1. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước và nước thải nhà máy giấy
Công nghiệp giấy là ngành công nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam và có tốc độ tăng trưởng khá cao trong những năm vừa qua (từ năm đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân là 16%/năm; ba năm gần đây, 2004, 2005, 2006 tốc độ tăng trưởng là 20%/năm, 5 năm kế tiếp theo tốc độ tăng trưởng dự báo là 28%/năm). Sản phẩm của ngành chiếm ưu thế rất lớn trong thị trường tiêu thụ. Mặc dù hiện nay các phương tiện thông tin và liên lạc phát triển mạnh như Internet, máy tính, điện thoại… nhưng giấy vẫn luôn là sản phẩm cần thiết và không thể thiếu đối với ngành giáo dục, báo chí, in ấn, hội họa… và cả trong nhu cầu tiêu dùng hàng ngày khác của con người như khan giấy, giấy vệ sinh… Đặc biệt ngày nay, giấy còn được khuyến khích trong việc sử dụng làm bao bì, giấy gói,… để thay thế túi nilon ở một số quốc gia trên thế giới.
Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy cũng là một trong những ngành công nghiệp có mức độ ô nhiễm trầm trọng nhất và dễ gây tác động đến con người và môi trường xung quanh do độc tính nước thải. Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây như nhựa cây, các axit béo, lignin và một số sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có độc tính sinh thái cao, có nguy cơ gây ung thư và rất khó phân hủy trong môi trường. Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá. Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này qua kênh rạch sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu cao và hàm lượng DO trong nước hầu như bằng không. Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của sinh vật nước, đến đời sống thủy sinh mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân trong khu vực. Ngoài ra, nước thải ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy thường có pH trung bình khoảng 9 – 11, có các chỉ số BOD, COD cao (có thể lên đến 700 mg/l đối với BOD và 2500 mg/l đối với COD). Đặc biệt, ngoài lignin, nước thải còn có cả kim loại nặng, phẩm màu, xút, chất rắn lơ lửng…. Tất cả các chất này đều độc hại đối với sức khỏe con người, sinh vật và môi trường.
Vì vậy, một bài toán khó đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất, mà đặc biệt quan trọng là nước thải, nhằm giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên.
Ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những ngành tiêu hao lượng tài nguyên nước rất lớn và do đó lượng nước thải ra cũng rất đáng kể. Bên cạnh đó, chất lượng nước thải của ngành này cũng là một vấn đề hết sức cấp bách do mức độ ô nhiễm cao. Việc xử lý nước thải ngành giấy đang là mối quan tâm của tất cả các doanh nghiệp sản xuất giấy trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Hiện nay, nước ta có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, nhưng chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép, còn hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc đã xây dựng nhưng vẫn xử lý ko đạt tiêu chuẩn thải ra. Nguyên nhân là do công nghệ sản xuất giấy ở nước ta còn rất lạc hậu và hạn chế so với trình độ tiên tiến của các nước trên thế giới. Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy ở Việt Nam phải sử dụng khoảng 100 – 350 m3 nước, trong khi các nhà máy sản xuất giấy hiện đại trên thế giới chỉ sử dụng 7 – 15 m3 nước/tấn giấy.
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. Từ đó hy 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.
2. Khái quát về quy trình sản xuất giấy
3. Nguồn gốc, đặc tính của nước thải nhà máy giấy
Có hai nguồn sản sinh ra nước thải đó là: từ quá trình xeo giấy và quá trình làm việc. Trong quá trình tạo bột của công nghiệp xeo giấy sẽ xuất hiện trong dịch thải và sẽ gây ô nhiễm nặng đối với môi trường nếu không kịp thời thu hồi được dịch đen.
Dịch đen, theo thuật ngữ của ngành giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu cơ (có thể thu hồi để tái tạo) và sử dụng và 30% chất rắn vô cơ. Cũng vì thế, mức độ ô nhiễm từ nước thải công nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả năng thu hồi dịch đen.
Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi sẽ làm ô nhiễm nặng nguồn nước.
Những chất ô nhiễm chủ yếu của ngành tạo bột xeo giây đối với các nguồn nước bao gồm:
Vật huyền phù: là những hạt chất rắn không chìm trong nước, bao gồm chất vô cơ, cát, bụi, quặng,… hoặc những chất hữu cơ như dầu, cặn hữu cơ. Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước dần dần sẽ hình thành các “bãi sợi” và tạo ra quá trình lên men, từ đó tiêu hao oxy hòa tan trong nước, tác động tới sự sống còn của các sinh vật trong nước, phủ lấp không gian sinh tồn, gây cản trở các hoạt động bình thường…
Vật hóa hợp dễ sinh hóa phân giải: là những thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương đã tan trong quá trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hóa phân giải, bao gồm các vật có lượng phân tử thấp (chất bán sợi, metanol, axit, loại đường…).
Những chất này sẽ bị oxy hóa, do đó cũng tiêu hao oxy hòa tan trong nước, gây tác hại đối với các sinh vật.
Vật hóa hợp khó sinh hóa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn và lignin trong nguyên liệu sợi. Những chất này thường có màu, do đó ảnh hưởng đến sự chiếu rọi của ánh sáng vào nguồn nước. Những vật chất này cũng có thể gây biến dị trong cơ thể sinh vật nếu bị hấp thụ.
Các vật chất có độc: rất nhiều vật chất có độc đối với sinh vật hiện diện trong nước thải của công nghiệp giấy như colophan và axit béo không bão hòa trong dịch đen, dịch thải của đoạn tẩy trắng, dịch thải đoạn rút xút.
Bên cạnh các vật chất độc hại trên, nước thải của ngành công nghiệp giấy có thể làm ảnh hưởng trầm trọng đến trị số pH của nguồn nước hoặc làm ngăn cản ánh sáng, tác động đến quá trình quang hợp. Từ đó làm mất sự cân bằng sinh thái trong môi trường nước.
Mặt khác do quá trình đi lại của công nhân từ ngoài vào trong xưởng hay nhà máy sẽ mang một lượng đất, cát vào khí mà rửa sàn nhà thì đất, cát này sẽ đi theo dòng nước ra bể chứa nước thải.
Bảng 3: Thành phần nước thải của một số nhà máy sản xuất giấy và bột giấy với
nguyên liệu là gỗ và giấy thải
Chỉ tiêu Đơn vị
Nguyên liệu từ gỗ
mềm Nguyên liệu là giấy thải
Sản phẩm giấy carton Sản phẩm giấy vệ sinh Sản phẩm giấy bao bì pH * 6,9 6,8 ÷ 7,4 6,0 ÷ 7,4 Màu Pt*Co 1500 1000 ÷ 4000 1058 ÷ 9550 Nhiệt độ 0C * 28 ÷ 30 28 ÷ 30 SS mg/l 4244 454 ÷ 6082 431 ÷ 1307 COD mgO2/l 4000 868 ÷ 2128 741 ÷ 4130 BOD mgO2/l 1800 475 ÷ 1075 520 ÷ 3085 Ntổng mg/l 43,4 0,0 ÷ 3,6 0,7 ÷ 4,2 Ptổng mg/l 2 * * SO42- mg/l 116 * *
Bảng 4: Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp thải vào vực nước sông dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. (TCVN 6980 : 2001)
STT Thông số Q > 200 m 3/s Q = 50 ÷ 200 m3/s Q < 50 m3/s F1 F2 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F3 1 Mầu, Co – Pt ở pH =7 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2 Mùi, cảm quan Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu Không có mùi khó chịu 3 BOD5 (200C), mg/l 40 35 35 30 25 25 20 20 20 4 COD, mg/l 70 60 60 60 50 50 50 40 40 5 Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l 50 45 45 45 40 40 40 30 30 6 Asen, As, mg/l 0,2 0,2 0,2 0,15 0,15 0,15 0,1 0,05 0,05 7 Chì, Pb, mg/l 0,1 0,1 0,1 0,08 0,08 0,08 0,06 0,06 0,06 8 Dầu mỡ khoáng, mg/l 5 5 5 5 5 5 5 5 5 9 Dầu mỡ động thực vật, 20 20 20 10 10 10 5 5 5
mg/l 10 Đồng, Cu, mg/l 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 11 Kẽm, Zn, mg/l 1 1 1 0,7 0,7 0,7 0,5 0,5 0,5 12 Photpho tổng số, mg/l 10 10 10 6 6 6 4 4 4 13 Clorua, Cl-, mg/l 600 600 600 600 600 600 600 600 600 14 Coliform, MPN/100 ml 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 Chú thích:
Q là lưu lượng sông, m3/s;
F là thải lượng, m3/ngày (24 giờ);
F1 từ 50 m3/ngày đến dưới 500 m3/ ngày; F2 từ 500 m3/ngày đến dưới 5000 m3/ngày; F3 bằng hoặc lớn hơn 5000 m3/ ngày. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});