TRƯỜNG *********
BỘ MƠN KHOA ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA
BÁO CÁO MƠN
NHÂP MƠN ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA
Tên đề tài: Tìm hiểu các cơng đoạn trong nhà máy giấy
Giáo viên: *****
Lớp: *****
Thực hiện: Nhóm 4
***
***
****
MỤC LỤC
Đề tài: tìm hiểu các cơng đoạn sản xuất trong nhà máy giấy
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................4
CHƯƠNG 1: CÔNG ĐOẠN NẤU BỘT GIẤY VÀ XỬ LÝ HÓA CHẤT...............5
1.
Nguồn gốc ra đời và Lịch sử phát triển của giấy............................................5
1.1 Khái niệm về giấy.....................................................................................5
1.2 Nguồn gốc của giấy..................................................................................5
1.3 Lịch sử phát triển của giấy........................................................................5
2.
Bột giấy, giấy và phương pháp xử lý.............................................................6
A.
Khái niệm về bột giấy và giấy...................................................................6
2.1 Đặc điểm...................................................................................................6
2.1.1 Phân loại và chuẩn bị nguyên liệu......................................................6
2.1.2 Phân loại bột giấy và phương pháp xử lý...........................................7
2.2 Xuất sứ của bột giấy.................................................................................8
B.
3.
Bột giấy được làm từ đâu..........................................................................9
Quy trình sản xuất và ứng dụng của giấy trong đời sống...............................9
3.1 Sản xuất bột giấy:.....................................................................................9
3.1.1 Gia công nguyên liệu.......................................................................10
3.1.2 Nấu bột.............................................................................................10
3.1.3 Rửa bột.............................................................................................10
3.1.4 Sàng.................................................................................................10
3.1.5 Tẩy trắng..........................................................................................11
3.1.6 Chuẩn bị phối bột liệu......................................................................11
3.1.7 Xeo giấy...........................................................................................12
3.2 Sản xuất giấy..........................................................................................12
4.
Khu Vực Phụ Trợ.........................................................................................13
a.
Ứng dụng của bột giấy trong đời sống và sản xuất.................................14
b.
Ưu điểm của dây chuyền sản xuất bột giấy.............................................14
5.
Một số hệ thống điều khiển tự động hóa nhà máy giấy...............................16
a.
Máy đo độ nghiền bột giấy.....................................................................16
b. thiết bị đo áp suất giấy và bột giấy dạng màng(Thiết Bị Đo Áp Suất Giấy
Và Bột Giấy - Rosemount ™ 2090P)..............................................................17
c.
máy xeo giấy...........................................................................................18
d.
thiết bị cô đặc bột....................................................................................19
e.
Thiết bị sàng lọc giấy..............................................................................19
f.
máy đánh tơi bột giấy.............................................................................20
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG Q TRÌNH SẢN XUẤT..............21
I.
Ngun nhân gây ra ơ nhiễm nguồn nước từ nhà máy giấy.........................21
1.
Khái niệm về ô nhiễm nguồn nước..............................................................21
2.
Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước...................................................21
II.
Cách xử lý nguồn nước gây ô nhiễm từ các nhà máy giấy...........................22
III.
Một số giải pháp kỹ thuật giảm thiểu những vấn đề ô nhiễm khác............25
a.
Giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.....................................................25
b.
Giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí................................................................26
c.
Giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường đất........................................................27
CHƯƠNG 3: CÁN GIẤY VÀ THÀNH PHẨM......................................................28
1.
Phương pháp cán giấy.................................................................................28
1.1 Tổng quan một số kỹ thuật cán giấy.......................................................28
1.2 Các kỹ thuật cán giấy..............................................................................28
1.2.1.
Cán mờ.........................................................................................28
1.2.2.
Cán bóng.......................................................................................29
1.2.3.
Cán màng nhiệt.............................................................................29
1.2.4.
Cán màng nước.............................................................................30
2.
Thành phẩm.................................................................................................31
3.
Những lợi ích chính mang lại từ tự động hóa cơng nghiệp..........................32
KẾT LUẬN.............................................................................................................34
TƯ LIỆU THAM KHẢO........................................................................................36
LỜI MỞ ĐẦU
Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời. Thành phần
chính của giấy là xenluloza, một loại polyme mạch thẳng và dài có trong gỗ, bơng
và các loại cây khác. Trong gỗ, xenlulo bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là
polyme. Để tách xenluloza ra khỏi mạng polyme đó người ta phải sử dụng phương
pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học.
Ngành cơng nghiệp sản xuất giấy và bột giấy là một trong những ngành rất quan
trọng đối với chiến lược phát triển kinh tế, xã hội của các quốc gia. Mặc dù khơng
phải là ngành đóng góp lớn cho thu nhập quốc dân nhưng lại cung cấp sản phẩm
thiết yếu phục vụ phát triển giáo dục, văn hoá xã hội và nhiều ngành công nghiệp
khác tuy nhiên công nghiệp giấy được coi là một trong những ngành mũi nhọn góp
phần xóa đói giảm nghèo, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, phát triển kinh tế vùng sâu
vùng xa. Bên cạnh những ảnh hưởng tích cực mà ngành sản xuất giấy mang lại, với
đặc điểm của ngành công nghiệp này là sử dụng nhiều năng lượng, nguyên nhiên
liệu và hóa chất, có khả năng phát thải độc hại.Đây cũng là một trong những ngành
sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể. Thời gian gần đây, các vấn đề bức xúc,
nổi cộm về ô nhiễm môi trường xảy ra dưới nhiều hình thức, quy mơ và mức độ
khác nhau, nhiều vụ việc vi phạm kéo dài, gây hiệu quả nghiêm trọng đến môi
trường và sức khỏe của người dân, chất lượng môi trường tiếp tục bị xuống cấp ở
nhiều nơi, nhiều điểm nóng về mơi trường đã và đang ảnh hưởng tiêu cực đến các
khu vực dân cư. Vì vậy, việc dự báo đánh giá các tác động môi trường trong sản
xuất giấy, bột giấy và đề xuất giải pháp quản lý là việc làm cần thiết trong quản lý
và phát triển doanh nghiệp
Cùng với sự phát triển ngành công nghiệp giấy đó là chất lượng mơi trường bị suy
giảm nặng nề, tình trạng ơ nhiễm ngày càng cấp bách và nghiêm trọng. Công nghệ
sản xuất giấy là một trong những ngành sản xuất gây ô nhiễm môi trường đáng kể.
Vấn đề ô nhiễm môi trường trong ngành giấy gồm nước thải, khí thải, chất thải rắn,
đặc biệt là nước thải đang là một trong những vấn đề đang được thu hút sự quan tâm
đặc biệt các cơ quan chức năng, bởi những tác động có hại của nó đến đời sống, sức
khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái.
Xuất phát từ những thực tiễn trên nhóm em chon đề tài “Tìm hiểu các cơng đoạn
sản xuất trong nhà máy giấy”làm báo cáo chuyên đề kết thúc môn học
CHƯƠNG 1: CÔNG ĐOẠN NẤU BỘT GIẤY VÀ XỬ LÝ HÓA CHẤT
1.
Nguồn gốc ra đời và Lịch sử phát triển của giấy.
Trước khi xuất hiện các loại giấy như bây giờ, con người đã ghi chép các sự
kiện bằng các hình vẽ trong hang động, khắc lên tấm bia bằng đất sét. Và sau đó
nữa là dùng da để lưu trữ, sử dụng giấy cối và ghi chép lên các thanh tre.Vậy giấy là
gì và chúng xuất hiện từ đâu.
1.1 Khái niệm về giấy
Giấy là một loại vật liệu mỏng được làm từ chất xơ dày từ vài trăm µm cho
đến vài cm, thường có nguồn gốc thực vật, và được tạo thành mạng lưới bởi lực liên
kết hiđrô không có chất kết dính. Trên ngun tắc giấy được sản xuất từ bột gỗ hay
bột giấy
1.2 Nguồn gốc của giấy
Ngày nay chúng ta đã quá quen với những loại giấy nhưng đã bao giờ các
bạn thắc mắc liệu giấy được làm từ đâu và được làm từ chất liệu gì hay chưa? Vậy
các bạn hãy cùng nhóm mình tìm hiểu về nó nhé.
Cho đến năm 105, Thái Luân (người Trung Quốc) lấy bên trong vỏ thân cây
dâu tằm và xơ cây tre đem trộn với nước rồi giã nát với dụng cụ bằng gỗ, xong ông
đổ hỗn hợp lên tấm vải căng phẳng và trải mỏng rồi để ráo nước. Khi đã khơ, Thái
Ln khám phá ra rằng có thể viết lên dễ dàng mà lại nhẹ nhàng. Cho dù Thái Luân
phát minh ra giấy sớm, nhưng phải hàng ngàn năm sau người ta mới sản xuất giấy
cho khắp Âu Á và kể từ đó về sau giấy được sử dụng rộng rãi và du nhập ra các
nước khác.Theo thời gian, các công nghệ sản xuất bột giấy dần được cải tiến. Nhiều
chất liệu ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và bảo vệ môi trường.
1.3
Lịch sử phát triển của giấy
Từ xưa, khi những máy móc hiện
đại chưa ra đời, giấy được làm hồn
tồn bằng phương pháp thủ công
Người Trung Quốc cổ đã chế tạo ra
giấy qua các công đoạn sản xuất như
sau:
- Thu nhập ngun liệu thơ
-Đun nóng
-Cán mỏng
-Ép nước
Ngày nay, để tạo ra những tờ giấy chất
lượng địi hỏi cơng nghệ hiện đại và
những quy trình sản xuất với độ chính
xác cao.
1. Làm bột giấy. Đầu tiên là giai
đoạn chuyển các khúc gỗ thành bột gỗ từ
2 quá trình xử lý cơ học và xử lý hóa
học.
2. Thêmchất phụ gia Bột giấy sau đó
trải qua một q trình đập, ép và chịu tác
động dưới máy đập.
-Phơi khơ.
2.
3.
Từ bột giấy tạo thành giấy.
4.
Hồn thiện.
Bột giấy, giấy và phương pháp xử lý
Có 2 nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất giấy cơng nghiệp đó là gỗ và
giấy tái chế. Mỗi loại lại được sản xuất và chế tạo theo quy trình riêng.
Gỗ được lấy từ thân của các loại cây, tách vỏ trước khi tiến hành các cơng đoạn tiếp
theo. Lõi gỗ sau đó được nghiền thật nhỏ và tẩy rửa thật sạch sẽ. Phần lõi này trộn với
nước và một số chất chuyên dụng tạo thành một hỗn hợp riêng biệt.
Giấy tái chế là các loại giấy cũng được chế tạo từ gỗ và đã qua sử dụng nhiều
lần. Giấy được thu mua và đem về nhà máy nghiền nhỏ thành bột. Sử dụng các chất
tẩy rửa để tẩy sạch mực và các vết bẩn trên trang giấy sau đó cũng lại trộn với nước.
Cho thêm chất chuyên dụng để tạo thành hỗn hợp như áp dụng với nguyên liệu gỗ.
A.
Khái niệm về bột giấy và giấy.
Bột giấy là vật liệu dạng xơ sợi, được chế biến từ các loại nguyên liệu thực vật, với
mục đích chủ yếu nhằm sản xuất ra giấy. Từ đó ứng dụng vào các mục đích như làm
giấy viết, giấy in, bao bì đựng,...
Giấy là một sản phẩm của ngành công nghiêp giấy - là một loại vật liệu được làm từ
chất xơ dày từ vài mm cho đến vài cm, thường có nguồn gốc thực vật, và được tạo
thành mạng lưới bởi lực liên kết hiđrô không có chất kết dính. Thơng thường giấy
được sử dụng dưới dạng những lớp mỏng nhưng cũng có thể dùng để tạo hình các vật
lớn
2.1
Đặc điểm
Thành phần chính của giấy là xenlulozơ có trong gỗ, bông và các loại cây khác.
Tuy nhiên, chất xenlulozơ ở trong gỗ bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là
polyme.
Để tách xenlulozơ ra khỏi mạng polyme, nhà sản xuất phải băm gỗ thành các
mẩu vụn rồi nghiền ướt các mẩu vụn này thành bột nhão.
Tiếp đó, bột giấy được rót qua sàng bằng lưới kim loại, nước sẽ chảy đi còn các
sợi xenlulozơ liên kết với nhau thành tấm giấy thô. Tấm giấy thô này được đưa qua
nhiều trục lăn để sấy khô, ép phẳng và xử lý tạo thành phẩm thích hợp với yêu cầu sử
dụng
Các loại bột giấy, phân loại bột giấy
Bột giấy được phân loại theo nhiều cách, nhiều phương pháp khác nhau. Tuy
nhiên có 3 cách phổ biến như sau: Theo nguyên liệu: Bột giấy từ gỗ và bột giấy phi
gỗ; Theo phương pháp chế biến: cơ học, hóa học, bán cơ học; Theo bước thực hiện: đã
tẩy trắng và chưa tẩy trắng
2.1.1
Phân loại và chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu thường được sử dụng là tre, các loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu
hoặc tái chế. Trường hợp là gỗ thì sau khi đã cân trọng lượng, gỗ xếp đống trong sân
chứa và sau đó được mang đi cắt thành mảnh. Với loại tre mỏng thì dùng máy cắt
mảnh 3 lưỡi, cịn với loại gỗ/tre dày hơn thì dùng máy cắt đũa dao 6 lưỡi. Kích cỡ của
mảnh được tạo ra là từ 15 - 35mm các mảnh quá to và quá nhỏ sẽ được loại ra. Mảnh
có kích cỡ phù hợp sẽ chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy. Khi sử dụng các ngun
liệu thơ như giấy thải, thì giấy thải sẽ được sàng lọc để tách các loại tạp chất như vải
sợi, nhựa, giấy sáp hoặc giấy có cán phủ. Các tạp chất này sẽ được thải ra như chất
thải rắn và phần nguyên liệu còn lại sẽ được chuyển đến công đoạn sản xuất bột giấy
Bột giấy từ gỗ : loại được làm ra từ nguyên vật liệu gỗ. tùy đặc tính của mỗi
loại gỗ mà lại được phân thành các loại bột không giống nhau như :
Bột nhu mộc (gỗ mềm) : được làm ra từ nguyên vật liệu cây nhu mộc ( gỗ lá
kim) như tùng, bách, thông ...
Bột gỗ cứng : được làm ra từ nguyên vật liệu cây gỗ cứng ( gỗ lá rộng ) như
bạch đàn, bạch dương, dương liễu ...
Bột giấy phi gỗ : được làm ra từ các loại nguyên vật liệu không phải thân gỗ
như các loại tre, nứa ; bã mía ; các loại cỏ ( lau , sậy ... ) ; nguyên vật liệu ngành dệt
( bông, lanh, gai ... ) ; các loại bì cây ( đay, dâu ... ) , các phụ phẩm của cây thức ăn
( rơm, rạ ... ) .
2.1.2
Phân loại bột giấy và phương pháp xử lý
Bột giấy hóa học: được làm ra bằng giải pháp loại khỏi nguyên vật liệu các
thành phần không phải là xenluylô bằng tiến trình nấu ngun vật liệu với các loại
chất hóa học sự khác nhau.
Bột giấy bán hóa học: được làm ra bằng phương pháp loại một phần các thành
phần không phải xenluylô đi ra khỏi nguyên vật liệu bằng tiến trình xử lí hóa học.
Bột giấy sunphít: loại bột giấy hóa học được làm ra bằng cách nấu nguyên vật
liệu với dung dịch muối bisunphit trong đôi môi trường axit.
Bột giấy sunphit tính trung tính: được làm ra bằng cách nấu nguyên vật liệu với
dung dịch có chứa hầu hết là muối monosunphit.
Bột giấy sunphat: sản xuất bằng tiến trình nấu nguyên vật liệu với dung dịch có
chứa hydroxit natri ( NaOH ) , sunphua natri ( na2s ) , và các hợp chất phụ gia khác
trong đôi môi trường kiềm.
Bột giấy kraft: còn được xem là là một dạng của bột giấy sunphat, có độ bền bỉ
cơ học cao thường được dùng làm các loại giấy kraft.
Bột giấy kiềm: Được sản xuất bằng tiến trình nấu nguyên vật liệu với dung
dịch chỉ có chứa hydroxit natri ( NaOH ) .
Bột giấy cơ học: được chế tạo từ triệt để bằng các tiến trình cơ học ( nghiền,
mài ) , từ các loại nguyên vật liệu sự khác nhau, tuy nhiên hầu hết là gỗ.
Bột giấy nhiệt cơ: các mảnh gỗ được giải quyết bằng hơi trước thời điểm nghiền trong
hoàn cảnh nhiệt độ và áp suất tương xứng, khoảng thời gian nghiền kế tiếp được làm
trong áp suất thường.
Bột giấy hóa nhiệt cơ: chế biến bằng cách hóa nhiệt cơ – các mảnh gỗ được
giải quyết trước bằng chất hóa học rồi qua tiến trình xử lí cơ học.
Bột giấy dỗ mài : cịn có tên gọi là bột giấy cơ học, chúng được làm ra bằng
cách màu bề ngoài của gỗ trên đá mài.
Bột giấy cơ – sinh học: đồng thời là một dạng bột giấy cơ học, sản xuất từ các
mảnh gỗ đã được giải quyết trước bằng phương pháp sinh học.
Xử lý bằng chất hóa học
Quy trình sản xuất giấy tiếp theo là nấu các mảnh gỗ trong nước sôi từ 12 đến
15 tiếng. Sợi gỗ và Cellulose sẽ được tách ra khỏi phần thân gỗ cứng ban đầu.
Bột
gỗ sau khi nấu đem đi tẩy trắng. Theo nghiên cứu loại bột sử dụng để tẩy trắng khơng
có chứa Clo được sử dụng nhiều hơn do khơng khơng có Chlorine.
Bột gỗ sau khi nghiền bằng máy được đưa qua máy giấy. Trong máy giấy có
chứa thêm dung dịch đậm đặc chảy qua trục lăn. Bên cạnh có dao gắn cố định. Dao có
thể cắt hoặc ép giấy tùy điều chỉnh.
Bột giấy được trộn thêm chất độn bên cạnh sợi Cellulose. Một số chất độn
thông dụng nhất là phấn, cao lanh, Blanc fixe hay tinh bột… Các hoạt chất này là chất
chủ yếu để quyết định độ đục, độ mờ, độ trong, độ bóng, độ mịn của giấy. Những loại
giấy sử dụng cho việc in ấn hay còn gọi là giấy bristol thường sẽ bóng hơn các loại
giấy khác nhờ được trộn thêm nhiều tinh bột.
2.2 Xuất sứ của bột giấy
Đầu tiên là giai đoạn chuyển các khúc gỗ thành bột gỗ từ 2 quá trình xử lý cơ
học và xử lý hóa học.
Trong q trình xử lý cơ học, những khúc gỗ trước tiên sẽ được tách vỏ bằng
máy mài, sau đó chuyển đến máy nghiền để nghiền thành bột gỗ bằng cách nén nó
giữa những tấm quay lớn. Bột gỗ sau đó được lọc để loại bỏ đi các vật thể lạ.
Cịn đối với q trình xử lý hóa học, gỗ vụn nghiền từ các khúc gỗ bóc vỏ được
đem nấu trong dung dịch hóa học, q trình này thường thực hiện trong các thùng lớn.
Khi đun sôi gỗ vụn ở áp suất cao trong dung dịch natri hydroxit và natri sunfua, chúng
sẽ hòa tan thành bột giấy trong dung dịch. Bột giấy sau đó được đưa qua bộ lọc trước
khi chuyển sang máy làm giấy, có thể thêm vào chất tẩy hoặc chất tạo màu trong giai
đoạn này.
B.
Bột giấy được làm từ đâu
Trước đó, bột giấy được sản xuất từ sợi của các vỏ cây hay sợi bơng cho tới khi
tình trạng thiếu bơng xuất hiện. Địi hỏi phải tìm kiếm các nguyên liệu khác thay thế
chúng.
Sau đó, người ta tìm ra được gỗ là vật liệu thay thế hồn hảo cho sợi bơng. Hơn
nữa, bột giấy làm từ gỗ cịn sở hữu những đặc tính ưu việt để cho ra các thành phẩm
giấy chất lượng cao.
Một số loại cây được lấy gỗ để sản xuất bột giấy như vân sam, Linh sam,
Thơng, Sồi, Dương, Cáng lị (Cây bulơ), Bạch đàn…
Nhưng liệu tài ngun gỗ có thể đáp ứng được dài lâu khi mà nhu cầu tiêu thụ
giấy ngày càng tăng cao. Trong khi đó suy thối tài nguyên rừng lại đang là thực trạng
chung của cả Việt Nam và thế giới.
Đó là lí do người ta đang tìm kiếm các nguyên liệu thay thế cho gỗ mà không
gây hại môi trường. Ngày nay, công nghệ phát triển, bột giấy có thể được làm từ các
loại giấy tái chế (đã qua sử dụng ) hoặc các vật liệu phi gỗ như bã mía, cỏ lau, sậy, tre,
nứa, rơm, rạ….
3.
Quy trình sản xuất và ứng dụng của giấy trong đời sống
Q trình sản xuất giấy trong cơng nghiệp.
Giấy có thế sản xuất thủ cơng hay bằng máy không phụ thuộc vào sợi dùng làm
nguyên liệu. Thành phần chính của giấy là các sợi cellulose. Trước tiên tinh bột, nhựa
cây và các thành phần khác của cây được tách ra khỏi cellulose. Sau khi tách ra,
cellulose được pha loãng trong nước và giã thành sợi. Khi chế bột này (khoảng 95% là
nước) lên một cái rây, phần lớn nước chảy thoát đi. Rây phải được lắc đều, các sợi sẽ
nằm chồng lên nhau và tạo thành một tầm giấy. Nếu trên lưới rây có làm một hình
mẫu, sợi sẽ nằm chồng ở các chỗ đó ít hơn và khi soi tấm giấy trước ánh sáng có thể
nhận thấy được hình chìm trên giấy.
Máy sản xuất giấy. Giấy được tạo thành tấm trên máy sản xuất giấy. Dung dịch bột
giấy (99% là nước) sau khi đuợc làm sạch nhiều lẫn chảy lên luới của máy lưới dài.
Trên lưới này phần lớn nước chảy thoát đi và cấu trúc của tờ giấy bắt đầu thành hình.
Bên dưới lưới có đặt máy hút nước để giúp thoát nước. Giấy sản xuất cơng nghiệp có
hai mặt: mặt lưới và mặt láng. Các sợi giấy hầu như đều hướng về một chiều: chiều
chạy của lưới. Sau đó giấy được ép rồi đưa qua phần sấy tiếp theo là đuợc ép láng và
cuộn tròn.
3.1 Sản xuất bột giấy:
Yêu câu đâu tiên là nguyên liệu phải có tinh chất sợi, có khả năng liên kết tốt như
các loại gỗ, rơm, bã mía, lanh, lá dứa dại.,... Các loại nguyên liệu tập trung về nhà
máy được phân loại, rửa sạch, riêng gỗ phải được bóc vỏ trước khi rửa. Tất cả được
đưa vào máy băm chặt thành từng mảnh, sau đó đưa qua máy sàng để chọn lọc, phân
loại thành từng mảnh dăm có kích cỡ đồng đều để đưa vào xử lý. Dăm gỗ đuợc xử lý
cơ học (mài, nghiền, nấu) hoặc xử lý hoá học (cho hố chất) để tạo thành bột giấy thơ
(chưa tấy). Những mảnh dăm chặt ra chưa nấu ngay sẽ được bảo quản cẩn thận vì
trong kho chứa thường phát sinh hiện tương tự làm nóng làm giảm chất lượng gỗ. Tuỳ
loại nguyên liệu và mục đích sản xuất giấy người ta quy định thời gian nấu, nhiệt độ
nấu và các loại hố chất phụ trợ. Cơng đoạn này rất quan trọng vì nó quyết định chất
lượng giây sau này. Gỗ làm giấy tốt nhất là loại gỗ khoàng 3-4 năm tuối. Nếu gỗ già
q thì tốn hố chất và khó xử lý. Gỗ non quá sẽ hao và chất luợng kém. Các mảnh gổ
được đưa nấu chín nhưng vẫn cịn ngun dạng sẽ được phóng ra bể chứa với áp lực
lớn làm chúng tan ra thành bột. Bột này sẽ được rửa sach, sàng lọc, tẩy trắng rối
chuyển đến máy nghiền, phối trộn phụ gia để làm tăng độ liên kết sợi. Tùy theo yêu
cầu sử dụng mà bột giấy sẽ đuợc tẩy trắng nhiều hay ít để vừa đảm bảo giá thành, vừa
đảm bào yêu câu kỹ thuật của bột giấy. Cuối cùng là giai đoạn pha loãng đê đưa qua
mnáy xeo cán thành giây
3.1.1
Gia công nguyên liệu
Từ nguyên liệu ban đầu là gỗ, trải qua 2 quá trình xử lý cơ học và xử lý hóa
học để tạo ra bột gỗ.
3.1.2
Nấu bột
Gỗ thường gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ, và 20-30% lignin.
Lignin là một hợp chất hóa học liên kết các xơ với nhau. Các xơ được tách ra khỏi
lignin bằng cách nấu với hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu. Quá trình
nấu được thực hiện theo mẻ với kiềm NaOH và hơi nước. Lượng NaOH được sử dụng
khoảng 10-14% của nguyên liệu thơ .Một mẻ nấu được hồn tất sau khoảng 8 giờ và
trong khoảng thời gian đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu. Trong quá trình nấu
phải duy trì tỉ lệ rắn /lỏng nằm trong khoảng 1:3 đến 1:4. Sau nấu, các chất nằm trong
nồi nấu được xả ra nhờ áp suất đi vào tháp phóng. Bột thường được chuyển qua các
sàng để tách mấu trước khi rửa . Thông thường, thời gian nấu từ 12– 15 tiếng
3.1.3
Rửa bột
Trong q trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước. Dịch
đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến q trình thu
hồi hóa chất Dịch này bao gồm các hợp chất chứa Natri và lignin cùng các sản phẩm
phân hủy hydratcacbon – axit hữu cơ. Công đoạn rửa bột thường phải sử dụng nhiều
nước sạch vì thế Bột được rửa trong các bể rửa. Quá trình rửa này kéo dài khoảng 5-6
giờ.
3.1.4
Sàng
Bột sau khi rửa thường có chứa tạp chất là cát và một số mảnh chưa được nấu.
Tạp chất này được loại bỏ bằng cách sàng và làm sạch li tâm. Phần tạp chất tách loại
từ quá trình sàng bột khi sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được tái chế làm giấy bao bì
(khơng tẩy trắng). Phần tạp chất loại ra từ thiết bị làm sạch li tâm thường bị thải bỏ.
Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% sẽ được làm đặc tới khoảng 4% để chuyển
sang bước tiếp theo là tẩy trắng. Phần nước lọc được tạo ra trong quá trình làm đặc sẽ
được thu hồi và tái sử dụng cho quá trình rửa bột. Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì
sẽ không cần tẩy trắng và được chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo.
3.1.5
Tẩy trắng
Công đoạn tẩy trắng được thực hiện nhằm đạt được độ sáng và độ trắng cho bột
giấy. Công đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng các hóa chất. Loại và lượng
hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sẽ được sản xuất từ bột giấy đó.
Trường hợp sản phẩm là giấy viết hoặc giấy in thì cơng đoạn tẩy trắng được
thực hiện theo 3 bước, trước mỗi bước bột đều được rửa kỹ. Trong quá trình này,
lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ cũng bị phân hủy phần nào và
độ dai của giấy cũng giảm đi. Các hóa chất dùng cho loại tẩy này là clo, dioxit clo,
hypoclo và hydroxide natri. 3 bước tẩy trắng bột truyền thống là:
Bước 1: Clo hóa bột giấy bằng khí clo, khí này sẽ phản ứng với lignin để tạo ra
các hợp chất tan trong nước hoặc tan trong môi trường kiềm.
Bước 2: Lignin đã oxi hóa được loại bỏ bằng cách hòa tan trong dung dịch
kiềm.
Bước 3: Đây là giai đoạn tẩy trắng thực sự khi bột được tẩy trắng bằng dung
dịch hypochlorite.
Sau tẩy trắng, bột sẽ được rửa bằng nước sạch và nước trắng (thu hồi từ máy
xeo). Nước rửa từ q trình tẩy trắng có chứa chlorolignates và clo dư và, do vậy,
không thể tái sử dụng trực tiếp được. Vì thế nước này sẽ được trộn với nước tuần hồn
từ các cơng đoạn khác và tái sử dụng cho quá trình rửa bột giấy. Hiện nay, việc nghiên
cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng các hóa chất tẩy trắng thân thiện với mơi
trường như peroxide đã được triển khai áp dụng thành công tại một số doanh nghiệp
trong nước
3.1.6
Chuẩn bị phối bột liệu
Bột giấy đã tẩy trắng sẽ được trộn với các loại bột khác từ giấy phế liệu hoặc
bột nhập khẩu. Sự pha trộn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại giấy cần sản
xuất. Hỗn hợp bột được trộn với chất phụ gia và chất độn trong bồn trộn. Thơng
thường, các hóa chất dùng để trộn là nhựa thông, phèn, bột đá, thuốc nhuộm (tùy
chọn), chất tăng trắng quang học và chất kết dính… gồm các bước sau:
Trộn bột giấy và chất phụ gia để tạo ra dịch bột đồng nhất và liên tục.
Nghiền đĩa để tạo ra được chất lượng mong muốn cho loại giấy cần sản xuất.
Hồ (để cải thiện cảm giác và khả năng in cho giấy) và tạo màu (pigments, chất
màu và chất độn) để đạt được thông số chất lượng như mong muốn
3.1.7
Xeo giấy
Bột giấy đã trộn lại được làm sạch bằng phương pháp ly tâm để loại bỏ chất
phụ gia thừa và tạp chất, được cấp vào máy xeo thông qua hộp đầu. Máy xeo tiến hành
theo 3 bước:
Bước tách nước trọng lực và chân không (phần lưới)
Bước tách nước cơ học (phần cuốn ép)
Bước sấy bằng nhiệt (các máy sấy hơi gián tiếp) Ở phần lưới của máy xeo, quá
trình tách nước khỏi bột diễn ra do tác dụng của trọng lực và chân không. Nước từ mắt
lưới được thu vào hố thu bằng máy bơm cánh quạt và liên tục được tuần hồn để pha
lỗng bột tại máy rửa ly tâm. Ở một số máy xeo, lưới được rửa liên tục bằng cách
phun nước sạch. Nước được thu gom và xơ được thu hồi từ đó nhờ biện pháp tuyển
nổi khí (DAF). Nước trong từ q trình tuyển nổi khí DAF, cịn gọi là nước trắng,
được tuần hoàn cho nhiều điểm tiêu thụ khác nhau. Các nhà máy khơng có DAF thì sẽ
hoặc thải bỏ nước rửa lưới ra cống thải hoặc tuần hoàn một phần sử dụng cho quá
trình rửa bột. Sau phần lưới là phần cắt biên để có được độ rộng như ý. Phần biên cắt
đi của tấm bột giấy rơi xuống một hố dài dưới lưới và được tuần hoàn vào bể trước
máy xeo Ở cuối của phần lưới máy xeo, độ đồng đều của bột tăng đến khoảng 20%.
Người ta tiếp tục tách nước bằng cuộn ép để tăng độ đồng đều lên khoảng 50%. Cuối
cùng, giấy được làm khô bằng máy sấy hơi gián tiếp đạt khoảng 94% độ cứng và được
cuốn thành từng cuộn thành phẩm
3.2 Sản xuất giấy
Khi bột được cán thành giấy, trên lưới xeo sẽ hình thành những băng giấy uớt, sau
đó được ép, sấy hoặc qua một sô công đoạn xử lý bề mặt để cho ra những sản phẩm
giấy khác nhau. Cuối cùng là khâu hoàn thành. Giấy được cắt thành cuộn hoặc tờ rồi
đem nhập kho hoặc chờ xuất xuởng. Khi sử dụng chúng ta sẽ thấy có nhiều loại giấy
với độ bền, độ bóng. độ trắng khác nhau. Điều đó phụ thuộc vào ngun liệu gỗ, hố
chất tẩy trắng và kỹ thuật gia cơng. Gỗ có sợi cellulose càng dài thì độ bên càng cao.
Độ trắng của giấy phụ thuộc vào độ chín của bột và tỷ lệ hố chất. Riêng độ bóng của
giấy thì phải thêm cơng đoạn cán bóng hoặc dùng hố chất trắng bề mặt. Tuỳ mục
đích sử dụng mà người ta chọn loại nguyên liệu và công nghệ chế biến phù hợp. Giấy
viết học sinh chỉ cần dùng các loại gỗ có sợi cellulose trung bình như bạch đàn, keo,
bồ đề, nếu dùng giấy trắng bóng quá sẽ có hại cho mắt. Giấy dùng làm lịch, tranh thì
phải dùng giấy couché vừa trắng vừa bóng. Để sản xuất loại giấy này phải dùng loại
gỗ sợi dài như thơng,dó. Giấy làm ra phải tráng qua lượt tráng bề mặt để làm tăng độ
nhẵn và dễ in. Cịn các loại giấy bao gói, bìa các tơng thì chỉ cần dùng nguyên liệu sợi
ngắn như bã mía, rơm, gỗ keo tai tượng.
sơ đồ quy trình tổng quát của quá trình sản xuất giấy
4.
Khu Vực Phụ Trợ
Khu vực phụ trợ bao gồm cấp nước, cấp điện, nồi hơi, hệ thống khí nén, và
mạng phân phối hơi nước.
Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là một ngành sử dụng nhiều nước và việc
cấp nước được đảm bảo bằng cách lấy nước từ mạng cấp nước địa phương hoặc bằng
các giếng khoan của công ty. Có một số trường hợp các cơng ty lấy nước trực tiếp từ
sơng thì khi đó nước cần phải được xử lý trước khi sử dụng vào sản xuất. Mặc dù vây,
nước sử dụng cho nồi hơi phải được xử lý kỹ lưỡng để đảm bảo đáp ứng các u cầu.
Nồi hơi của Việt Nam thường có cơng suất 3-10 tấn/giờ. Các nồi hơi sử dụng than đá
hoặc dầu làm nhiên liệu. Áp suất hơi nước tối đa là 10kg/cm 2 . Hơi nước được dùng
trong các máy sấy và máy xeo có áp suất khoảng 3-4kg/cm 2 và trong các nồi nấu là 68kg/cm 2 . Để sản xuất 1tấn giấy cần từ 150-300 m 2 nước.
Trong các nhà máy giấy và bột giấy, khí nén được dùng cho vận hành máy
xeo, các thiết bị đo, các khâu rửa phun.Các máy nén thường là yếu tố góp phần làm
giảm hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hệ thống phân phối hơi trong các nhà máy giấy thường khá phức tạp. Khói thải
từ nồi hơi được thải ra thơng qua một quạt gió đẩy vào ống khói. Hệ thống kiểm sốt
khói thải như cyclon đa bậc, túi lọc, và ESP có thể được sử dụng để kiểm sốt phát
thải hạt lơ lửng.
Một số nhà máy có các bộ phát điện dùng diesel để đảm bảo các yêu cầu về
điện năng, đề phòng trường hợp mất điện từ lưới điện quốc gia.
a. Ứng dụng của bột giấy trong đời sống và sản xuất
Giấy bất kể thời đại nào, cũng là thứ rất thiết thực trong cuộc sống. Vì thế mà
ngành công nghiệp sản xuất giấy không ngừng cải tiến cả về chất lượng và số lượng
để đáp ứng nhu cầu cao của người sử dụng.
Sản xuất giấy gia dụng như giấy Tissue, khăn giấy, cốc giấy, ly giấy, ống hút
giấy,những sản phẩm xanh thân thiện với môi trường đang là lựa chọn số 1.
Những chiếc cốc nhựa, đồ nhựa dần bị thay thế bởi nguyên liệu giấy. Vì thế cốc
giấy, ly giấy đang dần lên ngôi. Đặc biệt với dịch vụ mua hàng mang đi (take away)
thì vậy dụng làm bằng giấy được nhiều cửa hàng chọn lựa. Do giá thành rẻ, không gây
độc hại cho cả khách hàng và mơi trường.
Bên cạnh đó, khăn giấy dùng để lau mặt, làm sạch tay chân cũng được sản xuất
rộng rãi. Khăn giấy được gói trong túi nhỏ vơ cùng tiện lợi, thuận tiện để mang đi
chơi, đi du lịch,…
Sản xuất giấy cơng nghiệp như giấy giấy bao bì (medium, giấy kraft), giấy
tráng phủ: trong đóng gói hàng vận chuyển, bao giờ người ta cũng ưu tiên dùng vật
liệu bằng giấy để gói, do trọng lượng nhẹ, dễ dàng tái chế mà khơng tạo ra phế phẩm.
Điển hình như các thùng carton bạn vốn quen thuộc.
Trong lĩnh vực văn hoá như giấy in, giấy viết, giấy màu sáng và các loại giấy
khác: giấy là vật liệu không thế thiếu trong ngành công nghiệp in ấn. Từ những thứ
đơn giản như card visit, tem nhãn mác hay sang trọng hơn túi cao cấp, thiệp cưới cầu
kỳ,… người sản xuất luôn ưu tiên dùng giấy. Thử tưởng tượng nếu khơng có bột giấy,
cuộc sống sẽ mất đi cơ hội sử dụng những đồ vật bằng giấy giá rẻ mà vô cùng chất
lượng.
Như thế là những thông tin trên đã điểm qua tất tần tật mọi điều về bột giấy. Từ
quá trình hình thành tới đặc điểm, phân loại cơ bản. Hi vọng bạn đã hiểu hết về
nguyên liệu chính tạo ra giấy để ứng dụng đúng cách, đúng hiệu quả.
b. Ưu điểm của dây chuyền sản xuất bột giấy
Hệ thống tẩy trắng không chứa nguyên tố độc hại clo, hệ thống thiết bị hiện đại
cho sản phẩm chất lượng
Lò thu hồi dịch đen: Dịch đen thải ra sau q trình nấu có chứa lignin, ligno
sulphates, và các hóa chất khác. Các hóa chất này được thu hồi tại khu vực thu hồi hoá
chất và được tái sử dụng cho quá trình sản xuất bột giấy. Đầu tiên, dịch đen được cô
đặc bằng phương pháp bay hơi. Tiếp đó, dịch đen đã cơ đặc được dùng làm nhiên liệu
đốt trong nồi hơi thu hồi. Các chất vơ cơ cịn lại sau khi đốt sẽ ở dạng dịch nấu chảy
trên sàn lò. Dich nấu chảy chứa chủ yếu là muối carbonate chảy xuống từ trên sàn lò
và được giữ bằng nước; chất này gọi là dịch xanh. Dịch xanh này được mang đến bồn
phản ứng (bồn kiềm hóa) để phản ứng với vơi Ca(OH) 2 tạo thành natri hydroxide và
calcium carbonate lắng xuống. Phần chất lỏng sẽ được dùng cho quá trình sản xuất bột
giấy, cịn calcium carbonate được làm khơ và cho vào lị vơi để chuyển thành calcium
oxide bằng cách gia nhiệt. Calcium oxide lại được trộn với nước để hóa vơi sau đó
dịch đen được tách ra từ cơng đoạn nấu bột sẽ được cô đặc và đem đi đốt sinh hơi
phục vụ phát điện và sản xuất, đồng thời thu hồi hóa chất chuẩn bị cho những chu
trình sản xuất tiếp theo
hình 1.1 : Hệ thống tẩy trắng khơng sử dụng ngun tố clo
Hình 1.2: Lị thu hồi kiềm ( dịch đen)
-
Cơng dụng:
Làm bốc hơi phần ẩm cịn lại trong dịch đen “đậm đặc”
-
Đốt những chất hữu cơ trong dịch
Cung cấp nhiệt cho hệ thống tạo hơi của nhà máy
Thực hiện phản ứng khử các hợp chất oxy hóa của lưu huỳnh thành sulfua
Thu hồi các chất vơ cơ từ dịch nóng chảy
Điều kiện hóa các sản phẩm cháy để giảm tổn thất hóa chất
sau đó sẽ đốt nóng dung dịch để tiếp tục q trình kiềm hóa có trong dịch xanh để tạo
ra dịch trắng tiếp tục cho vào thiết bị nấu để sản xuất giấy
5.
Hình 1.3: cơng đoạn sản xuất giấy
Một số hệ thống điều khiển tự động hóa nhà máy giấy
a. Máy đo độ nghiền bột giấy
Máy đo độ nghiền bột model PN-SDJ100 được thiết kế để xác định độ nghiền
của bột dựa trên tốc độ của hệ thống thoát nước của hệ thống treo bột giấy loãng và
thể hiện nó bằng đơn vị Schopper-Riegler (SR). Các thử nghiệm tuân theo các quy
định có liên quan được đề cập trong tiêu chuẩn ISO I5267/1 và GB3332.
Tính năng máy đo độ nghiền bột giấy
Sử dụng dây đồng phospher khơng ăn mịn để sử dụng lâu dài.
Dễ dàng sử dụng và sạch sẽ.
Vật liệu làm bằng thép không gỉ.
Thiết kế thiết bị chắc chắn.
Tiêu chuẩn đáp ứng của máy đo độ nghiền bột giấy.
Máy đo độ nghiền bột giấy tuân thủ các tiêu chuẩn đo lường quốc tế như ISO
5267/1, GB/T 3332 và QB/T 1054.
Thông số kỹ thuật máy đo độ nghiền bột giấy
Thang đo độ nghiền: 1 ~ 100°SR
Độ phân giải: 1°SR
Thời gian thốt nước (s): 149±1 Thể tích: 7.5 ~ 8 ml
hình 1.4:máy đo độ nghiền bột giấy
b. thiết bị đo áp suất giấy và bột giấy dạng màng(Thiết Bị Đo Áp Suất Giấy
Và Bột Giấy - Rosemount ™ 2090P)
Ứng dụng:
Với kích thước nhỏ gọn và cấu trúc chắc chắn, Máy phát áp suất giấy và bột
giấy Rosemount 2090P rất lý tưởng cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy. Bộ phát
nhẹ này được thiết kế với giá treo 1 in tương thích với kết nối quy trình PMC hoặc kết
nối lắp ren 1 1/2 in. Máy phát này có thể được hiệu chuẩn trong phạm vi thấp từ 0 đến
1,5 psi (0,1 bar) và cao đến 0 đến 300 psi (20,7 bar) cho khả năng đo đáng tin cậy.
Tính năng, đặc điểm:
Gắn kết 1 in tương thích với kết nối quy trình PMC hoặc 1 1/2 in. Kết nối lắp ren có
sẵn
Hiệu chỉnh thấp đến 0 đến 1,5 psi (0,1 bar) và cao đến 0 đến 300 psi (20,7 bar) để
linh hoạt ứng dụng
Thiết kế gọn nhẹ, nhỏ gọn để lắp đặt dễ dàng
LCD có thể định cấu hình đầy đủ hiển thị biến quy trình, phần trăm phạm vi và
thơng báo chẩn đốn
Giao tiếp qua giao thức HART® 4-20 mA để tích hợp máy chủ hợp lý
Hình 1.6 thiết bị đo áp suất
c. máy xeo giấy
Được cung cấp bởi UMV (Thụy Điển), máy xeo giấy tráng phấn PM5 sản xuất ra
nhiều dòng sản phẩm giấy công nghiệp như testliner, white top, duplex grey back,
chipboard, coreboard. Hệ thống kiểm soát chất lượng (QCS) hiện đại, sản xuất giấy
chất lượng cao, đặc tính bề mặt tốt giúp tăng chất lượng in ấn.
Hình 1.8 :máy xeo giấy
d. thiết bị cô đặc bột
Trong dây chuyền sản xuất bột giấy, sau khi bột được sàng lọc để loại tạp chất
bẩn, tại đây nồng độ bột khoảng 0,3-1%. Do đó muốn chuyển qua giai đoạn
nghiền (nồng độ 3-3,5%) thì trước đó phải qua một thiết bị làm tăng nồng độ
bột, gọi là thiết bị cô đặc hay máy cô đặc.
Thông số
– Nồng độ vào: 0.9 – 1.2%
– Nồng độ ra: 3 – 5%
– Tốc độ: 2 – 18 v/p
Nguyên lý hoạt động:
Máy cô đặc hoạt động theo nguyên lý hịa lỗng – trích ly ( Khuyếch tán), dịng bột
vào và nước được đưa trực tiếp vào bể bột bên dưới. Hai lô chuyển động ngược chiều
kéo theo hai lớp bột trên hai lô rồi được ép mạnh vào nhau làm cho nước bẩn thốt
vào trong lơ lưới, bột vắt đi nước bẩn và đạt được nồng độ cao sau đó gạt vào máng
nhờ dao gạt ra bể chứa bên dưới.
Hình 1.9 thiết bị cơ đặc bột
e. Thiết bị sàng lọc giấy
Được thiết kế sử dụng như thiết bị sàng lọc cuối cùng để sàng lọc các dòng thải bỏ
từ các thiết bị sàng chọn khác trong dây chuyền chế biến bột giấy hoá học, bột gỗ mài,
bột giấy tái chế. Kết cấu của sàng rungbao gồm một bồn đặt đứng trên các tấm chân
neo có lị xo, trong bồn có các tấm sàng và trên bồn có hệ thống vòi phun rửa bột. Bộ
tạo rung là một trục lệch tâm được dẫn động bởi một động cơ điện sử dụng dây đai
chữ V Khi hoạt động, bộ rung làm sàng chuyển động rung theo. Lị xo có tác dụng hỗ
trợ quá trình rung, hấp thụ dao động của máy lên mặt sàn. Bột di chuyển trên sàng nhờ
chuyển động rung, dưới sự hỗ trợ của hệ thống vòi phun rửa làm sạch, phần bột tốt đi
qua lưới sàng và phần cịn lại (thải) khơng lọt qua được di chuyển vào máng loại bỏ.
Mực nước dưới tấm sàng có thể điều chỉnh bằng một nắp trượt để bắt đầu quá trình tự
làm sạch lưới sàng. Một ưu điểm đặc biệt của sàng rung là thiết kế mở, giúp quan sát
một cách trực quan quá trình sàng chọn và dễ dàng làm sạch loại bỏ tắc nghẽn tấm
sàng khơng giống các cấu trúc đóng khác. Sàng có thể dùng tấm sàng dạng lỗ hoặc
dạng khe với kích thước phụ thuộc vào năng suất máy và yêu cầu.
hình 1.10 thiết bị sàng lọc giấy
f. máy đánh tơi bột giấy
Máy đánh tơi để làm tơi các loại vật liệu dạng bột hoặc dạng hạt có khuynh hướng bị
đóng cục trong quá trình sản xuất hoặc vận chuyển. Các lưỡi dao xoay nhanh, đánh
xen kẻ vào sàng lưới cố định làm vật liệu được tán vụn. Thiết bị đánh tơi có hai rotor
nên cho năng suất cao.
Hình 1.11 máy đánh tơi bột giấy
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Ngành công nghiệp sản xuất giấy là một trong những ngành gây ơ nhiễm nguồn
nước nghiêm trọng nhất. Vì vậy xử lý nước thải nước thải nhà máy giấy là một trong
những vấn đề được quan tâm nhất hiện nay.
I.
Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước từ nhà máy giấy.
1.
Khái niệm về ơ nhiễm nguồn nước.
Ơ nhiễm mơi trường nước là hiện tượng các vùng nước (sông, hồ, biển, nước
ngầm...) bị các hoạt động của con người và môi trường tự nhiên làm nhiễm các chất
độc hại như những chất có trong thuốc bảo vệ thực vật, chất thải chưa được xử lý...
Ơ nhiễm mơi trường nước ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe của con người cũng
như hệ sinh thái
2. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước
Nước thải tại các nhà máy giấy, các khu sản xuất cơng nghiệp…chứa rất nhiều
hóa chất độc hại khơng chỉ là tác nhân điển hình nhất gây ơ nhiễm nước ngọt mà cịn
là ngun nhân ơ nhiễm nguồn nước ngọt. Mặc dù đã được xử lý sơ bộ nhưng đa phần
các nhà máy chưa đảm bảo đúng các chỉ số cho phép và có ý trốn tránh cơng đoạn xử
ly để tiết kiệm thời gian và chi phí. Điều này đã gây ô nhiễm nguồn nước trong tự
nhiên nghiệm trọng.
Sản xuất bột giấy từ ngun liệu thơ có nguồn gốc thực vật như gỗ, rơm, bã
mía,… (đây là q trình làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và đáng quan tâm
trong xử lý nước thải giấy).
Dịng thải từ cơng đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương
pháp hóa học và bán hóa chứa các chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành
của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại. Dịng này có độ màu, giá trị BOD5 và
COD cao.
Dịng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa
tan, các chất nấu và một phần xơ sợi. Dịng thải có màu tối nên thường được gọi là
dịch đen. Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25 đến 35%, tỷ lệ giữa chất hữu cơ và
vơ cơ 70:30.
Dịng thải từ q trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn,
bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thong, phẩm màu, cao lanh.
Dòng thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dịng chảy tràn có hàm lượng các
chất lơ lửng và các chất rơi vãi.
Quá trình xeo giấy – sản xuất các loại giấy đi từ bột giấy (nước thải từ q trình
này cơng nghệ xử lý khá đơn giản).
Hình 2.1: quá trình sinh ra nước thải giấy
II.
Hình 2.2 quá trình xử lý nước thải
Cách xử lý nguồn nước gây ơ nhiễm từ các nhà máy giấy
Dịng hỗn hợp nước thải thu gom từ các xưởng sản xuất nằm phân tán trong khu
vực làng nghề được thu gom bởi hệ thống cống chung dẫn tới trạm xử lý. Từ đây,
nước thải được dẫn qua các khâu xử lý sau:
Tiền xử lý: Tách loại rác, cát từ hệ thống cống chung bằng hệ thống song chắn
rác cố định, cơ khí và hệ thống bể tách rác, tách cặn và chất nổi.
Xử lý cơ học: Gồm có các bước Trung hịa và Keo tụ tách cặn.
Trung hịa: Do trong q trình sản xuất có sử dụng xút và các chất tẩy rửa,
đồng thời quá trình tẩy mực in, đánh mầu cho giấy cũng thải vào nước rất nhiều loại
hóa chất khác nhau, do vậy có thể làm pH trong nước thải thay đổi rất lớn. Để đảm
bảo cho các khâu xử lý hóa sinh học phía sau, nước thải cần được kiểm soát và cân
bằng pH.
Tách cặn: Sau khi được ổn định pH về mức từ 6,5 – 8,5 nước thải được hòa
trộn với một loại hóa chất keo tụ nhằm kết dính các cặn lơ lửng có trong nước thành
các bơng có kích thước lớn dần.Tùy vào công nghệ tách cặn được sử dụng như thế nào
để có được loại hóa chất keo tụ phù hợp. Sau khi được hòa trộn và phản ứng với hóa
chất, để tách các bơng cặn keo tụ ra khỏi nước, trong xử lý nước thải tái chế giấy,
người ta có thể sử dụng 2 phương pháp sau:
Phương pháp lắng trọng lực: Sử dụng các bể lắng truyền thống để tách cặn,
trong đó phần cặn nặng sẽ được kéo xuống đáy bể và hố thu gom nhờ trọng lực, phần
nước trong sẽ đi lên và được thu bởi các máng thu đưa sang các cơng trình tiếp theo.
Phương pháp tuyển nổi: Khác với bể lắng truyền thống, phương pháp tuyển nổi
tách các bông cặn trong nước bằng cách tạo ra các bọt khí với kích cỡ siêu nhỏ (cỡ
micromet), các bọt khí siêu nhỏ này khi kết hợp với các bơng cặn tạo thành một hệ
khối có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, do vậy chúng nổi lên trên mặt nước và được
thu gom tách loại ra khỏi nước, phần nước trong, ngược lại so với phương pháp lắng
lại được thu ở phần dưới đáy bể hoặc giữa và đưa sang cơng trình xử lý tiếp theo.
Xử lý sinh học. Theo nghiên cứu thành phần của nước thải tái chế giấy, dòng
thải hỗn hợp từ nước thải tái chế giấy có các thành phần đặc trưng như BOD 5, COD,
SS rất lớn, vượt tiêu chuẩn hàng chục đến hàng trăm lần, trong khi các chỉ tiêu dinh
dưỡng như T-N, T-P lại hầu như rất thấp, do vậy cần phải tính đến vấn đề bổ sung dinh
dưỡng cho nước thải trong quá trình xử lý sinh học. Với các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ
tương đối cao, nước thải cần phải xử lý qua hai khâu riêng biệt:
Xử lý yếm khí: Tạo mơi trường yếm khí, bổ sung một phần dinh dưỡng cho
nước thải nhằm xử lý BOD, COD trong nước. Đặc trưng của q trình yếm khí là thời
gian lưu nước lớn, do vậy kích thước cơng trình xử lý tăng lên, đồng thời cần phải
đảm bảo điều kiện ổn định về nhiệt độ nước thải.
Xử lý hiếu khí (q trình bùn hoạt tính): Để đưa các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ về
mức tiêu chuẩn cho phép cần phải có q trình xử lý hiếu khí. Trong mơi trường hiếu
khí, các vi sinh vật sử dụng khí hoạt động mạnh sử dụng các chất hữu cơ trong nước
thải cho quá trình tăng trưởng, phân ly của mình, điều đó giúp làm giảm nồng độ hữu
cơ trong nước. Khí phải được cấp liên tục, thường xuyên để giúp các vi sinh vật hoạt
động ổn định. Có rất nhiều phương pháp bùn hoạt tính khác nhau có thể được sử dụng
như các q trình bùn hoạt tính trong bể Aeration, Kênh ơ xy hóa tuần hồn, SBR,…
Kết thúc: Q trình này là tập hợp các khâu làm sạch cuối cùng nhằm đảm bảo
các chỉ tiêu quy định trong tiêu chuẩn trước khi xả nước thải ra nguồn tiếp nhận ngồi
mơi trường. Các khâu bao gồm:
Lắng thứ cấp: Loại bỏ các cặn lơ lửng, bùn hoạt tính trong nước nhằm đưa chỉ
tiêu SS về dưới mức tiêu chuẩn cho phép. Có nhiều loại bể lắng thứ cấp khác nhau,
tùy quy mô cơng suất và mức độ xử lý để có thể lựa chọn cơng trình thích hợp như hệ
bể lắng đứng, lắng ngang, lắng ly tâm, lớp mỏng,…
Khử trùng: Đáp ứng chỉ tiêu Coliform trong nước thải xả ra môi trường bên
ngồi. Tùy quy mơ cơng suất mà người ta có thể sử dụng các phương pháp khử trùng
khác nhau như sử dụng hóa chất Clo – Javen cho trạm có cơng suất vừa và nhỏ, sử
dụng khí Clo hóa lỏng cho trạm có cơng suất vừa và lớn, sử dụng hệ thống khử trùng
bằng tia UV (Cực tím),….
Ngồi ra, tùy vào mức độ xử lý u cầu mà người ta cịn có thể sử dụng bổ
sung một số cơng trình nhằm làm sạch triệt để nước thải cho mục đích tái sử dụng
hoặc xả thải an tồn ra các nguồn tiếp nhận có ý nghĩa quan trọng về du lịch, văn hóa,
… Sử dụng hệ thống bể lọc cát, than hoạt tính,… nhằm loại bỏ các hợp chất AOX (có
thể có). Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý này có thể tái sử dụng cho mục đích sản
xuất tại các xưởng, xí nghiệp giấy. Tuy nhiên xử lý cấp cao này sẽ khiến chi phí giá
thành sản xuất xử lý nước thải tăng lên rất nhiều.
Hình 2.3 :Sơ đồ cơng nghệ sử lý nước thải