II.1. Xử lý nớc thải sinh hoạt.
Nhà máy phải xây các bể phốt để xử lý nớc thải sinh hoạt trớc khi thải ra hệ thống nớc thải chung của nhà máy.
II.2. Xử lý nớc thải sản xuất
II.2.1. Cơ sở khoa học xử lý nớc thải sản xuất giấy
Nớc thải sản xuất giấy chứa một lợng lớn các chất rắn lơ lửng và xơ sợi, các hợp chất hữu cơ hoà tan ở dạng khó và dễ phân huỷ sinh học, nớc thải sản xuất giâý: Phơng pháp lắng; phơng pháp đông keo tụ hoá học và phơng pháp sinh học.
Phơng pháp lắng.
Việc xử lý bằng phơng pháp lắng dùng để tách các chất rắn dạng bột hay xơ sợi. Mục đích của phơng pháp này là thu hồi lại xơ sợi, bột giấy trong nớc thải. Điều quan trọng của phơng pháp này là tính toán thời gian lu thích hợp để vừa thu hồi đợc bột vừa không xảy ra hiện tợng phân huỷ yếu khí trong trờng hợp bùn lắng không đợc lấy ra thờng xuyên.
• Phơng pháp đông keo tụ hoá học
Việc xử lý bằng phơng pháp đông keo tụ hoá học dùng để xử lý các hạt rắn ở dạng lơ lửng, một phần chất hữu cơ hoà tan, hợp chất phốt pho, một số chất độc và khử màu. Xử lý bằng phơng pháp đông keo tụ có thể tiến hành trớc hoặc sau khi xử lý bằng phơng pháp sinh học. Các chất đông keo tụ thông th- ờng là phèn sắt hoặc phèn nhôm và vôi. Các chất pholyme dùng để trợ keo và tăng tốc quá trình lắng.
Việc xử lý bàng phơng pháp sinh học dùng để xử lý các hợp chất hữu cơ ở dạng tan. Phơng pháp sinh học có hai loại chính: Phơng pháp hiếu khí và ph- ơng pháp yếm khí.
a. Phơng pháp hiếu khí
Phơng pháp hiếu khí là phơng pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp ô xy liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20 đến 400C. Quá trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các công trình nhân tạo. Quá trình hiếu khi trong điều kiện tự nhiên đợc thực hiện trong các hồ sinh học.
Hồ sinh học là một chuỗi từ 3 đến 5 hồ. Các hồ trong hệ thống này gồm: - Hồ oxy hoá cấp ba (Polishing phond)
- Hồ thông khí nhân tạo (hồ sục khí)
- Hồ oxy hoá hiếu - yếm khí (Facultative pond)
Nguyên lý kết cấu và làm việc của loại hồ hiếu - yếm khí nh sau
- ô xy hoá các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật hiếu khí ở lớp nớc ven hồ. - Quang hợp của tảo ở lớp nớc trên
- Phân huỷ chất hữu cơ của các vi khuẩn yếm khí ở đáy hồ.
Trong điều kiện tự nhiên, gió và nhiệt độ là những yếu tố quan trọng ảnh hởng đến mức độ khuấy trộn nớc trong hồ. Việc khuấy trộn nớc vừa giảm thiểu, rút ngắn thời gian lu và các vùng chết trong hồ vừa phân bố đều các chất dinh dỡng cho tảo, O2 và vi sinh vật. Quá trình quang hợp chỉ xảy ra ở độ sâu từ 150 đến 300mm dới bề mặt thoáng của nớc, do đó nếu không khuấy trộn thì phần lớn nớc trong hồ nằm trong vùng tối. Chiều sâu tối thiểu của nớc trong hồ là 0,6m để phòng ngừa sự phát triển của những loại thực vật có rễ. Chiều sâu tối đa của hồ cần khống chế ở mức 1,5m để phòng ngừa vấn đề mùido quá trình yếm khí gây ra vì khi chiều sâu lớn hơn 1,5m quá trình yếm khí sẽ chiếm u thế.
b. Phơng pháp yếm khí
Phơng pháp yếm khí là phơng pháp sử dụng các vi sinh vật yếu khí để xử lý nớc thải có chứa hàm lợng chát hữu cơ cao (BOD = 4 - 5g/l). Quá trình xử lý nớc thải theo phơng pháp này chính là quá trình lên men khí mê tan. Quá trình lên men khí mê tan gồm hai pha: pha axit và pha kiềm.
- Trong pha axit, các vi khuẩn tạo axit (Bao gồm các vi khuẩn tuỳ nghi, vi khuẩn yếm khí) hoá lỏng các chất hữu cơ sau đó lên men các chất hữu cơ phức tạp tạo thành các axit bậc thấp nh axit béo, cồn, axit amin, amoniac, glyerin, axeton, dihydrosunfua, CO2, H2.
- Trong pha kiềm, các vi khuẩn tạo metan chỉ gồm các vi khuẩn yếm khí chuyển hoá các sản phẩm trung gian trên tạo thành CH4 và CO2. Quá trình trao đổi chất trên đợc mô tả nh sau:
Các yếu tố chính ảnh hởng đến hiệu suất quá trình phân huỷ yếm khí tạo thành khí metan bao gồm:
- Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố điều tiết cờng độ của quá trình. Nhiệt độ tối u cho quá trình này là 350C. Nh vậy quá trình có thể thực hiện ở điều kiện từ 30 - 550C. Khi nhiệt độ dới 100 C vi khuẩn me tan hầu nh không hoạt động.
- Liều lợng nạp nguyên liệu và mức độ khuấy trộn:
Nguyên liệu nạp cho quá trình cần có hàm lợng chất rắn bằng 7 - 9%. Tác dụng của khuấy trộn là phân bố đều dinh dỡng và tạo điều kiện tiếp xúc tốt với các vi sinh vật và giải phóng khi sản phẩm ra khỏi hỗn hợp lỏng rắn.
- Tỷ số C/N: tỷ số C/N tối u cho quá trình là (25 - 20/l) - pH: pH tối u cho quá trình từ 6,5 - 7,5.
Quá trình yếm khí có thể đợc thực hiện bằng bể tiêu huỷ yếm khí hoặc hồ yếm khí. Nguyên tắc hoạt động của hồ yếm khí nh sau:
Các tiêu chuẩn vận hành bình thờng đối với hồ yếm khí để có thể đạt hiệu suất khử BOD bằng 75% là tải trọng BOD phải từ 320g BODm3/ngày, hồ làm việc ở nhiệt độ tối thiểu là 250C. Thời gian lu và hiệu suất giảm BOD nh sau:
Thời gian lu Hiệu suất giảm BOD %
1 50
2,5 60
5 70
Hệ thống xử lý nớc thải nhà máy
• Hệ thống xử lý nớc thải của dây chuyền hiện có
Dây chuyền sản xuất hiện có của nhà máy có lợng nớc thải 2.000m3/ngày. L- ợng nớc thải này đợc phân chia thành hai loại để xử lý.
a. Hệ thống xử lý nớc thải sau xeo
Lợng nớc thải sau xeo khoảng 1.000m3/ngày. Nớc thải này chứa các phần tử xơ sợi và một phần chất độn. Nớc thải này đợc xử lý nh sau:
I. Bể bột trớc máy xeo II. hệ thống xeo giấy
III. Xử lý nớc thải sau xeo (tuyển nổi)
P. Bơm nớc sạch sau xử lý về bể bột trớc xeo
H, Hệ thống cung cấp hoá chất. Các hoá chất cùng đợc sử dụng trong hệ thống xử lý nớc thải sau nấu rửa.
K. Máy nén khí
Nguyên lý:
Nớc thải sau máy xeo đợc đa vào bể tuyển nổi III. Hoá chất phèn nhôm, keo tụ Polime acrilic và khí nén đồng thời đợc cấp vào bể sản xuất, nớc sau xử lý đợc bơm P trở lại để chuẩn bị bột để sử dụng lại, phần còn lại đợc đa về hồ xử lý sinh học.
Sau khi đợc tuyển nổi bằng phơng pháp đông tụ để tách bột giấy, nớc đ- ợc tái sử dụng một phần còn một phần sẽ đợc đa vào hệ thống xử lý sinh học.
b. Hệ thống xử lý nớc thải sau nấu - rửa.
Nớc thải sau nấu - rửa chủ yếu chứa các hợp chát kiềm, lignin và các chất hữu cơ hoà tách từ nguyên liệu chính.
I. Bể trung hoà II. Bể tạo hỗn hợp III. bể lắng ngang IV. Hồ sinh học
V.Bể chứa bùn và sân phơi bùn P. Bơm nớc sạch
Pb. Bơm bùn
H1, H2, H3 các bể pha hoá chất 1, 2 và 3 P1, P2, P3. Các bơm hoá chất tơng ứng
Nguyên lý hoạt động
Nớc thải từ các bể ngâm, nấu, rửa đợc đa về bể trung hoà I. Hoá chất pha trong bể 1 (khuấy trộn bằng bơm tuần hoàn) đợc cấp về bể sao cho pH của bể là 7,5- 8. Nớc từ bể 1 chảy tràn qua bể tạo hỗn hợp II. Hoá chất 2 và 3 từ bể hoá chất 2,3 đợc cấp theo định lợng vào bể tạo hỗn hợp II. Từ bể II, hỗn hợp vào bể lắng III. Nớc sau lắng đợc đa sang hệ thống xử lý sinh học IV trớc khi thải ra ngoài hoặc đợc bơm P đa về bể ngâm. Bùn lắng đợc bơm bùn bơm định kỳ lên bể chứa bùn V rồi ra sân phơi bùn (bùn từ bể I cũng đợc bơn lên V theo định kỳ).
Theo số liệu phân tích, nớc thải của hai hệ thống này sau khi tách bột giấy, thu hồi lignin còn lại ớc tính 800m3. Nớc thải này có:
- Hàm lợng BOD = 5000mg/l - Hàm lơng COD = 1.000mg/l
Lợng nớc thải này đợc đa vào hệ thống hồ xử lý sinh học
• Hệ thống xử lý nớc thải sản xuất của dây chuyền 30.000 tấn/năm.
Nớc thải sản xuất của dây chuyền 30.000 tấn/năm không chứa ligin cũng đợc thu hồi bột giấy theo nguyên lý nh hệ thống thu hồi bột giấy nớc thải sau xeo của hệ thống 6.000 tấn năm nhng công suất gấp 2,5 lần. Nớc thải sau khi thu hồi bột giấy còn lại 2.500m3/ngày đêm.
Lợng nớc này đợc tái sử dụng 800m3. - Lợng BOD = 5000mg/l
- Lợng COD = 1.000mg/l
Nh vậy tổng lợng nớc thải còn lại của cả 2 dây chuyền là 3.300m3/ngày với hàm lợng BOD = 500mg/l; COD = 4.000mg/l. Lợng nớc thải này đợc xử lý bằng hệ thống hồ sinh học.
Hệ thống hồ sinh học bao gồm: 3 hồ yếm khí (I, II, III) và 1 hồ tuỳ nghi (Facultative phond). Để hệ thống hoạt động có hiệu quả, các yếu tố chủ yếu tố bổ sung nh N, P là cần thiết đối với nớc thải sản xuất giấy.
Các yếu tố sinh học phải đợc lu ý từ những ngày đầu tiên. Việc cung cấp nguồn vi khuẩn gọi chung là enzym cho hệ thống này cần chú ý phải tuyển chọn các loại vi khuẩn có hoạt tính cao (high effeet miroorganic) nh sau để cung cáp cho hệ thống.
1. Nhóm vi khuẩn tạo axit 2. Nhóm vi khuẩn tạo metan 3. Nhóm vi khuẩn photosynthesis.
4. Nhóm vi khuẩn phân huỷ hợp chất xelulo. 5. Nhóm vi khuẩn actinomyeete.
6. Nhóm vi khuẩn cố định Nitrogen.
Tại một số viện sinh học và Trung tâm đã có các loại chế phẩm này. a. Hồ yếm khí I
- Hồ yếm khí I sẽ lu nớc thải 1 ngày. Sau khi xử lý tại hồ yếm khí I, hàm lợng BOD và COD sẽ giảm 50%. Nh vậy sau khi qua hồ yếm khí I lợng BOD và COD còn lại nh sau:
+ BOD = 250mgO2/l + COD = 500mgO2/l - Kích thớc hồ yếm khí I: + Dài = 35m + Rộng = 22m + Sâu = 4,5m b. Hồ ýem khí II
- Nớc thải lu ở hồ yếm khí II 1 ngày. Sau khi qua hồ II lợng BOD và COD giảm 50%. Nh vậy BOD và COD còn:
+ BOD = 150mgO2/l + COD = 250mgO2/l - Kích thớc hồ yếm khí II: + Dài = 35m + Rộng = 22m + Sâu = 4,5m c. Hồ yếm khí III
- Nớc thải lu 1 ngày ở hồ III, sau khi qua hồ III lợng BOD và COD còn: + BOD = 62mgO2/l
+ COD = 125mgO2/l
- Kích thớc hồ yếm khí III tơng tự hồ yếm khí II d. Hồ tùy nghi (Facultative pond)
Nớc thải sau khi qua hệ thống 3 hồ yếm khí còn lại lợng BOC = 62mg/l; COD = 125mg/ls. Nớc thải đợc đa vào hồ tuỳ nghi để tiếp tục xử lý.
- Kích thớc hồ: + Dài = 70m + Rộng = 40m + Sâu = 2,5m
- Hồ tuỳ nghi có khả năng phân huỷ 250 - 300kg BOD/ha/ngày. Với hồ tuỳ nghi 2.800m3 bề mặt, khả năng phân huỷ BOD của hồ là 70kg/ngày. Nh vậy sau khi xử lý ở hồ tuỳ nghi, lợng BOD trong nớc thải là 40mg/l, COD là 80mg/l, đạt tiêu chuẩn để thải ra môi trờng.
Tổng diện tích các hồ là 4.999m2. Khối lợng đào đắp là 16.895m3 sử dụng vào mục đích khác. Vì vậy bên cạnh các hồ yếm khí cần xây dựng sân phơi bùn.
Quanh hồ cần trồng các loại cây nh câukeo lá tràm, tai tợng, long não để hạn chế tác động của mũi đến công nhân và dân c xung quanh.
Khi xây dựng hồ sinh học cần khảo sát địa chất tại vị trí đào hồ. Lớp đáy hồ phải có lớp sét dày ít nhất 60vm để chống thấm. Trong trờng hợp đáy hồ không có sét thì phải bổ sung.
Nước thải sau xeo của dây chuyền 6.000
tấn/năm
Nước rửa sau nấu của dãy chuyển 6.000
tấn/năm
Nước thải sau xeo của dây chuyền 30.000
tấn/năm
Nước thải sinh hoạt của công
nhân sau bể phốt Tuyển nổi thu hồi bột giấy Tuyển nổi keo tụ loại lignin và bột giấy Tuyển nổi thu hồi bột giấy Hồ yếm khí I Hồ yếm khí II Hồ yếm khí III Hồ hiếu khí - yếm khí Bơm bùn 1 Bơm bùn 1 Bơm bùn 1 Sân phơi bùn Mương Sinh Hoá Sông Mực
II.3. Xử lý nớc ma chảy tràn
Nớc ma chảy tràn đợc thải trực tiếp ra môi trờng sau khi qua hệ thống chân rác và lắng cát.
Kinh phí cho hệ thống cống rãnh dẫn nớc ma chảy tràn đã đợc dựtoán trong dự án.