Đây chính là vấn đề bức xúc đối với các doanh nghiệp sản xuất bột giấy và giấy ở nước ta do không đủ chi phí để đầu tư trang thiết bị xử lý chất thải cũng như đổi mới công nghệ để giảm t
Trang 1Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG XUÂN HIỂN
Trang 2
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ khoa học dưới đây là một đề tài mới, chưa từng được báo cáo, đăng báo hay công bố rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng Tôi không sao chép với bất kỳ hình thức nào Những tài liệu được sử dụng trong luận văn chỉ mang tính chất tham khảo
Hà Nội, ngày 3 tháng12 năm 2010
Tác giả
Nguyễn Thị Tuyết
Trang 3Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này đúng thời gian quy định và đầy đủ nội dung yêu cầu, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, bạn bè, các đồng nghiệp
Trước tiên tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sấu sắc tới thầy giáo – PGS.TS Đặng Xuân Hiển, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tác giả tận tình, chu đáo trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Khoa học
và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện để hoàn thành khóa học
Tác giả cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể cán bộ công nhân viên trong Nhà máy xử lý nước thải Công ty giấy Bãi Bằng – Thị trấn Phong Châu – Huyện Phù Ninh – Tỉnh Phú Thọ đã tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tác giả trong quá trình khảo sát, thu thập thông tin và tài liệu liên quan để xây dựng luận văn
Cuối cùng tác giả xin được cảm ơn toàn thể bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian vừa qua
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 3 tháng 12 năm 2010
Tác giả Nguyễn Thị Tuyết
Trang 4Mục lục
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ NƯỚC THẢI NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY 13
1.1 Quá trình hình thành và phát triển ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam 13
1.2 Hiện trạng công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam 14
1.3 Quy trình công nghệ sản xuất giấy 17
1.3.1 Nguyên liệu 18
1.3.2 Công nghệ sản xuất giấy 19
1.4 Các vấn đề môi trường liên quan đến loại hình công nghệ sản xuất giấy và bột giấy 26
1.4.1 Vấn đề nguyên liệu 27
1.4.2 Vấn đề năng lượng 27
1.4.3 Nguồn nước cho sản xuất giấy 28
1.4.4 Tác động đến môi trường không khí 28
1.4.5 Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải trong ngành giấy 28 Chương 2 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH 31
CÔNG NGHIỆP GIẤY 31
2.1 Các biện pháp xử lý nước thải trong công nghiệp giấy 31
2.1.1 Các phương pháp tách chất rắn lơ lửng 31
2.1.2 Các phương pháp xử lý COD, BOD 35
Trang 52.1.3 Các phương pháp khử độ màu của nước thải 35
2.2 Công nghệ xử lý nước thải của một vài nhà máy giấy ở Việt Nam 38
2.2.1 Công nghệ xử lý nước thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ - Thái Nguyên 38
2.2.2 Công nghệ xử lý nước thải của nhà máy giấy Bình An 40
2.2.3 Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp tuyển nổi tại làng nghề tái chế Phong Khê-Bắc Ninh 40
2.2.4 Công nghệ xử lý nước thải tập trung cho Khu công nghiệp Phong Khê – Bắc Ninh và một số cơ sở sản xuất ở khu vực lân cận (thuộc thôn Dương Ổ) 41 2.3 Công nghệ xử lý nước thải của một số nhà máy trên thế giới 42
2.4 Xử lý ô nhiễm trong nước thải ngành công nghiệp giấy bằng phương pháp sinh học 46
2.4.1 Nguyên lý chung của quá trình oxi hoá sinh hoá 46
2.4.2 Các quá trình diễn ra trong xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học .46
2.4.3 Các công trình làm sạch nước thải bằng phương pháp sinh học 53
Chương 3 HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY BÃI BẰNG, NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ 61
CÁC THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH VÀ HIỆU SUẤT XỬ LÝ 61
3.1 Công nghệ xử lý nước thải của nhà máy giấy Bãi Bằng bằng phương pháp sinh học 61
3.1.1 Sơ đồ công nghệ xử lý 61
3.1.2 Các thông số thiết kế của nước thải đầu vào 62
3.1.3 Các bộ phận chính của hệ thống xử lý 62
3.1.4 Các thông số thiết kế hệ thống xử lý 76
3.1.5 Các công việc vận hành hệ thống xử lý của nhà máy 80
3.1.6 Các thông số vận hành bình thường hệ thống xử lý 82
3.2 Nghiên cứu khảo sát đánh giá việc áp dụng các thông số vận hành từng công trình đơn vị của hệ thống xử lý trong thời gian hai năm 2008 và 2009 85
Trang 63.2.1 Bể lắng sơ cấp 85
3.2.2 Bể cân bằng 90
3.2.3 Bể lựa chọn 98
3.2.4 Bể phản ứng (bể Aeroten) 102
3.2.5 Bể lắng thứ cấp 111
3.2.6 Chất lượng bùn hồi lưu 122
3.3 Khảo sát đánh giá hiệu suất của hệ thống xử lý nước thải trong hai năm 2008 và năm 2009 126
3.3.1 Khảo sát đánh giá hiệu suất xử lý TSS 126
3.3.2 Khảo sát đánh giá hiệu suất xử lý BOD5 127
3.3.3 Khảo sát đánh giá hiệu suất xử lý COD 129
3.3.4 Khảo sát đánh giá hiệu suất xử lý độ màu 130
3.4 Phân tích đánh giá hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Bãi Bằng 132
3.4.1 Ưu điểm của hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Bãi Bằng 132
3.4.2 Những tồn tại cần khắc phục 134
3.5 Đề xuất phương án điều chỉnh và cải tạo HTXLNT nhà máy giấy Bãi Bằng .134
3.5.1 Cải tạo lại bể keo tụ và lắng sơ cấp 135
3.5.2 Lựa chọn lại các thông số công nghệ của quá trình xử lý sinh học 138
KẾT LUẬN 143
TÀI LIỆU THAM KHẢO 145
PHỤ LỤC 147
Trang 7Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Aeroten : Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính
BOD : Biological Oxygen Demand – Nhu cầu ô xy sinh học
BOD5 : Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày
BVMT : Bảo vệ môi trường
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu ô xy hóa học
DO : Dissolved Oxygen – Ô xy hòa tan
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TNMT : Tài nguyên môi trường
TSS : Total Suspended Solids – Tổng chất rắn lơ lửng
VSS : Volatile Suspended Solids – Chất lơ lửng dễ bay hơi
VSV : Vi sinh vật
Trang 8Danh mục các bảng Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loại gỗ (tính theo % khối lượng khô tuyệt
đối) 18
Bảng 1.2 Chức năng của một số chất dùng trong tẩy bột giấy 21
Bảng 1.3 Các phương pháp sản xuất và hiệu suất bột giấy 25
Bảng 1.4 Tải lượng ô nhiễm trong dòng nước thải của công đoạn tẩy 30
Bảng 2.1 Bảng so sánh than hoạt tính dạng hạt GAC và dạng bột PAC .36
Bảng 3.1 Các thông số vận hành bình thường hệ thống xử lý nước thải 82
Bảng 3.2 Lưu lượng nước thải trung bình đầu vàohệ thống xử lý 85
Bảng 3.3 Độ pH trung bình của nước thải ở bể lắng sơ cấp 86
Bảng 3.4 Hàm lượng TSS trung bình của nước thải ở bể lắng sơ cấp 88
Bảng 3.5 Độ màu trung bình của nước thải đầu vào hệ thống xử lý 89
Bảng 3.6 Hàm lượng TSS trung bình của nước thải ở bể cân bằng 91
Bảng 3.7 Hàm lượng BOD5 trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 92
Bảng 3.8 Hàm lượng COD trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 93
Bảng 3.9 Hàm lượng tổng phốt pho trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 95
Bảng 3.10 Hàm lượng tổng nitơ trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 96
Bảng 3.11 Độ pH trung bình của nước thải ở bể lựa chọn 98
Bảng 3.12 Hàm lượng TSS trung bình trong nước thải ở bể lựa chọn 99
Bảng 3.13 Hàm lượng chất rắn bay hơi trung bình trong nước thải ở bể lựa chọn .101
Bảng 3.14 Giá trị pH trung bình của nước thải ở bể phản ứng 102
Bảng 3.15 Hàm lượng TSS trung bình ở bể phản ứng 104
Bảng 3.16 Hàm lượng VSS trung bình ở bể phản ứng 105
Bảng 3.17 Tỷ lệ F/M trung bình trong bể phản ứng 107
Bảng 3.18 Hàm lượng SV30 trung bình ở bể phản ứng 108
Bảng 3.19 Hàm lượng SVI trung bình ở bể phản ứng 110
Bảng 3.20 Hàm lượng TSS trung bình trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 111
Bảng 3.21 Hàm lượng VSS trung bình trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 113
Trang 9Bảng 3.22 Hàm lượng BOD5 trung bình trong nước thải sau xử lý 114
Bảng 3.23 Hàm lượng COD trung bình sau bể lắng thứ cấp 115
Bảng 3.24 Tổng phốt pho trung bình trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 117
Bảng 3.25 Hàm lượng tổng nitơ trung bình trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 118 Bảng 3.26 Độ pH trung bình của nước thải đầu ra hệ thống xử lý 120
Bảng 3.27 Độ màu của nước thải sau bể lắng thứ cấp 121
Bảng 3.28 Hàm lượng TSS trung bình trong bùn hồi lưu 123
Bảng 3.29 Hàm lượng VSS trung bình trong bùn hồi lưu 124
Bảng 3.30 Hiệu suất xử lý TSS trong nước thải hai năm 2008 và 2009 126
Bảng 3.31 Hiệu suất xử lý BOD5 trong nước thải hai năm 2008 và 2009 127
Bảng 3.32 Hiệu suất xử lý COD trong nước thải hai năm 2008 và 2009 129
Bảng 3.33 Hiệu suất xử lý độ màu trong nước thải hai năm 2008 và 2009 130
Bảng 3.34 Các thông số đầu vào và đầu ra trung bình của hệ thống xử lý sinh học .138
Trang 10
Danh mục các hình
Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy và bột giấy 20
Hình 1.2 Sơ đồ mô tả dòng vật chất và năng lượng của quá trình sản xuất giấy 26
Hình 2.1 Hệ thống xử lý nước thải hiện tại của công ty cổ phần nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ 39
Hình 2.2 Hệ thống xử lý nước thải tập trung tại thôn Đào Xá – xã Phong Khê 40
Hình 2.3 hệ thống xử lý tập trung theo công nghệ hồ sinh học có sục khí 42
Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của công ty Roemond Hà Lan 43
Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy Eerbeck 44
Hình 2.6 Sơ đồ quá trình khử phốtpho trong nước thải bằng phương pháp 1
sinh học 1
Trang 11Hình 2.7 Sơ đồ hệ xử lý nước thải công nghiệp giấy bằng kỹ thuật bùn hoạt tính 1
Hình 2.8 Sơ đồ cơ chế hoạt động của màng vi sinh 1
Hình 3.1 Công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy Bãi Bằng 61
Hình 3.2 Hồ khẩn cấp 63
Hình 3.3 Bể lắng sơ cấp kết hợp keo tụ 64
Hình 3.4 Bể cân bằng 65
Hình 3.5 Tháp làm mát 66
Hình 3.6 Bể lựa chọn 69
Hình 3.7 Bể Aeroten 69
Hình 3.8 Tháp khử khí 71
Hình 3.9 Bể lắng thứ cấp 72
Hình 3.10 Nước ra sau bể lắng thứ cấp 73
Hình 3.11 Máy ép bùn 75
Hình 3.12 Lưu lượng nước thải trung bình đầu vào hệ thống xử lý 86
Hình 3.13 Độ pH trung bình của nước thải ở bể lắng sơ cấp 87
Hình 3.14 Hàm lượng TSS trung bình của nước thải ở bể lắng sơ cấp 89
Hình 3.15 Độ màu trung bình của nước thải đầu vào hệ thống xử lý 90
Hình 3.16 Hàm lượng TSS trung bình của nước thải ở bể cân bằng 91
Hình 3.17 Hàm lượng BOD5 trung bình trong nước thải đầu vào 93
Hình 3.18 Hàm lượng COD trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 94
Hình 3.19 Hàm lượng Tổng phốt pho trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 96
Hình 3.20 Hàm lượng tổng nitơ trung bình trong nước thải ở bể cân bằng 97
Hình 3.21 Giá trị pH trung bình của nước thải ở bể lựa chọn 99
Hình 3.22 Hàm lượng TSS trung bình trong nước thải ở bể lựa chọn 100
Hình 3.23 Hàm lượng VSS trung bình trong nước thải ở bể lựa chọn 102
Hình 3.24 Giá trị pH trung bình của nước thải ở bể phản ứng 103
Hình 3.25 Hàm lượng TSS trong nước thải ở bể phản ứng 105
Hình 3.26 Hàm lượng VSS trung bình ở bể phản ứng 106
Hình 3.27 Tỷ lệ F/M trung bình trong bể phản ứng 108
Trang 12Hình 3.28 Hàm lượng SV30 trong nước thải ở bể phản ứng 109
Hình 3.19 Hàm lượng SVI trung bình ở bể phản ứng 111
Hình 3.30 Hàm lượng TSS trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 112
Hình 3.31 Hàm lượng VSS trong nước thải ở bể lắng thứ cấp 114
Hình 3.32 Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 115
Hình 3.33 Hàm lượng COD trong nước thải sau bể lắng thứ cấp 116
Hình 3.34 Hàm lượng tổng phốt pho sau bể lắng thứ cấp 118
Hình 3.35 Hàm lượng tổng nitơ trung bình sau bể lắng thứ cấp 119
Hình 3.36 Độ pH của nước thải sau bể lắng thứ cấp 121
Hình 3.37 Độ màu của nước thải sau xử lý 122
Hình 3.38 Hàm lượng TSS trung bình trong bùn hồi lưu 123
Hình 3.39 Hàm lượng VSS trung bình trong bùn hồi lưu 125
Hình 3.40 Hiệu suất xử lý TSS trong nước thải hai năm 2008 và 2009 127
Hình 3.41 Hiệu suất xử lý BOD5 trong nước thải hai năm 2008 và 2009 128
Hình 3.42 Hiệu suất xử lý COD trong nước thải hai năm 2008 và 2009 130
Hình 3.43 Hiệu suất xử lý độ màu trong nước thải hai năm 2008 và 2009 131
MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay, giai đoạn nền kinh tế mở cửa Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, nền kinh tế đang chuyển mình phát triển mạnh mẽ Các ngành công nghiệp, các đơn vị sản xuất đua nhau phát triển, mở rộng sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về mọi mặt của con người Cũng như những ngành công nghiệp khác, ngành giấy đang phát triển không ngừng, nhu cầu về sản phẩm giấy hiện nay là rất lớn với chất lượng cao và chủng loại sản phẩm ngày càng đa dạng Với quy mô sản xuất lớn, mà sản xuất giấy ngày càng thu hút nhiều lao động nên ngành công nghiệp này không thể thiếu được trong đời sống của người dân Thế nhưng đây lại là ngành công nghiệp tiêu tốn nhiều tài nguyên rừng và nước, lại là nguyên nhân của việc tăng lượng nước thải và hàm lượng chất thải đang gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và cần được kiểm soát
Trang 13Nước thải ngành giấy là một trong những loại nước thải khó xử lý nhất (về công nghệ kỹ thuật và chi phí xử lý) Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây bao gồm: nhựa cây, các axit béo, lignin, và một số sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có trọng lượng phân tử thấp Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này ra kênh rạch sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu khá cao và hàm lượng DO trong nước rất thấp Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của sinh vật trong nước mà còn gián tiếp ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường tự nhiên và đến sức khỏe của người dân trong khu vực Đây chính là vấn đề bức xúc đối với các doanh nghiệp sản xuất bột giấy và giấy ở nước ta do không đủ chi phí để đầu tư trang thiết bị xử lý chất thải cũng như đổi mới công nghệ để giảm thiểu ô nhiễm
Do đó việc khảo sát, đánh giá, tính toán và cải tạo hệ thống xử lý nước thải hiện tại của các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy sao cho chất lượng nước thải đầu ra đảm bảo được quy chuẩn cho phép đồng thời phù hợp với điều kiện từng cơ sở sản xuất nói riêng và ở Việt Nam nói chung là hết sức cần thiết và cấp bách để bảo vệ sức khỏe của người dân và bảo vệ môi trường
Vì vậy đề tài luận văn: “Khảo sát đánh giá hiệu quả xử lý và phân tích lựa
chọn các thông số công nghệ phù hợp nhằm nâng cao hiệu suất xử lý của nhà máy xử lý nước thải Công ty giấy Bãi Bằng” hy vọng đưa ra giải pháp công nghệ
nhằm hoàn thiện hơn hệ thống xử lý nước thải nhà máy Giấy Bãi Bằng, nâng cao chất lượng nước sau xử lý, đáp ứng yêu cầu trong công tác bảo vệ môi trường, bảo
vệ sức khỏe con người trong khu vực và những vùng phụ cận
Trang 14Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ NƯỚC
THẢI NGÀNH SẢN XUẤT GIẤY 1.1 Quá trình hình thành và phát triển ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Việt
Nam
Ngành giấy là một trong những ngành được hình thành từ rất sớm tại Việt Nam, khoảng năm 284 Từ giai đoạn này đến đầu thế kỷ 20, giấy được làm bằng phương pháp thủ công để phục vụ cho việc ghi chép, làm tranh dân gian, vàng mã… Năm 1912, nhà máy sản xuất giấy đầu tiên bằng phương pháp công nghiệp đi vào hoạt động với công suất 4.000 tấn giấy/ năm tại Việt Trì Trong thập niên 1960, nhiều nhà máy giấy được đầu tư xây dựng nhưng hầu hết đều có công suất nhỏ (dưới 20.000 tấn/ năm) như: nhà máy giấy Việt Trì, nhà máy bột giấy Văn Điển, nhà máy giấy Đồng Nai, nhà máy giấy Tân Mai…Năm 1975, tổng công suất thiết
kế của ngành giấy Việt Nam là 72.000 tấn / Năm nhưng do ảnh hưởng của chiến tranh và mất cân đối giữa sản lượng bột giấy và giấy nên sản lượng thực tế chỉ đạt 28.000 tấn/Năm
Trang 15Năm 1982, nhà máy giấy Bãi Bằng do chính phủ Thụy Điển tại trợ đã đi vào sản xuất với công suất thiết kế là 53.000 tấn bột giấy/ năm và 55.000 tấn giấy/ năm, dây truyền sản xuất khép kín, sử dụng công nghệ cơ – lý và tự động hóa Nhà máy cũng xây dựng được vùng nguyên liệu, cơ sở hạ tầng, cơ sở phụ trợ như điện, hóa chất và trường đào tạo nghề cho việc phục vụ sản xuất
Ngành giấy có những bước phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình 11%/năm trong giai đoạn 2000-2006 Mặc dù đã có sự tăng trưởng đáng kể tuy nhiên, tới nay đóng góp của ngành trong tổng giá trị sản xuất quốc gia vẫn còn nhỏ
1.2 Hiện trạng công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam
Ở Việt Nam công nghiệp giấy còn nhỏ so với các nước như Thái Lan Theo thống kê của ngành giấy hiện tại ngành công nghiệp giấy nước ta mới chỉ đáp ứng được 70% nhu cầu tiêu dùng, còn lại 30% thị phần buộc phải chia sẽ cho giấy Indonesia Thái lan, Đài Loan… Sản phẩm chủ yếu là giấy in báo, giấy in, giấy viết, giấy vệ sinh- sinh hoạt, giấy bao bì, giấy vàng mã nội địa và xuất khẩu Chất lượng giấy nói chung chỉ đạt mức trung bình hay nhỏ hơn trung bình so với khu vực và trên thế giới
Đặc điểm nổi bật của ngành sản xuất giấy Việt Nam là rất phân tán, với qui
mô vô cùng đa dạng và phân bố khắp 3 miền Bắc – Trung - Nam
+ Khu vực phía Bắc tập trung vào 3 tỉnh, thành phố: Phú Thọ, Thái Nguyên, Hải Phòng
+ Khu vực phía Nam tập trung vào khu vực tỉnh Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phụ cận
+ Khu vực miền Trung có một số doanh nghiệp sản xuất nhỏ nằm rải rác ở các tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An
Về nguyên liệu, ngành sản xuất giấy Việt Nam sử dụng 2 loại nguyên liệu chủ yếu là tre nứa và gỗ lá rộng (bồ đề, keo, bạch đàn…) Một vài cơ sở sử dụng bã mía nhưng không đáng kể
Để sản xuất một tấn giấy trung bình cần từ 1,5÷3 tấn nguyên liệu khô tuyệt đối, tương đương với 3÷6 tấn nguyên liệu ẩm tự nhiên (50% nước) Nếu tính bình
Trang 16quân một tấn nguyên liệu ẩm tự nhiên tương đương 1m3 gỗ thì để sản xuất 1 tấn giấy cần sử dụng lượng gỗ tăng trưởng trên 1,5 ha rừng trong 1 năm Việc sử dụng tài nguyên rừng để sản xuất giấy ở mức độ cao là một trong những nguyên nhân làm cho tài nguyên rừng ngày càng cạn kiệt, lượng giấy cũ sử dụng để tái sinh trong sản xuất ở nước ta còn thấp, khoảng 10÷15% tổng lượng bột giấy được sử dụng Đó là con số quá khiêm tốn vì nhiều nước trên thế giới chỉ số này đạt trên dưới 50% Nhiều vùng trong khu vực (Hàn Quốc, Đài Loan) nhập rất nhiều giấy cũ để chế biến
và tái sử dụng rất có hiệu quả vì vừa không phải khai thác rừng tự nhiên, lại vừa không phải tổ chức sản xuất bột giấy vừa tốn kém, vừa ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó, việc sử dụng giấy tái chế còn làm giảm bớt lượng giấy thải ra môi trường, tiết kiệm được chi phí cho vận chuyển và xử lý rác đồng thời giá thành sản phẩm hạ hơn khá nhiều so với giấy không sử dụng bột giấy tái chế
Về công nghệ, ngành giấy Việt Nam còn lạc hậu và ở trình độ thấp Sản xuất bột giấy là khâu ảnh hưởng mạnh nhất tới môi trường Bột giấy ở nước ta được sản xuất chủ yếu ở Bãi Bằng bằng phương pháp nấu kiềm Dịch đen sau nấu được thu hồi, cô đặc và đốt Khoảng 55% sinh khối nguyên liệu hoà tan thành CO2 khi đốt Bởi vậy, ô nhiễm sinh ra chủ yếu ở đây là khí có mùi, chất hữu cơ, hoá chất rò rỉ và khói lò đốt thu hồi
Tổng lượng Clo dùng để tẩy trắng khoảng 100 Kg Clo hoạt tính cho 1 tấn bột, lượng xút khoảng 30 kg/tấn bột Nếu mỗi ngày sản xuất khoảng 150 tấn bột giấy tẩy trắng thì riêng ở khâu tẩy trắng đã sử dụng và thải ra khoảng 15 tấn Clo và các hợp chất của nó, 40÷50 tấn xút Thêm vào đó khoảng 15 tấn hợp chất hữu cơ bị hoà tan trong quá trình tẩy trắng và đi ra theo nước thải Như vậy, có thể thấy được tác động đến môi trường ở công đoạn này là rất đáng kể
Ngoài ra trong những năm gần đây việc tẩy trắng bột giấy bằng H2O2, O3cũng đã được thực hiện ở các nhà máy giấy hiện đại đã góp phần làm giảm một lượng đáng kể hợp chất AOX đi vào môi trường tuy nhiên giá thành cao
Ví dụ :
+ Khi tẩy bằng Clo thì lượng AOX/tấn bột là 7,2 kg
Trang 17+ Khi tẩy bằng Oxy thì lượng AOX/tấn bột là 2,4 kg
+ Khi tẩy bằng H2O2 thì lượng AOX/tấn bột là 0 kg
Điều đáng nói là ngoài công ty giấy Bãi Bằng có thiết kế công nghệ và trang thiết bị khá hoàn chỉnh, còn nhiều xí nghiệp giấy khác sản xuất theo phương pháp công nghệ “rất không môi trường” đó là công nghệ không có thu hồi lại hoá chất và toàn bộ dịch đen sau nấu (hỗn hợp của các hoá chất và các thành phần nguyên liệu
đã hoà tan) được thải ra môi trường Các xí nghiệp sản xuất giấy theo công nghệ như vậy có nước thải với hàm lượng COD và BOD rất cao, vượt xa tiêu chuẩn cho phép như công ty giấy Đồng Nai, nhà máy giấy Lam Sơn, Mục Sơn (Thanh Hoá).… Một số nhà máy giấy gần đây tổ chức sản xuất giấy vàng mã xuất khẩu, trong
đó đáng kể là công ty giấy Hải Phòng và công ty giấy Vĩnh Huế (Thành Phố Hồ Chí Minh) Các cơ sở này sử dụng tre nứa ngâm với dung dịch xút và dịch ngâm được thải ra môi trường có độ ô nhiễm rất cao vì chứa nhiều xút cũng như các chất hữu
cơ hoà tan, nước thải chứa COD, BOD và màu rất cao, đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Ở hầu hết các địa phương có các cơ sở sản xuất giấy thì đó chính là các điểm nóng về ô nhiễm môi trường công nghiệp
Ngoài nguyên nhân công nghệ sản xuất có độ ô nhiễm cao, một nguyên nhân quan trọng là khâu xử lý chất thải còn rất hạn chế Các chất thải tạo thành trong sản xuất hoàn toàn tự do đi ra môi trường nước và không khí Về phương diện này, lịch
sử phát triển của ngành giấy Việt Nam trong những năm qua đã để lại gánh nặng đáng kể cho môi trường Trong bối cảnh sản xuất kinh doanh khó khăn hiện nay, các doanh nghiệp hầu như không có khả năng đầu tư công nghệ xử lý nước thải cũng như đổi mới công nghệ để giảm thiểu ô nhiễm Thậm chí có cơ sở sản xuất đã được tài trợ xây dựng HTXL nhưng không đủ khả năng về mặt kinh tế để vận hành
hệ thống đó
Nhưng do qui mô sản xuất giấy nước ta còn nhỏ bé nên vấn đề ô nhiễm môi trường do nó gây ra chưa đến mức nguy hiểm Tuy nhiên như thế không có nghĩa là các xí nghiệp sản xuất giấy không phải chịu trách nhiệm Điều quan trọng là cần có
sự đánh giá chính xác và khách quan ảnh hưởng của sản xuất giấy tới môi trường và
Trang 18ngành giấy cũng như các ngành các cấp có liên quan cần tìm ra những biện pháp và bước đi thích hợp để tránh được những hậu quả cũng như sự bùng nổ nào đó về ô nhiễm môi trường khi ngành giấy phát triển
Nhà máy giấy Bãi Bằng được đi vào hoạt động ngày 26/11/1982 do chuyên gia Thụy Điển điều hành với công suất bột giấy 41.000 tấn/ năm và giấy là 50.000 tấn/năm Tháng 6 năm 1990 chuyển gia Thụy Điển về nước bàn giao lại cho phía Việt Nam quản lý Năm 1996 nhà máy sản xuất vượt công suất thiết kế 57.029 tấn/ năm Năm 2003 đầu tư mở rộng nhà máy giấy Bãi bằng giai đoạn 1, nâng năng lực sản xuất bột giấy lên 61.000 tấn/năm và sản xuất giấy lên 100.000 tấn/năm Năm
2006 Thành lập Ban quản lý dự án mở rộng Bãi Bằng giai đoạn 2, đầu tư dây chuyền sản xuất bột giấy 250.000 tấn/năm.Với bề dầy lịch sử phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu không chỉ trong nước mà nhà máy giấy còn xuất khẩu rất nhiều giấy thành phẩm các thị trường Malayxia, Inđônêxia, Iran, Philipin….Do đặc thù ngành sản xuất giấy tạo ra lượng lớn nước thải gây ô nhiễm môi trường nên song song với việc phát triển và nâng cấp công nghệ sản xuất giấy nhà máy giấy Bãi Bằng cũng chú trọng đến việc xử lý ô nhiễm ô nhiễm môi trường Nhà máy đã lựa chọn lắp đặt HTXL nước thải bằng phương pháp sinh học của PURAC Công nghệ
xử lý tiến tiến và hiệu quả được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới Tuy nhiên trong quá trình vận hành HTXL do chưa áp dụng các thông số vận hành thích hợp cho các công trình đơn vị nên hiệu quả xử lý chưa triệt để, nước thải sau xử lý vẫn chưa đáp ứng được quy chuẩn hiện hành
1.3 Quy trình công nghệ sản xuất giấy
Công nghệ sản xuất giấy có thể chia làm hai giai đoạn: giai đoạn sản xuất bột giấy và giai đoạn xeo giấy:
- Bột giấy được sản xuất từ những nguyên liệu thô như tre, nứa, gỗ…Thành phẩm của giai đoạn này là bột giấy, bột giấy có thể được chuyển sang giai đoạn xeo hoặc làm sản phẩm bán ra thị trường
- Nguyên liệu của giai đoạn xeo giấy là bột giấy
Trang 19Thành phần và nồng độ chất thải từ quá trình sản xuất bột giấy lớn hơn rất nhiều so với giai đoạn xeo giấy
1.3.1 Nguyên liệu
Các tế bào thực vật, đặc biệt là tế bào gỗ, chứa rất nhiều sợi cellulose, là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất giấy và bột giấy Sợi Cellulose chủ yếu được cung cấp từ các nguồn sau:
+ Các loại gỗ: Bạch đàn, bồ đề, mỡ, keo…
+ Các thực vật ngoài gỗ: Tre, nứa, bã mía, rơm rạ,…
+ Các vật liệu tái sinh: Vải vụn, giấy vụn, giấy đã sử dụng…
Tiêu chuẩn kỹ thuật về thành phần hóa học của nguyên liệu để sản xuất bột giấy bao gồm:
+ Hàm lượng cellulose phải lớn hơn 35% khối lượng trong nguyên liệu khô tuyệt đối để đạt được hiệu suất thu hồi bột cao và hạ giá thành sản phẩm;
+ Hàm lượng lignin, Hemicelluloses và các tạp chất khác thấp để giảm hóa chất nấu, tẩy, giảm thời gian nấu và qua đó tránh được ảnh hưởng xấu tới chất lượng của cellulose Thành phần hóa học của một số loại gỗ dùng trong công nghiệp
giấy được thể hiện trong bảng 1.1[19]:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loại gỗ (tính theo % khối lượng khô tuyệt
Trang 20Cellulose là một carbonhydrate, do nhiều phần tử đường glucose tạo thành nên còn được gọi là polysaccharide Công nghệ hóa học của cellulose là (C6H10O5)n, trong đó n thay đổi tùy theo loại gỗ, thông thường các sợi cellulose dùng trong sản xuất giấy có giá trị n nằm trong khoảng 600-1500
*/ Hemicellulose
Là chất tổng hợp carbonhydrate với cấu trúc thành phần của nó chỉ có gluco (nhóm đường hexo và nhóm đường pento) Hemicelluloses không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ và bị thủy phân trong dung dịch kiềm hay axit loãng khi đun sôi
*/ Lignin
Là hợp chất cao phân tử không có hình dạng xác định, Lignin đóng vai trò
là cầu nối các sợi gỗ với nhau
Về cấu tạo hóa học, lignin là một polymer thơm bao gồm các đơn vị phenyl propane liên kết với nhau trong không gian 3 chiều
*/ Extractive(chất chiết)
Trong các sợi gỗ còn có chứa một số chất khác như acid béo, nhựa cây, phenol, rượu, protein như các chất oxi hóa để khử lignin (Clo, hypoclorit, peroxit…) Hầu hết các chất này đều hòa tan trong dung môi hữu cơ
Ngoài nguyên liệu sơ sợi, công nghiệp giấy còn sử dụng một lượng lớn các hóa chất ở các công đoạn nấu, tẩy, xeo giấy như đá vôi, xút, cao lanh, nhựa thông, các chất kết dính tự nhiên và tổng hợp
1.3.2 Công nghệ sản xuất giấy
1.3.2.1 Sản xuất giấy từ nguyên liệu tự nhiên
Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy và bột giấy có kèm theo các nguồn phát sinh
ra nước thải được thể hiện trên hình sau [19]:
Trang 21Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy và bột giấy
*/ Gia công nguyên liệu thô:
Bao gồm rửa sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và cắt các mảnh theo kích cỡ thích hợp đáp ứng yêu cầu của phương pháp sản xuất bột giấy
*/ Sản xuất bột giấy:
Trang 22Là quá trình gia công xử lý nguyên liệu để tách các thành phần không phải là Cellulose sao cho thu được bột giấy có hàm lượng Cellulose càng cao càng tốt
*/ Rửa bột:
Mục đích tách bột Cellulose ra khỏi dịch nấu (còn gọi là dịch đen) Dịch đen bao gồm các hợp chất chứa Na, chủ yếu là natrisunfat Na2SO4, ngoài ra còn chứa NaOH, Na2S, Na2CO3 và lignin cùng các sản phẩm phân hủy hydratcacbon- axit hữu cơ Quá trình rửa bột thường sử dụng nước sạch, lượng nước sử dụng cần hạn chế tới mức tối thiểu nhưng vẫn đảm bảo sao cho tách bột Cellulose đạt hiệu quả cao và nồng độ kiềm trong dịch đen là cao nhất, độ pha loãng là nhỏ nhất để giảm chi phí cho quá trình xử lý tái sinh thu hồi kiềm
*/ Tẩy trắng:
Với yêu cầu sản xuất các loại giấy cao cấp, có độ trắng cao, bột giấy cần phải được tẩy trắng Mục đích của tẩy trắng là tách phần lignin còn lại và một số thành phần khác không phải Cellulose như hemicellulose Các tác nhân tẩy thường dùng
để tẩy trắng bột giấy là clo, hypoclorit natri NaOCl, hypoclorit canxi Ca(OCl)2, dioxit clo ClO2, hydropeoxit H2O2 và ozon O3
Chức năng của các hóa chất dùng để tẩy bột giấy [19]:
Bảng 1.2 Chức năng của một số chất dùng trong tẩy bột giấy
Hóa chất Chức năng Ưu điểm Nhược điểm
Cl2 Oxy hóa và clo
hóa lignin
Khử lignin tốt, rẻ tiền
Nếu sử dụng không hợp
lý có thể làm mất độ dai của bột , tạo AOX
NaOCl Oxy hóa, hòa tan
lignin, làm sáng màu
Dễ làm và dễ sử dụng
Nếu sử dụng không hợp
lý có thể làm mất độ dai của bột , tạo ra chloroform
ClO2 Oxy hóa, hòa tan
lignin
Đạt độ trắng cao, không phân hủy bột
Tạo ra clo hữu cơ (AOX)
Trang 23Phải có thiết bị chuyên dùng để sản xuất O3, có thể làm mất độ dai của bột
H2O2
(2 % ÷ 5%)
Oxy hóa và làm sáng màu
Dễ sử dụng, không gây độc hại
Giá thành cao
*/ Nghiền bột giấy:
Mục đích là làm cho các xơ sợi được hydrat hóa, dẻo, dai, tăng bề mặt hoạt tính, giải phóng gốc hydroxyl làm tăng diện tích bề mặt, tăng độ mềm mại, hình thành độ bền của tờ giấy Sau công đoạn nghiền bột, bột giấy được trộn với chất độn và các chất phụ gia để đưa đến bộ phận xeo giấy
- Nghiền bột từ sợi tái chế
Máy nghiền bột cơ học được sử dụng để nghiền giấy, trộn nước và chuyển hóa thành bột hỗn hợp đồng nhất, có thể bơm như nước Các chất nhiễm bẩn nặng như cát, sỏi… được thải bỏ khi chảy lơ lửng trong hệ thống máng Tại đây các chất nặng sẽ lắng xuống và lấy ra khỏi hệ thống theo định kỳ Sợi được phân loại riêng dưới dạng huyền phù nhẹ, sau đó được chảy qua một loạt các sàng lọc có lớp tấm đục lỗ Ở đây các chất nhiễm bẩn nhẹ hơn, nhưng lớn hơn sợi sẽ bị loại ra Trong một số qui trình công nghệ cần phải có sản phẩm thật sạch, thì phải có một loạt các cyclon làm sạch đặt sau các sàng lọc Ở công đoạn này, phải sử dụng một máy lọc tinh cơ học hoặc khử mảnh vụn nhằm đảm bảo sao cho các sợi tách rời nhau và có thể tạo ra đủ độ bền liên kết giữa các sợi trong giấy Cách sản xuất này rất phù hợp trong việc sản xuất các loại bao gói
- Nghiền bột cơ học
Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bị tách rời nhau do lực cơ học trong máy nghiền hoặc thiết bị tinh chế Qui trình công nghệ nguyên thủy là gia công gỗ tròn bằng đá- gỗ được ép bằng đá nghiền quay tròn Công nghệ này làm ra loại bột giấy có độ dai tương đối thấp
Trang 24Ở các máy tinh chế TMP (Thermal Mechanical Pulping) và các máy nghiền
áp lực cách xử lý cơ học được tiến hành ở áp lực và nhiệt độ cao, do vậy bột giấy có các thuộc tính độ dai tốt hơn bột giấy cơ học truyền thống
- Nghiền bột hóa học và bán hóa học
Trong nghiền bột hóa học và bán hóa học, nguyên liệu sợi được xử lý với hóa chất ở nhiệt độ và áp lực cao(nấu) Mục đích của quá trình xử lý này là nhằm hòa tan hoặc làm mềm thành phần chính của lignin liên kết các sợi trong nguyên liệu với nhau, đồng thời lại gây ra sự phá hủy càng ít càng tốt đối với thành phần cellulose (tăng độ dai của sợi) Cách xử lý này được tiến hành trong nồi áp suất (nồi nấu), có thể vận hành theo chế độ liên tục hoặc theo từng mẻ
Sau khi chưng nấu, hóa chất chuẩn bị cho quá trình tạo bột giấy được chuyển vào và đóng nắp lại Ở đó những chất lỏng màu đen ( nước thải dịch đen ) sẽ xả bỏ bởi những ống tháo nước Bột giấy được cô cạn sau đó rửa, nước rửa này có thể xả
bỏ, tái sử dụng hay cho quay trở lại quá trình phân tách tái tạo ban đầu Trong quá trình rửa bột giấy, do đi qua các máy lọc sạch nên những mác gỗ và các chất không
bị phân hủy sẽ bị loại bỏ Sau đó được dẫn vào bộ phận khử nước bao gồm một lưới chắn hình trụ (gọi là lưới gạn bột giấy) xoay quanh đường dẫn bột giấy vào Sau khi khử nước hỗn hợp được chuyển sang bể tẩy trắng, ở đây hỗn hợp được xáo trộn trong nước ấm hòa tan dung dịch canxi hypochlorite Ca(OCl)2 hay hydrogen peroxide Sản phẩm sau quá trình này là sản phẩm bột giấy
*/ Xeo giấy:
Là quá trình tạo hình sản phẩm trên lưới và thoát nước để giảm độ ẩm của giấy Sau đó giấy được qua sấy để có sản phảm khô
*/ Thu hồi hóa chất:
Mục đích là để đạt được hiệu quả kinh tế cao, đối với quy trình công nghệ sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học cần có bộ phận thu hồi hóa chất Chẳng hạn việc tái sinh kiềm từ dịch đen của phương pháp sunfat bao gồm các giai đoạn:
- Cô đặc để giảm lượng nước
Trang 25- Đốt dịch đã qua cô đặc ở nhiệt độ cao T > 500oC với mục đích cho các chất hữu cơ cháy hoàn toàn tạo thành CO2 và H2O, còn thành phần vô cơ của kiềm đen
sẽ tạo cặn tro hoặc cặn nóng chảy gọi là kiềm đỏ;
- Xút hóa kiềm đỏ bằng dung dịch kiềm loãng và sữa vôi Ca(OH)2 Sau đó tách bùn vôi và dung dịch trắng gồm NaOH, Na2S, Na2CO3, Na2SO4 được thu hồi
và tuần hoàn sử dụng lại cho công đoạn nấu
1.3.2.2 Sản xuất giấy từ giấy tái chế
Giấy tái chế có thể được xem là:
+ Giấy phế phẩm từ giai đoạn sấy khô lần cuối thu từ máy xén giấy
+ Các mảnh vụn thu từ phân xưởng hoàn thành
+ Những lô giấy được nghiền lại
*/ Nghiền bột giấy phế thải
Các nguyên liệu để sản xuất sau khi đã loại bỏ tạp chất được đưa vào máy nghiền để tạo ra bột giấy Các sợi, xơ và phế thải liên tục được lấy ra từ bột thành một chuỗi dây vỡ vụn Những vật nặng được ném văng vào khoang ngách bên cạnh của máy nghiền bột do lực ly tâm, những chất này sẽ bị loại đi khỏi “tháp chứa đồ phế thải” bằng hệ thống gàu tải
Nhiều hệ thống tái chế cũng sử dụng thiết bị tái nghiền Bên cạnh các tác dụng đánh tơi bột tốt hơn, thiết bị này còn có thể tách bỏ cả những tạp chất nặng hay nhẹ ra khỏi bột
*/ Phối trộn bột và xeo giấy
Bột sau khi nghiền được đưa qua thiết bị lọc cát và cô đặc đến nồng độ nhất định và loại bột chưa tốt sau đó được pha trộn với hoá chất theo tỷ lệ nhất định nhằm tạo cho giấy thành phẩm đạt được các chỉ tiêu về chất lượng Các hoá chất
có thể là chất phân tán, chất tăng trắng, chất bền ướt, chất bền khô, chất tăng xốp…
Bột sau khi được chuẩn bị xong được cho lên máy xeo, qua các lô sấy và cho ra các cuộn giấy, từ đây giấy được đem đi tinh chế để tạo ra các loại giấy với các dạng sản phẩm khác nhau
Trang 26*/ Các phương pháp sản xuất và hiệu xuất bột giấy:
Về nguyên lý cơ bản, các phương pháp để sản xuất bột giấy bao gồm: cơ học, nhiệt học và hóa học Trong thực tế sản xuất thường kết hợp những phương pháp trên, đó là: phương pháp bán hóa, phương pháp hóa nhiệt cơ (CTMP) và phương pháp hóa học Phương pháp cơ học thuần túy cho hiệu suất bột cao (85% đến 95%) nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và bột này tạo ra có độ bền không cao, giấy dễ bị biến vàng Trong các phương pháp kết hợp đều có dùng hóa chất để nấu, mục đích là tách lignin và các tạp chất khác ra khỏi Cellulose
Mỗi phương pháp khác nhau có hiệu suất tạo sản phẩm khác nhau, được thể hiện trong bảng 1.3:
Bảng 1.3 Các phương pháp sản xuất và hiệu suất bột giấy
Phương pháp Xử lý hóa học
(hóa chất nấu)
Hiệu suất (%) (không tẩy)
2 Hóa – nhiệt – Cơ (CTMP)
55-60 55-70 55-70
Mg - sunfit
40-55 40-55 40-60 45-60 Trong công nghệ sản xuất bột giấy bằng phương pháp sunfat và sunfit thường gắn liền với công đoạn tẩy bột Hiện nay trên thế giới 75% công nghệ sản
Trang 27xuất bột giấy là công nghệ sunfat và sunfit Bột giấy sản xuất bằng hai công nghệ này có độ bền, độ trắng cao ( bằng phương pháp sunfit bột có thể đạt độ trắng cao nhất) Hai công nghệ này có thể sử dụng cho nhiều loại nguyên liệu dạng gỗ, tre, nứa có khả năng thu hồi hóa chất nấu bằng phương pháp cô đặc – đốt – xút hóa dịch đen để tái sinh lại dung dịch kiềm cho công đoạn nấu
Tính chất của bột giấy ngoài phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu đầu còn phụ thuộc vào công nghệ nấu và xử lý bột Với các công nghệ khác nhau, tính chất bột cũng khác nhau
1.4 Các vấn đề môi trường liên quan đến loại hình công nghệ sản xuất giấy và
bột giấy
Để xem xét các vấn đề môi trường của ngành giấy ta có thể xem xét theo sơ
đồ mô tả dòng vật chất và năng lượng của quá trình sản xuất giấy như sau:
Hình 1.2 Sơ đồ mô tả dòng vật chất và năng lượng của quá trình sản xuất giấy
Trang 28và độ màu của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn xoá mòn đất, giảm ô nhiễm không khí… Như vậy việc sử dụng tài nguyên rừng để sản xuất giấy là một trong những nguyên nhân góp phần làm suy thoái rừng, gây tác động tiêu cực cho sự phát triển kinh tế - xã hội và môi trường, gây lũ lụt, hạn hán, khó khăn trong việc cung ứng lâm sản, làm giảm diện tích đất trồng, gây nghèo đói và thất nghiệp, đặc biệt suy thoái rừng làm phá vỡ các hệ sinh thái quan trọng, mất cân bằng hệ sinh thái, một số loài tăng nguy cơ bị tuyệt chủng và kéo theo hàng loạt các thiệt hại sau đó Vấn đề này không còn mang tính quốc gia mà trở thành vấn đề toàn cầu Chính vì vậy ngày nay công nghiệp giấy muốn phát triển bền vững phải chủ động trồng rừng nhằm xây dựng nguồn nguyên liệu giấy và tăng cường sử dụng nguyên liệu giấy tái chế
là nhà máy điện hạt nhân Điều này gây nên vấn đề môi trường có tính liên ngành Việc xây dựng nhà máy thuỷ điện không hợp lý sẽ dẫn đến biến đổi hệ sinh thái và gây tác động đến nhiều khía cạnh khác Nhà máy nhiệt điện đốt than sẽ là nguồn ô
Trang 29nhiễm không khí khó giải quyết Nhà máy điện hạt nhân gây nỗi lo về an toàn phóng xạ
1.4.3 Nguồn nước cho sản xuất giấy
Sản xuất giấy cần rất nhiều nước: nước dùng để rửa nguyên liệu, để nấu bột, rửa bột, tẩy bột, xeo giấy Tuỳ theo công nghệ và sản phẩm mà lượng nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy có thể dao động từ 200÷500 m3 Đây là ngành đứng đầu trong các ngành công nghiệp về sử dụng nước, do đó nếu khai thác nước ngầm để sử dụng sẽ có nguy cơ dẫn đến cạn kiệt nguồn nước ngầm Trong bối cảnh hiện nay, nhiệt độ toàn cầu đang có xu hướng tăng, nhiều khu vực trên trái đất thiếu nước cho sinh hoạt Như vậy ngành công nghiệp giấy cũng góp phần làm suy giảm nguồn tài nguyên nước
1.4.4 Tác động đến môi trường không khí
Việc vận chuyển nguyên liệu sản xuất cũng như tiêu thụ sản phẩm ảnh
hưởng tới chất lượng không khí (bụi do giao thông) Ngoài ra còn bị ô nhiễm bụi ở khâu phân loại nguyên liệu, khu vực máy xeo giấy, khu vực dập răng, cắt khoanh, gập giấy thành phẩm Bụi có tác hại rất lớn không chỉ làm ô nhiễm môi trường không khí, gây ảnh hưởng đến tầm nhìn cảnh quan mà còn gây bệnh đối với con người cũng như động thực vật Bụi làm viêm loét đường hô hấp, nhiễm độc phế quản Ngoài ra, còn một lượng bụi tạo thành do đốt than, bụi than chứa các hydrocacbon đa vòng tạo thành từ quá trình đốt không triệt để nhiên liệu có độc tính cao và có khả năng gây bệnh ung thư
Tại bộ phận nấu thải ra một lượng khí SO2, H2S, mercaptan, các hợp chất Sunfua là chất độc hại có mùi khó chịu ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người và gia súc
1.4.5 Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải trong ngành giấy
Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy là một trong những công nghệ sử dụng nhiều nước Tùy theo từng công nghệ và sản phẩm, lượng nước cần thiết để sản xuất
1 tấn giấy dao động từ 200 đến 500m3 Nước được dùng cho các công đoạn rửa
Trang 30nguyên liệu, nấu, tẩy, xeo giấy và sản xuất hơi nước Trong các nhà máy giấy, hầu như tất cả lượng nước đưa vào sử dụng sẽ là lượng nước thải mang theo tạp chất, hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm dạng hữu cơ và vô cơ nếu như không có HTXL tuần hoàn lại nước và hóa chất
Các dòng thải chính của các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy bao gồm:
- Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu cơ hòa tan, đất đá, thuốc bảo
vệ thực vật, vỏ cây…
- Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa tan, các hóa chất nấu và một phần xơ sợi Dòng thải có màu tối nên thường được gọi là dịch đen Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25 đến 35%, tỷ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ là 70:30
Thành phần hữu cơ chủ yếu là trong dịch đen lignin hòa tan vào dịch kiềm (30 đến 35% khối lượng chất khô), ngoài ra là những sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu cơ Thành phần vô cơ bao gồm những hóa chất nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na2S tự do, Na2SO4, Na2CO3 còn phần nhiều là kiềm natrisunfat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm Ở những nhà máy lớn, dòng thải này được xử lý để thu hồi tái sinh sử dụng lại kiềm bằng phương pháp cô đặc –đốt cháy các chất hữu cơ – xút hóa Đối với những nhà máy nhỏ thường không có hệ thống thu hồi dịch đen, dòng thải này được thải thẳng cùng các dòng thải khác của nhà máy, gây tác động xấu tới môi trường
- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học và bán hóa học chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại, có khả năng tích
tụ sinh học trong cơ thể sống như các hợp chất clo hữu cơ, làm tăng AOX trong nước thải, dòng thải này có độ màu, giá trị BOD5 và COD cao Đặc trưng của dòng thải từ công đoạn tẩy bằng các hợp chất chứa clo được chỉ ra trong bảng 1.4:
Trang 31Bảng 1.4 Tải lượng ô nhiễm trong dòng nước thải của công đoạn tẩy
Thông số ô nhiễm (kg/tấn bột giấy) Phương pháp
sản xuất bột giấy Nguyên liệu đầu BOD COD Soda Rơm 16 60
Dòng thải còn chứa hỗn hợp các chất clo hữu cơ đặc trưng qua tải lượng AOX từ 4 đến 10 kg/1 tấn bột Đây là dòng thải có chứa các chất có đặc tính độc và khó phân hủy sinh học Nhưng nếu cũng tẩy bột giấy theo phương pháp sunfat từ gỗ cứng bằng oxy thì tải lượng COD giảm còn 35 kg/1 tấn bột và AOX là 0,7kg/1 tấn bột
- Dòng thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh,
- Dòng thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dòng chảy tràn có hàm lượng các chất lơ lửng và các hóa chất rơi vãi Dòng thải này không liên tục
- Nước ngưng của quá trình cô đặc trong HTXL thu hồi hóa chất từ dịch đen Mức độ ô nhiễm của nước ngưng phụ thuộc vào loại gỗ, công nghệ sản xuất Trong các dòng thải thì nước thải từ công nghệ sản xuất bột giấy gây ra nhiều vấn đề ô nhiễm đáng quan tâm Trong công nghiệp giấy trên thế giới có những xí nghiệp hoạt động dưới dạng liên hợp sản xuất cả bột giấy và giấy, nhưng cũng có nhiều cơ sở chỉ sản xuất bột giấy và cơ sở khác sản xuất giấy
Nếu sản xuất bột giấy từ gỗ bằng phương pháp hóa học thì trên dưới 50% các tạp chất của gỗ được tách ra khỏi thành phần cenllulose Trong thành phần tạp chất thì lignin chiếm xấp xỉ 50% Lignin là chất bị phân hủy rất chậm dưới tác dụng của
vi sinh vật, do đó nước thải loại này rất khó xử lý bằng phương pháp sinh học
Trang 32Chương 2 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH
CÔNG NGHIỆP GIẤY
2.1 Các biện pháp xử lý nước thải trong công nghiệp giấy
Nước thải ngành giấy chứa một lượng lớn các chất rắn lơ lửng và xơ sợi các hợp chất hữu cơ hòa tan ở dạng khó và dễ phân hủy sinh học, các chất tẩy Các thông số môi trường cần được xử lý trong nước thải ngành giấy để đạt tiêu chuẩn cho phép bao gồm: COD, BOD5, TSS và độ màu của nước thải Các phương pháp
xử lý loại bỏ các chất ô nhiễm nước của ngành giấy bao gồm lắng, đông keo tụ hóa học và phương pháp sinh học
Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: lưu lượng nước thải, thời gian lắng (thời gian lưu), khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng,
sự keo tụ các hạt rắn, nhiệt độ nước thải và kích thước bể lắng Theo chiều dòng chảy các bể lắng được phân thành bể lắng ngang và bể lắng đứng
Tuy nhiên phương pháp này chỉ tách được sơ bộ các chất rắn có kích thước
và trọng lượng tương đối lớn trong nước thải, đặc biệt đối với nước thải giấy thì chất rắn lơ lửng chủ yếu là các xơ sợi có trọng lượng thấp và kích thước bé nên đây chưa phải là phương án tối ưu
Trang 332.1.1.2 Phương pháp đông keo tụ cùng lắng
Quá trình lắng chỉ tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các hạt rắn có kích thước bé Để tách được các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích của chúng, tiếp đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ
Trong công nghệ xử lý nước, thường cho phèn vào nước để làm mất tính ổn định của hệ keo thiên nhiên đồng thời tạo ra hệ keo mới có khả năng hợp thành bông cặn lớn, lắng nhanh và có hoạt tính bề mặt cao, khi lắng hấp phụ làm kéo theo các cặn bẩn, chất hữu cơ, hạt màu trong nước thải làm trong nước
Các chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, muối sắt hoặc hỗn hợp giữa chúng Trong đó sử dụng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3, hoà tan tốt trong nước, chi phí thấp và hoạt động hiệu quả cao trong khoảng pH = 6 ÷ 7,5 [13]
Các phản ứng xảy ra khi cho phèn nhôm vào trong nước :
Khi cho phèn nhôm Sunfat vào nước nó phân ly theo phương trình:
Mức thuỷ phân Al2(SO4)3 tăng lên khi pha loãng dung dịch, khi tăng nhiệt
độ và giảm pH của dung dịch Tuỳ thuộc vào điều kiện thuỷ phân cùng với hydroxit nhôm có thể tạo ra cả muối kiềm của nhôm là những hợp chất khó tan khác như:
Al3+ + SO42- + H2O = Al(OH)SO4 + H+
2 Al3+ + SO42- + 4 H2O = Al2(OH)SO4 + 4H+
Trang 34Quá trình keo tụ hệ keo tự nhiên làm bẩn nước chủ yếu là sự thuỷ phân phèn để tạo ra keo mới và keo tụ các hạt keo mới này bằng các anion có trong nước để tạo bông cặn có bề mặt hoạt tính phát triển cao, có khả năng hấp phụ các chất bẩn trong nước
Ngoài ra, các muối sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 cũng thường làm chất đông tụ Việc tạo thành bông keo diễn ra theo các phản ứng:
FeCl3 + 3 H2O = Fe(OH)3 + HCl
Fe2(SO4)3 + 6 H2O = 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4
Trong điều kiện kiềm hoá xảy ra các phản ứng sau:
FeCl3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2
FeSO4 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4
Các muối sắt được sử dụng làm chất đông tụ có nhiều ưu điểm hơn so với muối nhôm do:
+ Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp
+ Có khoảng pH tối ưu của môi trường rộng hơn
+ Các bông keo tạo thành có kích thước và độ bền lớn
+ Có thể khử được mùi vị khi có H2S
Tuy nhiên các muối Sắt cũng có nhược điểm là chúng tạo thành các hợp chất có màu qua phản ứng của các cation sắt với một số hợp chất hữu cơ
Để tăng cường quá trình tạo bông keo Hydroxit nhôm và Sắt với mục đích tăng tốc độ lắng, người ta tiến hành quá trình keo tụ bằng cách cho thêm vào nước thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ keo tụ (thường là các polyme mạch thẳng có phân tử lượng lớn: polyetylen oxid, polyacrylamid, axi polyacrylic, polyacrylamid ) Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép hạ thấp liều lượng chất đông tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo
Trang 35Các Polyme cấu tạo mạch dài, phân tử lượng cao, khi phân ly trong nước chúng keo tụ các hạt cặn bẩn trong nước dưới dạng liên kết chuỗi Các liên kết này tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành và lắng tủa bông cặn
2.1.1.3.Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường dùng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hay lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường
là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu
Lượng không khí tiêu tốn riêng sẽ giảm khi hàm lượng hạt rắn cao, vì khi
đó xác suất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng Bọt khí này phải có độ bền nhất định để không bị phá vỡ trong quá trình tuyển, nếu bọt tan quá sớm thì các hạt sẽ bị chìm xuống và quá trình tuyển nổi không tiến hành được Để đạt được mục đích này đôi khi người ta bổ sung thêm vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân chia pha như phenol, natri alkylSilicat Trong thực tế, một số chất trợ tuyển nổi đồng thời có hai khả năng vừa là chất ổn định bọt, vừa là chất tập hợp làm tăng tính kỵ nước của hạt, Poliacrylamid là một trong những chất trợ tuyển như vậy
*/ Phương pháp tuyển nổi có những ưu điểm nổi bật sau:
- Có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hay nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn Khi các hạt nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt
- Quá trình được thực hiện liên tục và có phạm vi ứng dụng rộng rãi
- Tốc độ của quá trình tuyển nổi cao hơn quá trình lắng và có khả năng cho bùn cặn có độ ẩm thấp hơn
Trang 36*/ Nhược điểm: Các lỗ mao quản hay bị bẩn và tắc, khó chọn vật liệu có kích
thước mao quản khác nhau để bảo đảm tạo thành các bọt khí có kích thước đồng
đều
2.1.2 Các phương pháp xử lý COD, BOD
Người ta thường sử dụng phương pháp sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ hoà tan và một số chất
vô cơ khác như: H2S, Nitơ, Amoniac
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân huỷ chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá
2.1.3 Các phương pháp khử độ màu của nước thải
Tác hại chính của nước thải chứa màu là làm giảm sự truyền ánh sáng trong nước, gây ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật thuỷ sinh và các hệ sinh thái
Do đó, việc đưa ra các giải pháp để xử lý độ màu của nước thải cũng là một vấn
đề đáng được quan tâm
Các phương pháp có thể được dùng để xử lý độ màu của nước thải như sau:
2.1.3.1 Phương pháp hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hoà tan vào nước
mà các phương pháp xử lý sinh học cũng như phương pháp xử lý khác không loại
bỏ được với hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao, có độ màu, mùi vị khó chịu
Chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, đất sét hoạt tính, Silicagel, keo nhôm, Zeolit một số chất tổng hợp hay chất thải trong sản xuất như tro, xỉ mạt sắt Polyme tổng hợp không ion, nhựa trao đổi ion, bông biến tính Ngoài ra còn
có thể tận dụng các chất hấp phụ vô cơ tự nhiên và sản phẩm biến tính của nó
Trang 37Trong đó, than hoạt tính được sử dụng phổ biến nhất mặc dù đắt tiền, nhất
là phải tái sinh sau sử dụng Các chất hữu cơ và chất màu dễ bị than hấp phụ, Với phương pháp này có thể hấp phụ được 58÷95 % các chất hữu cơ và màu của nước thải
Than hoạt tính có cấu trúc ngẫu nhiên, có độ xốp cao với các lỗ sắp xếp theo đường Sự hấp dẫn giữa các phân tử trong lỗ tạo ra lực hấp phụ Lực hấp phụ này làm cho những phân tử lớn và nhỏ của chất ô nhiễm hoà tan tập hợp lại và lắng lại trong lỗ Than hoạt tính là chất hấp phụ hiệu quả do có diện tích bề mặt lớn Than hoạt tính có 2 dạng: dạng hạt và dạng bột
Bảng 2.1 Bảng so sánh than hoạt tính dạng hạt GAC và dạng bột PAC
1 Hệ thống được thiết kế đúng đắn
thì GAC có khả năng hấp phụ cao
hơn PAC
2 Chi phí cho đầu tư cho cột GAC
thường cao nhưng chi phí tổn hao lại
thấp
3 Bên cạnh khả năng hấp phụ, cột
GAC còn có thể dùng để lọc
4 Khả năng hấp phụ tối đa của PAC
thấp hơn của GAC do lượng PAC
cân bằng với nồng độ dòng ra còn
GAC cân bằng với nồng độ dòng vào
cao hơn
5 GAC dễ vận hành hơn PAC và chỉ
phải kiểm soát khi cần thiết phải loại
bỏ than đã cạn kiệt, thường là 3
tháng đến 1 năm sau khi vận hành
1 Khả năng hấp phụ thấp hơn GAC
2 Chi phí đầu tư thấp nhưng chi phí tổn hao cao
3 Việc thêm PAC vào nước có thể làm tăng lượng chất rắn lơ lửng và chi phí thải bỏ
4 Khả năng hấp phụ thấp hơn GAC
5 Khó vận hành hơn
Trang 38Ngoài ra, có thể sử dụng bột khói lò, than nâu, than antraxit hay than bùn nhưng các chất hấp phụ này không thoả mãn tiêu chuẩn đề ra về khử màu
2.1.3.2 Phương pháp oxy hoá
Đối với phương pháp này người ta sử dụng các chất oxy hoá thích hợp để oxy hoá các chất mang màu hay biến chúng thành dạng dễ phân giải vi sinh
1 Sử dụng Clo
Dùng khí Clo là phương pháp kinh tế nhất để khử màu nước thải Tuy nhiên oxy hoá bằng Clo hay Hypocloric sẽ có phản ứng phụ đi kèm không tránh khỏi sinh ra các hợp chất Clo hữu cơ Như vậy làm tăng tổng lượng halogen hữu
cơ AOX trong nước thải, đây là vấn đề nghiêm trọng nhất, hiện nay nhiều nước không cho phép sử dụng phương pháp này
2 Sử dụng Peroxit
Khử màu nước thải bằng H2O2 trong môi trường axit với chất xúc tác muối sắt (II) (chất phản ứng Fenton) thì gốc Hydroxyl trung gian được tạo ra có thế oxy hoá cao hơn cả Ozon Các sản phẩm cuối cùng là nước Oxy vô hại với môi trường Để hoàn thành phản ứng, trung hoà nước thải bằng xút hay vôi tôi, kết tủa tạo thành được tách ra trong bể lắng
3 Sử dụng Ozon (O3)
Hiệu quả khử màu bằng O3 cao hơn Clo hay peroxit, và còn mạnh hơn khi kết hợp O3 với bức xạ UV hay Hidroperoxit Vì ozon không chỉ tấn công vào các chất màu nên đối với nước thải có tải lượng ô nhiễm hữu cơ lớn thì phải dùng một lượng khá lớn ozon mới đủ để khử màu Như vậy làm cho giá thành đầu tư và vận hành cao và quá trình này không kinh tế
Trong nhiều trường hợp xử lý ozon rất kinh tế nếu là công đoạn cuối cùng sau xử lý vi sinh Song nhược điểm của trình tự xử lý này là khi ozon hoá có thể làm đục và như vậy để loại bỏ lại phải xử lý kết tủa keo tụ
2.1.3.3 Phương pháp điện hoá
Để làm sạch nước thải có thể áp dụng các quy trình điện hoá với anot sắt hay nhôm
Trang 39Nước thải chứa màu đi qua bình điện phân với Anot bằng nhôm, hay sắt, sắt oxit hay hợp kim sắt Trong quá trình điện giải, với pH từ 7÷9, Anot hoà tan tạo thành ion Fe2+ (hay Al3+) chúng phản ứng với ion hydroxit hình thành từ catot tạo ra kết tủa hydroxit kim loại Các chất màu và chất hữu cơ khác hấp phụ lên hydroxit kim loại nói trên và cùng kết tủa Các tạp chất kim loại nặng cũng được kết tủa
Nhược điểm của phương pháp này là tạo ra lượng bùn lớn và tiêu tốn năng lượng điện
2.2 Công nghệ xử lý nước thải của một vài nhà máy giấy ở Việt Nam
2.2.1 Công nghệ xử lý nước thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ - Thái Nguyên
Nước thải sản xuất được thu gom về bể điều hòa, một phần nước thải được bơm tuần hoàn về giây chuyền sản xuất tại công đoạn xeo giấy, phần còn lại được bơm tới hệ thống tuyển nổi tách bột giấy Nước sau xử lý được thu gom về ngăn nước sạch trong bể tuần hoàn, từ đó tuần hoàn lại dây chuyền sản xuất, một phần nước được dùng trong hệ thống tuyển nổi Phương pháp xử lý được lựa chọn là phương pháp vừa lắng vừa tuyển nổi
Trang 40Hình 2.1 Hệ thống xử lý nước thải hiện tại của công ty cổ phần nhà máy giấy
Hoàng Văn Thụ
Hệ thống nước thải cũ được cải tiến: Trước tiên, bể điều hòa sẽ được cải tạo xây thêm ngăn chứa nước sạch dùng thu nước sau xử lý và tuần hoàn về dây chuyền sản xuất Bể lắng dùng làm công trình lắng sơ bộ trong trường hợp sự cố Cải tạo bể aeroten thành bể xử lý kỵ khí có nhiều vách ngăn Bể lắng đợt II sử dụng làm bể nén bùn, bùn thải từ bể lắng I, các ngăn của bể xử lý kỵ khí được thu gom và nén tại
bể nén bùn Nước tràn từ bể nén bùn được thu về bể tự hoại Bùn được xả định kỳ ra sân phơi bùn, được tách nước bằng đệm cát, nước được thu bằng hệ thống ống bố trí dưới đáy sân phơi gom về bể tự hoại xử lý cùng với nước thải sinh hoạt Cải tạo bể tạo bông của hệ thống cũ thành bể lọc thô để tiếp nhận nước thải từ bể sinh học kỵ khí có vách ngăn Nước sau lọc được đưa về ngăn chứa nước thải sau xử lý