Luận văn tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cao su hưng thịnh huyện tân biên tỉnh tây ninh công suất 500m3 ngày đêm

Luận văn trình bày tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cao su Hưng Thịnh, huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh với công suất 500m3/ngày đêm.

• Tác giả: Nguyễn Hống Hà
• Người hướng dẫn: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường
• Đề tài: Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Thải Cao Su Hưng Thịnh Tại Tân Biên, Tây Ninh - Công Suất 500m3/ngày
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tây Ninh

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục đích nghiên cứu
• 1.4. Nội dung của luận văn
• 1.5. Phương pháp thực hiện
• 1.5.1. Phương pháp luận
• 1.5.2. Phương pháp thu thập số liệu
• 1.5.3. Phương pháp phân tích và lấy mẫu
• 1.5.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 1.6. Phạm vi – giới hạn đề tài
• 1.7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.7.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. 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
• 2.1.2. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên
• 2.1.3. Tổng quan về cây cao su
• 2.1.4. Mủ cao su
• 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
• 2.2.1.2. Đặc điểm khí hậu
• 2.2.2. Cơ sở hạ tầng
• 2.2.3. Vài nét về công ty
• 2.2.4. Tổng quan về sản xuất của nhà máy
• 2.2.5. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến mủ cao su
• 2.2.6. Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải
• 3. 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
• 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
• 3.1.2.2. Các phương pháp xử lý hóa học
• 3.1.2.3. Các phương pháp xử lý sinh học
• 3.1.3. Một số công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su
• 3.1.3.1. Trên thế giới
• 3.1.3.2. Tại Việt Nam
• 3.2. Cơ sở thiết kế
• 3.2.1. Khả năng phân hủy sinh học của nước thải cao su
• 3.2.2. Yêu cầu công nghệ
• 3.2.3. Thành phần nước thải và yêu cầu xử lý
• 3.2.3.1. Thành phần nước thải
• 3.2.3.2. Yêu cầu xử lý
• 3.3. Lựa chọn công nghệ
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN
• 4.1. Tính toán phương án I
• 4.1.1. Sơ đồ công nghệ phương án I
• 4.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ phương án I
• 4.1.3. Tính toán các công trình đơn vị
• 4.1.3.1. Bể khuấy trộn
• 4.1.3.2. Bể tạo bông
• 4.1.3.3. Bể gạn mủ
• 4.1.3.4. Bể tuyển nổi
• 4.1.3.5. Bể trung gian
• 4.1.3.6. Bể bùn hoạt tính (Aeroten) xáo trộn hoàn toàn
• 4.1.3.7. Sân phơi bùn
• 4.2. Tính toán phương án II
• 4.2.1. Sơ đồ công nghệ phương án II
• 4.2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ phương án II
• 4.2.3. Sân phơi bùn
• 5. CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG
• 5.1. Chi phí xây dựng
• 5.2. Chi phí lắp đặt thiết bị
• 5.3. Chi phí hoá chất
• 5.4. Chi phí điện năng
• 5.5. Chi phí công nhân
• 5.6. Chi phí sửa chữa, thí nghiệm
• 5.7. Tổng chi phí cho 1m3 nước thải
• 5.8. Chi phí xây dựng
• 5.9. Chi phí lắp đặt thiết bị
• 5.10. Chi phí hoá chất
• 5.11. Chi phí điện năng
• 5.12. Chi phí công nhân
• 5.13. Chi phí sửa chữa, thí nghiệm
• 5.14. Tổng chi phí cho 1m3 nước thải
• 5.15. Môi trường
• 5.16. Lựa chọn phương án
• 6. CHƯƠNG 6: QUẢN LÝ - VẬN HÀNH
• 6.1. Những sự cố và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC: DANH MỤC BẢN VẼ

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung về trạm xử lý nước thải

Trạm xử lý nước thải cao su Hưng Thịnh tại Tân Biên, Tây Ninh được thiết kế với công suất 500m3/ngày nhằm xử lý nước thải phát sinh từ quá trình chế biến mủ cao su. Nước thải từ nhà máy có hàm lượng chất hữu cơ cao, gây ô nhiễm môi trường nước và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là cần thiết để đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường. Hệ thống xử lý nước thải sẽ áp dụng các công nghệ tiên tiến, hiệu quả nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường xung quanh.

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngành công nghiệp chế biến mủ cao su có mức độ gây ô nhiễm cao, với lượng nước thải lớn chứa nhiều chất độc hại. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn đến sức khỏe của người dân sống xung quanh. Do đó, việc thiết kế và xây dựng hệ thống xử lý nước thải là rất quan trọng, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường. Nghiên cứu này góp phần vào việc phát triển bền vững cho ngành công nghiệp cao su tại khu vực.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của nghiên cứu này là thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su Hưng Thịnh với yêu cầu nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải theo TCVN 5945-1995 và TCVN 6584-2001. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc đánh giá các công nghệ xử lý nước thải hiện có, lựa chọn công nghệ phù hợp, và tính toán chi phí để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của hệ thống xử lý. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin hữu ích cho các nhà quản lý và kỹ sư trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp.

II. Tổng quan về ngành công nghiệp cao su

Ngành công nghiệp cao su tại Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ, đóng góp quan trọng vào nền kinh tế quốc dân. Cao su Hưng Thịnh là một trong những công ty tiêu biểu trong lĩnh vực chế biến mủ cao su. Tuy nhiên, ngành này cũng gây ra nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là từ nước thải chế biến. Nước thải từ các nhà máy chế biến mủ cao su thường chứa nhiều chất ô nhiễm như BOD, COD, và các hợp chất hữu cơ khác. Việc xử lý nước thải hiệu quả không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao giá trị sản phẩm cao su thông qua việc đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.

2.1 Đặc điểm nước thải cao su

Nước thải từ quá trình chế biến mủ cao su có đặc điểm là chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, với các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD và COD thường vượt quá mức cho phép. Lượng nước thải phát sinh từ các nhà máy chế biến có thể lên tới hàng trăm mét khối mỗi ngày, gây áp lực lớn lên hệ thống xử lý nước thải. Đặc biệt, các chất độc hại trong nước thải như acid acetic, protein, và chất béo có thể gây ra mùi hôi và ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước xung quanh. Do đó, việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp là rất cần thiết để giảm thiểu tác động này.

2.2 Công nghệ xử lý nước thải

Các công nghệ xử lý nước thải hiện nay được áp dụng cho ngành chế biến cao su bao gồm phương pháp vật lý, hóa học và sinh học. Mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng, và việc lựa chọn công nghệ sẽ phụ thuộc vào thành phần và nồng độ ô nhiễm trong nước thải. Công nghệ sinh học, đặc biệt là việc sử dụng bùn hoạt tính, đã cho thấy hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải cao su, giúp giảm thiểu các chỉ tiêu ô nhiễm một cách hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ xanh trong xử lý nước thải cũng đang được khuyến khích nhằm bảo vệ môi trường.

III. Phân tích tính kinh tế kỹ thuật môi trường

Phân tích tính kinh tế của dự án thiết kế trạm xử lý nước thải là một yếu tố quan trọng để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của hệ thống. Chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, và vận hành trạm xử lý cần được tính toán một cách chi tiết. Bên cạnh đó, việc đánh giá tác động môi trường của dự án cũng rất cần thiết, nhằm đảm bảo rằng các biện pháp xử lý nước thải không chỉ hiệu quả về mặt kỹ thuật mà còn thân thiện với môi trường. Dự án cần có kế hoạch quản lý môi trường rõ ràng để giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái xung quanh.

3.1 Chi phí xây dựng và vận hành

Chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải bao gồm các khoản như chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng, lắp đặt thiết bị, và chi phí nguyên vật liệu. Ngoài ra, chi phí vận hành hàng năm cũng cần được tính toán, bao gồm chi phí điện năng, hóa chất, và nhân công. Việc tính toán chi phí một cách chính xác sẽ giúp đưa ra quyết định đầu tư hợp lý và đảm bảo hiệu quả kinh tế cho dự án.

3.2 Tác động môi trường

Đánh giá tác động môi trường của trạm xử lý nước thải là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế. Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải cần được kiểm soát để đảm bảo rằng sau khi xử lý, nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải và không gây hại cho môi trường xung quanh. Việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường trong quá trình vận hành trạm xử lý sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và duy trì sự bền vững cho hệ sinh thái địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên đóng vai trò kinh tế mũi nhọn tại Việt Nam với diện tích canh tác vượt 300.000 ha và định hướng mở rộng lên 700.000 ha theo quy hoạch phát triển bền vững. Mặc dù sản phẩm cao su đã xuất khẩu tới hơn 30 quốc gia, quy trình chế biến mủ tiêu tốn lượng nước rất lớn, dao động từ 15 đến 40 m3 cho mỗi tấn cao su khô (DRC), xả thải trung bình 600 đến 1.800 m3/ngày tại các nhà máy chế biến quy mô vừa và lớn. Nước thải chế biến mủ cao su là nguồn gây ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng với nồng độ nhu cầu oxy hóa học (COD) dao động từ 3.500 đến 7.084 mg/L, nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) từ 1.200 đến 3.315 mg/L, cùng hàm lượng amoniac và khí hydro sunfua (H2S) phát tán mùi hôi đo được từ 2 đến 21 ppm trong không khí.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm giải quyết bài toán ô nhiễm thực tế tại Công ty TNHH Cao su Hưng Thịnh (huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh). Mục tiêu cốt lõi của đề tài là tính toán và thiết kế hoàn chỉnh hệ thống xử lý nước thải công suất 500 m3/ngày.đêm (bao gồm 410 m3 nước thải sản xuất và 75 m3 nước thải sinh hoạt), đưa các chỉ tiêu ô nhiễm sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải TCVN 5945-1995 loại B và TCVN 6980:2001. Nghiên cứu được triển khai trong phạm vi thời gian 12 tuần tại địa bàn huyện Tân Biên – khu vực nhạy cảm về thủy văn tiếp giáp với lưu vực sông Vàm Cỏ Đông và suối Đa Ha. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc giảm thiểu hơn 95% tải lượng chất hữu cơ, xử lý triệt để nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm ở độ sâu 4 đến 20 m, đồng thời triệt tiêu mùi hôi ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư sinh sống cách nhà máy chỉ 300 m.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng của ba lý thuyết công nghệ môi trường chuyên sâu: lý thuyết chuyển hóa sinh học kỵ khí đa pha, lý thuyết động học bùn hoạt tính hiếu khí và cơ chế keo tụ - đông tụ thể giao trạng của dung dịch latex.

Cơ chế phân hủy sinh học kỵ khí diễn ra qua ba giai đoạn liên hoàn: thủy phân các hợp chất hữu cơ cao phân tử (protein, lipid, đường glucose chiếm 1,0 đến 2,7% trong mủ), axit hóa tạo ra các axit béo bay hơi (VFA) và kiềm hóa sinh khí metan (CH4) cùng cacbonic (CO2). Trong xử lý hiếu khí, lý thuyết oxy hóa sinh hóa mô tả quá trình vi khuẩn dị dưỡng tiêu thụ chất nền hữu cơ hòa tan để sinh trưởng sinh khối mới và thực hiện hô hấp nội sinh trong điều kiện cấp khí nhân tạo. Đồng thời, lý thuyết keo tụ giải thích hiện tượng phá vỡ màng protein bảo vệ hạt cao su khi đưa pH về điểm đẳng điện (pH = 4,7), thúc đẩy các hạt tử cao su kết dính và nổi lên bề mặt theo định luật Stokes.

Các khái niệm chính được sử dụng xuyên suốt bao gồm:

1. Tải trọng thể tích chất hữu cơ (Organic Loading Rate - OLR): Thông số đo lường khối lượng COD nạp vào một đơn vị thể tích công trình trong một ngày.
2. Tỷ lệ chất dinh dưỡng trên sinh khối vi sinh vật (F/M ratio): Được kiểm soát ở ngưỡng tối ưu 0,10 đến 0,15 kg BOD/kg MLSS.ngày nhằm kéo dài tuổi bùn và giảm thiểu lượng bùn dư phát sinh.
3. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng (Mixed Liquor Suspended Solids - MLSS): Đại diện cho nồng độ sinh khối vi sinh hoạt tính trong bể sinh học.
4. Thời gian lưu bùn (Solids Retention Time - SRT): Yếu tố quyết định khả năng nitrat hóa và làm sạch triệt để chất ô nhiễm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm thu thập từ 16 đợt quan trắc độc lập tại Công ty TNHH Cao su Hưng Thịnh và bộ số liệu thứ cấp từ Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 16 tổ hợp mẫu nước thải đại diện cho 3 dòng phát sinh riêng biệt: dây chuyền chế biến mủ ly tâm, mủ nước, mủ tạp và hệ thống cống xả chung của toàn nhà máy.

Phương pháp lấy mẫu tổ hợp theo thời gian và lưu lượng (composite sampling) được áp dụng tại 4 vị trí công nghệ trọng yếu trong thời gian khảo sát 12 tuần. Phương pháp này đảm bảo phản ánh chính xác sự dao động nồng độ chất ô nhiễm giữa các ca làm việc của 1.500 công nhân. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), sử dụng phương pháp so màu quang phổ cho chỉ tiêu COD, phương pháp ủ chai đo áp suất tiêu chuẩn 5 ngày ở 20 độ C cho BOD5, phương pháp sấy cân khối lượng ở 105 độ C cho TSS và phương pháp chuẩn độ Nessler đo Amoni. Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích chuẩn này là nhằm xử lý dải biến thiên nồng độ rất rộng của nước thải cao su (COD từ 160 đến 11.191 mg/L, tổng nitơ từ 14 đến 395 mg/L), tạo lập bộ thông số đầu vào có độ tin cậy cao cho việc mô hình hóa và tính toán kích thước các bể phản ứng trên phần mềm chuyên dụng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã làm rõ bản chất lý hóa phức tạp của nước thải chế biến cao su và đưa ra các chỉ số kỹ thuật quan trọng phục vụ thiết kế:

1. Khả năng phân hủy sinh học vượt trội: Nước thải hỗn hợp của nhà máy có tỷ lệ BOD/COD đạt 0,68 với nồng độ COD trung bình 3.500 mg/L và BOD5 đạt 2.500 mg/L. Tỷ lệ này lớn hơn nhiều so với ngưỡng 0,5, khẳng định hơn 95% tạp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học dễ dàng thông qua chuỗi công nghệ sinh học kỵ khí kết hợp hiếu khí.
2. Sự phân hóa tính chất dòng thải giữa các dây chuyền: Nước thải mủ ly tâm có tính kiềm mạnh (pH từ 9,0 đến 11,0) cùng nồng độ N-NH3 lên tới 400 mg/L do sử dụng 20 kg NH3/tấn DRC làm chất chống đông; ngược lại, nước thải mủ nước mang tính axit cao (pH từ 5,0 đến 5,5) do châm axit acetic 5% trong quá trình đánh đông mủ. Nước thải mủ tạp chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng cực cao, đạt 4.000 mg/L.
3. Hiệu quả phân tách cơ học và hóa lý ban đầu: Thiết kế bể gạn mủ nhiều ngăn với thời gian lưu nước 48 giờ kết hợp bể tuyển nổi siêu nông và châm hóa chất keo tụ PAC/NaOH giúp tách tới 85 - 90% hàm lượng cao su tồn dư và cặn lơ lửng, hạ nồng độ SS từ 4.000 mg/L xuống dưới 500 mg/L trước khi vào khối sinh học.
4. Tối ưu hóa hiệu suất khử chất hữu cơ: Bể kỵ khí dòng chảy ngược qua tầng đệm bùn (UASB) đạt hiệu suất khử COD từ 70% đến 80%, giảm nồng độ COD đầu vào từ 3.500 mg/L xuống còn 400 - 800 mg/L. Giai đoạn hiếu khí bùn hoạt tính Aerotank tiếp tục oxy hóa triệt để, đưa COD đầu ra xuống dưới 70 mg/L (hiệu suất toàn hệ thống đạt 98%) và BOD5 xuống dưới 35 mg/L, đáp ứng hoàn toàn tiêu chuẩn TCVN 5945-1995 cột B.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến hiệu quả xử lý cao của hệ thống nằm ở giải pháp tách dòng thu gom và tiền xử lý chuyên biệt cho từng loại nước thải. Dòng mủ tạp nhiều đất cát được xử lý sơ bộ qua song chắn rác khe hở 16 mm, bể khuấy trộn hóa chất (thời gian lưu 10 phút, công suất khuấy 0,7 kW) và bể lắng đợt 1 trước khi hòa chung dòng với nước thải mủ nước đã qua bể gạn mủ và tuyển nổi. Việc tách dòng giúp loại bỏ triệt để các hạt cao su chưa đông tụ, chống hiện tượng tắc nghẽn đường ống và bám dính màng vi sinh.

So sánh với các nghiên cứu công nghệ tại các nhà máy cao su lân cận như Dầu Tiếng (COD 3.356 mg/L), Bến Súc (COD 5.212 mg/L) hay Long Thành (COD 11.191 mg/L), việc lựa chọn bể kỵ khí UASB thay vì hồ kỵ khí tự nhiên mang lại ưu thế vượt trội về mặt kiểm soát môi trường. Hồ kỵ khí hở truyền thống thường phát tán nồng độ khí H2S từ 2 đến 21 ppm gây khiếu kiện gay gắt từ khu dân cư. Ngược lại, bể UASB kín thu hồi 100% lượng khí sinh học phục vụ đốt lò sấy, đồng thời giảm thể tích sinh bùn xuống chỉ còn 0,12 đến 0,16 kg bùn/kg BOD được xử lý (thấp hơn 4 lần so với mức 0,55 đến 0,65 kg bùn/kg BOD của hệ thống bùn hoạt tính cổ điển).

Dữ liệu diễn biến nồng độ các chất ô nhiễm qua từng công trình đơn vị có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ cột kép so sánh tải lượng đầu vào - đầu ra của COD, BOD, TSS và Tổng Nitơ. Kết hợp với bảng cân bằng vật chất và lưu lượng 500 m3/ngày, hệ thống biểu đồ giúp người vận hành kiểm soát trực tiếp các ngưỡng chuyển tiếp nồng độ giữa bể UASB, Aerotank và bể lắng đợt 2.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hiện thực hóa hệ thống xử lý nước thải công suất 500 m3/ngày tại Công ty TNHH Cao su Hưng Thịnh, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý cụ thể:

1. Xây dựng cụm tiền xử lý tách dòng chuyên biệt: Tiến hành thi công hệ thống song chắn rác đôi bằng inox (bề rộng 0,5 m, khe hở 16 mm, góc nghiêng 60 độ) kết hợp bể gạn mủ 48 giờ và bể tuyển nổi áp lực DAF. Mục tiêu đạt tỷ lệ thu hồi vụn cao su trên 95% và hạ nồng độ chất rắn lơ lửng xuống dưới 500 mg/L. Thời gian thi công hoàn thiện trong 3 tháng đầu của dự án, do Ban Quản lý Dự án nhà máy phối hợp với nhà thầu cơ khí môi trường thực hiện.
2. Tự động hóa hệ thống châm hóa chất keo tụ: Lắp đặt hệ thống cảm biến pH trực tuyến điều khiển bơm định lượng hóa chất NaOH và dung dịch PAC tại bể khuấy trộn cơ học (thể tích 1,5 m3, tốc độ khuấy 120 vòng/phút), duy trì dải pH tối ưu 6,8 đến 7,5 cho dòng thải trước khi vào bể kỵ khí. Thời gian lắp đặt và hiệu chuẩn trong vòng 30 ngày, chịu trách nhiệm bởi Kỹ sư Tự động hóa và Trưởng bộ phận Kỹ thuật.
3. Vận hành ổn định cụm sinh học UASB và Aerotank: Thực hiện nuôi cấy bùn hạt kỵ khí cho bể UASB với tải trọng nạp hữu cơ nâng dần từ 2,0 lên 6,0 kg COD/m3.ngày và duy trì tỷ lệ F/M của bể Aerotank ở mức 0,12 kg BOD/kg MLSS.ngày. Mục tiêu đảm bảo nước thải sau bể lắng 2 đạt COD dưới 70 mg/L, BOD5 dưới 35 mg/L và SS dưới 80 mg/L theo chuẩn TCVN 5945-1995 cột B. Thời gian nuôi cấy vi sinh kéo dài 60 ngày dưới sự giám sát của Chuyên gia Công nghệ Sinh học Môi trường.
4. Thiết lập quy trình quan trắc online và quản lý bùn thải: Lắp đặt thiết bị đo oxy hòa tan (DO) liên tục trong bể Aerotank duy trì nồng độ 2,0 đến 4,0 mg/L; định kỳ 15 ngày/lần thực hiện bơm xả bùn dư từ bể lắng đợt 1 và bể lắng đợt 2 về sân phơi bùn cát lọc để làm khô tự nhiên. Hoạt động này được thực hiện liên tục trong suốt vòng đời dự án do Đội Vận hành trạm xử lý nước thải phối hợp cùng Phòng Quản lý Môi trường địa phương giám sát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo chuyên môn giá trị cho 4 nhóm đối tượng cụ thể sau:

1. Kỹ sư thiết kế công nghệ xử lý nước thải: Tài liệu cung cấp toàn bộ chuỗi công thức tính toán kích thước chi tiết, tổn thất áp lực thủy lực và công suất thiết bị cho từng công trình đơn vị (song chắn rác, hố thu, bể trộn, bể tạo bông, bể gạn mủ, bể tuyển nổi, bể UASB, bể Aerotank, sân phơi bùn), giúp kỹ sư áp dụng trực tiếp vào việc lập thuyết minh thiết kế trạm xử lý nước thải cao su công suất 300 đến 1.000 m3/ngày.
2. Ban Giám đốc và Quản lý kỹ thuật nhà máy chế biến mủ cao su: Cung cấp bức tranh toàn diện về chi phí đầu tư xây dựng, mua sắm máy móc thiết bị, tiêu hao điện năng và chi phí hóa chất trên 1 m3 nước thải, hỗ trợ đắc lực cho việc lập dự toán kinh tế và ra quyết định đầu tư công nghệ tối ưu chi phí vận hành.
3. Cán bộ quản lý môi trường và thanh tra tài nguyên nước: Tài liệu phân tích rõ các thông số phát thải đặc thù (tính chất axit của mủ nước, độ kiềm/amoniac của mủ ly tâm, nồng độ khí H2S), hỗ trợ cán bộ địa phương xây dựng tiêu chí kiểm tra, giám sát định kỳ tại các cơ sở chế biến mủ cao su thuộc lưu vực sông suối liên tỉnh.
4. Học viên cao học và sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường: Bản luận văn đóng vai trò là một case-study điển hình về phương pháp luận nghiên cứu, kỹ thuật xử lý số liệu thực tế bằng Excel, và cách kết hợp công nghệ sinh học kỵ khí bùn hạt với hiếu khí bùn hoạt tính để giải quyết triệt để nguồn nước thải hữu cơ đậm đặc.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nước thải chế biến mủ cao su lại có mùi hôi thối nồng nặc và phát tán xa? Mùi hôi phát sinh do quá trình phân hủy kỵ khí tự nhiên các hợp chất protein, lipid và axit béo trong mủ, tạo ra các khí độc có ngưỡng mùi rất thấp như hydro sunfua (H2S - mùi trứng thối, nồng độ đo được 2 - 21 ppm), amoniac (NH3 - mùi khai) và mercaptan.

Bể kỵ khí UASB có ưu điểm gì vượt trội so với hệ thống hồ kỵ khí truyền thống? Bể UASB hoạt động theo mô hình khép kín, tiết kiệm hơn 70% diện tích đất xây dựng, không phát tán mùi hôi ra môi trường xung quanh nhà máy, thu hồi được khí biogas làm nhiên liệu đốt lò sấy và sinh ra lượng bùn dư ít hơn 4 lần so với các hệ thống hiếu khí thông thường.

Mục đích của việc tách riêng dòng thải mủ tạp và mủ nước ngay từ đầu nguồn là gì? Nước thải mủ tạp chứa nhiều đất cát và chất rắn lơ lửng (SS lên tới 4.000 mg/L) cần được keo tụ và lắng cát cơ học riêng biệt để tránh làm tắc nghẽn thiết bị, đồng thời tạo điều kiện cho dòng mủ nước/mủ ly tâm được gạn mủ và tuyển nổi thu hồi cao su hiệu quả nhất.

Tỷ lệ BOD/COD đạt 0,68 mang ý nghĩa kỹ thuật gì trong việc lựa chọn công nghệ? Chỉ số BOD/COD = 0,68 (lớn hơn ngưỡng 0,5) chứng minh nước thải có khả năng phân hủy sinh học tự nhiên rất cao (trên 95%), cho phép khẳng định phương pháp sinh học kết hợp kỵ khí - hiếu khí là giải pháp công nghệ kinh tế và triệt để nhất mà không cần áp dụng các quá trình oxy hóa bậc cao tốn kém.

Làm thế nào để kiểm soát hiện tượng cao su đông tụ bám dính gây tắc nghẽn công trình sinh học? Hệ thống bố trí song chắn rác tinh, bể gạn mủ với thời gian lưu 48 giờ và bể tuyển nổi áp lực DAF có châm hóa chất điều chỉnh pH tự động, giúp loại bỏ và thu hồi hơn 90% các hạt cao su mịn trước khi dẫn nước vào bể UASB và Aerotank.

Kết luận

1. Nghiên cứu đã khảo sát toàn diện đặc trưng phát sinh nước thải tại Công ty TNHH Cao su Hưng Thịnh với tổng lưu lượng thiết kế đạt 500 m3/ngày.đêm (410 m3 sản xuất và 75 m3 sinh hoạt).
2. Xác lập chính xác tỷ lệ phân hủy sinh học BOD/COD đạt 0,68 từ dải nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao (COD trung bình 3.500 mg/L, BOD5 đạt 2.500 mg/L).
3. Đề xuất quy trình công nghệ tích hợp: Tách dòng tiền xử lý kết hợp Keo tụ/Tuyển nổi + Bể kỵ khí UASB + Bể bùn hoạt tính hiếu khí Aerotank + Khử trùng Clo.
4. Đảm bảo chất lượng nước xả thải đầu ra đạt TCVN 5945-1995 cột B (COD dưới 70 mg/L, BOD5 dưới 35 mg/L, SS dưới 80 mg/L), khử sạch mùi hôi H2S và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Vàm Cỏ Đông.
5. Luận văn đóng góp mô hình thiết kế trạm xử lý nước thải chuẩn mực, khả thi cao về mặt kinh tế - kỹ thuật cho các nhà máy chế biến cao su quy mô vừa tại khu vực Đông Nam Bộ.

Lộ trình triển khai tiếp theo dự kiến thực hiện trong vòng 12 đến 18 tháng, bao gồm các bước thẩm định thiết kế thi công, đấu thầu xây lắp công trình và tiến hành chạy thử nghiệm nuôi cấy vi sinh. Các doanh nghiệp chế biến cao su và đơn vị tư vấn môi trường quan tâm có thể ứng dụng trực tiếp các thông số tính toán thủy lực và sơ đồ công nghệ từ luận văn này để nâng cấp hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn bảo vệ môi trường bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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.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.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 SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 7 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 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 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. 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.

Phương pháp thực hiện 1.1 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 1.2 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.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.4 Phương pháp xử lý số liệu Phần mềm sử dụng để xử lý số liệu: Phần mềm Excel 1. 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 SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 8 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 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 1. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.1 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 1.2 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. SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 9 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 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 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGÀNH CÔNG NGHIỆP CAO SU VÀ CÔNG TY CAO SU HƯNG THỊNH 2.

Tổng quan công nghiệp cao su 2.1 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. 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.

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 2.000 mg/l, BOD từ 1.000 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 2.2 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 SVTH: NGUYỄN HỐNG HÀ TRANG: 10 GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN 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 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%.3 Tổng quan về cây cao su.