Khóa luận Nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà, huyện Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước - Công suất 1,500 m

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC ------------o0o----------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ – HUYỆN BÙ GIA MẬP – TỈNH BÌNH PHƯỚC. CÔNG SUẤT 1500 M3/NGÀY.ĐÊM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ NGÀNH : C72 GVHD : Th.S NGUYỄN CHÍ HIẾU SVTH : NGUYỄN HỮU ÁNH MSSV : 207108001 LỚP : 07CMT TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7 - 2010 1. Ñaàu ñeà Khoaù luaän toát nghieäp: Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho nhaø maùy cheá bieán muû cao su Long Haø – Huyeän Buø Gia Maäp – Tænh Bình Phöôùc. Coâng suaát 1500 m3/ngaøy.ñeâm. 2. Nhieäm vuï (yeâu caàu veà noäi dung vaø soá lieäu ban ñaàu): - Tìm hieåu nguoàn goác, tính chaát ñaëc tröng, khaû naêng gaây oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi cheá bieán muû cao su Nhaø maùy cheá bieán muû cao su Long Haø. - Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp cheá bieán cao su. - Löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp cho nhaø maùy cheá bieán muû cao su Long Haø. - Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù. 3. Ngaøy Khoaù luaän toát nghieäp : 5/4/2010 4. Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: 14/7/2010 5. Hoï teân ngöôøi höôùng daãn Phaàn höôùng daãn TH.S NGUYEÃN CHÍ HIEÁU Toàn bộ Noäi dung vaø yeâu caàu KLTN ñaõ ñöôïc thoâng qua Boä moân. Ngaøy thaùng naêm 20 CHUÛ NHIEÄM BOÄ MOÂN NGÖÔØI HÖÔÙNG DAÃN CHÍNH (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑH KTCN TPHCM COÄNG HOAØ XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM ÑOÄC LAÄP - TÖÏ DO – HAÏNH PHUÙC ------------------------ KHOA: MOÂI TRÖÔØNG VAØ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC BOÄ MOÂN: MOÂI TRÖÔØNG NHIEÄM VUÏ KHOÙA LUẬN TOÁT NGHIEÄP HOÏ VAØ TEÂN : NGUYEÃN HÖÕU AÙNH MSSV : 207108001 NGAØNH : KYÕ THUAÄT MOÂI TRÖÔØNG LÔÙP : 07CMT PHAÀN DAØNH CHO KHOA, BOÄ MOÂN Ngöôøi duyeät (chaám sô boä): ............................ ........................................................................ Ñôn vò: ............................................................ Ngaøy baûo veä: .................................................. Ñieåm toång keát ................................................. Nôi löu tröõ Khoaù luaän toát nghieäp: .................. ........................................................................ LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp cuối khóa học là một trong những điều kiện quyết định của quá trình học tập, đó là khoảng thời gian không dài nhưng cũng đủ để tổng hợp những kiến thức đã học cũng như những kiến thức chuyên ngành trước khi tốt nghiệp. Để Khóa luận tốt nghiệp đạt kết quả tốt, ngoài sự cố gắng của bản thân còn có sự ủng hộ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè, gia đình và người thân. Lời đầu tiên trước khi trình bày nôi dung Khóa luận tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả Thầy Cô trong khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học – những người đã cung cấp và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập ở trường. Lời biết ơn sâu sắc tới Cô Th.S Nguyễn Chí Hiếu đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện Khóa Luận tốt nghiệp, những kiến thức mà cô đã cung cấp cho em là hành trang quý báu cho em bước vào đời sau này. Lòng biết ơn sâu sắc tới Bố Mẹ, anh em và người thân trong gia đình đã tạo điều kiện, quan tâm lo lắng cho em trong suốt quá trình học tập. Em cũng xin chân thành cảm ơn các chú, các anh ở Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà – Công ty cao su Phú Riềng – Huyện Bù Gia Mập – Tỉnh Bình Phước đã giúp đỡ, cung cấp cho em những tài liệu, những số liệu có ích giúp em hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, các anh chị đi trước cũng đã giúp đỡ em rất nhiều. Em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM ngày 10 tháng 7 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Ánh DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh đặc tính của cao su thiên nhiên và cao su nhân tạo ......................... 6 Bảng 1.2: Thành phần hoá học trong Latex................................................................... 11 Bảng 1.3: Bảng các nguyên tố khoáng chất có trong latex ........................................... 12 Bảng 1.4: Mức tiêu thụ cao su thiên nhiên theo công dụng .......................................... 18 Bảng 2.1: Các chỉ tiêu hóa lý của cao su SVR(theo TCVN 3769:2004) ...................... 23 Bảng 2.2: Nồng độ NH3, H2S trong không khí ở một số nhà máy chế biến cao su ...... 35 Bảng 3.1: Các giai đoạn keo tụ tạo bông ....................................................................... 50 Bảng 3.2: Hệ thống xử lý nước thải ở một số nước Đông Nam Á ................................ 54 Bảng 3.3: Công nghệ xử lý nước thải hiên có tại các nhà máy chế biến cao su thuộc tập đoàn cao su Việt Nam .................................................................................... 57 Bảng 4.1: Thông số nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà .......................... 59 Bảng 4.2: Đánh giá ưu nhược điểm của từng phương án .............................................. 61 Bảng 5.1: Các thông số thiết kế bể gạn mủ ................................................................... 66 Bảng 5.2: Các thông số thiết kế bể điều hòa ................................................................. 70 Bảng 5.3: Số liệu thiết kế bể keo tụ tạo bông ................................................................ 75 Bảng 6.1: Chi phí diện tích mặt bằng xây dựng ............................................................ 88 Bảng 6.2: Chi phí xây dựng các công trình ................................................................... 89 Bảng 6.3: Chi phí mua và lắp đặt thiết bị sản xuất tại Việt nam ................................... 90 Bảng 6.4: Chi phí mua và lắp đặt thiết bị nhập của nước ngoài .................................... 92 Bảng 7.1: Một số sự cố thường gặp khi vận hành hệ thống và cách khắc phục............ 98 Bảng 7.2: Các sự cố thường gặp ở thiết bị và cách khắc phục ...................................... 101 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất cao su ly tâm ........................................................ 15 Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ chế biến cao su cốm ........................................................... 16 Hình 1.3:Sơ đồ công nghệ chế biến mủ tờ .................................................................... 17 Hình 2.1: Sơ đồ quy trình chế biến cao su cốm từ mủ nước ......................................... 24 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình chế biến cao su cốm từ mủ tạp ............................................ 25 Hình 3.1: Cấu tạo song chắn rác .................................................................................... 43 Hình 3.2: Bể điều hòa .................................................................................................... 44 Hình 3.3: Cấu tạo bể lắng ngang ................................................................................... 45 Hình 3.4: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng ........................................................................... 46 Hình 3.5: Bể lọc nhanh .................................................................................................. 47 Hình 3.6: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo ......................................................... 49 Hình 3.7: Bể lọc sinh học nhỏ giọt ................................................................................ 52 Hình 3.8: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su tại Malaysia .................... 55 Hình 4.1: Sơ đồ xử lý nước thải được đề xuất theo phương án 1 .................................. 60 Hình 4.2: Sơ đồ xử lý nước thải được đề xuất theo phương án 2 .................................. 60 Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Long Hà..... 63 Hình 5.1: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank và lắng 2 .................................................... 77 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT - BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy sinh hoá, mgO2/l - COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu o6xy hoá học, mgO2/l - DO : Dissolved Oxygen – Oxy hoà tan, mgO2/l - SS : Suspended Solid – Hàm lượng chất rắn lơ lửng - TSS : Total Suspended Solid – tổng chất rắn lơ lửng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề ...................................................................................................................1 2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................................1 3. Nội dung đề tài.............................................................................................................2 4. Giới hạn của đề tài ......................................................................................................2 5. Phương pháp thực hiện ...............................................................................................2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN CAO SU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CAO SU .....................................................................................3 1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển ngành công nghiệp cao su ở Việt nam .......3 1.1.2. Triển vọng sử dụng và phát triển cao su thiên nhiên ở Việt Nam và trên thế giới ............................................................................................................................4 1.2. THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT CỦA MỦ NƯỚC. ...................................................7 1.2.1. Thành phần của mủ nước ................................................................................7 1.2.2. Cấu trúc thể giao trạng .....................................................................................7 1.2.3. Phân tử cao su ..................................................................................................8 1.2.4. Tính chất vật lý của mủ nước ...........................................................................9 1.2.5. Tính chất sinh hoá ..........................................................................................10 1.2.6. Thành phần hoá học .......................................................................................11 1.3. KỸ THUẬT KHAI THÁC CAO SU ....................................................................13 1.3.1. Kỹ thuật khai thác mủ cao su .........................................................................13 1.3.2. Bảo quản mủ ..................................................................................................13 1.3.3. Thu gom mủ ...................................................................................................14 1.3.4. Tiếp nhận mủ ở nhà máy ................................................................................14 1.4. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU ..............................................................14 1.4.1. Công nghệ chế biến cao su ly tâm..................................................................15 1.4.2. Chế biến cao su cốm ......................................................................................16 1.4.3. Công nghệ sơ chế mủ tờ .................................................................................17 1.4.4. Chế biến, sản xuất các sản phẩm từ cao su thiên nhiên .................................17 1.4.5. Một số chủng loại cao su đặc biệt ..................................................................19 1.4.5.1. Cao su MG .............................................................................................19 1.4.5.2. Cao su SP ...............................................................................................19 1.4.5.3. Cao su DPNR ........................................................................................19 1.4.5.4. Cao su ERN ...........................................................................................20 1.4.5.5. Cao su SUMAR .....................................................................................20 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ - BÌNH PHƯỚC 2.1. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ ...................21 2.1.1. Giới thiệu về công ty cao su Phú Riềng .........................................................21 2.1.2. Giới thiệu về nhà máy chế biến mủ cao su Long Hà .....................................21 2.1.3. Tình hình phát triển kinh doanh .....................................................................22 2.1.4. Chủng loại sản phẩm ......................................................................................22 2.1.5. Thị trường tiêu thụ sản phẩm .........................................................................23 2.2. QUY TRÌNH CHẾ BIẾN MỦ TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ ....................................................................................................................23 2.2.1. Tiếp nhận mủ ở nhà máy ................................................................................26 2.2.1.1. Đối với mủ nước ....................................................................................26 2.2.1.2. Đối với mủ tạp .......................................................................................26 2.2.2. Xử lý và làm đông đặc mủ nước ....................................................................26 2.2.3. Cán ủ nguyên liệu mủ tạp ..............................................................................28 2.2.4. Công đọan gia công cơ học ............................................................................29 2.2.4.1. Đối với mủ nước ....................................................................................29 2.2.4.2. Đối với mủ tạp .......................................................................................30 2.2.5. Công đọan gia công nhiệt ...............................................................................31 2.2.6. Công đoạn hoàn tất sản phẩm ........................................................................32 2.3. CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ ..............................................................................................................34 2.3.1. Các vấn đề về ô nhiễm không khí ..................................................................34 2.3.1.1. Ô nhiễm bụi ...........................................................................................34 2.3.1.2. Ô nhiễm mùi ..........................................................................................35 2.3.1.3. Ô nhiễm tiếng ồn ...................................................................................36 2.3.1.4. Ô nhiễm nhiệt ........................................................................................36 2.3.2. Các vấn đề về chất thải rắn ............................................................................36 2.3.2.1. Rác thải sinh hoạt ..................................................................................36 2.3.2.2. Chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại ...................................36 2.3.3. Chất thải rắn công nghiệp và chất thải nguy hại ............................................37 2.3.3.1. Nước thải sinh hoạt ................................................................................37 2.3.3.2. Nước mưa chảy tràn ..............................................................................37 2.3.3.3. Nước thải sản xuất .................................................................................37 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU 3.1. CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU ................42 3.1.1. Phương pháp xử lý cơ học .............................................................................42 3.1.1.1. Song chắn rác ........................................................................................42 3.1.1.2. Hầm tiếp nhận ........................................................................................43 3.1.1.3. Bể điều hòa ............................................................................................43 3.1.1.4. Bể lắng ...................................................................................................44 3.1.1.5. Lọc .........................................................................................................47 3.1.2. Phương pháp xử lý hóa học ............................................................................47 3.1.2.1. Phương pháp keo tụ ...............................................................................48 3.1.2.2. Phương pháp tạo bông ...........................................................................48 3.1.3. Phương pháp xử lý sinh học ...........................................................................50 3.1.3.1. Bể Aerotank ...........................................................................................51 3.1.3.2. Bể lọc sinh học ......................................................................................52 3.2. MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU HIỆN NAY ...................................................................................................53 3.2.1. Các công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su ở nước ngoài .......................53 3.2.2. Công nghệ xử lý nước thải cao su trong nước ...............................................56 CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU LONG HÀ 4.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ........................................................................................59 4.2. ĐỂ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU LONG HÀ .................................................................................60 4.3. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ..............................................................63 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 5.1. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ................................................................................64 5.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC ........................................................64 5.2.1. Song chắn rác .................................................................................................64 5.2.2. Bể gạn mủ ......................................................................................................64 5.2.3. Bể điều hòa .....................................................................................................67 5.2.3.1. Kích thước của bể điều hoà ...................................................................67 5.2.3.2. Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hoà ..........................................67 5.2.3.3. Tính máy thổi khí cấp cho bể điều hoà .................................................69 5.2.3.4. Tính bơm nhúng chìm trong bể điều hòa ..............................................70 5.2.3.5. Hiệu quả xử lý của bể điều hòa .............................................................71 5.2.4. Bể keo tụ - tạo bông .......................................................................................71 5.2.5. Bể lắng 1 ........................................................................................................72 5.2.6. Bể Aeroten .....................................................................................................76 5.2.7. Bể lắng 2 ........................................................................................................83 5.2.8. Bể khử trùng ...................................................................................................86 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KI