Tài liệu Xlnt nhà máy sản xuất giấy

TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng DANH MUÏC CAÙC TÖØ VIEÁT TAÉT BOD: Biochemical Oxygen Demand: nhu caàu oxy sinh hoùa COD: Chemical Oxygen Demand: nhu caàu oxy hoùa hoïc DO: Dissolved Oxygen: noàng ñoä oxy hoøa tan SS: Suspended Solid: chaát raén lô löûng MLSS: Mixed liquoz Suspended Solid: chaát raén lô löûng trong buøn loûng F/M: Food – Microganism ratio: tæ leä thöùc aên cho vi sinh vaät SBR: Sequence Batch Reactors O F N I . H TCVN: Tieâu Chuaån Vieät Nam TCXD: Tieâu chuaån Xaây Döïng O U M X G N R T I O SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 1 N A TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Chöông 1: MUÏC ÑÍCH CUÛA ÑOÀ AÙN 1.1. Noäi dung cuûa ñoà aùn. Thieát keá beå aeroten ñeå xöû lyù nöôùc thaûi töø nhaø maùy saûn xuaát giaáy vôùi nguyeân lieäu chính laø tre, loà oâ. 1.2. Muïc tieâu cuûa ñoà aùn. Ngaønh coâng nghieäp giaáy trong nöôùc ta phaùt trieån maïnh vaø coù quy moâ roäng lôùn. Nhö chuùng ta ñaõ bieát coâng nghieäp laøm giaáy vaø boät giaáy chieám vò trí quan troïng trong neàn kinh teá cuûa chuùng ta vaø coù toác ñoä phaùt trieån. Vôùi quy moâ saûn xuaát lôùn, maø nguoàn giaáy thì ngaøy caøng thu huùt nhieàu lao ñoäng neân ngaønh coâng nghieäp naøy khoâng theå thieáu ñöôïc trong ñôøi soáng cuûa ngöôøi daân. O F N Tuy nhieân ñaây laø moät ngaønh coâng nghieäp xöû duïng nhieàu giaáy vaø luoân thaûi ra moät löôïng nöôùc thaûi raát lôùn, vôùi noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm raát cao. I . H Ñaây laø moät trong nhöõng loaïi nöôùc thaûi khoù xöû lyù nhaát (veà coâng ngheä vaø chi phí xöû lyù). X G N N A Neáu nöôùc thaûi naøy khoâng ñöôïc xöû lyù tröôùc khi thaûi vaøo moâi tröôøng thì noù seõ gaây taùc haïi nghieâm troïng ñeán moâi tröôøng thieân nhieân vaø con ngöôøi. Cho neân vieäc nghieân cöùu, tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát giaáy laø heát söùc caàn thieát vaø caáp baùch ñeå baûo veä söùc khoeû cuûa ngöôøi daân vaø baûo veä moâi tröôøng thieân nhieân. O U R T I O Xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy laø moät coâng vieäc heát söùc khoù khaên vaø toán keùm, ñoøi hoûi voán ñaàu tö vaø chi phí vaän haønh cao. Ñaây chính laø vaán ñeà böùc xuùc ñoái vôùi caùc doanh nghieäp saûn xuaát giaáy ôû nöôùc ta do khoâng ñuû chi phí ñeå ñaàu tö trang thieát bò xöû lyù chaát thaûi cuõng nhö ñoåi môùi coâng ngheä ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm. M Xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng nghieäp ngaønh coâng nghieäp giaáy do ñoù trôû neân raát caàn thieát vaø vieäc nguyeân cöùu coâng nghieäp thích hôïp, khaû thi trong ñieàu kieän caàn thieát ôû Vieät Nam. Moät coâng trình quan troïng trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy laø beå aeroten, vì vaäy vieäc thieát keá beå aeroten laø raát caàn thieát. Muïc tieâu chính cuûa ñoà aùn nhaèmthieát keá beå aeroten sao cho phuø hôïp vôùi nöôùc thaûi cuûa ngaønh saûn xuaát naøy ñeå naâng hieäu quaû xöû lyù cuûa heä thoáng giaûm ñi oâ nhieãm ñoái vôùi moâi tröôøng. SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 2 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Chöông 2: TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP GIAÁY: O F N I . H X G N N A Nguyeân lieäu chuû yeáu ñeå saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy laø xô sôïi thöïc vaät, chuû yeáu töø goã, caùc loaïi caây ngoaøi goã nhö ñay, tre, nöùa, caùc phuï phaåm noâng nghieäp nhö rôm, baõ mía, caùc vaät lieäu taùi sinh (vaûi vuïn, giaáy vuïn, giaáy ñaõ söû duïng,…) giaáy cuoän vaø caùc chaát phuï gia khaùc nhö tinh boät nhöïa PE. Tuyø muïc ñích söû duïng maø saûn phaåm giaáy cuõng raát ña daïng vaø phong phuù nhö: giaáy in baùo, giaáy in giaáy vieát, giaáy veä sinh- sinh hoaït, giaáy bao bì, giaáy vaøng maõ…Veà coâng ngheä saûn xuaát giaáy bao goàm hai coâng ñoaïn chính: saûn xuaát boät giaáy vaø taïo giaáy töø boät. Coâng ngheä saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy cuõng raát khaùc nhau, nhöng noùi chung bao goàm caùc böôùc sau: nguyeân lieäu thoâ ( tre, nöùa, goã,..) gia coâng nguyeân lieäu thoâ, naáu röûa, taåy traéng nghieàn boät, xeo giaáy, saáy vaø saûn phaåm. O U M R T I O 2.1. Quy trình coâng ngheä cuûa nhaø maùy saûn xuaát giaáy: 2.1.1. Caùc heä thoáng nghieàn boät giaáy vaø taåy giaáy: Sôïi laáy töø goã, caùc thöïc vaät ngoaøi goã (tre, nöùa, baõ mía, rôm raï), vaûi hoaëc giaáy duøng roài (caùc sôïi taùi sinh), hình thaønh cho taát caû caùc loaïi giaáy vaø bìa giaáy. Trong taát caû caùc nguyeân lieäu daïng sôïi naøy, caùc sôïi ñöôïc gaén keát vôùi ñoä chaéc chaén nhieàu, ít khaùc nhau, ñeå saûn xuaát giaáy tröôùc heát caàn phaûi phaân loaïi caùc loaïi sôï rieâng theo töøng loaïi. Sau ñoù, caàn phaûi xöû lyù sôïi ñeå coù ñöôïc caùc thuoäc tính mong muoán, nhö ñoä saùng vaø phaûi ñöôïc laøm saïch ñeå loaïi boû caùc taïp chaát vaø caùc chaát dö thöøa. Caùc SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng hoaït ñoäng thöôøng ñöôïc thöïc hieän qua quaù trình phaân loaïi sôïi, röûa vaø taåy ôû nhieät ñoä cao. O F N I . H O U M X G N N A R T I O Trong quaù trình phaân loaïi sôïi, lignin gaén keát caùc sôïi vôùi nhau, trong goã, hoaëc thaûo moäc ñöôïc hoaø tan baèng hoaù hoïc, hoaëc ñöôïc phaân huyû baèng cô hoïc. Möùc ñoä hoaø tan tuyø thuoäc vaøo nguyeân lieäu vaø cöôøng ñoä xöû lyù. Sau khi phaân loaïi sôïi, boät giaáy ñöôïc röûa saïch ñeå loaïi boû chaát hoaø tan (vaø ñeå thu gom chaát hoaø tan naøy döôùi daïng caøng coâ ñaëc caøng toát), tröôùc khi caùc taïp chaát raén ñöôïc loaïi boû trong vieäc saøng loïc. Trong nghieàn boät hoaù hoïc, dung dòch nöôùc coù chaát hoaø tan caàn phaûi tieáp tuïc ñöôïc coâ ñaëc sau khi röûa saïch, vaø sau ñoù ñem ñoát trong loø ñoát, hoaëc noài hôi, ñeå thu hoài nhieät naêng vaø caùc chaát boät giaáy. SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 4 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Sau khi vaän haønh nghieàn boät, boät giaáy, giaáy thöôøng coù maøu toái hoaëc laø do baûn thaân maøu cuûa nguyeân lieäu, hoaëc do boät giaáy ñoåi maøu trong quaù trình nghieàn boät. Ñoái vôùi nhieàu öùng duïng trong saûn xuaát, caàn thieát phaûi khöû maøu baèng caùch taåy traéng. Tuyø theo loaïi boät giaáy, coù theå taåy traéng baèng caùch thuyû phaân, hoaëc hoaø tan chaát coù maøu (chuû yeáu laø caùc lignin toàn löu), hoaëc baèng caùch caûi bieán chaát lieäu. Caùch taåy thöù nhaát coù theå duøng chlorine, hypochlorine, chlorine dioxide vaø oxygen. Caùch taåy thöù 2 chuû yeáu öùng duïng cho boät giaáy cô hoïc, hoaëc boät giaáy taùi cheá vaø coù theà duøng peroxides, hoaëc giaûm bôùt caùc taùc nhaân taåy, nhö dithionites. Caùc doøng thaûi coù chöùa nhieàu chaát dinh döôõng, döôùi daïng caùc muoái voâ cô goác nitrogen vaø photphorite, töø nguyeân lieäu sôïi vaø caùc hoaù chaát quy trình coâng ngheä. Ngoaøi ra, coù caùc noàng ñoä ion kim loaïi thaáp (goác töø nguyeân lieäu sôïi, töø caùc hoaù chaát söû duïng vaø thieát bò) vaø caùc chaát toàn löu cuûa caùc hoaù chaát höõu cô, ñöôïc söû duïng trong quy trình coâng ngheä, bao goàm caùc taùc nhaân choáng boït, slimicides vaø caùc taùc nhaân kieåm soaùt haéc ín. O F N 2.1.1.1. Nghieàn boät giaáy baèng sôïi taùi cheá: I . H N A Trong nhieàu naêm qua, vieäc söû duïng sôïi taùi cheá ñeå saûn xuaát boät giaáy vaø xeo giaáy ñaõ trôû neân phoå bieán, vieäc söû duïng loaïi vaät lieäu naøy trong thôøi gian gaàn ñaây ñaõ taêng leân ñaùng keå. X G N Boät giaáy ñeå saûn xuaát caùc vaät lieäu laøm hoäp vaø giaáy goùi, coù theå laøm töø baát kyø moät loaïi sôïi thöù caáp naøo maø khoâng caàn phaân loaïi nhieàu. Maùy nghieàn cô hoïc ñöôïc söû duïng ñeå nghieàn giaáy troän nöôùc vaø chuyeån hoaù thaønh moät hoãn hôïp ñoàng nhaát, coù theå bôm ñöôïc nhö nöôùc. Caùc chaát nhieãm baån naëng nhö caùt, soûi, ñöôïc loaïi boû khi chaûy lô löûng trong heä thoáng maùng, taïi ñaây caùc chaát naëng seõ laéng xuoáng vaø laáy ra khoûi heä thoáng theo ñònh kyø. O U M R T I O Ñeå saûn xuaát boät laøm giaáy in aán, caàn phaûi boå sung caùc coâng ñoaïn trong heä thoáng nghieàn boät. Löïa choïn chaát thaûi taïi nguoàn coù yù nghóa quan troïng ñeå coù theå traùnh phaân loaïi toán nhieàu coâng taïi nhaø maùy. Caùc chuûng loaïi giaáy naâu vaø giaáy maàu khoâng taåy, ñeàu khoâng thích hôïp vì caùc yeâu caàu taåy traéng raát cao. Giaáy in traéng nhö giaáy baùo cuõ thöôøng raát saün vaø phaûi taåy möïc ñeå saûn xuaát loaïi giaáy in. trong coâng ngheä taåy möïc, caàn phaûi boå sung caùc taùc nhaân kieàm, hoaù chaát taåy ôû coâng ñoaïn nghieàn boät. 2.1.1.2. Nghieàn cô hoïc vaø öùng suaát vaät lieäu cao: Trong nghieàn boät cô hoïc, caùc sôïi chuû yeáu bò taùch rôøi nhau do löïc cô hoïc trong maùy nghieàn hoaëc thieát bò tinh cheá. Quy trình coâng ngheä nguyeân thuyû laø gia coâng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 5 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng goã troøn baèng ñaù, ôû ñaây goã caây ñöôïc eùp baèng ñaù nghieàn quay troøn. Coâng ngheä naøy ñoøi hoûi coù caây goã, do caùch xöû lyù, vaø boät giaáy laøm ra coù ñoä dai töông ñoái thaáp. Coù theå taåy caùc loaïi boät giaáy cô hoïc vaø coù öùng suaát vaät lieäu cao, baèng maùy tinh cheá, hoaëc baèng heä thoáng taåy rieâng. Tröôùc ñaây coâng ñoaïn taåy, boät giaáy ñöôïc xöû lyù ñeå khöû boû caùc kim loaïi naëng, laø caùc chaát seõ gaây xuùc taùc phaân huyû taùc nhaân taåy; vieäc xöû lyù naøy thöôøng ñöôïc thöïc hieän vôùi caùc taùc nhaân taïo phöùc. 2.1.1.3. Nghieàn boät giaáy hoaù hoïc vaø baùn hoaù hoïc: Nguyeân lieäu sôïi ñöïôc xöû lyù vôùi hoaù chaát ôû nhieät ñoä vaø aùp löïc cao. Muïc ñích cuûa caùch xöû lyù naøy nhaèm hoaø tan hoaëc laøm meàm thaønh phaàn chính cuûa chaát lignin lieân keát caùc sôïi trong nguyeân lieäu vôùi nhau, ñoàng thôøi gaây neân söï phaù huyû caøng ít caøng toát ñoái vôùi thaønh phaàn xenlulo cuûa sôïi. Caùch xöû lyù naøy coù theå ñöôïc tieán haønh trong noài aùp suaát, coù theå hoaït ñoäng theo cheá ñoä lieân tuïc hoaëc töøng meû. O F N I . H 2.1.2. Taåy boät giaáy hoaù hoïc: Muïc ñích cuûa vieäc taåy boät giaáy hoaù hoïc laø khöû vaø laøm saùng maøu lignin maøu toàn dö, toàn ñoïng trong boät giaáy sau khi naáu vaø ñeå taåy maø khoâng gaây toån hao quaù möùc ñeán ñoä dai hay hieäu quaû cuûa boät giaáy. 2.1.3. Quaù trình xeo giaáy: X G N N A Taùc ñoäng gaây oâ nhieãm chính cuûa quy trình coâng ngheä xeo giaáy laø thaûi vaøo caùc thuyû vöïc moät löôïng nöôùc raát lôùn. Caùc chaát lô löûng trong doøng thaûi coù theå taïo ra lôùp phuû ñaùy soâng vaø gieát cheát caùc heä ñoäng, thöïc vaät töï nhieân. Nhu caàu oxy hoaù doøng thaûi, caû BOD vaø COD, cuõng coù theå laøm caïn kieät caùc möùc oxy hoaø tan trong nöôùc soâng, laøm cho caù vaø ñôøi soáng caùc loaïi thuyû sinh khaùc bò toån thöông. O U R T I O Khoái löôïng doøng thaûi cuûa nhaø maùy giaáy vaø haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa doøng thaûi naøy, chuû yeáu lieân quan ñeán vaän haønh cuûa heä thoáng xeo giaáy. Tuy nhieân, chaát höõu cô hoaø tan, vaø ñaëc tröng laø soá löôïng BOD vaø COD cuûa doøng thaûi, lieân quan tröïc tieáp tôùi nguoàn caáp sôïi vaø hoaït ñoäng cuûa quaù trình nghieàn boät, tröôùc khi vaän haønh heä thoáng trong nhaø maùy giaáy. Vieäc boå sung caùc hoaù chaát (chuû yeáu döôùi daïng caùc tinh boät) trong heä thoáng xeo giaáy, seõ aûnh höôûng tôùi soá löôïng BOD/COD, nhöng taùc ñoäng naøy thöôøng khoâng ñaùng keå. M Caùc chaát höõu cô ñöôïc taûi qua caùc coâng ñoaïn cuûa moät nhaø maùy giaáy phaùt sinh töø vaän haønh nghieàn boät hoaù hoïc toång hôïp, hoaëc taïo ra töø quy trình giaáy loaïi, thaâm nhaäp tröïc tieáp vaøo heä thoáng cuûa naøh maùy giaáy vaø ñi ra theo doøng thaûi cuûa nhaø maùy giaáy. Trong moät nhaø maùy giaáy khoâng phaûi laø nhaø maùy toång hôïp, quaù trình taùi nghieàn boät nguyeân lieäu sôïi daïng boät cuïc khoâ, seõ boå sung BOD/COD vaøo heä thoáng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 6 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng nhaø maùy giaáy, löôïng boå sung naøy tuyø thuoäc vaøo löôïng cuøa caùc chaát ñoù trong boät giaáy. thaûi: 2.2. Hieän traïng moâi tröôøng ngaønh coâng nghieäp giaáy vaø vaán ñeà xöû lyù nöôùc Coâng nghieäp giaáy vaø boät giaáy laø ngaønh coâng nghieäp phöùc, taêng cöôøng tieâu thuï naêng löôïng vaø nöôùc cao. Caùc vaán ñeà moâi tröôøng chính cuûa ngaønh coâng nghieäp naøy gaëp phaûi laø caùc doøng thaûi nhieãm baån vaø caùc khí coù muøi hoâi thoái. Haàu heát nöôùc cuûa daây chuyeàn coâng ngheä ñöôïc xaû ra thaønh doøng thaûi, taûi theo caùc hoaù chaát dö thöøa töø daây chuyeàn coâng ngheä coâng ngheä vaø sôïi hoaø tan. Trong quaù trình nghieàn boät giaáy phöông phaùp hoaù hoïc, ôû nhaø maùy naøo coù ñöôïc heä thoáng thu hoài hieäu quaû, thì seõ thu hoài ñaït tôùi 100% hoaù chaát töø khaâu taåy, ñöôïc thaûi ra. tuy nhieân, trong caùc quy trình coâng ngheä laøm boät giaáy cô hoïc vaø quy trình coâng ngheä sôïi taûi cheá, thì moïi hoaù chaát ñaõ duøng, ñeàu bò thaûi ra. O F N I . H 2.2.1. Phaùt taùn khí thaûi: N A 2.2.1.1. Phaùt taùn khí thaûi taïi caùc nhaø maùy giaáy duøng nguyeân lieäu röøng: X G N Muøi hoâi laø vaán ñeà oâ nhieãm khoâng khí chuû yeáu thöôøng gaëp ôû caùc nhaø maùy giaáy Kraft. Quaù trình naøy taïo ra hydro sulphide naëng muøi, mercaptan methyl,dymetyi sulphide vaø dimethydmphide. Caùc hôïp phaàn naøy ñoâi khi coøn ñöôïc goïi laø toång löôïng suy giaûm sulfua. Clo nguyeân töû vaø clo dioxide phaùt taùn vôùi löôïng nhoû töø caùc coâng ñoaïn khaùc nhau cuûa moät phaân xöôûng taåy, nhö caùc maùy tuyeån, caùc thaùp nöôùc, caùc loã thoâng hôi beå chöùa, vaø caùc coáng raõnh. Noùi chung caùc noàng ñoä naøy khoâng ñaùng keå nhöng caùc khí thaûi laø coù muøi hoâi vaø khoù chòu. Tuy nhieân, hydro sulfida, cuõng nhö clo vaø clo dioxide laø cöïc kyø ñoäc vaø töøng laø nguyeân nhaân cuûa nhieàu tai naïn. Caùc khí oxit cuûa caû sulfur vaø nitrogen vaø coù theå phaùt taùn vôùi soá löôïng khaùc nhau töø caùc ñieåm cuï theå trong heä thoáng laøm giaáy kraft. Nguoàn khí thaûi sulfua dioxide chính laø caùc loø nung thu hoài, do söï coù maët cuûa sulfur trong dòch ñaõ duøng, ñöôïc söû duïng laøm nhieân lieäu. Sulfur trioxide ñoâi khi ñöôïc phaùt taùn khi daàu nhieân lieäu ñöôïc söû duïng nhö nhieän lieäu phuï trôï. Loaïi khí thaûi coù muøi hoâi khaùc do caùc hydrocacbon taïo ra, khi keát hôïp vôùi caùc caáu thaønh chieát xuaát töø goã, nhö tecpen, caùc axít beùo vaø caùc axít rosin, cuõng nhö caùc chaát coù trong nhieân lieäu, duøng ôû caùc khaâu cheá bieán vaø chuyeån hoaù. Tuy nhieân haøm löôïng cuõng khoâng cao O U M R T I O 2.2.1.2. Caùc khí thaûi sinh ra cuûa caùc nhaø maùy giaáy duøng pheá lieäu noâng nghieäp: SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 7 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Trong caùc nhaø maùy giaáy nhoû, oâ nhieãm khoâng khí chuû yeáu xaûy ra ôû hai nguoàn: caùc beå ngaâm vaø caùc noài hôi. Nguoàn thöù ba coù theå laø caùc thieát bò saûn xuaát vaø giöõ ñieän. Chuû yeáu laø caùc chaát höõu cô deã bay hôi, hôi nöôùc, ngoaøi ra coøn coù caùc chaát sinh ra töø quaù trình ñoát nhieân lieäu. Caùc khí phaùt taùn coù theå chia thaønh khí thaûi töø daây chuyeàn coâng ngheä vaø caùc khí thaûi töø khaâu ñoát nhieân lieäu. Caùc khí phaùt taùn vaøo khoâng khí töø quy trình nghieàn boät giaáy, baét nguoâøn töø caùc heä thoáng thu hoài ñeå naáu trong caùc nhaø maùy boät giaáy hoaù hoïc söû duïng sulfat, xuùt hoaëc sulfit. 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 khí. O F N 2.2.2. Chaát thaûi raén: Chaát thaûi raén ñöôïc sinh ra döôùi daïng buøn, tro, chaát thaûi goã, caùc chaát loaïi boû, caùt töø taám saøng loïc, töø caùc taám saøng loïc vaø caùc boä laøm saïch ly taâm. Nguoàn chính cuûa chaát thaûi raén laø buøn caën trong nöôùc thaûi do quaù trình laéng ñoïng vaø xöû lyù sinh hoïc doøng thaûi. Chaát thaûi töø voû caây vaø goã chieám moät löôïng ñaùng keå, nhöng thöôøng ñöôïc duøng ñeå ñoát. Tro sinh ra töø caùc noài hôi cuõng ñaùng keå. Caùc chaát thaûi khaùc laø caùc chaát loaïi boû ôû caùc taám saøng loïc vaø caùc boä laøm saïch ly taâm, vaø caùc chaát khaùc. I . H X G N N A Löôïng chaát thaûi nguy hieåm do ngaønh coâng nghieäp boät giaáy taïo ra thöôøng raát thaáp. 2.2.3. Thaûi nöôùc thaûi: O U R T I O Do ngaønh coâng nghieäp naøy thaûi ra khoâng qua xöû lyù ñaõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng nöôùc. Ñoäc tính töø caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy- giaáy laø so söï hieän dieän trong caùc doøng nöôùc thaûi, moät hoãn hôïp phöùc taïp töø caùc dòch chieát trong thaân caây, hoãn hôïp ñoù goàm nhöïa caây vaø caùc axít beùo, caùc tanin, moät soá saûn phaåm phaân huyû cuûa ligin ñaõ bò clorua hoaù coù troïng löôïng phaân töû thaáp.. Khi xaû tröïc tieáp vaøo nguoàn nöôùc thaûi naøy ra keânh raïch seõ taïo ra töøng maûng beø giaáy noåi treân maët nöôùc laøm cho DO cuûa keânh raïch raát thaáp (DO = 0) vaø coù ñoä maøu khaù cao. Hieän nay haàu heát caùc nhaø maùy giaáy trong thaønh phoá khoâng xaây döïng caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc neáu coù thì vieäc xöû lyù cuõng khoâng ñaït hieäu quaû. Moät löôïng nhoû cuûa chaát thaûi, thaûi vaøo moâi tröôøng goùp phaàn laøm taêng ñoä oâ nhieãm cuûa moâi tröôøng. Chæ rieâng caùc xí nghieäp coâng nghieäp vaø caùc cô sôû saûn xuaát treân cuõng ñaõ aûnh höôûng khoâng ít ñeán moâi tröôøng sinh thaùi cuûa thöïc vaät nöôùc vaø aûnh höôûng giaùn tieáp ñeán söùc khoeû cuûa ngöôøi daân trong khu vöïc saûn xuaát. M 2.2.3.1. Nguoàn goác phaùt sinh: SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 8 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Coâng ngheä saûn xuaát giaáy giaáy vaø boät giaáy laø moät trong nhöõng coâng ngheä söû duïng nhieàu nöôùc, tuyø theo coâng ngheä xöû lyù vaø saûn phaåm, löôïng nöôùc caàn thieát ñeå saûn xuaát moât taán giaáy dao ñoäng töø 200m3 ñeán 500m3. Nöôùc ñöôïc duøng trong caùc coâng ñoaïn röûa nguyeân lieäu, naáu, taåy, xeo giaáy vaø saûn xuaát hôi nöôùc. Trong caùc nhaø maùy giaáy haàu nhö taát caû löôïng nöôùc ñöa vaøo söû duïng seõ laø löôïng nöôùc thaûi vaø mang theo caùc taïp chaát, hoaù chaát, boät giaáy, caùc chaát oâ nhieãm daïng höõu cô vaø voâ cô. Thaønh phaàn vaø noàng ñoä cuûa chuùng phuï thuoäc vaøo caùc vaät chaát lignocellonic ñöïôc ñöa vaøo söû duïng, vaø ñieàu quan troïng hôn caû laø phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän quaù trình ñaõ ñöôïc öùng duïng. Trong ñoù doøng thaûi töø caùc quaù trình naáu, taåy vaø nghieàn boät vaø xeo giaáy coù möùc ñoä oâ nhieãm vaø ñoäc haïi nhaát. O F N baûng Noàng ñoä caùc chaát ñaëc Taûi löôïng caùc chaát oâ tröng (mg/L) nhieãm (kg/nñ) STT Quaù trình 3 I . H Löu löôïng (m /nñ) pH COD SS pH COD SS 1 Ngaâm 10 20,5 33000 1500 10,5 330 15 2 Xeo giaáy 80 6,7 1240 1200 6,7 99,2 96 3 Roø ræ 3 6,4 1240 1400 6,4 3,72 4,2 4 Sinh hoaït 7 7,5 160 200 7,5 1,12 1,4 R T I O O U X G N N A 2.2.3.2. Caùc nguoàn nöôùc thaûi chính trong coâng nghieäp saûn xuaát giaáy: M SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 9 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng O F N I . H O U M X G N N A R T I O Hình 1.3 SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 10 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Taát caû caùc loaïi nöôùc thaûi treân khaùc bieät nhau khoâng nhöõng veà thaønh phaàn, tính chaát, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm maø coøn caû veà löu löôïng vaø cheá ñoä xaû nöôùc thaûi. Ñieàu naøy seõ gaây nhieàu khoù khaên nhaát ñònh cho vieäc thieát laäp caùc giaûi phaùp kó thuaät vaø coâng ngheä ñeå xöû lyù oâ nhieãm nöôùc thaûi. Ñeå coù cô sôû phuïc vuï cho vieäc ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng vaø tính toaùn, thieát keá caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi chung cho coâng ty sau naøy, caàn phaûi phaân tích kó hôn nöõa veà thaønh phaàn, tính chaát noàng ñoä, löu löôïng cheá ñoä xaû vaø tính toaùn taûi löôïng caùc chaát oâ nhieãm cuûa töøng loaïi nöôùc thaûi ôû coâng ty hoaëc toång taûi löôïng oâ nhieãm haøng ngaøy. 2.2.3.3. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi: Trong coâng nghieäp giaáy, ñeå taïo ra giaáy coù ñoä dai, traéng, khoâng laãn taïp chaát, cuõng nhö thu hoài toái ña xenlulo trong nguyeân lieäu, caàn phaûi söû duïng nhieàu loaïi hoaù chaát trong caùc coâng ñoaïn khaùc nhau. Caùc loaïi hoaù chaát ñöôïc söû duïng ôû coâng ñoaïn naáu, taåy xeo giaáy nhö ñaù voâi, xuùt, cao lanh, nhöïa thoâng, caùc chaát dính keát töï nhieân vaø toång hôïp, caùc chaát oxy hoaù ñeå khöû lignin cho Clo, hipoclorit, peroxit,… O F N I . H N A Doøng thaûi töø quaù trình naáu vaø röûa sau naáu chöùa phaàn lôùn caùc chaát höõu cô hoaø tan, caùc hoaù chaát naáu vaø moät phaàn xô sôïi. Doøng thaûi coù maøu toái neân thöôøng ñöôïc goïi laø dòch ñen. Dòch ñen: X G N Coù noàng ñoä chaát khoâ khoaûng 25 ñeán 35%, tæ leä giöõa chaát höõu cô vaø voâ cô laø 70:30. Thaønh phaàn höõu cô laø lignin hoaø tan vaø caùc dung dòch kieàm, saûn phaåm phaân huyû hidratcacbon, acid höõu cô. Thaønh phaàn voâ cô goàm nhöõng nhöõng chaát naáu, moät phaàn nhoû NaOH, Na2S töï do, Na2SO4, Na2CO3 coøn phaàn nhieàu laø kieàm natrisufat lieân keát vôùi caùc chaát höõu cô trong kieàm. Thaønh phaàn cô baûn cuûa dòch ñen trong quaù trình saûn xuaát boät giaáy baèng Soude coù haøm löôïng VAF 8-12%, COD, lignin 40-60%, COD ñöôøng 11-35% COD (Sierra at al 1991, Anominous, 1986) dòch ñen coù pH cao (10-13) vaø haøm löôïng chaát höõu cô lôùn > (150200COD/L) (theo Celtral Pollution Control Board 1988), coù phaân töû löôïng thaáp, nhöïa caây, acid beùo, ñöôøng, mercaptan, soap vaø dimetyl sulfide cuøng vôùi moät soá chaát voâ cô treân. Ñoä maøu cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy khoaûng 1000-25000Pt-Co, trong khi ñoù ñoä maøu cuûa dòch ñen ñoâi khi leân tôùi 330.000Pt-Co. maøu gaây ra do söï khöû lignin khoûi nguyeân vaät thoâ nhö goã, tre, nöùa, rôm raï, thoâng…Ngoaøi lignin saûn phaåm phaân huyû cuûa hemicellulose vaø cellulose hieän dieän trong nöôùc thaûi ôû daïng acid isosaccharinic vaø carbohidrates coù phaân töû löôïng thaáp. Ñoä maøu cao laø do lignin, COD, BOD. Phaàn BOD trong dòch ñen laø phaàn hôïp chaát khoâng lignin, vaøo khoaûng 29-150mg/L, toång soá COD/BOD-5.2(gglignin=1.95CDO) (theo Celtral Pollution Control Board 1988). O U M R T I O SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 11 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Doøng thaûi töø coâng ñoaïn taåy röûa cuûa nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy baèng phöông phaùp hoaù hoïc vaø baùn hoaù hoïc chöùa caùc hôïp chaát höõu cô, lignin hoaø tan vaø hôïp chaát taïo thaønh cuûa nhöõng chaát ñoù vôùi chaát taåy röûa ôû daïng ñoäc haïi, coù khaû naêng tích tuï sinh hoïc cao trong cô theå soáng nhö caùc hôïp chaát clo höõu cô. Khi taåy traéng baèng caùc hôïp chaát chöùa clo, caùc thoâng soá oâ nhieãm ñaëc tröng: BOD= 15-17kg/taán boät giaáy, COD: 60-90kg/taán boät giaáy, ñaëc bieät giaù trò AOX (caùc hôïp chaát höõu cô): 410kg/taán boät giaáy. Nöôùc thaûi töø quaù trình nghieàn boât vaø xeo giaáy chuû yeáu chöùa xô mòn, boät giaáy ôû daïng lô löûng vaø caùc chaát phuï gia nhö nhöïa thoâng, phaåm maøu, cao lanh. Nöôùc thaûi traéng: O F N Laø loaïi nöôùc thaûi taïo neân do quaù trình röûa boät giaáy vaø xeo giaáy. Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi phoå bieán trong caùc xí nghieäp saûn xuaát giaáy chieám ñeán khoaûng 80% toång löôïng nöôùc thaûi saûn xuaát. Nöôùc thaûi naøy coù COD khoaûng 1800-3800mg/l, SS=31621mg/l, BOD=1200-2100mg/l, T-N =2.4-11.8 mg/l, T-P=1.6-4.2mg/l, pH=6.07.0 (Rintala JA and Lepidto 1992) I . H N A Ñoä maøu nöùôc thaûi naøy gaây ra do söï khöû lignin trong goã maø chuùng chöa laøm saïch hoaøn toaøn töø khaâu röûa boät giaáy, coøn do söï hieän dieän caùc phaåm maøu hoaø tan töø caùc coâng ñoaïn phoái lieäu maøu cho saûn xuaát giaáy vaøng maõ. Nhìn chung maøu cuûa laoïi nöôùc thaûi naøy thay ñoåi theo thôøi gian, tuyø thuoäc vaøo cheá ñoä xaû thaûi cuûa caùc doøng thaûi coù pha maøu phaåm nhuoäm. Nöôùc thaûi roø ræ: O U X G N R T I O Laø loaïi nöôùc thaûi taùch ra töø boät giaáy treân saân chöùa boät giaáy thaønh phaåm. Tính chaát cuûa chuùng gaàn gioáng vôùi tính chaát cuûa nöôùc thaûi traéng nhöng ñoä maøu hôi cao hôn moät tí. Keát quaû xeùt nghieäm cho thaáy nöôùc thaûi coù pH=7.05 ñoä maøu =1240PtCo, COD=1480mg/l, BOD5=985mg/l, SS=420mg/l. tuy nhieân löôïng nöôùc thaûi naøy khoâng lôùn, thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian vaø löôïng boät chöùa treân saân, trung bình vaøo maøu khoâ khoaûng 5m3/ngaøy. M Nöôùc thaûi veå sinh caùc thieát bò maùy moùc coâng ngheä: Trong soá naøy ñaùng quan taâm hôn caû laø nöôùc thaûi töø khaâu veä sinh maùy pha maøu in nhaõn trong daây chuyeàn saûn xuaát vaøng maõ vaø thuøng bì cartor. Veà cô baûn thaønh phaàn cuûa chuùng goàm caùc phaåm maøu hoaø tan vaø dung moâi pha maøu. Tuy nhieân löu löôïng caùc doøng thaûi naøy nhoû vaø chæ mang tính chaát giaùn ñoaïn. Nöôùc bò nhieãm baån laø loaïi nöôùc möa thaám chaûy qua caùc baõi chöùa nguyeân lieäu, saân chöùa boät giaáy thaønh phaåm vaø cuoán troâi moät phaàn boät giaáy cuøng vôùi caùc chaát baån hoaø tan treân maët baèng cuûa coâng ty (chuû yeáu laø ôû khu vöïc baõi chöùa SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 12 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng nguyeân vaät lieäu thoâ vaø baùn thaønh phaåm) thaønh phaàm vaø boàng ñoä caùc chaát trong nöôùc möa naøy thay ñoåi raát nhieàu vaøo löôïng möa rô treân caùc khu vöïc ñang xeùt. Nöôùc möa quy öôùc saïch: Laø loaïi nöôùc möa rôi treân maùi nhaø xöôûng ôû caùc phaân xöôûng saûn xuaát hoaëc nôi coù maët baèng töông ñoái saïch. Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi ñöôïc quy öôùc xem laø saïchcho pheùp thaûi tröïc tieáp vaøo moäi tröôøng. Tuy nhieân hieän haàu heát caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy ñeàu chöa coù heä thoáng thoaùt nöôùc rieâng. Vaøo muøa möa, toaøn boä löôïng nöôùc möa rôi treân maët baèng vaãn theo caùc heä thoáng möông daãn, coáng ngaàm vaø hoaø troän vôùi nöôùc thaûi saûn xuaát, ñieàu naøy seõ laøm thay ñoåi löu löôïng tính toaùn cuûa caùc doøng thaûi vaøo muøa möa vaø seõ gaây trôû ngaïi cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi sau naøy. O F N Nöôùc thaûi sinh hoaït: I . H Ngoaøi caùc loaïi nöôùc thaûi keå treân coøn coù löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa coâng nhaân trong nhaø maùy caùc loaïi nöôùc thaûi naøy coù thaønh phaàn töông töï caùc loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït khaùc. Chöùa caën baõ, caùc chaát lô löûng, caùc chaát höõu cô, caùc chaát dinh döôõng vaø vi truøng. Caùc soá lieäu thoáng keâ cuûa nöôùc thaûi naøy thöôøng coù COD=18200mg/l, BOD5 =100-120mg/l, SS=120-250mg/l, T-N-15-30mg/l, T-P=10-20mg/l. O U M X G N R T I O SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 13 N A TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Chöông 3: TOÅNG QUAN VEÀ QUY TRÌNH XÖÛ LYÙ CUÛA NGAØNH COÂNG NGHIEÄP SAÛN XUAÁT BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY 3.1. Xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh giaáy: Nhöõng bieän phaùp ñöôïc ñeà nghò ñeå khoáng cheá oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy bao goàm nhöõng bieän phaùp noäi vi vaø ngoaïi vi. Bieän phaùp noäi vi vaø ngoaïi vi chuû yeáu laø caùc bieän phaùp xöû lyù chaát thaûi sinh ra töø quy trình saûn xuaát. § Tieàn xöû lyù: Loaïi caùt thoâ, maûnh vuïn, tro voâ cô, soûi… ñeå traùnh maøi moøn bôm, ñöôøng oáng daãn trong caùc heä thoáng nöôùc. Ñieàu naøy laøm giaûm naêng löôïng vaän haønh, ñoàng thôøi coøn deã baûo döôõng thieát bò, heä thoáng. O F N I . H Trung hoaø nöôùc thaûi: (pH neân dao ñoäng trong khoaûng 6.0-9.0). pH nöôùc thaûi quaù kieàm hoaëc quaù acid khoâng chæ aûnh höôûng ñeán nguoàn nhaän maø coøn gaây ra aên moøn caùc thieát bò xöû lyù cô hoïc hoaëc xaâm thöïc coâng trình, taùc ñoäng ngöôïc laïi hieäu quaû xöû lyù vi sinh tieáp theo, neân caàn thieát phaûi trung hoaø. Ngoaøi ra, trung hoaø coøn giuùp taùch ra khoûi nöôùc moät soá kim loaïi naëng. § Xöû lyù baäc I: X G N N A Loaïi chaát raén lô löûng baèng phöông phaùp keo tuï hoaëc tuyeån noåi. Thöïc teá hay söû duïng phöông phaùp keo tuï hôn vì chi phí thaáp, thieát bò ñôn giaûn. Caùc chaát gaây ñoâng tuï söû duïng laø pheøn nhoâm, pheøn saét, CaO, MgO. Moät vaø nôi keát hôïp chaát trôï keo tuï laø caùc chaát polymer mang ñieän tích ñeå taêng nhanh quaù trình keo tuï. O U R T I O § Xöû lyù baäc II: Loaïi caùc chaát BOD, COD cuûa nöôùc taêng cao baèng phöông phaùp oxy hoaù sinh hoïc, oxy hoaù hoaù hoïc, oxy hoùa ñieän hoaù, hoaëc phöông phaùp haáp thuï baèng than hoaït tính, daïng boät hoaëc daïng haït. Moãi phöông phaùp coù nhöõng öu vaø nhöôïc ñieåm rieâng. M Ví duï: Oxy hoaù hoaù hoïc laø phöông phaùp giaûm COD vaø ñoä maøu hieäu quaû nhöng thoâng thöôøng löôïng taùc chaát oxy hoaù coøn dö sau xöû lyù laïi ñaët ra nhöõng khoù khaên môùi, ngoaøi ra ñoä giaûm BOD keùm. Oxy hoaù sinh hoïc laø moät bieän phaùp öu tieân ñeå loaïi boû caùc chaát höõu cô nhöng heä thoáng xöû lyù ñoøi chi phí cao (ñaëc bieät veà maët maët baèng). § Xöû lyù baäc III: SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 14 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Ñaây laø phöông phaùp xöû lyù cuoái cuøng ñöa caùc chæ tieâu oâ nhieãm veà yeâu caàu thaûi cuûa nguoàn. Tuyø theo möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ban ñaàu vaø hieäu quaû xöû lyù cuûa caû 3 baäc treân. § Xöû lyù buøn thaûi: Muïc ñích cuûa xöû lyù buøn thaûi laø loaïi boû caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc. Caùc chaát naøy seõ ñöôïc taùch ra döôùi daïng buøn thaûi. Thöôøng buøn chöùa khoaùng 95% nöôùc hoaëc hôn, phaûi giaûm theå tích buøn baèng caùch taùch nöôùc. Thaønh phaàn hoaù hoïc, tính chaát cuûa taïp chaát seõ aûnh höôûng ñeán ñoä aåm cuûa buøn vaø khaû naêng nhaû nöôùc khi phôi khoâ. Do ñoù caàn löïa choïn phöông phaùp taùch nöôùc thích hôïp. Xeùn caën O F N Leân men kò khí -oån dònh hieáu khí I . H Saân phôi buøn Saáy khoâ baèng nhieät ñoä 3.2. N A Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi giaáy: 3.2.1. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc: X G N Nhaèm loaïi boû caùc chaát khoâng hoaø tan baèng caùch gaïn, baèng loïc qua caùc coâng trình sau: O U Loïc qua song chaén raùc hoaëc löôùi chaén Beå ñieàu hoaø R T I O Beå laéng caùt 3.2.2. Caùc phöông phaùp xöû lyù hoaù lyù: M Thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc ñeå xöû lyù caùc voâ cô ñoäc haïi (kim loaïi naëng…) hoaëc caùc chaát höõu cô beàn vöõng (chlobenzen caùc hôïp chaát phenol, maøu, lignin…). Hay ñöôïc söû duïng ñeå thu hoài caùc chaát quyù coù trong nöôùc thaûi hoaëc trong nöôùc thaûi hoaëc ñeå khöû caùc chaát ñoäc, caùc chaát quyù coù trong nöôùc thaûi, hoaëc ñeå khöû caùc chaát ñoäc caùc chaát gaây aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi giai ñoaïn xöû lyù sinh hoïc. Caùc phöông phaùp hoaù lyù hay söû duïng laø: Ñoâng tuï vaø laéng loaïi boû caùc chaát raén lô löûng Haáp thuï: loaïi caùc chaát höõu cô, maøu Trung hoaø acid hoaëc bazô Tuyeån noåi SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 15 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Trao ñoåi ion Caùc quaù trình taùch baèng maøng Caùc phöông phaùp ñieän hoaù Chlo hoaù dieät truøng vaø phaân huyû chaát ñoäc 3.2.3. Caùc phöông phaùp xöû lyù hoaù hoïc: caùc phöông phaùp hoaù hoïc ñöôïc söû duïng ñeå khöû caùc chaát hoaø tan hoaëc xöû lyù sô boä tröôùc khi xöû lyù sinh hoïc bao goàm: phöông phaùp trung hoaø O F N phöông phaùp oxy hoaù khöû 3.2.4. Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc: I . H caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït cuõng nhö nöôùc thaûi coâng nghieäp coù chöùa nhieàu chaát höõu cô hoaø tan vaø moät soá chaát voâ cô nhö H2S caùc sunfit, ammoniac, nitô,… N A Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû söû duïng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huyû caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi, caùc vi sinh vaït söû duïng caùc chaát höõu cô moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Quaù trình phaân huyû caùc chaát höõu cô nhôø vi sinh vaät goïi laø quaù trình oxy hoaù sinh hoïc. O U X G N Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo R T I O Caùc phöông phaùp xöû lyù trong ñieàu kieän töï nhieân: § Phöông phaùp xöû lyù qua ñaát: M Döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát ôû caùc coâng trình (caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc. Khi nöôùc thaûi loïc qua ñaát, caùc chaát lô löûng, keo bò giöõ laïi taïo thaønh caùc maøng vi sinh vaät bao boïc treân beà maët caùc haït ñaát. Maøng vi sinh vaät haáp thuï caùc chaát höõu cô, söû duïng oxy cuûa khoâng khí qua lôùp ñaát treân beà maët vaø xaûy ra quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô, quaù trình nitrat hoaù. § Phöông phaùp xöû lyù qua caùc khu ñaát ngaäy nöôùc § Hoà sinh vaät: Hoà sinh vaät laø moät chuoãi goàm töø 3-5 hoà. Nöôùc thaûi ñöôïc laøm saïch baèng caùc quaù trình töï nhieân bao goàm taûo vaø caùc vi khuaån. Caùc vi sinh vaät söû duïng oxy sinh ra trong quaù trình quang hôïp cuûa taûo vaø oxy ñöôïc haáp thuï töø khoâng khí ñeå phaân huyû caùc chaát thaûi höõu cô. SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 16 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Caùc phöông phaùp xöû lyù trong ñieàu kieän nhaân taïo: § Beå buøn hoaït tính (beå aeroten ) Trong quaù trình xöû lyù hieáu khí, caùc vi sinh vaät sinh tröôûng ôû traïng thaùi huyeàn phuø. Quaù trình laøm saïch trong beå buøn hoaït tính dieãn ra theo möùc doøng chaûy qua caùc hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính ñöôïc suïc khí. § Beå loïc sinh hoïc (beå Biophin) Beå loïc sinh hoïc laø moät thieát bò phaûn öùng sinh hoïc trong ñoù caùc vi sinh vaät sinh tröôûng coù ñònh treân lôùp maøng baùm lôùp vaät lieäu loïc. Khi nöôùc thaûi ñöôïc töôùi treân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc, ôû beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc vaø caùc khe hôû giöõa chuùng, caùc caën baõ ñöôïc giöõa laïi vaø taïo thaønh maøng goïi laø maøng vi sinh. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô thaám nhaäp vaøo beå cuøng vôùi nöôùc thaûi khi töôùi hoaëc qua khe hôû thaønh beå, hoaëc qua heä thoáng tieâu nöôùc töø ñaùy ñi leân. Vi sinh vaät haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy vaø quaù trình oxy hoaù ñöôïc thöïc hieän. O F N I . H Öu ñieåm: X G N N A Phöông phaùp naøy laø ñôn giaûn, taûi löôïng theo chaát gaây oâ nhieãm thay ñoåi trong giôùi haïn roäng trong ngaøy, thieát bò cô khí ñôn giaûn vaø tieâu hao ít naêng löôïng. Nhöôïc ñieåm: O U Hieäu suaát quaù trình phuï thuoäc roõ reät vaøo nhieät ñoä khoâng khí. R T I O § Ñóa sinh hoïc ( loïc sinh hoïc tieáp xuùc quay –RBC): Ñaây laø heä thoáng sinh hoïc sinh tröôûng coá ñònh trong maøng sinh hoïc khaùc, heä thoáng sinh hoïc sinh tröôûng coá ñònh trong maøng sinh hoïc khaùc nhau, heä thoáng naøy goàm moät loaït caùc ñóa troøn laép treân cuøng moät truïc caùch nhau moät khoaûng nhoû. Khi truïc quay, moät phaàn ñóa ngaäp trong maùng chöùa nöôùc thaûi, phaàn coøn laïi tieáp xuùc vôùi khoâng khí. Caùc vi khuaån baùm treân caùc ñóa chieát caùc chaát höõu cô cuûa nöôùc thaûi. M § Unitank: Coâng ngheä vi sinh vaät unitank cho pheùp xöû lyù taát caû caùc loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø sinh hoaït. Heä thoáng coâng ngheä caáu truùc chaéc goïn goàm caùc beå hình chöõ nhaät xaây lieàn moät khoái cho pheùp tieát kieäm toái ña veà dieän tích vaø vaät lieäu xaây döïng. Khaùc vôùi coâng ngheä buøn hoaït tính thoâng thöôøng, unitank keát hôïp chöùc naêng oxy hoaù sinh hoïc vaø taùch buøn trong cuøng moät beå aeroten, khoâng caàn hoài löu buøn. Unitank laø moät heä thoáng töï ñoäng hoaøn toaøn, hoaït ñoäng theo chu kì, raát thích hôïp vôùi vieäc xöû lyù caùc loaïi nöôùc thaûi coù tính chaát ñaàu vaøo vaø ñaàu ra thay ñoåi. Unitank SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 17 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng coù caáu truùc modun neân raát deå daøng naâng coâng suaát baèng caùch gheùp caùc modun lieàn nhau taän duïng phaàn xaây ñaõ coù. Ñieàu kieän kò khí: § Beå loïc kò khí: Laø loaïi beå kín, phía trong chöùa vaät lieäu loïc ñoùng vai troø nhö giaù theå cuûa VSV dính baùm. Nhôø ñoù, VSV seõ baùm vaøo vaø khoâng bò röûa troâi theo doøng chaûy. Vaät lieäu loïc cuûa beå loïc kò khí laø caùc loaïi cuoäi, soûi, than ñaù, xæ, oáng nhöïa, taám nhöïa hình daïng khaùc nhau. Kích thöôùc vaø chuûng loaïi vaät lieäu loïc, ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo coâng suaát cuûa coâng trình, hieäu quaû khöû COD, toån thaát aùp löïc nöôùc cho pheùp, ñieàu kieän nguyeân vaät lieäu taïi choã. O F N Nöôùc thaûi coù theå ñöôïc cung caáp töø treân xuoáng hoaëc töø döôùi leân. I . H Beå loïc kò khí coù khaû naêng khöû ñöôïc 70¸90% BOD. Nöôùc thaûi tröôùc khi vaøo beå loïc caàn ñöôïc laéng sô boä. Öu ñieåm chính: X G N N A Khaû naêng khöû BOD cao, thôøi gian loïc ngaén, VSV deã thích nghi vôùi nöôùc thaûi, vaän haønh ñôn giaûn, ít toán naêng löôïng, theå tích cuûa heä thoáng xöû lyù nhoû. Nhöôïc ñieåm: O U Thöôøng hay bò taéc ngheõn, giaù thaønh cuûa vaät lieäu loïc khaù cao, haøm löôïng caën lô löûng ra khoûi beå lôùn, thôøi gian ñöa coâng trình vaøo hoaït ñoäng daøi. R T I O § Beå loïc ngöôïc qua taàng buøn kò khí UASB: Beå UASB khoâng söû duïng vaät lieäu dính baùm maø söû duïng lôùp caën (coù chöùa raát nhieàu VSV kò khí) luoân luoân toàn taïi lô löûng trong dung dòch leân men nhôø heä thoáng nöôùc thaûi chaûy töø döôùi leân. Sau moät thôøi gian hoaït ñoäng, trong heä thoáng hình thaønh 3 lôùp; phaàn buøn ñaëc ôû ñaùy heä thoáng, moät lôùp thaûm buøn ôû giöõa heä thoáng goàm nhöõng haït buøn keát boâng vaø phaàn chöùa biogas ôû treân cuøng. Nöôùc thaûi ñöôïc naïp vaøo töø döôùi ñaùy heä thoáng, ñi xuyeân qua lôùp buøn ñaëc vaø thaûm buøn roài ñi leân treân vaø ra ngoaøi. Khi tieáp xuùc vôùi nhöõng haït buøn keát boâng ôû thaûm buøn, vi khuaån seõ xöû lyù chaát höõu cô vaø chaát raén seõ ñöôïc giöõ laïi. Khí vaø caùc chaát raén lô löûng ñöôïc taùch ra töø nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù bôûi thieát bò taùch gas vaø chaát raén trong heä thoáng. Caùc haït buøn seõ laéng xuoáng thaûm buøn vaø ñònh kì ñöôïc xaû ra ngoaøi. M Öu ñieåm: SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 18 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Hieäu quaû xöû lyù cao, thôøi gian löu nöôùc trong beå ngaén, thu ñöôïc khí CH4 phuïc vuï cho nhu caàu veà naêng löôïng, caáu taïo beå ñôn giaûn, deã vaän haønh, naêng löôïng phuïc vuï vaän haønh beå ít. Khuyeát ñieåm: Khoù kieåm soaùt traïng thaùi vaø kích thöôùc haït buøn, caùc haït buøn thöôøng khoâng oån ñònh vaø raát deã bò phaù vôõ khi coù söï thay ñoåi moâi tröôøng. Baûng3.1. hieäu quaû xöû lyù cuûa nöôùc thaûi giaáy sau khi qua caùc coâng ñoaïn: Chæ tieâu Troáng quay Beå tuyeån noåi Buøn hoaït tính Taïo boâng (%) (%) (%) (%) SS 5-30 70-90 80-90 BOD 5-20 20-30 80-95 30-50 80-90 COD 3.3. X G N N A I . H O F N 30-60 20-50 30-60 Löïa choïn caùc sô ñoà coâng ngheä trong xöû lyù nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy: Coâng ngheä 1: M O U R T I O SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 19 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng Coâng ngheä 2: O F N I . H O U M X G N N A R T I O Trong tröôøng hôïp naøy löïa choïn phöông aùn 1 ñeå tính toaùn Thuyeát minh coâng ngheä xöû lyù: Nöôùc thaûi töø caùc coâng ñoaïn nghieàn röûa boät, xeo giaáy ñöôïc ñöa vaøo hoá gom. Taïi ñaây coù ñaët song chaén raùc thoâ ñeå loaïi boû caùc chaát thaûi raén coù kích thöôùc lôùn. Sau ñoù, nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm leân song chaén raùc tinh (troáng quay) roài chaïy veà beå ñieàu hoaø. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï ñieàu hoaø noàng ñoä vaø löu löôïng nöôùc thaûi taïo ñieàu kieän cho caùc coâng trình ñôn vò phía sau hoaït ñoäng oån ñònh vaø traønh gaây ra nhöõng cuù soác veà noàng ñoä ñoái vôùi vi sinh vaät. Beå ñieàu hoaø ñöôïc suïc khí nhaèm taïo SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 20