Đề tài Xử lý nước thải nhà máy giấy

Mục lục Lời mở đầu ........................................................................... Trang 2 I/ Giới thiệu về giấy ............................................................. Trang 3 1. Giới thiệu về giấy trên thế giới ................................... Trang 3 2. Giới thiệu về cơng nghiẹp giấy trên VN..................... Trang 3 II/ Khái quá về giấy ............................................................. Trang 4 1. Các định nghĩa về giấy ............................................... Trang 4 2. Vai trị của giấy .......................................................... Trang 4 3. Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 ........ Trang 4 III/ Các vấn đề MT phát sinh liên quan đến ngành giấy .... Trang 5 1. Ơ nhiễm khơng khí ..................................................... Trang 5 2. Ơ nhiễm chất thải ....................................................... Trang 6 IV/ Đặc trưng nguyên liệu .................................................. Trang 7 1. Nguyên liệu làm giấy ................................................... Trang7 2. Sơ đồ sản xuất giấy ...................................................... Trang8 3. Nguồn gốc và đặc tính nước thải ................................ Trang9 V/ Các nguồn chất thải ảnh hưởng tới con người ............ Trang10 1. Bụi .............................................................................. Trang10 2. Hơi khí Clo ................................................................. Trang10 3. Monoxit cacbon và dioxit cacbon ............................ Trang10 4. Tiếng ồn và độ rung .................................................. Trang10 5. Các nguồn nhiệt dư ................................................... Trang11 6. Chế độ chiếu sáng ..................................................... Trang11 VI/ Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải ........................... Trang12 1. Dây chuyền xử lý 1 .................................................... Trang12 2. Dây chuyền xử lý 2 .................................................... Trang15 VII/ Kết luận và kiến nghị ................................................. Trang17 VIII/ Phụ lục ....................................................................... Trang19 IX/ Tài liệu tham khảo ....................................................... Trang21 LỜI MỞ ĐẦU Giấy là một sản phẩm rất cần thiết cho đời sống, nĩ phục vụ mọi sinh hoạt cho con người cho mọi đối tượng như giấy tập, giấy bao bì, thùng giấy, giấy vệ sinh… Để làm được giấy thì người ta cần phải tiêu tốn một lượng lớn bột giấy. Một khi đã hết gỗ để sản xuất thì người ta chặt gỗ trái phép để lấy gỗ làm giấy như thế sẽ làm mất cân bằng sinh thái, gây hạn hán, lũ lụt, và nhiều thiên tai khác kéo đến. Nên con người đã tái chế lại những sản phẩm đã qua sử dụng để tạo thành những sản phẩm mới. Như thế đã gĩp phần vào bảo vệ mơi trường tạo mơi trường thân thiện với con người. Nhưng bên cạnh đĩ quá trình tái chế giấy đã sản sinh ra một lượng khí thải, nước thải làm ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng. Qua mơn học này nhĩm chúng em đã tích lũy được một phần kiến thức cơ bản về xử lý nước thải và áp dụng vào việc xử lý nước thải trong ngành sản xuất giấy. Hy vọng sẽ mang lại cho chúng ta một phần nhỏ vào việc bảo vệ mơi trường nguồn nước nĩi riêng và mơi trường sống nĩi chung. I/ Giới thiệu về ngành giấy: 1/ Giới thiệu về giấy trên thế giới Lịch sử phát triển: Từ xa xưa người Trung Quốc sau đó là người Ai Cập đã biết làm giấy từ dây cói bằng cách chẻ nhỏ rồi xếp chúng lên nhau rồi ép lại phơi khô thành những tấm giấy có thể viết được. Nhưng đó là phương pháp thủ công. Một số sự kiện đánh dấu cho mốc lịch sử sự phát triển công nghiệp giấy trên thế giới: 1798 Nicholas-Louis Robert (pháp) được nhận bằng phát minh về máy xeo giấy liên tục đầu tiên. 1803 - 1807 ở Anh anh em nhà Fourdrinier nhận bằng phát minh cho máy xeo liên tục cải tiến. 1809 john Dickinson (Anh) nhận bằng phát minh về máy xeo tròn. 1817 máy xeo tròn ở Mỹ. 1827 máy xeo dài đầu tiên ở Mỹ 1840 phát triển của phương pháp sản xuất bột mài tại Đức. 1854 bột giấy lần đầu tiên được sản xuất theo phương pháp soda. 1870 triển khai công nghiệp đầu tiên quá trình sản xuất bột mài: triển khai công nghiệp đầu tiên quá trình sản xuất bột sulfit. Những công trình này là những đột phá cơ bản, làm nền tảng cho sự phát triển của công nghiệp giấy hiện đại ngày nay. 2/ Giới thiệu về cơng nghiệp giấy ở Việt Nam: a/Nhu cầu sử dụng các sản phẩm giấy trong nước Ngành giấy Việt Nam đang đứng trước những cơ hội phát triển mạnh mẽ. Cơng nghiệp tăng trưởng nhanh, đời sống nhân dân được cải thiện, nhu cầu giấy tiêu dùng và giấy làm bao bì ngày tăng lên. Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam năm 2000 là 8kg/người/năm, năm 2004 đã là 13kg/người/năm. Hiện nay các nhà máy giấy ở Việt Nam chỉ đáp ứng được khoảng trên 50% nhu cầu trong nước, cịn gần 50% phải nhập khẩu. b/Tình hình phát triển và vai trị của ngành giấy đối với nền kinh tế Hiện cả nước cĩ trên 300 nhà máy sản xuất giấy và bột giấy [Tổng cơng ty giấy Việt Nam, 2006]. Sản lượng giấy tồn ngành [Niêm giám Thống kê, 2005]: - Năm 2000: 408.500 tấn (doanh nghiệp ngồi quốc doanh sản xuất 148.900 tấn). - Năm 2005: 901.200 tấn (doanh nghiệp ngồi quốc doanh sản xuất 559.500 tấn). Sản xuất giấy của Việt Nam trước đây do các doanh nghiệp nhà nước đảm nhận. Hiện nay, ngành cơng nghiệp giấy bao gồm các doanh nghiệp nhà nước (đang được cổ phần hố) và các doanh nghiệp thuộc khu vực kinh tế tư nhân. Các doanh nghiệp sử dụng cơng nghệ, sản xuất các sản phẩm khác nhau. Các doanh nghiệp nhà nước sử dụng cơng nghệ hiện đại, sản xuất các loại bột giấy trắng cao cấp, giấy viết, giấy in chất lượng cao. Các doanh nghiệp kinh tế tư nhân đa số sử dụng cơng nghệ cũ, lạc hậu, sản xuất các loại giấy bao bì, giấy bao gĩi, giấy vệ sinh, giấy viết cĩ chất lượng thấp. c/ Phân bố của các doanh nghiệp sản xuất giấy Các doanh nghiệp sản xuất giấy phân bố ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. ở miền Bắc cĩ nhiều doanh nghiệp lớn như: Nhà máy giấy Bãi Bằng, Việt Trì, Hải Phịng và cĩ làng nghề truyền thống lâu đời Phong Khê (Bắc Ninh), nơi tập trung của hơn 130 doanh nghiệp sản xuất giấy. Khu vực miền Trung cĩ Nhà máy giấy Tân Bình. Khu vực miền Nam cĩ các Nhà máy giấy Tân Mai, Đồng Nai, Long An. Ngồi ra, mỗi tỉnh trong cả nước đều cĩ các cơ sở sản xuất giấy thuộc khu vực kinh tế tư nhân II/ Khái quát về ngành giấy: 1/ Các định nghĩa về giấy: - Giấy là 1 sản phẩm xơ sợi cenlulose có dạng tấm, trong đó sợi và các phần sợi được liên kết với nhau tạo mạng không gian 3 chiều. - Bột giấy là nguồn nguyên liệu có tính chất xơ sợi dùng để làm giấy. Bột giấy thường có nguồn gốc từ thực vật. Tuy nhiên người ta có thể làm giấy từ sợi vô cơ hay từ sợi tổng hợp. - Bìa cactong là sản phẩm giấy cenlulose nhưng xét về cấu trúc và thành phần thì bìa cactong và giấy tương đương nhau. Sự khác biệt rõ nhất giữa 2 nhóm này là bề dày. Các sản phẩm giấy có bề dày ≥3 mm là bìa 2. Vai trị của giấy: Giấy là một sản phẩm không thể thiếu trong hoạt động đời sống xã hội trên toàn thế giới. Từ xa xưa giấy đã giúp con người lưu trữ được các thông tin của xã hội thời bây giờ. Ngày nay mặt dù sự phát triển của công nghệ thông tin phát triển mạnh, nhưng vai trò của giấy vẫn rất quan trọng. Để giúp cho việc học tập, in ấn, báo chí, hội họa phải cần rất nhiều đến giấy, ngoài ra các nhu cầu về bao bì giấy, bìa giấy cũng tăng theo sự phát triển của xã hội. 3. Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 [Bộ cơng nghiệp, 1998] a/Mục tiêu: Khai thác và sử dụng hiệu quả các nguồn lực sản xuất, đến năm 2010 đạt sản lượng 1.050.000 tấn giấy, 1.015.000 tấn bột giấy, đảm bảo 85% - 90% nhu cầu sử dụng trong nước. b/Quan điểm: - Về cơng nghệ: Đối với các cơng trình đầu tư xây dựng mới, các dự án cải tạo, mở rộng các cơ sở sản xuất chủ lực của ngành, nhất thiết phải sử dụng cơng nghệ và thiết bị tiên tiến, cĩ mức cơ giới hĩa, tự động hố cao nhằm nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm nguyên liệu và năng lượng, bảo vệ mơi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. Việc đầu tư mua sắm các thiết bị cũ đã qua sử dụng chỉ thực hiện để nâng cấp, cải tạo các cơ sở hiện cĩ với quy mơ sản xuất nhỏ, yêu cầu cơng nghệ khơng cao và phải được xem xét kỹ đối với từng dự án cụ thể. - Về quy mơ và cơng suất các dự án đầu tư Định hướng phát triển lâu dài, tập trung vào các dự án quy mơ lớn để đảm bảo sản xuất cĩ hiệu quả. Trong giai đoạn trước mắt, cần đầu tư các dự án quy mơ vừa và nhỏ để tận dụng những thế mạnh tại chỗ như nguyên vật liệu, thị trường, nhân lực... - Về bố trí quy hoạch: + Việc xây dựng các cơ sở sản xuất giấy phải được nghiên cứu, đánh giá kỹ về địa điểm, đặc điểm vùng nguyên liệu, nhu cầu thị trường, điều kiện cơ sở hạ tầng và khả năng huy động vốn đầu tư. + Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu giấy phải phù hợp với quy hoạch chung của ngành nơng nghiệp, gắn với quy hoạch giống cây trồng, điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, khí hậu), điều kiện kinh tế xã hội của từng vùng; xác định hợp lý về mơ hình tổ chức sản xuất và quản lý các vùng nguyên liệu, chính sách giá nguyên liệu và phương thức thu mua, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất. + Phát triển cơng nghiệp giấy, gồm cả vùng nguyên liệu, phải được thực hiện trong mối liên kết chặt chẽ với bảo vệ an ninh, quốc phịng và bảo vệ mơi trường, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế ở các vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa và gĩp phần vào cơng nghiệp hố - hiện đại hố nơng nghiệp, nơng thơn. - Về huy động các nguồn vốn đầu tư: Tranh thủ vốn đầu tư nước ngồi một cách hợp lý, đảm bảo vai trị chủ đạo của các doanh nghiệp trong nước, nhất là các doanh nghiệp nhà nước. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng dự án, từng địa phương, từng giai đoạn cụ thể để quyết định phương thức đầu tư thích hợp: tự đầu tư hoặc liên doanh với nước ngồi. III/ Các vấn đề mơi trường phát sinh liên quan đến ngành giấy: 1/ Ơ nhiễm khơng khí: a/ Quá trình nghiền bột: Bụi sinh ra khi xay. Các khí có mùi trong quá trình sàng rửa, trong các khâu tẩy tắng, khâu chế biến, khâu khử bọt… Hơi clo chủ yếu ở khâu tẩy trắng. Khí H2S, thoát ra từ nồi cầu trong công đoạn nấu bột. Tiếng ồn và độ rung do hoạt động của các máy nghiền, sàng, các động cơ điện. Và khí SOx, NOx... thải từ các quá trình đốt nhiên liệu cung cấp cho lò hơi. b/ Quá trình xeo giấy: Trong khâu sấy khô, hơi nước từ các tấm giấy được thổi vào không khí kéo theo các hydrocarbon, các chất trong nguyên liệu gỗ...gây ô nhiễm môi trường. Các nguồn nhiệt dư sản sinh từ các nồi hơi, các máy xeo giấy. Và ô nhiễm còn do khói thải nhiên liệu từ lò hơi, máy xeo giấy. c/ Khí thải từ các quá trình đốt nhiên liệu: Cung cấp cho lò hơi, máy xeo, lò xông lưu huỳnh... Các nhiên liệu sử dụng trong công nghiệp bột giấy là nhiên liệu sinh học (phụ phẩm gỗ, vỏ cây và bùn cặn), than đá, dầu và dầu khí, chủ yếu là dầu FO, DO, sản phẩm cháy của các nhiên liệu này chứa nhiều chất khí độc hại như CO, CO2, SOx, NOx, bụi khói...các khí này gây các tác động tiêu cực đến môi trường không khí của khu vực dân cư lân cận. 2/ Ơ nhiễm chất thải: a/ Chất thải rắn: - Chỉ riêng tại Mỹ, hàng năm Hoa Kỳ tái sinh trên 45 triệu tấn giấy chiếm gần nửa nhu cầu giấy cho tồn quốc. Tuy nhiên vấn đề tái sinh giấy cũng tạo ra một nguồn phế thải mới. Tuy giấy tái sinh cần ít nước, hố chất, năng lượng, và ít ơ nhiễm hơn sản xuất giấy nguyên thuỷ từ cây. Nhưng vì phải xử dụng nhiều chất tẩy (clo) do đĩ các hố chất độc hại, nguy cơ tạo ra ung thư sinh ra nhiều hơn. Hiện tại các nhà nghiên cứu để tìm hố chất thay thế clo trong việc tẩy màu và làm trắng bột giấy. - Tất cả những nhà máy hiện cĩ hay cịn nằm trong trong dự án, hay các nhà máy sản xuất một cơng đoạn trong cơng nghệ giấy như là bột giấy, trồng rừng hay gỗ cắt lát mỏng v.v… đều khơng cĩ hay chưa cĩ hệ thống xử lý phế thải rắn, lỏng và khí hồn chỉnh. Điều này tạo ra những vấn nạn ơ nhiễm mơi trường lên những vùng xây dựng nhà máy cũng như những vùng phụ cận cùng những phụ lưu của các sơng ngịi qua dịng chảy cĩ chứa ơ nhiễm vì cơng nghệ giấy tạo ra nhiều phế thải lỏng nhất so với các cơng nghệ sản xuất khác. b/ Chất thải nguy hại: Trong quá trình sản xuất giấy, việc xử dụng một lượng lớn hố chất và chất phế thải cũng là một mối lo lớn cho nhân loại. Như clo dùng để tẩy trắng bột giấy sẽ tạo ra một số hố chất độc hại như furans và dioxins. Một phế thải khác cũng khơng kém phần quan trọng là dung dịch đen (black liquor). Đây là một dung dịch hình thành trong quá trình phá vỡ những mãng cây mỏng thành bột giấy. Dung dịch này được xử lý bằng cách bốc hơi để cĩ được một hổn hợp màu trắng sau khi tác dụng với vơi sống. Chất sau này sẽ được tái dụng trong việc làm bột giấy. VI/ Đặc tính nguyên liệu: 1/ Nguyên liệu làm giấy: Bán lại cơng ty tái chế rác thải B Cơ sở thu gom rác thải rắn A Dịch vụ thu gom tại nhà, khu cơng nghiệp, … Các cá nhân thu gom rác thải Hộ gia đình, khu cơng nghiệp, doanh nghiệp, …  Cơ sở ve chai Chúng ta cĩ thể tận dụng nguồn rác thải cĩ thể sử dụng như: trong từng hộ gia đình chúng ta cĩ thể thu những sách, báo tập cũ, những giấy gĩi khi mua hàng bằng giấy...; các người đi nhặt rác thải thì cũng phân loại riêng những vật liệu bằng giấy bán cho vựa ve chai, ở đây người ta bán lại cho cơng ty sản xuất giấy tái chế... Và một nguồn tái chế nữa là bột thu hồi trong quá trình xử lý khí, xử lý nước qua song chắn rác... 2/ Sơ đồ sản xuất giấy: BỘT NHẬP, BỘT THƠ, GIẤY VỤN ĐÁNH RÃ Các hợp chất có trong giấy cũ Bột giấy từ phân xưởng bột giấy Phẩm màu, cao lanh, keo, phèn. Hơi nước từ lò hơi  NGHIỀN PHỐI CHẾ XEO GIẤY CẮT, CUỘN  Sợi, các chất bẩn hòa tan. Nước thải có chứa sợi, hóa chất, phẩm màu, tạp chất; giấy vụn Khói thải nhiên liệu (FO,DO) từ lò hơi Giấy thành phẩm Thuyết minh sơ đồ: Giấy loại sau khi thu gom từ điểm thu mua phế liệu, từ bột giấy thu hồi; tách bỏ các vật liệu khơng thích hợp ( băng dính, thực phẩm, nylon, sắt thép…). Sau đĩ chúng được đĩng kiện và lưu kho rồi chuyển tới nơi sản xuất. Tại các nhà máy sản xuất giấy, người ta đánh tơi bột bằng máy nghiền thủy lực, sàng, lọc để loại bỏ vật liệu khơng thích hợp chưa được tách bỏ bằng phương pháp thủ cơng trước đĩ. Tiếp theo đĩ bột giấy đã được đánh tơi sàng lọc được đưa qua dây chuyền khử mực bằng các hĩa chất thường dùng như clo, hypoclorit Natri (NaOCl),…để tách bỏ các hạt mực tẩy trắng giấy. Phương pháp khử mực thường là rửa, tuyển nổi hoặc kết hợp các biện pháp trên. Phương pháp tuyển nổi là được thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ (thường là khơng khí) vào trong pha lỏng. Các khí đĩ kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bĩng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo hạt cùng nổi lên trên bề mặt. Tiếp theo, bột giấy được chuyển qua cơng đoạn nghiền để điều chỉnh tính chất của bột theo yêu cầu của từng loại giấy. bây giờ bột được đưa qua máy xeo tạo thành tờ giấy. giấy ướt chạy qua các lơ sấy, ép quang để sấy khơ và ổn định các tính chất của giấy. bây giờ đã cĩ thể tạo thành cuộn giấy to. 3/ Nguồn gốc và đặc tính nước thải: Cĩ 2 nguồn sản sinh ra nước thải đĩ là: từ quá trình xeo giấy và làm việc. Trong quá trình tạo bột của cơng nghiệp xeo giấy sẽ xuất hiện trong dịch thải và sẽ gây ơ nhiễm nặng đối với mơi trường nếu khơng kịp thời thu hồi được dịch đen. Dịch đen, theo thuật ngữ của ngành giấy, là dịch thải chưng nấu, cũng là nguồn tài nguyên tái sinh trong quá trình tạo bột xeo giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu cơ cĩ thể thu hồi để tái sử dụng và 30% chất rắn vơ cơ. Cũng vì thế, mức độ ơ nhiễm từ nước thải cơng nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả năng thu hồi dịch đen. Ngồi ra, trong quá trình tạo bột 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 hĩa chất và chất xúc tác. Những chất này nếu khơng được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sơng ngịi thì sẽ làm ơ nhiễm nặng nguồn nước. Những chất ơ nhiễm chủ yếu của ngành tạo bột xeo giấy đối với các nguồn nước bao gồm: Vật huyền phù: là những hạt chất rắn khơng chìm trong nước, bao gồm chất vơ cơ, cát, bụi, quặng…hoặc những chất hữu cơ như dầu, cặn hữu cơ. Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước dần dần sẽ hình thành các “bãi sợi” và tạo ra quá trình lên men, từ đĩ tiêu hao oxy hịa tan trong nước, tác động tới sự sống cịn của các sinh vật trong nước, phủ lấp khơng gian sinh tồn, gây cản trở các hoạt động bình thường… Vật hĩa hợp dễ sinh hĩa phân giải: là những thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương đã tan trong quá trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hĩa phân giải, bao gồm các vật cĩ lượng phân tử thấp (chất bán sợi, metanol, axit, loại đường…) Những chất này sẽ bị oxy hĩa, do đĩ cũng tiêu hao oxy hịa tan trong nước, gây tác hại đối với các sinh vật. Vật hĩa hợp khĩ sinh hĩa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn và lignin trong nguyên liệu sợi. Những chất này thường cĩ màu, do đĩ ảnh hưởng đến sự chiếu rọi của ánh sáng vào nguồn nước. Những vật chất này cũng cĩ thể gây biến dị trong cơ thể sinh vật nếu bị hấp thu. Các vật chất cĩ độc: rất nhiều vật chất cĩ độc đối với sinh vật hiện diện trong nước thải của cơng nghiệp giấy như colophan và axit béo khơng bão hịa trong dịch đen, dịch thải của đoạn tẩy trắng, dịch thải đoạn rút xút. Bên cạnh các vật chất độc hại trên, nước thải của ngành cơng nghiệp giấy cĩ thể làm ảnh hưởng trầm trọng đến trị số pH của nguồn nước, hoặc làm ngăn cản ánh sáng, tác động đến quá trình quang hợp, từ đĩ làm mất sự cân bằng sinh thái trong mơi trường nước. Đặc tính của nước thải trong quá trình xeo giấy chiếm lượng lớn chất thải cĩ hàm lượng ơ nhiễm rất lớn như: Hàm lượng cĩ trong nước thải Tiêu chuẩn nước loại B2 pH= 7,5-9 pH=5,5-9 BOD=2000mg/l BOD=100mg/l COD=2500mg/l COD=300mg/l TSS=3500mg/l TSS=100mg/l Độ màu=1000Pt-Co Độ màu=150Pt-Co Mặt khác do quá trình đi lại của cơng nhân từ ngồi vào trong xưởng hay nhà máy sẽ mang một lượng đất, cát vào khi mà rửa sàn nhà thì đất, cát này sẽ đi theo dịng nước ra bể chứa nước thải. Nguồn thải này cũng một phần gây ơ nhiễm nguồn nước thải. Do vậy cũng cần phải xử lý. Nhưng khơng ảnh nguồn ơ nhiễm này khơng nguy h iểm đến sức khỏe con người. V/ Các nguồn chất thải ảnh hưởng đến con người: 1/ Bụi: bụi gây ra các kích thích cơ học đối với phổi và gây khó thở cũng như các bệnh đường hô hấp. Các muội khói sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu có thể chứa các hợp chất cacbon đa vòng (như 3,4- benzpyrene) có độc tính cao và có thể dẫn đến ung thư. 2/ Hơi khí Clo: phát sinh chủ yếu từ khâu tẩy trắng bột giấy. Nguồn clo được sử dụng trong khâu tẩy trắng bột giấy là Ca(OCl)2 với hàm lượng khi sử dụng dung dịch là 25_30 g/l. khí clo là loại khí độc, tnóngchảy = -101 C, tsôi = - 34,1 . khi tiếp xúc với khí clo ảnh hưởng trực tiếp đến mắt, đường hô hấp, và có thể gây tử vong khi phải tiếp xúc với khí clo ở hàm lượng cao. Ngoài ra quá trình tẩy trắng bột giấy bằng chlorine có thể tạo ra các sản phẩm phụ là các hợp chất hữu cơ dẫn suất clo có độ bền vững và độc tính cao. Hiện nay tại các nước tiên tiến đã thực hiện từng bước ngưng sử dụng chlorine như chất tẩy trắng và đặc biệt là các sản phẩm dùng chlorine để tẩy trắng không được nhập khẩu. 3/ Monoxit cacbon và dioxit cacbon: các khí này sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu. CO có độc tính cao, do chúng tạo mối liên kết bền vững với hemoglobin trong máu và làm giảm khả năng vận chuyển oxi của máu tới các cơ quan trong cơ thể người. CO2 gây khó thở và ảnh hưởng đến hệ hô hấp do chúng sẽ chiếm lĩnh trong buồng oxi trong phổi. Độc tính của CO2 như sau: hàm lượng CO2 50,000 ppm gây khó thở, đau đầu, còn 100,000 ppm gây nôn ói, bất tỉnh. Hàm lượng CO2 cho phép là 0,1%. 4/ Tiếng ồn và độ rung: do hoạt động của các máy nghiền, sàng, và các động cơ điện… Tiếng ồn và độ rung thường gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thính giác của con người, làm giảm thính lực của người lao động, hiệu suất lao động và phản xạ của công nhân cũng như tạo ra các vết chai và các vết nứt nẻ trên da. Tác động của tiếng ồn có thể diễn tả qua phản xạ của hệ thần kinh hoặc gây trở ngại đến hoạt động củahệ thần kinh thực vật, khả năng định hướng, giữ thăng bằng và qua đó ảnh hưởng đến năng suất lao động. Nếu tiếng ồn có cường độ quá lớn có thể gây thương tích. Tiêu chuẩn qui định cho mức tiếng ồn tại các cơ sở sản xuất là 75 dB (TCVN 5949-1995). 5/ Các nguồn nhiệt dư: các bộ phận sản xuất có liên quan đến nguồn nhiệt dư bao gồm nồi hơi, tại các máy xeo giấy… Khi phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao thì tải nhiệt đối với trực tiếp sản xuất tăng đáng kể do nhiệt dư làm cho quá trình trao đổi chất trong cơ thể công nhân sản sinh ra nhiều nhiệt sinh học hơn. Khi khả năng sinh học của cơ thể người trực tiếp sản xuất không đủ để trung hòa các nhiệt dư thì sẽ gây lên trạng thái mệt mỏi, làm tăng khả năng gây chấn thươngvà có thể xuất hiện dấu hiệu lâm sàng của bệnh do nhiệt cao. Khi phải làm việc thời gian dài trong điều kiện nhiệt độ cao sẽ gây rối loạn các hoạt động sinh ly ùcủa cơ thể và gây ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thần kinh trung ương. Nếu quá trình này còn kéo dài có thể dẫn đến bệnh đau đầu kinh niên. 6/ Chế độ chiếu sáng: gây ảnh hưởng đến thị lực và sức khỏe của người lao động, liên quan đến chất lượng và năng suất người lao động. Do cường độ ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến trạnh thái sinh lý, và hệ thần kinh của con người, nếu ánh sáng khu vực làm việc không được bố trí một cách hợp lý sẽ dẫn đến trạng thái mệt mỏi, mỏi mắt và đó cũng là một trong những nguyên nhân gây tai nạn lao động. Tiêu chuẩn chiếu sáng cục bộ trong các phân xưởng sản xuất là 130-300 Lux. Bảng liệt kê tóm tắt các chất quan trọng nhất phát tán vào không khí: Các nhóm chất Nguồn Dạng tác động Các bụi hạt Đốt nhiên liệu, Hệ thống thu hồi (nghiền bột hóa học) Gây khó chịu cục bộ Các hợp chất giảm sulfur: Hydrogen sulphide, Methyl mercaptan, Dimethylsulphide, Dimethyldisulphide Hệ thống thu hồi (nghiền bột hóa học) Mùi, (acid hóa) Sulfur dioxide Đốt nhiên liệu, Hệ thống thu hồi (nghiền bột hóa học) Acid hóa Nitrogen oxides Đốt nhiên liệu, Hệ thống thu hồi (nghiền bột hóa học) Acid hóa Phú dưỡng Các hợp chất chlor: Chlorine dioxide, chlorofom Phân xưởng tẩy trắng (nghiền bột hóa học) Độc hại VI/ Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: 1/ Dây chuyền xử lý 1: a/ Sơ đồ xử lý: Nước thải vào  Rác, bao  Thu bột giấy  Bể lắng Cát, bụi Bể điều hịa  Bể tuyển nổi Bột Chơn lấp  Tái chế Bể UASB Nước được thải ra mơi trường (loại B)  Lọc sinh học b/ Thuyết minh sơ đồ: Trước hết nước thải được đưa qua song chắn rác thơ Song chắn rác cĩ thể đặt cố định hoặc di động cũng cĩ thể là tổ hợp với máy nghiền nhỏ rác thải, các song chắn rác được làm bằng kim loại được đặt ở cửa vào của kênh dẫn để tách các chất thải cĩ kích thước lớn như: bao, bì trong quá trình làm vứt ra; giấy vụn cĩ kích thước lớn các rác thải này sẽ được đem đi chơn lấp. Sau khi được tách rác thơ nước thải tiếp tục đi qua song chắn rác tinh, song chắn rác này sẽ giữ lại rác cĩ kích thước bé khoảng 4mm, rác đĩ chính là bột giấy thu hồi ta đem đi làm bột giấy tái chế. Nước thải tiếp tục đi qua bể lắng ngang. Bể lắng ngang được làm bằng vật liệu bê tơng, bê tơng cốt thép, gạch tùy thuộc vào kích thước yêu cầu của quá trình lắng, điều kiện kinh tế. Bể lắng ngang dịng nước thải theo phương ngang chia làm 4 vùng: Vùng nước thải: cĩ chức năng phân phối dịng nước thải vào bể lắng theo tồn bộ tiết diện cắt ngang dịng chảy, sao cho khơng cĩ hiện tượng xốy ở vùng lắng. Vùng lắng: chiếm hầu hết thể tích bể lắng ư Vùng xả nước: cĩ chức năng tháo nước trong ra một cách ổn định Vùng bùn cặn: cần được trang bị các phương tiện tháo bùn bằng phương pháp thủy lực hay cơ khí. Dịng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể lắng cho qua bể điều hịa để ổn định dịng nước thải. Rồi tiếp tục cho qua bể tuyển nổi. Tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Nĩ cĩ thể khử được hồn tồn các hạt nhỏ và nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi trên bề mặt, chúng cĩ thể thu gom bằng bộ phận vớt bột. Ta cĩ thể thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ vào trong pha lỏng. Các khí đĩ kết dính với các hạt và khi lực nổi của tổng hợp các bĩng khí và hạt đủ lớn để kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đĩ chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bột chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu. Sau đĩ cho qua bể UASB Bể UASB cĩ chức năng phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí thành các dạng khí sinh học và các sản phẩm hữu cơ khác. Cuối cùng cho qua bể lọc sinh học. Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng trong đĩ các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Thường nước thải được tưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc bằng đá hoặc các vật liệu khác nhau. Cuối cùng thải ra mơi trường nước thải đạt loại B. c/ Tính tốn: Nồng độ chất thải: BOD=2000mg/l COD=2500mg /l TSS=3500mg/l Nồng độ chất thải vào (mg/l) Thiêt bị xử lý Hiệu xuất xử lý Nồng độ chất thải ra (mg/l) BOD=2000 COD=2500 TSS=3500 Song chắn rác HBOD=5% HCOD=5% HTSS= 5% BOD=1900 COD=2375 TSS=3325 BOD=1900 COD=2375 TSS=3325 Song chắn rác tinh HBOD=5% HCOD=5% HTSS= 5% BOD=1805 COD=2256.25 TSS=3158.75 BOD=1805 COD=2256.25 TSS=3158.75 Bể lắng HBOD=35% HCOD=35% HTSS= 35% BOD=1173.25 COD=1466.56 TSS=2053.19 BOD=1173.25 COD=1466.563 TSS=2053.188 Bể điều hịa HBOD=5% HCOD=5% HTSS=0% BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 Bể tuyển nổi HBOD=65% HCOD=65% HTSS=65% BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 Bể UASB HBOD=65% HCOD=55% HTSS=46% BOD=136.537 COD=219.434 TSS=388.052 BOD=136.537 COD=219.434 TSS=388.052 Lọc sinh học HBOD=70% HCOD=70% HTSS=75% BOD=40.961 COD=65.830 TSS=97.013 BOD=40.961 COD=65.830 TSS=97.013 Nước thải loại B BOD=40.961 mg/l COD=65.830 mg/l TSS=97.013 mg/l 2/ Dây chuyền xử lý 2: a/ Sơ đồ xử lý: Nước thải vào  Rác, bao  Bể lắng cát Cát, bụi  Bể điều hịa  Bể tuyển nổi Bụi, hạt lơ lửng Chơn lấp Nước được thải ra mơi trường (loại B)  Bể Aeroten  Bể lắng b/ Thuyết minh sơ đồ: Trước hết nước thải được đưa qua song chắn rác Song chắn rác cĩ thể đặt cố định hoặc di động cũng cĩ thể là tổ hợp với máy nghiền nhỏ rác thải, các song chắn rác được làm bằng kim loại được đặt ở cửa vào của kênh dẫn để tách các chất thải cĩ kích thước lớn như: bao, bì trong quá trình làm vứt ra; giấy vụn cĩ kích thước lớn các rác thải này sẽ được đem đi chơn lấp. Sau khi được tách rác thơ nước thải tiếp tục đi qua bể lắng cát Bể lắng cát là quá trình lắng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thơ ra khỏi nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Và để duy trì dịng thải vào ổn định khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của quá trình ta cho qua bể điều hịa. Điều hịa lưu lượng được dùng để duy trì dịng thải gần như khơng đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Các kỹ thuật điều hịa được ứng dụng cho từng trường hợp phụ thuộc vào đặc tính hệ thống thu gom nước thải. Các phương pháp bố trí bể điều hịa lưu lượng cĩ thể là điều hịa trên dịng thải hay ngồi dịng thải xử lý. Bể này cĩ thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các cơng đoạn phía sau. Dịng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể điều hịa để ổn định dịng nước thải. Rồi tiếp tục cho qua bể tuyển nổi. Tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Nĩ cĩ thể khử được hồn tồn các hạt nhỏ và nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi trên bề mặt, chúng cĩ thể thu gom bằng bộ phận vớt bột. Ta cĩ thể thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ vào trong pha lỏng. Các khí đĩ kết dính với các hạt và khi lực nổi của tổng hợp các bĩng khí và hạt đủ lớn để kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đĩ chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bột chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu. Sau đĩ cho qua bể lắng. Bể lắng ngang được làm bằng vật liệu bê tơng, bê tơng cốt thép, gạch tùy thuộc vào kích thước yêu cầu của quá trình lắng, điều kiện kinh tế. Bể lắng ngang dịng nước thải theo phương ngang chia làm 4 vùng: Vùng nước thải: cĩ chức năng phân phối dịng nước thải vào bể lắng theo tồn bộ tiết diện cắt ngang dịng chảy, sao cho khơng cĩ hiện tượng xốy ở vùng lắng. Vùng lắng: chiếm hầu hết thể tích bể lắng ư Vùng xả nước: cĩ chức năng tháo nước trong ra một cách ổn định Vùng bùn cặn: cần được trang bị các phương tiện tháo bùn bằng phương pháp thủy lực hay cơ khí. Dịng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể lắng cho qua thiết bị lọc sinh học cổ điển (bể Aeroten) Bể Aeroten là cơng trình làm bằng bêtơng, bêtơng cốt thép… với mặt bằng thơng dụng nhất là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và khí thải được cho chảy qua suốt chiều dài bể. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đĩng vai trị là các hạt nhân cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bơng cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp cĩ màu nâu sẫm chứa nhiều vi sinh vật cĩ khả năng oxi hĩa và khống hĩa các chất hữu cơ chứa trong nước thải. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền( BOD) và các chất dinh dưỡng ( photpho và nitơ ) làm thức ăn để chuyển hĩa chúng thành các chất trơ khơng hịa tan và thành tế bào mới. Quá trình chuyển hĩa thực hiện theo từng bước xen kẽ và nối tiếp nhau. Một vài loại vi khuẩn tấn cơng vào các hợp chất hữu cơ cĩ cấu trúc phức tạp sau khi chuyển hĩa thải ra các hợp chất hữu cơ cĩ cấu trúc đơn giản hơn, một vài loại vi khuẩn khác dùng các chất này làm thức ăn và lại thải ra các hợp chất đơn giản hơn nữa, quá trình cứ tiếp tục cho đến khi chất thải cuối cùng khơng thể dùng làm thức ăn cho bất cứ loại sinh vật nào nữa. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxy dùng cho quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ thì phải luơn luơn sục khí hoặc khuấy trộn. Số lượng bùn tuần hồn và số lượng khơng khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý của nước thải. Cuối cùng thải ra mơi trường nước thải đạt loại B. Bảng tính tốn số liệu: Nồng độ (ng/l) Thiết bị Hiệu suất Nồng độ sau sử lý (mg/l) BOD 2000 Song chắn rác 5% 1900 COD 2500 5% 2375 TSS 3500 5% 3325 BOD 1900 Bể lắng cát 5% 1805 COD 2375 5% 2256 TSS 3325 10% 2993 BOD 1805 Bể điều hịa 5% 1715 COD 2256 5% 2143 TSS 2993 0% 2993 BOD 1715 Bể tuyển nổi 65% 600 COD 2143 65% 750 TSS 2993 65% 1047 BOD 600 Bể lắng 35% 390 COD 750 35% 488 TSS 1047 35% 681 BOD 390 Bể aeroten 80% 78 COD 488 80% 98 TSS 681 86% 95 BOD 78 COD 98 TSS 95 Nước thải loại B BOD = 78 COD = 98 TSS = 95 VII/ Kết luận và kiến nghị: Cơng nghiệp giấy là một trong những ngành cơng nghiệp cần thiết nhất song cũng tiêu hao nhiều tài nguyên nhất, đặc biệt là về rừng và nước, vấn đề xử lý, bảo vệ mơi trường luơn đi cùng với sự phát triển bền vững của ngành. Trước khả năng tăng trưởng vượt bậc của ngành giấy chúng ta cần phải đưa ra những biện pháp để giải quyết vấn đề về tài nguyên, mơi trường một cách hiệu quả hơn. Trong quy trình sản xuất giấy thì các quá trình tạo ra nguồn nước thải và mang theo tạp chất như: - Rửa nguyên liệu (chất hữu cơ hịa tan, đất đá, vỏ cây…) - Nấu, rửa sau nấu (hữu cơ hịa tan, hĩa chất nấu, một phần xơ sợi). - Cơng đoạn tẩy trắng. - Quá trình xeo giấy… - Vậy để xử lý chúng ta cần cho nước thải đi qua các thiết bị xử lý (lắng, lọc, tuyển nổi, keo tụ…) trước khi thải ra mơi trường hay tái sử dụng lại. - Dây chuyền xử lý của nhĩm chủ yếu dựa trên những gì đã học và tham khảo nên hiệu suất xử lý đạt loại B là được thải ra mơi trường. Thực tế cũng vậy, nhưng nếu muốn thải ra nước thải loại A ta cĩ thể cho xử lý tiếp. Nhưng thường nước thải ra chỉ cĩ thể tái sử dụng vào các khâu phục vụ lại sản xuất hay thải ra mơi trường. Nên sử lý tiếp sẽ mất nhiều thời gian, chi phí, diện tích bể chứa… nên ta khơng cần xử lý để đạt loại A . VIII/ Phụ lục: 1/ Các chỉ tiêu ơ nhiễm chỉ thị và tiêu chuẩn kiểm sốt năm 2008: Nước thải ngành sản xuất giấy tái sinh trước khi đổ vào các vực nước thường được giám sát thơng qua các chỉ tiêu và tiêu chuẩn kiểm sốt sau: STT Thơng số Đơn vị Giá trị C A B Cơ sở chỉ sản xuất giấy (B1) Cơ sở cĩ sản xuất bột giấy (B2) 1 pH 6-9 5,5-9 5,5-9 2 BOD5 ở 20oC mg/l 30 50 100 3 COD Cơ sở mới mg/l 50 150 200 Cơ sở đang hoạt động mg/l 80 200 300 4 Tầng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 100 5 Độ màu Cơ sở mới Pt-Co 20 50 100 Cơ sở đang hoạt động Pt-Co 50 100 150 6 Halo gen hữu cơ do bị hấp thụ (AOX) mg/l 7,5 15 15 Giá trị các thơng số ơ nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép: Trong đĩ: - Cột A quy định giá trị C của các thơng số ơ nhiễm làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép trong nước thải cơng nghiệp giấy và bột giấy khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (cĩchất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốcgia về chất lượng nước mặt).QCVN 12 : 2008/btnmt - Cột B quy định giá trị C của các thơng số làm cơ sở tính tốn giá trị tối đa cho phép trong nước thải của cơ sở chỉ sản xuất giấy (khơng sản xuất bột giấy) hoặc cơ sở sản xuất bột giấy, liên hợp sản xuất giấy và bột giấy khi thải vào các nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (cĩ chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ). - Đối với thơng số COD và độ màu, các cơ sở đang hoạt động trước ngày Quy chuẩn này cĩ hiệu lực thi hành được áp dụng giá trị cao hơn đến hết ngày 31/12/2014. Kể từ ngày 01/01/2015, áp dụng giá trị quy định cho cơ sở mới đối với tất cả các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy. 2/ Một số hình ảnh minh họa: Cơng đoạn cuộn giấy Đốt nhiên liệu cho nồi hơi Bãi giấy để tái chế Nước thải nhà máy giấy Xuân Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải – Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga – NXB KH_KT Hà Nội – 2005 2. Công nghệ sản suất giấy - Các tài liệu tham khảo về công nghệ sản suất sạch. 3. Hướng dẫn kiểm toán giảm thiểu chất thải công nghiệp (UNDP). 4. Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch trong các nhà máy sản xuấy bột giấy và giấy (UNEP). 5. Tiểu luận môn học: đánh giá tác động môi trường nhà máy giấy Linh Xuân _ KS Nguyễn Duy Cường. 6. Luận án nghiên cứu công nghệ thích hợp xử lý nước thải sản suất giấy công ty Vĩnh Huê _ Nguyễn Duy Cường. 7. www.ebook.edu.com 8. vn 9. viewst&sid=670 10. www.nea.gov.vn