Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su suối kè giai đoạn 2 công suất 1000m³/ngày đêm xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU SUỐI KÈ GIAI
ĐOẠN 2 CÔNG SUẤT 1000M3/NGÀY ĐÊM XÃ GIA
LINH, HUYỆN TÁNH LINH, TỈNH BÌNH THUẬN
Viện: Viện khoa học Ứng dụng HUTECH
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Sinh viên thực hiện: Trần Nguyễn Hoàng Sơn
MSSV: 1411090409
Lớp: 14DMT03
TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài này là công trình tính toán của tôi và được sự hướng dẫn khoa
học của Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn. Các nội dung tính toán, số liệu, kết quả trong đề tài là trung
thực và có nguồn gốc. Các nội dung nghiên cứu, số liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung
thực và có nguồn gốc. Trong luận văn có sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số
liệu của tác giả, cơ quan tổ chức khác nhau đều có trích dẫn và chú thích rõ ràng về nguồn
gốc. Tôi xin chịu trách nhiệm trước hội đồng phản biện và pháp luật về kết quả và các tài
liệu thông tin của đề tài này.
i
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí
Minh, Viện khoa học ứng dụng Hutech đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và tích lũy
kiến thức đến ngày hôm nay.
Đặc biện tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn đã tận tình hướng
dẫn tôi trong thời gian thực hiện đề tài.
Cảm ơn đến quý Thầy, Cô tại Viện khoa học ứng dụng Hutech trường Đại học Công
nghệ thành phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời
gian học tập và thực hiện đề tài đồ án.
Xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô hội đồng phản biện đã dành thời gian đọc và
đưa ra lời nhận xét giúp nhóm tác giả hoàn thiện hơn đề tài này.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã tiếp thêm niềm tin, nghị lực và giúp đỡ nhóm tác giả trong
suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin gửi đến lời cám ơn chân thành và sâu sắc nhất!
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 7 năm 2018
Trần Nguyễn Hoàng Sơn
ii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................ii
MỤC LỤC .........................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ..........................................................................................................ix
MỞ ĐẦU............................................................................................................................. 1
I. ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI.............................................................................................................................2
3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.............................................................................................................................3
4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN............................................................................................................3
5. DỰ KIẾN KẾT QUẢ............................................................................................................................3
NỘI DUNG......................................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................................. 4
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất Cao Su ...........................................................................4
1.1.1. Tình hình phát triển ngành Cao Su trên Thế Giới [7], [8], [10]..................................................4
1.1.2. Tình hình phát triển ngành công nghiệp cao su tại Việt Nam.....................................................5
Diện tích cây cao su tại Việt Nam.........................................................................................................5
1.1.3. Tổng quan về cây cao su.............................................................................................................6
- Ở dạng nhũ tương: các amidon, lipid, tinh dầu, nhựa, sáp, polyterpenic. ..........................................8
1.1.4. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên...................................................................................................8
1.1.5. Ảnh hưởng của nước thải nhà máy Cao Su đến môi trường.......................................................8
1.1.6. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến mủ cao su..........................................9
1.2. Tổng quan về Công ty TNHH MTV Cao Su Bình Thuận[14].........................................................12
1.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển:...............................................................................................12
1.2.2. Bộ máy tổ chức .........................................................................................................................13
1.3. Tổng quan về nhà máy cao su Suối Kè............................................................................................14
1.3.1. Hoạt động chế biến và sản xuất của nhà máy ...........................................................................15
1.3.2. Quy trình sản xuất mủ cốm.......................................................................................................15
1.3.3. Quy trình sản xuất mủ tờ...........................................................................................................19
iii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
1.3.4. Đặc tính nước thải nhà máy cao su Suối Kè .............................................................................21
2.1. Đặc điểm, tính chất của nước thải chế biến mủ cao su ....................................................................22
2.2. Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su .........................................................22
2.2.1. Các phương pháp xử lý cơ học .................................................................................................22
2.2.2. Phương pháp xử lý hóa lý .........................................................................................................29
2.2.3. Phương pháp xử lý sinh học......................................................................................................33
3.1. Một số công nghệ xử lý nước thải mủ cao su trong và ngoài nước .................................................40
3.1.1. Các công nghệ xử lý ngoài nước...............................................................................................40
3.2.2. Các công nghệ xử lý trong nước...............................................................................................41
3.2. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè ...............................43
3.2.1. Phương án 1 ..............................................................................................................................44
3.2.2. Phương án 2 ..............................................................................................................................45
3.3. Thuyết minh sơ đồ công nghệ..........................................................................................................46
3.3.1. Phương án 1 ..............................................................................................................................46
3.3.2. Phương án 2 ..............................................................................................................................49
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ...................................................................................................... 52
4.1. Tính toán phương án 1.....................................................................................................................52
4.1.1. Mương dẫn và song chắn rác ....................................................................................................52
Bể thu gom..........................................................................................................................57
4.1.3. Bể gạn mủ .................................................................................................................................59
4.1.4. Bể điều hòa ...............................................................................................................................61
4.1.5. Bể tuyển nổi..............................................................................................................................64
4.1.6. Bể UASB ..................................................................................................................................74
4.1.7. Bể anoxit...................................................................................................................................84
4.1.8. Bể sinh học hiếu khí Aerotank..................................................................................................87
4.1.9. Bể lắng ......................................................................................................................................93
4.1.10. Bể trung gian...........................................................................................................................99
4.1.11. Bồn lọc áp lực .......................................................................................................................101
4.1.12. Bể khử trùng..........................................................................................................................106
4.1.13. Bể chứa bùn ..........................................................................................................................108
iv
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
4.2. Tính toán phương án 2...................................................................................................................108
4.2.1. Bể điều hòa .............................................................................................................................109
4.2.2. Bể tuyển nổi............................................................................................................................113
4.2.3. Mương oxy hóa.......................................................................................................................123
4.2.4. Bể lắng ....................................................................................................................................131
5.1. Tính toán chi phí phương án 1:......................................................................................................137
5.1.1. Chi phí lắp đặt thiết bị.............................................................................................................138
5.1.2. Chi phí vận hành hệ thống ......................................................................................................139
5.2. Tính toán chi phí phương án 2:......................................................................................................142
5.2.1. Chi phí lắp đặt thiết bị.............................................................................................................143
5.2.2. Chi phí vận hành hệ thống ......................................................................................................144
5.3. Lựa chọn phương án ......................................................................................................................147
6.1. Vận hành........................................................................................................................................150
6.2. Quản lý...........................................................................................................................................151
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 153
v
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD
COD
DO
:
:
:
:
:
Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học
Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học
Diluted Oxygen - Lượng oxy hoà tan có trong nước thải tính bằng mg/l
Food – Microganism Ration - Tỷ lệ thức ăn cho vi sinh vật
Mixed Liquor Suspends Soid - Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/l
F/M
MLSS
MLVSS :
Mixed liquor Volatile Suspends Soid - Chất rắn lơ lửng bay hơi trong
bùn lỏng, mg/l
SS
:
:
:
Suspended Soild - Chất rắn lơ lửng có trong nước thải tính bằng mg/l
Tiêu chuẩn xây dựng
TCXD
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
HTXLT :
KCN
Hệ thống xử lý nước thải
:
Khu công nghiệp
vi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Quy chuẩn quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên .............................. 2
Bảng 1.2: Mức độ ô nhiễm nước thải tại các nhà máy chế biến cao su ............................ 10
Bảng 1.3: Đặc tính ô nhiễm nước thải của ngành chế biến cao su.................................... 11
Bảng 1.4: Một số chất gây mùi hôi thường gặp trong nước thải....................................... 11
Bảng 1.5: So sánh hàm lượng các chất ô nhiễm giữa nước thải chế biến cao su và nước
thải đô thị...........................................................................................................................12
Bảng 1.6: Tính chất nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè............................... 21
Bảng 2.1: Ứng dụng quá trình xử lý hóa học .................................................................... 32
Bảng 3.1: Một số công nghệ xử lý nước thải cao su tại Malaysia .................................... 40
Bảng 3.2: Một số công nghệ xử lý nước thải cao su tại Việt Nam ................................... 41
Bảng 3.3: Tính chất nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè............................... 43
Bảng 4.1: Kết quả tính toán thủy lực mương dẫn nước thải trước song chắn rác............. 54
Bảng 4.2: Thông số thiết kế mương và song chắn rác ...................................................... 57
Bảng 4.3: Thông số thiết kế bể thu gom............................................................................ 59
Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể gạn mủ............................................................................. 61
Bảng 4.5: Thông số thiết kế bể điều hòa ........................................................................... 64
Bảng 4.6: Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi thổi khí...................................................... 65
Bảng 4.7: Thông số thiết kế bể tuyển nổi.......................................................................... 74
Bảng 4.8: Các thông số thiết kể UASB............................................................................. 75
Bảng 4.9: Tải trọng thể tích chất hữu cơ của bể UASB bùn hạt và bùn bông ở các hàm
lượng COD vào tỉ lệ chất không tan khác nhau ................................................................76
Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể Anoxit............................................................................ 87
Bảng 4.11: Tổng hợp tính toán bể Aerotank ..................................................................... 93
Bảng 4.12: Thông số cơ bản thiết kế bể lắng .................................................................... 93
Bảng 4.13: Tổng hợp tính toán bể lắng ............................................................................. 98
Bảng 4.14: Thông số thiết kế bể trung gian .................................................................... 100
Bảng 4.15: Kích thước vật liệu lọc.................................................................................. 101
Bảng 4.16: Thông số thiết kế bồn lọc áp lực................................................................... 105
vii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
Bảng 4.17: Thông số thiết kế bể khử trùng ..................................................................... 107
Bảng 4.18: Thông số thiết kế bể chứa bùn...................................................................... 108
Bảng 4.19: Các thông số thiết kế bể điều hòa ................................................................. 113
Bảng 4.20: Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi thổi khí.................................................. 113
Bảng 4.21: Thông số thiết kế bể tuyển nổi...................................................................... 123
Bảng 4.22: Đặc tính kỹ thuật của tubin dạng đĩa cánh phẳng......................................... 129
Bảng 4.23: Thông số thiết kế mương oxy hóa ................................................................ 130
Bảng 4.24: Thông số cơ bản thiết kế bể lắng .................................................................. 131
Bảng 4.25: Tổng hợp tính toán bể lắng ........................................................................... 136
Bảng 5.1: Chi phí xây dựng phương án 1........................................................................ 137
Bảng 5.2: Bảng chi phí lắp đặt thiết bị phương án 1....................................................... 138
Bảng 5.3: Bảng chi phí điện năng phương án 1 .............................................................. 140
Bảng 5.4: Chi phí xây dựng phương án 2........................................................................ 142
Bảng 5.5: Bảng chi phí lắp đặt thiết bị phương án 2 ...................................................... 143
Bảng 5.6: Bảng chi phí điện năng phương án 2 .............................................................. 145
Bảng 5.7: So sánh các phương án.................................................................................... 148
viii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Tỷ trọng tiêu thụ và sản xuất cao su thiên nhiên trên thế giới ............................ 5
Hình 1.2: Diện tích trồng cao su tại Việt Nam năm 2014................................................... 6
Hình 1.3: Nhà máy chế biến cao su Suối Kè..................................................................... 14
Hình 1.4: Sơ đồ sản xuất mủ cốm tại nhà máy.................................................................. 15
Hình 1.5: Quy trình chế biến và dòng nước thải ............................................................... 18
Hình 1.6: Quy trình chế biến mủ tờ và dòng nước thải..................................................... 20
Hình 2.1: Bể điều hòa........................................................................................................ 25
Hình 2.2: Bể lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước ..................................................... 36
Hình 2.3: Bể Aerotank....................................................................................................... 38
Hình 4.1: Chi tiết song chắn rác........................................................................................ 56
Hình 4.1: Cấu tạo mương oxy hóa .................................................................................. 125
ix
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, nền kinh tế Việt Nam đang trên đà phát triển đó là nhờ vào sự đóng góp không
nhỏ của các ngành công nghiệp khác nhau trên cả nước. Trong đó ngành công nghiệp sản
xuất và chế biến cao su chiếm một vị thế quan trọng trong việc đóng góp vòa sự phát triển
kinh tế của đất nước và là một trong những ngành có tiềm năng phát triển vô cùng lớn. Các
sản phẩm sản xuất từ cao su được sử dụng một cách rộng rãi trong cả nước và là mặt hàng
có giá trị kim ngạch xuất khẩu cao. Giá trị đóng góp vào tổng kim ngạch xuất khẩu của
ngành cao su không chỉ từ nguồn nguyên liệu mà còn từ các sản phẩm cao su và sản phẩm
gỗ cao su của ngành công nghiệp chế biến, đã đạt 4,847 tỷ USD năm 2016, đóng góp 2,7%
vào tổng kim ngạch xuất khẩu của cả nước và vượt mức 5 tỷ USD trong năm 2017.(1).
Ngoài tiềm năng công nghiệp, cây cao su còn có tác dụng phủ xanh đất trống, đồi trọc,
bảo vệ tài nguyên đất tránh rửa trôi, xói mòn, tạo môi trường không khí trong lành… Hiện
nay, để chế biến hết số mủ cao su thu hoạch được nâng cấp và xây dựng mới tại nhiều tỉnh
phía Nam, chủ yếu tập trung ở các tỉnh Bình Thuận, Đồng Nai, Bình Dương, Bình
Phước…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 m3
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 H2S 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
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
Công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận là một trong số những công ty đóng góp
không nhỏ về sản phẩm xuất khẩu và để ngành cao su Việt Nam phát triển và tiến xa hơn
nữa công ty đã và đang có dự án mở rộng quy mô sản xuất tổng công suất 9000 tấn/năm.
Việc nâng công suất lên sẽ kéo theo nhiều vấn đề quan ngại đặc biệt là chất thải kèm theo.
Một trong các chất thải được quan tâm hàng đầu đó là nước thải, khi sản phẩm tăng thì
nước thải tăng nhưng với hệ thống xử lý hiện tại của công ty thì việc đảm bảo mọi nguồn
nước thải đổ ra sông đạt tiêu chuẩn là điều không thể nên việc mở rộng hệ thống xử lý nước
thải là điều cấp thiết hiện nay, để đảm bảo mọi nguồn tiếp nhận không bị ô nhiễm và đạt
đến sản xuất lành mạnh.
Để giải quyết vấn đề trên, đòi hỏi nhà máy chế biến cao su phải có một hệ thống xử lý
nước thải cao su hợp lý để xử lý nước thải trước khi thải vào môi trường, hoặc tái sử dụng
lại nguồn nước sau xử lý vào các mục đích khác. Chính vì lý do đó, đề tài “ Tính toán và
thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2
công suất 1000m3/ngày đêm xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận” được
em chọn nhằm giải quyết những vấn đề nan giải trên.
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chất lượng nước thải của nhà máy sản chế biến
mủ cao su sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 01:2015 BTNMT, cột A.
Bảng 1.1: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên
STT Thông số
Đơn vị QCVN 01:2015 BTNMT, cột A
1
2
3
4
5
TSS
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
50
30
100
50
6
BOD5
COD
Tổng Nitơ
+
Amoni (NH4 )
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Khảo sát hiện trạng môi trường công ty TNHH MTV Cao su Bình Thuận
- Thu thập phân tích số liệu đầu vào
- Đề xuất phương án xử lý nước thải
- Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý
- Thuyết minh công nghệ
- Tính toán các công trình đơn vị
- Dự toán kinh phí thực hiện
4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
- Thu thập, phân tich, tổng hợp các tài liệu về nhà máy. Từ đó tính toán hệ thống xử lý
cho nhà máy một cách hợp lý nhất.
- Nghiên cứu các tài liệu: Đọc và tìm hiểu các tài liệu liên quan đến tình hình nước thải
sản xuất hàng may mặc cao cấp, mũ giày cao cấp của nhà máy và tìm hiểu các hệ thống xử
lý hiệu quả đối với loại nước thải.
- Phương pháp so sánh: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đối với QCVN 01:2015
BTNMT, cột A.
- Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: Nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình
xử lý nước thải của các phương pháp xử lý.
5. DỰ KIẾN KẾT QUẢ
Từ kết quả tính toán thiết kế của đề tài có thể làm cơ sở cho Công ty TNHH MTV Cao
su Bình Thuận tham khảo để đầu tư xây dựng công trình để có thể đảm bảo để xử lý hết
lượng nước thải từ dự án mở rộng sản xuất của nhà máy, hận chế đến mức thấp nhất đối
với môi trường xung quanh.
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất Cao Su
1.1.1. Tình hình phát triển ngành Cao Su trên Thế Giới [7], [8], [10]
Ngành cao su thiên nhiên là một ngành đầu tư dài hạn. Theo thống kế đến cuối năm
2017, tổng diện tích cao su thiên nhiên trên thế giới đạt khoảng 13 triệu ha, Châu Á chiếm
92,42%, Châu Mỹ chiếm 5,14% và 2,44% thuộc về Châu Phi. Tổng sản lượng cao su thiên
nhiên đạt hơn 11 triệu tấn. Trong đó, Châu Á chiếm ưu thế vượt trội khi chiếm tỷ trọng
93,2% trong tổng lượng sản xuất của thế giới, tiếp theo là Châu Phi (4,3%), Châu Mỹ Latin
(2,5%).
Theo thống kê của Rubber Statistical Bulletin – IRSG, tính đến cuối 2011, Châu Á là
khu vực tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới, chiếm 69,7% tổng nhu cầu thế giới,
kế đến là Châu Âu (13,5%), Bắc Mỹ (10,7%).
Nhóm 5 nước sản xuất cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Thái Lan, Indonesia,
Malaysia, Ấn Độ và Việt Nam (chiếm 82,39% trong tổng sản lượng sản xuất của thế giới),
nhóm 5 quốc gia tiêu thụ cao su thiên nhiên lớn nhất thế giới là Trung Quốc (33,5%), Mỹ
(9,5%), Ấn Độ (8,7%), Nhật Bản (6,6%) và Maylasia (4,6%). Riêng Trung Quốc bình quân
5 năm qua chiếm 32% tổng sản lượng tiêu thụ cao su thiên nhiên và chiếm đến 24% tổng
kim ngạch nhập khẩu cao su thiên nhiên toàn cầu. Bốn quốc gia xuất khẩu cao su thiên
nhiên lớn nhất thế giới hiện nay là Thái Lan (gần 3 triệu tấn), Indonesia (2,13 triệu tấn),
Malaysia (0,95 triệu tấn) và Việt Nam (0,82 triệu tấn), chiếm 87,35% tổng sản lượng xuất
khẩu cao su thiên nhiên toàn cầu.
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
Hình 1.1: Tỷ trọng tiêu thụ và sản xuất cao su thiên nhiên trên thế giới
Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu toàn cầu đạt 12,5 tỷ USD. Khu vực Đông Nam Á vẫn
là khu vực sản xuất chính của cao su thiên nhiên. Trong đó, chỉ riêng Thái Lan và Indonesia
đã đạt 7,7 tỷ USD, chiếm đến 65% tổng kim ngạch xuất khẩu thế giới.
1.1.2. Tình hình phát triển ngành công nghiệp cao su tại Việt Nam
Cây cao su bắt đầu được trồng tại Việt Nam từ cuối thế kỷ 19 bởi những người Pháp,
tập trung tại các tỉnh Đông Nam Bộ. Kể từ sau năm 1975, cao su được trồng với quy mô
lớn, bao phủ khắp cả nước. Cây cao su nhanh chóng trở thành cây công nghiệp chủ lực và
là một trong 3 ngành nông nghiệp đóng góp lớn nhất vào kim ngạch xuất khẩu của Việt
Nam. Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn là cơ quan của Chính phủ chịu trách nhiệm
quy hoạch các vùng đồng thời xây dựng các cơ chế chính sách để hỗ trợ thực hiện.
Diện tích cây cao su tại Việt Nam
Theo bộ NN & PTNN, kể từ năm 2006 đến 2013, tổng diện tích cao su tăng đều qua các
năm. Chỉ riêng năm 2014 và 2015 diện tích cao su có xu hướng giảm khoảng 7% so với
2013. Điều này phản ánh tình trạng trồng cao su ồ ạt trong thời gian dài và bắt đầu hạn chế
trong những năm gần đây khi giá cao su xuống thấp. Năm 2016, tổng diện tích cao su tại
Việt Nam đạt 976,4 nghìn ha, giảm gần 1% so với cùng kỳ. Diện tích cây cho mủ đạt mức
618 nghìn ha, tăng 3% so với năm 2015, tỷ trọng diện tích cây cho mủ ở mức 63,3%.
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
Hình 1.2: Diện tích trồng cao su tại Việt Nam năm 2014
Sản lượng cao su tại Việt Nam có xu hướng tăng đều từ 298 nghìn tấn năm 2002 lên 1,03
triệu tấn trong năm 2016. Trong vòng 14 năm, sản lượng cao su Việt Nam đã tăng gấp 3,5
lần. Tính riêng giai đoạn 10 năm từ 2006-2016, tốc độ tăng trưởng bình quân mỗi năm đạt
6,45%. Tuy nhiên tốc độ tăng trưởng đang có dấu hiệu chững lại thời gian gần đây. Năm
2016, sản lượng cao su chỉ tăng 1,9% so với cùng kỳ, thấp hơn rất nhiều mức bình quân 10
năm do sự suy giảm tỷ trọng diện tích cao su cho mủ.
Theo tổng cục Hải Quan, xuất khẩu cao su thiên nhiên năm 2016 của Việt Nam tiếp tục
tăng trưởng, đạt 1,25 triệu tấn với giá trị 1,67 tỷ USD, tăng 10,3% về lượng và 9,2% về giá
trị so với cùng kỳ. Tính mùa vụ được thể hiện khá rõ khi sản lượng và kim ngạch xuất khẩu
từ tháng 2 – tháng 5 luôn ở mức thấp. Đây là thời điểm cây cao su rụng lá, ít ra mủ vì vậy
năng suất khai thác ở mức thấp. Mặc dù sản lượng xuất khẩu ở mức ổn định đi ngang nhưng
kim ngạch xuất khẩu trong 2 tháng cuối năm 2016 tăng 30% do giá cao su cuối năm 2016
phục hồi tăng mạnh.
1.1.3. Tổng quan về cây cao su
Nguồn gốc: Người Châu Âu đầu tiến biết đến cao su là Christophe Comlombo (người
tìm ra Châu Mỹ đầu tiên). Mãi đến năm 1615, cao su mới được biết đến tới qua sách có tự
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
đề “dela monarquia indiana” của Juan De Torquemada viết về lợi ích và công dụng phổ
cập của cao su
Đến nay cây chứa mủ cao su có rất nhiều loại, mọc rải rác khắp Trái Đất, nhất là ở vùng
nhiệt đới, có cây thuộc giống to lớn như cây Hevea Brasiliensis (ficus), họ dây leo
(Landophia), thuộc giống cỏ… cây được chọn canh tác theo lối công nghiệp là loại Hevea
Brasiliensis, cho hầu hết tổng lượng cao su thiên nhiên trên thế giới.
Sau gần một thế kỷ. Nhờ hai cuộc phát minh quan trọng là “ghiền hay cán hóa dẻo cao
su” (hancock) và “lưu hóa cao su” (goodyear) mà kỹ nghệ cao su phát triển mạnh mẽ. Nhu
cầu tiêu thụ tăng cao dẫn đến việc phát minh ra cao su nhân tạo (cao su tổng hợp). Chế biến
cao su tái sinh ngày nay.
Cao su được trồng ở nhiều nước trên thế giới như: Châu Á, Châu Phi và Nam Mỹ.
Khoảng 90% cao su tự nhiên được trồng ở châu Á. Đặc biệt là ở vùng Đông Nam Châu Á.
Thành phần mủ cao su
Cao su trong Latex hiện hữ dưới dạng hạt nhỏ hình cầu, hình quả tạ hay hình trái lê.
Những tiểu cầu cao su này được một lớp mỏng Protein bao bọc bên ngoài. Đảm bảo được
tính chất cơ lý của latex hàm lượng cao su trong latex thay đổi từ 30-60%.
Mủ cao su là hỗn hợp keo gồm các cấu tử cao su nằm lơ lửng trong dung dịch gọi là
nhũ thanh. Hạt cao su hình cầu có đường kính 1/100 휇m - 3 휇m. Chúng chuyển động hỗn
loạn trong dung dịch. Thông thường 1 gram mủ chứa khoảng 7,4.1012 hạt cao su bao quanh
là các protein giữ cho latex ở trạng thái ổn định.
Thành phần hóa học của mủ cao su
+ Cao su: 35-40%
+ Protein: 2%
+ Quebrachilol: 1%
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
+ Xà phòng, acid béo: 1%
+ Chất vô cơ: 0,5%
+ Nước: 50-60%
Tùy theo trường hợp cao su có thể chứa:
- Ở dạng dung dịch: nước, các muối khoáng, acid, các muối hữu cơ, glucid, hợp chất
phenolic, Alkaloid ở trạng thái tự do hay trạng thái dung dịch muối.
- Ở dạng dung dịch giả: các protein, phytosterol, chất mầu, enzyme..
- Ở dạng nhũ tương: các amidon, lipid, tinh dầu, nhựa, sáp, polyterpenic.
1.1.4. Sản phẩm từ cao su thiên nhiên
Sản phẩm trong công nghiệp cao su xếp vị trí thứ 4 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 máy, xe đạp, máy cày và các loại máy nông
nghiệp…chiếm 70% lượng cao su thiên nhiên trên thế giới.
+ Cao su công nghiệp dùng làm nệm, băng chuyền để giảm sóc, khớp nối lớp cách nhiệt,
chống ăn mòn trong các bể phản ứng chiếm 70% lượng cao su.
+ Các ứng dụng hàng ngày như: Giày dép, áo mưa, ủng, phao bơi lội, phao cứu nạn
nhóm này chiếm 8% tổng lượng cao su.
+ Cao su dùng làm: Gối, đệm, thảm trải sàn…nhóm này chiếm 5%
+ Dụng cụ 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%.
1.1.5. Ảnh hưởng của nước thải nhà máy Cao Su đến môi trường
Việc tăng trưởng kinh tế là rất quan trọng nhưng ngoài ra còn có một nhân tố quan trọng
hơn đi kèm đó là môi trường, kinh tế phát triển nhưng phải đảm bảo được môi trường
không bị tàn phá và ô nhiễm do hoạt đông kinh tế của con người. Đặc biệt là nước thải,
trong đó nước thải cao su là một trong những loại nước thải khó xử lý.
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
Trong quá trình chế biến mủ cao su. Nhất là khâu đánh đông mủ (chế biến mủ nước) và
khâu ly tâm mủ (đối với quy trình chế biến mủ ly tâm) các nhà máy chế biến mủ cao su đã
thải ra hàng ngày một lượng lớn nước thải khoảng từ 600-2000 m3 cho mỗi nhà máy với
tiêu chuẩn sử dụng nước 20 – 30 m3/tấn. Lượng nước thải 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 động vật dưới 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 mùi hôi thối. Ảnh
hưởng đến cảnh quan môi trường và dân cư xung quanh.
1.1.6. Đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nhà máy chế biến mủ cao su
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 hủy
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 hòa tan. Còn ở dạng lơ lửng chủ yếu là những
hạt cao su còn sót lại. Hàm lượng Nito không cao và có nguồn gốc từ các protein trong mủ
cao su. Trong khi hàm lượng Nito ở dạng Amoni rất cao do việc sử dụng Amoni làm chất
khoáng đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và tồn trữ mủ cao su.
- Mùi hôi trong nước thải 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, Butadience… Do đó quá trình phân hủy mủ cao su thực
tế là quá trình oxy hóa các sản phẩm phân hủy 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
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su Suối Kè giai đoạn 2 công suất
1000m3/ngày đêm. Xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
phân hủy các hợp chất hữu cơ. Mùi hôi đặc trưng và rõ rệt nhất trong nước thải bị phân
hủy kị khí thường là H2S (hydrogen sulphide). Các acid béo bay hơi (volatile fatty acid –
vfa) là sản phẩm của sự phân hủy do vi sinh vật. Chủ yếu là trong điều kiện kị khí các lipid
và phospholipid có trong chất ô nhiễm hữu cơ.
Bảng 1.2: Mức độ ô nhiễm nước thải tại các nhà máy chế biến cao su
Các chỉ tiêu nước thải
STT
Nhà máy
pH
COD
4675
4266
5212
3356
2087
160
BOD
1700
1880
2160
2630
1380
130
TSS
410
530
950
143
173
40
Tổng N
136,27
145,13
198,80
138,13
76,53
14
N-NH3
21,70
33,60
78,40
33,60
0
1
2
Cua Pari
Bố Lá
5,78
5,67
5,49
3
Bến Súc
4
Dầu Tiếng 5,15
5
Long Hòa 5,84
6
Phú Bình
Tân Biên
Vên Vên
Bến Củi
6,77
5,53
5,87
5,5
0
7
2000
3000
1609
5955
1191
5313
6453
6193
2360
5028
1340
1540
680
247
490
145
535
2641
1167
355
263
70
58,33
159,83
22,17
252
5,83
143,97
0
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Hàng Gòn 6,76
Long Thành 5,85
2539
3836
7403
4173
1468
1140
1330
56,47
224,47
24,27
63
395,27
135,10
267
Cẩm Mỹ
6,15
5,26
Xà Bang
Hòa Bình 5,62
146
30
Dầu Giây
An Lộc
6,7
25,20
154
0
6,21
670
33,60
(Nguồn: Bộ môn chế biến – Viện nghiên cứu Cao su Việt Nam)
10
Tải về để xem bản đầy đủ
163 trang
19000
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến mủ cao su suối kè giai đoạn 2 công suất 1000m³/ngày đêm xã Gia Linh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_tinh_toan_va_thiet_ke_he_thong_xu_ly_nuoc_thai_nha_may.pdf
