CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước thải chế biến cao su 1.1 Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su 1.1 Phân loại và sơ chế mủ Để chế biến cao su khối các loại nguồn nguyên liệu ban đầu là mủ nước và mủ tạp: - Mủ nước: chiếm tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 85% sản lượng khai thác là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ra các sản phẩm tốt được thu nhận từ vườn cây về nhà máy ở dạng lỏng tự nhiên. - Mủ tạp: là mủ đông còn lại trong chén hứng mủ trên miệng cạo sau kì thu hoạch mủ nước chính vụ. Mủ tạp chiếm tỷ trọng từ 10-15% sản lượng khai thác loại này thường đa dạng lẫn nhiều tạp chất, có mùi hôi do thu gom, tàng trữ nhiều ngày, mủ bị oxy hóa và enzym biến màu chỉ dùng làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm SVR10, SVR20. - Mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammoniac, sau đó được đưa về xả vào bể chứa, trộn đều bằng máy khuấy.
Tiếp theo, mủ nước được dẫn và các mương đánh đông bằng máng dẫn inox, ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5% (HCOOH).2 Qui trình sản xuất Gồm 4 giai đoạn cơ bản: - Giai đoạn 1: Xử lý nguyên liệu Mủ được quay ly tâm để lắng rồi dẫn đến mương dẫn đông nhờ máng dẫn mủ, tại đây mủ được pha loãng với acid 1% với hàm lượng mủ khô tại mương đánh đông là 25%, pH = 4 – 5. - Giai đoạn 2: Gia công cơ học Mủ được đông tụ trong mương đánh đông khoảng 6 – 8 giờ, sẽ xả nước vào để mủ nổi lên mặt mương. Sau đó, mủ được đưa qua máy cán ép mỏng, loại bỏ acid, srium trong mủ sau đó những tấm mỏng cao su được chuyển sang máy cán băm liên kết hạt. Sau đó mủ sẽ được cán thành các hạt nhỏ có đường kính khoảng 6mm rồi cho vào hổ nước rửa.
Sau cùng bơm hút chuyển các hạt cốm lên sàn rung để tách nước và đưa vào thùng sấy và đẩy vào lò sấy. - Giai đoạn 3: Gia công nhiệt Mủ cốm được đưa vào lò sấy từ 13-17 phút, nhiệt độ từ 100 – 1100C sau đó cho qua hệ thống hút làm nguội. 5 do an - Giai đoạn 4: Hoàn chỉnh sản phẩm Phân loại sản phẩm, cân, ép kiện, đóng gói PE, đóng palette đưa vào kho thành phẩm và xuất xưởng. Mủ nước Hồ tiếp nhận Hóa chất Hồ xử lý Mương đánh đông Máy cán kéo Máy cán rửa Nước cấp Máy cán cắt Nước thải Bơm cốm Sàn rung tách nước Nhiệt Lò sấy Khí thải Cân ép, kiểm tra ` Ép bành Khí thải Đóng gói 6 do an Mủ tạp Máy cắt rửa Máy xắt lát 1 Máy cắt cán 2 NT Nước Hồ quậy 1 NT,CTR Bơm cốm Hồ quậy 2 Sàn rung tách nước Máy băm thô Lò sấy Khí thải Hồ quậy 3 Cân, kiểm tra Máy cán cắt 1 Ép Ép Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất mủ cao su 1.2 Thành phần, tính chất của nước thải cao su Nước thải chế biến mủ cao su được hình thành chủ yếu từ các công đoạn khuấy trộn, làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa.
Nước thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4.2 do việc sử dụng axit để làm đông tụ mủ cao su. Các hạt cao su tồn tại trong nước ở dạng huyền phù với nồng độ rất cao. Các hạt huyền phù này là các hạt cao su đã đông tụ nhưng chưa kết lại thành mảng lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán crep. Nếu lưu nước thải trong một thời gian dài và không có sự xáo trộn dòng thì các huyền phù này sẽ tự nổi lên và kết dính thành từng mảng lớn trên bề mặt nước.
Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ tương và keo phát sinh trong quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén mỡ, nước tách từ mủ ly tâm và cả trong gian đoạn đánh đông. Trong nước thải còn chứa một lượng lớn protein hòa tan, axit foomic (dùng trong quá trình đánh đông), và N-NH3 (dùng trong quá trình kháng đông). Hàm lượng COD trong nước thải khá cao, có thể lên đến 15. 7 do an Tỷ lệ BOD/COD của nước thải là 0.88 rất thích hợp cho quá trình xử lý sinh học.2 Tổng quan về nhà máy chế biến cao su Sơn La Nhà máy chế biến mủ cao su Sơn La 28/10 được Tập đoàn Công nghiệp cao su Việt Nam khởi công vào đầu năm 2018 với tổng mức đầu tư gần 110 tỷ đồng.
Nhà máy được xây dựng trên diện tích gần 16 ha tại xã Tông Lệnh, huyện Thuận Châu, có công suất chế biến là 9.000 tấn mủ/năm được chia làm hai giai đoạn đầu tư. Giai đoạn 1 đầu tư dây chuyền chế biến mủ với công suất 6.000 tấn/năm; giai đoạn 2 sẽ tiếp tục đầu tư, dự kiến khánh thành vào năm 2020 với dây chuyền chế biến có công suất 3. Theo Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần cao su Sơn La Hồ Anh Đức, nhà máy sử dụng một phần thiết bị trong nước, được đầu tư mới hoàn chỉnh phù hợp với quy mô và mục tiêu tiết kiệm. Nhà máy cao su Sơn La 28/10 sẽ được vận hành 10 tháng trong một năm.
Đây là nhà máy chế biến mủ đầu tiên tại khu vực Tây Bắc sau hơn 10 năm phát triển cây cao su ở đây cùng với đó sẽ giải quyết việc làm cho hơn 200 lao động.1 Vị trí nhà máy trên bản đồ 8 do an CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU 9 do an CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU Phân loại các phương pháp xử lý nước thải bao gồm : - Xử lý cơ học. - Xử lý sinh học.1 Phương pháp xử lý cơ học Nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất không tan và tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng tạo với nhau thành hệ huyền phù. Để tách các hạt lở lửng ra khỏi nước thải, người ta thường xử dụng các quá trình gián đoạn hoặc liên tục.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết. Song chắn rác: Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác. Tại song chắn rác các tạp vật thô được giữ lại. Song chắn rác và lưới chắn rác thường đặt vuông góc với dòng chảy, song chắn gồm các thanh kim loại (thép không rỉ) đặt cách nhau 10-100mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật.
Song chắn rác thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt. Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo. Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác. Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới.
Để tính kích thước xong chắn rác, dựa vào tốc độ nước thải chảy qua khe hẹp giữa các thanh, thường lấy 0.8 đến 1m/s và chấp nhận giả thiết 30% diện tích song chắn bị bịt kín. Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60° so với phương thẳng đứng. Vận tốc dòng chảy thường lấy 0.8-1 m/s để tránh lắng cát. 10 do an Hình 2.1 Song chắn rác thô Lưới lọc: Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ.
Kích thước mắt lưới từ 0. Bể lắng cát: Thường được thiết kế để tách các chất rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0.2 đến 2mm ra khỏi nước thải, các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn như xỉ than, đất, cát,… chủ yếu là cát. Trong trạm xử lý nước thải, nếu cát, sỏi không được tách khỏi nước thải, có thể ảnh hưởng lớn đến các công trình phía sau như cát lắng lại trong các bể gây khó khăn cho công tác lấy cặn (lắng cặn trong ống, mương,…), làm mài mòn thiết bị, rút ngắn thời gian làm việc của bể methane do phải tháo rửa cặn ra khỏi bể. Với các trạm xử lý khi lưu lượng nước thải > 100 m3/ngày đêm cần thiết phải có bể lắng cát.
Bể lắng: Quá trình lắng được sử dụng để loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Sự lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác, còn bể lắng 2 có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải. Các bể lắng đều phải thỏa mãn yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.
Bể lắng cấp 1 được đặt trước bể xử lý sinh học. Có hai loại bể lắng là bể lắng đứng và bể lắng ly tâm. Trước khi vào bể Aerotank hoặc bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150 mg/l. 11 do an Hình 2.2 Bể lắng ly tâm Lọc: Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà các bể lắng không thể loại chúng được.
Người ta tiến hành quá trình tách nhờ vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn. Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than anthracit, than cốc, sỏi, đá nghiền. Trong xử lý nước thải thường dùng loại thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở.
Ngoài ra người ta còn dùng lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện tại. Đặc biệt là cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là lọc cơ học thành lọc sinh học. Tách các chất tạp nổi – Bể tách mủ: Trong nước thải cao su có chứa mủ cao su bị thất thoát trong chế biến, có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Chúng là những chất nổi gây ảnh hưởng đến cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.2 Phương pháp hóa lý Tuyển nổi: Tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng.