Xây dựng mô hình xử lí nước thải công nghiệp (ngành cao su) phục vụ cho công tác giảng dạy

NTTU-NCKH-05

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

0

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

--------------------------------------------------

Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH
DÀNH CHO CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN 2017

Tên đề tài: Xây dựng mơ hình xử lý nước thải cơng nghiệp (ngành cao su)
phục vụ cho công tác giảng dạy
Số hợp đồng: 2017.01.77/HĐ-KHCN

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Thị Hồng Nhung
Đơn vị công tác: Khoa Công nghệ sinh học và môi trường, trường Đại học Nguyễn Tất
Thành
Thời gian thực hiện: 07/2017 – 03/2018


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-----------------------------------------------------

Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH
DÀNH CHO CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN 2017

Tên đề tài: Xây dựng mơ hình xử lý nước thải cơng nghiệp (ngành cao su) phục
vụ cho công tác giảng dạy
Số hợp đồng: 2017.01.77/HĐ-KHCN

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Thị Hồng Nhung
Đơn vị công tác: Khoa Công nghệ sinh học và môi trường, trường Đại học Nguyễn Tất Thành
Thời gian thực hiện: 07/2017 – 03/2018
Các thành viên phối hợp và cộng tác:
STT

Họ và tên

Chuyên ngành

Cơ quan công tác

1

ThS. Nguyễn Thị
Hồng Nhung

Khoa Công nghệ sinh học và môi trường, trường Đại học
Nguyễn Tất Thành

2

ThS. Lê Thị

Hồng Diệp

Quản lý tài
nguyên và môi
trường
Quản lý tài
nguyên và môi
trường
Quản lý tài
nguyên và môi
trường

3

TS. Nguyễn
Duy Trinh

Khoa Công nghệ sinh học và mơi trường, trường Đại học
Nguyễn Tất Thành
Phịng Khoa học công nghệ, trường Đại học Nguyễn Tất
Thành

Ký tên


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................................... i
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................................................... iv
TÓM TẮT (ABSTRACT) ............................................................................................................. v

ABSTRACT ................................................................................................................................... vi
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................................... 1
1.1.

Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến cao su. ........................................................ 1

1.1.1.

Tổng quan về cây cao su. ...................................................................................... 1

1.2.2.

Tổng quan ngành chế biến mủ cao su. ............................................................. 1

1.2.

Tổng quan về nước thải cao su ........................................................................................ 4

1.2.1.

Nước thải cao su. ................................................................................................... 4

1.2.2.

Công nghệ xử lý. .................................................................................................... 5

1.3.

Tổng quan về địa điểm lấy mẫu ...................................................................................... 6

1.3.1.

Giới thiệu về nhà máy. .......................................................................................... 6

1.3.2.

Quy trình sản xuất. ............................................................................................... 7

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................... 15
2.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cao su ....................................................... 15
2.2. Xây dựng quy trình cơng nghệ mơ hình xử lý nước thải cao su cơng suất 24 lít/ ngày
đêm .......................................................................................................................................... 17
2.3.

Cấu tạo và chức năng của từng bộ phận mô hình xử lý nước thải cao su ................ 19

2.3.1.

Bể thu gom nước thải.......................................................................................... 19

2.3.2.

Cụm tách mủ ....................................................................................................... 20

2.3.3.

Bể điều hòa: ......................................................................................................... 21

2.3.4.

Bể phản ứng lắng. ............................................................................................... 23

2.3.5.

Bể chứa trung gian. ............................................................................................. 24

2.3.6.

Bể kỵ khí: ............................................................................................................. 25

2.3.7.

Bể hiếu khí 1 và 2 ................................................................................................ 27

2.3.8.

Bể anoxic. ............................................................................................................. 28

2.3.9.

Bể lắng 2: .............................................................................................................. 29

2.3.10. Thiết bị lọc áp lực: ............................................................................................. 30


2.3.11. Thơng số kỹ thuật của mơ hình ......................................................................... 31
2.4.

Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 32

2.4.1.

Phương pháp thu thập tài liệu ......................................................................... 32

2.4.2.

Phương pháp khảo sát thực địa và lấy mẫu ..................................................... 33

2.4.3.

Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm....................................................... 36

2.4.4.

Phương pháp so sánh........................................................................................ 49

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................................... 50
3.1

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ......................................................................................... 50

3.1.1.

pH ....................................................................................................................... 50

3.1.2.

BOD .................................................................................................................... 51

3.1.3.

COD .................................................................................................................... 52

3.1.4.

TSS ...................................................................................................................... 53

3.1.5.

Tổng Nitơ ........................................................................................................... 54

3.1.6.

Amoni ................................................................................................................. 55

3.2

KẾT QUẢ SO SÁNH VỚI QCVN ........................................................................... 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 58


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1 Thị trường xuất khẩu chính của cao su Việt Nam tháng 2 năm 2018 ............................. 3
Bảng 1. 2 Nguồn nhập khẩu chính của cao su Việt Nam tháng 2 năm 2018 ................................... 4
Bảng 2. 1 Kết quả so sánh nước thải đầu vào của mơ hình với QCVN ......................................... 16
Bảng 2. 2 Bảng bố trí mặt bằng tổng thể của mơ hình ................................................................... 19
Bảng 2. 3 Thông số kỹ thuật chi tiết của mô hình ......................................................................... 32
Bảng 2. 4 Các thơng số phân tích và các phương pháp phân tích.................................................. 36

Bảng 2. 5 Chọn thể tích mẫu chưng cất ......................................................................................... 48
Bảng 3. 1 Kết quả đo pH trước và sau xử lý…...............................................................................50
Bảng 3. 2 Kết quả đo BOD trước và sau xử lý .............................................................................. 51
Bảng 3. 3 Kết quả đo COD trước và sau xử lý .............................................................................. 52
Bảng 3. 4 Kết quả đo TSS trước và sau xử lý ................................................................................ 53
Bảng 3. 5 Kết quả đo Tổng Nitơ trước và sau xử lý ...................................................................... 54
Bảng 3. 6 Kết quả đo Amoni trước và sau xử lý............................................................................ 55
Bảng 3. 7 Kết quả so sánh nước thải đầu vào của mơ hình với QCVN ......................................... 56

i


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. 1 Xưởng sản xuất Tấn Thành .............................................................................................. 7
Hình 1. 2 Quy trình cơng nghệ sản xuất .......................................................................................... 8
Hình 1. 3 Cao su mủ tạp và cao su chén được tập kết tại khu chứa nguyên liệu bên trong nhà xưởng
.......................................................................................................................................................... 9
Hình 1. 4 Máy cắt miếng. ............................................................................................................... 10
Hình 1. 5 Quá trình rửa được tiến hành nhằm loại bỏ bụi bẩn và một phần tạp chất cịn lại trong
ngun liệu. .................................................................................................................................... 10
Hình 1. 6 Cán tấm 1 nhằm loại bỏ chất bẩn, tạp chất trong cao su. ............................................... 11
Hình 1. 7 Sau cơng đoạn rửa 2, cao su được tiếp tục đưa qua máy cán tấm 3, 4, 5 theo băng chuyền
tự động............................................................................................................................................ 12
Hình 1. 8 Sau công đoạn tách nước, cao su được tiếp tục đưa qua lò sấy theo băng chuyền tự động.
........................................................................................................................................................ 13
Hình 1. 9 Sau cơng đoạn làm nguội, cao su được tiếp tục đưa qua máy ép thành khối ................ 13
Hình 1. 10 Cao su thành phẩm SVR 10. ........................................................................................ 14
Hình 2. 1 Hố thu gom. .................................................................................................................... 20
Hình 2. 2 Cụm bể tách mủ ............................................................................................................. 21
Hình 2. 3 Bể điều hịa lưu lượng chất lượng nước thải .................................................................. 23

Hình 2. 4 Bể phản ứng lắng ........................................................................................................... 24
Hình 2. 5 Bể chứa trung gian. ........................................................................................................ 25
Hình 2. 6 Bể kỵ khí ........................................................................................................................ 27
Hình 2. 7 Bể hiếu khí ..................................................................................................................... 28
Hình 2. 8 Bể Anoxic....................................................................................................................... 29
Hình 2. 9 Bể lắng ........................................................................................................................... 30
Hình 2. 10 Thiết bị lọc áp lực ........................................................................................................ 31
Hình 2. 11 Nơi lấy nước thải sau sản xuất ..................................................................................... 34
Hình 2. 12 Dùng xe ba gác di chuyển nước thải ............................................................................ 35
Hình 2. 13 Dụng cụ lấy mẫu .......................................................................................................... 35
Hình 2. 14 Vệ sinh điện cực trước khi tiến hành do pH ................................................................ 36
ii


Hình 2. 15 Bộ Đo BOD 06 Chỗ Aqualytic BD600 ........................................................................ 37
Hình 2. 16 Lấy mẫu ........................................................................................................................ 37
Hình 2. 17 Bỏ cá từ vào trong chai ................................................................................................ 38
Hình 2. 18 Đặt sensor lên miệng chai và vặn chặt ......................................................................... 39
Hình 2. 19 Cài đặt máy .................................................................................................................. 39
Hình 2. 20 Cho mẫu nước thải và nước sau xử lý.......................................................................... 40
Hình 2. 21 Cho dd K2Cr2O7 vào ống COD .................................................................................... 41
Hình 2. 22 Đặp nắp và chú thích mẫu ............................................................................................ 41
Hình 2. 23 Đổ vào bình erlen sau khi nung ................................................................................... 42
Hình 2. 24 Cho chất chỉ thị Ferroin ............................................................................................... 42
Hình 2. 25 Chuẩn độ bằng dd FAS ................................................................................................ 43
Hình 2. 26 Dung dịch đổi màu sau khi chuẩn độ ........................................................................... 43
Hình 2. 27 Đem giấy lọc sấy trong tủ nung ................................................................................... 44
Hình 2. 28 Lấy giấy lọc ra bình hút ẩm ......................................................................................... 44
Hình 2. 29 Cân giấy lọc.................................................................................................................. 45
Hình 2. 30 Cho mẫu nước vào trong bình hút chân khơng qua phễu lọc ...................................... 45

Hình 2. 31 Mẫu giấy lọc sau khi nung ........................................................................................... 46
Hình 2. 32 Cân mẫu giấy sau khi nung lần 2 ................................................................................. 46
Hình 2. 33 Hình Máy chưng cất Kjeldahl ...................................................................................... 47
Hình 2. 34 Chuẩn dộ bằng H2SO4 0,2N ......................................................................................... 48
Hình 3. 1 Biểu đồ pH ..................................................................................................................... 50
Hình 3. 2 Biểu đồ BOD mg/l ......................................................................................................... 51
Hình 3. 3 Biểu đồ COD mg/l ......................................................................................................... 52
Hình 3. 4 Biểu đồ TSS mg/l ........................................................................................................... 53
Hình 3. 5 Biểu đồ Tổng Nitơ mg/l ................................................................................................. 54
Hình 3. 6 Biểu đồ Amoni (mg/l) .................................................................................................... 55

iii


TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
STT

Sản phẩm thực đạt được

Sán phẩn đăng ký tại thuyết minh

1

Mơ hình học cụ hệ thống xử lí nước thải
cơng nghiệp (ngành cao su)

Mơ hình học cụ hệ thống xử lí nước thải
cơng nghiệp (ngành cao su)

2

Bản vẽ thiết kế thiết bị và mơ hình học cụ Bản vẽ thiết kế thiết bị và mô hình học cụ hệ
hệ thống xử lí nước thải cơng nghiệp (ngành thống xử lí nước thải cơng nghiệp (ngành
cao su)
cao su)
Sổ tay hướng dẫn vận hành mơ hình

Sổ tay hướng dẫn vận hành mơ hình

Hướng dẫn khóa luận tốt nghiệp 02 sinh
viên ngành Quản lý tài nguyên và môi
trường khóa 13DTP

Hướng dẫn 02 sinh viên đại học ngành Quản
lý tài nguyên và môi trường

3

4

Thời gian đăng ký: từ tháng 07/2107 đến tháng 03/2018
Thời gian nộp báo cáo: 07/2018

iv


TĨM TẮT
Ngành cơng nghiệp cao su có tốc độ tăng trưởng khá cao trong những năm vừa qua
và đem lại nguồn lợi rất lớn cho nền kinh tế Việt Nam. Bên cạnh việc đem lại lợi nhuận
thì chi phí bỏ ra để xử lý nước thải cao su cũng không kém các ngành cơng nghiệp cịn

lại vì mức độ ơ nhiễm cao, chủ yếu là tổng nitơ và các chất hữu cơ. Vì vậy, xử lý nước
thải cao su cũng được sự quan tâm tương đương với việc tập trung phát triển ngành công
nghiệp này.
Đề tài nhằm đưa ra việc thiết kế mơ hình xử lý nước thải cơng nghiệp (ngành cao su)
phục vụ cho công tác giảng dạy cho sinh viên ngành môi trường tại trường Đại học
Nguyễn Tất Thành nhằm mục đích giúp cho các giảng viên có được một mơ hình thực
tế để giảng dạy cho các sinh viên về công nghệ xử lý nước thải;
Để thực hiện mục đích đề ra, nội dung nghiên cứu gồm:
Phần 1: Khảo sát và đánh giá chất lượng nước thải cao su
Phần 2: Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý nước thải và xây dựng mơ hình
Phần 3: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải cao su của mơ hình và sổ tay vận hành
Kết quả đề tài là đề xuất được quy trình cơng nghệ xử lý nước thải ngành cơng
nghiệp (cao su) có thể được nhân rộng dùng để xử lý nước thải cao su tại các doanh
nghiệp. Ngoài ra, kết quả của đề tài tạo ra được mơ hình xử lý nước thải giúp người học
nắm được tổng thể các quá trình của hệ thống xử lý và nắm bắt hoặc nhận biết những
biến chuyển, thay đổi của từng quá trình xử lý.

v


ABSTRACT
The rubber industry has had a relatively high growth rate in the last few years and
has brought a great benefit to the economy in Vietnam. Besides bringing the profit to the
company, the cost of treating rubber wastewater is no less than the rest of the industry
because of the high levels of pollution, mainly nitrogen and organic matter. Therefore,
the rubber wastewater treatment is equally interested in focusing on the development of
this industry.
The topic is to design an industrial wastewater treatment model (rubber factor) for
teaching the students in environmental major at Nguyen Tat Thanh University and create
the practical model for lecturers about wastewater treatment technology. For the purpose

of the study, the content of the study includes:
Part 1: Survey and evaluation of rubber wastewater quality
Part 2: Propose the technology and create model of the wastewater treatment
Part 3: Evaluation of rubber wastewater treatment efficiency of the model and
operation manual
The result of this research is to propose industrial wastewater treatment technology
(rubber factor) can be widely used to treat the rubber wastewater in enterprises. In
addition, the results of the research creates a wastewater treatment model that helps
learners in understanding of the processes of the treatment system and capture or
recognize the changes of each treatment process.

vi


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp chế biến cao su.
1.1.1. Tổng quan về cây cao su.
 Nguồn gốc.
Cao su (Hevea brasiliensis) là loài bản địa ở lưu vực sông Amazon. Các hạt giống mà
hầu hết các vật liệu trồng hiện nay đều được thu thập bởi Henry Wickham năm 1876 từ một
khu vực ở thượng nguồn Amazon [1]. Cao su được biết đến và khai thác bởi nền văn minh
cổ đại Nam Mỹ. Sau khi được người châu Âu ở châu Mỹ khám phá như một vật liệu mới
lạ, nó được giới thiệu đến Châu Âu vào năm 1744 bởi Charles Marie de la Condamine [2].
 Thành phần của mủ cao su.
Cây cao su (Hevea brasiliensis) là cây công nghiệp nổi tiếng được trồng rộng rãi ở
Đông Nam Á. Cây cao su bao gồm hai thành phần chính: thân cao su và mủ cao su Mủ cao
su có thể được thu gom chỉ đơn giản bằng cách khắc hoặc khai thác vỏ cây. Thành phần mủ
cao su chứa polyisopren đó là một polymer tự nhiên quan trọng về mặt kinh tế [3].
Một trong những loại polyme quan trọng được sản xuất từ nguồn tài nguyên thiên nhiên
là chiết xuất từ cây cao su (Hevea brasiliensis) ở dạng mủ cao su. Mủ cao su chứa nước,

protein, lipid, phospholipid, carbohydrate và các hợp chất vô cơ và hữu cơ khác. Cao su
thiên nhiên có tính chất cơ học tốt hơn so với cao su tổng hợp bao gồm độ đàn hồi cao, độ
bền kéo và khả năng chống rách [4]. Hạt nano của cao su thiên nhiên bao gồm cấu trúc ba
lớp gồm có cis-1, 4-polyisoprene làm lõi, lipid và protein như lớp bề mặt mỏng [5].
1.2.2. Tổng quan ngành chế biến mủ cao su.
 Thế giới.
Nhu cầu cao su thế giới tăng gấp đôi trong mười lăm năm qua do nhu cầu sản xuất lốp
xe ngày càng gia tăng. Cao su có thể được sản xuất cả từ vật liệu tự nhiên và tổng hợp. Do
tính chất tốt hơn cao su thiên nhiên chiếm khoảng một nửa nguồn cung trên thế giới. Các
dự báo trong tương lai cho thấy nhu cầu cao su toàn cầu sẽ tiếp tục phát triển do sự bùng
nổ của ngành công nghiệp ô tô ở các nước đang phát triển [6].
Thị trường cao su tự nhiên trên thế giới chủ yếu tập trung ở Trung Quốc, Châu Âu, Ấn
Độ, Mỹ, và Nhật Bản là những quốc gia tiêu thu lượng cao su lớn.
1


Trung Quốc là nước tiêu thụ cao su tự nhiên lớn nhất thế giới, tiêu thụ 4.820 nghìn tấn
vào năm 2015, tăng 1,26% so với năm trước, tạo ra tăng 39,03% tổng tiêu dùng thế giới,
tăng 33,84% so với năm 2011. Tuy nhiên, điều kiện thời tiết là yếu tố chính ảnh hưởng đến
đầu ra của thị trường cao su tự nhiên ở Trung Quốc khá thấp, chỉ đạt 794 nghìn tấn vào năm
2015, hay 6,47% tổng thị trường thế giới và tỷ lệ thay đổi là giảm 5,49% so với thời điểm
trước đó [7].
Cao su là một trong những ngành cơng nghiệp chủ yếu dựa vào nơng nghiệp đóng một
vai trò quan trọng trong nền kinh tế Malaysia. Hiện tại, Malaysia là nhà sản xuất cao su lớn
thứ tư trên thế giới sau Thái Lan, Indonesia và Ấn Độ. Có hai quy trình chế biến cao su tự
nhiên và cao su tập trung. Cao su tiêu chuẩn Malaysia (SMR) là số lượng lớn hiện nay của
người Malaysia cao su được sản xuất dưới dạng kỹ thuật quy định mủ cao su. Số lượng lớn
nước thải được sản xuất từ chế biến cao su tự nhiên vì nó địi hỏi số tiền rất lớn cho nó hoạt
động. Nước thải thường chứa một lượng nhỏ latex không đông kết, huyết thanh với số lượng
đáng kể protein, carbohydrate, đường, lipid, carotenoid, cũng như muối vô cơ và hữu cơ và

cũng bao gồm nước rửa từ các giai đoạn chế biến khác nhau. Cả hai phương pháp sinh học
và hóa học được sử dụng để xử lý nước thải cao su. Ứng dụng cơng nghệ bùn hạt hiếu khí
trong nước thải cơng nghiệp thực tế đã được bắt đầu từ trước. Khả năng ứng dụng hạt hiếu
khí trong xử lý nhiều loại nước thải cơng nghiệp trong điều kiện quy mơ phịng thí nghiệm
[8].
Sản xuất cao su thiên nhiên ở Thái Lan chiếm 32% tổng sản lượng trên thế giới, trong
khi đó FFB chiếm 5%. Khoảng 69% tổng diện tích rừng trồng cao su và cơ sở sản xuất cao
su nằm ở phía Nam Thái Lan. Quá trình sản xuất cao su gồm ba giai đoạn chính. Giai đoạn
đầu tiên là cao su canh tác. Giai đoạn thứ hai là sản xuất các sản phẩm chủ yếu như lị hun
khói tấm (RSS), cao su khối (cao su tiêu chuẩn Thái Lan, STR), và mủ cao su tập trung.
Giai đoạn cuối cùng là sản xuất các sản phẩm cao su như găng tay, bao cao su, thắt lưng,
đế, lốp xe và các bộ phận cao su công nghiệp. Năm 2015, Thái Lan xuất khẩu 4,09 triệu tấn
cao su thiên nhiên trị giá 5.662 triệu USD. Cao su là ngành kinh tế quan trọng nhất ở Thái
Lan [9].
 Trong nước.
Theo báo cáo của Bộ NN&PTNT, khối lượng xuất khẩu cao su tháng 3/2018 ước đạt 86
2


nghìn tấn với giá trị đạt 130 triệu USD. Với ước tính này, khối lượng xuất khẩu cao su 3
tháng đầu năm 2018 của Việt Nam đạt 272 nghìn tấn và 403 triệu USD, tăng 8,9% về khối
lượng nhưng giảm 20,9% về giá trị so với cùng kỳ năm 2017.
Giá cao su xuất khẩu bình quân 2 tháng đầu năm 2018 đạt 1.471 USD/tấn, giảm 27,3%
so với cùng kỳ năm 2017.
Trung Quốc, Ấn Độ, và Malaysia là 3 thị trường tiêu thụ cao su lớn nhất của Việt Nam
trong 2 tháng đầu năm 2018, chiếm thị phần lần lượt 53,4%, 8,4% và 6,9%. Các thị trường
có giá trị xuất khẩu cao su trong 2 tháng đầu năm 2018 tăng mạnh là Ấn Độ (gấp 3,8 lần),
Malaysia (29%) và Indonesia (18,1%).
Bảng 1. 1 Thị trường xuất khẩu chính của cao su Việt Nam tháng 2 năm 2018

(Nguồn: Trung tâm Tin học và Thống kê Bộ NN & PTNT)
Ở chiều ngược lại, khối lượng nhập khẩu cao su trong tháng 3/2018 đạt 62 nghìn tấn
với giá trị đạt 113 triệu USD, đưa tổng khối lượng và giá trị cao su nhập khẩu 3 tháng đầu
năm đạt 157 nghìn tấn với giá trị 279 triệu USD, tăng 29,3% về khối lượng và tăng 5,6%
về giá trị so với cùng kỳ năm 2017.
Bốn thị trường nhập khẩu cao su chủ yếu trong 2 tháng đầu năm 2018 là Hàn Quốc,
Campuchia, Nhật Bản và Thái Lan chiếm 53,7% thị phần. Trong 2 tháng đầu năm 2018,
giá trị cao su ở một số thị trường nhập khẩu chính giảm. Trong đó, thị trường có giá trị nhập
khẩu giảm mạnh nhất là thị trường Nga với mức giảm là 38,4%, tiếp đến là thị trường
Capuchia (-26,2%) và thị trường Nhật Bản (-20,8%). Ngược lại, một số thị trường có giá
3


trị nhập khẩu tăng. Trong đó, thị trường có giá trị nhập khẩu trưởng mạnh nhất so với cùng
kỳ năm 2017 là Malaixia (gấp hơn 2 lần), Trung Quốc ( 52,3%) và Thái Lan ( 17%)[10].
Bảng 1. 2 Nguồn nhập khẩu chính của cao su Việt Nam tháng 2 năm 2018

(Nguồn: Trung tâm Tin học và Thống kê Bộ NN & PTNT)
Ngành cao su tự nhiên là một trong những ngành công nghiệp chủ yếu dựa vào nông
nghiệp ở khu vực Đông Nam Á. Việt Nam là một trong những nhà sản xuất cao su lớn nhất
và đứng thứ 5 về sản lượng và thứ 4 về xuất khẩu sản phẩm cao su tự nhiên [11].
1.2. Tổng quan về nước thải cao su
1.2.1. Nước thải cao su.
Các chất có chứa trong nước thải bao gồm: chất hữu cơ, chất vô cơ và vi sinh vật.
Các chất vơ cơ có trong nước thải chủ yếu là cát, đất, các axit, bazo vơ cơ.
Trong nước thải có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm… [12]
Nước thải chế biến cao su được hình thành chủ yếu từ các cơng đoạn khuấy trộn,
làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa. Đặc tính ơ nhiễm của nước
thải ngành sản xuất mủ cao su gồm các thành phần như: pH, BOD5, COD, SS, N –NH3.
Nước thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4.2 - 5.2 do việc sử dụng axit

để làm đông tụ mủ cao su. Các hạt cao su tồn tại trong nước ở dạng huyền phù với nồng độ
rất cao. Các hạt huyền phù này là các hạt cao su đã đông tụ nhưng chưa kết lại thành mảng
lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán crep. Nếu lưu nước thải trong một thời gian
dài và khơng có sự xáo trộn dịng thì các huyền phù này sẽ tự nổi lên và kết dính thành từng
4


mảng lớn trên bề mặt nước. Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ tương và keo phát sinh trong
quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén ly tâm, nước tách từ mủ ly tâm và cả trong giai đoạn
đánh đơng. Trong nước thải cịn chứa một lượng lớn protein hồ tan, axit formic (dùng
trong q trình đánh đơng), và N – NH3 (dùng trong q trình kháng đơng). Hàm lượng
COD trong nước thải là khá cao, có thể lên đến 15000mg/l. Tỷ lệ BOD/COD của nước thải
là 0.60-0.88 rất thích hợp cho q trình xử lý sinh học. [13]
1.2.2. Công nghệ xử lý.
 Thế giới
Trong nghiên cứu này, mẫu nước thải và bùn được thu thập từ trạm xử lý nước thải nằm
gần trung tâm thành phố Mikkeli, Phần Lan. Xử lý nước thải xử lý xấp xỉ 10 000 m3 nước
thải đô thị hàng ngày và các quá trình xử lý bao gồm sàng lọc, xử lý sinh học với kích hoạt
bùn, lắng cặn và cuối cùng khử trùng. Nhà máy thí điểm MBR bao gồm một hệ thống bể
chứa kỵ khí, bể hiếu khí và bể lọc màng. Kích thước lỗ rỗng của tấm phẳng ngập nước các
đơn vị màng là 0,4mm (Tổng công ty KUBOTA, Nhật Bản). [14]
Ngành cao su là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất ở miền Nam Thái
Lan và thường tạo ra số lượng lớn nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao, chất rắn lơ lửng
và nitơ [15]. Một số các thông số được sử dụng rộng rãi và quan trọng nhất để ước tính chất
lượng nước là nhu cầu oxy sinh hóa (BOD). Các phương pháp BOD chuẩn (BOD5) là thước
đo lượng oxy hòa tan cần thiết cho oxi sinh hóa. Để khắc phục vấn đề, việc xác định nhanh
chóng BOD đạt được bằng cách áp dụng một phương pháp dựa trên cảm biến sinh học. Hầu
hết BOD các bộ cảm biến sinh học dựa vào phép đo hoạt động hô hấp của tế bào bởi một
bộ chuyển đổi phù hợp và đây là một chủ đề của một số đánh giá [16].
 Việt Nam

Việt Nam là một trong năm quốc gia có mức tăng trưởng lớn nhất khu vực và sản xuất
mủ tự nhiên của ngành cao su trên thế giới. Ngành này tạo ra nước ô nhiễm nặng do lượng
nước thải lớn chứa nhiều COD (3500 -14000 mg/l), SS (200 - 700 mg/l) và nitơ tổng (200
- 1800 mg/l). Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải hiện tại sử dụng phương pháp sinh học
truyền thống các phương pháp xử lý như quá trình kỵ khí sau khi kích hoạt quy trình bùn
(quy trình Anoxic-Oxic, SBR, và mương oxy hố) hoặc bể hiếu khí tự nhiên loại bỏ chất
hữu cơ và nitơ. Những kỹ thuật này địi hỏi khơng gian rộng, năng lượng khí cao, cung cấp
5


carbon hữu cơ bên ngồi và bùn với chi phí xử lý cao. [17]
Theo báo cáo của ngành cao su năm 2010, Việt Nam là một trong những khu vực lớn
nhất trên thế giới đang phát triển và năng suất của các sản phẩm cao su tự nhiên, sau Thái
Lan, Indonesia, Malaysia và Ấn Độ (Lê, 2010). Ở Việt Nam, cây cao su đã được trồng chủ
yếu ở miền Nam Đơng như Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh, Tỉnh Đồng Nai. Trung
bình, sản xuất 1 tấn sản phẩm cao su bao gồm cao su đạt tiêu chuẩn Việt Nam (SVR) hoặc
mủ tờ xơng khói (RSS) (trọng lượng khơ) từ mủ tươi thải ra khoảng 25 m3 nước thải, trong
khi đó từ cao su linh tinh khoảng 35 m3. Có rất nhiều công nghệ được áp dụng để xử lý
nước thải mủ cao su tại nhiều nhà máy ở Đông Nam Bộ. các cơng nghệ bao gồm UASB,
bùn hoạt hóa, mương oxy hóa ... cơng nghệ bioreactor màng (MBR) có thể vượt qua những
bất lợi của phương pháp sinh học. Hiện nay, công nghệ này đã được nghiên cứu để xử lý
chế biến mủ cao su nước thải. Công nghệ này có nhiều lợi ích như u cầu khơng gian nhỏ,
khả năng khử trùng cao và khả năng tải cao; loại bỏ chất rắn và hữu cơ cao các hợp chất có
thể làm tăng sự phân hủy sinh học. [18]
1.3. Tổng quan về địa điểm lấy mẫu
1.3.1. Giới thiệu về nhà máy.
 Vị trí của nhà máy.
Nhà máy được xây dựng trên khu đất với diện tích là 5,122 m2 nằm trong KCN Tân Phú
Trung, Xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi, tại đường Tam Tân, xã Tân Phú Trung, huyện
Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh. Trong đó bao gồm các hạn mục nhà xưởng, hệ thống xử

lý nước, hệ thống thốt nước. Diện tích cịn lại bao gồm bãi đậu xe, kho chứa hàng, sân
trung chuyển.

6


Hình 1. 1 Xưởng sản xuất Tấn Thành
 Vài nét về công ty.
-

Tên Doanh nghiệp: HTX SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI TẤN THÀNH

-

Địa chỉ văn phịng: 96/1A Hịa Bình, phường Phú Trung, Q. Tân Phú, TP.HCM

-

Địa chỉ nhà máy

: Ấp Trạm Bơm, Xã Tân Phú Trung, KCN Tân Phú Trung

-

Điện thoại

: (08) 39.120.508

-

Người đại diện : TRƯƠNG QUỐC HÙNG

-

Quốc tịch

Fax: (08) 39.732.376
Chức vụ: Tổng Giám đốc

: VIỆT NAM

1.3.2. Quy trình sản xuất.
Loại hình hoạt động: sản xuất gia cơng sơ chế và kinh doanh mủ cao su nội địa. Sản phẩm
của công ty là cao su SVR 10 và SVR 20 sử dụng trong công nghiệp
SVR 10 là loại cao su sản xuất từ mủ đông, mủ tạp, nên bản chất của cao su là cứng, nhưng
khi dùng loại cao su này pha trộn với RSS, CV50 và Latex sẽ cho ra sản phẩm rất tốt, đáp
ứng yêu cầu cơ bản của công nghệ lốp xe.
-

Nhà máy sản xuất liên tục 2 ca (8 giờ/ca), 300 ngày/năm, công suất thiết kế của nhà

máy là 600 tấn cao su SVR 10, tuy nhiên, công suất thực tế của nhà máy chỉ đạt 500 tấn
cao su SVR 10. [20]
-

Quy trình cơng nghệ đang áp dụng (mơ tả sơ đồ khối qui trình cơng nghệ):
7


Nguyên liệu

(Cao su tạp)

Cắt miếng

Cắt nhuyễn

Rửa lần 1
Rửa lần 3

Cán tấm (1) & (2)
Tách nước

Bằm, cắt
Sấy
Rửa lần 2
Làm nguội
Cán tấm (3), (4),
(5), (6)
Ép

Thành phẩm

Hình 1. 2 Quy trình cơng nghệ sản xuất
Thuyết minh quy trình:
Cao su mủ
Cao su mủ được nhập từ các trang trại trồng cao su thuộc vùng ven Thành Phố Hồ Chí
Minh như Bình Phước, Đồng Nai, ... Chủ yếu là cao su tạp, có 2 loại là cao su mủ và cao
su chén, tất cả có mùi nồng nặc, được vận chuyển tới nhà máy bằng xe tải, qua cân và đổ

8

vào bãi chứa trong nhà xưởng.

Hình 1. 3 Cao su mủ tạp và cao su chén được tập kết tại khu chứa nguyên liệu bên trong
nhà xưởng
Cắt miếng
Cao su mủ được mang từ kho chứa tới băng chuyền và đưa vào máy cắt miếng, tại đây
với sự tham gia của nước, máy cắt sẽ cắt các chén cao su (hình khối khơng cân xứng, kích
thước khoảng 30 – 60cm3) thành các miếng cao su nhỏ kích thước từ vài 2 cm tới vài 7
cm.

9


Hình 1. 4 Máy cắt miếng
Rửa lần 1
Cao su sau khi được máy cắt sẽ rơi xuống một bể chứa có gắn thiết bị khuấy, tại đây thiết
bị khuấy giữ vai trò trộn lẫn, xáo trộn tăng cường khả năng tiếp xúc của cao su với nước.
Quá trình rửa được tiến hành nhằm loại bỏ bụi bẩn và một phần tạp chất cịn lại trong
ngun liệu.

Hình 1. 5 Q trình rửa được tiến hành nhằm loại bỏ bụi bẩn và một phần tạp chất còn
lại trong nguyên liệu
Cán tấm 1 & 2

10


Sau khi rửa lần 1, nguyên liệu được đưa vào thiết bị xúc (bằng máy) và chuyển vào máy

cán tấm. Tại đây, nước đóng vai trị rửa loại tạp chất ngay khi cao su được cán thành các
tấm mỏng. Nước sẽ len lỏi đi vào trong các khe nhỏ để loại bỏ các chất bẩn, tạp chất trong
cao su.

Hình 1. 6 Cán tấm 1 nhằm loại bỏ chất bẩn, tạp chất trong cao su
Từ công đoạn cán tấm một qua cán tấm 2 được thực hiện thủ công, do công nhân trực tiếp
lấy cao su trên máy cán 1 và đưa vào máy cán 2.
Bằm cắt và Rửa lần 2
Từ máy cán tấm 2, cao su được đưa vào máy cắt, tại đây nước được xả trực tiếp vào thiết
bị cắt và thực hiện nhiệm vụ rửa loại một phần tạp chất còn lại trong cao su. Tại đây, sau
khi rửa máy xúc sẽ súc các cao su kích thước nhỏ hơn sau công đoạn cắt miếng vào máy
cán 3.
Cán tấm 3, 4, 5 và 6

11


Tại 3 công đoạn đầu (cán 3,4 và 5) cao su được đi theo băng chuyền tự động. Riêng băng
máy cán 6 thì được thực hiện thủ cơng (cơng nhân sẽ lấy cao su từ máy cán 5 và đưa vào
máy cán 6).

Hình 1. 7 Sau cơng đoạn rửa 2, cao su được tiếp tục đưa qua máy cán tấm 3, 4, 5 theo
băng chuyền tự động
Cắt nhuyễn
Sau khi qua máy cán 6, cao su được đưa vào thiết bị cắt nhuyễn, cao su sau cắt sẽ có kích
thước khá nhỏ, nên thường gọi là cốm. Qúa trình cắt có sự tham gia của nước, được phun
trực tiếp trong thiết bị cắt và nước này thải bỏ trực tiếp ra bể rửa lần 3.
Rửa lần 3 và tách nước
Cao su dạng cốm được hòa trộn với nước và được máy hút hút toàn bộ nước và cao su lên
cao và đổ xuống một sàng tách nước.

Thiết bị tách nước chia thành các ngăn nhỏ, ngăn cách nhau bởi một thành kim loại, phía
đáy có lỗ nhỏ giúp thốt nước. Các ngăn tạo khuôn cho sản phẩm SVR10
Sấy

12


Sau khi qua sàng tách nước, cao su được đưa vào máy sấy, tại đây cao su được sấy ở
nhiệt độ lên tới 100oC.

Hình 1.8 Sau cơng đoạn tách nước, cao su được tiếp tục đưa qua lò sấy theo băng chuyền
tự động
Làm nguội
Cao su sau sấy sẽ được đưa ra ngồi để làm nguội bằng các quạt cơng nghiệp. Hiện tại
nhà máy sử dụng 4 quạt công nghiệp cho cơng đoạn này.
Ép

Hình 1.9 Sau cơng đoạn làm nguội, cao su được tiếp tục đưa qua máy ép thành khối
13


Sau khi được làm nguội, cao su được đưa vào máy ép, chạy bằng điện, thơng thường thì
cứ 2 miếng cao su đã tạo khuôn từ công đoạn tách nước sẽ được đưa vào máy ép nhằm
giảm thể tích và tăng trọng lượng. Sau ép, khối lượng của mỗi khối sản phẩm dao động
trong khoảng 32-35 kg.
Thành phẩm
Thành phẩm là cao su SVR 10.

Hình 1. 10 Cao su thành phẩm SVR 10

14


CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cao su
Lựa chọn quy trình cơng nghệ là một bước hết sức quan trọng quyết định sự thành công
hay thất bại, sự kinh tế, hợp lý của việc xử lý nước thải.
Lựa chọn quy trình cơng nghệ có thể dựa vào các điều kiện sau:
-

Dựa vào lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải.

-

Yêu cầu mức độ xử lý nước đạt tiêu chuẩn Việt Nam. Đối với nước thải cao su theo
QCVN 01- MT: 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao
su thiên nhiên

-

Các điều kiện tự nhiên, khí tượng và thủy văn tại khu vực

-

Tình hình thực tế và khả năng tài chính

-

Qui mơ và xu hướng phát triển

-

Khả năng đáp ứng thiết bị cho mơ hình

-

Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành, bảo trì

-

Tận dụng tối đa các cơng trình có sẵn

-

Quỷ đất và diện tích mặt bằng sẵn có

Để lựa chọn qui trình cơng nghệ cho mơ hình xử lý nước thải cao su qui mơ phịng thí
nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu nước thải của Doanh nghiệp HTX sản
xuất thương mại Tấn Thành để làm cơ sở cho thông số đầu vào của việc thiết kế mơ
hình xử lý. Mẫu nước thải được phân tích tại lầu 3 Phịng phân tích mơi trường thuộc
trường ĐH Nguyễn Tất Thành cơ sở An Phú Đông. Kết quả phân tích chất lượng nước
thải được thể hiện trong bảng sau:

15