4. Cấp nước và xử lý nước thải
4.2 Xử lý nước thải
Nước thải bị ô nhiễm được thu gom trong toàn bộ nhà máy thông qua các ống cống trọng lực. Các dòng chảy này chủ yếu chảy ra từ các máy giấy, nhưng các dòng chảy nhỏ cũng được tiếp nhận, ví dụ, từ nhà máy nước đã được khử khoáng và lượng nước mua nhỏ được thu gom từ một số khu vực sản xuất mở. Việc xử lý nước thải bao gồm lưới cơ khí (màng), bể nước khẩn cấp, bể phản ứng đông đặc, lò phản ứng kỵ khí và bể lắng sơ cấp, xử lý ô xi hóa Fenton (tháp Fenton), định lượng hóa học, bể sục khí, bể lắng trung cấp, bể lắng cao cấp, bể lắng bùn và một bộ ép lọc khử nước.
Marubeni
Kế hoạch Sản xuất & Tính toán Cân bằng Tổng: Kế hoạch Sản xuất và Mô tả Quy trình 4.2.3 Thông số kỹ thuật chính
Thông số thiết kế chính của việc xử lý nước thải là:
- Lưu lượng trung bình : 4050m3/ngày
- Năng suất : 4500m3/ngày
- CODcr : 3600m3/ngày
- TSS : 1500mg/L
- BOD5 : 2600mg/L
- Nhiệt độ : 40oC
Căn cứ vào các yêu cầu mà AB thông báo, thông số dòng chảy thải ra được coi là dành cho thiết kế nhà máy. Quy định này tuân theo các giá trị nêu trong cột A trong tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945-2—5 (Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp)
Đơn vị Thông số thiết kế
pH 6-9
CODCr mg/l 50
BOD5 mg/l 30
Vật thể rắn ngưng tụ mg/l 50
Màu sắc mg/l 20 (Pt-Co)
Nhiệt độ mg/l 20
4.2.3 Mô tả quy trình
Lượng nước thải 4500m3/l từ nhà máy giấy sẽ đi qua một lưới cơ khí, loại bỏ các vật thể rắn ngưng tụ kích thước lớn trước khi nước thải chảy vào bể sau đó. Nước thải trong bể thu gom sẽ được bơm vào một màn nghiêng để loại bỏ các vật thể rắn khác và các sợi nhỏ. Nước thải đã lọc sẽ chảy vào bể phản ứng đông đặc, nơi mà các vật thể rắn ngưng tụ bị làm cho đông đặc bằng một lượng PAC và vón cục lại bằng lượng PAM rồi sau đó chảy vào bể lăng sơ cấp để tách chất rắn và chất lỏng bằng xử lý trọng lực. Nước thải sơ cấp này sẽ được bơm vào bể tiền axit hóa.
Lớp bùn sơ cấp sau đó sẽ được đưa đến bể nén bùn.
Trong bể tiền axit hóa, một số phần của vật liệu hữu cơ sẽ được chuyển đổi để bay hơi chất béo dưới hiệu ứng axit hóa thủy phân được hấp thụ và làm suy giảm để trở thành một vi khuẩn kỵ khí. Theo các điều kiện nước thải, chất kiềm được định lượng để điều chỉnh độ pH của nước thải sao cho đạt yêu cầu nước thải của phản ứng kỵ khí (pH = 6,5 – 7,0).
Các chất dinh dưỡng (N và P) được yêu cầu trong phản ứng kỵ khí được định lượng trong bể tiền axit hóa. Hỗn hợp trộn với nước đưa về từ phản ứng kỵ khí sẽ được bơm vào thiết bị phản ứng kỵ khí để xử lý kỵ khí. Nước thải đã qua xử lý kỵ khí chảy đến bộ phận xử lý sục khí thông thường. Khí sinh học (CH4) được gom trong bộ điều chỉnh khí sinh học và đốt cháy bằng đầu đốt chuyên dụng. Khí sinh học có giá trị là một nguồn nhiên liệu, ví dụ sử dụng cho nồi hơi hoặc máy phát điện,… Cả pH và nhiệt độ trong phản ứng kỵ khí là những yếu tố qua trọng để vận hành hệ thống thành công và bền vững.
Việc kiểm soát dòng chảy cũng rất quan trọng trong quá trình xử lý sục khí.
Một bể nước khẩn cấp cũng cần được lắp đặt, trong trường có nước thải đến bất ngờ, nước thải sau khi được lọc qua màng nghiêng sẽ được chuyển hướng sang bể nước khẩn cấp bằng một van rẽ. Và tỷ lệ dòng chảy nước thải được kiểm soát từ bể nước khẩn cấp sẽ quay lại bể phản ứng cô đặc.
Marubeni
Kế hoạch Sản xuất & Tính toán Cân bằng Tổng: Kế hoạch Sản xuất và Mô tả Quy trình
Kiểu xử lý sục khí là một quá trình kiểu xử lý bùn hoạt động thông thường với các thiết bị sục khí bề mặt. Trong bể oxi hóa, BOD và COD bị suy giảm bằng phương pháp sinh học theo hiệu ứng hấp thụ và suy giảm vi khuẩn hiếu khí. Nước thải tại bể oxi hóa đi đến bể lắng trung cấp, nơi diễn ra việc tách chất rắn và chất lỏng bẳng xử lý trọng lực.
Hầu hết bùn đã qua xử lý sẽ được đưa về bể oxi hóa và phần bùn sẽ được đưa vào bể nén bùn để trở thành bùn dư sinh học.
Dòng chảy trung cấp tiếp tục đi đến bể nước thải trung cấp.
Tại bể nước thải trung cấp, axit sulfuric (H2SO4) sẽ được định lượng để điều chỉnh độ pH 3-5. Sau khi điều chỉnh độ pH, nước thải sẽ được bơm đến tháp Fenton (thiết bị phản ứng), trong đó các chất vô cơ còn lại bị làm suy giảm trong nước và carbon dioxit bằng phép thử Fenton (H2O2 và FeSO4). Để hóa lỏng chất lỏng trong tháp Fenton, cần vận hành máy bơm lưu thông Fenton.
Nước thải từ tháp Fenton tiếp tục chảy đến bể trung hòa và khử khí, tại đó chất xút ăn da (NaOH) được định lượng để trung hòa nước thải, và bọt bóng trong dòng chảy cũng được loại bỏ sau khi bị thổi phòng và khuấy bằng thiết bị thổi không khí. Các chất dạng hạt ngưng tụ bị vón cụng và kết tủa bằng chất PAM. Dòng chảy từ bể trung hòa và khử khí lại tiếp tục chảy đến bể lắng thứ ba lại đi đến bể trung gian thể tích 500m3, tại đây độ pH, nhiệt độ và COD liên tục được theo dõi, và sau đó thải ra hệ thống thoát nước bằng dòng chảy trọng lực.
Lớp bùn Fenton từ bể lắng thứ ba cũng được đưa đến bể nén bùn.
Bùn từ bể lắng sơ cấp và trung cấp sẽ được gom vào trong bể nén bùn số 1. Bùn sau khi được nén được bơm vào thiết bị lọc có đai và khử nước. Bùn từ bể lắng thứ ba sẽ được gom vào bể nén bùn số 2 và bùn được đưa đến thiết bị lọc có đai khác. Chất lọc từ thiết bị lọc có đai được đưa quay lại lò phản ứng đông đặc. Lớp trên cùng ở bể nén bùn cũng được đưa trở lại lò phản ứng đông đặc. Các mảng bùn sau khi đã khử nước được trữ lại sân mảng bùn và được xử lý tại bãi rác bên ngoài.
Các thiết bị thực hiện hóa học như bể lưu trữ, bể hòa tan, máy bơm,… cũng cần được lắp đặt.
Marubeni
Kế hoạch Sản xuất & Tính toán Cân bằng Tổng: Kế hoạch Sản xuất và Mô tả Quy trình