Đề tài Dây chuyền Xử lý nước thải nhà máy giấy

Mục lục Lời mở đầu ........................................................................... Trang 2 I/ Giới thiệu về giấy ............................................................. Trang 3 1. Giới thiệu về giấy trên thế giới ................................... Trang 3 2. Giới thiệu về công nghiẹp giấy trên VN..................... Trang 3 II/ Khái quá về giấy ............................................................. Trang 4 1. Các định nghĩa về giấy ............................................... Trang 4 2. Vai trò của giấy .......................................................... Trang 4 3. Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 ........ Trang 4 III/ Các vấn đề MT phát sinh liên quan đến ngành giấy .... Trang 5 1. Ô nhiễm không khí ..................................................... Trang 5 2. Ô nhiễm chất thải ....................................................... Trang 6 IV/ Đặc trưng nguyên liệu .................................................. Trang 7 1. Nguyên liệu làm giấy ................................................... Trang7 2. Sơ đồ sản xuất giấy ...................................................... Trang8 3. Nguồn gốc và đặc tính nước thải ................................ Trang9 V/ Các nguồn chất thải ảnh hưởng tới con người ............ Trang10 1. Bụi .............................................................................. Trang10 2. Hơi khí Clo ................................................................. Trang10 3. Monoxit cacbon vaø dioxit cacbon ............................ Trang10 4. Tiếng ồn và độ rung .................................................. Trang10 5. Caùc nguoàn nhieät dö ................................................... Trang11 6. Cheá ñoä chieáu saùng ..................................................... Trang11 VI/ Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải ........................... Trang12 1. Dây chuyền xử lý 1 .................................................... Trang12 2. Dây chuyền xử lý 2 .................................................... Trang15 VII/ Kết luận và kiến nghị ................................................. Trang17 VIII/ Phụ lục ....................................................................... Trang19 IX/ Tài liệu tham khảo ....................................................... Trang21 LỜI MỞ ĐẦU Giấy là một sản phẩm rất cần thiết cho đời sống, nó phục vụ mọi sinh hoạt cho con người cho mọi đối tượng như giấy tập, giấy bao bì, thùng giấy, giấy vệ sinh… Để làm được giấy thì người ta cần phải tiêu tốn một lượng lớn bột giấy. Một khi đã hết gỗ để sản xuất thì người ta chặt gỗ trái phép để lấy gỗ làm giấy như thế sẽ làm mất cân bằng sinh thái, gây hạn hán, lũ lụt, và nhiều thiên tai khác kéo đến. Nên con người đã tái chế lại những sản phẩm đã qua sử dụng để tạo thành những sản phẩm mới. Như thế đã góp phần vào bảo vệ môi trường tạo môi trường thân thiện với con người. Nhưng bên cạnh đó quá trình tái chế giấy đã sản sinh ra một lượng khí thải, nước thải làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Qua môn học này nhóm chúng em đã tích lũy được một phần kiến thức cơ bản về xử lý nước thải và áp dụng vào việc xử lý nước thải trong ngành sản xuất giấy. Hy vọng sẽ mang lại cho chúng ta một phần nhỏ vào việc bảo vệ môi trường nguồn nước nói riêng và môi trường sống nói chung. I/ Giới thiệu về ngành giấy: 1/ Giới thiệu về giấy trên thế giới Lịch sử phát triển: Töø xa xöa ngöôøi Trung Quoác sau ñoù laø ngöôøi Ai Caäp ñaõ bieát laøm giaáy töø daây coùi baèng caùch cheû nhoû roài xeáp chuùng leân nhau roài eùp laïi phôi khoâ thaønh nhöõng taám giaáy coù theå vieát ñöôïc. Nhöng ñoù laø phöông phaùp thuû coâng. Moät soá söï kieän ñaùnh daáu cho moác lòch söû söï phaùt trieån coâng nghieäp giaáy treân theá giôùi: 1798 Nicholas-Louis Robert (phaùp) ñöôïc nhaän baèng phaùt minh veà maùy xeo giaáy lieân tuïc ñaàu tieân. 1803 - 1807 ôû Anh anh em nhaø Fourdrinier nhaän baèng phaùt minh cho maùy xeo lieân tuïc caûi tieán. 1809 john Dickinson (Anh) nhaän baèng phaùt minh veà maùy xeo troøn. 1817 maùy xeo troøn ôû Myõ. 1827 maùy xeo daøi ñaàu tieân ôû Myõ 1840 phaùt trieån cuûa phöông phaùp saûn xuaát boät maøi taïi Ñöùc. 1854 boät giaáy laàn ñaàu tieân ñöôïc saûn xuaát theo phöông phaùp soda. 1870 trieån khai coâng nghieäp ñaàu tieân quaù trình saûn xuaát boät maøi: trieån khai coâng nghieäp ñaàu tieân quaù trình saûn xuaát boät sulfit. Nhöõng coâng trình naøy laø nhöõng ñoät phaù cô baûn, laøm neàn taûng cho söï phaùt trieån cuûa coâng nghieäp giaáy hieän ñaïi ngaøy nay. 2/ Giới thiệu về công nghiệp giấy ở Việt Nam: a/Nhu cầu sử dụng các sản phẩm giấy trong nước Ngành giấy Việt Nam đang đứng trước những cơ hội phát triển mạnh mẽ. Công nghiệp tăng trưởng nhanh, đời sống nhân dân được cải thiện, nhu cầu giấy tiêu dùng và giấy làm bao bì ngày tăng lên. Mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người của Việt Nam năm 2000 là 8kg/người/năm, năm 2004 đã là 13kg/người/năm. Hiện nay các nhà máy giấy ở Việt Nam chỉ đáp ứng được khoảng trên 50% nhu cầu trong nước, còn gần 50% phải nhập khẩu. b/Tình hình phát triển và vai trò của ngành giấy đối với nền kinh tế Hiện cả nước có trên 300 nhà máy sản xuất giấy và bột giấy [Tổng công ty giấy Việt Nam, 2006]. Sản lượng giấy toàn ngành [Niêm giám Thống kê, 2005]: - Năm 2000: 408.500 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc doanh sản xuất 148.900 tấn). - Năm 2005: 901.200 tấn (doanh nghiệp ngoài quốc doanh sản xuất 559.500 tấn). Sản xuất giấy của Việt Nam trước đây do các doanh nghiệp nhà nước đảm nhận. Hiện nay, ngành công nghiệp giấy bao gồm các doanh nghiệp nhà nước (đang được cổ phần hoá) và các doanh nghiệp thuộc khu vực kinh tế tư nhân. Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ, sản xuất các sản phẩm khác nhau. Các doanh nghiệp nhà nước sử dụng công nghệ hiện đại, sản xuất các loại bột giấy trắng cao cấp, giấy viết, giấy in chất lượng cao. Các doanh nghiệp kinh tế tư nhân đa số sử dụng công nghệ cũ, lạc hậu, sản xuất các loại giấy bao bì, giấy bao gói, giấy vệ sinh, giấy viết có chất lượng thấp. c/ Phân bố của các doanh nghiệp sản xuất giấy Các doanh nghiệp sản xuất giấy phân bố ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. ở miền Bắc có nhiều doanh nghiệp lớn như: Nhà máy giấy Bãi Bằng, Việt Trì, Hải Phòng và có làng nghề truyền thống lâu đời Phong Khê (Bắc Ninh), nơi tập trung của hơn 130 doanh nghiệp sản xuất giấy. Khu vực miền Trung có Nhà máy giấy Tân Bình. Khu vực miền Nam có các Nhà máy giấy Tân Mai, Đồng Nai, Long An. Ngoài ra, mỗi tỉnh trong cả nước đều có các cơ sở sản xuất giấy thuộc khu vực kinh tế tư nhân II/ Khái quát về ngành giấy: 1/ Các định nghĩa về giấy: - Giaáy laø 1 saûn phaåm xô sôïi cenlulose coù daïng taám, trong ñoù sôïi vaø caùc phaàn sôïi ñöôïc lieân keát vôùi nhau taïo maïng khoâng gian 3 chieàu. - Boät giaáy laø nguoàn nguyeân lieäu coù tính chaát xô sôïi duøng ñeå laøm giaáy. Boät giaáy thöôøng coù nguoàn goác töø thöïc vaät. Tuy nhieân ngöôøi ta coù theå laøm giaáy töø sôïi voâ cô hay töø sôïi toång hôïp. - Bìa cactong laø saûn phaåm giaáy cenlulose nhöng xeùt veà caáu truùc vaø thaønh phaàn thì bìa cactong vaø giaáy töông ñöông nhau. Söï khaùc bieät roõ nhaát giöõa 2 nhoùm naøy laø beà daøy. Caùc saûn phaåm giaáy coù beà daøy ≥3 mm laø bìa 2. Vai trò của giấy: Giaáy laø moät saûn phaåm khoâng theå thieáu trong hoaït ñoäng ñôøi soáng xaõ hoäi treân toaøn theá giôùi. Töø xa xöa giaáy ñaõ giuùp con ngöôøi löu tröõ ñöôïc caùc thoâng tin cuûa xaõ hoäi thôøi bây giôø. Ngaøy nay maët duø söï phaùt trieån cuûa coâng ngheä thoâng tin phaùt trieån maïnh, nhöng vai troø cuûa giaáy vaãn raát quan troïng. Ñeå giuùp cho vieäc hoïc taäp, in aán, baùo chí, hoäi hoïa phaûi caàn raát nhieàu ñeán giaáy, ngoaøi ra caùc nhu cầu về bao bì giấy, bìa giấy cũng tăng theo sự phát triển của xã hội. 3. Quy hoạch phát triển ngành giấy tới năm 2010 [Bộ công nghiệp, 1998] a/Mục tiêu: Khai thác và sử dụng hiệu quả các nguồn lực sản xuất, đến năm 2010 đạt sản lượng 1.050.000 tấn giấy, 1.015.000 tấn bột giấy, đảm bảo 85% - 90% nhu cầu sử dụng trong nước. b/Quan điểm: - Về công nghệ: Đối với các công trình đầu tư xây dựng mới, các dự án cải tạo, mở rộng các cơ sở sản xuất chủ lực của ngành, nhất thiết phải sử dụng công nghệ và thiết bị tiên tiến, có mức cơ giới hóa, tự động hoá cao nhằm nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm nguyên liệu và năng lượng, bảo vệ môi trường theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. Việc đầu tư mua sắm các thiết bị cũ đã qua sử dụng chỉ thực hiện để nâng cấp, cải tạo các cơ sở hiện có với quy mô sản xuất nhỏ, yêu cầu công nghệ không cao và phải được xem xét kỹ đối với từng dự án cụ thể. - Về quy mô và công suất các dự án đầu tư Định hướng phát triển lâu dài, tập trung vào các dự án quy mô lớn để đảm bảo sản xuất có hiệu quả. Trong giai đoạn trước mắt, cần đầu tư các dự án quy mô vừa và nhỏ để tận dụng những thế mạnh tại chỗ như nguyên vật liệu, thị trường, nhân lực... - Về bố trí quy hoạch: + Việc xây dựng các cơ sở sản xuất giấy phải được nghiên cứu, đánh giá kỹ về địa điểm, đặc điểm vùng nguyên liệu, nhu cầu thị trường, điều kiện cơ sở hạ tầng và khả năng huy động vốn đầu tư. + Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu giấy phải phù hợp với quy hoạch chung của ngành nông nghiệp, gắn với quy hoạch giống cây trồng, điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, khí hậu), điều kiện kinh tế xã hội của từng vùng; xác định hợp lý về mô hình tổ chức sản xuất và quản lý các vùng nguyên liệu, chính sách giá nguyên liệu và phương thức thu mua, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất. + Phát triển công nghiệp giấy, gồm cả vùng nguyên liệu, phải được thực hiện trong mối liên kết chặt chẽ với bảo vệ an ninh, quốc phòng và bảo vệ môi trường, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế ở các vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa và góp phần vào công nghiệp hoá - hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn. - Về huy động các nguồn vốn đầu tư: Tranh thủ vốn đầu tư nước ngoài một cách hợp lý, đảm bảo vai trò chủ đạo của các doanh nghiệp trong nước, nhất là các doanh nghiệp nhà nước. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng dự án, từng địa phương, từng giai đoạn cụ thể để quyết định phương thức đầu tư thích hợp: tự đầu tư hoặc liên doanh với nước ngoài. III/ Các vấn đề môi trường phát sinh liên quan đến ngành giấy: 1/ Ô nhiễm không khí: a/ Quaù trình nghieàn boät: Buïi sinh ra khi xay. Caùc khí coù muøi trong quaù trình saøng röûa, trong caùc khaâu taåy taéng, khaâu cheá bieán, khaâu khöû boït… Hôi clo chuû yeáu ôû khaâu taåy traéng. Khí H2S, thoaùt ra töø noài caàu trong coâng ñoaïn naáu boät. Tieáng oàn vaø ñoä rung do hoaït ñoäng cuûa caùc maùy nghieàn, saøng, caùc ñoäng cô ñieän. Vaø khí SOx, NOx... thaûi töø caùc quaù trình ñoát nhieân lieäu cung caáp cho loø hôi. b/ Quá trình xeo giấy: Trong khaâu saáy khoâ, hôi nöôùc töø caùc taám giaáy ñöôïc thoåi vaøo khoâng khí keùo theo caùc hydrocarbon, caùc chaát trong nguyeân lieäu goã...gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Caùc nguoàn nhieät dö saûn sinh töø caùc noài hôi, caùc maùy xeo giaáy. Vaø oâ nhieãm coøn do khoùi thaûi nhieân lieäu töø loø hôi, maùy xeo giaáy. c/ Khí thaûi töø caùc quaù trình ñoát nhieân lieäu: Cung caáp cho loø hôi, maùy xeo, loø xoâng löu huyønh... Caùc nhieân lieäu söû duïng trong coâng nghieäp boät giaáy laø nhieân lieäu sinh hoïc (phuï phaåm goã, voû caây vaø buøn caën), than ñaù, daàu vaø daàu khí, chuû yeáu laø daàu FO, DO, saûn phaåm chaùy cuûa caùc nhieân lieäu naøy chöùa nhieàu chaát khí ñoäc haïi nhö CO, CO2, SOx, NOx, buïi khoùi...caùc khí naøy gaây caùc taùc ñoäng tieâu cöïc ñeán moâi tröôøng khoâng khí cuûa khu vöïc daân cö laân caän. 2/ Ô nhiễm chất thải: a/ Chất thải rắn: - Chỉ riêng tại Mỹ, hàng năm Hoa Kỳ tái sinh trên 45 triệu tấn giấy chiếm gần nửa nhu cầu giấy cho toàn quốc. Tuy nhiên vấn đề tái sinh giấy cũng tạo ra một nguồn phế thải mới. Tuy giấy tái sinh cần ít nước, hoá chất, năng lượng, và ít ô nhiễm hơn sản xuất giấy nguyên thuỷ từ cây. Nhưng vì phải xử dụng nhiều chất tẩy (clo) do đó các hoá chất độc hại, nguy cơ tạo ra ung thư sinh ra nhiều hơn. Hiện tại các nhà nghiên cứu để tìm hoá chất thay thế clo trong việc tẩy màu và làm trắng bột giấy. - Tất cả những nhà máy hiện có hay còn nằm trong trong dự án, hay các nhà máy sản xuất một công đoạn trong công nghệ giấy như là bột giấy, trồng rừng hay gỗ cắt lát mỏng v.v… đều không có hay chưa có hệ thống xử lý phế thải rắn, lỏng và khí hoàn chỉnh. Điều này tạo ra những vấn nạn ô nhiễm môi trường lên những vùng xây dựng nhà máy cũng như những vùng phụ cận cùng những phụ lưu của các sông ngòi qua dòng chảy có chứa ô nhiễm vì công nghệ giấy tạo ra nhiều phế thải lỏng nhất so với các công nghệ sản xuất khác. b/ Chất thải nguy hại: Trong quá trình sản xuất giấy, việc xử dụng một lượng lớn hoá chất và chất phế thải cũng là một mối lo lớn cho nhân loại. Như clo dùng để tẩy trắng bột giấy sẽ tạo ra một số hoá chất độc hại như furans và dioxins. Một phế thải khác cũng không kém phần quan trọng là dung dịch đen (black liquor). Đây là một dung dịch hình thành trong quá trình phá vỡ những mãng cây mỏng thành bột giấy. Dung dịch này được xử lý bằng cách bốc hơi để có được một hổn hợp màu trắng sau khi tác dụng với vôi sống. Chất sau này sẽ được tái dụng trong việc làm bột giấy. VI/ Đặc tính nguyên liệu: 1/ Nguyên liệu làm giấy: Bán lại công ty tái chế rác thải B Cơ sở thu gom rác thải rắn A Dịch vụ thu gom tại nhà, khu công nghiệp, … Các cá nhân thu gom rác thải Hộ gia đình, khu công nghiệp, doanh nghiệp, …  Cơ sở ve chai Chúng ta có thể tận dụng nguồn rác thải có thể sử dụng như: trong từng hộ gia đình chúng ta có thể thu những sách, báo tập cũ, những giấy gói khi mua hàng bằng giấy...; các người đi nhặt rác thải thì cũng phân loại riêng những vật liệu bằng giấy bán cho vựa ve chai, ở đây người ta bán lại cho công ty sản xuất giấy tái chế... Và một nguồn tái chế nữa là bột thu hồi trong quá trình xử lý khí, xử lý nước qua song chắn rác... 2/ Sơ đồ sản xuất giấy: BỘT NHẬP, BỘT THÔ, GIẤY VỤN ÑAÙNH RAÕ Caùc hôïp chaát coù trong giaáy cuõ Boät giaáy töø phaân xöôûng boät giaáy Phaåm maøu, cao lanh, keo, pheøn. Hôi nöôùc töø loø hôi  NGHIEÀN PHOÁI CHEÁ XEO GIAÁY CAÉT, CUOÄN  Sôïi, caùc chaát baån hoøa tan. Nöôùc thaûi coù chöùa sôïi, hoùa chaát, phaåm maøu, taïp chaát; giaáy vuïn Khoùi thaûi nhieân lieäu (FO,DO) töø loø hôi Giaáy thaønh phaåm Thuyết minh sơ đồ: Giấy loại sau khi thu gom từ điểm thu mua phế liệu, từ bột giấy thu hồi; tách bỏ các vật liệu không thích hợp ( băng dính, thực phẩm, nylon, sắt thép…). Sau đó chúng được đóng kiện và lưu kho rồi chuyển tới nơi sản xuất. Tại các nhà máy sản xuất giấy, người ta đánh tơi bột bằng máy nghiền thủy lực, sàng, lọc để loại bỏ vật liệu không thích hợp chưa được tách bỏ bằng phương pháp thủ công trước đó. Tiếp theo đó bột giấy đã được đánh tơi sàng lọc được đưa qua dây chuyền khử mực bằng các hóa chất thường dùng như clo, hypoclorit Natri (NaOCl),…để tách bỏ các hạt mực tẩy trắng giấy. Phương pháp khử mực thường là rửa, tuyển nổi hoặc kết hợp các biện pháp trên. Phương pháp tuyển nổi là được thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo hạt cùng nổi lên trên bề mặt. Tiếp theo, bột giấy được chuyển qua công đoạn nghiền để điều chỉnh tính chất của bột theo yêu cầu của từng loại giấy. bây giờ bột được đưa qua máy xeo tạo thành tờ giấy. giấy ướt chạy qua các lô sấy, ép quang để sấy khô và ổn định các tính chất của giấy. bây giờ đã có thể tạo thành cuộn giấy to. 3/ Nguồn gốc và đặc tính nước thải: Có 2 nguồn sản sinh ra nước thải đó là: từ quá trình xeo giấy và làm việc. Trong quá trình tạo bột của công nghiệp xeo giấy sẽ xuất hiện trong dịch thải và sẽ gây ô nhiễm nặng đối với môi trường nếu không kịp thời thu hồi được dịch đen. Dịch đen, theo thuật ngữ của ngành giấy, là dịch thải chưng nấu, cũng là nguồn tài nguyên tái sinh trong quá trình tạo bột xeo giấy, bao gồm 70% chất rắn hữu cơ có thể thu hồi để tái sử dụng và 30% chất rắn vô cơ. Cũng vì thế, mức độ ô nhiễm từ nước thải công nghiệp xeo giấy tỷ lệ nghịch với khả năng thu hồi dịch đen. Ngoài ra, trong quá trình tạo bột xeo giấy, để tạo nên một sản phẩm đặc thù hoặc những tính năng đặc thù cho sản phẩm, người ta còn sử dụng nhiều hóa chất và chất xúc tác. Những chất này nếu không được thu hồi hoặc xử lý mà xả thẳng ra sông ngòi thì sẽ làm ô nhiễm nặng nguồn nước. Những chất ô nhiễm chủ yếu của ngành tạo bột xeo giấy đối với các nguồn nước bao gồm: Vật huyền phù: là những hạt chất rắn không chìm trong nước, bao gồm chất vô cơ, cát, bụi, quặng…hoặc những chất hữu cơ như dầu, cặn hữu cơ. Nhiều vật huyền phù xả xuống nguồn nước dần dần sẽ hình thành các “bãi sợi” và tạo ra quá trình lên men, từ đó tiêu hao oxy hòa tan trong nước, tác động tới sự sống còn của các sinh vật trong nước, phủ lấp không gian sinh tồn, gây cản trở các hoạt động bình thường… Vật hóa hợp dễ sinh hóa phân giải: là những thành phần nguyên liệu với số lượng tương đương đã tan trong quá trình tạo bột xeo giấy dễ sinh hóa phân giải, bao gồm các vật có lượng phân tử thấp (chất bán sợi, metanol, axit, loại đường…) Những chất này sẽ bị oxy hóa, do đó cũng tiêu hao oxy hòa tan trong nước, gây tác hại đối với các sinh vật. Vật hóa hợp khó sinh hóa phân giải: bắt nguồn chủ yếu từ chất đường phân tử lớn và lignin trong nguyên liệu sợi. Những chất này thường có màu, do đó ảnh hưởng đến sự chiếu rọi của ánh sáng vào nguồn nước. Những vật chất này cũng có thể gây biến dị trong cơ thể sinh vật nếu bị hấp thu. Các vật chất có độc: rất nhiều vật chất có độc đối với sinh vật hiện diện trong nước thải của công nghiệp giấy như colophan và axit béo không bão hòa trong dịch đen, dịch thải của đoạn tẩy trắng, dịch thải đoạn rút xút. Bên cạnh các vật chất độc hại trên, nước thải của ngành công nghiệp giấy có thể làm ảnh hưởng trầm trọng đến trị số pH của nguồn nước, hoặc làm ngăn cản ánh sáng, tác động đến quá trình quang hợp, từ đó làm mất sự cân bằng sinh thái trong môi trường nước. Đặc tính của nước thải trong quá trình xeo giấy chiếm lượng lớn chất thải có hàm lượng ô nhiễm rất lớn như: Hàm lượng có trong nước thải Tiêu chuẩn nước loại B2 pH= 7,5-9 pH=5,5-9 BOD=2000mg/l BOD=100mg/l COD=2500mg/l COD=300mg/l TSS=3500mg/l TSS=100mg/l Độ màu=1000Pt-Co Độ màu=150Pt-Co Mặt khác do quá trình đi lại của công nhân từ ngoài vào trong xưởng hay nhà máy sẽ mang một lượng đất, cát vào khi mà rửa sàn nhà thì đất, cát này sẽ đi theo dòng nước ra bể chứa nước thải. Nguồn thải này cũng một phần gây ô nhiễm nguồn nước thải. Do vậy cũng cần phải xử lý. Nhưng không ảnh nguồn ô nhiễm này không nguy h iểm đến sức khỏe con người. V/ Các nguồn chất thải ảnh hưởng đến con người: 1/ Buïi: buïi gaây ra caùc kích thích cô hoïc ñoái vôùi phoåi vaø gaây khoù thôû cuõng nhö caùc beänh ñöôøng hoâ haáp. Caùc muoäi khoùi sinh ra trong quaù trình ñoát nhieân lieäu coù theå chöùa caùc hôïp chaát cacbon ña voøng (nhö 3,4- benzpyrene) coù ñoäc tính cao vaø coù theå daãn ñeán ung thö. 2/ Hôi khí Clo: phaùt sinh chuû yeáu töø khaâu taåy traéng boät giaáy. Nguoàn clo ñöôïc söû duïng trong khaâu taåy traéng boät giaáy laø Ca(OCl)2 vôùi haøm löôïng khi söû duïng dung dòch laø 25_30 g/l. khí clo laø loaïi khí ñoäc, tnoùngchaûy = -101 C, tsoâi = - 34,1 . khi tieáp xuùc vôùi khí clo aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán maét, ñöôøng hoâ haáp, vaø coù theå gaây töû vong khi phaûi tieáp xuùc vôùi khí clo ôû haøm löôïng cao. Ngoaøi ra quaù trình taåy traéng boät giaáy baèng chlorine coù theå taïo ra caùc saûn phaåm phuï laø caùc hôïp chaát höõu cô daãn suaát clo coù ñoä beàn vöõng vaø ñoäc tính cao. Hieän nay taïi caùc nöôùc tieân tieán ñaõ thöïc hieän töøng böôùc ngöng söû duïng chlorine nhö chaát taåy traéng vaø ñaëc bieät laø caùc saûn phaåm duøng chlorine ñeå taåy traéng khoâng ñöôïc nhaäp khaåu. 3/ Monoxit cacbon vaø dioxit cacbon: caùc khí naøy sinh ra trong quaù trình ñoát nhieân lieäu. CO coù ñoäc tính cao, do chuùng taïo moái lieân keát beàn vöõng vôùi hemoglobin trong maùu vaø laøm giaûm khaû naêng vaän chuyeån oxi cuûa maùu tôùi caùc cô quan trong cô theå ngöôøi. CO2 gaây khoù thôû vaø aûnh höôûng ñeán heä hoâ haáp do chuùng seõ chieám lónh trong buoàng oxi trong phoåi. Ñoäc tính cuûa CO2 nhö sau: haøm löôïng CO2 50,000 ppm gaây khoù thôû, ñau ñaàu, coøn 100,000 ppm gaây noân oùi, baát tænh. Haøm löôïng CO2 cho pheùp laø 0,1%. 4/ Tieáng oàn vaø ñoä rung: do hoaït ñoäng cuûa caùc maùy nghieàn, saøng, vaø caùc ñoäng cô ñieän… Tieáng oàn vaø ñoä rung thöôøng gaây aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán heä thính giaùc cuûa con ngöôøi, laøm giaûm thính löïc cuûa ngöôøi lao ñoäng, hieäu suaát lao ñoäng vaø phaûn xaï cuûa coâng nhaân cuõng nhö taïo ra caùc veát chai vaø caùc veát nöùt neû treân da. Taùc ñoäng cuûa tieáng oàn coù theå dieãn taû qua phaûn xaï cuûa heä thaàn kinh hoaëc gaây trôû ngaïi ñeán hoaït ñoäng cuûaheä thaàn kinh thöïc vaät, khaû naêng ñònh höôùng, giöõ thaêng baèng vaø qua ñoù aûnh höôûng ñeán naêng suaát lao ñoäng. Neáu tieáng oàn coù cöôøng ñoä quaù lôùn coù theå gaây thöông tích. Tieâu chuaån qui ñònh cho möùc tieáng oàn taïi caùc cô sôû saûn xuaát laø 75 dB (TCVN 5949-1995). 5/ Caùc nguoàn nhieät dö: caùc boä phaän saûn xuaát coù lieân quan ñeán nguoàn nhieät dö bao goàm noài hôi, taïi caùc maùy xeo giaáy… Khi phaûi laøm vieäc trong ñieàu kieän nhieät ñoä cao thì taûi nhieät ñoái vôùi tröïc tieáp saûn xuaát taêng ñaùng keå do nhieät dö laøm cho quaù trình trao ñoåi chaát trong cô theå coâng nhaân saûn sinh ra nhieàu nhieät sinh hoïc hôn. Khi khaû naêng sinh hoïc cuûa cô theå ngöôøi tröïc tieáp saûn xuaát khoâng ñuû ñeå trung hoøa caùc nhieät dö thì seõ gaây leân traïng thaùi meät moûi, laøm taêng khaû naêng gaây chaán thöôngvaø coù theå xuaát hieän daáu hieäu laâm saøng cuûa beänh do nhieät cao. Khi phaûi laøm vieäc thôøi gian daøi trong ñieàu kieän nhieät ñoä cao seõ gaây roái loaïn caùc hoaït ñoäng sinh ly ùcuûa cô theå vaø gaây aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán heä thaàn kinh trung öông. Neáu quaù trình naøy coøn keùo daøi coù theå daãn ñeán beänh ñau ñaàu kinh nieân. 6/ Cheá ñoä chieáu saùng: gaây aûnh höôûng ñeán thò löïc vaø söùc khoûe cuûa ngöôøi lao ñoäng, lieân quan ñeán chaát löôïng vaø naêng suaát ngöôøi lao ñoäng. Do cöôøng ñoä aùnh saùng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán traïnh thaùi sinh lyù, vaø heä thaàn kinh cuûa con ngöôøi, neáu aùnh saùng khu vöïc laøm vieäc khoâng ñöôïc boá trí moät caùch hôïp lyù seõ daãn ñeán traïng thaùi meät moûi, moûi maét vaø ñoù cuõng laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây tai naïn lao ñoäng. Tieâu chuaån chieáu saùng cuïc boä trong caùc phaân xöôûng saûn xuaát laø 130-300 Lux. Baûng lieät keâ toùm taét caùc chaát quan troïng nhaát phaùt taùn vaøo khoâng khí: Caùc nhoùm chaát Nguoàn Daïng taùc ñoäng Caùc buïi haït Ñoát nhieân lieäu, Heä thoáng thu hoài (nghieàn boät hoùa hoïc) Gaây khoù chòu cuïc boä Caùc hôïp chaát giaûm sulfur: Hydrogen sulphide, Methyl mercaptan, Dimethylsulphide, Dimethyldisulphide Heä thoáng thu hoài (nghieàn boät hoùa hoïc) Muøi, (acid hoùa) Sulfur dioxide Ñoát nhieân lieäu, Heä thoáng thu hoài (nghieàn boät hoùa hoïc) Acid hoùa Nitrogen oxides Ñoát nhieân lieäu, Heä thoáng thu hoài (nghieàn boät hoùa hoïc) Acid hoùa Phuù döôõng Caùc hôïp chaát chlor: Chlorine dioxide, chlorofom Phaân xöôûng taåy traéng (nghieàn boät hoùa hoïc) Ñoäc haïi VI/ Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: 1/ Dây chuyền xử lý 1: a/ Sơ đồ xử lý: Nước thải vào  Rác, bao  Thu bột giấy  Bể lắng Cát, bụi Bể điều hòa  Bể tuyển nổi Bột Chôn lấp  Tái chế Bể UASB Nước được thải ra môi trường (loại B)  Lọc sinh học b/ Thuyết minh sơ đồ: Trước hết nước thải được đưa qua song chắn rác thô Song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động cũng có thể là tổ hợp với máy nghiền nhỏ rác thải, các song chắn rác được làm bằng kim loại được đặt ở cửa vào của kênh dẫn để tách các chất thải có kích thước lớn như: bao, bì trong quá trình làm vứt ra; giấy vụn có kích thước lớn các rác thải này sẽ được đem đi chôn lấp. Sau khi được tách rác thô nước thải tiếp tục đi qua song chắn rác tinh, song chắn rác này sẽ giữ lại rác có kích thước bé khoảng 4mm, rác đó chính là bột giấy thu hồi ta đem đi làm bột giấy tái chế. Nước thải tiếp tục đi qua bể lắng ngang. Bể lắng ngang được làm bằng vật liệu bê tông, bê tông cốt thép, gạch tùy thuộc vào kích thước yêu cầu của quá trình lắng, điều kiện kinh tế. Bể lắng ngang dòng nước thải theo phương ngang chia làm 4 vùng: Vùng nước thải: có chức năng phân phối dòng nước thải vào bể lắng theo toàn bộ tiết diện cắt ngang dòng chảy, sao cho không có hiện tượng xoáy ở vùng lắng. Vùng lắng: chiếm hầu hết thể tích bể lắng ư Vùng xả nước: có chức năng tháo nước trong ra một cách ổn định Vùng bùn cặn: cần được trang bị các phương tiện tháo bùn bằng phương pháp thủy lực hay cơ khí. Dòng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể lắng cho qua bể điều hòa để ổn định dòng nước thải. Rồi tiếp tục cho qua bể tuyển nổi. Tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Nó có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ và nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi trên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bột. Ta có thể thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tổng hợp các bóng khí và hạt đủ lớn để kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bột chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu. Sau đó cho qua bể UASB Bể UASB có chức năng phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí thành các dạng khí sinh học và các sản phẩm hữu cơ khác. Cuối cùng cho qua bể lọc sinh học. Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Thường nước thải được tưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc bằng đá hoặc các vật liệu khác nhau. Cuối cùng thải ra môi trường nước thải đạt loại B. c/ Tính toán: Nồng độ chất thải: BOD=2000mg/l COD=2500mg /l TSS=3500mg/l Nồng độ chất thải vào (mg/l) Thiêt bị xử lý Hiệu xuất xử lý Nồng độ chất thải ra (mg/l) BOD=2000 COD=2500 TSS=3500 Song chắn rác HBOD=5% HCOD=5% HTSS= 5% BOD=1900 COD=2375 TSS=3325 BOD=1900 COD=2375 TSS=3325 Song chắn rác tinh HBOD=5% HCOD=5% HTSS= 5% BOD=1805 COD=2256.25 TSS=3158.75 BOD=1805 COD=2256.25 TSS=3158.75 Bể lắng HBOD=35% HCOD=35% HTSS= 35% BOD=1173.25 COD=1466.56 TSS=2053.19 BOD=1173.25 COD=1466.563 TSS=2053.188 Bể điều hòa HBOD=5% HCOD=5% HTSS=0% BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 Bể tuyển nổi HBOD=65% HCOD=65% HTSS=65% BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 BOD=1114.59 COD=1393.23 TSS=2053.19 Bể UASB HBOD=65% HCOD=55% HTSS=46% BOD=136.537 COD=219.434 TSS=388.052 BOD=136.537 COD=219.434 TSS=388.052 Lọc sinh học HBOD=70% HCOD=70% HTSS=75% BOD=40.961 COD=65.830 TSS=97.013 BOD=40.961 COD=65.830 TSS=97.013 Nước thải loại B BOD=40.961 mg/l COD=65.830 mg/l TSS=97.013 mg/l 2/ Dây chuyền xử lý 2: a/ Sơ đồ xử lý: Nước thải vào  Rác, bao  Bể lắng cát Cát, bụi  Bể điều hòa  Bể tuyển nổi Bụi, hạt lơ lửng Chôn lấp Nước được thải ra môi trường (loại B)  Bể Aeroten  Bể lắng b/ Thuyết minh sơ đồ: Trước hết nước thải được đưa qua song chắn rác Song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động cũng có thể là tổ hợp với máy nghiền nhỏ rác thải, các song chắn rác được làm bằng kim loại được đặt ở cửa vào của kênh dẫn để tách các chất thải có kích thước lớn như: bao, bì trong quá trình làm vứt ra; giấy vụn có kích thước lớn các rác thải này sẽ được đem đi chôn lấp. Sau khi được tách rác thô nước thải tiếp tục đi qua bể lắng cát Bể lắng cát là quá trình lắng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Và để duy trì dòng thải vào ổn định khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của quá trình ta cho qua bể điều hòa. Điều hòa lưu lượng được dùng để duy trì dòng thải gần như không đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Các kỹ thuật điều hòa được ứng dụng cho từng trường hợp phụ thuộc vào đặc tính hệ thống thu gom nước thải. Các phương pháp bố trí bể điều hòa lưu lượng có thể là điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý. Bể này có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau. Dòng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể điều hòa để ổn định dòng nước thải. Rồi tiếp tục cho qua bể tuyển nổi. Tuyển nổi được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Nó có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ và nhẹ, lắng chậm trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi trên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bột. Ta có thể thực hiện bằng cách sục các bột khí nhỏ vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tổng hợp các bóng khí và hạt đủ lớn để kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bột chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu. Sau đó cho qua bể lắng. Bể lắng ngang được làm bằng vật liệu bê tông, bê tông cốt thép, gạch tùy thuộc vào kích thước yêu cầu của quá trình lắng, điều kiện kinh tế. Bể lắng ngang dòng nước thải theo phương ngang chia làm 4 vùng: Vùng nước thải: có chức năng phân phối dòng nước thải vào bể lắng theo toàn bộ tiết diện cắt ngang dòng chảy, sao cho không có hiện tượng xoáy ở vùng lắng. Vùng lắng: chiếm hầu hết thể tích bể lắng ư Vùng xả nước: có chức năng tháo nước trong ra một cách ổn định Vùng bùn cặn: cần được trang bị các phương tiện tháo bùn bằng phương pháp thủy lực hay cơ khí. Dòng chảy nước thải sau khi ra khỏi bể lắng cho qua thiết bị lọc sinh học cổ điển (bể Aeroten) Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bêtông cốt thép… với mặt bằng thông dụng nhất là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và khí thải được cho chảy qua suốt chiều dài bể. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp có màu nâu sẫm chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền( BOD) và các chất dinh dưỡng ( photpho và nitơ ) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào mới. Quá trình chuyển hóa thực hiện theo từng bước xen kẽ và nối tiếp nhau. Một vài loại vi khuẩn tấn công vào các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp sau khi chuyển hóa thải ra các hợp chất hữu cơ có cấu trúc đơn giản hơn, một vài loại vi khuẩn khác dùng các chất này làm thức ăn và lại thải ra các hợp chất đơn giản hơn nữa, quá trình cứ tiếp tục cho đến khi chất thải cuối cùng không thể dùng làm thức ăn cho bất cứ loại sinh vật nào nữa. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxy dùng cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn sục khí hoặc khuấy trộn. Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý của nước thải. Cuối cùng thải ra môi trường nước thải đạt loại B. Bảng tính toán số liệu: Nồng độ (ng/l) Thiết bị Hiệu suất Nồng độ sau sử lý (mg/l) BOD 2000 Song chắn rác 5% 1900 COD 2500 5% 2375 TSS 3500 5% 3325 BOD 1900 Bể lắng cát 5% 1805 COD 2375 5% 2256 TSS 3325 10% 2993 BOD 1805 Bể điều hòa 5% 1715 COD 2256 5% 2143 TSS 2993 0% 2993 BOD 1715 Bể tuyển nổi 65% 600 COD 2143 65% 750 TSS 2993 65% 1047 BOD 600 Bể lắng 35% 390 COD 750 35% 488 TSS 1047 35% 681 BOD 390 Bể aeroten 80% 78 COD 488 80% 98 TSS 681 86% 95 BOD 78 COD 98 TSS 95 Nước thải loại B BOD = 78 COD = 98 TSS = 95 VII/ Kết luận và kiến nghị: Công nghiệp giấy là một trong những ngành công nghiệp cần thiết nhất song cũng tiêu hao nhiều tài nguyên nhất, đặc biệt là về rừng và nước, vấn đề xử lý, bảo vệ môi trường luôn đi cùng với sự phát triển bền vững của ngành. Trước khả năng tăng trưởng vượt bậc của ngành giấy chúng ta cần phải đưa ra những biện pháp để giải quyết vấn đề về tài nguyên, môi trường một cách hiệu quả hơn. Trong quy trình sản xuất giấy thì các quá trình tạo ra nguồn nước thải và mang theo tạp chất như: - Rửa nguyên liệu (chất hữu cơ hòa tan, đất đá, vỏ cây…) - Nấu, rửa sau nấu (hữu cơ hòa tan, hóa chất nấu, một phần xơ sợi). - Công đoạn tẩy trắng. - Quá trình xeo giấy… - Vậy để xử lý chúng ta cần cho nước thải đi qua các thiết bị xử lý (lắng, lọc, tuyển nổi, keo tụ…) trước khi thải ra môi trường hay tái sử dụng lại. - Dây chuyền xử lý của nhóm chủ yếu dựa trên những gì đã học và tham khảo nên hiệu suất xử lý đạt loại B là được thải ra môi trường. Thực tế cũng vậy, nhưng nếu muốn thải ra nước thải loại A ta có thể cho xử lý tiếp. Nhưng thường nước thải ra chỉ có thể tái sử dụng vào các khâu phục vụ lại sản xuất hay thải ra môi trường. Nên sử lý tiếp sẽ mất nhiều thời gian, chi phí, diện tích bể chứa… nên ta không cần xử lý để đạt loại A . VIII/ Phụ lục: 1/ Các chỉ tiêu ô nhiễm chỉ thị và tiêu chuẩn kiểm soát năm 2008: Nước thải ngành sản xuất giấy tái sinh trước khi đổ vào các vực nước thường được giám sát thông qua các chỉ tiêu và tiêu chuẩn kiểm soát sau: STT Thông số Đơn vị Giá trị C A B Cơ sở chỉ sản xuất giấy (B1) Cơ sở có sản xuất bột giấy (B2) 1 pH 6-9 5,5-9 5,5-9 2 BOD5 ở 20oC mg/l 30 50 100 3 COD Cơ sở mới mg/l 50 150 200 Cơ sở đang hoạt động mg/l 80 200 300 4 Tầng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 100 5 Độ màu Cơ sở mới Pt-Co 20 50 100 Cơ sở đang hoạt động Pt-Co 50 100 150 6 Halo gen hữu cơ do bị hấp thụ (AOX) mg/l 7,5 15 15 Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép: Trong đó: - Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải công nghiệp giấy và bột giấy khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (cóchất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốcgia về chất lượng nước mặt).QCVN 12 : 2008/btnmt - Cột B quy định giá trị C của các thông số làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải của cơ sở chỉ sản xuất giấy (không sản xuất bột giấy) hoặc cơ sở sản xuất bột giấy, liên hợp sản xuất giấy và bột giấy khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ). - Đối với thông số COD và độ màu, các cơ sở đang hoạt động trước ngày Quy chuẩn này có hiệu lực thi hành được áp dụng giá trị cao hơn đến hết ngày 31/12/2014. Kể từ ngày 01/01/2015, áp dụng giá trị quy định cho cơ sở mới đối với tất cả các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy. 2/ Một số hình ảnh minh họa: Công đoạn cuộn giấy Đốt nhiên liệu cho nồi hơi Bãi giấy để tái chế Nước thải nhà máy giấy Xuân Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga – NXB KH_KT Hà Nội – 2005 2. Coâng ngheä saûn suaát giaáy - Caùc taøi lieäu tham khaûo veà coâng ngheä saûn suaát saïch. 3. Höôùng daãn kieåm toaùn giaûm thieåu chaát thaûi coâng nghieäp (UNDP). 4. Taøi lieäu höôùng daãn saûn xuaát saïch trong caùc nhaø maùy saûn xuaáy boät giaáy vaø giaáy (UNEP). 5. Tieåu luaän moân hoïc: ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng nhaø maùy giaáy Linh Xuaân _ KS Nguyeãn Duy Cöôøng. 6. Luaän aùn nghieân cöùu coâng ngheä thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi saûn suaát giaáy coâng ty Vónh Hueâ _ Nguyeãn Duy Cöôøng. 7. www.ebook.edu.com 8. vn 9. viewst&sid=670 10. www.nea.gov.vn