Xử lý nước thải nhà máy giấy

Xử lý nước thải nhà máy giấy

BÁO CÁO KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đề tài: Xử lý nước thải nhà máy giấy Trường Đại Học Quy Nhơn

-


     -

Giáo viên hướng dẫn: ThS Trương Thanh Tâm

Sinh viên thực hiện : Huỳnh Đức Kỳ

Lớp : Hóa Dầu – K31- ĐH Quy Nhơn

NỘI DUNG CHÍNH

I) ĐẶT VẤN ĐỀ

II) NHÀ MÁY GIẤY BÃI BẰNG

1 Giới thiệu

2 Quy trình sản xuất giấy

3 Các loại nước thải

4 Biện pháp cải thiện chất lượng nước thải

a) Đổi mới công nghệ thân thiện với môi trường

b) Xử lý nước thải nhà máy giấy

c) Biện pháp xử lý

5 Quy trình công nghệ xử lý rác thải

6 Thuyết minh quy trình công nghệ

7 Một số hình ảnh minh họa và chức năng của các bể

III) KẾT LUẬN

IV) TÀI LIỆU THAM KHẢO

L LỜI M I M I MỞ ĐẦUUUU

Nước - nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng nó không phải là vô tận Mặc dù lượng nước chiếm hơn 97% bề mặt trái đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinh hoạt

và sản xuất rất ít, chỉ chiếm khoảng 3% Nhưng trong thời buổi công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đi lên, đòi hỏi ngành công nghiệp phải phát triển nhanh Sự phát triển công nghiệp nhanh chóng mang lại nhiều lợi ích, nhưng bên cạnh đó nó cũng có nhiều tác hại làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và đe dọa đến sức khỏe con người đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước Nguồn nước ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân chính là do hoạt động sản xuất công nghiệp và ý thức của con người

Việc khan hiếm nguồn nước ngọt đã và đang gây ra những hậu quả hết sức nghiêm trọng đến môi trường, hệ sinh thái, các loài sinh vật, trong đó có con người, nó tiềm ẩn nguy cơ chiến tranh để tranh giành nguồn nước… Một trong những ngành gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng nhất là công nghiệp sản xuất giấy

I Đặt vấn đề

Công nghệ sản xuất bột giấy chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế Công nghiệp giấy phát triển cùng với sự phát triển của xã hội Nhu cầu sản phẩm giấy càng tăng, thu hút nhiều lao động tham gia cũng như kéo theo sự phát triển của những ngành liên quan như : lâm nghiệp, xuất nhập khẩu, vận tải,…; chính vì vậy nghành công nghiệp này không thể thiếu trong đời sống nhân dân

Giấy đáp ứng nhu cầu bức thiết trong cuộc sống con người để phục vụ nhiều mục đích khác nhau như: giấy viết, giấy in, giấy bao bì, sinh hoạt Bột giấy được sản xuất từ nguyên liệu chủ yếu là: gỗ, tre, nứa, lồ ồ, giấy tái sinh,… Tuy nhiên, nếu lượng nước thải này thải ra mà không qua xử lý thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước Độc tính từ nước thải của các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một

… và một số sản phẩm của lignin đã được clo hóa có trọng lượng phân tử thấp

Các chất từ dịch tiết ra có khả năng gây ức chế với cá Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này ra kênh rạch thì sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên măt nước, làm cho nước có độ màu khá cao và hàm lượng DO gần như bằng không Điều này không những gây ảnh hưởng trực tiếp dến môi trường sống của sinh vật mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khẻo con người

Hiện nay có khoảng 90 nhà máy hoạt động trên cả nước, sản lượng giấy các tỉnh phía nam gần 90000 tấn/năm Trong đó, thành phố Hồ Chí Minh chiếm 12000 tấn/năm Nước thải nhà máy giấy có hàm lượng COD khá cao 22000 – 46500 mg/l , BOD chiếm từ 40% - 60% COD phần lớn được gây ra từ nhưng chất hữu cơ không lignin, Ngoài các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải dịch đen đã được đề cập thì nước thải của xeo giấy có tỉ lệ COD, BOD không cao bằng nước thải dịch đen nhưng cũng quá giới hạn cho phép Do đó cũng cần được xử lý trước khi xả ra môi trường

Theo thống kê, các nhà máy giấy trên thế giới nhờ công nghệ tiên tiến nên chỉ

hậu nên vẫn dùng từ 30-100m3 nước/tấn giấy Sự lạc hậu này không chỉ gây lãng phí

nguồn nước ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải mà còn đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ

Hiện nay, doanh nghiệp sản xuất giấy tại Việt Nam chủ yếu là thuộc thành phần doanh nghiệp vừa và nhỏ, sản xuất tới 75% lượng giấy cả nước Các doanh nghiệp này nằm rải rác tại các địa phương nguy cơ gây ô nhiễm tại các cơ sở này rất cao

Trong các cơ sở công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình 9 - 11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD) cao, có thể lên đến 700mg/l và 2.500mg/l Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép

Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu, xút, các chất đa vòng thơm Clo hoá là những hợp chất có độc tính sinh thái cao và có nguy cơ gây ung thư, rất khó phân huỷ trong môi trường Có những nhà máy giấy lượng nước thải lên

lượng nước thải này không được xử lý mà đổ trực tiếp ra sông ngòi, kênh rạch

Ngoài ra, trong công nghiệp xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác

Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì vấn đề ô nhiễm là không tránh khỏi, làm mất cân bằng sinh thái trong môi trường nước

Với những vấn đề như trên thì việc xử lý nguồn nước thải từ các nhà máy giấy là cực kỳ quan trọng thu hút được đông đảo sự quan tâm của giới khoa học, giới kinh doanh cũng như của người dân trong bài tiểu luận này chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu những ảnh hưởng cũng như hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy giấy hiện nay đại diện tổng công ty giấy Việt Nam nhà máy giấy Bãi Bằng Từ đó hi vọng đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta Tuy có nhiều cố gắng, song vì mới làm quen với hình thức viết tiểu luận và nghiên cứu trong nhà trường nên còn rất nhiều thiếu sót Nhóm chúng em mong cô đọc qua, góp ý cho nhóm để chúng em có thể chỉnh sửa và hoàn thiện bài tiểu luận tốt hơn

Để từ đó có thể rút ra nhiều kinh nghiệm quí báu hơn cho bản thân Chúng em chân thành cảm ơn cô đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức cơ bản về môn kỹ thuật môi trường, giúp chúng em có thêm nhiều kiến thức về môn học này

II NHÀ MÁY GIẤY BÃI BẰNG

1 Giới thiệu

Bãi Bằng là một doanh nghiệp nhà nước sản xuất bột giấy và các sản phẩm giấy

của Việt Nam Năm 2006, Công ty Giấy Bãi Bằng trở thành một thành viên của Tổng công ty Giấy Việt Nam, đóng góp hơn 50% sản lượng giấy in và giấy viết của tổng công

ty này

Nhà máy Giấy Bãi Bằng được thành lập vào cuối năm 1982 với sự giúp đỡ về tài chính và công nghệ của chính phủ Thụy Điển Ban đầu, Bãi Bằng chỉ gồm một nhà máy sản xuất giấy

Năm 2002, nhà máy được mở rộng, nâng công suất từ 48.000 tấn bột, 55.000 tấn giấy lên 61.000 tấn bột và 100.000 tấn giấy

Năm 2004, 16 lâm trường cung cấp nguyên liệu làm bột giấy vốn trước kia thuộc Công ty Nguyên liệu giấy Vĩnh Phú được sáp nhập vào Bãi Bằng Công ty còn sản xuất

cả phân bón vi sinh từ phế thải của quá trình sản xuất giấy

Cơ sở sản xuất và văn phòng chính của công ty tọa lạc tại thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ

Công suất xử lý nước thải 600m3/ngày.

Nhà máy giấy Bãi Bằng

2 Quy trình sản xuất giấy

a) Giai đoạn sản xuất bột giấy :

b) Giai đoạn sản xuất giấy:

- Sử dụng lại lượng kiềm bằng phương pháp cô đặc – đốt cháy các chất hữu

cơ – xút hóa Đối với các nhà máy Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm các chất hữu cơ hòa tan, đất đá, chất bảo vệ thực vật, vỏ cây,…

tan, các chất nấu và một phần sơ xợi tổng hợp Dòng thải có màu tối hay còn gọi là dịch đen Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25% - 35%, tỷ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ là 70:30

( 30 – 35% khối lượng chất khô), ngoài ra còn các sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu cơ Thành phần hữu cơ bao gồm những chất nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na2S,

Na2SO4, Na2CO3, còn lại là kiềm natrisunfat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm Ở

hồi dịch đen, dòng thải này được thải thẳng ra với các dòng thải khác, gây tác động xấu đến môi trường

- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học và bán hóa chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và các 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 này có độ

giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh,…

chất lơ lửng và các hóa chất rơi vãi, dòng này không liên tục

- Nước ngưng của quá trình cô đặc trong hệ thống thu hồi, xử lý hóa chất từ dịch đen Mức độ của nước ngưng phụ thuộc vào từng loại gỗ, công nghệ sản xuât

- Nước thải sinh hoạt

*Nước thải từ công nghệ xeo giấy

Nước thải từ công nghệ xeo giấy chứa thành phần chủ yếu bột giấy và các chất phụ gia gọi là nước trắng Nước này được tách ra từ các bộ phận của máy xeo giấy như khử nước, ép giấy Phần lớn dòng thải này được sử dụng trực tiếp cho giai đoạn tạo hình hay cho công đoạn chuẩn bị nguyên liệu vào máy xeo hoặc gián tiếp sau khi nước thải được qua bể lắng để thu hồi giấy và sơ xợi Nước thải công đoạn này đôi khi có thể chiếm tới 90% lưu lượng tổng cộng của nhà máy nhưng tương đối sạch hàm lượng nhiễm bẩn không cao, BOD trung bình, độ màu thấp, PH gần trung tính, không chứa lignin, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao chủ yếu là do bột giấy và chất độn thất thoát, Lượng chất rắn này có thể dễ dàng thu hồi bằng phương pháp lắng

• Thành phần và tính chất của nước thải công đoạn xeo giấy

THÔNG SỐ ĐẦU VÀO Mức Độ Xử Lý (TCVN 5945:1995,loai B) PH 6.3 – 7.2 6.0 – 8.5 BOD5 tổng, mg/l 500 ≤ 50

COD, mg/l 1100 ≤ 100

SS, mg/l 653 ≤ 100

Độ màu , Pt - Co 450

N – NH3 , mg/l 1.15 ≤ 35

P – PO43-, mg/l 1.21 ≤ 4

4 Biện pháp cải thiện chất lượng nước thải

a Đổi mới công nghệ thân thiện với môi trường:

+ Bột giấy sunfat thường được tẩy trắng bằng clo, vì thế mà nước thải sẽ nhiễm các hợp chất cacbon của clo.Nếu thay thế clo bằng hidroroxit hay bằng oxi(sợi giấy sẽ kém bền hơn tẩy bằng clo) nhưng thân thiện với môi trường hơn

+ Phương pháp organocell sản xuất bột giấy không có lưu huỳnh thân thiện với môi trường hơn: các mảnh gỗ được nấu với hỗn hợp nước và mêtanol (methanol) có cho thêm dung dịch kiềm qua nhiều giai đoạn dưới áp suất và ở nhiệt độ đến 190°C Qua đó linhin và hemicellulose được hòa tan ra Sau đó phải rửa sạch qua nhiều giai đoạn rồi tẩy

và tháo nước

Tuy nhiên những phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật cao và sự chính xác tuyệt đối nhưng hiệu quả không cao và vốn đầu tư quá lớn nên ít được sử dụng

b Xử lý nước thải của nhà máy giấy:

Đây là một biện pháp mà rất nhiều doanh nghiệp và cở sở sản xuất giấy lựa chọn

vì yêu cầu kỹ thuật và vốn đầu tư ít nhưng mang lại hiệu quả cao Nhà máy giấy Bãi Bằng là một trong những doanh nghiệp tiểu biểu sử dụng biện pháp này

- Loại bỏ cặn như : sỏi, cát, mảnh kim loại,…

- Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi để cho các quá trình hóa lý, sinh học

5 Quy trình công nghệ xử lý nước thải

6 Thiết minh quy trình công nghệ

PH thích hợp Sau đó, nước thải từ hố thu và nước thải từ công đoạn xeo giấy được đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô (chủ yếu là rác) có trong nước thải Sau đó nước được đưa qua bể lắng cát, để lắng các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các quá trình xử lý sâu, cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và đem đi chôn lắp hoặc trãi đường

Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ Tại bể điều hòa,được bố trí máy khuấy trộn chìm nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu Điều hòa lưu lượng là phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra sự dao động của lưu lượng, cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình xử lý tiếp theo Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau

Từ bể điều hòa nước được bơm trực tiếp sang bể keo tụ tạo bông, nhằm keo tụ giảm lượng chất rắn lơ lửng tiếp tục được chảy sang bể kỵ khí Sau đó, đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các cặn sinh ra trong quá trình keo tụ tạo bông Ở đây ta thu hồi bột còn một phần bùn được đưa sang bể chứa bùn Nước thải tiếp tục sang bể Aerotank Bể Aerotank có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải Tại bể Aerotank diễn ra quá trình oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank có hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp oxi, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng gọi là bùn hoạt tính Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì ở nồng độ khoảng 2500 – 4000 mg/l Do đó, một phần bùn lắng tại bể lắng sẽ được bơm tuần hoàn trở lại vào bể Aerotank để đảm bảo nồng độ bùn nhất định trong bể Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn hoạt tính cần phải loại bỏ trước khi đi vào các bể tiếp theo, vì vậy bể lắng

2 có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Nước sạch được thu đều trên

bề mặt bể lắng thông qua máng tràn răng cưa

Nước thải sau bể lắng sẽ tự chảy sang bể khử trùng qua Clo và được bơm qua

bể lọc áp lực đa lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính, để loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, những chất khó hoặc không phân giải sinh học và halogen hữu cơ Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực sẽ đi qua bể nano dạng khô

để loại bỏ lượng S còn sót lại trong nước thải, đồng thời khử trùng nước thải trước khi nước thải được xả thải vào nguồn tiếp nhận Nước sau khi qua bể nano dạng khô đạt yêu cầu nước thải loại B xả thải vào nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật

7 Ưu điểm của sơ đồ xử lý nước thải

Đây là công nghệ xử lý mới cà hiện đại vào loại tốt nhất ở Việt Nam về xử

chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

đan bằng thép hoặc tấm thép có đục lỗ tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh

Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới

lơ lửng trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm Trong thực tế cho thấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn cho