Công nghệ ozone tham gia vào quá trình xử lý nước thải chế biến cao su

Riêng ngành chế biến cao su là một trong những ngành chủ đạo của nước ta, được du nhập từ năm 1950 và phát triển rõ rệt khi Việt Nam gia nhập WTO. Không chỉ dừng lại ở đó, trong những năm gần đây, công nghiệp chế biến cao su đã đóng góp một phần không nhỏ vào nguồn thu GDP của cả nước, giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến kinh tế - xã hội. Mặc dù vậy, bên cạnh những mặt tích cực, ngành kinh tế này cũng để lại những hạn chế. Thực tế, trong quá trình chế biến cao su, nguồn nước thải được tạo ra có chứa các chất gây ô nhiễm, tác động xấu đến môi trường, gây hại cho con người và vật nuôi. Trong bài viết dưới đây đề cập đến thực trạng vấn đề này cũng như đề xuất một số giải pháp xử lý nước thải phù hợp để ngành chế biến mủ cao su có thể phát triển bền vững trong tương lai.

Ngành chế biến mủ cao su tạo ra nước thải ô nhiễm

Quy trình chế biến cao su

Trên đây là sơ đồ thể hiện quy trình chế biến cao su. Có thể thấy, ở các công đoạn khuấy trộn, làm đông, gia công cơ học, rửa máy móc, bồn chứa, … đều sinh ra nước thải với các thành phần chính là hợp chất hữu cơ phân hủy cao (acid acetic, đường, protein, chất béo,…). Bên cạnh đó, các chỉ số BOD (Nhu cầu oxy cần thiết để phân hủy các chất hữu cơ), COD (Nhu cầu oxy để oxy hóa các hợp chất hóa học), Nito và Photpho có trong nước thải cao su là rất cao, trong khi độ pH lại thấp.

Theo kết quả nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Văn Phước,  cứ 1 tấn sản phẩm cao su khối thì thải ra môi trường khoảng 18m3 nước thải trong đó, phần lớn lượng nước thải này phát sinh từ công đoạn sản xuất mủ nước (chiếm 70%). Bảng dưới đây thống kê thành phần chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến mủ cao su:

Nếu nguồn nước thải này không được xử lý nhanh chóng, chỉ sau 2 đến 3 ngày, quá trình phân hủy protein trong môi trường axit diễn ra, từ đó làm phát sinh môi hôi, ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân cũng như công nhân làm việc trong nhà máy, chất lượng nước sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất cũng giảm xuống rõ rệt.
Chưa dừng lại ở đó, nước thải chưa qua xử lý chứa nồng độ chất ô nhiễm cao. Các chất này khi đi vào môi trường tự nhiên sẽ làm chậm quá trình sinh trưởng, phát triển của động, thực vật trong nước.

Nước thải sản xuất chế biến cao su không được xử lý kịp thời tác động rất xấu đến môi trường, sinh vật sống

Chưa dừng lại ở đó, nước thải chưa qua xử lý chứa nồng độ chất ô nhiễm cao. Các chất này khi đi vào môi trường tự nhiên sẽ làm chậm quá trình sinh trưởng, phát triển của động, thực vật trong nước.

Nồng độ Nito và Photpho trong nước thải cao su ở mức 1.000 mg/l và 400 mg/l dễ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa, điều này ảnh hưởng không nhỏ tới sự sống của rong, rêu, tảo sống trong nước, từ đó làm mất cân bằng sinh học.

Liên quan đến chất lượng nước thải ngành chế biến cao su, Nhà nước đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN01:2015/BTNMT quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước trước khi xả ra nguồn tiếp nhận theo công thức sau:

Cmax = C  x  Kq  x  Kf

Trong đó:

• Cmax: Giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sơ chế cao su thiên nhiên khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải.

• C: Giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải sơ chế cao su thiên nhiên

• Kq: Hệ số nguồn tiếp nhận nước thải ứng với lưu lượng dòng chảy của sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; dung tích của hồ, ao, đầm; mục đích sử dụng của vùng nước biển ven bờ. Cụ thể như sau:

• Kf: Hệ số lưu lượng nguồn thải với tổng lưu lượng nước thải sơ chế cao su thiên nhiên khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải. Cụ thể như sau:

Chú ý: Nước thải sơ chế cao su thiên nhiên xả ra hệ thống thoát nước đô thị, khu dân cư chưa có nhà máy xử lý nước tập trung thì áp dụng giá trị Cmax = C theo bảng dưới đây:

Chú thích:

•   Cột A: Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải sơ chế cao su thiên nhiên khi xả ra nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;

•   Cột B: Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải sơ chế cao su thiên nhiên khi xả ra nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;

Xử lý nước thải cao su

Với những thành phần hóa học có trong nước thải chế biến mủ cao su, việc áp dụng các phương pháp xử lý là rất cần thiết. Hiện nay, có nhiều phương pháp được áp dụng như phương pháp cơ học, hóa học và hóa lý, sinh học. Bên cạnh đó, một số nhà máy còn kết hợp 2 hoặc nhiều các phương pháp trên để đạt được hiệu quả tốt nhất. Dưới đây là mô hình thể hiện quy trình xử lý nước thải được nhà nhiều nhà máy chế biến cao su áp dụng.

Với quy trình xử lý trên, để có được nguồn nước đảm bảo tiêu chuẩn, cần trải qua nhiều công đoạn khác nhau:

•  Nước thải tập trung tại bể thu gom, các loại rác có kích thước lớn như: Lá cây, mảnh túi Nilon, … được loại bỏ.

•  Nước thải cao su đi tới bể gạt mủ nhằm loại bỏ mủ có kích thước lớn. Những mủ này sẽ được tái chế.

•  Khi đi tới bể keo tụ, nước thải được pha trộn cùng với phèn. Chúng tiếp tục đi sang bể tạo bông, chất PAC được châm thêm giúp quá trình tụ và tạo bông xảy ra nhanh hơn. Các bông cặn được tạo thành, nổi lên trên bề mặt nước thải, tiếp tục đi sang bể lắng sơ cấp.

• Ở bể lắng sơ cấp, bùn ở đáy bể được đưa vào bể chứa bùn, nước còn lại chảy sang bể UASB, quá trình xử lý sinh học kị khí diễn ra, loại bỏ các chất hữu cơ, sinh ra khí Methane và một số sản phẩm khác.

• Nước thải được dẫn truyền sang bể Aerotank, quá trình khử Nito, các chất ô nhiễm tổng hợp xảy ra, hóa chất vẫn chưa được xử lý. Nước thải đi sang bể lắng 2.

• Bể lắng 2 được chia làm 3 vùng căn bản: Vùng phân phối nước, vùng lắng, vùng tập trung và chứa cặn. Tại đây, nước và bông cặn chuyển động không ngừng, bông bùn va chạm vào nhau, tạo thành các bông có kích thước lơn, trượt trên tấm lắng và tập hợp lại ở vùng chứa. Nước sạch đưa về nguồn tiếp nhận, bùn vi sinh và nước thải quay lại bể Aerotank.

• Trong quá trình dẫn truyền nước đã qua xử lý về nguồn tiếp nhận, khí ozone được sục vào trong. Đây là chất khí có tính oxy hóa khử mạnh, thực hiện chức năng loại bỏ các chất hóa học, chất gây mùi, vi khuẩn, virus trong nước, đảm bảo tiêu chuẩn nước thải đầu ra.