Quy trình xử lý nước thải nhà máy sản xuất giấy

Chu Văn An

Ngành công nghiệp sản xuất giấy ngày càng phát triển kéo theo nguồn nước thải trong quá trình sản xuất ngày càng lớn. Điều đó đòi hỏi các nhà máy giấy phải có hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường. Vậy quy trình xử lý nước thải nhà máy giấy được thực hiện như thế nào? Nếu bạn quan tâm hãy cùng vietchem tìm hiểu trong bài viết hôm nay nhé!

I. Nước thải nhà máy giấy là gì?

Nước thải nhà máy giấy là gì?

Thực chất đây là nước thải được tạo ra trong quá trình sản xuất giấy. Nó bắt nguồn từ các công đoạn trong quá trình sản xuất để tạo ra những sản phẩm giấy thành phẩm. Tuy nhiên, có thể chia thành hai nguồn phát sinh nước thải chính: Nước thải từ quá trình sản xuất giấy và nước thải trong quá trình sản xuất. Đặc biệt, nước thải trực tiếp từ quá trình xử lý nguyên liệu thô và sản xuất giấy sẽ chứa nhiều thành phần gây ô nhiễm hơn so với nước thải sinh hoạt của công nhân.

II. Đặc điểm nước thải nhà máy giấy

1. Nước thải từ quá trình tẩy trắng bột giấy

Nước thải từ quá trình tẩy trắng bột giấy

Thành phần các chất có trong nước thải phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu cũng như công nghệ sản xuất giấy được áp dụng. Theo thống kê hàng năm từ các nhà máy sản xuất, để sản xuất ra 1 tấn bột giấy thành phẩm sẽ thải ra khoảng vài chục đến vài trăm m3 nước thải. Nguyên liệu làm giấy chủ yếu là bột giấy từ các loại gỗ thông dụng. Đôi khi chúng ta cũng sẽ sử dụng nguyên liệu từ một số nguồn cellulose nhất định như: bột tre, bột bần, bã mía hoặc giấy vụn thu gom.

Bột giấy có thể được tẩy trắng hoặc không được tẩy trắng. Tùy theo loại giấy cần sản xuất và công nghệ sản xuất mà các nhà máy sẽ có những điều chỉnh phù hợp. Trong quá trình điều chỉnh sẽ sử dụng các hóa chất oxy hóa như: hydroxit, clo, clo dioxide… Vì vậy, trong nước thải sẽ chứa hóa chất tẩy trắng là những hóa chất có tác động rất xấu đến môi trường sống cũng như môi trường nước. Dòng nước thải từ quá trình tẩy trắng sẽ chứa nhiều chất tẩy có chỉ số BOD và COD rất cao.

2. Nước thải từ quá trình nấu nướng, giặt giũ

Nước thải từ quá trình nấu nướng và giặt giũ

Trong giai đoạn này, nước thải chủ yếu chứa các hợp chất hữu cơ hòa tan. Các chất được nấu chín sẽ tạo ra phần xơ, có màu sẫm tương tự như rượu đen. Loại nước thải đen này có hàm lượng chất khô khoảng 25-35% với tỷ lệ hữu cơ và vô cơ tương ứng là 7:3.

3. Nước thải từ quá trình nghiền và kéo sợi giấy

Quá trình nghiền và kéo giấy chủ yếu tạo ra nước thải chứa sợi mịn. Khi đó bột giấy tồn tại ở dạng chất rắn lơ lửng cùng với các chất phụ gia khác như: tinh bột biến tính; mủ cao su; chất hoạt động bề mặt; chất phân tán…. Nồng độ phụ gia sử dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất hoặc được điều chỉnh cho phù hợp với loại giấy thành phẩm.

Ở công đoạn này, hỗn hợp sẽ được phun lên băng tải máy giấy. Tiến hành ép chúng thành những tờ giấy vô tận. Sau đó trải qua quá trình sấy và cán. Bởi trong quá trình này, nhà máy sẽ sử dụng rất nhiều chất phụ gia vô cơ nên nước thải sẽ bị đục.

4. Nước thải từ vệ sinh thiết bị

Nước thải từ quá trình vệ sinh thiết bị

Các dụng cụ, máy móc, thiết bị phục vụ quá trình sản xuất thường sẽ được vệ sinh, khử trùng sau khi hoàn thành. Trong quá trình này, nước thải sẽ được tạo ra có chứa một lượng lớn chất rắn lơ lửng không hòa tan nằm rải rác khắp nơi. Chứa nhiều loại hóa chất và màu sắc khác nhau.

III. Quy trình xử lý nước thải nhà máy giấy phổ biến nhất hiện nay

Nước thải từ các nhà máy giấy sẽ được xử lý rất nghiêm ngặt, tuân theo những nguyên tắc nhất định. Dòng nước thải sẽ được thu gom và xử lý theo quy trình sau:

1. Xử lý sơ bộ nước thải nhà máy giấy

Sau khi được thu gom vào bể, nước thải sẽ được phân tách bằng lưới chắn rác được lắp đặt cố định. Ngoài ra còn phân loại rác, tách cặn và tách các chất trôi nổi trong nước thải. Nước thải được tách ra sẽ được dẫn đến công đoạn xử lý cơ học

2. Công đoạn xử lý cơ học nước thải nhà máy giấy

Trung hòa nước thải

Giai đoạn xử lý cơ học nước thải nhà máy giấy

Trong quá trình sản xuất, các hóa chất như xút hoặc chất tẩy rửa được sử dụng. Sử dụng hóa chất tẩy mực, giấy màu, nước thải sẽ chứa nhiều hóa chất. Các loại chất này khiến pH trong nước thải sản xuất giấy thay đổi rất nhiều. Vì vậy cần phải trung hòa và kiểm soát cân bằng độ pH.

Giai đoạn tách trầm tích

Sau khi ổn định pH ở mức cho phép 6,5-8,5, hóa chất keo tụ-keo tụ sẽ được sử dụng để liên kết các chất rắn lơ lửng trong nước thải. Sau đó áp dụng công nghệ tách trầm tích để tách các chất kết bông ra khỏi nước thải. Trong quá trình tách cặn này, các nhà máy giấy hiện nay thường áp dụng một trong hai phương pháp xử lý như sau:

Trầm tích bằng trọng lực: sử dụng bể lắng truyền thống, trầm tích sẽ lắng xuống đáy và được thu gom bằng trọng lực. Phần nước trên sẽ được tiếp tục sang công đoạn xử lý tiếp theo.

Lắng cặn bằng bể tuyển nổi: Khác với bể truyền thống, việc sử dụng bể tuyển nổi để tách cặn sẽ hiệu quả hơn rất nhiều. Có thể tách được cả những loại bọt có kích thước siêu nhỏ khó tách nhất. Những bong bóng khí này kết hợp với nhau tạo thành những khối cặn lớn hơn. Vì vậy, việc thu gom và tách chúng ra khỏi nước cũng có phần đơn giản hơn.

3. Giai đoạn xử lý sinh học

Giai đoạn xử lý sinh học

Như đã đề cập ở trên, nước thải sản xuất giấy có chỉ số BOD, COD và SS rất cao, vượt tiêu chuẩn cho phép hàng trăm nghìn lần. Mặt khác, thành phần các chỉ tiêu dinh dưỡng như TN, TP rất thấp, gần như không tồn tại. Vì vậy, trong giai đoạn xử lý sinh học cần quan tâm đến việc bổ sung chất dinh dưỡng cho nước thải. Các chỉ số ô nhiễm sẽ được xử lý một cách an toàn như thế nào? Để làm điều đó, nó sẽ được thực hiện theo hai bước riêng biệt như sau:

Tạo môi trường kỵ khí: Đây còn gọi là xử lý kỵ khí, bổ sung chất dinh dưỡng vào nước thải để điều chỉnh chỉ số BOD và COD cho chỉ số an toàn sinh hoạt. Giai đoạn này có đặc điểm là thời gian lưu nước lớn nên cần phải tăng kích thước bể và đảm bảo ổn định nhiệt độ cho nước thải.

Quá trình bùn hoạt tính thực chất là xử lý hiếu khí nhằm đưa các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ về tiêu chuẩn cho phép. Trong môi trường này, vi sinh vật sẽ hoạt động mạnh mẽ để sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải trong quá trình sinh trưởng và phân ly. Giúp giảm nồng độ chất hữu cơ trong nước. Lưu ý khi thực hiện quá trình này cần ổn định hoạt động của vi sinh vật và cung cấp không khí liên tục.

4. Giai đoạn cuối

Giai đoạn cuối cùng trong quy trình xử lý nước thải nhà máy giấy

Quy trình này là tập hợp các bước làm sạch nước thải theo tiêu chuẩn an toàn. Đảm bảo nước thải trước khi thải ra môi trường phải an toàn cho con người và môi trường thủy sinh. Giai đoạn này bao gồm các bước cụ thể sau:

• Giai đoạn lắng thứ cấp: Là giai đoạn loại bỏ cặn rắn lơ lửng và bùn hoạt tính trong nước. Đưa chỉ số SS trong nước thải về mức tiêu chuẩn cho phép. Hiện nay có rất nhiều loại bể lắng khác nhau, tùy theo quy mô công suất cũng như mức độ nước thải để lựa chọn cho phù hợp. Ví dụ: bể lắng đứng, bể lắng ngang hay bể lắng ly tâm, lắng lớp mỏng…
• Bước khử trùng nhằm đưa nước thải đạt tiêu chuẩn coliform trước khi thải ra môi trường. Tùy theo công suất mà các nhà máy sẽ sử dụng các phương pháp khử trùng khác nhau. Hóa chất thường được sử dụng là clo-javen với lượng nước thải nhỏ. Sử dụng khí clo hóa lỏng cho lượng nước thải lớn hoặc sử dụng khử trùng bằng tia cực tím hoặc tia cực tím.

Bên cạnh đó, tùy theo mức độ gia công, các nhà máy giấy sẽ sử dụng thêm các phương pháp đi kèm để mang lại kết quả tốt nhất. Một số loại bể lọc có thể kết hợp như: bể lọc cát – bể lọc than hoạt tính…. Nước thải sau xử lý có thể tái sử dụng cho các nhà máy, nhà máy giấy. Tuy nhiên, vấn đề này sẽ khiến chi phí xử lý nước thải tăng lên đáng kể so với tiêu chuẩn.

IV. Khi xử lý nước thải nhà máy giấy cần chú ý điều gì?

Khi xử lý nước thải nhà máy giấy cần chú ý điều gì?

Hệ thống xử lý nước thải của mỗi nhà máy giấy sẽ khác nhau, tùy thuộc vào đặc điểm riêng của nước thải, điều kiện kinh tế và vấn đề thực tế. Tuy nhiên, dù là quy trình nào cũng cần đảm bảo các yếu tố sau:

• Nên chọn lưới lọc rác thô có kích thước khoảng 1 µm. Với kích thước này có thể loại bỏ được các tạp chất lơ lửng nhỏ mà bước tiền xử lý không làm được.
• Nếu có thể, sử dụng bể tuyển nổi siêu nông DAF sẽ giúp tiết kiệm diện tích xây dựng hơn. Hiệu quả tốt hơn, tiết kiệm chi phí hơn.
• Không sử dụng các phương pháp kỵ khí thông thường mà sử dụng phương pháp kỵ khí kết hợp với bùn dạng hạt để tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và mang lại hiệu quả xử lý cao.
• Thường bể lọc thô sẽ được tái sử dụng để tận dụng tối đa quá trình sản xuất. Một phần bể lọc thô còn được sử dụng để khử trùng nên rất tiện lợi và giảm chi phí đáng kể.

Trên đây là một số thông tin về quy trình xử lý nước thải nhà máy giấy do vietchem tổng hợp. Hi vọng nó có thể giúp ích cho bạn trong cuộc sống. Nếu bạn có nhu cầu về hóa chất xử lý nước trong quá trình xử lý nước thải, đừng quên liên hệ ngay với chúng tôi để được phục vụ tốt nhất. Để biết thêm thông tin chi tiết vui lòng gọi tới đường dây nóng: 0826 010 010