Giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy, bột giấy

Giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy, bột giấy

 Giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy, chế biến bột giấy

Đã từ lâu, ngành sản xuất giấy và bột giấy luôn chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam. Quá trình sản xuất giấy và bột giấy sử dụng lượng nước rất lớn và đây cũng là lượng nước sẽ thải ra môi trường. Nguồn nước thải này có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nếu như không được xử lý tốt. Vấn đề tìm giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy và chế biến bột giấy luôn được chủ doanh nghiệp, nhà đầu tư quan tâm.

1. Nguyên liệu để sản xuất giấy và chế biến bột giấy

Nguyên liệu để sản xuất giấy và bột giấy rất đa dạng như:

  • Gỗ
  • Gai, tre, nứa,…
  • Rơm, bã mía,…
  • Các loại giấy thải như: giấy vụn, giấy đã qua sử dụng,…

Tùy theo mục đích sử dụng mà sản phẩm giấy cũng rất đa dạng, phong phú như giấy in báo, giấy in, giấy viết, giấy vệ sinh, khăn giấy, giấy bao bì,… Và theo đó mức độ ô nhiễm của nước thải cũng rất phức tạp. Đặc trưng của nước thải sản xuất giấy và bột giấy là TSS cao, nồng độ ô nhiễm cao, khó xử lý và phát sinh mùi hôi.

2. Nước thải trong quá trình sản xuất giấy, chế biến bột giấy


Quá trình sản xuất giấy

2.1 Nước thải từ quá trình nấu và rửa sau khi nấu

Nước thải từ quá trình nấu và rửa sau khi nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa tan, hóa chất nấu và một phần xơ sợi. Nước thải từ quá trình này có màu đen nên thường được gọi là dịch đen.

  • Dịch đen gồm 70% thành phần hữu cơ và 30% thành phần vô cơ.
  • Thành phần hữu cơ là lignin hòa tan vào dịch kiềm, sản phẩm phân hủy hydratcacbon, axit hữu cơ.
  • Thành phần vô cơ gồm những hóa chất nấu, phần nhỏ là NaOH, Na2S tự do, Na2CO3 còn phần nhiều là kiềm natrisunphat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm.

2.2 Nước thải từ công đoạn tẩy trắng

Nước thải từ công đoạn tẩy trắng của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học hay bán hóa học thường chứa các chất hữu cơ, lignin hòa tan và các chất độc hại khác.

Khi tẩy bằng các hợp chất chứa clo, các thông số ô nhiễm đặc trưng như BOD5, COD thường rất cao. Và hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng cao gấp nhiều lần so với giới hạn cho phép. Độ màu cao khó xử lý bằng cả vi sinh hoặc hóa chất.

2.3 Nước thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy

Nước thải từ quá trình này chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh…

2.4 Nước thải từ quá trình rửa thiết bị, rửa sàn, nước chảy tràn

Nước thải từ quá trình này có thêm hàm lượng các chất lơ lửng và các chất rơi vãi có thể loại bỏ qua lọc rác hoặc lắng.

2.5 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt thường không được quan tâm nhưng vẫn xả thẳng vào hệ thống thoát nước sau bể tự hoại.

Thành phần nước thải của một số nhà máy sản xuất giấy và bột giấy


3. Giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy, chế biến bột giấy


Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải giấy và sản xuất giấy

Công nghệ xử lý nước thải giấy và bột giấy được chia làm 2 loại tùy theo nguồn nguyên liệu đầu vào


Hệ thống nhà máy dùng nguồn nguyên liệu thô


Hệ thống nhà máy dùng nguồn nguyên liệu giấy thải

4. Nguyên tắc xử lý nước thải sản xuất giấy, chế biến bột giấy

Ngành công nghiệp giấy sử dụng nhiều hệ thống xử lý nước thải khác nhau. Tùy vào yêu cầu chất lượng nước sau xử lý mà người ta lựa chọn hệ thống phù hợp. Nước thải từ các nhà máy giấy và bột giấy thường chứa các chất rắn và các chất hòa tan.

Các phương pháp chính được sử dụng để loại bỏ chất rắn từ nước thải là sàng lọc, lắng và tuyển nổi. Việc chọn phương pháp nào phụ thuộc vào đặc tính của chất rắn cần loại bỏ.

4.1 Phương pháp lắng trong xử lý nước thải sản xuất giấy và bột giấy

Đây là phương pháp đơn giản và hiệu quả nhất để loại bỏ chất rắn ra khỏi nước thải. Để đạt được hiệu quả cao cần phải xử lý các chất rắn lơ lửng lắng hoàn toàn xuống đáy bể. Quá trình này được gọi là keo tụ tạo bông. Trong quá trình này người ta sử dụng chất keo tụ tạo bông để chất rắn lở lửng lắng nhanh hơn. Sau đó bùn lắng phải được đưa ra khỏi bể.

4.2 Phương pháp tuyển nổi

Khác với bể lắng truyền thống, phương pháp tuyển nổi tách các bông cặn trong nước bằng cách tạo ra các bọt khí với kích cỡ siêu nhỏ (cỡ micromet). Các bọt khí siêu nhỏ này khi kết hợp với các bông cặn tạo thành một hệ khối có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Do vậy chúng nổi lên trên mặt nước và được thu gom tách loại ra khỏi nước. Phần nước trong, ngược lại so với phương pháp lắng lại được thu ở phần dưới đáy bể hoặc giữa và đưa sang công trình xử lý tiếp theo.

4.3 Phương pháp trung hòa

Do trong quá trình sản xuất có sử dụng xút và các chất tẩy rửa. Đồng thời quá trình tẩy mực in, đánh màu cho giấy cũng thải vào nước rất nhiều loại hóa chất khác nhau.

Do vậy có thể làm pH trong nước thải thay đổi rất lớn. Để đảm bảo cho các khâu xử lý hóa sinh học phía sau, nước thải cần được kiểm soát và cân bằng pH.

Đối với các chất ô nhiễm hòa tan trong nước, người ta sử dụng vi sinh vật để phân huỷ chúng. Các vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm này để sống và sinh sản. Đây là phương pháp sinh học trong xử lý nước thải sản xuất giấy và bột giấy.

5. Xử lý nước thải sản xuất giấy và chế biến bột giấy bằng phương pháp sinh học

5.1 Xử lý kỵ khí

Xử lý kỵ khí thường được sử dụng nhất đối với nước thải có nguồn gốc từ các nhà máy giấy tái chế, đặc biệt là trong quá trình sản xuất thùng chứa. Hơn nữa, nước thải của quá trình nghiền bột cơ học (tẩy trắng bằng peroxit), nghiền bột bán hóa chất và các chất ngưng tụ của thiết bị bay hơi sulphit và kraft có thể được xử lý. 

5.2 Xử lý hiếu khí

Để đưa các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ về mức tiêu chuẩn cho phép cần phải có quá trình xử lý hiếu khí. Các vi sinh vật hiếu khí cần oxy để hỗ trợ hoạt động trao đổi chất của chúng.

Trong xử lý nước thải, oxy được cung cấp vào nước thải dưới dạng không khí bằng thiết bị sục khí đặc biệt. Xử lý hiếu khí cho phép phân hủy hoàn toàn sinh học của nước thải nhà máy giấy.

 Cuối cùng là quá trình làm sạch nhằm đảm bảo các chỉ tiêu quy định trong tiêu chuẩn QCVN 12-MT:2015/BTNMT trước khi xả nước thải ra môi trường. Các khâu bao gồm:

5.3 Lắng thứ cấp

Lắng thứ cấp: Loại bỏ các cặn lơ lửng, bùn hoạt tính trong nước nhằm đưa chỉ tiêu SS về dưới mức tiêu chuẩn cho phép. Có nhiều loại bể lắng thứ cấp khác nhau như hệ bể lắng đứng, lắng ngang, lắng ly tâm, lớp mỏng,… Tùy quy mô công suất và mức độ xử lý để có thể lựa chọn công trình thích hợp.

5.4 Khử trùng

Đáp ứng chỉ tiêu Coliform trong nước thải xả ra môi trường bên ngoài. Tùy quy mô công suất mà người ta có thể sử dụng các phương pháp khử trùng khác nhau như sử dụng hóa chất Clo – Javen cho trạm có công suất vừa và nhỏ. Sử dụng khí Clo hóa lỏng cho trạm có công suất vừa và lớn. Sử dụng hệ thống khử trùng bằng tia UV (cực tím),….

Ngoài ra, tùy vào mức độ xử lý yêu cầu mà người ta còn có thể sử dụng bổ sung một số công trình nhằm làm sạch triệt để nước thải cho mục đích tái sử dụng hoặc xả thải an toàn ra môi trường. Sử dụng hệ thống bể lọc cát, than hoạt tính,… nhằm loại bỏ các hợp chất AOX (có thể có). Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý này có thể tái sử dụng cho mục đích sản xuất tại các xưởng, xí nghiệp giấy. Tuy nhiên xử lý cấp cao này sẽ khiến chi phí giá thành sản xuất xử lý nước thải tăng lên rất nhiều.

 

Tags: Giải pháp xử lý nước thải sản xuất giấy, bột giấy