Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su sơn la với công suất 800 m3 ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO
NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA
VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM

GVHD: NGUYỄN THÁI ANH
SVTH: LÊ VĂN QUẾ
MSSV:15150122

SKL 0 0 6 0 6 4

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA
VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM

SVTH: LÊ VĂN QUẾ
MSSV: 15150122

GVHD: TS. NGUYỄN THÁI ANH

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA
VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM

SVTH: LÊ VĂN QUẾ
MSSV: 15150122
GVHD: TS. NGUYỄN THÁI ANH

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019


ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BM CNKT MÔI TRƯỜNG

------

------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: LÊ VĂN QUẾ

MSSV: 15150122

I. TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn
La với công suất 800m3/ngày.đêm.
Lĩnh vực:
Nghiên cứu 

Thiết kế 

Quản lý 

II. NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ
- Giới thiệu tổng quan về đề tài.
- Tính tốn thiết kế và đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao
su công ty đạt QCVN 01:2015/BTNMT cột B quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải cơng nghiệp cao su.
- Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí quản lý vận hành trạm xử
lí nước thải.
- Thiết lập bản vẽ thiết kế các cơng trình đơn vị, sơ đồ bố trí, thiết kế, thi công
phù hợp với điều kiện thực tế.
III. THỜI GIAN THỰC HIỆN: Từ 01/03/2019 đến 29/07/2019
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Thái Anh

Đơn vị công tác: Trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh
.......................................................................................................................................
TP.HCM, ngày tháng

năm …

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG BỘ MÔN

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn nhà trường và tồn thể q thầy cơ đã tạo mơi trường học
tập tốt, bồi dưỡng kiến thức cho em suốt thời gian học tập trong các năm qua.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Thái Anh. Thầy là người
trực tiếp hướng dẫn nhiệt tình, ln ln giúp đỡ để em hồn thành được đề tài tốt nghiệp
kịp thời và hồn thiện nhất có thể.
Sau cùng, tuy có nhiều nỗ lực, nhưng do thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều và
kiến thức, kinh nghiệm cịn hạn chế nên chắc chắn đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi
những sai sót. Do đó, em kính mong q thầy cô, bạn bè thông cảm và rất mong nhận
được ý kiến từ mọi người để em thực hiện hoàn thiện đề tài tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là LÊ VĂN QUẾ, là sinh viên khóa 2015 chun ngành Cơng Nghệ Mơi
Trường, mã số sinh viên: 15150122. Tôi xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp này là cơng
trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. NGUYỄN THÁI ANH.
Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy,
đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở
phần danh mục Tài liệu tham khảo. Các kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do chính
tơi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác.
Tôi xin được lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 năm 2018
Sinh viên thực hiện

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ i
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ vii
CHƯƠNG MỞ ĐẦU .....................................................................................................2
1.

Đặt vấn đề ..........................................................................................................2

2.

Nhiệm vụ của đề tài ...........................................................................................2

3.

Đối tượng cần quan tâm .....................................................................................2

4.

Giới hạn của luận văn ........................................................................................3

5.

Nội dung luận văn ..............................................................................................3

6.

Phương pháp thực hiện ......................................................................................3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................5
1.1

Tổng quan về nước thải chế biến cao su ............................................................5

1.1.1

Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su ...................................................5

1.1.2

Thành phần, tính chất của nước thải cao su ................................................7

1.2

Tổng quan về nhà máy chế biến cao su Sơn La .................................................8

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ..........................................................10
NƯỚC THẢI CAO SU ................................................................................................10
2.1 Phương pháp xử lý cơ học ...................................................................................10
2.2

Phương pháp hóa lý .........................................................................................12

2.3

Phương pháp hóa học .......................................................................................14

2.4

Phương pháp sinh học ......................................................................................14

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ ............................19
3.1

Cơ sở lựa chọn cơng nghệ xử lý ......................................................................19

3.1.1

Địa điểm thiết kế .......................................................................................19

3.1.2

Lưu lượng ..................................................................................................19
iii


3.1.3
3.2

Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn xả thải ....................................20

Đề xuất công nghệ ...........................................................................................21

3.2.1

Phương án 1...............................................................................................21

3.2.2

Phương án 2...............................................................................................24

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ .............................................................28
CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ ....................................................................................28
4.1

Lưu lượng nước thải đầu vào ...........................................................................28

4.2

Tính tốn các cơng trình theo phương án 1 .....................................................29

4.2.1

Mương dẫn và song chắn rác thô ..............................................................29

4.2.2

Hố thu gom ................................................................................................32

4.2.3

Bể gạn mủ..................................................................................................34

4.2.4

Bể tuyển nổi ..............................................................................................36

4.2.5

Bể trung gian .............................................................................................45

4.2.6

Bể UASB ...................................................................................................46

4.2.7

Cụm bể Aerotank – Anoxic.......................................................................54

4.2.8

Bể lắng.......................................................................................................66

4.2.9

Bể khử trùng ..............................................................................................71

4.2.10
4.3

Bể nén bùn .............................................................................................73

Tính tốn các cơng trình theo phương án 2 .....................................................75

4.3.1

Mương dẫn và song chắn rác thô ..............................................................75

4.3.2

Hố thu gom ................................................................................................75

4.3.3

Bể gạn mủ..................................................................................................75

4.3.4

Bể keo tụ - tạo bông ..................................................................................75

4.3.5

Bể lắng 1....................................................................................................81

4.3.6

Bể trung gian .............................................................................................86

4.3.7

Bể UASB ...................................................................................................86

4.3.8

Cụm bể Aerotank - Anoxic .......................................................................94

4.3.9

Hệ màng UF tách nước ...........................................................................106

4.3.10

Bể nén bùn ...........................................................................................111

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG..116
iv


5.1

Kinh tế ............................................................................................................116

5.1.1

Chi phi xây dựng .....................................................................................116

5.1.2

Chi phí thiết bị .........................................................................................117

5.1.3

Chi phí phụ kiện dự tính..........................................................................120

5.1.4

Chi phí vận hành .....................................................................................120

5.2

Kỹ thuật – môi trường ....................................................................................123

5.3

Lựa chọn phương án xử lý .............................................................................124

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... ix
PHỤ LỤC 1 ................................................................................................................. xii
PHỤ LỤC 2 ................................................................................................................ xiii

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Vị trí nhà máy trên bản đồ ................................................................................8
Hình 2.1 Song chắn rác thơ ...........................................................................................11
Hình 2.2 Bể lắng ly tâm .................................................................................................12
Hình 2. 3 Bể tuyển nổi siêu nơng ..................................................................................13
Hình 2.4 Hệ thống màng MBR......................................................................................13
Hình 2.5 Bể aeroten .......................................................................................................15
Hình 2.6 Bể kị khí UASB ..............................................................................................16
Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 ........................................................................21
Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 ........................................................................24
Hình 4.1 Sơ đồ đặt song chắn rác ..................................................................................30

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Lượng nước xả thải từ chế biến cao su ..........................................................19
Bảng 3.2 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn.....................................................20
Bảng 4.1 Hệ số không điều hịa chung ..........................................................................28
Bảng 4.2 Các thơng số lưu lượng dung trong thiết kế ...................................................28
Bảng 4.3 Các thơng số tính tốn của mương dẫn nước thải trước song chắn rác .........29
Bảng 4.4 Thông số thiết kế song chắn rác .....................................................................32
Bảng 4.5 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở song chắn rác ..............................................32
Bảng 4.6 Thông số thiết kế hố thu gom.........................................................................34
Bảng 4.7 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở hố thu gom:.................................................34
Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể gạn mủ: ..................................................................36

Bảng 4.9 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể gạn mủ ...................................................36
Bảng 4.10 Độ hòa tan của khí phụ thuộc vào nhiệt độ ..................................................37
Bảng 4.11 Các thơng số thiết kế bể tuyển nổi khí hịa tan DAF ..................................39
Bảng 4.12 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể tuyển nổi ..............................................44
Bảng 4.13 Các thông số thiết kế của bể trung gian .......................................................46
Bảng 4.14 Các thông số thiết kế của q trình kị khí dùng để xử lí nước thải .............47
Bảng 4.15 Các thông số thiết kế của bể UASB .............................................................53
Bảng 4.16 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể UASB ..................................................53
Bảng 4.17 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic .........................62
Bảng 4.18 Các thông số thiết kế của bể aerotank ..........................................................65
Bảng 4.19 Các thông số thiết kế của bể anoxic .............................................................65
Bảng 4.20 Tải trọng tính tốn và các chỉ tiêu thiết kế bể lắng đợt II: ...........................66
Bảng 4.21 Các thông số thiết kế của bể lắng: ...............................................................70
Bảng 4.22 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể lắng ..............................................71
Bảng 4.23 Thông số thiết kế bể khử trùng ....................................................................72
Bảng 4.24 Các thơng số tính tốn của bể nén bùn ........................................................75
Bảng 4.25 Các thông số thiết kế của bể keo tụ..............................................................76
vii


Bảng 4.26 Các thông số thiết kế của bể tạo bông..........................................................79
Bảng 4.27 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể keo tụ tạo bông ....................................80
Bảng 4.28 Các thông số thiết kế của bể lắng: ...............................................................85
Bảng 4.29 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể lắng 1 ...................................................85
Bảng 4.30 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể UASB ..................................................93
Bảng 4.31 Các thông số thiết kế của bể UASB .............................................................93
Bảng 4.32 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic .......................102
Bảng 4.33 Các thông số thiết kế của bể aerotank ........................................................104
Bảng 4.34 Các thông số thiết kế của bể anoxic ...........................................................105
Bảng 4.35 MÀNG MBR KOCH _ PURON MBR Series ...........................................106

Bảng 4.36 Thông tin vận hành và thiết kế ...................................................................106
Bảng 4.37 Các cách thức làm sạch mà các nhà cung cấp màng đưa ra: .....................107
Bảng 4.38 Từ kết quả tính tốn được ta chọn được unit màng: .................................108
Bảng 4.39 Các thông số thiết kế của bể chứa hệ màng UF .........................................111
Bảng 4.40 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic .......................111
Bảng 4.41 Các thơng số tính tốn của bể nén bùn ......................................................113
Bảng 5.1 Chi phí xây dựng phương án 1 .....................................................................116
Bảng 5.2 Chi phí xây dựng phương án 2 .....................................................................117
Bảng 5.3 Chi phí thiết bị phương án 1 ........................................................................117
Bảng 5.4 Chi phí thiết bị phương án 2 ........................................................................119
Bảng 5.5 Chi phí phụ kiện dự tính ..............................................................................120
Bảng 5.6 Chi phí điện năng phương án 1 ....................................................................120
Bảng 5.7 Chi phí điện năng phương án 2 ....................................................................121
Bảng 5.8 Chi phí hóa chất phương án 1 ......................................................................122
Bảng 5.9 Chi phí hóa chất phương án 2 ......................................................................123
Bảng 5.10 Chi phí nhân cơng ......................................................................................123
Bảng 5.11 So sánh tính kỹ thuật – mơi trường ............................................................123

viii


CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1


CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ở nước ta công nghiệp chế biến cao su là một trong những ngành công nghiệp có bề
dày truyền thống lâu đời. Hiện nay với nhu cầu tiêu thụ cao su trên thế giới nói chung

cũng như trong nước nói riêng ngày càng tăng cao cùng với sự thuận lợi về điều kiện
thiên nhiên, khí hậu, đất đai mà ngành công nghiệp chế biến cao su đã và đang phát triển
mạnh mẽ. Ngành công nghiệp chế biến cao su là một trong những ngành công nghiệp
quan trọng mũi nhọn mang lại giá trị kinh tế lớn.
Việc phát triển kinh tế gắn liền với bảo vệ môi trường đang được quan tâm và đặt lên
hàng đầu đối với các nước trên thế giới đặc biệt là các nước đang phát triển. Công nghiệp
chế biến mủ cao su cũng thải ra một lượng lớn nước thải. Nước thải chế biến cao su
thường có hàm lượng BOD, COD vượt mức, hàm lượng ammonium và photpho cao,
bốc mùi hôi ảnh hưởng lớn đến môi trường nếu không được xử lý.
Ở nước ta, mặc dù phần lớn các xí nghiệp chế biến cao su hiện nay đều có hệ thống
xử lý nước thải song bên cạnh đó vẫn khơng ít xí nghiệp xử lý nước thải khơng hiệu quả
đạt tiêu chuẩn xả thải gây ô nhiễm đến các thành phần mơi trường xung quanh. Do đó
nên cần phải có phương án xử lý nước thải chế biến cao su triệt để.
Thực hiện chủ trương phát triển cây cao su của tỉnh, hơn 10 năm qua, công ty cổ phần
Cao su Sơn La đã phát triển vùng nguyên liệu cây cao su với diện tích trên 6000 ha và
đang xây dựng nhà máy chế biến mủ cao su với công suất 9000 tấn/năm được chia làm
2 giai đoạn và dự kiến khánh thành vào năm 2020. Với qui mô sản xuất này thì hệ thống
xử lý nước thải là rất cần thiết để phù hợp với mục tiêu đặt ra là phát triển kinh tế môi
trường bền vững.
Đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với
cơng suất 800m3/ngày.đêm” nhằm tìm hiểu, đề xuất, thiết kế ra hệ thống xử lý nước
thải phù hợp với các điều kiện của nhà máy và tiêu chuẩn xả thải theo qui định.
2. Nhiệm vụ của đề tài
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với
công suất 800m3/ngày.đêm
3. Đối tượng cần quan tâm
- Thành phần, tính chất của nước thải cao su.
2

- Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước thải và lượng nước xả thải.
- Các công nghệ xử lý nước thải nói chung và cao su nói riêng.
- Khu vực, địa hình xây dựng hệ thống xử lý.
4. Giới hạn của luận văn
- Thời gian thực hiện: từ 01/03/2019 đến 29/07/2019.
- Phạm vi của luận văn chỉ đề cập đến việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải mà
chưa đề cập đến những khía cạnh khác của mơi trường.
- Thơng số nước được phân tích thải khơng trực tiếp để lấy kết quả mà chỉ tham
khảo từ các nguồn.
- Giới hạn nội dung: chỉ đề cập đến công nghệ, tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cao su.
5. Nội dung luận văn
- Giới thiệu sơ lược về hệ thống nhà máy, tìm hiểu lưu lượng xả thải, thành phần
tính chất nước thải.
- Đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải cao su và tổng quan về
các công nghệ xử lý nước thải cao su.
- Tìm hiểu, tham khảo các phương pháp, các hệ thống đã được áp dụng để đề ra
công nghệ xử lý phù hợp nhất.
- Tính tốn, thiết kế và đánh giá tính kinh tế lực chọn hệ thống tối ưu.
- Khai toán giá thành, quản lý vận hành hệ thống.
- Thực hiện bản vẽ thi công thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
6. Phương pháp thực hiện
- Phương pháp thu thập số liệu: thu thập tài liệu về nhà máy, thành phần tính chất
của nước thải.
- Phương pháp điều tra khảo sát so sánh: tham khảo các công trình đã được thực
hiện, qua các tài liệu chuyên ngành từ đó chọn ra những ưu điểm đề thực hiện và
khắc phục nhược điểm.
- Phương pháp tính tốn: vận dụng các cơng thức từ tài liệu tính tốn các cơng trình
đơn vị, chi phí vận hành, chi phí bảo trì, cải tạo.
- Sử dụng các phần mềm: Auto cad, word, excel trong q trình tính tốn.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

4


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về nước thải chế biến cao su
1.1.1 Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su
1.1.1

Phân loại và sơ chế mủ

Để chế biến cao su khối các loại nguồn nguyên liệu ban đầu là mủ nước và mủ tạp:
- Mủ nước: chiếm tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 85% sản lượng khai thác là nguồn
nguyên liệu chính để sản xuất ra các sản phẩm tốt được thu nhận từ vườn cây về nhà
máy ở dạng lỏng tự nhiên.
- Mủ tạp: là mủ đơng cịn lại trong chén hứng mủ trên miệng cạo sau kì thu hoạch mủ
nước chính vụ. Mủ tạp chiếm tỷ trọng từ 10-15% sản lượng khai thác loại này thường
đa dạng lẫn nhiều tạp chất, có mùi hơi do thu gom, tàng trữ nhiều ngày, mủ bị oxy hóa
và enzym biến màu chỉ dùng làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm SVR10, SVR20.
- Mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammoniac, sau đó được đưa về xả vào bể
chứa, trộn đều bằng máy khuấy. Tiếp theo, mủ nước được dẫn và các mương đánh đông
bằng máng dẫn inox, ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5% (HCOOH).
1.1.1.2 Qui trình sản xuất
Gồm 4 giai đoạn cơ bản:
-

Giai đoạn 1: Xử lý nguyên liệu

Mủ được quay ly tâm để lắng rồi dẫn đến mương dẫn đông nhờ máng dẫn mủ, tại đây
mủ được pha loãng với acid 1% với hàm lượng mủ khô tại mương đánh đông là 25%,
pH = 4 – 5.
-

Giai đoạn 2: Gia công cơ học

Mủ được đông tụ trong mương đánh đông khoảng 6 – 8 giờ, sẽ xả nước vào để mủ
nổi lên mặt mương. Sau đó, mủ được đưa qua máy cán ép mỏng, loại bỏ acid, srium
trong mủ sau đó những tấm mỏng cao su được chuyển sang máy cán băm liên kết hạt.
Sau đó mủ sẽ được cán thành các hạt nhỏ có đường kính khoảng 6mm rồi cho vào hổ
nước rửa. Sau cùng bơm hút chuyển các hạt cốm lên sàn rung để tách nước và đưa vào
thùng sấy và đẩy vào lị sấy.
-

Giai đoạn 3: Gia cơng nhiệt

Mủ cốm được đưa vào lò sấy từ 13-17 phút, nhiệt độ từ 100 – 1100C sau đó cho qua
hệ thống hút làm nguội.
5


-

Giai đoạn 4: Hoàn chỉnh sản phẩm

Phân loại sản phẩm, cân, ép kiện, đóng gói PE, đóng palette đưa vào kho thành phẩm

và xuất xưởng.
Mủ nước
Hồ tiếp nhận

Hóa chất

Hồ xử lý

Mương đánh đông

Máy cán kéo

Máy cán rửa
Nước cấp

Máy cán cắt

Nước thải

Bơm cốm
Sàn rung tách nước

Nhiệt

Lị sấy

Khí thải

Cân ép, kiểm tra
`

Ép bành
Đóng gói

6

Khí thải


Mủ tạp
Máy cắt rửa
Máy xắt lát 1
Máy cắt cán 2
Nước

Hồ quậy 1

NT

NT,CTR
Bơm cốm

Hồ quậy 2
Sàn rung tách nước
Máy băm thơ
Lị sấy

Khí thải

Hồ quậy 3
Cân, kiểm tra

Máy cán cắt 1
Ép

Ép
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất mủ cao su
1.1.2 Thành phần, tính chất của nước thải cao su
Nước thải chế biến mủ cao su được hình thành chủ yếu từ các công đoạn khuấy trộn,
làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa.
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
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 mỡ, nước tách từ mủ ly tâm và cả trong gian đoạn đánh đơng.
Trong nước thải cịn chứa một lượng lớn protein hịa tan, axit foomic (dùng trong q
trình đánh đơng), và N-NH3 (dùng trong q trình kháng đơng). Hàm lượng COD trong
nước thải khá cao, có thể lên đến 15.000 mg/l.
7


Tỷ lệ BOD/COD của nước thải là 0.60 – 0.88 rất thích hợp cho q trình xử lý sinh học.
1.2 Tổng quan về nhà máy chế biến cao su Sơn La
Nhà máy chế biến mủ cao su Sơn La 28/10 được Tập đồn Cơng nghiệp cao su Việt
Nam khởi cơng vào đầu năm 2018 với tổng mức đầu tư gần 110 tỷ đồng.
Nhà máy được xây dựng trên diện tích gần 16 ha tại xã Tơng Lệnh, huyện Thuận
Châu, có công suất chế biến là 9.000 tấn mủ/năm được chia làm hai giai đoạn đầu tư.
Giai đoạn 1 đầu tư dây chuyền chế biến mủ với công suất 6.000 tấn/năm; giai đoạn 2 sẽ

tiếp tục đầu tư, dự kiến khánh thành vào năm 2020 với dây chuyền chế biến có công
suất 3.000 tấn/năm.
Theo Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần cao su Sơn La Hồ Anh Đức, nhà máy sử dụng
một phần thiết bị trong nước, được đầu tư mới hồn chỉnh phù hợp với quy mơ và mục
tiêu tiết kiệm.
Nhà máy cao su Sơn La 28/10 sẽ được vận hành 10 tháng trong một năm. Đây là nhà
máy chế biến mủ đầu tiên tại khu vực Tây Bắc sau hơn 10 năm phát triển cây cao su ở
đây cùng với đó sẽ giải quyết việc làm cho hơn 200 lao động.

Hình 1.1 Vị trí nhà máy trên bản đồ

8


CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU

9


CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CAO SU
Phân loại các phương pháp xử lý nước thải bao gồm :
-

Xử lý cơ học.
Xử lý hóa học.
Xử lý sinh học.

2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất không tan
và tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng tạo với
nhau thành hệ huyền phù. Để tách các hạt lở lửng ra khỏi nước thải, người ta thường xử
dụng các quá trình gián đoạn hoặc liên tục. Việc lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc
vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ
làm sạch cần thiết.
Song chắn rác: Nước thải đưa tới cơng trình làm sạch trước hết phải qua song chắn
rác. Tại song chắn rác các tạp vật thô được giữ lại. Song chắn rác và lưới chắn rác thường
đặt vng góc với dịng chảy, song chắn gồm các thanh kim loại (thép không rỉ) đặt cách
nhau 10-100mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật.
Song chắn rác thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy
vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt. Song chắn rác dùng để giữ lại
các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và cơng
trình xử lý tiếp theo. Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng
cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác. Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp
lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào
rác thủ cơng hoặc cơ giới. Để tính kích thước xong chắn rác, dựa vào tốc độ nước thải
chảy qua khe hẹp giữa các thanh, thường lấy 0.8 đến 1m/s và chấp nhận giả thiết 30%
diện tích song chắn bị bịt kín.
Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60° so với phương thẳng đứng. Vận tốc dòng
chảy thường lấy 0.8-1 m/s để tránh lắng cát.

10


Hình 2.1 Song chắn rác thơ
Lưới lọc: Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành
phần không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ
0.5 ÷ 1.0 mm.
Bể lắng cát: Thường được thiết kế để tách các chất rắn vô cơ không tan có kích thước

từ 0.2 đến 2mm ra khỏi nước thải, các chất bẩn vơ cơ có trọng lượng riêng lớn như xỉ
than, đất, cát,… chủ yếu là cát. Trong trạm xử lý nước thải, nếu cát, sỏi không được tách
khỏi nước thải, có thể ảnh hưởng lớn đến các cơng trình phía sau như cát lắng lại trong
các bể gây khó khăn cho cơng tác lấy cặn (lắng cặn trong ống, mương,…), làm mài mòn
thiết bị, rút ngắn thời gian làm việc của bể methane do phải tháo rửa cặn ra khỏi bể. Với
các trạm xử lý khi lưu lượng nước thải > 100 m3/ngày đêm cần thiết phải có bể lắng cát.
Bể lắng: Quá trình lắng được sử dụng để loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù thô
ra khỏi nước. Sự lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ
tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác, cịn bể lắng 2 có nhiệm vụ tách
bùn sinh học ra khỏi nước thải. Các bể lắng đều phải thỏa mãn yêu cầu: có hiệu suất
lắng cao và xả bùn dễ dàng. Bể lắng cấp 1 được đặt trước bể xử lý sinh học. Có hai loại
bể lắng là bể lắng đứng và bể lắng ly tâm. Trước khi vào bể Aerotank hoặc bể lọc sinh
học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150 mg/l.

11


Hình 2.2 Bể lắng ly tâm
Lọc: Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước
thải mà các bể lắng không thể loại chúng được. Người ta tiến hành quá trình tách nhờ
vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại. Q trình lọc có thể
xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách
ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn.
Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than anthracit, than cốc, sỏi, đá nghiền.
Trong xử lý nước thải thường dùng loại thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở.
Ngồi ra người ta còn dùng lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện
tại. Đặc biệt là cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là lọc cơ học thành lọc sinh
học.
Tách các chất tạp nổi – Bể tách mủ: Trong nước thải cao su có chứa mủ cao su bị
thất thốt trong chế biến, có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Chúng là những chất nổi

gây ảnh hưởng đến cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank, gây khó khăn trong q
trình lên men cặn.
2.2 Phương pháp hóa lý
Tuyển nổi: Tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém
ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nối thường được sử dụng
để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm của phương pháp này so với
lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn.
Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt.

12


Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục bọt khí nhỏ (thường là khơng khí)
vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng
khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp với nhau
thành lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.

Hình 2. 3 Bể tuyển nổi siêu nơng
Màng MBR: là công nghệ tiên tiến bằng phương pháp sinh học kết hợp kỹ thuật tách
sinh khối bằng màng lọc MF/UF. Quá trình sinh học có thể kết hợp kỵ khí-thiếu khíhiếu khí tùy thuộc vào yêu cầu xử lý. Lượng bùn MBR sinh ra rất ít. Nhược điểm lớn
nhất của việc áp dụng hệ thống màng đó là hiện tượng nghẹt màng. Khi xảy ra hiện
tượng nghẹt màng thì thơng lượng nước qua màng bị giảm chính vì thể màng cần phải
được làm sạch bằng phương pháp hóa học và vật lý.

Hình 2.4 Hệ thống màng MBR

13