2 Chất thải rắn
I.4Đặc trưng nước thải tái chế giấy
Trong các loại chất thải trong sản xuất giấy (nước thải, khí thải và chất thải rắn) nước thải được xem là dạng chủ yếu và phải được đặc biệt quan tâm. Mức độ ô nhiễm tùy thuộc vào từng loại sản phẩm. Trong lĩnh vực xử lý nước thải việc xác định thành phần ban đầu của nước thải là một trong những yếu tố mang tính quyết định đến việc lựa chọn phương pháp
xử lý, các quá trình làm sạch, tính kinh tế trong quá trình quản lý và vận hành trạm xử lý
Qua tham khảo một số tài liệu, trình thực tế tại các làm nghề tái chế giấy ở Bắc Ninh, các cơ sở tái chế ở Bình Định. Ta có được kết quả thành phần tiêu biểu của nước thải tái chế giấy như sau:
Bảng 2. Tính chất nước thải sản xuất giấy vệ sinh[7-9]
Thứ tự
Chỉ Tiêu Đơn vị Trung Bình
1 pH - 6,8 –7,2 2 Màu Pt – Co 1000 –4000 3 Nhiệt độ oC 28oC – 30oC 4 Chất rắn lơ lửng mg/l 454 – 6082 5 COD mgO2/l 868 –2128 6 BOD mgO2/l 475 –1075 7 NH3 mg/l Vết – 3,61 8 NO2- mg/l 0,017 –0,494 9 NO3- mg/l Vết - 1
Bảng 3. Tính chất nước thải sản xuất giấy làm bao bì
TT Chỉ Tiêu Đơn vị Kết quả
1 PH - 6.0 –7.4 2 Màu Pt - Co 1058 - 9550 3 Nhiệt độ oC 28oC – 30oC 4 Chất rắn lơ lửng mg/l 431 - 1307 5 COD mgO2/l 741 - 4131 6 BOD mgO2/l 520 - 3085
7 NH3 mg/l 0,7 –4,2
8 NO2- mg/l Vết – 0,512
9 NO3- mg/l Vết - 3
Bảng 4. Tính chất nước thải sản xuất giấy bao bì[7-9]
TT Chỉ Tiêu Đơn vị Trung bình
1 PH - 6,9 ÷,3 2 Màu Pt - Co 5.580 ÷4.450 3 Nhiệt độ OC 280C ÷300C 4 Chất rắn lơ lửng mg/l 301 ÷.250 5 COD mgO2/l 641 ÷550 6 BOD mgO2/l 641 ÷550 7 NH3 mg/l 1 ÷4 8 NO2- mg/l Vết ÷0,325 9 NO3- mg/l Vết ÷1
Kết quả phân tích thành phần tính chất nước thải cho thấy một trong các tác nhân gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất giấy tái sinh.
Tác nhân thứ nhất cần được quan tâm là hàm lượng các chất lơ lửng trong nước. Do đặc điểm của công nghệ nên trong thành phần nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng rất cao (chủ yếu là cặn giấy) sẽ dễ dẫn đến hiện tượng lắng đọng trong cống thoát nước cũng như bồi lắng trong các kênh rạch. Sau một thời gian, các chất lắng đọng này sẽ Hình thành một lớp mùn hữu cơ, mà cấu trúc của nó là vòng của phenol với các mạch nhánh. Chính cấu trúc
này làm cho lớp mùn trở nên bền vững hơn đối với sự phân hủy của vi sinh vật.
Nồng độ của các chất hữu cơ trong nước thải là tác nhân gây ô nhiễm chínhcủa ngành Tiểu thủ công nghiệp sản xuất giấy, nó được đánh giá qua các chỉ tiêu BOD và COD. BOD của nước thải dao động trong khoảng từ 475 ÷ 3.363mg/l.
BOD trong các mẫu phân tích khá cao, do đó sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong
Nước, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh, phân hủy celluloza, đường, và những chất bẩn trong nước thải. Kết quả của quá trình hoạt động này làm tăng lượng CO2 tự do trong nước, tăng nồng độ của khí CH4, H2S , và những chất độc hại, gây ra mùi hôi thối cho khu vực xung quanh và tiêu diệt các sinh vật nước, làm giảm đi khả năng tự làm sạch của kênh rạch và sông. Đồng thời ảnh hưởng đến con người qua con đường lan truyền của chuỗi thực phẩm. Chỉ tiêu COD là chỉ tiêu thứ hai, rất quan trọng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực xử lý nước thải, COD khảo sát dao động từ 641÷5.550mgO2/l, COD cao do trong nước có chứa nhiều cặn giấy, những cặn này sẽ ảnh hưởng đến các quá trình xử lý phía sau.
Để lựa chọn được các thông số tính toán trong đồ án tốt nghiệp này dựa trên các cơ sở sau: Khảo sát các số liệu thu thập được đánh giá về hiện trạng
công nghệ của một số nhà máy sản xuất giấy ở Việt Nam nhờ quá trình đi thực tập tham quan một số nhà máy. Ta thấy được đa số các cơ sở sản xuất giấy ở đây có 1 ngày các trung bình sản xuất được 4 – 5 tấn giấy và thải ra khoảng 600 m3 nước thải. Dựa trên yêu cầu công suất thiết kế của đề bài.
Trên những cơ sở đó em lựa chọn các thông số tương đối đặc trưng chung nhất của dòng thải như sau.
Bảng 5. Bảng các thông số đâu vào đã lựa chọn
Chương II: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÁI CHẾ
GIẤY
II.1 Đề xuất phương án xử lý:
II.1.1 Thông số đầu vào và yêu cầu nước thải sau xử lý:
Thông số thiết kế đầu vào như đã lựa chọn ở trên và yêu cẩn nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 12 2008 cột B1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 6. Thông các thông số nước thải đầu vào và yêu cầu đầu ra
Thông số
Nước thải đầu vào
HT Nước thải sau xử lý
Lưu lượng
(m3/ngày đêm) 600 600
BOD5 (mg/L) 750 50
Thông số Giá trị
Lưu lượng (m3/ngày đêm) 600
BOD5 (mg/l) 750
COD(mg/l) 1350
SS(mg/l) 450
COD (mg/L) 1350 80
SS (mg/L) 450 100
pH 5,5 – 9 5 – 9
II.1.2 : Các phương pháp thường sử dụng
Với đặc trưng nước thải giấy có hàm lượng các chất hữu cơ (biểu thị qua COD và BOD cao) đồng thời SS lớn vì xơ sợi mất mát ở công đoạn xeo.
Đây là dòng thải tổng của nhà máy không có thu hồi xơ sợi ở công đoạn xeo do đó mà ta đưa ra một số phương án xử lý với phương pháp chính vẫn là phương pháp sinh học. Các phương pháp phổ biến để xử lý nước thải giấy
Phương án 1:
Hình 4. Phương án xử lý thứ nhất
Đối với nước thải giấy nói chung vì có COD và BOD cao nên trước khi đưa vào aeroten để xử lý thì phải giảm COD < 1000mg/L đối với các aeroten thấp tải. Và đảm bảo tỷ lệ BOD5/COD <= 0.55, đồng thời giảm SS xuống dưới 150mg/L là tối ưu. Do đó mà thông thường người ta xử lý yếm khí nước thải giấy trước khi đưa vào aeroten. Tuy nhiên để xử lý yếm khí thì thường COD phải > 2000mg/L. Còn trong trường hợp này
COD chỉ là 1350 mg/L. Đồng thời quá trình vận hành UASB là tương đối khó khăn. Do đó mà ta thấy phương án này chưa hợp lý.
Phương án 2:
Hình 5. Phương án xử lý thứ 2
Qua sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo phương án 2 ta có thể thấy rằng chất ô nhiễm trong nước thải được xử lý theo thứ tự nguyên tắc sau:
- Phần tạp chất có kích thước lớn như mảnh nilon dây buộc được tách ra khỏi dòng nước thải nhờ song chắn rác
- Phần cặn vô cơ (cát, sạn, sỏi…) và được tách ra khỏi dòng nước thải tại bể điều hòa
- Chất rắn lơ lửng được tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp đông keo tụ
- Các phần chất hữu cơ hòa tan trong nước thải và một phần chất rắn lơ lửng chưa tách hết được xử lý tại bể Aeroten
Phương pháp này sử dụng các chất keo tụ là phèn sắt hay phèn nhôm tương đối rẻ đồng thời thiết bị đông keo tụ không tốn kém quá nhiều nếu thiết kế hợp lý. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tuy nhiên qua tìm hiểu cơ sở lý thuyết cũng như một vài đồ án và luận văn em đã thấy được
- Phần sơ sợi còn lại trong nước thải vẫn lớn khi đưa vào bể Aeroten quá trình sục khí mạnh gây hiện tượng bột nổi làm giảm hiệu quả xử lý của bể aeroten do các sơ sợi này làm giảm sự tiếp xúc pha giữa các vi sinh vật và các chất hữu cơ ở dạng hòa tan trong nước thải
- Không thu hồi và tận dụng được phần sơ sợi thấp thoát sau công đoạn xeo làm tăng lượng bùn cần xử lý
Vậy ta thấy được phương án này không hợp lý Phương án 3
Trong sơ đồ trên ta sử dụng hệ thống tuyển nổi để xử lý nước thải trước khi đưa
vào bể aeroten. Ta thấy hiệu quả xử lý của công nghệ tuyển nổi như ở Hình II.3. Với thông số đầu vào như trên đưa vào hệ thống tuyển nổi rồi đến aeroten thì rất tốt tuyển nổi là phương án giúp giảm hàm lượng SS đáng kể hơn so với keo tụ. Ngoài ra thu hồi lại lượng sơ sợi trong nước thải để sử dụng trong quá trình sản xuất
Bảng 7. Hiệu suất xử lý của một số phương pháp xử lý nước thải [15]
Qua Bảng .7 ta thấy xử lý
bằng phương pháp tuyển nổi xử lý hàm lượng SS cao hơn so với keo tụ tạo bông trước khi vào bể aeroten
II.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải tái chế giấy và thiết minh sơ đồ công nghệ
Với đặc trưng của nước thải nhà máy tái chế giấy (theo số liệu cho ở
Bảng .6) và nước thải sau xử lý phải có chất lượng đảm bảo thải trực tiếp ra môi trường. Các giải pháp công nghệ được đưa ra và lựa như các phương án đã nêu ra ở trên, ta thấy phương án 3 là tối ưu nhất đảm bảo thực hiện được
Chỉ tiêu Phương pháp
Bể tuyển nổi Keo tụ tạo bông
SS, % 70 - 90 30 - 60
BOD, % 20 - 30 20 - 50
các yêu cầu về xử lý phải đạt QCVN 12 2008 cột B1. Do đó, ta có thể có các công đoạn xử lý sau:
- Sàng lọc tách cơ học những chất rắn thô. - Xử lý hóa lý hay làm sạch bước đầu. - Xử lý vi sinh.
- Xử lý màu. - Xử lý bùn.
II.3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải tái chế giấy Nước thải vào Song chắn rác Hố gom Bể điều hòa Bể tuyển nổi Bể lắng Bể aeroten Nước thải ra đạt Bể lắng bậc II Bùn tuần hoàn Bình cao áp Bể thu bọt tuyển nổi QCVN 12:2008 /BTNMT cột B1
L
II.3.2Thiết minh sơ đồ công nghệ của hệ thống xử lý nước thải 1. Bể gom.
Bể gom là nơi tập trung mọi nguồn nước thải của nhà máy (bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải từ quá trình sản xuất của nhà máy). Trong bể thu gom có bố trí một song chắn rác để giữ lại các tạp chất rắn có kích thước lớn như nylon, chai lọ, rác....Lượng rác này sẽ được thu gom bằng thủ công hay tự động. Nước từ hố thu gom sẽ được bơm sang bể điều hòa lưu lượng.