intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

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

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:163

72
lượt xem
26
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm 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. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung đề tài này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: 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. 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
  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 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
  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 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
  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 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
  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 1.3.4. Đặc tính nước thải nhà máy cao su Suối Kè ............................................................................. 21 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU . 22 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 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI .................................. 40 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 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ...................................................................................................... 52 4.1. Tính toán phương án 1 ..................................................................................................................... 52 4.1.1. Mương dẫn và song chắn rác .................................................................................................... 52 4.1.2. 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
  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 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 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ ......................................................... 137 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 CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ..... 150 6.1. Vận hành ........................................................................................................................................ 150 6.2. Quản lý ........................................................................................................................................... 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 153 v
  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 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học COD : Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học DO : Diluted Oxygen - Lượng oxy hoà tan có trong nước thải tính bằng mg/l F/M : Food – Microganism Ration - Tỷ lệ thức ăn cho vi sinh vật MLSS : Mixed Liquor Suspends Soid - Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/l 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 TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam HTXLT : Hệ thống xử lý nước thải KCN : Khu công nghiệp vi
  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 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
  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 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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 TSS mg/l 50 2 BOD5 mg/l 30 3 COD mg/l 100 4 Tổng Nitơ mg/l 50 5 Amoni (NH4+) mg/l 6 2
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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 𝜇m - 3 𝜇m. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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 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 Hòa 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 1191 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 Hòa 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) 10
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2