Công nghệ sinh học trong xử lý nước thải chế biến mủ cao su

Ngành chế biến mủ cao su là một trong những ngành chủ đạo hiện nay của nước ta. Du nhập vào Việt Nam từ những năm 1950, ngành cao su đã và đang có những bước phát triển rõ rệt, nhất là trong thời buổi hòa nhập WTO sẽ làm “bàn đạp” cho những bước tiến xa hơn nữa của ngành. Minh chứng cho sự phát triển đó là hàng nghìn đồn điền cao su lớn nhỏ trên cả nước được đầu tư kỹ lưỡng.

 

>> Xem thêm: [Infographic] Công nghệ sinh học - Vi sinh xử lý nước thải công nghiệp.

 

Không chỉ dừng lại ở đó, trong những năm gần đây, sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến cao su cũng góp phần tăng nguồn thu GPD cho nước nhà.

 

Công nghệ xử lý nước thải cao su hiện nay như thế nào? Photo by Internet.

 

Thế nhưng, có mặt tích cực thì cũng có mặt tiêu cực. Trên thực tế, trong quá trình chế biến mủ cao su đã gây ra không ít những tác động xấu đến môi trường, mà quan ngại hơn cả là ô nhiễm nguồn nước. Đã có hàng trăm phóng sự, vô số bài viết nói về vấn đề ô nhiễm nguồn nước xung quanh các nhà máy chế biến mủ cao su, gây nguy hại cho con người và vật nuôi. Vậy, thành phần trong nước thải cao su gồm những gì và cách xử lý nước thải cao su ra sao?

Nước thải phát sinh trong quá trình chế biến cao su từ các dòng thải sau:

- Dòng thải 1: Nước thải từ quá trình sản xuất mủ khối.

- Dòng thải 2: Nước thải từ quá trình chế biến mủ skim.

- Dòng thải 3: Nước thải rửa từ dây chuyền sản xuất mủ.

- Dòng thải 4: Nước thải từ quá trình sản xuất mủ ly tâm.

 

Có thể thấy rằng, nước thải chế biến mủ cao su chủ yếu phát sinh từ các công đoạn khuấy trộn, làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa. Nước thải cao su có hàm lượng các hợp chất hữu cơ phân hủy cao như acid acetic, đường, protein, chất béo,…

 

Đặc biệt các chỉ số BOD, COD và Nitơ có trong nước thải cao su là rất cao, độ pH thấp. Ngoài ra, vấn đề mùi hôi do mercapta và H2S tạo thành cũng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.

 

Qua những phân tích trên cho thấy, chúng ta cần có biện pháp xử lý nước thải cao su hiệu quả để góp phần bảo vệ môi trường và cải thiện tình trạng ô nhiễm nguồn nước.

Hiện nay, mỗi nhà mấy chế biến cao su đều bắt buộc phải có cho riêng mình một hệ thống xử lý nước thải vận hành liên tục. Hệ thống xử lý sẽ bao gồm nhiều bể riêng biệt ứng với từng giai đoạn xử lý khác nhau, nước thải đi qua các bể này sẽ được xử lý và đạt chuẩn xả thải ở đầu ra. Để đạt hiệu quả xử lý cao, cần kết hợp giữa phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học. Cụ thể như sau:

Nước thải sản xuất được thu gom về mương thu gom. Sau khi tách rác và mủ khối có kích thước lớn, nước thải bơm qua bể chứa. Từ bể chứa, nước thải được bơm lên bể keo tụ mủ.

Tại bể keo tụ mủ, hóa lý keo tụ mủ được châm vào với liều lượng nhất định. Trong bể, hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn sẽ hòa trộn nhanh và đều hòa chất với nước thải đầu vào. Nước tự chảy từ bể keo tụ mủ sang bể tách mủ, mủ được tập trung dưới đáy bể, nước trong tự chảy qua bể điều hòa.

 

Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải. Đồng thời, để còn có chức năng hỗ trợ các công trình xử lý kỵ khí và xử lý nitơ của các công trình phía sau.

Nước thải từ bể điều hòa bơm lên bể phản ứng. Hóa chất keo tụ và hóa chất hiệu chỉnh môi trường được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng máy pH. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, hóa chất keo tụ và hóa chất hiệu chỉnh môi trường được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp diện tích và thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông.

 

Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ keo tụ được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng. Hỗn hợp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang bể lắng.

 

Bùn được giữ lại ở đáy bể lắng và được xả vào bể chứa bùn, nước sau xử lý tại bể tự chảy sang bể UASB.

Nước thải từ bể lắng tự chảy qua bể UASB - là công trình xử lý sinh học kị khí. Với ưu điểm không sử dụng oxy, bể kị khí có khả năng tiếp nhận nước thải với nồng độ rất cao. Nước thải có nồng độ ô nhiễm cao sẽ tiếp xúc với lớp bùn kị khí và toàn bộ các quá trình sinh hóa sẽ diễn ra trong lớp bùn này, bao gồm quá trình thủy phân, acid hóa, acetate hóa và tạo thành khí methane, và các sản phẩm cuối cùng khác. Tuy nhiên, sau khi qua bể kị khí, nồng độ các chất hữu cơ và các chất khác vẫn còn cao hơn tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật nên nước thải sẽ tiếp tục được xử lý sinh học ở cấp bậc cao hơn.

Nước thải từ bể UASB tự chảy vào bể anoxic – aerotank. Đây là bể bùn hoạt tính hiếu khí kết hợp khử nitơ, xử lý tổng hợp các chất ô nhiễm trong nước: khử BOD, nitrat hóa khử NH4+ và khử NO3- thành N2, khử trùng nước thải nhưng không sử dụng hóa chất khử trùng. Với việc lựa chọn bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp như trên không những tận dụng được lượng cacbon khi khử BOD, do đó không phải cấp thêm lượng cacbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrat hóa khử NH4+ do tận dụng được lượng oxy từ quá trình khử NO3-, mà còn giảm diện tích đất sử dụng. Để nước thải trong bể đạt hiệu quả xử lý cao, các chuyên gia sẽ bổ sung vào đó các dòng vi sinh xử lý nước thải được phân lập hiệu lực cao, đơn cử là EcoClean^TM 200 xuất xứ từ USA (Mỹ).

 

Vi sinh xử lý nước thải cao su EcoClean^TM 200 là tập hợp đa dạng các chủng vi khuẩn được phân lập đặc biệt để thúc đẩy và tạo sinh khối cho các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp. Sản phẩm giúp tăng tốc độ phân hủy sinh học và tăng khả năng phục hồi sinh khối trong các bể bùn hoạt tính, mương sinh học, bể Aeroten, cũng như các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp khác. Công ty Kim Phong là nhà phân phối độc quyền sản phẩm EcoClean^TM tại Việt Nam, do đó để tìm hiểu rõ hơn về sản phẩm và cách nuôi cấy hiệu quả nhất vui lòng liên hệ đến Hotline: 0908.901.955 để được hỗ trợ miễn phí 24/7.

 

Nồng độ bùn hoạt tính trong bể dao động từ 1.000 - 5.000 mgMLSS/L. Nồng độ bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng và hiệu suất xử lý của bể càng lớn. Oxy (không khí) được cung cấp bằng các máy thổi khí (airblower) và hệ thống phân phối khí có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ hơn 10 µm. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích:

- Cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và amoni thành nitrat NO3-;

- Xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý. Tải trọng chất hữu cơ của bể hiếu khí thường dao dộng từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm.

 

Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ đặc biệt dao động 0,04 đến 0,42 gN-NO3-/g MLVSS.ngày, tỉ lệ F/M càng cao tốc độ khử tơ càng lớn. Sau quá trình xử lý tại bể anoxic – bể aerotank, nước thải tự chảy qua bể lamella.

Nước thải từ bể anoxic – aerotank được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng lamella. Hiệu suất bể lắng được tăng cường đáng kể do sử dụng hệ thống tấm lắng lamella. Bể lắng lamella được chia làm ba vùng căn bản:

- Vùng phân phối nước;

- Vùng lắng ;

- Vùng tập trung và chứa cặn.

 

Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể là hệ thống tấm lắng lamella, với nhiều lớp mỏng được sắp xếp theo một trình tự và khoảng cách nhất đinh. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi qua hệ thống này, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này trượt theo các tấm lamella và được tập hợp tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước sạch được thu ở phía trên bể lắng và được đưa sang bể trung gian.

 

Bể trung gian là nơi trung chuyển nước từ bể lắng lamella lên bể nano dạng khô. Nước được bơm từ bể lắng qua bể nano dạng khô. Các chất rắn lơ lửng, vi khuẩn, màu,... còn sót lại trong nước thải sẽ bị loại bỏ tại bể nano dạng khô. Nước sau khi qua bể nano dạng khô đạt quy chuẩn xả thải cho phép theo quy định của pháp luật.

 

Trên đây là công nghệ xử lý nước thải trong quá trình chế biến mủ cao su được ứng dụng rộng rãi hiện nay. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp thêm cho bạn đọc những kiến thức hữu ích về xử lý nước thải cao su. Một lần nữa, nếu bạn đọc đang có nhu cầu tìm hiểu về vi sinh xử lý nước thải công nghiệp có thể truy cập tại đây hoặc liên hệ trực tiếp đến Hotline: 0908.901.955 để được tư vấn miễn phí 24/7.

 

Nguồn: EcoClean t/h.