Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý nước thải từ sản xuất giấy tái chế tại Công ty Bình Minh

bộ giáo dục và đào tạo
trường đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------

Hà hảI long

Nghiên cứu xử lý nước thảI từ sản
xuất
giấy táI chế tại công ty bình
minh

chuyên ngành: công nghệ hoá học

luận văn thạc sĩ công nghệ hoá học

Người hướng dẫn khoa học:
Ts. Vũ thị phương anh


Mục lục
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mở đầu
Chương I. điều kiện tự nhiên, kinh tế xà hội
của cụm công nghiệp Phú Lâm Bắc Ninh

1
3

1.1 Điều kiện tự nhiên

3

1.2 Điều kiện khí hậu

4

1.3 Điều kiện kinh tế - xà hội

4

CHƯƠNG 2 : HIệN TRạNG SảN XUấT GIấY TạI CƠ Sở SảN
XUấT GIấY BìNH MINH phú lâm bắc ninh

8

2.1

Thông tin chung

8

2.2

Công nghệ sản xuất

10

2.2.1 Công đoạn nghiền bột giấy

13

2.2.2 Công đoạn nghiền xay

14

2.2.3 Công đoạn xeo giấy

15

2.2.4 Công đoạn tạo sản phẩm

15

CHƯƠNG 3. TáC ĐộNG CủA SảN XUấT Tới MÔI TRƯờNG

16

3.1. Tác động đến môi trường không khí

16

3.2. Tác động đến môi trường đất

17

3.3. Tác động đến môi trường nước

18

Chương IV. Các phương pháp xử lý nước thảI

ngành công nghiệp giấy

19

4.1. Các thông số đánh giá chất lượng nước thải

19

4.1.1. Độ pH

19

4.1.2. Độ oxi hoà tan (DO)

19


4.1.3. Hàm lượng các chất rắn trong nước

19

4.1.4. Độ mầu

20

4.1.5. §é ®ơc

20

4.1.6. Tỉng chÊt hun phï T.S.S

20

4.1.7. ChØ sè BOD (nhu cÇu oxi hãa sinh hãa)

21

4.1.8. ChØ sè COD (nhu cầu oxi hoá)

21

4.1.9. Hàm lượng Nitơ

22

4.1.10. Hàm lượng Photpho

22

4.1.11. Vi sinh vật trong nước thải

23

4.2. Các phương pháp xử lý nước thải

24

4.2.1. Một số nguyên tắc khi tiến hành xử lý nước thải.

24

4.2.2. Xử lý riêng biệt các loại nước thải

25

4.2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ

26

4.2.4. HÊp phơ

28

4.2.5. Tun nỉi

28

4.2.6. Trao ®ỉi ion

29

4.2.7. Xư lý n­íc thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

29

4.2.7.1. Cơ sở của phương pháp

29

4.2.7.2. Giai đoạn phát triển của vi sinh vật.

30

4.2.7.3. Cơ chế phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật

32

4.2.7.4. Điều kiện nước thải xử lý bằng phương pháp sinh học

33

4.2.7.5 Bể phản ứng sinh học hiếu khÝ - aeroten

33

4.2.7.6 Bån läc sinh häc

41

4.2.8. Xư lý n­íc thải bằng phương pháp sinh học kị khí.

42


Chương V. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
5.1 Đối tượng nghiên cứu

43

5.2 Mục tiêu nghiên cứu

43

5.3 Tính toán thiết bị lọc sinh học

43

5.4. Phương pháp nghiên cứu

49

5.4.1 Sơ đồ hệ thống

49

5.4.2 Quy trình thực nghiệm

50

5.5 Kết quả và thảo luận

51

5.5.1 Các thông số đầu vào

51

5.5.2 Sau thiết bị lọc sinh häc

51

5.6 KÕt luËn

53


1

Mở đầu
Ngành giấy nước ta đang đứng trước ngưỡng cửa của giai đoạn phát
triển mạnh mẽ. Việc hình thành các nhà máy công suất lớn với quy mô hiện
đại được coi như một yếu tố khách quan trong cơ chế thị trường ở giai đoạn
mới.
Tuy vậy, hiện tại chưa thể bỏ qua vai trò của các cơ sở sản xuất giấy tái
chế quy mô vừa và nhỏ ( công suất dưới 5.000/tấn). Các cơ sở sản xuất loại
này trong cả nước có đến hàng trăm, với tổng công suất trên trăm nghìn
tấn/năm, phân bố hầu hết ở các tỉnh và thành phố trong cả nước, tập trung
nhiều ở Bắc Giang - Bắc Ninh, Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và có vai trò
nhất định trong nền kinh tế quốc dân.
Nói riêng tại hai làng nghề tái chế giấy Dương ổ và Phú Lâm thuộc tỉnh
Bắc Ninh hiện đà có tới 350 cơ sở sản xuất giấy tái chế với tổng công suất lên
tới 30.000 tấn/ năm. Với nhiều loại hình sản phẩm phong phú, đa dạng, với
hình thức tổ chức sản xuất linh hoạt, các cơ sở tái chế giấy kiểu này đà tạo ra
một lượng lớn hàng hoá, giải quyết công ăn việc làm và mang lại thu nhập cho
bà con, góp phần phát triển kinh tế xà hội của khu vực.
Thị trường giấy hiện tại và trong tương lai, bên cạnh nhóm các sản
phẩm không đòi hỏi chất lượng cao lắm nhưng giá thành rẻ và ổn định về chất
lượng. Để đáp ứng mảng thị trường này chưa hẳn các nhà máy lớn với các
thiết bị hiện đại công suất lớn đà phù hợp. Vì vậy, các cơ sở sản xuất giấy quy
mô vừa và nhỏ như hiện nay ở các làng nghề vẫn có nhiều cơ hội để tồn tại và

phát triển.
ý nghĩa thực tiễn và mục đích của đề tài:
hiện tại các cơ sở sản xuất loại này, với thiết bị cũ kỹ, lạc hậu, trình độ
công nghệ còn thấp, lao động giản đơn, chưa được đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ
yếu dựa vào kinh nghiệm nên hiệu quả sản xuất thường không cao, tiªu tèn


2

nhiều năng lượng và nguyên liệu. Tất cả các mặt hạn chế này khiến giá thành
sản phẩm tăng lên mặt khác tác động tiêu cực tới chất lượng môi trường và sức
khỏe con người.
Do vậy, vấn đề xử lý nguồn gây ô nhiễm môi trường ở các cơ sở sản
xuất có quy mô vừa và nhỏ đang rất bức thiết.
Để giải quyết vấn đề, mục tiêu của luận văn:
- Tổng quan tài liệu liên quan đến xử lý nước thải nói chung và nước
thải giấy nói riêng.
- Nghiên cứu xử lý nước thải giấy bằng phương pháp sinh học.
- Tính toán, lựa chọn thiết bị phù hợp với phương pháp sinh häc trong
xư lý n­íc th¶i giÊy.


3

chương I. điều kiện tự nhiên, kinh tế xà hội của
cụm công nghiệp Phú Lâm Bắc Ninh
1.1 Điều kiện tự nhiên
Bắc Ninh là một tỉnh thuộc đồng bằng châu thổ sông Hồng nằm ở phía
Bắc thủ đô Hà Nội, là đầu mối giao lưu giữa các tỉnh phía Nam Trung Quốc
bằng hệ thống giao thông đường sắt và đường thủy. Bắc Ninh còn là trung tâm

giao cắt giữa các khu chế xuất lớn Hà Nội Hải Phòng Hạ Long, cùng
với hệ thống mạng lưới giao thông đường thủy rất thuận lợi đà tạo cho Bắc
Ninh có đầy đủ các điều kiện để phát triển kinh tế xà hội và giao lưu văn
hóa với các địa phương khác.
Đặc thù sản xuất của Bắc Ninh là tiểu thủ công nghiệp. Theo báo cáo
của Sở Công thương thì Bắc Ninh có tổng số 58 làng nghề với 30 làng nghề
truyền thống và 28 làng nghề mới. Các làng nghề như: làng nghề sắt thép Đa
Hội, làng nghề giấy Phú Lâm Tiên Du, làng nghề giấy Phong Khê, làng
nghề đúc đồng Đại Bái, làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn, làng nghề nấu
rượu Đại Lâm, làng nghề dệt nhuộm Tương Giang, làng nghề đồ gỗ mỹ nghệ
Đồng Kỵđà và đang góp phần quan trọng vào việc phát triển kinh tế địa
phương và tăng kim ngạch xuất khẩu.
Riêng trong lĩnh vực sản xuất giấy tái chế từ nguyên liệu phế thải và
nguyên liệu nguyên sinh, tỉnh Bắc Ninh hiện có trên 100 cơ sở sản xuất tập
trung chủ yếu ở Phong Khê, Phú Lâm Tiên Du. Các cơ sở này trong quá
trình hoạt động đà thải vào môi trường một lượng nước thải lớn có chứa hàm
lượng các chất hữu cơ và một số hóa chất độc hại. Đặc biệt là ngành tái chế
giấy Phú Lâm Tiên Du, tuy mới hình thành, song nguy cơ gây ô nhiễm lại
rất cao vì chưa được quản lý chặt chẽ, nước thải đổ thẳng trực tiếp ra sông Cầu
là con sông chảy qua nhiều tỉnh và có ý nghĩa chiến lược của đất nước.
XÃ Phú Lâm nằm ở phía Bắc huyện Tiên Du cách thị trấn Lim 2 km.
Phía Bắc huyệnYên Phong, phía Tây giáp xà Tam Sơn, phía Nam gi¸p x·


4

Tương Giang, xà Nội Duệ, phía Đông giáp xà Vân, Phú Lâm có tổng diện tích
tự nhiên 1.163,35 ha nằm gọn trong vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng.
Sông Ngũ Huyện Khuê chạy suốt ranh giới xà Phú Lâm từ phía Tây
sang phía Bắc, phía Đông dài khoảng 7 - 8 km. Đây là nguồn cung cấp nước

tưới tiêu chủ yếu và cũng là đường tiêu nước chính cho xÃ. Ngoài ra, còn có
60 ha diện tích mặt nước trong địa bàn xà cũng là nguồn nước tưới tiêu dồi
dào cho đồng ruộng.
1.2 Điều kiện khí hậu
Về mặt khí hậu, Phú Lâm mang đầy đủ đặc trưng của khí hậu của vùng
đồng bằng Bắc Bộ - khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, có sự phân hoá khí hậu
theo hai mïa chÝnh vµ hai mïa chun tiÕp. Mïa hÌ kÐo dài từ tháng 5 đến
tháng 9, khí hậu nóng ẩm mưa nhiều. Mùa đông kéo dài từ tháng 11 đến tháng
3 sang mùa chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới lục địa đà biến tính nhiều
trong quá trình di chuyển song vẫn còn khá lạnh.
- Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm trong khoảng 23 - 240 . Nhiệt
độ cao nhất trong năm trung bình trong khoảng 37 - 380C.
- Độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm luôn lớn hơn 70%, độ
ẩm tương đối cao nhất trung bình trong khoảng 94 - 97% vào các tháng
đầu năm và cuối mùa hè.
- Lượng mưa trung bình hàng năm tại Phú Lâm khoảng 1.676 mm.
- Tốc độ gió trung bình khoảng 2 mm/s và chênh lệch không nhiều trong
năm.
1.3 Điều kiện kinh tế - xà hội
Phú Lâm là một xà thuộc huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh có 5 thôn, với
số dân thống kê tính đến ngày 01/04/2005 kho¶ng 15.000 ng­êi víi 3.000 hé.
Tỉng sè hé s¶n xuất giấy tái chế là 13 hộ, thu hút hơn 800 lao động tham gia
làm nghề trong đó có khoảng 100 lao động ở các nơi khác đến. Phú Lâm là
một xà thuần nông, hầu như mọi tiềm lực, sức ng­êi, søc cđa ®Ịu tËp trung


5

vào sản xuất nông nghiệp. Kinh tế nông thôn có 98% là thu nhập từ nông
nghiệp. Các hoạt động khác ngoài nông nghiệp chỉ là những nghề phụ mang

tính chất tận dụng lúc thời vụ nông nhàn.
Toàn xà Phú Lâm có diện tích tự nhiên là 1.163,35 ha, đất nông nghiệp
chiếm 74,4% trong đó có 884 ha đất canh tác với mức bình quân đầu người là
730 m2/ người. Đây là mức bình quân cao nhất của huyện Tiên Du và là ưu thế
lớn cho việc phát triển nông nghiệp.
- Về trồng trọt:
Tổng diện tích đất gieo trồng cả năm đạt 4.200 mẫu trong đó diện tích
lúa là 4.650 mẫu đạt 100% kế hoạch và diện tích màu đạt 550 mẫu bằng
78,5% so với năm 2004.
- Về chăn nuôi:
Mặc dù chịu ảnh hưởng của dịch bệnh lở mồm, long móng ở trâu,
bò, lợn, song được sự chỉ đạo của các ngành, các cấp và chỉ đạo của xÃ, các
thôn đà tổ chức phòng bệnh và xử lý tốt nên không có thiệt hại đáng kể, đàn
gia cầm gia súc vẫn phát triển tính đến ngày 31/12/2005 tổng đàn lợn có 6.300
con, tăng 9,8% so với năm 2004. Bình quân một hộ nuôi từ 2 - 3 đầu lợn, cá
biệt có gia đình nuôi 20 - 30 đầu lợn, xuất chuồng 1,5 tấn thịt. Đàn trâu, bò có
765 con, bê nghé 357 con, giảm hơn năm trước 0,8%, chủ yếu là trâu song vẫn
bảo đảm cho khâu làm đất, cày kéo chăn nuôi lấy thịt. Đàn gia cầm có 30.300
con tăng hơn năm 2000 là 11,4%, việc nuôi thả cá vẫn phát triển thu từ 20 - 25
tấn.
- Về sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp:
+

Tính đến năm 2005 toàn xà có 13 cơ sở sản xuất giấy tái chế hoạt

động khá ổn định, mỗi năm thu nhập 18 - 20 tỷ đồng và tạo công ăn việc làm
cho khoảng 700 lao động với mức thu nhập ổn định từ 800 đến 900 nghìn
đồng/ tháng.

6

+

Ngoài ra các ngành nghề khác như nề, trạm, mành, rèn, làm nón vẫn

được duy trì và phát triển, số lao động tham gia tăng lên đáng kể như ở các
thôn Ân Phú, Đồng Kỵ, Phù Khê, tạo thêm việc làm, tăng thêm thu nhập lúc
nông nhàn. Số lao động làm nghề này đà tăng lên từ 200 - 300 người trong
toàn xÃ.
+ Các ngành nghề, dịch vụ khác vẫn phát triển khá như xay sát, dịch vụ
vật tư, ăn uống. Tại khu vực chợ Tam Đảo đà hình thành nơi buôn bán khá đa
dạng phong phú.
Việc tạo điều kiện phát triển công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp cũng
được UBND xÃ, UBND huyện và tỉnh ưu tiên. Trước mắt tạo điều kiện cho các
doanh nghiệp trong việc hỗ trợ các thủ tục vay vốn, thuê đất cũ và mới phát
triển sản xuất tạo công ăn việc làm cho người lao động.
- Về sự nghiệp giáo dục:
Công tác giáo dục tại Phú Lâm được đặt lên hàng đầu, chất lượng giảng
dạy được nâng lên rõ rệt, cơ sở vật chất được đầu tư từng bước đáp ứng cho
học tập và rèn luyện của học sinh. Tại xà Phú Lâm có 02 trường tiểu học, 01
trường trung học cơ sở và 12 lớn mẫu giáo với tổng số trên 3342 em học sinh.
Trong năm vừa qua xà có 04 thầy cô là giáo viên dạy giỏi cấp huyện, 01 thấy
giáo dạy cấp tỉnh.
- Công tác văn hoá xà hội, thể dục thể thao:
+ Năm 1999 xà Phú Lâm đà xây dựng đăng ký 04 làng văn hoá và
được cấp trên công nhận. Đến nay trong toàn xà đà có 1.980 hộ đạt danh hiệu
gia đình văn hoá.
+ Công tác tuyên truyền, xây dựng nếp sống văn hoá thực hiện chỉ thị
27 được đưa đến từng thôn trong xÃ. Nhiều tục lệ không phù hợp đà được vận

động bỏ và giảm dÇn nh­ ma chay, c­íi xin, khao l·o, lƠ héi…
+ Phong trào thể dục, thể thao, văn hoá văn nghệ phát triển mạnh mẽ
như cầu lông, bóng chuyền, hát quan họ, thơ ca. Hàng năm xà luôn tổ chức


7

các giải thể thao lớn giữa các thôn nhằm gây dựng sức khỏe cho nhân dân,
tăng thêm tình đoàn kết, được nhiều người dân hưởng ứng.


8

CHƯƠNG 2 : HIệN TRạNG SảN XUấT GIấY TạI CƠ Sở SảN
XUấT GIấY BìNH MINH phú lâm bắc ninh
2.1 Thông tin chung
Sản phẩm của cơ sở
Hiện nay, sản phẩm chính của cơ sở là các loại giấy kraft làm bao bì
cho các nhà máy xi măng.
Bảng 2.1 sản lượng giấy của cơ sở trong 6 tháng
( từ tháng 10/2000 đến tháng 3/2001)
Tháng

10

Sản lượng (kg)

11

132.885 137.332

12

1

2

3

96.404

138.772

120.537

118.216

Nhu cầu nguyên, nhiên liệu, hoá chất của cơ sở
a/ Nguyên liệu chính:
- Giấy thải các loại: 2.300 3.000 T/ năm
bảng 2.2 Nhu cầu nguyên liệu của cơ sở (10/2000 đến 3/2001)
Tháng

10

Lượng nguyên
liệu ( kg )

11

12

1

156.428 153.932 117.458 176.899

2

3

147.575

150.781

b/ hoá chất:
Bảng 2.3 Nhu cầu hóa chất của cơ sở
Tên hoá chất

Đơn vị (T/năm)

Xút

8 - 14

Nhựa thông

90 - 100

Phèn

100 - 130

phẩm màu

12 - 16


9

c/ Nhu cầu năng lượng :
Bảng 2.4 Nhu cầu về năng lượng của cơ sở trong 6 tháng
( từ tháng 10/2000 đến tháng 3/2001)
Tháng

10

11

12

1

2

3

Điện năng (KW/h)

37.602 32.748 26.632 36.254 39.598

34.030

Than (Kg)

58.428 60.306 56.002 61.190 62.001

64.650

d/ Nhu cầu về nước:
Cơ sở bơm nước trực tiếp từ sông Ngũ Huyện Khuê, cách chừng 100
mét để cung cấp nước cho sản xuất. Gồm có 2 máy bơm hút nước từ sông, mỗi
bơm có công suất 4,5KWh. Một ngày lượng nước sử dụng trung bình là 300
m3.
- Bố trí lao động: Hiện nay có hơn 20 công nhân làm việc tại cơ sở với
chế độ làm việc 8h/ngày.
- Các máy móc thiết bị chính của cơ sở
bảng 2.5 Liệt kê các máy móc chính của cơ sở
Tên thiết bị

số lượng

Các thông số kỹ thuật

Bin nghiền

02

Máy nghiền thuỷ lực

02

Máy xeo loại nhỏ

01

0,8 1 T/ ngày đêm

Máy xeo loại vừa

01

2,5 3 T/ngày đêm

Máy xeo loại to

01

3 3,5 T/ngày đêm

Máy nghiền xay

01

Máy nghiền xay

01

Q = 22 KWh
n = 350 vßng/ phót
Q = 37 kWh

n = 490 vßng/ phót


10

2.2 Công nghệ sản xuất.
sản phẩm chính của cơ sở sản xuất giấy Bình Minh là các loại giấy
không tẩy trắng như giấy carton, giấy kraft đi từ nguyên liệu là các loại
giấy tận dụng bìa thải được thu mua từ nhiều nơi.
Công nghệ sử dụng để tái chế giấy tại đây là công nghệ kiềm lạnh. Đây
là loại hình công nghệ đơn giản, dễ thực hiện nhưng thường áp dụng ở quy mô
nhỏ và với loại sản phẩm không yêu cầu có chất lượng cao, phù hợp với trình
độ kỹ thuật của người dân ở nông thôn.
bảng 2.6 Nguyên liệu để sản xuất 1 tấn giấy
Tên
giấy vụn
xút

lượng
1.200 - 1.300 kg
5 - 6 kg

nhùa th«ng

30 - 40 kg

PhÌn

40 - 50 kg

Phẩm màu

5 - 7 kg

điện năng

287,3 k Wh

nước

100 m3


11

Nguyên liệu đầu
(giấy phế liệu)
Nước

Hỗn trộn

Nghiền
Phèn, nhựa
thông

Bể phối trộn

phẩm màu

Khuôn tạo hình giấy

Xeo giấy

Cắt cuộn

Thành phẩm

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất giấy của cơ sở

bể chứa
nước thải


12

Nguyên liệu như giấy loại, bìađược tập hợp từ các nơi như Hà Nội,
Thanh Hoá, Từ Sơn và các vùng lân cận được đưa về cơ sở tập trung thành
từng bÃi. Mỗi ngày cơ sở nhập từ 6 - 8 tấn nguyên liệu. Tại đây có khoảng 20
công nhân làm công việc phân loại, loại bỏ sơ bộ các băng dính, nilon, đinh
ghim và các nguyên liệu không thể tái chế được như giấy nến, đất, đá, sắt,
- Nguyên liệu tốt ( bìa ngoại, mùn) để sản xuất bột giấy mặt phải ( mặt
1).
- Nguyện liệu thường (giấy, bìa, carton) để sản xuất bột giấy mặt trái(
mặt 2)
Nguyên liệu sau đó được cho vào bin nghiền và máy nghiền thủy lực để
tạo thành bột giấy. Tại đây, nguyên liệu được nghiền nhỏ thành các sợi bột
cung cấp vào máy nghiền bột giấy mặt trái. Tuỳ theo chất lượng sản phẩm mà
trong quá trình nghiền người ta cho thêm một số hoá chất như nhựa thông,
phèn, phẩm. Thời gian nghiền thường kéo dài từ 1- 2 giờ/mẻ tuỳ theo sản
phẩm giấy.

Sau khi nghiền xong, bột giấy được máy bơm đưa sang hai máy nghiền
đĩa ( máy xay) có công suất khác nhau. Sau đó được bơm vào các bể chứa có
thể tích 23 m3 . Tuỳ thuộc vào chất lượng sản phẩm và giấy mặt phải hay trái
mà bột giấy được nghiền qua hai máy nghiền một hay nhiều lần. Số lần
nghiền của bột giấy đối với từng loại sản phẩm như sau:
+ Đối với mặt phải:
Vàng 1

: nghiền 5- 6 lần

Vàng 2

: nghiền 3 - 4 lần

Mộc

: nghiền 2 3 lần

+ Đối với mặt trái :
Vàng 1

: nghiền 2 lần

Vàng 2

: nghiền 1 lần

Mộc

: nghiền 1 lần

13

Sau khi qua máy nghiền, sản phẩm bột giấy được hút vào bể chứa có
cánh khuấy để làm tơi. Lượng bột được cấp vào các bể chứa đủ để sản xuất
trong một ngày. Lượng bột sau khi đà đánh tơi được cấp vào bể pha, tại đây
nước được đưa cấp vào để pha loÃng bột theo một tỷ lệ nhất định rồi được đưa
vào bể khuấy theo cửa tháo. Tại bể khuấy, bột và nước được tiếp tục khuấy
đảo làm cho bột hòa tan hoàn toàn với nước sau đó bột chảy qua máng chảy
vào bể chứa bột ở khu vực xeo nhờ các cánh múc. Tiếp đó, bột được bơm qua
hòm điều tiết rồi qua dàn lắng để tách các cặn bẩn còn lại trong bột và được
đưa qua các lô dưới. Giấy được tạo hình và đựơc đi qua các lô ép và lô sấy tạo
thành sản phẩm. Sau đó giấy sản phẩm được đưa tới máy cuộn và máy cắt tạo
thành sản phẩm theo yêu cầu tiêu dùng. Sau cùng giấy được cân và đưa về kho
thành phẩm và mang đi tiêu thụ.
2.2.1 Công đoạn nghiền bột giấy
Các loại giấy lề, vỏ hộp carton, được đưa vào bể nghiền và máy
nghiền thủy lực để tạo bột giấy bằng phương pháp nghiền cơ học. Các sợi
celluluza được cắt theo yêu cầu công nghệ và các chỉ tiêu kỹ thuật do cơ sở
quy định. Cơ sở hiện có hai bin nghiền để tạo bột giấy mặt phải và hai máy
nghiền thủy lực để tạo bột giấy mặt trái.
tại bể nghiền: Nước được cho vào khoảng 2/3 bể nghiền, sau đó cho bìa
carton, giấy vụn vào bin nghiền. Trong bể nghiền bột được phân chia thành
những sợi nhỏ, mịn, có độ nhuyễn nhất định, được phân tơ chổi hoá do chịu
tác dụng của các lực cơ giới khi bột đi qua khe hở giữa các hai dao như cắt,
mài, ép, ma sát.
Giấy nguyên liệu cho vào bể nghiền từ 2 3 tạ/ mẻ. Một ngày cơ sở
chạy được từ 9 10 mẻ. Trong quá trình nghiền, người ta cho keo nhựa
thông ( chứa axit nhựa C19H29COOH ) để làm tăng độ kết dính của các xơ sợi

celluloza với nhau. Khi pha chế keo nhựa thông, xảy ra phản øng:
C19H29COOH + NaOH

C19H29COONa + H2O


14

Sau đó để kết tủa keo nhựa thông lên xơ sợi celluloza người ta sử dụng
phèn nhôm Al2(SO4)3 .nH2O. Khi phản ứng xảy ra thì ( C19H29COO)3Al tạo
thành sẽ kết tủa và bám lên sơ sợi, dính sít nhau tạo cho giấy sau này có độ
bền và có tính chất cần thiết khác như không thấm nước và không bị nhoÌ
mùc.
6C18H29COONa + Al2(SO4)3

2 (C19H29COO)3Al + 3 Na2SO4

NÕu bét giÊy sau đó được sử dụng để sản xuất giấy vàng 1 hoặc vàng 2
thì tiếp tục cho thêm phẩm màu vào với định lượng theo yêu cầu công nghệ.
Bảng 2.7 Định lượng hoá chất đối với từng loại sản phẩm
Nhựa thông

Phèn

Phẩm mµu

(kg/tÊn SP)

( kg/tÊn SP)

( kg/tÊn SP)

GiÊy vµng 1

40 - 50

50 - 60

6,5 - 7

GiÊy vµng 2

30 - 40

40 - 50

4,5 - 5

Giấy mộc

20 - 30

25

-

Sản phẩm

Tại máy nghiền thuỷ lực: Nguyên vật liệu được cho đầy vào máy nghiền
thuỷ lực, cấp nước, sau đó vận hành máy. Trong quá trình hoạt động, giấy

được nghiền nhỏ nhờ cánh quạt nghiền, vật liệu được nghiền đi nghiền lại cho
đến khi đạt tiêu chuẩn lọt qua lỗ đĩa sàng đi ra bể chứa nhờ bơm hút. Còn vật
liệu to tiếp tục bị cánh quạt nghiền nhỏ. Trong quá trình nghiền người ta cho
khoảng 10 15 kg phèn để tạo độ cứng cho sản phẩm.
2.2.2 Công đoạn nghiền xay
Bột giấy sau khi đà được nghiền ở bể nghiền được bơm hút đi qua 02
máy nghiền xay, tại đó bột giấy được tiếp tục nghiền nhỏ sao cho đạt yêu cầu
chất lượng của sản phẩm.
Sản phẩm sau khi đà nghiền xay đạt tiêu chuẩn được bơm lên bể chứa
có các cánh khuấy để đánh tơi.
2.2.3 Công đoạn xeo giấy


15

Bột giấy sau khi nghiền đạt tiêu chuẩn được bơm vào bể pha loÃng bột.
Tiếp đó, bột được bơm qua hòm điều tiết rồi qua dàn lắng để tách các cặn bẩn
còn lại trong bột và được đưa tới lô ướt của máy xeo. Tại đây giấy được tạo
hình trên lưới nhờ có sự chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài lô lưới. Bột
giấy đi qua lô lưới mặt ( lưới 1) để tạo giấy mặt phải cho sản phẩm, sau đó bột
đi qua hai lô ép lưới mặt trái để tạo giấy mặt trái để tạo giấy mặt trái cho sản
phẩm nhờ băng chuyển vải ( nỉ) . Tiếp đó được chuyển qua hòm hút chân
không nhờ các máy hút chân không và ép lỏng có tác dụng hút nước từ tấm
giấy ướt trên băng tải và cuối cùng được đi qua ép ngược và ép trung gian để
ép lên lô sấy một và hai tạo sản phẩm cuối cùng.
Lô sấy một có tác dụng làm khô giấy. Tại lô sấy một lượng hơi nước
cấp vào luôn đạt từ 2 - 2,5 kg/ cm2 và có nhiệt độ khoảng 1250C, lượng hơi
nước vào lô hai từ 1 - 1,5 kg/cm2 víi nhiƯt ®é 80 - 90oC. Ra khỏi lô sấy giấy
đạt độ khô từ 85 - 90%. Ngoài ra cấu tạo máy xeo còn có bể áp nằm hai bên
hòm phun có tác dụng cân bằng lượng bột hai bên làm cho sản phẩm giấy

được đồng đều không bị chỗ dầy, chỗ mỏng.
2.2.4 Công đoạn tạo sản phẩm
Giấy sau khi ra khỏi lô được đưa tới máy cắt và máy cuộn. Tuỳ theo quy
cách và yêu cầu của khách hàng mà có độ rộng khác nhau. Nhưng thường độ
rộng là 0,6 m 1,3 m. Sau khi đà được cắt và cuộn thành thành phẩm giấy
được đem cân và đưa vào kho thành phẩm.

CHƯƠNG 3. TáC ĐộNG CủA SảN XUấT Tới MÔI TRƯờNG


16

3.1 Tác động đến môi trường không khí
Môi trường không khí tại cơ sở đang phải chịu tác động có hại của bụi,
khí thải độc hại, tiếng ồn và một phần nhiệt bức xạ từ lò đốt than.
Ô nhiễm tiếng ồn: Tiếng ồn rất có hại đến sức khỏe con người. Thông
thường 50 dBA đà làm giảm hiệu suất làm việc. Tiếng ồn khoảng 79dBA làm
tăng huyết áp, tăng nhịp tim, mạch, khi tiếng ồn đến 90 dBA sẽ khiến con
người mệt mỏi, mất ngủ, suy nhược thần kinh.
Trong các nhà máy giấy nói chung hay tại cơ sở giấy Bình Minh nói
riêng, tiếng ồn, tạo ra trong quá trình hoạt động của các động cơ như máy
nghiền, máy xeo, máy cuộn, máy cắt,Tiếng ồn tạo ra lớn là do các động cơ,
thiết bị đà cũ kỹ, không được thường xuyên bảo dưỡng.
Ô nhiễm nhiệt: Tại làng nghề giấy Phú Lâm, ô nhiễm nhiệt tuy chỉ mới
là vấn đề ô nhiễm cục bộ ở những bộ sản xuất, nhưng nếu không thực sự quan
tâm thì ô nhiễm nhiệt cũng là yếu tố ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người,
như sức nóng làm người lao động mất nước, mệt mỏi dẫn đến giảm hiệu suất
làm việc.
Tóm lại, tại cơ sở sản xuất giấy Bình Minh nói riêng, quá trình sản xuất
đà đưa vào môi trường một lượng không nhỏ các yếu tố gây ô nhiễm không

khí đó là bụi, khí thải độc hại, tiếng ồn và nhiệt độ. Tuy nhiên do trình độ
nhận thức của người dân sở tại còn thấp,lại cộng thêm với nỗi lo mưu sinh
hàng ngày nên công tác bảo vệ môi trường tại cơ sở giấy Bình Minh nói riêng
cũng như của cả cụm làng nghề Phú Lâm nói chung là chưa cao. Đây cũng
chính là nguyên nhân chính làm cho môi trường ở cụm làng nghề đang bị xấu
đi nghiêm trọng, làm ảnh hưởng trực tiếp dến sức khoẻ của người dân sính
sống trong làng.
3.2.Tác ®éng tíi m«i tr­êng ®Êt


17

Hoạt động của cơ sở giấy Bình Minh đà thải vào môi trường một lượng
lớn chất thải rắn. các chất thải rắn tạo ra trong quá trình phân loại giấy
nguyên liệu cũng là vấn đề đáng quan tâm. Chỉ tính riêng tại cơ sở Bình Minh,
trung bình một ngày khoảng 20 - 30 kg nilon, đinh nghim, băng dính, giấy
nến các loại được loại bỏ ra. Trong đó chủ yếu là nilon và băng dính. Nói
chung đây là loại được loại chất thải không phân huỷ sinh học được. Các chất
thải này được đổ đống ra một khu đất phía sau xưởng sản xuất, trên bờ sông
Ngũ Huyện Khuê. Hiện nay, chất thải rắn cũng đang là một trong những vấn
đề nan giải của không riêng cơ sở Bình Minh mà của cả các cơ sở khác trong
vùng. Lý do là hiện nay toàn xà không có một quy hoạch bÃi rác nào để các cơ
sở sản xuất có thể thu gom rác lại và đổ hợp vệ sinh. Giải pháp duy nhất hiện
nay của các cơ sở đối với loại chất thải rắn này là đổ đống để đốt, tạo nên mùi
rất khó chịu, ảnh hưởng đến môi trường không khí, tác động xấu tới sức khoẻ
con người.
3.3. Tác động môi trường nước
Cho tới nay toàn bộ lượng nước thải sản xuất tại cơ sở được thu gom, và
xử lý sơ bộ bằng bể lắng có dung tích nhỏ, sau đó chảy ra sông Ngũ Huyện
Khuê. Nước thải của cơ sở sản xuất giấy Bình Minh chủ yếu là nước thải ở bộ

phận xeo giấy.
Kết quả phân tích nước thải tại cơ sở Bình Minh cho thấy, hàm lượng
COD, BOD, SS,.. trong nước thải ở các bộ phận sản xuất đều vượt TCCP.

Bảng 3.1 Chất lượng môi trường nước tại cơ sở sản xuất giấy Bình Minh


18

TT

COD

BOD

Độ đục

N



P

Độ mầu

mg/l

mg/l

NTU

mg/l

mg/l

(Co - Pt)

7

2.085

1.420

750

67

7

554

6,8

2.160

1.440

-

189,7

8,9

860

5,5 9

80

50

-

30

6

50

Ký
hiệu

pH

1

N1

2

N2

TCVN
59452005

(kết quả phân tích được thực hiện tại Viện Hóa học công nghiệp, thời gian lấy
mẫu 18/2/2009 và 25/08/2009)
Trung bình một ngày cơ sở thải bỏ ra ngoài môi trường khoảng 10
20 m3 nước thải xeo chứa khoảng 75 kg bột mịn tổn thất. Như vậy bình quân
hàng tháng có xấp xỉ 2 tấn bột mịn bị thải bỏ lÃng phí và một năm là 81 tấn.
Con số này mới chỉ tính riêng cho cơ sở giấy Bình Minh đà đủ thấy mức độ
nghiêm trọng của vấn đề. Ngoài ra còn một lượng không đáng kể phèn, nhựa,
phẩm màu cũng ra theo nước thải.
Tuy nguồn nước thải này chứa các thành phần ít gây độc hại đối với môi
trường hơn so với dịch đen, nhưng lượng xơ sợi tổn thất cũng gây tác hại bởi
vì chúng có xu hướng lắng xuống đáy nguồn tiếp nhận tạo thành đống xơ sợi
và quá trình lên men yếm khí có thể xảy ra. Các nghiên cứu cũng đà kết luận
rằng ở nồng độ chất thải rắn lơ lửng 25 mg/l bắt đầu xuất hiện các triệu chứng
căng thẳng đối với cá, như ảnh hưởng tới sự hô hấp, tốc độ tăng trưởng, thành
phần máu, khả năng tìm thức ăn, tránh né kẻ thù của chúng.


19

Chương IV. Các phương pháp xử lý nước thảI ngành
công nghiệp giấy
4.1. Các thông số đánh giá chất lượng nước thải
4.1.1. Độ pH
Là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải. Chỉ
số này cho thấy nhất thiết phải trung hoà hay không và tính lượng hoá chất

cần thiết trong quá trình xử lý đông keo tụ và khử khuẩn.
Sự thay đổi trị số pH làm thay đổi các quá trình hoà tan hoặc keo tụ,
làm tăng, giảm vận tốc của các phản ứng hoá sinh xảy ra trong nước.
4.1.2. Độ oxi hoà tan (DO)
Nồng độ ôxi hoà tan trong nước rất cần cho vi sinh vật hiếu khí bình
thường oxi hoà tan trong nước kho¶ng 8 - 10 mg/l chiÕm 70 - 80% khÝ ôxi bÃo
hoà. Mức oxi hoà tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ
ô nhiễm hữu cơ, vào hoạt động của thủy sinh, các hoạt động hoá sinh, hoá học
và vật lý của nước.
Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng ôxi được dùng nhiều cho quá
trình hoá sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxi trầm trọng.
Phân tích chỉ số oxi hoà tan (DO) là một lượng những chỉ tiêu quan
trọng đánh giá sự ô nhiễm của nước và giúp ta đề ra các phương pháp xử lý
thích hợp.
4.1.3. Hàm lượng các chất rắn trong nước
Tổng chất rắn được xác định bằng trọng lượng khô phần còn lại sau khi
cho bay hơi 11 mẫu nước trên bếp cách thủy rồi sấy ở 1030C cho tới khi trọng
lượng không đổi.
+ Chất rắn lơ lửng ở dạng huyền phù (cặn lơ lửng): Hàm lượng các chất
huyền phù là trọng lượng khô của chất rắn còn lại trên giÊy läc sỵi thđy tinh,
khi läc 11 mÉu n­íc pha qua phƠu läc Gooch råi sÊy ë 1050C tíi träng lượng
không đổi.


20

+ Chất rắn hoà tan (DS): Hàm lượng chất rắn hoà tan chính là hiệu số
của tổng chất rắn với chất rắn huyền phù.
+ Chất rắn bay hơi (VS): Hàm lượng chất rắn bay hơi trong nước thường
biểu thị cho chất hữu cơ có trong nước. Nó là trọng lượng mất đi khi nung chất

rắn huyền phù (SS) ở 5500C trong khoảng thời gian xác định, thời gian nung
phụ thuộc vào bản chất nước đem nung.
+ Chất rắn có thể lắng: là số ml phần chất rắn của 11 mẫu nước đà lắng
xuống đáy phễu sau khoảng thời gian xác định.
4.1.4. Độ mầu
Nước thải thường có màu nâu, đỏ nâu hoặc đen được phân làm 2 dạng:
+ Mầu thực do các chất hoà tan hoặc dạng keo
+ Mầu biểu kiến là mầu của các chất lơ lửng trong nước tạo lên.
Có nhiều phương pháp xác định mầu của nước nhưng người ta thường
dùng phương pháp so mầu với dung dịch chuẩn Clorophantinat coban.
4.1.5. Độ đục
Độ đục của nước thải do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc
do giới thủy sinh gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong
nước, ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của các vi sinh vật tự dưỡng trong
n­íc. Vi sinh vËt cã thĨ bÞ hÊp thơ bëi các chất rắn lơ lửng sẽ gây khó khăn
khi khử khuẩn.
Độ đục có thể đo bằng máy đo mầu quang điện với kính lọc mầu đỏ có
bước sáng 580 - 602 nm.
4.1.6. Tỉng chÊt hun phï T.S.S
C¸c chÊt hun phï là các chất rắn tồn tại lơ lửng trong nước thời gian
tương đối dài. Chúng bao gồm các phần tử có kích thước khoảng từ 10-1 cm
đến 10-4 cm và cã tû träng xÊp xØ tû träng cđa n­íc. C¸c chất huyền phù làm
tăng độ đục nước nên có thể loại chúng ra khỏi nước bằng các phương pháp xử
lý cơ học như lắng, đọng, lọc hoặc keo tụ.


21

4.1.7. ChØ sè BOD (nhu cÇu oxi hãa sinh hãa)
Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD) là lượng oxi cần thiết để oxi hoá các chất

hữu cơ có trong nước thải b»ng sinh vËt (chđ u vi khn) ho¹t sinh, hiÕu khí.
Quá trình này được gọi là quá trình oxi hóa sinh học.
Tóm tắt quá trình: Chất hữu cơ + O2
Vi sinh vật

CO2 + H2O
Tế bào mới (tăng sinh khối)

Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phụ thuộc vào bản chất của
chất hữu cơ, vào các chủng vi sinh vËt, nhiƯt ®é cđa n­íc, cịng nh­ mét sè
chÊt có độc tính trong nước.
Bình thường 70% nhu cầu O2 được sử dụng trong 5 ngày đầu 20% trong
5 ngày tiÕp theo vµ 99% ë ngµy thø 20 vµ 100% ở ngày thứ 21.
Xác định BOD được dùng rộng rÃi trong kỹ thuật môi trường để:
+ Tính gần đúng lượng oxi cần thiết oxi hóa các chất hữu cơ để phân
hủy có trong nước thải.
+ Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý.
+ Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình.
+ Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn
nước hoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học, mà chỉ xác định
lượng oxi cần thiết trong năm ngày đầu ở nhiệt độ 200C trong bóng tối, trong
phòng tối để tránh quá trình quang hợp trong nước. Chỉ số này gọi là BOD5
chỉ số này được dùng hầu hết ở các nước trên thế giới.
Trong nước thải có hàm lượng chất hữu cơ lớn lượng oxi hoà tan không
đủ đáp ứng cho 5 ngày đầu ở 200C . Để xác định BOD5 thường dùng phương
pháp pha loÃng mẫu nước bằng cách bổ sung vào một số chất khoáng và làm
bÃo hoà oxi hoà tan.
4.1.8. Chỉ số COD (nhu cầu oxi hoá)
Nhu cầu oxi hoá học (COD) là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hoà
tan toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 vµ H2O.