HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY: CÁC GIAI ĐOẠN TỪ ĐẦU VÀO ĐẾN ĐẠT CHUẨN

Hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu hiện nay. Công nghiệp sản xuất giấy là một trong những ngành gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng nhất.

NGUỒN GỐC VÀ THÀNH PHẦN PHÁT SINH CỦA NƯỚC THẢI

---

Nguồn gốc phát sunh nước thải nhà máy giấy

Nước thải từ ngành sản xuất giấy là một trong những loại nước thải công nghiệp phức tạp và có nồng độ ô nhiễm cao, gây ra nhiều thách thức cho môi trường. Nguồn gốc phát sinh và thành phần của loại nước thải này phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, loại nguyên liệu đầu vào và các hóa chất sử dụng.

Nước thải trong ngành sản xuất giấy chủ yếu phát sinh từ các công đoạn chính sau:

• Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu: Bao gồm quá trình bóc vỏ, rửa và nghiền gỗ (hoặc các nguyên liệu xơ sợi khác như tre, nứa, rơm rạ). Nước thải từ công đoạn này thường chứa bùn, vỏ cây, cát, bụi bẩn và các chất hữu cơ hòa tan.
• Công đoạn nấu và tẩy trắng bột giấy: Đây là nguồn phát sinh ô nhiễm lớn nhất.
  • Nấu bột: Trong quy trình kraft (sulfat) hoặc sulfit, nguyên liệu xơ sợi được nấu bằng hóa chất (NaOH, Na₂S, SO₂) ở nhiệt độ cao để tách lignin ra khỏi cellulose. Nước thải từ công đoạn này, gọi là nước đen hoặc nước thải nấu bột, chứa lượng lớn lignin, hemicellulose, carbohydrate, các hợp chất hữu cơ hòa tan, hợp chất lưu huỳnh (trong quy trình kraft) và hóa chất dư thừa.
  • Tẩy trắng: Bột giấy sau khi nấu có màu sẫm cần được tẩy trắng bằng các hóa chất như clo (Cl₂), hypoclorit (ClO⁻), clo dioxide (ClO₂), ozone (O₃) hoặc hydro peroxit (H₂O₂). Nước thải tẩy trắng chứa nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy, các hợp chất hữu cơ chứa clo (AOX – Adsorbable Organic Halides) rất độc hại, và kim loại nặng nếu có trong nguyên liệu hoặc hóa chất.
• Công đoạn xeo giấy: Là quá trình tạo hình tờ giấy từ huyền phù bột giấy trên lưới xeo. Nước thải từ công đoạn này (thường gọi là nước trắng) chủ yếu chứa sợi giấy mịn, chất độn (cao lanh, CaCO₃), keo dán, phẩm màu và một lượng nhỏ các chất hữu cơ hòa tan. Mặc dù nồng độ ô nhiễm thấp hơn nước thải nấu và tẩy trắng, nhưng lưu lượng nước thải xeo giấy lại rất lớn.
• Các công đoạn phụ trợ khác: Nước thải từ việc rửa thiết bị, vệ sinh nhà xưởng, nước làm mát cũng góp phần vào tổng lượng nước thải phát sinh.

Tính chất nước thải sản xuất giấy

Nước thải sản xuất giấy có thành phần ô nhiễm rất đa dạng và phức tạp, bao gồm:

• Chất rắn lơ lửng: Chủ yếu là các sợi cellulose mịn, mảnh vụn gỗ, vỏ cây và chất độn. TSS gây đục màu nước, lắng đọng ở đáy sông hồ, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh và làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
• Chất hữu cơ: Bao gồm lignin, hemicellulose, carbohydrate, rượu, axit hữu cơ, aldehyd, phenol… Các chất này làm tăng các chỉ số BOD₅ (Nhu cầu oxy sinh hóa) và COD (Nhu cầu oxy hóa học) của nước thải. BOD₅ cao cho thấy khả năng tiêu thụ oxy lớn của vi sinh vật khi phân hủy chất hữu cơ, gây thiếu oxy nghiêm trọng trong nguồn nước tiếp nhận, đe dọa sự sống của thủy sinh vật. COD phản ánh tổng lượng chất hữu cơ có khả năng bị oxy hóa.
• Màu sắc: Chủ yếu do lignin và các hợp chất hữu cơ tạo màu khác từ gỗ. Màu của nước thải làm giảm khả năng hấp thụ ánh sáng của thực vật thủy sinh, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và cảnh quan.
• Các hợp chất chứa clo: Phát sinh từ công đoạn tẩy trắng bằng clo hoặc các hợp chất clo. AOX là các chất độc hại, khó phân hủy sinh học và có khả năng tích lũy sinh học, gây ung thư và đột biến.
• Độ pH: Nước thải có thể có độ pH rất cao (kiềm) từ công đoạn nấu bột hoặc rất thấp (axit) từ công đoạn tẩy trắng, gây biến động pH đột ngột trong môi trường tiếp nhận, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh.
• Chất dinh dưỡng: Mặc dù không phải là thành phần chính, nhưng một số hóa chất hoặc phụ gia có thể chứa nito và photpho, góp phần vào hiện tượng phú dưỡng nguồn nước.
• Hợp chất lưu huỳnh: Đặc biệt trong quy trình kraft, các hợp chất lưu huỳnh như H₂S, mercaptan có mùi khó chịu và độc tính.
• Kim loại nặng: Có thể có mặt do lẫn trong nguyên liệu hoặc hóa chất sử dụng, gây độc hại cho môi trường và sức khỏe con người.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẤY

---

Các phương pháp xử lý loại bỏ các chất ô nhiễm nước của ngành giấy bao gồm lắng, đông keo tụ hóa học và phương pháp sinh học.

-Phương pháp lắng dùng để tách các chất rắng dạng bột hay xơ sợi, trước hết đối với dòng thải từ công đoạn nghiền và xeo giấy.

Với mục đích thu hồi lại xơ sợi, bột giấy thì thường dùng thiết bị lắng hình phểu.

–Phương pháp đông keo tụ hóa học dùng để xử lý các hạt rắn ở dạng lơ lửng, một phần chất hữu cơ hòa tan, hợp chất phospho, một số chất độc và khử màu. Đối với mỗi loại phèn cần điều chỉnh pH của nước thải ở giá trị thích hợp, chẳng hạn phèn nhôm pH từ 5 – 7, phèn sắt pH từ 5 – 11, dùng vôi thì pH > 11.

–Phương pháp sinh học dùng để xử lý các hợp chất hữu cơ ở dạng tan. Nước thải của công nghiệp giấy và bột giấy có tải lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao, đặc biệt có chứa hàm lượng các hợp chất lignin cao ở dòng thải của xí nghiệp.

Xem thêm: BÙN VI SINH: VŨ KHÍ BÍ MẬT CỦA NGÀNH XỬ LÝ NƯỚC

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY

---

Bể thu gom 

Cụm bể này có nhiệm vụ thu gom nước thải từ các nguồn khác nhau về hệ thống xử lý.

Phần nước thải từ đó sẽ được đưa qua bể điều hòa.

Bể điều hòa

Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải làm cho nồng độ các chất ô nhiễm trong nước được phân bố một cách đồng đều tránh gây sốc tải trọng cho các công trình xử lý phía sau.

Bể keo tụ, tạo bông 

Tại bể keo tụ, tạo bông, hoá chất điều chỉnh pH và keo tụ sẽ được châm và hoà trộn với nước thải. Bên cạnh đó, hóa chất khử màu cũng được châm vào nhằm loại bỏ màu của nước thải.

Tại đây, các bông cặn được hình thành và kết dính với nhau tạo thành những bông cặn lớn hơn và dễ dàng lắng dưới tác dụng của trọng lực trong bể lắng hóa lý.

Bể lắng hóa lý 

Các bông bùn hóa lý này lắng xuống đáy bể lắng. Lượng bùn lắng được đưa về bể chứa bùn, phần nước thải sẽ tự chảy qua bể trung gian.

Bể trung gian 

Tại đây, bể trung gian giúp cho lượng nước thải được ổn định nồng độ và lưu lượng trước qua các công trình phía sau.

Nước thải tại bể trung gian được dẫn qua bể Anoxic

Bể Anoxic 

Tại bể sinh học thiếu khí quá trình khử nitơ được xảy ra trong điều kiện thiếu oxi

Dưỡng chất được châm vào bể thông qua hệ thống bơm định lượng giúp đảm bảo đầy đủ nguồn carbon cũng như ổn định pH cho quá trình khử nitrat, nitrit.

Sau quá trình khử nitơ nước thải được dẫn vào bể sinh học hiếu khí.

Bể Aerotank 

Trong bể này các vi khuẩn hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ (những chất này chủ yếu là các chất hữu cơ hòa tan được).

phần lớn các chất hữu cơ như (COD, BOD)có trong nước thải sẽ được loại bỏ ra ngay. Tiếp đó nước thải sẽ được được dẫn qua bể lắng sinh học để thực hiện quá trình tách nước và bùn.

Bể lắng sinh học

Nước sau bể sinh học có lẫn bùn hoạt tính được dẫn sang ống phân phối trung tâm của bể lắng sinh học phần nước trong sẽ tiếp tục chảy qua bể khử trùng.

Bể khử trùng 

Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột B và được xả ra môi trường tiếp nhận.

Xem thêm: CHI PHÍ VÀ LỢI ÍCH CỦA VIỆC ĐẦU TƯ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHUNG CƯ

KẾT LUẬN 

---

Quy trình xử lý nước thải sản xuất giấy là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp nhiều công nghệ khác nhau để loại bỏ các chất ô nhiễm độc hại, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải và bảo vệ môi trường.

Môi Trường VISE là một trong những đơn vị xử lý nước thải uy tín hiện nay. Với nhiều năm kinh nghiệm cùng đôi ngũ chuyên viên kỹ thuật chúng tôi luôn đem đến những giải pháp tối ưu tiên tiến đến quý khách hàng. Liên hệ ngay để được hỗ trợ tư vấn. 

---

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VISE