[Type the document title]u
----------
ĐỒ ÁN
Đề Tài: XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ
MÁY CHẾ BIẾN MŨ CAO SU
Trang 1
[Type the document title]u
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề.............................................................................................................7
1.2. Mục tiêu đồ án......................................................................................................8
1.3. Nội dung đồ án.....................................................................................................8
1.4. Phương pháp đồ án..............................................................................................8
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
2.1. Sơ lược về công nghệ chế biến mủ cao su (mủ cốm)..........................................9
2.1.1. Thành phần và cấu tạo của nguyên liệu...................................................10
2.1.2. Quy trình chế biến mủ cao su...................................................................10
2.2. Thành phần và tính chất của nước thải chế biến mủ cao su...........................14
2.2.1. Thành phần nước thải...............................................................................14
2.2.2. Tính chất đặc trưng của nước thải...........................................................14
2.3. Đánh giá về mức độ ô nhiễm môi trường của nhà máy chế biến cao su........16
2.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm từ nhà máy...............................................................16
2.3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm của nhà máy chế biến cao su...............................17
2.4. Các phương pháp xử lý nước thải....................................................................17
2.4.1. Phương pháp cơ học..................................................................................19
2.4.2. Phương pháp hóa học và hóa lý................................................................21
2.4.3. Phương pháp sinh học...............................................................................22
Trang 2
[Type the document title]u
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG
3.1. Thành phần nước thải đầu vào.........................................................................25

/l.
COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mgO
2/
l.
DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mgO
2
/l.
TS: Chất rắn tổng cộng
UASB: Uflow Anaerobic Sludge Blanket
SCR: Song chắn rác
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
Trang 5
[Type the document title]u
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của mủ cao su
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của nước thải cao su
Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý nước thải cao su
Bảng 3.1: Thành phần nước thải đầu vào
Bảng 4.1: Thông số thiết kế song chắn rác
Bảng 4.2: Thông số thiết kế hố thu
Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể tách mủ
Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể keo tụ tạo bông
Bảng 4.5: Thông số thiết kế bể lắng ngang
Bảng 4.6: Thông số thiết kế UASB
Bảng 4.7: Thông số thiết kế Aerotank
Bảng 4.8: Thông số thiết kế lắng 2
Bảng 4.9: Thông số thiết kế bể trộn và cánh khuấy tuabin
Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể nén bùn
Bảng 4.11: Thông số thiết kế bể chứa bùn

những mặt hàng xuất khẩu chiến lược mang lại hàng trăm triệu USD cho đất nước, giải
quyết công ăn việc làm cho hàng ngàn công nhân làm việc trong nhà máy và hàng trăm
ngàn công nhân làm việc trong các nông trường cao su. Tuy nhiên tăng trưởng kinh tế chỉ
là điều kiện cần và sẽ không bền vững nếu không kết hợp yếu tố môi trường – xã hội. Ở
nước ta, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải ra khoảng 5 triệu m
3
nước thải.
Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acetic, đường,
protein, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.500 – 35.000 mg/l, BOD từ 1.500 – 12.000
mg/l được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàn toàn ảnh hưởng trầm trọng đến
thủy sinh vật trong nước. Ngoài ra vấn đề mùi hôi phát sinh do chất hữu cơ bị phân hủy kỵ
khí tạo thành mercaptan và H
2
S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh. Do
đó vấn đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến
mủ cao su được nhà nước và chính quyền địa phương quan tâm một cách đầy đủ.
1.2 Mục tiêu của đồ án
Trang 8
[Type the document title]u
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến mủ cao su (mủ cốm) với yêu
cầu đặt ra nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải (QCVN 01: 2008) cho nước thải đạt loại B và
TCVN 6584-2001.
1.3 Nội dung của đồ án
• Tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và phương
pháp xử lý trong ngành chế biến mủ cao su.
• Lựa chọn công nghệ, tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống xử lý nước thải
cao su công suất 1500 m
3
/ngày đêm.
• Khai toán chi phí công trình xây dựng hệ thống xử lý.

H
8
]
n
) có khối
lượng phân tử 10
5
– 10
7
. Nó được tổng hợp từ cây bằng một quá trình phức tạp của
carbonhydrate. Cấu trúc hóa học của cao su tự nhiên (cis-1,4-polyisoprene):
CH
2
C = CHCH
2
– CH
2
C = CHCH
2
= CH
2
C = CHCH
2
CH
3
CH
3
CH
3
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của mủ cao su

Lò sấy
Đóng bành/ đóng gói
Cán crep số 1
Nước rửa
Rửa
Serum/ rửa
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Khí thải
Nước pha loãng
Axít foocmic/ acetic
Mủ đông vườn
cây/ mủ tờ
Nước hỗn hợp
của nhà máy
Hình 2.1: Sơ đồ chế biến mủ cốm
Trang 13
[Type the document title]u
• Công đoạn xử lý nguyên liệu: mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammonia,
sau đó được đưa về xả vào bể chứa, trộn đều bằng máy khuấy. Tiếp theo mủ nước
được dẫn vào các mương đánh đông bằng các máng dẫn bằng inox, ở đây mủ
được làm đông nhờ axit acetic 5%.
• Công đoạn gia công cơ học: mủ đông trong các mương đánh đông được đưa qua
máy cán, máy kéo, máy cán tạo tờ, máy cắt băm cốm để cuối công đoạn tạo ra các
hạt cao su cốm sau đó sẽ được rửa sạch trong hồ chứa mủ.

• Công đoạn sấy: nhờ hệ thống bơm thổi rửa và hệ thống phân phối mủ tự động có
sàn rung để làm ráo nước và tạo độ xốp cho mủ, sau đó mủ được cho vào xe đẩy

– COOH, NaHS …
2.2. Thành phần và tính chất của nước thải chế biến mủ cao su
2.2.1. Thành phần nước thải
Trong chế biến cao su cốm, nước thải sinh ra ở các công đoạn khuấy trộn, làm đông
và gia công cơ học.
• Nước thải ra từ bồn khuấy trộn là nước rửa bồn và dụng cụ, là loại nước thải chứa
nồng độ chất ô nhiễm thấp với ít mủ cao su.
• Còn nước thải từ các mương đông tụ chứa một lượng lớn chất hữu cơ, có pH thấp
vì phần lớn là serum được tách ra khỏi mủ trong quá trình đông tụ và có châm
axit.
• Nước thải từ công đoạn gia công cơ học cũng chứa các chất ô nhiễm tương tự
nhưng ở nồng độ thấp hơn , có nguồn gốc từ nước rửa được phun vào khối cao su
trong quá trình gia công cơ học để loại bỏ tiếp tục serum, axit và các chất bẩn.
2.2.2. Tính chất đặc trưng của nước thải
Trong quá tình chế biến mủ cao su, nhất là khâu đánh đông mủ (quy trình chế biến
mủ nước) các nhà máy chế biến mủ cao su thài ra một lượng lớn nước thải khoảng từ 600-
1.800 m
3
cho mỗi nhà máy với tiêu chuẩn sử dụng nước 20-30 m
3
/tấn DRC. Lượng nước
thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ bị phân hủy rất cao như acid acetic, đường, protein,
chất béo... Hàm lượng COD đạt đến 2.500-35.000 mg/l, BOD từ 1.500-12.000 mg/ đã làm
hầu hết các nguồn nước, tuy thực vật có thể phát triển, nhưng hầu hết các loại động vật
nước đều không thể tồn tại. Bên cạnh việc gây ô nhiễm các nguồn nước (nước ngầm và
nước mặt), các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy kỵ khí tạo thành H
2
S và mercaptan
là những hợp chtấ không những không gây độc và ô nhiễm môi trường mà chúng còn là
nguyên nhân gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường và khu dân cư khu

Mn Vết
Zn KPHN
(Nguồn: Bộ môn chế biến, viện nghiên cứu cao su Việt Nam)
Nhận xét kết quả trên:
Hai thành phần quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử ký: hàm lượng muối SO
4
2-
và Ca
2+
.
Khi hàm lượng 2 thành phần trên cao giảm hiệu quả xử lý.
Nguyên nhân:
o Trong nước thải cao su, khi qua giai đoạn phân hủy kỵ khí
SO
4
2-
 H
2
SO
3
+ H
2
S
Trang 17
[Type the document title]u
o Trong giai đoạn hiếu khí, để oxy hóa một phân tử SO
3
2-
thành SO
4

2n+1
COOH với số nguyên tử C từ 6 trở xuống. Các
VAF có số nguyên tử C từ 4 đến 6 (butyric, valeric, caproic) có mùi tanh hôi. Các amin và
các chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như các sunphua và mercaptan cũng có mùi đặc biệt khó
chịu thường gặp trong nước thải chứa chất ô nhiễm hữu cơ.
Khí thải từ buồng sấy: Do có sử dụng một lượng axit trong quá trình đánh đông, hơn
nữa lại được sấy ở nhiệt độ 110 – 1100
0
C, một lượng hơi khí độc hại sẽ phát sinh trong quá
trình này. Thành phần chủ yếu là hơi axít và các loại hydrocacbon.
Các khí thải khác: Khí thải từ các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu tới các cơ
sở sản xuất, phương tiện xếp dỡ và vận chuyển nội bộ trong cơ sở. Khi hoạt động như vậy,
các phương tiện vận tải với phương tiện tiêu thụ chủ yếu là xăng và dầu diezel sẽ thải ra
môi trường một lượng khói thải chứa các chất ô nhiễm không khí. Thành phần khí thải chủ
yếu là CO
x
, NO
x
, SO
x
, cacbuahydro, aldehyde, bụi và quan trọng hơn cả là chì nếu các
phương tiện này có sử dụng nguyên liệu pha chì.
 Chất thải rắn:
Trang 18
[Type the document title]u
Ở nhà máy chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động gồm có:
Rác sinh hoạt sinh ra do hoạt động sinh hoạt của công nhân trong nhà máy bao gồm:
thực phẩm, rau quả dư thừa, bọc nilon, giấy, lon, chai.
Chất thải rắn sinh ra do quá trình sản xuất bao gồm các loại mủ cao su phế thải, các
loại bao bì chứa hoá chất, phụ gia. Ngoài ra còn có các chất thải rắn là cắn bùn đất được cô

trong bảng sau:
Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý nước thải cao su
Quy trình xử lý Các công đoạn có thể áp dụng
Cơ học
Lọc qua song chắn rác hoạc lưới chắn
Lắng cát
Lắng cặn hữu cơ
Tách các tạp chất nổi
Làm thoáng
Lọc
Hoá học và hoá lý
Trung hoà
Oxy hoá và khử trùng…
Đông tụ và keo tụ
Tuyển nổi
Hấp thụ và hấp phụ
Trao đổi ion
Các quá trình tách bằng màng
Các phương pháp điện hoá
Sinh học
Các phương pháp hiếu khí
Xử lý nước thải trong các công trình tự nhiên
Xử lý nước thải trong các công trình nhân tạo
- Các phương pháp yếm khí
Trang 20
[Type the document title]u
 Các công trình thường được áp dụng trong xử lý nước thải cao su.
2.4.1. Phương pháp cơ học
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các chất này
ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác

[Type the document title]u
 Trung hòa:
Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH
khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng cho công
nghệ tiếp theo. Để trung hòa nứơc thải chứa acid có thể sử dụng: NaOH, KOH,
Na
2
CO
3
, đômômít (CaCO
3
.MgCO
3
),… Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là
tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của nước thải, chế độ thải nước và chi phí
hóa chất sử dụng.
 Keo tụ:
Trong nguồn nước, một phần các hạt tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán,
kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1-10 µm. Các hạt này
không nổi cũng không tách do đó tương đối khó tách loại. Theo nguyên tắc, các
hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các
hạt. Lực này có thể dính kết giữa các hạt ngay trong khi khoảng cáh giữa chúng
đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm do chuyển động Brown và do tác động của sự
xáo trộn.
Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:
Al
2
(SO
4
)

Vi sinh vật
Chất hữu cơ → CH
4
+ CO
2
+ H
2
+ NH
3
+ H
2
S

+ Tế bào mới
Xảy ra theo 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử
- Giai đoạn 2: Acid hóa
- Giai đoạn 3: Acetate hóa
- Giai đoạn 4: Methanne hóa
Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp
xúc kỵ khí (Anaerobic contact Process), quá trìnhxử lý bằng lớp bùn kỵ khí với
dòng nước đi từ dưới lên (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB).
UASB: có đặc diểm sau
• Cả ba quá trình, phân hủy – lắng bùn – tách khí, được lắp đặt trong cùng một
công trình.
• Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt
xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.
 Phương pháp xử lý hiếu khí: sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động
trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Quá trình xử lý hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:

2
O + C
5
H
7
NO
2
- △H
- Phân hủy nội bào:
C
5
H
7
NO
2
+ O
2
→ 5CO
2
+ 2H
2
O + NH
3
± △H
Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo
chia thành:
Trang 24
[Type the document title]u
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng chủ yếu sử dụng
để khử chất hữu cơ chứa cacbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng,