Nghiên cứu xử lý COD trong nước thải cao su trên mô hình lọc sinh học tải trọng cao

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

PHẠM VĂN HUYNH

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ COD TRONG NƯỚC THẢI CAO SU
TRÊN MƠ HÌNH LỌC SINH HỌC TẢI TRỌNG CAO
Chuyên ngành : Công nghệ môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2008


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHƯỚC

Cán bộ chấm nhận xét 1 :..........................................................................

Cán bộ chấm nhận xét 2 :..........................................................................

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI
HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHỊNG ĐÀO TẠO SĐH

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

Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: PHẠM VĂN HUYNH

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 12 / 10/ 1981

Nơi sinh: HÀ NAM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

MSHV: 02506577

I- TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ COD TRONG NƯỚC THẢI CAO SU TRÊN MƠ HÌNH LỌC
SINH HỌC TẢI TRỌNG CAO
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
- Nhiệm vụ:
+ Khảo sát lượng xơ dừa thích hợp.

+ Nghiên cứu hiệu quả của quá trình xử lý COD, diễn biến pH, độ kiềm, NH4+, photpho
trong bể lọc sinh học kỵ khí
+ Nghiên cứu hiệu quả của quá trình xử lý COD, diễn biến pH, độ kiềm, photpho và NO3trong bể lọc sinh học hiếu khí.
- Nội dung:
+ Khảo sát lượng xơ dừa thích hợp
+ Nghiên cứu hiệu quả khử COD theo tải trọng
+ Khảo sát biến thiên của pH, độ kiềm, NH4+, Photpho và NO3III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ……/……/2008
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ……/……/2008
V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :

PGS.TS. NGUYỄN VĂN PHƯỚC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CN BỘ MÔN

(Học hàm, học vị, họ tên và chữ ký)

QL CHUYÊN NGÀNH

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thơng qua.
Ngày
TRƯỞNG PHỊNG ĐT-SĐH

tháng

năm 2008

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

LỜI CẢM ƠN

Gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Phước đã
tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài.
Chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Môi Trường, Trường
Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh đã góp ý, xây dựng
vào tạo mọi điều kiện để tơi hồn thành ln văn này.
Cảm ơn bạn bè đã động viên, quan tâm và giúp đỡ tôi
trong thời gian qua.
Cảm ơn bố mẹ, anh chị, em luôn là nguồn động viên, là
động lực giúp tơi vững bước.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2008
Phạm Văn Huynh


TĨM TẮT LUẬN VĂN

Nước thải cao su có chứa hàm lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng rất cao và
có khả năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các công nghệ xử lý ứng dụng
trong ngành chế biến cao su ở nước ta hiện nay được vận hành với tải trọng thấp,
song hiệu quả xử lý COD đạt được thấp.
Tiến hành nghiên cứu xử lý COD trong nước thải cao su áp dụng q trình
lọc sinh học kỵ khí và hiếu khí với giá thể xơ dừa, với khối lượng tương ứng là 30
và 20g/l trong điều kiện tải trọng cao, kết quả cho thấy:
Đối với quá trình kỵ khí cho hiệu quả xử lý thấp nhưng khả năng loại bỏ
COD tăng cao. Ở tải trọng 22kgCOD/m3.ngày, hiệu suất xử lý COD đạt được là
43%, loại bỏ được 8,9-9,2kgCOD/m3.ngày, tăng 4,2-4,7kgCOD/m3.ngày so với tải

trọng 8,25kgCOD/m3.ngày, ở tải trọng này có hiệu suất xử lý COD đạt 72%. Với
thời gian lưu nước lớn hơn 12giờ, q trình methane hố chiếm ưu thế hồn tồn.
Đối với q trình hiếu khí, ở tải trọng đến 7,3kgCOD/l, hiệu suất xử lý COD
giảm còn 60%, vi sinh phát triển quá mức xảy ra hiện tượng tắc nghẽn, xuất hiện
vùng kỵ khí và thiếu khí cục bộ. Thời gian lưu nước tăng đến 15h, tải trọng tương
ứng là 2,1kgCOD/m3.ngày hiệu suất xử lý COD đạt 91%.
Qua q trình kỵ khí, độ kiềm tăng cao đảm bảo cho vi sinh phát triển tốt,
đồng thời làm tăng nồng độ các chất dinh dưỡng trong nước thải. Xử lý hiếu khí
làm giảm hàm lượng các chất dinh dưỡng nhưng nồng độ còn lại vẫn rất cao. Cần
thiết phải xử lý trước khi xả vào môi trường tiếp nhận.


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Tóm tắt luận văn
Mục lục
Danh mục hình
Danh mục bảng
Danh mục thuật ngữ viết tắt
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU........................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu .................... 2
1.2.1 Mục tiêu ................................................................................................... 2
1.2.2 Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 2
1.2.3 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 2
1.2.4 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 2
1.2.4.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu ......................................................... 2
1.2.4.2 Phương pháp nghiên cứu mơ hình .................................................... 2
1.2.4.3 Các phương pháp thí nghiệm và phân tích ....................................... 2
1.2.4.4 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu............................................. 3

1.2.4.5 Phương pháp phân tích hệ thống...................................................... 3
1.3 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính mới của đề tài................................... 3
1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài..................................................................... 3
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ..................................................................... 3
1.3.3 Tính mới của đề tài .................................................................................. 3
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................ 4
2.1 Đặc tính mủ cao su thiên nhiên ................................................................... 4
2.2 Đặc tính nước thải cao su............................................................................. 7
2.3 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải cao su ........................................ 9


2.3.1 Trong nước............................................................................................... 9
2.3.2 Nước ngồi............................................................................................. 13
2.3.3 Đánh giá cơng nghệ ............................................................................... 19
2.4 Tổng quan quá trình phân huỷ sinh học .................................................. 21
2.4.1 Quá trình phân huỷ sinh học kỵ khí....................................................... 21
2.4.2 Q trình phân huỷ sinh học hiếu khí.................................................... 32
2.5 Tổng quan về quá trình xử lý bằng màng vi sinh.................................... 33
2.6 Phương trình động học lọc sinh học giá thể xơ dừa ................................ 40
CHƯƠNG 3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.......................................................... 42
3.1 Tính chất nước thải cao su......................................................................... 42
3.2 Nguyên vật liệu ........................................................................................... 42
3.2.1 Tính chất xơ dừa .................................................................................... 42
3.2.2 Bùn kỵ khí và hiếu khí........................................................................... 45
3. 3 Mơ hình thí nghiệm ................................................................................... 45
3.3.1 Jatest .................................................................................................... 45
3.3.2 Mơ hình lọc sinh học xơ dừa............................................................... 45
3.4 Tiến trình thí nghiệm ................................................................................. 47
3. 4.1 Thí nghiệm tách mủ .............................................................................. 47
3.4.2 Cơ sở và chế độ vận hành mơ hình lọc sinh học kỵ khí xơ dừa ............ 48

3.4.2.1 Giai đoạn thích nghi và xác định lượng xơ dừa thích hợp:............ 48
3.4.2.2 Giai đoạn khảo sát chính ................................................................ 50
3.4.2.3 Giai đoạn chạy mơ hình với nước thải đậm đặc............................. 51
3.4.3 Cơ sở và chế độ vận hành mơ hình lọc sinh học hiếu khí xơ dừa ......... 52
3.4 Phương pháp phân tích.............................................................................. 54
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 55
4.1 Kết quả thí nghiệm tách mủ ...................................................................... 55
4.1.1 Thí nghiệm xác định điểm đẳng điện .................................................... 55
4.1.2 Thí nghiệm làm biến tính protein .......................................................... 56
4.1.3 Thí nghiệm xác định vai trị của SS với hiệu quả loại bỏ mủ cao su .... 58


4.2 Kết quả thí nghiệm lọc sinh học kỵ khí .................................................... 61
4.2.1 Thí nghiệm xác định lượng xơ dừa thích hợp ....................................... 61
4.2.1.1 Nước thải đầu vào có hàm lượng COD 1500mg/l .......................... 62
4.2.1.2 Nước thải đầu vào có hàm lượng COD 2500mg/l .......................... 63
4.2.1.3 Nước thải đầu vào có hàm lượng COD 3500mg/l .......................... 64
4.2.2 Thí nghiệm với nước thải đầu vào có hàm lượng COD 5500mg/l........ 66
4.2.2.1 Khả năng xử lý COD....................................................................... 67
4.2.2.2 Diễn biến pH ................................................................................... 69
4.2.2.3 Diễn biến Alk................................................................................... 71
4.2.2.4 Mối tương quan giữa hiệu quả xử lý COD, pH và độ kiềm............ 73
4.2.2.5 Diễn biến NH4+ ............................................................................... 74
4.2.2.6 Diễn biến photpho........................................................................... 76
4.2.2.7 Hàm lượng BOD5 ............................................................................ 76
4.2.2.8 Phương trình động học kỵ khí xơ dừa............................................. 78
4.2.3 Thí nghiệm với nước thải đầu vào có hàm lượng COD 8000mg/l........ 80
4.3 Kết quả quá trình lọc sinh học hiếu khí ................................................... 83
4.3.1 Khả năng xử lý COD ............................................................................. 83
4.3.2 Diễn biến pH.......................................................................................... 85

4.3.3 Diễn biến độ kiềm và NO3- .................................................................... 86
4.3.4 Diễn biến hàm lượng photpho ............................................................... 89
4.3.5 Hàm lượng BOD5 .................................................................................. 89
4.3.6 Phương trình động học cho bể hiếu khí................................................. 90
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................... 92
5.1 Kết luận ....................................................................................................... 92
5.2 Kiến nghị ..................................................................................................... 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 95
Phụ lục A............................................................................................................... 98
Phụ lục B ............................................................................................................. 100


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần chất hữu cơ phi cao su trong mủ............................................ 7
Bảng 2.2: Thành phần của nước thải ngành chế biến cao su ..................................... 8
Bảng 2.3: Hiệu quả xử lý của q trình kỵ khí. ....................................................... 10
Bảng 2.4: Hiệu quả xứ lý của giai đoạn quang hợp ................................................. 11
Bảng 2.5: Một số công nghệ đang được áp dụng tại Việt Nam .............................. 12
Bảng 2.6: Hiệu quả xử lý công nghệ UASB – bể ổn định – mương oxy hóa.......... 14
Bảng 2.7: Hiệu xuất xử lý của các công nghệ được ứng tại Việt Nam.................... 19
Bảng 2.8: Hiệu suất xử lý COD một số nghiên cứu ứng dụng trên thế giới............ 19
Bảng 3.1 Tính chất nước thải cao su........................................................................ 42
Bảng 3.2:Thành phần hoá học xơ dừa: .................................................................... 43
Bàng 3.3: Các nhóm chức của xơ dừa ..................................................................... 43
Bảng 3.4: Nội dung vận hành giai đoạn xử lý COD đầu vào 5500mg/l .................. 50
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích .................................................... 54
Bảng 4.1: Kết quả tách mủ....................................................................................... 60
Bảng 4.2: Hàm lượng BOD5 sau xử lý kỵ khí ........................................................ 76
Bảng 4.3: Dữ liệu phương trình động học kỵ khí xơ dừa ....................................... 78
Bảng 4.4: Kết quả phân tích q trình xử lý hiếu khí qua hai giai đoạn................. 88

Bảng 4.5: Hàm lượng BOD5 sau xử lý hiếu khí...................................................... 89
Bảng 4.6: Dữ liệu phương trình động học hiếu khí xơ dừa. ................................... 90


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Cấu tạo màng vi sinh................................................................................ 34
Hình 2.2: Hệ vi sinh vật màng sinh học.................................................................. 36
Hình 3.1: Cấu trúc xơ dừa........................................................................................ 44
Hình 3.2: Mơ hình thí nghiệm.................................................................................. 46
Hình 4.1: Sự thay đổi SS và suy giảm COD theo pH ............................................. 55
Hình 4.2: Diễn biến hàm lượng SS theo pH ............................................................ 56
Hình 4.3: Diễn biến hiệu quả xử lý COD theo pH................................................... 57
Hình 4.4: Diễn biến hiệu quả xử lý COD và hàm lượng SS theo pH ...................... 59
Hình 4.5: Diễn biến hàm lượng COD ứng với lượng xơ dừa khác nhau................. 61
Hình 4.6: Hiệu suất xử lý COD ứng với lượng xơ dừa khác nhau .......................... 61
Hình 4.7: Diễn biến pH ứng với lượng xơ dừa khác nhau....................................... 62
Hình 4.8. : Chế độ vận hành mơ hình kỵ khí với nội dung chính............................ 66
Hình 4.9 : Diễn biến hàm lượng COD theo thời gian .............................................. 67
Hình 4.10: Hiệu suất xử lý COD theo thời gian ..................................................... 67
Hình 4.11: Diễn biến pH theo thời gian.................................................................. 70
Hình 4.12: Diễn biến Alk theo thời gian................................................................. 71
Hình 4.13: Tương quan giữa pH, Alk và hiệu quả xử lý COD............................... 73
Hình 4.14: Diễn biến hàm lượng NH4+ ................................................................... 74
Hình 4.15: Diễn biến hàm lượng photpho .............................................................. 76
Hình 4.16: Đồ thị xác định hằng số phản ứng k của q trình kỵ khí xơ dừa ........ 78
Hình 4.17: Đồ thị động học quá trình kỵ khí xơ dừa .............................................. 79
Hình 4.18: Sự suy giảm và biến thiên hàm lượng COD với dầu vào 8000mg/l..... 80
Hình 4.19: Biến thiên pH, Alk với COD đầu vào 8000mg/l .................................. 80
Hình 4.20: Diễn biến hàm lượng NH4+, photpho với COD đầu vào 8000mg/l ...... 81

Hình 4.21: Diễn biến hàm lượng COD giai đoạn hiếu khí ..................................... 83
Hình 4.22: Diễn biến hiệu quả xử lý COD giai đoạn hiếu khí................................. 84
Hình 4.23: Diễn biến pH và mối tương quan với Alk giai đoạn hiếu khí............... 85
Hình 4.24: Diễn biến Alk và hàm lượng NO3- giai đoạn hiếu khí. ......................... 86
Hình 4.25: Biểu diễn sự biến thiên hàm lượng photpho giai đoạn hiếu khí ........... 88
Hình 4.26: Xác định hằng số tốc độ phản ứng k của quá trình hiếu khí................. 90
Hình 4.27: Đồ thị động học hiếu khí xơ dừa đối với COD..................................... 91


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AB

Vi khuẩn sinh axít

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Oxy hịa tan

F/M

Tỷ lệ chất dinh dưỡng, chất hữu cơ/lượng vi sinh vật, vi khuẩn

HRT

Thời gian lưu nước thủy lực

MB

Vi khuẩn sinh methane

MLSS

Tổng chất rắn lơ lửng trong hệ bùn lỏng

MLVSS

Tổng chất rắn bay hơi trong hệ bùn lỏng

OLR

Tải trọng hữu cơ

Org-N

Nitơ hữu cơ

PHB

Polyhydroxybutyrate

SAAS

Hệ thống bùn hoạt tính thổi khí chìm

SBR

Thiết bị mẻ ln phiên

SRB

Vi khuẩn khử sulfate

SRT

Thời gian lưu bùn

SS

Chất rắn lơ lửng

SVI

Chỉ số thể tích bùn

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TKN

Tổng nitơ Kjedahl

TS

Tổng chất rắn hịa tan

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

UASB

Bể phản ứng có lớp bùn lơ lửng dòng chảy ngược

VFA

Acid béo bay hơi


1

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Ngành chế biến mủ cao su ở Việt Nam đã hình thành từ thế kỷ 18, đến năm
2007 diện tích cây cao su của nước ta khoảng hơn 520.000 ha, và có xu hướng ngày
càng mở rộng. Theo quy hoạch tổng thể với nguồn vốn vay ngân hàng thế giới đến
năm 2010 diện tích cây cao su sẽ đạt tới 700.000 ha, sản lượng khoảng 300.000 tấn.
Hiện nay để chế biến hết lượng cao su thu hoạch từ vườn cây thì đã có hơn 30 nhà
máy với công suất từ 500 – 12.000 tấn/năm đã được nâng cấp và xây dựng mới tại
nhiều tỉnh phía nam, nhưng được tập trung nhiều ở các tỉnh miền đơng như: Đồng
Nai, Bình Phước, Bình Dương. Những năm gần đây cao su trở thành một trong

những mặt hàng xuất khẩu chiến lược mang lại hàng triệu USD cho đất nước, giải
quyết nhiều công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động. Tuy nhiên tăng trưởng kinh
tế chỉ là điều kiện cần và sẽ không bền vững nếu không kết hợp yếu tố môi trường –
xã hội. Ở nước ta, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải ra khoảng 30
triệu m3 nước thải, chủ yếu là thành phần hữu cơ, gây nên ô nhiễm môi trường đất,
nước, khơng khí và mùi, nếu chúng ta khơng có biện pháp xử lý hữu hiệu. Rõ ràng
phát triển biền vững ngành chế biến mủ cao su, sự tăng trưởng kinh tế phải kết hợp
xử lý ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nguyên nhiên liệu giảm thiểu ô nhiễm, đặc biệt
là xử lý nước thải.
Đứng trước những vấn đề trên, trong những năm qua không chỉ ngành cao su
Việt Nam, mà cả những nước có diện tích cao su lớn đã đầu tư nghiên cứu và ứng
dụng nhằm tìm ra cơng nghệ xử lý thích hợp cho ngành cao su. Hầu hết các biện
pháp xử lý đang được áp dụng tại Việt Nam đều không đạt tiêu chuẩn xả thải.
Những nghiên cứu cho hiệu quả cao nhưng chi phí xử lý q cao hoặc địi hỏi diện
tích q lớn khó có thể áp dụng rộng rãi.
Trước tình hình trên, việc thúc đẩy nghiên cứu nhằm tìm ra cơng nghệ xử lý
nước thải chế biến cao su phù hợp đạt các tiêu chí hiệu quả xử lý cao, giá thành hợp
lý, dễ vận hành, có thể áp dụng rộng rãi là hết sức cần thiết. Trong khuôn khổ luận
văn tốt nghiệp tôi thực hiện Đề tài “Nghiên cứu xử lý COD trong nước thải cao
su trên mơ hình lọc sinh học tải trọng cao” có thể góp phần giải quyết vấn đề
trên.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


2

1.2 Mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu
Nâng cao khả năng loại bỏ COD trong nước thải cao su bằng phương pháp
lọc sinh học với giá thể xơ dừa.
1.2.2 Đối tượng nghiên cứu
Nước thải của quá trình chế biến cao su tờ tại Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt
Nam và mơ hình lọc sinh học bằng giá thể xơ dừa.
1.2.3 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện với quy mơ phịng thí nghiệm.
Thơng số theo dõi đo đạc : COD, pH, độ kiềm, NH4+, photpho, NO3-.
1.2.4 Phương pháp nghiên cứu
1.2.4.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu
Trong quá trình thực hiện đề tài, tiến hành thu thập, phân tích, tổng hợp
nhằm tiếp thu kiến thức lý thuyết, khai thác thông tin hay học tập kinh nghiệm của
các cơng trình nghiên cứu, những ứng dụng thực tiễn đã triển khai, phân tích ưu
nhược điểm,… có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
1.2.4.2 Phương pháp nghiên cứu mơ hình
Sử dụng các mơ hình động ở quy mơ phịng thí nghiệm (lab-scale) để nghiên
cứu hiệu quả xử lý.
1.2.4.3 Các phương pháp thí nghiệm và phân tích
Mẫu được lấy, bảo quản và phương pháp phân tích áp dụng theo APHA (American
Public Health Association, 1998) và TCVN 7586-2006.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


3

1.2.4.4 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu

Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu nghiên cứu.
Phương pháp này được ứng dụng nhằm thu được kết quả có độ tin cậy cao, đúng, đủ
và phù hợp với mục đích nghiên cứu.
1.2.4.5 Phương pháp phân tích hệ thống
Xem xét và phân tích mối liên hệ giữa các thông số đầu vào, đầu ra, yếu tố
ảnh hưởng và động thái quá trình với hiệu quả xử lý.
1.3 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính mới của đề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài
Nâng cao hàm lượng vi sinh, nhằm tăng tốc độ phân hủy và khả năng thích
nghi với điều kiện thay đổi tải trọng bất thường hoặc gián đoạn. Giảm thời gian lưu,
tăng tải trọng và giảm kích thước các cơng trình.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Vật liệu phổ biến, rẻ tiền, công nghệ dễ vận hành, tốc độ phân huỷ nhanh,
khả năng loại bỏ chất hữu cơ lớn, thể tích cơng trình nhỏ. Do đó trong điều kiện của
nước ta việc ứng dụng thực tế có nhiều thuận lợi không chỉ đối với ngành chế biến
mủ cao su mà cho nhiều ngành khác.
1.3.3 Tính mới của đề tài
Hiện nay, các công nghệ xử lý được áp dụng mới chỉ dừng lại ở việc ứng
dụng quá trình phân huỷ sinh học đơn thuần cho nước thải ngành chế biến cao su.
Quá trình lọc sinh học trong điều kiện phân huỷ kỵ khí và hiếu khí đối với nước thải
cao su ở tải trọng cao còn chưa được nghiên cứu. Ứng dụng màng vi sinh hiếu khí
cho xử lý nước thải cao su ở nước ta còn là vấn đề mới.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


4

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đặc tính mủ cao su thiên nhiên
Mủ từ cây cao su Hevea brasiliensis là một huyền phù thể keo, chứa khoảng
35% cao su, là một hydrocacbon-polyizopren.

Mạch đại phân tử của cao su thiên nhiên được hình thành từ các mắt xích
izopren đồng phân cis liên kết với nhau ở vị trí 1,4.

Ngồi ra trong cao su thiên nhiên cịn có khoảng 2% mắt xích liên kết với
nhau ở vị trí 3,4. Kích thước hạt cao su nằm trong khoảng 0,02-0,2μm, với nhiều
hình dạng khác nhau như: hình cầu, hình quả lê… Nước chiếm khoảng 60% trong
mủ cao su và khoảng 5% còn lại là những thành phần khác của mủ, gồm: khoảng
0,7% là chất khống và khoảng 4,3% là chất hữu cơ.
Các hydrocacbon có mặt trong mủ cao su dưới dạng các hạt nhỏ được bao
phủ bởi một lớp các phospholipid và protein, protein có cơng thức: NH3+ – R –
COO-, có điểm đẳng điện của protein trong latex tương đương pH = 4,7.
Do đó, trong mơi trường có pH ≥ 4,7 các hạt cao su có điện tích âm:
NH3+ – R – COO- + OH- ↔ NH2 – R – COO- + H2O
Trong mơi trường này sự phân ly của các nhóm bazơ bị hạn chế, protein tồn
tại như một axit tích điện âm.
Trong mơi trường axit có pH ≤ 4,7 các hạt cao su mang địên tích dương:

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


5

NH3+ – R – COO- + OH- ↔ NH3+ – R – COO + H2O

Trong môi trường này sự phân ly của các nhóm axít bị hạn chế, protein tồn
tại như một bazơ tích điện dương.
Sự có mặt của các điện tích cùng dấu sẽ là yếu tố làm cho latex trở lên bền
vững. Do đó đặc tính của protein có vai trị quyết định đến tính chất và trạng thái
tồn tại của latex:
Ở điểm đẳng điện (pH = 4,7), hiện tượng đông tụ xảy ra, ở pH lớn hơn và
nhỏ hơn latex ở trạng thái ổn định.
Latex khi mới cạo mủ có pH trung tính, vì vậy các hạt cao su có điện tích
âm, chính những điện tích âm này tạo ra lực đẩy giữa các hạt cao su với nhau làm
cho latex ở trạng thái ổ định. Mặt khác, protein có ái lực mạnh với nước, làm cho
các hạt cao su được hyrat hố, điều này góp phần làm tăng tính ổn định của latex.
Q trình biến đổi trong mủ cao su bao gồm các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Sự hình thành tính axít do các vi sinh vật có sẵn trong latex
(vi sinh vật này xuất hiện và xâm nhập vào latex ngay sau khi chảy ra khỏi cây)
tương tác với các thành phần phi cao su trong latex, ở giai đoạn này latex có tính
axit.
Giai đoạn 2: Sự giải phóng các ion âm axít do sự thuỷ phân các dạng lipids
có sẵn trong latex. Những ion âm này được hấp thụ lên bề mặt của những hạt cao su
thay chỗ của màng protein và tương tác với các ion kim loại Mg và Ca có sẵn trong
latex để hình thành lên các xà phịng kim loại không tan, kéo các hạt cao su lại với
nhau, dẫn đến độ nhớt của latex tăng lên. Các enzyme phân huỷ protein hoạt động
dưới pH thấp (4-4,5) phân huỷ các lớp protein làm cho những hạt cao su lộ ra và
tiếp xúc trực tiếp với nhau hình thành lên những hạt cao su lớn hơn, gây ra sự đông
tụ.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh

6

Do đó, trong q trình bảo quản cần phải bổ sung chất NH3…để tăng pH
ngăn cản sự đông tụ, ngược lại trong q trình chế biến (đơng tụ) phải bổ sung axít
như axít acetic, axit fomic, aixt sulfuaric tạo điều kiện q trình đơng tụ xảy ra.
Sự biến tính của protein làm tăng khả năng đông tụ của mủ cao su:
Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý (tia cực tím, sóng siêu âm, tác nhân cơ
học…) và các tác nhân hố học (axít, bazơ, muối kim loại nặng…) protein bị biến
tính, các nhóm trong phân tử protein xắp xếp lại, các cấu trúc bậc hai, bậc ba, bậc
bốn của protin thay đối (do các liên kết thứ cấp chủ yếu là các liên kết hydro bị phá
vỡ). Quá trình này làm protein mất tính hoạt động sinh học:
Mất khả năng hoà tan trong nước,
Mất khả năng kết tinh và những tính chất vật lý như: độ nhớt, sức căng bề
mặt…
Biến đổi hình dạng và kích thước của các phân tử,
Tăng cường khả năng thuỷ phân của các enzim proteaza.
Các q trình biến tính protein dưới tác dụng của các tác nhân khác nhau
không giống nhau. Các protein bị biến tính thường liên kết lại với nhau khơng theo
quy luật tạo thành một tập hợp lớn do đó hiện tượng kết tủa xảy ra.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


7

2.2 Đặc tính nước thải cao su
Bảng 2.1: Thành phần chất hữu cơ phi cao su trong mủ
Pha cao su

Protein (0,26%)
Phospholidpid
(0,5%)
Clucolipid
Sắc tố

Các phức
Frey-Wyssling
Caroteinoid
Plastochromanol

Các Serum

Thành phần đáy

Protein (0,46%)
Cyclitoid (0,5%)

Protein (0,28%)
Cyclitoid (0,25%)

Phospholipid

Đường sucrose (0,2%)

Glycolipid

Glutathione (0,01%)

Đường sucrose

(0,7%)
Phospholidpid
(0,05%)
Glycolipid

Sterol ester
Ester của axít béo
Sáp thực vật
Triglyceride
(0,38%)
Sterol (0,11%)
Axit béo tự do
(0,07%)
Tocotrienol
Hợp chất
phenol(0,06%)
Diglyceride
Menoglyceride
Rượu
Axit béo furanoid

Axit amin tự do
(0,08%)
Cysteine (0,01%)
Sắc tố
Các axit hữu cơ khác
Storol ester
Các base gốc nitơ
Ester của axít béo
(0,04%)

Axit ribonucleic
Sáp thực vật
Monomucleotide
Triglyceride (0,02%)
Axit ascorbic (0,02%)

Sterol
Axit béo tự do
(0,05%)
Tocotrienol
Các hợp chất phenol
Diglyceride
Menoglyceride
Rượu
Trigoneline
Ergthioneine
Plantoquinone
Ubiquinone

(Nguồn: Sethuraj và Matthews, 1992- trích Nguyễn Ngọc Bích, 2003)
Phần lớn các chất này sẽ có trong nước thải.
Công nghiệp chế biến cao su được chia làm 2 loại chủ yếu: cao su khô (cao
su khối, tờ, crepe…) và cao su lỏng (cao su ly tâm). Sản xuất một tấn thành phẩm
(theo trọng lượng khô) cao su khối, cao su tờ và mủ ly tâm thải ra môi trường tương
ứng khoảng 30, 25 và 18 m3 nước thải.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh

8

Bảng 2.2: Thành phần của nước thải ngành chế biến cao su
Chỉ tiêu
pH
COD
BOD
TSS
TKN
N-hữu cơ
N-NH3
N-NO3
N-NO2
P-PO4
Al
SO42Ca
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Zn

Khối từ mủ tươi
5,2
3540
2020
114
95

20,2
75,5
Vết
KPHĐ
26,6
Vết
22,1
2,7
Vết
2,3
42,5
11,7
Vết
KPHĐ

Chủng loại sản phẩm
Khối từ mủ đông Cao su tờ
5,9
5,1
2720
4350
1594
2514
67
80
48
150
8,1
40,4
40,6

110
Vết
Vết
KPHĐ
KPHĐ
12,3
38
Vết
Vết
10,3
24,2
4,1
4,7
Vết
Vết
2,3
2,6
48
45
8,8
15,1
Vết
Vết
KPHĐ
KPHĐ

Mủ ly tâm
4,2
6212
4010

122
565
139
426
Vết
KPHĐ
48
Vết
35
7,1
3,2
3,6
61
25,9
Vết
KPHĐ

Đơn vị: mg/l trừ pH
(Nguồn: Bộ môn Chế Biến, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam)
Nước thải cao su có pH thấp do sử dụng axít làm đơng tụ và kết hợp với sự
phân huỷ sinh học lipids và phospholipid trong khi tồn trữ nguyên liệu tạo thành
các axít béo bay hơi. Hơn 90% chất rắn trong nước thải cao su là chất rắn bay hơi
phần lớn ở dạng hoà tan, dạng lơ lửng chủ yếu là latex cịn sót lại. Hàm lượng NNH3 cao là do sử dụng amoni để chống đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận
chuyển và tồn trữ mủ.
Như vậy nước thải chế biến cao su có tính chất ô nhiễm nặng, chủ yếu thuộc
2 loại: chất ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh

9

2.3 Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải cao su
2.3.1 Trong nước
Theo nghiên cứu của Nguyễn Trung Việt thực hiện từ năm 1990 đến 1995 tại
Việt Nam và Hà Lan, cho thấy: hệ thống xử lý kỵ khí tốc độ cao đặc biệt là quá
trình hệ thống bùn kỵ khí dịng chảy ngược (UASB) là phương án thích hợp để xử
lý nước thải cao su, là một giải pháp lý tưởng để làm giảm vấn đề ô nhiễm môi
trường của ngành chế biến cao su ở miền nam Việt Nam. Q trình phân hủy kị khí
trong bể UASB chuyển hố hợp chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học thành
acetate, propionate và methane lớn hơn 95%, hiệu suất của q trình chuyển hóa
phụ thuộc vào nồng độ COD. Ở pH: 7,0-7,4 và tải trọng 0,2g COD/gVSS/ngày,
protein phân huỷ hoàn toàn hơn ở pH: 4,8; sự phân huỷ protein xảy ra khơng hồn
tồn do sự có mặt của các protein bền vững như hevein trong nước thải cao su.
Trong q trình phân huỷ protein, có thể làm giảm pH xuống 5 do việc tạo thành
axít béo bay hơi (VFA) trong điều kiện nghèo dinh dưỡng.
Giá trị pH nhỏ hơn 6,0 ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ kỵ khí, tuy nhiên kết
quả theo dõi thí nghiệm ở pH 5,0 vi khuẩn methanogens vẫn có thể tăng dần lên và
hồi phục lại ở điều kiện tốt, bằng cách chuyển acetate thành methane và bicarbonate
làm tăng khả năng đệm của hệ thống kỵ khí. Bể UASB có thể hoạt động ổn định
với tải trọng COD lên đến 15-20 kg COD/m3/ngày, thời gian lưu nước trong khoảng
2-6h, vận tốc đi lên là 0,4 m/h. Hiệu quả xử lý có thể đạt 79,8-87,9%, tương ứng với
tải trọng thuỷ lực 7,3-9,1 m3/m3, chiều cao lớp bùn trong thiết bị UASB cuối giai
đoạn thí nghiệm là 12-15 cm. Bùn có đủ khả năng đệm để điều chỉnh giá trị pH đầu
vào, sự phục hồi bùn do pH thấp cần khoảng 2-3 ngày sau khi sử dụng nước thải có
pH 6,0-6,2. Vấn đề pH có thể giải quyết bằng cách tuần hồn dịng thải và điều
chỉnh pH dịng vào.
Tác giả đã tiến hành thí nghiệm đánh giá khả năng của hệ thống ao thực vật

thuỷ sinh để xử lý trực tiếp nước thải cao su và dòng thải từ UASB. Đây là bước xử
lý tiếp theo để đạt được tiêu chuẩn xả thải cho nguồn tiếp tiếp nhận. Kết quả thu

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


10

được như sau: cây dạ lan hương thích hợp với nồng độ COD đến 2480 mg/l và thậm
chí lên đến 2900 mg/l. Trong khí đó, đối với tảo thích hợp với nồng độ COD thấp
hơn 2280 mg/l và phụ thuộc vào q trình thích nghi. Hạt cao su lơ lửng là nhân tố
chính làm giảm hiệu quả xử lý của bể, những hạt này tạo thành màng mỏng ở tế bào
rễ, găn cản nước và chất dinh dưỡng vào lá và tế bào làm cho dạ lan hương và tảo
chết nhanh. Tải trọng hữu cơ có thể lên đến 100-120 kg/ha.ngày có thể được áp
dụng trong hồ tảo và dạ hương. Dịng thải đầu vào có nồng độ COD 300 mg/l cho
đầu ra thấp hơn 100 mg/l. Trong bể tảo, tải trọng hữu cơ không quá 15 kg/ha.ngày,
nếu quá trong dịng thải sẽ khơng có oxy. Trong hồ sinh vật nước, chất hữu cơ được
loại bỏ rất nhanh (trong vài ngày đầu) là kết quả của quá trình hấp thu của sinh vật
nước.
Năm 2003, Nguyễn Ngọc Bích đã tiến nghiên cứu nhằm xây dựng cơng nghệ
xử lý nước thải thích hợp cho ngành cao su Việt Nam với công nghệ:
Bể điều hồ →Bể gạn mủ→Bể kỵ khí xơ dừa→Bể tảo cao tải → Bể lục
bình→xả thải
Xơ dừa ở dạng sợi được kết thành bàn chải dùng làm giá thể cho vi sinh phát
triển, nhằm làm tăng nồng độ vi sinh trong bể kỵ khí do đó nâng cao hiệu xuất xử lý
nước thải, tảo và lục bình xử lý chất dinh dưỡng và khử mùi. Đối với q trình kỵ
khí kết quả đạt được như sau:
Bảng 2.3: Hiệu quả xử lý của q trình kỵ khí

Thơng số
pH
COD
BOD
TKN
N-NH3
TSS

Đầu vào
(mg/l)
5,2
6131
4006
237
103
382

Sau bể kỵ khí xơ dừa
(mg/l)
7,1
360
200
191
172
60

Hiệu xuất xử lý
(%)
94,13
95,00

19,40
84,29

pH sau bể kỵ khí đạt trung tính trong thời gian lưu nước ngắn, hiệu xuất xử
lý chất hữu cơ cao, 94% đối với COD và 95% đối với BOD với thời gian lưu nước

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


11

khoảng 2 ngày. Tuy nhiên hiệu quả xử lý tổng nitơ rất thấp (19,4%), hàm lượng NNH3 tăng lên đáng kể và TSS đầu ra thấp.
Bảng 2.4: Hiệu quả xứ lý của giai đoạn quang hợp
Thơng số
pH
COD
BOD
TKN
N-NH3
TSS

Sau bể kỵ khí
xơ dừa (mg/l)
7,1
360
200
191
172

60

Sau bể tảo cao
tải (mg/l)
9,15
265
61
49,34
1,68
324

Sau bể lục
bình (mg/l)
7,21
65
29
9,43
1,83
37

Hiệu xuất xử
lý (%)
81,94
85,50
95,06
98,94
38,33

Hiệu quả xử lý chất hữu cơ sau bể tảo cao tải rất thấp, 11% đối với COD và
69,5% với BOD. Do sự tồn tại của tế bào tảo sau xử lý, TSS trong nước sau bể tảo

cao nhưng hiệu quả xử lý N-NH3 rất cao, gần 99%. Trong khi đó, bể lục bình có
hiệu quả xử lý chất hữu cơ và TSS cao: 81,94% đối với COD; 85,5% với BOD và
TSS sau cùng đạt 37 mg/l.
Hàm lượng amoni và VFA lần lượt là 34 mg/l, 229 mg/l là rất thấp so với các
biện pháp xử lý khác. H2S trong nước của bể cao tảo cao tải là 2,69 mg/l, hiệu suất
oxy hố chỉ đạt 45%, trong khơng khí xung quanh hệ thống xử lý: không phát hiện
được. Kết quả này cho thấy hiệu quả xử lý mùi rất tốt của hệ thống xử lý.
Để cải thiện hiệu quả tách mủ cao su, năm 2008 tác giả Nguyễn Thanh Bình
đã nghiên cứu cơng nghệ lọc mủ bằng xơ dừa, tác giả kết luật: Với thời gian lưu
nước 16 giờ, bể gạn mủ xơ dừa loại bỏ được 64,89% lượng mủ cịn sót lại trong
nước thải nhà máy chế biến cao su, cao hơn 3,22 lần so với hiệu quả loại bỏ mủ dư
của các bẫy cao su hiện đang được ứng dụng (hiệu quả loại bỏ mủ dư trong nước
thải chế biến cao su của các bẫy cao su hiện thời là 20,17%).
Đồng thời tác giả cũng tiến hành xác định hiệu quả xử lý sơ bộ các chỉ tiêu ô
nhiễm của nước thải cao su của bể gạn mủ xơ dừa: Với thời gian lưu nước là 24 giờ
loại bỏ được 56,25% COD và BOD đạt 59,60%. Tác giả kết luận: Giá thể xơ dừa sử

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


12

dụng trong bể gạn mủ là một hướng mới để nâng cao hiệu quả loại bỏ mủ có trong
nước thải chế biến cao su.
Các công nghệ xử lý đang được áp dụng
Ngành cao su Việt Nam chủ yếu áp dụng các cơng nghệ xử lý nước thải: Bể
sục khí, hồ ổn định, bể tuyển nổi, bể khị khí UASB, bể thổi khí, bể luân phiên, bể
lọc sinh học.

Bảng 2.5: Một số công nghệ đang được áp dụng tại Việt Nam
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Nhà máy
Lộc Ninh
Suối Rạt
Phước Bình
Thuận Phú
Bố Lá
Cua Pari
Long Hồ
Dầu Tiếng
Bến Súc

Phú Bình
Tân Viên
Vên Vên
Bến Củi
Long Thành
Hàng Gịn
Cẩm Mỹ
Hồ Bình

18
19
20
21
22

Xà Bang
30/4
Xn Lập
Lộc Hiệp
Quảng Trị

Công nghệ
Bể gạn mủ + Tuyển nổi + UASB + luân phiên
Gạn mủ + kỵ khí + sục khí + tuỳ nghi + luân phiên
Gạn mủ + kỵ khí + sục khí + lắng
Gạn mủ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Tuyển nổi + gạn mủ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Gạn mủ + điều hồ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Gạn mủ + sục khí + lắng
Gạn mủ + sục khí + lắng

Gạn mủ + tuyển nổi + sục khí + tuỳ nghi + lắng
Lắng cát + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Gạn mủ + tuyển nổi + UASB + sục khí + lắng + ổn định
Gạn mủ + kỵ khí tiếp xúc + sục khí + lắng
Gạn mủ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Gạn mủ + UASB+ sục khí + lắng
Gạn mủ + kỵ khí + tuỳ nghi + lắng
Gạn mủ + điều hồ + sục khí + lắng
Gạn mủ + điều hồ + tuyển nổi + thổi khí + lọc sinh học 1
+ lắng 1 + lọc sinh học 2 + lắng 2
Gạn mủ+tuyển nổi+sục khí + lắng + lọc sinh học + hồ chứa
Gạn mủ + kỵ khí + sục khí + lắng
Gạn mủ + tuyển nổi + mương oxy hố + lắng
Gạn mủ + điều hồ + UASB + sục khí + lắng
Gạn mủ + tuyển nổi + sục khí + tuỳ nghi + lắng

So với tiêu chuẩn xả thải, các công nghệ đã được áp dụng đều khơng đạt,
thậm chí cao hơn rất nhiều đặc biệt COD, BOD và N-NH3.

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh


13

2.3.2 Nước ngoài
Cũng như nước ta, vấn đề xử lý nước thải cao su cũng là mối quan tâm rất
lớn của các nước có ngành chế biến cao su phát triển:
Năm 1985, khi nghiên cứu sự oxy hoá nước thải cao su trong quá trình xử lý

bằng hệ thống đĩa quay, Mohd, Zin và Krim và Ehmad Ibrahim Viện nghiên cứu
cao su Malaysia đạt được một số kết quả: Hệ thống đĩa quay có khả năng xử lý tốt
cả chất hữu cơ và N-NH3, làm giảm 85% COD (1300-1500mg/l) và 90% BOD với
dịng thải cuối cùng có COD 220-240 mg/l và BOD 80-100 mg/l ở tải trọng 2,8
kgCOD/m3/ngày. Ở tải trọng thấp hơn: 0,6 kgCOD/m3/ngày, hiệu quả xử lý N-NH3
khoảng 85%, N-NH3 trong dòng thải cuối khoảng 20 mg/l, mức COD tương ứng ít
hơn 40 mg/l. Nitrite hình thành trong hệ thống xử lý ở thời gian lưu ngắn (2 ngày),
trong khi thời gian lưu dài hơn (hơn 4 ngày) thúc đẩy sự tạo thành nitrate. Ở thời
gian lưu trong khoảng 2 và 4 ngày, nồng độ của nitrite và nitrate trong hệ thống
thấp.
Trong một nghiên cứu khác, khi tiến hành nghiên cứu xử lý dòng thải từ nhà
máy cao su dạng khối ở quy mô pilot với công nghệ bể kỵ khí kết hợp hồ ổn định.
Ibrahim cùng với C.R John; C.D. Ponnlah; H, Lee: Việc xử lý dòng nước thải thơ
bằng sử dụng hệ thống kỵ khí/ hồ ổn định loại bỏ khoảng 95% BOD, 85% COD,
70% chất rắn bay hơi, 40% N-NH3, 50% N tổng, và 99,5% vi khuẩn chỉ thị. Độ sâu
hoạt động của bể kỵ khí có thể thay đổi từ 1,8 m đến 2,9 m hoặc hơn, thể tích bể
phải đảm bảo thời gian lưu nước ít nhất là 10 ngày.
Hệ thống bùn hoạt tính thổi khí chìm (SAAS) và mương oxy hố cũng đã
được nghiên cứu bời Ahmad Ibrahim and CK John. Nhóm tác giả áp dụng công
nghệ để xứ lý nước thải từ nhà máy cô đặc latex bằng: Hệ thống này có khả năng
cho hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao nhưng khơng có khả năng với nitơ trong nước
thải nhà máy cơ đặc latex. Trong mương oxy hố hầu hết các chất hữu cơ chuyển
thành CO2, trong khi ở hệ thống SAAS sự chuyển hoá chất hữu cơ chủ yếu thành
sinh khối. Mương oxy hố có tải trọng chất hữu cơ 0,083 kg BOD/m3/ngày, với tải

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh

14

trọng bùn hoạt tính khoảng 0,556 kg BOD/m3/ngày. Hệ thống SAAS tăng luợng
bùn cao khoảng 1,88 kg/m3/ngày, cao hơn khoảng 10 lần bùn trong hệ thống mương
oxy hoá.
W.M.G. Seneviratme, Viện nghiên cứu cao su Sri Lanka, khi nghiên cứu
hiệu quả xử lý nước thải của một số nhà máy với cơng nghệ xử lý kỵ khí/hiếu khí
kết hợp với xơ dừa được tráng nhựa làm giá thể, cho kết quả như sau: Bể điều hồ
có vai trị quan trọng để đạt được đặc tính nước thải phù hợp, là thức ăn trong bể
phân hủy kỵ khí, điều này cũng sẽ làm giảm đến mức tối thiểu khả năng sốc tải rất
cao của dịng nước thải vào. Bể kỵ khí kết hợp với lớp xơ dừa tráng nhựa được xắp
xếp và đóng cuộn, theo cách này dịng nước tiếp xúc thường xuyên hơn và được
tiêu huỷ với tốc độ nhanh hơn khi dòng thải đi qua lớp xơ dừa đạt so le làm giá đỡ
cho vi sinh bám dính. Với thời gian lưu nước 3 ngày hiệu quả xử lý COD đạt được
trong khoảng 70-90%, hiệu quả xử lý COD trong bể hiếu khí khoảng 50-80%. Tuy
nhiên, cũng có thời điểm hiệu quả xử lý giảm xuống gần 20%. Tác giả nhận định:
thời gian lưu 3 ngày trong phân hỷ kỵ khí có thể đạt được hiệu quả xử lý cần thiết
thích hợp cho việc xả thải. Để xử lý nitơ và mùi hơi phát ra từ giai đoạn kỵ khí, xử
lý hiếu khí là cần thiết.
Nghiên cứu cơng nghệ UASB/ bể ổn định/mương oxy hóa để xử lý nước thải
cao su latex. Xiong Daiqun, Jiang Jusheng và Wang Qunhui, cho một số kết quả
sau:
Bảng 2.6: Hiệu quả xử lý công nghệ UASB – bể ổn định – mương oxy hóa.
pH
Bể phản ứng

vào
Điều hồ
4,29
UASB

7,61
Lắng
6,83
Ổn định
6,72
Mương oxy hố 7,52

ra
7,61
6,83
6,72
7,52
7,21

COD (mg/l) BOD (mg/l)
vào
9356
9120
1812
1706
535

ra
9120
1812
1706
535
63

vào

3314
3304
661
633
138

Ra
3304
661
633
138
26

N-NH3 (mg/l) SS (mg/l)
vào
355
343
260
254
123

ra
343
260
256
123
11

vào
423

412
289
219
154

ra
412
289
219
154
39

Nhóm tác giả đã nhận định: Cơng nghệ UASB-bể ổn định-mương oxy hố
phù hợp để xử lý dịng nước thải nhà máy cao su có chất thải hữu cơ có nồng độ

Luận văn thạc sỹ

HVTH: Phạm Văn Huynh