Báo cáo luận văn: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, giấy tái sinh Công ty Giấy Tiến Phát công suất 450 m3/ngày đêm

Báo cáo luận văn Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, giấy tái sinh Công ty Giấy Tiến Phát công suất 450 m3/ngày đêm có kết cấu nội dung gồm 6 chương, nội dung bài báo cáo trình bày tổng quan về ngành sản xuất giấy và tác động tới môi trường từ hoạt động sản xuất giấy, tìm hiểu công nghệ sản xuất giấy, nhu cầu năng lượng, nguyên liệu trong quá trình sản xuất,...

Trang 1

CHƯƠNG 1

MỤC ĐÍCH NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Giấy là một vật phẩm cần thiết cho cuộc sống với lượng sử dụng của xã hội ngầy

cầng tăng trên toàn cầu Các hoạt động sản xuất của nghành công nghiệp bột giấy và giấy tiêu thụ nguồn tài nguyên ở mức độ cao và có khẩ năng gây ra những tác động tới môi trường mà chưa được quản lý chặt chế

Nhiều nhà máy sản xuất giấy và bột giấy sử dụng một lượng nước đáng kể và sẽ

sinh ra một lượng nước thải lớn

Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mối sinh vật, không có nước cuộc sống trên trái đất không thể tổn tại được Chính vì vậy việc bảo vệ nguồn nước, xử lý tốt

lượng nước thải phát sinh trong các hoạt động sẳn xuất công nghiệp là việc làm

cần thiết hiện nay

Nhận thức sâu sắc những vấn dé cấp bách trên tôi thực hiện để tài: “Tính toán

thiết kế Hệ thống xử lý nước thải công suất 450 m3/ngày đêm cho Công ty TNHH

SX&TM Giấy Tiến Phát”

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN

Dựa trên các kết quả phân tích một số thông số đặc trưng có trong nước thải sản xuất giấy, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải trong điều kiện cụ thể của

công ty giấy Tiến Phát hiện tại và trong tương lai

1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỒ ÁN

- Tổng quan về nghành sản xuất giấy và tác động tới môi trường từ hoạt động sẩn

xuất giấy

- Thu thập các thông tin cơ bản về công ty

- Tìm hiểu công nghệ sản xuất giấy, nhu cầu năng lượng, nguyên liệu trong quá

trình sản xuất

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tại công ty TNHH SX&TM giấy Tiến Phát

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Trang 2

- Thu thập số liệu một số cơ sở sản xuất giấy tại Tp Hồ Chí Minh

- Xác định, phân tích các thông số đặc trưng về tính chất hoá lý của nước thải sản xuất giấy của công ty Trên cơ sở đề xuất các biện pháp quản lý thích hợp và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty sản xuất giấy Tiến Phát

- Ứng dụng các phần mềm máy tính Microsoft Word, Excel, Autocad để viết văn bản, tính toán và vẽ hệ thống xử lý, các chỉ tiết của hệ thống xử lý

Trang 3

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

2.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH GIẤY

Công nghiệp giấy và bột giấy đã có từ hàng nghìn năm trước đây khi giấy còn

được làm từ cây cói và được coi là một phương tiện riêng dùng trong việc truyền tải thông điệp giữa các thủ lĩnh

Và thế kỷ 20 được xem là giai đoạn cải tiến tinh vi cho nền công nghiệp này như sự phát triển của công nghệ sản xuất bột nghiền, công nghệ nấu bột liên tục, tẩy

bột liên tục nhiều giai đoạn, tráng giấy trên máy xeo, máy xeo lưới đôi

Ngày nay giấy đã được sử dụng rộng rãi với số lượng lớn làm nguyên liệu đóng

gói, cho các mục đích vệ sinh và là phương tiện thông tin không thể thiếu trong các hoạt động xã hội

DSS

i

Các loại báo, tạp chí được i n từ giấy =

Lượng sử dụng giấy dao động từ trên 300 kg/người.năm ở các vùng công

nghiệp phát triển cao đến dưới 10 kg/người.năm ở các vùng đang phát triển trên thế giới Giấy đặt nền móng cho quá trình phát triển, có ý nghĩa quyết định đối

Trang 4

eee corinne neowe stom Ss KY THUAT II GB, XENLULO va GIAY eee Wissen SẨ — 51⁄4

Sách được làm từ giấy Giấy photo

2.2 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ NHÀ MÁY SẲN XUẤT GIẤY ĐIỂN HÌNH TẠI TP HỒ CHÍ MINH

Nghành công nghiệp giấy và bột giấy nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ, hiện đứng thứ 5 trong nền kinh tế của chúng ta và được xếp thứ 3 trong tốc độ phát triển của nền kinh tế

Xét riêng trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh nghành công nghiệp giấy được chia thành hai hình thức hoạt động sản xuất

- Các hợp tác xã và các tổ hợp sản xuất : nguyên liệu chủ yếu ở các cơ sở sảẩn xuất này là giấy thải các loại và các chất phụ gia khác như tinh bột, nhựa thông,

nhựa PE, phèn

Các cơ sở này ít gây ô nhiễm đến môi trường vì trong quy trình sẩn xuất giấy tái sinh không thải ra dịch đen là loại nước thải sau nấu giấy

- Các nhà máy, công ty sẳn xuất giấy có quy mô điển hình như:

Công ty TNHH SX&TM Thuận Tiến gồm 3 phân xưởng, toạ lạc tại lô 2 đường 1 KCN Tân Tạo, điện thoại: 7540194, 7540192, 8558744 Công ty chuyên kinh

doanh bao bì các loại, sản phẩm chính là giấy gói, giấy vệ sinh, giấy photo, Nguồn nguyên liệu chính: Lồổ ô, tre, bột giấy nhập và các nguyên liệu phụ gia, hoá chất tẩy trắng

DNTN Thương mại Minh Kim Long, cũng thuộc KCN Tân Tạo nhưng ở địa chỉ lô 3 đường B, điện thoại: 7505592, 7505594

Doanh nghiệp này chuyên kinh doanh các mặt hàng bao bì, sản phẩm chính là sản xuất giấy cuộn, giấy vệ sinh và giấy bao bì Nguyên liệu: Bột giấy, giấy vụn các loại và một số nguyên liệu phụ trợ

Công ty TNHH Bao bì Tấn Thành toa lạt tại lô HI 24 cụm 4, đường 19/5A Nhóm CN II KCN Tân Bình, điện thoại: 8155314, 8155369

Trang 5

Công ty chuyên kinh doanh bao bì các loại, sản phẩm chính là bao bì nhựa, giấy

và hộp giấy Nguyên liệu: nhựa, giấy vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ và các nguyên liệu phụ gia, hố chất

Cơng ty TNHH Bao bì Giấy Vạn Hưng, địa chỉ: lô 6 đường 2, KCN Tân Tạo, điện thoại: 7508232, 7505250

Công ty chuyên sản xuất và kinh doanh các mặt hàng bao bì, sản phẩm chính là thùng carton, bao bì hộp

Nguyên liéu san xuất: Giấy vụn các loại và một số nguyên liệu phụ trợ

Công ty TNHH SX-TM Hoàng Trung Phát, địa chỉ: M3 KCN Lê Minh Xuân, số điện thoại: 7660586 Công ty chuyên sản xuất và kinh doanh các mặt hàng giấy

và bao bì, sản phẩm chủ yếu là giấy duplex, giấy cuộn, bao bì carton

Nguyên liệu: Bột giấy, giấy vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ và các nguyên liệu phụ gia, hoá chất

Nhà máy giấy Xuân Đức gồm ba phân xưởng toa lac tai quận Thủ Đức, có diện

tích mặt bằng tổng cộng 27069 m2 Sản phẩm chính của nhà máy là sản xuất bột giấy, giấy carton, giấy duplex

Nguyên liệu: Lồ ô, tre, dăm đủa, các loại giấy vụn và các nguyên liệu phụ trợ sản xuất giấy

Nhà máy giấy Mai Lan - 129 Âu Cơ - quận Tân Bình, tổng diện tích mặt bằng: 11700 m2 Nhà máy chuyên sản xuất các sản phẩm: Giấy vệ sinh cuộn, băng giấy

vệ sinh, khăn giấy, khăn thơm

Nguyên liệu: Lồ ô, bông phế, bột giấy, giấy vụn

Qua sơ lược các công ty, nhà máy, cơ sở sẩn xuất giấy tại Tp Hồ Chí Minh, ta có thể nhận thấy rất ít các công ty sản xuất bột giấy từ nguyên liệu gỗ, nếu có sẩn xuất các dạng giấy trắng dùng trong photo thì đa phần đều nhập nguyên liệu bột giấy từ nơi khác Điều này một phần vì công đoạn sản xuất bột giấy, tẩy trắng bột đòi hỏi quy mô nơi sản xuất phải lớn, các quy trình, thiết bị tiên tiến giá thành

cao Phần khác nước thải từ công đoạn nấu tạo ra dịch đen và nước thải sau nấu ở

công đoạn tẩy trắng rất khó xử lý dễ gây ô nhiễm môi trường

Hiện nay hầu hết các nhà máy sản xuất giấy trong thành phố chưa xây dựng được

hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu quả, nhiều công ty sản xuất giấy xây dựng hệ thống xử lý nước thải không hướng đến bảo vệ môi trường chỉ nhằm mục đích đối

Trang 6

^ Nn 9 w nan w ` w

2.3 CONG NGHE SAN XUAT BOT GIAY VA GIAY 2.3.1 Nguyén liéu

Sản xuất giấy sử dụng ba nguồn sợi chính: nguyên liệu gỗ, các loại thực vật phi gỗ và giấy tái sinh Ngoài ra các thành phần không phải sợi giấy cũng được dùng trong sản xuất giấy để tạo thêm một số đặt tính cho giấy Các chất phụ gia này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống sản xuất giấy Một số phụ gia bị thải ra

với số lượng lớn theo dòng thải của nhà máy giấy và một số khác được giữ lại

trong giấy thành phẩm

Các chất phụ gia gồm có: các chất trợ bảo lưu (phèn nhôm Al;(SO¿)s, nhựa thông, tinh bột, các polyme tan trong nước hay dùng là polyacrylamid .) có tác dụng làm tăng liên kết cho sợi giấy Chất độn ( kao lanh (khoáng trong đất sét), bột hoạt thạch (talc), đá phấn ( CaCO2), đá vôi( limestone), đá hoa ) lấp vào chỗ trống giữa những xơ sợi làm trơn mịn bể mặt, cải thiện độ trắng, độ bóng cửa giấy

- Gỗ là nguyên liệu phổ biến nhất được sử dụng để làm giấy, được chia thành

hai loại là gỗ mềm và gỗ cứng Việc sử dụng gỗ làm giấy giữa các vùng trên thế giới cũng có sự khác biệt lớn Trong tổng hàm lượng rừng trên thế giới thì nước

Nga chiếm hơn một nữa lượng rừng gỗ mềm, phần lớn rừng lá rộng thì tổn tại ở

Trang 7

Bảng 2.1 : Sản lượng sợi giấy năm 1991 và các con số ước đoán cho năm 2010 (triệu tấn) Loại sợi giấy Các nước phát triển Các nước đang phát triển 1991 2010 1991 2010 Sơi gỗ 140 226 14 32 Soi phi gỗ 1 3 14 23 Sợi tái sinh 69 133 20 40 Tổng lượng sợi 210 362 48 95 Sản lượng giấy 200 349 43 94

Nguồn: Ngành giấy tiến tới năm 2010, FAO, Rome 1994

- Nguyên liệu sợi phi gỗ là nguồn sợi thô quan trọng đối với nhiều cơ sở sẳn

xuất bột giấy đặt biệt là ở châu Á Như tre nứa là loại cây sinh trưởng tự nhiên tại các vùng nhiệt đới, là nguyên liệu có sợi dài được sử dụng nhiều ở các nước Ấn

Độ, Bangladesh và Việt Nam Tại Trung Quốc hiện nay sợi phi gỗ đang chiếm phần lớn nguồn nguyên liệu thô của nghành sản xuất bột giấy và giấy

Bảng 2.2 : Các loại sợi giấy phi gỗ được quan tâm nhất trong sản xuất giấy

Nhóm Các loài cây được sử dụng Rom ra va co Lúa mì, gạo, cây lương thực, có Mia va lau say Mia, lau sậy, thân cây ngô

Cây cành gỗ Cây đay, cây lanh, cây gai dầu, bông, đậu nành Sai từ lá cây Lá chuối, cây sizan, henequen, cây dứa

Tre nứa Nhiều loài khác nhau

Nguồn: Kỹ thuật xenlulô và giấy, Nguyễn Thị Ngọc Bích 2003

- Các loại sợi tái sinh hiện nay là nguồn nguyên liệu quan trọng nhất cho

ngành giấy ở các nước đang phát triển Giấy loại (giấy phế thải) được thu gom,

Trang 8

Bảng 2.3 : Sử dụng sợi giấy tái sinh và thu hồi giấy ở một số quốc gia 1994 (tính theo triệu tấn)

giấy sợi tái sinh giấy giấy có điều chỉnh Chi-lê 0.553 0.163 0.586 0.208 41.0 Đức 14.457 8.160 16.335 9.690 84.7 Hung-ga-ri 0.33 0.277 0.537 0.202 37.6 Thai Lan 1.643 1.180 2.036 0.721 35.4 Tuy-ni-di 0.084 0.035 0.311 0.028 9.0 My 82.135 27.204 86.506 35.053 45.0

Nguồn: Theo báo các kỹ thuật — Quan ly mdi trường trong công nghiệp bột giấy và giấy (Viện Khoa học và Môi trường)

2.3.2 Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy

Đặc thù của ngành giấy nói chung là quy trình công nghệ có tính liên ngành cao, sử dụng nhiều hoá chất, nhiều mặt bằng và các thiết bị đòi hỏi mức độ cơ giới

hoá cao Quy trình sản xuất giấy đi từ nguyên liệu gỗ hay từ một số thực vật phi gỗ ( tre, rơm, cỏ, bã mía ) là một quy trình phức tạp, bao gồm nhiều công đoạn

Trang 9

Phương pháp kiểm,

Xử lý hóa trung tính, axit (bột soda, sulfat, sulfit)

Nguyên liệu Bột Phẩm màu

- Gỗ giầy

- (Rơm, tre, thô

3, ba mi Phươ há Al, `

co, ba mia ) oem Dich den, (thu héi

Xử lý cơ nghiên hóa chất)

y Phương pháp nhiệt cơ Phương pháp hóa nhiệt cơ Cl;, CIO;, Phối Phân Bột NaOCl, Ga, O¿, trộn tán và tẩy HO phụ nghiền trắng gia bột Nước thải (xử lý) Gia keo bể Xeo giấy, mặt, cán láng ép, sấy (ép quang), cuộn, cắt Nước trắng

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ tổng quát sẵn xuất bột giấy và giấy từ gỗ

Trang 10

Nước Ngiền Nước Hồ chứa Đảo trộn Xeo Quấn cuộn Nước thải

Hình 2.2: Qui trình sản xuất giấy vệ sinh

GVHD: Th.s Nguyén Kim Thanh

Trang 11

Thùng carton làm từ bìa lượn sống cũ Phân loại Nước Nghiền Nước Xeo Quấn cuộn Chất thải rắn Chất thải rắn Nước thải Nước thải

Hình 2.3: Qui trình sản xuất giấy dùng làm bao bì

Trang 12

2.3.3 Các công đoạn trong quy trình sản xuất bột giấy và giấy 2.3.3.1 Công đoạn sản xuất bột giấy

Công đoạn sản xuất bột giấy là giai đoạn chế biến để tách thành phần xơ sợi từ nguyên liệu gỗ hay một số thực vật bằng phương pháp hoá học hay cơ học

Trước khi đi vào quy trình chế biến bột, gỗ được bóc vỏ vì thành phần này chứa nhiều tạp chất làm ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm và làm tiêu tốn nhiều năng

lượng, hoá chất Nước rữa gỗ sau khi lắng sẽ được đưa trở lại sử dụng cho thiết bị

bóc vỏ Tiếp theo là giai đoạn cắt gỗ thành dăm và sàng chọn để có đăm đồng đều Sau đó đến quy trình xử lý nhằm mục đích làm mềm hoặc làm hoà tan phần

lignin, từ đó các bó sợi sẽ được giải phóng dưới tác dụng hoá học hoặc cơ học,

các sợi xenlulô sẽ được tách rời ra và tạo nên huyền phù đồng nhất trong nước

Sau khi tách sợi, bột được rữa để loại bỏ các chất hoà tan

Kết thúc công đoạn tạo bột, bột giấy thường có màu nâu sẫm nên cần tiến hành quá trình tẩy trắng bột để loại bỏ màu của bột Các chất được sử dụng trong tẩy trắng bột giấy thường là Clo và chất chiết (C+E), Hypoclorit (dung dich NaOCl),

dung dịch Dioxit Clo, khí Oxy kết hợp dung dịch NaOH

Tuỳ theo yêu cầu cụ thể bột được tẩy trắng ở mức độ khác nhau

Bảng 2.4 : Bảng phân loại các quy trình sản xuất bột giấy với một số tính chất

quan trọng ( dựa theo Haskoning, 1993) Hoá chất Cơ học/ CMP Bán hoá Chế biến chất giấy tái sinh Phương | Các hoá chất và | Năng lượng cơ học Kếthợpxử | Năng lượng pháp nhiệt (ít hoặc (hoá chất và nhiệt) lý hoá học cơ học ( hoá tạo bột | không có năng và cơ học chất, nhiệt)

lượng cơ học)

Năng | Thấp (40-— Cao (90- 95%) Trung gian | Cao (§0-—

suất bột | 55%) (55 — 90%) |95%)

Cac Sunfat SGW Bán hoá hoc

quy Soda Bột tinh chế cơ học Sunfit trung

trình | Sunfit (RMP) tính (NSSC)

thông Bột cơ nhiệt (TMP)

dụng Bột hoá nhiệt cơ

(CMP)

Trang 13

Nguyên | Gỗ cứng và gỗ | Gỗ cứng và gỗ mềm | Gỗ cứng Tất cả các

Liệu mềm Cây hàng năm, tre nứa | Cây hàng loại giấy tái

Cây hàng năm, năm, tre nứa | sinh

tre nứa

Nguồn: Theo báo các kỹ thuật - Quàn lý môi trường trong công nghiệp bột giấy và giấy (Viện Khoa học và Môi trường)

2.3.3.2 Công đoạn sản xuất giấy

Công đoạn sản xuất giấy là giai đoạn tạo hình tờ giấy từ các loại bột giấy ( hay

còn gọi là công đoạn xeo) Ở công đoạn này sẽ diễn ra quá trình xử lý cơ học (như quá trình nghiền), hay hoá học (như sử dụng một số phụ gia)

Bột sau khi tẩy trắng được nghiền, đây là quá trình thuỷ hoá và chổi hoá sợi,

nhằm làm tăng độ liên kết sợi, cải thiện một vài tính năng cơ lý cho tờ giấy Sau cùng là giai đoạn tạo hình tờ giấy - huyền phù bột sẽ được pha loãng, sang

lọc, phối trộn với một số phụ gia cần thiết, rồi đưa qua máy xeo giấy Trên máy

xeo, hình thành băng giấy ướt, kế đó nó sẽ được ép, sấy và cuối cùng qua một số

xử lý bể mặt để cho ra các sản phẩm giấy khác nhau theo yêu cầu sản xuất 2.4 TAC DONG TỚI MÔI TRƯỜNG DO SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY

2.4.1 Sử dụng tài nguyên

Tác động môi trường chính phát sinh từ sản xuất giấy và bột giấy bắt nguồn từ việc sử dụng tài nguyên tại các nhà máy (xem hình 2.4)

Công nghiệp giấy và bột giấy dùng nguồn nguyên liệu thô chủ yếu là gỗ, tre nứa, lồ ô Mà việc trồng trọt, chăm sóc, thu hoạch và vận chuyển nguồn nguyên liệu này có thể dẫn đến những rối loạn nghiêm trọng trong hệ sinh thái và nền sinh

vật ở địa phương

Các nhà máy sản xuất giấy đã sử dụng rất nhiều nước, thải ra khối lượng nước

thải lớn Điện năng được sử dụng để chạy bơm, các thiết bị tinh luyện, băng tải , trong khi đó nhiệt năng được sử dụng để tạo ra nhiệt độ cần thiết cho các phẩn

ting hod hoc say ra Việc sử dụng nguồn nguyên liệu hoá thạch ( than đá để đốt lò

hơi) dẫn tới những ảnh hưởng có tính khu vực hay toàn cầu

Mặt khác đầu ra chính của quá trình sẩn xuất ngoài bột giấy và giấy còn có một

Trang 14

| Cac xa Năng lượng hoá Nước Phát thải khí chất Z

Nguồn sợi ˆ Nhà máy giấy hoặc an aốằằa Bột giấy Re sa

(Nguyên ; bột giầy Xw hoặc giây ¬

liệu)

Nước Các chất và năng lượng còn lại

Hình 2.4: Đầu vào và ra cơ bản của sản xuất bột giấy và giấy

Bảng 2.5 : Các nguồn tài nguyên dùng trong các quá trình tạo bột và làm giấy khác nhau

Nguồn: Theo báo các kỹ thuật - Quản lý môi trường trong công nghiệp bột giấy

Các quá trình Nguyên Năng lượng Hố Nước

liệu thơ là Điện Nhiên liệu chất | (m3/t90) sgi (t/t90) | (kWh/t90) (GJ/t90) (kg/t90) Nghién co hoc 0.950 2500 4-6 0 5 Nghién CTMP 1.000 1500 - 4-6 50 5 3000 Nghién hố học - Khơng tẩy| 1.900 700 1.5 15 15 trắng 2.100 850 2 50 - 100 45 - Có tẩy trắng Nghiền sợi tuần hoàn - Giấy nâu 1.100 500 4-6 10 2 - Khử mực 1.200 700 4-6 50 10 Xeo giấy 500 - 1200 4 — 10 10 15 và giấy (Viện Khoa học và Môi trường) 2.4.2 Chất thải khí

Chất thải khí chủ yếu phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu, thành phần khí thải

bao gồm : SO; , NO¿, bui, SO3

GVHD: Th.s Nguyén Kim Thanh SY: Nguyễn Thị Xuân Hương

Trang 15

-14-Ở các nhà máy sản xuất bột hoá học, như bột sulfat và sulfit các chất thải khí có

thể là các phần khí xả từ phân xưởng tẩy trắng bột như Clo, đioxyt Clo, ozôn Đặc trưng hơn là khí xả và khói bụi từ quá trình xả khí khi nấu bột, đốt dịch đen trong lò thu hồi tác chất, phát thải ra một lượng các hợp chất hữu cơ bay hơi chứa nhiều chất khác nhau có thể góp phần hình thành ozôn ở tầng đối lưu hoặc ở tầng thấp sẽ trực tiếp gây ra tác động môi trường, tới cây cối và mùa màng

Các hạt bụi cũng như các hợp chất mùi vẫn là những chất ô nhiễm gây ra tác

động tới môi trường vùng lân cận của các nhà máy sản xuất giấy

Bảng 2.6 : Nguồn gốc của một số chất thải dạng khí và bụi

Loại chất thải Nguồn gốc

Hạt bụi mịn Bụi natri từ lò thu hồi dịch đen (bột sulfat)

SO; Chủ yếu từ nhà máy sản xuất bột

sulfit

NO;, NO Từ tất cả các loại quá trình thiêu đốt

Các chất khí có chứa lưu huỳnh ( H;S, | Từ quá trình nấu bột sulfat và từ lò thu

CH3SH, CH3SCH3, CH3SSCH3) hồi

Các chất hữu cơ bay hơi (VOC) Phần không ngưng từ khí xả của tháp

nấu bột và từ quá trình bay hơi dịch

đen

Nguồn: Kỹ thuật xenlulô và giấy, Nguyễn Thị Ngọc Bích 2003

Ngoài ra khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải cũng là nguồn gây ô nhiễm tới môi trường không thể khống chế một cách chặt chẽ được Khi hoạt động như vậy, các phương tiện vận tải với nhiên liệu chủ yếu là xăng và dầu

diezel sẽ thải ra môi trường một lượng khói thải chứa các chất ô nhiễm không khí

Thành phần khí thải chủ yếu là bụi, COx, NOx, SOx, cacbuahydro, aldehyde và quan trọng là chì

2.4.3 Chất thải rắn

Chất thải rắn được hình thành ở tất cả các công đoạn trong vòng đời của giấy và bột giấy Lượng chất thải rắn lớn nhất thải ra từ một nhà máy bột giấy thường là các loại vỏ cây và các phế liệu của nguyên liệu ban đầu Bùn vôi từ hệ thống thu

hổi, các loại sợi giấy, hoá chất và bùn sinh học của công trình xử lý cuối đường

Trang 16

Các chất thải rắn sản sinh từ các nhà máy giấy sẽ gây ra các tác động xấu tới môi

trường Ví dụ như tro, xỉ và các chất thải quá trình vô cơ khác thường đi vào đất Bùn từ xủ lý ngoại vi có thể gây ra các tác động môi trường tại điểm thải

Bảng 2.7 : Các dạng chất thải quan trọng nhất sinh ra trong ngành công nghiệp giấy Các dạng chất thải Nguồn

Bùn Công trình xử lý nước thải (có sự khác nhau piữa các loại bùn cơ học, hoá học và sinh học) Bui va xi Quá trình đốt nhiên liệu

Vỏ cây Quá trình tách vỏ

Các chất còn lại từ hệ thống | Hệ thống thu hồi ( tạo bột hoá học)

thu hơi hố chất

Bùn vơi Hệ thống thu hồi ( tạo bột Kraft)

Nguồn: Theo báo các kỹ thuật - Quản lý môi trường trong công nghiệp bột giấy và giấy (Viện Khoa học và Môi trường)

Đối với quá trình sản xuất bột từ xơ sợi tái sinh, các loại chất thải rắn phát sinh phụ thuộc chủ yéu vào mức độ làm trắng của dây chuyền công nghệ Bùn sinh ra từ sản xuất bột giấy loại thay đổi rất lớn theo loại giấy được sử dụng Các chất

trong bùn thường gặp là đất sét, cát, các mảnh vụn plastic và các chất hữu cơ của

mực in Bùn thải ra các bãi rác thường chứa trên 50% nước là điều kiện thích hợp cho các vi sinh vật hoạt động mạnh tạo ra các khí độc hại, lầm phát sinh nhiều vấn đề lớn về ô nhiễm mùi hôi

Bảng 2.8 : Chất thải rắn sinh ra từ chế biến giấy loại Dạng giấy loại Yêu cầu tạo bột Phần trăm chất thải rắn Hỗn hợp giấy thải sinh Loại giấy bao bì 10— 15% hoạt Hỗn hợp giấy thải sinh Loại giấy in 15 - 25% hoạt Giấy loại từ hoạt động Loại giấy in 5_— 7% thương mại

Báo cũ Giấy in báo mới 10_— 15%

Báo cũ Loại bột ít tro 10- 20%

Trang 17

Giấy loại không đi từ | Các loại giấy in không 3— 5%

nguyên liệu gỗ được lựa | đi từ nguyên liệu gỗ

chọn

Nguồn: Theo báo các kỹ thuật - Quản lý môi trường trong công nghiệp bột giấy và giấy (Viện Khoa học và Môi trường)

2.5 ĐẶC TÍNH NƯỚC THÁI NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

Đặc tính của nước thải rất khác nhau về thành phần và hàm lượng ở từng nhà máy Nhưng đặc điểm chung là các chất gây ô nhiễm xuất phát từ gỗ và các tác chất sử dụng trong quy trình chế biến gỗ thành bột giấy và giấy Tuỳ theo từng

phương pháp sản xuất bột, tuỳ theo từng công đoạn trong quy trình mà nước thải sẽ có đặc điểm khác nhau

2.5.1 Thành phần, tính chất nước thải công nghiệp giấy

- Thành phần dịch chiết từ gỗ

Tổng quát, gỗ chứa 60-80% hydrat cacbon gồm xenlulô và hêmixenlulô, 20-40% hợp chất gồm lignin và các chất nhựa và chất mang màu Thông thường gỗ cứng chứa khoảng 20%, gỗ mềm chứa 25-30% lignin, đây là thành phần chủ yếu gây ra khó khăn cho quá trình sản xuất bột giấy

Trong quá trình sản xuất bột hoá, các chất trích ly có trong gỗ sẽ tan trong dịch đen Các tác chất độc hại hiện diện trong nước thải sau giai đoạn sản xuất bột giấy là:

+ Lignin là chất có độ trùng hợp cao ở dạng vô định, thành phần chủ yếu là các đơn vị phenylpropan nối kết với nhau thành khối không gian ba chiều Lignin dễ dị oxy hố, hồ tan trong kiểm trong dung dịch muối sunfit hay muối của axit

H,SO, nhu Ca(HSO3), khi dun néng

+ Các dẫn xuất từ hợp chất lignin, axit nhựa, axit béo chưa bão hoa, diterpin Tượu

+ Một phần xenlulô và hemixenlulô bị thất thốt, chúng khơng tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ và bị thuỷ phân trong dung dịch kiểm hay axit loấng khi đun sôi

Lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải sản xuất bột giấy còn phụ thuộc vào

Trang 18

` ^ 2 P4

- Thanh phan dich sau tay

Đối với quá trình tẩy trắng bột cơ, hàm lượng chất hữu cơ trong dịch tẩy không

cao vì không có phản ứng hoà tan lignin hay hydrat cacbon Còn đối với bột hoá

thì nước thải từ phân xưởng tẩy trắng bột rất khó xử lý

Trong các quy trình tẩy trắng sử dụng những tác chất tẩy có chứa Clo, việc thải ra nước nguồn phải được xử lý chặt chẽ

- Nước trắng từ máy xeo

Hệ thống nước trắng từ phân xưởng xeo chủ yếu chứa các chất rắn lơ lững như sợi mịn, chất độn, xử lý đơn giản nhất là cho lắng và lọc

2.5.2 Khả năng gây ô nhiễm nước thải ngành giấy

Sản xuất giấy là một trong những ngành công nghiệp phát sinh ra một lượng nước

thải tương đối lớn Ứng với mỗi quá trình sản xuất giấy và bột giấy thì tính chất nước thải và mức độ gây ô nhiễm sẽ khác nhau

Tải lượng lớn nhất của chất hữu cơ trong nước thải là từ dịch nấu còn dư trong quá

trình tạo bột bằng phương pháp sulfat hay sulđt hố học Việc thu hồi dịch nấu đã sử dụng trong các nhà máy nhỏ dùng nguyên liệu thô xơ sợi không có nguồn gốc

từ gỗ rất ít phổ biến do thiếu hệ thống thu hồi, vì thế dịch đã sử dụng thường được

thải mà không qua xử lý dẫn đến tác động nghiêm trọng tới môi trường

Nước thải từ công đoạn tẩy trắng của các nhà máy bột giấy hoá học chứa một

phần lignin hoà tan và các chất tẩy trắng, đặt biệt là hợp chất clo và hypoclorit gây ra những vấn đề môi trường đặt trưng Như khi tẩy trắng với lượng lớn clo sẽ

tạo ra hợp chất độc polyclorin, tổn tại rất lâu và có thể tích tụ sinh học trong các cơ thể sống Bảng 2.9 : Các đặt tính dòng thải của quá trình tẩy trắng bằng clo

Quy trình tạo bột | Nguyên liệu sợi | Thông số ô nhiểm ( kg/tấn bột giấy)

giấy BOD COD Soda Rơm 16 60 Sulfat Tre, nứa 17 90 Sulfit Gỗ mềm 15 60 Sulfat Gỗ cứng 16 60 Nguồn: FAO,1995

Đặt biệt hàm lượng lignin có trong nước thải sản xuất giấy và bột giấy làm nước thải có màu, ảnh hưởng chính của màu là làm giảm sự truyền ánh sáng trong

nước, dẫn đến giảm hiệu suất của nguồn nước tiếp nhận, mất vẻ mỹ quan

Trang 19

-18-Đồng thời nước thải trong sản xuất giấy cũng phát thải ra một lượng nitơ và

photpho có thể làm tăng mức dinh dưỡng cho nguồn tiếp nhận gây hiện trạng phú dưỡng hố Bảng 2.10 : Cơng nghệ sản xuất và tải lượng nước thải ở một số công ty giấy ở Việt Nam Cơ | Công nghệ sản Tải lượng Dac tinh nuéc thai (mg/l)

4_ | Xút thu hồi kiểm 500 - 600 125 253 150

Xút không thu hổi

kiểm

Nguồn: Tổng công ty giấy Việt Nam, 2002

2.5.3 Khả năng gây ô nhiễm của nước thải sản xuất giấy dùng làm bao bì Nước thải trong sản xuất giấy dùng làm bao bì chủ yếu phát sinh từ quá trình nghiền và xeo giấy Mức độ ô nhiễm nước thải này tuỳ thuộc vào các quá trình

sản xuất của từng loại sản phẩm và các tiêu chuẩn vận hành

Qua khảo sát và kết quả phân tích thành phần nước thải cho thấy một trong các tác nhân gây ô nhiễm chính trong quá trình sản xuất giấy tái sinh là các loại

phẩm màu được sử dụng trong quá trình sẩn xuất, đây chính là nguyên nhân gây nên độ màu của nước thải Độ mầu cao làm ngăn cẩn sự truyền suốt của ánh sáng mặt trời, gây ức chế quá trình quang hợp của một số loài thuỷ sinh, gây nên

những biến đổi hệ sinh thái dưới nước, ảnh hưởng đến đời sống con người

Mặt khác, hàm lượng chất rắn lơ lững có trong nước thải rất cao sẽ dẫn đến hiện

tượng lắng đọng trong cống thoát cũng như bồi lắng trong các kênh rạch Sau một thời gian lớp cặn này sẽ hình thành một lớp mùn hữu cơ mà cấu trúc của nó là vòng benzen cùa phenol với các mạch chính Cấu trúc này làm cho lớp mùn trở

nên bền vững hơn với sự phân huỷ của vi sinh vật

Nông độ các chất hữu cơ trong nước thải là tác nhân gây ô nhiễm chính của ngành tiểu thủ công nghiệp sản xuất giấy, nó được đánh giá qua các chỉ tiêu BOD

Trang 20

Bang 2.11 : Các dòng nước thải điển hình của quá trình sản xuất bột giấy từ nhiều loại giấy thải khác nhau Dạng giấy loại BOD COD Nhận xét (kg/tấn bột) | (kgø/tấn bột) H6n hợp giấy thải sinh 5-15 10—40 | Phụ thuộc vào các chất hoạt bẩn

Giấy loại từ hoạt động 5—10 10 — 30 Ít bị nhiễm bẩn, phụ

thương mại thuộc vào hàm lượng các tạp chất nhỏ mịn Báo cũ 20 — 40 40 - 90 Khử mực làm tăng tải lượng ô nhiễm Thùng làm từ bìa lượn 5-15 10 — 40 Phụ thuộc vào thành sóng cũ phần hồ dán và tinh bột

Giấy loại không đi từ 5-50 10-100 |Biến động lớn, phụ

nguyên liệu gỗ được thuộc vào lượng tỉnh

chọn bột

Nguồn: Theo sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ

Công nghiệp (Viện Khoa học và Môi trường,2002)

GVHD: Th.s Nguyén Kim Thanh SV: Nguyén Thi Xudn Huong

Trang 21

CHƯƠNG 3

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY GIẤY TIẾN PHÁT

3.1 Hình thức đầu tư

- Đầu tư xây dựng: công ty sản xuất bao bì carton

- Tén goi: CONG TY TNHH SX&TM GIAY VA BB GIAY TIEN PHAT

- Địa điểm nhà xưởng: 89 - Tam Tân _ ấp Trạm Bơm_xã Tân Phú Trung_huyén

Ci Chi_TpHCM

3.2 Vé hoat dong

- Công ty tổ chức sản xuất kinh doanh, hoạt động theo luật công ty và các văn bản hướng dẫn thực hiện luật này

- Luật khuyến khích đầu tư trong nước và nghị định 51/1999/NĐ-CP năm 1999

của chính phủ quy định chỉ tiết Luật khuyến khích đầu tư trong nước

- Công ty có tư cách pháp nhân là đơn vị kinh tế độc lập tự chủ về tài chính, hạch

toán độc lập mở sổ sách thống kê theo mẫu thống nhất của Bộ tài chính có con dấu và tài khoản riêng

Công ty sản xuất giấy Tiến Phát là một công ty tư nhân, có chức năng sản xuất và

kinh doanh các sản phẩm nghành giấy, đồng thời là giải quyết được một số lao

động tại địa phương

Mục tiêu là sản xuất giấy bao bì carton để cung ứng thị trường trong nước Trong

điều kiện sản xuất công nghiệp ngày càng phát triển và thị hiếu của người tiêu dùng ngày càng cao, công ty sẽ luôn cải tiến chất lượng cũng như mẫu mã bao bì để kịp thời đáp ứng nhu cầu thị trường

Tổng số nhân công 80 người Trong đó: - - Người làm viêc gián tiếp: 18 người

- - Người làm việc trực tiếp: 72 người Bố trí nhân công làm việc theo 2 ca:

Trang 22

PHÂN PHÂN XƯỞNG PHAN

XƯỞNG XEO SÓNG XƯỞNG IN 3.3 Sản phẩm và thị trường -Sản phẩm: công ty sản xuất mặt hàng bao bì giấy carton phục vụ cho công ty bao bì để làm thùng, đóng gói

-Thị trường tiêu thụ các sản phẩm của công ty chủ yếu là thị trường trong nước,

cung cấp cho các nhà máy, xí nghiệp bao bì có nhu cầu cần giấy carton để làm

thùng Đặc biệt là các nhà máy, xí nghiệp, các khu công nghiệp của tỉnh Bình

Dương và TP Hồ Chí Minh

Giấy xeo để làm thùng carton Thùng carton thành phẩm

Trang 23

3.4 Dây chuyên công nghệ sản xuất Phân loại Chất thải rắn 600kg 30 tấn/24h Nghiền thủ Chất thải rắn Nước sạch 6 uy : luc 1OoUUKE Nhựa thông, phèn Nghiền Ha Lan Chất thải rắn 250kg Nước sạch Lắng cát Chất thải rắn 95kg Z Ham qua Nước trắng aney Thông phân lượng Sàn rung Chất thải rắn 350kg kg

Nước trắng Lô lưới Nước trắng

Nước trắng Pha loãng Nước trắng

Trang 24

Thuyết mỉnh dây chuyên công nghệ:

Đầu tiên, nguyên liệu giấy vụn được đưa vào hồ thủy lực để nghiên Sau khi nghiền thủy lực, tiếp tục được đưa đến hệ thống nghiền Hà lan, tại đây Nhựa thông và phèn được cho vào Giấy vụn lúc này đã được nghiền thành bột giấy

mịn tiếp tục được đưa sang hồ lắng, tại đây sẽ loại bổ những cặn có khối lượng

lớn như cát, kim ghim Các chất có trọng lượng lớn sẽ được lắng xuống đáy Tiếp tục, phần còn lại sẽ được đưa qua hầm quậy, đến thông phân lượng rồi qua sàn

rung, tại đây sẽ lọc những tạp chất nổi lên trên bể mặt nước Tất cả còn lại sẽ

theo đường ống đến thùng chứa bột cho lô lưới, tại đây bột được pha loấng, những

tạp chất hoặc cặn có đường kính lớn được giữ lại Khi lô lưới quay, bột được quết lên mền, phía trên là một trục quay đè lên mền có nhiệm vụ ép bột được quết

nằm dưới mền dính vào mến, phía dưới là lô lưới quay liên tục Giấy ướt nằm dưới mễn được đưa đến lô sấy lớn sau đó qua lô sấy nhỏ rồi đến trục quay cuộn

giấy xeo( giấy ruột) lại thành từng cuộn giấy lớn Giấy cuộn được đưa qua máy

cắt giấy theo từng khổ khác nhau theo nhu cầu

Cuộn giấy xeo được đưa qua phân xưởng sóng, cán gợn sóng dán thành lớp carton

3 hoặc 5 lớp tùy theo yêu cầu Những miếng carton này sẽ được ép cho chắc và xén khổ cần thiết, sau đó được đưa qua xưởng in ấn, đóng kim, dán mép thùng

carton Cuối cùng cho ra những sản phẩm thùng carton hoàn chỉnh

Qui trình sản xuất giấy

Dây chuyền sản xuất phân xưởng XEO:

Trang 25

-Nhiệm vụ phân xưởng này là sẳn xuất ra giấy (giấy ruột) từ giấy vụn được thu

mua để làm thùng carton Nên có thể cho rằng nguồn ô nhiễm từ phân xưởng này là chính Ban đầu giấy vụn được thu mua về được cho vào hồ thủy lực để nghiền

sơ bộ, sau đó được đưa đến hệ thống nghiền hà lan (nghiền mịn), tại đây nhựa

thông và phèn được cho vào có nhiệm vụ tăng kết dính bột giấy lên mền Sau khi nghiền mịn sẽ được đưa sang hồ lắng để lắng những tạp chất có trọng lượng lớn

như cát, kim ghim Sau khi lắng tiếp tục được đưa sang hầm quậy, qua thông

phân lượng, tiếp tục qua sàn rung, tại đây sẽ lọc những tạp chất nổi trên bể mặt cho ra ngoài Tiếp tục sẽ theo đường ống qua thùng chứa bột của lô lưới, tại đây bột được pha lỗng, lơ lưới quay quết bột lên mền, trục quay trên mền sẽ ép bột

giấy vao mén Sau đó qua lô sấy, sấy giấy ướt thành giấy khô, cuộn cắt, cuối

cùng là thành phẩm giấy cuộn

Dây chuyển công nghệ phân xưởng SÓNG:

Nguyên Cán gợn sóng Cắt theo quy Tấm carton

liệu giấy dán thành lớp cách cần

cuộn thiết

Đây là phân xưởng sản xuất những tấm carton để làm thùng carton Nguyên liệu giấy cuộn được đem cán đợn sóng, dán thành lớp carton 3 hoặc 5 năm lớp tùy

theo yêu cầu khách hàng Sau đó được cắt theo quy cách cần thiết (cắt khe), tạo thành những tấm carton

Dây chuyền công nghệ phân xưởng IN: Tấm

carton In & Déne ki Thùng carton n, ấn ong am thanh pham ` 2

Muc

Tấm carton được chuyển sang xưởng in Có thể in lôgô hay nhãn hiệu theo yêu

cầu của khách hàng lên trên tấm carton Sau đó những tấm carton này được đóng kim, dần mép tạo thành sản phẩm thùng carton hoàn chỉnh

3.5 Nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho công ty

Trang 26

cuộn từ nguyên liệu là giấy vụn nên rất ít hóa chất phụ gia, chỉ sử dụng Phèn và Nhựa thông

- Nhiên liệu chính dùng trong sản xuất chủ yếu là than để đốt lò hơi và gas để vận hành máy dợn sóng Và nguồn nhiên liệu không thể thiếu là điện và nước

+ Điện : 167000 KW/ tháng

+ Nước : 500 m”/ngày.đêm

+ Than : 5 tấn than/ ngày

Trang 27

-26-CHƯƠNG 4

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THÁI NGÀNH

CƠNG NGHIỆP GIẦ Y

Cơng nghệ sản xuất giấy và bột giấy là một trong những công nghệ sử dụng

nhiều nước Nước được dùng cho các công đoạn rữa nguyên liệu, nấu, tẩy trắng, xeo giấy và sản xuất hơi nước Ở các nhà máy giấy, hầu như tất cắc lượng nước đưa vào sử dụng cuối cùng đều trở thành nước thải và mang theo các tạp chất, hoá chất, bột giấy, các chất ô nhiễm dạng hữu cơ và vô cơ Trong đó dòng thải từ

các quá trình nấu bột và tẩy trắng có mức độ ô nhiễm và độc hại nhất

Xử lý nước thải sản xuất bột giấy là công việc hết sức khó khăn và tốn kém, đòi

hỏi vốn đầu tư và chi phí vận hành cao

Xử lý nước thải giấy chủ yếu là tách chất rắn lơ lững và các chất hữu cơ hoà tan

trong dòng thải bằng xử lý lắng, tạo bông và xử lý sinh học

Để xử lý nước thải thường ứng dụng các phương pháp sau: xử lý cơ học (vật lý), hoá học, hoá lý và sinh học

Bảng4.1: Hiệu suất xử lý của các phương pháp xử lý nước thải khác nhau Phương pháp xử lý Mục đích Hiệu suất xử lý (%) Xử lý cơ học Khử chất lơ lững 75 - 90 Khu BOD; 20 — 35 Khử Nitơ 10-25 Xử lý sinh học Khử BOD; 70— 95 Khử nitơ 10-25

Kết tủa hoá học Khử photpho 65 — 95

Al,(SO,)3 hoaic FeCl, Khử kim loại nặng 40 —- §0

Khử BOD; 50 - 65

Khử nitơ 10 - 60

Lọc nhỏ giọt Amoniac Khử amoniac 70— 95

Nitrat hoá Amoniac bị oxy hoá thành nitrat 80 - 95

Trang 28

4.1 Xử lý nước thải giấy bằng phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là nhằm loại bổ các tạp chất khơng hồ tan chứa trong nước thải và được thực hiện ở các công trình xử lý: song chấn rác, lưới chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc các loại Ngoài ra giai đoạn xử lý cơ học nước thải công nghiệp

thường có bể điều hoà để điều hoà lưu lượng và nồng đô bẩn của nước thải

- Song chắn rác, lưới chắn rác

Nhằm giữ lại các tạp chất thô như rác, vỏ cây đảm bảo cho máy bơm và các

công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động tốt

+ Song chắn rác làm bằng sắt tròn hoặc vuông, khoảng cách các thanh từ 60 — 100mm để chắn vật thô và 10 — 20mm để chấn vật nhỏ hơn, thiết bị chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chẩy một góc 50 —- 9O

+ Lưới chắn rác dùng loại bổ các tạp chất rắn có kích thước nhỏ hơn

- Lắng và tạo bông cơ học

Mục đích của tạo bông cơ học là làm tăng kích cỡ của hạt trong dòng thải tạo diéu kiện cho quá trình tách vật lý Thiết bị sử dụng thường là các máy khuấy tròn chậm, thời gian lưu cho giai đoạn tạo bông từ 20 — 30 phút

Lắng là phương pháp thông dụng nhất để tách các chất lơ lững trong dòng thải của công nghiệp bột giấy và giấy Để lắng được các hạt lơ lững phải có tỷ trọng

cao hơn của chất lỏng và có kích cỡ đủ lớn để lắng xuống trong khoảng thời gian

nhất định Thông số thiết kế quan trọng cho lắng là tải bể mặt (lưu lượng trên một đơn vị diện tích bề mặt m3/m2.h)

Quá trình và thông số thiết kế thiết bị lắng cần quan tâm:

* Độ sâu nước khoảng 4m Các bể quá nông thì khả năng lưu giữ bùn thấp, hạn chế làm đặc và nguy cơ tạo ra nhiều chất rắn lơ lững vào dòng ra bởi hệ thống rút bùn sẽ xoáy bùn lên * Đường kính tối đa cho hệ thống lắng hình tròn là 50m, chiều rộng tối đa 30m cho loại hình chữ nhật * Tránh thời gian lưu bùn quá lâu vì sẽ nảy sinh vấn đề mùi, bùn nổi lên - Lọc cơ học

Lọc được dùng trong XLNT để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể

lắng không lắng được Thiết bị lọc thường dùng là thiết bị lọc nhanh, lọc kín, lọc hở, lọc ép khung bản, lọc quay chân không và các máy vi lọc hiện đại

Trang 29

-28-Các phin lọc làm việc sẽ tách các phần tử tạp chất phát tán hoặc lơ lững khó lắng khỏi nước Các phin lọc làm việc khơng hồn tồn dựa vào nguyên lý cơ học Khi nứoc qua lớp lọc sẽ tạo ra lớp màn trên bể mặt các hạt vật liệu lọc Lớp màng

sinh học này đã một phần biến đổi các chất hoà tan trong nước thải do quần thể vi

sinh vật có trong màng Màng sinh học và chất bẩn sẽ bám vào bề mặt vật liệu lọc, bịt các khe hở của lớp lọc làm cho dòng chảy bị chậm Do đó trong quá trình

làm việc cần phải rữa phin lọc và lấy các màng bẩn phía trên và cho nước rửa đi

từ dưới lên trên để tách màng bẩn ra khỏi vật liệu lọc

4.2 Xử lý nước thải giấy bằng phương pháp hoá lí và hoá học

Cơ sở phương pháp hoá học là các phần tử hoá học, các quá trình hoá lí diễn ra

giữa chất bẩn với hoá chất cho thêm vào

* Tạo bơng hố học có thể được áp dụng để tách các hạt nhỏ (không thể tách

được bằng lắng hoặc tuyển nổi), một số các chất hữu cơ tan trong nước, photpho,

các chất độc và các chất mầu

Quá trình bao gồm các bước sau (xem hình 4.1 )

- _ Thêm tác nhân tạo bông trong khi khuấy chất thải

Điều chỉnh PH tới giá trị tối ưu bằng cách thêm axit hoặc kiểm Tạo bông trong khi khuấy tăng kích cỡ đám bông để có thể tách được

- Tach thong thường nhờ lắng

Giá trị pH tối ưu phụ thuộc vào đặt tính nước thải, thông thường từ 5-7 đối với các muối của nhôm, 5-11 đối với các muối sắt, trên 11 đối với vôi Tác nhân keo tụ

và hố chất trung hồ thường được trộn với nước thải trong khi khuấy, thường là

trong khoảng một phút

Quá trình tạo bông được hỗ trợ bằng cách khuấy động tốt, nhưng nếu khuấy động mạnh dễ làm vỡ những đám bông, keo tụ

Tổng thời gian tạo bông là 10-30 phút, các đầm keo tụ tạo bông có thể được tách nhờ lắng với tải bể mặt khoảng 0.7 m/h Trong những năm gần đây tuyển nổi

Trang 30

Axit hoặc Chất keo tụ kiểm NAL >For ile > Nước Nước đã vào xử lý Bổ sung hoá chất Keo tụ, kết tụ Bùn các đám lớn hơn Gạn trong nước Tách cơ học các bông bùn Hình 4.1: Nguyên tắc của kết tủa hoá học và làm trong dòng thải

* Đông tụ là quá trình trung hoà điện tích các hạt (hay là quá trình phá vỡ tính bên vững của các hạt keo bằng cách đưa thêm chất phản ứng gọi là chất đông tụ) Đối với đơng tụ hố học được xử dụng trong cả trường hợp xử lý đơn và trong cả

trường hợp xử lý cấp ba sau xử lý sinh học

Trong trường hợp xử lý đơn lẽ, nó được áp dụng để xử lý dòng thải bị nhiễm bẩn nhẹ ví dụ như từ nhà máy chỉ sản xuất giấy Chất keo tụ thông dụng nhất là phèn, clorua sắt, vôi và chất điện ly cao phân tử Các polyme cho vào sẽ kết hợp với

một muối kim loại để làm ổn định đám keo tụ và thúc đẩy quá trình lắng

* Khử khuẩn là việc dùng các hoá chất có tính độc với vi sinh vật, tảo, động vật

nguyên sinh, giun để làm sạch nước Các chất khử khuẩn thường được dùng là

khí hoặc nước clo, nước javen, vôi clorua Đgồi ra có thể dùng các tác nhân vật

lý như tia tử ngoại để khử trùng nước

4.3 Xử lý nước thải giấy bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải nhà máy giấy bằng phương pháp sinh học được áp dụng phổ biến

để giảm hàm lượng các hợp chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ

Trang 31

-30-Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là dùng khả năng sống,

hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ bẩn trong nước thải Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng để phát triển các tế bào mới

Hoạt động sinh học của vi sinh vật phụ thuộc vào các thông số như nhiệt độ, PH, loại hợp chất hữu cơ, hàm lượng dinh dưỡng và sự có mặt các thành phần chất

thải độc hại Nên tách các chất rắn lơ lững có thể lắng dễ dàng bằng xử lý sơ bộ

để hạn chế lượng bùn tích tụ trong hệ thống sinh học

Điều kiện để phát triển lượng vi sinh vật tối ưu cần có đủ dinh dưỡng, lượng các

nguyên tố vết, pH trong khoảng 6 — 8.5

Trong nhà máy sản xuất bột giấy và giấy thường phát thải một số chất gây ảnh

hưởng độc cho các quá trình sinh học như nhựa, sunfit và hydroperoxit

Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong các khu vực tự nhiên, hoặc các bể

được thiết kế và xây dựng để xử lý nước thải

Dạng thứ nhất gồm các loại như cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hồ sinh vật sẽ

giải quyết vấn để làm sạch nước thải đến mức độ cần thiết, và phục vụ tưới ruộng, làm màu mỡ đất đai và nuôi cá

Dạng thứ hai gồm các công trình như bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể lọc sinh học cao tải, bể bùn hoạt tính, hồ sinh học thổi khí, mương oxy hoá

- CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ HIẾU KHÍ * Hồ oxi hoá và hồ hỗn hợp

Hồ oxi hoá được áp dụng để xử lý dòng thải bằng cách chứa nước thải trong hồ

để xảy ra quá trình làm sạch trước khi thải ra sông

Khi xử lý nước thải cho nhà máy bột giấy và giấy các hổ này thường làm việc

như là hổ hỗn hợp với lớp trên là hồ oxi hoá, lớp dưới hoạt động như hồ ky khí Các hổ này có công suất trên m2 rất hạn chế, chúng nhạy cẩm với sự thay đổi

nhiệt độ và có thể xẩy ra vấn đề mùi * Hoạt hoá bùn

Trang 32

Khi xử lý dòng thải nhà máy bột giấy và giấy bằng phương pháp hoạt hoá bùn cần thêm dinh dưỡng vào, tỉ lệ thông thường 14 BODs:N:P = 100:5:1

* Lọc nhỏ giọt va mang sinh hoc chim

Quá trình này là việc sử dụng một lượng nhất định các vi sinh vật trong thiết bị lọc tia hay màng cố định Thiết bị có cấu trúc thích hợp được nhồi vật liệu trơ và

màng sinh học sẽ phát triển trên đó

Nước thải được phân phối qua bề mặt trên của vật liệu lọc và dòng nước sẽ chẩy

qua bể mặt vật liệu nhồi, ở đây tạo thành màng lỏng mỏng Một lượng nước đã được xử lý được tuần hoàn lại qua lọc để tăng tải của dòng

Quá trình này phụ thuộc vào những khối vật liệu làm môi trường bằng nhựa chìm

trong bể sục khí

- HỆ THỐNG XỬ LÝ KY KHÍ

Đặc điểm của nước thải giấy thường có tỷ lệ BOD; : COD < 0.55 và hàm lượng COD > 1000 mg/l Do vậy trong xử lý cơ bản (xử lý bậc II bằng phương pháp sinh học thường có hai công đoạn: công đoạn xử lý ky khí (metan hoá) đặt trước, công nghệ xử lý hiếu khí đặt sau trong quy trình công nghệ

Trong quá trình xử lý ky khí, các chất hữu cơ trong dòng thải bị chuyển hoá thành

sản phẩm chính cuối cùng là mêtan và cacbon đioxit Quá trình này được tiến

hành không có oxi, nhờ những nhóm vi sinh vật khác nhau Tốc độ sinh bùn thấp hơn so với các quá trình hiếu khí

Hệ thống xử lý bao gồm các hồ ky khí hoặc các thiết bị phản ứng tốc độ cao,

UASB

Đặc biệt quá trình xử lý bùn ky khí ngược dòng (UASB) ban đầu được triển khai

để xử lý nước thải của đường, hiện được áp dụng với nhiều ngành khác ví dụ như giấy Nước thải được đưa vào đáy của thiết bị chẩy ngược qua tầng bùn, sỏi hạt

Phần bên trong của thiết bị được khuấy nhờ khí sinh ra Trên đỉnh thiết bị có một thiết bị đặt biệt để tách khí, chất lỏng và bùn

4.4 Giảm thiểu ô nhiễm

Đối với nhà máy sản xuất bột giấy, trong công đoạn nấu có phát sinh ra một

lượng dung dịch đen rất giàu lignin ( loại hợp chất hữu cơ từ thực vật rất khó phân

huỷ) Để giảm thiểu nông độ ô nhiễm trong dung dịch đen ta có các biện pháp: - Tách dung dịch đen đậm đặc ban đầu từ lưới gạn bột giấy và tuần hoàn dùng

loại nồi nấu sẽ giảm được lượng kiểm trong dịch thải

Trang 33

-32 Có thể thay hoá chất tẩy Clo bằng H;O;, O; Vì dùng Cl, dé tAy trắng và tiệt

trùng có thể sinh ra các hợp chất halogen hữu cơ gây nguy cơ tích luỹ độc tính

trong cơ thể người

Trang 34

CHUONG 5

TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THAI GIAY

TÁI SINH CHO CÔNG TY GIẦY TIỀN PHÁT

* Qua khảo sát nước thải trong sản xuất giấy dùng làm bao bì của công ty giấy Tiến Phát chủ yếu phát sinh từ quá trình nghiển và xeo giấy Thành phần nước

thải tại nhà máy có lẫn nhiều xơ, sợi xenlulozơ, nhiều chất rắn lơ lững dạng hạt, các hợp chất hữu cơ hoà tan Tất cả đều có tác động nhất định đến môi trường và

sức khoẻ con người Nên việc xử lý nước thải sản xuất giấy rất cần thiết

* Dựa trên cơ sở:

- Tình hình thực tế, khả năng tài chính của công ty

- Diện tích mặt bằng nhà xưởng sảẳn xuất của công ty

- Thành phần tính chất nước thải từ hoạt động sản xuất của công ty

Bảng 5.1:Giá trị các thông số nước thải tại công ty sản xuất giấy Tiến Phát STT Chỉ tiêu Trị số Don vi 1 | pH 6.34 - 2 BOD 784 mgO,/1 3 COD 1200 mgO,/1 4 SS 582 Møi 5 Mau 250 Pt-CO

Nguồn: Phòng công nghệ công ty giấy Tiến Phat

* Tiêu chuẩn xẩ thải vào nguồn tiếp nhận

Bảng 5.2: Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm thải vào

nước kênh, sông (kênh Thầy Cai) dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị giới hạn 1 PH - 6,0— 8,5 2 BOD mgO,/l <40 3 COD mgO,/l <70 4 [ss Me/l <50 (Nguén: TCVN 6980 — 2001) 5.1 Phuong anil

5.1.1 Sơ đồ công nghệ cho phương án 1 GVHD: Th.s Nguyén Kim Thanh

Trang 35

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI PHƯƠNG ÁN 1 Chất trợ Không khí keo tụ Ti — — Nước | thải từ Hố thu y Ln ⁄ Bể điều hồ Bể trộn các cơng nước đoạn sản Song chắn xuat rac Không khí Clo Bể | tiếp v Bé lang II Bé Bể lắng đứng xúc Aerotank — Ậ 3 Sân phơi bùn | Chôn lấp San nền Ghi chú: Đường dẫn nước TT TS »„ Đường dẫn khí

TT Thu -_» Đườne châm hoá chất

wane nee nee eee » Đường dẫn bùn

Trang 36

-35-5.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án 1

Nước thải từ các công đoạn nghiền rửa bột giấy và xeo giấy sau khi qua song chắn rác, tại đây rác có kích thước lớn được giữ lại Sau đó nước chảy đến

hố nước thải tập trung Phần nước thải tiếp tục được đưa qua bể điểu hoà nhằm cân bằng lưu lượng và nồng độ Đồng thời tại bể điều hoà nước được sục bởi giàn

phân phối khí đặt ở đáy bể Từ bể điều hoà nước thải được đưa đến bể trộn, tại đây nước thải được hoà trộn đều với các chất keo tụ tạo điều kiện tiếp xúc và

kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước để tạo thành những bông cặn đủ

lớn có khả năng lắng tốt Tiếp theo nước được bơm sang bể lắng I, các bông cặn

lớn sẽ lắng xuống đáy bể được dẫn đến bể chứa bùn, còn phần nước thải tiếp tục

được dẫn sang bể xử lý sinh lý sinh học Aerotan Trong bể Aerotan nước tiếp tục được cung cấp khí, sau đó được dẫn sang bể lắng II để loại bỏ bùn hoạt tính, một

phần bùn dư ở bể lắng II được dẫn đến bể chứa bùn Phần nước sau khi được xử

lý sẽ được đưa sang bể tiếp xúc nhằm khử trùng, cuối cùng nước được xả vào

nguồn tiếp nhận (kênh Thầy Cai)

Phần bùn thu từ bể lắng đứng va( phần bùn cặn được lắng tư bể lắng II được đưa đến bể chứa bùn, tại đây bùn sẽ đưa ra sân phơi bùn, trong trường hợp can

thiết một phần bùn sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotan để duy trì ổn định mật độ

vi sinh vật, bùn sau xử lý được dùng san lấp nền Đồng thời một lượng nước rỉ từ bể chứa bùn được dẫn sang bể điều hoà để xử lý nước tiếp

5.2 Phương án 2

5.2.1 Sơ đồ công nghệ cho phương án 2

Trang 37

-SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI PHƯƠNG ÁN 2 Nước Sân phơi cát thải từ Bể Hế thu xa các công ⁄Z lắng nước BỀ điều hoà đoạn sản Song chắn cát xuất rác thổi khí Chất trợ keotu > Bể trộn Tuần hoàn nước ` Bể tiếp | v | Bé ling Bể lọc Bể trung Bể lắng xúc H sinh học gian đứng Ỷ Sân phơi bùn Chôn lấp San nền Ghi chú: Đường dẫn nước TT TT mm » Duong dan khí

¬ _» — Đườns châm hoá chất

ween eee eee eee eee ee » Đường dẫn bùn Đường tuần hoàn nước

Trang 38

5.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án 2

Nước thải từ các công đoạn sản xuất qua song chắn rác, tại đây rác có kích

thước lớn được giữ lại Sau đó nước chảy đến bể lắng cát thổi khí, cát và một phần cặn được giữ lại Cát được chuyển sang sân phơi cát, còn nước tiếp tục được chuyển qua hố nước thải tập trung, tiếp tục được bơm vào bể điều hoà Tại bể điều hoà chất hữu cơ trong nước thải bị phân huỷ một phần và tại đây

không khí được cung cấp bởi máy thổi khí nhằm xáo trộn hỗn hợp nước, bùn Sau khi nước thải được điều hồ về nơng độ và lưu lượng sẽ được bơm sang bể trộn, tại bể trộn dung dịch phèn nhôm hoặc phèn sắt, dung dịch xút, polyme được châm vào nhằm cân bằng pH và trợ giúp quá trình tạo bông đạt hiệu quả Sau đó nước được đưa sang bể lắng đứng nhằm lắng các bông cặn Tiếp theo nước được bơm sang bể lọc áp lực, sau khi lọc xong nước được đưa qua

bể lắng II để lắng các mảng vi sinh vật, làm sạch nước Nước sau khi xử lý được dẫn sang bể tiếp xúc và đưa ra nguồn tiếp nhận là kênh Thầy Cai

Phần bùn thu từ bể lắng đứng và phần bùn cặn được lắng từ bể lắng II được

bơm đưa ra sân phơi bùn xử lý bùn, ở phương án này không có sự tuần hoàn bùn

từ bể lắng II sang bể lọc sinh học Phần nước rỉ được tuần hoàn về bể lắng đứng tiếp tục xử lý

TÍNH TỐN THIẾT KẾ

5.3 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH CHO PHƯƠNG ÁN 1 5.3.1 Mương dẫn nước thải đến song chắn rác

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn đến song chắn rác theo mương tiết

diện hình chữ nhật Kết quả tính toán thuỷ lực như sau:

Thông số thiết kế: Q;;¿= 450 m”/ng.đêm = 0.0052 m’/s

e_ Diện tích tiết diện ướt (w)

_ Q_ 0,0052

V 0,6

Q: lưu lượng tính toán (m?/s)

= 0,0087 (m7)

V: vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rac (m/s) Quy phạm là 0,6 — 1 (m/s) Chọn vận tốc tối ưu là V=0,6 (m/s)

Trang 40

Bảng 5.3.1: Tính toán thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến song chắn rác

Các thông số tính toán Kíhiệu Giá trị Đơn vị

Lưu lượng tính toán Q 0,0052 m°/s Độ đốc i 0,003 Yo Chiéu rong b 0,4 m Tốc độ ` V 0,6 m/s Độ đầy hy 0,021 m Chiều sâu xây dựng trước SCR H 0,48 m 5.3.2 Song chắn rác

Song chắn rác có chức năng giữ lại các thành phần rác có kích thước lớn như lá cây, bao nilông Nhờ đó tránh làm tắt bơm, nghẽn đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi

cho cả hệ thống xử lí nước thải

e Số khe hở cần thiết của song chắn rác V*b*h, 0,6 * 0,03 * 0,021 = 14khe n: số khe hở cần thiết của song chắn rác Qmax= 0,0052 (m/s) V: van tốc trung bình qua khe hở của song chắn rác Thường lấy từ 0,6 — 1 m/s chọn V= 0,6 m/s b: chiều rộng khe hở thường lấy từ 2,5 — 50 (mm) Chọn b= 30 (mm) k: hệ số tinh dén mức độ cần trở dòng chảy; k= 1,05 h¡: độ sâu nước ở chân song chắn Tính bằng độ đầy trong mương dẫn nước đến song chắn rác

e Chiểu rộng của song chắn rác (B,)