Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy

Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
LỜI CẢM ƠN
Em chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Đức đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn
thành đồ án môn học. Thầy đã cung cấp cho em nhiều tài liệu hữu ích, sách tham
khảo, đặc biệt là cách sử dụng các tiêu chuẩn trong thiết kế, cách thu thập các số
liệu cần thiết cần thiết cho việc tính toán. Qua đồ án này, em được trang bị những
kiến thức chuyên ngành phục vụ cho công việc sau này, cho em có được sự liên hệ
giữa lý thuyết được học và áp dụng ngoài thực tế. Trong quá trình giảng dạy thầy
thường xuyên cung cấp cho chúng em những kiến thức ngoài thực tế mà thấy có
được trong quá trình làm việc, có sự so sánh giữa các phương án sao cho đạt hiệu
quả cao nhất với chi phí bỏ ra là ít nhất phù hợp với từng trường hợp cụ thể. Qua
việc làm đồ án giúp em rèn luyện được nhiều kỹ năng tự nghiên cứu, kỹ năng đọc
tài liệu, tính cẩn thận, có trách nhiệm với công việc mình đang làm, tăng khả năng
làm việc nhóm và phải làm theo đúng thời hạn quy định. Đây là những kết quả mà
em cảm thấy mình thu được sau đợt làm đồ án này. Tuy em đã hết sức cố gắng để
làm đồ án và hoàn thành đồ án nhưng do kiến thức còn hạn chế, thời gian làm đồ án
không nhiều nên không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của
thầy cô để bài đồ án của em hoàn chỉnh hơn. Một lần nữa em xin cảm ơn thầy
Nguyễn Minh Đức đã tận tình hướng dẫn em. Em chúc thầy mạnh khỏe, công tác
tốt!
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 1 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, công nghiệp sản xuất giấy chiếm vị trí khá quan trọng trong nền kinh
tế nước ta. Cùng với sự phát triển của các nghành công nghiệp, dịch vụ khác, nhu
cầu về các sản phẩm giấy ngày càng tăng. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích đạt
được to lớn về kinh tế – xã hội, nghành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn
đề môi trường bức xúc cần phải giải quyết, đặc biệt là nước thải phát sinh trong quá
trình sản xuất bột giấy, đây là loại nước rất khó xử lý. Cần có biện pháp xây dựng
các cơ sở gắn sản xuất với xử lý ô nhiễm môi trường, đổi mới công nghệ theo

hướng thân thiện với môi trường. Trong những năm gần đây ô nhiễm môi trường là
vấn đề được cả xã hội quan tâm, đặc biệt vấn đề ô nhiễm môi trường nước do nước
thải từ các nhà máy sản xuất, khu công nghiệp chế biến thực phẩm, bệnh viện,
chợ…là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Xử lý nước thải ở là một vấn đề thời sự
mà Việt Nam đang phải đối mặt. Một câu hỏi đặt ra : “ vì sao phải xử lý nước thải”.
Có rất nhiều câu trả lời cho câu hỏi đó. Thứ nhất, xử lý nước thải để giảm bớt ô
nhiễm môi trường, tránh ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nước thải sinh hoạt,
nước thải từ các cơ sở sản xuất có chứa cặn lơ lửng, chất tẩy rửa, dầu mỡ, hàm
lượng chất hữu cơ, N, P cao, sự tồn tại của vi khuẩn, vi rút… rất dễ gây bệnh cho
con người, tác động xấu đến môi trường. Thứ hai, nước là tài nguyên quan trọng, là
thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong chiến
lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh
quốc gia chính vì vậy cần phải được bảo vệ. Hiện nay, đa số nước thải sinh hoạt
cũng như nước thải công nghiệp không được xử lý hoặc xử lý chưa triệt để xả trực
tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm.Theo
số liệu thống kê cho thấy những năm gần đây, việc khai thác nguồn nước mặt và
nguồn nước ngầm rất lớn từ vài trăm đến hàng triệu m
3
/năm nên khả năng trong
tương lai nguồn nước mặt và nước ngầm có khả năng cạn kiệt là rất cao. Nguy cơ
thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong
của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Như chúng ta đã biết nước là
một trong những thành phần cơ bản và cần thiết cho cơ thể con người, chiếm 50-
60% cân nặng của người bình thường. Con người nhịn ăn 6-8 tuần mới có thể bị
chết đói, nhưng chỉ cần mất 5-10% nước đã lâm vào tình trạng tính mạng bị đe dọa,
mất đến 15-20% là coi như hết hy vọng cứu chữa. Do đó con người cần phải nhanh
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 2 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Bảo vệ tài
nguyên nước xử lý nước thải là nhiệm vụ cấp bách, nó không chỉ đáp ứng các yêu

cầu trước mắt mà còn tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp bảo vệ tài nguyên và
môi trường trong tương lai lâu dài, vì đó là sự sống còn của chính chúng ta và con
cháu sau này. Chính vì vậy cần phải xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường.
Tên đề tài: Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy.
Mục đích của đề tài:
+ Mục đích đào tạo:
Việc nghiên cứu, tham khảo tài liệu nhằm củng cố các kiến thức đã học trong
trường đồng thời có thể bổ sung một số kiến thức mới có liên quan đến đồ án, giúp
sinh viên từng bước làm quen với vấn đề thực tế, vận dụng các kiến thức đã học vào
thực tế, nâng cao kỹ năng tính toán.
+ Mục đích chuyên môn:
Trong quá trình thực hiện đồ án, sinh viên nâng cao được kỹ năng chuyên môn,
kỹ năng phân tích tổng hợp sử dụng tài liệu từ đó giúp ích cho quá trình công tác
sau này.
Phương pháp nghiên cứu
+ Thu thập số liệu:
Các dữ liệu về điều kiện tự nhiên: địa chất, địa hình, địa mạo, khí tượng thủy văn.
Các số liệu về số lượng và chất lượng nước thải.
+ Tổng hợp và phân tích thông tin.
+ Phương pháp thiết kế:
Áp dụng các biện pháp và kỹ thuật thiết kế hệ thống xử lý nước theo các tiêu
chuẩn hiện hành: TCXDVN 51:2008: thoát nước-mạng lưới và công trình bên
ngoài.
QCVN 24:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp. QCVN 12:2008/BTNMT- Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp
giấy và bột giấy.
Phạm vi nghiên cứu: Tập trung nghiên cứu xử lý nước thải nhà máy sản xuất
giấy.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 3 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức

Cấu trúc đồ án: Đồ án gồm có 4 chương như sau:
Chương I : Tổng quan về công nghiệp giấy
Chương II : Thiết kế, tính toán các công trình trong dây chuyền xử lý nước thải
nhà máy giấy
Chương III : Bố trí mặt bằng tổng thể và cao trình của trạm xử lý nước thải nhà
máy giấy
Chương IV : Kết luậ và kiến nghị

SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 4 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP GIẤY
1. Giới thiệu về tình hình phát triển ngành công nghiệp giấy
Ngành sản xuất giấy ở Việt Nam phát triển rất sớm với những phương pháp sản
xuất giấy thủ công, chỉ đến đầu thế kỷ 20 ngành mới thực sự áp dụng các phương
pháp sản xuất công nghiệp. Kể từ sau những năm 50 của thế kỷ trước một loạt xí
nghiệp sản xuất bột và giấy có quy mô từ 5.000 - 20.000 tấn/năm đã ra đời tập trung
ở các tỉnh trung du Bắc bộ, Trung bộ và Nam bộ.
Hiện nay, Việt Nam có khoảng 300 nhà máy và xưởng sản xuất giấy và bột
giấy. Hầu hết các nhà máy có sản lượng dưới 40 000 tấn/năm, quy mô sản xuất của
các nhà máy ở Việt Nam thường là nhỏ và vừa.
Về sản phẩm, chủng loại giấy sản xuất trong nước vẫn rất nghèo nàn, chỉ có
giấy in báo, giấy in giấy viết, giấy bao gói, giấy lụa. Dù ngành công nghiệp giấy đã
đầu tư tới 112.000 tấn /năm cho sản xuất giấy tráng, nhưng đến nay hầu như chỉ sản
xuất giấy không tráng. Sản phẩm giấy được sản xuất ở Việt Nam không đa dạng,
Sản phẩm giấy chính của ngành công nghiệp giấy và bột giấy của Việt Nam là giấy
gói. Tỉ lệ giấy in và giấy viết không nhiều. Những năm qua, mặc dù ngành giấy và
bột giấy đã có những bước tiến mới, nâng cao chất lượng, mở rộng quy mô, thỏa
mãn được 60-65% nhu cầu nội địa.
Ngành giấy là ngành nặng về thiết bị, công suất càng lớn thì giá thành cho một
đơn vị sản phẩm càng nhỏ và ngược lại. Do đó một dây chuyền sản xuất giấy công

suất nhỏ thì giá thành sản phẩm sẽ cao, khó có thể cạnh tranh được với sản phẩm
của các công ty lớn, nhất là các công ty nước ngoài có trình độ công nghệ cao.
Không những thế hầu hết các thiết bị của ngành đã trở nên cũ kỹ và lạc hậu nên
mức tiêu hao nguyên liệu cao, do vậy đã tăng cao giá thành sản phẩm và giảm tính
cạnh tranh. Một thực trạng nữa của ngành Giấy và Bột giấy là sự mất cân đối giữa
sản xuất giấy và bột giấy. Hàng năm, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu 70.000- 80.000
tấn bột giấy các loại. Điều này dẫn đến khả năng cạnh tranh thấp của sản phẩm giấy
cả về chất lượng, chủng loại và đặc biệt là giá cả do phải chịu mức thuế nhập khẩu
và kiểm soát nhập khẩu. Các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam được
chia ra làm 4 loại sau đây:
- Hiện đại: có 2 doanh nghiệp, chiếm 50% sản lượng bột giấy và 36.1% sản
lượng giấy cả nước.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 5 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
- Trung bình: có 4 doanh nghiệp, chiếm 23.7 % sản lượng giấy toàn ngành.
- Dưới mức trung bình: Số lượng các nhà máy trong nhóm này là cao nhất. Các
nhà máy này hầu hết nhập khẩu thiết bị từ các nước trong khu vực như Trung Quốc,
Đài Loan; bởi vậy, công nghệ của các nhà máy này thường lỗi thời thường là những
công nghệ sản xuất của vài chục năm về trước. Sản lượng của nhóm nhà máy này
chiếm 32.5% sản lượng bột giấy và 22.0% sản lượng giấy của toàn ngành.
- Sản xuất theo phương pháp truyền thống: Các cơ sở sản xuất này thường sản
xuất theo công nghệ lỗi thời với các thiết bị sản xuất tự thiết kế. Mặc dù số lượng
các cơ sở sản xuất dạng này rất lớn, nhưng sản lượng của nhóm này rất nhỏ, thấp
hơn 1000 tấn/ năm. Bởi vậy, nhóm này chỉ sản xuất khoảng 3% sản lượng bột giấy
và 15% sản lượng giấy của toàn ngành.
Hiện nay, ngành giấy ở nước ta vẫn còn nhiều khó khăn:
Thiết bị cũ và lạc hậu chiếm hầu hết ở các đơn vị nhỏ, vừa : chiếm hơn 98% số
lượng đơn vị và 66% năng lực sản xuất, công nghệ cũ gây ô nhiễm cao.
Chi phí vốn đầu tư lớn : 1800- 2200 USD/tấn bột giấy từ cây nguyên liệu và
1000- 1200 USD/tấn giấy từ bột giấy.

Thu hồi vốn chậm. Lợi nhuận thấp, hiệu suất thu hồi bộ trong khoảng 11- 12%
năm với các dự án đầu tư mới. Nếu không có những chính sách đặc thù riêng thì rủi
ro sẽ rất lớn.
Chi phí để xử lí chất thải cao đặc biệt các dự án nằm ở thượng nguồn, chi phí
đầu tư hệ thống xử lí môi trường theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam chiếm khoảng 20-
25% tổng chi phí đầu tư.
Chu kỳ kinh doanh trồng cây nguyên liệu dài, thường từ 7- 9 năm với cây
nguyên liệu sớ ngắn và 15- 20 năm với cây nguyên liệu sớ dài. Như vậy đầu tư
trồng nguyên liệu cũng cần nhiều vốn và có nhiều rủi ro.
2. Nguyên liệu cho sản xuất giấy
Nguyên liệu cho sản xuất giấy rất đa dạng như cây nguyên liệu trồng lâu
năm, cây nguyên liệu trồng ngắn ngày hay phế liệu của các ngành sản xuất khác.
- Các loại nguyên liệu mọc nhanh và phụ phẩm nông nghiệp như đay, rơm rạ,
bã mía, phế liệu của một số ngành gỗ, mây tre. Loại nguyên liệu này được sử dụng
rộng rãi ở các xí nghiệp nhỏ để sản xuất các loại giấy bìa và cacton có chất lượng
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 6 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
không cao làm bao bì. Hiện nay các nguyên liệu loại này ngày càng ít được sử dụng
do đã có những loại nguyên liệu ưu thế hơn thay thế.
- Tre nứa là loại nguyên liệu rất phổ biến của các doanh nghiệp có quy mô dưới
10.000 tấn/năm, do những ưu thế như giá rẻ, tương đối dễ xử lý bằng công nghệ
không cao, chất lượng sản phẩm phù hợp cho các loại bao bì, hòm hộp, giấy in, viêt,
giấy vàng mã.
- Để sản xuất các loại giấy có chất lượng cao như loại giấy in, giấy viết, giấy in
báo thì cần sử dụng loại cây gỗ lớn, có chất lượng tốt : gỗ bạch đàn, keo, mỡ, bồ đề,
thông. Hiện nay, ở nước ta có Công ty Giấy Bãi Bằng, Công ty Giấy Tân Mai, Công
ty Giấy Việt Trì sử dụng các loại gỗ này cho sản xuất.
- Giấy loại là nguyên liệu đang ngày càng chiếm tỷ trọng ưu thế trong thành
phần nguyên liệu của các doanh nghiệp. Ở Việt Nam hiện nay các doanh nghiệp sản
xuất bao bì sử dụng chủ yếu là giấy loại từ hai nguồn: thu mua trong nước và nhập

khẩu. Đây là nguyên liệu có giá rẻ, dễ sử dụng, thích hợp cho mọi doanh nghiệp. Sử
dụng giấy loại với giá thành sản xuất hạ và giảm được đầu tư phần nấu bột. Điều rất
quan trọng là sử dụng giấy loại để sản xuất giấy có ý nghĩa trong việc phòng ngừa
và giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong sản xuất.
- Bột giấy nguyên sinh: đây là nguồn nguyên liệu không thể thiếu được trong
sản xuất giấy ở Việt Nam, chủ yếu được nhập khẩu do nguồn bột sản xuất trong
nước không đủ cung cấp cho nhu cầu, một lý do nữa cũng rất quan trọng đó là một
số sản phẩm giấy yêu cầu chất lượng cần phải sử dụng từ 10 - 100% bột nguyên
sinh. Ở Việt Nam hiện nay chỉ có hai doanh nghiệp có khả năng sản xuất bột giấy
nguyên sinh đạt chất lượng thương phẩm tương đương nhập khẩu là công ty Giấy
Bãi Bằng và Công ty Giấy Tân Mai.
3. Phương pháp sản xuất bột giấy
Các phương pháp sản xuất giấy được áp dụng thay đổi phụ thuộc vào các
lọai nguyên liệu thô đặc trưng, các thiết bị sản xuất, yêu cầu chất lượng của sản
phẩm giấy. Ở Việt Nam có những phương pháp sản xuất bột giấy:
- Phương pháp bột kiềm: đây là phương pháp được các nhà máy sử dụng nhiều
nhất và cũng là nguồn ô nhiễm lớn nhất của ngành công nghiệp giấy và bột giấy
Việt Nam, do công nghệ lạc hậu, dung dịch nấu thường thải ra mà không thu hồi và
xử lý. Phương pháp này nấu bằng NaOH dưới nhiệt độ cao.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 7 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
- Phương pháp bột hóa học soda lạnh: Phương pháp này cũng gây ô nhiễm môi
trường cao do công nghệ lạc hậu, dung dịch nấu không được thu hồi, xử lý. Nguyên
liệu thô chủ yếu là tre. Phương pháp này nấu bằng NaOH dước nhiệt độ bình
thường.
- Bột hóa nhiệt cơ : Hỗn hợp của nấu và nghiền hóa học để tách cellulose và sợi
hemi-cellulose. Tỷ lệ tacshh cellulose và sợi hemi-cellulose cao. Thu hồi và xử lý
dịch nấu thải ra là một vấn đề cần quan tâm.
- Bột Kraft: Phương pháp này chỉ có nhà máy giấy Bãi Bằng-nhà máy lớn nhất
Việt Nam áp dụng. Đây là phương pháp sản xuất chính ở các nước phát triển.

Phương pháp này được nấu bằng NaOH và . Dung dịch nấu thường được thu hồi và
xử lý, lignin chất ô nhiễm hữu cơ nền bị đốt trong nồi đun thu hồi, các chất hóa học
bị đốt được thu hồi trong nồi đun thu hồi. Ưu điểm của bột giấy Kraft :
+ Nguyên liệu thô đa dạng; gỗ mềm và gỗ cứng có thể chấp nhận
+ ‡t gây ô nhiễm (dung dịch nấu thường được thu hồi và xử lý, lignin chất ô
nhiễm hữu cơ nền bị đốt trong nồi đun thu hồi, các chất hóa học bị đốt được thu hồi)
+ Có thể thu lại được hoá chất và năng lượng trong quá trình thu hồi.
Tuy nhiên, quá trình tạo bột giấy Kraft cũng có các nhược điểm, ví dụ như chi
phí đầu tư cao và mức độ thu hồi xenlôluzơ thấp. Gỗ trong tự nhiên thường chứa
khoảng 50% nước và phần cứng thường có tỷ lệ khoảng 45% xenlôluzơ, 25 %
hemixenloluzơ và 25% linhin cùng 5% các chất hữu cơ và vô cơ khác. Trong quá
trình sản xuất bột bằng hoá học, các hóa chất được sử dụng để hoà tan linhin và giải
phóng sợi gỗ. Do đó, linhin và nhiều chất hữu cơ khác được đưa vào dạng mà từ đó
các hóa chất và năng lượng của linhin cùng các chất hữu cơ khác có thể được thu
hồi. Mức độ thu hồi phụ thuộc vào các hóa chất cơ bản được sử dụng và cấu hình
của quy trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất bột cơ học, các máy cắt, xén cơ học
được sử dụng để kéo tách các sợi; mặc dù vẫn có sự phân hủy một số chất hữu cơ
phần lớn linhin vẫn còn trong sợi.
- Bột giấy loại: Hầu hết các nhà máy ở các làng nghề sử dụng giấy loại làm
nguyên liệu thô. Phương pháp này khá đơn giản giấy loại được tái xử lý thành bột
giấy, sàng lọc, tẩy mực. Tẩy màu nếu cần thiết.
4. Quy trình sản xuất giấy và bột giấy
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 8 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Các công đoạn chính và quy trình sản xuất bột giấy và giấy được mô tả đơn
giản hoá như sau:
Nghiền bột tại Thiết bị phân tán bột: Máy nghiền bột trộn bột với nước và cho
ra bột giấy nhão. Sau đó bột nhão được làm sạch và đưa vào máy xeo. Nguyên liệu
được đưa vào thiết bị phân tán bột để đánh tơi sợi và tăng tốc độ kết sợi vì khi ở
trong nước sợi sẽ trương ra.

Thiết bị làm sạch bột: Một quy trình tẩy trắng điển hình cho bột giấy Kraft
thông qua nhiều tháp trong đó bột được trộn với các hoá chất khác nhau. Giữa các
công đoạn, hoá chất bị loại bỏ và bột giấy được rửa sạch.
Tinh chế: Bột giấy đi qua các đĩa quay của thiết bị tinh chế dạng đĩa. Hoạt
động cơ học của thiết bị tinh chế đánh tơi lớp vỏ tế bào sợi, khiến sợi trở nên mềm
và dai hơn. Khâu tinh chế này quyết định chất lượng giấy. Quá trình tinh chế mang
lại cho giấy những đặc tính đáp ứng được nhu cầu sử dụng của từng loại giấy khác
nhau.
Tạo hình: Sau đó giấy được hồ hay nhuộm màu để thoả mãn các thông số
cần thiết. Quá trình hồ giấy nhằm làm tăng độ mịn và khả năng in ấn cho giấy; còn
ở khâu nhuộm màu, bột màu, thuốc nhuộm hay chất phụ gia cho giấy được bổ
sung. Khâu tiếp theo là tạo hình cho tờ giấy, hay hình thành băng giấy. Khâu tạo
hình cho tờ giấy bắt đầu từ thùng đầu, tại đây xơ sợi ướt được trải thành lớp trên
một mặt lưới chuyển động.
Ép: Băng giấy được sấy khô khi bị ép qua các trục của ống cán.
Sấy khô: Phần lớn lượng nước còn lại trong băng giấy sẽ bị loại bỏ khi băng
giấy đi qua các trục hơi quá nhiệt
Cán láng: Khâu cuối cùng trong quy trình sản xuất giấy là cán láng. Công
đoạn này được hoàn tất nhờ một loạt các trục cán được sắp xếp cẩn thận để kiểm
soát độ dày và độ nhẵn của giấy thành phẩm.
Cuộn giấy: Các bước cuối trong quy trình gia công giấy là cắt các cuộn giấy
lớn thành tờ. Cụ thể là, giấy được cuốn thành cuộn lớn, sau đó xẻ dọc khổ giấy lớn
sang khổ nhỏ hơn theo yêu cầu, cắt thành từng tờ, xén tỉa và đóng gói.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 9 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
5. Tính chất nước thải từ ngành công nghiệp giấy và bột giấy ở Việt Nam
Công nghiệp giấy là ngành sử dụng một lượng lớn nước trong quá trình sản
xuất. Tuỳ theo từng công nghệ và sản phẩm, lượng nước thải tính trên mỗi sản
phẩm giấy có thể khác nhau, từ 200 đến 500 m
3

/1 tấn. Nước dùng trong các công
đoạn rửa nguyên liệu, nấu, tẩy, sản xuất hơi nước. Lượng nước thải phát sinh ra lớn
và thành phần nước thải tương đối phức tạp:
- Dòng thải rửa nguyên liệu chứa các chất hữu cơ hoà tan, cát, thuốc bảo vệ
thực vật, vỏ cây .
- Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hoà
tan, các hoá chất và một phần xơ sợi. Dung dịch đen có nồng độ chất khô khoảng
25-35 %, tỉ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ là 70:30. Dung dịch có màu đen chủ yếu là
do dẫn xuất của lignin gây ra là chính.
- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương
pháp hoá học và bán hoá học chứa các hợp chất hữu cơ, chất gỗ hoà tan và một hợp
chất tạo thành từ những chất thải với chất tẩy ở dạng độc hại. Dòng thải này có độ
màu, giá trị BOD và COD cao
- Dòng thải từ quá trình nghiền bột và sản xuất giấy chủ yếu chứa sợi xơ mịn,
bột giấy lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh.
- Nước ngưng tụ như là dòng thải từ quá trình ngưng tụ trong hệ thống xử lý để
thu hồi hóa chất từ dung dịch đen. Mức độ nhiễm bẩn của dòng thải phụ thuộc vào
loại gỗ và công nghệ sản xuất
- Nước thải từ quy trình sản xuất giấy chủ yếu chứa bột giấy và các chất phụ
gia. Nó được tách ra từ quy trình sản xuất giấy như là trong quá trình khử nước và
ép giấy
- Nước thải của các nhà máy giấy hầu như đều chứa các hợp chất, các hóa chất,
bột giấy, các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ. Đối với các loại giấy có độ dai, độ trắng
thì phải sử dụng các hợp chất khác.
6. Các biện pháp giảm lượng nước thải và tải lượng chất ô nhiễm trong
nước thải nhà máy giấy
Do lượng nước thải của nhà máy giấy là rất lớn mà thành phần nước thải lại
phức tạp, để xử lý nước thải này phải mất kinh phí lớn. Chính vì vậy, cần phải có
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 10 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức

biện pháp để hạn chế lượng nước và giảm lượng chất ô nhiễm trong nước thải nhà
máy giấy.
6.1 Các biện pháp làm giảm lượng nước thải
Bảo quản và làm sạch nguyên liệu đầu vào bằng phương pháp khô sẽ giảm
được lượng nước rửa.
Dùng súng phun tia để rửa máy móc, thiết bị, sàn… sẽ giảm được lượng nước
đáng kể so với rửa bằng vôi.
Thay đổi công nghệ tách dịch đen ra khỏi bột ở thiết bị hình trống thông thường
bằng ép vít thải, ép hai dây hay lọc chân không để giảm thể tích dòng thải.
Bảo toàn hơi và nước, tránh thất thoát hơi, chảy tràn nước.
Phân luồng các dòng thải để tuần hoàn sử dụng lại các nguồn nước ít ô nhiễm.
6.2 Các biện pháp làm giảm tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải
Tách dịch đen đậm đặc ban đầu từ lưới gạn bột giấy và tuần hoàn chúng lại nồi
nấu đến khả năng có thể giảm tải lượng kiềm trong dòng thải.
Thu hồi hoá chất từ dịch đen bằng công nghệ cô đặc - đốt - xút hoá sẽ giảm
lượng ô nhiễm COD tới 85%.
Xử lý dịch đen bằng phương pháp kị khí sẽ giảm tải lượng ô nhiễm hữu cơ từ
30 đến 40%.
Thay thế hoá chất tẩy thông thường là Clo và hợp chất của clo bằng H2O2 và
O3 để hạn chế Clo tự do không tạo ra AOX trong dòng thải.
Thu hồi bột giấy và xơ từ các dòng thải để sử dụng lại như nguồn nguyên liệu
ban đầu, đặc biệt đối với dòng thải từ công đoạn nghiền và xeo giấy.
Tránh rơi vãi, tổn thất hoá chất trong khi pha trộn và sử dụng.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 11 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG
DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
1. Đánh giá nước thải và lựa chọn dây chuyền công nghệ
2. Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải nhà máy giấy
Để xử lý nước thải nhà máy giấy có thể sử dụng các phương pháp: cơ học, hóa

học, sinh học. Mỗi phương pháp sẽ có ưu điểm và nhược điểm riêng. Để lựa chọn
được phương pháp xử lý nước thải cần phải xem xét nhiều yếu tố khác nhau như
chất lượng nước thải, lưu lượng nước thải, chất lượng nước đầu ra yêu cầu, điều
kiện địa lý, kinh tế-xã hội của khu vực. Lựa chọn được phương án sao cho đạt yêu
cầu về kỹ thuật mà chi phí bỏ ra là ít nhất.
Đối với nước thải nhà máy giấy đã được phân tích như trên em lựa chọn
phương pháp sinh học để xử lý nước thải là chủ yếu. Do :
+ Đặc tính nước thải nhà máy giấy có hàm lượng COD, BOD cao và có tỷ lệ
+ Có pH=8.1 ( không nhỏ hơn 6.5 và không lớn hơn 8.5 quy định trong điều 7.2
TCXDVN 51:2008)
+ Nhiệt độ của nước thải 25 ( không dưới 10 và không trên 40 - 7.2 TCXDVN
51:2008)
+ Trong nước thải không có chất độc hại và muối của kim loại nặng, nếu có làm
chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh trong nước thải. Nếu quá nồng độ cho phép,
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 12 MSSV: 09510900504
Bảng 1. Bảng đánh giá chất lượng nước
ST
T
Tên chỉ
tiêu
Đơn vị
Nước
thải
nhà máy
giấy
C(loại
B)
Kf Kq C max
Đánh
giá

1 nhiệt độ 25 0.9 1.1
2 pH 8.1 5,5-9 0.9 1.1 5,5-9 Đạt
3 BOD5 mg/l 790 50 0.9 1.1 49.5 Xử lý
4 COD mg/l 1,106 200 0.9 1.1 198 Xử lý
5 TSS mg/l 445 100 0.9 1.1 99 Xử lý
6 T-N mg/l 57 30 0.9 1.1 29.7 Xử lý
7 T-P mg/l 4 6 0.9 1.1 5.94 Đạt
8 Colifom MPL/100ml 2,900 5,000 0.9 1.1 4,950 Đạt
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
các Vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có thể chết. Như vậy, không thể tiến
hành xử lý sinh học. Nếu nồng độ chúng nhỏ hơn giới hạn sẽ hạn chế tốc độ làm sạch
của nước, nếu nước thải chứa nhiều chất độc thì tính toán theo chất độc nhất.
+ Trong nước thải nhà máy giấy có hàm lượng chất cacbonhydrat cao, là chất
dễ phân hủy sinh học, chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình xử lý sinh học nước
thải là N, P. Trong nước thải nhà máy giấy có hàm lượng N=57 mg/l và P=4 mg/l
nếu thiếu chất dinh dưỡng cần bổ sung thêm đảm bảo tỷ lệ cho quá trình yếm khí
BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1; đối với quá trình kị khí BOD5 : N : P = 100 : 3 : 0,5.
Trong nước thải nhà máy giấy và bột giấy có tải lượng ô nhiễm chất hữu cơ
cao, đặc biệt có chứa hàm lượng các chất lignin cao ở dòng thải của xí nghiệp. Các
hợp chất lignin là những chất không có khả năng phân huỷ hiếu khí và đối với phân
huỷ kị khí cũng xảy ra rất chậm. Do đó trước khi đưa nước thải vào sử lý sinh học
thì dịch đen của quá trình sản xuất bột giấy cần được sử lý cục bộ để tách lignin.
Phương pháp này có ưu điểm:
- Áp dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải là vô cùng quan trọng
trong đời sống. Vừa mang lại lợi ích cho kinh tế, vừa mang lại lợi ích cho xã hội lẫn
môi trường do không sử dụng hóa chất.
- Ứng dụng sinh học như một vòng tuần hoàn tự nhiên khép kín, xử lý chất thải
hiệu quả mà không mang lại ảnh hưởng xấu hoặc biến đổi bất lợi khác cho môi
trường. Chất lượng nước đầu ra sạch hơn và có tính chất như nước tự nhiên.11
- Công nghệ sinh học là công cụ xử lý triệt để và chủ động trên thành phần và

tính chất nước thải, không cần thiết có sự can thiệp trực tiếp của con người vào quá
trình xử lý tự nhiên. Thuận tiện trong công tác vận hành và quản lý.
- Tiết kiệm kinh phí trong việc xử lý nước thải. Chi phí cho các biện pháp sinh
học thường thấp hơn chi phí cho các biện pháp xử lý khác. Bên cạnh đó chi phí
quản lý cũng thấp do việc quản lý đơn giản hơn.
- Xử lý được nguồn nước thải nồng độ cao, đặc biệt là BOD, COD, SS… trong
đó nước thải dễ xử lý sinh học có nồng độ COD từ 20.000 – 30.000 mg/l. (phân hủy
kỵ khí).
- Phân hủy hiếu khí được ứng dụng rộng rãi để ổn định chất rắn với kích thước
bể xử lý từ nhỏ đến trung bình. (Q < 20.000 – 40.000 m3/ngày ).
3. Lựa chọn dây chuyền công nghệ
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 13 MSSV: 09510900504
Máy nghiền rác
Ra sông
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác
Làm thoáng đơn giản
Bế lắng đứng đợt 1
Bể UASB
Bể Aeroten
Bể lắng đứng đợt 2 Bể nén bùn ly tâm
Bể mê tan
Sân phơi bùn
Chôn lấp
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
4. Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý nước thải
nhà máy giấy
4.1. Ngăn tiếp nhận nước thải
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 14 MSSV: 09510900504
Trạm khí nén

Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Nước thải của nhà sản xuất giấy được thu vào hố thu gom rồi bơm lên ngăn tiếp
nhận theo đường ống có áp. Ngăn tiếp nhận nước thải được bố trí ở vị trí cao để từ
đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý.
Kích thước ngăn tiếp nhận phụ thuộc lưu lượng nước thải của nhà máy. Kích
thước ngăn tiếp nhận được tra theo phụ lục 3 giáo trình “ xử lý nước thải đô thị”-
PGS.TS Trần Đức Hạ.
Với
Tra bảng ta được kích thước ngăn tiếp nhận như sau:
A=1500mm b=350mm
B=1000mm h=400mm l=600mm
H=1300mm
Trong đó:
A: Chiều rộng ngăn tiếp nhận
B: Chiều dài ngăn tiếp nhận
H: Chiều cao ngăn tiếp nhận
H
1
: Chiều cao lớp nước trong ngăn tiếp nhận
h: Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương
h
1
: Chiều cao mương dẫn nước đến công trình tiếp
b: Chiều rộng mương dẫn
l: Khoảng cách giữa hai ống áp lực
l
1
: Khoảng cách từ tâm ống đến miệng xả
Dùng 2 ống dẫn có đường kính 150mm để đưa nước thải lên ngăn tiếp nhận.
4.2. Mương dẫn

Nước thải từ ngăn tiếp nhận được đưa đến các công trình tiếp theo nhờ mương
dẫn có tiết diện hình chữ nhật.
Tra flowhy với Qtb= 69.444(l/s) ta được các số liệu trong bản chụp màn hình
(trang tiếp theo)
Chiều cao xây dựng mương:
4.3 Tính toán song chắn rác
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các
chất này ra khỏi nước thải sử dụng các phương pháp cơ học như dùng song chắn rác
hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực li tâm. Tùy theo kích
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 15 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần
làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.
Nhiệm vụ: Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác.
Tại đây các thành phần có kích thước lớn như rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon…
được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc 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.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình
và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song
chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Theo hình dạng có thể
phân thành song chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố định
hoặc di động.
Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một
góc 45 – 60 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 85 nếu làm sạch
bằng máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết
diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại. Do đó, thông
dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn
phía trước hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn giới
hạn trong khoảng từ 0,6 -1m/s. Vận tốc cực đại giao động trong khoảng 0,8 -1m/s

nhằm tránh đẩy rác qua khe của song. Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân
hủy các chất thải rắn.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 16 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
hp

h

hp

1

2

0

h
Bs
Bk
II
MÆt c¾t I -I
MÆt b»ng
1
S¬ ®å ®Æt song ch¾n r¸c
1 - Song ch¾n r¸c
2 - Sµn c«ng t¸c
Hình 1: Song chắn rác
Chiều ngang B= 200(mm)
Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn đến song chắn rác theo mương
hở. Chọn 2 song chắn rác công tác, một song dự phòng. Ta sử dụng song chắn rác

cơ giới.
Chiều sâu lớp nước trong song chắn rác lấy bằng chiều cao lớp nước của cống
dẫn nước thải h=
- Số khe hở của song chắn rác:
Trong đó:
= 1.05. Là hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác bằng cơ giới.
n: Số khe hở
Lưu lượng giây của nước thải.
Tốc độ nước chảy qua song chắn rác (0.81 m/s). Chọn v = 0.8(m/s).
Khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác chọn b= 0.016m (0.016m 0.02 m)
Số mương đặt song chắn rác: N=2
Vậy : .
Chọn 5 khe.
- Chiều rộng mỗi song chắn :
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 17 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Trong đó: S là chiều dày song chắn. S=0.008 m.
Vậy : = 0.112 (m)
- Chiều dài mương đặt song chắn rác:
Chiều dài máng xác định theo công thức:
Độ dài phần mở rộng :
Chọn góc mở rộng của mương là = 20
Với chiều rộng mương dẫn trong ngăn đặt song chắn rác,
Độ dài phần thu hẹp được tính theo cấu tạo:
Chiều dài đoạn mương mở rộng chọn theo cấu tạo l=2m.
Vậy chiều dài mương chắn rác là:
- Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:
là vận tốc nước ở kênh trước song chắn rác với lưu lượng trung bình.
K=3 là hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do rác mắc vào song chắn.

là hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn rác.
Với . Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn theo bảng 3.4. “
Xử lý nước thải – tính toán thiết kế công trình- Trường Đại học Xây Dựng 1974”
với tiết diện d= 0.008m.
= 60 góc ngiêng của song chắn rác với mặt phẳng nằm ngang.
Vậy:
Tổn thất qua song chắn rác:
- Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 18 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Với là chiều cao bảo vệ.
- Tính lượng rác lấy ra từ song chắn rác:
Trong đó:
a là lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, theo bảng 6-4 TCXDVN
51:2008 với b=0.016(m) có a= 8(l/ng/năm)
là dân số tính toán tính theo TSS.
Vậy lượng rác lấy ra từ song chắn là:
Với dung trọng rác là 750(kg/m3) thì trọng lượng rác trong ngày sẽ là:
P= 0.9*750=675(kg/ngày)= 0.675(tấn/ngày)
Rác được vớt lên bằng cơ giới và đưa đến máy nghiền sau đó chuyển về bê mê tan.
Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền theo tiêu chuẩn là 40 (m3/tấn).
Vậy lượng nước cần cung cấp trong 1 ngày là:
Q= 40 * 0.675= 27(m3/ngày)
4.4 Bể lắng đứng đợt 1
Nhiệm vụ: Bể lắng đứng đợt 1 có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có trong
nước thải, bể lắng đợt 1 phải xử lý được hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải
xuống dưới 150mg/l, có thể kết hợp với bể làm thoáng để tăng hiệu suất xử lý.
Theo 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 thừ 1,5 – 2,5 h. Bể lắng ngang được

sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày.
- Bể lắng đứng, nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến
vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động
khoảng 45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng
ngang từ 10 – 20 %.
Theo điều 7.50 lựa chọn loại bể lắng phải dựa theo công suất, tính chất nước
thải, các điều kiện tự nhiên và các điều kiện cụ thể khác của địa phương. Nói chung
có thể sơ bộ lựa chọn kiểu bể lắng theo công suất của trạm xử lý nước thải như sau:
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 19 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Bể lắng đứng: Dưới 20.000m3/ngày
Bể lắng ngang: trên 15.000m3/ngày
Bể lắng ly tâm: trên 20.000m3/ngày
Do công suất của nhà máy là 6000m3/ngày nên ta chọn bể lắng đứng.
Chọn số bể lắng đứng là 4 bể
Lưu lượng vào 1 bể là
Chọn chiều cao vùng lắng m.(theo tiêu chuẩn thì
1
2.7 3.8H
= −
m)
- Xác định tốc độ lắng:
Trong đó:
+ là hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước đối với độ nhớt. Được lấy
theo bảng 7.10 TCXDVN 51:2008:
Nhiệt độ trung bình tính
theo tháng thấp nhất()
60 50 40 30 25 20 15 10
Hệ số
α

0,45 0,55 0,66 0,8 0,9 1 1,44 1,3

Nhiệt độ nước thải 25
+
ω
- Vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng tra theo bảng:
V (mm/s) 5 10 15 20
ω
(mm/s)
0
0,05
0,1
0,5
Với V=6mm/s ( vận tốc theo phương ngang. V=510mm/s), ta có =0.02mm/s
+K là hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng. Với bể lắng đứng thì K=0.35
+ H là chiều cao công tác bể lắng. m (
2.7 3.8H = −
m)
+
t
là thời gian lắng của nước thải trong hình trụ với chiều sâu lớp nước
h=500 mm đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấy theo
bảng 7-12 TCXDVN 51- 2008.
Hiệu
quả
Thời gian lắng trong hình trụ có chiều sâu h = 500mm (s)
n = 0,25
n = 0,4
n = 0,6
Nồng độ (mg/l)

SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 20 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
lắng
E (%)
100 200 300 500 500 1000 2000 3000 200 300 400
20
30
40
50
60
70
80
90
600
900
1320
1900
3800
-
-
-
300
540
650
900
1200
3600
-
-
-

300
450
640
970
2600
-
-
-
180
390
450
680
1830
5260
-
150
180
200
240
280
360
1920
-
140
1200
180
200
240
280
690

2230
100
120
150
180
200
230
570
1470
40
50
60
80
100
130
370
1080
-
-
75
120
180
390
3000
-
-
-
60
90
120

180
580
-
-
-
45
80
75
130
380
-
Với , hiệu suất lắng E=60% ( hiệu quả bể lắng đợt 1 từ 40 đến 60% và n – Hệ
số phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng. n = 0.25 tra bảng 7.12 được t= 970s.
+Trị số
n
K H
h
×
 
 ÷
 
tra theo bảng Bảng 7-13 của TCXDVN 51- 2008
Chiều cao công tác
bể lắng H
Trị số
n
K H
h
×
 

 ÷
 
cho bể lắng các kiểu
Bể lắng đứng Bể lắng ly tâm Bể lắng ngang
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
5,0
-
-
1,11
1,21
1,29
-
-
1,08
1,16
1,29
1,35
1,46
-
1,1
1,19
1,32
1,41
1,5
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 21 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức

Với H = 3.5 m ta tra được trị số
n
K H
h
×
 
 ÷
 
= 1.25 ( với bể lắng đứng )
Vậy
- Tính toán kích thước bể lắng:
Tính toán kích thước bể lắng đứng theo điều 7.53 của TCXDVN 51- 2008
Bán kính bể lắng đứng:
Đường kính của 1 bể lắng đứng là D=2*R=2*3.784= 7.568 (m) điều 7.60
TCXDVN 51:2008
Diện tích của 1 bể lắng đứng là :
Thể tích ngăn công tác của bể là :
Thời gian lưu nước :
đạt yêu cầu cho cặn lắng tốt.
Diện tích ướt của ống trung tâm:
Trong đó: là vận tốc chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy không lớn
hơn 30mm/s (điều 7.60 TCXDVN 51:2008). Chọn
Đường kính ống trung tâm:
Chiều cao ống trung tâm lấy bằng chiều cao vùng lắng bằng 3.5m ( điều 7.69
TCXDVN 51:2008)
Đường kính và chiều cao của phễu lấy bằng 1.5 lần đường kính trung tâm. (điều
7.60 TCXDVN 51:2008)
Theo điều 7.60 TCXDVN 51:2008: Đường kính tấm hắt bằng 1.3 đường kính
miệng phễu:
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt với mặt phẳng ngang lấy bằng 17.

SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 22 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Diện tích tổng cộng vủa 1 bể lắng:
- Hàm lượng chất lơ lửng theo nước trôi ra khỏi bể lắng đợt 1 là:
Theo quy phạm ( TCXDVN 51- 2008): Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt
1 không được lớn hơn 150 mg/l trước khi vào công trình xử lý nước thải bằng sinh
học. Vậy ta cần phải làm thoáng đơn giản. Khi sử dụng bể làm thoáng đơn giản,
hiệu quả lắng đợt 1 tăng thêm 5-8%. Vậy hiệu quả lắng sẽ là 68%
Dung tích hố thu cặn được xác định:
Trong đó:
v
C
=445 mg/l – Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải ban đầu
E
- Hiệu suất lắng của bể lắng đợt 1 cộng với làm thoáng đơn giản E=68%
p
- Độ ẩm của cặn lắng,
95%p =
( theo điểu 7.54 của TCXDVN 51- 2008 )
T – Chu kỳ xả cặn, T = 1 ngày ( theo điều 7.59 của TCXDVN 51- 2008) chu kỳ
xả cặn không quá 2 ngày. Mục đích là giảm thể tích lượng cặn ở đấy bể, tận dụng
được dung tích tối đa của bể lắng.
tb
Q
- Lưu lượng nước thải trung bình,
c
ρ
- Trọng lượng thể tích của cặn,
3 6 3
1 / 10 /

c
T m g m
ρ
= =
Vậy
Chiều cao vùng chóp cụt:
Tổng chiều cao xây dựng bể là :
Trong đó:
bv
h
- Chiều cao bảo vệ ,
0.5
bv
h m
=
- Chiều sâu công tác của bể lắng

c
h
- Chiều cao nén cặn ,
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 23 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể.
Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành trong của bể, đường kính ngoài của
máng chính là đường kính trong của bể.
Đường kính máng thu: D
máng
= 80% đường kính bể
D
máng

= 0.8 x 7.568 = 6.054 m
Chiều dài máng thu nước:
L = π x D
máng
= 3.14 x 6.054 = 19 (m)
Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng:
4.5 Tính toán bể làm thoáng đơn giản
Thể tích bể làm thoáng đơn giản được tính theo công thức:
Trong đó: t là thời gian thổi khí, Chọn t=15 phút (t= 10-20 phút)
Lượng khí cần cung cấp cho bể làm thoáng được xác định theo lưu lượng riêng
của khối không khí D= 0.5 không khí / :
Diện tích bể làm thoáng sơ bộ trên mặt bằng được tính theo công thức:
Trong đó: I là cường độ thổi khí, chọn I= 5( ( I=4-7)
Chiều cao công tác của bể làm thoáng đơn giản:
Chọn số bể làm thoáng đơn giản là 2 bể, hình chữ nhật trên mặt bằng. Kích
thước mỗi ngăn: chọn B= 2.5m
Chiều dài của 1 bể là :
E
- Hiệu suất lắng của bể lắng đợt 1 cộng với làm thoáng đơn giản E=68%
Hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua bể lắng đượt 1 và làm thoáng đơn giản là:
Làm thoáng sơ bộ sẽ làm cho nồng độ BOD, COD trong nước thải sau lắng đợt
1 giảm được 1015%. Vậy nồng độ BOD của nước thải sau xử lý là:
Nồng độ COD của nước thải sau xử lý:
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 24 MSSV: 09510900504
Đồ án: Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD: Nguyễn Minh Đức
4.6 Bể UASB
Hình 2: Bể UASB
Do nước thải nhà máy giấy lúc này có BOD=671.5 mg/l và COD=940.1 mg/l,
hàm lượng chất ô nhiễm cao nên sử dụng phương pháp sinh học kỵ khí trước khi xử
lý bằng sinh học hiếu khí để giảm bớt nồng độ các chất ô nhiễm.

Nhiệm vụ: Bể UASB là bể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kị
khí( không có Oxi), xử lý nước thải nhờ vi sinh vật kị khí để ôxi hóa các hợp chất
hữu cơ có trong nước thải.
SVTH: PHẠM THỊ HIỀN 25 MSSV: 09510900504