Khảo sát dây chuyền xử lý nước thải của Cty TNHH Xưởng giấy Chánh Dương

Luận văn khảo sát chi tiết hệ thống xử lý nước thải công ty giấy Chánh Dương, phân tích các chỉ số ô nhiễm (COD, BOD5, SS) và đánh giá hiệu quả.

Chuyên ngành

Công nghệ sản xuất Giấy và Bột giấy

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn tốt nghiệp đại học

2014

93
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Toàn cảnh luận văn xử lý nước thải xưởng giấy Chánh Dương

Luận văn tốt nghiệp "Khảo sát dây chuyền xử lý nước thải của công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương" của sinh viên Nguyễn Anh Nguyên là một công trình nghiên cứu chi tiết, cung cấp cái nhìn sâu sắc về một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất của ngành công nghiệp giấy. Tài liệu này không chỉ là một báo cáo xử lý nước thải nhà máy giấy thông thường mà còn là một tài liệu tham khảo xử lý nước thải giấy quý giá, phân tích hệ thống thực tế tại một doanh nghiệp lớn. Mục tiêu chính của luận văn là khảo sát, đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải đang vận hành tại công ty giấy Chánh Dương Bình Dương, từ đó đề xuất các giải pháp cải tiến. Ngành giấy, mặc dù đóng góp quan trọng cho kinh tế, lại là một trong những ngành tiêu thụ lượng nước khổng lồ và phát sinh ra dòng thải ô nhiễm bậc nhất. Theo nghiên cứu, để sản xuất một tấn giấy, các nhà máy có thể tiêu tốn từ 50 đến 100m³ nước, và hầu hết lượng nước này sau đó trở thành nước thải. Nước thải này mang theo các hóa chất, bột giấy mịn, lignin và các hợp chất hữu cơ phức tạp. Do đó, việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy hiệu quả không chỉ là trách nhiệm pháp lý mà còn là yếu tố sống còn đối với sự phát triển bền vững. Luận văn đã tập trung vào việc xác định các chỉ số ô nhiễm chính như pH, COD, BOD, TSS và độ màu, đây là những thông số cốt lõi phản ánh mức độ ô nhiễm của nước thải. Việc phân tích các chỉ số này ở cả đầu vào và đầu ra của mỗi công đoạn giúp đánh giá chính xác hiệu suất của từng thiết bị và toàn bộ dây chuyền. Nội dung nghiên cứu được giới hạn trong việc khảo sát dây chuyền xử lý và các thông số đặc thù, tạo nên một báo cáo khoa học tập trung và có giá trị ứng dụng cao.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài xử lý nước thải ngành giấy

Ngành công nghiệp giấy tại Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh mẽ, song song với đó là những thách thức nghiêm trọng về môi trường. Nước thải ngành giấy được xếp vào loại ô nhiễm nặng, có nồng độ chất hữu cơ cao và chứa nhiều hóa chất độc hại. Nếu không được xử lý triệt để, việc xả thải trực tiếp ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe cộng đồng. Các hợp chất như lignin, phẩm màu, và đặc biệt là các hợp chất clo hữu cơ (AOX) phát sinh từ quá trình tẩy trắng có khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường và tích tụ sinh học. Chính vì vậy, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ xử lý nước thải giấy tiên tiến là vô cùng cấp thiết. Đề tài này giải quyết trực tiếp bài toán thực tế tại một nhà máy cụ thể, làm cơ sở cho việc nhân rộng các mô hình xử lý hiệu quả.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận văn

Mục tiêu chính của luận văn là khảo sát toàn diện dây chuyền công nghệ tại xưởng giấy Chánh Dương, phân tích và đánh giá hiệu quả xử lý của từng công đoạn. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc xác định các chỉ số ô nhiễm đặc trưng như COD, BOD, TSS và độ màu ở đầu vào và đầu ra. Dựa trên các số liệu thu thập được, luận văn đưa ra những nhận định khoa học về ưu và nhược điểm của hệ thống. Phạm vi của đề tài được giới hạn trong khuôn khổ nhà máy, tập trung vào dây chuyền xử lý nước thải và không đi sâu vào các vấn đề khác như xử lý khí thải hay chất thải rắn. Cách tiếp cận này giúp nghiên cứu có chiều sâu và cung cấp những kết quả cụ thể, đáng tin cậy, làm tiền đề cho các đề xuất cải tiến kỹ thuật, tối ưu hóa vận hành và giảm chi phí xử lý.

II. Thách thức từ đặc trưng nước thải ngành giấy tại Chánh Dương

Nước thải từ ngành công nghiệp giấy nổi tiếng với mức độ phức tạp và khó xử lý, và nhà máy Chánh Dương cũng không ngoại lệ. Đặc trưng nước thải ngành giấy là nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ rất cao, biến động liên tục theo từng ca sản xuất. Các chỉ số quan trọng như Nhu cầu Oxy Hóa học (COD) và Nhu cầu Oxy Sinh hóa (BOD) thường ở mức rất cao, có thể lên tới hàng nghìn mg/L, phản ánh lượng lớn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy như lignin và xenluloza. Bên cạnh đó, tổng chất rắn lơ lửng (TSS) cũng là một vấn đề lớn, chủ yếu bao gồm bột giấy, xơ sợi mịn thoát ra từ công đoạn xeo, gây ra độ đục và ảnh hưởng đến các quá trình xử lý sinh học. Độ pH của nước thải thường có tính kiềm cao (pH từ 9-11) do sử dụng xút (NaOH) trong quá trình nấu bột và xử lý giấy tái chế. Độ màu cũng là một thông số khó xử lý, gây ra bởi lignin hòa tan và các loại phẩm nhuộm, ảnh hưởng tiêu cực đến mỹ quan và khả năng quang hợp của các loài thủy sinh. Tại Chánh Dương, nguồn phát sinh nước thải đến từ nhiều phân xưởng khác nhau: phân xưởng tạo bột, phân xưởng xeo, lò hơi và nước thải sinh hoạt. Mỗi nguồn thải lại có một đặc tính riêng, đòi hỏi hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy phải được thiết kế linh hoạt để có thể xử lý hiệu quả. Việc không có hệ thống thu hồi dịch đen hoàn chỉnh ở nhiều nhà máy nhỏ và vừa làm gia tăng gánh nặng ô nhiễm, một vấn đề mà nhiều doanh nghiệp phải đối mặt. Thách thức lớn nhất là phải thiết kế một quy trình vừa đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 12:2015/BTNMT, vừa tối ưu chi phí vận hành và xử lý bùn thải nhà máy giấy một cách hợp lý.

2.1. Phân tích các chỉ số ô nhiễm COD BOD TSS trong nước thải

Luận văn đã chỉ ra, việc xử lý COD, BOD, TSS nước thải giấy là nhiệm vụ cốt lõi của toàn bộ hệ thống. COD và BOD cao cho thấy sự hiện diện của một lượng lớn chất hữu cơ, tiêu tốn oxy hòa tan trong nước và đe dọa sự sống của các sinh vật dưới nước. Tỷ lệ BOD/COD thấp thường thấy trong nước thải giấy cho thấy nhiều hợp chất hữu cơ thuộc loại khó phân hủy sinh học, đòi hỏi phải kết hợp cả phương pháp hóa lý và sinh học. TSS, bao gồm các xơ sợi mịn, nếu không được loại bỏ ở giai đoạn đầu sẽ gây tắc nghẽn đường ống, giảm hiệu quả của các bể sinh học và làm tăng khối lượng bùn thải cần xử lý. Các chỉ số này cần được theo dõi liên tục để điều chỉnh quy trình vận hành cho phù hợp.

2.2. Vấn đề xử lý độ màu và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy

Một trong những thách thức lớn nhất là xử lý độ màu nước thải giấy. Độ màu chủ yếu gây ra bởi lignin và các dẫn xuất của nó, là những phân tử hữu cơ có cấu trúc vòng thơm phức tạp, bền vững và khó bị phân hủy bởi vi sinh vật thông thường. Các phương pháp xử lý sinh học truyền thống thường không hiệu quả trong việc loại bỏ màu. Do đó, quy trình xử lý phải tích hợp các công nghệ hóa lý trong xử lý nước thải như keo tụ - tạo bông hoặc oxy hóa nâng cao để phá vỡ các cấu trúc phức tạp này. Việc lựa chọn hóa chất và tối ưu hóa liều lượng là yếu tố quyết định đến hiệu quả khử màu và chi phí vận hành của toàn hệ thống.

III. Phương pháp xử lý hóa lý nước thải giấy Chánh Dương tối ưu

Để giải quyết các đặc tính phức tạp của nước thải, hệ thống tại Chánh Dương áp dụng một chuỗi các công đoạn xử lý cơ học và hóa lý làm tiền đề cho quá trình xử lý sinh học. Đây là bước không thể thiếu trong mọi thuyết minh đồ án xử lý nước thải giấy. Giai đoạn đầu tiên là xử lý cơ học, bao gồm song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô và sàng lọc tinh (sàng nghiêng) để thu hồi bột giấy. Việc thu hồi bột không chỉ giảm tải lượng TSS cho các công đoạn sau mà còn mang lại giá trị kinh tế. Tiếp theo là cụm bể trung hòa – keo tụ tạo bông. Tại đây, pH của nước thải được điều chỉnh về mức trung tính (khoảng 6.5-8.5) để tạo điều kiện tối ưu cho quá trình keo tụ và xử lý sinh học sau này. Hóa chất keo tụ (như phèn nhôm, PAC) và chất trợ keo tụ (polymer) được châm vào để kết dính các hạt cặn lơ lửng và một phần chất hữu cơ hòa tan thành các bông cặn lớn hơn. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc giảm TSS và một phần COD, đồng thời hỗ trợ xử lý độ màu nước thải giấy. Điểm nhấn trong công nghệ của Chánh Dương là sử dụng Bể tuyển nổi không khí hòa tan (DAF). Thay vì lắng cặn, các bông cặn sau khi keo tụ sẽ được các bọt khí siêu nhỏ bám vào và đẩy nổi lên bề mặt, từ đó được hệ thống gạt váng thu gom. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả với các loại cặn có tỷ trọng gần bằng nước, như xơ sợi giấy. Công nghệ hóa lý trong xử lý nước thải này giúp loại bỏ hiệu quả TSS và giảm đáng kể tải lượng ô nhiễm trước khi nước được đưa vào giai đoạn xử lý sinh học, đảm bảo sự ổn định cho toàn hệ thống.

3.1. Quy trình keo tụ tạo bông và tuyển nổi không khí hòa tan DAF

Quá trình keo tụ - tạo bông là trái tim của giai đoạn xử lý hóa lý. Việc lựa chọn đúng loại hóa chất và liều lượng là yếu tố then chốt. Sau khi các bông cặn được hình thành, chúng được đưa vào bể tuyển nổi DAF. Tại đây, một dòng nước đã được bão hòa không khí dưới áp suất cao được bơm vào bể. Khi áp suất giảm đột ngột, không khí hòa tan sẽ tách ra tạo thành vô số bọt khí li ti. Các bọt khí này kết dính với bông cặn, làm giảm tỷ trọng tổng thể và đưa chúng nổi lên bề mặt. Hiệu quả của bể DAF trong việc loại bỏ TSS và dầu mỡ là rất cao, thường đạt trên 90%, giúp làm trong nước và bảo vệ hệ vi sinh vật ở các công đoạn sau.

3.2. Vai trò của bể điều hòa trong ổn định hệ thống xử lý

Bể điều hòa đóng vai trò là "lá phổi" của hệ thống. Lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy giấy thường dao động rất lớn giữa các giờ trong ngày và giữa các ngày sản xuất. Bể điều hòa có nhiệm vụ tiếp nhận và hòa trộn dòng thải, giúp ổn định lưu lượng và nồng độ trước khi bơm vào các công đoạn xử lý chính. Điều này giúp các quá trình hóa lý và sinh học diễn ra ổn định, tránh hiện tượng sốc tải, nâng cao hiệu quả xử lý chung và giúp việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải trở nên chính xác hơn. Bể thường được trang bị hệ thống sục khí để ngăn ngừa lắng cặn và phát sinh mùi hôi.

IV. Công nghệ sinh học xử lý nước thải giấy Chánh Dương hiệu quả

Sau khi trải qua giai đoạn xử lý hóa lý, nước thải tại xưởng giấy Chánh Dương tiếp tục được đưa vào cụm xử lý sinh học, đây là công đoạn chủ lực để loại bỏ phần lớn các chất hữu cơ hòa tan. Công nghệ xử lý nước thải giấy tại đây là sự kết hợp thông minh giữa quá trình kỵ khí và hiếu khí. Đầu tiên, nước thải được đưa vào bồn phản ứng kỵ khí tuần hoàn trong (IC - Internal Circulation). Đây là một công nghệ xử lý kỵ khí tiên tiến, có khả năng chịu tải trọng hữu cơ cao, rất phù hợp với nước thải ngành giấy có nồng độ COD cao. Bên trong bồn IC, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các axit béo dễ bay hơi, và cuối cùng là khí metan (CH4) và cacbonic (CO2). Quá trình này giúp giảm từ 70-85% lượng COD đầu vào, đồng thời sản sinh ra khí sinh học có thể thu hồi để tái sử dụng làm năng lượng. Tiếp theo, nước thải từ bồn IC được dẫn sang bể xử lý hiếu khí. Luận văn đề cập đến "bể sụt khí", về bản chất chính là bể Aerotank. Tại đây, công nghệ sinh học hiếu khí được áp dụng. Hệ thống máy thổi khí cung cấp oxy liên tục, tạo điều kiện cho các vi sinh vật hiếu khí phát triển mạnh mẽ. Các vi sinh vật này sử dụng các chất hữu cơ còn lại (BOD, COD) làm thức ăn để tăng trưởng, hình thành nên các bông bùn hoạt tính. Quá trình này giúp xử lý triệt để các chất hữu cơ, khử nitơ và photpho, đảm bảo nước sau xử lý đạt các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt. Sự kết hợp giữa kỵ khí và hiếu khí không chỉ tối ưu hóa hiệu quả xử lý mà còn giảm chi phí năng lượng cho việc sục khí so với việc chỉ sử dụng phương pháp hiếu khí đơn thuần.

4.1. Ứng dụng bồn phản ứng kỵ khí IC xử lý COD tải trọng cao

Bồn kỵ khí IC là một cải tiến vượt trội so với các bể kỵ khí truyền thống như UASB. Với cấu trúc hai tầng phân tách khí-lỏng-rắn, bồn IC cho phép vận tốc dòng chảy ngược cao hơn, tăng cường sự tiếp xúc giữa nước thải và bùn vi sinh, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý. Ưu điểm nổi bật của công nghệ này là khả năng xử lý COD ở tải trọng rất cao, chiếm ít diện tích xây dựng và sản sinh lượng bùn thấp. Việc áp dụng bồn IC trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy giúp giảm tải đáng kể cho công đoạn hiếu khí phía sau, tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành.

4.2. Nguyên lý hoạt động của bể sinh học hiếu khí Aerotank

Trong bể Aerotank, bùn hoạt tính được duy trì ở trạng thái lơ lửng nhờ hệ thống sục khí. Vi sinh vật hiếu khí trong bùn sẽ oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan, chuyển hóa chúng thành CO2, nước và sinh khối mới. Quá trình này giúp giảm mạnh chỉ số BOD và COD còn lại. Nước sau khi ra khỏi bể Aerotank sẽ được dẫn đến bể lắng thứ cấp để tách bùn hoạt tính ra khỏi nước. Một phần bùn sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotank để duy trì mật độ vi sinh vật, phần bùn dư sẽ được đưa đi xử lý bùn thải nhà máy giấy.

4.3. Tối ưu hóa quá trình xử lý bùn thải nhà máy giấy

Bùn thải phát sinh từ cả giai đoạn hóa lý (bể DAF) và sinh học (bể lắng thứ cấp) là một vấn đề cần được quan tâm. Lượng bùn này có hàm lượng nước cao và cần được xử lý để giảm thể tích trước khi thải bỏ hoặc tái sử dụng. Các phương pháp phổ biến bao gồm cô đặc bùn, khử nước bằng máy ép bùn (băng tải, trục vít) và sau đó là phơi khô hoặc xử lý tiếp. Quá trình xử lý bùn thải nhà máy giấy hiệu quả giúp giảm chi phí vận chuyển và xử lý cuối cùng, đồng thời tuân thủ các quy định về quản lý chất thải nguy hại nếu có.

V. Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải Chánh Dương

Kết quả nghiên cứu trong luận văn cung cấp những số liệu thực tế, cho phép đánh giá một cách khách quan hiệu quả của toàn bộ dây chuyền xử lý nước thải tại nhà máy giấy Chánh Dương. Thông qua việc phân tích các mẫu nước tại nhiều vị trí khác nhau, từ đầu vào cho đến đầu ra cuối cùng, báo cáo đã chứng minh được khả năng xử lý vượt trội của hệ thống. Cụ thể, các chỉ số ô nhiễm chính đã giảm đáng kể. Chỉ số COD và BOD, vốn rất cao ở đầu vào, đã được xử lý hiệu quả qua hai giai đoạn kỵ khí và hiếu khí, với hiệu suất loại bỏ tổng thể thường đạt trên 95%. Điều này cho thấy sự kết hợp giữa bồn kỵ khí IC và bể Aerotank là một lựa chọn vô cùng phù hợp cho đặc trưng nước thải ngành giấy. Tương tự, chỉ số TSS cũng được kiểm soát tốt ngay từ giai đoạn xử lý hóa lý với bể tuyển nổi DAF, giúp nước sau xử lý có độ trong cao. Độ màu, một trong những thông số khó xử lý nhất, cũng được cải thiện rõ rệt nhờ tác động của quá trình keo tụ và các phản ứng sinh hóa phức tạp. Chất lượng nước đầu ra của hệ thống đã đáp ứng được các yêu cầu của tiêu chuẩn xả thải tại thời điểm nghiên cứu. Đây là một thành công, khẳng định việc đầu tư vào một hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy bài bản và hiện đại là hoàn toàn đúng đắn. Tuy nhiên, luận văn cũng chỉ ra một số điểm cần tối ưu hóa để nâng cao hiệu suất và giảm chi phí, chẳng hạn như kiểm soát liều lượng hóa chất, tối ưu hóa quá trình sục khí và quản lý bùn thải hiệu quả hơn. Những kết quả này là cơ sở quan trọng để nhà máy tiếp tục cải tiến và vận hành hệ thống một cách bền vững.

5.1. So sánh chất lượng nước đầu ra với QCVN 12 2015 BTNMT

Bảng kết quả phân tích chất lượng nước sau xử lý là bằng chứng xác thực nhất về hiệu quả của hệ thống. Luận văn đã đối chiếu các thông số đầu ra như pH, COD, BOD5, TSS, và độ màu với các giới hạn cho phép trong quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp giấy (tại thời điểm đó và có thể so sánh với QCVN 12:2015/BTNMT hiện hành). Việc các chỉ số đều nằm trong ngưỡng cho phép khẳng định hệ thống đã hoạt động thành công, góp phần bảo vệ môi trường và tuân thủ pháp luật. Đây cũng là một minh chứng điển hình cho các doanh nghiệp khác trong ngành về khả năng xử lý triệt để nước thải.

5.2. Hiệu suất xử lý của từng công đoạn trong dây chuyền

Việc lấy mẫu và phân tích tại nhiều điểm trong hệ thống cho phép bóc tách và đánh giá hiệu suất của từng công đoạn riêng lẻ. Ví dụ, bể DAF cho thấy hiệu quả loại bỏ TSS và một phần COD rất cao. Bồn kỵ khí IC đóng góp chính vào việc giảm tải lượng COD, trong khi bể Aerotank xử lý nốt phần BOD và COD còn lại. Việc phân tích hiệu suất từng phần giúp các kỹ sư vận hành xác định được điểm mạnh, điểm yếu của từng thiết bị, từ đó có kế hoạch bảo trì, nâng cấp phù hợp, thay vì nhìn nhận hệ thống như một "hộp đen" duy nhất. Đây là một phần quan trọng trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải và tối ưu hóa vận hành.

VI. Kết luận từ luận văn và kiến nghị cho ngành giấy Việt Nam

Luận văn "Khảo sát dây chuyền xử lý nước thải của công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương" đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đề ra, mang lại giá trị khoa học và thực tiễn cao. Công trình đã hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về các công nghệ xử lý nước thải giấy, đồng thời đi sâu phân tích một dây chuyền công nghệ hiện đại đang hoạt động hiệu quả. Kết luận quan trọng nhất được rút ra là mô hình kết hợp xử lý hóa lý (keo tụ - tuyển nổi) và xử lý sinh học (kỵ khí IC - hiếu khí Aerotank) là một giải pháp tối ưu cho nước thải ngành giấy có nồng độ ô nhiễm cao. Hệ thống tại Chánh Dương đã chứng minh được khả năng xử lý triệt để các chỉ số ô nhiễm chính, đảm bảo nước đầu ra đạt quy chuẩn môi trường. Luận văn không chỉ là một báo cáo xử lý nước thải nhà máy giấy mà còn là một tài liệu tham khảo xử lý nước thải giấy hữu ích cho các sinh viên, kỹ sư môi trường và các nhà quản lý doanh nghiệp. Từ những phân tích chi tiết, tác giả đã đưa ra các kiến nghị xác đáng. Đối với nhà máy Chánh Dương, cần tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa việc sử dụng hóa chất và năng lượng, đồng thời tìm kiếm các giải pháp tái sử dụng nước sau xử lý và xử lý bùn thải theo hướng kinh tế tuần hoàn. Đối với ngành giấy Việt Nam nói chung, kiến nghị nhấn mạnh sự cần thiết phải đầu tư vào các công nghệ xử lý hiện đại, thay thế các hệ thống cũ, chắp vá và không hiệu quả. Việc áp dụng sản xuất sạch hơn, giảm thiểu phát thải tại nguồn và tuần hoàn tái sử dụng nước cần được coi là chiến lược ưu tiên để ngành giấy phát triển bền vững, hài hòa giữa lợi ích kinh tế và trách nhiệm bảo vệ môi trường.

6.1. Đề xuất các giải pháp cải tiến và tối ưu hóa hệ thống

Dựa trên kết quả khảo sát, luận văn đề xuất một số biện pháp cụ thể. Thứ nhất, lắp đặt hệ thống quan trắc online tự động cho các chỉ số quan trọng như pH, COD, TSS để kiểm soát quy trình vận hành một cách tức thời và chính xác. Thứ hai, nghiên cứu khả năng thu hồi khí metan từ bồn kỵ khí IC để phát điện hoặc cấp nhiệt cho lò hơi, giúp giảm chi phí năng lượng. Thứ ba, thử nghiệm các loại hóa chất keo tụ, trợ keo tụ thế hệ mới thân thiện với môi trường hơn. Cuối cùng, xây dựng quy trình xử lý bùn thải nhà máy giấy theo hướng tận dụng làm phân bón hữu cơ hoặc vật liệu xây dựng sau khi đã loại bỏ các yếu tố độc hại.

6.2. Hướng phát triển tương lai cho công nghệ xử lý nước thải giấy

Nghiên cứu mở ra các hướng phát triển mới cho tương lai. Các công nghệ xử lý bậc cao như màng lọc sinh học (MBR), quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs) có thể được nghiên cứu tích hợp để tái sử dụng nước thải cho mục đích sản xuất, tiến tới một chu trình sản xuất gần như khép kín. Việc ứng dụng công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo (AI) vào việc quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải công nghiệp giấy cũng là một xu hướng tất yếu, giúp tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu sự can thiệp của con người. Những hướng đi này sẽ góp phần đưa ngành giấy Việt Nam phát triển theo mô hình kinh tế xanh và bền vững.

04/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài: Ngày nay trước xu thế công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, các thiết bị thông minh càng ngày càng đáp ứng được nhu cầu của con người cả trong đời sống, công việc lẫn hoạt động vui chơi giải trí. Nhưng bên cạnh đó việc sử dụng giấy cho nhu cầu hàng ngày là điều không thể thiếu với mọi cá nhân, thu hút được một lượng lớn người lao động làm trong lĩnh vực này. Giấy ngày nay không đơn thuần là sản phẩm được tạo ra nhằm mục đích kinh tế mà còn là giá trị biểu trưng cho một phần phát triển kinh tế của đất nước. Nó liên quan mật thiết đến một số ngành kinh tế quan trọng của nước ta như: in ấn, báo chí truyền thông, xuất nhập khẩu và cả vận tải.

Ngành giấy ra đời tại Việt Nam là một ngành mới nhưng hiện nay nó đang thu hút một lượng lớn người lao động tham gia để phát triển được tiềm năng của ngành này trong nước ta. Giấy được tạo ra để giải quyết các nhu cầu thiết thực trong đời sống và sinh hoạt của con người. Tuy nhiên để sản xuất được một lượng giấy cụ thể với một công ty sản xuất với nguồn vốn trung bình cũng đã tiêu hao một lượng lớn năng lượng trong đó thì lượng nước được sử dụng hầu hết trongc ác quá trình sản xuất giấy. Nước thải ngành giấy được xếp vào loại có các chất độc hại cao và lượng nước xả thải ra bên ngoài là rất lớn.

Trung bình một ngày 150m3/ngày. Việc xử lý trực tiếp nước thải trước khi đưa ra bên ngoài môi trường là rất cần thiết vì nếu không xử lý sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường bên ngoài. Đặc tính chính của nước thải ngành giấy là việc phối trộn và xử lý các tác chất trong việc sản xuất kết hợp với các loại hợp chất trích ly trong gỗ làm nên những mảng giấy nổi trên nước. Nếu tích tụ lâu ngày sẽ gây ô nhiễm cục bộ và 1 ảnh hưởng đến đời sống sinh vật.

Ngoài việc ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của sinh vật dưới các sông ao hồ thì nó còn ảnh hưởng đến đời sống của người dân tại gần các nơi xả thải. Cần đưa ra các biện pháp tối ưu để làm giảm được hàm lượng xả thải bên trong dòng nước và tiết kiệm tối đa về khả năng tài chính nhưng vẫn đảm bảo được nguồi nước loại A khi xả thải ra môi trường. Đây chính là mối trăn trở của nhiều doanh nghiệp khi tiến hành thành lập và hoạt động của bất kì công ty nào. Được sự chấp thuận của nhà máy xưởng giấy Chánh Dương, được sự đồng ý của BCN Khoa, bộ môn Công Nghệ Sản Xuất Giấy-Bột Giấy và giảng viên hướng dẫn, tôi tiến hành đề tài: “Khảo sát hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy xưởng giấy Chánh Dương” để phân tích và đánh giá khả năng xử lý của hệ thống.Mục đích của đề tài: Khảo sát hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy giấy Chánh Dương nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy thông qua việc kiểm tra mẫu nước thải cuối cùng của hệ thống.

Qua đó thống kê số liệu thu được để phân tích, đánh giá hiệu quả và tìm ra phương pháp tăng hiệu suất cho quá trình xử lý nước thải.Nội dung đề tài: - Khảo sát các khâu chính trong hệ thống xử lý nước thải. - Xác định các chỉ số nước thải đầu vào và đầu ra tại mỗi khâu. - Đánh giá hiệu quả xử lý của từng khâu. - Đề xuất phương pháp cải tiến.Giới hạn đề tài: - Khảo sát dây chuyền hệ thống xử lý nước thải và các thông số chính của nước thải đặc thù trong ngành giấy.

- Các thông số chính là: pH, COD, BOD, TSS, độ màu. 2 Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Hiện trạng và ảnh hưởng của nước thải ngành giấy đến môi trường 2. Hiện trạng nước thải ngành giấy Ngày nay xu thế phát triển trong ngành giấy hiện đang nằm trên hướng tích cực. Có hơn 500 nhà máy sản xuất giấy được thành lập nhưng chỉ có khoảng 10% nhà máy là có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn là nước sạch hoàn toàn.

Phần lớn các nhà máy chỉ xây dựng hệ thống xả thải nhằm đối phó với các cơ quan chức năng trong lĩnh vực môi trường. Vì thế, việc giải quyết các vấn đề về xử lý nước thải công nghiệp và đặc biệt là nước thải ngành giấy để giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường là vấn đề thật sự đáng quan tâm. So với một số ngành công nghiệp trọng điểm của nước ta ngành giấy chỉ đóng vai trò thiết yếu nhưng hậu quả của tác động đến môi trường của nó lại rất đáng quan tâm. Nước thải nếu không xử lý triệt để sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người và môi trường xung quanh nơi xả thải.

Việc sản xuất giấy tại Việt Nam còn phát triển rất chậm so với các nước khác. Do đó để có thể cải tiến quá trình sản xuất cần tích cực tìm hiểu cũng như học hỏi các phương pháp của các nước có nền công nghiệp giấy phát triển như các nước Bắc Âu. Hiện tại việc sản xuất ra 1 tấn giấy thì tiêu tốn từ 50-100m3 nước/ngày. Sự lạc hậu này dẫn đến việc tiêu tốn một lượng lớn năng lượng cung cấp cho quá trình đặc biệt là việc sử dụng nước trong việc rửa và tham gia quá trình tiến hành sản xuất.

Sự lãng phí này gây lãng phí nguồn nước ngọt và tiêu tốn chi phí xử lý nước trước khi đưa ra sông để xả thải trực tiếp ra môi trường. Phần lớn các tác chất được sử dụng trong ngành giấy với nồng độ khá cao nên nước sau khi được sử dụng thường có chứa phần lớn các tác chất này. Nước 3 thải thường có độ pH trung bình từ 9-11, nồng độ BOD và COD đều cao, có thể nằm ở mức 700mg/l đến 2. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao hơn rất nhiều lần so với quy định cho phép.

Trong thành phần nước còn chứa các vật thể rắn cũng như kim loại nặng, lignin (dịch đen), phẩm màu và các tác chất benzen. Nhưng tác chất tẩy trắng được sử dụng trong quá trình tẩy còn lưu lại sẽ theo dòng nước thải ra ngoài, đây là những tác chất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, những chất này có khả năng gây ung thư và các bệnh ngầm, rất khó phân hủy trong môi trường. Một vài nhà máy vì muốn giảm chi phí sản xuất nên đã trực tiếp xả thải ra môi trường trong khi hàm lượng các chất cao hơn từ 10-18 lần so với nước thải đạt chuẩn. Hiện nay vấn đề đáng quan tâm là vấn đề môi trường tại các nhà máy.

Để sản xuất ra 1 tấn bột giấy phải thải ra ít nhất 10 tấn dịch đen. Việc tiến hành xử lý nguồn nước thải triệt để và giảm chi phí sản xuất vẫn đang là vấn đề nhức nhói đối với nhiều nhà máy. Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường: 2.Ô nhiễm không khí - Quá trình tạo bột: Tại đây thì những tác nhân có hại sẽ được sinh ra như bụi và tiếng ồn: + Bụi chủ yếu phát sinh từ bãi chứa giấy phế liệu, khu vực nhập liệu, khu vực xeo. Ngoài ra trong quá trình hoạt động của nhà máy, bụi còn phát sinh khi xuất nhập nguyên liệu sản phẩm do các phương tiện vận tải gây ra.

+ Ô nhiễm không khí tại công ty chủ yếu phát sinh từ lò hơi đốt bằng than của công ty và hệ thống khí thải từ các phương tiện vận tải chủ yếu là các khí như: NO2, SO2, CO2, THC… + Trong quá trình hoạt động của nhà máy, tiếng ồn chủ yếu phát sinh từ các khu vực sản xuất bột giấy và khu vực xeo giấy. Ngoài ra tiếng ồn còn phát sinh từ các loại phương tiện vận chuyển ra vào công ty. 4 + Nhiệt thừa từ quá trình xeo giấy, xử lý giấy nguyên liệu cũng làm tăng nhiệt độ trong nhà xưởng. Ngoài ra nhà xưởng của công ty có kết cấu kèo sắt, mái lợp tole nên bức xạ nhiệt mặt trời qua mái nhà xưởng dễ dàng làm tăng nhiệt độ trong xưởng đặc biệt là mùa khô.

Thông thường ở nhà máy nhiệt độ trong xưởng thường cao hơn 2-3oC. - Biện pháp xử lý: + Đối với ô nhiễm bụi công ty xử lý như sau: ▪ Bố trí các khu vực phát sinh bụi thành từng cụm riêng biệt đồng thời thường xuyên nhắc nhở công nhân quét dọn vệ sinh nhằm làm giảm lượng bụi đến mức thấp nhất. ▪ Quy định cho công nhân vận hành và tất cả những người ra vào xưởng phải mang khẩu trang dây, có độ thông thoáng tốt nhất để hít thở. ▪ Phun nước, làm ẩm đường nội bộ, sân bãi vào những ngày khô nóng để tránh bụi bay từ mặt đường vào không khí.

▪ Thường xuyên làm vệ sinh, quét dọn, thu gom rác trong khuôn viên công ty. ▪ Trồng cây xanh bao bọc xung quanh công ty để ngăn cản bụi phát sinh ra môi trường bên ngoài. ▪ Các phương tiện vận chuyển khi di chuyển trong nhà máy phải di chuyển chậm và che chắn cẩn thận. + Đối với xử lý khí thải: Đối với khí thải từ lò hơi đốt than: Công ty đã trang bị hệ thống xử lý như sơ đồ công nghệ sau: Hệ thống xử lý khí thải từ lò hơi đốt than Khí thải lò đốt lò hơi Dung dịch Thiết bị hấp thụ (rửa khí) xút loãng 5 Ống khói cao 30m + Đối với tiếng ồn: ▪ Thường xuyên kiểm tra máy móc, độ mài mòn các chi tiết luôn tra dầu mỡ bôi trơn các máy và thay thế các chi tiết bị mài mòn.

▪ Trang bị bảo hộ lao động (nút chống ồn) đối với những khâu công nhân làm việc có độ ồn tương đối lớn. Các loại chất thải rắn phát sinh ❖ Tổng quan - Rác thải sinh hoạt phát sinh trong đợt 1 năm 2014 là 1. - Các loại rác thải phát sinh trong quá trình sản xuất khu vực bột giấy, cặn lắng, các tạp chất thô trong nhiên liệu giấy tạp, thùng carton cũ, bao bì đựng hóa chất, bùn thải. Khối lượng phát sinh trong đợt 1 là 2,735 tấn.

- Các loại rác thải nguy hại như các loại bao bì chứa các hóa chất, giẻ lau dính dầu nhớt, dầu nhớt cặn thải, bóng đèn huỳnh quang… Khối lượng phát sinh trong đợt 1 là 430 kg.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ