LUẬN văn tốt NGHIỆP đề tài NGHIÊN cứu và THIẾT kế hệ THỐNG xử lý nước THẢI CÔNG TY GIẤY tân MAI

KÝ HIỆU VIẾT TẮT
BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy sinh hóa, mgO
2
/L
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu ôxy hóa học, mgO
2
/L
DO : Dissolved Oxygen – Ôxy hòa tan, mgO
2
/L
F/M : Food/Micro-organism – Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật
trong mô hình
MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng,
mg/L
MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng, mg/L
SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/L
VS : Volatile Solid – Chất rắn bay hơi, mg/L
SVI : Sludge Volume Index – Chỉ số thể tích bùn, mL/g
PAC : Poly Aluminium Chloride
Trong suốt năm năm học tập tại trường Đại học Bách Khoa Thành
phố Hồ Chí Minh em đã được quý Thầy Cô, đặc biệt là các Thầy Cô Khoa
Môi Trường, trang bò một hành trang vào đời quý báu. Em xin chân thành
cảm ơn quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu
ích giúp em hoàn thành tốt Luận văn tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Nguyễn Tấn Phong đã
tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và đóng góp nhiều ý kiến thiết thực
trong suốt quá trình thực hiện Luận văn.
Trong quá trình thực hiện các nghiên cứu trong đề tài em cũng nhận
được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ từ Cô Nguyễn Thò Thanh Phượng phụ
trách phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường, em xin chân thành cảm ơn Cô đã

tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài.
Đồng thời, em xin cám ơn các cô chú, anh chò trong Ban giám đốc và
toàn thể nhân viên thuộc Công Ty giấy Tân Mai đã nhiệt tình hướng dẫn và
cung cấp số liệu giúp em hoàn thành tốt Luận văn này.
Cuối cùng, xin được cảm ơn các bạn bè cùng lớp Môi Trường K97 đã
động viên, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt năm năm học tập vừa qua.
TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Luận văn này được thực hiện nhằm nêu lên hiện trạng ô nhiễm môi
trường gây nên bởi ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Đặc biệt
đi sâu vào khảo sát, nghiên cứu cụ thể đối với Công ty giấy Tân Mai. Thực
hiện các nghiên cứu thực nghiệm để đề xuất một quy trình xử lý thích hợp áp
dụng cho Công ty giấy Tân Mai và các nhà máy khác có công nghệ sản
xuất tương tự.
Phần đầu của Luận văn là các điều tra về hiện trạng và sự phát triển
của ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy. Trình bày quy trình sản
xuất và khả năng gây ô nhiễm của Công ty giấy Tân Mai từ đó nêu bật lên
ý nghóa của sự cần thiết phải xử lý nước thải nhằm bảo vệ môi trường.
Phần tiếp theo trình bày tóm tắt các phương pháp xử lý nước thải
cũng như ưu, nhược điểm của từng phương pháp.
Phần kế tiếp trình bày mô hình và phương pháp nghiên cứu thực hiện
trong đề tài. Xử lý và thảo luận kết quả thu được từ các thí nghiệm, trên cơ
sở đó đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho Công ty
giấy Tân Mai.
Cuối cùng là phần tính toán thiết kế các công trình đơn vò và tính toán
kinh tế, đồng thời đưa ra một số kết luận và kiến nghò cần thiết.
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Như chúng ta đã biết, công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy chiếm vò trí rất
quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các ngành công
nghiệp và dòch 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, lượng nước thải do ngành công nghiệp này thải ra mà không qua xử
lý đã 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
dòch chiết trong thân cây bao gồm : nhựa cây, các axit béo,lignin … và một số sản
phẩm phân hủy của lignin đã bò clo hóa có trọng lượng phân tử thấp. Nồng độ của một
số chất từ dòch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá. 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.
Hiện nay, hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước
thải hoặc nếu có thì xử lý không đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận, Công ty giấy
Tân Mai là một trong số những nhà máy đó.
1.2 MỤC ĐÍCH
Với hiện trạng môi trường như vậy, vấn đề nghiên cứu công nghệ thích hợp xử lý
nước thải cho ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là hết sức cần thiết. Đề tài
này được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý thích hợp,
khả thi cho một trường hợp cụ thể, đó là Công ty giấy Tân Mai.
1.3 PHẠM VI
Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp rất khó
khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, …
nên thành phần và tính chất nước thải thường khác nhau. Phạm vi ứng dụng của
nghiên cứu là xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai đặt tại phường Thống Nhất,
thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
1.4 GIỚI HẠN
Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số giới hạn như sau :
1 Thời gian thực hiện ngắn.
2 Khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải của Công ty.
3 Diện tích dùng để bố trí hệ thống xử lý nước thải.

1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo sát, nghiên cứu và đề
xuất công nghệ xử lý nước thải cho Công ty giấy Tân Mai, có thể tóm tắt các phương
pháp thực hiện như sau :
4 Phương pháp điều tra khảo sát.
5 Phương pháp tổng hợp thông tin.
6 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải.
7 Phương pháp thực nghiệm.
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ
GIẤY
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:
8 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 trò 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.
9 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 :
10 Beta cellulose (giá trò n nằm trong khoảng 15 – 90).
11 Gamma cellulose (giá trò n nhỏ hơn 15).
Trái với cellulose – là polymer của một đường đơn duy nhất (glucose),
hemicellulose là các polymer của 05 loại đường khác nhau :
12 Hexose : Glucose, mannose, galactose
13 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,
vò trí và cấu trúc của hemicellulose thường thay đổi đáng kể. Thông thường,
hemicellulose dễ bò phân hủy và hòa tan hơn cellulose nên hàm lượng của chúng
trong bột giấy luôn thấp hơn trong gỗ.

14 Lignin
Thuật ngữ holocellulose dùng 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 đònh 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 vò phenyl
propane liên kết với nhau trong không gian 03 chiều.
15 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.
Sau đây là sơ đồ tóm tắt thành phần hóa học cơ bản của gỗ :


Hình 2.1 : Sơ đồ tóm tắt thành phần hóa học của gỗ
2.1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY
2.1.2.1 Công nghệ sản xuất bột giấy
a. 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 lónh 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. 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 đònh 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 bò 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.
b.Nghiền bột cơ học
Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bò tách rời nhau do lực cơ học trong
máy nghiền hoặc trong thiết bò 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.
c. 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, dòch 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.
2.1.2.2 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 :
16 Giai đoạn clo hóa, oxy hóa trong môi trường axit để phân hủy phần lớn
lignin còn sót lại trong bột.
17 Giai đoạn thủy phân kiềm sản phẩm lignin hòa tan trong kiềm nóng được
tách ra khỏi bột
18 Giai đoạn tẩy oxy hóa để thay đổi cấu trúc các nhóm mang màu còn sót
lại
2.1.2.3 Nghiền bột, phối chế và xeo giấy
Bột giấy được nghiền để có độ thủy hóa và chuỗi hóa đạt yêu cầu, được cho
thêm chất độn và phụ gia (chất phủ trám,…) rồi đưa lên máy xeo để đònh hình tờ giấy.
Cuối cùng là ép vắt nước, sấy khô và cắt cuộn.
Nước thải ra dưới dàn lưới xeo gọi là nước trắng, chứa nhiều hạt mòn. 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 rắn lơ lửng cao, chủ yếu là
do bột giấy và chất độn thất thoát. Lượng chất rắn này có thể dễ dàng thu hồi bằng
các phương pháp lắng.
Hình 2.2 : Các dòng nước thải chính của nhà máy sản xuất bột giấy và giấy
2.2 HIỆN TRẠNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BỘT
GIẤY VÀ GIẤY VIỆT NAM (Nguồn : PTS. Đào Sỹ Thành, Viện Công
nghiệp giấy và xenlulo)
Ở Việt Nam công nghiệp giấy còn rất nhỏ bé. Năng lực sản xuất bột giấy 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
ngàn tấn/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 bột 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 đòa và xuất
khẩu. Chất lượng giấy nói chung chỉ đạt mức trung bình hoặc dưới trung bình so với
khu vực và trên 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, 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 ngàn tấn/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. Ngoài ba cơ sở Bãi Bằng, Tân Mai, Đồng
Nai có qui mô sản xuất trên 10 ngàn tấn / năm đến 50 ngàn tấn / năm, các cơ sở còn
lại có qui mô rất nhỏ, từ vài trăm tấn đến 5000 – 7000 tấn/năm.

Về nguyên liệu, ngành sản xuất giấy Việt Nam sử dụng hai loại nguyên liệu
chủ yếu là tre nứa và gỗ lá rộng mọc nhanh (bồ đề, mỡ, keo, bạch đàn, khuynh diệp,
…). Một vài cơ sở sử dụng bả 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 qui 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 bò 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. Sản
xuất bột giấy là khâu có ảnh hưởng mạnh nhất tới môi trường. Bột giấy ở nước ta
được sản xuất chủ yếu ở Bãi Bằng bằng phương pháp nấu kiềm. Công ty giấy Bãi
Bằng có sản lượng bột giấy chiếm 20 – 30% sản lượng bột giấy toàn ngành. Bột giấy
ở đây được nấu từ gỗ bồ đề, mỡ, bạch đàn, keo, … (khoảng 50%) và tre nứa (khoảng
50%), theo phương pháp sulphate (dòch nấu là hỗn hợp các dung dòch NaOH và Na
2
S).
Dòch đen sau nấu được thu hồi, cô đặc và đốt. Khoảng 55% sinh khối nguyên liệu hòa
tan vào dòch đen biến thành CO
2
khi đốt. Hóa chất nấu được bổ sung ở dạng sulphate
natri (nên gọi là phương pháp sulphate) và được thu hồi để dùng lại. Bởi vậy, ô nhiễm
sinh ra ở khu này chủ yếu là khí có mùi, chất hữu cơ, hóa chất kiềm tính rò rỉ và khói
lò đốt thu hồi.
Tổng lượng Clo dùng cho tẩy trắng khoảng 100 kg (Cl

2
hoạt tính) cho một tấn
bột. Lượng xút là khoảng 30 kg/tấn bột. Nếu tính mỗi ngày ở đây người ta sản xuất
khoảng 150 tấn bột giấy tẩy trắng thì riêng ở khâu tẩy người ta đã sử dụng và thải ra
khoảng 15 tấn Clo và các hợp chất của nó, 40 – 50 tấn xút. Thêm vào đó là khoảng
15 tấn hợp chất hữu cơ bò hòa tan trong quá trình tẩy trắng và đi ra theo nước thải.
Như vậy, có thể thấy được mức độ tác động tới môi trường ở công đoạn này là rất
đáng kể.
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 sơ sợi 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 như ở công ty giấy
Bãi Bằng đã làm giảm đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường.
Tuy nhiên, điều đáng nói là ngoài công ty giấy Bãi Bằng có thiết kế công
nghệ và trang thiết bò khá hoàn chỉnh, nhiều xí nghiệp giấy khác sản xuất theo
phương pháp công nghệ rất “không môi trường”. Đó là công nghệ nấu bột giấy từ
những loại nguyên liệu khác nhau bằng dung dòch xút (NaOH) ở nhiệt độ cao (130 –
170
0
C), không có thu hồi hóa chất. Toàn bộ dòch 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 xa tiêu chuẩn cho phép. Có thể nêu ở đây các cơ sở sản xuất có qui
mô không nhỏ lắm như Công ty giấy Đồng Nai, nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (Thái
Nguyên), nhà máy giấy Việt Trì, nhà máy giấy Lửa Việt (Phú Thọ), nhà máy giấy
Lam Sơn, Mục Sơn (Thanh Hóa).
Một số nhà máy giấy gần đây tổ chức sản xuất giấy vàng mã xuất khẩu, trong

đó đáng kể là công ty giấy Hải Phòng và công ty giấy Vónh Huê (thành phố Hồ Chí
Minh). Các cơ sở này sử dụng tre nứa ngâm với dung dòch xút và dòch 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 đòa phương có các cơ sở sản xuất giấy thì đó chính là các điểm
nóng về ô nhiễm môi trường công nghiệp. Đó là công ty giấy Bãi Bằng và nhà máy
giấy Việt Trì ở Phú Thọ, công ty giấy Đồng Nai, công ty giấy Tân Mai (Đồng Nai),
công ty giấy Vónh Huê, công ty giấy Linh Xuân ở Thủ Đức (thành phố Hồ Chí Minh),
các công ty giấy Hải Phòng, Thanh Hóa.
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. Ngoài công ty giấy Bãi Bằng có
một vài biện pháp xử lý sơ bộ, hầu hết các cơ sở không có hệ thống trang thiết bò xử
lý chất thải. Các chất thải tạo thành trong sản xuất hoàn toàn tự do đi ra môi trường
nước và không khí. Về phương diện này, lòch sử 35 năm phát triển của ngành giấy
Việt Nam đã để lại gánh nặng đáng kể. Trong bối cảnh sản xuất kinh doanh khó khăn
hiện nay các doanh nghiệp hầu như không có khả năng đầu tư trang thiết bò 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 (tuy còn xa mới đạt sự hoàn
chỉnh) nhưng cũng không đủ khả năng về mặt kinh tế để vận hành hệ thống đó.
Cũng may mắn là qui mô sản xuất giấy của nước ta còn nhỏ bé nên vấn đề ô
nhiễm môi trường do nó gây ra chưa đến mức nguy hiểm. Tuy nhiên, như thế không
có nghóa 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.
2.3 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Ngành sản xuất bột giấy và giấy được liệt vào ngành sản xuất gây ô nhiễm
môi trường đáng kể cả trực tiếp cũng như gián tiếp.

19 Trực tiếp
- Nước thải có lưu lượng, tải lượng cũng như độc tính của các chất ô
nhiễm cao, các chất ô nhiễm hữu cơ (dòch chiết từ thân cây, các axit
béo, một số sản phẩm phân hủy của lignin, và các dẫn xuất của
ligin đã bò Clo hóa) phát sinh từ ngành giấy là nguồn tiềm tàng gây
ô nhiễm môi trường nước mặt, đất và nước ngầm nếu được thải
thẳng ra ngoài không qua xử lý. Đặc biệt là dòch đen thải ra từ quá
trình nghiền bột bằng phương pháp hóa học
- Khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu sản xuất hơi nước bão hòa.
Ngoài ra, trong quá trình nghiền bột giấy hóa học các khí nặng mùi
như hydro sulphite, mercaptan, …
- Dioxin xuất phát từ quá trình tẩy trắng bột giấy bằng chlorine.
20 Gián tiếp
- Góp phần làm cạn kiết nguồn tài nguyên nước.
- Góp phần làm cạn kiệt nguồn tài nguyên rừng.
- Gây hiệu ứng nhà kính thông qua việc sử dụng năng lượng điện và
mất thảm thực vật.
2.4 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY TÂN MAI
2.4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY GIẤY TÂN MAI
2.4.1.1 Vò trí
Công ty giấy Tân Mai thuộc đòa phận phường Thống Nhất, thành phố Biên
Hòa, tỉnh Đồng Nai.
2.4.1.2 Lòch sử phát triển
21 Năm 1959 : Thành lập Công ty công nghiệp giấy Việt Nam (COGIVINA)
22 Năm 1963 : Khởi động máy xeo giấy 1 và nhà máy sản xuất bột giấy
23 Năm 1969 : Khởi động máy xeo giấy 2
24 Năm 1980 : Tiến hành xây dựng dự án mở rộng Công ty giấy Tân Mai
25 Năm 1987 : Khởi động nhà máy nghiền dăm.
26 Năm 1990 : Khởi động máy xeo giấy 3
27 Năm 1992 : Nâng sản lượng giấy đạt 20.100 tấn giấy/năm

28 Năm 1994 : Nâng công suất lên 30.500 tấn giấy/năm (tăng 37% so với năm
1993)
29 Năm 1995 : Nâng công suất lên 42.000 tấn giấy/năm. Tiến hành sản xuất
bột giấy theo quy trình CTMP
2.4.1.3 Cơ cấu tổ chức

2.4.1.4 Năng lực sản xuất và sản phẩm
Công ty giấy Tân Mai là Công ty sản xuất bột giấy và giấy lớn nhất miền Nam
và đứng thứ hai cả nước (sau Nhà máy giấy Bãi Bằng)
30 Sản lượng bột giấy : 45.000 tấn/năm
31 Sản lượng giấy : 48.000 tấn/năm
Các sản phẩm giấy chính của Công ty bao gồm :
32 Giấy in
33 Giấy viết
34 Giấy gói
35 Giấy bao ximăng
36 Giấy xếp
2.4.1.5 Thiết bò chính
Về năng lượng : 02 máy biến thế
37 20 MVA 66/15 KV
38 25 MVA 66/15 KV
Về hơi nước : 02 nồi hơi
39 Nồi hơi 1 : hơi bão hòa 17 bar, 28 tấn/giờ
40 Nồi hơi 2 : hơi quá nhiệt 17 bar, 31 tấn/giờ
2.4.1.6 Hóa chất sử dụng
•5 Xút •6 Kaolin Al
2
SO
3
.2SiO

2
.2H
2
O
•7 Nhựa thông rắn •8 TALC Mg
3
Si
4
O
10
(OH)
2
•9 Phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O •10H
2
O
2
•11 Silicate Na
2
SiO
2
•12CaCO
3

•13 Vôi CaO •14Dioxide titan TiO
2
•15 Bột mì (C
6
H
10
O
5
)
n
•16Phẩm màu
•17 H
2
SO
4
98%, HNO
3
65% •18Nhựa thông cường chế
2.4.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY
2.4.2.1 Nguyên liệu
41 Gỗ thông 3 lá nội đòa
42 Dăm mảnh
43 Bột CTMP tự sản xuất
44 Bột nhập : TMP (Norway), CTMP (Canada), CTMP (Newzealand), DIP
(Germany, Canada, France, USA), …
45 Bột tre
46 Giấy vụn
2.4.2.2 Công đoạn sản xuất bột giấy
Công đoạn này bao gồm quá trình sản xuất dăm mảnh và công đoạn sản xuất
bột giấy CTMP từ dăm mảnh. Ngoài ra, còn có công đoạn sản xuất bột giấy từ giấy

vụn.
47 Công đoạn sản xuất dăm mảnh
Gỗ chưa sạch vỏ
Dăm quá kích cỡ
Hình 2.3 : Dây chuyền sản xuất dăm mảnh
48 Công đoạn sản xuất bột giấy CTMP từ dăm mảnh
Hình 2.4 : Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bột CTMP
49 Công đoạn sản xuất bột giấy từ giấy vụn DIP
Nước sau xử lý
Nước rửa
Mạng nước phun rửa
Hình 2.5 : Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý giấy vụn DIP
2.4.2.3 Công đoạn xeo giấy
Hình 2.6 : Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo 1

Hình 2.7 : Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo 2
Bột thải loại
Hình 2.8 : Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo 3
2.4.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
2.4.3.1 Nước thải sinh hoạt
Nước thải phát sinh do công nhân tắm rửa, vệ sinh, … với lưu lượng không cao
và được thải vào hệ thống thoát nước sinh họat chung của thành phố.
2.4.3.2 Nước thải công đoạn sản xuất bột CTMP
Do bột giấy được sản xuất theo phương pháp cơ nên nước thải từ công đoạn
sản xuất bột không phải là dòch đen. Tuy nhiên, do có chứa nhiều lignin nên nước thải
vẫn có màu nâu và có độ màu rất cao. Đồng thời hàm lượng SS trong nước thải từ
công đoạn này cũng rất cao. Hiện nay, hầu như toàn bộ nước thải từ công đoạn sản
xuất bột CTMP được thải trực tiếp ra sông, làm cho nước sông có màu đục và có rất
nhiều những thể lơ lửng. Điều này không chỉ có thể gây hủy diệt các loài thủy sinh
trong khu vực mà còn gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của cộng đồng dân cư sống

chung quanh và làm mất đi vẽ mỹ quan đô thò. Sau đây là một số chỉ tiêu chất lượng
nước thải :
•4 Q
ngày
TB
= 2.500 m
3
/ngày •5 N – NH
3
= 0,553 mg/L
•6 Q
giờ
max
= 138 m
3
/giờ •7 P – PO
4
3-
= 2,34 mg/L
•8 BOD
5
= 833 mg/L •9 SS = 935 mg/L
•10 COD = 3724 mg/L •11 pH = 5,86 – 6,4
•12 Độ màu = 3040 Pt – Co •13 Nhiệt độ = 30
0
C
2.4.3.3 Nước thải công đoạn xeo giấy
Công ty có 03 máy xeo hoạt động liên tục. Nước thải từ công đoạn này hầu
như có rất ít lignin, độ màu không cao và chứa nhiều bột giấy nên nước có màu trắng
đục. Hiện nay,nước thải từ công đoạn xeo được công ty đưa qua bể lắng để xử lý đồng

thời thu hồi lại bột giấy. Tuy nhiên, nước thải đầu ra vẫn không đạt tiêu chuẩn môi
trường mà cần phải được xử lý tiếp trước khi thải ra ngoài. Một số chỉ tiêu nước thải
từ công đoạn xeo giấy :
•14 Q
ngày
TB
= 7.500 m
3
/ngày •15 N – NH
3
= 1,15 mg/L
•16 Q
giờ
max
= 420 m
3
/giờ •17 P – PO
4
3-
= 1,21 mg/L
•18 BOD
5
= 671 mg/L •19 SS = 653,33 mg/L
•20 COD = 1489,6 mg/L •21 pH = 6,3 – 7,2
•22 Độ màu = 450 Pt – Co •23 Nhiệt độ = 30
0
C
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÔNG NGHIỆP
3.1.1 XỬ LÝ CƠ HỌC

Xử lý cơ học nhằm mục đích
50 Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác,
nhựa, dầu mỡõ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải.
51 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ tinh.v.v…
52 Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
53 Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bò và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá
trình xử lý hoá lý và sinh học .
3.1.1.1 Song chắn rác hoặc thiết bò nghiền rác
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác hoặc
thiết bò nghiền rác. Tại đây, các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ đồ
hộp, lá cây, bao nilông, đá cuội,… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống
hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc
thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn. Tùy
theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mòn.
Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác
mòn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp
thủ công hoặc thiết bò cào rác cơ khí.
Thiết bò nghiền rác có thể thay thế song chắn rác, được dùng để nghiền, cắt
vụn rác ra các mảnh nhỏ hơn và có kích thước đều hơn, không cần tách rác ra khỏi
dòng chảy. Rác vụn này được giữ lại ở công trình phía sau như bể lắng cát, bể lắng
đợt 1. Thiết bò này có bất lợi khi rác nghiền chủ yếu là vải vụn vì có thể gây nguy hại
đến cánh khuấy, tắc nghẽn ống dẫn bùn, hoặc dính chặt trên các ống khuếch tán khí
trogn xử lý sinh học.
3.1.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội, xỉ lò hoặc các loại tạp chất vô cơ
khác có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm
khỏi bò cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình
sinh học phía sau. Bể lắng cát thường có 03 loại : (1) lắng cát ngang; (2) lắng cát thổi
khí; (3) lắng cát xoáy.

Trong bể lắng cát ngang dòng chảy theo hướng ngang với vận tốc không vượt
quá 0,3 m/s . Trong bể lắng cát thổi khí, khí nén được đưa vào một cạnh theo chiều
dài tạo dòng chảy xoắn ốc, cát lắng xuống đáy dưới tác dụng trọng lực. Bể lắng cát
xoáy có dạng trụ tròn, nước thải được đưa vào theo phương tiếp tuyến tạo nên dòng
chảy xoáy, cát tách khỏi nước lắng xuống đáy dưới tác dụng của trọng lực và lực ly
tâm.
3.1.1.3 Bể lắng
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải, cặn hình
thành trong quá trình keo tụ tạo bông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình
xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành : bể
lắng ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc
không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,5 – 2,5 giờ. Đối với bể lắng đứng,
nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc
0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động trong khoảng 0,75 – 2 giờ.
4.2.1.4 Quá trình lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể loại
được bằng phương pháp lắng. Quá trình lọc ít khi sử dụng trong xử lý nước thải,
thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.
Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không sử dụng các thiết bò
lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc thông dụng
nhất là cát. Kích thước hiệu quả của hạt cát thường dao động trong khoảng 0,15 mm
đến vài mm, kích thước lỗ rỗng thường có giá trò nằm trong khoảng 10 – 100 µm. Kích
thước này lớn hơn nhiều so với kích thước của nhiều hạt cặn nhỏ cần tách loại, ví dụ
như vi khuẩn (0,5 – 5µm) hoặc vi rút (0,05 µm). Do đó, những hạt này có thể chuyển
động xuyên qua lớp vật liệu lọc. Trong quá trình lọc, các cặn bẩn được tách khỏi nước
nhờ tương tác giữa các hạt cặn và vật liệu lọc theo cơ chế sau :