Xử lý nước thải trong ngành công nghiệp giấy

MỤC LỤC

TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

Chất thải rắn

Chất thải rắn có ở tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất giấy và bột giấy.

Khí thải

SO2 Chủ yếu từ nhà máy sản xuất bột sulfit NO2, NO Từ tất cả các loại quá trình thiêu đốt Các chất khí có chứa lưu huỳnh ( H2S,. Phần không ngưng từ khí xả của tháp nấu bột và từ quá trình bay hơi dịch ủen.

ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

- Dòng thải từ công đoạn tẩy bằng phương pháp hóa học và bán hóa chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại, có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể sống như các hợp chất clo hữu cơ. Phần lớn dòng thải này được tuần hoàn sử dụng trực tiếp cho giai đoạn tạo hình giấy hay cho công đoạn chuẩn bị nguyên liệu vào máy xeo hoặc có thể gián tiếp sau khi nước thải được qua bể lắng để thu hồi giấy và xơ sợi.

Bảng 4.  Đặc tính nước tuần hoàn của các nhà máy giấy
Bảng 4. Đặc tính nước tuần hoàn của các nhà máy giấy

CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU NƯỚC THẢI CHO NGÀNH CÔNG NGHIEÄP GIAÁY

Aùp dụng biện pháp sản xuất sạch hơn

Đối với quá trình sản xuất, SXSH bao gồm giảm tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng cho một đơn vị sản phẩm, loại bỏ tối đa các vật liệu độc hại, giảm lượng và mức độ độc hại của tất cả các dòng thải trước khi ra khỏi quá trình. Đối với sản phẩm, SXSH tập trung làm giảm các tác động tới môi trường trong suốt vòng đời của sản phẩm kể từ khi khai thác nguyên liệu thô đến khi thải bỏ cuối cùng.

Các biện pháp khác

SXSH yêu cầu từng bước cải tiến công nghệ hiện có và dần thay thế bằng những công nghệ tốt và công nghệ sạch. + Tách dịch đen đậm đặc ban đầu từ lưới gạn bột giấy và tuần hoàn chúng lại rồi nấu đến khả năng có thể sẽ giảm tải lượng kiềm trong dòng thải.

VẤN ĐỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY VIỆT NAM

Theo đó, với những cơ sở sản xuất giấy gây ô nhiễm nặng, lại nằm trongkhu vực thượng lưu đầu nguồn nước, chính quyền các cơ sở phải có biện pháp yêu cầu các đơn vị sản xuất đảm bảo tốt khâu xử lý nước thải hoặc phải ngừng sản xuất nếu không đảm bảo. Có thể nói, để ngành giấy phát triển ổn định theo hướng bền vững, cùng với việc đầu tư mở rộng, các nhà khoa học cũng cần chú trọng đầu tư, nghiên cứu, áp dụng những công nghệ có khả năng giảm thiểu tối đa và xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, HIỆN TRẠNG VÀ NGUỒN GỐC Ô NHIỄM CỦA CÔNG TY SẢN XUẤT GIẤY AN BÌNH

  • CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY CỦA CÔNG TY

    Cứ sản xuất 1 tấn giấy phải tiêu tốn từ 4-5 m3 gỗ rừng tự nhiên hay rừng trồng (chu kỳ rừng khai thác nhanh nhất cũng phải mất thời gian tối thiểu là 5 năm) và khoảng 300 kg hóa chất các loại, và chưa kể đến điện năng, nhiên liệu, nguồn lực, và các chi phí khác cho 1 đơn vị sản phẩm. Các loại giấy này được sản xuất từ giấy nguyên liệu thu hồi, chủ yếu từ xơ sợi nguyên thủy, sợi dài, được xử lý cẩn thận trên quy trình, cùng với tỷ lệ bột nguyên thủy cao và các chất phụ gia phù hợp nên các giấy này có độ bền cơ lý tốt.

    CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ÁP DỤNG CHO NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY HIỆN NAY

    CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

      Trong xử lý nước thải, quá trình lắng được sử dụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác, còn bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải.

      Bể lắng cát

      Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, người ta dùng thêm lưới lọc. Theo chức năng, bể lắng được phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I và bể lắng trong (cấp II).

      Beồ laộng caỏp I, caỏp II

      Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, người ta bố trí trong bể thiết bị khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng. Theo tiêu chuẩn dòng thải, không cho phép xả nước thải chứa dầu, mỡ vào nguồn tiếp nhận nước vì chúng sẽ tạo thành một lớp màng mỏng phủ lên diện tích mặt nước khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy của không khí vào nước, làm cho quá trình tự làm sạch của nguồn nước bị cản trở.

      Lọc qua vách lọc

      Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể giao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điều hòa ngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ sự giao động đó. Các chất mỡ sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể lọc sinh học … và chúng sẽ phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aeroten, gây khó khăn cho quá trình lên men cặn.

      Thiết bị lọc nhanh

        - Loại bỏ chất kết bông trong lọc nước mặt ( đối với nước chứa MES);. - Tách và thu hồi sợi của nước thải của nhà máy làm bột giấy;. - Tách dầu có hoặc không kết bông trong nước thải của nhà máy lọc dầu, sân bay, luyeọn kim;. - Tách hydroxit kim loại bột màu trong xử lý ERI;. - Cô đặc bùn từ xử lý sinh học nước thải hoặc xử lý lọc trong nước uống;. - Lọc trong nước bùn hoạt tính. Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan a) Không có tuần hoàn; b) Có tuần hoàn. Đây là phương pháp sử dụng các chất oxy hóa để làm sạch nước thải như: clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxit clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kalli, bicromat kali, peoxythydro (H2O2), oxy cuûa khoâng khí, ozon, pyroluzit (MnO2).

        Hình 2.  Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan a) Không có tuần hoàn;   b)   Có tuần hoàn
        Hình 2. Hệ thống tuyển nổi bằng không khí hòa tan a) Không có tuần hoàn; b) Có tuần hoàn

        Hồ sinh học

        Công trình xử lý sinh học được chia làm 2 nhóm: xử lý trong điều kiện tự nhiên và xử lý trong điều kiện nhân tạo.

        Cánh đồng tưới và bãi lọc

        Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu có nhiễm bẩn giảm dần. Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1,5m so với mặt đất.

        Phương pháp xử lý hiếu khí

        Thường nước thải được tưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc bằng đá hoặc các vật liệu khác nhau, vì vậy người ta còn gọi hệ thống này là bể lọc nhỏ giọt. Khi dòng nước thải chảy trùm lên lớp màng này, các chất hữu cơ được vi sinh vật chiết ra còn sản phẩm của quá trình trao đổi chất (CO2) sẽ được thải ra qua màng.

        Phương pháp xử lý kỵ khí

        • CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP GIẤY HIỆN NAY

          Để nước thải loại này lắng được tốt và tạo điều kiện các hạt liên kết với nhau tạo thành bông cặn dễ lắng, người ta thường tính toán với tải trọng bề mặt từ 1-2 m3/m2.h (lưu lượng dòng thải tính cho 1 đơn vị bề mặt lắng của bể trong một đơn vị thời gian). Tại bể tuyển nổi phần bọt bên trên sẽ được hệ thống gạt bọt gạt vào bể chứa bùn, phần nước trong sẽ chảy qua bể Aerotank, sau khi qua bể Aerotank, nước thải được bơm qua bể lắng II, nước thải sau bể lắng II sẽ đi vào bể chứa nước sau xử lý để tái sử dụng lại, bùn từ bể lắng II một phần được tuần hoàn vào bể Aerotank, phần bùn dư được đưa về bể nén bùn.

          Hình 3.  Sơ đồ các phương án xử lý bùn
          Hình 3. Sơ đồ các phương án xử lý bùn

          TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

          SÀN NGHIÊNG THU HỒI BỘT GIẤY

          Trong thực tế đường kính ống hút bằng đường kính ống đẩy nên ta chọn 210 mm thỏa mãn vận tốc dòng chảy nằm trong khoảng vd = vh =1,5m/s. - ∆H : áp suất mất do khắc phục trở lực trên cả đường hút và đường đẩy (kể cả trở lục cục bộ của chất lỏng đi ra khỏi ống dẫn ở khoảng đẩy), mH2O.

          Bảng 9.  Kích thước xây dựng sàn nghiêng
          Bảng 9. Kích thước xây dựng sàn nghiêng

          BỂ ĐIỀU HOÀ

          Bể điều hoà có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý, nó có tác dụng điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm. Bên cạnh đó quá trình thổi khí tránh được sự lắng cặn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý nước thải tiếp theo.

          Bảng 10.  Các thông số cho thiết bị khuyếch tán khí
          Bảng 10. Các thông số cho thiết bị khuyếch tán khí

          HEÄ THOÁNG TUYEÅN NOÅI

          Tính khối thiết bị bằng cách tra các thông số trong bảng trong sổ tay quá trình và thiết bị hoá chất (tập 2). Tỉ số thể tích bể/lưu lượng giờ,V/Q Tỉ số tuần hoàn bùn hoạt tính, Qth/Q.

          Hình 7 . Sơ đồ hoạt động của Aerotank
          Hình 7 . Sơ đồ hoạt động của Aerotank

          BEÅ LAÉNG

          Trong trường hợp không tiến hành thực nghiệm, có thể tính vL theo công thức thực nghiệm của [Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, TS. Nếu phải tháo khô để sửa aerotank, sau đó hoạt động lại thì bùn từ bể lắng không đủ cấp để hoạt động ngay mà phải có thời gian khởi động lại để tích luỹ cặn.

          Bảng 16.  Thông số tính toán thiết kế bể lắng
          Bảng 16. Thông số tính toán thiết kế bể lắng

          BEÅ NEÙN BUỉN

          Khe chữ V sâu 7cm, lớp nước 4cm, rất dễ dàng điều chỉnh để thu nước đều theo chiều dài mép máng.

          DỰ T0ÁN KINH PHÍ

          • PHAÀN HEÄ THOÁNG

            Hệ thống cần 3 kỹ sư môi trường làm việc thay ca (3 ca) với lương tháng và các khoảng liên quan 1,5 triệu/người.tháng.

            Bảng 20. Chi phí năng lượng vận hành hệ thống
            Bảng 20. Chi phí năng lượng vận hành hệ thống

            Phuù luùc

            Phương pháp lấy mẫu, phân tích, tính toán, xác định từng thông số và nồng độ cụ thể được quy định trong các tiêu chuẩn tương ứng. Các hình ảnh về hệ thống tuyển nổi hiện có của công ty giấy An Bình.

            Bảng 21: Nước thải công nghiệp – Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chaát gaây oâ nhieãm, TCVN 5945 – 2005
            Bảng 21: Nước thải công nghiệp – Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chaát gaây oâ nhieãm, TCVN 5945 – 2005