Đồ án nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại công ty cổ phần giấy vĩnh huê

Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN NGÀNH GIẤY CHÂU Á
I.1

Các đặc trưng của công nghiệp giấy và bột

giấy Châu Á :
Sản xuất giấy và bột giấy ở Châu Á tăng nhanh,
tương xứng với toàn bộ mức tăng trưởng kinh tế cao trong
khu vực (Biểu đồ 1). Các nhà máy mới “xanh” có quy mô
thế giới đã đi vào hoạt động. Các nhà máy đã không
ngừng đầu tư để nâng cấp nhà máy, cải tiến trang thiết
bị nhằm đáp ứng được nhu cầu tăng vọt về giấy và các
sản phẩm giấy. Nhu cầu về các loại giấy gói đặc biệt
tăng lên rất nhanh. Mặc dù hoạt động đã được phát
triễn gần đây trong khu vực nhưng mức tiêu thụ giấy và
giấy bìa trên đầu người vẫn còn thấp ở hầu hết các
nước đang phát triễn trong khu vực (Bảng 1).
Biểu đồ 1. Hiệu suất giấy và bìa khu vực châu Á - Thái
Bình Dương

80000

1000 Tấn

70000
60000

Giấ
y in

50000

Giấ
y gó
i

40000

Giấ
y viế
t

30000

Loại khá
c

20000
10000
0

GVHD : Chu Mạnh Đăng
1992 1993 1994 1995
SVTH : Nguyễn Hoàng1991
Khôi

Nă

m

1


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Bảng 1. Số liệu thống kê và giấy bìa của một số nước
Châu Á
Hiệu suất và tiêu thụ giấy và giấy bìa năm
1995
Nước

Australia
Trung Quốc
Ấn Độ
Indonesia
Nhật Bản
Malaysia
New Zealand
Pakistan
Philippines
Hàn Quốc
Thái Lan
Việt Nam

Hiệu suất

Tiêu thụ

(1000 tấn)

(1000 tấn)

2.126
24.000
3.117
3.246
29.663
681
871
216
618
6.878
2.025
145

2.988
26.449
3.389
2.642
30.214
2.001
689
406
815
7.363
2.269

-

Tiêu thụ trên
đầu
người (kg)
164
22
3,6
14
239
100
197
3,1
12
164
38
-

(Nguồn : Asia Pacific Papermaker, Vol.6, No.7, July 1996 & Niên giám thống kê
Việt Nam, 1994)

Trong số 7 nước tham gia chương trình NIEM (Trung Quốc, Ấn
Độ, Indonesia, Malaysia, Philippines, Thái Lan, Việt Nam ), mức
hiệu suất của Trung Quốc lớn hơn rất nhiều so với 6 nước
còn lại (Biểu đổ 2). Sự chênh lệch này là do Trung Quốc
có một số lượng lớn các nhà máy (mặc dù nhiều nhà
máy có quy mô còn nhỏ so với tiêu chuẩn thế giới).
Indonesia đã trải qua quá trình mở rộng nhanh ngành công
nghiệp giấy - bột giấy và đã vượt qua Ấn Độ về hiệu
suất giấy và giấy bìa. Malaysia và Thái Lan cũng có các

kế hoạch nhằm mở rộng ngành công nghiệp giấy và
bột giấy. Gần đây, 2 nước này đã hoàn thành thi công
hoặc quy hoạch một số nhà máy mới. Theo dự báo trong
những năm tới, Indonesia sẽ là nước phát triễn lớn nhất
ngành công nghiệp này.

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

2


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Biểu đồ 2. Hiệu suất giấy và giấy bìa ở các nước tham
gia dự án NIEM

25000

20000

15000

10000

5000
1995

Vie ät Nam

Philippine s

Malaysia

Thái Lan

Ấn Độ

Indone sia

Trung Quốc

1993
0

1991

Phân loại nhà máy :
Công nghiệp giấy và bột giấy ở Châu Á được đặc
trưng bởi 3 nhóm loại nhà máy. Một là nhóm tương đối ít
nhà máy có quy mô thế giới, mới được xây dựng trong
vài năm gần đây. Các nhà máy này có tính cạnh tranh
toàn cầu và nhìn chung đều sử dụng công nghệ tốt nhất
hiện có. Tiếp đến là nhóm các nhà máy có quy mô
trung bình (có từ 10 – 20 năm tuổi), được xây dựng theo
tiêu chuẩn kỹ thuật của những năm cuối thập niên 70
và đầu thập niên 80. Công suất và chất lượng sản phẩn
của những nhà máy này còn rất thấp, khó có thể

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khoâi

3


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

cạnh tranh đầy đủ trên phạm vi toàn cầu, nhưng lại phục
vụ được cho thị trường trong nước và khu vực. Một trong
những lý do chính khiến các nhà máy này không theo kịp
các tiến bộ công nghệ là cho tới gần đây các chính
phủ vẫn áp dụng các hàng rào thuế quan nhập khẩu
dể bảo hộ các nhà máy trong nước trước sự cạnh tranh
quốc tế. Trong một môi trường được bảo hộ, các nhà
máy này đã không cải tiến để duy trì sức cạnh tranh.
Cuối cùng là nhóm các nhà máy quy mô nhỏ ở Trung
Quốc, Ấn Độ và các nước khác sử dụng các nguyên
liệu ngoài gỗ.
Bảng 2. Các đặc trưng tổng quát về các nhà máy giấy
và bột giấy châu Á
Các

nhà

máy Các

nhà

máy

trung Các nhà máy

lớn và hiện đại
bình, 10 – 20 năm tuổi
cũ và nhỏ
- Cung cấp sợi - Chủ yếu cung cấp - Chủ
yếu
từ

các

sản từ sợi thải và/hoặc cung cấp từ sợi

phẩm rừng
-

Công

từ rừng
nghệ -

thải

và/hoặc

Chủ yếu là công từ sợi ngoài gỗ

giấy kraf nghiền nghệ giấy kraf nghiền -

Chủ yếu là

bột hoá học, có bột hoá học, có hệ công nghệ xút
thu hồi hiệu quả thống
hoá chất
-

TMP

chất tương

hồi

hoá trong
-

Chủ yếu là

Sợi tái chế cho các các

Xeo và nghiền mức yêu cầu về văn nghệ/thiết

bột theo thiết kế hoá và công nghiệp
đương đại
-

nghiền

đối hiệu bột hoá học

trong quả.

nghiền bột cơ học -

thu

-

1250

Các công nghệ và -

– đại

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

bị

lỗi thời
Công

Công suất vào thiết bị tương đối hiện dưới

khoảng

công

tấn/ngày,

suất
100
cho
4


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

2500

tấn/ngày -

Công suất khoảng thị trường nội

với mục tiêu sản 200 – 800 tấn/ngày, có địa
xuất

cho

thị nhiều loại thành phẩm

trường thế giới
-

Mức

Mức độ kiểm công

soát

quy

kiểm
nghệ

Các

trung bình

biện -

nhiễm

tiến

tiên -

trong

ngoài

trang
bị

soát

đo
công

Chủ yếu sản xuất nghệ rất thấp
Thường

và thống

xử

có

-

Không

hệ hệ

lý

nước hồi

dây thải

có

thống
hoá

thu

chất

và xử lý nước

chuyền
-

Mức

các thiết

pháp giảm thiểu cho thị trường nội địa
ô

hộ

soát -

và

bảo

trình trang thiết bị đo lường lường và kiểm

công nghệ cao
-

-

được

thải

Đội ngũ sản -

Thường

thiếu

kỹ -

Thiếu nguồn

xuất và quản lý năng sản xuất nhưng nhân lực được
có kỹ năng
-

có thể chấp nhận

Cạnh tranh trên -

các

thị

thế giới

Cạnh tranh trên thị -

trường trường khu vực

-

đào tạo
Thường nằm

ngoài thị

Có khả năng chủ trường vốn tiêu

yếu

với

tới

nguồn chuẩn.

vốn trong nước

I.2. Tổng quan về sản xuất giấy và bột giấy :
Khái niệm cơ bản trong sản xuất bột giấy là xử lý
một nguyên liệu theo cách tạo ra được các sợi có các
đặc điểm cần sử dụng trong xeo giấy. Nguyên liệu sợi có
thể là gỗ cứng hay gỗ mềm, các thực vật ngoài gỗ và
các phụ phẩm nông nghiệp như tre nứa, rơm, bã mía, vải
hoặc các sợi tái sinh. Có một số quy trình công nghệ
làm bột giấy khác nhau. Mỗi quy trình thích ứng với các
nguyên liệu sợi khác nhau và các yêu cầu xeo giấy khác
nhau. Trong các quy trình công nghệ nghiền bột và xeo
GVHD : Chu Mạnh Đăng

SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

5


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

giấy, nước được sử dụng chủ yếu làm môi trường vận
chuyển sợi và đôi khi tạo ra các môi trường thích hợp cho
các phản ứng hoá học diễn ra.
Trong hầu hết các quy trình công nghệ nghiền bột,
các hoá chất được sử dụng để tạo ra các sợi tự do, để
tẩy trắng các sợi tới độ sáng mong muốn hoặc để phục
vụ cho các mục đích cụ thể khác (kiểm soát mức độ
lắng đọng, tăng độ nhớt, …). Trong tất cả các dạng quy
trình công nghệ nghiền bột, điện năng được dùng để
chạy máy bơm, thiết bị lọc, các băng chuyền và các
thiết bị khác, trong khi nhiệt được sử dụng để tạo ra các
mức nhiệt độ cần thiết cho các phản ứng hoá học diễn
ra.
Đầu ra chính của quá trình nghiền bột là bột giấy
nhưng cũng kèm theo các phế liệu và năng lượng dư thừa
thải vào không khí và nước. Bản thân nước cũng bị
phát tán nhiều vào không khí, bốc hơi từ các dạng lỏng
của quy trình công nghệ, từ các thiết bị và nồi hơi. Một
lượng nhỏ các hợp chất vô cơ dạng khí như Sulphur dioxide,
Hydro Sulfide và bụi (Natri Sulphate, Natri carbonate) thoát ra
từ các hoá chất trong quy trình công nghệ, từ các quá

trình nghiền bột hoá học cùng với các chất hữu cơ bay
hơi ở mức thấp, từ nguyên liệu sợi (như các chất chiết
xuất), các sản phẩm phản ứng (các sulfide hữu cơ) của
các hoá chất và thành phần gỗ.
Hầu hết nước của các dây chuyền công nghệ
cũng được xả ra thành dòng thải mang theo các hoá chất
dư thừa từ dây chuyền công nghệ và các sợi hoà tan.
Trong quá trình nghiền bột giấy bằng phương pháp hoá
học, ở nhà máy nào có hệ thống thu hồi hiệu quả thì
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

6


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

có thể thu hồi 100% hoá chất đã dùng để nghiền bột.
Lượng còn lại và một số hoá chất từ khâu tẩy được
thải ra ngoài. Đối với các quy trình công nghệ làm bột
giấy cơ học và quy trình công nghệ sợi tái chế thì mọi
hoá chất đã dùng đều bị thải ra. Những phế liệu từ
nguyên liệu sợi, có thể là các chất rắn (các đoạn sợi,
mảnh vỏ cây) hoặc ở dạng dung dịch như trong trường hợp
hoà tan với carbon hydrat và ion kim loại vô cơ. Nhiệt dư
thừa ko được tận dụng.
Những đặc điểm cơ bản này của quy trình công
nghệ nghiền bột cũng có cơ sở áp dụng trong xeo giấy

mặc dù các mức sử dụng nước, hoá chất và năng
lượng trong xeo giấy ít hơn rất nhiều so với nghiền bột. Do
vậy, tải lượng dòng thải của quá trình xeo giấy thấp hơn
tải lượng dòng thải từ nghiền bột.
Trong cả quy trình nghiền bột lẫn xeo giấy, các hoá
chất dư thừa từ quy trình công nghệ và sản phẩm phản
ứng từ các thành phần nguyên liệu sợi với các hoá
chất trong quy trình công nghệ đều được thải ra không khí
hoặc xả vào nước như là các dòng chất thải rắn. Các
sợi và đoạn sợi trong dòng thải nước có tác động đến
độ trong và câu trúc đáy của các thuỷ vực do làm thay
đổi màu sắc, giảm độ xuyên sâu của ánh sáng dẫn
đến làm giảm khả năng hoạt động của đời sống thuỷ
sinh. Các thành phần hoà tan khác gây ra các thuộc tính
độc hại đối với hệ động vật dưới nước.
Các hệ thống nghiền bột và tẩy giấy
Sợi lấy từ gỗ, các thực vật ngoài gỗ (tre nứa, bã
mía, rơm rạ), vải, hoặc giấy dùng rồi (các sợi tái sinh) hình
thành cơ sở cho tất cả các loại giấy và giấy bìa. Trong
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

7


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

tất cả các nguyên liệu sợi này, các sợi được gắn kết

với độ chắc chắn nhiều/ít khác nhau. Để sản xuất giấy,
trước hết cần phải phân loại các sợi riêng theo từng loại.
Sau đó xử lý sợi để có được các thuộc tính mong muốn
(như độ sáng) và phải được làm sạch để loại bỏ các tạp
chất và các chất dư thừa.
Sơ đồ1. Sơ đồ dòng đơn giản về các bước chủ yếu trong
quy trình nghiền và tẩy giấy hoá học.
S ơ ïi n g u y e ân l i e äu

X u û l y ùs ô ïi n g u y e ân l i e äu

C h a át t h a ûi r a én

H o a ùc h a át
N a ên g l ư ơ ïn g

N g h i e àn b o ät ( t h u h o ài )

C h a át k h í v a øh ơ i n ư ô ùc

N ö ô ùc

N a ên g l ö ô ïn g
H o a ùc h a át
N a ên g l ư ơ ïn g
H o a ùc h a át d ö t h ö øa

R ö ûa

S a øn g l o ïc

T a åy

N a ên g l ư ơ ïn g

P h ơ i s a áy

N a ên g l ư ơ ïn g
N ư ơ ùc , h o a ùc h a át

X e o g i a áy

C h a át h o a ø t a n , h o a ùc h a át d ö t h ö øa

C h a ât t h a ûi r a én

C h a át h o a ø ta n

C h a át t h a ûi r a én
C h a át h o a ø ta n
H o a ùc h a át d ö t h ư øa

Trong quá trình phân loại sợi, lignin (thành phần gắn
kết các sợi với nhau trong gỗ hoặc thảo mộc) được hoà
tan bằng hoá học hay được phân huỷ bằng cơ học. Mức
độ hoà tan tuỳ thuộc vào nguyên liệu và cường độ xử
lý. Sau khi phân loại sợi, bột giấy được rửa sạch để loại
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

8


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

bỏ chất hoà tan trước khi các tạp chất rắn được loại bỏ
trong quá trình sàng lọc. Trong nghiền bột hoá học, dung
dịch nước có chất hoà tan cần phải tiếp tục được cô sau
khi rửa sạch và sau đó đem đốt trong lò đốt hoặc nồi hơi
để thu hồi nhiệt năng và các hoá chất bột giấy.
Sau khi vận hành nghiền bột, bột giấy thường có
màu tối là do màu nguyên liệu hoặc do bột giấy đổi
màu trong quá trình nghiền bột. Đối với nhiều ứng dụng
trong sản xuất, cần thiết phải khử màu bằng cách tẩy
trắng. Tuỳ theo loại bột giấy, có thể tẩy trắng bằng
cách phân huỷ hoặc hoà tan chất có màu (chủ yếu là
các lignin tồn lưu) hoặc bằng cách biến cải chất liệu.
Cách tẩy thứ nhất có thể dùng Chlorine, Hypochlorine,
Chlorine Dioxide và oxygen. Cách tẩy thứ hai chủ yếu dùng
cho bột giấy cơ học hoặc bột tái chế và có thể dùng
peroxides hoặc giảm bớt các tác nhân tẩy như dithionites.

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

9

Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Bảng 3. Các hoá chất được sử dụng để tẩy bột giấy
Các

oxy Dạng

Chức năng

Ưu điểm

Nhược điểm

hoá
Chlorine

Oxy hoá và

Khử lignin

Nếu sử dụng

và chiết

clo hoá lignin

và các

không hợp lý

xuất

hạt có

có thể làm

(C+E)

hiệu quả

mất độ dai của

kinh tế

bột.

Hypochlorit

Dung

Oxy hoá, làm

Dễ làm

Tạo ra clo hữu cơ
Nếu sử dụng

e (H)

dịch

sáng màu

và dễ

không hợp lý

NaOCl

và hoà tan

sử dụng

có thể làm

lignin

mất độ dai của
bột.

Chlorine

Hoà

- Oxy hoá,

Đạt độ

Tạo ra clorofom.
Phải tiến hành

Dioxide (D)

tan

làm sáng

trắng cao

ở hiện trường

trong

màu và hoà

Không

Tốn kém

nước

tan lignin

phân

Tạo ra một số clo

- Một lượng

huỷ bột

hữu cơ

nhỏ có Cl2

Khử các

bảo vệ bột

bụi hạt

giấy không

có hiệu

Khí sử

bị phân huỷ
Oxy hoá và

quả
Chi phí

Sử dụng với

dụng

hoà tan lignin

hoá chất

lượng lớn phải

với

thấp.

có thiết bị

dung

Tạo ra

chuyên dụng.

dịch

dòng

Có thể làm

NaOH

thải

mất độ dai của

không có

bột

Oxygen (O)

clo để thu
Hydrogen

Dung

Oxy hoá và

hồi
Dễ sử

pepoxide

dịch

làm sáng

dụng

kém và không

(P)

2-5%

màu lignin

Chi phí

hiệu quả.

trong bột

vốn thấp

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

Tẩy bụi hạt tốn

10


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê
giấy hoá
học, năng
suất cao
(Nguồn : Nghiên cứu kinh tế & kỹ thuật về giảm thiểu phát tán công
nghiệp trong ngành công nghiệp bột giấy, EC contract, Haskoning, Holland 1993)

Các dòng thải của các công đoạn nghiền bột và
tẩy trắng có thành phần rất phức tạp (các hợp chất
hữu cơ, vô cơ hoà tan cũng như các chất rắn vô cơ và
hữu cơ). Các hợp chất hữu cơ hoà tan chủ yếu là các

chất gỗ phân huỷ cùng với các sản phẩm phản ứng
liên quan và các hoá chất trong nghiền bột giấy hoặc
tẩy trắng. Các chất rắn trong dòng thải chủ yếu gồm
có sợi, các mảnh vỏ cây và chất vô cơ.
Các dòng thải còn chứa nhiều các chất dinh dưỡng
dưới dạng các muối vô cơ gốc nitrogen và phosphorite từ
các nguyên liệu sợi và các hoá chất trong quy trình công
nghệ. Ngoài ra còn có các nồng độ ion kim loại thấp
(gốc từ nguyên liệu sợi, các hoá chất sử dụng và thiết
bị) và các chất tồn lưu của các chất hữu cơ được sử
dụng trong quy trình công nghệ (như các tác nhân chống
bọt, Slimicides và các tác nhân kiểm soát hắc ín)
Số lượng chất thải rắn lớn nhất do một nhà máy
bột giấy tạo ra có thể thường là vỏ cây và/hoặc các
phế liệu từ nguyên liệu. Sợi, bùn hoá chất và sinh học
ở khâu xử lý dòng thải cuối đường ống cũng góp
phần đáng kể vào tải lượng chất thải rắn cũng như bùn
chứa sợi và mực của các khâu hoạt động sợi tái chế.
Hầu hết các chất thải rắn trong khâu nghiền bột giấy
thường được chôn lấp ngay bên trong địa điểm nhà máy.
Lượng chất thải nguy hiểm do ngành công nghiệp bột
giấy tạo ra thường rất thấp.
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

11


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại

Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Nghiền bột giấy hoá học và bán hoá học :
Trong nghiền bột hoá học và bán hoá học, nguyên
liệu sợi được xử lý hoá chất ở nhiệt độ và áp lực
cao (nấu) nhằm hoà tan hoặc làm mềm thành phần
chính của chất lignin (chất liên kết các sợi trong
nguyên liệu với nhau) và đồng thời gây ra sự phá
huỷ càng ít càng tôt đối với thành phần xenluloze
(cho độ dai) của sợi. Việc xử lý này có thể tiến
hành liên tục hay theo từng mẻ.
Có hai quy trình công nghệ nghiền bột giấy hoá
học chính, các quy trình kiểm hoá (quy trình sulphate
hoặc quy trình giấy kraft và quy trình xút) và quy trình
sulphite.

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

12


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Bảng 4. Sơ lược một vài đặc tính quan trọng của quy trình
nghiền bột giấy Sulphate – Xút – Sulphite
Quy trình nghiền Quy trình nghiền Quy trình nghiền
bột giấy Sulphate bột giấy xút

bột giấy Sulphite
- Là quá trình - Thích hợp với - Rất nhạy với
toàn diện nhất.
-

Tạo ra loại bột chứa lignin thấp sợi

giấy dai nhất.
-

các nguyên liệu các nguyên liệu
như các loại cây lượng

Đòi hỏi nhiều một

năm,

năng lượng tinh nứa

và

đập

-

làm

tăng hơn

các

thuộc

-

có

Cần

hoá

để
nhiều các

nhất

-

Hình

-

với

Đòi

quy

hỏi
lượng

sulphur
bay

ít
tinh

làm

làm

tăng các

thuộc

thuộc

tăng
tính

tính của giấy.
-

độ

nát

Bột

giấy

có

độ

sáng sáng không tẩy

chất không tẩy trung cao nhất.

hữu
hơi

nát để

đập

Bột giấy xút sulphite

thành có
hợp

đập

để của giấy.

tẩy màu

dễ

chiết

quy trình sulphate

độ chế hoặc năng lượng

thấp nhất.

các

so

Đòi hỏi nhiều năng

sáng không tẩy lượng

-

chất

số

giấy năng lượng tinh chế hoặc năng

sulphate

-

với

tính trình sulphate

của giấy.
Bột

so

một

Tạo ra sợi yếu

nát - Tạo ra sợi yếu hơn

để

-

tre loại

hàm

gỗ xuất cao.

chế hoặc năng cứng.
lượng

có

cơ bình.

-

có - Cần

ngưỡng mùi hôi hoá

Cần

nhiều chất
nhất

ít

hoá

để

tẩy

để màu

rất thấp  đôi tẩy màu

-

khi

thành khí Sulphur

tạo

ra

mùi

hôi nồng nặc
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

Chủ yếu hình

Dioxide.
13


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

• Nghiền bột giấy sulphat và xút :
Dịch nấu đã dùng từ nồi nấu trong hệ thống
này chứa một lượng rất lớn chất hữu cơ hoà tan
của tất cả các dịch trong quy trình công nghệ.
Thành phần chi tiết và tác động môi trường của
dịch này tuỳ thuộc vào nguyên liệu sợi, hiệu
suất nghiền bột và các điều kiện quy trình công
nghệ. Một phần chất hoà tan có thể bay hơi được
giải phóng từ dịch và trở thành chất ngưng tụ khi
áp suất nồi nấu giảm thấp.
• Nghiền bột giấy sulphite
Trong quy trình nghiền bột giấy sulphite nguyên
thuỷ (sử dụng vôi làm chất bazơ) chỉ có thể thu

hồi được nhiệt và sulphur dioxide. Có thể tận dụng
dịch đã sử dụng để tạo ra các hoá chất và các
sản phẩm như ethanol, vanillin, men,… Sử dụng một
chất gọi là “bazơ hoà tan” như magne, natri, … có
thể thu hồi hiệu quả khí sulphur dioxide và do đó
làm giảm bớt việc phát tán khí này trong quy trinh
công nghệ.
Tẩy bột giấy hoá học :
Mục đích tẩy bột giấy hoá học là khử và/hoặc
làm sáng màu lignin, màu tồn dư trong bột giấy sau
nấu và để tẩy mà không gây tổn hao quá mức
độ dai hay hiệu suất của bột giấy.
Để khử lignin, người ta dùng Chlorine, hypochlorite,
chlorine dioxide, oxy hoặc ozone. Sử dụng oxy và đặc

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

14


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

biệt là peroxide dưới các điều kiện vừa phải sẽ
làm trắng bột giấy mà không hoà tan nhiều lignin.
Các dòng thải từ quy trình tẩy có chứa các
chất

Clo

hoá

hoà

tan

nếu

sử

dụng

chlorine,

hypochlorite, hoặc chlorine dioxide làm tác nhân tẩy
(quy trình tẩy truyền thống). Các dòng thải từ công
đoạn tẩy cũng làm tăng lượng BOD, COD, độc tính và
màu vào tổng dòng thải.
Quy trình tẩy truyền thông được thực hiện qua
một số bước trong đó có sử dụng các hợp chất Clo
để phân huỷ lượng lignin còn lại. Các giai đoạn chiết
xuất kiềm trung gian được sử dụng song song để hoà
tan lignin. Tải lượng môi trường các dòng thải của
công đoạn tẩy sẽ tăng nếu hàm lượng lignin của
bột giấy không tẩy tăng, lượng chất hoà tan từ bột
giấy sau nấu đưa vào phân xương tẩy cũng tăng do
lượng hoá chất tẩy và nhiệt độ tẩy.
I.3. Các hệ thống của nhà máy giấy :

Hầu hết các nhà máy giấy đều sử dụng một hệ thống
cơ bản giống nhau dựa theo nguyên tắc cơ bản là tạo ra
những tấm giấy từ những sợi lơ lửng trong nước và khử
nước theo các phương pháp cơ học và bay hơi. Các nguồn
cung cấp sợi gồm có bột giấy hoá học, bột giấy bán
hoá học, bột giấy cơ học, sợi tái chế, bột vụn va bột
nghiền lại. Các chất phụ gia được sử dụng như nhựa thông
(keo Newsize), màu, … và rất nhiều chất khác.
Khối lượng dòng thải của nhà máy giấy và hàm lượng
chất rắn lơ lửng của dòng thải này chủ yếu liên quan
đến sự vận hành của máy xeo giấy.
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

15


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Bảng 5 dưới đây trình bày :
-

Các lưu lượng thực và điển hình của lượng nước trội

từ quy trình xeo giấy tính bằng m 3/tấn (không kể nước từ
các nguồn khác).
-

Các số liệu về chất rắn lơ lửng SS, BOD, COD tính

bằng kg/tấn được xác định trước bất kỳ khâu xử lý
nào (do đó các số đo này sẽ đại diện mức dòng thải
thực sự của 1 nhà máy giấy). Các mức thải này còn bao
gồm cả các lượng nước thải không liên quan trực tiếp
tới sản xuất giấy như dòng tràn, rơi vãi, rò rỉ, xúc rửa
các khoang và các đầu cuối của dây chuyền ướt, làm
sạch và rửa các máy ép kích cỡ và các đầu bộ ép
láng.
-

Trong bảng có hai nhóm máy xeo được so sánh

là nhóm có tình trạng môi trường kém và nhóm
có tình trạng môi trường trung binh/ tốt.

Bảng 5. Tổng phát tán từ quá trình xeo giấy
Thông
thải
Dòng

số Tình trạng môi trường Tình trạng môi trường
thấp
trội

(m3/tấn)
SS (kg/tấn)
BOD (kg/taán)*
COD (kg/taán)*

P (g/taán)
N (g/taán)

50 – 200
30 – 70
4 – 10
8 – 25
3 – 300
10 – 500

trung bình/tốt
5 – 50
10 – 30
2 – 10
4 – 20
3 – 300
10 – 500

* : Lượng BOD và COD phụ thuộc rất nhiều vào các tính chất của nguyên
liệu sợi và không liên quan trực tiếp tới tình trạng môi trường của các
loại máy làm giấy.
(Nguồn : AF-IPK AB file data)

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

16


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007

Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

•

Các khâu của quá trình xeo giấy :
1. Khâu cuối ướt :
Để hình thành một tấm giấy đồng nhất, việc cấp
nguyên liệu được thực hiện cho khâu cuối ướt phải rất
loãng, thường độ đậm đặc dao động trong khoảng 0.2 –
1%. Nhiệm vụ chính của bộ phận định hình giấy là khử
nước trong các tấm giấy và được kiểm soát chặt chẽ
để định hình và giữ cho nguyên liệu cấp cho các tấm
giấy càng nhiều càng tốt. Nước tháo từ bộ phận xeo
có chứa các chất mịn và BOD/COD. Sau đó bị pha
loãng do nước phun trên các tấm giấy trong các máy
phun của bộ phân xeo, máy phun trên trục cuốn và ở
trục dẫn khác.
2. Khâu ép :
Nước thải ra của các máy ép từ ba nguồn chính :
-

Các trục ép mút, hút nước từ tấm giấy qua máy
ép, chuyển vào các máy bơm chân không và các
lỗ van.

-

Các máy ép khía rãnh và máy ép có khía rãnh dài
hút nước từ các tấm giấy, thấm vào các tấm nỉ.

Nước trong các tấm nỉ được khử bằng các buồng
chân không và tải qua các bơm chân không chạy
vào các lỗ van.

-

Các máy phun làm sạch nỉ thấm nước của máy ép,
cũng dùng các hộp chân không để khử nước
Tấm giấy được đưa vào bộ phận ép với khoảng 20%

chất rắn và ra khỏi đó với 50% chất rắn. Tổng lượng
nước thải ra từ bộ phận ép có thể lên đến 3 m 3/tấn
giấy tạo thành bao gồm nước khử từ tấm giấy xấp xỉ
1,9m3/tấn giấy được sản xuất, nước phun làm sạch nỉ
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

17


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

thấm và nước bịt kín bơm chân không. Nước từ bộ
phận ép thường bị nhiễm bẩn các lông nỉ thấm rất
khó loại bỏ.
3. Khâu sấy khô :
Tấm giấy với 50% hơi nước được sấy đến còn
khoảng 7 – 8% lượng hơi nước bằng cách cho các tấm

giấy chạy qua các trống sấy bằng nhiệt hơi nước. Các
lưới sấy hoặc sàn sấy giữ tấm giấy tiếp xúc khít với
các trống để tăng cường truyền nhiệt. Hơi nước từ
tấm giấy được thổi vào không khí bằng các quạt lớn.
4. Khâu láng :
Láng giấy được áp dụng cho nhiều loại giấy, bao gồm
các chất nhuộm màu khoáng vật thường là sét, canxi
cacbonat được trộn làm lớp hồ (mũ latex). Láng giấy
thường áp dụng một lưới dao nạo theo khía hoặc dao khía
hoặc kết hợp cả 2 loại. Máy láng có thể gắn trong
máy xeo hoặc tách rời. Láng ướt được sấy khô bằng
trống sấy thường có một máy tiền sấy bằng tia hồng
ngoại.

I.4. Các hậu quả môi trường của sản xuất giấy
và bột giấy
Công nghiệp giấy và bột giấy là ngành công
nghiệp phức hợp, tăng cường tiêu thụ năng lượng và
nước cao. Các vấn đề môi trường chính của ngành công
nghiệp này là các dòng thải nhiễm bẩn và các khí có
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

18


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

mùi hôi. Trong khuôn khổ của đồ án tốt nghiệp này chỉ
xin tập nói đến hậu quả môi trường do nước thải sản
xuất giấy.
Các nhà máy giấy và bột giấy đặc biệt là các
nhà máy cũ có thể tạo ra một lượng nước thải lớn. Các
chất trong nước thải nhà máy giấy có thể ảnh hưởng
xấu đến chất lượng nước của các thuỷ vực tiếp nhận
nếu không được xử lý thoả đáng như các chất rắn lơ
lửng có thể tạo ra lớp phủ đáy sông và giết hại các
hệ động thực vật tự nhiên. Nhu cầu oxy của dòng thải
(BOD, COD) cũng có thể làm cạn kiệt mức ôxy hoà tan
trong nước sông, làm cho đời sống các loài thuỷ sinh bị
tổn thương.
Bảng 6. Các nguồn nước thải từ các công đoạn và thiết
bị khác nhau của một nhà máy tổng hợp
Công đoạn/thiết bị
Chuẩn bị nguyên liệu -

Nguồn điển hình
Bã vỏ ướt

thô

-

Bóc vỏ ướt

-

Nước vận chuyển gỗ

-

Làm sạch rơm và cỏ ướt

-

Nước rửa vụn nguyên liệu
Ngưng tụ dòng thải

-

Ngưng tụ từ các bình nhựa thông

-

Rò rỉ và rơi vãi các dịch đen

-

Nước làm lạnh đệm từ các

Nghiền bột

máy tinh chế
-

Tuyển bột không tẩy

-

Các vật thải chứa nồng độ sợi,

sạn hay cát cao
bột
Tẩy
Chuẩn bị nguyên liệu đầu vào và máy xeo
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

Nước lọc từ quá trình làm đặc
Nước tẩy chứa chloro lignin
Rò rỉ và rơi vãi hoá chất và

chất phụ gia

19


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê
-

Sàn và nước rửa sàn

-

Rơi vãi bột giấy

-

Các chất thải chứa sợi, sạn

hoặc cát

Các khâu hỗ trợ

-

Nước thải chứa sợi

-

Dòng tràn nước trắng
Xả nồi hơi

-

Các mức thải tái tạo từ máy

làm mềm sợi
Nước ngưng tụ

Thu hồi hoá chất

Dịch loãng từ các cặn máy

-

tuyển
-

Dịch loãng từ máy tuyển bùn

-

Nước làm mát đệm và hơi

nước ngưng tụ
Nước ngưng tụ có chất bẩn

-

Trong các nhà máy bột giấy tẩy có các hệ thống
thu hồi hoá chất, dòng thải của phân xưởng tẩy làm
tăng đáng kể tải lượng ô nhiễm. Cùng với lượng nước
trội thải ra từ hoạt động bóc vỏ, các hoạt động tẩy là
những nguồn có mức độc hại đáng chú ý nhất trong
nhà máy giấy.
Biểu đồ 3. Mối quan hệ giữa sản lượng và hàm lượng
BOD5 trong dịch đen tổng hợp.
500
Hà
m

400

lượng
BOD5

300

trong
dịch

200

đen
tổ
ng

100

hợp
0
100

90

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

80

70

60

50

Sả
n
lượng,
phầ
n
40 tră
m

20


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Sản xuất giấy cơ bản là quá trình vật lý (thuỷ – cơ)
nhưng các chất phụ gia trong quy trình làm giấy như là các
hợp chất định cỡ hay lắng phủ làm tăng quá trình tạo ra
BOD. So với quá trình nghiền bột, mức xả thải cụ thể
vào dòng thải của quá trình xeo giấy thường cao hơn về
chất rắn lơ lửng (SS) và thấp hơn về lượng chất hữu cơ
hoà tan (BOD). Các chất gây ô nhiễm dạng lơ lửng hầu
hết là sợi, hay thành phần sợi (dạng mịn) , thành phần
chất độn và phụ gia, chất bẩn và cát. Các chất gây ô
nhiễm hoà tan chứa các chất gỗ keo, thuốc nhuộm, chất
định cỡ (hồ) và các chất phụ gia khác
Bảng 7. Các thông số nước thải trước khi được xử lý
bên ngoài của các nhà máy giấy (tổng lượng nước thải
và tải lượng ô nhiễm cụ thể)

Thông số

Các nhà máy
lớn hiện đại

Các nhà máy bột
giấy
DÙNG NGUYÊN LIỆU
RỪNG
Các nhà máy quy
mô trung bình

Các nhà máy
nhỏ và cũ

Lưu lượng –
m3/Adt
BOD5 – kg/ADt
COD – kg/ADt
SS – kg/ADt
AOX1 – kg/ADt

40 – 70

80 –100

150 – 300

10 – 20

30 – 50
10
0.5 – 1.5

90 – 330
30 – 50
4–6

Thông số

Thu hồi 85%

30 – 60
80 – 200
15 – 30
2–4
Các nhà máy bột
giấy
DÙNG PHẾ LIỆU
NÔNG NGHIỆP
Thu hồi 60%

Lưu lượng –
m3/Adt
BOD5 – kg/ADt
COD – kg/ADt
SS – kg/ADt

Không thu hồi

40 – 70

80 – 100

150 – 300

10 – 20
30 – 50
100 – 3503

30 – 60
80 – 20
2502 – 5003

90 – 330
2502 – 5003

(1 : chủ yếu là gỗ cứng ;

2

: không thu hồi vôi ;

3

: không thu hồi vôi và

tách bã mía ướt)

GVHD : Chu Mạnh Đăng

SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

21


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY VĨNH
HUÊ.
II.1. Sơ lược quá trình hình thành và phát triển :
Địa chỉ: 66/5 Quốc lộ 1, Phường Linh Xuân, Quận Thủ
Đức, TP.Hồ Chí Minh.
Nhà máy Giấy Vónh Huê ra đời từ năm 1965.
-

Vốn điều lệ : 8.000.000.000 (tám tỉ đồng chẵn)

-

Diện tích khuôn viên Công ty: 40.000m2.

-

Vị trí: cách trung tâm Tp.HCM 25km về hướng Đông
Bắc, nằm trên trục lộ giao thông chính (quốc lộ 1A)
từ Tp.Hồ Chí Minh đi các tỉnh miền Đông Nam Bộ.

-

Công suất xeo giấy trước 1975 (với.2 máy xeo) là
2000 tấn/năm. Từ năm 1975 – 1988 nhà máy không
hoạt động hết công suất, sản lượng hàng năm chỉ
đạt 50 – 70% công suất thiết kế (1000 – 1400
tấn/năm). Cơ sở hạ tầng không có điều kiện phát
triển, sản phẩm đơn điệu với.mặt giấy làm thùng,
giấy bao gói và giấy in các loại.cung cấp cho thị
trường trong nước theo chỉ tiêu kế hoạch nhà nước
giao.

-

Cùng với chính sách đổi.mới.về kinh tế,

xoá bao

cấp, công ty Vónh Huê có thời.cơ từng bước phát
triển quy mô cơ sở hạ tầng,
xuất của nhà máy,

quy mô thiết bị sản

đa dạng hàng hoá sản phẩm

cho phù hợp kinh tế thị trường của chính phủ.
o Năm 1978 được quốc hữu hóa và đổi thành XN
Quốc doanh giấy Vónh Huê trực thuộc Sở Văn
hóa Thông tin TP và đến năm 1984 trực thuộc

Sở Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

22


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

o Tháng 04/2002, chuyển thành Công ty Cổ phần
Giấy Vónh Huê hoạt động theo luật doanh nghiệp.
-

Quá trình phát triễn của công ty Vónh Huê :
o 1990 : cải.tiến 2 máy xeo lắp đặt trước 1975 
thay đổi.từ một đơn vị sản xuất mặt hàng bao
bì chất lượng không cao thành một đơn vị sản
xuất giấy có doanh thu xuất khẩu.
o 1991 – 1992 : từ lợi.nhuận tích luỹ của mặt hàng
xuất khẩu,

công ty mua lại.một máy xeo của

nhà máy giấy trực thuộc trung ương để đưa vào
sản xuất giấy làm thùng và giấy vệ sinh
với.sản lượng 1000 tấn/năm.
o 1993 – 1995 : công ty mở rộng sản xuất đầu tư 2
tunel sản xuất chủng loại.giấy xốp xuất khẩu

có định lượng cao  làm đa dạng hoá mặt hàng
với.sản lượng 2000 tấn/năm.
o 1998 – 2001 : trọng tâm của công ty là phát
triển mặt hàng nội. địa

có thị trường triển

vọng :
 Dây chuyền sản xuất giấy vệ sinh thành
phẩm: 4 máy
 Dây chuyền sản xuất nòng giấy CN : 4
máy
 Thiết bị sản xuất giấy khăn thành phẩm :
2 máy
o Sản lượng thực hiện của công ty năm 2004 :
giấy vệ sinh các loại. 10.908, 403 tấn – trong đó :
 Giấy vệ sinh : 904, 493 tấn.
 Giấy khăn : 144, 701 tấn
GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

23


Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê
-

Ngành nghề kinh doanh hiện nay :

o Sản xuất và bán các sản phẩm giấy,

bột

giấy, đũa tre, giấy vệ sinh các loại, giấy tã
lót, giấy khăn, nguyên liệu sản xuất các loại,
giấy công nghiệp bao bì duplex, giấy vụn nhập
( với điều kiện không gây ô nhiễm môi
trường ), hóa chất ( trừ hóa chất có tính độc
hại mạnh ).
o Sản xuất và in các loại giấy vàng mã - giấy
cứng - giấy bao bì công nghiệp,

đũa tre,

bột

giấy xuất khẩu ( không hoạt động tại trụ sở ).
o Dịch vụ hướng dẫn kỹ thuật công nghệ xử lý
giấy vụn nhập bằng hóa chất để sản xuất bột
giấy tái sinh và các loại giấy dùng cho ngành
sản xuất giấy công nghiệp.
II.2. Sơ đồ tổ chức của công ty
Sơ đồ 2. Sơ đồ tổ chức công ty

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

24

Đồ án tốt nghiệp khoá học 2002 – 2007
Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sản xuất giấy tại
Công ty Cổ phần Giấy Vónh Huê

Bảng 8. Bảng ma trận trách nhiệm và quyền hạn :
Phòng ban
Quá trình
Tuyển dụng
Cải tiến liên tục

TCHC

KTSX

X
X

X

GVHD : Chu Mạnh Đăng
SVTH : Nguyễn Hoàng Khôi

KH TT
X

VT -VN

X

KT

XT1

XT2

X

X
25