Xu ly nuoc thai san xuat giay tai sin (bai giang tu thuc tien)

Hải Anh đã viết:Xử lý nước thảI sản xuất giấy táI sinh
1 Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy
1.1. Công nghệ sản xuất giấy trong công nghiệp.
Giấy là một sản phẩm không thể thiếu đối với sự phát triển kinh tế –văn hoá - xã hội. Trình độ phát triển của một xã hội càng cao thì nhu cầu và mức tiêu thụ giấy càng lớn. Giấy được sản xuất từ bột giấy qua công nghệ cơ bản là xeo giấy. Bột giấy nguyên liệu về cơ bản là cellưulose nguồn gốc thực vật nh gỗ, tre nứa, rơm, bã mía. Do đó việc sản xuất giấy bao giờ cũng gồm những công đoạn chính sau đây:
1. Chuẩn bị nguyên liệu có celllose: tạo mảnh, rửa
2. Nấu để sản xuất bột giấy: tách cellưulose ra khỏi nguyên liệu.
3. Tẩy bột giấy để đạt độ trắng theo yêu cầu: về cơ bản là tách (oxyhoá) các tạp chất mang mầu .
4. Tạo bột giấy thành phẩm
5. Xeo giấy và tạo giấy thành phẩm (giấy rulo hay giấy xén)
Tiêu hao nguyên liệu - hoá chất và năng lượng đối với sản xuất 1 tấn
giấy từ công nghệ Kraft:
- Nước 135 m3
- Lưu huỳnh 15.5 kg
- Magie hydroxyt 20 kg
- Vôi 176.5 kg
- Na2SO4 33 kg
- Xút (NaOH) 29 kg
- Clo 54 kg
- Tinh bột 53 kg
- Năng lượng 4752 MJ
- Chất độn 10.5kg
- Phèn nhôm 14 kg
- Cao lanh 66 kg
- Nhựa thông 6 kg


- Mầu 8 kg
Có 3 loại hình công nghệ sản xuất giấy cơ bản tại Việt nam nói chung và tại 4 khu vực nghiên cứu nói riêng là:
Sản xuất bột giấy theo công nghệ sulfat. Khi đó thải vào môi trường
nước một lượng lớn BOD, COD, chất mầu và SS, những rất đáng quan tâm là ô nhiễm
không khí với các dẫy hợp chất lưu huỳnh, đặc biệt là trong quá trình thu hồi
hoá chất (kiềm) bằng phương pháp đốt dịch đen và trung hoà bằng vôi; khi đó
thải ra một lượng lớn bùn vôi chủ yếu chứa CaCO3. Nồi hơi là nguồn rất lớn sinh ra chất thải khí thông thường (SO2, NOx, CO và VOC) vì hơi nước được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp giấy nói chung
Sản xuất bột giấy bằng kiềm nóng (130-160oC) hay lạnh không
thu hồi hoá chất, hiện đang được sử dụng ở giấy Việt trì, giấy Lửa Việt, các cơ
sở sản xuất giấy vàng mã ở Đà Nẵng. Công nghệ này thải chủ yếu nước thải giầu
BOD, COD, SS và chất màu, tất nhiên là sử dụng nồi hơi (để nấu, để xeo và sấy
giấy) sẽ thải rất nhiều các chất ô nhiễm khí thông thường.
Với các cơ sở giấy lớn nh Bãi Bằng, Đồng Nai và Việt Trì, clo được sử
dụng để làm chất tẩy trắng, chủ yếu hiện nay quy trình tẩy theo xu hớng 4 giai
đoạn nh sau: C-E-H-H (nghĩa là clo khí, chiết các hợp chất không phải là
cellưulose bằng kiềm và tảy lần hai bằng hypoclorit). Do đó thải vào môi trường
một lượng lớn hoá chất, thí dụ ở Bãi Bằng nếu mỗi ngày Giấy Bãi Bằng sản xuất
150 tấn bột tẩy trắng thì chỉ riêng khâu tẩy sử dụng và thải ra 15 tấn Cl2
, 40-50 tấn xút và khoảng 15 tấn các hợp chất hữu cơ hoà tan.
Khâu xeo giấy chủ yếu thải ra môi trường nước thải chứa xơ sợi và về cơ
bản đã được thu hồi.
1.2. Sản xuất giấy từ giấy tái sinh,
Quá trình sản xuất giấy táI sinh bao gồm các công đoạn: thu gom và lựa
chọn giấy từ nguồn phế liệu, ngâm giấy và nghiền (đánh tơi) thành bột giấy,
loại bỏ các tạp chất trong bột giấy, tẩy trắng bằng hoá chất hoặc cho thêm phụ
gia vào bột giấy (phụ thuộc yêu cầu của loại bột giấy), xeo để tạo thành giấy sản phẩm.
Hình 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy tái sinh và sự hình thành nước thải.
Sản xuất bột giấy bằng giâý tái sinh, tuy nhiên chỉ chiếm độ 15-18% sản
lượng bột hiện nay. Công nghệ này sản sinh ít chất thải hơn nhiều, những quá
trình tẩy mực (deinking) tạo ra rất nhiều độc tố cho môi trường nước
2. Ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất giấy.
2. 1.Các chất ô nhiễm trong quá trình sản xuất giấy.
1. Nhiệt và hơi quá nhiệt từ công đoạn sản xuất năng lượng
2. Dầu khoáng thải ra từ các hoạt động bảo dỡng và sửa chữa
3. Dịch đen chứa hoá chất nấu bột, lignin, hemicellưulose và các hợp chất
hữu cơ khác có trong nguyên liệu gỗ, tre nứa, rơm ....
4. Dịch tẩy bột giấy khi tẩy bột bằng clo và dẫn xuất clo, chứa nhiều hợp
chất độc cho môi trường thuỷ quyển trong đó đáng chú ý là hợp chất hữu cơ clo
hoá , các chất màu
5. Khí thải chủ yếu chứa các hợp chất sulphua nh H2S, mercaptan (các loại
metyl sulphua) từ quá trình nấu bột và đặc biệt là quá trình trong lò đốt dịch
đen thu hồi xút; và khí thải thông thường do đốt than: CO, SO2, NOx
6. Bột giấy phế thải gây đục môi trường nước nhận từ quá trình thải nước
thải thu hồi xơ sợi ít hiệu quả cũng nh các hợp chất mang mầu trong nước thải
xử lý kém hiệu quả gây ảnh hởng đến chất lượng vật lý của nước đôí với thuỷ
sinh.
7. Bùn vôi thải từ quá trình thu hồi xút từ lò thu hồi gây ra bụi và chất
thải rắn
Tuy nhiên cũng không phải tất cả các chất thải đều có thể dẫn đến sự cố
môi trường gây thiệt hại về môi trường.
Có thể thống kế các chất ô nhiễm chủ yếu nhất của quá trình sản xuất bột giấy
và xeo giấy từ một dây chuyền điển hình để từ đó áp dụng phương pháp lưuận tính
mức thiệt hại. Các chất ô nhiễm chủ yếu gồm:


1. Các hợp chất hữu cơ clo hoá
2. Clo và dẫn xuất clo
3. Các hợp chất sulphua (H2S, mercaptan)
4. Các hợp chất mang mầu
5. Các chất xơ sợi gây đục
6. Dầu khoáng
7. Bùn vôi
8. Các chất ô nhiễm không khí thông thường từ đốt nhiên liệu hoá thạch
(CO, NOx, SO2)
Xét về phương diện nước
thải, ngời ta đã thống kê rằng 2/3 tải lượng BOD và 80-90% các hợp chất mang
mầu đều từ công đoạn tẩy trắng bột giấy. Đối với nước thải từ phân xởng tẩy,
các hợp chất hữu cơ clo hoá là những hợp chất gây chú ý nhất về mặt môi trường
đối với công nghiệp giấy. Chúng được gọi chung là TOCl. TOCl lầ những hợp chất
hữu cơ rất khó phân huỷ trong môi trường và gây râ những tác hại lâu dài cho hệ
thuỷ sinh.
Trongsản xuất giấy tái sinh, nhu cầu ding nước từ 5 đến 300 m3/tấn sản phẩm, lượng
COD từ 20 -30 kg/tấn sản phẩm.
Về phương diện khí thải: Mặc dù các chất ô nhiễm thông thường như
bụi, SOx , NOX, CO ... lầ rất phổ biến trong công nghiệp
giấy. Tuy nhiên để đơn giản ở đây chỉ xét ba đơn chất cụ thể là Cl2,
tổng sulphua (ở môi trường khí) và clorua phenol (C6H4OHCl)
có trong chất thải khi xảy ra sự cố môi trường: Cl2 trong khí thải
của hoặc là nhà máy điện phân sản xuất xút-clo dùng cho tẩy giấy, hoặc là trong
công đoạn tẩy bột giấy bằng khí Cl2; các hợp chất sulphua sản sinh
từ tất cả các quá trình, nhng chủ yếu là từ nồi nấu và giai đoạn chng bốc
trước khi đa vào lò thu hồi xút; clorua phenol được thải ra do rò rỉ dịch tẩy.
2.2. Các loại nước thải trong quá trình sản xuất giấy tái sinh.
a.Nước thải trắng: tạo ra từ quá trình xeo giấy ( chiếm 80% tổng lượng
nước thảI sản xuất). Nước thải này có pH =10 đến 11, COD từ 1.800 đến 3.000
mg/l, SS=30 đến 260 mg/l, BOD từ 1200 đến 2100 mg/l, N=2,4 đến 11,8 mg/l…. Độ
màu thay đổi theo thời gian. Nhìn chung, thành phần nước trắng phụ thuộc vào
loại thiết bị, loại giấy, loại phụ gia, hoá chất…
b.Nước thảI dò rỉ là loại nước thảI tách từ bột giấy trên sân chứa bột
giấy thành phẩm. Tính chất giống nước thảI trắng nhng độ màu cao hơn. pH nằm
khoảng 7-8, độ màu khoảng 1000 Pt-Co.
c.Nước thải vệ sinh từ các thiết bị máy móc công nghệ. Lưu lượng nước thảI loại này không lớn, mang
tính chất gián đoạn, chứa các màu hoà tan và dung môI pha màu.
d.Nước ma bị nhiễm bẩn: là loại nước ma them và chảy qua các bãI chứa
nguyên liệu đầu vào như
giấy vụn, bìa các tông. Thành phần và nồng độ các chất bẩn trong nước ma này
thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào lượng ma rơI trên khu vực.
2.3. Các biện pháp giảm thải.
a.Giảm lượng nước thải và tải lượng chất bẩn trong
sản xuất giấy và bột giấy táiI sinh.
b.Tuần hoàn nước xeo giấy. Khoảng 80% lượng nước đến
máy xeo giấy được sử dụng lại trong chu trình ngắn , ứng với 80-400 m3/tấn giấy.








Hình 2. Sơ đồ tuần hoàn nước xeo giấy.
c.Thu hồi bột giấy. Thu hồi xơ sợi chảy theo nước thải bằng các phương pháp lắng.
d.Thu hồi bột giấy trong nước vệ sinh và tuần hoàn nước vệ sinh.
3. Xử lý nước thải sản xuất giấy.
3.1. công nghệ đặc trng xử lý nước thải sản xuất giấy.
Hình 3. Sơ đồ nguyên tắc quá trình xử lýnước thải sản xuất giấy tái sinh.
3.2. Xử lý nước thải tại các cơ sở sản xuất.
Hình 4. Sơ đồ xử lý nước thải tại cơ sở sản xuất.