøng vaø haïn cheá oâ nhieãm moâi tröôøng do hoaït ñoäng cheá bieán cao su gaây ra, ñeà taøi “Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty Neäm muùt - cao su Vaïn Thaønh” ñaõ ñöôïc choïn laøm ñoà aùn toát nghieäp. CHÖÔNG I MUÏC TIEÂU, NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN Muïc tieâu: Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp vaø tính toaùn thieát keá caùc coâng trình ñôn vò trong ñieàu kieän cuï theå cuûa Coâng ty neäm muùt Vaïn Thaønh. Noäi dung: - Toång quan ngaønh saûn xuaát neäm vaø vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng töø ngaønh saûn xuaát neäm cao su taïi Thaønh phoá Hoà Chí Minh. - Toång quan veà coâng ty neäm nuùt Vaïn Thaønh. - Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp - Caùc vaán ñeà moâi tröôøng phaùt sinh trong ngaønh coâng nghieäp cheá bieán cao su. - Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi trong coâng nghieäp cheá bieán cao su vaø ñeà xuaát phöông aùn xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng ty neäm Vaïn Thaønh. - Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát neäm cao su taïi Coâng ty TNHH SX – TM Vaïn Thaønh. Phöông phaùp thöïc hieän: Phöông phaùp nghieân cöùu taøi lieäu. (Caùc taøi lieäu veà ngaønh saûn xuaát neäm cao su, caùc taøi lieäu veà Coâng ty Vaïn Thaønh) Phöông phaùp tieáp caän thu thaäp thoâng tin. (Caùc thoâng tin veà Coâng ty, caùc thoâng tin veà caùc vaán ñeà moâi tröôøng phaùt sinh trong saûn xuaát neäm cao su,…) Phöông phaùp thöïc nghieäm treân moâ hình. (Thí nghieäm sô boä veà tuyeån noåi cao su vaø ñöa ra bieåu ñoà veà söï suy giaûm haøm löôïng COD sau khi qua suïc khí.) Phöông phaùp phaân tích caùc chæ tieâu oâ nhieãm trong nöôùc thaûi. (Phaân tích chæ tieâu COD trong phoøng thí nghieäm ñeå theo doõi söï suy giaûm haøm löôïng COD sau khi qua suïc khí) Phöông phaùp xöû lyù caùc thoâng tin, trình baøy vaên baûn. (Aùp duïng trong phaàn tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát neäm cao su taïi coâng ty Vaïn Thaønh). Caùc böôùc thöïc hieän: Tham khaûo caùc taøi lieäu veà cao su thieân nhieân, caùc taøi lieäu coù lieân quan ñeán coâng ngheä saûn xuaát caùc saûn phaåm töø latex cao su thieân nhieân. Tham khaûo caùc taøi lieäu lieân quan ñeán caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, caùc moâ hình thöïc nghieäm. Tìm hieåu coâng ngheä saûn xuaát neäm cao su cuûa Coâng ty, xaùc ñònh caùc nguoàn nöôùc thaûi, thaønh phaàn nöôùc thaûi vaø löu löôïng. Laáy maãu nöôùc thaûi vaø phaân tích trong phoøng thí nghieäm ñeå xaùc ñònh chæ tieâu COD sau khi qua suïc khí cuûa nöôùc thaûi. Ñeà ra quy trình xöû lyù. Tính toaùn thieát keá vaø öôùc tính giaù thaønh. Xöû lyù vaên baûn, soá lieäu, ñoà thò treân caùc phaàn meàm maùy tính öùng duïng. CHÖÔNG II TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP CAO SU VAØ COÂNG TY NEÄM MUÙT VAÏN THAØNH II.1. Toång quan veà ngaønh coâng nghieäp cao su vaø caùc vaán ñeà moâi tröôøng trong ngaønh saûn xuaát neäm cao su: II.1.1. Quaù trình phaùt trieån caây cao su ôû Vieät Nam: II.1.1.1. Tröôùc ngaøy giaûi phoùng mieàn Nam: Vaøo naêm 1877, moät soá caây cao su ñaõ ñöôïc ñem vaøo troàng thöû ôû Vieät nam. Tuy nhieân cho ñeán nhöõng naêm 1900 – 1920, ngöôøi Phaùp môùi baét ñaàu môû roäng dieän tích, laäp caùc ñoàn ñieàn ñeå troàng cao su. Ñeán naêm 1920 thì dieän tích canh taùc caây cao su ôû Vieät nam laø 7000 ha vôùi saûn löôïng 3000 taán/ ha Vôùi nhu caàu cao su ngaøy caøng taêng, cuõng nhö nhöõng lôïi ích to lôùn veà kinh teá, töø naêm 1920 – 1945, ngöôøi Phaùp taêng nhanh dieän tích gieo troàng cao su ôû Vieät Nam. Toác ñoä phaùt trieån cao su laø : 5000 – 6000 ha/naêm. Toång dieän tích gieo troàng ñeán naêm 1945 laø 138000 ha vôùi saûn löôïng ñaït khoaûng 80000 taán/naêm. Töø sau naêm 1945 ñeán tröôùc ngaøy giaûi phoùng, ôû mieàn Nam, ñöôïc söï khuyeán khích cuûa chính quyeàn luùc ñoù, caùc ñoàn ñieàn cao su tö nhaân lieân tieáp ñöôïc môû roäng vaø phaùt trieån maëc duø khaû naêng ñaàu tö cuûa tö baûn Phaùp bò haïn cheá do tình traïng chieán tranh. Toác ñoä phaùt trieån ñaït 2600 ha/naêm, dieän tích gieo troàng ñaït 142770 ha vôùi saûn löôïng ñaït möùc cao nhaát laø 83403 taán/naêm. Naêm 1974, toång dieän tích caây cao su ñang khai thaùc laø 25000 ha vôùi saûn löôïng 21000 taán cao su khoâ, dieän tích gieo troàng leân tôùi vaøi ngaøn ha. II.1.1.2 Töø ngaøy giaûi phoùng Mieàn Nam ñeán nay Nhaø nöôùc ta ñaùnh giaù ngaønh troàng caây cao su laø muõi nhoïn cuûa neàn kinh teá quoác daân. Ñeán nay, rieâng thuoäc Toång Coâng ty Cao su, ñaõ thaønh laäp 24 coâng ty; trung bình moãi coâng ty lôùn bao goàm töø 8 – 10 noâng tröôøng coù dieän tích töø 2000 – 10000 ha. Ngoaøi ra, caùc tænh phía Nam vaø Thaønh phoá Hoà Chí Minh cuõng thaønh laäp caùc coâng ty vaø noâng tröôøng ñòa phöông. Naêm 1994, dieän tích gieo troàng caây cao su laø 18000 ha vôùi saûn löôïng 95000 taán, döï kieán seõ coù khoaûng 240000 ha vaø saûn löôïng laø 205000 taán. II.1.1.3. Höôùng veà töông lai Trong khoái ba nöôùc Ñoâng Döông, nöôùc ta laø nöôùc coù nhieàu khaû naêng troàng cao su ñeå hôïp taùc kinh teá vôùi caùc nöôùc vaø thoaû maõn nhu caàu trong nöôùc. Vôùi ñieàu kieän khí haäu, ñaát ñai phuø hôïp, nguoàn nhaân löïc doài daøo, ñoäi nguõ caùn boä khaù ñoâng vaø coù kinh nghieäm, chuùng ta coù theå phaùt trieån maïnh meõ dieän tích troàng caây cao su ñeå vöøa khai thaùc ñaát ñai vaø boá trí laïi daân cö moät caùch hôïp lyù vaø kinh teá nhaát. Ñeán ñaàu theá kyû 21, ta phaán ñaáu ñaït moät saûn löôïng 800000 taán cao su khoâ ñeå thoaû maõn nhu caàu xuaát khaåu vaø phaùt trieån coâng nghieäp cheá bieán saûn phaåm caây cao su trong nöôùc. Trong tình hình röøng cuûa chuùng ta ñaõ bò taøn phaù naëng neà, vieäc phaùt trieån caây cao su seõ taêng thaûm xanh che maët ñaát, choáng oâ nhieãm vaø baûo veä cuõng nhö caûi thieän moâi tröôøng cuûa ñaát nöôùc. II.1.2. Toång quan veà ngaønh coâng nghieäp cao su Tình hình saûn xuaát cao su treân theá giôùi Cao su ñöôïc troàng ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi nhö Chaâu AÙ, Chaâu Phi vaø Nam Myõ, khoaûng 90% cao su töï nhieân ñöôïc troàng ôû Chaâu AÙ, ñaëc bieät laø ôû vuøng Ñoâng Nam Chaâu AÙ. Saûn löôïng cao su toaøn theá giôùi taêng töø möùc 6,75 trieäu taán (naêm 1999) leân 6,9 trieäu taán (naêm 2000). Saûn löôïng cao su töï nhieân cuûa Thaùi Lan – nöôùc saûn xuaát cao su lôùn nhaát theá giôùi – trong nöûa ñaàu naêm 2000 taêng tôùi 27% so vôùi cuøng kyø naêm 1999. Trong 5 thaùng ñaàu naêm 2000, toång saûn löôïng cao su töï nhieân cuûa Indonesia ñaùng keå. Cuõng trong naêm 2000, saûn löôïng cao su cuûa Malayxia lieân tuïc giaûm. Trong 6 thaùng ñaàu naêm 2000, toång saûn löôïng cao su töï nhieân chæ ñaït 250.000 taán, thaáp hôn 20% so vôùi cuøng kyø naêm 1999. Saûn löôïng cao su gaàn nhö khoâng ñoåi ôû Aán Ñoä vaø Xri Lanka, chuû yeáu do chi phí saûn xuaát cao caûn trôû vieäc taêng saûn löôïng. Saûn löôïng cao su taïi Trung Quoác khoâng coù söï taêng tröôûng naøo ñaùng keå, chuû yeáu do dieän tích daønh cho vieäc troàng cao su bò haïn cheá, ñoàng thôøi chi phí saûn xuaát cao ñaõ khieán cho saûn xuaát cao su taïi nöôùc naøy trôû neân khoâng hieäu quaû. Tình hình saûn xuaát cao su taïi Vieät Nam Vieät Nam coù dieän tích cao su töï nhieân vaøo loaïi lôùn vaø chaát löôïng toát. Hieän nay, caû nöôùc ñaõ coù hôn 400.000 ha cao su, trong ñoù coù 211.000 ha ñang khai thaùc muû. Naêm 2000 saûn löôïng cao su cuûa caû nöôùc ñaït 281.000 taán, taêng 13% so vôùi naêm 1999, xuaát khaåu ñöôïc 256.000 taán, ngaønh coâng nghieäp cao su môùi chæ söû duïng hôn 10% saûn löôïng cao su töï nhieân saün coù trong nöôùc ñeå saûn xuaát caùc maët haøng coâng nghieäp cao su, ñaùp öùng nhu caàu trong nöôùc vaø xuaát khaåu, ñaït toång doanh thu treân 1.500 tyû ñoàng. Voán ñaàu tö cho coâng nghieäp cheá bieán cao su Theo öôùc tính cuûa caùc ngaønh chöùc naêng, nhu caàu voán ñaàu tö cho coâng nghieäp cheá bieán cao su vaøo khoaûng 450 tyû ñoàng. Vôùi soá voán ñaàu tö naøy daønh cho vieäc caûi taïo vaø taêng theâm 140.000 – 150.000 taán coâng suaát cheá bieán nhaèm tieâu thuï heát muû nguyeân lieäu vaøo naêm 2005. Ñoàng thôøi goùp phaàn ña daïng hoaù chuûng loaïi muû cheá bieán cuõng nhö saûn phaåm cheá bieán cao su. Toùm laïi: haøng naêm, ngaønh coâng nghieäp cao su theá giôùi noùi chung vaø ngaønh coâng nghieäp cao su Vieät Nam noùi rieâng vöøa xuaát khaåu, nhaäp khaåu vaø cheá bieán haøng trieäu taán cao su ñaõ laøm cho neàn kinh teá cuûa töøng quoác gia taêng leân ñaùng keå, goùp phaàn laøm cho theá giôùi phaùt trieån. Nhöng beân caïnh ñoù laø vaán naïn moâi tröôøng cuõng bò ñe doaï moät phaàn cuõng do ngaønh coâng nghieäp naøy gaây neân. II.1.3. Vaán ñeà moâi tröôøng trong ngaønh saûn xuaát neäm cao su: II.1.3.1. Söû duïng taøi nguyeân: Coâng ñoaïn Nguyeân lieäu vaøo Saûn phaåm ra Chaát thaûi Ly taâm muû Latex Muû cao su töø noâng tröôøng Muû Latex haøm löôïng DRC 60% Nöôùc thaûi, khí NH3 Ñoå khuoân neäm cao su Muû Latex coù DRC 60%, phuï gia, hoaù chaát, nhieät töø loø hôi. Neäm cao su Khí NH3, khoùi thaûi töø loø hôi. Saáy neäm cao su Neäm sau ñoå khuoân, nhieät töø loø hôi. Neäm cao su Khí thaûi töø loø hôi. Ñoå mousse xoáp PU Ñieän naêng, hoaù chaát PPG, TDI, phuï gia Mousse xoáp taám. Khí thaûi laø dung moâi. Caét mousse xoáp Mousse xoáp sau khi ñoå khuoân. Taám mousse xoáp daøy moûng theo yeâu caàu. Pheá phaåm laø taám xoáp. Nghieàn pheá phaåm mousse xoáp Pheá phaåm, ñieän naêng. Taám mousse xoáp ñaõ eùp chaët. Saûn xuaát loø xo Daây theùp, ñieän naêng. Loø xo, taám loø xo. Daây theùp dö thöøa, tieáng oàn. II.1.3.2. Phaùt thaûi khí: Khí thaûi phaùt sinh ra töø loø hôi vôùi nhieân lieäu laø daàu FO coù haøm löôïng löu huyønh 3% laø moät nguoàn gaây oâ nhieãm töông ñoái lôùn cho baàu khoâng khí . Khoùi sinh ra töø quaù trình ñoát loø coù chöùa caùc chaát thaûi ñaëc tröng nhö CO2, SO2, CO, NO2, buïi,… trong ñoù noàng ñoä SO2 öôùc tính lôùn hôn gaáp 4 laàn tieâu chuaån cho pheùp, gaây oâ nhieãm cho moâi tröôøng khoâng khí. Nguoàn thöù hai gaây oâ nhieãm khoâng khí laø loaïi khí coù muøi haêng cay khoù chòu laø do hoaù chaát TDI bay hôi vaøo khí quyeån trong quaù trình ñoå mousse xoáp. Loaïi khí naøy coù tính chaát kích thích raát maïnh ñoái vôùi maét vaø cô quan hoâ haáp. Laøm aûnh höôûng tôùi söùc khoeû ngöôøi lao ñoäng tröïc tieáp taïi khu vöïc. Nguoàn gaây oâ nhieãm khoâng khí quan troïng khaùc sinh ra trong quaù trình ly taâm muû Latex vaø ñoå khuoân neäm cao su laø khí NH3 coù trong muû Latex bay vaøo khí quyeån trong quaù trình ly taâm. Khí NH3 coù aûnh höôûng raát lôùn tôùi ngöôøi lao ñoäng vaø moâi tröôøng. Trong quaù trình ñuùc, do NH3 loûng vaãn coøn trong muû Latex thaønh phaåm coù haøm löôïng DRC ñaït 60%, khi ñoå khuoân thì khí NH3 tieáp tuïc thoaùt vaøo moâi tröôøng khoâng khí gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. II.1.3.3. Nöôùc thaûi: a/ Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi: Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi taïi caùc nhaø maùy cheá bieán cao su phuï thuoäc vaøo loaïi quy trình saûn xuaát ñöôïc söû duïng, quy moâ cuûa nhaø maùy, chaát löôïng giaùm saùt vaø kieåm tra. Thaønh phaàn nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su: Baûng 1: Thaønh phaàn hoaù hoïc nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su (mg/l) Chæ tieâu Loaïi Saûn Phaåm Khoái töø muû töôi Khoái töø muû ñoâng Cao su tôø Muû ly taâm N höõu cô 20.2 8.1 40.4 139 NH3 - N 75.5 40.6 110 426 NO3 - N Veát Veát Veát Veát NO2 - N KPHÑ KPHÑ KPHÑ KPHÑ PO4 - P 26.6 26.6 38 48 Al Veát Veát Veát Veát SO42- 22.1 10.3 42.2 35 Ca 2.7 4.1 4.7 7.1 Cu Veát Veát Veát Veát Fe 2.3 2.3 2.6 2.6 K 42.5 48 45 61 Mg 11.7 8.8 15.1 25.9 Mn Veát Veát Veát Veát Zn KPHÑ KPHÑ KPHÑ KPHÑ (Nguoàn: Boä moân cheá bieán – Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam) Baûng 2: Thaønh phaàn cô baûn cuûa nöôùc thaûi töø nhöõng nhaø maùy cao su Thoâng soá Loaïi saûn phaåm Cao su tinh khieát Daïng baùnh Daïng taám Taùi cheá pH BOD COD Chaát raén keát tuûa Nitrogen Amonia 4,2 3580 6590 390 700 5,7 1750 2740 240 66 4,9 2630 3300 140 10 6,2 740 900 350 15 Baûng 3: Ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su (mg/l) CHÆ TIEÂU LOAÏI SAÛN PHAÅM Khoái töø muû töôi Khoái töø muû ñoâng Cao su tôø Muû ly taâm COD 3540 2720 4350 6212 BOD 2020 1594 2514 4010 Toång Nitô (TKN) 95 48 150 565 Nitô Amonia (AN) 75 40 110 426 TSS 114 67 80 122 pH 5,2 5,9 5,1 4,2 (Nguoàn: Boä moân cheá bieán – Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam) Coù theå noùi raèng noàng ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi cheá bieán vaø saûn xuaát cao su laø loaïi oâ nhieãm cao nhaát, möùc ñoä oâ nhieãm ñöôïc theå hieän ôû noàng ñoä chaát dinh döôõng vaø haøm löôïng chaát höõu cô. Möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi cheá bieán cao su taïi moät soá nhaø maùy ñöôïc theå hieän nhö sau: Baûng 4: Möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi chöa xöû lyù taïi caùc nhaø maùy STT NHAØ MAÙY CAÙC CHÆ TIEÂU NÖÔÙC THAÛI pH COD BOD SS TOÅNG N NH3-N 1 Cua Pari 5.75 4675 1700 410 136.27 21.7 2 Boá Laù 5.67 4266 1880 530 145.13 33.6 3 Beán Suùc 5.49 5212 2160 950 198.8 78.4 4 Daàu Tieáng 5.15 3356 2630 143 138.13 33.6 5 Long Hoaø 5.84 2087 1380 173 76.53 0 6 Phuù Bình 6.77 160 130 40 14 0 7 Taân Bieân 5.53 2000 1340 247 58.33 5.83 8 Veân Veân 5.87 3000 1540 490 159.83 143.97 9 Beán Cuûi 5.5 1609 680 145 22.17 0 10 Haøng Goøn 6.76 5955 2539 535 252 56.47 11 Long Thaønh 5.85 11191 3836 2641 395.27 224.47 12 Caåm Myõ 6.15 5313 7403 1167 135.1 24.27 13 Xaø Bang 5.26 6453 4173 355 267 63 14 Hoaø Bình 5.62 6193 1468 263 146 30 15 Daàu Giaây 6.7 236 1140 70 25.2 0 16 An Loäc 6.21 5028 1330 670 154 33.6 b/ Muøi hoâi cuûa nöôùc thaûi cheá bieán cao su: Nguyeân nhaân: Cao su töï nhieân laø caùc polyme höõu cô cao phaân töû vôùi caùc monome laø caùc chaát daïng maïch thaúng nhö etylen, propylen, butadien … Do ñoù, quaù trình phaân huûy muû cao su thöïc teá laø quaù trình oxy hoùa caùc saûn phaåm phaân huûy trung gian hoaëc caùc chaát voâ cô daïng khí nhö H2S, mercaptan (RSH), amonia (NH3), CO2, hoaëc monocarboxylic (CO) hoaëc höõu cô nhö caùc axit carbonxylic (R - COOH), xeton höõu cô deã bay hôi vaø taïo muøi hoâi trong khoâng khí. Baûn chaát cuûa muøi hoâi trong nöôùc thaûi: Muøi trong nöôùc thaûi thöôøng gaây ra bôûi caùc khí ñöôïc saûn sinh trong quaù trình phaân huûy hôïp chaát höõu cô. Muøi hoâi ñaëc tröng vaø roõ reät nhaát trong nöôùc thaûi bò phaân huûy kò khí thöôøng laø muøi cuûa H2S (hydrogen sulfide). Caùc axit beùo bay hôi (Volatile Fatty Acids - VFA) laø saûn phaåm cuûa söï phaân huûy do vi sinh vaät, chuû yeáu laø trong ñieàu kieän kî khí, caùc lypid vaø phospholipids coù trong chaát oâ nhieãm höõu cô. Caùc nöôùc thaûi coâng nghieäp coù theå chöùa caùc chaát coù muøi hoaëc caùc chaát sinh muøi trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Moät soá nöôùc thaûi coâng nghieäp thöôøng coù muøi hoâi nhö nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy giaáy, cheá bieán cao su thieân nhieân vaø cheá bieán daàu aên, nöôùc thaûi chaên nuoâi gia suùc cuõng coù muøi hoâi khoù chòu. Baûng 5: Moät soá chaát gaây muøi hoâi thöôøng gaëp trong nöôùc thaûi CHAÁT CAÁU TAÏO HOÙA HOÏC MUØI Caùc amines CH3NH2(CH3)H Tanh caù Amonia NH3 Khai Caùc Diamines NH2(CH2)4NH2 NH2(CH2)5NH2 Thòt thoái Hydrogen sulfide H2S Tröùng thoái Dimetyl sulfide (CH3)2S Rau thoái Diethyl sulfide (C2H5)2S Tanh soác Diphenyl sulfide (C6H5)2S Kheùt Diallyl sulfide (CH2CHCH2)2S Noàng toûi Dimethyl disulfide (CH3)2S2 Thoái röûa Pyridine C5H5N Tanh noàng Caùc axit beùo hay hôi (VFA) Tanh, chua (Nguoàn: Gaudy 198, Metcalf vaø Eddy, 1991) II.1.3.4. Chaát thaûi raén: Caùc loaïi chaát thaûi raén phaùt sinh bao goàm caùc loaïi bao bì, giaáy goùi hö hoûng, caùc saûn phaåm khoâng ñaït yeâu caàu. II.2 Toång quan veà Coâng ty neäm Vaïn Thaønh II.2.1 Giôùi thieäu veà coâng ty II.2.1.1 Quaù trình hình thaønh & phaùt trieån cuûa Coâng ty Coâng ty TNHH SX – TM Vaïn Thaønh (coâng ty neäm mousse Vaïn Thaønh) coù truï sôû chính taïi 90/4 Luyõ Baùn Bích – Phöôøng Taân Thôùi Hoaø – Quaän Taân Phuù – TP Hoà Chí Minh. Vaø phaân xöôûng saûn xuaát taïi aáp Traïm Bôm, xaõ Taân Phuù Trung – Huyeän Cuû Chi – TP Hoà Chí Minh. Tieàn thaân cuûa coâng ty TNHH SX - TM Vaïn Thaønh laø cô sôû saûn xuaát Vaïn Thaønh ñöôïc thaønh laäp naêm 1986 chuyeân saûn xuaát daây thun khoanh cao su xuaát khaåu sang thò tröôøng Lieân Xoâ cuõ vaø caùc nöôùc khoái Ñoâng Aâu. Ñeán naêm 1991 tieán leân thaønh laäp hôïp taùc xaõ cao su Vaïn Thaønh bao goàm 6 thaønh vieân. Do tình hình kinh teá chính trò ôû Lieân Xoâ cuõ vaø caùc nöôùc Ñoâng Aâu ñi xuoáng, khoâng coøn mua nhöõng maët haøng saûn xuaát tröôùc ñaây nöõa neân caùc thaønh vieân hôïp taùc xaõ cao su Vaïn Thaønh ñaõ chuû ñoäng nghieân cöùu phaùt trieån nhöõng maët haøng khaùc, luùc naøy hôïp taùc xaõ ñaõ baét ñaàu saûn xuaát moät soá maët haøng môùi laø mousse xoáp duøng trong coâng nghieäp, neäm mousse xoáp, neäm cao su, loø xo… Hieän nay coâng ty ñaõ saûn xuaát theâm moät soá maët haøng laø xoáp, traàm, giöôøng loø xo, neäm loø xo… Thaùng 3 naêm 1995 Hôïp taùc xaõ cao su Vaïn Thaønh chuyeån thaønh coâng ty TNHH SX – TM Vaïn Thaønh theo quyeát ñònh thaønh laäp soá 147/GPUB do UBND TP Hoà Chí Minh caáp ngaøy 20/ 01/ 1995 vôùi 3 saùng laäp vieân. Thôøi gian hoaït ñoäng cuûa coâng ty laø 20 naêm keå töø ngaøy chính thöùc thaønh laäp. Vôùi ñaëc ñieåm saûn xuaát kinh doanh maët haøng naøy ñoøi hoûi coâng ty khoâng nhöõng ñaûm baûo veà maët chaát löôïng maø coøn vò trí cuûa thöông hieäu treân thò tröôøng. Chính vì vaäy cho ñeán nay coâng ty ñaõ coù 9 chi nhaùnh naèm ôû caùc tænh vaø thaønh phoá trong phaïm vi caû nöôùc, bao goàm: Chi nhaùnh Haø Noäi, Chi nhaùnh Vinh, Chi nhaùnh Ñaø Naúng, Chi nhaùnh Nha Trang, Chi nhaùnh Ban Meâ Thuoäc, Chi nhaùnh Bieân Hoaø, Chi nhaùnh Long Xuyeân, Chi nhaùnh Caàn Thô, Chi nhaùnh Cao Laõnh. Ñeán nay, coâng ty ñaõ coù treân 940 khaùch haøng treân toaøn quoác coù hôïp ñoàng mua baùn daøi haïn. Hieän nay, thò phaàn cuûa coâng ty chieám treân 40% trong lónh vöïc neäm vaø treân 60% thò phaàn mousse coâng nghieäp. II.2.1.2. Chöùc naêng – Nhieäm vuï cuûa Coâng ty: Muïc tieâu chuû yeáu cuûa coâng ty TNHH SX – TM Vaïn Thaønh laø ñem laïi lôïi nhuaän tröïc tieáp cho caùc thaønh vieân cuûa coâng ty. Beân caïnh ñoù thì coâng ty ñaõ taïo ñöôïc coâng aên vieäc laøm cho moät löôïng lao ñoäng khaù lôùn, laâu daøi vaø oån ñònh. Taïo theâm nguoàn thu cho ngaân saùch nhaø nöôùc thoâng qua nghóa vuï ñoùng thueá. Maët khaùc, coâng ty ñaõ khoâng ngöøng caûi tieán thieát keá ra caùc saûn phaåm ngaøy caøng ña daïng, nhieàu coâng duïng mang laïi lôïi ích khoâng nhoû cho ngöôøi tieâu duøng vaø xaõ hoäi. Thò tröôøng cuûa coâng ty ngaøy caøng phaùt trieån sang caùc nöôùc Chaâu Aâu vaø khu vöïc, naâng cao kim ngaïch xuaát khaåu cho quoác gia, goùp phaàn vaøo coâng cuoäc phaùt trieån cuûa ñaát nöôùc. II.2.1.3. Saûn phaåm vaø thò tröôøng Saûn phaåm chuû yeáu cuûa Coâng ty TNHH Saûn Xuaát – Thöông Maïi Vaïn Thaønh laø caùc loaïi neäm cao su, neäm mousse xoáp, neäm loø xo. Saûn phaåm cuûa Coâng ty ñöôïc tieâu thuï ôû thò tröôøng trong nöôùc vaø xuaát khaåu tieâu thuï ôû nöôùc ngoaøi. Hieän nay saûn phaåm cuûa Coâng ty chieám moät thò phaàn raát lôùn trong thò tröôøng trong nöôùc, hieän nay Coâng ty coù chi nhaùnh ôû khaép caùc thaønh phoá lôùn trong toaøn quoác nhö Tp HCM, Haø Noäi, Vinh, Ñaø Naüng, Buoân Meâ Thuoät, Nha Trang, Caàn Thô, Bieân Hoaø, Long Xuyeân. Qui trình coâng ngheä cuûa coâng ty ñöôïc kheùp kín baèng daây chuyeàn saûn xuaát töø khaâu nguyeân vaät lieäu ñeán thaønh phaåm hoaøn chænh. II.2.2. Daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát neäm cao su taïi Coâng ty Vaïn Thaønh Qui trình coâng ngheä saûn xuaát cuûa Coâng ty TNHH Saûn Xuaát – Thöông Maïi Vaïn Thaønh bao goàm caùc qui trình saûn xuaát nhö sau: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát muû cao su Latex: Muû cao su töø noâng tröôøng Thieát bò ly taâm Nöôùc thaûi + muû cao su DRC 10% Muû kem latex DRC 60% Hoà ñaùnh ñoâng muû cao su Boàn chöùa thaønh phaåm Nöôùc thaûi Veä sinh thieát bò Muû cao su laáy töø noâng tröôøng hoaëc nhaäp khaåu ñöôïc hoøa laãn vôùi NH3 loûng vaø NH3 khí nhaèm muïc ñích baûo quaûn chaát löôïng cuûa muû cao su. Muû ñöôïc ñöa vaøo thieát bò ly taâm, taïi ñaây phaàn muû DRC ñöôïc taùch ra trieät ñeå, phaàn nöôùc ñöôïc taùch rieâng. Phaàn muû DRC ñaït möùc 60% cao su ñöôïc chuyeån sang boàn chöùa thaønh phaåm. Phaàn nöôùc ñöôïc taùch ra ñöa sang beå ñaùnh ñoâng, tieáp tuùc taùch trieät ñeå cao su ra khoûi nöôùc thaûi. Nguoàn gaây oâ nhieãm chính trong qui trình coâng ngheä saûn xuaát naøy laø nöôùc thaûi sinh ra töø quaù trình ly taâm, öôùc tính khoaûng 60m3/ngaøy, vaø khí NH3 taùch ra khoûi muû Latex trong quaù trình ly taâm. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát neäm cao su: Muû kem Latex DRC 60% Thieát bò taïo boït Khuoân neäm Phoøng saáy Thaønh phaåm – bao bì Noài hôi Muû kem laø saûn phaåm cuûa quaù trình taùch ly taâm ñöôïc ñöa vaøo boàn chöùa, sau ñoù vaøo thieát bò khuaáy taïo boït, taïi ñaây caùc phuï gia ñöôïc ñöa vaøo nguyeân lieäu. Nguyeân lieäu ñaõ taïo boït ñöôïc ñöa vaøo khuoân neäm, taïi ñaây neäm ñöôïc hình thaønh theo khuoân, chuùng ñöôïc mang vaøo saáy khoâ. Nguoàn gaây oâ nhieãm töø quaù trình naøy laø do khí NH3 sinh ra do coøn laïi töø quaù trình ly taâm muû Latex. Khí thaûi töø loø hôi cung caáp nhieät cho quaù trình saáy vaø laøm khoâ neäm sau taïo khuoân. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát neäm mousse xoáp PU Nguyeân vaät lieäu Thieát bò troän Khuoân (baêng taûi lieân tuïc) Thieát bò caét khoái 1,6 x 2m Thaønh phaåm khoái 1,6 x 2m Thieát bò caét khoái töø 2 – 400mm Nguyeân vaät lieäu laø caùc loaïi hoaù chaát ñöôïc troän vôùi nhau, sau ñoù ñöa vaøo thieát bò gia nhieät taïo boït, hoaù chaát ñöôïc ñöa vaøo khuoân, hoaù chaát töï ñoäng nôû ra thaønh nhöõng khoái mousse xoáp daøi, maùy seõ töï ñoäng caét khoái mousse xoáp thaønh nhöõng khoái mousse daøy theo tieâu chuaån. Sau ñoù chuùng seõ ñöôïc caét thaønh nhöõng taám daøy moûng theo yeâu caàu. Muû kem Latex DRC 60% Thieát bò taïo boït Khuoân neäm Phoøng saáy Thaønh phaåm – bao bì Chaát oâ nhieãm sinh ra töø quaù trình naøy laø khí do hoaù chaát TDI bay ra coù muøi haêng cay noàng naëc, gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Ngoaøi ra coøn coù chaát thaûi raén sinh ra do quaù trình ñoå taám vaø caét mieáng. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát neäm loø xo Thieát bò quaán taïo hình loø xo Thieát bò ñan loø xo thaønh taám Boïc xô döøa 2 maët loø xo Boïc aùo May boïc Thaønh phaåm Daây theùp ñöôïc ñöa vaøo maùy quaán loø xo, thaønh nhöõng loø xo theo tieâu chuaån, loø xo sau ñoù ñöôïc ñöa vaøo ñan thaønh taám hình neäm. Hai maët ñöôïc boïc baèng neäm xô döøa hoaëc baèng taám mousse xoáp taùi thaønh phaåm. Sao ñoù neäm ñöôïc mang vaøo boïc aùo vaø thaønh phaåm. Nguoàn gaây oâ nhieãm töø coâng ngheä naøy laø tieáng oàn do maùy taïo hình loø xo sinh ra. II.2.3. Nhu caàu söû duïng naêng löôïng, nguyeân nhieân vaät lieäu cuûa Coâng ty Vaïn Thaønh Nguyeân, nhieân vaät lieäu chính Muû cao su noâng tröôøng: (söû duïng khoaûng 780 taán/thaùng); NH3 loûng, NH3 khí (söû duïng khoaûng 2 taán/thaùng): söû duïng saûn xuaát cao su Latex. Muû kem Latex, phuï gia S, MBT, Oleic Acid, ZnO2 trong qui trình saûn xuaát neäm cao su (vôùi löôïng söû duïng khoaûng 50 taán/thaùng). PPG, TDI, phuï gia Amin cat, T9 cat, Silicon 580 cat (söû duïng khoaûng 50 taán/thaùng), saûn phaåm taùi cheá, loø xo theùp ñeå saûn xuaát neäm loø xo (theùp Æ6 söû duïng khoaûng 85 taán/thaùng). Nhu caàu söû duïng naêng löôïng haøng naêm Nöôùc: 13.600 m3/thaùng (163.200 m3/naêm). Nöôùc cho sinh hoaït: 3850 m3/thaùng. Nöôùc cho hoaït ñoäng saûn xuaát: 9750 m3/thaùng. Ñieän: 1000 kW/thaùng (12.000 kW/naêm) Daàu FO: Daàu FO söû duïng cho 2 loø hôi: khoaûng 50.000 lít/thaùng. CHÖÔNG III: CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI III.1. Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp Caùc loaïi nöôùc thaûi ñeàu chöùa caùc taïp chaát gaây nhieãm baån coù tính chaát raát khaùc nhau: töø caùc loaïi chaát raén khoâng tan ñeán caùc loaïi chaát khoù tan vaø nhöõng hôïp chaát tan trong nöôùc. Xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi boû caùc taïp chaát ñoù, laøm saïch laïi nguoàn nöôùc vaø coù theå ñöa nöôùc trôû laïi nguoàn hoaëc ñöa ñi taùi söû duïng. Ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc ñích ñoù, chuùng ta thöôøng döïa vaøo nhöõng ñaëc ñieåm cuûa töøng loaïi taïp chaát ñeå löïa choïn phöông phaùp xöû lyù thích hôïp. Thoâng thöôøng caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi bao goàm: Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù lyù vaø hoaù hoïc. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp toång hôïp. III.1.1 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc Trong nöôùc thaûi thöôøng coù caùc taïp chaát raén vôùi nhöõng kích côõ khaùc nhau cuoán theo nhö rôm coû, goã maãu, bao bì, chaát deûo, giaáy, daàu môõ noåi, caùt, soûi… Ngoaøi ra coøn coù caùc loaïi haït lô löõng ôû daïng huyeàn phuø raát khoù laéng. Tuyø theo kích côõ caùc haït huyeàn phuø coù theå chia thaønh haït lô löõng coù theå laéng ñöôïc, haït chaát raén keo ñöôïc khöû baèng ñoâng tuï. Caùc loaïi haït taïp chaát keå treân duøng caùc phöông phaùp xöû lyù cô hoïc laø thích hôïp (tröø haït daïng chaát raén keo). Trong xöû lyù nöôùc thaûi, coâng vieäc ñaàu tieân laø ñöa nöôùc thaûi qua song chaén raùc. III.1.1.1. Song chaén raùc: Nhaèm giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö raùc, tuùi nilong, voû caây,… ñaûm baûo cho maùy bôm caùc coâng trình vaø thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng toát. Song chaén raùc laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng (saét troøn coù f8 – 10mm), thanh noï caùch thanh kia khoaûng baèng 60 – 100mm ñeå chaén vaät thoâ vaø 10 – 25mm ñeå chaén vaät nhoû hôn, thieát bò chaén raùc thöôøng ñaët nghieâng theo doøng chaûy moät goùc 50 – 90o. Vaän toác doøng chaûy thöôøng laáy khoaûng 0.8 – 1m/s ñeå traùnh laéng caùt. III.1.1.2. Löôùi loïc: Sau song chaén raùc, ñeå coù theå loaïi boû caùc taïp chaát raén coù kích côõ nhoû hôn, mòn hôn, ta coù theå ñaët theâm löôùi loïc. Caùc vaät thaûi ñöôïc giöõ laïi treân maët loïc, phaûi caøo laáy ra ñeå traùnh laøm taéc doøng chaûy. Ngöôøi ta coøn thieát keá löôùc loïc hình thang troáng cho nöôùc chaûy töø ngoaøi vaøo hoaëc töø trong ra. Ngoaøi ra tröôùc song chaén raùc coøn coù khi laép theâm maùy nghieàn ñeå nghieàn nhoû caùc taïp chaát. III.1.1.3. Laéng caùt: Trong thaønh phaàn caën laéng nöôùc thaûi thöôøng coù caùt vôùi ñoä lôùn thuyû löïc u ³ 18mm/s. Ñaây laø caùc phaàn töû voâ cô coù kích thöôùc vaø tyû troïng lôùn. Ñeå ñaûm baûo cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh caàn phaûi coù coâng trình vaø thieát bò laéng caùt phía tröôùc. Döôùi taùc ñoäng cuûa löïc troïng tröôøng, caùc phaàn töû raén coù tyû troïng lôùn hôn nöôùc seõ ñöôïc laéng xuoáng ñaùy beå trong quaù trình chuyeån ñoäng. Beå laéng caùt phaûi ñöôïc tính toaùn vôùi vaän toác doøng chaûy trong ñoù ñuû lôùn ñeå caùc phaàn töû höõu cô nhoû khoâng laéng ñöôïc vaø ñuû nhoû ñeå caùt vaø caùc taïp chaát raén voâ cô giöõ laïi ñöôïc trong beå. Vaän toác doøng chaûy trong beå khoâng lôùn hôn 0.3m/s vaø khoâng nhoû hôn 0.15m/s. Caùc loaïi beå laéng caùt thoâng duïng laø beå laéng ngang. Thieát keá 2 ngaên, moät ngaên cho nöôùc qua vaø moät ngaên caøo caùt soûi laéng. Hai ngaên naøy laøm vieäc luaân phieân. III.1.1.4 . Taùch daàu môõ: Nöôùc thaûi cuûa moät soá xí nghieäp aên uoáng, cheá bieán boø söõa, caùc xí nghieäp eùp daàu … thöôøng coù laãn daàu môõ. Caùc chaát naøy thöôøng nheï hôn nöôùc vaø noåi leân treân maët nöôùc. Nöôùc sau xöû lyù khoâng coù laãn daàu môõ môùi ñöôïc pheùp cho chaûy vaøo caùc thuyû vöïc. Hôn nöõa, nöôùc thaûi coù laãn daàu môõ khi vaøo caùc coâng trình xöû lyù seõ laøm bít caùc loã hoång ôû vaät lieäu loïc, ôû phin loïc soïc vaø coøn caùc loã hoång caáu truùc buøn hoaït tính trong Aerotank… III.1.1.5. Loïc cô hoïc: Loïc ñöôïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn nhoû khoûi nöôùc maø beå laéng khoâng laéng ñöôïc trong caùc loaïi phin loïc thöôøng coù loaïi phin duøng vaät lieäu loïc daïng taám vaø loaïi haït. Caùc phin loïc laøm vieäc seõ taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaùt taùn hoaëc lô löõng khoù laéng ra khoûi nöôùc. Caùc phin loïc laøm vieäc khoâng hoaøn toaøn döïa vaøo nguyeân lyù cô hoïc. Khi nöôùc qua lôùp loïc, duø ít hay nhieàu cuõng taïo ra lôùp maøng treân beà maët caùc haït vaät lieäu loïc. Maøng naøy laø maøng sinh hoïc. Do vaäy, ngoaøi taùc duïng taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaân taùn ra khoûi nöôùc, caùc maøng sinh hoïc cuõng ñaõ bieán ñoåi caùc chaát hoaø tan trong nöôùc nhôø quaàn theå vi sinh vaät coù trong maøng sinh hoïc. Chaát baån vaø maøng sinh hoïc seõ baùm vaøo beà maët vaät lieäu loïc, daàn daàn bít caùc khe hôû cuûa lôùp loïc laøm cho doøng chaûy bò chaäm laïi hoaëc ngöøng chaûy. Do vaäy trong quaù trình laøm vieäc, ngöôøi ta phaûi röûa phin loïc laáy boït maøng baån phía treân vaø cho nöôùc röûa ñi töø döôùi leân treân ñeå taùch maøng baån ra khoûi vaät lieäu. Trong xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng duøng caùc loaïi thieát bò loïc chaäm, loïc nhanh, loïc kín, loïc hôû. Ngoaøi ra coøn duøng loïc eùp khung baûn, loïc quay chaân khoâng, caùc maùy vi loïc hieän ñaïi,… III.1.2. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù lyù vaø ho._.aù hoïc Cô sôû cuûa xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù lyù vaø hoaù hoïc laø caùc phaàn töû hoaù hoïc, caùc quaù trình hoaù lyù dieãn ra giöõa chaát baån vôùi hoaù chaát cho theâm vaøo. Caùc phöông phaùp hoaù hoïc laø oxi hoaù, trung hoaø vaø ñoâng keo tuï. Thoâng thöôøng caùc quaù trình keo tuï thöôøng ñi keøm theo quaù trình trung hoaø hoaëc caùc hieän töôïng vaät lyù khaùc. Nhöõng phaûn öùng xaûy ra laø phaûn öùng trung hoaø, phaûn öùng oxi hoaù khöû, phaûn öùng taïo chaát keát tuûa hoaëc phaûn öùng phaân huûy caùc chaát ñoäc haïi. III.1.2.1 Phöông phaùp trung hoaø: Phöông phaùp trung hoaø chuû yeáu ñöôïc duøng trong nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp coù chöùa kieàm hay acid. Muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh hoïc vaø ñoàng thôøi ñeå traùnh hieän töôïng gaây oâ nhieãm cho moâi tröôøng xung quanh thì ngöôøi ta phaûi tieán haønh trung hoaø nöôùc thaûi vôùi muïc ñích laøm laéng caùc muoái cuûa caùc khoái löôïng naëng laéng xuoáng vaø taùch chuùng ra khoûi nöôùc thaûi. Quaù trình trung hoaø tröôùc heát phaûi tính ñeán khaû naêng trung hoaø laãn nhau giöõa caùc loaïi nöôùc thaûi chöùa acid hoaëc kieàm hay khaû naêng döï tröû kieàm cuûa nöôùc thaûi. Trong thöïc teá neáu hoãn hôïp nöôùc thaûi coù pH = 6.5 – 8.5 thì nöôùc ñoù ñaõ ñöôïc coi laø trung hoaø. Trung hoaø nöôùc thaûi baèng caùch duøng caùc dung dòch acid hoaëc muoái acid caùc dung dòch kieàm hoaëc oxit kieàm ñeå trung hoaø dung dòch nöôùc thaûi. Caùc hoaù chaát ñöôïc duøng ñeå trung hoaø nöôùc thaûi ñöôïc giôùi thieäu ôû baûng 6: Baûng 6: Hoaù chaát thöôøng duøng ñeå ñieàu chænh pH cuûa nöôùc thaûi Teân hoaù chaát Coâng thöùc hoaù hoïc Löôïng chaát caàn thieát (mg/l) ñeå trung hoaø 1mg/l acid hoaëc kieàm tính theo caco3 (mg/l) Canxi Cacbonat Canxi Oxit Canxi Hydroxit Magieâ Oxit Magie Hydroxi Voâi Soáng Dolomit Voâi Toâi Dolomit Xuùt Soda Axit Sulfuric Axit Clohydric Axit Nutric CaCO3 CaO Ca(OH)2 MgO Mg(OH)2 [CaO0.6MgO0.4] [Ca(OX2)0.6Mg(OX2)0.4] NaOH Na2CO3 H2SO4 HCl HNO3 1.00 0.56 0.74 0.40. 0.583 0.497 0.677 0.799 1.059 0.98 0.72 0.63 Trung hoaø baèng caùch troän nöôùc thaûi coù chöùa axit chung vôùi nöôùc thaûi coù chöùa kieàm: Cheá ñoä nöôùc thaûi coù chöùa axit vaø chöùa kieàm cuûa caùc nhaø maùy thì khaùc nhau. Nöôùc thaûi coù chöùa axit thöôøng thaûi moät caùch ñieàu hoaø vaø noàng ñoä nhaát ñònh, nhöng nöôùc thaûi chöùa kieàm thì phaûi theo moät chu kì nhaát ñònh. Vì vaäy, ñoái vôùi nöôùc thaûi chöùa kieàm thì phaûi xaây döïng beå chöùa ñieàu hoaø. Nöôùc thaûi töø beå ñieàu hoaø coù theå thaûi ñeàu ñaën vaøo beå phaûn öùng. Trung hoaø nöôùc thaûi chöùa axit baèng caùch loïc qua lôïp vaät lieäu trung hoaø: Ñeå trung hoøa nöôùc thaûi coù chöùa H2SO4, HCl, HNO3 maø khoâng chöùa muoái kim loaïi naëng, ta coù theå duøng phöông phaùp loïc lieân tuïc qua caùc beå vôùi vaät lieäu loïc laø ñaù voâi, magiezic, ñaù hoa cöông hay ñoloâmit… Kích thöôùc vaät lieäu loïc thöôøng töø 3 – 8cm. Toác ñoä loïc tính toaùn phuï thuoäc vaøo vaät lieäu loïc, tuy nhieân toác ñoä loïc khoâng quaù 5m/h vaø thôøi gian tieáp xuùc khoâng döôùi 10 phuùt. Khi trung hoøa nöôùc thaûi coù chöùa H2SO4 baèng vaät lieäu ñoloâmit thì ta coù theå laáy toác ñoä loïc lôùn hôn. Trung hoøa nöôùc thaûi baèng caùch theâm hoùa chaát: Neáu nöôùc thaûi chöùa quaù nhieàu xuùt hay axit maø khoâng theå trung hoøa baèng caùch troän laãn vaøo nhau thì ta tieán haønh trung hoøa baèng caùch theâm hoùa chaát. Phöông phaùp naøy thöôøng duøng ñeå trung hoøa axit, hoùa chaát theâm vaøo ñeå trung hoøa tuøy thuoäc vaøo ñaëc tính nöôùc thaûi. Ñeå trung hoøa caùc loaïi axit voâ cô thì ta coù theå duøng baát kyø loaïi kieàm naøo coù chöùa ion OH-. Hoaù chaát thöôøng duøng laø voâi söõa (Ca(OH)2), CaCO3 vaø MgCO3 daïng boät hay hoà, ngoaøi ra coøn duøng NaOH hay Na2CO3. Ñeå trung hoaø axit höõu cô thì ta coù theå duøng voâi, dung dòch voâi töø 5 – 10% hay dung dòch Amoniac kyõ thuaät 25%. Quaù trình cho theâm nöôùc Amoniac taïo ñieàu kieän cho quaù trình sinh hoaù sau ñoù dieãn ra toát vaø giaûm löôïng caën voâi. Ñeå trung hoøa nöôùc thaûi coù löu löôïng nhoû hôn 200m3/h thì coù theå duøng xuùt hay soda. Khi duøng caùc loaïi kieàm naøy ta chæ caàn moät löôïng ñuû, vì caùc phaûn öùng naøy dieãn ra nhanh vaø maïnh hôn so vôùi voâi hay ñaù voâi, saûn phaåm sau quaù trình khoâng laøm taêng ñoä cöùng cuûa nguoàn tieáp nhaän. III.1.2.2. Phöông phaùp ñoâng tuï taïo boâng: Trong quaù trình laéng cô hoïc chæ laéng ñöôïc caùc haït chaát raén huyeàn phuø coù kích thöôùc ³ 10-2mm, coøn caùc haït nhoû hôn ôû daïng keo khoâng theå laéng ñöôïc. Ta coù theå laøm taêng kích thöôùc caùc haït nhôø taùc duïng töông hoã giöõa caùc haït phaân taùn lieân keát vaøo caùc taäp hôïp haït ñeå coù theå laéng ñöôïc. Muoán vaäy tröôùc heát caàn trung hoøa ñieän tích cuûa chuùng, tieáp ñeán laø lieân keát chuùng laïi vôùi nhau. Ñoâng tuï: laø quaù trình trung hoaø ñieän tích caùc haït (hay laø quaù trình phaù vôõ tính beàn vöõng cuûa caùc haït keo baèng caùch ñöa theâm chaát phaûn öùng goïi laø chaát ñoâng tuï). Caùc chaát ñoâng tuï thöôøng duøng trong muïc ñích naøy laø caùc muoái saét hoaëc muoái nhoâm hay hoãn hôïp cuûa chuùng. Caùc muoái nhoâm goàm coù: Al(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O, trong soá naøy phoå bieán nhaát laø Al2(SO4)3 vì chaát naøy hoøa tan toát trong nöôùc, giaù reû vaø hieäu quaû ñoâng tuï cao ôû pH = 5 – 7.5. Nhoâm sunfat khi cho vaøo nöôùc seõ taùc duïng vôùi bicacbonat coù trong nöôùc taïo thaønh Al2(OH)3 daïng gel: Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 ® Al(OH)3 + CaSO4 + CO2 Neáu ñoä kieàm trong nöôùc khoâng ñuû thì phaûi boå sung theâm voâi: Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 ®Al(OH)3 + CaSO4 Caùc boâng hydroxit taïo thaønhseõ haáp phuï vaø dính keát caùc chaát huyeàn phuø vaø caùc chaát ôû daïng keo coù trong nöôùc thaûi. Caùc boâng naøy seõ laéng xuoáng beå ôû daïng caën. Caùc muoái saét goàm coù: Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O vaø FeCl3. Khi duøng muoái saét, chuùng taïo thaønh caùc hydroxit khoâng tan: FeCl3 + 3Ca(OH)2 ® 3CaCl2 + 2Fe(OH)3¯ Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 ® 3CaSO4 + 2Fe(OH)3¯ Caùc muoái saét coù öu ñieåm hôn so vôùi muoái nhoâm trong coâng vieäc laøm ñoâng tuï caùc chaát lô löõng cuûa nöôùc vì: Taùc duïng toát hôn ôû nhieät ñoä thaáp. Khoaûng pH taùc duïng roäng hôn. Taïo kích thöôùc vaø ñoä beàn boâng keo lôùn hôn. Coù theå khöû ñöôïc muøi vò khi coù HS2O. Tuy nhieân muoái saét cuõng coù nhöôïc ñieåm laø chuùng taïo thaønh phöùc hoaø tan coù maøu laøm cho nöôùc coù maøu. PCBA (polyclorua bazô nhoâm): Baèng tyû leä trung hoaø coù ñieàu kieän clorua nhoâm baèng moät bazô, ta thu tyû leä cao hôn, tyû leä naøy laø 2,5 coù theå thích hôïp cho töøng loaïi nöôùc thaûi chöa xöû lyù. Öu ñieåm cuûa chaát naøy: Keát boâng nhanh. Loaïi boû chaát HCO toát. Heä thoáng xöû lyù nhoû (tính baèng Al3+). Giaûm theå tích buøn. Chaát phuï gia keát boâng thöôøng khoâng caàn thieát. Keát boâng: laø söï tích tuï caùc chaát ñaõ phaù vôõ ñoä beàn, thaønh caùc cuïc nhoû sau ñoù thaønh caùc cuïc lôùn hôn vaø coù theå laéng ñöôïc goïi laø quaù trình keát boâng. Quaù trình naøy coù theå caûi thieän baèng caùch ñöa theâm vaøo caùc chaát phaûn öùng goïi laø chaát trôï keát boâng. Tuy nhieân, quaù trình keát boâng chòu söï chi phoái cuûa hai hieän töôïng: keát boâng ñoäng hoïc vaø keát boâng Orthocinetique. Trong ñoù keát boâng ñoäng hoïc lieân quan ñeán khueách taùn Brown (chuyeån ñoäng hoãn ñoän). Keát boâng daïng naøy thay ñoåi theo thôøi gian vaø chæ coù taùc duïng ñoái vôùi caùc haït nhoû hôn 1 microfloc deã daøng taïo thaønh khoái ñoâng tuï nhoû. Keát boâng Orthocinetique lieân quan ñeán quaù trình tieâu hao naêng löôïng vaø cheá bieán cuûa doøng chaûy taàng hay chaûy roái. Baûng 7: Caùc giai ñoaïn cuûa quaù trình ñoâng tuï – taïo boâng GIAI ÑOAÏN HIEÄN TÖÔÏNG THUAÄT NGÖÕ Cho theâm chaát ñoâng tuï Phaûn öùng vôùi nöôùc, ion hoaù, thuyû phaân, polymer hoaù Thuyû phaân Phaù huûy tính beàn Ñaëc tính huùt ion laøm ñoâng laïnh beà maët caùc phaân töû Ñoâng tuï Ñaëc tính lieân quan ñeán ion hoaëc tröôøng hôïp beà maët caùc phaân töû Bao goàm caû chaát keo keát tuûa lieân quan ñeán beân trong caùc phaân töû, tröôøng hôïp ñoâng tuï hôïp chaát Vaän chuyeån Chuyeån ñoäng Brown Keát boâng ngoaïi vi Naêng löôïng tieâu taùn (Gradian toác ñoä) Keát boâng truïc giao Chaát laøm keát boâng: Silic hoaït tính: Laø chaát keát boâng töï nhieân ñöôïc duøng ñaàu tieân, hoaït tính cuûa chuùng maïnh khi keát hôïp vôùi sunfat nhoâm trong nöôùc laïnh. Tyû leä xöû lyù khoaûng: 0.5 – 4 mg/l SiO2. Silico Aluminat khi chaát ñoâng tuï laø sunfat nhoâm hay muoái nhoâm khaùc thì ñoä axit cuûa muoái naøy ñöôïc duøng thay theá muoái cuûa axit Sunfuric ñeå hoaït tính Silicat Natri. Chaát keát boâng toång hôïp: Laø nhöõng ñaïi phaân töû noái daøi maïch xích. Chuùng coù khoái löôïng raát lôùn (106 – 107 mg), hieäu quaû xöû lyù cuûa chuùng cao hôn raát nhieàu so vôùi polymer töï nhieân. Caùc chaát naøy thöôøng duøng phoái hôïp vôùi chaát ñoâng tuï trong xöû lyù nöôùc trong. Polyme toát nhaát laø loaïi anion hay trung hoøa. Lieàu löôïng thöôøng duøng töø 0.05 – 0.3g/m3. Trong moät soá tröôøng hôïp nöôùc quaù naëng (söõa buøn) thì duøng 2g/m3. Trong nöôùc thaûi coâng nghieäp thöôøng duøng vôùi löôïng 2 g/m3 ñeå xöû lyù chung vôùi chaát ñoâng tuï voâ cô. Ñoái vôùi nöôùc thaûi coù chöùa kim loaïi naëng thì thöôøng duøng chaát keát boâng laø polyme cation vôùi lieàu löôïng töø 0.5 – 5g/m3. Hieäu suaát cuûa quaù trình ñoâng tuï cao nhaát khi pH = 4 – 8.5. Ñeå boâng taïo thaønh deã laéng hôn, ngöôøi ta thöôøng duøng chaát trôï ñoâng. Ñoù laø nhöõng chaát cao phaân töû tan ñöôïc trong nöôùc vaø deã phaân ly thaønh ion. Tuyø thuoäc vaøo töøng nhoùm ion khi phaân ly maø caùc chaát trôï ñoâng coù ñieän tích aâm hay döông. Ña soá chaát baån höõu cô, voâ cô daïng keo coù trong nöôùc thaûi toàn taïi ôû ñieän tích aâm, vì vaäy maø caùc chaát trôï ñoâng cation khoâng caàn keo tuï tröôùc ñoù. Vieäc löïa choïn hoaù chaát, lieàu löôïng toái öu cuûa chuùng, thöù töï cho vaøo nöôùc caàn phaûi tính ñeán thöïc nghieäm. Thoâng thöôøng lieàu löôïng chaát trôï ñoâng töø 1 – 5 mg/l. Ñeå phaûn öùng dieãn ra hoaøn toaøn vaø tieát kieäm hoaù chaát thì phaûi troän ñeàu vôùi nöôùc thaûi, lieàu löôïng hoaù chaát cho vaøo caàn phaûi tính baèng Grotamer. Thôøi gian löu nöôùc trong beå troän laø 1 – 15phuùt. Thôøi gian ñeå nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi hoaù chaát tôùi khi baét ñaàu laéng laø 20 – 60 phuùt, trong khoaûng thôøi gian naøy caùc chaát hoaù hoïc taùc duïng vôùi caùc chaát trong nöôùc thaûi vaø quaù trình ñoâng tuï dieãn ra. III.1.2.3. Phöông phaùp haáp thuï: Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå loaïi boû heát caùc chaát baån hoaø tan vaøo nöôùc maø phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc vaø caùc phöông phaùp khaùc khoâng loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng raát nhoû. Thoâng thöôøng ñaây laø caùc hôïp chaát hoaø tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi vò vaø maøu khoù chòu. Caùc chaát haáp thuï thöôùng duøng laø: than hoaït tính, ñaát seùt hoaëc silicagel, keo nhoâm, moät soá chaát toång hôïp hoaëc chaát thaûi trong saûn xuaát nhö xæ maï saét,… Trong soá naøy, than hoaït tính ñöôïc duøng phoå bieán nhaát. Caùc chaát höõu cô kim loaïi naëng vaø caùc chaát maøu deã bò than haáp thuï. Löôïng chaát haáp thuï naøy tuyø thuoäc vaøo khaû naêng haáp thuï cuûa töøng chaát vaø haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi. Caùc chaát höõu cô coù theå bò haáp thuï: phenol, allcyllbenzen, sunfonicacid, thuoác nhuoäm, caùc hôïp chaát thôm. Söû duïng phöông phaùp haáp thuï coù theå haáp thuï ñeán 58 – 95% caùc chaát höõu cô vaø maøu. Ngoaøi ra, ñeå loaïi kim loaïi naêng, caùc chaát höõu cô, voâ cô ñoäc haïi ngöôøi ta coøn duøng than buøn ñeå haáp thuï vaø nuoâi beøo taåy treân maët hoà. III.1.2.4. Phöông phaùp tuyeån noåi: Phöông phaùp naøy döïa treân nguyeân taéc caùc phaân töû phaân taùn trong nöôùc coù khaû naêng töï laéng keùm nhöng coù khaû naêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi treân beà maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí cuøng caùc phaân töû dính ra khoûi nöôùc. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng roäng raõi trong luyeän kim, thu hoài khoaùng saûn quyù vaø trong xöû lyù nöôùc thaûi. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø thoåi khoâng khí thaønh boït nhoû vaøo nöôùc thaûi. Caùc boït khí dính caùc haït lô löõng laéng keùm vaø noåi leân treân beà maët nöôùc thaûi. Khi noåi leân caùc boït khí taäp hôïp thaønh boâng haït ñuû lôùn, roài taïo thaønh moät lôùp boït chöùa nhieàu caùc haït baån. Tuyeån noåi boït nhaèm taùch caùc chaát lô löûng khoâng tan vaø moät soá chaát keo hoaëc hoaø tan ra khoûi pha loûng. Kyõ thuaät naøy coù theå duøng cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø moät soá ngaønh saûn xuaát: deät, thuoäc da, cheá bieán thòt,… Tuyeån noåi coù theå ñaët ôû giai ñoaïn xöû lyù sô boä (baäc 1) tröôùc xöû lyù cô baûn (baäc II), beå tuyeån noåi coù theå thay theá cho beå laéng, trong daây chuyeàn, noù ñöùng tröôùc hoaëc sau beå laéng, ñoàng thôøi cuõng coù theå ôû giai ñoaïn xöû lyù boå sung (hay trieät ñeå baäc III) sau xöû lyù cô baûn. Coù hai hình thöùc tuyeån noåi: Suïc khí vôùi aùp suaát khí quyeån (tuyeån noåi baèng khoâng khí). Baûo hoaø khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån sau ñoù thoaùt khí ra khoûi nöôùc aùp suaát chaân khoâng (tuyeån noåi chaân khoâng) III.1.2.5. Phöông phaùp trao ñoåi ion: Laø quaù trình trong ñoù caùc ion treân beà maët cuûa chaát raén trao ñoåi vôùi caùc ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø ionit (chaát trao ñoåi ion). Chuùng hoaøn toaøn khoâng tan trong nöôùc. Phöông phaùp naøy duøng ñeå loaïi boû ra khoûi nöôùc caùc ion kim loaïi: Zn, Ca, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, caùc hôïp chaát chöùa Asen, phospho, xianua vaø chaát phoùng xaï. Caùc chaát ñoåi ion coù theå laø caùc chaát voâ cô hoaëc höõu cô coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc toång hôïp. Caùc chaát voâ cô: Caùc chaát naøy coù nguoàn goác töï nhieân goàm coù: zeolit, ñaát seùt, nhoâm silicat, Na2O, Al2O3, nSiO2.mH2O (coù tính chaát trao ñoåi cation), chaát flour apatit (Ca5(PO4)3)F vaø hydroxit apatit (Ca5(PO4)3)OH. Caùc chaát voâ cô toång hôïp coù khaû naêng trao ñoåi ion laø silicagel pecmutit (chaát laøm meàm nöôùc) caùc oxit khoù tan vaø hidroxit cuûa moät soá kim loaïi nhö nhoâm, Croâm, ziriconi,… Caùc chaát höõu cô: Caùc chaát höõu cô töï nhieân coù khaû naêng naøy bao goàm chaát muøn coù trong ñaát, caùc chaát daãn suaát sunfo töø than, caùc chaát ñieän ly cao phaân töû… Caùc chaát trao ñoåi ion laø hôïp chaát höõu cô toång hôïp raát phong phuù. Chuùng laø caùc cao phaân töû coù beà maët rieâng lôùn. Caùc goác hydro cuûa chuùng taïo thaønh löôùi khoâng gian vôùi caùc nhoùm chöùc naêng trao ñoåi ion coá ñònh. III.1.2.6. Phöông phaùp khöû khuaån: Duøng caùc hoaù chaát coù tính ñoäc ñoái vôùi vi sinh vaät, taûo, ñoäng vaät nguyeân sinh, giun, saùn,… ñeå laøm saïch nöôùc, ñaûm baûo khuaån veä sinh ñeå ñoå vaøo nguoàn hoaëc taùi söû duïng. Khöû khuaån coù theå duøng hoaù chaát hoaëc caùc taùc nhaân vaät lyù: ozon, tia töû ngoaïi. Caùc chaát khöû khuaån hay duøng nhaát laø khí hoaëc nöôùc Clo, nöôùc Javel, voâi clorua, caùc hipoclorit, cloram baûo veä… Ñaây laø caùc hôïp chaát cuûa Clo baûo ñaûm chæ coù tính ñoäc ñoái vôùi vi sinh vaät trong moät thôøi gian nhaát ñònh. Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi cuõng raát ña daïng vaø phöùc taïp. Ñoái vôùi nöôùc thaûi coù tyû leä > 2 thì caàn phaûi tính kyõ neân duøng phöông phaùp xaùc ñònh soá chính xaùc caùc chaát gaây oâ nhieãm nöôùc khoù bò phaân huûy vi sinh vaät ñeå tìm ra caùc taùc nhaân vaø bieän phaùp loaïi boû chuùng ra khoûi nöôùc, ñaëc bieät laø trong nöôùc khoâng ñöôïc chöùa caùc chaát ñoäc vaø taïp chaát, caùc muoái kim loaïi naëng hoaëc noàng ñoä cuûa chuùng khoâng ñöôïc vöôït quaù noàng ñoä cho pheùp thi vi sinh vaät môùi coù theå soáng vaø phaùt trieån. Nhö vaäy môùi coù theå laøm saïch nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc tieáp theo. III.1.3. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc Thöïc chaát cuûa phöông phaùp naøy ñeå xöû lyù nöôùc thaûi laø duøng khaû naêng soáng – hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát baån höõu cô trong nöôùc thaûi. Chuùng söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Trong quaù trình dinh döôõng, chuùng nhaän ñöôïc caùc chaát laøm vaät lieäu ñeå xaây döïng teá baøo sinh tröôûng vaø sinh saûn neân sinh khoái ñöôïc taêng leân. Phöông phaùp naøy coù theå duøng laøm saïch hoaøn toaøn caùc loaïi chaát thaûi saûn xuaát chöùa chaát höõu cô hoaø tan hoaëc phaân taùn nhoû. Do vaäy, phöông phaùp naøy thöôøng duøng sau khi loaïi boû caùc taïp chaát phaân taùn thoâ ra khoûi nöôùc thaûi. Ñoái vôùi caùc taïp chaát voâ cô coù trong nöôùc thaûi thì phöông phaùp naøy coù theå khöû hoaøn toaøn caùc sunfit, muoái amon, nitrat… caùc chaát chöa bò oxit hoaøn toaøn. Saûn phaåm cuûa quaù trình phaân huyû laø khí CO2, nöôùc, N2, ion, sunfat,… Caùc quaù trình sinh hoïc coù theå dieãn ra trong caùc khu vöïc töï nhieân hoaëc caùc beå ñöôïc thieát keá vaø xaây döïng ñeå phuïc vuï cho vieäc xöû lyù moät loaïi nöôùc thaûi naøo ñoù. * Daïng thöù nhaát goàm caùc loaïi nhö caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc, hoà sinh hoïc… Trong ñieàu kieän xöû lyù cuûa nöôùc ta thöôøng söû duïng caùc coâng trình sinh hoïc, do: Giaûi quyeát vaán ñeà laøm saïch nöôùc thaûi ñeán möùc ñoä caàn thieát. Phuïc vuï cho nhu caàu töôùi tieâu, laøm maøu môõ ñaát ñai, nuoâi caù,… * Daïng thöù hai goàm caùc coâng trình nhö: beå aerotank, beå loïc sinh hoïc (biophin), ñóa sinh hoïc (RBC)… Baûng 8: Caùc quaù trình sinh hoïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi Loaïi Teân chung Aùp duïng (1) (2) (3) Quaù trình hieáu khí Sinh tröôûng lô löûng Quaù trình buøn hoaït tính Thoâng thöôøng (doøng ñaåy) Xaùo troän hoaøn toaøn Laøm thoâng thoaùng theo baäc. Oxi nguyeân chaát Beå phaûn öùng hoaït ñoäng giai ñoaïn. Oån ñònh tieáp xuùc. Laøm thoaùng keùo daøi Keânh oxi hoaù Beå saâu Beå roäng – saâu Nitrat hoaù sinh tröôûng lô löûng Hoà laøm thoaùng Phaân huûy hieáu khí Khoâng khí thoâng thöôøng Oxi nguyeân chaát Khöû BOD chöùa cacbon (nitrat hoaù) Nitrat hoaù Khöû BOD chöùa cacbon (nitrat hoaù) Oån ñònh, khöû BOD chöùa cacbon Sinh tröôûng gaén keát Keát hôïp quaù trình sinh tröôûng lô löûng vaø gaén keát. Beå loïc sinh hoïc Thaâùp taûi, nhoû gioït Cao taûi Loïc treân beà maët xuø xì Ñóa tieáp xuùc sinh hoïc quay, beå phaûn öùng vôùi khoái vaät lieäu. Quaù trình sinh hoïc hoaït tính: Loïc nhoû gioït – vaät lieäu raén truùc. Quaù trình buøn hoaït tính – loïc sinh hoïc. Quaù trình loïc sinh hoïc – buøn hoaït tính noái tieáp baäc. Khöû BOD chöùa cacbon (nitrat hoaù) Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon (nitrat hoaù) Quaù trình trung gian anoxic Sinh tröôûng lô löûng Sinh tröôûng lô löûng. Khöû nitrat hoaù. Mg coá ñònh khöû nitrat hoaù. Khöû nitrat hoaù (1) (2) (3) Quaù trình kò khí Sinh tröôûng lô löûng Sinh tröôûng gaén keát Leân men phaân huyû kò khí Taùc ñoäng tieâu chuaån, moät baäc. Cao taûi, moät baäc. Hai baäc. Quaù trình truùc kò khí Lôùp buøn lô löûng kò khí höôùng leân (VASB) Quaù trình loïc kò khí Lôùp vaät lieäu – thôøi gian keùo daøi Oån ñònh, khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon Oån ñònh chaát thaûi, khöû nitrat hoaù. Quaù trình ôû hoà Hoà hieáu khí Hoà baäc ba (xöû lyù trieät ñeå) Hoà tuyø tieän Hoà kò khí Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon, nitrat hoaù Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon (oån ñònh chaát thaûi buøn) Caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc treân ñöôïc aùp duïng ñeå: Khöû caùc chaát höõu cô chöùa cacbon trong nöôùc thaûi, thöôøng bieåu thò baèng nhu caàu oxi sinh hoaù – BOD, toång cacbon höõu cô – TOC hoaëc nhu caàu oxi hoaù hoïc - COD. Nitrat hoaù. Khöû nitrat. Khöû phospho. Oån ñònh chaát thaûi. III.2. Nhöõng coâng ngheä ñaõ ñöôïc nghieân cöùu ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp cheá bieán cao su III.2.1. Beå loïc sinh hoïc hieáu khí Coâng trình nghieân cöùu coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi (XLNT) ngaønh cheá bieán cao su ñaàu tieân ñöôïc coâng boá naêm 1957 (Molesworth, 1957) trong ñoù nöôùc thaûi muû Skim ñöôïc xöû lyù trong phoøng thí nghieäm baèng moät beå loïc sinh hoïc hieáu khí. Hieäu quaû xöû lyù chaát oâ nhieãm höõu cô coøn raát thaáp. Thí nghieäm naøy ñöôïc tieáp tuïc môû roäng trong moät coâng trình khaùc cuõng söû duïng beå loïc sinh hoïc hieáu khí, trong ñoù hieäu quaû xöû lyù ñöôïc gia taêng baèng bieän phaùp hoài löu nöôùc thaûi (Molesworth, 1961). Hieäu quaû xöû lyù BOD döôùi 60% vôùi thôøi gian löu 20 ngaøy. III.2.2. Hoà oån ñònh Muthurajah vaø coäng söï (1973) khaúng ñònh raèng xöû lyù sinh hoïc baèng moät beå kî khí theo sau laø moät beå hieáu khí coù khaû naêng ñaït yeâu caàu caàn xöû lyù nöôùc thaûi cao su. Theo ñoù nöôùc thaûi cheá bieán cao su chöùa ñeán 80% chaát raén bay hôi, do ñoù caàn phaân huûy kî khí tröôùc khi khi phaân huûy hieáu khí. Phöông phaùp naøy thích hôïp cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao su coám. Nöôùc thaûi cao su coám: nöôùc thaûi töø nhaø maùy cheá bieán cao su coám ñöôïc nghieân cöùu xöû lyù trong heä thoáng naøy vôùi thôøi gian löu nöôùc khoaûng 20 ngaøy thì coù theå loaïi boû ñöôïc 90% BOD, 73%COD, 31% toång Nitô vaø 44% Amonia Nitrogen. Baûng 9: Tính chaát nöôùc thaûi cao su Crepe tröôùc vaø sau xöû lyù Chæ tieâu Tröôùc xöû lyù Sau xöû lyù Hieäu quaû (%) BOD COD TSS TOÅNG NITÔ AN pH 305 846 546 75 64 6.3 32 226 445 52 36 7.0 89.5 73.3 18.5 30.7 43.7 - (Nguoàn: Nguyeãn Ngoïc Bích – Nghieân cöùu löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su Vieät Nam, 2002, tr 50 - 58) Baûng 10: Tính chaát nöôùc thaûi cao su latex tröôùc vaø sau xöû lyù Chæ tieâu Tröôùc xöû lyù Sau xöû lyù Hieäu quaû (%) BOD COD TSS NITÔ TOÅNG pH 3520 4850 600 465 4.8 150 530 200 135 7.8 96 89.1 66.4 71.2 - (ghi chuù: taát caû caùc chæ tieâu ñöôïc tính baèng mg/l, tröø pH) (Nguoàn: Xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy cheá bieán cao su FACS Ban quaûn lyù moâi tröôøng Malaysia) Cuõng ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm thì khaû naêng xöû lyù cuûa heä thoáng hoà kî khí hoà tuyø choïn vôùi thôøi gian löu nöôùc trung bình khoaûng 90 ngaøy, heä thoáng naøy coù khaû naêng loaïi 96%BOD, 89% COD, 66% Toång Nitô, 71% Amonia vaø 58% toång chaát raén lô löõng töø nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm. III.2.3. Möông oxy hoùa Nghieân cöùu cuûa Ponniah (1975) coù theå öùng duïng coâng ngheä möông Oxy hoùa ñeå xöû lyù nöôùc thaûi cuûa quaù trình cheá bieán muû ly taâm. Vôùi coâng ngheä naøy coù theå ñaït ñöôïc hieäu suaát xöû lyù BOD khoaûng 85% vôùi thôøi gian löu nöôùc khoaûng 17,5 ngaøy vaø löôïng buøn hoài löu laø 75%. Cuøng ñoù Ibrahim vaø coäng söï (1979) ñaõ khaúng ñònh raèng khaû naêng cuûa keânh oxy hoaù trong xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm. Vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 22 ngaøy coù theå loaïi boû 96% BOD vaø 93% COD. Tuy nhieân ôû coâng trình naøy hieäu quaû xöû lyù Nitô coøn thaáp, chæ ñaït 46% ñoái vôùi toång Nitô coøn 44% laø Nitô Amonia. III.2.4 Beå ñóa quay Borchardt (1970): beå ñóa quay laø moät coâng ngheä buøn hoaït tính. Ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán muû cao su, hieäu quaû xöû lyù ñöôïc ghi nhaän vôùi COD laø 94%, BOD laø 98%, toång Nitô laø 90% vaø Nitô daïng Amonia laø 92% töø nöôùc thaûi cheá bieán cao su coám ñaõ qua xöû lyù kî khí (John vaø coäng söï, 1975 [78]). Tuy nhieân, ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm, voán coù haøm löôïng Amonia cao hôn neân khoâng theå thích hôïp xöû lyù loaïi muû naøy. III.2.5 Beå loïc sinh hoïc kî khí Coâng trình beå loïc sinh hoïc kò khí vôùi nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm pha loaõng ñeå coù haøm löôïng COD ñaàu vaøo töø 3000 – 6000 mg/l. Hieäu suaát xöû lyù chaát oâ nhieãm höõu cô ñaït ñöôïc laø töø 89 – 98% COD vôùi thôøi gian löu nöôùc töông öùng töø 4 – 26 ngaøy. Hieäu suaát xöû lyù trung bình laø 85% COD vôùi taûi troïng höõu cô ôû möùc 3kg COD/m3/ngaøy. Khi taêng theâm taûi troïng höõu cô haøm löôïng COD ñaàu ra taêng leân ñaùng keå, nhöng beå naøy coù theå vaän haønh oån ñònh vôùi taûi troïng höõu cô leân ñeán 8kg COD/m3/ngaøy. III.2.6. Beå suïc khí Moät nghieân cöùu cuûa Isa (1997), [73], ñoù laø heä thoáng hieáu khí ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán ly taâm. Heä thoáng naøy söû duïng caùc thieát bò thoåi khí töø ñaùy ñaõ ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán muû ly taâm ôû quy moâ coâng nghieäp. Nöôùc thaûi naøy ñöôïc naâng pH leân ñeán 9 tröôùc khi ñöa vaøo beå. Heä thoáng naøy vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 32,5 ngaøy. III.2.7. Moät soá coâng ngheä ñaõ vaø ñang ñöôïc thöïc hieän trong nöôùc Moät soá coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ñang ñöôïc öùng duïng trong ngaønh cheá bieán cao su Vieät Nam. Cuï theå taïi moät soá nhaø maùy nhö sau: Baûng 11: Heä thoáng caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi taïi caùc 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 kò 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 Hoøa Beå gaïn muû – hoà suïc khí – hoà laéng 6 Phuù Bình Hoà laéng caùt – hoà kî khí – hoà tuøy choïn – hoà laéng 7 Taân Bieân Beå gaïn muû – beå tuyeån noåi – hoà suïc khí 8 Veân Veân Beå gaïn muû – beå kò khí tieáp xuùc – beå suïc khí – beå laéng 9 Beán Cuûi Beå gaïn muû – hoà kò khí – hoà tuyø choïn – hoà laéng 10 Haøng Goøn Beå gaïn muû – beå UASB – hoà suïc khí – hoà laéng 11 Long Thaønh Beå gaïn muû – hoà kò khí – hoà tuyø choïn – hoà laéng 12 Caåm Myõ Beå gaïn muû – beå ñieàu hoøa – beå thoåi khí – beå laéng 13 Xaø Bang Beå gaïn muû – hoà kò khí – hoà suïc khí – hoà tuøy choïn - hoà laéng 14 Hoaø Bình Beå gaïn muû – beå ñieàu hoaø - beå tuyeån noåi – beå thoåi khí – beå laéng lam – beå loïc sinh hoïc. (Nguoàn: Boä moân Cheá bieán - Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam ) Baûng 12: So saùnh hieäu quaû vaø yeâu caàu xöû lyù Chæ tieâu Giaù trò trung bình töø caùc heä thoáng Giôùi haïn cuûa coät B (TCVN 5945 - 1995) pH 7,43 5,5 – 9 COD 899 100 BOD 499 50 TSS 152 100 Toång Nitô 112 60 NH3 - N 81 1 (Nguoàn: Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam – Baùo caùo ñaùnh giaù hieän traïng kyõ thuaät caùc heä thoáng XLNT Toång Coâng Ty Cao Su Vieät Nam, thaùng 4/2003) Coâng ngheä ñang ñöôïc nghieân cöùu taïi Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam – xaõ Lai Höng, Huyeän Beán Caùt, Tænh Bình Döông ñöôïc thöïc hieän bôûi ThS Nguyeãn Ngoïc Bích vaø coäng söï. III.2.8. Moâ hình nghieân cöùu ñang ñöôïc thöïc hieän taïi Vieän nghieân cöùu cao su Vieät Nam Moâ hình Pilot heä thoáng coâng ngheä goàm 5 thaønh phaàn: Beå ñieàu hoøa dung tích : 5m3. Beå gaïn muû dung tích : 3,5m3. Beå kî khí dung tích : 10m3. Beå taûo cao taûi dung tích : 35m3. Beå luïc bình dung tích : 15m3. Moâ hình ñöôïc xaây döïng baèng gaïch vaø xi maêng ôû qui moâ pilot (5m3/ngaøy) trong ñieàu kieän saûn xuaát thöïc teá taïi Vieän Nghieân cöùu Cao su Vieät Nam – xaõ Lai Höng, Huyeän Beán Caùt, Tænh Bình Döông. Moâ hình ñöôïc ñöa vaøo vaän haønh ôû cheá ñoä moät doøng. Haèng ngaøy moâ hình tieáp nhaän nöôùc thaûi töø möông ñaùnh ñoâng cao su tôø. Toång thôøi gian löu nöôùc laø 13,5 ngaøy, goàm 1 ngaøy taïi beå ñieàu hoaø, 0,7 ngaøy taïi beå gaïn muû, 2 ngaøy taïi beå kò khí cao taûi, 7 ngaøy taïi beå taûo cao taûi vaø 3 ngaøy taïi beå luïc bình. Beå ñieàu hoaø: Nhaèm muïc ñích taïo löu löôïng nöôùc thaûi ñeàu qua heä thoáng ñeå khaéc phuïc bieán thieân lôùn veà löu löôïng trong ngaøy vaø trong ca saûn xuaát. Beå gaïn muû: Laø moät beå chöùa ñöôïc chia laøm nhieàu ngaên ñeå laøm cho doøng chaûy qua noù bò ñoåi höôùng nhieàu laàn theo phöông thaúng ñöùng. Nöôùc thaûi chöùa nhöõng haït cao su chöa bò ñoâng tuï trong quaù trình ñaùnh boâng tröôùc ñoù. Vôùi thôøi gian löu nöôùc 17 giôø vaø trong moâi tröôøng axit (pH < 5.5), caùc haït cao su naøy seõ tieáp tuïc ñoâng tuï vaø noåi leân maët. Phaân huûy kò khí baét ñaàu xaûy ra ôû ñaây. Beå kò khí Söû duïng vi sinh vaät keát baùm, ñöôïc duy trì ôû maät ñoä cao baèng vaät lieäu keát baùm laøm baèng xô döøa boá trí trong beå. Beå cuõng ñöôïc chia laøm nhieàu ngaên gioáng nhö beå gaïn muû, nhaèm muïc ñích laøm cho doøng chaûy laàn löôït ñi qua taát caû caùc lôùp vaät lieäu coù chöùa vi sinh vaät dính baùm. Quaù trình khoaùng hoaù kò khí xaûy ra ôû ñaây. Beå taûo cao aùp Laø nôi tieáp nhaän nöôùc thaûi sau xöû lyù kò khí. Beå goàm nhieàu keânh keà nhau, sao cho doøng chaûy ñi qua beå bò ñoåi höôùng nhieàu laàn theo phöông naèm ngang. Nöôùc thaûi trong beå ñöôïc khuaáy troän baèng duïng cuï caàm tay moãi ngaøy 2 laàn, moãi laàn 30 phuùt, vaøo luùc 7 giôø vaø 14 giôø. Vi taûo Chlorella sp ñöôïc gaây nuoâi trong hoà. Caùc quaù trình khoaùng hoùa hieáu khí, trao ñoåi chaát vaø oxy hoaù xaûy ra ôû ñaây, vôùi oxy do taûo cung caáp töø quaù trình quang hôïp. Beå luïc bình Tieáp nhaän nöôùc thaûi sau xöû lyù ôû beå nuoâi taûo cao taûi. Nöôùc thaûi naøy seõ coù haøm löôïng chaát raén lô löõng cao do söï coù maët cuûa caùc teá baøo taûo. Vôùi cô cheá loïc töï nhieân vaø khaû naêng ñieàu chænh pH, luïc bình seõ loïc taûo ra khoûi nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù. Luïc bình cuõng coù taùc duïng laøm saïch laàn cuoái nöôùc thaûi tröôùc khi xaû ra moâi tröôøng ngoaøi. Ñònh kì, luïc bình ñöôïc thu hoaïch vaø thaûi boû hoaëc söû duïng. Sô ñoà moâ hình heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cheá bieán cao su taïi Vieän nghieân cöùu cao su Vieät Nam: Beå ñieàu hoaø Beå gaïn muû Beå kò khí Beå taûo cao taûi Beå luïc bình Nguoàn Nöôùc thaûi vaøo Baûng 13: Hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa moâ hình Pilot CHÆ TIEÂU ÑAÀU VAØO CV% SAU BEÅ KÒ KHÍ CV% SAU BEÅ CAO TAÛI CV% SAU BEÅ LUÏC BÌNH CV% HIEÄU SUAÁT XÖÛ LYÙ pH COD BOD TKN AN TSS 5.27 4831 2922 220 ._.