Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Tân Mai – Đồng Nai công suất 1000 m3ngày.đêm

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN
VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM

Khoa Môi Trường
Bộ môn Kỹ thuật Môi trường

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Họ và tên sinh viên: Quách Huy Hải
Lớp : 02ĐHKTMT1
MSSV: 0250020114
Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
1. Ngày giao đồ án: 05/01/2017
2. Ngày hoàn thành đồ án: 02/06/2017
3. Đầu đề đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Tân Mai – Đồng Nai công
suất 1000 m3/ngày.đêm.
4. Yêu cầu và số liệu ban đầu:
- Thành phần và tính chất nước thải cho trong bảng 1.
- Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý là cột B của QCVN 12-MT:2015/BTNMT
5. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Lập bản thuyết minh tính toán bao gồm:
 Tổng quan về nước thải nhà máy giấy và đặc trưng của nước thải.
 Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải được yêu cầu xử lý, từ đó phân tích
lựa chọn công nghệ thích hợp.
 Tính toán các công trình đơn vị của phương án đã chọn.
 Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nước thải, máy thổi khí,…) cho các công trình đơn
vị tính toán trên.
 Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình.
6. Các bản vẽ kỹ thuật:
- Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ của phương án chọn: 01 bản vẽ khổ A2.

- Vẽ chi tiết 02 công trình đơn vị hoàn chỉnh (công trình chính): 02 bản vẽ khổ A2.
- Vẽ mặt bằng bố trí công trình: 01 bản vẽ khổ A2.
TP.HCM, Ngày .... tháng .... năm 2017
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN


Số liệu thành phần tính chất nước thải

STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Chỉ tiêu
pH
SS
BOD5
COD
Dầu mỡ
Tổng N
Tổng P
Tổng Coliform

Đơn vị

Giá trị

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
MPN/100ml

5-9
131
450
770
4100
65,11
7,15
10000


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................

..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................

..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH



Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

CHƯƠNG 1.

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng giấy ngày nay càng tăng, các nhà máy, xí nghiệp
sản xuất giấy đã xuất hiện nhiều trong những năm gần đây nhất là pử các tỉnh và thành
phố lớn. Với thiết bị cơng nghệ sản xuất hiện đại đã đem lại hiệu quả kinh tế cho chủ

đầu tư, song cũng như các nghành cơng nghiệp khác bên cạnh lợ nhuận đem lại trước
mắt thì vấn đề ơ nhiễm mơi trường từ nghành cơng nghiệp này đang làm đau đầu các
nhà đầu tư cũng như tồn xã hội. Trong các dòng thải thì nước thải từ ngành cơng
nghiệp này gây ra nhiều vấn đề o nhiễm đáng quan tâm. Nước thải của các nhà máy
sản xuất giấy thường có độ pH trung bình 9-11, hàm lượng BOD 5, COD, SS cao gấp
nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép. Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng, lignin
(dịch đen), phẩm màu, xút, các chất đa vòng thơm clo hóa là những hợp chất có độc
tính sinh thái cao và có nguy cơ gây ung thư, rất khó phân hủy trong mơi trường. Để
giải quyết ơ nhiễm, các nhà máy, xí nghiệ cần phải có hệ thống xử lý nước thải trước
khi thải ra mơi trường. Đối với các nhà máy đã có sẵn hệ thống xử lý thì càn phải nâng
cấp nhằm đem lại hiệu quả hơn. Cũng như các nhà máy sản xuất giấy khác, nhà máy
sản xuất giấy Tân Mai cần phải có hệ thống xử lý nước thải cho hệ thống sản xuất
(cơng suất 1000 m3/h) nhằm giải quyết vấn đề ơ nhiễm nước hiện nay.
Giới thiệu vài nét về nghành cơng nghiệp giấy. Đặc tính của nước thải nghành
cơng nghiệp giấy.
Vài nét về nghành cơng nghiệp giấy.
Cơng nghiệp giấy Việt Nam có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
mặc dù quy mơ của nó còn nhỏ bé so với khu vực và thế giới. Cơng nghiệp giấy tập
trung nhiều rộng khắp cả đất nước nhất là tập trung nhiều ở những nơi có rừng, vườn
trồng cây, cây ươm, đồi núi... Cơng nghiệp giấy góp phần cho nên kinh tế trong và
ngồi nước và là ngun liệu cho các ngành sản xuất khác như giấy tiền, báo, sách vở,
giấy in... Ngành giấy đầu năm 2010 sản xuất ổn định, sản lượng đạt 140,3 nghìn tấn,
tăng 76,3% so với cùng kỳ năm trước.
Bảng 1: Sản lượng giấy về bột giấy Việt Nam (đơn vị: nghìn tấn)
Năm
2000 2001 2002
Giấy
408
445
468

Bột giấy 174
197
252
Bảng 2: Sản lượng giấy
Năm
Giấy

2003
104840

2004
111055

2003
2004
2005
530
787
850
232
281
290
về bột giấy châu Á (đơn

2005
115970

2006
117970

2007
123220

2006
2007
959
1120
300
355
vị: nghìn tấn)

2008
130800

2009
136440

2008
1310
465

2010
138770

Bột
giấy
1.2 MỤC ĐÍCH
Với hiện trạng môi trường như vậy, vấn đề nghiên cứu
công nghệ thích hợp xử lý nước thải cho ngành công
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114

GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

7


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là hết sức cần thiết.
Đề tài này được thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu và
đề xuất công nghệ xử lý thích hợp, khả thi cho một
trường hợp cụ thể, đó là Công ty giấy Tân Mai.
1.3 PHẠM VI
Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành
công nghiệp rất khó khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng
riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, … nên
thành phần và tính chất nước thải thường khác nhau.
Phạm vi ứng dụng của nghiên cứu là xử lý nước thải
Công ty giấy Tân Mai đặt tại phường Thống Nhất, thành
phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
1.4 GIỚI HẠN
Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số
giới hạn như sau :
• Thời gian thực hiện ngắn.
• Khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải của
Công ty.
• Diện tích dùng để bố trí hệ thống xử lý nước
thải.
1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo

sát, nghiên cứu và đề xuất công nghệ xử lý nước thải
cho Công ty giấy Tân Mai, có thể tóm tắt các phương pháp
thực hiện như sau :
• Phương pháp điều tra khảo sát.
• Phương pháp tổng hợp thông tin.
• Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng
nước thải.
• Phương pháp thực nghiệm.

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

8


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

CHƯƠNG 2.
TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHIỆP SẢN XUẤT GIẤY
VÀ BỘT GIẤY Ở VIỆT NAM VÀ CƠNG TY GIẤY TÂN MAI
2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY GIẤY TÂN MAI
2.1.1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY GIẤY TÂN
MAI
2.1.1.1
Vò trí
Công ty giấy Tân Mai thuộc đòa phận phường Thống Nhất,
thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai.
2.1.1.2

Lòch sử phát triển

• Năm 1959 : Thành lập Công ty công nghiệp giấy
Việt Nam (COGIVINA)
• Năm 1963 : Khởi động máy xeo giấy 1 và nhà máy
sản xuất bột giấy
• Năm 1969 : Khởi động máy xeo giấy 2
• Năm 1980 : Tiến hành xây dựng dự án mở rộng
Công ty giấy Tân Mai
• Năm 1987 : Khởi động nhà máy nghiền dăm.
• Năm 1990 : Khởi động máy xeo giấy 3
• Năm 1992 : Nâng sản lượng giấy đạt 20.100 tấn
giấy/năm
• Năm 1994 : Nâng công suất lên 30.500 tấn
giấy/năm (tăng 37% so với năm 1993)
• Năm 1995 : Nâng công suất lên 42.000 tấn
giấy/năm. Tiến hành sản xuất bột giấy theo quy
trình CTMP
2.1.1.3
Cơ cấu tổ chức
Tổng giám đốc

GĐ. Quản lý và nhân sự

GĐ. Kinh doanh

GĐ. Kỹ thuật và sản phẩm
Phòng tài chính kế toán

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

9


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Phòng bảo vệ
GĐ. Quản lý nhân sự

Phòng quản lý

Phòng nhân sự và đào tạo
Phòng kinh doanh
GĐ. Kinh doanh
Phòng bán hàng

Xưởng xeo giấy
Xưởng bột giấy CTMP
Trạm xử lý nước lò hơi
Phòng kỹ thuật và sản phẩm

Phòng cơ
Phòng điện
Phòng kỹ thuật
Phòng quy trình sản xuất

Hình 1: Cơ cấu tổ chức

2.1.1.4
Năng lực sản xuất và sản phẩm
Công ty giấy Tân Mai là Công ty sản xuất bột giấy
và giấy lớn nhất miền Nam và đứng thứ hai cả nước (sau
Nhà máy giấy Bãi Bằng)
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

10


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

• Sản lượng bột giấy : 45.000 tấn/năm
• Sản lượng giấy : 48.000 tấn/năm
Các sản phẩm giấy chính của Công ty bao gồm :
• Giấy in, giấy viết
• Giấy gói
• Giấy bao xi măng
• Giấy xếp
2.1.1.5
Thiết bò chính
Về năng lượng : 02 máy biến thế
• 20 MVA 66/15 KV
• 25 MVA 66/15 KV
Về hơi nước : 02 nồi hơi
• Nồi hơi 1 : hơi bão hòa 17 bar, 28 tấn/giờ
• Nồi hơi 2 : hơi quá nhiệt 17 bar, 31 tấn/giờ

2.1.1.6
Hóa chất sử dụng
Xút
• Nhựa thông rắn

Kaolin Al2SO3.2SiO2.2H2O
• TALC Mg3Si4O10(OH)2

• Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O • H2O2
• Silicate Na2SiO2

• CaCO3

• Vôi CaO

• Dioxide titan TiO2

• Bột mì (C6H10O5)n

• Phẩm màu

• H2SO4 98%, HNO3 65%

• Nhựa thông cường chế

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

11

Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

2.1.2
2.1.2.1
•
•
•
•

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY
Nguyên liệu
Gỗ thông 3 lá nội đòa
Dăm mảnh
Bột CTMP tự sản xuất
Bột nhập : TMP (Norway), CTMP (Canada), CTMP
(Newzealand), DIP (Germany, Canada, France, USA), …
• Bột tre
• Giấy vụn
2.1.2.2
Công đoạn sản xuất bột giấy
Công đoạn này bao gồm quá trình sản xuất dăm mảnh và
công đoạn sản xuất bột giấy CTMP từ dăm mảnh. Ngoài
ra, còn có công đoạn sản xuất bột giấy từ giấy vụn.

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

12

Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

• Công đoạn sản xuất dăm mảnh
Mâm phân phối

Tang quay bóc vỏ

Gỗ chưa sạch vỏ

Băng tải xích

Băng tải xích

Băng tải cao su

Băng tải con lăn

Gỗ có từ tính
Băng tải

Băng tải cao su
Bình gia nhiệt sơ bộ

Máy rửa dăm

Vis ép vắt

Bãi chứa dăm mảnh

Gỗ ngắn

Vis hồi lưu
Băng tải cao su

Phễu

Băng tải cao su

Băng
tải cao
su
Nước
thải

Băng tải cao su

Vis nạp liệu

Dăm quá kích cỡ
Nước trong

Máy cắt dăm

Vis thẩm thấu

Băng tải cao su

Sàng rung
Bình gia nhiệt

Dăm mùn

Băng tải cao su

Dây chuyền bột CTMP

Bãi chứa dăm mảnh

Nghiền đợt 1

Vis tải

Băng tải caoVis
su cô đặc

Nghiền
đợtmảnh
2
Hình 2: Dây chuyền
sản xuất
dăm
Nước thải rò rỉ

Hồ chứa
bột loại

Hồ chứa

• Công đoạn sản xuất bột giấy CTMP từ dăm mảnh
Sàng áp lực

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

Lọc ly tâm

Nước
thải
Nước thải

13
Đến máy xeo

Tháp chứa

Tang cô đặc


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Bể nước
pha lỏng

Băng tải nạp liệu

Quậy thủy lực nồng độ cao

Bể nước nóng
quậy bột
Nước thải

Thiết bò tách tạp chất

Thiết bò xử lý
tạp chất

Lọc nồng độ cao

Sàng thô sơ cấp

Sàng thô cuối

Sàng tinh (3 giai đọan)

Khoang tuyển nổi

Hình 3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bột CTMP
Lọc nồng độ thấp

Nước thải

• Công đoạn sản xuất bột giấy từ giấy vụn DIP
Tang rửa bột

Xử lý nước DAF

Máy ép cô đặc

Nước thải

Nước thải

Vis trộn – gia nhiệt

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

Máy phân tán

14
Nước thải

Tháp tẩy

Máy giấy


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Nước sau xử lý

Bột nhập, màu tím, Tinopan

Nước rửa

Hồ quậy

Bể chứa

Thùng trộn

Bể chứa

Mạng nước phun rửa

Máy nghiền

Nước thải

Hình 4: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý giấy vụn DIP
Màu xanh, màu tím

Thùng điều tiết

2.4.2.3 Công đoạn xeo giấy
Keo kiềm

Lọc ly tâm

Nước thải

Sàng tròn

Thùng đầu
Dàn lưới
Dàn ép

Nước thải

Dàn sấy
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

Ép quang

15
Cắt cuộn

Kho thành phẩm


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Bột giấy vụn, bột tre đòa phương, bột nhập

Hồ quậy

Màu, silicate

Bể chứa

Dàn nghiền

Nhựa

Nước thải

Bể chứa

Hình 5: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo 1
Phèn

Thùng trộn

Thùng điều tiết

Lọc ly tâm

Nước thải

Sàng tròn

Thùng đầu
Dàn lưới
Dàn ép

Nước thải

Dàn sấy
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

Ép quang

16

Cắt cuộn

Kho thành phẩm


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Hình 6: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy máy xeo 2

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

17


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.
Bột nhập

Hồ chứa

Dàn nghiền
Phèn, chất độn
Chất tăng độ bền ướt

Nước thải
Nước thải

Hồ trộn

Màu, chất cảm quang
Thùng điều tiết

Bơm

Lọc ly tâm 3

Lọc ly tâm 2

Lọc ly tâm 1
Chất trợ bảo lưu
Sàng áp lực

Thùng đầu
Dàn lưới
Dàn ép

Nước thải

Dàn sấy
Dàn cán láng

Bột thải loại

Dàn cuộn

Hình 7: Sơ đồ công nghệ
xeo phẩm
3

Máysản
cắt xuất giấy máy
Kho thành

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

18


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

2.1.3
2.1.3.1

HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
Nước thải sinh hoạt

Nước thải phát sinh do công nhân tắm rửa, vệ sinh, …
với lưu lượng không cao và được thải vào hệ thống thoát
nước sinh họat chung của thành phố.
2.1.3.2

Nước thải công đoạn sản xuất bột CTMP

Do bột giấy được sản xuất theo phương pháp cơ nên
nước thải từ công đoạn sản xuất bột không phải là dòch
đen. Tuy nhiên, do có chứa nhiều lignin nên nước thải vẫn
có màu nâu và có độ màu rất cao. Đồng thời hàm

lượng SS trong nước thải từ công đoạn này cũng rất cao.
Hiện nay, hầu như toàn bộ nước thải từ công đoạn sản
xuất bột CTMP được thải trực tiếp ra sông, làm cho nước
sông có màu đục và có rất nhiều những thể lơ lửng.
Điều này không chỉ có thể gây hủy diệt các loài thủy
sinh trong khu vực mà còn gây ảnh hưởng xấu đến sức
khỏe của cộng đồng dân cư sống chung quanh và làm
mất đi vẽ mỹ quan đô thò.
Công ty có 03 máy xeo hoạt động liên tục. Nước thải
từ công đoạn này hầu như có rất ít lignin, độ màu không
cao và chứa nhiều bột giấy nên nước có màu trắng đục.
Hiện nay,nước thải từ công đoạn xeo được công ty đưa qua
bể lắng để xử lý đồng thời thu hồi lại bột giấy. Tuy
nhiên, nước thải đầu ra vẫn không đạt tiêu chuẩn môi
trường mà cần phải được xử lý tiếp trước khi thải ra
ngoài. Một số chỉ tiêu nước thải từ nhà máy:

•
•

QngàyTB
m3/ngày

=

1000

Qgiờmax = 41,7 m3/giờ

•

N – NH3 = 65,11
mg/L

•

P – PO43- = 7,15
mg/L

•

BOD5 = 450 mg/L

•

SS = 131 mg/L

•

COD = 770 mg/L

•

pH = 5 – 9

•

Độ màu = 450 Pt –

•

Nhiệt độ = 300C

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

19


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Co
2.1.4

XỬ LÝ CƠ HỌC

Xử lý cơ học nhằm mục đích
• Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ
lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu mỡõ, cặn lơ
lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải.
• Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ
tinh.v.v…
• Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm
trong nước thải.
• Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bò và tạo điều kiện
thuận lợi cho các quá trình xử lý hoá lý và sinh
học .
2.1.4.1
Song chắn rác hoặc thiết bò nghiền rác

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết
phải qua song chắn rác hoặc thiết bò nghiền rác. Tại đây,
các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ
đồ hộp, lá cây, bao nilông, đá cuội,… được giữ lại. Nhờ
đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây
là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện
làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở
cửa vào kênh dẫn. Tùy theo kích thước khe hở, song chắn
rác được phân thành loại thô, trung bình và mòn. Song chắn
rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và
song chắn rác mòn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 –
25 mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc
thiết bò cào rác cơ khí.
Thiết bò nghiền rác có thể thay thế song chắn rác,
được dùng để nghiền, cắt vụn rác ra các mảnh nhỏ hơn
và có kích thước đều hơn, không cần tách rác ra khỏi
dòng chảy. Rác vụn này được giữ lại ở công trình phía sau
như bể lắng cát, bể lắng đợt 1. Thiết bò này có bất lợi khi
rác nghiền chủ yếu là vải vụn vì có thể gây nguy hại
đến cánh khuấy, tắc nghẽn ống dẫn bùn, hoặc dính chặt
trên các ống khuếch tán khí trogn xử lý sinh học.
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

20


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

2.1.4.2

Bể lắng cát

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội, xỉ lò
hoặc các loại tạp chất vô cơ khác có kích thước từ 0,2 – 2
mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi
bò cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh
ảnh hưởng đến công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát
thường có 03 loại : (1) lắng cát ngang; (2) lắng cát thổi khí;
(3) lắng cát xoáy.
Trong bể lắng cát ngang dòng chảy theo hướng ngang
với vận tốc không vượt quá 0,3 m/s . Trong bể lắng cát
thổi khí, khí nén được đưa vào một cạnh theo chiều dài tạo
dòng chảy xoắn ốc, cát lắng xuống đáy dưới tác dụng
trọng lực. Bể lắng cát xoáy có dạng trụ tròn, nước thải
được đưa vào theo phương tiếp tuyến tạo nên dòng chảy
xoáy, cát tách khỏi nước lắng xuống đáy dưới tác dụng
của trọng lực và lực ly tâm.
2.1.4.3

Bể lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có
sẵn trong nước thải, cặn hình thành trong quá trình keo tụ
tạo bông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình
xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo chiều dòng chảy, bể
lắng được phân thành : bể lắng ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang

qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu
nước từ 1,5 – 2,5 giờ. Đối với bể lắng đứng, nước thải
chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến
vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước
trong bể dao động trong khoảng 0,75 – 2 giờ.
2.1.4.4

Quá trình lọc

Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích
thước nhỏ khi không thể loại được bằng phương pháp lắng.
Quá trình lọc ít khi sử dụng trong xử lý nước thải, thường
chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏi có
chất lượng cao.

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

21


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn
không sử dụng các thiết bò lọc áp suất cao mà dùng các
bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc thông dụng
nhất là cát. Kích thước hiệu quả của hạt cát thường dao
động trong khoảng 0,15 mm đến vài mm, kích thước lỗ rỗng
thường có giá trò nằm trong khoảng 10 – 100 µm. Kích thước

này lớn hơn nhiều so với kích thước của nhiều hạt cặn
nhỏ cần tách loại, ví dụ như vi khuẩn (0,5 – 5µm) hoặc vi rút
(0,05 µm). Do đó, những hạt này có thể chuyển động
xuyên qua lớp vật liệu lọc. Trong quá trình lọc, các cặn
bẩn được tách khỏi nước nhờ tương tác giữa các hạt cặn
và vật liệu lọc theo cơ chế sau :
• Sàng lọc : Xảy ra ở bề mặt lớp vật liệu lọc khi
nước cần xử lý chứa các hạt cặn có kích thước
quá lớn, không thể xuyên qua lớp vật liệu lọc.
• Lắng : Những hạt cặn lơ lửng có kích thước khoảng
5 µm và khối lượng riêng đủ lớn hơn khối lượng
riêng của nước được tách loại theo cơ chế lắng trong
các khe rỗng của lớp vật liệu lọc. Tuy nhiên, quá
trình lắng không có khả năng khử các hạt keo mòn
có kích thước khoảng 0,001 – 1 μm.
• Hấp phụ : Các hạt keo được tách loại theo cơ chế
hấp phụ. Quá trình này xảy ra theo hai giai đoạn :
vận chuyển các hạt trong nước đến bề mặt vật
liệu lọc và sau đó kết dính các hạt vào bề mặt
hạt vật liệu lọc. Quá trình này chòu ảnh hưởng của
lực hút (hoặc lực đẩy) giữa vật liệu lọc và các hạt
cần tách loại, lực hút quan trọng nhất là lực Van der
Waals và lực hút tónh điện.
• Chuyển hóa sinh học : Hoạt tính sinh học của các
thiết bò lọc có khả năng dẫn đến sự ôxy hóa các
chất hữu cơ. Quá trình chuyển hóa sinh học hoàn
toàn xảy ra khi nhiệt độ và thời gian lưu nước trong
thiết bò lọc được duy trì thích hợp. Do đó, trong thiết bò
lọc chậm, hoạt tính sinh học đóng vai trò quan trọng
hơn trong thiết bò lọc nhanh.

• Chuyển hóa hóa học : Các vật liệu lọc còn có
khả năng chuyển hóa hóa học một số chất có
trong nước thải như NH4+, sắt, mangan, …

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

22


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

2.1.5
2.1.5.1

CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ LÝ
Keo tụ

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10 -4 mm thường
không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ
lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện
pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là
cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra
các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và dính kết
các hạt cặn lơ lửng trong nước, tạo thành các bông cặn
lớn hơn có trọng lượng đáng kể. Do đó, các bông cặn mới
tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng. Để thực hiện
quá trình keo tụ, người ta cho vào trong nước các chất keo
tụ thích hợp như : phèn nhôm Al 2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4,

Fe2(SO4)3 hoặc loại FeCl3. Các loại phèn này được đưa vào
nước dưới dạng dung dòch hòa tan.
Dùng phèn nhôm : Khi cho phèn nhôm vào nước
chúng phân li thành các ion Al 3+, sau đó các ion này bò
thủy phân thành Al(OH)3
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+
Trong phản ứng thủy phân trên, ngoài Al(OH)3 là nhân
tố quyết đònh đến hiệu quả keo tụ được tạo thành, còn
giải phóng ra các ion H+. Các ion H+ này sẽ được khử bằng
độ kiềm tự nhiên của nước (được đánh giá bằng HCO 3-).
Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ
để trung hòa ion H+ thì cần phải kiềm hóa nước. Chất
dùng để kiềm hóa thông dụng nhất là vôi (CaO). Một số
trường hợp khác có thể dùng sôđa (Na 2CO3) hoặc xút
(NaOH). Thông thường phèn nhôm đạt hiệu quả keo tụ cao
nhất khi nước có pH = 5,5 – 7,5.
Dùng phèn sắt(II) : Phèn sắt (II) khi cho vào nước
phân ly thành Fe2+ và bò thủy phân thành Fe(OH)2
Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

23


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

Fe(OH)2 vừa tạo thành vẫn còn độ hòa tan trong nước

lớn, khi trong nước có ôxy hòa tan, Fe(OH) 2 sẽ bò ôxy hóa
thành Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Quá trình ôxy hóa chỉ diễn ra tốt khi pH của nước đạt
được trò số từ 8 – 9 và nước phải có độ kiềm cao. Vì vậy,
thường dùng loại phèn này khi cần kết hợp vôi làm mềm
nước.
Dùng phèn sắt (III) : Phèn sắt (III) loại FeCl3 hoặc
Fe2(SO4)3 khi cho vào nước phân ly thành Fe3+ và bò thủy
phân thành Fe(OH)3
Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+
Vì phèn sắt (III) không bò ôxy hóa nên không cần
nâng cao pH của nước như sắt (II). Phản ứng thủy phân
xảy ra khi pH > 3,5 và quá trình kết tủa sẽ hình thành
nhanh chóng khi pH = 5,5 – 6,5.

2.1.5.2

Tuyển nổi

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục
các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính
với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí
và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo
bọt khí nổi lên bề mặt. Tùy theo phương thức cấp không
khí vào nước, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng sau :
• Tuyển nổi bằng khí phân tán (Dispersed Air Flotation) :
Khí nén được thổi trực tiếp vào bể tuyển nổi để
tạo thành các bọt khí có kích thước từ 0,1 – 1 mm,
gây xáo trộn hỗn hợp khí – nước chứa cặn. Cặn

tiếp xúc với bọt khí, kết dính và nổi lên bề mặt.
• Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation) : Bão hòa
không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí ra
khỏi nước ở áp suất chân không. Hệ thống này ít
sử dụng trong thực tế vì khó vận hành và chi phí
cao.
SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

24


Đồ án xử lý nước thải
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà má giấy Tân Mai – Đồng Nai cơng suất 1000 m 3/ngày.đêm.

• Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation) :
Sục không khí vào nước ở áp suất cao (2 – 4 at), sau
đó giảm áp giải phóng khí. Không khí thoát ra sẽ
tạo thành bọt khí có kích thước 20 – 100 µm.
2.1.5.3
Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được ứng dụng rộng rãi để làm
sạch nước thải triệt để khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau
khi xử lý bằng phương pháp sinh học, cũng như khi nồng độ
của chúng không cao và chúng không bò phân hủy bởi vi
sinh vật hay chúng rất độc. Hấp phụ được ứng dụng để
khử độc nước thải khỏi thuốc diệt cỏ, trừ sâu, thuốc
sát trùng, phenol, các chất hoạt động bề mặt…Ưu điểm
của phương pháp này là hiệu quả cao (80 – 95%), có khả
năng xử lý nhiều chất trong nước thải và đồng thời có

khả năng thu hồi các chất này.
Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp
xúc hai pha không hòa tan là pha rắn (chất hấp phụ) với
pha khí hoặc pha lỏng. Dung chất (chất bò hấp thụ) sẽ đi từ
pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung
chất trong dung dòch đạt cân bằng. Các chất hấp phụ
thường sử dụng :
• Than hoạt tính.
• Tro, xỉ, mạt cưa.
• Silicagen, keo nhôm.
2.1.5.4
Trao đổi ion
Phương pháp này có thể khử tương đối triệt để các
tạp chất ở trạng thái ion trong nước như Zn, Cu, Cr, Ni, Hg,
Mn … cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua, chất
phóng xạ. Người ta thường sử dụng nhựa trao đổi ion
nhằm hai mục đích : khử cứng và khử khoáng.
Khử cứng : Cho nước cần xử lý chảy qua cột nhựa
Cation ở dạng RNa
2RNa + CaSO4 → R2Ca + Na2SO4
2RNa + MgSO4 → R2Mg + Na2SO4

SVTH: Qch Huy Hải - 0250020114
GVHD: PGS. TS. Tơn Thất Lãng

25