Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy giấy yên bình thuộc công ty cổ phần lâm nông sản thực phẩm yên bái

Do đặc trưng của ngành là sử dụng lượng lớn nguyên liệu thô,năng lượng, nước và các hóa chất trong quá trình sản xuất nên tạo ra một lượnglớn chất thải nước thải, khí thải và chất thải r

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

VŨ LÊ THÀNH

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY YÊN BÌNH THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN LÂM NÔNG SẢN THỰC PHẨM YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

• • KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

VŨ LÊ THÀNH

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY YÊN BÌNH THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN LÂM NÔNG SẢN THỰC PHẨM YÊN BÁI

Ngành : Khoa học môi trường

Mã ngành : 8 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

• •

KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Chí Hiểu

Thái Nguyên - 2020

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan:

Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàntrung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ vàpháp luật Việt Nam Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

V ũ Lê Thành

1

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp

đỡ, những lời động viên và chia sẻ chân thành của gia đình, thầy cô và bạn bè

Đầu tiên, tôi xin được gửi lời cám ơn đến trường Đại học Nông lâmThái Nguyên, cũng như Khoa Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi

có cơ hội được thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình trong điều kiện tốt nhất

Tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến Tiến sỹ Nguyễn Chí Hiểu, người

đã trực tiếp hướng dẫn và theo sát tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt quá trìnhlàm luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè,những người đã luôn ở bên cạnh tôi, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trìnhhọc tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cám ơn!

Yên Bái, ngày tháng nă m 2020

Học viên

Vũ Lê Thành

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản 4

1.1.2 Khái niệm nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp 8

1.1.3 Công nghệ sản xuất bộtgiấy, giấy và đặc tính của nước thải 9

1.2 Cơ sở pháp lý 15

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài 21

1.3.1 Tình hình ô nhiễm môi trường do ngành sản xuất giấy gây ra trên thế giới và ở Việt Nam 21

1.3.2 Xử lý nước thải của quá trình sản xuất giấy 26

1.3.3 Các biện pháp giảm thiều lượng nước thải cho ngành giấy 29

1.3.4 Đánh giá chung phần tổng quan tài liệu 32

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2 Phạm vi nghiên cứu 33

2.3 Nội dung nghiên cứu 33

2.3.1 Khái quát về Nhà máy giấy Yên Bình, Công ty Cổ phần Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái 33

2.3.2 Đánh giá hiệu quả hoạt động của công trình xử lý nước thải của Nhà máy qua các năm 33

2.3.3 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy 34 2.4 Phương pháp nghiên cứu 34

2.4.1 Phương pháp kế thừa 34

2.4.2 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp 34

2.4.3 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp 34

2.4.4 Phương pháp tổng hợp phân tích và xử lý số liệu 37

Chương 3 38

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Khái quát về Nhà máy Giấy Yên Bình 38

3.1.1 Địa điểm, quy mô, công suất, công nghệ xử lý nước của Nhà máy 38 3.1.2 Cơ cấu tổ chức hoạt động của Nhà máy 39

3.1.3 Hoạt động sản xuất của Nhà máy 39

3.1.4 Thực trạng phát sinh nước thải của Nhà máy 40

3.1.5 Thực trạng hệ thống thu gom, xử lý nước thải tại Nhà máy 41

3.2 Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy qua các năm 45 3.2.1 Đánh giá chất lượng nước thải trước và sau khi qua hệ thống xử lý 45 3.2.2 Đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải 55

3.2.3 Đánh giá tác động đến môi trường của hoạt động xả nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình qua ý kiến người dân 59

3.3 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả hệ thống xử lý nước thải 65 3.3.1 Định hướng trong công tác quản lý 65

3.3.2 Định hướng trong sản xuất 65

3.3.3 Định hướng trong xử lý nước thải 66

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67

1 Kết luận 67

2 Kiến nghị 68

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 1

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa 10

Bảng 1.2 Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ 10

Bảng 1.3 Bảng đặc tính nước thải giấy khử mực 12

Bảng 1.4 Đặc tính nước thải của quá trình xeo giấy 15

Bảng 1.5 Tình hình tái sử dụng và thu gom giấy phế liệu của một số nước điển hình trên thế giới 22

Bảng 1.6 Ô nhiễm của nhà máy giấy và bột giấy điển hình tại Việt Nam 25

Bảng 3.1: Cơ cấu cán bộ, công nhân viên lao động của Nhà máy Giấy Yên Bình 39

Bảng 3.2 Tình hình hoạt động sản xuất của Nhà máy từ năm 2015 - 2020 39

Bảng 3.3 Nguyên, nhiên, vật liệu sử dụng cho hoạt động sản xuất của Nhà máy 40 Bảng 3.4 Thống kê lượng nước thải phát sinh hàng tháng 41

Bảng 3.5 Tổng hợp công trình và thiết bị của HTXLNT tập trung 42

Bảng 3.6 Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016 45

Bảng 3.7 Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016 46

Bảng 3.8 Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017 47

Bảng 3.9 Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017 48

Bảng 3.10 Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018 50

Bảng 3.11 Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018 51 Bảng 3.12 Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2019 52 Bảng 3.13 Chất lượng nước thải sau khi qua hệ

thống xử lý của Nhà máy

giấy Yên Bình năm 2019 53Bảng 3.14 Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máygiấy Yên Bình năm 2020 54Bảng 3.15 Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máygiấy Yên Bình năm 2020 55Bảng 3.16 Tổng hợp một số ý kiến đánh giá chính của các cán bộ quản lý vềmôi trường 60Bảng 3.17 Tổng hợp ý kiến đánh giá của người dân về mức độ gây ô nhiễmmôi trường 62

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ 11

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy tái chế có khử mực 13

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ xeo giấy 14

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Nhà máy 43

Hình 3.2 Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016 56 Hình 3.3 Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017 56 Hình 3.4: Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018 57 Hình 3.5 Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2019 57 Hình 3.6 Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2020 58 Hình 3.7 So sánh hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình 58

Hình 3.8 Ảnh hưởng của mức độ ô nhiễm nguồn nước đến đời sống sinh hoạt 61 Hình 3.9 Tác động môi trường của Nhà máy 62

Hình 3.10 Màu của nước thải sau hệ thống xử lý 63

Hình 3.11 Mùi của nước thải sau hệ thống xử lý 63

Hình 3.12 Phạm vi phát tán mùi của nước thải 64

Hình 3.13 Ảnh hưởng của nước thải đến nguồn nước giếng 64

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong công cuộc đổi mới, chuyển sang nền kinh tế thị trường địnhhướng xã hội chủ nghĩa, đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá và hội nhậpquốc tế, Việt Nam đã đạt được những thành tựu quan trọng cả về kinh tế và xãhội Cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế cao nhiều vấn đề môi trường cấpbách đang đặt ra, nếu không được giải quyết thoả đáng và kịp thời thì sẽ cảntrở, làm chậm lại tốc độ tăng trưởng kinh tế và nảy sinh nhiều vấn đề xã hội, đedọa nghiêm trọng sự phát triển bền vững của đất nước

Trong những năm gần đây, các ngành công nghiệp Việt Nam đang pháttriển mạnh mẽ và đóng vai trò rất quan trọng, trong đó có ngành công nghiệpsản xuất giấy Song song với những thuận lợi còn rất nhiều những khó khăn,thách thức mà ngành giấy Việt Nam cần phải đối mặt trong thời kì hội nhập:công nghệ lạc hậu, sản lượng thấp, lực lượng lao động cồng kềnh và trình độthấp, thiếu nguồn nguyên liệu, vốn, cạnh tranh tăng cao và đặc biệt là ô nhiễmmôi trường Do đặc trưng của ngành là sử dụng lượng lớn nguyên liệu thô,năng lượng, nước và các hóa chất trong quá trình sản xuất nên tạo ra một lượnglớn chất thải (nước thải, khí thải và chất thải rắn) có nguy cơ gây ô nhiễm môitrường nghiêm trọng nếu không được xử lý Đặc biệt là nước thải có hàmlượng các chất ô nhiễm cao và khó xử lý

Hiện nay, môi trường ở các cơ sở sản xuất giấy này ngày càng bị ônhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi cần phải có các biện pháp giải quyết hơn bao giờhết Tại các nước tiên tiến, để bảo vệ rừng và môi trường sinh thái, Chính phủcác nước khuyến khích sử dụng nguồn nguyên liệu thứ cấp và coi đó là nguồnnguyên liệu rất có giá trị

Yên Bái là tỉnh miền núi, có nhiều lợi thế về phát triển lâm nghiệp Toàntỉnh hiện đã trồng được trên 264 ngàn ha rừng sản xuất, chiếm 52,9% diện tích

1

đất lâm nghiệp Hàng năm, khai thác được 200.000m3, trên 100 ngàn tấn tre,nứa, vầu và các lâm sản phụ Đây là nguồn nguyên liệu lớn phục vụ côngnghiệp chế biến, trong đó có công nghiệp giấy và bột giấy.

Sản xuất giấy được coi là ngành kinh tế mũi nhọn ở Yên Bái, không chỉgóp phần tiêu thụ sản phẩm rừng, giải quyết việc làm cho trên 3 ngàn lao động,

mà còn đóng góp khá lớn vào nguồn thu ngân sách tỉnh Theo báo cáo của SởCông Thương, hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 25 dây chuyền sản xuấtgiấy bằng nguyên liệu sợi dài, với công suất trên 35 ngàn tấn sản phẩm/năm

Đây là những dây chuyền thiết bị sản xuất công nghệ mới mà Công ty

CP Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái đã mạnh dạn đầu tư Nhờ công nghệ này

đã mở ra một chặng đường phát triển mạnh mẽ cho doanh nghiệp Nhận thứcviệc xả thải sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường sinh sống của nhân dân trongvùng nên hầu hết các cơ sở sản xuất đều đã chú trọng đầu tư công nghệ xử lýnước thải đúng yêu cầu kỹ thuật

Việc sản xuất kinh doanh mặt hàng giấy đế, giấy vàng mã đã góp phầnkhông nhỏ trong phát triển kinh tế xã hội tại Yên Bái, tạo công ăn việc làm ổnđịnh cho người dân địa phương Tuy nhiên để ngành này phát triển bền vữngcần sự nỗ lực lớn từ các doanh nghiệp, bên cạnh đó các cơ quan chức năng củaYên Bái cũng cần kiểm tra, hướng dẫn các doanh nghiệp thực hiện nghiêm túccác quy định về môi trường

Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả đã chọn đề tài “Đánh giá hiệu quả

xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình thuộc Công ty Cổ phần Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá đượ c hi ện trạng và hiệu quả hoạ t động của h ệ thống x ử lýnước thải của Nhà máy giấy Yên Bình

- Đề xu ấ t đượ c mộ t s ố gi ả i pháp nâng cao hi ệ u qu ả x ử lý n ướ c

th ải, đảm bảo nước thải của Nhà máy đạt tiêu chuẩn theo quy định

2

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

+ Nâng cao kiến thức kỹ n ă ng và rút ra nhưng kinh nghi ệm th ực tếphục vụ công tác sau này

+ Vậ n dụng và phát huy được các ki ến th ức đã học t ập và nghiên cứu

- Đề tài c ũng là tài liệ u tham kh ảo t ốt cho sinh viên, học viên, các nhànghiên cứu và những người quan tâm đến lĩnh vực liên quan

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản

1.1.1.1 Khái niệm môi trường

Môi trường là một khái niệm rất rộng, được định nghĩa theo nhiều cáchkhác nhau, đặc biệt sau hội nghị Stockholm về môi trường năm 1972 Tùy vào m

ục đích nghiên cứu, lĩnh vực mà người nghiên cứu có những định nghĩa cho phùhợp Tuy nhiên, nghiên cứu về những khái niệm liên quan đến định nghĩa môitrường ta có những định nghĩa sau:

Một định nghĩa nổi tiếng của S.V.Kalesnik (1959, 1970): “Môi trường chỉ làmột bộ phận của trái đất bao quanh con người, mà ở một thời điểm nhất định xãhội loài người có quan hệ trực tiếp với nó, nghĩa là môi trường có quan hệ mộtcách gần gũi nhất với đời sống và hoạt động sản xuất của con người”(S.V.Kalesnik, 1970)

Một định nghĩa khác của viện sĩ I.P.Gheraximov (1972) đã đưa ra địnhnghĩa môi trường như sau: “Môi trường là khung cảnh của lao động, của cuộcsống riêng tư và nghỉ ngơi của con người”, trong đó môi trường tự nhiên là cơ sởcần thiết cho sự sinh tồn của nhân loại

Tuy nhiên để thống nhất về mặt nhận thức, chúng ta sử dụng định nghĩa

trong “Luật bảo vệ môi trường 2014” được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày

23/06/2014 tại kỳ họp thứ 7 định nghĩa khái niệm môi trường như sau:

“Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” (theo khoản 1

điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014)

Khái niệm chung về môi trường trên đây được cụ thể hóa đối với từng đốitượng và mục đích nghiên cứu khác nhau

1.1.1.2 Khái niệm ô nhiễm môi trường

Ngày nay, thuật ngữ ô nhiễm được sử dụng rất nhiều để diễn tả các hànhđộng phá hoại môi trường tự nhiên

Ô nhi ễ m môi tr ườ ng đượ c hi ểu là s ự có mặ t c ủa các ch ất hoặ c n ă ng

lượng với khối lượng lớn trong môi trường mà môi trường khó chấp nhận (Từ

điển OXFORD).

Ô nhiễm môi tr ườ ng là hiện tượ ng môi tr ường t ự nhiên bị bẩn, đồng thờicác tính chất vật lí, hóa học, sinh học của môi trường bị thay đổi, gây tác hại tớiđời sống của con người và các sinh vật khác

Theo Khoản 8 Điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm

môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”.

1.1.1.3 Khái niệm về ô nhiễm nước

Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý - hoá học

- sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồnnước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh vậttrong nước Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước làvấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất (Hoàng Văn Hùng, 2008)

Ô nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước ráccông nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm

Hiến chương châu Âu về nước đã đưa ra khái niệm ô nhiễm môi trườngnước: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượngnước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp,nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”

Hiện tượng ô nhiễm nước xảy ra khi các loại hoá chất độc hại, các loại vikhuẩn gây bệnh, virut, kí sinh trùng phát sinh từ các nguồn thải khác nhau nhưchất thải công nghiệp từ các nhà máy sản xuất, các loại rác thải của các bệnh viện,

các loại rác thải sinh hoạt bình thường của con người hay hoá chất, thuốc trừ sâu,phân bón hữu cơ' sử dụng trong sản xuất nông nghiệp được đẩy ra các ao, hồ,sông, suối hoặc ngấm xuống nước dưới đất mà không qua xử lí hoặc với khốilượng quá lớn vượt quá khả năng tự điều chỉnh và tự làm sạch của các loại ao, hồ,sông, suối.

Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau đây:

- Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuốngđáy nguồn

- Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ )

- Thay đổi thành phần hóa h ọc (pH, hàm lượng của các chất hữu cơ và vô

cơ, xuất hiện các chất độc hại )

- Lượng ôxi hòa tan (DO) trong n ước giảm do các quá trình sinh hóa đểôxi hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào

- Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng Có xuất hiện các vi trùnggây bệnh Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trongnước và la nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng Để đánh giá mức ô nhiễm vi sinh vậtcủa nước, người ta thường dùng chỉ tiêu Coliform

Nguồn nước bị ô nhiễm có ảnh hưởng rất lớn đến hệ thủy sinh vật và việc

sử dụng nguồn nước vào mục đích cấp nước hoặc mỹ quan chung Theo Escap(1994), chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, các chỉ tiêu đó là:

- Các thông số lý học, ví dụ như:

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hoá diễn ra trong nguồnnước tự nhiên sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lượng nước,tốc độ, dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hoà tan

+ pH: Là chỉ số thể hiện độ axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trườngảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trongnước Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đông tụhoá học, sát trùng, làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn Trong hệ thống xử lý

nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thíchhợp đối với các loài vi sinh vật có liên quan, pH là yếu tố môi trường ảnh hưởngtới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật trong nước.

- Các thông số hoá h ọc, ví dụ nh ư:

+ BOD: Là l ượ ng ôxy c ầ n thiết cung cấp để vi sinh vật phân hu ỷ cácchất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian

+ COD: Là l ượng ôxy cần thi ết để oxy hoá các hợ p ch ất hoá họctrong nước

+ NO3: Là sản phẩm cuối cùng của sự phân hu ỷ các chất có chứa nitơ trongnước thải

+ Các yếu tố kim loại nằng: Các kim loại nặng là những yếu tố mà t ỷ trọngcủa chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như Asen, Cacdimi, Fe, Mn_ ở hàm lượng nhỏnhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động, thực vật như khihàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thôngqua chuỗi mắt xích thức ăn

- Các thông số sinh học, ví dụ như: Colifom: Là nhóm vi sinh vật quantrọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhi ễm bẩn về mặt sinh học củanguồn nước

1.1.1.4 Các nguồn gây ô nhiễm nước

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên

là do nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió, bão, lũ lụt Nước mưa rơi xuống mặt đất, máinhà, đường phố đô thi công nghiệp, kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặccác sản phẩm từ hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng

Sự ô nhiễm này còn gọi là ô nhiễm không xác định được nguồn

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xảnước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông v ận tải, thuthuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các phân bón trong nông nghiệp, giao thông đườngbiển

Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước Hoặc phân loại theo nguồn thải baogồm nguồn điểm và nguồn diện Hoặc phân loại theo tính chất của ô nhiễm như ônhiễm sinh học, ô nhiễm hóa học, ô nhiễm vật lí Hoặc theo nguồn gốc phát sinhnhư nước thải sinh hoạt, công nghiệp Hay người ta còn phân loại theo vị trí khônggian như ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm Tùy vào mục đích và hoàn cảnh

mà ta áp dụng cách phân chia

1.1.2 Khái niệm nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp

1.1.2.1 Khái niệm nguồn nước thải

- Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồngây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu

- Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải Phân loại theonguồn thải: Có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm xác định và nguồn gây ô nhiễm khôngxác định

+ Nguồn xác định (hay nguồn điểm): Là nguồn gây ô nhiễm có thể xác địnhđược vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví dụ nhưmương xả thải)

+ Nguồn không xác định: Là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định,không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm Nguồnnày rất khó để quản lý (VD: như mưa chảy tràn vào ao hồ, kênh rạch)

Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm gồm có tác nhân lý hoá, tác nhân hoáhọc, tác nhân sinh học

Phân loại theo nguồn gốc phát sinh thì gồm có 4 nguồn nước thải là nguồnnước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nguồn nướcthải tự nhiên (Lê Văn Thiện, 2007)

1.1.2.2 Đặc điểm nước thải công nghiệp

Hiện nay người ta quan tâm nhiều tới 3 nguồn thải chính là nguồn nước thảibệnh viện, nguồn nước thải công nghiệp và nguồn thải sinh hoạt Đặc biệt nguồnnước thải công nghiệp là một thách thức lớn cho hệ thống sông hồ của nhiều nước

trên thế giới và nhất là ở Việt Nam do những đặc tính độc hại của nó.

Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp chứa nhiều hoá chất độc hại (kimloại nặng như Hg, As, Pb, Cd, ); các chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học (phenol,dầu mỡ ); các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học từ cơ sở sản xuất thực phẩm.Tuy nhiên nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà thành phần tínhchất tuỳ thuộc vào quá trình sản xuất cũng như quy mô xử lý nước thải Nước thảicủa các cơ sở chế biến lương thực thực phẩm có chứa nhiều chất phân huỷ sinhhọc; trong khi nước thải công nghiệp lại chứa nhiều kim loại nặng

1.1.3 Công nghệ sản xuất bột giấy, giấy và đặc tính của nước thải 1.1.3.1.

Công nghệ sản xuất bột giấy và đặc tính nước thải

Quá trình sản xuất bột giấy là quá trình biến đổi các nguyên liệu gỗ hoặcphi gỗ thành xơ sợi, hay nói cách khác là phá vỡ các liên kết trong cấu trúc củanguyên liệu mà thành phần chính của nó là xenlulozơ (40 - 45%), hemixenlulozơ(20 - 30%), là các hợp chất cao phân tử (polyme), được bao bọc xung quanh bởilignin (20 - 30%) và các chất trích ly (chất keo nhựa) (2 - 15%) Quá trình này cóthể được thực hiện bằng phương pháp cơ học, hoá học hoặc phối kết hợp giữa cácphương pháp này Chất lượng bột thu được phụ thuộc chủ yếu vào nguồn gốc, haychủng loại nguyên liệu và công nghệ sản xuất (G Thompson, J Swain, M Key,C.F Forster, 2000)

a) Công nghệ sản xuất bột hóa

Trong sản xuất bột hóa, các dăm gỗ được nấu với những hóa chất thích hợptrong dung dịch ở nhiệt độ cao và áp suất cao Mục đích để tách lignin ra khỏi gỗ

để thu hồi cellulozơ và hemicellulozơ là những hợp chất chủ yếu tạo nên giấy màkhông làm ảnh hưởng đến xơ sợi Thực tế, phương pháp này rất thành công trongviệc loại lignin ra khỏi bột giấy Tuy nhiên nó cũng làm giảm và phân hủy phầnnào cellulozơ và hemicellulozơ Tùy theo hóa chất được nấu mà người ta phân biệt

ra các phương pháp: kiềm, sunfit và sunfat Phần lignin còn sót lại sau khi nấu sẽlàm cho bột giấy có màu vàng hay nâu Vì thế phải rửa sạch và tẩy bột giấy để sử

dụng làm giấy in và giấy viết có độ trắng cao Các hóa chất sau nấu được thu hồigần hết bằng biện pháp đốt, nên nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm vừa phải,Lignin trong dịch rửa được cô đặc và đốt để thu hồi nhiệt.

Bảng 1.1 Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa

b) Công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ

Bảng 1.2 Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ

Phương pháp hóa nhiệt cơ - phương pháp sản xuất bột hiệu xuất cao - là phương

pháp kết hợp giữa cơ, nhiệt và hóa học Về cơ bản, dăm gỗ đầu tiênđược làm mềm bằng biện pháp thẩm thấu hóa chất ở nhiệt độ (trung bình thôngthường là 80 Ạ 900C) và thời gian thích hợp, sau đó được thực hiện bằng cơ học,thông thường là nghiền (hình 1.1.) Hiệu suất bột thường nằm trong khoảng từ 75 -85% do mức độ xử lý hóa chất nhẹ nhàng, nên hàm lượng lignin trong bột còn lạicao Khác với sản xuất bột hóa học, mức độ loại bỏ lignin gần như hoàn toàn, nên

có hiệu xuất thu hồi bột thấp (< 50%) Đặc tính nước thải trước khi đưa vào xử lý

được đưa ra trong bảng 1.2 Nước thải có hàm lượng các chất ô nhiễm cao hơn sovới sản xuất bột hóa do không có biện pháp đốt thu hồi hóa chất nấu và lignin.

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ

c) Công nghệ sản xuất bột giấy tái chế

Bột giấy còn được sản xuất từ giấy loại đã qua sử dụng, tùy thuộc vào loạinguồn gốc nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm giấy cần phải sản xuất mà trong quytrình sản xuất bột tái chế được chia làm 02 loại: 1) Công nghệ tái chế nguyên liệu

từ lề - hòm hộp cũ, bột sau khi tách loại tạp chất, phân loại xơ sợi bột giấy sẽ được

sử dụng cho sản xuất giấy bao gói, hòm hộp công nghiệp: 2) Công nghệ tái sinhcác loại giấy văn hóa (giấy in báo, giấy in, giấy viết ) thường có thêm công đoạn

khử mực (bột DIP: De-Inking Pulp) Sau quá trình khử mực thường gồm có côngđoạn tẩy trắng riêng biệt, sử dụng hydro peoxit hoặc muối hydrosulphit Bột giấysau tái chế thường có độ trắng nhất định tùy thuộc vào nguyên liệu đầu vào Bộtgiấy tái chế sẽ được sử dụng một phần cho quá trình sản xuất giấy in báo, giấy in,giấy viết, giấy in tạp chí (N Balasubramanian, M Muthukumar, 2012).

Bảng 1.3 Bảng đặc tính nước thải giấy khử mực

(Nguồn: Er.N Balasubramanian, M Muthukumar, 2012)

Trong công nghệ sản xuất bột giấy tái chế có khử mực thì thành phần nướcthải chủ yếu là mực in, chất độn (trong giấy có khoảng 30% là chất độn như là:bột đá, tinh bột, keo AKD, chất trợ in.) và các kim loại nặng (có trong mực in nhưchì ) Chính vì vậy mà lượng bùn sinh ra trong quá trình sản suất bột giấy khửmực là rất lớn Dưới đây là sơ đồ công nghệ của quá trình tái chế giấy (Hình 1.2)

Đi sản xuất giấy

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy tái chế có khử mực

1.1.3.2 Công nghệ sản xuất giấy (xeo giấy) và đặc tính nước thải

Hiện nay, hầu hết các nhà máy sản xuất giấy đều sử dụng công nghệ giakeo kiềm tính thay thế cho công nghệ gia keo trong môi trường axít trước đây.Máy xeo giấy sử dụng phổ biến là các loại máy xeo lưới dài và máy xeo lướiđôi với các hòm phun thủy lực có thể điều khiển chế độ dòng chảy của dòngbột theo chiều ngang của băng giấy

Sau khi có bột, giấy được sản xuất trên máy xeo giấy bao gồm các côngđoạn: chuẩn bị bột (nghiền, sàng, làm sạch, phối trộn với các phụ gia hìnhthành trên lưới, hộp, sấy, cuộn, thành phẩm giấy (xem Hình 1.3) Trước khi đ-

ưa vào máy xeo, bột được nghiền nhỏ để làm đồng đều và mềm mại, sau đó

bột được phối trộn với phụ gia như: bột đá, tinh bột, cationic, keo AKD và một

số chất khác ở tỷ lệ nhất định rồi bơm lên hòm phun bột của máy xeo Từ đâybột được phun lên lưới hình thành tờ giấy ướt, sau đó được tách nước, sang hệthống hộp sấy, gia keo bề mặt (có hoặc không) làm nhẵn bề mặt rồi đượcchuyển sang bộ phận hộp quang, cuộn, cắt khổ và chuyển đến bộ phận bao gói

và gia công Các hóa chất thường sử dụng như sau: (Bahar K Ince, ZeynepCetecioglu and Orhan Ince, 2011)

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ xeo giấy

- Nhóm keo: Là các chất có tác dụ ng gia keo trên bề mặ t hoặc gia keo

nội bộ tờ giấy nhằm làm tăng khả năng chống thấm chất lỏng (nước) của giấy

Ví dụ: keo nhựa thông, nhựa thông biến tính, nhựa thông phân tán, AKD,ASA

- Nhóm ch ấ t độ n: Là nh ững ch ấ t tr ộn l ẫ n vào trong bộ t gi ấ y, nó v

ừ a có vai trò thay thế bớt lượng xơ sợi trong giấy đồng thời tăng độ nhẵn, độđục, độ đồng đều bề mặt Ví dụ: cao lanh, CaCO3 nghiền hoặc kết tủa

- Nhóm phụ gia, phẩm màu: Là những chất cho vào hỗ n hợp b ột giấ y

làm cho giấy có chất lượng cao hơn, tăng một số tính chất thẩm mỹ như màu,

độ bóng láng, giảm giá thành sản phẩm Tỷ lệ của nhóm chất này chiếm một

lượng nhỏ trong giấy Ví dụ: polyacrylamit, tinh bột cation, chất tăng trắng,chất khử bọt

Trong một các công đoạn của quá trình xeo giấy tuy không thải ra môitrường các hoá chất độc hại nhưng lại thải ra môi trường một lượng lớn nướcthải có chứa:

Lượng đáng kể xơ xợi xelulozơ từ phần tách loại từ các công đoạn làmsạch cùng sơ sợi, sạn cát Thông thường, để sản xuất 1 tấn giấy thì thải ra môitrường 50 - 150 kg xơ xợi

Phần nước lọc ra từ thiết bị tách nước có chứa sơ sợi,bột đá và các chấtphụ gia Đặc tính nước thải sản xuất giấy như ở bảng 1.4

Bảng 1.4 Đặc tính nước thải của quá trình xeo giấy

* Một số Văn bản liên quan đến quản lý Tài nguyên nước và nước thải:

- Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014, tại Mục 4 Quản lý nước thải,tại các Điều 99, Điều 100, Điều 101 quy định:

“Điều 99 Quy định chung về quản lý nước thải

1 Nước thải phải được thu gom, xử lý bảo đảm quy chuẩn kỹ thuật môitrường

2 Nước thải có yếu tố nguy hại vượt ngưỡng quy định phải được quản

lý theo quy định về chất thải nguy hại

Điều 100 Thu gom, xử lý nước thải

1 Đô thị, khu dân cư tập trung phải có hệ thống thu gom riêng nước

mưa và nước thải.

2 Nước thải của cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ phải được thugom, xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường

3 Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được quản lý theo quy định củapháp luật về quản lý chất thải rắn; bùn thải có yếu tố nguy hại vượt ngưỡngquy định phải được quản lý theo quy định của pháp luật về chất thải nguy hại

Điều 101 Hệ thống xử lý nước thải

1 Đối tượng sau phải có hệ thống xử lý nước thải:

a) Khu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ tập trung;

b) Khu, cụm công nghiệp làng nghề;

c) Cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ không liên thông với hệ thống

xử lý nước thải tập trung

2 Hệ thống xử lý nước thải phải bảo đảm các yêu cầu sau:

a) Có quy trình công nghệ phù hợp với loại hình nước thải cần xử lý;

b) Đủ công suất xử lý nước thải phù hợp với khối lượng nước thải phát

sinh;

c) Xử lý nước thải đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường;

d) Cửa xả nước thải vào hệ thống tiêu thoát phải đặt ở vị trí thuận lợicho việc kiểm tra, giám sát;

đ) Phải được vận hành thường xuyên

3 Chủ quản lý hệ thống xử lý nước thải phải thực hiện quan trắc định

kỳ nước thải trước và sau khi xử lý Số liệu quan trắc được lưu giữ làm căn cứ

để kiểm tra hoạt động của hệ thống xử lý nước thải

4 Cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có quy mô xả thải lớn và cónguy cơ tác hại đến môi trường phải tổ chức quan trắc môi trường nước thải tựđộng và chuyển số liệu cho cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền theo quyđịnh của Bộ Tài nguyên và Môi trường

Điều 151 Ưu đãi, hỗ trợ hoạt động bảo vệ môi trường

1 Nhà nước ưu đãi, hỗ trợ các hoạt động bảo vệ môi trường sau:

a) Xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt;

b) Xây dựng cơ sở tái chế, xử lý chất thải rắn thông thường, chất thảinguy hại, khu chôn lấp chất thải;

c) Xây dựng trạm quan trắc môi trường;

d) Xây dựng cơ sở công nghiệp môi trường, công trình bảo vệ môitrường phục vụ lợi ích công cộng;

đ) Sản xuất, kinh doanh sản phẩm thân thiện với môi trường;

e) Chuyển đổi hoạt động của khu công nghiệp, cụm công nghiệp, cơ sởgây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng”

- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nướcCộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày21/6/2012

- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính phủ quyđịnh chi tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước

- Nghị định số 18/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quyđịnh về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánhgiá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường, quy định:

“Thẩm quyền tổ chức thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường

quy định như sau:

a) Bộ Tài nguyên và Môi trường tổ chức thẩm định, phê duyệt báo cáođánh giá tác động môi trường của các dự án quy định tại Phụ lục III Nghị địnhnày, trừ các dự án thuộc bí mật quốc phòng, an ninh;

b) Các Bộ, cơ quan ngang Bộ tổ chức thẩm định, phê duyệt báo cáođánh giá tác động môi trường của các dự án thuộc thẩm quyền quyết định phêduyệt đầu tư của mình, trừ các dự án thuộc Phụ lục III Nghị định này;

c) Bộ Quốc phòng, Bộ Công an tổ chức thẩm định, phê duyệt báo cáođánh giá tác động môi trường của các dự án thuộc bí mật quốc phòng, an ninh

và các dự án thuộc thẩm quyền quyết định phê duyệt đầu tư của mình, trừ các

dự án thuộc Phụ lục III Nghị định này;

d) Ủy ban nhân dân cấp tỉnh tổ chức thẩm định, phê duyệt báo cáo đánhgiá tác động môi trường của các dự án đầu tư trên địa bàn của mình, trừ các dự

án quy định tại các Điểm a, b và c Khoản này”

- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ Quyđịnh chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường

- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính phủ quyđịnh chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước

- Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/04/2015 của Chính phủ quyđịnh về quản lý chất thải và phế liệu, quy định:

Điều 36 Nguyên tắc chung về quản lý nước thải

1 Nước thải phải được quản lý thông qua các hoạt động giảm thiểu, tái

sử dụng, thu gom, xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường

2 Việc xả nước thải phải được quản lý kết hợp cả theo địa giới hànhchính và theo lưu vực

3 Tổ chức, cá nhân phát sinh nước thải phải nộp phí, giá dịch vụ xử lýnước thải theo quy định của pháp luật

4 Khuyến khích các hoạt động nhằm giảm thiểu, tái sử dụng nước thải

Điều 37 Thu gom, xử lý nước thải

1 Các khu công nghiệp phải có hệ thống thu gom riêng nước mưa và

hệ thống thu gom, xử lý nước thải tập trung đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường

Hệ thống xử lý nước thải phải bảo đảm đủ công suất xử lý toàn bộ lượng nướcthải phát sinh của các cơ sở trong khu công nghiệp và phải được xây dựng, vậnhành trước khi các cơ sở trong khu công nghiệp đi vào hoạt động Các khucông nghiệp gần nhau có thể kết hợp sử dụng chung hệ thống xử lý nước thảitập trung

2 Các khu đô thị, khu dân cư tập trung, tòa nhà cao tầng, tổ hợp công

trình dịch vụ, thương mại phải có hệ thống thu gom nước mưa và thu gom, xử

lý nước thải theo quy hoạch và tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật về xây dựng cáccông trình hạ tầng kỹ thuật

3 Các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ phải có hệ thống thu gomnước mưa và thu gom, xử lý nước thải theo các hình thức sau:

a) Tự xử lý tại hệ thống xử lý nước thải của cơ sở đạt quy chuẩn kỹthuật môi trường trước khi thải ra môi trường;

b) Bảo đảm yêu cầu nước thải đầu vào trước khi đưa vào hệ thống xử lýnước thải tập trung của khu công nghiệp hoặc làng nghề theo quy định của chủ

sở hữu hệ thống hạ tầng kỹ thuật khu công nghiệp hoặc làng nghề;

c) Chuyển giao cho đơn vị có chức năng xử lý bên ngoài cơ sở phátsinh theo quy định: Đối với nước thải nguy hại thì được quản lý theo quy định

về quản lý chất thải nguy hại tại Chương II Nghị định này; đối với nước thảikhông nguy hại thì chỉ được phép chuyển giao cho đơn vị có chức năng phùhợp để xử lý

Điều 38 Xả nước thải vào nguồn tiếp nhận

1 Việc xả nước thải của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ vàonguồn tiếp nhận phải bảo đảm thống nhất theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về môi trường do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành hoặc theo các quychuẩn kỹ thuật môi trường của địa phương

2 Các nguồn nước thải xả vào nguồn tiếp nhận phải được điều tra, đánhgiá thường xuyên

3 Việc xả nước thải vào nguồn tiếp nhận được quản lý phù hợp với sứcchịu tải của môi trường nước và hạn ngạch xả nước thải theo quy định

Điều 39 Quan trắc việc xả nước thải

1 Hoạt động xả nước thải của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ

và khu công nghiệp phải được quan trắc định kỳ theo báo cáo đánh giá tácđộng môi trường đã được phê duyệt, kế hoạch bảo vệ môi trường đã được xác

nhận hoặc các hồ sơ, giấy tờ tương đương theo quy định của pháp luật.

2 Các khu công nghiệp phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự

động liên tục, truyền số liệu trực tiếp cho Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương.

3 Các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ nằm ngoài khu công nghiệp

có quy mô xả nước thải từ 1.000 m3/ngày đêm trở lên (không bao gồm nướclàm mát), phải lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục và truyền

số liệu trực tiếp cho Sở Tài nguyên và Môi trường địa phương

4 Khuyến khích các cơ sở sản xuất, kinh doanh dịch vụ nằm ngoài khucông nghiệp có quy mô xả thải dưới 1.000 m3/ngày đêm (không bao gồm nướclàm mát) và có nguy cơ tác hại đến môi trường lắp đặt thiết bị quan trắc nướcthải tự động liên tục

Điều 40 Quản lý nước và bùn thải sau xử lý nước thải

1 Nước thải sau xử lý phải được thu gom cho mục đích tái sử dụnghoặc xả vào nguồn tiếp nhận nước thải

2 Việc tái sử dụng nước thải sau xử lý phải tuân thủ các quy định cụthể cho từng mục đích sử dụng

3 Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải được quản lý như sau:

a) Bùn thải có yếu tố nguy hại vượt ngưỡng chất thải nguy hại phảiđược quản lý theo quy định về quản lý chất thải nguy hại tại Chương II Nghịđịnh này;

b) Bùn thải không có yếu tố nguy hại vượt ngưỡng chất thải nguy hạiphải được quản lý theo quy định về quản lý chất thải rắn công nghiệp thôngthường tại Chương IV Nghị định này

công nghiệp giấy và bột giấy.

+ QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chấtlượng nước mặt

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.3.1 Tình hình ô nhiễm môi trường do ngành sản xuất giấy gây ra trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1.1 Đặc thù của ngành giấy thế giới và tình hình ô nhiễm môi trường

Do xu hướng phát triển chung của nền kinh tế trên thế giới, dẫn tới mứctiêu thụ giấy cũng tăng, công nghiệp giấy ngày càng phát triển Hiện nay, bìnhquân thế giới hiện là: 54kg/người/năm Một số nước có nền sản xuất bột lớnnhư: Canada, Thụy điển, Phần lan, Mỹ, Braxin, công nghiệp giấy từ buổi đầu

sơ khai là kết những cây cỏ lại với nhau thành tấm, thì giờ đây đã được tự độnghoá về mọi mặt, cả về công nghệ lẫn thiết bị, đã có hẳn những công ty lớnchuyên về hoá chất ngành giấy Trên thế giới có rất nhiều nhà máy công suất 1triệu tấn/năm với những dàn xeo khổ rộng 9m, 12m tốc độ 1.700m/phút (TổngCông ty Giấy Việt Nam, 2004; D.P Mesquita, O Dias, A.L Amaral, E.C.Ferreira, 2008)

Với thiết bị công nghệ hiện đại, chu trình sản xuất tuần hoàn khép kín.Chính vì thế với các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy trên thế giới hiện naylượng nước cung cấp cho sản xuất bột giấy và giấy đã giảm tới mức tối đa 7 -15m3 nước/1 tấn giấy và nhất là lượng hóa chất trong quá trình nấu bột đượctuần hoàn khép kín không bị tổn thất ra ngoài nhiều như các công nghệ lạc hậu,hơn nữa trong công đoạn xeo giấy nước trắng sinh ra được xử lý tuần hoàn lại,cho nên giảm được lượng nước thải và các hóa chất trong quá trình xeo giấy

Bảng 1.5 Tình hình tái sử dụng và thu gom giấy phế liệu của một số nước

điển hình trên thế giới

% Thu gom

Đan Mạch 115 49 Đài Loan 90 58

Với đặc thù ngành sản xuất giấy trên thế giới của các nước phát triển là

sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên, tiết kiệm năng lượng, nước sạch và phátthải ít, nên lượng nước thải thải ra môi trường không bị ô nhiễm nặng nề nhưcác nước đang phát triển Và một điều quan trọng là họ đã có những ứng dụngcông nghệ hiện đại và điều kiện để xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nướcthải hiệu quả (Trịnh Lê Hùng, 2008)

1.3.1.2 Đặc thù của ngành giấy Việt Nam và tình hình ô nhiễm môi trường

Hiện nay, các nước phát triển có mức sử dụng giấy tính theo đầu người

là 200 - 300kg/năm, các nước Đông Nam á cũng đạt 30 - 100 kg/năm Trungbình những năm qua, nước ta nhập khoảng trên dưới 100 ngàn tấn giấy các loạimỗi năm Tính về số giấy sản xuất trong nước thì Việt Nam mỗi năm tiêu thụgần 300 ngàn tấn, tính theo đầu người đạt xấp xỉ 4kg/năm Đây là chỉ số rấtquan trọng trong việc đánh giá mức độ phát triển văn hóa Theo chỉ số này Việt

Nam đứng cuối cùng trong khu vực và thuộc loại thấp nhất thế giới (N.Balasubramanian, M Muthukumar, 2012).

Ở Vi ệ t Nam công nghi ệp giấ y còn r ất nhỏ bé Nă ng lực s ản xu ấ tbột giấy đạt khoảng 175 - 210 ngàn tấn/năm (Vũ Thị Hồng Mận, Cao ĐứcBằng, Lê Công Hoàng, Lê Huy Dư, 2019), năng suất thiết kế của các cơ sơ sảnxuất giấy vào khoảng 250 ngàn tấn/năm Trong những năm gần đây sản lượnggiấy trong nước đạt khoảng 200 - 250 ngàn tấn/năm, trong đó bột giấy khoảng

120 - 150 ngàn tấn Lượng bột giấy thiếu hụt được bù đắp bằng việc xử lý giấy

cũ và bột nhập khẩu

Về sản phẩm, ngành đã sản xuất được các loại giấy chủ yếu là: giấy inbáo, giấy in, giấy viết, giấy vệ sinh, sinh hoạt, giấy bao bì, giấy vàng mã nộiđịa và xuất khẩu Chất lượng giấy nói chung chỉ đạt mức trung bình hoặc dướitrung bình so với khu vực và trên thế giới Những loại giấy khác (giấy bao bìchất lượng cao, giấy kỹ thuật như: các loại giấy lọc, giấy cách điện,.) đượcnhập khẩu

Đặc điểm nổi bật của ngành giấy Việt Nam là rất phân tán Với tổng sảnlượng (trên 200 ngàn tấn/năm) tương đương một xí nghiệp trung bình ở cácnước phát triển, ngành giấy Việt Nam có tới khoảng 100 cơ sở sản xuất Qui

mô vô cùng đa dạng và phân bố khắp ba miền Bắc, Trung, Nam Ngoài ba cơ

sở Bãi Bằng, Tân Mai, Đồng Nai có qui mô sản xuất trên 10 ngàn tấn/năm đến

50 ngàn tấn/năm, các cơ sở còn lại có qui mô rất nhỏ, từ vài trăm tấn đến 5000

- 7000 tấn/năm (Bahar K Ince, Zeynep Cetecioglu and Orhan Ince, 2011)

Về nguyên liệu, ngành sản xuất giấy Việt Nam sử dụng hai loại nguyênliệu chủ yếu là tre nứa và gỗ lá rộng mọc nhanh (bồ đề, mỡ, keo, bạch đàn ).Một vài cơ sở sử dụng bã mía nhưng không đáng kể Để sản xuất khoảng 130 -

150 ngàn tấn bột giấy một năm như hiện nay, ngành giấy sử dụng khoảng 700ngàn tấn nguyên liệu qui chuẩn (độ ẩm 50%) Nếu tính sinh khối rừng nguyênliệu tăng trưởng mỗi năm khoảng 12 Ạ 15 tấn/ha và sản lượng rừng nguyên

liệu giấy đến kỳ khai thác của Việt Nam dưới 100 tấn/ha, thì diện tích rừng bịkhai thác cho ngành giấy không phải nhỏ.

Lượng giấy cũ sử dụng để tái sinh trong sản xuất ở nước ta còn thấp, tuychưa có thống kê chính xác nhưng được đánh giá khoảng 10 - 15% so với tổnglượng bột giấy sử dụng Đó là con số quá khiêm tốn vì ở nhiều nước trên thếgiới chỉ số này đạt trên dưới 50% Nhiều vùng trong khu vực (Hàn Quốc, ĐàiLoan) nhập khẩu rất nhiều giấy cũ để chế biến và tái sử dụng rất có hiệu quả vìvừa không phải khai thác rừng tự nhiên, lại vừa không phải tổ chức sản xuấtbột giấy vừa tốn kém, vừa ô nhiễm môi trường

Về công nghệ, ngành giấy Việt Nam còn lạc hậu và ở trình độ rất thấp.Sản xuất bột giấy là khâu có ảnh hưởng mạnh nhất tới môi trường

Bột giấy ở nước ta được sản xuất chủ yếu ở Bãi Bằng bằng phương phápnấu sunfat (sản xuất bột hóa học) Công ty giấy Bãi Bằng có sản lượng bộtgiấy chiếm 20 - 30% sản lượng bột giấy toàn ngành Bột giấy ở đây được nấu

từ gỗ bồ đề, mỡ, bạch đàn, keo, (khoảng 50%) và tre nứa (khoảng 50%), theophương pháp sunphat (dịch nấu là hỗn hợp các dung dịch NaOH và Na2S).Dịch đen sau nấu, rửa, tẩy bột giấy được cô đặc và đốt (không phải nơi nàocũng xử lý như vậy, có nơi thải trực tiếp ra nguồn nước) Khoảng 55% sinhkhối nguyên liệu hòa tan vào dịch đen biến thành CO2 khi đốt Hóa chất nấuđược bổ sung ở dạng sunphat natri (nên gọi là phương pháp sunphat) và đượcthu hồi để dùng lại Bởi vậy, ô nhiễm sinh ra ở khu này chủ yếu là khí có mùi,chất hữu cơ, hóa chất kiềm tính rò rỉ và khói lò đốt thu hồi (Đào Sỹ Đức,2007)

Công đoạn sản xuất giấy bao gồm nghiền bột, pha chế với các chất phụgia, xeo giấy và hoàn thiện sản phẩm Các chất ô nhiễm phát sinh và ở côngđoạn này không lớn vì nước sản xuất được quay vòng sử dụng theo chu trìnhkhép kín, nước thải chỉ đem theo một lượng nhỏ hóa chất không độc hại, có pHthường là 5,5 - 6,0, và một tỷ lệ rất nhỏ sơ sợi vụn, ngắn thoát qua lưới xeo

Việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sử dụng quay vòng nướctrắng (nước trong chu trình) như sử dụng chất tuyển nổi thu hồi xơ sợi và chấtphụ gia, tận thu xơ sợi trên tuyến nước thải như ở công ty giấy Bãi Bằng đãlàm giảm đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường.

Tuy nhiên, điều đáng nói là ngoài công ty giấy Bãi Bằng có thiết kếcông nghệ và trang thiết bị khá hoàn chỉnh, nhưng nhiều xí nghiệp giấy khácsản xuất theo phương pháp công nghệ rất “không môi trường” Đó là côngnghệ nấu bột giấy từ những loại nguyên liệu khác nhau bằng dung dịch xút(NaOH) ở nhiệt độ cao (130 - 1700C), không có thu hồi hóa chất Toàn bộ dịchđen sau nấu (hỗn hợp của các hóa chất và các thành phần nguyên liệu đã hòatan) được thải ra môi trường Các xí nghiệp sản xuất giấy theo công nghệ nhưvậy có nước thải với hàm lượng BOD5 và COD rất cao, vượt xa tiêu chuẩn chophép (Đào Sỹ Đức, 2007) Tổng lượng nước thải và giá trị ô nhiễm cho một tấngiấy ở Việt Nam được trình bày như trong Bảng 1.6

Bảng 1.6 Ô nhiễm của nhà máy giấy và bột giấy điển hình tại Việt Nam

Nhìn chung, có thế thấy đặc thù của ngành giấy được mô tả như sau:

- Thiết bị cũ và lạc hậu chiếm hần hết ở các đơn vị nhỏ và vừa (chiếm

hơn 98% số lượng đơn vị và 66% năng lực sản xuất, công nghệ cũ gây ô nhiễmcao)

- Chi phí vốn đầu tư lớn (1800 USD/1 tấn giấy từ cây nguyên liệu và

1000^1200 USD/1tấn giấy từ bột giấy)

- Thu hồi vốn chậm, lợi nhuận thấp, rủi ro lớn

- Chi phí xử lý chất thải cao, chiếm 20^25% tổng chi phí đầu tư.

- Chu kỳ kinh doanh trồng cây nguyên liệu dài, thường 7^9 năm vớicây nguyên liệu sợi ngắn, 15^20 năm với cây nguyên liệu sợi dài Như vậy,đầu tư trồng cây nguyên liệu cũng cần nhiều vốn và chứa nhiều rủi ro, (Trung tâm sản xuất sạch Việt Nam, 2006)

1.3.2 Xử lý nước thải của quá trình sản xuất giấy

Hiện nay, hệ thống xử lý nước thải ở các nhà máy sản xuất bột giấy vàgiấy gồm hai phần: xử lý nội vi và xử lý ngoại vi Xử lý nội vi thực chất là quátrình xử lý nước thải ra tuần hoàn trở lại để sản xuất bột và giấy, đặc biệt từ

“nước trắng” dư thừa có thể xử lý tuần hoàn tái sử dụng triệt để Nước thảitrong quá trình sản xuất bột giấy và giấy khi ra khỏi phân xưởng gồm hainguồn chính (Trịnh Lê Hùng, 2009):

- Nguồn nước thải từ công đoạn sản xuất bột giấy: Thành phần chính

trong nước thải là lignin, xút, clo, các chất keo nhựa cây

- Nguồn nước thải từ công đoạn xeo giấy: Thành phần trong nước thải

gồm nước thải rơi rớt, nước trắng dư thừa, nước vệ sinh, nước ở bơm chânkhông, nước phun rửa chăn lưới xeo, nước làm mát, sơ sợi mịn, bột đá

Nước thải trong quá trình sản xuất bột giấy và giấy chứa nhiều các chấtrắn lơ lửng, lignin, hóa chất tẩy trắng bột, chất phụ gia và các chất hữu cơ hòatan Tiêu chuẩn về nước thải trong sản xuất bột giấy và giấy ở Việt Nam đượcthực hiện theo QCVN 12-MT:2015/BTNMT cho nhà máy bột giấy và giấy vàQCVN 40:2011/BTNMT cho nhà máy công nghiệp

Hệ thống xử lý nước thải hiện đại áp dụng cho nhà máy bột giấy và giấybao gồm nhiều cấp, tùy theo yêu cầu chất lượng nước thải, nguồn tiếp nhận củacác nước khác nhau mà hệ thống xử lý nước thải khác nhau Tuy nhiên, hệthống xử lý nước thải thông thường cho nhà máy bột giấy và giấy sẽ bao gồmcác công đoạn sau: Tiền xử lý, xử lý cấp I, xử lý cấp II và xử lý cấp III Sựgiảm ô nhiễm đạt được phụ thuộc vào chất lượng nguồn nước thải và công

nghệ,thiết bị của hệ thống xử lý Tỷ lệ giảm các thông số ô nhiễm của một sốthiết bị và hệ thống trong các công đoạn xử lý được chỉ ra ở tài liệu tham khảo(D.P.Mesquita, O.Dias, A.L.Amaral, E.C.Ferreira, 2008; N Balasubramanian,

M Muthukumar, 2012)

a Tiền xử lý

Đây là quá trình xử lý hoàn toàn bằng vật lý Nước thải được thu gom vàqua hệ thống sang để giữ lại các chất rắn có kích thước lớn rồi tập trung ở bểthu gom nước thải Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình này là khửtất cả các tạp chất, vật thể có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệthống xử lý nước thải Từ bể thu gom, nước thải sẽ được bơm lên hệ thốngsàng hoặc lưới lọc để thu hồi sơ sợi có trong nước thải Nước sau khi sàng, lọc

sẽ được đưa sang bể chứa trung gian hoặc bể cân bằng trước khi đưa sang xử

lý cấp I

b Xử lý sơ cấp (xử lý cấp I)

Quá trình xử lý cấp I là quá trình tách loại các chất lơ lửng có trongnước thải Tuy nhiên, ở tuyển nổi bằng vi khí, tùy theo công nghệ áp dụng cóthể làm giảm chỉ số COD của nước thải (45% Ạ 75%) Có nhiều phương pháp

xử lý lý - hóa có thể áp dụng, nhưng thông dụng hơn cả là phương pháp lắng

và phương pháp tuyển nổi, hoặc kết hợp cả phương pháp lắng và phương pháptuyển nổi

Trong phương pháp lắng, các chất rắn sẽ lắng xuống nhờ trọng lực Mộttrong những thông số quan trọng của phương pháp lắng là tải trọng bề mặt (đóchính là lưu lượng trên một đơn vị bề mặt lắng theo thời gian (giờ) Bể lắngthông thường có chiều cao khoảng 3 Ạ 5 m và thời gian lưu khoảng 6 Ạ 12giờ Đường kính của bể lắng hình tròn không nên lớn hơn 50 m và chiều rộngcủa bể lắng hình chữ nhật không nên lớn hơn 30 m, thì khi đó nguy cơ bị xáotrộn do gió và phá vỡ dòng chảy Để tăng cường hiệu quả lắng, các chất keo tụ

và tạo bông được bổ sung, các chất rắn lắng xuống tạo thành bùn và được lấy

ra bằng các thiết bị nạo bùn hoặc bằng các bơm hút.

Trong phương pháp tuyển nổi, một lượng lớn bọt khí được đưa vào nướcthải Các bọt khí nhờ sức căng bề mặt hút dính các chất huyền phù rắn (SS),tạo nên các khối có tỷ trọng nhỏ hơn nước, nhờ vậy khối chất này nổi lên trênmặt nước và được tách đi Mặt khác, bọt khí cung cấp oxy cho các chất ônhiễm hòa tan trong nước thải (COD, BOD), thực hiện quá trình ion hóa Kếtquả là lượng TSS, COD và BOD giảm

Quá trình xử lý cấp I bằng phương pháp tuyển nổi có năm yếu tố quantrọng đó là: Kích thước bọt khí, lượng oxy khuếch tán vào nước của bọt khí,tốc độ chuyển động của nước, diện tích bề mặt và chiều cao của bể tuyển nổi

Tùy thuộc vào công nghệ và thiết bị tuyển nổi có thể giảm TSS tới99,8% và giảm COD, BOD tới 45% V 73%

Trong phương pháp kết hợp lắng và tuyển nổi, các chất keo tụ, tạo bông

và bọt khí được đưa vào bể xử lý Bọt khí thường lớn hơn, có tác dụng làm vậtmang chất rắn lơ lửng lên trên mặt nước và cung cấp oxy cho nước trong bể Ởphương pháp này, bùn nổi được cơ cấu hút bùn lấy đi chuyển vào bể chứa bùn,còn bùn chìm dưới đáy được các thiết bị nạo vét bùn lấy đi đưa vào bể chứa

c Xử lý sinh hóa (xử lý cấp II)

Trong quá trình xử lý cấp II, các vi sinh vật tự nhiên dùng chất hữu cơtrong nước thải để làm thức ăn sinh trưởng và tạo ra tế bào mới (oxy hóa cácchất hữu cơ, tổng hợp tế bào mới, phân hủy nội bào) Một số vi sinh vật bị tách

ra dưới dạng bùn Quá trình này có thể là hiếu khí hoặc kỵ khí hoặc xử lý kỵkhí tiếp nối xử lý hiếu khí vì cả hai cách xử lý này bổ sung cho nhau Hoạtđộng sinh học phụ thuộc vào các thông số như loại tạp chất hữu cơ, hàm lượngchất dinh dưỡng, nhiệt độ, pH và sự có mặt của các chất độc hại với vi sinhvật

Quá trình xử lý cấp II có thể được cải thiện bằng việc bổ sung các chấtdinh dưỡng các nguyên tố photpho (P) và nitơ (N) được cho vào để tăng hoạt

tính của vi khuẩn ở dạng các hợp chất amoni photphat, amoni nitrat, ure, axitphotphoric, phân đạm Bổ sung vi khuẩn như các vi sinh vật tạo bông Thườngcác hệ thống hiếu khí và kỵ khí hoạt động ở khoảng nhiệt độ 20 Ạ 400C vì ởnhiệt độ cao hơn thì khả năng lắng của bùn kém.

d Xử lý cấp III

Tùy theo yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra mà trong hệ thống xử lýnước thải có thể bố trí quá trình xử lý cấp III như hấp phụ bằng than hoạt tính,siêu lọc, ozon hóa, fenton hóa, kết tủa hóa học để loại bỏ hầu như hoàn toànBOD, COD và khử màu, khử mùi để đưa nước có thể quay lại tái sử dụng

1.3.3 Các biện pháp giảm thiều lượng nước thải cho ngành giấy

a Sản xuất sạch hơn

Sản xuất sạch hơn được biết đến như một tiếp cận giảm thiểu ô nhiễm tạinguồn thông qua việc sử dụng nguyên nhiên liệu có hiệu quả hơn Việc ápdụng sản xuất sạch hơn không chỉ giúp các doanh nghiệp cắt giảm chi phí sảnxuất, mà còn đóng góp vào việc cải thiện hiện trạng môi trường, qua đó giảmbớt chi phí xử lý môi trường

SXSH được định nghĩa là sự áp dụng liên tục chiến lược môi trườngtổng hợp mang tính phòng ngừa trong các quy trình, sản phẩm, và dịch vụnhằm nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro cho con người và môi trường

- Với các quy trình sản xuất, SXSH bao gồm việc bảo tồn các nguyênliệu thô và năng lượng, loại bỏ các nguyên liệu thô độc hại, và giảm lượng và

độ độc của tất cả các phát thải cũng như chất thải

- Vớ i các sả n ph ẩ m, SXSH bao g ồ m việ c gi ả m thi ể u các tác độ ngtiêu cực trong vòng đời sản phẩm, từ khi khai thác nguyên liệu thô cho tới khithải bỏ cuối cùng

- Vớ i các d ị ch v ụ , SXSH là s ự tích h ợ p các mố i quan tâm v ề môitrường trong quá trình thiết kế và cung ứng dịch vụ

Sản xuất sạch hơn là phương pháp tiếp cận mới và sáng tạo để giảm mức

độ sửdụng tài nguyên trong quá trình sản xuất dựa vào một loạt các kỹ thuật.Các kỹthuật này có thể được phân thành 3 nhóm như sau:

* Gi ả m thi ể u tài nguyên

Quản lý tốt nội vi: đây là kỹ thuật phòng ngừa các chỗ rò rỉ, chảy tràn

thông qua bảo dưỡng phòng ngừa và kiểm tra thiết bị thường xuyên, cũng nhưkiểm soát việc thực hiện đúng hướng dẫn công việc hiện có thông qua đào tạo

và giám sát phù hợp

Thay đổi quy trình: kỹ thuật này bao gồm:

Thay đổi nguyên liệu đầu vào: Thay thế nguyên liệu đầu vào bằng các

nguyên liệu tái tạo, ít độc hại hơn hoặc dùng các vật liệu phụ trợ có tuổi thọhữu ích dài hơn

Kiểm soát quy trình tốt hơn: Theo dõi việc tuân thủ thông số vận hành

của quy trình thiết kế, sửa đổi các quy trình làm việc, các hướng dẫn vận hànhthiết bị để đạt hiệu quả cao hơn hơn, giảm lãng phí và phát thải

Cải tiến thiết bị: Cải tiến các thiết bị sản xuất và phụ trợ hiện có, ví dụ

lắp thêm bộ phận đo đạc kiểm soát nhằm vận hành các quy trình với hiệu quảcao hơn và giảm tỉ lệ phát thải

Thay đổi công nghệ: Thay thế công nghệ, trình tự trong quy trình

và/hoặc cách thức tổng thể nhằm giảm thiểu lãng phí và phát thải trong quátrình sản xuất

* Tu ầ n hoàn và tái s ử d ụng

Thu hồi và tái sử dụng tại chỗ: tái sử dụng các nguyên liệu bị lãng phí

cho công đoạn khác trong dây chuyền sản xuất hoặc cho một ứng dụng hữu íchkhác trong công ty

Sản xuất các sản phẩm phụ hữu dụng: Thay đổi quy trình phát sinh chất

thải nhằm biến nguyên liệu bị lãng phí thành một dạng nguyên liệu có thể đượctái sử dụng hoặc tuần hoàn cho ứng dụng khác ngoài công ty

* C ải ti ến s ả n ph ẩ m