Thuyết minh thiết kế hệ thống xử lý nước thải giấy

ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
THUYẾT MINH THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
I. DỮ LIỆU THIẾT KẾ
1. Nguồn nước: Nước thải sản xuất giấy
2. Đặc trưng nguồn nước:
Công nghệ sản xuất giấy là một trong những công nghệ sử dụng nhiều nước. Tùy theo từng công nghệ và sản phẩm mà lượng
nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy dao động từ 200 đến 500 m
3
nước. Nước được dùng trong các công đoạn rửa nguyên
liệu, nấu, tẩy, xeo giấy và sản xuất hơi nước.
Như vậy trong quá trình sản xuất giấy, hầu như tất cả lượng nước đưa vào sử dụng sẽ là lượng nước thải ra, trong đó những
yếu tố gây ô nhiễm chính đó là:
- pH cao do kiềm dư gây ra là chính.
- Thông số cảm quan (màu đen, mùi, bọt) chủ yếu là do dẫn xuất của lignin gây ra là chính.
- Cặn lơ lửng (do bột giấy và các chất độn như cao lin gây ra).
- COD & BOD do các chất hữu cơ hòa tan gây ra là chính, các chất hữu cơ ở đây là lignin và các dẫn xuất của lignin, các loại
đường phân tử cao và một lượng nhỏ các hợp chất có nguồn gốc sinh học khác, trong trường hợp dùng clo để tẩy trắng có
thêm dẫn xuất hữu cơ có chứa clo khác.
3. Yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý:
Đạt tiêu chuẩn Việt Nam: QCVN 12 – 2008/BTNMT (loại B) xả ra môi trường.

4. Giá trị giới hạn nước nguồn trước xử lý và sau khi xử lý
1
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất của nước thải trước khi đưa vào trạm xử lý và khi thải ra các vực nước phải
phù hợp với các quy định trong bảng sau:
Các thông số của nguồn nước đầu vào (dữ liệu thiết kế) và tiêu chuẩn phải đạt sau xử lý
STT Thông số Đơn vị
Chất lượng nước
đầu vào
Chất lượng nước
sau xử lý
QCVN 12 –
2008/BTNMT
Loại B
1 pH - - 5,5 - 9
2 BOD
5
(20
0

C) mg/l 600 100
3 COD mg/l 800 300
4 Tổng chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 250 100
5 Độ màu Pt-Co - 150
6 Halogen hữu cơ dễ bị hấp thụ (AOX) mg/l - 15
5. Lưu lượng thiết kế
2
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
II. LỰA CHỌN
CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1. Đặc điểm chung và những yêu cầu cần thiết
Do đặc thù là cơ sở sản xuất giấy nên hàm luợng nước thải đầu vào cho trạm xử lý tương đối phức tạp. Vì vậy, để xử lý đạt
hiệu quả tốt nhất phải kết hợp các phương pháp cơ học, hoá lý và sinh học.
Các giải pháp xử lý phải phù hợp với điều kiện cụ thể của Dự án, không gây tác động phụ tới khu vực lân cận.
Việc lựa chọn công nghệ và thiết kế hoàn chỉnh hệ thống phải đáp ứng được những yêu cầu cần thiết sau:
- Có khả năng xử lý được đa dạng nguồn gây ô nhiễm hữu cơ.
- Hiệu quả xử lý cao, chất lượng nước đầu ra phải đảm bảo và ổn định
- Đảm bảo tính liên tục.
- Vận hành, bào trì và bảo dưỡng định kỳ đơn giản.

- Thiết bị thay thế sẵn có và phổ biến trên thị trường.
- Hiệu quả kinh tế (chi phí đầu tư và vận hành hợp lý).
- Phù hợp với kiến trúc cảnh quan tổng thể của toàn khu vực.
3
Công suất ngày đêm (m
3
/ngày.đêm) 60
Lưu lượng trung bình cho 1 giờ (m
3
/h) 3
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
- Phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất thuỷ văn của khu vực.
- Kiểu dáng công nghiệp phù hợp với quy hoạch trung của toàn bộ Dự án.
2. Lựa chọn công nghệ và phương án thiết kế
Công nghệ xử lý của trạm xử lý nước thải được lựa chọn trên cơ sở các số liệu đầu vào, công suất thiết kế, điều kiện mặt
bằng, cơ sở khoa học …
Công nghệ xử lý nước thải của trạm xử lý được chia thành các giai đoạn: Xử lý bậc một, xử lý bậc hai, xử lý hoàn thiện và xử
lý bùn.
2.1. Giai đoạn xử lý bậc một hay xử lý sơ bộ

Mục đích của giai đoạn này nhằm loại bỏ nguồn ô nhiễm tồn tại dưới dạng vật chất có kích thước lớn (có thể là vô cơ hoặc
hữu cơ) nhằm giảm tải cho các công đoạn xử lý sau này – Song chắn rác, bể điều hoà.
Ngoài ra giai đoạn này cũng có thể xử lý được các chất có kích thước nhỏ (có thể là vô cơ hoặc hữu cơ) - lắng (bể lắng sơ
cấp).
Song chắn rác
Để làm giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của các chất thải có kích thước lớn trong nguồn nước đầu vào cho các công đoạn xử lý
sau. Có những chủng loại rác mà không những các công đoạn sau không xử lý được mà nó còn gây tác động bất lợi đến các
giai đoạn xử lý này.
Ví dụ: Các túi nilon (PE, PVC) - Các công đoạn sau không xử lý được, không những thế nó còn làm tắc đầu hút của bơm làm
giảm công suất xử lý của hệ thống, hay còn làm cháy bơm…..
4
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
Bể điều hoà
Điều hoà về lưu lượng và tải lượng các chất gây bẩn trong nguồn nước. Nếu lưu lượng vào thời gian hoạt động cao điểm (ban
ngày) của trường quá lớn sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xử lý sau này làm chất lượng nước ra không đảm bảo (không đủ
thời gian cho quá trình xử lý), ngoài ra còn làm tắc nghẽn nguồn nước trong hệ thống thoát nước chung gây ô nhiễm cho toàn
khu vực.
Bể lắng sơ cấp ( Thiết bị lắng lá cấp )
Thiết bị lắng có nhiệm vụ tách chất rắn lơ lửng trong nước, và một phần cặn còn lại có khả năng lắng được để đảm bảo điều

kiện cho quá trình xử lý tiếp theo.
Để giảm dung tích công trình xử lý và tăng cường quá trình lắng, chúng tôi sử dụng thiết bị lắng lá.
thiết bị lắng lá có khối tấm hoặc ống tạo thành lớp mỏng, chế độ chuyển động từ dòng chảy rối sang dòng chảy tầng (laminar)
nên khả năng tách cặn khỏi nước thải tăng lên. Cặn liên tục được trượt về hố tập trung hoặc nổi lên trên bề mặt tùy thuộc cách
bố trí khối lớp mỏng. Khối lớp có thể cấu tạo bằng các tấm thép inox hoặc nhựa PVC ghép với nhau có khe hở từ 25÷150 mm
hoặc dạng bó ống Φ25 ÷ Φ150.
2.2. Giai đoạn xử lý bậc hai: Xử lý hoá lý, sinh học kết hợp lắng
Xử lý hóa lý dùng hóa chất để điều chỉnh pH – bể điều chỉnh pH.
Xử lý sinh học dùng để loại bỏ các hợp chất hữu cơ (có thể tồn tại ở dạng tan hay không tan) - bể xử lý hiếu khí (aerobic).
Xử lý cơ học tách pha rắn (bùn hoạt tính - vi sinh vật) ra khỏi pha lỏng (nước sạch) – bể lắng thứ cấp.
Bể xử lý hiếu khí
5
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
Xử lý BOD có trong nguồn nước. Quá trình này là quá trình sinh trưởng hiếu khí, chuyển hoá các hợp chất hữu cơ tan có
trong nguồn nước thành bùn hoạt tính (activated sludge) tồn tại ở dạng pha rắn.
Quá trình xử lý này gồm 2 quá trình xử lý:
Dùng vi sinh vật hiếu khí kết hợp với oxy để chuyển hoá các hợp chất hữu cơ tan có trong nước thành tế bào vi sinh vật mới
(sinh tổng hợp tế bào). Quá trình được mô tả chỉ tiết bằng phương trình sau:
C

18
H
19
O
9
N + 0,74NH
3
+8,8O
2
→ 1,74C
5
H
7
NO
2
+ 9,3CO
2
↑ + 4,52H
2
O
(Theo wastewater treatment - Biological and chemical processes - Second edition - 68 pages)
Dùng oxy trong không khí để oxy hoá các hợp chất hữu cơ tan có trong nguồn nước để chuyển hoá thành các hợp chất khí
(chủ yếu là CO
2
) và các thành phần khác. Ngoài ra lương oxy dư còn được dùng để chuyển hoá các hợp chất chứa nitơ (chủ
yếu là NH
4
+
) thành NO
2

-
và NO
3
-
.Quá trình được mô tả chỉ tiết bằng phương trình sau:
C
18
H
19
O
9
N + 19,5O
2
→ 18CO
2
↑ + 9H
2
O + H
+
+ NO
3
-
(Theo wastewater treatment - Biological and chemical processes - Second edition - 66 pages)
Quá trình xử lý này chủ yếu sử dụng các chủng vi sinh vật như: chủng VSV Nitrosomonas, Nitrobacter.
Bể lắng thứ cấp (Thiết bị lắng lá cấp 2)
Nước khi đi vào thiết bị này sẽ bị phân tách thành 2 pha rõ rệt. Pha rắn là các vi sinh vật hiếu khí (có tỷ trọng lớn) sẽ lắng
xuống đáy bể và được bơm bùn tuần hoàn bơm lại đầu bể xử lý hiếu khí dùng cho quá trình xử lý tiếp theo. Nếu lượng vi
sinh vật hiếu khí dư thừa sẽ được chuyển về bể chứa bùn. Phần nước trong đã đảm bảo yêu cầu chất lượng về mặt hoá lý sẽ
được chảy qua máng thu gom nước trên mặt bể lắng.
6

ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
2.3. Giai đoạn xử lý hoàn thiện
Giai đoạn này có thể kết hợp nhiều biện pháp xử lý kết hợp nhằm loại bỏ phần còn lại các chất gây ô nhiễm còn tồn tại trong
nước - cụm thiết bị khử trùng cho nước.
Cụm thiết bị khử trùng
Hầu hết các giai đoạn xử lý trước đây không xử lý được virus gây bệnh (vi khuẩn có kích thước rất nhỏ). Để hoàn thiện cho
toàn bộ quá trình xử lý thì cần phải dùng hoá chất có khả năng tiêu diệt toàn bộ mầm bệnh này. Sử dụng nước Javen (chất oxy
hoá mạnh) bổ xung vào nguồn nước.
Kết thúc giai đoạn này nước đã đảm bảo yêu cầu cho xả thải mà không làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
2.4. Giai đoạn xử lý bùn
Bùn sinh ra được thu gom và tách nước nhằm làm giảm tác động của nó tới môi trường (do lên men yếm khí sinh ra một số
khí khử độc hại như NH
3
, H
2
S….) – Sân phơi bùn.
Sân phơi bùn
Toàn bộ lượng bùn dư và bùn thải của các giai đoạn xử lý được thu gom về sân phơi bùn.
Sân phơi bùn có chức năng làm mất nước bùn trong điều kiện tự nhiên. Nước tách khỏi cặn bằng cách nén, bay hơi, thấm

xuống đất, … Sau quá trình phơi, do tác động của tia tử ngoại, vi trùng gây bệnh cũng như mùi hôi thối của nó được giảm đi.
Sau khi phơi, độ ẩm của bùn cặn còn lại 75÷80%, thể tích giảm 2,5 đến 3 lần. Lúc này bùn được vận chuyển đi sử dụng làm
phân bón hoặc sử dụng cho mục đích khác.
Nước bùn từ sân phơi bùn theo hệ thống thoát nước về bể điều hòa để xử lý lại.
III. MÔ TẢ QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
7
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ
CÔNG TY THƯƠNG MẠI VÀ KỸ THUẬT
MÔI TRƯỜNG CHÂU Á
Đ/C: P705 - CT1-2 Mễ Trì Hạ - Từ Liêm - Hà Nội
ĐT: (04). 37875153 - 37875066 Fax: (04).37875066
Email:
CÔNG TRÌNH:
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY
ĐỊA ĐIỂM:
BẮC NINH
CHỦ ĐẦU TƯ:
ĐỊA CHỈ:
1. Sơ đồ dây truyền công nghệ
2. Mô tả quá trình hoạt động của hệ thống
8