Khóa luận Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của Công ty Cổ phần giấy An Hòa trong quý IV năm 2017

51 trang thiennha21 13/04/2022 4540

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của Công ty Cổ phần giấy An Hòa trong quý IV năm 2017", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_danh_gia_dien_bien_chat_luong_nuoc_thai_bot_giay_cua_c.pdf

Nội dung text: Khóa luận Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của Công ty Cổ phần giấy An Hòa trong quý IV năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HẠNH Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI BỘT GIẤY CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN HÒA TRONG QUÝ IV NĂM 2017 Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Khoa học môi trường Khóa học : 2014-2018 Thái Nguyên – Năm 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HẠNH Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI BỘT GIẤY CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN HÒA TRONG QUÝ IV NĂM 2017 Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K46 - KHMT - N03 Khoa : Khoa học môi trường Khóa học : 2014-2018 Giáo viên hướng dẫn : Trần Hải Đăng Thái Nguyên – Năm 2018
i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Khoa Học Môi Trường, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em, giúp em lựa chọn được hướng đi nghề nghiệp phù hợp với bản thân. Đặc biệt là thầy Trần Hải Đăng, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và cung cấp tài liệu giúp em tìm hiểu hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn phòng An toàn lao động & Môi trường, phòng quản lí chất lượng nhà máy giấy An Hòa tỉnh Tuyên Quang đã tạo điều kiện cho em tìm hiểu, nghiên cứu, giúp em nâng cao được hiểu biết và những kỹ năng tìm kiếm thông tin, làm việc nhóm. Vì kinh nghiệm thực tế chưa có, chỉ dựa vào lý thuyết cộng với thời gian hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai xót. Kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét từ phía quý thầy cô để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện hơn và rút ra được những kinh nghiệm bổ ích để em có thể áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả trong tương lai. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Nguyễn Thị Hạnh
ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Lưu lượng phát thải của nhà máy 16 Bảng 3.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích giá trị các thông số theo TCVN [7] 21 Bảng 4.1. Lượng chất thải độc hại trong quá trình tẩy trắng [1] 23 Bảng 4.2. Phát thải dioxin và furan trong bùn cặn 25 Bảng 4.3. Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy 27 Bảng 4.4. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý tháng 10 31 Bảng 4.5. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 11 33 Bảng 4.6. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 12 34
iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ vị trí của Nhà máy giấy An Hòa 13 Hình 2.2. Sơ đồ nước thải trong khâu sản xuất 16 Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 29 Hình 4.2. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 10 32 Hình 4.3. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 11 34 Hình 4.4. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 12 35 Hình 4.5. Biểu đồ biểu diễn thông số trong quý IV 36
iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Nghĩa cụm từ viết tắt AHP: An Hoa PaPer (Nhà máy giấy An Hòa) Adt Tấn khô gió BTNMT: Bộ tài nguyên Môi Trường BCT Bộ công thương BTCT: Bê tông cốt thép BYT Bộ y tế CBCNV Cán bộ công nhân viên DO: Dissolved Oxygen (Lượng dưỡng khí oxy hòa tan trong nước) ECF Elementary Chlorin Free (Bột được tẩy trắng theo quy trình tẩy tiên tiến) FTU: Dung dịch chuẩn FO Dầu Mazut ISO International Organization for Standardization (Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn hóa) NCASI Hội đồng Quốc gia Công nghiệp Giấy về cải thiện không khí và hơi nước. NĐ-CP Nghị định – Chính phủ Nilon Bao bì bằng nhựa Ng.đ: Ngày/đêm NTU: Thiết bị đo nhanh NXB Nhà xuất bản G7 Group of Seven (Bảy nước kỹ nghệ tiên tiến trên thế giới)
v TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam PAC: Poly Aluminium Chloride (Hỗ trợ lắng tạo bông) PAM: Polyacrylamide Cationic (Hóa chất trợ lắng) PCDD: Đioxin PCDF: Furan PFS: Poly Ferric Sulphate (Xử lý màu; pH) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SMEWW: Standard Methods for theExamination of Water and Waste Water (Các phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải) SVI: Sludge Volume Index (Chỉ số thể tích bùn) SXL Sau xử lý
vi MỤC LỤC Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích đề tài 3 1.2.1. Mục tiêu chung 3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể 3 1.3. Ý nghĩa đề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học đề tài 4 2.1.1. Khái niệm 4 2.1.2. Các thông số của chất lượng nước 7 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước 8 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài 10 2.2.1. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy trên thế giới 10 2.2.2. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam 11 2.3. Nhà máy giấy An Hòa 13 2.3.1. Giới thiệu nhà máy An Hòa 13 2.3.2. Hiện trạng sử dụng nước của nhà máy 14 2.3.2. Các nguồn nước thải của nhà máy 15 2.3.3. Thực trạng xử lý nước thải của nhà máy giấy An Hòa, tỉnh Tuyên Quang 18 Chương 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1. Đối tượng & phạm vi nghiên cứu 20
vii 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 20 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 20 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20 3.3. Nội dung nghiên cứu 20 3.4. Phương pháp nghiên cứu 20 3.4.1. Phương pháp kế thừa 20 3.4.2. Phương pháp điều tra và thu thập thông tin. 20 3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 20 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu & phân tích mẫu nước thải: 21 3.4.5. Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu, tổng hợp và so sánh 22 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 4.1. Đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa 23 4.1.1. Nguồn gốc và đặc tính nước thải bột giấy 23 4.1.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải bột giấy 28 4.2. Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy trong quý IV năm 2017 31 4.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải 36 4.3.1. Biện pháp nâng cao công tác quản lý 36 4.3.2. Biện pháp nâng cao khả năng xử lý nước thải 37 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 5.1. Kết luận 39 5.2. Kiến nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Công nghiệp giấy là ngành công nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam và có tốc độ tăng trưởng khá cao trong những năm vừa qua. Sản phẩm của ngành chiếm ưu thế rất lớn trong thị trường tiêu thụ. Mặc dù hiện nay các phương tiện thông tin và liên lạc phát triển mạnh như Internet, máy tính, điện thoại nhưng giấy vẫn luôn là sản phẩm cần thiết và không thể thiếu đối với ngành giáo dục, báo chí, in ấn, hội họa và cả trong nhu cầu tiêu dùng hàng ngày khác của con người như khan giấy, giấy vệ sinh Đặc biệt ngày nay, giấy còn được khuyến khích trong việc sử dụng làm bao bì, giấy gói, để thay thế túi nilon ở một số quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy cũng là một trong những ngành công nghiệp có mức độ ô nhiễm trầm trọng nhất và dễ gây tác động đến con người và môi trường xung quanh do độc tính nước thải. Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây như nhựa cây, các axit béo, lignin và một số sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có độc tính sinh thái cao, có nguy cơ gây ung thư và rất khó phân hủy trong môi trường. Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá. Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này qua kênh rạch sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu cao và hàm lượng DO trong nước hầu như bằng không. Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của sinh vật nước, đến đời sống thủy sinh mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân trong khu vực. Ngoài ra, nước thải ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy thường có pH trung bình khoảng 9 – 11, có các chỉ số BOD, COD cao (có thể lên đến 700 mg/l đối với
2 BOD và 2500 mg/l đối với COD). Đặc biệt, ngoài lignin, nước thải còn có cả kim loại nặng, phẩm màu, xút, chất rắn lơ lửng Tất cả các chất này đều độc hại đối với sức khỏe con người, sinh vật và môi trường. Vì vậy, một bài toán khó đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất, mà đặc biệt quan trọng là nước thải, nhằm giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên. Ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những ngành tiêu hao lượng tài nguyên nước rất lớn và do đó lượng nước thải ra cũng rất đáng kể. Bên cạnh đó, chất lượng nước thải của ngành này cũng là một vấn đề hết sức cấp bách do mức độ ô nhiễm cao. Việc xử lý nước thải ngành giấy đang là mối quan tâm của tất cả các doanh nghiệp sản xuất giấy trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Hiện nay, nước ta có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, nhưng chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép, còn hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc đã xây dựng nhưng vẫn xử lý không đạt tiêu chuẩn thải ra. Nguyên nhân là do công nghệ sản xuất giấy ở nước ta còn rất lạc hậu và hạn chế so với trình độ tiên tiến của các nước trên thế giới. Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm các nhà máy ở Việt Nam phải sử dụng khoảng 100 – 350 m3 nước, trong khi các nhà máy sản xuất giấy hiện đại trên thế giới chỉ sử dụng 7 – 15 m3 nước/tấn giấy. Với những vấn đề như trên thì việc xử lý nguồn nước thải từ các nhà máy giấy là cực kỳ quan trọng thu hút được đông đảo sự quan tâm của giới khoa học, giới kinh doanh cũng như của người dân. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và sự nhất trí của khoa Môi Trường, đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy An Hòa, tỉnh Tuyên Quang trong quý IV năm 2017” dưới sự hướng dẫn của thầy giáo T.S Trần Hải Đăng – giảng viên trường Đại Học Nông Lâm. Từ đó
3 hy vọng đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta. 1.2. Mục đích đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy An Hòa từ đó xác định mức độ ô nhiễm và biện pháp xử lý nước thải để đề xuất một số thay đổi trong trong quản lý cũng như trong xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa. - Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải của nhà máy giấy An Hòa quý IV năm 2017. - Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. 1.3. Ý nghĩa đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học: - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn: - Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động sản xuất đến môi trường. Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của dân khu vực quanh nhà máy.
4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1. Khái niệm Khái niệm ô nhiễm nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi của thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến hoạt dộng sống bình thường của con người và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người”.[5] Hiện tượng nước bị ô nhiễm : + Màu sắc: Nước sạch trong suốt và không màu. Nếu bề dày của nước lớn ta có cảm giác nước màu xanh nhẹ, đó là do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định của ánh sáng Mặt trời. Nước có màu xanh đậm, hoặc có váng trắng chứng tỏ trong nước có nhiều chất phú dưỡng hoặc các thực vật nổi phát triển quá mức và sản phẩm phân hủy thực vật đã chết. Sự phân hủy các chất hữu cơ làm xuất hiện axit humic và fulvic (mùn) hòa tan làm nước có màu vàng. Nước thải các khu công nghiệp có nhiều màu sắc khác nhau. Khi nước bị ô nhiễm có màu sẽ cản trở sự truyền ánh sáng Mặt Trời vào nước. + Mùi vị: Nước sạch không có mùi, vị. Nước có mùi vị khó chịu là nước bị ô nhiễm. Nguyên nhân là do sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ hoặc do nguồn nước thải có những chất khác nhau. Ví dụ: mùi trứng thối H2S, mùi cá ươn của amin CH3NH3, + Độ đục: Nước sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không màu. Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những hạt keo, những thể phân
5 tán thô. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ những kim loại nặng, cùng với vi sinh vật gây bệnh. + Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thải công nghiệp đặc biệt là nước thải của nhà máy nhiệt điện, nhà máy hạt nhân, thường cao hơn từ 10oC – 25oC so với nước thường[12]. Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lí. Vùng có khí hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự phát triển của vi sinh vật và các quá trình phân hủy. Nhưng ở những vùng nhiệt đới nước nóng sẽ làm thay đổi quá trình sinh, hóa, lí học bình thường của hệ sinh thái, giảm lượng oxy tan vào nước. + Chất rắn trong nước: Gồm hai loại là chất rắn lơ lửng và chất rắn hòa tan. Tổng hai loại chất rắn trên gọi là tổng chất rắn trong nước. Chất rắn lơ lửng là phần chất rắn không bị hòa tan làm cho nước đục, thay đổi màu sắc và các tính chất. Chất rắn hòa tan mắt thường không nhìn thấy được thường làm cho nước có mùi, vị khó chịu, đôi khi cũng làm cho nước có màu. Đó là chất khoáng vô cơ, hữu cơ như muối clorua, cacbonat, nitrat, photphat, Nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao không dùng được trong công nghiệp và sinh hoạt. + Độ cứng Trong các cation, ion canxi thường có nồng độ cao nhất và có ảnh hưởng lớn nhất đối với hóa học môi trường nước. Các khoáng chất tạo thành các nguồn ion canxi chủ yếu trong nước là thạch cao CaSO4.2H2O, CaSO4, đolomit: CaMg(CO3)2, aragonit. Canxi xuất hiện trong nước là do sự cân bằng giữa canxi và các hợp chất magie cacbonat cùng với CO2 tan trong nước, làm tăng độ cứng của nước. + Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO): Oxy tự do trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các vi sinh vật nước thường được tạo ra do sự hòa tan oxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo.
6 Nồng độ oxy tự do tan trong nước khoảng 8 – 10 mg/l và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá ô nhiễm của thủy vực, nhất là nhiễm hữu cơ. + Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): Nhu cầu oxy sinh hóa là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của chất thải trong nước thải của công nghiệp. BOD được định nghĩa là lượng oxy vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Phương trình tổng quát của phản ứng này như sau: Vi khuẩn Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm có định Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các sinh vật sử dụng oxy hòa tan. Vì vậy xác định tổng lượng oxy hòa tan cân thiết cho quá trình phân hủy sinh học là công việc quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của một dòng thai đối với nguồn nước. + Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) : COD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và nước. Lượng oxy này tương đương với hàm lượng chất hữu cơ có thể bị oxy hóa được xác định khi sư dụng một tác nhân oxy hóa hóa học mạnh trong môi trường axit. + Kim loại nặng: Các kim loại nặng như: Hg, Cd, Pb, As, Cr, Cu, Zn, Fe, có trong nước với nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm. Kim loại nặng không tham gia, hoặc ít tham gia vào các quá trình sinh hóa và thường tích lũy lại trong cơ thể sinh vật, vì vậy chúng là các chất độc gây hại cho cơ thể sinh vật.Các kim loại nặng này có mặt trong nước do nhiều nguồn như nước thải công nghiệp. - - - + Các nhóm anion NO3 , PO4 , SO4 : Các nguyên tố N, P, S ở nồng độ thấp các chất này cao gây ra sự phú dưỡng hoặc gây ra nguyên nhân gây nên các biến đổi sinh hóa trong cơ thể người và sinh vật mà sử dụng nguồn nước này.
7 + Các tác nhân ô nhiễm sinh học: Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho nguồn nước phục vụ vào mục đích sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho người và động vật. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật của nước, người ta thường dùng chỉ tiêu Coliform. [4] 2.1.2. Các thông số của chất lượng nước Thông số vật lý Nhiệt độ: Nhiệt độ nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện thay đổi môi trường và khí hậu. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, nước ngầm có nhiệt độ ổn định hơn. Độ màu: Thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất Sắt, Mangan không hòa tan làm cho nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu nâu vàng, các loại thủy sinh làm nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có màu xanh hoặc màu đen. Độ đục: Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn hoặc hàm lượng chất lơ lửng cao. Đơn vị đo độ đục là SiO2/l, NTU &FTU. Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, hợp chấ hữu cơ hay sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên. Tùy theo thành phần và hàm lượng muối khoáng hòa tan trong nước có thể có vị mặn, ngọt, chát , đắng, Ngoài ra, còn có thông số về độ nhớt, độ dẫn điện, tính phóng xạ, chủ yếu dùng trong phân tích nước thải. Thông số hóa học: Thông số hóa học phản ánh những đặc tính hóa học hữu cơ và vô cơ của nước. Đặc tính hóa học hữu cơ của nước thể hiện trong quá trình sử dụng oxy hòa tan trong nước các loại vi khuẩn, vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ.
8 Nước tự nhiên tinh khiết hoàn toàn không chứa những chất hữu cơ nào cả. Nước tự nhiên đã bị nhiễm bẩn thì thành phần các chất hữu cơ trong nước tăng lên các chất này luôn có tác dụng phân hủy của các vi sinh vật. Nếu lượng chất hữu cơ càng nhiều thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy càng lớn, do đó lượng oxy hòa tan sẽ giảm xuống, ảnh hưởng đến quá trình sống của các vi sinh vật nước. Phản ánh đặc tính của quá trình nên có thể dùng một số thông số về nhu cầu oxy sinh học BOD (mg/l) và nhu cầu hóa học COD (mg/l).[1] Đặc tính vô cơ của nước bao gồm độ mặn, độ cứng, pH, độ axit, độ - kiềm, lượng chứa các ion Mangan (Mn), Clo (Cl), Sunfat (SO4 ) những kim loại nặng Thủy ngân (Hg), Chì (Pb), Crom (Cr), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), các hợp chất chứa Nito hữa cơ, amoniac (NH, NO) và Photphat. Thông số sinh học Bao gồm các loại vi khuẩn, virut gây bệnh, nguyên sinh động vật, tảo, các sinh vật trong mẫu nước phân tích bao gồm có E.coli và Coliform chịu nhiệt. Đối với nước cung cấp cho sinh hoạt yêu cầu chất lượng cao, trong đó đặc biệt chú ý đến thông số này. 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước - Căn cứ Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 đã được Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 06 năm 2014. - Luật tài nguyên đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21 tháng 06 năm 2012. - Nghị định số 18/2015/ NĐ-CP ngày 18/2005/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ mô trường. - Nghị định số 154/2016/NĐ-CP ngày 16 tháng 11 năm 2016 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
9 - Thông tư 36/2015 TT – BTNMT ngày 30 tháng 06 năm 2015 của Bộ tài nguyên và Môi trường Quy định về Quản lý chất thải nguy hại. - Thông tư 24/2017/TT-BTNMT ngày 01 tháng 09 năm 2017 của Bộ tài nguyên môi trường về Quy định kỹ thuật về quan trắc môi trường. - Thông tư 24/2017/TT- BCT ngày 23 tháng 11 năm 2017 của Bộ Công Thương về Quy định mức tiêu hao năng lượng trong sản xuất giấy. - QCVN 12/2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy. - Nghị định 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu - QCVN 08/2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt . - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu - TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; - TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải - TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước- Xác định Ph - TCVN 4557:1998, Nước thải – Phương pháp xác định nhiệt độ; - SMEWW 2550.B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định nhiệt độ. - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allythiourea); - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng); - SMEWW 5210 B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định BOD;
10 - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa học (COD); - SMEWW 5220 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải - Xác định COD. - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước – Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái sợi thủy tinh; - SMEWW 2540 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và thải; - TCVN 6185:2008, Chất lượng nước – Kiểm tra và xác định độ màu. 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài 2.2.1. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy trên thế giới: Công nghiệp ngành giấy trên thế giới rất phát triển và đồng nghĩa với công nghệ sản xuất cũng rất tiên tiến theo hướng phát triển bền vững bảo vệ môi trường song song với phát triển kinh tế xã hội. Luôn đạt mục tiêu sản xuất sạch hơn trong từng công nghệ, nếu “trong quá trình xeo giấy bằng công nghệ một số nhà máy giấy ở Việt Nam sử dụng từ 150-300m3 nước / một tấn giấy thành phẩm thì các nước châu Âu chỉ cần 7- 15 m3” [14] để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm tương tự. Nếu nước thải đang là vấn đề lo ngại cho các doanh nghiệp và môi trường bên cạnh là sự khan hiếm nước gia tăng. Để nâng cao nhận thức liên quan đến bảo tồn nguồn nước thì yêu cầu các nhà sản xuất công nghiệp phải khám phá việc tái sử dụng nước trong cơ sở - một chiến lược giảm lượng nước thải. “Theo một nghiên cứu của công ty tư vấn và nghiên cứu độc lập Lux Research, tái sử dụng nước trong ngành công nghiệp giấy là một giải pháp ngày càng phổ biến vì nó cho phép các cơ sở tái sử dụng nước và cũng có thể thu hồi lượng xơ dư thừa đã thoát khỏi nước thải, cung cấp cho ngành công nghiệp có lợi ích kinh tế cao khuyến khích để tái chế các dòng chất thải. Hơn nữa, các công nghệ màng lọc như lọc siêu lọc và lọc nano là những phương pháp hiệu quả nhất để xử lý nước tới mức mà nó có thể được sử dụng trong quá trình bắt đầu quá trình. Ngoài ra, sử dụng một sự lựa chọn cẩn thận của các hóa chất được thêm vào nước điều trị cũng làm cho tái chế dễ dàng hơn", ông
11 nói thêm. Ví dụ: "Sử dụng ozon thay vì chlorine, loại bỏ lượng dư lâu dài và làm cho nước thải không bị ăn mòn bởi các màng”.Hay, thiết bị bay hơi nhiệt tập trung hiệu quả chất đen và cung cấp condensate để tái sử dụng.”[13] Các nước châu Âu hiện đang thắt chặt về quản lý môi trường, nâng cấp nhà máy xử lý nước - trong ngành công nghiệp giấy đòi hỏi chất lượng nước chặt chẽ, tăng chi phí xả nước thải và hạn chế ngày càng tăng về quyền rút nước. Những yếu tố này, cùng với các sáng kiến về trách nhiệm của doanh nghiệp nhằm giảm sử dụng nước, đang thúc đẩy các nhà khai thác nhà máy P & P chuyển từ hệ thống xử lý nước truyền thống sang các hệ thống màng. Theo Rich Garber (giám đốc môi trường tại Mỹ) cho biết: “Trong khi việc xử lý thứ ba chất thải cuối cùng để tái sử dụng có thể có tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật đối với hầu hết các nhà máy P & P, nhiều cơ sở đã tận dụng cơ hội tái chế các dòng quy trình riêng lẻ và tái sử dụng nước thải ra hệ thống xử lý nước thải[15]. Ngành công nghiệp giấy đã có những tiến bộ lớn trong việc xử lý các dòng nước của quá trình và thu hồi lại các xơ bột còn sót lại, canxi cacbonat và lượng nước. "Ví dụ, các nhà máy giấy có thể xử lý giấy và tái chế nó trở lại nhà máy tẩy trắng để sử dụng như nước tắm và nước pha loãng. Ngoài việc giảm lượng xả thải, nước trắng tái chế cũng giúp giảm năng lượng sử dụng như nước này có chứa năng lượng nhiệt có giá trị, thay thế hơi nước cần thiết để làm nóng nước của quá trình”[16]. Hiện nay , các nhà máy giấy đang sử dụng các dự án thu hồi nhiệt để giải phóng nhiệt từ các dòng ngưng tụ để xử lý hóa chất xử lý nhiệt sau đó được sử dụng trong quá trình tẩy trắng. 2.2.2. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam: Hiện nay, có khoảng 90 nhà máy giấy đang hoạt động trong cả nước với năng lực sản xuất trên 2 triệu tấn/năm trên sản phẩm lượng đạt khoảng 1,5 triệu tấn/năm.[11] Tuy nhiên, hơn 90% doanh nghiệp giấy không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa đạt yêu cầu, vì thế, tình trạng gây ô nhiễm môi trường do sản xuất giấy cũng đang là vấn đề được nhiều người quan tâm.
12 Mấy năm qua, giấy Bãi Bằng đã thực hiện giải pháp thu hồi nhiệt thải không chỉ tiết kiệm hóa chất, giảm bớt nhiên liệu đầu vào, giảm lãng phí tài nguyên, mà còn đem lại lợi nhuận kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp, hạn chế 90% lượng khí mang mùi ra môi trường do không phải xả dịch đen mỗi khi vệ sinh bể, giảm ách tắc dây chuyền sản xuất. Tháng 4/2011, Nhà máy Mỹ Xuân thuộc Công ty Cổ phần giấy Sài Gòn đầu tư hệ thống xử lý nước thải trị giá hơn 100 tỷ đồng của Nhà máy Giấy Mỹ Xuân II (Bà Rịa - Vũng Tàu)[10]. Mặc dù sở hữu hệ thống xử lý nước thải được đầu tư bài bản, nhưng 3 năm qua, giấy Sài Gòn vẫn phải gánh thêm nhiều chi phí do những yêu cầu về môi trường, thậm chí với một số tiêu chuẩn còn cao hơn cả châu Âu. Ví dụ: chỉ tiêu COD trong nước thải là một tiêu chuẩn để xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước; nước có chỉ số COD càng thấp thì càng sạch. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, lượng COD trong nước thải của Nhà máy Mỹ Xuân II chỉ được phép chứa tối đa 200 mg/lít, khắt khe hơn 1,5 lần so với chuẩn ở Hà Lan là 325 mg/lít. Bộ Công Thương dự kiến năm 2015 sẽ ban hành thông tư quy định tiêu chuẩn định mức tiêu thụ năng lượng cho một số ngành công nghiệp trọng điểm, trong đó có ngành sản xuất giấy và bột giấy thì đến năm 2017, cụ thể TT 24/2017/TT-BCT ban hành Thông tư Quy định mức tiêu hao năng lượng trong sản xuất giấy [2]. Mục tiêu nhằm đưa ra các rào cản về kỹ thuật để ngăn chặn, loại bỏ các công nghệ, thiết bị lạc hậu được sản xuất trong nước hoặc nhập khẩu vào Việt Nam. Nếu các doanh nghiệp không đáp ứng tiêu chuẩn định mức tiêu thụ năng lượng thì sẽ bị xử phạt hoặc dừng hoạt động. Để đạt được những yêu cầu này, chi phí xử lý nước thải của nhà máy Mỹ Xuân II là khoảng 8.614 đồng/m3 . Với lượng nước thải trung bình mỗi ngày cần xử lý khoảng 6.000m3 , tính ra mỗi tháng nhà máy mất gần 1,6 tỷ đồng [9]. Chuẩn đặt ra quá cao là một trong những nguyên nhân khiến nhiều doanh nghiệp không đáp ứng được phải tìm cách lách, hệ quả cuối cùng là môi trường vẫn bị ô nhiễm.
13 Xử lý bùn vi sinh thải ra từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy cũng là một vấn đề nữa, lấy đi của nhà máy khoảng 225 triệu đồng/tháng [5]. Trong khi đó, bản chất của bùn vi sinh với thành phần chủ yếu là vi sinh vật, rất phù hợp để làm phân bón cho cây. Thời gian qua, giấy Sài Gòn đã kiến nghị Bộ Tài nguyên và Môi trường tạo điều kiện cho doanh nghiệp được tái sử dụng bùn vi sinh để giảm chi phí, nhưng đến nay vẫn chưa được giải quyết. Giấy Sài Gòn, giấy Bãi Bằng là 2 trong số ít các doanh nghiệp giấy đầu tư hệ thống xử lý nước thải bài bản, đạt chuẩn quốc tế. Số vốn đầu tư này tương đương với yêu cầu về chi phí sản xuất sạch hiện chiếm tới 10% tổng chi phí sản xuất [1]. Trong khi đó, rất nhiều nhà máy giấy hiện đang sử dụng công nghệ lạc hậu gây tiêu tốn năng lượng và ô nhiễm môi trường. Theo thống kê, hiện còn hơn 90% doanh nghiệp chỉ xử lý nước thải theo kiểu đối phó để không tốn thêm khoản chi phí này [8]. Như vậy, doanh nghiệp đầu tư đàng hoàng sẽ khó cạnh tranh về chi phí và giá bán so với doanh nghiệp không chịu đầu tư. 2.3. Nhà máy giấy An Hòa 2.3.1. Giới thiệu nhà máy An Hòa: * Vị trí địa lý: Hình 2.1: Sơ đồ vị trí của Nhà máy giấy An Hòa Nhà máy giấy An Hòa nằm trên địa bàn xã Vĩnh Lợi, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang.
14 Diện tích 1.980.000m2 (198 ha). Chiều dài dọc theo hướng Bắc Nam khoảng 1.800 m. Chiều rộng theo hướng Đông Tây khoảng 1.100m. Về địa hình: Khu đất quy hoạch xây dựng nhà máy thuộc địa hình đồi núi thấp; mặt bằng bị phân cắt nhiều. Căn cứ vào thực địa địa điểm quy hoạch của Nhà máy được các cơ quan chức năng của tỉnh phê duyệt cho thấy: - Phía Bắc của nhà máy là khu đồi cao thuộc xóm Cầu Cháy, đầu cầu An Hòa, hiện trồng cây keo và bạch đàn rất ít dân cư, tiếp giáp với đường tỉnh lộ nối quốc lộ 2 và đi thị trấn Sơn Dương. - Phía Tây và Tây Nam tiếp giáp với nhà máy là sông Lô và trong phạm vi từ 800-1000m là cánh đồng lúa, không có nhà dân cư trú. - Phía Nam tiếp giáp đồi thấp xã Cấp Tiến và phía Đông Nam tiếp giáp với nhà máy là dãy núi Bà Chuôm có độ cao trung bình từ 100 đến 200m. Khu vực này không có nhà dân cư trú. Như vậy nếu tính từ các nguồn phát thải đến các khu dân cư theo các hướng, khoảng cách tối thiểu 800-1000 m, phù hợp với quy định hành lang xây dựng. *. Tình hình phát triển: Công ty cổ phần nhà máy giấy An Hòa là niềm tự hào của Tuyên Quang về sự phát triển lớn mạnh trong khu vực và trên thị trường quốc tế. Luôn đem lại chất lượng uy tín đến với khách hàng, công ty đã đạt giấy chứng nhận về quản lý chất lượng TCVN ISO 9001:2008/ ISO 9001:2008. Đánh dấu mốc cho sự trưởng thành về thương hiệu, luôn mang phương châm “Gieo nguồn xanh – Nhân giá trị”. Tuy nhiên, ngành giấy và bột giấy sử dụng nhiều nước để sản xuất ra một tấn sản phẩm hơn bất kỳ ngành công nghiệp nào khác, nước thải đầu ra cũng tương đối lớn. 2.3.2. Hiện trạng sử dụng nước của nhà máy
15 Nước cấp cho sản xuất được bơm trực tiếp từ sông Lô. Công ty bố trí một trạm bơm tại vị trí nằm sát sông Lô. Nước sông được bơm lên vào hai bể: Thứ nhất, bể sử dụng cho sản xuất bột giấy do công ty chế tạo thiết bị Hải Sâm – Trung Quốc cung cấp. Bể được sục khí và khử kim loại và lắng trọng lực Thứ hai, bể sử dụng cho sản xuất giấy do công ty chế tạo thiết bị HanSoi – Hàn Quốc cung cấp. Bể lắng trọng lực châm hóa chất PAC & PAM. Trạm xử lý nước có: . Số lượng máy bơm: 03 máy . Công suất thiết kế: 720m3/h/máy . Đường ống bơm: Ø 300 . Số giờ chạy máy : 24h/ ngày Bể phản ứng (883m3); Bể lắng trong ( D= 28m, H= 6m); Bể lọc 4 ngăn – mỗi ngăn 4 x 66,5m; Bể chứa nước trong (4.300m3); Nhà đặt bơm cấp 2 và pha hóa chất xử lý nước. Bể lắng, lọc phản ứng được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Nhà trạm bơm khung, móng máy (BTCT), mái bằng, tường gạch, nền bê tông [7]. Nhà máy giấy An Hòa đã được cấp phép khai thác sử dụng nước mặt số 29 (năm 2010) và số 44 (năm 2011) do sở Tài nguyên và môi trường cấp với thời hạn sử dụng là 15 năm, lưu lượng khai thác, sử dụng là 51.840 m3/ng.đ. 2.3.2. Các nguồn nước thải của nhà máy * Nước thải sinh hoạt Nguồn phát sinh và tải lượng, thành phần nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt của công ty là nước thải sinh hoạt thông thường chủ yếu chứa các chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD, COD), các chất dinh dưỡng (N,P) và các vi sinh vật. Nguồn nước thải sinh hoạt từ khu hành chính của 485 cán bộ công nhân viên : 1.090 m3/ng.đ. Trong đó gồm nức sinh hoạt thường ngày của CBCNV và nước thải nhà ăn ca của nhà máy. *Nước thải nhà máy (12.500m3/ng.đ)
16 Nguyên liệu thô (tre, nứa,gỗ) Nước thải Nước rửa Xử lý nguyên liệu sau khi rửa Bóc vỏ ướt Hóa chất Nướcngưng Nấu nguyên liệu Hơi Dịch Nước rửa Rửa Cô đặc, xút hóa Nghiền bằng Nước thải Chất phụ phương pháp cơ (SS, BOD5, gia học và lý học COD cao) Bột giấy tẩy trắng Phèn; Dầu; Xeo Nước thải Nước; Hơi giấy(tạo (SS, BOD5, nước COD cao) Sấy Hơi nước Nước ngưng Giấy thành phẩm Hình 2.2. Sơ đồ nước thải trong khâu sản xuất Bảng 2.1: Lưu lượng phát thải của nhà máy
17 TT Nguồn phát thải Các loại nước thải Nước rửa bùn bẩn bám vào gỗ Hệ thống tiếp nhận Nước mưa sân tiếp nhận nguyên liệu 50.000m3 nguyên liệu Nước mưa sân chứa nguyên liệu: 10.000m3 Hệ thống vệ sinh Nước rửa bến bãi nguyên liệu Nước mưa trên bãi tiếp nhận nguyên liệu Nước thải acid: 12m3/Adt, tương đương với 5.100 1 m3/ng.đ 1 Tẩy trắng Nước thải kiềm: 6m3/Adt, tương đương với 2.500 m3/ng.đ Nước rửa sàn Phân xưởng xeo tấm bột Nhà xeo Nước rửa sàn Nước xả liên tục và định kỳ của lò hơi: - Nước thải nhiễm dầu - Nước thải từ quá trình rửa thiết bị: là loại nước thải rửa định kì lò hơi, lượng nước này không nhiều 2 Nồi hơi thu hồi gồm: 2 + Nước rửa lò hơi chứa axit, kiềm + Nước rửa từ bộ sấy không khí + Nước rửa từ bộ lọc bụi tĩnh điện + Nước rửa từ bộ khử SO2 3 Phân xưởng xút Nước thải kỹ thuật 3 hóa Nước rửa vệ sinh sàn Phân xưởng điều Nước thải kỹ thuật 4 chế CloAlkali & Nước rửa vệ sinh sàn 4 ClO3 Kết luận: Hầu hết trong các công đoạn trong quá trình sản xuất giấy đều có nước thải. Nước thải các công đoạn đều chứa các hợp chất làm bẩn và ô nhiễm môi trường.
18 2.3.3. Thực trạng xử lý nước thải của nhà máy giấy An Hòa, tỉnh Tuyên Quang Sau 9 năm đi vào hoạt động, nhà máy giấy An Hòa đã trở thành thương hiệu giấy cho nhiều khách hàng trong và ngoài nước tin tưởng. Từ năm 2010 đến tháng 10 năm 2014 , thì toàn bộ công nghệ sản xuất giấy cao cấp đi vào hoạt động. Được biết, dây truyền sử dụng công nghệ hiện đại, trang thiết bị nhập khẩu 100 % từ các nước G7. Kể từ năm 2014 sản lượng bột giấy An Hòa đã chiếm 51% thị phần trong nước [7]. Bên cạnh phát triển về kinh tế thì nhà máy cũng đầu tư hệ thống xử lý nước thải nhập từ các nước công nghệ tiên tiến Thụy Điển. Đặc tính nước thải giấy là dòng thải nóng, nhà máy thực hiện tiếp công tác đầu tư thêm thiết bị làm mát điều hòa nước thải với công ty Higard SDN BHD (Malaysia). Nhà máy giấy An Hòa sử dụng hệ thống giám sát và quan trắc tự động đánh giá chất lượng nước thải khi xả ra ngoài môi trường. Với hệ thống quan trắc này, cứ 5 phút sẽ tự động cho kết quả và được truyền trực tiếp về hệ thống theo dõi của nhà máy về Sở TN&MT tỉnh Tuyên Quang. Nhà máy đã tiến hành cải tạo tất cả các công đoạn từ đầu vào, tới xử lý cấp 1, cấp 2 và cấp 3 theo quy trình xử lý nước thải. Cụ thể: Cải tạo, bổ sung tháp làm mát nhằm ổn định nhiệt độ đầu vào; bổ sung hệ thống sục khí tại bể cân bằng để tăng hiệu quả xử lý vi sinh; đầu tư công nghệ trong nhà máy giúp giảm thiểu lưu lượng và tải lượng chất thải ra trong quá trình sản xuất ra thành phẩm; Sử dụng các chất lắng cho xử lý màu và giảm COD sau vi sinh. Trước khi cải tạo, các chỉ số COD (chỉ số đánh giá nước thải), màu và TSS (hàm lượng chất rắn trong nước thải) còn cao và chưa đạt chuẩn. Sau khi cải tạo, đến thời điểm này các chỉ số đã đạt tiêu chuẩn loại A quy chuẩn Việt Nam QCVN 12:2015 của BTNMT về nước thải của ngành công nghiệp bột giấy và giấy.[6] Đánh giá hiệu quả về sự đầu tư này, ông Nguyễn Hoàng Hải - Phó Giám đốc Sở TN&MT tỉnh Tuyên Quang cho biết, hệ thống quan trắc của Công ty
19 được lập theo Thông tư số 43/2015/TT-BTNMT, ngày 29/9/2015 của BTNMT. Theo đó, thiết bị đảm bảo kết quả theo quy định hiện hành của Tổng cục Môi trường, BTNMT[8]. Trên cơ sở kết quả quan trắc online, cán bộ kỹ thuật của công ty theo dõi, kiểm tra thường xuyên và sẽ điều chỉnh quy trình xử lý cho phù hợp, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải theo quy định. Công ty cổ phần nhà máy giấy An Hòa, bao gồm hai dây chuyền: Sản xuất bột giấy sợi ngắn tẩy trắng và giấy tráng phấn. Với công suất 130 nghìn tấn bột giấy/năm, công nghệ nấu liên tục, tẩy trắng không sử dụng Clo nguyên tố (ECF). Công nghệ sản xuất bột giấy An Hòa có hệ thống thu hồi có khả năng thu hồi đến 95% lượng hóa chất sử dụng trong quá trình sản xuất. Điều này góp phần làm giảm giá thành sản phẩm và giảm thiểu tối đa các chất thải ra môi trường. Đây là những ưu điểm lớn nhất của dây chuyền sản xuất bột giấy An Hòa. Bên cạnh đó, dây chuyền sản xuất giấy cao cấp An Hòa với công suất 140 nghìn tấn/năm. Hệ thống thiết bị của dây chuyền được đầu tư đồng bộ và hiện đại vào bậc nhất Việt Nam. Có thể nói, nhà máy giấy An Hòa đã và đang thực hiện các biện pháp giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng tác động xấu đến môi trường, nhằm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, thực hiện hiệu quả các chỉ tiêu đề ra, góp phần BVMT hướng tới phát triển bền vững.
20 Chương 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng & phạm vi nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa. 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu Khu xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa. 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Địa điểm thực tập: Nhà máy giấy An Hòa tỉnh Tuyên Quang Thời gian nghiên cứu: Từ 20/07/2017 đến 20/12/2017. 3.3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa - Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy An Hòa trong quý IV năm 2017. - Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Phương pháp kế thừa Tham khảo, kế thừa các tài liệu, các đề tài đã được tiến hành trước đó có liên quan đến khu vực nghiên cứu và liên quan đến các vấn đề nghiên cứu. 3.4.2. Phương pháp điều tra và thu thập thông tin. - Thu thập thông tin, số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Vĩnh Lợi – huyện Sơn Dương – tỉnh Tuyên Quang, số liệu quan trắc môi trường có liên quan, số liệu về thực trạng sản xuất Nhà máy giấy An Hòa - Thu thập tài liệu văn bản liên quan. 3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp, thứ cấp: - Tổng hợp các bản vẽ Autocad liên quan, cụ thể : Bản vẽ khu sản xuất bên bột và bên giấy. Bản vẽ khu sản xuất hóa chất. Bản vẽ khu xử lý nước thải.
21 - Thu thập văn bản, tài liệu liên quan phòng thí nghiệm và kết quả phân tích các chỉ số nước thải. 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu & phân tích mẫu nước thải: * Địa điểm lấy mẫu: Được bố trí cụ thể đối với mỗi bể, hồ sinh học ( Lấy ngay tại đầu thải ra hồ và cuối cửa xả ra sông). * Thời gian lấy mẫu: - Chia làm 3 ca cụ thể: Ca sáng (6 giờ); Ca chiều (14 giờ); Ca đêm (22 giờ). * Thời gian lấy mẫu và phân tích mẫu: + Ngày 1, 2 và 3 tháng 10 năm 2017 + Ngày 5,6 và 7 tháng 11 năm 2017 + Ngày 3,4 và 5 tháng 12 năm 2017 Phương pháp lấy mẫu và xác định các giá trị các thông số trong nước thải công nghiệp giấy và bột giấy thực hiện theo các tiêu chuẩn dựa trên QCVN12-MT-2015/BTNMT tiêu chuẩn nước thải giấy & bột giấy sau đây: Bảng 3.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích giá trị các thông số theo TCVN [7] TT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu; 1 Lấy mẫu - TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; - TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải - TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước- 2 pH Xác định pH - TCVN 4557:1998, Nước thải – Phương pháp xác định nhiệt độ; 3 Nhiệt độ - SMEWW 2550.B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định nhiệt độ.
22 - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allythiourea); - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – o 4 BOD5 (20 C) Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng); - SMEWW 5210 B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định BOD; - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa học (COD); - SMEWW 5220 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và 5 COD nước thải - Xác định COD. - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước – Tổng chất rắn 6 Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái sợi thủy lơ lửng tinh; - SMEWW 2540 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và thải; 7 Độ màu - TCVN 6185:2008, Chất lượng nước – Kiểm tra và xác định độ màu. 3.4.5. Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu, tổng hợp và so sánh - Sau khi có số liệu phân tích kết quả để tổng hợp và phân tích kết quả để so sánh với tiêu chuẩn. - Sử dụng phần mềm Excel để phân tích và thống kê. - Sử dụng quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam 12:2015 về chất lượng nước thải ngành công nghiệp giấy để so sánh
23 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa 4.1.1. Nguồn gốc và đặc tính nước thải bột giấy * Nguồn gốc: - Nước thải trong quá trình chuẩn bị nguyên liệu: Quá trình chuẩn bị nguyên liệu thô bao gồm bóc vỏ, cắt đoạn, rửa sạch, chẻ mảnh công nghệ. Nước thải trong quá trình này có chứa nhiều chất lơ lửng, bẩn. Quy trình công nghệ đã tách riêng nước thải, thu hồi tạp chất vỏ gỗ và tái sử dụng. - Nước thải sản xuất từ quá trình nấu, rửa, tẩy: Bản chất của quá trình nấu bột là loại bỏ lignin và các chất khác như: nhựa, các chất bốc, hemixenlulo ra khỏi nguyên liệu. Phần thu được chứa 75- 97% xenlulo. Quá trình rửa tẩy một lượng lớn chất hữu cơ và xơ sợi nhỏ đi theo nước vào môi trường. Độ pH nước thải ở công đoạn này thường cao hơn 7. Bảng 4.1. Lượng chất thải độc hại trong quá trình tẩy trắng [7] Thành phần chất thải gr/l tấn Thành phần chất thải gr/1 tấn Tetraclo axeton 40 Diclophenol 3 Hexaclo axeton 30 Diclocathecol 17 Clorofoc 40 Teclocathecol 11 Axit foocmic 2000 Tetraclocathecol 16 Axit oxalic 720 Dicloguaiacol 6 Axit malic 350 Tricloguaicol 23 Axit Tartaric 280 Tetracloguaicol 9 Cộng 3.545gr
24 Nhà máy An Hòa đã sử dụng phương pháp tẩy trắng ClO2. Tác nhân tẩy trắng Clo tác dụng với các hợp chất hữu cơ của sơ sợi bột giấy theo 2 phản ứng Clo hóa và oxy hóa. Trong quá trình tẩy trắng khoảng 8-10% khối lượng sơ sợi bị tác động bởi tác nhân tẩy và hòa tan vào trong nước thải rồi thải ra sau công đoạn tẩy. Các nhà nghiên cứu Thụy Điển đã đưa ra kết quả phân tích thành phần chất thải trong quá trình tẩy trắng bột giấy (tính theo gr/l tấn bột giấy) như sau: Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy cứ sản xuất 1 tấn bột giấy khô còn phát thải ra 50kg bùn khô bao gồm các chất hữu cơ và vô cơ .Như vậy với nhà máy sản xuất giấy An Hòa, công suất 130.000 tấn bột giấy trên năm, thì lượng bùn khô trong nước thải là: 50kg bùn khô/ Adt x 130.000 Adt = 6.500 tấn bùn khô. Đây là lượng bùn rất lớn, lượng bùn khô nếu không thu hồi sẽ tích tụ bồi lắng hệ thống xử lý và hồ sinh học và nếu không xử lý thiêu hủy sẽ gây ra ô nhiễm môi trường. Ngoài các chất hữu cơ đã nêu ở trên, quá trình tẩy trắng còn thải vào môi trường nước các chất đặc biệt độc hại như dioxin và dibenzofuzan. Trong các phương pháp tẩy trắng bột giấy như: Sử dụng clo, hypoclorit, peoxyt, ozone, clodioxyt, trong đó phương pháp tẩy trắng bằng ozon, có hiệu quả cao nhưng giá thành cao. Việc nghiên cứu sử dụng các chất tẩy trắng ít và không độc hại đã và đang được triển khai mạnh ở các nước. Nhà máy sản xuất bột giấy An Hòa sử dụng clodioxyt để tẩy trắng (gọi là phương pháp tẩy trắng không dùng clo nguyên tố phương pháp ECF). Đây là phương pháp tiên tiến hiện nay. Hiện nay các sản phẩm bột giấy bán ra thì trường đều sử dụng phương pháp này. Theo NCASI (Hội đồng Quốc gia Công nghiệp Giấy về cải thiện không khí và hơi nước), năm 1998 đã khảo sát 20 công đoạn tẩy trắng của 14 nhà máy sản xuất giấy Kraft tại Mỹ dùng clodioxyt để tẩy trắng, phát hiện thấy 2.3.7.8-Cl4 Đ và 2.3.7.8-Cl4 DF trong nước thải ở mức độ rất thấp.[7]
25 So sánh công nghệ sản xuất bột giấy Kraft tẩy trắng bằng ClO2 với công nghệ sản xuất giấy công nghệ cũ tẩy trắng bằng Cl2, hàm lượng PCDD & PCDF trong sản phẩm bùn cặn thấp hơn từ 10 đến 20 lần. Bảng 4.2. Phát thải dioxin và furan trong bùn cặn Hệ số phát thải trong bùn cặn Loại công nghệ tẩy trắng mg TEQ/Adt MgTEQ/Tbùn Bột giấy Kraft công nghệ cũ, tẩy trắng 4,5 100 bằng Cl nguyên tố Bột giấy Kraft công nghệ mới tẩy trắng 0,2 10 bằng ClO2 Nguồn: Bộ công cụ chuẩn để xác định và định lượng phát thải Dioxin và Furan – Tính toán phát thải Dioxin và Furan đối với khí thải công đoạn tẩy trắng bột giấy Kraft. Như vậy cho thấy rằng phương pháp tẩy trắng bằng Clodioxyt của nhà máy sản xuất bột giấy An Hòa đã giảm triệt để chất độc hại thoát ra môi trường không khí và nước thải. Không những thế hàm lượng PCDD & PCDF trong sản xuất hầu như giảm tuyệt đối. - Nước thải từ công đoạn xeo tấm bột giấy: Trong nước thải có nhiều sơ sợi ngắn lọt qua lưới xeo. Trong quy trình công nghệ các chất tuyển nổi để thu hồi các sơ sợi để nâng cao hiệu quả kinh tế và làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. - Nước thải từ phòng thí nghiệm có chứa hóa chất phân tích - Nước thải rửa sân, tưới sân, khử bụi: Chứa nhiều tạp chất rắn và các loại chất bẩn khác. Đặc trưng của nước thải trong quá trình này là hàm lượng cặn lơ lửng lớn (500-1500 mg/l), độ kiềm cao ( pH thường > 8,0), tổng độ khoáng hóa lớn (500-1000 mg/l). Ngoài ra, trong nước thải còn chứa một lượng dầu mỡ rơi vãi, rò rỉ. - Nước thải từ các quá trình làm nguội, nước lò hơi:
26 Nước thải ở lò hơi có nhiệt độ cao, chứa váng dầu và một lượng nhất định cặn lơ lửng. Theo nguyên tắc, loại nước thải này được làm nguội, lắng sơ bộ, sau đó đưa vào chu trình cấp nước tuần hoàn. - Nước thải rửa thiết bị, vệ sinh bể chứa dầu FO: Nước thải có hàm lượng dầu FO, cặn lơ lửng, COD lớn. Lượng nước thải này nhỏ song các chất độc hại ở đây có thể ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái các vực nước nhỏ. - Nước thải sinh hoạt và dịch vụ của nhà máy: Với lưu lượng nước khoảng 1090 m3/ng.đ có hàm lượng cặn lơ lửng, BOD, nito, amoni cao. Trong nước thải có thể còn có các loại vi khuẩn gây bệnh, đặc trưng bằng chỉ số Coliform và Feacal coliform lớn (104-106 MPN/100ml). - Nguồn nước mưa: Tại sân chứa nguyên liệu và sân chứa nguyên liệu trước khi đưa nguyên liệu vào sản xuất là lớn nhất. Diện tích 2 bãi là 60.000 m2. Nếu lượng nước mưa lớn nhất tháng 8 là 326,4 mm (số liệu năm 2003, chương 3 mục 3.1.2.4). Tổng lượng nước mưa chỉ tính riêng 2 bãi khoảng 20.000 m3. Nước mưa đổ vào 2 bãi tiếp nhận nguyên liệu (sân cấp phối và sân bê tông), kéo theo cặn bẩn, dầu mỡ gây ô nhiễm tới môi trường tiếp nh ận. Nước mưa đợt đầu trên tổng diện tích xây dựng 220 ha, có tính acid yếu. Thành phần tính chất của các loại nước thải và nước mưa đợt đầu trong khu vực tổng hợp ở bảng sau. Từ các số liệu bảng trên cho thấy: Nhiều chỉ tiêu chất bẩn như: hàm lượng cặn lơ lửng, COD, dầu trong nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy An Hòa cao hơn các tiêu chuẩn cho phép đối với nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước sông Lô. Nhà máy sẽ có biện pháp hạn chế lượng chất ô nhiễm trong nước thải khi xả ra nguồn nước sông Lô bằng hệ thống xử lý nước thải hiện đại.
27 Bảng 4.3. Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy[7] Nước Nước Nước thải Nước thải Nước mưa thải thải làm nguội TT Chỉ tiêu Đơn vị sinh hoạt đợt đầu nấu xeo thiết bị 1 Nhiệt độ oC 30-40 20 - 80 20 - 25 Màu 2 14.700 400 (Co- Pt) 3 pH 9,9 7,5 7,2 - 8,0 7,0 - 7,6 5,5 - 6 Hàm lượng 4 cặn lơ lửng mg/l 2.100 220 50 -300 100 - 250 1000-5000 5 BOD5 mg/l 12.300 225 20 - 30 100 - 250 50 - 200 6 COD mg/l 4.900 180 100 - 400 100 - 800 Tổng độ 7 mg/l 100- 300 300 - 800 300 - 800 khoáng hóa 8 SiO2 mg/l - 10 - 50 Hàm lượng 9 dầu mg/l - - 5 - 10 5 - 10 1 - 10 * Đặc tính: Dòng thải chính của nhà máy sản xuất bột giấy có những đặc tính : - Rửa nguyên liệu: Chất hữu cơ hòa tan, đất đá, thuốc bảo vệ thực vật, vỏ cây - Quá trình nấu và rửa sau nấu: chất hữu cơ hòa tan, hóa chất, xơ sợi - Công đoạn tẩy: Hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan, hợp chất tạo thành của những chất đó với chất tẩy ở dạng độc hại, độ màu,hợp chất clo hữu cơ, - Nghiền bột và xeo giấy: Xơ sợi mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng, phụ gia (nhựa thông, phẩm màu, cao lanh, ) - Các khâu rửa thiết bị, rửa sàn, chất lơ lửng, hóa chất rơi vãi.
28 4.1.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải bột giấy Nước thải sản xuất bột giấy Bể thu gom Bể điều hòa Bể lắng 1 Tháp làm mát 1 Bể chứa chung Tháp là mát 2 Bể lựa chọn Bể vi sinh hiếu khí Bể lắng 2 Bể chứa Hệ thống ép Bể lắng 3 Nhà chứa bùn Bể trung gian Lò đốt Hồ sinh học Sông Lô
29 Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải * Thuyết minh quy trình xử lý nước thải: Nước thải được thu gom từ mọi nơi trong nhà máy từ các khu vực phát sinh trong khối sản xuất, trong quá trình thu gom này các dòng thải sẽ được trộn lẫn vào nhau. Dòng thải chủ yếu bên bột là từ các khu vực: Nấu- tẩy; Xeo bột tấm; Nguyên liệu; Hóa chất; Chưng bốc; Thu hồi kiềm; Xút hóa; Khử khoáng. Dòng thải chủ yếu bên giấy là từ xeo giấy. Tại khu vực xử lý nước thải, phần lớn chất rắn thô và nặng được chuyển đi khỏi hệ thống nước thải bằng hệ thiết bị tiền xử lý bao gồm song chắn rác và sàng cơ học. Vật còn lại được thu gom và loại bỏ đốt trong lò hơi động lực của nhà máy. - Nước thải Bột Quá trình tiền xử lý được đưa đến bể điều hòa. Axit hay NaOH được thêm vào nước thải với mục đích trung hoà pH. Dòng nước thải ở bể điều hòa khi ấy sẽ được điều hòa về cả chất lượng và lưu lượng trước khi đi vào bể lắng sơ cấp. Tại bể lắng sơ cấp, quá trình lắng trọng lực được tạo ra, trong suốt quá trình này tùy điều kiện vận hành và chất lượng nước thải sẽ được bổ xung hóa chất PAC, PAM cho phù hợp trước khi sang công đoạn tiếp theo. Bùn lắng dưới đáy được gạt vào tâm của bể và bùn được bơm vào bể chứa, phần nước trong hơn sẽ chảy tràn qua máng chia nước dẫn tới giếng trung gian. Tiếp theo nước trong giếng thu sẽ được bơm lên tháp làm mát cấp 2 qua đó giải nhiệt xuống ≈ 42⁰C, tiếp sau đó dòng thải sẽ được chảy tràn xuống tháp làm mát cấp 1 và giảm nhiệt xuống <38⁰C, theo điều kiện nhiệt độ này có thể vận hành công đoạn sinh xử lý sinh học hiếu khí. Trong quá giải nhiệt sau tháp làm mát cấp 2 tùy điều kiện vận hành của hệ thống và công đoạn xử lý sinh
30 học mà dòng thải sẽ được chuyển một phần sang hệ thống nước thải giấy để giảm tải hoặc xử lý sự cố. Tại bể lựa chọn bùn hoạt tính và nước thải, hóa chất dinh dưỡng, nguồn khí tạo oxy sẽ được trộn đều cho phép kiểm soát các thông số vận hành như: DO, T⁰, MLSS, pH tốt hơn trước khi chảy tràn sang bể vi sinh hiếu khí. Nước thải của nhà máy bột thiếu nitro và photpho, hóa chất bổ sung dinh dưỡng như Ure hay NaPO4 được đưa vào bể sục khí theo tỷ lệ chất hữu cơ đưa vào (BOD5 hoặc COD). Nhu cầu chất dinh dưỡng được chỉ ra dựa trên việc phân tích dòng nước thải. Tiếp sau bể lựa chọn dòng thải và bùn hoạt tính được chảy tràn sang bể vi sinh tiếp tục xử lý triệt để các tải lượng ô nhiễm, bể được trang bị gá đỡ máy sục khí bề mặt nhằm cung cấp oxi cần thiết cho quá trình hoạt động của vi sinh hiếu khí. Tỷ lệ hòa tan của oxi trong nước thải được duy trì bằng cách điều chỉnh mực biến tần của máy quạt khí bề mặt, và điều chỉnh dòng bùn tuần hoàn quay lại từ bể lắng 2, DO được duy trì từ 2-4mg/l, có hệ thống sục khí đáy bể. Sinh khối bùn hoạt tính cũng được duy trì và tuần hoàn lại từ bể lắng thứ cấp đảm bảo đủ mật độ vi sinh cần thiết cho quá trình xử lý hóa sinh. Việc này được thực hiện bằng cách trộn bùn hoạt tính với dòng thải mới tại bể lựa chọn, thông thường duy trì mật độ vi sinh trong bể vi sinh hiếu khí MLSS=[3500- 4000]mg/l. Sau bể vi sinh dòng thải đã được xử lý sẽ chảy tràn vào bể lắng thứ cấp và được lắng tách bùn và nước. Phần bùn sẽ được bơm quay trở lại bể vi sinh khoảng 80-85% (tùy trường hợp phát sinh sự cố có thể đẩy mức bùn tuần hoàn lên cao hơn theo yêu cầu kỹ thuật) lượng nước vào hệ thống, phần nước trong sau xử lý chảy tràn sang bể keo tụ tạo bông. Quá trình xử lý bậc 3 sẽ được diễn ra tại đây, hóa chất keo tụ tạo bông, khử màu sẽ được bổ xung và phản ứng trước khi tràn sang bể lắng cấp 3, ở đây bơm bùn sẽ cài đặt hoạt động vận hành gián đoạn để bơm phần bùn đã lắng
31 vào bể chứa bùn. Phần nước sau xử lý đặt tiêu chuẩn sẽ đi vào bể chứa trung gian số 2 &3, nếu TSS còn cao sẽ được bơm đẩy vào hệ thống lọc cát và than hoạt tính xử lý tiếp đảm bảo các thông số ô nhiễm đạt yêu cầu. Sau thời gian làm việc năng lực của hệ thống lọc không ổn định sẽ được vận hành theo chu trình rửa ngược đảm bảo đẩy các chất bẩn ra khỏi lớp lọc và quay lại bể điều hòa. Nước thải sau xử lý đã đạt tiêu chuẩn sẽ được xả vào sông Lô. - Bùn sau ép Bùn ở bể lắng bùn được bơm lên hệ thống ép bùn và hỗn hợp bùn được đưa vào hệ thống ép bùn ly tâm trục vít (nước thải bột giấy) và hệ thống ép bùn băng tải ép bùn để loại nước. Trước khi ép, bùn được bổ sung thêm dung dịch polyme với mục đích làm tăng quá trình loại nước. Qua hệ thống ép bùn, bùn sẽ đạt độ khô yêu cầu và được chuyển đến lò đốt theo đúng quy định. 4.2. Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy trong quý IV năm 2017 Dựa trên cơ sở tài liệu, số liệu kết quả của từng tháng (3 tháng quý IV). Sau khi tổng hợp và phân tích số liệu thô đưa ra kết quả như sau: 4.2.1. Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy trong quý IV năm 2017 Theo số liệu đi lấy mẫu thực tế và phân tích mẫu tại nhà máy làm ngày biểu diễn thông số nước thải ban bột giấy và quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam QCVN 12:2015 về chất lượng nước thải ngành công nghiệp giấy * Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải tháng 10: Bảng 4.4: Đánh giá thông số nước thải sau xử lý tháng 10 THÁNG 10 NĂM 2017 Thông Ngày 01 Ngày 02 Ngày 03 QCVN số 6h 14h 22h 6h 14h 22h 6h 14h 22h 12:2015 pH 6,26 6,12 5,98 6,02 6,14 6,02 6,05 6,25 6,87 6-9 TSS 20 20 30 20 40 40 50 60 60 ≤ 50 COD 40 59 56 50 43 34 44 40 45 ≤ 100
32 Màu 48 45 38 53 54 57 49 55 57 ≤ 75 BOD5 - 2,24 - ≤ 30 Dựa vào bảng 4.4 để biểu diễn thông số nước thải bột dưới đây: Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 10  Nhận xét : + pH: Ngày 01 (22h) không đạt chuẩn A tuy nhiên ngay sau đó đã khắc phục, thông số pH đã có chuyển biến theo hương tích cực + TSS: Ngày 03 ( 14h & 22h) không đạt chuẩn A
33 + COD & Màu: Đều xử lý tốt, đạt chuẩn A * Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải tháng 11: Bảng 4.5: Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 11 THÁNG 11 NĂM 2017 Thông Ngày 05 Ngày 06 Ngày 07 QCVN số 6h 14h 22h 6h 14h 22h 6h 14h 22h 12:2015 pH 6,03 6,04 6,01 6,2 6,1 6,02 5,95 5,97 6,1 6-9 TSS 20 30 30 20 30 30 30 20 20 ≤ 50 COD 50 39 44 28 42 43 51 52 41 ≤ 100 Màu 44 53 47 44 58 62 46 74 51 ≤ 75 BOD5 - 2,38 - ≤ 30 Dựa vào bảng 4.5 để biểu diễn thông số nước thải bột dưới đây:
34 Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 11  Nhận xét : + pH: Ngày 07 (6h-14h) không đạt chuẩn A tuy nhiên ngay sau đó đã khắc phục, thông số pH đã có chuyển biến theo hướng tích cực + COD, màu & TSS: Đều xử lý tốt, đạt chuẩn A * Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải tháng 12: Bảng 4.6: Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 12 THÁNG 12 NĂM 2017 Thông Ngày 03 Ngày 04 Ngày 05 QCVN số 6h 14h 22h 6h 14h 22h 6h 14h 22h 12:2015 pH 6,53 5,84 6,58 5,91 5,99 5,84 5,79 5,75 5,78 6-9 TSS 20 20 20 30 40 40 10 20 50 ≤ 50 COD 46 60 82 107 112 48 65 59 52 ≤ 100 Màu 61 69 76 51 75 56 48 56 60 ≤ 75 BOD5 - 4,76 - ≤ 30 Dựa vào bảng 4.6 để biểu diễn thông số nước thải bột dưới đây:
35 Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 12  Nhận xét: Nhận thấy tháng 12 xử lý tương đối kém hơn so với 2 tháng còn lại, cụ thể: + pH: Không ổn định, ngày 04 và 05 không đạt chuẩn A + Màu: Ngày 03 (22h) không đạt chuẩn A, tuy nhiên ngay sau đó đã khắc phục, thông số đã có chuyển biến theo hướng tích cực. +COD: Ngày 04 ( 6h – 14h) không đạt chuẩn A, tuy nhiên ngay sau đó đã khắc phục, thông số đã có chuyển biến theo hướng tích cực. + TSS: Xử lý tốt, đạt tiêu chuẩn A *Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải quý IV năm 2017: Dựa vào các bảng đánh giá thông số nước thải sau xử lý để thể hiện qua biểu đồ của quý IV năm 2017 từ đó rút ra nhận xét như sau:
36 7 70 6.8 60 6.6 50 6.4 40 6.2 30 6 20 5.8 10 5.6 0 0 10 20 30 0 10 20 30 pH TSS 140 80 120 70 100 60 50 80 40 60 30 40 20 20 10 0 0 0 10 20 30 0 10 20 30 COD Màu Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn thông số trong quý IV  Nhận xét: Trong quá trình vận hành xử lý nước thải bột giấy cho thấy chất lượng và trách nhiệm của cán bộ môi trường cũng như công nghệ trong quá trình xử lý. Hầu hết các thông số nước thải đạt tiêu chuẩn cao ( A). Mặc dù thời điểm này nhu cầu rất cao về sản phẩm đồng nghĩa ra tăng tải lượng nước thải gây không ổn định. Dựa vào sơ đồ biểu diễn ( Hình 4.5) ta thấy thông số thải thấp hơn từ 0,1 trở đi là đã có sự điều chỉnh ngay lập tức. 4.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải 4.3.1. Biện pháp nâng cao công tác quản lý
37 - Cơ quan có thẩm quyền phải thường xuyên kiểm tra định kỳ hệ thống sản xuất cũng như hệ thống xử lý nguồn nước thải của Nhà máy giấy An Hòa. - Công ty cổ phần giấy An Hòa nên nâng cao năng lực chuyên môn cho đội ngũ các bộ chuyên trách công tác môi trường. Trang bị đầy đủ các phương tiện kỹ thuật tiên tiến để phục vụ có hiệu quả trong hệ thống xử lý nước thải. - Chú trọng công tác quy hoạch phát triển trồng cây xanh phục vụ công tác bảo vệ môi trường. - Tuyên truyền vận động, giáo dục nhằm nâng cao nhận thức của người dân về môi trường. 4.3.2. Biện pháp nâng cao khả năng xử lý nước thải - Để vi sinh không bị sự cố phải đảm bảo được lượng tăng giảm hóa chất (chất dinh dưỡng) phụ thuộc vào hai yếu tố MLSS ( hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng) , SVI (chỉ số thể tích bùn) vì 2 chỉ số này, không những ảnh hưởng trực tiếp tới bể vi sinh. Ngoài ra, nó còn dễ nhìn thấy trên bề mặt bể thuận lợi cho việc giám sát chất lượng hiệu quả xử lý nước thải của công đoạn này. - Nhưng nguyên nhân chủ chốt gây ảnh hưởng tới sự thay đổi MLSS & SVI chính là DO. Bản thân DO là hàm lượng oxy hòa tan, nếu cũng cấp quá ít hay không cung cấp DO, ngay lập tức toàn bộ vi sinh trong bể chết ngay lập tức hoặc hoạt động của máy khuấy không ổn định cũng là nguyên nhân gây giảm DO, khi vi sinh vật hoạt động yếu hoặc không hoạt động thì hàm lượng chất trong bùn lỏng không được xử lý triệt để và thể tích bùn cũng kém hơn ( ít hơn ) cho thấy kết quả của việc không xử lý tốt của vi sinh. - Trong quá trình học hỏi, quan sát, từ giai đoạn từ bể lắng II bơm hóa chất PAC & PFS từ hệ thống bơm hóa chất lên bể lắng III nhưng chưa có con số cụ thể với tỷ lệ bao nhiêu lít hóa chất/ một phút mỗi khi lưu lượng thải có sự cố hay thay đổi tải lượng. Nếu thiếu sẽ không xử lý triệt để màu và bông cặn gây ảnh hưởng nước thải đầu ra không đạt chuẩn. Nếu dư thừa sẽ giảm nồng
38 độ pH xuống mức axit trung bình. Tức là, cần có số lượng điều chỉnh hóa chất cụ thể và chi tiết nhất về tỷ lệ hóa chất để đảm bảo nước đầu ra. * Các biện pháp khác: - Tăng cường công tác kiểm tra, giám sát công trình xử lý nước thải. Công ty cổ phần giấy An Hòa thường xuyên cử cán bộ theo dõi sát sao hoạt động của hệ thống xử lý, kiểm tra kỹ thuật điện, các máy bơm, kịp thời phát hiện máy móc bị hỏng hóc và tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa kịp thời. - Công ty cổ phần giấy An Hòa tiếp tục duy trì, cải tiến hệ thống xử lý nước thải, đồng thời thường xuyên kiểm tra vớt bỏ bèo già, sâu bệnh. Điều chỉnh hàm lượng Nito và Photpho phù hợp tránh tình trạng tảo phát triển làm tái ô nhiễm nước thải sau xử lý. - Tuần hoàn tối đa có thể lượng nguyên liệu phục vụ công tác xử lý nước thải. - Nâng cao trình độ chuyên môn môi trường cho cán bộ, công nhân viên làm tiếp xúc trực tiếp quá trình vận hành, tái tuần hoàn bùn thải để đảm bảo an toàn.
39 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất sau khi xử lý xả thải ra ngoài môi trường của Công ty Cổ phần giấy An Hòa đều nằm trong giới hạn cho phép so với QCVN 12:2015/BTNMT(A). Toàn bộ quy trình công nghệ xử lý nước thải bột giấy xử lý và kiểm soát rất chặt chẽ nước thải đầu vào cho đến đầu ra. Dựa vào kết quả trước ( bể lắng I) và sau (bể lắng II, III) để khẳng định mức độ, khả năng và chất lượng của bể vi sinh hiếu khí đem lại hiệu quả tuyệt đối mà không phải sử dụng nhiều hóa chất độc hại. Trong quá trình thực hiện, kết quả diễn biến xử lý nước thải đều đạt tốt như sau : - Thông số pH: + Dựa vào đặc tính của nước thải bột giấy, pH được kiểm soát ngay đầu vào bằng xút và axit. Vậy nên, chỉ số này luôn đạt hiệu quả - Thông số COD, TSS, BOD5: + Nhờ vào hiệu quả xử lý vi sinh hiếu khí, sau giai đoạn này đều giảm đạt chuẩn ngay sau khi sang lắng II. - Màu : + Hiện tại, công ty sử dụng hóa chất PFS xử lý màu rất tốt. Từ đó nâng cao khả năng xử lý nước thải cần được quan tâm và cải thiện hơn nữa. 5.2. Kiến nghị Từ các kết luận trên, một số kiến nghị được đề xuất như sau: - Tiếp tục sử dụng chỉ số chất lượng nước để đánh giá chất lượng nước ở những vùng khác nhau trong lưu vực sông Lô đoạn Công ty cổ phần giấy An
40 Hòa thuộc. Từ đó, hiện khoanh vùng quản lý phù hợp với chất lượng nước vùng đó. - Kính đề nghị các cấp quản lý thực hiện tốt các công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức của người dân và doanh nghiệp trong bảo vệ và sử dụng tài nguyên nước, có chế tài đối với cá nhân, đơn vị hoạt động làm ô nhiễm nguồn nước. - Công ty cổ phần giấy An Hòa thường xuyên vận hành, cải tiến các thiết bị, nguyên liệu và trong hệ thống xử lý nước thải.
41 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt 1. Phạm Thị Kim Anh, Đồ án xử lý nước thải nhà máy giấy, Đại học Bách Khoa Hà Nội. 2. Nguyễn Thế Đặng (chủ biên), Nguyễn Ngọc Nông, Hoàng Hải, Nông Thị Thu Huyền, Giáo trình Địa lý kinh tế Việt Nam, NXB Nông Nghiệp. 3. Trần Đức Hạ - Giáo trình Quản lý môi trường nước, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2002. 4. Trần Thị Hồng Hạnh, Nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt động khai thác than tới môi trường nước thị trấn Mạo Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, 2009. 5. Nguyễn Chí Hiếu, Đồ án thiết kế bể Aerotank cho xử lý nước thải giấy, Đại học Bách Khoa Hà Nội. 6. Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2015), Quy chuẩn chất lượng quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy, được Tổng cục Môi Trường, Vụ khoa học và công nghệ, Vụ pháp chế trinh duyệt và ban hành theo thông tư số: 12/2015/TT – BTNMT. 7. Trung tâm công nghệ và xử lý môi trường bộ tư lệnh hóa học, Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất bột giấy An Hòa ngày 28 tháng 5 năm 2006, Tuyên Quang. II. Tài liệu tham khảo trên website: 8. Đồ án xử lý nước thải bột giấy: 9. Đồ án xử lý nước thải bột giấy: 10. Công nghệ xử lý nước thải giấy và bột giấy: giay/ 11. Hệ thống xử lý nước thải bột giấy mới nhất:
42 @vietenvi /hệ-thống-xử-lý-nước-thải-nhà-máy-giấy- mới-nhất -c6aee87087de 12. Giáotrình xử lý nước thả sản xuất giấy: xuat-giay.html 13. Enviroment impact of paper: 14. Environment technology paper: editorial/water-treatment-in-the-pulp-and-paper-industry.html 15. Paper waste water treatment editorial/water-treatment-in-the-pulp-and-paper-industry.html 16. Waste water treatment technology: