Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải

Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ đã giúp cho
nền kinh tế phát triển, công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy chiếm vị trí rất quan trọng
trong nền kinh tế nước ta, cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ
khác, nhu cầu về các sản phẩm giấy ngày càng tăng, thu hút nhiều lao động tham gia,
chính vì vậy ngành công nghiệp này không thể thiếu được trong đời sống của người dân.
Tuy nhiên, nước thải của ngành công nghiệp này là nguồn ô nhiễm đặc biệt nghiêm
trọng đối với môi trường, nước thải thải ra mà không qua xử lý sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
môi trường nước. Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và
giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây bao gồm: nhựa
cây, các axit béo, lignin, các hợp chất cao phân tử vòng thơm, các hóa chất … và một số
sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có trọng lượng phân tử thấp Đây là các hợp
chất rất khó bị phân huỷ nhưng nước thải từ nhà máy không được xử lý lại thải trực tiếp ra
sông gây ô nhiễm lớn đến nguồn nước, khi xả trực tiếp nguồn nước thải này ra kênh rạch
sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu khá cao và
hàm lượng DO trong nước hầu như bằng không. Điều này không những ảnh hưởng trực
tiếp đến môi trường sống của sinh vật nước mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của
người dân trong khu vực.
Vì vậy vấn đề xử lý ô nhiễm nước thải nhà máy giấy hiện đang là vấn đề cấp bách.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH GIẤY
1.1. Giới thiệu về ngành giấy.
Giấy là một sản phẩm không thể thiếu đối với sự phát triển kinh tế – văn hoá - xã hội.
Trình độ phát triển của một xã hội càng cao thì nhu cầu và mức tiêu thụ giấy càng lớn.
Giấy được sản xuất từ bột giấy qua công nghệ cơ bản là xeo giấy. Bột giấy nguyên liệu về
cơ bản là cellulose nguồn gốc thực vật như gỗ, tre, nứa, rơm, bã mía. Do đó việc sản xuất
giấy bao giờ cũng gồm những công đoạn chính sau đây:
- Chuẩn bị nguyên liệu có cellulose: tạo mảnh, rửa.
- Nấu để sản xuất bột giấy: tách cellulose ra khỏi nguyên liệu.

- Tẩy bột giấy để đạt độ trắng theo yêu cầu: về cơ bản là tách (oxyhoá) các tạp chất
mang màu.
- Tạo bột giấy thành phẩm.
- Xeo giấy và tạo giấy thành phẩm (giấy rulo hay giấy xén).
Có 3 loại hình công nghệ sản xuất giấy cơ bản tại Việt nam:
- Sản xuất bột giấy theo công nghệ sulfat. Khi đó thải vào môi trường nước một
lượng lớn BOD, COD, chất màu và SS, nhưng rất đáng quan tâm là ô nhiễm không
khí với các dãy hợp chất lưu huỳnh, đặc biệt là trong quá trình thu hồi hoá chất
(kiềm) bằng phương pháp đốt dịch đen và trung hoà bằng vôi, khi đó thải ra một
lượng lớn bùn vôi chủ yếu chứa CaCO
3
. Nồi hơi là nguồn rất lớn sinh ra chất thải
khí thông thường (SO
2
, NO
x
, CO và VOC) vì hơi nước được sử dụng rất nhiều trong
công nghiệp giấy nói chung.
- Sản xuất bột giấy bằng kiềm nóng (130-160
o
C) hay lạnh không thu hồi hoá chất,
hiện đang được sử dụng ở các cơ sở sản xuất giấy vàng mã và một số cơ sở sản xuất
giấy thong thường khác. Công nghệ này thải chủ yếu nước thải có chứa hàm lượng
BOD, COD, SS và chất màu cao, tất nhiên là sử dụng nồi hơi (để nấu, để xeo và sấy
giấy) sẽ thải rất nhiều các chất ô nhiễm khí thông thường.
1.1.1. Sơ lược về ngành giấy tại Việt Nam
Ở Việt Nam ngành công nghiệp giấy còn rất nhỏ bé, năng lực sản xuất bột giấy chỉ
đạt khoảng 150 - 170 (ngàn tấn/năm), năng suất thiết kế của các cơ sơ sản xuất giấy vào
khoảng 250( ngàn tấn/năm). Gần đây, sản lượng giấy trong nước đạt khoảng 200 – 250
(ngàntấn/năm), trong đó bột giấy khoảng 120 – 150 (ngàn tấn), lượng bột giấy thiếu hụt

được bù đắp bằng việc xử lý giấy cũ và nhập khẩu.
Về sản phẩm, ngành đã sản xuất được các loại giấy chủ yếu là: giấy in báo, giấy in,
giấy viết, giấy vệ sinh – sinh hoạt, giấy bao bì, giấy vàng mã nội địa và xuất khẩu. Chất
lượng giấy nói chung chỉ đạt mức trung bình hoặc dưới trung bình so với khu vực và trên
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
thế giới. Những loại giấy khác (giấy bao bì chất lượng cao, giấy kỹ thuật như: các loại giấy
lọc, giấy cách điện, …) được nhập khẩu. Trung bình những năm qua, nước ta nhập khoảng
trên dưới 100( ngàn tấn) giấy các loại mỗi năm, tính về số giấy sản xuất trong nước thì
Việt Nam mỗi năm tiêu thụ gần 300 (ngàn tấn), tính theo đầu người đạt xấp xỉ 4 (kg/năm).
Đây là chỉ số rất quan trọng trong việc đánh giá mức độ phát triển văn hóa. Theo chỉ số
này Việt Nam đứng cuối cùng trong khu vực và thuộc loại thấp nhất thế giới. Các nước
phát triển có mức sử dụng giấy tính theo đầu người là 200 - 300 (kg /năm), các nước Đông
Nam Á cũng đạt 30 - 100 (kg/năm).
Đặc điểm nổi bật của ngành giấy Việt Nam là rất phân tán với tổng sản lượng (trên
200 ngàntấn/năm) tương đương một xí nghiệp trung bình ở các nước phát triển, ngành giấy
Việt Nam có tới hơn 100 cơ sở sản xuất qui mô vô cùng đa dạng và phân bố khắp ba miền
Bắc, Trung, Nam.
Về nguyên liệu, ngành sản xuất giấy Việt Nam sử dụng hai loại nguyên liệu chủ yếu
là tre nứa và gỗ lá rộng (bồ đề, mỡ, keo, bạch đàn, khuynh diệp, …). Một vài cơ sở sử
dụng bã mía nhưng không đáng kể. Để sản xuất khoảng 130 - 150 (ngàn tấn) bột giấy một
năm như hiện nay, ngành giấy sử dụng khoảng 700 (ngàn tấn) nguyên liệu quy chuẩn (độ
ẩm 50%). Nếu tính sinh khối rừng nguyên liệu tăng trưởng mỗi năm khoảng 12 - 15 (tấn)
và sản lượng rừng nguyên liệu giấy đến kỳ khai thác của Việt Nam dưới 100 tấn/ha, thì
diện tích rừng bị khai thác cho ngành giấy không phải nhỏ. Lượng giấy cũ sử dụng để tái
sinh trong sản xuất ở nước ta còn thấp, tuy chưa có thống kê chính xác nhưng được đánh
giá khoảng 10 – 15% so với tổng lượng bột giấy sử dụng. Đó là con số quá khiêm tốn vì ở
nhiều nước trên thế giới chỉ số này đạt trên dưới 50%. Nhiều vùng trong khu vực (Hàn
Quốc, Đài Loan) nhập khẩu rất nhiều giấy cũ để chế biến và tái sử dụng rất có hiệu quả vì
vừa không phải khai thác rừng tự nhiên, lại vừa không phải tổ chức sản xuất bột giấy vừa

tốn kém, vừa ô nhiễm môi trường.
Về công nghệ, ngành giấy Việt Nam còn lạc hậu và ở trình độ rất thấp, bột giấy ở
nước ta được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp nấu kiềm, sản xuất bột giấy là khâu có
ảnh hưởng mạnh nhất tới môi trường.
Công đoạn sản xuất giấy bao gồm nghiền bột, pha chế với các chất phụ gia, xeo giấy
và hoàn thiện sản phẩm. Tải trọng môi trường ở giai đoạn này không lớn vì nước sản xuất
được quay vòng sử dụng theo chu trình khép kín, nước thải chỉ đem theo một lượng nhỏ
hóa chất không độc hại, có pH thường là 5,5 - 6,0 và một tỷ lệ rất nhỏ sợi sơ vụn, ngắn
thoát qua lưới xeo. Việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sử dụng quay vòng
nước trắng (nước trong chu trình) như sử dụng chất tuyển nổi thu hồi xơ sợi và chất phụ
gia, tận thu xơ sợi trên tuyến nước thải đã làm giảm đáng kể tình trạng ô nhiễm môi
trường.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Tuy nhiên, nhiều xí nghiệp giấy sản xuất theo phương pháp công nghệ rất lạc hậu,
gây ô nhiễm môi trường trầm trọng đó là nấu bột giấy từ những loại nguyên liệu khác nhau
bằng dung dịch xút (NaOH) ở nhiệt độ cao (130 - 170
0
C) và không thu hồi hóa chất, toàn
bộ dịch đen sau nấu (hỗn hợp của các hóa chất và các thành phần nguyên liệu đã hòa tan)
được thải ra môi trường. Các xí nghiệp sản xuất giấy theo công nghệ như vậy có nước thải
với hàm lượng BOD và COD rất cao, vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
Một số nhà máy giấy còn sản xuất giấy vàng mã, các cơ sở này sử dụng tre nứa
ngâm với dung dịch xút và dịch ngâm được thải ra môi trường có độ ô nhiễm rất cao vì
chứa nhiều xút cũng như các chất hữu cơ hòa tan. Nước thải có nồng độ BOD, COD và
màu rất cao, đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần.
Ở hầu hết các địa phương có các cơ sở sản xuất giấy thì đó chính là các điểm nóng về
ô nhiễm môi trường công nghiệp.
Ngoài nguyên nhân công nghệ sản xuất có độ ô nhiễm cao, một nguyên nhân quan
trọng là khâu xử lý chất thải còn rất hạn chế, một số nhà máy chỉ xử lý sơ bộ, hầu hết các

cơ sở không có hệ thống trang thiết bị xử lý chất thải, các chất thải tạo thành trong sản xuất
hoàn toàn tự do đi ra môi trường nước và không khí.
Trong bối cảnh sản xuất kinh doanh khó khăn hiện nay các doanh nghiệp hầu như
không có khả năng đầu tư trang thiết bị xử lý chất thải cũng như đổi mới công nghệ để
giảm thiểu ô nhiễm. Thậm chí có cơ sở sản xuất đã được tài trợ quốc tế xây dựng hệ thống
xử lý nước thải nhưng cũng không đủ khả năng về mặt kinh tế để vận hành hệ thống đó.
Qui mô sản xuất giấy của nước ta không lớn nên vấn đề ô nhiễm môi trường do nó
gây ra chưa đến mức nguy hiểm. Tuy nhiên, như thế không có nghĩa là các xí nghiệp sản
xuất giấy vô can, điều quan trọng là cần có sự đánh giá chính xác và khách quan ảnh
hưởng của sản xuất giấy tới môi trường và ngành giấy cũng như các ngành các cấp có liên
quan cần tìm ra những giải pháp, bước đi thích hợp, tránh được những hậu quả cũng như
sự bùng nổ nào đó về ô nhiễm môi trường khi ngành giấy phát triển.
1.1.2. Sơ lược về nhà máy giấy Rạng Đông
Giới thiệu chung:
Tên đầy đủ: CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY RẠNG ĐÔNG.
Tên giao dịch: CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY RẠNG ĐÔNG.
Địa chỉ: Thôn Phước Tuy - Xã Diên Phước - Diên Khánh - Khánh Hoà.
Điện thoại: (84.58) 780121, 780123, 780129
Fax: (84.58) 780123
Email: cophanrd@ dng.vnn.vn
Chức năng – nhiệm vụ:
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Lĩnh vực hoạt động chủ yếu: sản xuất giấy các loại, kinh doanh nguyên liệu giấy, bột
giấy.
Sản phẩm chủ yếu gồm có: giấy Medium, giấy Duplex, giấy Kraff, giấy bao gói,
giấy vệ sinh, giấy lau miệng, giấy màu các loại…
Lịch sử hình thành và phát triển:
Công ty cổ phần Giấy Rạng Đông được thành lập theo quyết định số:
2571/QĐUB ngày 02 tháng 10 năm 1995 của Uỷ Ban Nhân Dân Tỉnh Khánh Hoà Giấy

phép thành lập số: 003331. GP/TLDN – 03, ngày 02 tháng 10 năm 1995 do UBND Tỉnh
Khánh Hoà cấp. Sau khi nhận quyết định thành lập Công ty tiến hành sang nhượng, thuê
mướn mặt bằng xây dựng nhà máy, từ tháng 12/1995 tiến hành lắp ráp dàn máy xeo 1 với
công suất thiết kế 4.000 (tấn/năm) và dây chuyền được đưa vào vận hành không tải vào
tháng 04/1996, đến tháng 05/1996 bắt đầu sản xuất thử sản phẩm.
Trong quá trình sản xuất kinh doanh đơn vị tiếp tục tìm kiếm, cũng cố, mở rộng thị
trường và huy động vốn cổ phần, vốn vay để đầu tư xây lắp dây chuyền máy xeo 2 với
công suất thiết kế 6.000 (tấn/năm). Xây dựng và lắp đặt hoàn chỉnh công trình xử lý nước
thải công suất 150(m
3
/h). Thời gian huy động vốn, tổ chức xây lắp (máy xeo 2 & công
trình xử lý nước thải), vận hành không tải và chạy thử sản phẩm kéo dài đúng 12 tháng
(01/1997-12/1997).
Xây dựng và lắp đặt hoàn chỉnh dây chuyền máy xeo giấy vệ sinh với công suất thiết
kế 1.500(tấn/năm). Thời gian thực hiện từ tháng 02/1998 đến tháng 10/1998, sản phẩm
giấy vệ sinh của Công ty đã có mặt trên thị trường trong Tỉnh và một số tỉnh lân cận.
Nghiên cứu và ứng dụng thành công quy trình sản xuất các loại giấy: Duplex, giấy
medium, giấy Kraff, giấy bao bì các loại.
Trang bị thêm một số máy móc thiết bị để nâng cao chất lượng và đa dạng chủng loại
sản phẩm nhất là các sản phẩm giấy phục vụ tiêu dùng.
Nghiên cứu cải tạo và nâng cấp hệ thống nghiền bột giấy, đã làm giảm đáng kể chi
phí điện từ 850(đ/kg sản phẩm) đến tháng 10/2001 chi phí điện bình quân chỉ còn 500(đ/kg
sản phẩm).
Lắp đặt và đưa vào sử dụng hệ thống thu hồi bột thải đã góp phần làm giảm chất thải
ra môi trường và hạ thấp tỉ lệ hao hụt đối với nguyên liệu xô tạp từ 1,37 xuống còn 1,20.
Tự lắp đặt và đưa vào sử dụng công trình tẩy bột có công suất 1,5 (tấn/ngày).
Đến tháng 04/2003 đã nghiên cứu và thực hiện đưa 02 lò hơi đốt bằng nguyên liệu võ
hạt điều và than đá thay thế cho lò hơi đốt bằng dầu FO, công suất 02 (tấn/giờ/lò). Với việc
thay đổi nguyên liệu đốt đã làm góp phần làm giảm chi phí 7 (triệu đồng /ngày) góp phần
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282

Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
làm giảm giá thành sản phẩm và tăng thị phần cạnh tranh của sản phẩm trong khu vực
cũng như trong Toàn quốc.
Qua gần 09 năm hoạt động sản xuất kinh doanh mặc dù gặp rất nhiều khó khăn thách
thức, tập thể Ban Lãnh đạo Công ty và toàn thể công nhân đã bền bỉ phấn đấu, cố gắng
khắc phục khó khăn từng giai đoạn để giúp đơn vị tồn tại và đứng vững.
Trong quá trình hoạt động Công ty luôn nhận được sự hổ trợ động viên rất kịp thời
của các cấp chính quyền trên nhiều lĩnh vực.Đây cũng là nguồn lực chính giúp Công ty đạt
được những thành tựu trong mở rộng SXKD và phát triển công nghệ.
1.2. Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy.
1.2.1. Giai đoạn sản xuất bột giấy.
1.2.1.1. Nguyên liệu.
Sợi cellulose là nguyên liệu thô chính cho công nghệ sản xuất giấy và bột giấy. Các
tế bào thực vật, đặc biệt là tế bào gỗ, chứa rất nhiều sợi cellulose. Trong công nghiệp sản
xuất giấy và bột giấy, sợi cellulose chủ yếu được cung cấp từ các nguồn sau:
- Các loại gỗ: Bạch đàn, bồ đề, mỡ, keo,…
- Các thực vật ngoài gỗ: Tre nứa, bã mía, rơm rạ,…
- Các vật liệu tái sinh: Vải vụn, giấy vụn, giấy đã sử dụng,…
Trong đó, gỗ là nguồn cung cấp sợi quan trọng nhất. Thành phần hóa học cơ bản của
gỗ bao gồm:
Cellulose
Cellulose là một carbohydrate, thành phần phân tử bao gồm các nguyên tố carbon,
hydrogen và oxygen. Phân tử cellulose do nhiều phân tử đường glucose tạo thành nên còn
được gọi là polysaccharide.
Công thức hóa học của cellulose là (C
6
H
10
O
5

)
n
, trong đó n thay đổi tùy theo loại gỗ.
Thông thường các sợi cellulose dùng trong sản xuất giấy có giá trị n nằm trong khoảng 600
– 1500.
Cellulose rất dễ thủy phân thành đường glucose (C
6
H
10
O
5
) trong môi trường axit.
Tính chất của các vật liệu bằng cellulose phụ thuộc nhiều vào khối lượng phân tử của nó.
Khối lượng phân tử càng thấp thì độ bền của sợi cellulose càng giảm.
Hemicellulose
Các chuỗi cellulose dạng dài được gọi là alpha cellulose. Các chuỗi cellulose ngắn
hơn thường được gọi chung là hemicellulose. Thông thường, người ta chia hemicellulose
thành 02 loại :
- Beta cellulose (giá trị n nằm trong khoảng 15 – 90).
- Gamma cellulose (giá trị n nhỏ hơn 15).
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Trái với cellulose – là polymer của một đường đơn duy nhất (glucose), hemicellulose
là các polymer của 05 loại đường khác nhau :
- Hexose : Glucose, mannose, galactose
- Pentose : Xylose, arabinose
Một số hemicellulose liên kết với các cellulose, số còn lại chủ yếu là liên kết với
lignin.
Trong quá trình sản xuất bột giấy từ gỗ bằng phương pháp hóa học, số lượng, vị trí
và cấu trúc của hemicellulose thường thay đổi đáng kể. Thông thường, hemicellulose dễ bị

phân hủy và hòa tan hơn cellulose nên hàm lượng của chúng trong bột giấy luôn thấp hơn
trong gỗ.
Lignin
Thuật ngữ holocellulose dung để chỉ tổng lượng carbohydrate có trong sợi gỗ
(cellulose và hemicellulose). Ngoài holocellulose, trong gỗ còn chứa một chất cao phân tử,
không có hình dạng xác định gọi là lignin. Lignin đóng vai trò là cầu nối các sợi với
nhau.
Về cấu tạo hóa học, lignin là một polymer thơm bao gồm các đơn vị phenyl propane
liên kết với nhau trong không gian 03 chiều.
Extractive
Ngoài holocellulose và lignin, trong các sợi gỗ còn có chứa một số chất khác như
acid béo, nhựa cây, phenol, rượu, protein,…Hầu hết các chất này tan trong nước và được
gọi chung là extractive.
1.2.1.2.Quy trình công nghệ sản xuất.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Nước thải
Nước
Nước, bột giấy
Nước
Nước thải rửa nấu
Dịch đen
Nước,
NaOH
Nguyên liệu thô( lồ ô,
dăm, gỗ )
Nước thải
Tách nướcNghiền nhãoRửaNấuChặt, băm nhỏ thành
dăm
Bột giấy thành phẩmKhuấy trộn, rửa
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang

Hình 1: Các dòng nước vào và ra trong công nghệ sản xuất bột giấy.
Nghiền bột từ sợi tái chế
Trong nhiều năm qua, việc sử dụng sợi tái chế để sản xuất bột giấy và xeo giấy đã trở
nên phổ biến. Việc sử dụng loại vật liệu này trong thời gian gần đây đã tăng lên đáng kể.
Các phát triển công nghệ hiện đại tập trung chủ yếu vào việc nâng cấp chất lượng bột giấy
từ các vật liệu tái chế và chính do thành công trong lĩnh vực này đã dẫn đến việc sử dụng
rất rộng rãi loại bột giấy từ sợi tái chế.
Bột giấy để sản xuất các vật liệu làm hộp và giấy gói có thể làm từ bất kì loại sợi thứ
cấp nào mà không cần phân loại nhiều. Giấy thải được thu gom rời và đôi khi được bó
thành kiện để dễ dàng vận chuyển. Giấy thải được lưu kho, thành đống.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Máy nghiền bột cơ học được sử dụng để nghiền giấy, trộn nước và chuyển hóa thành
một hỗn hợp đồng nhất, có thể bơm như nước. Các chất nhiễm bẩn nặng như cát, sỏi,…
được thải bỏ khi chảy lơ lửng trong hệ thống máng. Tại đây các chất nặng sẽ lắng xuống
và lấy ra khỏi hệ thống theo định kì.
Sợi được phân loại riêng dưới dạng huyền phù nhẹ, sau đó được chảy qua một loạt
các sàng lọc có lớp tấm đục lỗ. Ở đây các chất nhiễm bẩn nhẹ hơn, nhưng lớn hơn sợi sẽ bị
loại ra.
Trong một số qui trình công nghệ cần phải có sản phẩm thật sạch, thì phải có một
loạt các cyclon làm sạch đặt sau các sàng lọc. Ở công đoạn này, người ta phải sử dụng một
máy lọc tinh cơ học hoặc khử mảnh vụn nhằm đảm bảo sao cho các sợi tách rời nhau và
có thể tạo ra đủ độ bền liên kết giữa các sợi trong giấy.
Cách sản xuất này rất phù hợp trong việc sản xuất các loại bao gói.
Nghiền bột cơ học
Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bị tách rời nhau do lực cơ học trong máy
nghiền hoặc trong thiết bị tinh chế. Qui trình công nghệ nguyên thủy là gia công gỗ tròn
bằng đá – gỗ được ép bằng đá nghiền quay tròn. Công nghệ này làm ra loại bột giấy có độ
dai tương đối thấp.
Ở các máy tinh chế TMP (Thermal Mechanical Pulping) và các máy nghiền áp lực

cách xử lý cơ học được tiến hành ở áp lực và nhiệt độ cao, do vậy bột giấy có các thuộc
tính, độ dai tốt hơn bột giấy cơ học truyền thống. Thực hiện qui trình công nghệ này ở các
máy tinh chế có độ linh hoạt cao hơn trong việc lựa chọn nguyên liệu, vì sau đó có thể tận
dụng vụn gỗ, cũng như các nguyên liệu sợi ngoài gỗ.
Trong nghiền bột CTMP (Chemical Thermal Mechanical Pulping) chất làm nguyên
liệu sợi được ngâm tẩm với các hóa chất trước khi tinh chế. Và do vậy có thể làm tăng độ
dai và độ sáng của bột giấy.
Có thể tẩy các loại bột giấy cơ học bằng máy tinh chế hoặc bằng hệ thống tẩy riêng,
hydrogen dioxide là hóa chất được sử dụng phổ biến nhất. Trước công đoạn tẩy, bột giấy
được xử lý để loại bỏ các kim loại nặng, chúng là xúc tác cho các phản ứng phân hủy tác
nhân tẩy.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Nghiền bột hóa học và bán hóa học
Trong nghiền bột hóa học và bán hóa học, nguyên liệu sợi được xử lý với hóa chất ở
nhiệt độ và áp lực cao (nấu). Mục đích của quá trình xử lý này là nhằm hòa tan hoặc làm
mềm thành phần chính của chất lignin liên kết các sợi trong nguyên liệu với nhau, đồng
thời lại gây ra sự phá hủy càng ít càng tốt đối với thành phần cellulose (tăng độ dai của
sợi). Cách xử lý này được tiến hành trong nồi áp suất (nồi nấu), có thể vận hành theo chế
độ liên tục hoặc theo từng mẻ.
Có hai loại công nghệ nghiền bột hóa học chính : các quy trình kiềm hóa (quy trình
sulphate, quy trình xút) và quy trình sulphite.
Trong quy trình sulphate, dịch nấu có độ kiềm cao và các thành phần hoạt tính là các
ion hydroxyl, sulphite và hydrogen sulphite. Các thành phần hoạt tính quá trình nghiền bột
giấy bằng xút là hydroxyl và carbonate. Nghiền bột giấy sulphate tạo ra loại bột giấy dai
nhất trong khi nghiền bột giấy xút thích hợp hơn với các nguyên liệu chứa lignin thấp như
các loại cây một năm, tre nứa,…
Các chất hoạt tính trong quy trình sulphite là sulphur dioxide tự do, sulphite hoặc ion
hydrogen sulphite. Bột giấy sulphite có độ sáng không tẩy cao nhất nên thường chỉ cần ít
hóa chất để tẩy hơn so với bột giấy sulphate và bột giấy xút.

Tẩy bột
Mục đích của tẩy bột giấy hóa học là làm sáng màu lignin tồn dư trong bột giấy sau
khi nấu. Để khử được lignin người ta dùng chlorine, hypochlorite, chlorine dioxide,
oxygen hoặc ozone và đặc biệt là peroxide. Một cách truyền thống, có thể nói rằng quy
trình tẩy trắng bao gồm 03 giai đoạn chính :
- Giai đoạn clo hóa, oxy hóa trong môi trường axit để phân hủy phần lớn lignin còn
sót lại trong bột.
- Giai đoạn thủy phân kiềm sản phẩm lignin hòa tan trong kiềm nóng được tách ra
khỏi bột.
- Giai đoạn tẩy oxy hóa để thay đổi cấu trúc các nhóm mang màu còn sót lại.
1.2.2. Giai đoạn làm giấy.
Quá trình làm giấy bao gồm trước tiên là chọn lựa sự xáo trộn thích hợp của bột giấy,
hỗn hợp bột giấy bị phân hủy và xáo trộn trong máy nhà trộn hay những loại thiết bị nhồi
với thuốc nhuộm, để sản phẩm giấy sau cùng đạt chất lượng tốt người ta cho hồ vào để lấp
đầy những lỗ rỗng do bọt khí có trong bột giấy.
Bột giấy được tinh chế trong phễu hình nón lõm cố định, bên trong và bên ngoài mặt
hình nón có gắn các dao cùn, máy có tốc độ quay điều chỉnh đước với mục đích xáo trộn
và điều chỉnh đồng dạng quá trình làm giấy. Cuối cùng bột giấy được lọc qua lưới chắn để
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
loại bỏ những dạng vón cục và những bùn tạo vết làm giảm chất lượng của giấy. Kế tiếp
bột giấy được chuyển qua những dây đai của những lưới chắn và mang vào đai cán. Nước
được loại bỏ trong giai đoạn này chủ yếu là nước thải xeo, do màu của nước nên người ta
gọi là nước thải dòng trắng.
Khuôn in giấy bao gồm những máy cán sau: máy cán gạn lọc để loại bỏ những giấy
không chất lượng, cán hút để loại bỏ nước ép và cán khô khử phần nước còn lại trước khi
cho ra giấy, cuối cùng là cán hoàn tất để định hình ra sản phẩm giấy. Sản phẩm cuối cùng
dung với nhiều mục đích như giấy in, báo, giấy gói, giấy viết, giấy thấm, giấy gói thực
phẩm không thấm…

Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Nguyên liệu thô( giấy
vụn, bột giấy )
Nước
Hòa trộn
Nghiền tinh
Nước thải
Nước thải
Phèn, nhựa thông, màu
Thành phẩm
Cắt cuộn
Xeo giấy
Cán ép, tạo hình giấy
Phối liệu
Lắng lọc
Hình 2: Các dòng nước vào
và ra trong công đoạn làm
giấy.
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
1.3. Các loại nước thải.
Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm các chất hữu cơ hòa tan, đất, đá, hóa chất bảo vệ
thực vật, vỏ cây…
Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa tan,
các hóa chất sử dụng trong quá trình nấu và một phần sơ sợi. Dòng thải có màu sậm nên
thường gọi là dịch đen, nồng độ chất khô khoảng 25 – 35%, tỷ lệ chất hữu cơ và vô cơ
70:30.
Thành phần hữu cơ chủ yếu trong dịch đen là lignin hòa tan và dung dịch kiềm (30-
35% khối lượng chất khô), ngoài ra là những sản phẩm phân hủy của hydratcacbon, axit
hữu cơ. Ngoài ra, trong nước thải còn chứa những chất nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na
2

S,
Na
2
SO
4
, Na
2
CO
3
, nhiều nhất là natrisunfal liên kết với những chất hữu cơ trong kiềm. Ở
những nhà máy lớn dòng thải này được xử lý để thu hồi tái sử dụng lại kiềm bằng phương
pháp cô đặc – đốt cháy các chất hữu cơ – xút hóa. Đối với những nhà máy nhỏ thường
không có hệ thống thu hồi dịch đen, dòng thải này được thải cùng các dòng thải khác của
nhà máy, gây tác động xấu tới môi trường.
Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa
học và bán hóa học chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và các hợp chất tạo thành của
những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể sống
như các hợp chất clo hữu cơ. Dòng này có độ màu, giá trị BOD
5
và COD cao.
Dòng thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ mịn, bột giấy ở dạng
lơ lửng và các chất phụ gia như: phẩm màu, cao lanh…
Dòng thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dòng chảy tràn có hàm lượng các chất lơ
lửng và các hóa chất rơi vãi. Dòng này không liên tục.
Nước ngưng của quá trình cô đặc trong hệ thống thu hồi hóa chất từ dịch đen, mức độ
ô nhiễm của nước ngưng tụ phụ thuộc vào loại gỗ, công nghệ sản xuất.
Nước thải sinh hoạt.
Nước thải từ công nghệ xeo giấy:
- Dòng thải từ công nghệ xeo giấy chứa chủ yếu bột giấy và các chất phụ gia, gọi là
nước trắng. Nước này được tách ra từ các công đoạn của máy xeo giấy như khử

nước, ép giấy. Phần lớn dòng thải này được sử dụng trực tiếp cho giai đoạn tạo hình
giấy hay cho công đoạn chuẩn bị nguyên liệu vào máy xeo hoặc có thể gián tiếp sau
khi nước thải được qua bể lắng để thu hồi giấy và xơ sợi.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
- Nước thải công đoạn này đôi khi có thể chiếm tới 90% lưu lượng tổng cộng của nhà
máy nhưng tương đối sạch, nồng độ chất nhiễm bẩn không cao, BOD trung bình, độ
màu thấp, pH gần trung tính, không chứa lignin, hàm lượng chất lơ lửng cao chủ
yếu do bột giấy và chất độn thất thoát. Lượng chất rắn này có thể dễ dàng thu hồi
bằng các phương pháp lắng.
Ngoài nước thải, quá trình sản xuất giấy còn sinh ra các chất thải khác như:
- Nhiệt và hơi quá nhiệt từ công đoạn sản xuất năng lượng.
- Dầu khoáng thải ra từ các hoạt động bảo dưỡng và sửa chữa.
- Các loại khí thải chủ yếu chứa các hợp chất sulphua như H
2
S, mercaptan (các loại
metyl sulphua) từ quá trình nấu bột và đặc biệt là quá trình trong lò đốt dịch đen thu
hồi xút; và khí thải thông thường do đốt than: CO, SO
2
, NO
x.
1.4. Tác động của nước thải nhà máy giấy đến môi trường.
Với thành phần phức tạp và chứa nhiều tác nhân gây ô nhiễm, nước thải của nhà
máy giấy có ảnh hưởng khá nghiêm trọng đến môi trường, nước thải không được xử lý lại
thải trực tiếp ra hồ, gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến đời sống của người dân và
môi trường xung quanh.
Trong nước có hàm lượng hợp chất hữu cơ cao, làm tăng BOD do đó làm giảm oxi
hòa tan trong nước. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm cho các sinh vật trong
nước chết vì không đủ oxi, nước thải nhà máy giấy có thể gây ra tác hại đến hầu hết các
loài vi sinh vật trong nước sống cách mặt nước khoảng 56km, mật độ và chủng loại cá ở

những nơi này do đó cũng giảm, đồng thời hoạt động của cá cũng bị thay đổi và suy yếu.
Xơ sợi, các hợp chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng trong nước thải có thể làm ngộ độc thức
ăn của cá trong nước sông. Khi con người ăn phải những con cá này sẽ bị ngộ độc.
Đối với thực vật sống dưới nước, sự tăng độ đục do có mặt nhiều chất huyền phù
làm tăng nhiệt độ nước, làm giảm khả năng xuyên qua của ánh sáng do đó làm giảm tỉ lệ
quang hợp và khả năng sản xuất oxi của chúng, và sẽ hạn chế sự phát triển của các loài
thực vật này.
Ngoài ra, sự phân hủy các xơ sợi , các hợp chất hữu cơ bằng vi khuẩn là nguyên nhân
của sự thối rữa, làm thay đổi màu và mùi của nước. Đây là môi trường tốt cho các vi sinh
vật phát triển mạnh, trong đó có cả loài vi sinh vật có hại gây bệnh truyền nhiễm cho người
và động vật.
Trong nước thải nhà máy giấy có cả các kim loại nặng trong đó có một số kim loại
độc hại như Hg, As, Pb… chúng có hại với các sinh vật trong nước và với sức khỏe con
người. Khi nước được thải ra sông, những chất này có thể được tích lũy trong cơ thể sinh
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
vật nước, gây hại cho sinh vật nước và khi con người sử dụng nguồn nước đó cũng sẽ bị
ảnh hưởng.
Đa số thực vật, động vật ở trong nước chỉ sống được ở pH môi trường trong khoảng
5-8, trong khi đó nước thải nhà máy giấy đa số vẫn còn một phần kiềm dư làm cho pH
nước thải cao trong khoảng 8 – 11. Khi thải ra sông sẽ làm ảnh hưởng đến động vật thủy
sinh.
Ảnh hưởng của các chất độc trong nước thải nhà máy giấy đến các loài sinh vật nước,
đến môi trường xung quanh và đến sức khỏe con người có thể là ngay lập tức hoặc lâu dài.
Các hợp chất vòng thơm ở trong dịch đen nước thải có thể theo chuỗi thức ăn vào cơ thể
sinh vật và tích lũy, có thể gây biến dị gen. Tỷ lệ nở trứng của cá giảm nhiều do sự phát
triển của các chất nhờn xung quanh màng trứng làm ngăn cản sự trao đổi chất qua màng.
Như vậy, nước thải nhà máy giấy có mức độ ô nhiễm khá cao, gây ảnh hưởng đến
môi trường sinh thái và từ đó có ảnh hưởng xấu đến đời sống và sức khỏe con người.Do đó
vấn đề xử lý nước thải nhà máy giấy nói chung và xử lý nước thải nhà máy giấy Rạng

Đông nói riêng là vấn đề cấp bách đặt ra hiện nay.
Các biện pháp giảm thải.
- Giảm lượng nước thải và tải lượng chất bẩn trong sản xuất giấy và bột giấy táiI
sinh.
- Tuần hoàn nước xeo giấy. Khoảng 80% lượng nước đến máy xeo giấy được sử
dụng lại trong chu trình ngắn , ứng với 80-400 (m3/tấn giấy).
- Thu hồi bột giấy, thu hồi xơ sợi chảy theo nước thải bằng các phương pháp lắng.
- Thu hồi bột giấy trong nước vệ sinh và tuần hoàn nước vệ sinh.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY
RẠNG ĐÔNG.
2.1. 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.
Bảng 1. 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 (m
3
/ngày
đêm) 600 600
BOD
5
(mg/L) 750 50
COD (mg/L) 1350 80
SS (mg/L) 450 100
Ph 5,5 – 9 5 – 9
2.2. 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 3. Phương án xử lý thứ 1
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.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
- 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.
Tuy nhiên ở phương pháp này 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 2
Hình 4. Phương án xử lý thứ 2
Trong sơ đồ trên ta sử dụng hệ thống tuyển nổi để xử lý nước thải trước khi đưa vào
bể aeroten. 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.
2.3. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy và thiết minh sơ đồ công

nghệ
Với đặc trưng của nước thải nhà máy giấy 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 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:
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Nước thải vào
Song chắn rác
Hố gom
Bể điều hòa
Bể tuyển nổi
Bể lắng
Bể aeroten
Nước thải ra đ!t
Bể lắng bậc II
Bùn tuần hoàn
Bình cao áp
Bể thu bọt tuyển nổi
QCVN 12:2008 /BTNMT cột B1
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
- 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
2.3.1. Thiết minh sơ đồ công nghệ của hệ thống xử lý nước thải
2.3.1.1. 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

Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Hình 5: Sơ đồ công nghệ
hệ thống xử lý nước thải nhà
máy giấy
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
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.
2.3.1.2. Bể điều hòa lưu lượng.
Thông thường lượng nước thải chảy vào hệ thống với một tỷ lệ không ổn định, tỷ
lệ này thường thay đổi giữa các giờ trong ngày tùy thuộc vào điều kiện sản xuất. Sự dao
động lưu lượng và nồng độ nước thải sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công
tác của mạng lưới và công trình xử lý đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng và
quản lý.
Khi lưu lượng dao động thì rõ ràng phải xây dựng mạng lưới bên ngoài với tiết
diện ống hay kênh lớn vì phải ứng với lưu lượng giờ lớn nhất, đồng thời nước thải chảy
đến trạm bơm thay đổi thì dung tích bể chứa, công suất máy bơm và chế độ làm việc
không ổn định, chi phí xây dựng đắt hơn.
Vì vậy để công trình xử lý nước thải làm việc bình thường với hiệu suất cao và
kinh tế phải xây dựng các bể điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải. Bể điều hòa lưu
lượng có tác dụng pha loãng các chất ô nhiễm trong nước thải và điều hòa lưu lượng
nước thải. Sau đó nước thải tự chảy sang bể phối trộn bằng đường ống dẫn.
2.3.1.3. Bể tuyển nổi:
Sau khi qua song chắn rác, qua bể điều hòa, nước thải được đưa vào bể tuyển nổi để
tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hay lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha
lỏng mà chủ yếu sơ sợi mịn. Các sơ sợi này sau khi tách được thu hồi và đưa lại quy trình
sản xuất.
Các quá trình tuyển nổi:
Trên thực tế, các phương pháp của quá trình tuyển nổi chỉ khác nhau là phương thức
bão hòa các bọt khí với kích thước cần thiết trong nước người ta phân biệt các biện pháp

tuyển nổi để xử lý nước thải như sau:
- Tuyển nổi nổi với tách bọt khí từ dung dịch: tuyển nổi chân không, tuyển nổi áp lực
(tuyển nổi bằng khí hòa tan ).
- Tuyển nổi với phân tán không khí bằng cơ giới.
- Tuyển nổi với không khí nén qua tấm xốp hay ống có lỗ.
- Tuyển nổi điện .
2.3.1.4. Bể Aeroten.
Nước thải sau quá trình xử lý hóa học chủ yếu loại được các hạt cặn lơ lửng nên
còn một hàm lượng lớn các chất hữu cơ chưa được xử lý không đạt tiêu chuẩn để thải
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
ra môi trường do đó cần được xử lý tiếp. Với hàm lượng chất hữu cơ như đã cho thì rất
thích hợp cho xử lý hiếu khí bằng Aeroten.
Có thể phân loại các dạng bể Aeroten như sau:
- Phân loại theo chế độ thủy động: Aeroten đẩy, Aeroten khuấy trộn và Aeroten hỗn
hợp.
- Phân loại theo chế độ làm việc của bùn hoạt tính: Aeroten có ngăn tái sinh bùn và
Aeroten không có ngăn tái sinh bùn.
- Phân loại theo tải trọng BOD trên 1g bùn trong ngày ta có: Aeroten tải trọng cao,
Aeroten tải trọng trung bình và Aeroten tải trọng thấp.
- Phân loại theo số bậc cấu tạo trong Aeroten tao có: Aeroten 1 bậc, 2 bậc, 3 bậc
Đối với hệ thống này ta chọn bể Aeroten truyền thống 1 bậc, không có ngăn tái sinh
bùn, có dạng hình chữ nhật và được xây bằng bêtông cốt thép.
2.2.1.5. Bể lắng 2.
Bể lắng 2 có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aeroten và
các thành phần chất không hòa tan chưa được giữ lại trong bể lắng 1 đồng thời cô đặc bùn
hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để bơm tuần hoàn lại ở bể Aeroten.
Như ta đã biết nồng độ cặn trong hỗn hợp nước + bùn từ bể Aeroten sang bể lắng đợt
2 thường >1000 mg/l. Với nồng độ này các bông cặn tiếp xúc với nhau tạo thành những
đám bông cặn và lắng xuống đáy bể trong quá trình xử lý.

Bể lắng 2 thường có dạng hình tròn(bể lắng đứng, bể radial) hay hình chữ nhật.
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
3.1. Tính toán mương dẫn.
Nước thải từ các quá trình sản xuất trong nhà máy được dẫn vào mương, qua song
chắn rác và đi vào hệ thống xử lý.
Tốc độ dòng nước qua song chắn lấy bằng 0,8- 1,0 m/s (với lưu lượng tối đa), do
đó ta chọn tốc độ dòng nước chảy trong mương dẫn là 0.8 m/s.
Lưu lượng nước thải không đều nhau theo từng giờ trong ngày và thường dao động
so với lưu lượng trung bình giờ.
Do đó, lưu lượng max vào hố gom có thể tính như sau:

kQQ
ma
×=
x
Trong đó
Q: lưu lượng trung bình của dòng thải, m
3
/s.
Q = 600 m
3
/ngày.đêm = 0,0069 m
3
/s
≈
0,007 m
3
/s.

K : hệ số không điều hòa phụ thuộc vào lưu lượng nước thải.
Theo ta có k = 2,3
smsmkQQ
ma
/016,0/0161,03,2007,0
33
x
≈=×=×=
Ta có:
VWQ ×=
max
Trong đó:
V: vận tốc dòng chảy trong mương, m/s. V = 0.8 m/s
W: diện tích mặt cắt ướt trong mương dẫn (m
2
)
02,0
8,0
016,0
max
===
V
Q
W
m
2
Chọn kênh tiết diện hình chữ nhật có B= 2h sẽ cho tiết diện tốt nhất về mặt thuỷ lực, với
B: chiều rộng mương dẫn (m)
h : chiều cao mực nước trong mương, (m)
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282

Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Do đó ta có:
02,02h h2hhBW
2
==×=×=
Suy ra: h =
2
02,0
= 0,1 m = 10 cm
B = 0,2 m = 20 cm
Khi đó, độ dốc tối thiểu của mương dẫn sao cho tránh được quá trình lắng cặn trong
mương được tính như sau:
B
i
1
min
=
Trong đó:
B: độ rộng mương dẫn, m. B= 0,20.
%5
2,0
1
min
==i
Chiều cao bảo vệ của mương h’= 0,1 – 0,2 m.
Chọn h’= 0,12 m.
Chiều cao xây dựng của mương là:
H= h + h’ = 0,1+ 0,1 = 0,22 m.
Vậy, các kích thước cơ bản của mương dẫn như sau:
chiều rộng : 0,2m

chiều cao : 0,22m
3.2 . Tính song chắn.
Số lượng khe hở song chắn:
0
max
k
bhV
Q
n
××
=

Trong đó
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Q
max
: lưu lượng tối đa của nước thải, m
3
/s. Q
max
= 0,016 m
3
/s
V: tốc độ nước chảy qua song chắn, m/s. V = 0,8 m/s
h: độ sâu nước ở chân song chắn, m. h = 0,1 m
b: Chiều rộng khe hở song chắn, m.
k
0
: hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy, thường lấy k

0
= 1,05
Chọn song chắn rác bằng kim loại, tiết diện hình chữ nhật 10x10 mm và đặt
nghiêng 60
0
so với phương ngang.
Đối với song chắn tinh khoảng cách giữa các thanh từ 10- 25mm
Ta chọn b= 15mm.

1405,1
015,01,08,0
016,0
=×
××
=n
(khe)
- Chiều rộng buồng đặt song chắn rác:
nbnSB
s
×+−= )1(

Trong đó
S: chiều dày thanh chắn rác, m. S = 10 mm = 0,01 m.
n: số khe hở song chắn, n = 14 khe
b: chiều rộng khe hở song chắn, m. b = 15 mm = 0,015m
⇒
mB
s
34,014015,0)114(01,0 =×+−=
Ta thấy chiều rộng của buồng đặt song chắn rác B

s
> chiều rộng mương dẫn B, do
đó cần phải mở rộng mương dẫn tại vị trí đặt song chắn. Tuy nhiên việc mở rộng song
chắn như vậy có thể làm lắng cặn trước song chắn vì tốc độ dòng chảy giảm lại.
Đối với song chắn mở rộng cần đảm bảo tốc độ nước chảy qua không nhỏ hơn 0,6
m/s.
Cần kiểm tra tốc độ dòng chảy tại vị trí mở rộng.
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
Ta có:
SvQ ×=
max
Trong đó
Q
max
: lưu lượng nước thải, m
3
/s. Q= 0,016 m
3
/s
v : vận tốc nước tại chổ mở rộng, m/s
S : diện tích mương tại chổ mở rộng, m
2
.
Ta có:
hBS
s
×=
Trong đó
B

s
: chiều rộng mương tại chỗ đặt song chắn, m. B
s
= 0,34 m
h : chiều cao nước trong mương, m. h = 0,12 m
sm
hB
Q
S
Q
v
s
/4,047,0
1,034,0
016,0
maxmax
>=
×
=
×
==
Vậy vận tốc nước tại chổ mở rộng vẫn đảm bảo để không lắng cặn.
- Chiều dài buồng đặt song chắn rác.
+ Góc mở rộng của buồng đặc song chắn lấy bằng 20
o
. Chiều dài đoạn mở rộng L
1
tính theo công thức :
)(73,1
202

0
1
BB
Ctg
BB
L
s
s
−=
−
=

Trong đó
B
s
: chiều rộng mương tại chỗ đặt song chắn, m. B
s
= 0,34 m
B: chiều rộng mương dẫn, m. B = 0,2 m
L
1
= 1,73 (0,34– 0,2) = 0,242
+ Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
L
2
= 0,5L
1
Trong đó

L
1
: chiều dài đoạn mở rộng góc 20
0
C, m. L
1
= 0,242 m.
L
2
= 0,5 x 0,242 = 0,121 (m)
Chiều dài buồng đặt song chắn rác lấy không nhỏ hơn 1m.
Chọn L = 1,2 m
Chiều dài buồng đặt song chắn rác
L
s
= L
1
+ L
2
+ L = 0,24+ 0,12 + 1,2 = 1,56 m
- Tổn thất áp suất của dòng thải khi đi qua song chắn có thể tính như sau:
g
pv
h
p
×
×
=
2
2

ε

αβε
sin)(
3
4
×=
b
S

Trong đó
H
p
: tổn thất áp suất, m
v : vận tốc dòng chảy trước song chắn, m/s. v = 0,8 m/s
p : hệ số tính đến tăng trở lực do song chắn bị bịt kín bởi vật thải .
(thường lấy p = 3)
ε
: trở lực cục bộ của song chắn
g : gia tốc trọng trường, g= 9,8 m/s
2
S : chiều dày thanh chắn, m. S = 10mm =0,01m
b : khoảng cách giữa các thanh, m. b= 15mm = 0,015m
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282
Đồ án thiết kế công trình xử lý nước thải Trường ĐH Nha Trang
α
: góc nghiêng của thanh chắn so với mặt phẳng ngang,
α
= 60
0

β
: yếu tố hình dạng của song chắn.
β
= 2,42
2206,160)
015,0
01,0
(42,2sin)(
0
3
4
3
4
=×=×= Sin
b
S
αβε

mm
g
pv
h
p
12,01196,0
8,92
38,0
2206,1
2
22
≈=

×
×
=
×
×
=
ε
- Chiều cao xây dựng của mương đặt song chắn
H
xd
= h
p
+ 0,5
H
xd
= 0,12 + 0,5 = 0,62 m = 62 cm
Để khắc phục khả năng tạo thành hiện tượng dồn nước trước và hiện tượng lắng cặn
sau song chắn thì phần buồng kênh dẫn nước làm thấp xuống một độ sâu bằng tổn thất áp
suất tức bằng 12 cm.
3.3. Tính hố thu gom.
Thể tích bể thu gom được tính theo công thức:
tQV ×=
max
(m
3
)
Trong đó
Q
max
: lưu lượng nước thải, m

3
/s. Q
max
= 0,016 m
3
/s
t : thời gian lưu của nước thải trong hố gom.
chọn t = 20 phút.
3
max
2,196020016,0 mtQV
=××=×=
Chọn hố gom hình chữ nhật có các kích thước sau:
Phạm Ngọc Vũ MSSV: 5118282