a. Tẩy trắng bằng H2O
3.5.6. xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của nhà máy sản xuất bột P-RC APMP từ nguyên liệu gỗ Tràm và gỗ Keo la
90
Hình 3.1.Sơđồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy P-RC-APMP
Thuyết minh sơđồ công nghệ:
- Hệ thống xử lý cấp 1:
Sơ đồ này áp dụng cho các nhà máy có công suất lớn. Sau khi xử lý hóa lý, sẽ sử dụng thiết bị tuyển nổi để tách loại TSS. Hiệu quả loại TSS có thể lên đến 90 -
Tái sử dụng Giai đoạn xông hơi Thẩm thấu và nghiền Giai đoạn tẩy Bể tập chung Xử lý hiếu khí Bể lắng Xử lý cấp 3 (xửlý hóa học ) Tuần hoàn Bể lắng Bùn làm phân bón Tuyển nổi và khửđộc Thu hồi bột Xử lý kỵ khí Hóa chất Thiết bị sục khí Dinh dưỡng
91 95%. Mặc dù đầu tư cho phương pháp tuyển nổi ban đầu là rất lớn song hiệu quả thu hồi bột và loại TSS cao.
- Hệ thống xử lý cấp 2:
Sau quá trình tuyển nổi, tiến hành khửđộc và điều chỉnh pH về giới hạn pH = 6,5 - 7,5, nếu pH cao hơn hoặc thấp hơn, thì phải trung hòa nước thải trước khi bơm vào hệ thống xử lý kỵ khí, rồi mới đưa nước thải sang bể hiếu khí. Trong quá trình này các chất hữu cơ của nước thải sẽ bị chuyển hóa thành metan và cacbon đioxit. Quá trình được tiến hành nhờ các nhóm vi sinh vật khác nhau trong môi trường không có oxy. Tốc độ sinh bùn thấp hơn so với quá trình hiếu khí. Tốc độ tổng hợp tế bào thường chậm và cần thời gian lưu dài để giảm BOD, COD. Bổ sung dinh dưỡng thấp với tỷ lệ khoảng BOD5 : N :P = 100 : 3: 0,5. Lượng bùn dư dao động 0,05 - 0,5 kg chất khô/kg COD được tách ra. Nếu tốc độ sinh khí metan lớn thì tốc độ sinh bùn chậm và ngược lại. Nhiệt độ tối ưu thường là 370C. Hệ thống xử lý này tiêu thụ ít năng lượng điện. Giai đoạn khởi động thường rất dài nhưng khi bùn đã thích nghi có thể lưu giữ trong một thời gian dài và có thể bắt đầu lại một cách nhanh chóng.
Hệ thống xử lý có thể là các hồ kỵ khí hoặc thiết bị phản ứng tốc độ cao khác nhau. Với hệ thống hồ kỵ khí, nồng độ oxy hòa tan phải thấp. Chiều sâu hồ ảnh hưởng lớn đến độ oxy hòa tan, chiều sâu tối thiểu là 2,5 m. Hệ thống kỵ khí tiếp xúc gồm bể khuấy và lắng để tách chất rắn lơ lửng và tuần hoàn trở lại hệ thống. Hệ thống này rất nhạy cảm với nồng độ chất rắn lơ lửng cao của dòng vào và sự thay đổi nhiệt độ. Hiện nay hệ thống xử lý kỵ khí ngược dòng (UASB) được ứng dụng rộng rãi nhất, cần lắp thêm thiết bị tách khí, lỏng và bùn riêng cho hệ thống. Sau quá trình kỵ khí, nước thải được tiến hành xử lý trong hệ thống hiếu khí rồi tiếp tục xử lý cấp 3
- Hệ thống xử lý cấp 3:
Sau quá trình hiếu khí, nước thải có thể bị hồi màu trở lại do quá trình tạo phức của các hợp chất lignin có phân tử thấp với các hợp chất vô cơ khác sinh ra trong quá trình kỵ khí và hiếu khí như CO2, CH3,… hình thành các hợp chất mang màu như : nhóm cacbonyl, nhóm etylic, các vòng thơm khác. Đểđạt được nước thải theo QCVN 12: 2008/BTNMT, nước thải tiếp tục xử lý trong hệ thống xử lý cấp 3. Ở
92 giai đoạn xử lý cấp 3 này lựa chọn phương pháp xử lý bằng hóa lý là sử dụng các dung dịch PAA (C). Sau keo tụ nước thải được lắng theo phương pháp lắng trọng lực thông thường như phương pháp lắng bùn hiếu khí, bùn thải của quá trình này có thể sử dụng làm phân bón.
93
KẾT LUẬN
1. Đề tài đã nghiên cứu tổng quan về công nghệ sản xuất bột giấy APMP nói chung và ưu điểm của công nghệ sản xuất bột P-RC-APMP
2. Đề tài đã nghiên cứu một cách tổng quan ảnh hưởng độ tuổi khai thác Tràm cừ và Tràm úc tới tính chất vật lý và thành phần hóa học của nguyên liệu. Kết quả cho thấy hàm lượng xenluloza của gỗ Tràm tương đối cao, tương đương với gỗ Keo và Bạch đàn. Các hợp chất tan, trích ly trong các dung môi tương đương với gỗ Keo và Bạch đàn. Tỷ trọng của gỗ Tràm khá cao, sinh khối của Tràm úc cao hơn Tràm cừ ở các độ tuổi. Nguyên liệu gỗ Keo lai Nam bộ có các tính chất lý – hóa không khác nhau nhiều so với gỗ Keo lai thuộc các tỉnh miền Bắc
3. Qua các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng về độ tuổi khai thác của gỗ Tràm tới chất lượng bột cho thấy, độ trắng của các mẫu bột đều rất cao (>80%ISO) song độ bền cơ lý bột P-RC-APMP lại tương đối thấp và bột từ Tràm cừ nhỉnh hơn so với Tràm úc, khi tăng độ tuổi khai thác thì chất lượng bột có xu hướng giảm. Độ tuổi khai thác của Tràm nên ở giai đoạn 7 – 8 tuổi
4. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của hóa chất tới chất bột P-RC-APMP từ gỗ Tràm cừ cho thấy, gỗ Tràm cừ cứng, chặt và xoắn nên trong quá trình tách sợi rất khó rễ bị gẫy vụn nên tính chất cơ lý của bột thấp. Để hài hòa giữa chất lượng bột, chi phí sản xuất và gần với mục tiêu của đề tài thì mức dùng NaOH là 4,5% và thời gian thẩm thấu là 30 phút, tổng mức dùng H2O2 là 7,5%. Chất lượng bột đạt 78,5%ISO; chiều dài đứt 3470m; chỉ số bục 2,02kPa.m2/g; chỉ số xé 2,3mN.m2/g).
5. Đề tài đã nghiên cứu và lựa chọn ra được các điều kiện công nghệ phù hợp cho sản xuất bột P-RC-APMP từ nguyên liệu gỗ Keo lai: với mức dùng NaOH là 2,15%, thời gian thẩm thấu 20 phút, tổng mức dùng H2O2 là 8% chất lượng bột thu được khá cao (80,2%ISO; chiều dài đứt 4330m; chỉ số bục 2,0kPa.m2/g; chỉ số xé 4,18mN.m2/g) tương đương với bột cơ học nhập khẩu từ gỗ cứng (78,2%ISO; chiều dài đứt 4320m; chỉ số bục 1,98kPa.m2/g; chỉ số xé 6,28mN.m2/g).
94 6. Đề tài đã nghiên cứu và lựa chọn được các điều kiện công nghệ phù hợp đối với hỗn hợp nguyên liệu gỗ tràm cừ và gỗ keo lai: tỷ lệ phối trộn tràm cừ/keo lai = 50/50; với mức dùng NaOH là 3,325%, thời gian thẩm thấu 25 phút, tổng mức dùng H2O2 là 8% chất lượng bột thu được đạt mức trung bình: chiều dài đứt 4020m; chỉ số bục 1,95kPa.m2/g; chỉ số xé 4,00mN.m2/g).
7. Đề tài đã nghiên cứu và chỉ ra rằng với tỷ lệ thay thế bột BHKP bằng P-RC- APMP từ hỗn hợp gỗ tràm và keo lai ≤20% thì vẫn đáp ứng được các chỉ tiêu cơ lý của giấy in, viết cấp A theo tiêu chuẩn TCVN 6886:2001 và TCVN 5899:2001 còn đối với cấp B là ≤50%.
8. Đề tài cũng đã nghiên cứu sơ bộ về khả năng xử lý nước thải của quá trình sản xuất bột P-RC-APMP từ hỗn hợp gỗ tràm cừ và keo lai. Kết quả cho thấy cần phải kết hợp: xử lý cấp I (xử lý hóa lý); xử lý cấp II (xử lý kỵ khí và hiếu khí); xử lý cấp III (xử lý hóa lý). Chất lượng nước thải về cơ bản đáp ứng được cột B2 theo QCVN 12: 2008/BTNMT, ngoại trừ chỉ số màu: TSS là 41mg/l; COD là 170mg/l; BOD5 là 71mg/l; màu Pt-Co là 161.
