Xử lý nước thải cao su 2025: Các phương pháp tiên tiến bạn cần biết

Với quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng, một lượng lớn nước thải từ ngành cao su đã được thải ra môi trường từ các quy trình công nghệ sản xuất khác nhau như mủ cao su cô đặc, cao su khối tiêu chuẩn, mủ latex, mủ cốm và mủ hỗn hợp (mủ Latex, mủ nguyên liệu 3L, mủ tạp). Vì vậy, nước thải ngành cao su phải được xử lý đạt tiêu chuẩn theo quy định trước khi thải vào các nguồn nước chung. Bài viết dưới đây sẽ đề cập đến các phương pháp xử lý nước thải cao su.

Nước thải từ ngành công nghiệp cao su chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ, đặc biệt là các hợp chất khó phân hủy như amonia, phenol và lưu huỳnh. Việc xử lý nước thải cao su này đòi hỏi công nghệ tiên tiến để đảm bảo đạt chuẩn môi trường mà vẫn tối ưu chi phí vận hành. Áp dụng công nghệ xử lý nưc thải cao su bằng sinh học là giải pháp hiệu quả để xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm, đặc biệt là các chỉ tiêu liên quan đến nitơ, amonia.

Một số công nghệ được dùng trong xử lý nước thải cao su

Công nghệ xử lý nước thải từ ngành công nghiệp cao su đang ngày càng phát triển để đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường và tiêu chuẩn an toàn. Dưới đây là một số công nghệ phổ biến được sử dụng trong việc xử lý nước thải từ ngành công nghiệp cao su:

• Hệ thống xử lý sinh học men vi sinh: Đây là một trong những phương pháp phổ biến nhất cho việc xử lý nước thải, trong đó vi sinh vật được sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Các loại hệ thống này có thể bao gồm xử lý sinh học kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí.
• Xử lý hóa học: Sử dụng các phương pháp hóa học như xử lý bằng Chlorine, Ozone, Flocculation hoặc sử dụng các hợp chất hóa học để kết tủa và loại bỏ các chất độc hại khỏi nước thải.
• Xử lý vật lý: Các phương pháp như lọc, trung hòa, hoặc làm mát cũng được sử dụng để loại bỏ các chất hóa học hoặc hữu cơ từ nước thải.
• Xử lý kết hợp: Kết hợp các phương pháp trên để tạo ra các hệ thống xử lý nước thải toàn diện và hiệu quả.
• Công nghệ xử lý tiên tiến: Các công nghệ mới như Membrane Bioreactors (MBR), Advanced Oxidation Processes (AOPs), Reverse Osmosis (RO) và các phương pháp xử lý tiên tiến khác cũng được áp dụng để nâng cao hiệu suất và chất lượng nước thải xử lý.

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su có áp dụng hệ xử lý sinh học.

Sơ đồ hệ thống minh hoạ

Dòng nước thải được chảy qua các giai đoạn:

1. Ngăn gạn mủ: Loại bỏ mủ đông, giảm TSS, COD, BOD.
2. Bể điều hòa: Điều chỉnh lưu lượng và nồng độ ô nhiễm.
3. Bể sinh học Anoxic – Aerotank: Xử lý COD/BOD, tổng Nitơ và Amoni.
4. Bể lắng: Tách bùn và nước.
5. Bể khử trùng: Loại bỏ vi khuẩn Coliform.

Dựa trên sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cao su, có thể thấy rằng quy trình xử lý chủ yếu tập trung vào phương pháp sinh học, kết hợp với hệ thống A-O hai bậc. Quy trình này được thiết kế nhằm đảm bảo hiệu suất xử lý tối ưu, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt, đồng thời giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của nước thải ngành công nghiệp cao su đối với hệ sinh thái. Dưới đây là mô tả chi tiết về từng giai đoạn trong quy trình xử lý:

1. Giai đoạn tiền xử lý
   Dòng nước thải đầu vào trước tiên được đưa qua hệ thống ngăn gạn mủ để tách mủ đông còn sót lại. Đây là bước quan trọng giúp giảm tải lượng ô nhiễm ban đầu, đặc biệt là các chỉ tiêu như tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh học (BOD). Việc loại bỏ mủ đông không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của các bước xử lý tiếp theo mà còn hạn chế hiện tượng lắng cặn và tắc nghẽn trong hệ thống.

Sau đó, nước thải chảy vào bể điều hòa, nơi có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của dòng nước. Việc này giúp hạn chế sự dao động đột ngột về tải lượng chất thải, đảm bảo quá trình xử lý phía sau được diễn ra ổn định và liên tục.

2. Giai đoạn xử lý sinh học
   Từ bể điều hòa, nước thải được bơm vào cụm bể sinh học Anoxic – Aerotank hai bậc. Đây là giai đoạn chính trong quy trình xử lý, nơi diễn ra quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa các chất ô nhiễm thành dạng ít độc hại hơn.

• Bể Anoxic sử dụng Fugreen AMO5 (thiếu khí): Tại đây, vi sinh vật thiếu khí sẽ thực hiện quá trình khử Nitrat (denitrification), chuyển hóa Nitrat thành khí Nitơ thoát ra ngoài môi trường, giúp giảm thiểu ô nhiễm do Nitơ trong nước thải.
• Bể Aerotank sử dụng Fugreen MIC305 (hiếu khí): Tiếp theo, nước thải được đưa vào bể hiếu khí, nơi các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các hợp chất hữu cơ còn lại, giảm COD, BOD và tiếp tục xử lý Amoni thông qua quá trình Nitrat hóa.

Nhờ công nghệ A-O hai bậc, quá trình xử lý này đảm bảo hiệu suất loại bỏ COD/BOD, tổng Nitơ và Amoni đạt mức tối ưu, đáp ứng các tiêu chuẩn về xả thải trước khi nước thải được đưa đến bước tiếp theo.

3. Giai đoạn xử lý bùn và khử trùng
   Sau khi xử lý sinh học, nước thải được dẫn đến bể lắng, nơi diễn ra quá trình tách bùn và nước. Bùn sinh học sẽ được tuần hoàn một phần về bể Anoxic 1 để duy trì nồng độ vi sinh vật cần thiết cho quá trình xử lý sinh học, phần còn lại sẽ được xử lý bằng các phương pháp thích hợp như nén bùn, lọc ép hoặc ủ bùn.

Phần nước sau khi lắng sẽ tiếp tục chảy vào bể khử trùng, nơi áp dụng các phương pháp xử lý hóa học như Chlorine hoặc Ozone nhằm tiêu diệt vi khuẩn gây hại, đặc biệt là Coliform, trước khi nước thải được xả ra môi trường tự nhiên.

Quy trình xử lý này không chỉ giúp loại bỏ các chất ô nhiễm trong xử nước thải cao su mà còn đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường, đồng thời giúp doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí xử lý nước thải cao su và vận hành hệ thống một cách bền vững.

Một số phương pháp được dùng trong xử lý nước thải cao su

Phương pháp SINH HỌC:

Xử lý nước thải sinh học là phương pháp dùng vi sinh vật lơ lửng hoặc bám dính để xử lý các chất gây ô nhiễm trong nước thải cao su. Phương pháp thường ứng dụng ở hai loại hình công nghệ như hiếu khí và kỵ khí.

Công nghệ sinh học vi sinh kỵ khí FUGREEN AN5:

Xử lý sinh học kỵ khí được sử dụng đối với một vài nhà máy cao su có đầu vào COD cao. Tuy nhiên, sinh học kỵ khí không thể xử lý triệt để COD mà chỉ để giảm tải lượng cho công trình phía sau, cho nên sinh học kỵ khí thường kết hợp với sinh học thiếu khí/Hiếu khí.

Công nghệ xử lý kỵ khí bao gồm hạng mục như: Bể kỵ khí tiếp xúc, bể kỵ khí UASB,…

Công nghệ xử lý sinh học vi sinh hiếu khí FUGREEN MIC305:

Quá trình phân hủy chất hữu cơ bằng phương pháp hiếu khí là quá trình lên men bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxi để cho sản phẩm là CO2, H2O, NO3– và SO42-.

Xử lý hiếu khí trong bể gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào

CxHyOzN + (x + y/4 + z/3 + ¾) O2 + Men VS   →   xCO2 + [(y-3)/2] H2O + NH3

Giai đoạn 2: (Quá trình đồng hóa) – Tổng hợp để xây dựng tế bào

CxHyOzN + NH3 + O2 + Men VS  →   xCO2 + C5H7NO2

Giai đoạn 3: (Quá trình dị hóa) – Hô hấp nội bào

C5H7NO2 + 5O2+ Men VS → xCO2 + H2O

NH3  + O2+ Men VS → O2 + HNO2 + Men VS  →  HNO3

Một số nhà máy nước thải cao su thường sử dụng công nghệ hiếu phổ biến cho các HTXLNT như: Bể Aerotank (Oxic tank), Bể MBBR (moving bed biofilm reactor), bể phản ứng theo mẻ SBR (sequencing batch reactor), bể hiếu khí có màng MBR (membrane bio reactor…).

Nước thải chế biến cao su thường có hàm lượng tổng Nitơ và Amonia khá cao, Để tăng hiệu quả xử lý Amonia và tổng Nitơ, đồng thời tăng hiệu suất xử lý toàn hệ thống và tiết kiệm chi phí, cần kết hợp thêm 2 loại men vi sinh Fugreen – AMO5 nhằm tăng cường quá trình Nitrat hóa và hỗ trợ quá trình khử Nitrat, vi sinh Fugreen MIC305 chứa các chủng vi sinh vật hoạt tính mạnh giúp tăng ổn định hệ thống và hạn chế xảy ra tình trạng sốc tải khi nồng độ ô nhiễm đầu vào tăng cao.

Hệ thống sinh học nước thải cao su.

Phương pháp VẬT LÝ/CƠ HỌC:

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý hay còn gọi là cơ học là một phần không thể thiếu trong công nghệ xử lý nước thải của một hệ thống xử lý nước thải. Mặc dù, phương pháp xử lý này được xem là không có tác dụng chính trong quá trình xử lý nước thải, nhưng khi thiếu hoặc lựa chọn không công nghệ xử lý cơ học không phù hợp thì sẽ gây ảnh hưởng đến các công đoạn xử lý chính phía sau. Mục đích của phương pháp này là giúp loại bỏ loại bỏ các loại cặn có kích thước lớn, đa phần những chất này thường có kích thước lớn nên có thể được giữ lại bằng cách cơ học.

Quá trình chế biến cao su

Hạng mục xử lý của phương pháp xử lý vật lý bao gồm:

• Song chắn rác thô.
• Thiết bị lược rác tinh (cơ học/tự động bằng máy).
• Lắng cát + Bơm cát.
• Hầm bơm / Bể điều hòa.
• Bể lắng sơ bộ.
• Bể gạn / tuyển mỡ.

Phương pháp HÓA HỌC:

Xử lý nước thải bằng hóa học được ứng dụng phổ biến trong hầu hết các hệ thống xử lý nước thải cao su, có thể tùy thuộc vào tính chất nước thải đầu vào mà có thể đưa ra quyết định lựa chọn xử lý hóa lý hay không trong công nghệ xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải cao su. Mục đích của phương pháp xử lý là giúp xử lý những loại nước thải chứa cặn, huyền phù, chất keo mang hàm lượng COD cao, nước thải có COD khó/không phân hủy sinh học mà xử lý sinh học không giải quyết được…

Hạng mục xử lý của phương pháp xử lý hóa học bao gồm:

• Keo tụ tạo bông kết hợp lắng hoặc tuyển nổi.
• Oxy hóa bậc cao kết hợp với keo tụ tạo bông và lắng hóa lý (Fenton), Oxy hóa khử màu bằng Clorine/Javen thường được sử dụng sau sinh học.
• Trao đổi ion.
• Tháp khử mùi.
• Bể khử trùng.

Trong một hệ thống xử lý nước thải cao su cần áp dụng kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau để nước thải đầu ra đạt chuẩn QCVN 01-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên. Bên cạnh đó, việc sử dụng thêm men vi sinh để tăng hiệu suất của quá trình xử lý sinh học cũng rất quan trọng. Liên hệ ngay cho FUGREEN qua HOTLINE 1900 561 504 để được tư vấn chi tiết hơn.