A. Thơng tin chung về nhà máy
- Sản phẩm: giấy tesliner và giấy medium
- Cơng suất của nhà máy: giấy tesliner 3.100 tấn/tháng; giấy medium 1.100 tấn/tháng
- Nguyên liệu: Giấy phế liệu giấy bao bì, giấy hỗn hợp,…
- Nước thải phát sinh (m3
/ngày): 3.500 m3/ngày đêm trong đĩ tuần hồn hồn tái sử dụng 90%, lưu lượng nước thải cần xử lý 350 m3/ngày đêm.
B. Tổng quan về hệ thống xử lý nước thải
Thời gian xây dựng: Năm 2002: xây dựng cụm hố lý; năm 2006: xây dựng cụm vi sinh; năm 2008: cải tạo nâng cơng suất của hệ thống xử lý.
Thời gian vận hành: năm 2008
Thành phần nước thải theo thiết kế:
Bảng 4.8 Đặc tính nước thải đầu vào theo thiết kế của Cơng ty SXG&BG 02
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào Hiệu quả xử lý (%) QCVN 12:2008, Cột B pH - 6-9 - 5,5-9 BOD5 mgO2/L 2.500 98 50 COD mgO2/L 3.200 94 200 TSS mg/L 1.500 93 100
Ghi chú: “-”: khơng cĩ giá trị Nguồn: Cơng ty SXG&BG 02, (2011)
Cơng nghệ xử lý nước thải
Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xử lý nước thải của cơng ty SXG&BG 02 được trình bày trong Hình 4.5.
Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất Bình hấp thụ khí Khí CH4 Tái sử dụng Bể sinh học hiếu khí (BHTLL) Nước thải Ngăn tập trung nước và lắng Sàng nghiêng (thu hồi bột giấy)
SCRT
Ngăn trung gian
Bể lắng
MTK
THB
Hóa chất
THB
Bể tuyển nổi siêu nông
Phèn nhôm và Polymer
Ngăn trung gian Bể sinh học kị khí 3 ngăn
Polymer
Bể chứa bùn sinh học/ hoá lý Máy ép bùn Bùn đã tách nước Nước tách bùn về bể điều hòa Máy nén khí tạo ápBồn Bể keo tụ Nước thải sau xử lý Bể trung gian Bể lọc áp lực Chất dinh dưỡng (Urê) NaOH
Bể trộn bùn MB MB MB MB MB MB MB
Thuyết minh cơng nghệ
Nước thải phát sinh từ các cơng đoạn sản xuất (khơng cịn khả năng tái sử dụng) cùng với nước thải sinh hoạt (sau khi qua bể tự hoại) được thu gom vào bể điều hịa. Bể điều hịa được chia thành hai ngăn, một ngăn chứa nước thải từ phân xưởng xeo và ngăn cịn lại chứa nước thải của phân xưởng bột. Một phần nước thải từ phân xưởng xeo giấy được sử dụng để pha lỗng dung dịch bột tại phân xưởng bột. Phần nước thải cịn lại từ ngăn hai được bơm về trạm xử lý nước thải. Trạm xử lý nước thải bao gồm ba cơng đoạn chính: cơng đoạn tách bột giấy sợi dài, cơng đoạn tuyển nổi, và cơng đoạn xử lý sinh học.
Cơng đoạn tách bột giấy sợi dài bằng sàng nghiêng. Từ bể điều hịa, nước thải được bơm đến 02 sàng nghiêng (cĩ kích thước lỗ 0,65 mm) nhằm tách cặn cĩ kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,65 mm (chứa bột giấy sợi dài). Phần bột nằm trên sàng nghiêng chảy theo máng thu đến máy ép vít tải để tách nước và tái sử dụng bột giấy. Phần nước qua sàng tập trung vào ngăn chứa và được bơm sang bể tuyển nổi.
Quá trình tuyển nổi kết hợp keo tụ với áp dụng bể tuyển nổi siêu nơng: Nước thải cĩ lẫn bột giấy sợi ngắn qua sàng nghiêng và nước thải từ máy ép vít tải tập trung vào ngăn chứa, sau đĩ được bơm đến hệ thống tuyển nổi siêu nơng để tách bột giấy sợi ngắn. Trước khi đi vào bể tuyển nổi siêu nơng, nước thải được châm hĩa chất (phèn nhơm và polymer) và hỗn hợp nước và hố chất được bơm vào thiết bị tạo áp (khí nén) và đi vào bể tuyển nổi. Quá trình tuyển nổi kết hợp keo tụ cho hiệu quả loại bỏ SS đến 90%. Váng và bơng bùn trong bể tuyển nổi được hệ thống gạt thu về ống đứng trung tâm, sau đĩ đưa sang bể chứa bùn. Phần nước qua xử lý tuyển nổi chảy vào bể chứa trung gian, tại đây một phần nước thải được bơm đến phân xưởng bột để tái sử dụng, phần cịn lại chảy vào cụm xử lý sinh học.
Quá trình xử lý sinh học: Nước sau khi xử lý tuyển nổi được bơm vào bể kỵ khí ba ngăn (cĩ lắp hệ thống cánh khuấy) nhằm loại bỏ chất hữu cơ (BOD5). Tại đây dung dịch NaOH và dinh dưỡng được bổ sung nhằm đảm bảo pH duy trì trong khoảng 7,5-8,0, đồng thời bổ sung dinh dưỡng cho phát triển của vi sinh vật. Khí biogas sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí được quạt hút dẫn đến thiết bị hấp thụ khí để loại bỏ khí H2S, NH3, hơi nước, ... Khí CH4 cịn lại được dẫn sang khu vực lị hơi để đốt cấp nhiệt cho lị hơi. Trong bể kỵ khí, bùn lắng tại ngăn thứ ba được bơm tuần hồn về ngăn 1 và ngăn 2 để bổ sung lượng bùn.
Nước thải sau bể kỵ khí được bơm qua bể bùn hoạt tính hiếu khí, trong điều kiện thổi khí liên tục, vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trạng thái lơ lửng (bùn hoạt tính) khống hĩa các hợp chất hữu cơ cĩ trong nước thải thành CO2 và nước. Sau bể bùn hoạt tính hiếu khí, nước thải tự chảy sang bể lắng để tách bơng bùn sinh học. Một phần bùn lắng được tuần hồn về bể sinh học hiếu khí, phần cịn lại đưa về bể chứa bùn.
Nước sau lắng tự chảy sang bể chứa nước trung gian, từ đây một phần nước được bơm tuần hồn tái sử dụng để rửa lưới của các máy xeo giấy hoặc bơm vào bể lọc áp lực (cát và than hoạt tính) để loại bỏ các cặn lơ lửng và chất hữu cơ khĩ phân huỷ sinh học cịn lại sau quá trình xử lý sinh học trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Nước thải sau xử lý đạt QCVN 12:2008/BTNMT, cột B1.
Lượng bùn phát sinh từ cơng đoạn tuyển nổi và sinh học được đưa về bể chứa bùn. Bùn sau khi ổn định được bơm lên máy ép bùn để tách nước. Polymer (cation) được sử dụng để tăng hiệu quả tách nước của bùn. Nước từ hệ thống lý bùn được tuần hồn về hố thu.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải Ưu điểm:
Hệ thống xử lý thải của Cơng ty SXG&BG 02 được thiết kế nhằm đạt QCVN 12:2008/BTNMT, cột B1. Hệ thống xử lý nước thải tương đối hồn chỉnh với các ưu điểm sau:
- Hệ thống xử lý áp dụng thiết bị lọc (sàng nghiêng) để tách bột giấy sợi dài và bể tuyển nổi siêu nơng để thu hồi bột sợi ngắn. Cả hai quá trình được áp dụng để giảm tải lượng chất chất hữu cơ và trở ngại đối với cơng trình sinh học phía sau. Với nồng độ BOD5 cao trong đầu vào quá trình xử lý sinh học kỵ khí và hiếu khí được áp dụng nhằm loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và độ màu. Quá trình xử lý bậc ba với bể lọc than hoạt tính nhằm loại bỏ triệt để SS, độ màu và CODtrong nước thải là hồn tồn phù hợp.
-
90%, khí sinh học được tận dụng triệt để cấp nhiệt cho lị hơi.
- Hệ thống được đầu tư với chi phí cao do hệ thống đã được nâng cấp và cải tạo nhiều lần. Tổng mức đầu tư là 5,42 tỷ VNĐ, tương đương 7,5 triệu VNĐ/ m3 nước thải. Chi phí vận hành ở mức trung bình (14.240 VNĐ/m3
nước thải).
- Tổ vận hành hệ thống xử lý nước thải được đào tạo về chuyên ngành cơng nghệ mơi trường nên cơng tác vận hành của hệ thống được đảm bảo.
Nhược điểm:
- Bể kỵ khí ba ngăn cho hiệu quả xử lý thấp hơn so với UASB, EGSB, IC do tiếp xúc giữa bùn và nước thải khơng hiệu quả, và quá trình tách khí khơng đảm bảo.
- Bể lọc áp lực cho hiệu quả xử lý SS, độ màu khơng đáng kể.
- Hệ thống xử lý khơng cĩ bể tiếp xúc vì thế chỉ tiêu coliform trong nước thải sau xử lý sẽ khơng đảm bảo đạt được quy chuẩn.
Giải pháp nâng cao hiệu quả cơng trình xử lý nước thải của Cơng ty SXG&BG 02
- Cĩ thể cải tạo bể kỵ khí 3 ngăn thành bể lọc kỵ khí để nâng cao hiệu quả quá trình xử lý sinh học kỵ khí;
- Do bể lọc áp lực cĩ hiệu quả xử lý SS, độ màu khơng đáng kể, do đĩ trong cơng nghệ xử lý nước thải khơng cần thiết lắp đặt cơng trình này để giảm chi phí;
- Xây dựng thêm bể khử trùng để xử lý triệt để vi sinh gây bệnh trong nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Đặc tính kỹ thuật của các cơng trình xử lý và các thiết bị chính
Bảng 4.9 Thơng số thiết kế các cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty SXG&BG 02 Cơng trình đơn vị Kích thước (DxRxH) hay (RxH) (m) Thể tích (m3) SL Tlưu (giờ) Thiết kế Thực tế Bể tập trung 1,35 x 56 x 3,4 234 1 7,5 16,1 Sàng nghiêng (tách sơ sợi) 2,9 x 2,9 - 1 - -
Bể chứa nước sau
tuyển nổi 3,4 x 6,08 x 2,36 43 1 1,4 2,9
Bể tuyến nổi siêu nơng H = 0,56m; D = 5,54 11 1 0,4 0,8 Bể chứa nước 3,45 x 6,08 x 2,45 45 1 1,4 3,1 Bể kỵ khí ba ngăn 4,8 x 10,8 x 6,8 337 1 10,8 23,1 Bể bùn hoạt tính hiếu khí 4 x 6 x 6 137 1 4,4 9,4 Bể lắng H=3,3 m ; D = 5m 59 1 1,9 4,0 Bể trung gian 2 x 2 x2 7 1 0,2 0,5 Bồn lọc áp lực H=2,5 m ; D = 1m 13 2 0,4 0,9 Bể bể chứa bùn 4,16 x 4,08 x 2,7 41 1 1,3 2,8
Tổng thời gian xử lý của tồn quy trình theo thiết kế: 30 giờ Tổng thời gian xử lý của tồn quy trình theo thực tế: 64 giờ Tổng diện tích sử dụng: 273 m2
Ghi chú: Tất cả các cơng trình đơn vị đều được xây dựng bằng bê tơng cốt thép, trừ sang nghiêng, bể tuyển nổi siêu nơng và bồn lọc áp lực được cấu tạo bằng thép CT3
Bảng 4.10 Thơng số kỹ thuật các thiết bị của hệ thống xử lý nước thải Cơng ty SXG&BG02
Thiết bị ĐV SL Xuất xứ Thơng số kỹ thuật Bể tập trung
Bơm nước thải cấp lên sàng nghiêng
Cái 03 TQ Q = 210 m3/h, H = 25-30 m
Cái 01 TQ Q = 210 m3/h, H = 25-30 m
Sàng nghiêng, bể chứa nước sau tuyển nổi
Máy ép bột giấy
trục vít Cái 01 Nhật
Model: SPN400 – PS Vật liệu: Inox Bơm thu hồi nước
sau máy ép bột giấy trục vít
Cái 01 Nhật Q = 60 m3/h, H = 20 m
Bể tuyến nổi siêu nơng Motor khuấy bể
pha polymer Cái 01 Nhật V = 120 vịng/phút
Bơm cấp polymer
vào bể chứa Cái 01
USA/
Nhật Q = 6 m
3
/h, H = 5 m Motor khuấy bể
pha phèn nhơm Cái 01 Nhật V = 120 vịng/phút
Bơm cấp dung dịch phèn vào bể chứa Cái 01 USA/ Nhật Q = 6 m 3/h, H = 5m Bơm cấp nước sạch Cái 01 Ý Q = 20 m 3 /h, H = 25-30m Bơm tuần hồn
nước vào bể tuyển nổi Cái 01 VN- Hungary Q = 220 m 3 /h, H = 25m Máy nén khí Cái 01 ĐL Q = 100 m3/h, H = 20m Motor truyền động trên bể tuyển nổi Cái 01 Nhật V = 20 vịng/phút Motor gạt váng Cái 01 Nhật V = 20 vịng/phút Bơm định lượng phèn nhơm Cái 01 USA/ Nhật Loại bơm màng Q = 10 lít/phút Bơm định lượng polymer Cái 01 USA/ Nhật Loại bơm màng Q = 18,6 lít/phút
Bể chứa nước sau tuyển nổi
Bơm tuần hồn nước vệ sinh máy xeo
Cái 01 Nhật
Model: WS125 - 350 Bơm trục ngang
Q = 160 m3/h, H = 25-30 m Bơm nước vào bể
tuyển nổi Cái 01 Nhật
Bơm trục ngang
Q = 210 m3/h, H = 25-30 m. Bơm nước vào bể
chứa bùn Cái 01 Nhật
Bơm trục ngang: Q = 210 m3/h, H = 25-30 m.
Bể kỵ khí ba ngăn
Bơm nước vào bể
kỵ khí ba ngăn Cái 01
VN-
Hungary Q = 60m
3
Thiết bị ĐV SL Xuất xứ Thơng số kỹ thuật Motor khuấy trong bể kỵ khí ba ngăn Cái 03 Nhật Model: S.F. V = 40 vịng/phút Cái 02 Nhật Model: S.F V = 40 vịng/phút
Quạt hút Cái 03 Nhật Model: SB150HT-R313
V = 1400 vịng/phút Bơm tuần hồn bùn đặt ở ngăn thứ ba Cái 01 VN- Hungary Model: 3K112M4 Q = 60 m3/h, H = 20 m Bơm định lượng
chất dinh dưỡng Cái 01
USA/ Nhật Loại bơm màng Q = 10 lít/phút Bơm định lượng NaOH Cái 01 USA/ Nhật Loại bơm màng Q = 10 lít/phút
Bể bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng
Máy thổi khí Cái 02
Nhật
Model: 3K132M4 Q = 300 m3/h, H = 5 m
Đĩa phân phối khí đĩa 30 Mỹ Φ270 mm
Q = 12 m3/h Bơm nước cấp
vào bể bùn hoạt tính hiếu khí
Cái 01 Ý Q = 60 m3/h, H = 20 m
Bơm định lượng Cái 01 USA/
Nhật
Loại bơm màng Q = 10 lít/phút
Bơm bùn dư Cái 02
Ý
Model: DWO400 Q = 60 m3/h, H = 20 m Bơm nước vào
bồn lọc áp lực Cái 03 Ý Model: XST32-160/30 Q = 60 m3/h, H = 20 m
Máy ép bùn Cái 01 VN Dạng băng tải
Q=3-4 m3/h
Bơm bùn Cái 01 VN-
Hungary
Bơm trục ngang Q=20 m3/h, H = 12 m
Bơm áp Cái 01 Italia Bơm trục ngang
Q = 20 m3/h, H =25m Motor bơm nước
rửa băng tải máy ép bùn Cái 01 VN- Hungary CS: 1/2 HP/380V/50Hz Motor khuấy hỗn hợp bùn - polymer Cái 01 VN- Hungary CS: 10HP/380V/50Hz Motor khuấy bể
pha Polymer Cái 01 Nhật V = 120 vịng/phút
Motor khuấy bể
tạo bơng Cái 01 Nhật V = 40 vịng/phút
Bơm định lượng
Polymer Cái 01 Nhật
Loại: Bơm màng Q = 10 lít/phút Motor khuấy cơ
đặc bùn trong bể chứa bùn
Cái 01 VN-
C. Hiện trạng và quá trình vận hành
Lưu lượng thực tế: 350 (m3/ngày) - Thiết kế: 720 (m3/ngày) Điện năng tiêu thụ thực tế: 45.000 kWh/tháng
Lượng bùn phát sinh thực tế: 100 tấn/tháng
D. Hiệu quả của quá trình xử lý
Kết quả phân tích thực tế từ ba đợt lấy mẫu của hệ thống xử lý được trình bày trong Bảng 4.11.
Bảng 4.11 Thành phần nước thải đầu vào, đầu ra và hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty SXG&BG 02
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào Nồng độ đầu ra Hiệu quả xử lý (%) QCVN 12:2008 Cột B1 pH - 6,2-6,6 7,2-7,9 - 5,5-9 Pt - Co 231-441 3-77 67-99 100 COD mgO2/L 4.530-5.736 30-32 99 200 BOD5 mgO2/L 2.220-2.940 10-13 100 50 SS mg/L 2.240-3.100 15-28 99-100 - SO42- mg/L 96-143 2-7 93-98 - S2- mg/L 1,8-2,2 KPH - - Ntổng mg/L 4,3-22 3,2-5,7 - - Ptổng mg/L 0,5-8,9 1,2-1,7 - -
Ghi chú: “ -”: khơng cĩ giá trị Nguồn: Cơng ty SXG&BG 02 (2011)
E. Chế độ vận hành và bảo trì Lượng hĩa chất sử dụng
Bảng 4.12 Hĩa chất sử dụng cho hệ thống xử lý nước thải Cơng ty SXG&BG 02
Số lượng cơng nhân vận hành: 8 nhân viên. Trong đĩ cĩ 03 nhân viên là cơng nhân trực tiếp vận hành, 04 nhân viên cĩ trình độ trung cấp cao đẳng được đào tạo chuyên ngành mơi trường theo dõi vận hành và khắc phục sự cố trong vận hành và 01 nhân viên cĩ trình độ đại học giám sát tất cả các mảng mơi trường trong nhà máy
Loại Hĩa chất Lượng hĩa chất sử dụng (kg/tháng)
Chất trợ keo tụ Polimer 580
Chất keo tụ Al2(SO4)3.18 H2O 3.000
Tần suất bảo trì
Máy bơm
Hàng ngày
Kiểm tra bơm cĩ đẩy nước lên được hay khơng. Khi máy bơm hoạt động nhưng khơng lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau:
- Nguồn điện cung cấp cĩ bình thường khơng. - Cánh bơm cĩ bị chèn bởi các vật lạ hay khơng;
động cơ máy bơm cĩ bị cháy hay khơng.
- Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ, cũng cần ngừng bơm ngay lập tức để khắc phục sự cố trên. Hàng tuần Đo độ cách điện của bơm. Máy hoạt động được
bình thường khi độ cách điện của nĩ lớn hơn 1MΩ. Hàng tháng
Kiểm tra độ nhạy của bơm, lấy tín hiệu từ cơng tắc phao để điều khiển. Đo lưu lượng bơm và điều chỉnh lại bằng van.
Hàng quý Kiểm tra tổng thể máy.
Hàng năm Kiểm tra tổng thể để bảo dưỡng bơm.
Máy thổi khí
Hàng ngày - Kiểm tra mực dầu