Nghiên cứu xử lý cơ lý học nước thải sản xuất bột giấy sunfat của công ty cổ phần giấy an hòa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.51 MB, 66 trang )
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận văn này hoàn
toàn trung thực, dựa trên các tkết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng
tôi, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác. Tôi xin chịu
hoàn toàn trách nhiệm nội dung khoa học của đề tài này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 02 năm 2015
NGƢỜI THỰC HIỆN
Trịnh Đình Tuân
HVCH:Trịnh Đình Tuân
i
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập, được sự giảng dậy nhiệt tình của các thầy cô ở trường
Đại học Bách khoa Hà Nội, tôi đã học xong chương trình khóa học thạc sĩ. Để có
được thành công này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với các
giảng viên trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đặc biệt là thầy giáo TS. Phan Huy
Hoàng, người hướng dẫn khoa học. Thầy đã giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình
nghiên cứu và hoàn thiện bản luận văn của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các anh chị phòng thí nghiệm
trong bộ môn công nghệ Xenluloza & Giấy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ
tôi hoàn thành công trình này.
Cũng nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Viện sau Đại học - Đại học
Bách Khoa Hà Nội, đã quan tâm tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập,
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 02 năm 2015
Học viên
Trịnh Đình Tuân
HVCH:Trịnh Đình Tuân
ii
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DCS, QCS
: Hệ thống điều khiển sản xuất
ECF
: Quy trình tẩy tiên tiến (không có clo nguyên tố)
PACl
: Polyaluminium clorua
PAM
: Polyacrylamide
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT
: Bộ tài nguyên môi trường
HVCH:Trịnh Đình Tuân
iii
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tổng hợp các loại nước thải của Nhà máy giấy An Hòa ........... 18
Bảng 3.1. Thông số đặc trưng của nước thải đầu ra của Nhà máy giấy An
Hòa. ................................................................................................................. 41
Bảng 3.2: Quy chuẩn Việt Nam QCVN 12 : 2008/BTNMT. ........................ 41
Bảng 3.3. Chỉ số TSS của các mẫu nước thải bổ sung chất trợ lắng khác
nhau ................................................................................................................ 44
Bảng 3.4. Chỉ số TSS nước thải xử lý ở các nhiệt độ khác nhau ................ 48
Bảng 3.5. Chỉ số TSS nước thải xử lý bổ sung PACl và PAM .................... 50
Bảng 3.6. Chỉ số pH của mẫu nước thải sau khi bổ sung chất trợ lắng ..... 52
Bảng 3.7. Các chỉ số đặc trưng của nước thải sau xử lý cơ lý bằng việc .... 55
bổ sung chất trợ lắng PACl và phèn nhôm. .................................................. 55
HVCH:Trịnh Đình Tuân
iv
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ qui trình sản xuất bột giấy theo phương pháp sulfat. .......... 8
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất Nhà máy giấy An Hòa - Tuyên Quang.
.................................................................................................................................. 13
Hình 1.3: Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy Giấy An Hòa.
.................................................................................................................................. 24
Hình 1.4: Sơ đồ quá trình tạo bông của các hạt lơ lửng. ................................ 33
Hình 1.5. Sơ đồ quá trình xử lý nước thải sản xuất bột giấy và giấy............ 29
Hình 2.1: Sơ đồ thu gom nước thải từ dây chuyền sản xuất bột giấy tẩy
trắng ........................................................................................................................ 36
Hình 2.3: Lấy mẫu nước thải .............................................................................. 36
Hình 2.2: Cống thu gom nước thải..................................................................... 36
Hình 2.4: Hệ thống lọc chân không .................................................................... 38
Hình 2.5: Chất trợ lắng cho vào mẫu, khấy trên máy khuấy từ. .................. 39
Hình 3.1. TSS của nước thải qua các thời gian lắng tự nhiên khác nhau.... 43
Hình 3.2. Đồ thị thể hiện giá trị TSS với các mẫu nước thải khác nhau...... 45
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn mức độ giảm giá trị TSS của nước thải sau xử lý
.................................................................................................................................. 47
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi TSS theo mức bổ sung phèn nhôm . 51
(chất trợ lắng kết hợp).......................................................................................... 51
Hình 3.5. Độ đục của nước thải sau khi bổ sungchất trợ lắng....................... 53
Hình 3.6. Các mẫu nước thải (A) ban đầu, (B) sau khi xử lý bằng cách bổ
sung PACl và (C) sau khi bổ sung PACl + phèn nhôm. ................................. 54
Bảng 3.7. Các chỉ số đặc trưng của nước thải sau xử lý cơ lý bằng việc ...... 55
bổ sung chất trợ lắng PACl và phèn nhôm. ...................................................... 55
HVCH:Trịnh Đình Tuân
v
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................. iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................ v
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chƣơng I: TỔNG QUAN ............................................................................... 4
1.1. Khái quát về công nghệ sản xuất bột giấy và giấy. ............................... 4
1.1.1. Các định nghĩa ....................................................................................... 4
1.1.2. Tổng quan về sản xuất bột giấy ............................................................. 4
1.1.3. Các vấn đề môi trường phát sinh liên quan đến ngành giấy ............... 9
1.2. Sơ lƣợc về Công ty Cổ phần giấy An Hòa ........................................... 11
1.2.1. Sơ lược về cơ sở sản xuất..................................................................... 11
1.2.2. Giới thiệu công nghệ và dây chuyền sản xuất .................................... 11
1.2.2.1. Dây chuyền sản xuất bột giấy. ........................................................... 12
1.2.2.2. Sản xuất hoá chất tẩy ......................................................................... 17
1.2.2.3. Nhu cầu sử dụng nước thải và xả nước thải của cơ sở xả thải.......... 17
1.2.3. Đặc trưng nguồn nước thải. ................................................................ 17
1.2.3.1. Các loại nước thải có trong nguồn thải. ............................................ 17
1.2.3.2. Tác động của nước thải Công ty CP giấy An Hòa đến môi trường....... 21
1.2.3.3. Hệ thống xử lý nước thải Công ty CP giấy An Hòa ........................... 22
1.3. Tổng quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ................................. 26
HVCH:Trịnh Đình Tuân
vi
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
1.3.1. Tổng quan công nghệ hiện đại xử lý nước thải bột giấy ................... 26
1.3.2. Tổng quan phương pháp cơ lý xử lý nước thải .................................. 29
1.3.3. Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý - phương pháp cơ lý .................. 33
Chƣơng II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................... 36
2.1. Nƣớc thải và phƣơng pháp lấy mẫu. .................................................... 36
2.2. Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải. ............................................................... 37
2.2.1. Để lắng tự nhiên. .................................................................................. 37
2.2.2. Các mẫu thí nghiệm xử lý bằng chất trợ lắng. ................................... 39
2.2.3. Các thông số chính của nước thải cần xác định sau xử lý. ............... 39
2.2.1.1. Xác định pH........................................................................................ 39
2.2.1.2. Xác định nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5). ............................................ 39
2.2.1.3 Xác định nhu cầu oxi hóa học ( COD). ............................................... 40
2.2.1.4. Xác định tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS). .................................... 40
Chƣơng III - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 41
3.1. Xác định tính chất của nƣớc thải Công ty CP Giấy An Hòa ............. 41
3.2. Ảnh hƣởng của thời gian lắng tự nhiên đến lƣợng chất rắn lơ lửng
trong nƣớc thải .............................................................................................. 42
3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của các chất trợ lắng khác nhau ................... 43
3.4. Nghiên cứu kết hợp quá trình lắng tự nhiên và chất trợ lắng ........... 45
3.5. Ảnh hƣởng của mức dùng chất trợ lắng .............................................. 46
3.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ xử lý ........................................... 48
3.7. Nghiên cứu kết hợp các chất trợ lắng khác nhau ............................... 49
3.7.1. Kết hợp chất trợ lắng PACl và PAM .................................................. 50
HVCH:Trịnh Đình Tuân
vii
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
3.7.2. Kết hợp chất trợ lắng PACl và phèn nhôm ......................................... 50
3.8. Đánh giá sự thay đổi chỉ số pH và độ đục (turbidity) của nƣớc thải
khi bổ sung chất trợ lắng .............................................................................. 52
3.8.1. Sự thay đổi pH của nước thải .............................................................. 52
3.8.2. Sự thay đổi độ đục (turbidity) của nước thải ...................................... 52
3.9. Qui trình xử lý cơ lý nƣớc thải của công ty CP Giấy An Hòa ........... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 57
HVCH:Trịnh Đình Tuân
viii
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ đã
giúp cho nền kinh tế phát triển với nhiều công trình, nhà máy lớn được hình thành,
đã tạo lên các ngành công nghiệp lớn đó là công nghiệp sản xuất như công nghiệp
khai khoáng, công nghiệp điện, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp giấy… và
ngành công nghiệp dịch vụ như công nghiệp viễn thông, dịch vụ nhà hàng, khách
sạn, các khu du lịch… bên cạnh những mặt tích cực là các ngành này đã và đang tạo
ra nhiều của cải vật chất cho xã hội, thúc đẩy xã hội phát triển, đi lên một tầm cao
mới thì chính bản thân nó cũng tạo ra nhiều mặt tiêu cực mà điển hình là gây ra
nhiều ảnh hưởng tác động có hại đến môi trường. Các ngành công nghiệp này đang
là những nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường sống của chúng ta với
những lượng rác thải công nghiệp, nước thải, bụi khói lò, tiếng ồn…ở trong rác thải,
nước thải công nghiệp có các hợp chất hữu cơ khó bị phân huỷ và có khả năng tích
luỹ sinh học làm ô nhiễm nguồn nước phá hủy các tầng sinh thái, làm ô nhiễm môi
trường gây ảnh hưởng đến đời sống và sức khoẻ con người. Trong đó đặc biệt là
nguồn nước thải, vì nguồn nước (nước mặt và nước ngầm) đóng vai trò rất quan
trọng đối với hầu hết các hoạt động của con người, sinh vật và sự cân bằng sinh thái
của vỏ trái đất. Hàng ngày con người khai thác và sử dụng một lượng rất lớn nước
cho các hoạt động khác nhau như cấp nước cho sinh hoạt, tưới tiêu trong nông
nghiệp, trong công nghiệp và giải trí…các nguồn nước cũng đóng vai trò quan trọng
trong việc cân bằng nước toàn cầu, duy trì đa dạng sinh học, điều hoà khí hậu… Rõ
ràng, nếu các nguồn nước bị ô nhiễm hay giảm chất lượng, sẽ tác động bất lợi đến
môi trường, sức khoẻ cộng đồng và một trong những vấn đề đáng quan tâm hiện
nay là sự gia tăng nồng độ chất rắn lơ lửng (SS) trong hầu hết các ao hồ, sông suối
và thậm chí nếu không có biện pháp ngăn chặn kịp thời thì cả biển và các đại dương
cũng bị ảnh hưởng. Sự ảnh hưởng này thể hiện rất rõ đặc biệt là vào mùa mưa lũ.
Vào mùa này nước mưa sẽ kéo theo các tạp chất vô cơ, hữu cơ trên mặt đất hoặc
trong khói bụi, không khí… vào các ao hồ, sông suối, nó sẽ tác động bất lợi đến hệ
sinh thái của các quần thể ở những khu vực này, chẳng hạn: làm giảm tầm nhìn của
HVCH: Trịnh Đình Tuân
1
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
động vật dưới nước, cản trở sự bắt mồi của các loài sinh vật;… hoặc chất rắn lắng
đọng và che phủ lên trứng, nên cản trở sự nở trứng của các loài động vật sống trong
môi trường nước… Mặt khác, lượng SS cao sẽ làm giảm thẩm mỹ nguồn nước (làm
cho nguồn nước có màu…), làm giảm chất lượng nước cấp cho các mục đích sử
dụng khác nhau, làm tăng chi phí xử lý nước cấp cho sinh hoạt, cho các ngành công
nghiệp cần sử dụng nước sạch như hoạt động của các lò hơi…. Sự tăng (tuy tăng
chậm) mức ô nhiễm bởi các chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân huỷ sinh học (BOD5)
cũng đáng lo ngại. Nếu không thu gom và xử lý các nguồn nước thải, mức ô nhiễm
hữu cơ sẽ ngày càng tăng, tác động bất lợi đến môi trường nước.
Nước thải từ các nguồn sản xuất, sinh hoạt và dịch vụ nói chung, nước thải
trong công nghiệp sản xuất giấy nói riêng cần được quan tâm xử lý đúng mực để
tránh sự ảnh hưởng đến môi trường sống. Đối với ngành công nghiệp giấy, dịch đen
sau nấu bột và nước thải ở các khâu trong quá trình sản xuất đều có hàm lượng các
hợp chất hữu cơ cao ngoài ra còn có nhiều hoá chất khác độc hại nếu không xử lý
tốt thải ra môi trường thì sẽ gây ô nhiễm lớn cho môi trường xung quanh. Đối với
các nước phát triển hoặc các nước tiên tiến thì các nhà máy làm việc với dây chuyền
khép kín có thêm các khâu thu hồi tái sử dụng và xử lý chất thải. Riêng dịch kiềm
đen sau nấu được thu hồi đưa đi cô đặc, đốt, xút hoá để tái sử dụng hoá chất; còn
nước trắng ở chặng xeo hoặc nước rửa lưới và chăn cũng được lắng, tuyển nổi để
tận dụng bột và nước trong nhằm thu hồi tái sản xuất, làm giảm thiểu các chất thải
ra môi trường.
Ở Công ty Cổ phần Giấy An Hòa bột sau nấu được rửa khuyếch tán nên sử
dụng nhiều nước. Nước thải bao gồm rất nhiều xơ sợi, nhiều dẫn xuất của lignin là
các hợp chất cao phân tử vòng thơm và các hóa chất khác. Đây là các hợp chất rất
khó bị phân huỷ mà nước thải từ Nhà máy xử lý nhưng không triệt để, lại thải trực
tiếp ra sông Lô gây ô nhiễm lớn đến nguồn nước, ảnh hưởng đến môi trường sinh
thái. Do đó cần phải nghiên cứu cụ thể để đưa ra day chuyền công nghệ xử lý nước
hợp lý đảm bảo nước thải của nhà máy thải ra đạt yêu cầu theo QCVN.
Vì vậy vấn đề xử lý ô nhiễm nước thải các nhà máy giấy nói chung và công
HVCH: Trịnh Đình Tuân
2
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
ty giấy An Hòa nói riêng hiện đang là vấn đề cấp bách. Có rất nhiều phương pháp
để xử lý nước thải nhà máy giấy, trong đó phương pháp xử lý sinh học đã mang lại
hiệu quả đáng kể cả về kỹ thuật lẫn kinh tế. Tuy nhiên phương pháp sinh học tuy
hiệu quả nhưng có nhược điểm là thời gian xử lý lâu nên cần xây dựng nhiều bể rất
lớn để chứa. Do đó thông thường trong xử lý nước thải của các nhà máy giấy người
ta thường kết hợp nhiều biện pháp xử lý như cơ, lý, hóa, sinh kết hợp. Vì mỗi
phương pháp có những ưu, nhược điểm khác nhau, sự kết hợp nhiều biện pháp
trong xử lý để lấy biện pháp sau khắc phục nhược điểm của biện pháp trước và
giảm chi phí cho biện pháp sau. Chẳng hạn như sử dụng phương pháp gạn, lắng lọc
trước để tách các tạp chất thô, sử dụng phương pháp cơ lý như tuyển nổi, bổ xung
chất trợ lắng… để loại bỏ bớt tạp các tạp chất lơ lưởng và một phần chất hòa tan,
ngoài ra nó còn nhằm mục đích làm giảm nhiệt độ và PH của nước thải, giúp cho quá
trình xử lý của phương pháp sinh học được đảm bảo và giảm bớt thời gian xử lý.
Trong khuôn khổ của đề tài tác giả tập trung vào công đoạn xử lý cơ lý đối
với nhà máy sản xuất giấy An Hòa. Với phương pháp này tác giả đã sử dụng các
chất trợ lắng khác nhau, có nồng độ và thời gian lắng khác nhau để đánh giá và lựa
chọn chất trợ lắng cũng như thời gian để lắng cho phù hợp nhằm đưa vào quy trình
xử lý nước thải cho Nhà máy giấy An Hòa.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
3
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
Chƣơng I: TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về công nghệ sản xuất bột giấy và giấy.
1.1.1. Các định nghĩa
- Bột giấy là nguồn nguyên liệu có tính chất xơ sợi dùng để làm giấy. Bột
giấy thường có nguồn gốc từ thực vật. Bột giấy có thể được sản xuất từ gỗ, sợi bông
(dính hột), giấy tái sinh, vải và rơm, rạ, cỏ, lanh, gai, đay, bã mía..., có thể được sản
xuất bằng phương pháp cơ học, phương pháp hóa học và phương pháp nửa hóa học.
- Giấy là một loại vật liệu mỏng được làm từ chất xơ (bột giấy) dày từ vài
trăm µm cho đến vài cm, thường có nguồn gốc thực vật, và được tạo thành mạng
lưới bởi lực liên kết hiđrô không có chất kết dính.
1.1.2. Tổng quan về sản xuất bột giấy
Giấy được sản xuất từ bột giấy, bột giấy lại được sản xuất ra từ nguyên
liệu ban đầu là các loài thực vật như gỗ, tre nứa, các loài cây thân thảo…Bột
giấy có thành phần hóa học chủ yếu là xenluloza.
Ở các loài thực vật nói chung có thành phần chính như sau: Xenluloza,
hemixenluloza, lignin và các hợp chất khác [4,7,9].
+ Xenluloza và hemixenluloza là các polisaccarit, xenluloza là một hợp chất
còn hemixenluloza là tập hợp các hợp chất khác nhau. Tuỳ mục đích sử dụng mà
yêu cầu hàm lượng hemixenluloza trong bột khác nhau, và cũng tuỳ theo đó mà
người ta sử dụng các phương pháp chế biến khác nhau để loại bỏ hemixenluloza.
Còn xenluloza là thành phần chính của bột, thành phần chủ yếu tạo nên sự bền
vững của tờ giấy. Cho nên trong quá trình sản xuất người ta cố gắng làm sao cho
xenluloza càng ít bị tác động càng tốt và giữ cho hàm lượng xenluloza còn lại
trong bột càng cao càng tốt.
+ Lignin là hợp chất cao phân tử mà mắt xích cơ sở là đơn vị phenylpropan
với một số nhóm định chức khác nhau, có các liên kết khác nhau. Đây là một
hợp chất có chứa vòng thơm có khả năng gây màu cho bột cần phải loại bỏ trong
quá trình sản xuất bột giấy. Và trong quá trình sản xuất bột người ta cố gắng tìm
HVCH: Trịnh Đình Tuân
4
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
mọi điều kiện kỹ thuật công nghệ phù hợp để làm sao loại bỏ hoàn toàn được lignin.
Bột sau nấu được đưa qua công đoạn rửa, làm sạch, tẩy trắng để thu được
bột xenluloza cho giai đoạn sản xuất giấy.
Trong công nghệ sản xuất giấy, nguyên liệu đầu vào là bột xenluloza (có
thể là bột đen hoặc bột trắng). Người ta nghiền bột tới độ nghiền thích hợp, pha
loãng bột với nồng độ thích hợp, cho thêm các chất phụ gia (để tăng hiệu quả
kinh tế và tạo được các tính chất mong muốn của tờ giấy). Sau đó dung dịch bột này
được đưa lên máy xeo, cho ra sản phẩm cuối cùng là tờ giấy.
a, Các loại bột giấy.
Có 2 phương pháp chính để sản xuất bột giấy là phương pháp cơ học và
phương pháp hóa học, ứng với mỗi phương pháp tạo ra 2 loại bột với tên gọi tương
ứng đó là bột cơ học và bột hóa học [9].
* Bột cơ học.
- Là loại bột đã qua quá trình phân rã xơ sợi nhờ tác động cơ học.
- Trong bột cơ sẽ có thành phần tương đương như gỗ, lignin sẽ được làm
mềm.
- Có 2 phương pháp sản xuất bột cơ:
+ Phương pháp mài: quá trình chịu tổn thất nhỏ, gỗ mài chịu tác động cơ
học (mài) nên thành phần trong gỗ mất đi ít, vì thế hiệu suất thu được bột cao.
+ Phương pháp nghiền: tốn một lượng hóa chất để rửa và cung cấp nhiệt độ
trong quá trình nghiền làm cho lignin bị mất đi một phần đáng kể, hơn nữa thành
phần trong gỗ bị thất thoát một ít do đó hiệu suất thấp thu được bột thấp hơn so với
bột mài.
* Bột hóa học.
Trong sản xuất bột hóa học ứng với mỗi loại hóa chất cho vào trong quá
trình nấu cũng sẽ có những phương pháp khác nhau.
- Bột soda: thuộc loại bột kiềm tính. Dung dịch nấu gỗ là NaOH. Đây là loại
bột được sản xuất đơn giản nhất.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
5
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
- Bột Sunphat (bột Kraft): Dịch nấu gỗ gồm (NaOH+Na2S), t° = 155÷170°C,
pH =13, t = 2÷4h. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là sinh ra hợp chất
với chứa lưu huỳnh có mùi thối, gây tác động lớn đến môi trường xung quanh.
- Bột Sunphit: Dịch nấu gồm H2SO3 + M(HSO3), trong đó: M= Ca, Na, Mg, NH4…
trong t = 4÷20h ở điều kiện pH = l÷2, t° = 120÷135°C. Nhược điểm của phương
pháp này là nấu ở trong môi trường axit gây ăn mòn thiết bị, làm đứt mạch xenlulo
nên bột Sunphit kém bền hơn bột Sunphat và thời gian nấu dài vì thế hiệu suất nấu
thấp.
* Bột cơ hóa:
Sản xuất bột theo phương pháp hóa cơ là phương pháp kết hợp giai đoạn xử
lý hóa chất với xử lý cơ học để phân tách xơ sợi ra một cách hoàn toàn. Hiệu suất
với phương pháp này đạt từ 80÷95%.
Vị trí xử lý hóa chất: công đoạn xử lý hóa chất có thể được bố trí ở các vị trí
khác nhau trong dây chuyền sản xuất, tương ứng sẽ cho ra những loại bột cơ hóa
khác nhau.
b, Sản xuất bột giấy hóa học.
Nấu bột là quá trình tách những hợp chất như lignin, các chất trích li,
hemixenluloza ra khỏi gỗ để thu được xenluloza ở trạng thái không hòa tan có chất
lượng tốt bằng các tác nhân hoá học như dung dịch NaOH, NaOH + Na2S, H2SO4 +
NaHSO3 [7,9]. Có rất nhiều phương pháp sản xuất bột khác nhau với các tác nhân
sử dụng khác nhau như là phương pháp sản xuất bột hóa học, sản xuất bột cơ học,
sản xuất bột bán hóa, sản xuất bột hóa nhiệt cơ... trong đó phương pháp sản xuất bột
hóa học (hay trong công nghiệp còn gọi tắt là nấu bột) được sử dụng phổ biến nhất.
Phương pháp nấu bột hóa được chia ra thành phương pháp nấu sulfit (dùng tác nhân
sunphit, bisunphit) và nấu kiềm. Trong phương pháp nấu kiềm lại chia ra thành nấu
sulfat (dùng tác nhân NaOH + Na2S) và nấu xút (dùng tác nhân NaOH). Hiện nay
trên thế giới chủ yếu sản xuất bột giấy theo phương pháp nấu sunphat vì có hiệu
suất cao và cho bột có độ bền cơ lý cao hơn. Trước đây ở nước ta thì chỉ có Tổng
Công ty Giấy Việt Nam (Công ty Giấy Bãi Bằng cũ) sử dụng phương pháp nấu
HVCH: Trịnh Đình Tuân
6
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
sulfat để sản xuất bột giấy, ngày nay ở công ty giấy An Hòa (Tuyên Quang) cũng
sử dụng phương pháp này để nấu bột, còn lại hầu hết các nhà máy giấy khác với qui
mô công suất vừa và nhỏ nên đều sử dụng phương pháp nấu xút.
Dịch nấu dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất sẽ thẩm thấu vào tế bào gỗ và
phản ứng với các thành phần trong gỗ, cắt đứt các liên kết của chúng với nhau và
tách những phần còn lại ra khỏi bột, khuyếch tán chúng ra ngoài môi trường đồng
thời hoà tan chúng trong môi trường phản ứng. Sản phẩm thu được sau nấu bao
gồm hai phần: Phần lỏng là dịch đen gồm có những sản phẩm của phản ứng hoà tan
với hàm lượng hữu cơ cao chủ yếu là hợp chất cao phân tử nên rất độc hại với môi
trường nước; Phần rắn là bột xenluloza có màu đen do lignin vẫn còn sót lại trong
bột chưa bị hoà tan hết. Bột thu được sau nấu cần được rửa và làm sạch để tách
phần dịch đen và loại hết mấu mắt, bột sống...Vì vậy nước thải ở giai đoạn này có
[4,21,22]:
+ Chứa nhiều xơ sợi xenluloza, mấu mắt, bột sống và các chất lơ lửng tạo
thành lượng huyền phù khá lớn trong nước thải.
+ pH cao vì ở đây trong quá trình nấu có sử dụng tác nhân là kiềm, trong
dịch đen sau nấu vẫn còn một lượng kiềm chưa phản ứng hết, nó sẽ theo dịch đen và
theo nước thải ra ngoài.
+ Trong quá trình nấu thì tác nhân nấu tấn công vào các thành phần của gỗ,
cắt đứt các liên kết giữa chúng và khuyếch tán các hợp chất có hại với bột ra ngoài
môi trường. Các chất đó là: hợp chất vòng thơm lignin, các chất trích ly, một phần
hemixenluloza... Do đó trong nước thải giai đoạn này có hàm lượng chất hữu cơ
cao, mà chủ yếu là những hợp chất hữu cơ vòng thơm cao phân tử khó bị phân huỷ.
Vì vậy nước thải ở phần này rất độc hại cho môi trường và có màu xẫm.
Đối với phương pháp nấu sunfat, hỗn hợp dăm gỗ và dung dịch nấu được gia
nhiệt trong thiết bị nấu cao áp. Nhiệt độ nấu khoảng 165÷170°C. Thời gian gia nhiệt
đến T°max thường dài hơn thời gian giữ nhiệt, điều này cần thiết cho quá trình thẩm
thấu của các chất cũng như sự phân bố nhiệt đều đặn trong nồi nấu. Các chất nấu
được sử dụng thông thường với tỷ lệ NaOH:Na2S = 1:2. Quá trình nấu có thể liên
HVCH: Trịnh Đình Tuân
7
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
tục hoặc gián đoạn. Sau khi nấu dăm gỗ chín mềm và lúc này chúng được gọi là bột
giấy. Bột sẽ được đẩy ra ngoài tháp nấu nhờ áp suất. Dưới tác dụng của áp lực, các
dăm gỗ mềm này được đánh vỡ nhờ đó các sợi được tách rời nhau. Quá trình tách
sợi này có khi còn được hỗ trợ nhờ tác động nghiền trong thiết bị nghiền thủy lực
tiếp theo sau đó. Kế đó bột được qua giai đoạn sàng thô để loại phần “bột sống”,
thường là các mắt gỗ có kích thước lớn. Sau đó bột được rửa sạch, sàng tinh để
phân loại, làm đặc... tùy theo từng yêu cầu cụ thể.
Diễn biến quá trình nấu được theo dõi thông qua việc kiểm tra hai thông số
cơ bản là hàm lượng lignin còn lại trong bột giấy sau khi nấu (chỉ số kappa) và độ
trùng hợp của mạch phân tử xenlulô (đánh giá thông qua độ nhớt dung dịch xenlulô
trong cuprietylendiamin).
Trong quá trình nấu, phản ứng chính là phản ứng cắt mạch và hòa tan lignin,
còn phản ứng phụ là phản ứng cắt mạch xenlulô làm giảm hiệu suất quá trình nấu,
giảm độ nhớt và gây ảnh hưởng xấu đến một số tính năng cơ lý quan trọng của bột
giấy nhất là khi độ nhớt có giá trị dưới 10 mPa.s. Sơ đồ qui trình sản xuất bột theo
phương pháp sulfat thể hiện trong hình 1.1.
Dăm gỗ
Hóa chất
Nồi nấu
Sàng thô
Rửa
Sàng tinh
Làm đặc
Bột sunfat
Hình 1.1. Sơ đồ qui trình sản xuất bột giấy theo phương pháp sulfat.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
8
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
1.1.3. Các vấn đề môi trường phát sinh liên quan đến ngành giấy
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.
+ 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 (dịch chiết từ thân cây, các axit béo, một số sản phẩm
phân hủy của lignin, và các dẫn xuất của ligin đã bị 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 dịch đen thải ra từ quá trình
nghiền bột bằng phương pháp hóa học [7].
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,
ercaptan,...Dioxin xuất phát từ quá trình tẩy trắng bột giấy bằng Chlorine.
+ 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 qua việc sử dụng năng lượng điện và mất thảm
thực vật.
a, Ô nhiễm không khí.
+ Quá trình sản xuất bột:
- Bụi sinh ra khi nghiền: các khí có mùi trong quá trình sàng rửa, trong các
khâu tẩy trắng, khâu chế biến, khâu khử bọt… hơi Clo chủ yếu ở khâu tẩy trắng.
Khí H2S, thoát ra từ nồi nấu trong công đoạn nấu bột.
- Tiếng ồn và độ rung do hoạt động của các máy nghiền, sàng, các động cơ
điện và khí SOx, NOx... thải từ các quá trình đốt nhiên liệu cung cấp cho lò hơi.
+ Quá trình xeo giấy:
Trong khâu sấy khô, hơi nước từ các tấm giấy được thổi vào không khí kéo
theo các hydrocarbon, các chất trong nguyên liệu gỗ... gây ô nhiễm môi trường. Các
HVCH: Trịnh Đình Tuân
9
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
nguồn nhiệt dư sản sinh từ các nồi hơi, các máy xeo giấy và ô nhiễm còn do khói
thải nhiên liệu từ lò hơi, máy xeo giấy.
+ Khí thải từ các quá trình đốt nhiên liệu:
Cung cấp cho lò hơi, máy xeo, lò xông lưu huỳnh... các nhiên liệu sử dụng
trong công nghiệp bột giấy là nhiên liệu sinh học (phụ phẩm gỗ, vỏ cây và bùn cặn),
than đá, dầu và dầu khí, chủ yếu là dầu FO, dầu DO, sản phẩm cháy của các nhiên
liệu này chứa nhiều chất khí độc hại như CO, CO2, SOx, NOx, bụi khói... các khí
này gây các tác động tiêu cực đến môi trường không khí của khu vực dân cư lân
cận.
b, Ô nhiễm chất thải.
+ Chất thải rắn:
Nhiều nhà máy hiện có hay còn nằm trong trong dự án, hay các nhà máy sản
xuất một công đoạn trong công nghệ giấy như là bột giấy, trồng rừng hay gỗ cắt lát
mỏng…đều không có hay chưa có hệ thống xử lý phế thải rắn, lỏng và khí hoàn
chỉnh. Điều này tạo ra những vấn nạn ô nhiễm môi trường lên những vùng xây dựng
nhà máy cũng như những vùng phụ cận cùng những phụ lưu của các sông ngòi qua
dòng chảy có chứa ô nhiễm vì công nghệ giấy tạo ra nhiều phế thải lỏng nhất so với
các công nghệ sản xuất khác.
+ Chất thải nguy hại:
Trong quá trình sản xuất giấy, việc xử dụng một lượng lớn hoá chất và chất
phế thải cũng là một mối lo lớn cho nhân loại. Như Clo dùng để tẩy trắng bột giấy
sẽ tạo ra một số hoá chất độc hại như furans và dioxins.
Một phế thải khác cũng không kém phần quan trọng là dịch đen (black
liquor). Đây là một dung dịch hình thành trong quá trình phá vỡ những mảnh cây
mỏng thành bột giấy. Dung dịch này được xử lý bằng cách bốc hơi để có được một
hỗn hợp màu trắng sau khi tác dụng với vôi sống. Chất sau này sẽ tái dụng trong
việc làm bột giấy.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
10
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
1.2. Sơ lƣợc về Công ty Cổ phần giấy An Hòa
1.2.1. Sơ lược về cơ sở sản xuất
Nhà máy giấy An Hòa thành lập ngày 06 tháng 8 năm 2002 tại xã Vĩnh Lợi,
huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang, Nhà máy được xây dựng trên diện tích
khoảng 1.980.000 m2 (198ha).
Chiều dài dọc theo hướng Bắc Nam khoảng 1.800 m .
Chiều rộng theo hướng Đông Tây khoảng 1.100 m.
+ Phía Bắc giáp khu đồi cao thuộc xóm Cầu Cháy, đầu cầu An Hoà.
+ Phía Tây giáp Sông Lô.
+ Phía Đông giáp khu đồi thấp của xã Vĩnh Lợi.
+ Phía Nam giáp dãy đồi cao của xã Cấp Tiến.
Nhà máy đã đăng ký sản xuất nhiều ngành nghề trong đó sản phẩm chính là
bột giấy và giấy.
Nhà máy được đầu tư xây dựng mới có thiết kế hiện đại, áp dụng những tiến
bộ khoa học tiên tiến về mặt công nghệ, trình độ tự động hoá cao và sử dụng hệ
thống DCS và QCS để điều hành toàn bộ quá trình sản xuất có chất lượng và tối ưu
nhất.
Giai đoạn I: sản xuất bột giấy công suất 130.000 tấn/năm. Thời gian chính
thức đi vào hoạt động là 18/8/2011.
1.2.2. Giới thiệu công nghệ và dây chuyền sản xuất
- Nhà máy sản xuất bột giấy Kraft với quy mô 130.000 Adt/năm, (Adt: Tấn
khô gió), bột được tẩy trắng theo quy trình tẩy tiên tiến (ECF, không có clo nguyên
tố). Nguyên liệu từ gỗ cứng nhiệt đới (chủ yếu là bạch đàn, keo).
- Dăm gỗ cứng và tre nứa sẽ được trộn lẫn theo tỷ lệ 70/30 và nấu cùng một
lúc. Công nghệ Kraft, nấu liên tục, đây là công nghệ nấu bột tiên tiến, tiêu hao năng
lượng thấp, phù hợp để nấu tất cả các loại nguyên liệu gỗ và hỗn hợp nguyên liệu,
xử lý các chất không ngưng tụ dễ dàng hơn do lưu lượng ổn định, có hệ thống rửa
khuyếch tán áp lực kết hợp ngay trong quá trình nấu bột. Thiết bị gọn, do đó sử
HVCH: Trịnh Đình Tuân
11
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ KT hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
dụng diện tích mặt bằng giảm đáng kể. Sau nấu, bột giấy tiếp tục được xử lý theo
các công nghệ sau:
+ Khử lignin bằng oxy.
+ Tẩy trắng bột giấy theo quy trình ECF.
+ Thu hồi kiềm và nung bã bùn vôi.
+ Hệ thống điều khiển sản xuất DCS, QCS.
Hệ thống tuần hoàn nước: Tại mỗi công đoạn sản xuất, Nhà máy thiết kế hệ
thống tuần hoàn nước nhằm tiết kiệm nước sử dụng, đồng thời giảm thiểu lượng
nước bị ô nhiễm, giảm qui mô đầu tư trạm xử lý nước thải. Sơ đồ công nghệ sản
xuất của Nhà máy được thể hiện như hình 1.2.
1.2.2.1. Dây chuyền sản xuất bột giấy.
a, Nấu:
- Bộ phận nấu bao gồm hệ thống cấp dăm mảnh, một nồi nấu liên tục và hệ
thống thu hồi nhiệt.
- Đầu tiên dăm mảnh được xông hơi nóng trong Bunke dăm, qua kế lượng
mảnh và máy cấp áp lực thấp tới máng chứa dăm. Máy cấp áp lực cao được sử dụng
để vận chuyển dăm từ máng dăm tới đỉnh nồi nấu có sự trợ giúp của dịch tuần hoàn.
Tại đỉnh nồi nấu, bộ phận sàng hình trụ sẽ tách dăm ra khỏi dịch tải. Dăm mảnh rơi
vào nồi nấu, còn hầu hết dịch tải được tuần hoàn tới máy cấp áp lực cao.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
12
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất Nhà máy giấy An Hòa - Tuyên Quang.
HVCH:Trịnh Đình Tuân
13
MSHV: CB 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
- Dịch đen từ khu nấu sẽ được thay bằng dịch rửa theo dòng chảy ngược,
dịch trắng được bổ sung vào đỉnh nồi nấu. Dịch nấu được tách ra từ nồi nấu đến hệ
thống xả tức thời hai giai đoạn, hơi phát ra từ hệ thống này được sử dụng cho Bunke
dăm và máng dăm để tiền xử lý dăm bằng hơi (xông hơi).
- Phần đáy nồi có hệ thống rửa, bột giấy được rửa trên đường từ vùng nấu
xuống đầu ra nồi nấu bằng việc bổ sung dịch rửa ở đáy nồi, dịch này đối lưu với
dòng chảy của bột.
- Công suất nấu: 465 ADt/ngày
b, Rửa:
- Bộ phận rửa bao gồm: thiết bị rửa khuếch tán và ép rửa sau sàng.
- Bột sau khi được rửa ở đáy nồi nấu được phóng vào máy rửa khuếch tán áp
lực và sau đó sang tháp phóng bột.
- Máy rửa khuyếch tán áp lực được lựa chọn để vận hành với loại bột có
nồng độ trung bình. Bột giấy được phóng vào đỉnh của máy rửa, có trang bị cơ cấu
làm cho dòng chảy của bột ổn định. Dịch rửa được đưa vào liên tục, bột được cấp
liên tục từ trên xuống nhờ chuyển động của cơ cấu sàng. Dịch rửa được thải ra
chuyển qua các lỗ sàng để đến trung tâm sàng và thải ra ngoài.
Bột đã được rửa, nhờ áp lực của nồi nấu chuyển sang tháp phóng bột.
- Tại tháp phóng, bột được pha loãng với nước, qua sàng lọc bột nấu đến khi
đạt được nồng độ thích hợp.
- Bột nấu đã sàng chọn qua máy ép rửa, sau đó được đưa vào bể chứa, bơm
vào hệ thống khử lignin.
- Công suất của bộ phận rửa: 450 ADt/ngày.
c, Khử mấu mắt và sàng:
- Bộ phận sàng gồm có thiết bị tách mấu mắt và rửa, Bunke mấu mắt, hệ
thống sàng áp lực 3 giai đoạn, sàng thô để cô đặc phế thải, máy ép vít.
- Bột nấu được pha loãng bơm từ tháp phóng bột vào máy sàng mấu mắt áp
lực. Mấu mắt được rửa để tách sợi và nước trong máy rửa, sau đó mấu mắt được
đưa vào thùng chứa quay về nấu lại.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
14
MSSV: 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
- Bột đạt tiêu chuẩn sau máy sàng mấu mắt được pha loãng và bơm qua máy
sàng áp lực sơ cấp đến máy ép rửa.
- Mấu mắt thải từ máy sàng sơ cấp đi vào sàng cấp 2 và mấu mắt được chấp
nhận ở máy sàng này lại được đưa về giai đoạn sơ cấp.
- Mấu mắt thải từ sàng cấp 2 được tách cát vào máy sàng cấp 3 và cũng như
vậy những mấu mắt được chấp nhận sẽ được tuần hoàn trở lại máy sàng cấp 2. Mấu
mắt thải được cấp vào máy ép vít để khử nước tới nồng độ 30%.
- Công suất của bộ phận khử mấu mắt và sàng: 445 ADt/ngày.
d, Khử Lignin bằng oxy:
- Bộ phận khử lignin bằng oxy gồm bể chứa bột nồng độ trung bình, 2 tháp
phản ứng thùng phóng bột, máy ép rửa thứ 1, máy ép rửa thứ 2, thùng lọc 1 và 2,
thùng chứa bột MC (nồng độ trung bình), xi lô chứa MgSO4, hệ thống oxy hoá dịch
trắng.
- Bột nấu sau khi đã sàng và rửa được đưa vào một bể chứa bột MC (nồng độ
trung bình), sau đó được bơm tới 2 tháp phản ứng oxy. Sau quá trình phản ứng, bột
được đưa từ lò phản ứng thứ 2 vào thùng phóng, tại đây khí thải thoát ra và bột đã
được khử lignin được pha loãng và làm mát.
- Từ tháp phóng, bột được chuyển sang rửa, được thực hiện bằng 2 giai đoạn
rửa, cả 2 giai đoạn đều trang bị 2 máy ép rửa.
- Bột sau máy ép rửa thứ 1 được pha loãng và được chứa trong thùng chứa
bột trước khi cấp đến bộ phận tẩy trắng.
- Nước thải ra từ bộ phận rửa của quá trình công nghệ khử lignin bằng oxy,
qua lọc được dùng lại.
- Công suất thiết kế chung của bộ phận khử lignin bằng oxy: 440 ADt/ngày.
e, Tẩy trắng:
- Bộ phận tẩy trắng bắt đầu từ điểm tháo bột máy rửa ép thứ 2 của bộ phận
khử lignin bằng Oxy và kết thúc ở tháp chứa bột sau tẩy. Bao gồm tháp tẩy DO, Dl,
D2 các máy ép rửa, lò phản ứng EO, các thùng lọc, tháp chứa bột MC (nồng độ
trung bình) và hệ thống xử lý khí thải.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
15
MSSV: 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
- Bột sau khi đã khử lignin bằng Oxy sẽ được trộn với dung dịch ClO2 ở máy
trộn cường độ cao trước tháp tẩy DO.
- Sau tháp tẩy DO, bột được rửa tại máy ép rửa bằng nước qua lọc từ giai
đoạn tẩy kế tiếp.
- Giai đoạn tẩy ClO2 ở tháp tẩy Dl, D2 tương tự như giai đoạn DO bao gồm
tháp phản ứng theo sau là máy ép rửa.
- Bột đã tẩy và rửa được bơm vào tháp chứa bột nồng độ trung bình.
- Nước nóng (nước ngưng tụ cấp 2) và nước trắng được sử dụng cho việc rửa
bột, qua lọc được sử dụng từng phần để pha loãng bột, phần còn lại được dẫn qua
mương thải tới phân xưởng xử lý nước thải.
- Khí Clo thoát ra trong quá trình tẩy trắng sẽ được rửa sạch và lọc hấp phụ
trước khi thải ra ngoài.
- Công suất thiết kế chung của bộ phận tẩy trắng: 425 ADt bột tẩy/ ngày.
- Độ trắng cuối cùng của bột: 90% ISO.
- Tiêu hao hoá chất dây chuyền ECF: DO-E(O)-D1-D2.
- Dây chuyền tẩy trắng ECF, công nghệ này đang được áp dụng rộng rãi ở
các nước Bắc âu, Tây âu và Bắc Mỹ. Việc không sử dụng Clo nguyên tố (chất gây ô
nhiễm môi trường lớn nhất hiện nay) là một giải pháp bảo vệ môi trường hữu hiệu.
f, Làm sạch bột đã tẩy (sàng bột):
- Bộ phận làm sạch bột đã tẩy gồm: Các máy sàng áp lực, hệ thống lọc cát
hình dùi nồng độ thấp.
- Bột đã tẩy được phóng ra từ tháp chứa ở nồng độ yêu cầu, tới bể chứa bột
và bể cấp cho máy xeo. Bột sau đó được bơm qua máy sàng áp lực thứ 1, bột đạt
tiêu chuẩn, tới hòm phun bột máy xeo.
- Bột thải từ máy sàng sơ cấp qua sàng cấp 2 và bột đủ chất lượng từ máy
sàng này được tuần hoàn về giai đoạn cấp 1.
- Bột thải từ sàng cấp 2 được cấp vào sàng cấp 3 và cũng bằng phương thức
như vậy, bột đủ tiêu chuẩn được tuần hoàn về sàng cấp 2. Bột thải được cấp vào hệ
thống lọc cát hình dùi 3 giai đoạn.
- Cấp suất thiết kế: 450 ADt bột đã tẩy/ngày.
HVCH: Trịnh Đình Tuân
16
MSSV: 131143
Luận văn thạc sĩ hóa học
GVHD: TS. Phan Huy Hoàng
1.2.2.2. Sản xuất hoá chất tẩy
a, Bộ phận sản xuất hai sản phẩm hoá chất cơ bản Chlorine dioxide (ClO2) và
sodium hydroxide (NaOH): hai sản phẩm này được sản xuất từ điện giải dung dịch
muối (nước muối) là hai hoá chất cơ bản trong dây chuyền sản xuất ClO2.
Dây chuyền sản xuất ClO2 (Chlorine dioxide) bằng phương pháp liên hợp
đang được sử dụng tại các nước Bắc âu, Bắc Mỹ. Hệ thống liên hợp này được thiết
kế để sản xuất ClO2 thông qua các loại hoá chất trung gian là NaClO3 (Sodium
Chlorate) và acide Clohydric (HCl). Hệ thống liên hợp này bao gồm các bộ phận
điện giải NaCl, sản xuất HCl và sản phẩm cuối cùng là Chlorine dioxide (ClO2). Hệ
thống này không sử dụng H2SO4 nên không có sulphat (chỉ sử dụng rất ít H2SO4 để
trung hoà kiềm nên hàm lượng sunphát rất nhỏ). Nguyên liệu chính để sản xuất
ClO2 theo phương pháp liên hợp là muối (NaCl) và điện năng.
b, Bộ phận sản xuất Oxy: Hoạt động theo nguyên tắc phân tách và hấp phụ không
khí, phương pháp tách Oxy và khí Nitơ từ không khí dựa trên công nghệ không khí
được nạp trong bình có mặt sàng phân tử.
Công suất thiết kế các bộ phận:
Thu hồi và tái sử dụng 95÷96% các loại hoá chất đã sử dụng. Các khí thải có
mùi và độc hại được xử lý qua lọc và hấp phụ, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi
trường hiện hành trước khi thải ra ngoài.
1.2.2.3. Nhu cầu sử dụng nước thải và xả nước thải của cơ sở xả thải.
- Công suất trạm bơm nước thô: 15.000 m3/ngày đêm.
- Nhu cầu xả nước thải:
+ Định mức thải nước sản xuất: 23,8 m3/tấn bột.
+ Lưu lượng nước thải tối đa: 12.500m3/ngày đêm.
+ Lưu lượng nước thải trung bình: 8.900m3/ngày đêm.
+ Công suất thiết kế trạm xử lý nước thải: 12.500m3/ngày đêm.
1.2.3. Đặc trưng nguồn nước thải.
1.2.3.1. Các loại nước thải có trong nguồn thải.
- Nước thải của Công ty CP Giấy An Hòa gồm nước thải sinh hoạt, nước thải
sản xuất. Tổng lượng nước thải sản xuất và sinh hoạt lớn nhất là 12.500m3/ngày
HVCH: Trịnh Đình Tuân
17
MSSV: 131143
