Xử lý nước thải nhà máy giấy

Dựa vào các thành phần đầu vào của nguyên liệu, các nhà máy sản xuất giấy sử dụng công nghệ sản xuất phù hợp, dù sử dụng công nghệ sản xuất giấy nào thì cũng cần một lượng nước khá lớn trong các công đoạn sản xuất. Lượng nước thải phát sinh dao động trong khoảng 0,06-50 m³ / tấn sản phẩm. Trên thực tế lượng nước ô nhiễm đó chúng ta cần xử lý nước thải giấy trước khi xả ra môi trường.

Công nghệ sản xuất giấy

Công nghệ bột hóa học là một trong những công nghệ sản xuất giấy được nhiều nhà máy sử dụng, bản chất công nghệ này là dùng hóa chất để hòa tan thành phần không phải là sợi xellulo trong nguyên liệu thành xellulo dạng sợi.

Công nghệ nấu bột kiềm hóa

Thành phần nước thải một số nhà mày giấy

Dựa vào nguồn nguyên liệu để sản xuất giấy hay bột giấy mà nước thải phát sinh ra có các thành phần chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng

Thành phần nước thải của một số nhà máy sản xuất giấy và bột giấy nguyên liệu từ gỗ và giấy thải

Công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy

 

          Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy nguyên liệu từ giấy phế liệu

 

Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải nhà máy giấy

Nước thải phát sinh từ các công đoạn sản xuất cùng với nước thải sinh hoạt (sau khi qua bể tự hoại) được thu gom vào bể điều hòa.

Bể điều hòa được chia thành hai ngăn. Một ngăn chứa nước thải từ phân xưởng xeo. Ngăn còn lại chứa nước thải của phân xưởng bột. Một phần nước thải từ phân xưởng xeo giấy được sử dụng để pha loãng dung dịch bột tại phân xưởng bột. Phần nước thải còn lại từ ngăn hai được bơm về trạm xử lý nước thải. Trạm xử lý nước thải bao gồm ba công đoạn chính: công đoạn tách bột giấy sợi dài, công đoạn tuyển nổi, và công đoạn xử lý sinh học.

Công đoạn tách bột giấy sợi dài bằng sàng nghiêng

Từ bể điều hòa, nước thải được bơm đến 02 sàng nghiêng (có kích thước lỗ 0,65 mm). Nhằm tách cặn có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,65 mm (chứa bột giấy sợi dài). Phần bột nằm trên sàng nghiêng chảy theo máng thu đến máy ép vít tải. Nhằm tách nước và tái sử dụng bột giấy. Phần nước qua sàng tập trung vào ngăn chứa và được bơm sang bể tuyển nổi.

Quá trình tuyển nổi kết hợp keo tụ với áp dụng bể tuyển nổi siêu nông

Nước thải có lẫn bột giấy sợi ngắn qua sàng nghiêng và nước thải từ máy ép vít tải tập trung vào ngăn chứa, sau đó được bơm đến hệ thống tuyển nổi siêu nông để tách bột giấy sợi ngắn. Trước khi đi vào bể tuyển nổi siêu nông, nước thải được châm hóa chất (phèn nhôm và polymer) và hỗn hợp nước và hoá chất được bơm vào thiết bị tạo áp (khí nén) và đi vào bể tuyển nổi. Váng và bông bùn trong bể tuyển nổi được hệ thống gạt thu về ống đứng trung tâm, sau đó đưa sang bể chứa bùn. Phần nước qua xử lý tuyển nổi chảy vào bể chứa trung gian, tại đây một phần nước thải được bơm đến phân xưởng bột để tái sử dụng, phần còn lại chảy vào cụm xử lý sinh học.

Quá trình xử lý sinh học

Tại bể kỵ khí

Nước sau khi xử lý tuyển nổi được bơm vào bể kỵ khí ba ngăn (có lắp hệ thống cánh khuấy). Điều này nhằm loại bỏ chất hữu cơ (BOD5). Tại đây dung dịch NaOH và dinh dưỡng được bổ sung nhằm đảm bảo pH duy trì trong khoảng 7,5-8,0. Đồng thời bổ sung dinh dưỡng cho phát triển của vi sinh vật. Khí biogas sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí được quạt hút dẫn đến thiết bị hấp thụ khí để loại bỏ khí H2S, NH3, hơi nước, … Khí CH4 còn lại được dẫn sang khu vực lò hơi để đốt cấp nhiệt cho lò hơi. Trong bể kỵ khí, bùn lắng tại ngăn thứ ba được bơm tuần hoàn về ngăn 1 và ngăn 2 để bổ sung lượng bùn.

Tại bể bùn hoạt tính hiếu khí

Nước thải sau bể kỵ khí được bơm qua bể bùn hoạt tính hiếu khí. Trong điều kiện thổi khí liên tục, vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trạng thái lơ lửng (bùn hoạt tính) khoáng hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành CO2 và nước. Sau bể bùn hoạt tính hiếu khí, nước thải tự chảy sang bể lắng để tách bông bùn sinh học. Một phần bùn lắng được tuần hoàn về bể sinh học hiếu khí.  Phần còn lại đưa về bể chứa bùn.

Tại bể nước trung gian

Nước sau lắng tự chảy sang bể chứa nước trung gian. Từ đây một phần nước được bơm tuần hoàn tái sử dụng để rửa lưới của các máy xeo giấy hoặc bơm vào bể lọc áp lực (cát và than hoạt tính) để loại bỏ các cặn lơ lửng và chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học còn lại sau quá trình xử lý sinh học trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Nước thải sau xử lý đạt QCVN 12:2008/BTNMT

Lượng bùn phát sinh từ công đoạn tuyển nổi và sinh học được đưa về bể chứa bùn. Bùn sau khi ổn định được bơm lên máy ép bùn để tách nước. Polymer (cation) được sử dụng để tăng hiệu quả tách nước của bùn. Nước từ hệ thống lý bùn được tuần hoàn về hố thu.

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải

Ưu điểm

• Hệ thống xử lý áp dụng thiết bị lọc (sàng nghiêng) để tách bột giấy sợi dài và bể tuyển nổi siêu nông để thu hồi bột sợi ngắn.
• 90%, khí sinh học được tận dụng triệt để cấp nhiệt cho lò hơi.
• Chi phí vận hành ở mức trung bình

Nhược điểm

• Bể kỵ khí ba ngăn cho hiệu quả xử lý thấp hơn so với UASB, do tiếp xúc giữa bùn và nước thải không hiệu quả, và quá trình tách khí không đảm bảo.
• Bể lọc áp lực cho hiệu quả xử lý SS, độ màu không đáng kể.
• Hệ thống xử lý không có bể tiếp xúc vì thế chỉ tiêu coliform trong nước thải sau xử lý sẽ không đảm bảo đạt được quy chuẩn.