Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 1 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN MỤC LỤC MỤC LỤC....................................................................................................................................... 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................................... 4 DANH SÁCH CÁC BẢNG ........................................................................................................... 5 DANH SÁCH CÁC HÌNH ............................................................................................................ 6 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7 1.1 Đặt vấn đề: ............................................................................................................................ 7 1.2 Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................................... 7 1.3 Mục đích nghiên cứu ........................................................................................................... 7 1.4. Nội dung của luận văn. ....................................................................................................... 8 1.5. Phương pháp thực hiện ...................................................................................................... 8 1.5.1 Phương pháp luận ......................................................................................................... 8 1.5.2 Phương pháp thu thập số liệu ....................................................................................... 8 1.5.3 Phương pháp phân tích và lấy mẫu .............................................................................. 8 1.5.4 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................................. 8 1.6. Phạm vi – giới hạn đề tài .................................................................................................... 8 1.7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 9 1.7.1 Ý nghĩa khoa học ........................................................................................................... 9 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................................ 9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO SU VÀ CÔNG TY CAO SU HƯNG THỊNH ............................................................................................................................. 10 2.1. Tổng quan công nghiệp cao su ......................................................................................... 10 2.1.1 Khái quát : ................................................................................................................... 10 2.1.2 Sản phẩm từ cao su thiên nhiên. ................................................................................. 10 2.1.3 Tổng quan về cây cao su. ............................................................................................ 11 2.1.3.1 Nguồn gốc. ............................................................................................................ 11 2.1.3.2 Mủ cao su. .............................................................................................................. 11 2.2 Giới thiệu công ty cao su Hưng Thịnh ............................................................................. 13 2.2.1 Điều kiện tự nhiên ....................................................................................................... 13 2.2.1.1 Vị trí địa lý ............................................................................................................. 13 2.2.1.2 Đặc điểm khí hậu ................................................................................................... 13 2.2.1.3 Thủy văn ................................................................................................................. 14 2.2.2 Cơ sở hạ tầng ............................................................................................................... 14 2.2.3. Vài nét về công ty ........................................................................................................ 14 2.2.4. Tổng quan về sản xuất của nhà máy ......................................................................... 15 2.2.5. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến mủ cao su ...................... 18 2.2.6. Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải: ................................................................ 21 CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU – ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY HƯNG THỊNH ................... 23 3.1.Công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su ............................................................. 23 3.1.1. Đặc điểm, tính chất của nước thải chế biến mủ cao su. ........................................... 23 3.1.2.Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su. ................................ 23 3.1.2.1 Các phương pháp xử lý vật lý ................................................................................ 23 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 2 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 3.1.2.2 Các phương pháp xử lý hóa học ............................................................................ 26 3.1.2.3 Các phương pháp xử lý sinh học: .......................................................................... 29 3.1.3 Một số công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su .................................................... 34 3.1.3.1 Trên thế giới .......................................................................................................... 34 3.1.3.2 Tại Việt Nam .......................................................................................................... 35 3.2 Cơ sở thiết kế ...................................................................................................................... 36 3.2.1. Khả năng phân hủy sinh học của nước thải cao su. ................................................ 36 3.2.2. Yêu cầu công nghệ. ..................................................................................................... 36 3.3 Thành phần nước thải và yêu cầu xử lý ........................................................................... 37 3.3.1 Thành phần nước thải. ................................................................................................ 37 3.3.2 Yêu cầu xử lý ................................................................................................................ 38 3.4. Lựa chọn công nghệ .......................................................................................................... 38 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN ...................................................................... 43 4.1.Tính toán phương án I ....................................................................................................... 43 4.1.1 Sơ đồ công nghệ phương án I. .................................................................................. 43 4.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án I. ........................................................ 43 4.1.3 Tính toán các công trình đơn vị .................................................................................. 44 4.1.3.1 Song chắn rác. ....................................................................................................... 44 4.1.3.2. Hố bơm .................................................................................................................. 48 4.1.3.3. Bể khuấy trộn ........................................................................................................ 49 4.1.3.4. Bể tạo bông. .......................................................................................................... 50 4.1.3.5. Bể lắng 1. .............................................................................................................. 52 4.1.3.6. Bể gạn mủ ............................................................................................................. 56 4.1.3.7. Bể tuyển nổi ........................................................................................................... 57 4.1.3.8. Bể điều hòa ........................................................................................................... 65 4.1.3.9. Bể UASB................................................................................................................ 67 4.1.3.10. Bể trung gian....................................................................................................... 75 4.1.3.11. Bể bùn hoạt tính (Aeroten) xáo trộn hoàn toàn .................................................. 75 4.1.3.12. Bể lắng 2: ............................................................................................................ 84 4.1.3.13. Bể tiếp xúc: ......................................................................................................... 87 4.1.3.14. Sân phơi bùn: ...................................................................................................... 88 4.2.Tính toán phương án II ..................................................................................................... 89 4.2.1 Sơ đồ công nghệ phương án II. ................................................................................. 89 4.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án II. ...................................................... 90 4.2.2.1 Bể điều hòa ............................................................................................................ 90 4.2.2.2. Mương oxy hóa ..................................................................................................... 93 4.2.2.3. Bể lắng 2: .............................................................................................................. 98 4.2.2.4. Sân phơi bùn: ...................................................................................................... 101 CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG ................. 103 5.1 Kinh tế ............................................................................................................................... 103 5.1.1 Phương án 1:.............................................................................................................. 103 5.1.1.1. Chi phí xây dựng. ................................................................................................ 103 5.1.1.2. Chi phí lắp đặt thiết bị. ....................................................................................... 104 5.1.1.3. Chi phí hoá chất .................................................................................................. 105 5.1.1.4. Chi phí điện năng: .............................................................................................. 106 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 3 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 5.1.1.5 Chi phí công nhân. ............................................................................................... 106 5.1.1.6 Chi phí sửa chữa, thí nghiệm ............................................................................... 106 5.1.1.7 Tổng chi phí cho 1m3 nước thải ........................................................................... 106 5.1.2 Phương án 2:.............................................................................................................. 107 5.1.2.1. Chi phí xây dựng. ................................................................................................ 107 5.1.2.2. Chi phí lắp đặt thiết bị. ....................................................................................... 107 5.1.2.3. Chi phí hoá chất .................................................................................................. 108 5.1.2.4. Chi phí điện năng: .............................................................................................. 109 5.1.2.5 Chi phí công nhân. ............................................................................................... 110 5.1.2.6 Chi phí sửa chữa, thí nghiệm ............................................................................... 110 5.1.2.7 Tổng chi phí cho 1m3 nước thải ........................................................................... 110 5.2 Kỹ thuật ............................................................................................................................ 110 5.3 Môi trường ........................................................................................................................ 111 5.4 Lựa chọn phương án. ....................................................................................................... 111 Chương 6: QUẢN LÝ - VẬN HÀNH ....................................................................................... 112 6.1. Quản lý ............................................................................................................................. 112 6.2 Những sự cố và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành. ...................................... 112 Chương 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .................................................................................... 114 7.1 Kết luận. ............................................................................................................................ 114 7.2 Kiến nghị. .......................................................................................................................... 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 115 PHỤ LỤC: DANH MỤC BẢN VẼ ........................................................................................... 116 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 4 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hoá COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hoá hoá học pH : Chỉ tiêu dùng đánh giá tính axít hay bazơ SS : Suspended Solid – Hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS : Total Suspended Solid (tổng chất rắn lơ lửng) VSS : Volatile Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi) MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid - Chất rắn lửng trong bùn lỏng MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi trong bùn lỏng VS : Chất rắn bay hơi TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam XLNT : Xử lý nước thải BTCT : Bê tông cốt thép T.S : Tiến sĩ Th.S : Thạc sĩ UASB :Upflow Anaerobic Sludge Blanket LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 5 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 : Thành phần hóa học và vật lý của cao su Việt Nam Bảng 2.2 : Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến mủ cao su ở các dây chuyền sản xuất Bảng 2.3 : Mức độ ô nhiễm nước thải tại các nhà máy chế biến cao su. Bảng 2.4 : Một số chất gây mùi hôi thường gặp trong nước thải. Bảng 2.5 : So sánh hàm lượng các chất ô nhiễm giữa nước thải chế biến cao su và nước thải đô thị. Bảng 2.6 : Chất lượng tổng quát của nước thải chế biến cao su sau xử lý (mg/l). Bảng 3.1 : Một số công trình xử lý nước thải cao su ở Malaysia Bảng 3.2 : Hệ thống các công nghệ xử lý nước thải cao su tại một số nhà máy Bảng 4.1 : Các thông số tính toán bể lắng đợt 1 Bảng 4.2 : Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi thổi khí Bảng 4.3 : Bảng xác định dung tích bể điều hòa Bảng 4.4 : Các thông số thiết kế bể UASB Bảng 4.5 : Tải trọng thể tích chất hữu cơ của bể UASB bùn hạt và bùn bông ở các hàm lượng COD vào và tỉ lệ chất không tan khác nhau. Bảng 4.6 : Công suất hòa tan ôxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn Bảng 4.7 : Các dạng khuấy trộn bể điều hòa Bảng 4.8 : Đặc tính kỹ thuật của tuabin dạng đĩa cánh phẳng Bảng 5.1 : Chi phí xây dựng phương án 1 Bảng 5.2 : Chi phí lắp đặt thiết bị phương án 1 Bảng 5.3 : Chi phí điện năng phương án 1 Bảng 5.4 : Chi phí xây dựng phương án 2 Bảng 5.5 : Chi phí lắp đặt thiết bị phương án 2 Bảng 5.6 : Chi phí điện năng phương án 2 Bảng 5.7 : So sánh các phương án LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 6 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 : Sơ đồ dây chuyền chế biến mủ cốm Hình 2.2 : Sơ đồ dây chuyền chế biến mủ ly tâm Hình 3.1 : Sơ đồ công nghệ phương án 1 Hình 3.2 : Sơ đồ công nghệ phương án 2 Hình 4.1 : Chi tiết song chắn rác Hình 4.2 : Cấu tạo bể khuấy trộn Hình 4.3 : Hệ thống bể khuấy trộn – bể tạo bông Hình 4.4 : Cấu tạo ống trung tâm bể lắng 1 Hình 4.5 : Cấu tạo mương oxy hóa LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 7 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Ngành công nghiệp sản xuất và chế biến cao su hiện nay là một trong những ngành công nghiệp hàng đầu, có tiềm năng phát triển vô cùng to lớn, đóng một vai trò quan trọng góp phần phát triển nền kinh tế quốc dân. Cao su được dùng hầu hết trong các lĩnh vực phục vụ cho nhu cầu nhiên liệu công nghiệp và xuất khẩu. Ở nước ta, ngành công nghiệp sơ chế mủ cao su đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ giai đoạn sơ chế thủ công tại các nông trại nhỏ, phát triển đến ngày nay với dây truyền ngày càng hoàn thiện, cho ra sản phẩm đồng nhất, chất lượng cao đạt tiêu chuẩn quốc tế. Bên cạnh đó, còn có sự quan tâm của Nhà nước, ngành công nghiệp cao su ngày càng phát triển mạnh, thị trường tiêu thụ sản phẩm cao su của Việt Nam tiếp tục được mở rộng. Hiện nay cao su Việt Nam đã có mặt trên 30 nước trên Thế giới. Ngoài tiềm năng công nghiệp, cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc, bảo vệ đất tránh bị rửa trôi, xói mòn hạn chế ô nhiễm, cải thiện môi trường. Tuy nhiên ngành công nghiệp chế biến cao su lại gây ra những tác động xấu đến môi trường. Nước thải từ các nhà máy chế biến mủ cao su có hàm lượng chất hữu cơ cao gây nhiễm bẩn, ảnh hưởng lớn đến vệ sinh môi trường. Nước thải từ các nhà máy với khối lượng lớn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến khu vực dân cư, ảnh hưởng đến sức khỏe, đời sống của nhân dân trong khu vực. Mùi hôi thối, độc hại từ những hóa chất sử dụng cho công nghệ chế biến cũng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống nhân dân và sự phát triển của động thực vật xung quanh nhà máy. Do đó, nếu không có những biện pháp xử lý triệt để mà xả trực tiếp lượng nước thải vào các nguồn tiếp nhận như sông, suối, ao, hồ và các tầng nước ngầm thì sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng đến môi trường xung quanh. 1.2 Tính cấp thiết của đề tài Như đã nêu trên, ngành công nghiệp chế biến mủ cao su là một trong những ngành có mức độ gây ô nhiễm cao: Khí (hơi hóa chất độc hại), lưu lượng nước thải lớn với hàm lượng chất hữu cơ cao gây ô nhiễm môi trường nước, gây mùi hôi thối,.... Bên cạnh đó, cùng với chủ trương bảo vệ môi trường của Nhà nước – Căn cứ “Nghị định số 175/CP, ngày 18/10/1994 của Thủ tướng Chính phủ về Hướng dẫn thi hành luật Bảo vệ môi trường, nhằm tăng cường công tác bảo vệ môi trường trên toàn thể lãnh thổ” thì việc nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho các công ty là vấn đề cấp thiết, vừa tuân thủ luật lệ của nhà nước vừa góp phần bảo vệ môi trwowngfvaf bảo vệ sức khỏe của cả cộng đồng. 1.3 Mục đích nghiên cứu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su Hưng Thịnh với yêu cầu đặt ra nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải (TCVN 5945-1995) cho nước thải loại B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 8 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN và TCVN 6584 -2001 Từ đề tài được lựa chọn sẽ góp phần củng cố những kiến thức đã học, phục vụ cho việc học tập và công tác sau này. 1.4. Nội dung của luận văn. Các nông dung nghiên cứu của đề tài bao gồm: - Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và phương pháp xử lý nước thải trong ngành chế biến mủ cao su. - Khảo sát, phân tích, thu thập số liệu về nhà máy chế biến mủ cao su Hưng Thịnh - Lựa chọn công nghệ, tính toán chi tiết chi phí nhằm tiết kiệm kinh phí phù hợp với điều kiện của nhà máy. 1.5. Phương pháp thực hiện 1.5.1 Phương pháp luận Nước thải từ nhà máy cao su Hưng Thịnh gồm nước thải sản xuất và sinh hoạt. Trong thành phần nước thải sản xuất, chủ yếu là cá thành phần acid, chất rắn lơ lửng, các họp chất hữu co với nồng độ cao, các dẫn xuất amin chứa lưu huỳnh... khi bị vi sinh vật phân hủy sẽ gây ra mùi hôi thối. Nếu không được xử lý triệt để trước khi thải ra ngoài môi trường sẽ gây nhiều nguy hại, tác động tiêu cực đến môi trường đất, nước và đặc biệt là sức khỏe con người. Như vậy, luận văn này sẽ tập trung nghiên cứu thành phần nước thải và cá biện pháp xử lý. Từ đó đưa ra công nghệ thích hợp để giảm ô nhiễm đến mức chấp nhận được 1.5.2 Phương pháp thu thập số liệu Tiến hành thu thập số liệu có liên quan (từ các đề tài đã được nghiên cứu, các sách có liên quan), khảo sát thực tế công ty, thu thập số liệu và phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải. 1.5.3 Phương pháp phân tích và lấy mẫu Tiến hành lấy mẫu và đảm bảo theo quy định. Dùng cá phương pháp phân tích theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định và tiêu chuẩn hiện hành để phân tích các thông số ô nhiễm có trong nước thải. 1.5.4 Phương pháp xử lý số liệu Phần mềm sử dụng để xử lý số liệu: Phần mềm Excel 1.6. Phạm vi – giới hạn đề tài Địa điểm: Công ty TNHH Hưng Thịnh - Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh Thời gian nghiên cứu: 12 Tuần LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 9 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 1.7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.7.1 Ý nghĩa khoa học - Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến cao su, từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn - Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề đài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho các nhà máy chế biến cao su - Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên môi trường. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 10 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO SU VÀ CÔNG TY CAO SU HƯNG THỊNH 2.1. Tổng quan công nghiệp cao su 2.1.1 Khái quát : Trong những năm gần đây, do sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, nhu cầu tiêu thụ cao su tự nhiên trên thế giới ngày càng tăng, cùng với sư gia tăng tiêu thụ, giá bán cao su đã chế biến cũng tăng. Tại Việt Nam, ngành cao su cũng được nhà nước và các đối tác nước ngoài quan tâm đầu tư bằng vốn tự có và vốn nước ngoài. Đến năm 1997, diện tích trồng cây cao su ở nước ta đạt gần 300.000 ha, với sản lượng khỏang 185.000 tấn. Theo quy hoạch tổng thể, với nguồn vốn vay của ngân hàng thế giới, đến năm 2010 diện tích cay cao su sẽ đạt tới 700.000 ha và san lượng cao su sẽ khoảng 300.000 tấn. Hiện nay để chế biến hết số mủ cao su thu hoạch được, hơn 24 nhà máy chế biến mủ cao su với công suất từ 500 đến 12.000 tấn/năm đã đuợc nâng cấp và xây dựng mơi tại nhiều tỉnh phía Nam, chủ yếu là tập trung ở cac tỉnh miền Đông Nam bộ như Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước. Bên cạnh đó, một số nhà máy chế biến mủ cao su cũng đã và đang được hình thành bằng nguồn vốn vay của ngân hàng thế giới. 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 lam việc trong nhà máy và hàng trăm ngàn công nhân làm việc trong các nông trường cao su. Trong quá trình chế biến mủ cao su, nhất là khâu đánh đông mủ (đối với quy trình chế biến mủ nước) và khâu ly tâm mủ (đối với quy trình sản xuất mủ ly tâm) các nhà máy chế biến mủ cao su đã thải ra hàng ngày 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/l đã làm ô nhiễm 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 kị khí tạo thành H2S và mercaptan là những hợp chất không những 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 dân cư khu vực 2.1.2 Sản phẩm từ cao su thiên nhiên. Trong các nguyên liệu chủ chốt của ngành công nghiệp, cao su xếp vị trí thứ tư sau dầu mỏ, than đá và gang thép. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên đa dạng, chia làm 5 nhóm chính: + Cao su làm vỏ ruột xe: xe tải, xe hơi , xe gắn máy, xe đạp, máy cày và các loại LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 11 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN máy nông nghiệp, máy bay… chiếm 70 % tổng lượng cao su thiên nhiên trên thế giới. + Cao su công nghiệp dùng làm các băng chuyền tải, đệm, để giảm sóc, khớp nối, lớp cách nhiệt, chống ăn mòn trong các bể phản ứng ở nhiệt độ cao… chiếm 7% tổng lượng cao su. + Các ứng dụng hàng ngày rất quan trọng như : Áo mưa, giày dép, mủ, ủng, phao bơi lội, phao cứu nạn… nhóm này chiếm 8% tổng lượng cao su. + Cao su xốp dùng làm gối, đệm, thảm trải sàn … nhóm này chiếm 5%. + Một số sản phẩm: dụng cu y tế, dụng cụ phẫu thuật, thể dục thể thao, dây thun, chất cách điện, dụng cụ nhà bếp, tiện nghi gia đình, keo dán… nhóm này chiếm khoảng 10%. 2.1.3 Tổng quan về cây cao su. 2.1.3.1 Nguồn gốc. Cây cao su được tìm thấy ở Mỹ bởi Columbus trong khoảng năm 1493 – 1496. Brazil là quốc gia xuất khẩu cao su đầu tiên vào thế kỷ thứ 19 (Websre and Baulkwill, 1989). Ở Việt Nam, cây cao su (Hevea brasiliensis) đầu tiên được trồng vào năm 1887. 2.1.3.2 Mủ cao su. 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 carbohydrate. Cấu trúc hoá học của cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene): CH2C = CHCH2 – CH2C = CHCH2 = CH2C = CHCH2 CH3 CH3 CH3 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 12 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Bảng 2.1: Thành phần hóa học và vật lý của cao su Việt Nam Thành phần Phần trăm (%) Cao su Protein Đường Muối khoáng Lipit Nước Mật độ cao su Mật độ serium 28 – 40 2,0 – 2,7 1,0 – 2,0 0,5 0,2 – 0,5 55 – 65 0,932 – 0,952 1,031 – 1,035 (Nguồn: Bộ môn chế biến, viện nghiên cứu cao su Việt Nam) Tất cả các thông số được biểu diễn bằng tỷ lệ phần trăm trọng lượng ướt. Trọng lượng riêng tấn/m3. - Cấu trúc tính chất của thể giao trạng: Tổng quat, latex được tạo bởi những phân tử phân tán cao su (pha bị phân tán) nằm lơ lưng trong chất lỏng (pha phân tán) gọi la serum.Tính phân tán ổn định này có được là do các protein bị những phần tử phân tán cao su trong latex hút lấy, ion cùng điện tích sẽ phát sinh lực này giữa các hạt tử cao su. + Pha phân tán - Serum: Serum có chứa một phần là những chất hợp thành trong thể giao trạng, chủ yếu là protein, phospholipit, một phần là những hợp chất tạo thành dung dịch thật như: muối khoáng, heterosid với methyl-1 inositol hoặc quebrachitol và các acid amin với tỉ lệ thấp hơn. Trong serum hàm lượng thể khô chiếm 8- 10%. Nó cho hiệu ứng Tyndall mãnh liệt nhờ chứa nhiều chất hữu cơ hợp thành trong dung dịch thể giao trạng. Như vậy serum của latex là một di chất nhưng nó có độ phân tán mạnh hơn nhiều so với độ phân tán của các hạt tử cao su nên có thể coi nó như một pha phân tán duy nhất. + Pha bị phân tán - hạt tử cao su: Tỉ lệ pha phân tán hay hàm lượng cao su khô trong latex do cây cao su tiết ra cao nhất đạt tới 53% và thấp nhất là 18%( phân tích của Viện khảo cứu cao su Đông Dương trước nay). Hầu hết các hạt tử cao su có hình cầu, kích thước không đồng nhất: Ở giữa đường kính 0,6 micron và số hạt 2x108 cho mỗi cm3 latex, 90% trong số này có đường kính dưới 0,5 micron. Hạt tử cao su trong latex không chỉ chuyển động Brown mà còn chuyển động Crémage (kem hoá). Đó là chuyển động của các hạt tử cao su nổi lên trên mặt chất LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 13 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN lỏng do chúng nhẹ hơn. Sự chuyển động này rất chậm theo định luật Stocke : 22 ( '). 9 g d d rV   V: vận tốc kem hóa. µ : độ nhớt chất lỏng. d: tỉ trọng serum. d’: tỉ trọng hạt tử cao su. r: bán kính hạt tử cao su. g : gia tốc trọng trường. Với các hạt tử co bán kính 1 micron, độ nhớt là 2cP ta sẽ thấy các phần tử cao su latex phải mất hơn một tháng để tự nổi lên 1 cm. Để tăng vận tốc nổi của các hạt cao su ta có thể giảm độ nhớt của latex hay tăng độ lớn của các phần tử cao su . Các hạt tử cao su được bao bọc bởi một lớp protit. Lớp này xác định tính ổn định và sự kết hợp thể giao trạng của latex. Độ đẳng điện của protit latex là tương đương pH = 4,7 và các hạt tử không mang điện. Với pH cao hơn 4,7 các hạt tử mang điện tích âm. Với pH thấp hơn 4,7 các hạt tử mang điện tích dương. Các hạt tử cao su của latex tươi mà pH tương đương 7 điều mang điện âm. Chính điện tích này tao ra lực đẩy giữa các hạt cao su với nhau, đảm bảo sự phân tán của chúng trong serum. Mặt khác, protit có tính hút nước mạnh giúp cho các phần tử cao su được bao bọc xung quanh một vỏ phân tử nước chống lại sự va chạm giữa các hạt tử làm tăng sư ổn định của latex. 2.2 Giới thiệu công ty cao su Hưng Thịnh 2.2.1 Điều kiện tự nhiên 2.2.1.1 Vị trí địa lý Công ty TNHH Hưng Thịnh thuộc huyện Tân Biên cách thị xã Tây Ninh 30km về phía Tây Bắc. Phía Bắc và phía Tây giáp Campuchia Phía Đông giáp huyện Tân Châu Phía Nam giáp huyện Châu Thành, thị xã Tây Ninh 2.2.1.2 Đặc điểm khí hậu Tây Ninh hay cả Nam Bộ nói chung có kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa rõ rệt Lượng mưa trung bình/năm: 1800mm LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 14 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Nhiệt độ trung bình/năm: 26.9oC Bốc hơi nước trung bình/năm: 1100 – 1200 mm 2.2.1.3 Thủy văn Hệ thống sông suối có các sông Vàm Cỏ Đông, suối Đa Ha và các suối khác chỉ có nước vào mùa mưa. Sông Vàm Cỏ Đông: Xuất phát từ Campuchia và chày vào từ phía Tây, sông có nước ngọt quanh năm nhưng không thuận tiện cho giao thông Suối Đa Ha – Xa Mát: Cũng xuất phát từ Campuchia, cahyr vào từ phía Đông Bắc – Tây Nam, suối có nước quanh năm, lòng suối nhỏ, chảy ngoằn nghoèo nên các phương tiện giao thông đường thủy không đi lại được. Ngoài ra trong khu vực có nguồn nước ngầm khá phong phú và gần mặt đất, ở độ sâu 4-5m gần sông suối có thể cung cấp nước sinh hoạt và ở độ sâu lớn hơn 20m cho nước phục vụ sản xuất(140 - 240 m3/ ngày. Tầng nước nông thuộc trầm tích phù sa mới có chất lượng không ổn định và bi chua do tích tụ sắt trong tầng đất trầm tích.) 2.2.2 Cơ sở hạ tầng Huyện Tân Biên có một số tuyến đường chiến lược quan trọng như quốc lộ 22B, tỉnh lộ 783, 791, 795, 788 chạy qua di tích lịch sử khu căn cứ trung ương cục Miền Nam. Hệ thống giao thông đường bộ đã được nâng cấp, sửa chữa đáp ứng yêu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá thường ngày, song nhìn chung chất lượng chưa cao cần được đầu tư trong những năm tới. Cơ sở hạ tầng từng bước được xây dựng. Lưới điện quốc gia đã về tới cửa khẩu Sa Mát và toàn bộ các xã trong huyện. Các công trình thuỷ lợi, giao thông, bệnh viện, trường học, bưu điện, đài truyền thanh đã đưa vào sử dụng đã làm thay đổi đáng kể bộ mặt của huyện. 2.2.3. Vài nét về công ty Tên công ty: Công ty TNHH Hưng Thịnh Địa chỉ : Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh Công ty TNHH Hưng Thịnh hiện tại có tất cả 3 dây chuyền sản xuất gồm : - Dây chuyền chế biến mủ nước - Dây chuyền chế biến mủ tạp - Dây chuyền chế biến mủ ly tâm Sản phẩm của nhà máy gồm các loại mủ cốm SVR3L, SVR10, SVR20 và mủ latex chất lượng cao. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 15 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 2.2.4. Tổng quan về sản xuất của nhà máy Dây chuyền chế biến mủ nước, mủ tạp thành mủ cốm SVR 3L Hình 2.1: Sơ đồ dây chuyền chế biến mủ cốm SVR 3L * Mô tả quy trình công nghệ chế biến mủ cốm : Muû nöôùc vöôøn caây Boàn nhaän muû Möông ñaùnh ñoâng Boàn ngaâm röûa Maùy baêm buùa Caùn crep soá 2 Caùn crep soá 3 Maùy caùn caét Loø saáy Ñoùng baønh/ ñoùng goùi Caùn crep soá 1 Nöôùc röûa Röûa Serum/ röûa Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi Khí thaûi Nöôùc pha loaõng Axít foocmic/ acetic Muû ñoâng vöôøn caây/ muû tôø Nöôùc hoãn hôïp cuûa nhaø maùy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 16 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Mủ cao su từ vườn cây sau khi thu hoạch ở dạng lỏng (latex) được thu gom và đưa về nhà máy bằng các xe bồn. Công đoạn này được thực hiện càng nhanh càng tốt để tránh hiện tượng mủ đông sẽ gia tăng tỷ lệ mủ kém chất lượng. Thường khi thu hoạch, người ta sư dụng chất kìm hãm đông tụ là dung dịch NH3 với liều lượng khoảng từ 0,5- 1kg cho một tấn mủ cao su vào mùa khô hoặc từ 1-1,5 kg cho một tấn mủ cao su vào mùa mưa. Mủ tươi đưa về nhà máy thường có thành phần DRC trung bình khoảng 30% sẽ được đưa qua lọc và được pha loãng thành DRC 20% tại bể nhận mủ trước khi đưa vào hệ thống mương đánh đông. Tại mương đánh đông, người ta cho axit acetic 5% vào để hạ pH xuống còn 5 - 5,5, dung dịch trên còn gọi là serum. Serum được bơm từ bể khuấy qua máng inox xuống mương đánh đông và để từ 6- 8 giờ. Sau khi mủ đông, người ta xả nước vào để khối cao su nổi lên mặt mương thuận tiện cho các khâu xử lý tiếp theo. Tiếp tục, khối mủ đông sẽ được đưa qua máy cán kéo di động để loại bớt nước và tạo độ dày thích hợp cho tấm cao su trước khi qua các máy cán creper. Các máy cán creper sẽ ép các tấm cao su thành các tờ mủ có độ dày nhất định từ 6 - 10mm và các tờ mủ này được đưa qua máy cán băm để tạo hạt cốm. Các máy nối với nhau bằng các băng chuyền tải. Bơm chuyền cốm sẽ đưa các hạt mủ lên sàng rung để tách nước chuẩn bị cho khâu sấy. Công nghệ sấy mủ cao su là dạng sấy hầm, thời gian sấy khoảng 9 phút, nhiệt độ sấy khoảng 1200C ± 40C đầu vào và ≤ 1100C ở đầu ra, sau đó khối mủ được quạt nguội trước khi ra khỏi lò. Mủ sau khi sấy xong sẽ được đưa qua cân và ép thành từng bánh có khối lượng, kích thước theo quy định TCVN 3769-83 (trọng lượng mỗi bánh là 33,3 kg). LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 17 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN M aùy ly ta âm M uû nöô ùc vöô øn ca ây M uû ly ta âm M uû skim Ñ aùnh ño âng Serum skim C ao su skim C aùn crep Am onia N öôùc tha ûi N öô ùc tha ûi N öô ùc tha ûi Axít sunfuric N öô ùc ñe å rö ûa ca ùc phöông tie än tie áp nha än , bo àn chö ùa, sa øn N öô ùc tha ûi chung Hình 2.2: Sơ đồ dây chuyền chế biến mủ ly tâm * Mô tả quy trình công nghệ chế biến mủ ly tâm : Mủ nước từ vườn cao su được chở về cho vào bồn tiếp nhận, từ đây chúng được dẫn qua máy ly tâm mủ để tách hai thành phần là mủ ly tâm và mủ skim. Phần mủ ly tâm có hàm lượng DRC khoảng 60% được tiếp tục châm thêm amoniac chống đông và các chất bảo quan khác để tồn trữ trong bồn chứa khoảng 20 ngày trước khi xuất bán. Mủ skim la phần mủ chứa nhiều tạp chất được tách ra và thông thường được đưa vào chế biến tiếp như dây chuyền chế biến mủ nước, nhưng tại công ty Hưng Thịnh, mủ skim chỉ cho qua khâu đánh đông xong đem bán cho cơ sở sản xuất khác. Ở đây hóa chất sử dụng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 18 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN để đánh đông là axit sulfuaric. 2.2.5. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến mủ 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. Từ việc khảo sát cho ta thấy: 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. Vấn đề tồn tại trong xử lý nước thải chế biến cao su: Chất lượng nước thải sau xử lý còn thấp, trong đó mặt hiệu quả xử lý chất hữu cơ còn thấp có khả năng khắc phục nếu nâng cao công suất và đảm bảo các thông số vận hành của các hệ thống ứng dụng. Mặt chưa thể khắc phục là hiệu quả xử lý amonia thấp, bởi vì công nghệ đang được ứng dụng không có hoặc ít có khả năng xử lý nitơ một cách triệt để. Mùi hôi là vấn đề trọng tâm hiện nay. Tất cả các hệ thống xử lý nước thải chế biến cao su đều đã bị khiếu kiện về mùi hôi toả ra trong khu vực lân cận. Nồng độ khí H2S đo được trong không khí tại các hệ thống xử lý nước thải qua các đợt kiểm tra là 2 – 21 ppm. Như vậy cần phải tìm kiếm phương hướng trong những thành tựu của nghiên cứu cong nghệ xử lý nước thải trên thế giới nhằm giải quyết vấn đề mùi hôi và xử lý nitơ trong nước thải. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 19 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Bảng 2.2 : Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến mủ cao su ở các dây chuyền sản xuất Chỉ tiêu NT mủ ly tâm NT mủ nước NT mủ tạp NT cống chung Lưu lượng (m3/tấn DRC) pH BOD (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) 15 - 20 9 -11 1.500 – 12.000 3.500 – 35.000 400 – 6.000 25 – 30 5 – 6 1.500 – 5.500 2.500 – 6.000 220 – 6.000 35 – 40 5 – 6 400 – 500 520 – 650 4.000 – 8.000 - 5 – 6 2.500 – 4.000 3.500 – 5.000 500 – 5.000 (Nguồn: Thống kê từ Trung tâm công nghệ môi trường- ECO) Bảng 2.3: Mức độ ô nhiễm nước thải tại các nhà máy chế biến cao su. STT Nhà máy Các chỉ tiêu nước thải pH COD BOD TSS Tổng N N-NH3 1 Cua Pari 5,78 4675 1700 410 136,27 21,70 2 Bố Lá 5,67 4266 1880 530 145,13 33,60 3 Bến Súc 5,49 5212 2160 950 198,80 78,40 4 Dầu Tiếng 5,15 3356 2630 143 138,13 33,60 5 Long Hoà 5,84 2087 1380 173 76,53 0 6 Phú Bình 6,77 160 130 40 14 0 7 Tân Biên 5,53 2000 1340 247 58,33 5,83 8 Vên Vên 5,87 3000 1540 490 159,83 143,97 9 Bến Củi 5,5 1609 680 145 22,17 0 10 Hàng Gòn 6,76 5955 2539 535 252 56,47 11 Long Thành 5,85 11191 3836 2641 395,27 224,47 12 Cẩm Mỹ 6,15 5313 7403 1167 135,10 24,27 13 Xà Bang 5,26 6453 4173 355 267 63 14 Hoà Bình 5,62 6193 1468 263 146 30 15 Dầu Giây 6,7 2360 1140 70 25,20 0 16 An Lộc 6,21 5028 1330 670 154 33,60 (Nguồn: Bộ môn chế biến – Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam). LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 20 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Nhận xét: Nước thải chế biến cao su có pH trong khoảng 4,2 – 6,2 do việc sử dụng acid để làm đông tụ mủ cao su. Tính acid chủ yếu là do các acid béo bay hơi, kết quả của sự phân huỷ sinh học các lipid và phospholipids xảy ra khi tồn trữ nguyên liệu. Hơn 90% chất rắn trong nước thải cao su là chất rắn bay hơi, chứng tỏ rằng nước thải cao su chứa hàm lượng chất hữu cơ cao. Phần lớn chất rắn này ở dạng hoà tan, còn ở dạng lơ lửng chủ yếu là những hạt cao su còn sót lại. Hàm lượng Nitơ không cao và có nguồn gốc từ các protein trong mủ cao su, trong khi hàm lượng Nitơ dạng amoni rất cao do việc sử dụng amoni làm chất kháng đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và tồn trữ mủ cao su. Cao su tự nhiên là các Polimer hữu cơ cao phân tử với các monomer là các chất dạng mạch thẳng như etylen, propilen, butadiene … Do đó, quá trình phân huỷ mủ cao su thực tế là quá trình oxy hoá các sản phẩm phân huỷ trung gian hoặc các chất vô cơ dạng khí như H2S, mercaptal (RSH), amonia(NH3), CO2 hoặc monocarbonxylic (CO) hoặc các chất hữu cơ như acid carbonxylic (RCOOH), Xeton hữu cơ dễ bay hơi và tạo ra mùi hôi trong không khí. Mùi hôi trong nước thải thường gây ra bởi các khí sản sinh ra trong quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ. Mùi hôi đặc trưng và rõ rệt nhất trong nước thải bị phân huỷ kị khí thường là H2S (Hydrogen Sulphide). Các acid béo bay hơi (Volatile Fatty Acids – VFA) là sản phẩm của sự phân huỷ do vi sinh vật, chủ yếu là trong điều kiện kị khí, các lipit và phospholipids có trong chất ô nhiễm hữu cơ. Bảng 2.4: Một số chất gây mùi hôi thường gặp trong nước thải. Chất Cấu tạo hoá học Mùi đặc trưng Các amin CH3NH2(CH3)H Tanh cá Amonia NH3 Khai Các diamines NH2(CH2)4NH2 Thịt thối Hydrogen sulphide H2S Trứng thối Dimethyl sulphide (CH3)2S Rau thối Diethyl sunphide (C2H5)2S Tanh sốc Diphenyl sulphide (C6H5)2S Khét Diallyl sulphide (CH2CHCH2)2S Nồng tỏi Dimethyl disulphide (CH3)2S2 Thối rữa Pyridine C6H5N Tanh nồng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 21 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Các acid béo bay hơi (VFA) Tanh chua (Nguồn: Gaudy 1989, Metcalf và Eddy, 1991) Bảng 2.5: So sánh hàm lượng các chất ô nhiễm giữa nước thải chế biến cao su và nước thải đô thị. Chỉ tiêu Nước thải đô thị điển hình Nước thải chế biến cao su Ô nhiễm nhẹ Ô nhiễm vừa Ô nhiễm nặng COD 250 500 1000 7084 BOD 110 220 400 3315 TSS 100 220 350 658 Tổng N 20 40 85 253 N – NH3 12 25 50 78 (Nguồn: Viện nghiên cứu cao su Việt Nam – Báo cáo đánh giá hiện trạng kỹ thuật các hệ thống XLNT Tổng Công Ty Cao Su Việt Nam, tháng 4/2003). Do hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến cao su quá cao nên mặc dù đã qua xử lý nhưng nước thải ra không đạt tiêu chuẩn môi trường. Bảng 2.6: Chất lượng tổng quát của nước thải chế biến cao su sau xử lý (mg/l). Chỉ tiêu Giá trị trung bình Biến thiên (CV%) Cột B TCVN 5945-1995 COD 786 159,02 100 BOD5(200C) 322 147,81 50 Tổng N 72 90,30 60 N – NH3 50 89,14 1 TSS 128 95,21 100 pH 7,58 15,77 6 - 9 (Nguồn: Bộ môn chế biến – Viện nghiên cứu cao su Việt Nam). 2.2.6. Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải: Trên cơ sở khảo sát hoạt động sản xuất và phân tích đánh giá các nguồn ô n81hiễm tại phân xưởng sản xuất của Công ty TNHH Hưng Thịnh ta nhận thấy nguồn gây ô nhiễm lớn nhất, cần quan tâm nhất là nước thải từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt. - Nguồn nước thải sinh hoạt: được thải ra từ các khu vệ sinh, khu vực nghỉ giữa ca, LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 22 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN nhà ăn. Trong nước thải sinh hoạt có chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao, dễ phân huỷ cũng làm nhiễm bẩn nghiêm trọng nguồn nước, gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá, suy giảm hàm lượng ôxy hoà tan, đồng thời là nguồn chứa các vi rút và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn... Nước dùng cho sinh hoạt của công nhân được tính theo TCVN-33-2006 của Bộ Xây Dựng là 25lít/người/ca làm việc Q1 sinh hoạt = 1500 người x 25L/người/ca = 37,5 m3/ngày. Nước dùng cho nhu cầu ăn uống, chuẩn bị bữa ăn cho công nhân được tính theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4474-87 là 25lít/người/bữa ăn. Q2 sinh hoạt = 1500 người x 25L/người/bữa ăn x 1bữa ăn/ngày = 37,5 m3/ngày. Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt là Qsinhhoạt = 37,5 + 37,5 = 75m3/ngày Nguồn nước thải sản xuất: chỉ sinh ra ở khâu ly tâm mủ Latex. Đặc tính của loại nước thải này có hàm lượng chất hữu cơ khá cao, khó phân hủy. Khi thải ra môi trường thì đây là một nguồn ô nhiễm trầm trọng cho nguồn nước. Hơn nữa, sau một thời gian các chất hữu cơ sẽ bị phân hủy nên tạo mùi hôi gây ô nhiễm môi trường không khí. Theo định mức sử dụng nước của các nhà máy chế biến mủ cao su do Tổng Công ty cao su Việt Nam đưa ra, co thể ước tính lượng nước thải trung bình đối với từng loại dây chuyền sản xuất như sau : + Lưu lượng thải trung bình : . Mủ ly tâm : 15-20 m3/tấn DRC . Mủ nước : 25-30 m3/tấn DRC . Mủ tạp : 35-40 m3/tấn DRC + Công suất nhà máy : . Mủ ly tâm : 7 tấn/ngày . Mủ nước : 5 tấn/ngày . Mủ tạp : 3 tấn/ngày + Lưu lượng nước thải sản xuất: Qsảnxuất = (7 x 20) + (5 x 30) + (3 x 40) = 410 m3/ngày. => Lưu lượng tổng cộng = Qsảnxuất + Qsinhhoạt = 410 + 75 = 485 (m3/ngày.đêm) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 23 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU – ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY HƯNG THỊNH 3.1.Công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su 3.1.1. Đặc điểm, tính chất của nước thải chế biến mủ cao su. - Nguồn gốc và lưu lượng nước thải Trong quá trình chế biến mủ cao su, nước thải phát sinh chủ yếu từ các công đoạn sản xuất sau : + Dây chuyền chế biến mủ ly tâm: Nước thải phát sinh từ quá trình ly tâm mủ, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng. + Dây chuyền chế biến mủ nước: Nước thải phát sinh từ khâu đánh đông, từ quá trình cán băm, cán tạo tơ, băm cốm. Ngoài ra nước thải còn phát sinh do quá trình rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng. + Dây chuyền chế biến mủ tạp: Đây là dây chuyền sản xuất tiêu hao nước nhiều nhất trong các dây chuyền chế biến mủ. Nước thải phát sinh từ quá trình ngâm, rửa mủ tap, từ quá trình cán băm, cán tạo tờ, băm cốm, rửa máy móc thiết bị và vệ sinh nhà xưởng,... Ngoài ra nước thải còn phát sinh do rửa xe chở mủ và sinh hoạt. - Tính chất nước thải: + Dây chuyền sản xuất mủ ly tâm: Dây chuyền sản xuất này không thực hiện quy trình đánh đông cho nên hoàn toàn không sử dụng acid mà chỉ sử dụng amoniac, lượng amoniac đưa vào khá lớn khoảng 20kgNH3/tấn DRC nguyên liệu. Do đó đặc điểm chính của loại nước thải này là : Độ pH khá cao (pH 9-11) và nồng độ BOD, COD, N rất cao + Dây chuyền chế biến mủ nước: Đặc điểm của quy trình công nghệ này là sử dụng từ mủ nước vườn cây có bổ sung amoniac làm chất chống đông. Sau đó, đưa về nhà my dùng acid để đánh đông, do đó, ngoài tính chất chung là nồng độ BOD, COD và SS rất cao, nước thải từ dây chuyền này còn có độ pH thấp và nồng độ N cao. + Dây chuyền chế biến mủ tạp: Mủ tạp lẫn khá nhiều đất cát và các loại chất lơ lửng khác. Do đó, trong quá trình ngâm, rửa mủ, nước thải chứa rất nhiều đất, cát, màu nước thải thường có màu nâu, đỏ. pH từ 5,0 - 6,0; nồng độ chất rắn lơ lửng rất cao; nồng độ BOD, COD thấp hơn nước thải từ dây chuyền chế biến mủ nước 3.1.2.Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su. 3.1.2.1 Các phương pháp xử lý vật lý LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 24 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Các phương pháp vật lý thường hay được sử dụng trong xử lý nước thải chế biến cao su thiên nhiên là: Lắng, lọc, tuyển nổi, hấp phụ, sục bay hơi. a) Phương pháp lắng Mục đích: - Khử SS trong nước thải - Tách bông cặn sau quá trình keo tụ hay bông bùn sinh học. Các loại bể lắng thường dùng là: bể lắng cát, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng li tâm . . .  Bể lắng cát Áp dụng để tách cát và các tạp chất hữu cơ: cát có đường kính từ 0,2-1,25 mm, phần tử hữu cơ có đường kính nhỏ hơn 0,15 mm. Bể lắng cát gồm các lọai cơ bản như: - Bể lắng cát ngang: v = 0,15m/s – 0,3 m/s - Bể lắng cát đứng chảy từ dưới lên trên - Bể lắng cát chảy theo phương tiếp tuyến - Bể lắng cát sục khí  Bể lắng ngang Tuy bể lắng ngang dễ thiết kế, dễ thi công và vận hành đơn giản, áp dụng cho hệ thống chịu tải trọng lưu lượng lớn ( >15000 m3 ), nhưng thời gian lưu dài và chiếm mặt bằng không nhỏ, chi phí lại xây dựng cao nên ít được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su mà lại được ứng dụng nhiều trong xử lý nước cấp.  Bể lắng đứng Được sử dụng trong bể lắng đợt một trong xử lý nước thải, sử dụng ít diện tích đất nhưng lại có hiệu suất lắng thấp và chỉ lắng được cặn có tỉ trọng lớn. Vận tốc lắng không lớn nên ít được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su.  Bể lắng ly tâm Được ứng dụng trong bể lắng đợt một và đợt hai trong hệ thống xử lý nước thải. -Ưu điểm: Tiết kiệm diện tích, ứng dụng xử lý nước thải có hàm lượng cặn khác nhau, công suất lớn khoảng 20.000 m3/ngày đêm, hiệu suất xử lý nước thải cao và cặn có tỉ trọng nhỏ cũng có thể lắng được. -Khuyết điểm: Vận hành đòi hỏi kinh nghiệm, chi phí vận hành cao do sử dụng điện năng. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 25 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Trong xử lý nước thải sản xuất cao su thiên nhiên thường sử dụng bể lắng ly tâm và lắng cát vì hiệu suất cao. b) Phương pháp lọc Áp dụng khử các hạt mịn vô cơ và hữu cơ khó lắng. - Nguyên tắc: Dưới tác dụng của trọng lực áp suất cao hay áp suất chân không, các hạt sẽ được giữ lại trong lổ xốp của vật liệu lọc và lớp màng hình thành sau đó. - Các dạng lọc gồm có:  Lọc áp suất  Lọc trọng lực  Lọc nhanh  Lọc chậm  Lọc xuôi  Lọc ngược c) Tuyển nổi Mục đích : Loại các tạp phân tán chất không hoà tan và các chất khó lắng, hay các chất hoạt động bề mặt. (phương pháp này còn gọi là phương pháp tách bọt) Ưu điểm: - Hoạt động liên tục - Phạm vi ứng dụng rộng - Thiết bị đơn giản, chi phí đầu tư vận hành không lớn - Hiệu quả xử lý cao (95% - 98%), vận tốc lớn hơn so với lắng - Thu hồi các cặn có độ ẩm thấp (90% - 95%) - Tuyển nổi kèm theo thổi khí nên giảm: chất hoạt động bề mặt và chất dễ bay hơi; vi khuẩn và vi sinh vật. Bản chất của quá trình này ngược lại với quá trình lắng, các chất lơ lửng sẽ nổi lên bề mặt và tạo thành lớp trên bề mặt bể dưới sức đẩy của các hạt khí. Trong xử lý nước thải ngành chế biến cao su thiên nhiên thì bể tuyển nổi được áp dụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay tách bùn lắng sau xử lý sinh học. Các loại bể tuyển nổi thường được áp dụng là: -Tuyển nổi chân không LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 26 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN -Tuyển nổi áp suất - Tuyển nổi bơm dâng - Tuyển nổi tạo bọt khí bằng cơ học - Tuyển nổi ion - Tuyển nổi phân tán khí qua vật liệu xốp …. d) Hấp phụ Hấp phụ là quá trình chuyển nồng độ chất tan vào chất rắn. Có hai dạng hấp phụ là: -Hấp phụ vật lý: liên kết bề mặt là liên kết vật lý (tĩnh điện, Van der waals, phân tán). Năng lượng liên kết nhỏ. -Hấp phụ hoá học: liên kết bề mặt là liên kết hoá học. Năng lượng liên kết lớn. Các chất hấp phụ thường dùng như: than hoạt tính, nhựa tổng hợp, tro, xỉ, mạt cưa, silicagen, đất sét, zeolite, keo nhôm …. Hấp phụ được ứng dụng trong xử lý nước thải cao su là xử lý các chất có mùi; xử lý, tách và thu hồi các chất hoà tan trong nước thải. Hiệu quả xử lý đạt 80% -95% và phụ thuộc bản chất hoá học của chất hấp phụ, diện tích bề mặt chất hấp phụ, cấu trúc hoá học của chất được hấp phụ. 3.1.2.2 Các phương pháp xử lý hóa học Các phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học bao gồm: đông tụ (keo tụ), khử trùng, oxi hoá. a) Đông tụ Là quá trình thô hoá các hạt phân tán và nhũ tương bằng chất đông tụ để tách chúng ra khỏi nguồn nước. Nguyên tắc: Tách các hợp chất lơ lửng bằng các hợp chất cao phân tư (chất keo tụ) thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxit kim loại tích điện dương hút các hạt keo và các hạt lơ lửng tích điện âm => tăng vận tốc lắng của các bông, giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ. Chất đông tụ là hợp chất tự nhiên và tổng hợp: - Hợp chất tự nhiên bao gồm: tinh bột, este, xenlulô, dectrin ((C6H10O5 - )n , chất keo tụ vô cơ là: dioxit silic đã hoạt hoá (xSiO2.yH2O) - Chất keo tụ tổng hợp bao gồm: [-CH2-CH-CONH2]n , poliacrilamic kỹ thuật (PAA), PAA hydrat hoá. - Phế thải: chứa nhôm, sắt, xỉ. Các yếu tố ảnh hướng đến quá trình đông tụ là: pH, nhiệt độ, liều lượng chất đông LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 27 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN tụ – keo tụ, tính chất nước thải, điều kiện trộn phối. Chất keo thụ thường được sử dụng trong xử lý nước thải cao su là là muối nhôm, muối sắt và hỗn hợp của chúng. +Muối nhôm: Al2(SO4)3 . 18H2O; NaAlO2; Al2(OH)5Cl; KAl(SO4)2 .12H2O; NH4Al(SO4)2 .12H2O. Các phản ứng tạo bông tương ứng là: - Dung dịch: Al2(SO4)3 50% hiệu quả ở pH : 5 ÷ 7,5 Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 ↔ 2Al(OH)3 +3 CaSO4 +6 CO2 - Dung dịch: NaAlO2 45% hiệu quả ở pH : 9,3 ÷ 9,8 NaAlO2 + CO2 + H2O ↔ AL(OH)3 + Na2CO3 - Hỗn hợp Al2(SO4)3 50% và NaAlO2 45% pha trộn theo tỉ lệ 10:1 ÷ 20:1 tăng hiệu quả lắng trong, tăng khối lượng riêng và vận tốc lắng bông cặn, khoảng pH rộng. Al2(SO4)3 + 6 NaAlO2 +12H2O ↔ 8Al(OH)3 +3 Na 2 SO4 - Al2(OH)5Cl áp dụng cho môi trường có tính kiềm yếu: 2Al2(OH)5Cl + Ca(HCO3)2 ↔4 Al(OH)3 + CaCl2 +2 CO2 + Muối sắt: Fe2(SO4)3 .2H2O ; Fe2(SO4)3 .3H2O; FeSO4 .7H2O ; FeCl3( 10 ÷ 15% dung dịch) Fe3+ : pH = 6÷9 Fe2+ : pH > 9,5 Các phản ứng tạo bông: Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 ↔ Fe2(OH)3 + 3CaSO4 Fe2(SO4)3 +6 H2O ↔ 2Fe(OH)3 + 3 H2SO4 FeCl3 + 3 H2O ↔ Fe(OH)3 + 3 HCl 2FeCl3 + 3 Ca(OH)2 ↔ 2Fe(OH)3 + 3 CaCl2 Đông tụ nước thải cao su bằng hoá chất: Các hạt cao su mang điện tích âm sẽ bị trung hoà và kết dính lại bởi hoá chất. Các hạt có kích thước càng lớn thì vận tốc đẩy nổi càng lớn và hạt cao su sẽ di chuyển lên bề mặt nhanh hơn. Hoá chất thường sử dụng trong đông tụ cao su là H2SO4 , do giá thành rẻ và nồng độ đậm đặc cao. Ngoài ra còn sử dụng CH3COOH và HCHO. Phương pháp này sử dụng dành cho nước thải có hàm lượng cao su cao (COD > 10.000 mg/l ). LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 28 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Đông tụ nước thải cao su tự nhiên: Nước thải cao su trong điều kiện tự nhiên sẽ tự đông tụ nhờ hoạt động của vi khuẩn. Vi khuẩn có vai trò phân huỷ màng protein bao quanh hạt cao su, khử cacboxy của axit caboxylic tạo ra gốc CO2. Vi khuẩn phân huỷ đường, chất béo, protein tạo thành axit, làm giảm pH của nước thải đến điểm đẳng diện. Phương pháp này đòi hỏi thời gian lưu nước lâu và thường tạo ra mùi hôi của H2S do vi khuẩn phân huỷ chất hữu cao tạo ra, thời gian lưu nước càng dài thì hiệu quả lắng càng cao. Đông tụ nước thải cao su bằng cách bổ sung vi sinh vật từ bùn tự hoại: Sử dụng các vi sinh vật kị khí lên men axít để axit hoá các hợp chất hữu cơ hoà tan trong nước thải, làm giảm pH của nước thải tạo ra các ion H+ đồng thời phá vỡ các lớp protein bao quanh hạt cao su. Các ion H+ tạo ra làm nhiệm vụ trung hoà điện tích âm của các hạt cao su dạng keo với kích thước rất nhỏ trong nước thải. Khi được các ion H+ bám vào thì rào cản điện thế của các hạt cao su giảm xuống và các hạt cao su lúc này dễ kết dính lại với nhau tạo thành các hạt lớn hơn. Vi sinh vật kị khí và tuỳ nghi trong bể gạn mủ thực hiện quá trình axit hoá phân giải các chất hữu cơ dạng huyền phù và hoà tan các axit béo, sản phẩm cuối cùng tạo thành là CH4, CO2, H2O, . . . Đông tụ nước thải cao su bằng hoá chất kết hợp với vi sinh Sử dụng axít hạ pH của nước thải xuống dưới 6 để tạo môi trường thích hợp cho vi khuẩn axit hoá phát triển. Sau đó bổ sung vi khuẩn từ bùn tự hoại để phân huỷ các chất hữu cơ, chuyển về dạng axit, hạ pH làm đông tụ mủ cao su. b) Khử trùng Nước sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng 105-106 vi khuẩn trong 1 ml nước. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại của chúng. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay là:  Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo.  Dùng hypoclorit_canxi dạng bột Ca(ClO)2 hoà tan trong thùng dung dịch 3-5% rồi định lượng vào bể khử trùng. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 29 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN  Dùng hypoclorit_natri; nước javen (NaClO).  Dùng ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo ozon tạo ra. Phương pháp này phỉ cần chi phí khá cao.  Dùng tia UV do đèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra. Phương pháp này cũng cần phải lưu ý về tính kinh tế của nó.  Dùng clorua vôi, CaOCl2. Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng Clo hơi và các hợp chất của Clo là được sử dụng phổ biến vì chúng được ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn với giá thành chấp nhận được và hiệu quả khử trùng cao nhưng cần phải có thêm các công trình đơn vị như trạm cloratơ (khi dùng clo hơi), trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi), bể trộn, bể tiếp xúc. Tuy nhiên, những năm gần đây các nhà khoa học đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng clo để khử trùng nước thải với lý do sau:  Lượng clo dư khoảng 0,5 mg/l trong nước thải để đảm bảo an toàn và ổn định cho quá trình khử trùng sẽ gây hại đến cá và các vi sinh vật nước khác.  Clo kết hợp với hydro cacbon thành các chất có hại cho môi trường sống. c) Oxy hóa Phương pháp oxy hoá có vai trò quan trọng trong xử lý nước thải và nước cấp tuy nhiên lại ít được ứng dụng trong xử lý nước thải chế biến cao su thiên nhiên, phương pháp này thường áp dụng cho xử lý bậc cao và khá tốn kém. Cơ chế của phương pháp này là dưới tác dụng của chất oxy hoá thì xảy ra đồng thời hai phản ứng hoá học là phản ứng oxy hoá và phản ứng khử, sau phản ứng thì chất oxi hoá chất khử thay đổi trạng thái hoá trị. Phần quan trọng của phản ứng oxi hoá khử là sự tạo thành oxi nguyên tử từ các chất oxy hoá: O2 → O MnO4- + H2O →2 MnO2 + 3 O + 2OH- Oxy nguyên tử tạo thành sẽ là tác nhân oxy hoá các chất khử: CaHbOc + d O2 → a CO2 + (b/2) H2O Các chất oxy hoá thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: O3 , H2O2 , MnO4- , ClO2- , Cl2 , HOCl và O2. 3.1.2.3 Các phương pháp xử lý sinh học: Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học là việc dựa trên cơ sở hoạt động phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng một số chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng tự sinh trưởng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối tăng lên. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 30 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Phương pháp này được sử dụng để phân hủy các chất có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hoá học, hoá lý. Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứ vào tính chất, hoạt động và môi trường sống của chúng, ta có thể chia phương pháp sinh học thành những dạng sau:  Xử lý trong điều kiện tự nhiên.  Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo Phương pháp xứ lý nước thải bằng vi sinh vật được áp dụng rộng rãi trong việc xử lý nước thải của ngành chế biến cao su thiên nhiên vì hiệu quả xử lý tốt và tốn ít kinh phí. Mục tiêu: Xử lý các chất hữu cơ bằng phương pháp hiếu khí (như bùn hoạt tính- hiếu khí, sinh trưởng bám dính) hoặc phương pháp kỵ khí (như UASB, AF). Xử lý chất dinh dưỡng: Nitơ, Phốt pho. a) Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên. Phương pháp xử lý qua đất: Thực chất của quá trình xử lý là khi lọc qua đất thì các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất. Những vi sinh vật này sẽ sử dụng oxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng. Các công trình sử dụng phương pháp này là:  Cánh đồng tưới.  Cánh đồng lọc. Cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc: Là những mảnh ruộng được san bằng hay dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất. Nước thải được phân phối vào những mảnh ruộng nhờ có mạng lưới và sau khi lọc qua đất lại được qua một mạng lưới khác để tiêu đi. Cánh đồng tưới nông nghiệp: Nước thải của thành phố, thị trấn, xí nghiệp công nghiệp nếu không chứa các chất độc hại hay chứa với nồng độ cho phép là nguồn lợi có thể sử dụng để tưới cho cây trồng. Vì vậy, cánh đồng tưới nông nghiệp vừa để phục vụ cho nông nghiệp, vừa để xử lý nước thải. Hồ sinh học: Hồ sinh vật là hồ xử lý sinh học và nó có nhiều tên gọi khác nhau: hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải, hồ hoàn thiện… LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 31 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làm sạch diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên. Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy lại được rong tảo sử dụng. Hồ sinh vật có thể chia làm hai loại chính như sau: - Loại 1: nước thải sau khi lắng sơ bộ qua các bể lắng được pha loãng với nước sông theo tỷ lệ 1:3 đến 1:5 và cho chảy vào hồ. Trong hồ cũng diễn ra quá trình đông tụ sinh học, oxy hoá các chất hữu cơ và do đó BOD của nước thải giảm xuống. - Loại 2: hồ không pha loãng với thời gian nước lưu lại trong hồ từ 1 đến 6 tuần. Theo cơ chế của quá trình xử lý nước thải ngưới ta phân biệt ba loại hồ sinh vật:  Hồ yếm khí.  Hồ tùy tiện.  Hồ hiếu khí : hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo. b) Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí: Quá trình hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân huỷ các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan theo phương trình sau: Chất hữu cơ + O2 + vi khuẩn  CO2 + NH3 + C5H7NO2 + các sản phẩm khác. Ngoài việc phân huỷ các chất hữu cơ để tạo ra tế bào mới, vi sinh vật còn thực hiện quá trình hô hấp nội sinh để tạo ra năng lượng theo phương trình: C5H7NO2 + 5O2 + vi khuẩn  5CO2 + 2H2O + NH3 + năng lượng. Các vi khuẩn ở trên còn gọi là bùn hoạt tính và chúng tự sinh ra khi thổi khí vào nước thải. Về khối lượng, bùn hoạt tính được tính bằng khối lượng chất bay hơi có trong tổng hàm lượng bùn (cặn khô), đôi khi còn gọi là sinh khối. Ta có thể áp dụng nhiều quá trình khác nhau khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong môi trường hiếu khí.  Quá trình sinh trưởng lơ lửng hiếu khí (aeroic sus pended-growth process) Đây là quá trình vi sinh vật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước ở các bể xử lý sinh học. Bể sinh học này luôn cần phải được làm thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến hành phân huỷ chất hữu cơ và phát triển. Ngoài bể sinh học ta cũng cần phải bố trí thêm bể lắng để tách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn một phần bùn trở lại bể sinh học nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sinh học và xả bớt lượng bùn dư sinh ra trong quá trình phát triển. Trong một số trường hợp, ta cũng có thể gộp chung hai bể sinh học và lắng thành một công trình duy nhất. Khi đó, ta không còn phải tuần hoàn bùn mà chỉ cần xả bùn dư. Loại này còn gọi là bể sinh học hoạt động theo mẻ, là một dạng của bể aerotank. Nó có ưu LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 32 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, phốt pho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí.  Quá trình sinh trưởng hiếu khí bám dính (aerobic attached-growth process) Là quá trình xử lý sinh học trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động để chuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí còn vỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hay hạt có tính trơ như: nhựa, sỏi, xỉ, sành,… Các công trình xử lý nước thải theo nguyên tắc vi sinh vật dính bám được chia thành 2 loại: loại có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước. Trong dòng nước thải có những vật rắn làm giá đỡ, các vi sinh vật sẽ dính trên bề mặt. Trong số các vi sinh vật có nhhững loài sinh ra các polysacarit có tính chât dính như là các chất dẻo (gọi là polyme sinh học) tạo thành màng. Màng này cứ dày lên theo thời gian và thực chất đây là sinh khối vi sinh vật dính bám hay có định trên các chất mang. Màng này có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải khi chảy qua hoặc tiếp xúc, ngoài ra màng còn có khả năng hấp phụ các chất bẩn lơ lửng có trong nước thải hoặc giun sán,… Màng sinh học là tập hợp các loại vi sinh vật khác nhau, có hoạt tính oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước khi tiếp xúc với màng. Màng này dày từ 1 – 3 mm và hơn nữa. Màu của màng thay đổi theo thành phần tính chất nước thải từ màu vàng xám đến màu nâu tối. Với đặc điểm như vậy, màng sinh học có khả năng oxy hóa được tất cả các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước thải. Nó hấp phụ giữ lại các vi khuẩn cũng như các tạp chất hóa học. Nó oxy hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước và nước được dần dần làm sạch. c) Xử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí. Phân huỷ kỵ khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân huỷ kỵ khí các hợp chất hữu cơ thường xảy ra theo 3 giai đoạn chính sau:  Giai đoạn lên men acid: là quá trình thủy phân các hydrocacbon dễ phân hủy sinh hóa như lipids, polysacharides, protein, nucleic acid thành acid béo, monosacharides, amino acid, pyrinidines. Các hợp chất được chuyển hóa này được vi khuẩn sử dụng làm năng lượng và tổng hợp tế bào.  Giai đoạn chấm dứt lên men acid: vi khuẩn tiếp tục chuyển hóa hầu hết các sản phẩm sinh ra từ giai đoạn trước thành các hợp chất trung gian có khối lượng phân tử nhỏ hơn như các hợp chất amin, acid acetic, CO2, N2, CH4, H2,… và pH môi trường cũng tăng lên. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 33 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN  Quá trình lên men kiềm: các sản phẩm trung gian chủ yếu là celluloze, acid béo, các hợp chất chứa nitơ tiếp tục bị phân huỷ và tạo thành CH4, CO2, N2, H2,… và pH môi trường tiếp tục tăng lên và chuyển sang dạng kiềm. Có thể tóm tắt như sau: Các chất hữu cơ pha phân hủy các chất dễ tan trong nước pha acid các acid hữu cơ, acid béo, rượu … pha kiềm CH4 + CO2 + N2 + H2 … Trong pha acid, có vi sinh vật tạo thành acid gồm cả vi sinh vật kỵ khí và tuỳ tiện. Trong pha kiềm các vi sinh vật sinh mê tan đích thực mới hoạt động, chúng là những vi sinh vật kỵ khí cực đoan. Tương tự như phương pháp xử lý hiếu khí, phương pháp kỵ khí cũng sử dụng một trong hai quá trình khác nhau để xử lý chất thải. Đó là quá trình tăng trưởng kỵ khí lơ lửng và quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám. Quá trình tăng trưởng kỵ khí lơ lửng: công trình tiêu biểu cho quá trình này là bể kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảy ngược hay còn gọi là bể UASB. Nước thải cần xử lý sẽ được đưa vào từ đáy bể và chảy ngược lên, xuyên qua một lớp bùn ở dạng hạt nhỏ. Khí sinh ra trong quá trình xử lý gây nên sự lưu thông bên trong. Giúp cho việc hình thành, duy trì lớp bùn sinh học tạo sự khuấy trộn đều bùn với nước thải. Để duy trì trạng thái lơ lửng của bùn, người ta thường đưa nước thải vào từ đáy bể phản ứng với vận tốc 0,6-0,9 m/h. Quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám: tương tự như quá trình tăng trưởng hiếu khí dính bám. Các vi sinh vật được dính bám vào các giá thể dạng tấm hay hạt có tính trơ. Nước thải cũng được dẫn từ dưới đáy bể lên, xuyên qua lớp vật liệu lọc. Hai quá trình phổ biến của phương pháp này là lọc kỵ khí và lọc với lớp vật liệu trương nở. Được dùng để xử lý nước thải chứa các chất cacbon hữu cơ, nitrat. Ngoài ra ta cũng có thể phối hợp cả hai quá trình: kỵ khí lơ lửng và kỵ khí bám dính bám vào cùng một bể sinh học nhằm tăng cường khả năng xử lý. Phương pháp xử lý kỵ khí thường sử dụng để sơ bộ xử lý nước thải có độ ô nhiễm hữu cơ cao (COD > 1-3 g/l) trước khi sử dụng phương pháp hiếu khí. Điều này giúp tiết kiệm được lượng ôxy cần thiết phải cung cấp cho vi sinh vật trong quá trình hiếu khí nên giảm được chi phí điện năng đối với thiết bị cấp khí. Khi xử dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải cần lưu ý: Nước thải không được chứa các kim loại nặng, muối vô cơ mà nồng độ của chúng ngoài mức cho phép. BOD/COD >= 0,5 - Đối với quá trình hiếu khí:  Cung cấp đủ oxy. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 34 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN  Độ pH từ 6,5 đến 8,5.  Nhiệt độ nước thải 15 - 35 0C.  Nồng độ SS không quá 150 mg/l.  BOD : N : P = 150 : 5 : 1. - Đối với quá trình kỵ khí:  Không có oxy.  PH = 6,6-7,6.  Duy trì độ kiềm 1000 - 5000 mg/l làm dung dịch đệm để pH không hạ xuống dưới 6,2 vì methanogenic không thể hoạt động dưới mức này.  Acid béo bay hơi < 250 mg/l. COD : N : P = 350 : 5 : 1 3.1.3 Một số công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su 3.1.3.1 Trên thế giới Trong những năm gần đây ngành công nghiệp sơ chế cao su thiên nhiên phát triển rất mạnh, kéo theo đó là sự hoàn thiện và đa dạng về công nghệ xử lý nước thải cao su. Dưới đây là một số công nghệ của một số nước: Tại malaysia: Bảng 3.1: Một số công trình xử lý nước thải cao su ở Malaysia Số Nhà máy COD (mg/l) Q (m3/ ngày) Công nghệ xử lý Hoạt động Chi phí Đầu tư Vận hành 1 RRISL pilot factory 4000 20 Bể kỵ khí, bùn hoạt tính, lắng, lọc cát. Rất tốt Thấp Thấp 2 Hanwella 2000- 4000 50 Mương oxy hoá, lắng, lọc cát Tốt Trung bình Thấp 3 Paduka 3000- 6000 80 Bể kị khí, bùn hoạt tính, lắng, lọc cát Chưa xây xong Thấp - 4 Ellakanda 4000 50 Bể kị khí, RBC, lắng, lọc cát Có vấn đề Cao - 5 Kiriporuwa 4000 50 Bể kị khí, bùn hoạt Tôt Trung Thấp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 35 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN tính, lắng, lọc cát bình 6 Eheliyagoda 2000 - 4000 20 Bể kị khí, hồ hiếu khí, lắng, lọc cát Kém Cao Thấp 7 Pussella 3000 - 6000 80 Bể kị khí, bùn hoạt tính, lắng, lọc cát Tốt Trung bình Thấp 8 Kayiga 2000- 4000 20 Hồ kị khí, cánh đồng tưới Kém Rất tốt Rất thấp (Nguồn: Viện nghiên cứu cao su Việt Nam) Tại Thái Lan: Tại Thái Lan công nghệ xử lý phổ biến là: nước thải được trung hoà bằng vôi, sau đó keo tụ bằng phèn sắt hoặc nhôm với nồng độ 200 mg/l. Kế tiếp là xử lý kị khí (5-10 ngày) và sau đó là xử lý sinh học bằng mương oxi hoá (2-3 ngày). 75% nước thải sau đó được dẫn qua tưới tiêu. Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới cũng được áp dụng rộng rãi vì chi phí đầu tư thấp (như Nhà máy cao su Songkla province). Tại Srilanka Hiện ở Srilanka có 150 nhà máy sơ chế cao su, một số công nghệ được áp dụng rộng rãi như: Hệ thống các hồ sinh học: kị khí, tuỳ nghi, hiếu khí; mương oxihoá, RBC và bùn hoạt tính. Tương tự như ở Thái Lan và Malaysia để giảm chi phí xử lý thì công nghệ xây dựng bao gồm: khử cặn và Septic tank (có xơ dừa) - xử lý 85% - 90% COD, xử lý hiếu kh, lắng và lọc 3.1.3.2 Tại Việt Nam Bảng 3.2 : Hệ thống các công nghệ xử lý nước thải cao su tại một số nhà máy STT Nhà máy Nhóm công nghệ 1 Cua Pari Bể gạn mủ – bể điều hoà –hồ kị khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 2 Bố Lá Bể tuyển nổi –bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 3 Bến Súc Bể gạn mủ –bể tuyển nổi –hồ sục khí –hồ lắng 4 Dầu Tiếng Bể gạn mủ –bể tuyển nổi –hồ sục khí –hồ lắng 5 Long Hoà Bể gạn mủ –hồ sục khí –hồ lắng 6 Phú Bình Hồ lắng cát –hồ kỵ khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 36 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 7 Tân Biên Bể gạn mủ –bể tuyển nổi –hồ sục khí 8 Vên Vên Bể gạn mủ –bể kỵ khí tiếp xúc –bể sục khí –hồ lắng 9 Bến Củi Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 10 Long Thành Bể gạn mủ – bể UASB –hồ sục khí –hồ lắng 11 Hàng Gòn Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 12 Cẩm Mỹ Bể gạn mủ –bể điều hoà –bể aerotank – hồ lắng 13 Xà Bang Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ sục khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 14 Hoà Bình Bể gạn mủ –bể điều hoà –bể tuyển nổi –bể thổi khí –bể lắng –bể lọc sinh học 15 Lộc Ninh Bể gạn mủ –bể tuyển nổi – bể UASB- bể luân phiên 16 Suối Rạt Bể gạn mủ–hồ kỵ khí - hồ sục khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 17 Phước Bình Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ sục khí – hồ lắng 18 Thuận Phú Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ tuỳ chọn –hồ lắng 19 30/4 Bể gạn mủ –hồ kỵ khí –hồ sục khí – hồ lắng 20 Lộc Hiệp Bể gạn mủ- điều hoà- UASB- bể sục khí- bể lắng 21 Quảng trị Bể gạn mủ –bể tuyển nổi- hồ sục khí –hồ tuỳ chọn- hồ lắng ( Nguồn : Viện nghiên cứu cao su Việt Nam ) 3.2 Cơ sở thiết kế 3.2.1. Khả năng phân hủy sinh học của nước thải cao su. Trong thành phần nước thải cao su đa số là các hợp chất hữu cơ, bao gồm: Proteins 2-2,7%, đường glucose 1,5-2%. Cả hai loại này đều phân hủy sinh học tốt. Các sản phẩm quá trình lên men phần lớn là acetate và propionate. Ngoài ra còn có 1 lượng fomate va butyrate nhưng rất nhỏ. Đường, protein và lipit chứa trong nước thải cao su được chuyển hóa thành CH4. Khả năng phân hủy sinh học của nước thải cao su hơn 95%. 3.2.2. Yêu cầu công nghệ. Yêu cầu công nghệ xử lý của nhà máy chế biến mủ cao su Hưng Thịnh như sau :  Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn đầu ra.  Chi phí xử lý tính cho 1 tấn/DRC cao su thấp.  Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, và bảo trì thấp.  Vận hành đơn giản LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 37 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN  Có thể thay đổi tải trọng của các đơn vị công trình khi nhà máy tăng hoặc giảm sản xuất.  Phù hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của nhà máy. 3.3 Thành phần nước thải và yêu cầu xử lý 3.3.1 Thành phần nước thải. Tham khảo số liệu từ bảng 2.2, thông số đầu vào được chọn như sau: Nước thải mủ nước: pH : 8.0 BOD : 3.500 mg/l COD : 4.500 mg/l SS : 400 mg/l Tổng N : 550 mg/l Ammonia : 400 mg/l Tổng P : 50 mg/l Nước thải mủ tạp: pH : 5.5 BOD : 700 mg/l COD : 900 mg/l SS : 4000 mg/l Tổng N : 100 mg/l Ammonia : 70 mg/l Tổng P : 30 mg/l Nguồn nước thải kết hợp mủ nước và mủ tạp pH : 5.0 BOD : 2.400 mg/l COD : 3.800 mg/l SS : 500 mg/l Tổng N : 320 mg/l Ammonia : 250 mg/l Tổng P : 40 mg/l LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 38 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 3.3.2 Yêu cầu xử lý Chất lượng đầu ra được xử lý theo TCVN 6980:2001 và đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945-1995 áp dụng cho nước thải ngành cao su năm 2005 pH : 6 – 8.5 BOD  35 mg/l COD  70 mg/l SS  80 mg/l Tổng N  60 mg/l Ammonia  đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945-1995 áp dụng cho nước thải ngành cao su năm 2005 Tổng P  6 mg/l 3.4. Lựa chọn công nghệ Kết quả phân tích nước thải tổng hợp của nhà máy cho thấy, tỷ lệ BOD/COD bằng 0,68, nên công nghệ xử lý phù hợp là công nghệ xử lý sinh học. Do nồng độ chất hữu cơ trong nước thải khá lớn nồng độ COD là 3500mg/l, nên công nghệ xử lý sinh học kết hợp hai quá trình kị khí và hiếu khí. Xử lý sinh học kị khí gồm có quá trình sinh học xử lý nhân tạo và sinh học tự nhiên. Quá trình xử lý sinh học tự nhiên sử dụng các loại hồ yếm khí, công nghệ được áp dụng phổ biến tại Malayxia. Ưu điểm của hệ thống hồ này là chi phí không cao, không đòi hỏi bảo trì thường xuyên. Tuy nhiên lại có nhược điểm yêu cầu diện tích lớn, gây mùi thối rất khó chịu cho khu vực xung quanh, không thu hồi được khí. Ví trí nhà máy cách khu dân cư khá gần khoảng 300m. Do vậy công nghệ xử lý nước thải theo dạng hồ tự nhiên kị khí là không khả thi. Quá trình xử lý sinh học nhân tạo có rất nhiều dạng công trình khác nhau bao gồm ví dụ như bể kị khí xáo trộn hoàn toàn, bể tiếp xúc kị khí, bể UASB, lọc sinh học kị khí, bể biogas…. Đối với công trình kị khí xáo trộn hoàn toàn có các ưu điểm vận hành không phức tạp, chịu được nước thải có SS cao, nhưng lại có nhược điểm tải trọng thấp, thể tích thiết bị phản ứng lớn để đạt SRT cần thiết. Dạng công trình này không thoả mãn yêu cầu của nhà máy. Công trình xử lý dạng tiếp xúc kị khí chỉ thích hợp đối với loại nước thải có nồng độ SS cao, khả năng chịu tải của bể xử lý nhỏ, vận hành đòi hỏi kỹ thuật cao, nên công trình này không khả thi để áp dụng cho nhà máy cao su Hưng Thịnh. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 39 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Công trình xử lý dạng lọc sinh học kị khí chỉ thích hợp nước thải có nồng độ COD tương đối nhỏ. Không phù hợp với nước thải cao su vì mủ cao su trong nước thải rất dễ bịt kín các vật liệu lọc. Bể gạn mủ: Là một bể chứa được chia làm nhiều ngăn để làm cho dòng chảy qua nó bị đổi hướng nhiều lần theo phương thẳng đứng. Nước thải chứa những hạt cao su chưa bị đông tụ trong quá trình đánh đông trước đó. Với thời gian lưu nước 48 giờ Công trình xử lý bể kị khí UASB là phù hợp so với các yêu cầu xử lý của nhà máy, nhờ vào các ưu điểm của công trình như vận hành đơn giản, chịu được tải trọng cao, lượng bùn sinh ra ít (5-20% so với xử lý hiếu khí), có thể chỉnh tải trọng theo từng thời kỳ sản xuất của nàh máy. Ngoài ra bùn có khả năng tách nước tốt, nhu cầu chất dinh dưỡng thấp, năng lượng tiêu thụ ít, thiết bị đơn giản công trình ít tốn diện tích và không phát tán mùi hôi. Nước thải sau khí qua bể UASB có nồng độ COD khoảng 400-800mg/l chưa đạt tiêu chuẩn xả thải do đó cần phải tiếp tục xử lý bằng quá trình xử lý sinh học hiếu khí. Trong công nghệ xử lý hiếu khí, cũng có rất nhiều đơn vị công trình khác nhau như: các dạng hồ xử lý tự nhiên, hồ làm thoáng cơ học, mương oxi hóa, bể AEROTANK, bể lọc sinh học, bể tiếp xúc, …..Có rất nhiều đơn vị công trình xử lý khác nhau mà ta cần cân nhắc lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện thực tế (lưu lượng, nồng độ các chất ô nhiễm, vị trí nơi xử lý, tận dụng công trình sẵn có, đặc điểm nguồn tiếp nhận) và việc chon tỷ lệ F/M thích hợp cho hệ thống xử lý là rất quan trọng Khi tỷ lệ F/M cao tuổi bùn ngắn, trong bùn còn hàm lượng chất hữu cơ cao, do đó cần phải tiếp tục ổn định bùn dư trước khi lấy ra khỏi hệ thống xử lý. Khi lấy tỷ lệ F/M cao, diện tích cần cho hệ thống xử lý sẽ thấp hơn so với trường hợp áp dụng tỷ lệ F/M nhỏ. Tuy nhiên, quá trình ổn định bùn dư thường tốn kém hơn. Do đó trong điều kiện nhà máy cao su Hưng Thịnh có mặt bằng tương đối rộng nên chọn tỷ lệ F/M thấp thì có lợi hơn. Với tỷ lệ F/M thấp, thời gian lưu bùn trong hệ thống xử lý sẽ cao hơn, ví dụ với hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính theo phương pháp làm thoáng tăng cường tỷ lệ F/M bằng 0,1 - 0,15kgBOD/kgMLSS.ngày. Thời gian lưu bùn dao động trong khoảng 10 - 30 ngày. Trong khi đó với hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính theo phương pháp cổ điển tỷ lệ F/M bằng 0,5 - 0,7kgBOD/kgMLSS.ngày, thời gian lưu bùn chỉ có 2 - 10 ngày. Thời gian lưu bùn càng lâu và nhiệt độ khí quyển càng cao thì lượng bùn dư càng ít. Với hệ thống xử lý bằng phương pháp làm thoáng tăng cường, lượng bùn tạo ra bằng 0,12-0,16kg/kgBOD được xử lý. Trong khi đó hệ thống xử lý theo phương pháp cổ điển, lượng bùn sinh ra bằng 0,55-0,65kg/kgBOD được xử lý. Như vậy lượng bùn cần được xử lý của hệ thống này nhiều gấp 4 lần so với hệ thống kia. Do đó xét khía cạnh này việc chọn tỷ lệ F/M thấp có lợi ích hơn. Như vậy với các điều kiện thực tế của nhà máy chế biến mủ cao su Hưng Thịnh quá trình xử lý sinh học hiếu khí thích hợp nhất một trong 2 loại công trình sau: Công trình xử lý hồ làm thoáng cơ học – hồ tự nhiên và mương oxi hóa. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 40 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Công trình mương oxi hoá : Lượng bùn sinh ra và năng lượng cung cấp nhỏ hơn so với phương án cổ điển. Mương oxi hoá là dạng cải tiến của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học sử dụng bùn hoạt tính. Đặc điểm nổi bậc của mương oxi hóa là thời gian lưu bùn (STR) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để. Trong mương oxi hóa sự khuếch tán của oxi đủ để khuấy trộn và đồng thời tăng khả năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với nước thải. Mương oxi hoá có thể gồm 1 hay nhiều mương dẫn hình tròn, oval, dạng đường đua (racetrack). Nước thải trước khi vào mương oxi phải qua quá trình tiền xử lý (xử lý cơ học, hóa lý, sinh học kỵ khí..) và nước thải sau khi ra khỏi mương oxi hóa được đưa bể lắng tách sinh khối của vi khuẩn sinh ra trong mương. Mương oxi hóa có những ưu nhược điểm sau: +Ưu điểm mương oxi hóa: o Mực nước luôn ổn khi công trình gặp sự cố như lưu lượng nước thải tăng hoặc giảm đột ngột nhờ điều chỉnh máng tràn ở cuối mương. o Thời gian lưu nước lớn nên có khả năng chịu sốc tải. o Lượng bùn sinh ra ít hơn so với các công trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. o Năng lượng cung cấp ít hơn các công trình xử lý hiếu khí. + Nhược điểm mương oxi hóa: Bên cạnh những ưu điểm thì mương oxi hóa cũng có những nhược điểm chất rắn lơ lửng (SS) đầu ra và yêu cầu về diện tích xây dựng cao hơn công trình xử lý sinh học hiếu khí khác. Nghiên cứu của Ponniah (1975) có thể ứng dụng công nghệ mương Oxy hóa để xử lý nước thải của quá trình chế biến mủ ly tâm. Với công nghệ này có thể đạt được hiệu suất xử lý BOD khoảng 85% với thời gian lưu nước khoảng 17,5 ngày và lượng bùn hồi lưu là 75%. Cùng đó Ibrahim và cộng sự (1979) đã khẳng định rằng khả năng của kênh oxy hoá trong xử lý nước thải chế biến mủ ly tâm. Với thời gian lưu nước là 22 ngày có thể loại bỏ 96% BOD và 93% COD. Sơ đồ công nghệ xây dựng trạm xử lý nước thải cho công ty chế biến mủ cao su Hưng Thịnhđược trình bày trong hình 3.1 và 3.2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 41 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Ghi chuù: Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn Ñöôøng khí Ñöôøng hoùa chaát BEÅ ÑIEÀU HOØA 2 BÔMSONG CHAÉN RAÙC BEÅ TUYEÅN NOÅI BEÅ GAÏN MUÛMUÛ NÖÔÙC HOÁ BÔM BEÅ UASB 2 BÔM BEÅ AEROTANKBEÅ LAÉNG 2BEÅ TIEÁP XUÙCNGUOÀN XAÛ 2 BÔM NaOH PAC BEÅ TAÏO BOÂNG BEÅ LAÉNG 1 BEÅ TROÄN NaOH CHLORINE pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG SAÂN PHÔI BUØN MAÙY THOÅI KHÍ SAÂN PHÔI BUØN PAC SONG CHAÉN RAÙC MUÛ TAÏP BEÅ TRUNG GIAN Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ phương án 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 42 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN BEÅ ÑIEÀU HOØA 2 BÔMSONG CHAÉN RAÙC BEÅ TUYEÅN NOÅI BEÅ GAÏN MUÛMUÛ NÖÔÙC HOÁ BÔM 2 BÔM MÖÔNG OXI HOÙABEÅ LAÉNG 2BEÅ TIEÁP XUÙCNGUOÀN XAÛ 2 BÔM NaOH PAC BEÅ TAÏO BOÂNG BEÅ LAÉNG 1 SONG CHAÉN RAÙC MUÛ TAÏP BEÅ TROÄN NaOH CHLORINE pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG SAÂN PHÔI BUØN SAÂN PHÔI BUØN PAC Ghi chuù: Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn Ñöôøng khí Ñöôøng hoùa chaát MAÙY THOÅI KHÍ Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 43 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN 4.1.Tính toán phương án I 4.1.1 Sơ đồ công nghệ phương án I. Ghi chuù: Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn Ñöôøng khí Ñöôøng hoùa chaát BEÅ ÑIEÀU HOØA 2 BÔMSONG CHAÉN RAÙC BEÅ TUYEÅN NOÅI BEÅ GAÏN MUÛMUÛ NÖÔÙC HOÁ BÔM BEÅ UASB 2 BÔM BEÅ AEROTANKBEÅ LAÉNG 2BEÅ TIEÁP XUÙCNGUOÀN XAÛ 2 BÔM NaOH PAC BEÅ TAÏO BOÂNG BEÅ LAÉNG 1 BEÅ TROÄN NaOH CHLORINE pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG pH BOÄ ÑIEÀU CHÆNH pH TÖÏ ÑOÄNG SAÂN PHÔI BUØN MAÙY THOÅI KHÍ SAÂN PHÔI BUØN PAC SONG CHAÉN RAÙC MUÛ TAÏP BEÅ TRUNG GIAN 4.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án I. Nước thải sinh ra từ dây chuyền chế biến mủ nước và mủ ly tâm được thu gom vào hệ thống thoát nước thải có đặt song chắn rác (SCR) làm bằng inox nhằm loại bỏ các tạp chất, rác bẩn có kích thước lớn để không làm ảnh hưởng các công trình xử lý tiếp sau. Nước thải sau khi qua SCR được đưa đến bể gạn mủ, chức năng chính của bể gạn mủ là thu hồi lại lượng mủ còn dư và loại bỏ được một phần chất ô nhiễm, từ đây nước thải được bơm lên bể tuyển nổi , trên đường ống dẫn nước sẽ được châm thêm NaOH để cân bằng pH (tới pH = 7), và dung dịch PAC nhằm keo tụ các chất lơ lửng và các chất phi cao su trong nước thải. Các chất lơ lửng này, sẽ được gạn và bơm ra sân phơi bùn. Phần LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 44 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN nước trong sẽ chảy sang bể điều hòa. Song song với giai đoạn này nước thải sinh ra từ dây chuyền chế biến mủ tạp và nước thải sinh hoạt được thu gom vào hệ thống thoát nước có đặt song chắn rác, sau đó được thu vào hố bơm, thải được bơm đến bể bể khuấy trộn, tại đây sẽ cho vào hoá chất là NaOH và PAC. Nước từ bể khuấy trộn được đưa sang bể tạo bông, nhiệm vụ của bể tạo bông là tạo ra những bông cặn lớn có khả năng lắng cao. Nước từ bể tạo bông sẽ đưa sang bể lắng I, tại đây bông cặn sẽ được lắng và phần cặn lắng sẽ được bơm tới sân phơi bùn, phần nước trong sau khi lắng sẽ chảy đến bể điều hòa. Nước thải mủ tạp và mủ nước kết hợp tại bể điều hòa, từ đây nước thải được bơm sang bể UASB, trong bể nước thải lần lượt chảy qua lớp bùn hạt và bùn bông sau đó đến bộ phân tách ba pha rắn - lỏng – khí. Khí sinh học sinh ra sẽ vào chụp thu khí đặt trên bề mặt bể, lượng khí này theo đường ống dẫn ra làm nhiên liệu đốt. Nước thải từ máng tràn của bể UASB được bơm vào bể Aerotank có sục khí, tăng khả năng tiếp xúc giữa không khí – vi khuẩn - nước tăng hiệu quả xử lý. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2. Sau đó nước chảy vào bể khử trùng bằng dung dịch Clo trước khi thải ra nhuồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính từ bể lắng đợt 2 sẽ được tuần hoàn một phần vào bể Aerotank để duy trì sinh khối của bùn trong bể, phần còn lại sẽ được bơm ra sân phơi bùn. Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 và bể tuyển nổi cũng được bơm ra sân phơi bùn làm giảm lượng nước chứa trong bùn 4.1.3 Tính toán các công trình đơn vị 4.1.3.1 Song chắn rác. Song chắn rác được tính cho 2 mương dẫn, một mương dẫn từ xưởng sản xuất mủ tạp, nước thải sinh hoạt của công nhân nhà máy (song chắn rác 1) và một mương dẫn nước thải từ xưởng mủ nước và mủ ly tâm (song chắn rác 2). Tính toán song chắn rác 1: Nước thải từ xưởng mủ tạp và nước thải sinh hoạt sẽ đi qua song chắn rác 2 có lưu lượng : Q1 = Qtạp + Q SH = 120 m3/ngày + 75 m3/ngày. = 195 m3/ngày = 39%Q Chọn bề rộng song chắn rác: Bs = 0,5m Số khe hở trong song chắn rác là: *( 1) *sB s n b n   . Trong đó: s : bề dầy của thanh song chắn rác, chọn s = 8 mm. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 45 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN b : kích thước giữa các khe hở, chọn b = 16 mm. n : số khe hở. . . 0,008 0,016 0,5 0,008 20,8 ss n b n B s n n n           Chọn số khe hở là 21 khe, suy ra số song chắn là 20 song Tổn thất áp lực qua song chắn rác. k g vhs *2 * 2 max Trong đó: k : hệ số tính đến sự tổn thất áp lực do rác vướng ở song chắn rác (k = 2 – 3). Chọn k = 2. ξ = hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định theo công thức: 831,060sin* 016,0 008,0*42,2sin** 0 3/43/4       b s Với:  : góc nghiêng đặt song chắn rác, chọn  =600.  : hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn  =2,42.   )(303,02* 81,9*2 6,0*831,0* 2 * 22 max cmmk g vhs   Chiều dài phần mở rộng trước SCR. 1 0 0,5 0,3 0, 27( ) 2 2 20 S KB BL m tg tg     , chọn L1 = 0,3 m. Trong đó: Bk : bề rộng mương dẫn, chọn BK =0,3m.  : góc nghiên chỗ mở rộng, thường lấy  =200. Chiều dài phần mở rộng sau SCR. 12 0,3 0,15( ) 2 2 LL m   Chiều dài xây dựng mương đặt SCR. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 46 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 1 2 0, 2 0,15 1,5 1,85( )sL L L L m       Trong đó: Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=1,5m. Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR. ).(63,05,003,01,05,01 mhhH s  Trong đó: 0,5: là khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất. Tính toán song chắn rác 2: Nước thải từ xưởng mủ nước và mủ ly tâm sẽ đi qua song chắn rác 1 và có lưu lượng : Q2 = Qmủ nước + Q mủ ly tâm = Q – Q1 = 500 – 195 = 305 m3/ngày Chọn bề rộng song chắn rác: Bs = 0,5m Số khe hở trong song chắn rác là: *( 1) *sB s n b n   . Trong đó: s : bề dầy của thanh song chắn rác, chọn s = 8 mm. b : kích thước giữa các khe hở, chọn b = 16 mm. n : số khe hở. . . 0,008 0,016 0,5 0,008 20,8 ss n b n B s n n n           Chọn số khe hở là 21 khe, suy ra số song chắn là 20 song Tổn thất áp lực qua song chắn rác. k g vhs *2 * 2 max Trong đó: k : hệ số tính đến sự tổn thất áp lực do rác vướng ở song chắn rác (k = 2 – 3). Chọn k = 2.  = hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định theo công thức: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 47 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 831,060sin* 016,0 008,0*42,2sin** 0 3/43/4       b s Với: α: góc nghiêng đặt song chắn rác, chọn  =600. β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn β = 2,42.   )(303,02* 81,9*2 6,0*831,0* 2 * 22 max cmmk g vhs   Chiều dài phần mở rộng trước SCR. 1 0 0,5 0,3 0, 27( ) 2 2 20 S KB BL m tg tg     , chọn L1 = 0,3 m. Trong đó: Bk : bề rộng mương dẫn, chọn BK =0,3m.  : góc nghiên chỗ mở rộng, thường lấy  =200. Chiều dài phần mở rộng sau SCR. 12 0,3 0,15( ) 2 2 LL m   Chiều dài xây dựng mương đặt SCR. 1 2 0, 2 0,15 1,5 1,85( )sL L L L m       Trong đó: Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=1,5m. Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR. ).(63,05,003,01,05,01 mhhH s  Trong đó: 0,5: là khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 48 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Hình 4.1: Chi tiết song chắn rác 4.1.3.2. Hố bơm Thể tích hầm bơm tiếp nhận: max 341,5 39%( / ) 0,5 8b hV Q t m h h      Trong đó t = thời gian lưu nước, t = 30 phút Chọn chiều sâu hữu ích h=1m, chiều sâu an toàn lấy bằng chiều sâu đáy mương lắng cát là 0,25m. Vậy chiều sâu tổng cộng: H=1m + 0,25m = 1,25m. Chọn H = 1,5m Chọn hầm bơm vuông, vậy cạnh hầm bơm tiếp nhận: 38 2,5 1,25 bV mb m h m    Chọn 2 bơm nhúng chìm hoạt động luân phiên đặt tại hầm bơm, mỗi bơm có max 318 /hQ Q m h  , cột áp H=10m. Công suất bơm: 0,005 10 1000 9,81 0,7 1000 1000 0,7 bQ H gN KW          = 1Hp Trong đó: Q: Năng suất bơm (m3/s) Hb: cột áp bơm, Hb=10m hs h1 h1  Bs Bk Ls L1 L2  0,5m LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 49 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN  : hiệu suất bơm, 70% 4.1.3.3. Bể khuấy trộn Chọn bể khuấy trộn có hình dạng như hình vẽ. Chọn thời gian khuấy trộn là: 10 phút. Thể tích của bể khuấy trộn: 38,125 10* 1,5( ) 60 h TBW Q t m    Chọn chiều cao phần hình trụ (h1) là 1,3m và đường kính (D1) là 1,2m. Thể tích phần hình trụ là: 2 2 3 1 1* * *(0,6) *1,3 1,4( )W R h m    Thể tích phần hình nón cụt là : 3 2 1 1,5 1,4 0,1( )W W W m     Chọn đường kính (D2) của phần hình nón cụt là 0,4m. Chiều cao của phần hình nón cụt là : 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 3* 3*0,1 0, 2( ) *( * ) *(0,6 0, 2 0,6*0, 2) Wh m R R R R       Tổng chiều cao của bể khuấy trộn : 1,3 + 0,2 +0,3 = 1, 8(m). Với 0,3: Chiều cao bảo vệ Chọn hệ thống khuấy trộn dạng cơ khí, cấu tạo cánh khuấy gồm trục quây và 4 bản cánh khuấy đặt đối xứng nhau qua trục. Tổng diện tích cánh khuấy lấy bằng 15% diện tích mặt cắt ngang của bể (theo quy phạm từ 15 – 20%). Diện tích mặt cắt ngang của bể: 21, 56 0,16 1, 72( )be tru nonF F F m     Diện tích cánh khuấy: 215% 0,15*1,72 0, 258( )c beF F m   Diện tích một bản cánh khuấy: 20, 258 0,065( ) 4 4 cFf m   Chiều dài cánh khuấy: D2 h1 h2 D1 Hình 4.2: Cấu tạo bể khuấy trộn LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh. Công suất: 500m3/ngày SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 50 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN Chiều dài cánh khuấy phải nhỏ hơn bề rộng bể từ 0,4 – 0,5m. Chọn 0,4m.  1 0, 4 1, 2 0, 4 0,8canh khuayL D m      , vậy chiều dài 1 bản cánh khuấy (lban )là 0,4m. Chiều rộng 1 bản cánh khuấy là: 0,065 0,16( ) 0,4ban ban fr m l    Công suất khuấy trộn. Với nhiệt độ nước là 250C ta có các thông số sau: Độ nhớt động học của nước: µ= 0,897x10-3N.m2/s. Khối lượng riêng của nước:  =1000kg/m3. Chế độ khuấy trong bể khuấy trộn (Quá trình thiết bị công nghệ hoá học – tập 10). 802675 10*897,0 6,0*2*1000**Re 3 22    khuaycanhLn Trong đó: n: Là số vòng quay của cánh khuấy (120 vòng/phút = 2 vòng/s). Giá trị chuẩn số công suất : 42,0802675*845,0*845,0 05,005,0  eN RK Công suất khuấy: (Quá trình thiết bị công nghệ hoá học – tập 10). KWWdnKN Np 2,02616,0*2*1000*42,0*** 5353   4.1.3.4. Bể tạo bông. Chọn bể khuấy trộn có hình dạng như hình vẽ. Chọn thời gian khuấy trộn là: 10 phút. Thể tích của bể khuấy trộn: 38,125 10* 1,5( ) 60 h TBW Q t m    Chọn chiều cao phần hình trụ (h1) là 1,3m và đường kính (D1) là 1,2m. Thể tích phần hình trụ là: 2 2 3 1 1* * *(0,6) *1,3 1, 4( )W R h m    Thể tích phần hình nón cụt là : LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty cao su Hưng Thịnh Huyện Tân Biên, tỉnh Tây Nin