Xử lý nước thải giấy

Đề tài:
Xử lý nước thải
ngành công nghiệp giấy


Nội Dung Báo Cáo
I. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GiẤY VÀ Ô
NHIỄM MÔI TRƯỜNG
II. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CỦA NHÀ MÁY GiẤY TÂN MAI.
III. NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI
BẰNG OZON.


Cơng nghệ sản xuất giấy
&
Ơ nhiễm từ ngành giấy


Cơng nghệ sản xuất giấy
• Sản xuất bột giấy là q trình gia cơng
xử lý ngun liệu để tách các thành
phần không phải là xenluloza sao cho
thu được bột giấy có hàm lượng
xenluloza càng cao càng tốt.
• Ngun liệu chủ yếu: xơ sợi thực vật, từ
gỗ, đay, gai, tre nứa và các phụ phẩm
nơng nghiệp như rơm, bã mía hoặc các
loại sợi tái sinh..

Tiêu chuẩn về thành phần hóa học
của nguyên liệu đầu vào
• Hàm lượng xenlulo phải lớn hơn 35% khối
lượng trong nguyên liệu khô tuyệt đối ->
đạt hiệu suất thu hồi bột cao.
• Hàm lượng lignin, hemixenlulo và các tạp
chất khác thấp -> tránh ảnh hưởng xấu tới
chất lượng của xenlulo.


• Lignin là chất có độ trùng hợp cao ở dạng vơ định
hình, thành phần chủ yếu là các đơn vị
phenylpropan nối kết với nhau thành không gian ba
chiều. Lignin dễ bị oxy hóa, hịa tan trong kiềm,
trong dung dịch muối sulfit hay muối của axit H2SO3
như Ca(HSO3)2 khi đun nóng
• Hemixenlulo là hydratcacbon được tổng hợp từ các
đơn vị thành phần là đường hexozo và pentozo.
Hemixenluloza không tan trong nước, nhưng tan
trong dung môi hữu cơ và bị thủy phân trong dung
dịch kiềm hay axit lỗng khi đun sơi.
• Các chất chiết của các tổ chức thực vật như axit
béo , nhựa, chất thơm, alcol…hầu hết tan trong
dung môi hữu cơ.


3 cơng đoạn sản xuất chính:
• Sản xuất bột giấy (nấu bột)
• Tẩy trắng
• Sản xuất giấy từ bột giấy (xeo giấy)

Các phương pháp sản xuất bột giấy
• Gồm có cơ học, nhiệt học và hóa học. Thực tế, thường
kết hợp các phương pháp, đó là: phương pháp bán
hóa, pp hóa nhiệt cơ, pp hóa học.
• Trong các phương pháp đều dùng hóa chất để nấu
nhằm tách lignin và các tạp chất khác ra khỏi xenluloza.
• Sunfat và sunfit là hai hóa chất để nấu phổ biến trong
q trình sản xuất bột giấy. Hai loại cơng nghệ này có
thể áp dụng nấu nhiều loại nguyên liệu như gỗ, tre, nứa
và có khả năng thu hồi hóa chất nấu bằng phương
pháp cơ đặc – đốt – xút hóa, dịch đen được tái sinh, sử
dụng lại như dung dịch kiềm cho công đoạn nấu.


Các phương pháp tẩy trắng bột giấy
 Phương pháp Clo hố: cho bột giấy phản ứng với Clo trong mơi
trường axit.
 Kiềm hố: dùng xút để hồ tan những sản phẩm lignin do q
trình Clo hố tạo ra.
 Tẩy bằng dioxytclo: cho phản ứng giữa bột giấy ClO 2 Tẩy bằng Oxy: sục Oxy vào bột giấy ở áp lực cao trong môi
trường kiềm.
 Tẩy bằng Hypoclorid: cho bột giấy tác ddụng với HClO - ở môi
trường kiềm.
 Tẩy bằng Hydropeoxit: cho bột giấy tác dụng với H 2O2 ở mơi
trường kiềm.
 Tẩy bằng Ozon: là một chất oxy hố mạng vận dụng để tẩy bột
giấy.

Sản xuất giấy từ bột giấy (xeo giấy)
• Khi bột giấy đã tẩy trắng được đưa tiếp sang quy
trình làm giấy. Giấy được tạo thành tấm trên máy
sản suất giấy.
• Dung dịch bột giấy (99% là nước) sau khi được
làm sạch nhiều lần chảy lên lưới của máy lưới
dài. Trên lưới này phần lớn nước chảy thoát đi và
cấu trúc của tờ giấy bắt đầu thành hình. Bên dưới
lưới có đặt máy hút nước để giúp thoát nước.


Rửa sạch nguyên liệu, loại
bỏ tạp chất, cắt mảnh theo
kích cỡ thích hợp.

Sử dụng nước sạch
tách xenlulo ra khỏi
dịch nấu (dịch đen).

Làm các xơ sợi được hydrat
hóa, dẻo, dai, tăng bề mặt
hoạt tính, hình thành độ bền
của giấy.
Bột giấy được trộn với chất
phụ gia.


Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy là
một trong những q trình cơng nghệ

sử dụng nhiều nước nhất.
Sản xuất 1 tấn giấy cần tới 200 – 500m3
nước


Thành phần và tính chất của nước thải
giấy ở Việt Nam
• Nước thải từ cơng đoạn nấu và rửa sau nấu có
nhiều chất hịa tan, có nhiều chất nấu và nhiều chất
xơ sợi. Nước thải ở đây có màu đen thường gọi là
dịch đen. Dịch có 25 – 35% chất khô, tỉ lệ giữa chất
hữu cơ và vô cơ là 70 : 30.
• Thành phần hữu cơ trong dịch đen chủ yếu là lignin
hịa tan trong kiềm
• Thành phần vơ cơ gồm những hóa chất đưa vào
nấu, một phần nhỏ là xút, Na2S, Na2SO4, Na2CO3
còn phần nhiều là kiềm sulfat liên kết với các chất
hữu cơ trong kiềm


• Nước thải từ công đoạn tẩy trắng bột giấy
bằng phương pháp hóa học hoặc một nửa hóa
học. Các hợp chất hữu cơ, trong có lignin hịa
tan và hợp chất, kết hợp với chất tẩy ở dạng
độc hại, có khả năng tích tụ sinh học trong cơ
thể sống, như các hợp chất clo hữu cơ, làm
tăng AOX (dẫn xuất hypohalogen) trong nước
thải.
• Nước thải ở đây có độ mầu, giá trị COD và
BOD5 đều cao.

• Nước thải trong cơng đọan xeo giấy chứa chủ
yếu là bột giấy và chất phụ gia. Nước thải từ
máy xeo giấy như tách nước và ép giấy.


Thực trạng ơ nhiễm nước thải giấy ở
Việt Nam
• Theo thống kê, cả nước có gần 500 doanh nghiệp sản
xuất giấy, trong đó chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt
tiêu chuẩn mơi trường cho phép
• Trong các cơ sở cơng nghiệp giấy và bột giấy, nước thải
thường có độ pH trung bình 9 - 11, chỉ số nhu cầu ơxy
sinh hố (BOD), nhu cầu oxy hố học (COD) cao, có thể
lên đến 700mg/l và 2.500mg/l.
• Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn
cho phép. Đặc biệt nước có chứa cả kim loại nặng, lignin
(dịch đen), phẩm màu, xút, các chất đa vịng thơm Clo
hố là những hợp chất có độc tính sinh thái cao và có
nguy cơ gây ung thư, rất khó phân huỷ trong mơi trường


• Ngồi ra, trong cơng nghiệp xeo giấy, để tạo nên
một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc
thù cho sản phẩm, người ta cịn sử dụng nhiều hóa
chất và chất xúc tác. Những chất này nếu không
được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sơng ngịi
thì vấn đề ô nhiễm là không tránh khỏi, làm mất cân
bằng sinh thái trong mơi trường nước.
• Hiện nay, ở các khu vực có cơ sở sản xuất giấy
đang phải chịu sức ép nặng nề về ô nhiễm môi

trường, để sản xuất mỗi tấn bột giấy phải thải ra 10
tấn dịch đen, các chỉ số COD, BOD, coliform đều
cao hơn mức cho phép 4-6 lần. Khói và bụi giấy đã
làm cho bầu khơng khí bị ơ nhiễm trầm trọng.


CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CỦA NHÀ MÁY GiẤY TÂN MAI


Thông số ô nhiễm của nhà máy giấy
Tân Mai
Nhằm chủ động đối với nguồn nguyên liệu, Công ty
giấy Tân Mai (Đồng Nai) đã sử dụng gỗ cây keo lai làm
nguyên liệu sản xuất bột giấy in báo. Song vấn đề gây
trở ngại ở đây là nước thải từ nguồn nguyên liệu này
 Thành phần chính của dịng nước thải như sau:
• pH : 10 – 11,5
• COD : 20.000 – 25.000 mg/l
• BOD : 2.500 – 3000 mg/l
• SS : 2.500 – 3.500 mg/l
• Độ màu : 60.000 – 70.000 Pt-Co


 Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý :
• Tương đương chất lượng nước đang sử dụng
cho sản xuất của cơng ty để có thể quay vịng
trở lại
• Đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp TCVN
5945 - 2005 quy định chất lượng nước thải

công nghiệp thải ra lưu vực nước sơng dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt, thải
trực tiếp ra sông Đồng Nai.


Công nghệ xử lý nước thải từ công
đoạn nấu bột giấy
• Giai đoạn xử lý sơ bộ: có nhiệm vụ lắng cát,
làm nguội, cân bằng nồng độ và độ màu.
• Tuyển nổi kết hợp với phân hủy hóa học
bằng Ozone: có nhiệm vụ phân hủy các chất
hữu cơ khó phân hủy sinh học nhờ Ozone,
đồng thời tách các chất không tan bằng
phương pháp tuyển nổi nhờ sản phẩm khí do
Ozone phân hủy các chất ô nhiễm tạo ra.


• Phân hủy sinh học (cấp 1)
Sau khi qua hệ thiết bị xử lý hóa học bằng
Ozone, tỷ số BOD/COD đã được cải thiện, nước
thải sẽ tiếp tục đưa vào hệ thiết bị phân hủy sinh
học hiếu khí
• Phân hủy hóa học bằng Ozone và sinh học (cấp
2)
Q trình xảy ra giống như xử lý kết hợp giữa phân
hủy hóa học và phân hủy sinh học ở giai đoạn
trước, nhưng ở giai đoạn này, quá trình phân hủy
sinh học thực hiện trong thiết bị phân hủy sinh
học hiếu khí dưới dạng vi sinh bám trên bề mặt
giá thể đứng yên.

• Keo tụ và lắng trong.
Giai đoạn này có nhiệm vụ tách hết toàn bộ chất lơ
lửng và thu nước trong, màu sang, đủ tiêu chuẩn
thải trược tiếp ra sông Đồng Nai
• Xử lý thành nước sạch quay vịng sử dụng lại
Nước sau khi xử lý đạt chất lượng trên đây tiếp tục
xử lý nhằm loại bỏ tất cả cặn lơ lửng đạt độ trong
suốt tuyệt đối, không màu, loại bỏ các chất hữu cơ
hịa tan, khử trùng cơng nghệ lọc (Membrane
Technology).
• Xử lý bùn
Bùn từ các thiết bị tuyển nổi, bể lắng được tâp
trung vào bể chứa bùn và bơm chuyển về khu xử lý
bùn chung của nhà máy để xử lý.


Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải giấy Tân Mai


Thuyết minh lưu trình xử lý theo sơ đồ cơng nghệ hệ
thống xử lý thải áp dụng cho phân xưởng nấu bột giấy
của nhà máy giấy Tân Mai.

• Nước thải từ phân xưởng nấu bột giấy tập trung về
bể lắng cát, tự chảy vào bể cân bằng để điều hòa
nồng độ và lưu lượng. Tại đây có hệ thống sục khí
để đảo trộn nhờ máy thổi khí nhằm điều hịa nồng
độ và tăng tốc độ làm nguội nước thải

• Sau đó, bơm nước vào hệ thống xử lý bằng Ozone
và tuyển nổi. Để thực hiện quá trình tuyển nổi,
nước thải được hịa trộn trong bộ trộn với khơng
khí từ máy nén cung cấp.
• Hỗn hợp nước và khơng khí đi vào bồn bão hịa
điều áp, sau đó đưa vào thiết bị tuyển nổi.


• Tại đây, Ozone được sục vào nhờ máy phát sinh
Ozone để phân hủy hóa học trong điều kiện pH cao
của nước thải. Các bọt khí tạo thành trong quá trình
phân hủy hóa học và do khơng khí bão hịa trong
nước sẽ thoát lên và kéo các chất lơ lững không tan
lên trên mặt thiết bị. Váng bọt chứa mọi cặn lơ lửng
không tan sẽ được gạt vào máng thu bọt và chuyển
vào bể chứa bùn. Phần nước đã tách cặn lơ lửng
khơng tan và đã được phân hủy hóa học dưới tác
dụng của Ozone sẽ tự chảy về bể chứa trung gian.

• Tại đây, nước sẽ được cung cấp oxy cho q
trình phân hủy hiếu khí ở thiết bị phân hủy sinh
học cấp 1 nhờ hệ thống sục khí bằng máy thổi
khí.