Xử lý nước thải sản xuất giấy

Hiện nay có khoảng 90 nhà máy giấy đang hoạt động trong cả nước, sản lượng giấy các tỉnh phía nam gần 90000 tấn/năm, trong đó TP.HCM chiếm hơn 12000 tấn/năm. Nước thải của ngành công nghiệp giấy có hàm lượng COD khá cao 22000-46500 mg/l, BOD chiếm từ 40-60% COD, phần lớn được gây ra từ những chất hữu cơ không Lignin. Ngoài các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải dịch đen đã được đề cập thì nước thải của xeo giấy có tỉ lệ COD, BOD, Lignin không cao bằng nước thải dịch đen, nhưng các chỉ tiêu này cũng vượt quá giới hạn cho phép. Do đó cần xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận là một điều tất yếu.

I.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

- Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu cơ hòa tan, đất đá, thuốc bảo vệ thực vật, vỏ cây…
- Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa tan, các chất nấu và một phần xơ sợi. Dòng thải có màu tối nên thường được gọi là dịch đen. Dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25 đến 35%, tỷ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ 70:30.
- Thành phần hữu cơ chủ yếu là trong dịch đen lignin hòa tan và dịch kiềm. Ngoài ra, là những sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu cơ. Thành phần hữu cơ bao gồm những chất nấu, một phần nhỏ là NaOH, Na2S, Na2SO4, Na2CO3, còn phần nhiều là kiềm natrisunfat lien kết với các chất hữu cơ trong kiềm.
- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học và bán hóa chứa các chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại. Dòng này có độ màu, giá trị BOD5 và COD cao.
- Dòng thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thong, phẩm màu, cao lanh.
- Dòng thải từ các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, dòng chảy tràn có hàm lượng các chất lơ lửng và các chất rơi vãi.
- Nước ngưng của quá trình cô đặc trong hệ thống xử lý thu hồi hóa chất từ dịch đen. Mức ô nhiễm của nước ngưng phụ thuộc vào loại gỗ, công nghệ sản xuất.
- Nước thải sinh hoạt.

II.QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT GIẤY

III.THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Nước thải từ công đoạn sản xuất bột giấy được đưa qua hố thu nhằm điều chỉnh pH thích hợp. Sau đó, nước thải từ hố thu và nước thải từ công đoạn xeo giấy được đưa qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô (chủ yếu là rác) có trong nước thải. Sau đó nước được đưa qua bể lắng cát, để lắng các tạp chất vô cơ đảm bảo cho các quá trình xử lý sau, cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và đem đi chôn lắp hoặc trải đường.
Nước tiếp tục đưa sang bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ. Tại bể điều hòa, chúng tôi bố trí máy khuấy trộn chìm nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Điều hòa lưu lượng là phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra sự dao động của lưu lượng, cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình xử lý tiếp theo. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau.
Từ bể điều hòa nước được bơm trực tiếp sang bể keo tụ tạo bông, nhằm keo tụ giảm lượng chất rắn lơ lửng tiếp tục được chảy sang bể kỵ khí. Sau đó, đưa nước sang bể lắng 1 loại bỏ các cặn sinh ra trong quá trình keo tụ tạo bông. Ở đây ta thu hồi bột, còn một phần bùn được đưa sang bể chứa bùn. Nước thải tiếp tục sang bể Aerotank. Bể Aerotank có nhiệm vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Tại bể Aerotank diễn ra quá trình oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí. Trong bể Aerotank có hệ thống sục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp oxi, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng. Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng gọi là bùn hoạt tính. Khi vi sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính. Hàm lượng bùn hoạt tính nên duy trì ở nồng độ khoảng 2500 – 4000 mg/l. Do đó, một phần bùn lắng tại bể lắng sẽ được bơm tuần hoàn trở lại vào bể Aerotank để đảm bảo nồng độ bùn nhất định trong bể. Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn hoạt tính cần phải loại bỏ trước khi đi vào các bể tiếp theo, vì vậy bể lắng 2 có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Nước sạch được thu đều trên bề mặt bể lắng thông qua máng tràn răng cưa.
Nước thải sau bể lắng sẽ tự chảy sang bể khử trùng qua Clo và được bơm qua bể lọc áp lực đa lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính, để loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, những chất khó hoặc không phân giải sinh học và halogen hữu cơ. Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực sẽ đi qua bể nano dạng khô để loại bỏ lượng SS còn sót lại trong nước thải, đồng thời khử trùng nước thải trước khi nước thải được xả thải vào nguồn tiếp nhận. Nước sau khi qua bể nano dạng khô đạt yêu cầu xả thải vào nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật.