Đồ án Xử lý nước thải nhà máy chế biến mũ cao su

Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới. Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt dần nguồn tài nguyên, nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay là do các hoạt động kinh tế - xã hội. Các hoạt động này, một mặt đã cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác đem lại hàng loạt các vấn đề như: khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới. Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong những ngành công nghiệp hàng đầu của nước ta và tiềm năng phát triển của ngành này vô cùng lớn. Theo xu hướng phát triển chung của thế giới thì nhu cầu tiêu thụ cao su ngày càng tăng. Cao su được sử dụng hầu hết trong những lĩnh vực từ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày đến nhu cầu nhiên liệu công nghiệp và xuất khẩu. Ngoài tiềm năng công nghiệp, cây cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ tài nguyên đất tránh rửa trôi, xói mòn, tạo môi trường không khí trong lành Hiện nay, để chế biến hết lượng số mủ cao su thu hoạch được nâng cấp và xây dựng mới tại nhiều tỉnh phía Nam, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước. Những năm gần đây, cao su trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chiến lược mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải quyết công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân làm việc trong nhà máy và hàng trăm ngàn công nhân làm việc trong các nông trường cao su. 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 5 triệu m3 nước thải. Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acetic, đường, protein, chất béo Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mg/l, BOD từ 1.500 – 12.000 mg/l được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàn toàn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước. Ngoài ra vấn đề mùi hôi phát sinh do chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí tạo thành mercaptan và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh. Do đó vấn đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủ cao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ.

docx75 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 17/10/2013 | Lượt xem: 3722 | Lượt tải: 42download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Xử lý nước thải nhà máy chế biến mũ cao su, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
-----š›&š›----- ĐỒ ÁN Đề Tài: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MŨ CAO SU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề 7 1.2. Mục tiêu đồ án 8 1.3. Nội dung đồ án 8 1.4. Phương pháp đồ án 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 2.1. Sơ lược về công nghệ chế biến mủ cao su (mủ cốm) 9 2.1.1. Thành phần và cấu tạo của nguyên liệu 10 2.1.2. Quy trình chế biến mủ cao su 10 2.2. Thành phần và tính chất của nước thải chế biến mủ cao su 14 2.2.1. Thành phần nước thải 14 2.2.2. Tính chất đặc trưng của nước thải 14 2.3. Đánh giá về mức độ ô nhiễm môi trường của nhà máy chế biến cao su 16 2.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm từ nhà máy 16 2.3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm của nhà máy chế biến cao su 17 2.4. Các phương pháp xử lý nước thải 17 2.4.1. Phương pháp cơ học 19 2.4.2. Phương pháp hóa học và hóa lý 21 2.4.3. Phương pháp sinh học 22 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG 3.1. Thành phần nước thải đầu vào 25 3.2. Đề xuất phương án xử lý 25 3.2.1. Cơ sở để lựa chọn phương án xử lý 25 3.2.2. Sơ đồ công nghệ. 26 3.2.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 27 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 4.1 Song chắn rác 28 4.2 Hố thu gom 30 4.3 Bể tách mủ 32 4.4 Bể keo tụ, tạo bông 34 4.5 Bể lắng 37 4.6 Bể UASB 41 4.7 Bể Aerotank 50 4.8 Bể lắng 2 58 4.9 Bể trộn 61 4.10 Bể chứa bùn 64 4.11 Bể nén bùn 64 4.12 Máy ép bùn 67 4.13 Hồ hoàn thiện 68 4.14 Hồ tùy nghi 69 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận 69 5.2. Kiến nghị 69 Tài liệu tham khảo 71 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa, mgO2/l. COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mgO2/l. DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mgO2/l. TS: Chất rắn tổng cộng UASB: Uflow Anaerobic Sludge Blanket SCR: Song chắn rác QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học của mủ cao su Bảng 2.2: Thành phần hóa học của nước thải cao su Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý nước thải cao su Bảng 3.1: Thành phần nước thải đầu vào Bảng 4.1: Thông số thiết kế song chắn rác Bảng 4.2: Thông số thiết kế hố thu Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể tách mủ Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể keo tụ tạo bông Bảng 4.5: Thông số thiết kế bể lắng ngang Bảng 4.6: Thông số thiết kế UASB Bảng 4.7: Thông số thiết kế Aerotank Bảng 4.8: Thông số thiết kế lắng 2 Bảng 4.9: Thông số thiết kế bể trộn và cánh khuấy tuabin Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể nén bùn Bảng 4.11: Thông số thiết kế bể chứa bùn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ chế biến mủ cốm Hình 2.2: Song chắn rác thủ công Hình 2.3: Bể lắng ngang Hình 2.4: Bể lắng 2 Hình 2.5: Bể kết tủa tạo bông Hình 2.6: Bể aerotank Hình 4.1: Bể khuấy trộn CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới. Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt dần nguồn tài nguyên, nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay là do các hoạt động kinh tế - xã hội. Các hoạt động này, một mặt đã cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác đem lại hàng loạt các vấn đề như: khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới. Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong những ngành công nghiệp hàng đầu của nước ta và tiềm năng phát triển của ngành này vô cùng lớn. Theo xu hướng phát triển chung của thế giới thì nhu cầu tiêu thụ cao su ngày càng tăng. Cao su được sử dụng hầu hết trong những lĩnh vực từ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày đến nhu cầu nhiên liệu công nghiệp và xuất khẩu. Ngoài tiềm năng công nghiệp, cây cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ tài nguyên đất tránh rửa trôi, xói mòn, tạo môi trường không khí trong lành… Hiện nay, để chế biến hết lượng số mủ cao su thu hoạch được nâng cấp và xây dựng mới tại nhiều tỉnh phía Nam, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Đông Nam Bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước. Những năm gần đây, cao su trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chiến lược mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải quyết công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân làm việc trong nhà máy và hàng trăm ngàn công nhân làm việc trong các nông trường cao su. 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 5 triệu m3 nước thải. Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acetic, đường, protein, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mg/l, BOD từ 1.500 – 12.000 mg/l được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàn toàn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước. Ngoài ra vấn đề mùi hôi phát sinh do chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí tạo thành mercaptan và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh. Do đó vấn đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủ cao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ. 1.2 Mục tiêu của đồ án Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến mủ cao su (mủ cốm) với yêu cầu đặt ra nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải (QCVN 01: 2008) cho nước thải đạt loại B và TCVN 6584-2001. 1.3 Nội dung của đồ án Tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và phương pháp xử lý trong ngành chế biến mủ cao su. Lựa chọn công nghệ, tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống xử lý nước thải cao su công suất 1500 m3/ngày đêm. Khai toán chi phí công trình xây dựng hệ thống xử lý. 1.4 Phương pháp nghiên cứu Thu thập số liệu, tài liệu liên quan, phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước. Phương pháp lựa chọn Tổng hợp số liệu Phân tích khả thi Tính toán kinh tế CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU (MỦ CỐM) 2.1. Sơ lược về công nghệ chế biến mủ cao su (mủ cốm) 2.1.1. Thành phần hóa học và cấu tạo của nguyên liệu Cây cao su (có tên quốc tế là Hevea brasiliensis) được tìm thấy ở Mỹ, rừng mưa Amazon bởi Columbus trong khoảng năm 1493 – 1496. Brazil là quốc gia xuất khẩu cao su đầu tiên vào thế kỷ thứ 19 (Webrsre and Baulkwill, 1989). Mủ từ cây cao su Hevea brasiliensis là một huyền phù thể keo, chứa khoảng 35% cao su. Cao su này là một Hydrocacbon có cấu tạo hóa học là 1,4 – sis – polyisopren, có mặt trong mủ cao su dưới dạng các hạt nhỏ được bao phủ bởi một lớp các phospholipid và protein. Kích thước các hạt nằm trong khoảng 0,02µm đến 0,2µm.Nước chiếm khoảng 60% trong mủ cao su và khoảng 5% còn lại là những thành phần khác của mủ, gồm có khoảng 0,7% là chất khoáng và khoảng 4,3% là chất thải hữu cơ. Mủ cao su là hỗn hợp các cấu tử cao su nằm lơ lửng trong dung dịch gọi là nhũ thanh hoặc serium. Hạt cao su hình cầu có đường kính d < 0,5 µm chuyển động hỗn loạn (chuyển động Brown) trong dung dịch. Thông thường 1 gram mủ có khoảng 7,4.1012 hạt cao su, bao quanh các hạt này là các protein giữ cho latex ở trạng thái ổn định. Thành phần hóa học của latex: Phân tử cơ bản của cao su là isoprene polymer (cis-1,4-polyisoprene[C5H8]n) có khối lượng phân tử 105 – 107. Nó được tổng hợp từ cây bằng một quá trình phức tạp của carbonhydrate. Cấu trúc hóa học của cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene): CH2C = CHCH2 – CH2C = CHCH2 = CH2C = CHCH2 CH3 CH3 CH3 Bảng 2.1: Thành phần hóa học của mủ cao su Thành phần Phần trăm (%) Cao su 35 – 40%. Protein 2% Quebrachilol 1%. Xà phòng, acid béo 1% Chất vô cơ 0,5%. Nước 50 – 60%. 2.1.2. Quy trình chế biến mủ cao su Phương pháp chế biến mủ cốm Trong công nghệ này, mủ nước từ vườn cây sau khi được đánh đông bằng acid và mủ đông vườn cây được đưa vào dây chuyền máy sơ chế để đạt kết quả sau cùng là các hạt cao su có kích thước trung bình 3 mm trước khi đưa vào lò sấy. Cao su sau khi sấy được đóng thành bành có trọng lượng 33,3 kg hay 35 kg tùy theo yêu cầu của khách hàng. Phương pháp này cũng được sử dụng để chế biến cao su cốm từ mủ đông phát sinh từ mủ skim. Hình 2.1: Sơ đồ chế biến mủ cốm Công đoạn xử lý nguyên liệu: mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammonia, sau đó được đưa về xả vào bể chứa, trộn đều bằng máy khuấy. Tiếp theo mủ nước được dẫn vào các mương đánh đông bằng các máng dẫn bằng inox, ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5%. Công đoạn gia công cơ học: mủ đông trong các mương đánh đông được đưa qua máy cán, máy kéo, máy cán tạo tờ, máy cắt băm cốm để cuối công đoạn tạo ra các hạt cao su cốm sau đó sẽ được rửa sạch trong hồ chứa mủ. Công đoạn sấy: nhờ hệ thống bơm thổi rửa và hệ thống phân phối mủ tự động có sàn rung để làm ráo nước và tạo độ xốp cho mủ, sau đó mủ được cho vào xe đẩy để đưa vào lò sấy ở nhiệt độ 110 – 120 0C trong khoảng 90 phút thì mủ chín và vận chuyển ra khỏi lò sấy. Công đoạn hoàn thiện sản phẩm: mủ được quạt nguội, đem cân và ép bánh với kích thước và trọng lượng theo tiêu chuẩn TCVN 3769 – 83 (33,3 kg mỗi bánh). Các bánh cao su được bọc bằng bao PE và đưa vào kho trữ sản phẩm. Hóa chất cho vào theo từng công đoạn mà chủ yếu là khâu đánh đông, khâu trộn hóa chất: NH3 chống đông và khử khuẩn. Ở khâu trộn hóa chất thì tùy theo từng mùa, từng loại sản phẩm mà chủng loại, thành phần, liều lượng cho vào thay đổi khác nhau, nhưng chủ yếu là: Na2S2O3 để chống oxi hóa, HNS giúp ổn định độ nhớt, Pepsin TMD nhằm cắt mạch phân tử. Ngoài ra còn có Metabbisulfatnatri, Phenol, Canxiclorua… Ở khâu đánh đông: CH3 – COOH, NaHS … 2.2. Thành phần và tính chất của nước thải chế biến mủ cao su 2.2.1. Thành phần nước thải Trong chế biến cao su cốm, nước thải sinh ra ở các công đoạn khuấy trộn, làm đông và gia công cơ học. Nước thải ra từ bồn khuấy trộn là nước rửa bồn và dụng cụ, là loại nước thải chứa nồng độ chất ô nhiễm thấp với ít mủ cao su. Còn nước thải từ các mương đông tụ chứa một lượng lớn chất hữu cơ, có pH thấp vì phần lớn là serum được tách ra khỏi mủ trong quá trình đông tụ và có châm axit. Nước thải từ công đoạn gia công cơ học cũng chứa các chất ô nhiễm tương tự nhưng ở nồng độ thấp hơn , có nguồn gốc từ nước rửa được phun vào khối cao su trong quá trình gia công cơ học để loại bỏ tiếp tục serum, axit và các chất bẩn. 2.2.2. Tính chất đặc trưng của nước thải Trong quá tình chế biến mủ cao su, nhất là khâu đánh đông mủ (quy trình chế biến mủ nước) các nhà máy chế biến mủ cao su thài ra một lượng lớn nước thải khoảng từ 600-1.800 m3 cho mỗi nhà máy với tiêu chuẩn sử dụng nước 20-30 m3/tấn DRC. Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acid acetic, đường, protein, chất béo... Hàm lượng COD đạt đến 2.500-35.000 mg/l, BOD từ 1.500-12.000 mg/ đã làm hầu hết các nguồn nước, tuy thực vật có thể phát triển, nhưng hầu hết các loại động vật nước đều không thể tồn tại. Bên cạnh việc gây ô nhiễm các nguồn nước (nước ngầm và nước mặt), các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy kỵ khí tạo thành H2S và mercaptan là những hợp chtấ không những không gây độc và ô nhiễm môi trường mà chúng còn là nguyên nhân gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và khu dân cư khu vực. Bảng 2.2: Thành phần hóa học của nước thải chế biến cao su (mg/l) Chỉ tiêu Khối từ mủ đông (mg/l) N hữu cơ 8,1 NH3 – N 40,6 NO3 –N Vết NO2 – N KPHN PO4 – P 12,3 Al Vết SO42- 10,3 Ca 4,1 Cu Vết Fe 2,3 K 48 Mg 8,8 Mn Vết Zn KPHN (Nguồn: Bộ môn chế biến, viện nghiên cứu cao su Việt Nam) Nhận xét kết quả trên: Hai thành phần quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử ký: hàm lượng muối SO42- và Ca2+. Khi hàm lượng 2 thành phần trên cao giảm hiệu quả xử lý. Nguyên nhân: Trong nước thải cao su, khi qua giai đoạn phân hủy kỵ khí SO42- è H2SO3 + H2S Trong giai đoạn hiếu khí, để oxy hóa một phân tử SO32- thành SO42- cần 2 phân tử oxy. Điều này giảm hiệu quả xử lý trong bể sinh học hiếu khí. Hàm lượng muối hòa tan Ca2+ cao, tạo thành lớp màng chắn không cho sự vận chuyển chất dinh dưỡng đến tế bào vi sinh vật. 2.3. Đánh giá về mức độ ô nhiễm môi trường của nhà máy chế biến cao su. 2.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm từ nhà máy: Ô nhiễm nước: Nước thải sinh hoạt: được thải ra từ quá trình giặt giũ, tắm rửa, vệ sinh của công nhân ở nhà máy. Nước thải công nghiệp: được thải ra từ các khâu sản xuất như đánh đông, cán, vắt, ép… Ô nhiễm không khí: Ô nhiễm mùi: Mùi trong nước thải thường gây ra bởi các khí được sản sinh trong quá trình phân huỷ vật chất hữu cơ. Mùi rõ rệt nhất rong nước thải bị phân huỷ kỵ khí thường là mùi cùa H2S, vốn là kết quả hoạt động của các vi khuẩn khử sunfat. Ngoài ra H2S củng là kết quả của sự phân huỷ cả kỵ khí lẫn hiếu khí các axit amin có chứa lưu huỳnh ở tạng thái khử. Các axit béo bay hơi (VFA) là sản phẩm của sự phân huỷ do vi sinh vật, chủ yếu là trong điều kiện kỵ khí, các lipid và phospholipid có trong chất ô nhiễm hữu cơ. Đây là những axit hữu cơ mạch thẳng chứa các nguyên tử cacbon và 1một nhóm caboncyl. Công thức tổng quát của các axít này là CnH2n+1COOH với số nguyên tử C từ 6 trở xuống. Các VAF có số nguyên tử C từ 4 đến 6 (butyric, valeric, caproic) có mùi tanh hôi. Các amin và các chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như các sunphua và mercaptan cũng có mùi đặc biệt khó chịu thường gặp trong nước thải chứa chất ô nhiễm hữu cơ. Khí thải từ buồng sấy: Do có sử dụng một lượng axit trong quá trình đánh đông, hơn nữa lại được sấy ở nhiệt độ 110 – 11000C, một lượng hơi khí độc hại sẽ phát sinh trong quá trình này. Thành phần chủ yếu là hơi axít và các loại hydrocacbon. Các khí thải khác: Khí thải từ các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu tới các cơ sở sản xuất, phương tiện xếp dỡ và vận chuyển nội bộ trong cơ sở. Khi hoạt động như vậy, các phương tiện vận tải với phương tiện tiêu thụ chủ yếu là xăng và dầu diezel sẽ thải ra môi trường một lượng khói thải chứa các chất ô nhiễm không khí. Thành phần khí thải chủ yếu là COx, NOx, SOx, cacbuahydro, aldehyde, bụi và quan trọng hơn cả là chì nếu các phương tiện này có sử dụng nguyên liệu pha chì. Chất thải rắn: Ở nhà máy chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động gồm có: Rác sinh hoạt sinh ra do hoạt động sinh hoạt của công nhân trong nhà máy bao gồm: thực phẩm, rau quả dư thừa, bọc nilon, giấy, lon, chai. Chất thải rắn sinh ra do quá trình sản xuất bao gồm các loại mủ cao su phế thải, các loại bao bì chứa hoá chất, phụ gia. Ngoài ra còn có các chất thải rắn là cắn bùn đất được cô đặc lại ở các hố ga và từ hệ thống xử lý nước. 2.3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm của nhà máy chế biến cao su. Hiện nay, hiện trạng ô nhiễm môi trường tại các nhà máy sơ chế cao su đang là vấn đề bức bách cần giải quyết kịp thời. Nước thải sơ chế cao su, sau thời gian tồn trữ vào khoảng 2 – 3 ngày, xảy ra hiện tượng phân huỷ, oxy hoá ảnh hưởng xấu đến môi trường. Nước thải ra nguồn gây ô nhiễm trầm trọng đối với nguồn nước màu, nước đục, đen ngôm, nổi ván lợn cợn, bốc mùi hôi thối nồng đặc. Hàm lượng chất hữu cơ khá cao, tiêu huỷ dưỡng khí cho quá trình tự huỷ, thêm vào đó cao su đông tụ nổi ván lên bề mặt ngăn cản oxy hoà tan dẫn đến hàm lượng DO rất bé, làm chết thuỷ sinh vật, hạn chế sự phát triển thực vật, nhất là ở những vị trí nước tù độ nhiễm bẩn còn biểu hiện rõ rệt. Tại nguồn tiếp nhận nước thải, do quá trình lên men yếm khí sinh ra các mùi hôi lan toả khắp vùng, gây khó thở, mêt mỏi cho dân cư, nước nguồn bị nhiễm bẩn không thể sử dụng cho sinh hoạt. 2.4. Các phương pháp xử lý nước thải Mục đích của xử lý nước thải: Mục đích chính là loại bỏ bớt những chất ố nhiễm có trong nước thải đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy định. Mức độ xử lý tùy thuộc vào các yếu tố sau: Xử lý để tái sử dụng Xử lý để thải ra môi trường Hầu hết nước thải được xử lý để thải ra môi trường, trong trường hợp này yêu cầu xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy định của từng khu vực khác nhau. Phương pháp xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý Phương pháp xử lý sinh học Các phương pháp và công trình thường được sử dụng trong xử lý nước thải cao su Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công trình đơn vị được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý nước thải cao su Quy trình xử lý Các công đoạn có thể áp dụng Cơ học Lọc qua song chắn rác hoạc lưới chắn Lắng cát Lắng cặn hữu cơ Tách các tạp chất nổi Làm thoáng Lọc Hoá học và hoá lý Trung hoà Oxy hoá và khử trùng… Đông tụ và keo tụ Tuyển nổi Hấp thụ và hấp phụ Trao đổi ion Các quá trình tách bằng màng Các phương pháp điện hoá Sinh học Các phương pháp hiếu khí Xử lý nước thải trong các công trình tự nhiên Xử lý nước thải trong các công trình nhân tạo - Các phương pháp yếm khí Các công trình thường được áp dụng trong xử lý nước thải cao su. 2.4.1. Phương pháp cơ học Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các chất này ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm, và lọc. Tùy theo kích thước tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp. Song chắn rác: Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác. Tại đây, các thành phần có kích thước lớn: lá cây, bao nilon, rác… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống, kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho cả hệ thống xử lý nước thải. Song chắn rác đươc làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 60o nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 85o nếu làm sạch bằng máy. Vận tốc qua song chắn rác giới hạn trong khoảng 0,6 – 1 m/s. Vận tốc cực tiểu 0,4 m/s, vận tốc cực đại dao động 0,75 – 1 m/s. Hình 2.2: Song chắn rác thủ công Bể lắng: Nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải hoặc cặn được tao ra từ quá trình keo tụ tao bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng 2). Trong bể lắng ngang, dòng nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,5 – 2,5 giờ. Hình 2.3: Bể lắng ngang Hình 2.4: Bể lắng 2 2.4.2. Phương pháp hóa học và hóa lý Trung hòa: Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng cho công nghệ tiếp theo. Để trung hòa nứơc thải chứa acid có thể sử dụng: NaOH, KOH, Na2CO3, đômômít (CaCO3.MgCO3),… Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của nước thải, chế độ thải nước và chi phí hóa chất sử dụng. Keo tụ: Trong nguồn nước, một phần các hạt tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1-10 µm. Các hạt này không nổi cũng không tách do đó tương đối khó tách loại. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dính kết giữa các hạt ngay trong khi khoảng cáh giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm do chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như: Al2(SO4)3, NaAlO2, FeCl3,… Để tăng hiệu quả của quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ. Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose… Hình 2.4: Bể kết tủa bông cặn 2.4.3. Phương pháp sinh học Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Có thể chia làm hai loại: Phương pháp xử lý kỵ khí: sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian, có thể biểu diễn đơn giản như sau: Vi sinh vật Chất hữu cơ → CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Xảy ra theo