Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải của nhà máy giấy tân mai miền đông ppt

1

NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CỦA NHÀ MÁY GIẤY TÂN MAI – MIỀN ĐÔNG
Lê Tấn Thanh Lâm* – Nguyễn Cảnh Thành** – Nguyễn Hồng Đăng*** – Nguyễn Thị Lệ Ái***
*
Khoa Môi trường và Tài nguyên Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM
**
Sở Tài nguyên và Môi trường Đồng Nai
***
Khoa Công nghệ Sinh Học – Môi Trường Trường Đại Học Lạc Hồng

TÓM TẮT
Trong những năm gần đây nền công nghiệp sản xuất giấy chiếm vị trí khá quan trọng trong nền
kinh tế nước ta. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy cũng phát sinh ra những vấn
đề môi trường nghiêm trọng, đặc biệt là nước thải có chứa nhiều lignin khó hòa tan và khó phân hủy
sinh học. Mục tiêu của đề tài là tìm được loại phèn và hàm lượng phèn tối ưu cho cho quá trình keo tụ
xử lý nước thải đồng thời nghiên cứu tìm ra hàm lượng Fe2+ và H2O2 thích hợp để nâng cao hiệu quả
xử lý nước thải nhà máy giấy.
Dựa vào quá trình tìm hiểu các vấn đề môi trường cũng như hệ thống xử lý nước thải tại công ty
giấy Tân Mai, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đề tài nghiên cứu - đề xuất giải pháp xử lý nước thải của
nhà máy giấy Tân Mai – Miền Đông.

1. Đặt vấn đề
Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy là một trong những công nghệ sử dụng nhiều nước,
lượng nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy thành phẩm dao động từ 80m3 – 450m3. Dịch đen
sinh ra trong công đoạn nấu và rữa bột giấy. Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25-35%, tỷ
lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ vào khoảng 70:30. Nước thải sinh ra có hàm lượng chất rắn lơ
lửng, BOD, COD cao, đặc biệt trong nước thải nhà máy giấy thường chứa nhiều lignin, chất
này khó hòa tan và khó phân hủy, có các chất có khả năng tích tụ sinh học trong cơ thể sống
như các hợp chất clo hữu cơ. Vấn đề ô nhiễm nước thải tại các nhà máy giấy đang được các

nhà khoa học và cơ quan quản lý nhà nước về môi môi trường rất quan tâm.
Công ty Cổ phần Tập Đoàn Tân Mai là một trong hai đơn vị sản xuất giấy lớn nhất cả
nước. Hiên tại nhà máy đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải tuy nhiên sau một thời
gian hoạt động, với đặc tính nước thải đặc trưng của nhà máy giấy, hệ thống xử lý nước thải
của nhà máy vẫn còn một số chỉ tiêu chưa đáp ứng được các yêu cầu xã thải. Cùng với chủ
trương di dời các loại hình công nghiệp gây ô nhiễm ra khỏi khu vực đô thị của Ủy Ban Nhân
Dân tỉnh Đồng Nai thì trong thời gian tới Nhà máy giấy Tân Mai phải dời về xã Long Phước,
huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai, với tên gọi là Nhà máy giấy Tân Mai - Miền Đông, nhà
máy sẽ có quy mô sản xuất và lưu lượng dòng thải khác nhưng tính chất dòng thải tương tự
Nhà máy giấy Tân Mai. Khi nhà máy đi vào hoạt động, thì việc phát sinh các nguồn thải như
nước thải, chất thải rắn, khí thải là rất lớn ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường.
Chính vì lẽ đó, việc tìm ra biện pháp xử lý nước thải giấy là cần thiết để giảm ô nhiễm
môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu
Nước thải của nhà máy giấy lấy từ sau bể điều hòa (bể lắng tập trung) của hệ thống xử
lý nước thải của Công ty Cổ phần Tập đoàn Tân Mai, Nhà máy giấy Tân Mai.
Phương pháp nghiên cứu được thực hiện trên thiết bị máy khuấy FC4S của hãng VELP
– Ý. Đây là một thiết bị gồm 6 cánh khuấy quay cùng tốc độ. Cánh khuấy có dạng turbine
gồm 2 bản phẳng nằm cùng một mặt phẳng thẳng đứng. Cánh khuấy đặt trong 6 beaker dung
tích 1000 ml chứa cùng một thể tích nước mẫu cho một đợt thí nghiệm.


2

Ngoài ra, phương pháp nghiên cứu còn sử dụng máy đo pH cầm tay HI8424, hãng sản
xuất HANNA.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

TN 3.1. Thí nghiệm kiểm tra
chất lượng nước thải đầu vào
TN 1. Kiểm tra lần 1

TN 2. Kiểm tra lần 2

TN 3. Kiểm tra lần 3

Lấy kết quả COD trung bình của cả 3 lần kiểm tra
để thực hiện thí nghiệm 2 (thí nghiệm Jartest)
TN 3.2.Thí nghiệm Jartest

TN a.
TN b. TN c. Thí
Thí
Thí
nghiệm
nghiệm
nghiệm xác định
xác định xác định
lượng
lượng
pH tối ưu phèn tối
phèn
ưu
phản ứng

TN 3.2.3. Thí nghiệm
Jartest với phèn sắt II

TN 3.2.2. Thí nghiệm
Jartest với phèn FAC

TN 3.2.1 Thí nghiệm
Jartest với phèn PAC

TN a.
Thí
nghiệm
xác định
lượng
phèn
phản ứng

TN c.
TN b.
Thí
Thí
nghiệm
nghiệm
xác định xác định
lượng
pH tối ưu
phèn tối
ưu

TN a.
TN b.
Thí
Thí

nghiệm
nghiệm
xác định xác định
lượng
pH tối ưu
phèn
phản ứng

TN c.
Thí
nghiệm
xác định
lượng
phèn tối
ưu

Chọn mẫu sau hóa lý có COD thấp nhất để làm thí
nghiệm oxy hóa nâng cao
TN 3.3. Thí nghiệm
Oxy hóa Fenton
TN 3.3.1. Thí nghiệm
xác định pH tối ưu
TN A. Thí nghiệm xác định
lượng phèn tối ưu

TN 3.3.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ
số mol Fe2+/H 2O2 tối ưu
TN B. Thí nghiệm xác định
lượng H2O2 tối ưu

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm


3

 Phương pháp phân tích
Các chỉ tiêu cần phân tích là: COD, SS, pH.
Bảng 2.1. Các phương pháp phân tích mẫu
STT
1
2
3

Chỉ tiêu phân tích
COD
Rắn lơ lửng (TSS)
pH

Phương pháp phân tích
TCVN 6491:1999
TCVN 6625:2000
TCVN 6492:1999

Đơn vị
mg/l
mg/l

 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu
Phương pháp tính toán
Xác định tỷ lệ Fe2+/H2O2

Trong đó:

CM : Nồng độ mol của dung dịch, mol/l
C% : Nồng độ phần trăm của dung dịch, %
d : Khối lượng riêng của dung dịch, g/cm3
M : Khối lượng phân tử của dung dịch.

Phương pháp xử lý số liệu
Kết quả phân tích được xử lý theo phương pháp thống kê toán học:
Trị số trung bình X được tính:
̅

∑

Việc tính toán và vẽ biểu đồ dựa trên phần mền Microsoft Office Exel, phiên bản 2007.
Việc phân tích, xử lý số liệu, chạy hàm ANOVA một chiều sử dụng phần mềm
STATGRAPHICS, phiển bản chạy trên nền DOC lưu hành nội bộ Trường Đại học Nông
Lâm.

3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Thí nghiệm kiểm tra chất lượng nước thải đầu vào
TN 1. Kiểm tra lần 1
TN 2. Kiểm tra lần 2
TN 3. Kiểm tra lần 3
Giá trị trung bình

Thời điểm lấy mẫu
02/07/2012 Tại bể điều hòa
09/07/2012 Tại bể điều hòa

16/07/2012 Tại bể điều hòa
-

pH
7,35
6,78
6,67
6,92

COD (mg/l)
2575
2153
2297
2342

SS (mg/l)
1410
1236
1074
1240

Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm kiểm tra nước thải đầu vào

Dựa vào bảng 3.1 ta thấy nước thải lấy tại bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải nhà
máy giấy Tân Mai tại các thời điểm khác nhau sẽ có hàm lượng chất ô nhiễm khác nhau. Lấy
giá trị trung bình của cả 3 lần thí nghiệm ta được hàm lượng COD trong nuớc thải đầu vào là
2342mgO2/l, hàm lượng SS là 1240mg/l và pH của nước thải là 6,92.


4

3.2. Thí nghiệm Jartest
3.2.1. Thí nghiệm Jartest với phèn PAC
a. Thí nghiệm xác định lượng phèn phản ứng
Lượng phèn phản ứng là 0,2ml với pH nước thải là 6,92.
b. Thí nghiệm xác định pH tối ưu
Becher
pH
Đầu vào
COD
Phèn 10%
Đầu
pH
ra
COD
Hiệu suất (%)

1

2

3

6
2045
18,13

6,5
1947
22,14

7
1850
26

4
6,92
2500
0,2
7,5
1585
36,61

5

6

8
1833
26,7

8,5
1956
21,76

Bảng 3.2. Số liệu đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phèn PAC

COD (mg/l)

2500

40
35
30
25
20
15
10

2000
1500

1000
500
0

Hiệu suất (%)

Đồ thị thể hiện pH tối ưu
cho phèn PAC

Quan sát vào hình 3.1 ta thấy từ
nghiệm thức 1 tới nghiệm thức 6 không có sự
khác biệt nhiều về hiệu suất. Từ nghiệm thức
1 tới nghiệm thức 4 thì hiệu suất tăng từ
18,13% – 36,61%. Từ nghiệm thức 4 tới
nghiệm thức 6 thì hiệu suất lại có xu hướng
giảm từ 36,61% - 21,76%, tức là khi tăng pH
lên thì hiệu xuất có xu hướng giảm xuống.
Như vậy theo hình 3.1 thì ta chọn pH tối ưu

cho phèn PAC là 7,5.

6 6.5 7 7.5 8 8.5

pH
COD

Hiệu suất (%)

Hình 3.1. Đồ thị thể hiện pH tối ưu
cho phèn PAC
c. Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Becher
1
2
3
4
5
6
COD
2500
Đầu vào
pH
7,5
Phèn 10%
0
0,2
0,4
0,6
0,8

1
Đầu ra
COD
2092
1627
1334
1077
1256
1350
Hiệu suất (%) 16,33
34,95
46,65
56,93
49,76
46,01
Bảng 3.3. Số liệu cho đồ thị thể hiện lượng phèn tối ưu cho phèn PAC


5
Đồ thị thể hiện lượng phèn tối ưu
cho phèn PAC
60

2000
40

1500

1000

20

500

0

Hiệu suất (%)

COD (mg/l)

2500

Kết quả thí nghiệm jartest với phèn
PAC ta thấy lượng phèn ảnh hưởng đáng kể
tới hiệu quả xử lý nước thải. Nhìn vào hình
3.2 ta thấy hiệu quả xử lý cũng có sự thay đổi
khi lượng phèn tăng từ 0,2ml tới 0,6ml thì
hiệu suất có xu hướng tăng cao từ 39,45% 56,39% nhưng khi tiếp tục tăng lượng phèn
phản ứng thì hiệu suất lại bắt đầu giảm từ
nghiệm thức 4 tới nghiệm thức 6 hiệu suất
giảm từ 56,39% - 46,01%. Vậy nhìn vào hình
3.2 ta có thể thấy được hiệu suất đạt tốt nhất
tại lượng phèn là 0,6ml và hiệu suất là
56,39%.

0
0

0.2 0.4 0.6 0.8

1

Lượng phèn (ml)
COD

Hiệu suất (%)

Hình 3.2. Đồ thị thể hiện lượng phèn tối
ưu cho phèn PAC
3.2.2. Thí nghiệm Jartest với phèn FAC
a. Thí nghiệm xác định lượng phèn phản ứng

Lượng phèn phản ứng là 2ml phèn FAC 10% với pH nước thải là 6,92.
b. Thí nghiệm xác định pH tối ưu
Becher
pH

1

2

3

4

5

6

6,92

COD
2500
Phèn 10%
2
Đầu ra
pH
6,5
7
7,5
8
8,5
9
COD
1826 1739 1651 1631 1811 1862
Hiệu suất (%) 26,97 30,4 33,95 34,77 27,57 25,54
Bảng 3.4. Số liệu đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phèn FAC
Đầu vào

1900

36
34
32
30
28
26
24
22
20

COD(mg/l)

1850
1800
1750
1700
1650
1600
6.5

7

7.5

8

8.5

9

pH
COD

Hiệu suất (%)

Hình 3.3. Đồ thị thể hiện pH tối ưu
cho phèn FAC

Hiệu suất (%)

Đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phèn FAC

Kết quả thí nghiệm xác định pH tối
ưu cho phèn FAC cho thấy pH có ảnh
hưởng tới hiệu quả xử lý nước thải. Quan
sát hình 3.3 ta thấy từ nghiệm thức 1 tới
nghiệm thức 4 hiệu suất xử lý có xu
hướng tăng lên từ 26,97% - 43,77%, tuy
nhiên khi ta tiếp tục tăng pH thì hiệu suất
lại giảm xuống. Tại nghiệm thức 3 và 4
tương ứng với pH = 7,5 và pH = 8 thì hiệu
suất gần như không thay đổi nhiều. Tại
pH bằng 7,5 thì hiệu suất xử lý COD là
33,95%, còn pH = 8 là 34,77%. Hiệu quả
xử lý cao nhất tại pH = 8, tuy nhiên sự
khác biệt giữa pH = 8 và pH = 7,5 là
không lớn lắm, vì tính kinh tế nên ta chọn
pH tối ưu cho phèn FAC là 7,5 và hiệu
suất xử lý là 33,95%.


6

c. Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Lượng
phèn

COD
(mg/l)

Hiệu
suất
(%)

Lượng
phèn

COD
(mg/l)

Hiệu
suất
(%)

0
1
2
3
4
5

2250
1702
1650
1575
1425
1350

10
31,9

34
37
43
46

5
6
7
8
9
10

1330
1187
1223
1380
1515
1625

46,8
52,5
51,1
44,8
39,4
35

Bảng 3.5. Số liệu đồ thị thể hiện lượng phèn
tối ưu cho phèn FAC

thể chọn lượng phèn tối ưu bằng 5 vì

sẽ có khả năng hàm lượng phèn tối ưu
ở mức cao hơn 5 vì vậy ta phải tiến
hành lại thí nghiệm và biến thiên
lượng phèn từ 5 – 10ml. Khi biến
thiên lượng phèn từ 5 – 10ml ta thấy
hiệu suất xử lý có xu hướng giảm
trong khoảng từ 7 – 9ml, với hiệu suất
giảm từ 51,2% - 35%. Dựa vào bảng
3.5 trên ta biến thiên lượng phèn từ
khoảng 4 – 9ml.

Dựa vào bảng 3.5 ta thấy hiệu quả xử lý COD tăng
khi ta biến thiên lượng phèn từ 0 – 5ml. Khi tăng
hàm lượng phèn thì hiệu suất tăng lên nên ta không
Becher
COD
Đầu vào pH
Phèn 10%
Đầu ra
COD
Hiệu suất (%)

1

2

4
1375
45

5
1316
47,35

3

4

5

6

6
1198
52,07

2500
7,5
7
1255
49,8

8
1406
43,76

9
1497
40,13

COD (mg/l)

Hiệu suất (%)

Bảng 3.6. Số liệu đồ thị thể hiện lượng phèn tối ưu cho phèn FAC
Kết quả thí nghiệm jartest với phèn FAC
Đồ thị thể hiện lượng phèn FAC tối ưu
ta thấy lượng phèn ảnh hưởng đáng kể tới
1600
60
hiệu quả xử lý nước thải. Từ hình 3.4 ta
50
thấy hiệu suất xử lý có xu hướng tăng từ
1400
40
nghiệm thức 1 tới nghiệm thức 3 từ 45%1200
52,07%, và hiệu suất có xu hướng giảm từ
30
nghiệm thức 3 tới nghiệm thức 6 từ
1000
20
52,07% - 40,13%, tuy nhiên sự thay đổi đó
4
5
6
7
8
9
là không đáng kể. Vậy hiệu suất xử lý cao
Lượng phèn (ml)

nhất là 52,07% tương ứng với lượng phèn
COD
Hiệu suất (%)
là 6ml.
Hình 3.4. Đồ thị thể hiện lượng phèn tối ưu
cho phèn FAC
3.2.3. Thí nghiệm Jartest với phèn sắt II
a. Thí nghiệm xác định lượng phèn phản ứng
Lượng phèn phản ứng là 1,5ml phèn sắt 10% với pH nước thải là 6,92.
b. Thí nghiệm xác định pH tối ưu
Becher
pH

1

2

3

4
5
6,92
Đầu vào
COD
2500
Phèn 10%
2
Đầu ra pH
6,5
7

7,5
8
8,5
COD
1873
1612
1458
1573
1689
Hiệu suất (%)
25,1
35,5
41,7
37,1
32,4
Bảng 3.7. Số liệu đồ thị thể hiện pH tối ưu khi sử dụng phèn sắt

6

9
1831
26,8


7

2000

60

1500

40

1000

20

500

0
6.5

7

7.5

8

8.5

9

Hiệu suất (%)

COD (mg/l)

Đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phèn sắt

pH

COD

Hiệu suất (%)

Hình 3.5. Đồ thị thể hiện pH tối ưu cho
phèn sắt

Kết quả thí nghiệm jartest với phèn sắt
ta thấy pH ảnh hưởng đáng kể tới hiệu quả
xử lý nước thải. Quan sát hình 3.5 ta thấy từ
nghiệm thức 1 tới nghiệm thức 3 hiệu suất
tăng lên từ 25,1% - 41,7%, tuy nhiên, khi
tiếp tục tăng giá trị pH lên thì hiệu quả xử lý
của sắt lại giảm. Và đến nghiệm thức 6 tương
ứng với pH = 9 thì hiệu suất giảm xuống còn
26,8%. Quan sát hình 3.5 ta thấy điểm tối ưu
tại pH = 7,5.

c. Thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu
1

2

3

1
1669
33,22

1,5

1469
41,25

2
1242
50,34

4
2500
7,5
3,5
1375
45,01

5

6

3
1050
39,8

3,5
1619
35,24

Bảng 3.8. Số liệu cho đồ thị thể hiện lượng phèn tối ưu cho phèn sắt
Kết quả thí nghiệm jartest với phèn sắt ta
Đồ thị thể hiên lượng phèn sắt tối ưu
thấy lượng phèn ảnh hưởng đáng kể tới hiệu

2000
60
quả xử lý nước thải. Quan sát vào hình 3.15
50
sắt ta thấy được không có sự thay đổi nhiều
1500
40
về hiệu suất từ nghiệm thức 1 tới nghiệm
1000
30
thức 6. Khi tăng lượng phèn từ 1ml – 2ml thì
500
20
hiệu suất tăng dần từ 33,22% - 40,24%, khi
1 1.5 2 3.5 3 3.5
đạt được hiệu quả tối ưu thì khi tăng lượng
Lượng phèn (ml)
phèn lên thì hiệu suất có xu hướng giảm
xuống. Tại nghiệm thức 6 khi lượng phèn
COD
Hiệu suất (%)
được tăng lên 3,5ml thì hiêu suất giảm
Hình 3.6. Đồ thị thể hiện lượng phèn tối xuống còn 35,24%. Vậy từ hình 3.15 ta thấy
hiệu suất đạt cao nhất tại lượng phèn là 2ml,
ưu cho phèn sắt
ứng với COD thấp nhất.
Hiệu suất (%)

COD (mg/l)

Becher
COD
Đầu vào
pH
Phèn 10%
Đầu
COD
ra
Hiệu suất (%)

 Kết luận chung : Vậy xét về tính hiệu quả cũng như tính kinh tế ta chọn phèn PAC quá
trình keo tụ.
3.3. Thí nghiệm Oxy hóa nâng cao hệ Fenton
3.3.1. Thí nghiệm xác định pH tối ưu

Đầu
vào
Đầu ra

Becher
1
2
3
4
5
COD
1075
pH
2,5
3

4
5
6
1/5 = 7,25/1
FeSO4/H2 O2
NaOH chỉnh pH lên 7
7,8
4,2
3,51
2,67
1,5
pH
7
COD (mg/l)
558
548
524
550
633
Hiệu suất (%)
48,1
49
51,3
46,1
41,1
Bảng 3.9. Số liệu đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phản ứng Fenton

6
7
0,5

731
32


8

50

700

45

600

40

500

35

400

30

300

Hiệu suất (%)

COD (mg/l)

Đồ thị thể hiện pH tối ưu cho phản ứng
Fenton
800
55

25
2.5

3

4

5

6

7

pH
COD (mg/l)

Kết quả thí nghiệm jartest với phèn sắt ta
thấy pH ảnh hưởng đáng kể tới hiệu quả xử
lý nước thải. Quan sát hình 3.7 ta thấy hiệu
suất tăng từ 48,1% - 51,3% tương ứng với
nghiệm thức 1 – nghiệm thức 3. Khi tiếp
tục tăng pH thì hiệu suất lại có xu hướng
giảm xuống. Với pH = 5 thì hiệu suất xử lý
là 46,1%, pH = 7 thì hiêu suất xử lý thấp
32%. Vì giữa nghiệm thức 3 và 4 không có

sự chênh lệch nhiều, đặc biệt tại pH bằng 4
hiệu suất xử lý cao hơn và điều chỉnh về
pH = 4 cũng ít tốn kém hơn nên ta chọn pH
= 4 với hiệu suất xử lý là 51,3%.

Hiệu suất (%)

Hình 3.7. Đồ thị thể hiện pH tối ưu
cho phản ứng Fenton
3.3.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ số mol Fe2+/H2O2
Thí nghiệm A. Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Lượng
phèn

Hiệu
suất
(%)

Lượng
phèn

Hiệu
suất
(%)

Dựa vào bảng 3.10 ta thấy hiệu suất xử
lý tăng dần khi lượng phèn sắt giảm
dần, tương ứng với tỷ lệ Fe2+/H2O2 tăng
dần. Vì vậy ta chạy thêm một khoảng
tỷ lệ Fe2+/H2O2 là: 1/5; 1/6; 1/7; 1/8;

18,2
538
50
7,25
521,4 51,5
1/9; 1/10. Quan sát hình 3.18 ta có thể
12,1
519
51,7
6,1
501
54
thấy được hiệu suất có xu hướng giảm
rõ rệt khi lượng phèn sắt bằng 4,5ml và
9,1
516
52
5,2
487
4,2
giảm thấp nhất khi lượng phèn bằng
7,25
505
53
4,5
533
50
3,6ml, tương ứng với hiệu suất
6,1
495

54
4
599
45
40,5%.Từ bảng 3.10 ta cho lượng phèn
biến thiên theo tỷ lệ từ 1/4 – 1/9, tương
5,2
484
55
3,6
640
40,5
ứng với lượng phèn là 9,1ml; 7,25ml;
Bảng 3.10. Số liệu đồ thị thể hiện lượng phèn tối 6,1ml; 5,2ml; 4,5ml; 4ml.
ưu cho phản ứng Fenton

Đầu
vào

Đầu
ra

COD
(mg/l)

COD
(mg/l)

Becher
1

2
3
4
5
6
COD
1075
pH
4
FeSO4/H2O2
1/4
1/5
1/6
1/7
1/8
1/9
H2O2 (ml)
1
FeSO4( ml)
9,1
7,25
6,1
5,2
4,5
4
pH
7
COD (mg/l)
514
501

493
487
533
599
Hiệu suất (%)
52,2
53,4
54,1
54,7
50,4
44,3
Bảng 3.11. Số liệu đồ thị thể hiện lượng phèn sắt tối ưu cho phản ứng Fenton


9

650

60

600

55
50

550

45

500

40

450

35

400

Hiệu suất (%)

COD (mg/l)

Đồ thị thể hiện lượng phèn sắt tối ưu
cho
phản ứng Fenton tỷ lệ 1/4 - 1/9

30
9.1 7.25 6.1 5.2 4.5

4

Lượng phèn (ml)

Hình 3.8. Đồ thị xác định hàm lượng phèn
COD (mg/l)
suất (%)
tối ưu
cho phản ứng Hiệu
Fenton

Kết quả thí nghiệm xác định lượng
phèn sắt tối ưu cho phản ứng Fenton ta thấy
lượng phèn có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu
quả xử lý nước thải. Quan sát hình 3.8 ta thấy
được khi cố định lượng H2O2 là 1ml thay đổi
lượng phèn sắt theo tỷ lệ 1/4 tới 1/9 thì hiệu
suất biến đổi không nhiều. Hiệu suất có xu
hướng tăng lên từ nghiệm thức 1 tới với
nghiệm thức 4 là 52,167% lên 54,7%. Sau
khi đạt được giá trị tối ưu ta tiếp tục giảm
lượng phèn thì hiệu suất xử lý giảm xuống.
Với tỷ lệ từ 1/4 - 1/6 cũng xấp xỉ như tỷ lệ
1/7, tuy nhiên với tỷ lệ 1/7 lượng phèn sắt sử
dụng thấp nhất trong tỷ lệ từ 1/4 tới 1/7. Vậy
hàm lượng phèn sắt tối ưu ở mức 5,2 ml
tương ứng với tỷ lệ FeSO4/H2O2 = 1/7 hiệu
suất xử lý là 54,7%.

Thí nghiệm B. Thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu
Becher
1
2
3
4
5
6
7
COD
1075

Đầu
pH
4
Tỷ lệ FeSO4/H2O2
1/7
vào
FeSO4( ml)
4
4,5
5,2
6,1
7,25
9,1
12,1
H2O2( ml)
0,8
0,9
1
1,2
1,4
1,75
2,4
NaOH nâng pH lên 7 (ml)
2,2
2,3
2,41 2,45
3
3,4
4
Đầu

pH
7
ra
COD (mg/l)
571
510
490 419
417
411
407
Hiệu suất (%)
46,9
52,33 54,4 61
61,17 61,7 62,1
Bảng 3.12. Số liệu đồ thị thể hiện lượng H2O2 tối ưu của phản ứng Fenton

COD (mg/l)

600

65
60
55
50
45
40

500
400
300

18,2/3,5

12,1/2,4

9,1/1,75

7,25/1,4

6,1/1,2

5,2/1

4,5/0,9

4/0,8

200

Hiệu suất (%)

Đồ thị thể hiện lượng H2O2 tối ưu
cho phản ứng Fenton

FeSO4/H2O2 (ml)
COD (mg/l)

Hiệu suất (%)

Hình 3.9.Đồ thị thể hiện hàm lượng H2O2
tối ưu cho phản ứng Fenton

8

18,2
3,5
4,2
437
59,3

Kết quả thí nghiệm xác định lượng
H2O2 tối ưu cho phản ứng Fenton ta thấy
sự thay đổi hàm lượng cả 2 yếu tố FeSO 4
và H2O2 khi cố định tỷ lệ FeSO4 /H2O2 ảnh
hưởng lớn tới sự thay đổi nồng độ COD.
Quan sát hình 3.9 thì khi tăng dần hàm
lượng cả yếu tố FeSO4 và H2O2 thì hiệu
suất xử lý tăng, tuy nhiên đến khi lượng
phèn sắt 6,1 – 12,1 thì hiệu suất không thay
đổi nhiều, hiệu suất xử lý gần như một
đường thẳng với hiệu suất là 61%; 61,17%;
61,73%; 61,12%. Để tiết kiệm chi phí hóa
chất ta nên chọn lượng phèn là 6,1ml,
lượng H2O2 là 1,2ml với hiệu suất là 61%.


10

4. Kết luận
4.1. Kết luận chung
Sau thời gian nghiên cứu xử lý nước thải nhà máy giấy cho thấy việc sử dụng phương

pháp keo tụ kết hợp với phương pháp oxy hóa nâng cao hệ Fenton mang lại hiệu quả cao so
với phương pháp mà nhá máy giấy Tân Mai đang sử dụng. Sau quá trình oxy hóa nâng cao hệ
Fenton thì hiệu suất xử lý COD lên tới 61%.
4.2. Kết luận chi tiết
Quá trình nghiên cứu cũng đưa ra các nồng độ tối ưu cho quá trình xử lý nước thải nhà
máy giấy là 1,2ml PAC cho thí nghiệm Jartest và 6,1ml FeSO4.7H2O và 1,2 ml H2O2 cho thí
nghiệm oxy hóa nâng cao hệ Fenton.
 Kết quả chi tiết về hình ảnh mỗi thí nghiệm được trình bày tại bảng 3.13
Hình ảnh nước thải trước đầu vào
Hình ảnh nước thải trước (trên) và sau (dưới) Jartest
với pH tối ưu cho phèn PAC.
pH PAC tối ưu là 7,5.
Hình ảnh nước thải sau Jartest với lượng phèn tối
ưu cho phèn PAC.
Lượng phèn PAC tối ưu là 0,6ml.
Hình ảnh nước thải sau Jartest với pH tối ưu của
phèn FAC.
pH tối ưu cho phèn FAC là 7,5.
Hình ảnh nước thải sau Jartest với lượng phèn tối
ưu cho phèn FAC.
Lượng phèn tối ưu cho phèn FAC là 6ml.
Hình ảnh nước thải sau Jartest với pH tối ưu cho
phèn sắt.
pH tối ưu cho phèn sắt là 7,5.
Hình ảnh nước thải sau Jartest với lượng phèn tối
ưu cho phèn sắt.
Lượng phèn sắt tối ưu là 2ml.
Hình ảnh nước thải sau khi qua thí nghiệm xác định
pH tối ưu cho phản ứng Fenton.
pH tối ưu cho phản ứng Fenton là 4

Hình ảnh nước thải sau thí nghiệm xác định lượng
phèn tối ưu cho phản ứng Fenton.
Lượng phèn tối ưu là 6,1ml
Lượng H2O2 tối ưu là 1,2ml.

Bảng 3.13. Kết quả chi tiết về hình ảnh mỗi thí nghiệm


11

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Ngọc Dung (2010), Xử lý nước cấp, Nhà xuất bản Xây dựng.
[2]. Trịnh Xuân Lai (2009), Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Xây
Dựng.
[3] Hoàng Huệ (2005), Xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây Dựng.
[4]. Lương Đức Phầm (2009), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, Nhà xuất
bản Giáo Dục.
[5]. Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng
phương pháp sinh học. Nhà xuất bản Xây Dựng.
[6]. Metcaf & Eddy (2004), Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, 4th Edition, McGraw Hill.
[7]. Trung tâm Sản xuất Sạch Việt Nam (2008), tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn ngành
giấy.
[8]. Công ty Cổ phần Tập đoàn Tân Mai (2009), Báo cáo đánh giá tác động môi trường, dự
án Nhà máy giấy Tân Mai – Miền Đông (công suất 150.000 tấn giấy in báo/năm), Đồng Nai.
[9]. Công ty Cổ phần Tập đoàn Tân Mai (2012), Báo cáo giám sát môi trường 6 tháng đầu
năm 2012 của Nhà Máy Giấy Tân Mai thuộc Công ty CP Tập Đoàn Giấy Tân Mai, Đồng
Nai.

RESEARCH, PROPOSE THE SOLUTION OF WASTEWATER
TREATMENT OF TAN MAI – MIEN DONG PAPER FECTORY

Lam.L.T.T* – Thanh.N.C** – Dang.N.H*** – Ai.N.T.L***
Faculty of Environment and Resources Nong Lam University
**
Dong Nai Department of Natural Resources and Environment
***
Faculty of Biotechnology and Environment Lac Hong University
*

ABSTRACT
In the recent years the paper manufacturing industry occupies an important position in our
country economy. However, pulp and paper producing industry generates some serious environmental
issues, especially wastewater which contains hard dissolved and biodegradable lignin. The goal of the
project is to find the type of alkaline and optimal levels of alkaline for the flocculation of wastewater
treatment and to have researches in order to find the appropriate levels of Fe2+ and H2O2 to improve
the efficiency of wastewater treatment in the Paper Factory.
Based on the understanding of environmental issues as well as wastewater treatment system at
the Tan Mai paper factory, the team has conducted a research - proposed solution of wastewater
treatment of Tan Mai – Mien Đong Paper Factory.

CỐ VẤN KHOA HỌC
(Ký và ghi rõ họ tên)

Lê Tấn Thanh Lâm – Nguyễn Cảnh Thành

SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Hồng Đăng – Nguyễn Thị Lệ Ái