Xử lý nước thải ngành sản xuất giấy và bột giấy

 
 
Hiện nay ngành công nghiệp giấy đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng
góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội.
Mặc dù đã nâng cấp công nghệ nhưng so với nhiều ngành công nghiệp sản
xuất khác, ngành giấy có mức độ ô nhiễm cao, dễ gây tác động đến con người và
môi trường xung quanh do ô nhiễm từ nguồn nước thải chưa qua xử lý hoặc xử
lý không đạt yêu cầu.
Một lý do khiến các nhà máy giấy không xử lý nước thải trước khi thải ra
môi trường xung quanh là các công nghệ xử lý hiệu quả lại có chi phí cao, vì lợi
nhuận mà nhà máy không áp dụng. Chính vì vậy cần thiết phải thiết kế được một
hệ thống vừa có hiệu quả vừa có chi phí không quá cao để đảm bảo về cả kinh tế
lẫn môi trường.
 
• Tìm hiểu quy trình sản xuất giấy, xác định đặc tính nguồn
thải nhà máy giấy Việt Trì
• Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải
• Lựa chọn hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Việt Trì
và thuyết minh cho lựa chọn đó
• Tính toán kĩ thuật và kinh tế cho hệ thống xử lý trên
  !"#$%"
&'()*+,-.$/01)!2,345 
#6'""
 &(1 !"#-78(966(74:;0
# !"
1
Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm, các nhà máy ở Việt Nam phải xử
dụng từ 30-100 m
3
nước/tấn giấy trong khi các nhà máy giấy hiện đại của thế
giới chỉ sử dụng 7-15 m

3
nước/tấn giấy. Sự lạc hậu này gây lãng phí nguồn nước
ngọt, tăng chi phí xử lý nước thải, đưa ra sông, rạch lượng nước thải khổng lồ.
Theo thống kê, cả nước có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giây, trong đó
chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép, còn hầu
hết các nhà máy đều không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa đạt
yêu cầu.
Trong các cơ sở công nghiệp ngành giấy và bột giấy, nước thảI thường có
các đặc tính:
− Độ pH trung bình 9-11
− BOD, COD cao, có thể lên đến 700 mg/l và 2500 mg/l
− Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn
cho phép (nước có chứa cả kim loại nặng, lignin, phẩm màu, xút, các chất đa
vòng thơm clo hóa)
ảnh hưởng của sản xuất giấy và bột giấy đến môi trường chủ yếu ở hai công
đoạn: nấu bột giấy và tẩy trắng bột giấy.
− Quá trình nấu bột giấy (bằng phương pháp sunfit hay
sunfat) thải ra hợp chất (ở dạng lỏng) chứa lưu huỳnh, khí SO
2
, H
2
S, các
mercaptan, các sunfua…
− Quá trình tẩy trắng bột giấy gây ô nhiễm môI trường
nhiều nhất vì có sử dụng tới clo và các hợp chất của nó như hypoclorit, clo
đioxit. Để tẩy trắng 1 tấn bột giấy cần 100 kg clo và các hợp chất của nó (trong
đó 50% là clo phân tử). Về mặt công nghệ sản xuất, trong quá trình tẩy trắng bột
giấy, đưa bao nhiêu hợp chất clo vào thì lại thải ra bấy nhiêu. Hiện nay trên thế
giới cũng chưa có công nghệ tái sử dụng clo trong khâu tẩy trắng bột giấy. Do
1

đó nếu không được xử lý thì toàn bộ lượng hóa chất này sẽ thảI ra môI trường và
gây ô nhiễm.
 &'()*+,-.$/01)!2,3
45 #6'""
Nước thải trước khi xả vào nguồn cần thiết phải được xử lý để không làm
ô nhiễm môI trường. Tùy theo loại nguồn nước mà chất thải sẽ xả vào (tham
khảo bảng "Giới hạn nồng độ tối đa của các chất ô nhiễm trong nước thảI") để
biết mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải. Tùy theo điều kiện tài chính, diện
tích, nhân lực của xí nghiệp để lựa chọn các hệ thống xử lý phù hợp. Để bảo
đảm cho việc thiết kế hệ thống xử lý cần thiết phải thu thập các thông tin sau:
− Quy trình sản xuất của xí nghiệp (trong đó phải xác
định khâu nào sinh ra nước thải? thành phần? Khối lượng? Kế hoạch giảm thiểu
nước thảI nếu có?)
− Về lưu lượng nước thảI cần thiết phải xác định tổng
lượng nước thải/ngày đêm, lưu lượng thảI theo từng giờ trong ngày, sự biến
thiên lưu lượng nước thải theo giờ, ca, mùa vụ sản xuất.
− Về thành phần nước thải: nên xác định các chỉ tiêu như
BOD, COD, màu, SS, VSS, total coliform, hàm lượng các hóa chất khác nếu có
(theo đặc trưng của từng loại hình sản xuất)
Ngoài ra khi thiết kế hệ thống cần chú ý một số vấn đề sau:
− Nhu cầu của chủ hệ thống xử lý
− Kinh nghiệm thiết kế và vận hành hệ thống
− Yêu cầu của cơ quan quản lý môi trường
− Tương thích với những thiết bị hay hệ thống sẵn có
− Tài chính
− Các vật tư, thiết bị
1
− Nhân sự
− Tính mềm dẻo: có khả năng tăng công suất khi cần.
 <1786(74: !"#6'""17=

 >"7= !
?",1
• Gỗ thông 3 lá nội địa
• Dăm mảnh
• Bột tự sản xuất
• Bột nhập
• Bột tre
• Giấy vụn
Sản phẩm giấy của công ty bao gồm giấy in, giấy gói, giấy viết, giấy xếp,
giấy bao bì. Giấy bao bì tại nhà máy chiếm tới 75% tống sản lượng giấy thanh`
phẩm. Do vậy nước thải từ quá trình sản xuất giấy bao bị quyết định chủ yếu lên
đặc tính của nước thải. Dưới đây là sơ đồ quá trình sản xuất bột giấy và giấy bao
bì tại công ty.
1
@ !$%"
AB""C$/$%,56#,5'"
<
D
=AB""C$/,5$%6#,5'"
EAB""C$/$%,5F
<
D
=AB""C$/,5$%F
1
Bể
chứa
Lọc
cát
Đánh
tơi

Bể
chứa
Nghiền 3
máy
Thuỷ
lực
Bể máy
bột lớp
mặt
Bể chứa
bột lớp mặt
Hộp
trộn
Bể máy
bột lớp
đáy
Hộp trộn
Bể chứa bột
lớp đáy
Đi
Xeo
Đi
Xeo
Thuỷ
lực
Bể chứa Nghiền 2 máy
Bể máy
lớp giữa
Hộp trộn
lớp giữa

Bể chứa
Đi
Xeo
GAB""!H0"
<
D
=GAB""!H0"
 I 
?45 08
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.
?45 (08 !$%"
Do bột giấy được sản xuất theo phương pháp cơ nên nước thải từ công
đoạn sản xuất bột không phải là dịch 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
1
Sấy
ép
quang
mềm
Sấy Tráng
lớp
mặt
Sấy
Tráng
lớp
đáy

3 tổ
ép
Sấy ép
keo
Sấy
3
Lưới

Bột lớp
giữa
Tráng
lớp
nền
ép
quang
cứng
Cuộn
Hoàn
thành
Bột lớp
đáy
Bột lớp
mặt
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
thị.
G?45 (08!H0"
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 :
J &K)45 8#6'"
Thông số ?#6'"
L< MEN
JOA PQG
&OA PR
@@ GM
?E?<
G
LELO
S
EG

0
GN
>T6
G
U#"6V SQPP
1
W 0'+1)!2,345 #6'""17=
 &XY,-.(1!2,3
Với đặc thù nước thải của nhà máy sản xuất giấy đã được nêu ở trên chủ yếu là
chứa cặn lơ lửng, PH, COD & BOD5 vượt quá giơí hạn cho phép. Với đặc thù
nước thải như vậy ta có thể lựa chọn công nghệ xử lý như sau.
&'(7=
Đây là các công trình nhằm trợ giúp, tạo điều kiện cần thiết cho công trình
chính hoạt động và xử lý nước thải, bùn thải ở công đoạn cuối trước khi thải ra
môi trường. Các công trình phụ được lựa chọn là : song chắn rác, bể thu gom, bể

điều hòa, bể tuyển nổi, bể lắng đợt I, II, bể khử trùng, bể chứa bùn, bể nén bùn,
máy ép bùn băng tải.
@0Z7'
Là thiết bị phổ biến nhằm loại các loại rác có kích thước lớn như lá cây,
que, xương, . . . ra khỏi nước thải trước các công đoạn xử lý tiếp theo với mục
đích bảo vệ các thiết bị như bơm, ống dẫn, . . . . Các thiết bị chắn rác có thể được
phân loại như sau:
- Theo khe hở song chắn thì có hai loại : thô (30 - 200 mm) và trung bình (5
- 25 mm).
- Theo đặc điểm cấu tạo thì có hai loại : cố định và di động.
- Theo phương pháp lấy rác ra khỏi song chắn thì có hai loại : thủ công và
cơ giới.
Song chắn rác thường đặt đứng, vuông góc hoặc nghiêng (45 - 60
o
: làm
sạch thủ công, 75 - 85
o
: làm sạch cơ khí) với dòng chảy. Tiết diện của thanh đan
song chắn rác có thể là loại tiết diện tròn, chữ nhật hay bầu dục. Tiết diện chữ
1
nhật được sử dung rộng rãi nhưng loại này gây tổn thất áp lực lớn. Ta có thể làm
sạch song chắn và lưới chắn bằng thủ công hay bằng các thiết bị cơ khí tự động
hay bán tự động. Hiện nay, trên thị trường đã có bán nhiều loại thiết bị vừa làm
lưới chắn rác, vừa làm cắt và nghiền vụn rác thành các hạt hoặc mảnh nhỏ lơ
lửng trong nước thải mà không làm tắc ống, không gây hại cho máy bơm. Tuy
nhiên, các loại thiết bị này cũng có nhược điểm là gây khó khăn cho các công
trình xử lý tiếp theo do lượng cặn trong nước thải tăng lên. Loại này gây tắc
nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong bể sinh học, chủ
yếu là các đĩa, lỗ phân phối khí và dính bám vào các tuabin làm hư hại và giảm
công suất của thiết bị làm thoáng bề mặt. Do vậy, ta cần cân nhắc kỹ khi lựa

chọn các loại thiết bị chắn rác.
J[\Z
Nước thải từ phân xưởng sản xuất và nước thải sinh hoạt của công ty theo
hệ thống cống dẫn chảy vào các hố ga. Từ đây nước thải được bơm đến bể lắng
để thực hiện quá trình lắng sơ cấp.
GJ["[

<=S@XI$["[
1
Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nổi thường được sử dụng để
khử cặn lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này
so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ,
lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể
được thu gom bằng bộ phận vớt bọt.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào
trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp bóng
khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại
thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.
Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng bọt khí. Kích
thước tối ưu của chúng nằm trong khoảng 15 đến 30 µm. ở điều kiện như vậy
nước cần đạt độ bão hòa không khí thật lớn, hay nói một cách khác, nước cần
chứa một lượng lớn không khí. Song ta biết rằng độ hòa tan của không khí vào
trong nước tỷ lệ thuận với áp suất và tỷ lệ nghịch với nhiệt độ. Mặt khác, lượng
không khí tiêu tốn riêng sẽ giảm khi hàm lượng hạt rắn cao, vì khi đó xác suất va
chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên. Tùy thuộc vào khối lượng riêng của
vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ có hiệu suất tách cao đối với các hạt có kích
thước từ 0,2 đến 1,5 mm.Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt
khí có y nghĩa quan trọng. Để đạt mục đích này đôi khi người ta bổ sung thêm
vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân pha
như dầu bạch dương, cresol, natri alkylsilicat, phenol, . .

SJ[]
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống thu gom chảy về trạm xử
lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Khi hệ số không điều hòa K
≥ 1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng
đều trong ngày sẽ kinh tế hơn. Có 2 loại bể điều hòa :
1
• Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường
chuyển động của dòng chảy.
• Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường
vận chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy.
Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu
gom là mạng cống chung thì ta thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ
được lượng nước sau cơn mưa. ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở
những nơi có chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả
lưu lượng và chất lượng. Bể điều hòa thường đặt trước bể lắng đợt I.
Để bảo đảm chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần
bố trí trong bể hệ thống khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn
bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ
các chất độc hại nếu có nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng khi đưa
nước vào công trình xử lý sinh học. Ngoài ra, trong bề cũng có thể bố trí thêm
các thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi.
Khi có yêu cầu về điều chỉnh độ pH của nước thải, ta có thể bố trí thêm
một khoang trung hòa ở trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa
riêng nằm ngay phía sau bể điều hòa.
MJ[$^
Bùn sinh ra từ bể lắng II sẽ được chuyển qua bể chứa bùn có hai ngăn.
Ngăn thứ nhất tiếp nhận toàn bộ lượng bùn từ bể lắng II. Một phần bùn trong bể
sẽ được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank, phần bùn dư sẽ dâng lên và trào qua
ngăn thứ hai rồi được bơm qua bể nén bùn.
_'"`$^$a 

1
Cặn sau khi qua bể chứa bùn cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ
ẩm xuống 70 - 80% tức là tăng nồng độ cặn khô từ 20 - 30% với mục đích:
• Giảm khối lượng vận chuyển ra bãi thải
• Cặn khô dễ đưa đi chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu quả cao hơn cặn
ướt
• Giảm thể tích nước có thể ngấm vào nước ngầm ở bãi chôn lấp . . .
NJ[+27^
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học chứa khoảng 10
5
đến
10
6
vi khuẩn trong 1 ml. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải
là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loại vi khuẩn
gây bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng
lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp khử trùng nước thải
trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước thải phổ
biến hiện nay là
• Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo.
• Dùng Hypoclorit canxi dạng bột - Ca(ClO)
2
- hòa tan trong thùng
dung dịch 3 ÷ 5% rồi định lượng vào bể khử trùng.
• Dùng Hypoclorit natri, nước javel NaClO.
• Dùng ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo ozon đặt trong
nhà máy xử lý nước thải. Ozon sản xuất ra được dẫn ngay vào bể
khử trùng.
• Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản sinh ra.
Đèn phát tia cực tím đặt ngập trong bể khử trùng có nước thải chảy

qua.
1
Từ trước đến nay, phương pháp khử trùng nước thải bằng clo hơi hay các
hợp chất của clo thường được sử dụng phổ biến vì clo là hóa chất được các
ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn trên thị trường với giá thành chấp nhận
được, hiệu quả khử trùng cao. Tuy nhiên , những năm gần đây, các nhà khoa học
đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùngclo để khử trùng nước thải vì các lý do
sau :
 Lượng clo dư ( khoảng 0,5 mg/l) trong nước thải để đảm bảo sự an toàn và ổn
định cho quá trình khử trùng sẽ gây hại đến cá và các sinh vật nước có ích
khác.
 Clo kết hợp với hydrocacbon thành các hợp chất có hại cho môi trường sống.
&(7=
Đây là công trình làm giảm đáng kể nồng độ các chất trong thành phần
nước thải
Công trình xử lý sinh học hiếu khí
Trong công nghệ xử lý hiếu khí, cũng có nhiều công trình xử lý khác
nhau, cần cân nhắc lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện thực tế (lưu lượng,
nồng độ các chất ô nhiễm, vị trí nơi xử lý, đặc điểm nguồn tiếp nhận) và việc
chọn tỷ lệ F/M thích hợp cho hệ thống xử lý là rất quan trọng. Khi lấy tỷ lệ F/M
cao, diện tích cần cho hệ thống xử lý sẽ thấp hơn so với trường hợp áp dụng tỷ lệ
F/M nhỏ. Trong điều kiện của nhà máy lưu lượng nước thải lớn nồng độ chất ô
nhiễm cao nên chọn tỷ lệ F/M cao thì có lợi hơn. Ví dụ với tỷ lệ F/M thấp, thời
gian lưu bùn trong hệ thống xử lý sẽ cao hơn, ví dụ với hệ thống xử lý bằng bùn
hoạt tính theo phương pháp làm thóang tăng cường tỷ lệ F/M bằng 0,1-
0,15kgBOD/kgMLSS.ngày. Thời gian lưu bùn dao động trong khoảng 10
-30ngày. Trong khi đó với hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính theo phương pháp
1
cổ điển tỷ lệ F/M bằng 0,5- 0,7 kgBOD/kgMLSS.ngày, thời gian lưu bùn chỉ có
2-10 ngày.

J[bH70+
Nước thải sau khi qua bể tuyển nổi ( hoặc bể lắng I ) có chứa các chất hữu
cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí Aerotank. Khi ở
trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho sinh vật cư trú,
sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt
tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải
và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Vi
khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N,P)
làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các
tế bào mới.
Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của
lượng nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ, do đó
phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt II bằng cách tuần
hoàn bùn ngược lại đầu bể Aerotank để duy trì nồng độ đủ của vi khuẩn trong
bể. Bùn dư ở đáy bể lắng được xả ra khu xử lý bùn.
@XI(1
1
<=Q@XI;B""!2,345 2;$[bH70+
"6,-.
Nước thải được chảy qua song chắn rác, song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại
các tạp chất thô (giấy vụn, sợi, . . .) có kích thước ≥ 16mm, đi vào bể lắng cát.
Bể lắng cát với mục đích là bể chứa nước thải trước khi đưa vào hệ thống. Sau
1
Song chắn rỏc
Bể lắng cát
Bể tuyển nổi
Bể lắng 1
Bể Aerotank
Bể lắng 2
Bể khử trựng

Bể chứa bựn
Bể hũa trộn bựn
Mỏy ộp bựn
Nước ra nguồn
Hỗn hợp nước thải
C- polymer
polymer
polymer
Đóng bỏnh
Bể chứa bột
giấy
Bể điều hũa
đó nước được đưa đến bể điều hòa. Tại bể điều hòa có quá trình trung hòa,
khuấy trộn và cấp khí nước thải được điều hòa về lưu lượng và nồng độ, các chất
ô nhiễm như : COD, BOD, SS, PH xử lý một phần rồi, nước thải từ đây được
bơm liên tục vào bể tuyền nổi nhằm thu hồi bột giấy dưới dạng các hạt nhỏ lơ
lửng khó lắng. Sau đó được bơm sang bể lắng I, đi vào bể Aerotank. Tại bể
Aerotank diễn quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ các
máy thổi khí. Tại đây, các vi sinh vật ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân
hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn
giản như : CO
2
, H
2
O Theo phản ứng sau :
• Sự oxy hoá tổng hợp
CHONS + O
2
+ dinh dưỡng
→

VK
CO
2
+ NH
3
+ C
5
H
7
NO
2
+ các sản phẩm khác
• Phân hủy nội bào
C
5
H
7
NO
2
+ 5O
2
→
VK

5CO
2
+ NH
3
+ H
2

O + năng lượng
Hiệu quả xử lý BOD của bể aerotank đạt từ 90 - 95%.
Từ bể Aerotank, nước thải được dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quá
trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, nước
ở phía trên chảy sang bể lọc cát trước khi đưa sang bể khử trùng. Tại bể khử
trùng, nước thải được khử trùng thời gian tiếp xúc khoãng 15-20 phút, sau khi
qua bể khử trùng nước thải được xả thải ra nguồn thải.
Bùn hoạt tính ở đáy bể lắng được chuyển sang bể chứa bùn hai ngăn, một
phần được bơm tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì hàm lượng vi sinh vật
trong bể. Bùn dư được bơm đến ngăn khuấy trộn của máy lọc ép băng tải để
khuấy trộn rồi đi qua hệ thống băng tải ép bùn, nồng độ cặn sau khi làm khô đạt
được từ 15-25%, bùn khô được đem đi để sản xuất phân vi sinh.
 0'+cd'e*1)
1
&'()+
Q
ngày
TB
= 4500 m
3
/ngày đêm
Q
giờ
TB
= 187,5 m
3
/giờ
Q
giờ
max

= 250 m
3
/giờ
BOD
5
= 1053 mg/L
COD = 1209 mg/L
Độ màu = 450 Pt - Co
N - NH
3
= 1,15 mg/L
P - PO
4
3-
= 1,21 mg/L
SS = 2136 mg/L
pH = 6 - 8
Nhiệt độ = 38
0
C
f*!2,38C,08J
COD = 100 mg/L
BOD
5
= 50 mg/L
SS = 100 mg/L
pH = 5,5 - 9,0
Nhiệt độ < 40
0
0'0Z7'

&a
Giữ lại các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ đồ hộp, lá
cây, bao nilông, đá cuội, Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn.
1
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.
0'
• Lưu lượng nước thải vận chuyển qua song chắn rác Q
max
s

=
=
3600
250
0,0694
(m
3
/s) Các thông số của mương dẫn nước thải đến trước song chắn rác
• Lưu lượng Q
max
s
=
=
3600
250
0,0694 m
3
/s.
• Độ dốc i = 0,008.

• Chiều ngang B = 0,3 m.
• Vận tốc v
max
= 0,8 m/s.
• Độ đầy h = 0,3 m.
• Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy mương dẫn h = h
max
=
0,3m.
• Số khe hở của song chắn rác
n =
0
max
K
hbV
q
s
×
××
Trong đó :
Q
max
s
: Lưu lượng lớn nhất giây q
max
s

= 0,06694 m
3
/s

b : Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 mm = 0,016 m.
h : Chiều sâu lớp nước qua song chắn h
max
= 0,3 m.
V : Vận tốc nước chảy qua song chắn V = 0,8 m/s
K
0
: Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cản rác K
0
= 1,05.
1
n =
05,1
3,0.016,0.8,0
0694.0
×
= 18,98
Chọn n = 19 khe hở.
• Chiều rộng của song chắn rác
B
s
= S
×
(n - 1) + b
×
n
Trong đó :
S : Chiều dày song chắn S = 0,008 m.
n : Số khe hở của song chắn rác n = 19 khe
b : Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 mm = 0,016 m

B
s
= 0,008
×
(19 - 1) + 0,016
×
19 = 0,448 (m)
Chọn B
s
= 0,5 m.
• Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn,
ứng với lưu lượng nước thải q = 0,0694 m
3
/s vận tốc này không nhỏ hơn
0,4 m/s
V
k
=
hB
q
s
×
=
3,05,0
0694.0
×
= 0,46 (m/s) > 0,4 (m/s)
• Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn
l
1

=
o
s
tgtg
BB
202
3,05,0
202
0
×
−
=
×
−
= 0,275 (m)
• Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn: l
2
=
2
1
l
= 0,137 (m)
• Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác
L = l
1
+ l
2
+ 1,085 = 0,275 + 0,137 + 1,085 = 1,5 (m)
1
• Chiều cao xây dựng ngăn đặt song chắn rác

H = h + h
s
+ 0,3 = 0,3 + 0,05 + 0,3 = 0,65 (m)
Hàm lượng SS và BOD
5
của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 5% còn
lại:
SS = 2136.(100-5)% = 2029,2 mg/l
BOD
5
= 1053.(100-5)% = 1000,35 mg/l
0'$[,Z'
&a
Nhằm loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, tro tàn,…để
bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn lặng ở công đoạn xử lý sau.
0'
Q
max
= 250 m
3
h = 0,0694 m
3
/s.
Chọn lắng cát cỡ hạt d = 0,2 mm.
Vận tốc nước qua bể V = 0,2 m/s.
Độ lớn thủy lực của hạt 0,2 mm là: U
o
= 0,018 m/s.
Diện tích mặt thoáng bể lắng cát:
F =

o
U
Q
K.
=
018,0
0694,0
3,1 ×
= 5 m
2
.
Tỷ số giữa chiều dài và chiều cao phần công tác.
1
018,0
2,0
3,1. ×==
o
U
V
K
H
L
= 14
Chọn chiều sâu lớp nước công tác H = 0,5 m:
Chiều dài bể: L = 14 x 0,5 = 7 m.
Chiều rộng bể: B =
7
5
=
L

F
= 0,7 m
G0'$[]
G&a
Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ; tránh cặn lắng; và làm thoáng
sơ bộ qua đó ôxy hóa sinh hóa một phần các chất bẩn hữu cơ.
G0'
• Từ các số liệu về lưu lượng nước thải theo giờ tại công ty, chọn thời gian
lưu nước trong bể điều hòa là T = 4 giờ (theo W.Wesley Eckenfelder,
Industrial Water Pollution Control, 1989).
• Thể tích bể điều hòa
W = Q
giờ
TB

×
T = 187,5
×
4 = 750 (m
3
)
• Kích thước bể điều hòa: L
×
B
×
H = 15
×
10
×
5 m.

• Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa
L
khí
= Q
giờ
TB

×
a
Trong đó
• Q
giờ
TB
: Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ Q
giờ
TB
= 187,5
m
3
/giờ
1
• a : Lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa a = 3,74 m
3
khí/m
3
nước thải (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution
Control, 1989)
L
khí
= 187,5

×
3,74 = 701,25 (m
3
/giờ)
• Khí được cung cấp bằng hệ thống ống PVC có đục lỗ, bao gồm 7 ống đặt
dọc theo chiều dài bể (15m), các ống cách nhau 2m.
• Lưu lượng khí trong mỗi ống
q
ống
=
7
25,701
7
=
khÝ
L
= 100,18 (m
3
/giờ)
• Vận tốc khí trong ống 10 - 15 m/s. Chọn v
ống
= 10 m/s.
• Đường kính ống dẫn khí
d
ống
=
3.600vπ
q4
oáng
oáng

××
×
=
360010
18,1004
××Π
×
= 0,06 (m) =60 (mm)
Chọn ống φ = 60 (mm)
• Đường kính các lỗ 2 - 5 mm. Chọn d
lỗ
= 4 mm = 0,004 m.
• Vận tốc khí qua lỗ 5 - 20 m/s. Chọn v
lỗ
= 15 m/s.
• Lưu lượng khí qua một lỗ
q
lỗ
= v
lỗ
×

4
dπ
2
loã
×
= 15

×

4
0,004π
2
×

×
3600 = 0,678 m
3
/giờ
• Số lỗ trên một ống
N =
loã
oáng
q
q
=
678,0
18,100
= 146 (lỗ)
• Số lỗ trên 1m dài ống
1
n =
15
146
15
=
N
= 9,73 (lỗ/m)
Chọn n = 10 lỗ/m ống.

 Tính toán máy thổi khí
- áp lực cần thiết của máy thổi khí
H
m
= h
l
+ H
Trong đó
• h
l
: Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h
l
= 0,4 m
• H : Độ sâu ngập nước của ống H = 5 m
H
m
= 0,4 + 5 = 5,4 (m)
Chọn H
m
= 5,4 m = 0,54 atm

- Năng suất yêu cầu
L
khí
= 187,5
×
3,74 = 701,25 (m
3
/giờ) = 0,195 (m
3

/s)
- Công suất của máy thổi khí
P
máy
=








−








1
p
p
29,7ne
GRT
0,283
1
21

Trong đó
• P
máy
: Công suất yêu cầu của máy nén khí, kW
• G : Trọng lượng của dòng không khí, kg/s
G = L
khí

×
ρ
khí
= 0,195
×
1,3 = 0,2535 kg/s
• R : Hằng số khí R = 8,314 KJ/K.mol
o
K
1
• T
1
: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T
1
= 273 + 25 = 298
o
K
• P
1
: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P
1
= 1atm

• P
2
: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P
2
= H
m
+ 1 =1,54 atm
• n =
K
K 1−
= 0,283 (K = 1,395 đối với không khí)
• 29,7 : Hệ số chuyển đổi
• e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,7
Vậy P
máy
=








−







××
××
1
1
54,1
7,0283,07,29
298314,82535,0
283,0
= 13,87 (kW)
S0'$["[
Sa
Khử cặn lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Khử hoàn toàn các hạt nhỏ,
lắng chậm trong thời gian ngắn. Thu hồi đáng kể lượng bột giấy thất thoát có
trong nước thải.
S0'
J &'()0'$["[
() g'7/
1
70+0  74
áp suất KN/m
2
170 - 475 270 - 340
Tỷ số khí : rắn 0,03 - 0,05 0,01 - 0,02
Chiều cao lớp nước m
2
1 - 3
Tải trọng bề mặt m
3
/m

2
.ngày 20 - 325
Thời gian lưu nước, phút
Bể tuyển nổi 20 - 60
Cột áp lực 0,5 - 3 phút
%*0# 5 - 120
Kết quả thực nghiệm cho mô hình tuyển nổi không tuần hoàn cho thấy:
+ ở tỷ số khí/chất rắn A/S = 0,03 mg khí/mg chất rắn đạt hiệu quả tối ưu;
+ Nhiệt độ trung bình 30
o
C;
+ Độ hòa tan không khí S
a
= 16,4ml/l;
+ Tỷ số bão hòa f= 0,5;
+ ở tải trọng bề mặt tuyển nổi 48 m
3
/m
2
.ngày đạt hiệu quả khử cặn lơ lửng 90%,
khử dầu mỡ đạt 85%;
Hàm lượng COD qua lưới chắn rác và bể tuyển nổi giảm 50% và BOD
5
giamr
36%.
áp suất yêu cầu cho cột áp lực được tính theo công thức sau:
35,1000
)1.5,0(4,16.3,1
03,0
)1.(.3,1

−
=
−
=
P
S
Pfs
S
A
a
a
1