Xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất giấy

DUtoá DUtoá luận luận tốt tốt ntjhiêp ntjhiêp MỞ ĐẨU @AM ƠQl Như biết công nghiệp giấy đã, phát triển Việt Nam Nhưng biết nghành công nghiệp giấy ngành tiêu tốn nhiều tài nguyên rừng gây ô nhiễm môi trường Ngày giấy sản xuất từ nguyên liệu chứa nhiều xenlulo tái chế lại giấy qua sử dụng Trung bình giấy cần từ 200 - 500 m nước, điều có nghĩa có lượng tương tự nước thải thải môi trường Mặt khác nước thải từ nhà máy giấytiên có độ xử Côn lý, chúng gây ôơnnhiễm Đầu emô nhiễm xin gửicao.tớiDoPQS TS.không Trầnđược ĩịồng lời biết sâu môi trường nghiêm trọng sắc Tháy giao, hướng dẫn giúp đỡ em việc hoàn thành đề tài Tuỳ thuộc vào công nghệ sản xuất, nguyên liệu đầu vào, tính chất loại giấy sản xuất mà thành phần, khối lượng nước thải khác Ớ nước phát triển sử dụng chủ yếu công nghệ kiềm nóng có công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh Nhưng nước ta công nghệ kiềm nóng sử dụng nhà máy lớn sở sản xuất nhỏ lẻ sửSinh dụngviên công nghệ kiềm nguội cho việc sản xuất giấy vàng mã, giấy gió hầu hết sở nước thải thải thẳng không qua xử lý có công nghệ xử lý sơ Điều gây vấn đề không nhỏ môi trường Một điều cấp thiết đặt phái tìm công nghệ xử lý, phù hợp, đồng bộ, toàn diện mà chi phí xử lý lại không cao sở sản xuất nhỏ Hiện có nhiều công nghệ xử lý nghiên cứu, ứng dụng chứng minh có tính hiệu định Nhưng đối tượng cần phải có công nghệ xử lý riêng, phù hợp đặc thù riêng nước thái loại công nghệ sản xuất Nhà máy sản xuất giấy đế Bắc Giang ví dụ sở sản xuất nhỏ theo công nghệ kiềm nguội chưa có công nghệ xử lý hoàn chỉnh Vì dã tiến hành nghiên cứu công nghệ xử lý dịch den (là dịch có độ ô nhiễm cao thành phần dịch thải với hy vọng đưa phương pháp phù hợp hiệu nước thải từ nhà máy 7hi “Kliunli (ỉỉụtu/ễti >7'hi ~K.lianli Móp 47H — @ônạ nụhệ '7ÙOÚ '3ôoe Jíổp 47rỉi — @ÔHịịt tu/hê "30011 DUtoá luận tốt ntjhiêp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy 1.1.1 Giới thiệu Quá trình sản xuất bột giấy trình xử lý vật liệu có chứa xenlulo axit kiềm Nguyên liệu sử dụng cho trình nấu bột gỗ hoăc từ chất cóchứa xơ sợi (rơm, tre, nứa) Mục đích trình nấu loại lignin chất hữu khác, mà sợi tách khỏi tạo thành bột giấy Với vật liệu gỗ chứa lignin hàm lượng thấp loại dung dịch kiềm loãng bột giấy bị bẩn chất lượng Còn với vật liệu gỗ chứa lignin hàm lượng cao nguyên liệu phải xử lý kiềm đặc 1.1.2 Kỹ thuật tách xenlulo Để tách xenlulo từ nguyên liệu nấu người ta thường sử dụng phương pháp nấu kiềm nấu axit Nấu axit bao gồm phương pháp sunphit bisunphit với tác nhân axit sunphurơ muối Phương pháp khả nấu nguyên liệu nhiều nhựa chất béo Do áp dụng cho gỗ thông nhựa vài loại gỗ rộng, nhựa nhiều nước ôn đới Các phương pháp nấu kiềm phổ biến nhiều khả nấu nguyên liệu Nó bao gồm phương pháp sunphat với hoá chất sử dụng NaOH Na-,s Hỗn hợp NaOH Na 0S sử dụng để tạo bột giấy, s2' có tác dụng tăng tốc cho việc loại lignin, Na 2S04 đựơc sử dụng để thay lượng kiềm bị trình nấu Na2S04 khử s2' lò thu hồi, Na 2SƠ4 coi tác nhân tạo bột gỗ, phương pháp có tên sunphat So sánh hai trình nấu kiềm sunphit ta thấy, bột nấu theo công nghệ sunphit rẻ hơn, tốt hơn, màu nhạt so với bột nấu theo công nghệ kiềm Do vậy, nhiều nhà máy chuyển sang kỹ thuật nấu sunphit để giảm chi phí sản xuất mà lại có sản phẩm tốt Nhưng có phát triển ngành điện phân xút clo tạo NaOH Cl2 từ NaCl mà nhà máy giấy theo công nghệ kiềm tồn với chi phí đầu tư thấp Mặt khác phạm vi sử dụng nguyên liệu công nghệ 7hi “Kliunli Móp 47H — @ônạ nụhệ '7hoá DUtoáluận luận ntjhiêp DUtoá DUtoá luận tốt tốttốt ntjhiêp ntjhiêp H,CO phế liệu nông nghiệp bã mía, rơm, Hơn nữa, phương pháp có công nghệ thu hồi kiềm hoàn chỉnh bột giấy sản xuất theo công nghệ sunphat H3CÓ H3CÓ sử dụng nhiều nơi giới Nước— Bột giấy sunphat khó tẩy trắng nên phải dùng nhiều clo nguyên nhân gây ô Lignin nhiễm hầu Đã hết có tan nhiều nghiên cảitrong tiến axit côngthìnghệ sunphat nấu kiềm cứu tồn hai dạng polisunfua nhằm giảm lượng nước thải độc hại nấu bột có trị số kapa thấp để hạn lignin tan (trong phân tử có chứa nhóm hidrophyl) lignin bị kết tủa axit chế clo tẩy trắng khác giảm bỏ hẳn Na 2S nấu để (trong phân tử không chứa Một nhómhướng hidrophyl) tránh thải môi trường hoá chất chứa lưu huỳnh độc hại Đó việc sử dụng chất khử anthraquinon, bohydrat, hydrazin Phương pháp nấu kiềm sunphat phương pháp chủ yếu loại bỏ dần tương lai đen Quy đượctrình sinh nấu từbột hai theo nguồn chủ yếu gỗ dịchcónấu nguyênChất nhântrong môi dịch trường phương pháp sunphat thểkiềm tóm Khí dịch đen nhiều hợp Ngoài tắt nhưnhững sau hợp chất vô từ dịch trắng chất hữu gỗ bị tan trình nấu kiềm So sánh với dịch trắng pH dịch đen giảm việc giảm nồng độ OH phân hủy Hỗn hợp mẩu gỗ dịch nấu đốt nóng thùng áp suất cao, nhiệt độ từ 170 - 173°c thời gian khoảng 90 phút Dịch nấu bao gồm NaOH, Trong quá5/2 trình tạo bột nhóm bị loại Na0S theo tỷ lệ Ngoài có methoxyl vài loại muốibỏnatri khác thay : C0bởi S042', ‘, nhóm 2 (-OH nhóm làmđoạn cho ligninliên tan tục đồng thời hình S,03 \ ).S0Những trình ứng nấu tiếnmethoxyl hành gián Quá trình nấu \ Quá phản thành đángthìkểdịch hợpnấu chấtđược dễ bay CH khíhuỷ có riêng mùi Lignin 3OH gián đoạn nấu thiết bị phân Với quátantrình liênkiềm tục bềngỗhoá có mặt OH, COOH', phenolic Các ion ngăn cản mẩu vàHình dịch nấu với tỷ lệ định đưa vào thiết bị phân huỷ chuyển 1: Sơ đồ sản xuất bột tẩy trắng phương pháp Sunfat đại phân tử liên vớiđược nhaulấy bởirasự tích điện phânratửvànày trình động xuống dưới,kết dịch đáy Dịch tách quayQuá vòng trở ion lại hoá thuộcđưa vàovào pH.thiết Khibịgiảm thể rachuyển dạngphân ion qua thiếtnhóm bị traocủa đổilignin nhiệt phụ phảnpH ứng.cóBột khỏi dịch sang dạng không ion huỷ 1.2 chứa xơ sợi dịchtừ nấunhà xả.máy Dịchsản lúc xuất có màu công đen gọi dịch Các dòng thải giấy theo nghệ kiềmđen 1.2.1 Dịch đen Bột rửa nước nhiều lần với mục đích loại bỏ tạp chất lại trình nấu Bột đưa tẩy đưa qua công đoạn xeo không Dịch đen dịch lấy từ trình ngâm kiềm, có nồng độ chất khô khoảng từ 25 - 35% Tỷ lệ hợp chất vô hữu 3:7 Thành phần hữu chủ yếu lignin tan kiềm số sản phẩm phân huỷ hidrat cacbon, chất chiết Các chất chiết dược xem tạo axit nhựa, axit béo bão hoà chưa bão hoà, chất trung tính (chủ yếu rượu cao phân tử mạch dài: sterol ,terpeno ancol ) Lignin chiếm khoảng 30 - 45% dịch đen chất khó bị vi sinh vật phân huỷ Thành phần vô co chủ yếu NaOH, Na 2S, Na2S04, Na?C03 Đối với nhà máy lớn nước thải có công nghệ thu hổi kiềm Còn co sở sản xuất nhỏ dòng dịch den thải dòng khác gây ô nhiễm môi trường Trong dịch den đáng ý muối kiềm, kiềm tự do, lignin, hemixenlưlozo, nhựa axit béo Trong lignin chiếm tỷ trọng lớn tổng số chất tan dịch nấu kiềm 1.2.2 Dịch xeo Lignin polime hình thành từ monome dẫn xuất 7hi “Kliunli 90% độ màu Nhược điểm phương pháp chi phí cao (60000đ/m 3) Giá thành xử lý giảm lignin thu hồi bán thị trường Lignin bán cho sở sử dụng lignin sở nấu keo, sở chế biến chất bền hoá bê tông í/ịụuụễn 7/í/ z"Khanh Móp 47H — @ônạ nụhệ '3t)OÚ '9ÙOC DUtoá luận tốt ntjhiêp nước thải nhà máy giấy mà D.J.Benet cộng đưa kết luận: trình kết tủa chất hữu nước thải nhà máy giấy vôi trình hoá học trình vật lý Quá trình tách hợp chất hữu vôi phụ thuộc vào nhóm enol phenol, trọng lượng phân tử hợp chất hữu Các chất phản ứng với vôi tạo thành muối canxi tương ứng c3 OCH3 OCH3 Các chất hữu có khối lượng phân tử M < 400 không bị kết tủa vôi, M > 500 bị kết tủa hoàn toàn, trường hợp 400 < M < 500 bị kết tủa phần Phương pháp kết tủa vôi có tính khả thi định mặt kinh tế so với phương pháp axít, để xử lý triệt để cần dùng axit để trung hoà trước xử lý vi sinh 13.1.4 Phương pháp sinh học xử lý nước thải giấy • Phương án bể mêtan Dựa trình phân huỷ yếm khí hợp chất hữu vi sinh vật tạo CH4 Điều kiện để vi sinh vật hoạt động pH = 6,5 - 7,5; đủ lượng dinh dưỡng NPK, nhiệt độ thích hợp đặc biệt không chứa kim loại nặng, dộc tố kìm hãm trình sinh hoá Phương pháp sử dụng với nước thải có COD = 15000 - 20000mg 02/l • 1.3.2 Phương án lọc màng động Các phương án dịch xeo Dịch xeo nước rửa công đoạn tách xenlulo Nước thải từ công đoạn tẩy [...]... suất xử lý đạt tới 97,2% Nếu dịch đen được trộn với dịch xeo tiến hành xử lý thì hiệu quả xử lý sẽ ... Khí thải phân huỷ từ Xử lý Áp dụng nước thải có COD nhỏ 100 - 150mg Oo/l, hiệu xử lý Hình 2: Xử lý theo phương án mêtan BOD từ 60 - 70% Tuy nhiên theo việc xử lý nước thải giấy quan tâm đến phần... nghệ sản xuất thích hợp - Xử lý triệt để nước thải trước đưa nhiên phải tính đến chi phí xử lý cho vừa giảm thiểu ô nhiễm lại không ảnh hưởng tới giá thành sản phẩm 1.4.2 Đặc điểm nước thải nhà máy. .. vàosinh việcthoáng cấp nhiệt sở sản vi khí,cho x xuất lý dịch đen phương án bể metan đòi hỏi phải xử lý 1.3.3 Các công nghệ xử lý đưực đề xuất Với phương án tiền xử lý giảm COD kết tủa lignin, lắng