Tài liệu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của nhà máy giấy yên bình thuộc công ty cổ phần lâm nông sản thực phẩm yên bái

. .. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ LÊ THÀNH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY YÊN BÌNH THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN LÂM NÔNG SẢN THỰC PHẨM YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ LÊ THÀNH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY YÊN BÌNH THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN LÂM NÔNG SẢN THỰC PHẨM YÊN BÁI Ngành : Khoa học môi trường Mã ngành : 8 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Chí Hiểu Thái Nguyên - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Vũ Lê Thành ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, những lời động viên và chia sẻ chân thành của gia đình, thầy cô và bạn bè. Đầu tiên, tôi xin được gửi lời cám ơn đến trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, cũng như Khoa Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có cơ hội được thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình trong điều kiện tốt nhất. Tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến Tiến sỹ Nguyễn Chí Hiểu, người đã trực tiếp hướng dẫn và theo sát tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Cuối cùng, tôi cũng xin được gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn ở bên cạnh tôi, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cám ơn! Yên Bái, ngày tháng năm 2020 Học viên Vũ Lê Thành iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 1 LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ vi DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 2 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ......................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản ......................................................................... 4 1.1.2. Khái niệm nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp ........... 8 1.1.3. Công nghệ sản xuất bộtgiấy, giấy và đặc tính của nước thải .................. 9 1.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................... 15 1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài ......................................................................... 21 1.3.1. Tình hình ô nhiễm môi trường do ngành sản xuất giấy gây ra trên thế giới và ở Việt Nam .......................................................................................... 21 1.3.2. Xử lý nước thải của quá trình sản xuất giấy ......................................... 26 1.3.3. Các biện pháp giảm thiều lượng nước thải cho ngành giấy .................. 29 1.3.4. Đánh giá chung phần tổng quan tài liệu ................................................ 32 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 33 2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 33 2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 33 iv 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 33 2.3.1. Khái quát về Nhà máy giấy Yên Bình, Công ty Cổ phần Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái .......................................................................................... 33 2.3.2. Đánh giá hiệu quả hoạt động của công trình xử lý nước thải của Nhà máy qua các năm ............................................................................................. 33 2.3.3. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy .................................................................................................................. 34 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 34 2.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 34 2.4.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp ..................................... 34 2.4.3. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp ...................................... 34 2.4.4. Phương pháp tổng hợp phân tích và xử lý số liệu ................................. 37 Chương 3 ......................................................................................................... 38 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................................. 38 3.1. Khái quát về Nhà máy Giấy Yên Bình .................................................... 38 3.1.1. Địa điểm, quy mô, công suất, công nghệ xử lý nước của Nhà máy ..... 38 3.1.2. Cơ cấu tổ chức hoạt động của Nhà máy ............................................... 39 3.1.3. Hoạt động sản xuất của Nhà máy.......................................................... 39 3.1.4. Thực trạng phát sinh nước thải của Nhà máy ....................................... 40 3.1.5. Thực trạng hệ thống thu gom, xử lý nước thải tại Nhà máy ................. 41 3.2. Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy qua các năm . 45 3.2.1. Đánh giá chất lượng nước thải trước và sau khi qua hệ thống xử lý.......... 45 3.2.2. Đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải.................. 55 3.2.3. Đánh giá tác động đến môi trường của hoạt động xả nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình qua ý kiến người dân....................................................... 59 3.3. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả hệ thống xử lý nước thải........... 65 3.3.1. Định hướng trong công tác quản lý....................................................... 65 3.3.2. Định hướng trong sản xuất .................................................................... 65 v 3.3.3. Định hướng trong xử lý nước thải......................................................... 66 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 67 1. Kết luận ....................................................................................................... 67 2. Kiến nghị ..................................................................................................... 68 TÀI LI ỆU THAM KHẢO ................................................................................ 69 PHỤ LỤC 1 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa .............................. 10 Bảng 1.2. Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ ................ 10 Bảng 1.3. Bảng đặc tính nước thải giấy khử mực ........................................... 12 Bảng 1.4. Đặc tính nước thải của quá trình xeo giấy ...................................... 15 Bảng 1.5. Tình hình tái sử dụng và thu gom giấy phế liệu của một số nước điển hình trên thế giới ..................................................................................... 22 Bảng 1.6. Ô nhiễm của nhà máy giấy và bột giấy điển hình tại Việt Nam .... 25 Bảng 3.1: Cơ cấu cán bộ, công nhân viên lao động của Nhà máy Giấy Yên Bình ......................................................................................................................... 39 Bảng 3.2. Tình hình hoạt động sản xuất của Nhà máy từ năm 2015 - 2020... 39 Bảng 3.3. Nguyên, nhiên, vật liệu sử dụng cho hoạt động sản xuất của Nhà máy . 40 Bảng 3.4. Thống kê lượng nước thải phát sinh hàng tháng ............................ 41 Bảng 3.5. Tổng hợp công trình và thiết bị của HTXLNT tập trung ............... 42 Bảng 3.6. Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016................................................................................. 45 Bảng 3.7. Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016 ........................................................................................ 46 Bảng 3.8. Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017................................................................................. 47 Bảng 3.9. Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017 ........................................................................................ 48 Bảng 3.10. Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018................................................................................. 50 Bảng 3.11. Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018................................................................................. 51 Bảng 3.12. Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2019................................................................................. 52 vii Bảng 3.13. Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2019................................................................................. 53 Bảng 3.14. Chất lượng nước thải trước khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2020................................................................................. 54 Bảng 3.15. Chất lượng nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2020................................................................................. 55 Bảng 3.16. Tổng hợp một số ý kiến đánh giá chính của các cán bộ quản lý về môi trường ....................................................................................................... 60 Bảng 3.17. Tổng hợp ý kiến đánh giá của người dân về mức độ gây ô nhiễm môi trường ....................................................................................................... 62 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ ..................................... 11 Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy tái chế có khử mực ........................ 13 Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ xeo giấy ............................................................... 14 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Nhà máy ...................................... 43 Hình 3.2. Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2016 ...... 56 Hình 3.3. Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2017 ...... 56 Hình 3.4: Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2018 ...... 57 Hình 3.5. Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2019 ...... 57 Hình 3.6. Hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình năm 2020 ...... 58 Hình 3.7. So sánh hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình ..... 58 Hình 3.8. Ảnh hưởng của mức độ ô nhiễm nguồn nước đến đời sống sinh hoạt . 61 Hình 3.9. Tác động môi trường của Nhà máy.................................................. 62 Hình 3.10. Màu của nước thải sau hệ thống xử lý ........................................... 63 Hình 3.11. Mùi của nước thải sau hệ thống xử lý ............................................ 63 Hình 3.12. Phạm vi phát tán mùi của nước thải ............................................... 64 Hình 3.13. Ảnh hưởng của nước thải đến nguồn nước giếng .......................... 64 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong công cuộc đổi mới, chuyển sang nền kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá và hội nhập quốc tế, Việt Nam đã đạt được những thành tựu quan trọng cả về kinh tế và xã hội. Cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế cao nhiều vấn đề môi trường cấp bách đang đặt ra, nếu không được giải quyết thoả đáng và kịp thời thì sẽ cản trở, làm chậm lại tốc độ tăng trưởng kinh tế và nảy sinh nhiều vấn đề xã hội, đe dọa nghiêm trọng sự phát triển bền vững của đất nước. Trong những năm gần đây, các ngành công nghiệp Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ và đóng vai trò rất quan trọng, trong đó có ngành công nghiệp sản xuất giấy. Song song với những thuận lợi còn rất nhiều những khó khăn, thách thức mà ngành giấy Việt Nam cần phải đối mặt trong thời kì hội nhập: công nghệ lạc hậu, sản lượng thấp, lực lượng lao động cồng kềnh và trình độ thấp, thiếu nguồn nguyên liệu, vốn, cạnh tranh tăng cao và đặc biệt là ô nhiễm môi trường. Do đặc trưng của ngành là sử dụng lượng lớn nguyên liệu thô, năng lượng, nước và các hóa chất trong quá trình sản xuất nên tạo ra một lượng lớn chất thải (nước thải, khí thải và chất thải rắn) có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý. Đặc biệt là nước thải có hàm lượng các chất ô nhiễm cao và khó xử lý. Hiện nay, môi trường ở các cơ sở sản xuất giấy này ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng, đòi hỏi cần phải có các biện pháp giải quyết hơn bao giờ hết. Tại các nước tiên tiến, để bảo vệ rừng và môi trường sinh thái, Chính phủ các nước khuyến khích sử dụng nguồn nguyên liệu thứ cấp và coi đó là nguồn nguyên liệu rất có giá trị. Yên Bái là tỉnh miền núi, có nhiều lợi thế về phát triển lâm nghiệp. Toàn tỉnh hiện đã trồng được trên 264 ngàn ha rừng sản xuất, chiếm 52,9% 2 diện tích đất lâm nghiệp. Hàng năm, khai thác được 200.000m3, trên 100 ngàn tấn tre, nứa, vầu và các lâm sản phụ. Đây là nguồn nguyên liệu lớn phục vụ công nghiệp chế biến, trong đó có công nghiệp giấy và bột giấy. Sản xuất giấy được coi là ngành kinh tế mũi nhọn ở Yên Bái, không chỉ góp phần tiêu thụ sản phẩm rừng, giải quyết việc làm cho trên 3 ngàn lao động, mà còn đóng góp khá lớn vào nguồn thu ngân sách tỉnh. Theo báo cáo của Sở Công Thương, hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 25 dây chuyền sản xuất giấy bằng nguyên liệu sợi dài, với công suất trên 35 ngàn tấn sản phẩm/năm. Đây là những dây chuyền thiết bị sản xuất công nghệ mới mà Công ty CP Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái đã mạnh dạn đầu tư. Nhờ công nghệ này đã mở ra một chặng đường phát triển mạnh mẽ cho doanh nghiệp. Nhận thức việc xả thải sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường sinh sống của nhân dân trong vùng nên hầu hết các cơ sở sản xuất đều đã chú trọng đầu tư công nghệ xử lý nước thải đúng yêu cầu kỹ thuật. Việc sản xuất kinh doanh mặt hàng giấy đế, giấy vàng mã đã góp phần không nhỏ trong phát triển kinh tế xã hội tại Yên Bái, tạo công ăn việc làm ổn định cho người dân địa phương. Tuy nhiên để ngành này phát triển bền vững cần sự nỗ lực lớn từ các doanh nghiệp, bên cạnh đó các cơ quan chức năng của Yên Bái cũng cần kiểm tra, hướng dẫn các doanh nghiệp thực hiện nghiêm túc các quy định về môi trường. Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả đã chọn đề tài “Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình thuộc Công ty Cổ phần Lâm nông sản thực phẩm Yên Bái” . 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được hiện trạng và hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy giấy Yên Bình. 3 - Đề xuất được một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, đảm bảo nước thải của Nhà máy đạt tiêu chuẩn theo quy định. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Nâng cao kiến thức kỹ năng và rút ra nhưng kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác sau này. + Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá được tình hình thu gom và xử lý nước thải Nhà máy giấy Yên Bình. - Đề tài cung cấp những dữ liệu liên quan đến hiện trạng quản lý môi trường nước trên địa bàn tỉnh, cung cấp cơ sở giúp cho việc quản lý hiệu quả việc xả nước thải của các Nhà máy, Khu công nghiệp nói chung và các Nhà máy sản xuất giấy nói riêng. - Đề tài cũng là tài liệu tham khảo tốt cho sinh viên, học viên, các nhà nghiên cứu và những người quan tâm đến lĩnh vực liên quan. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản 1.1.1.1. Khái niệm môi trường Môi trường là một khái niệm rất rộng, được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau, đặc biệt sau hội nghị Stockholm về môi trường năm 1972. Tùy vào m ục đích nghiên cứu, lĩnh vực mà người nghiên cứu có những định nghĩa cho phù hợp. Tuy nhiên, nghiên cứu về những khái niệm liên quan đến định nghĩa môi trường ta có những định nghĩa sau: Một định nghĩa nổi tiếng của S.V.Kalesnik (1959, 1970): “Môi trường chỉ là một bộ phận của trái đất bao quanh con người, mà ở một thời điểm nhất định xã hội loài người có quan hệ trực tiếp với nó, nghĩa là môi trường có quan hệ một cách gần gũi nhất với đời sống và hoạt động sản xuất của con người” (S.V.Kalesnik, 1970). Một định nghĩa khác của viện sĩ I.P.Gheraximov (1972) đã đưa ra định nghĩa môi trường như sau: “Môi trường là khung cảnh của lao động, của cuộc sống riêng tư và nghỉ ngơi của con người”, trong đó môi trường tự nhiên là cơ sở cần thiết cho sự sinh tồn của nhân loại. Tuy nhiên để thống nhất về mặt nhận thức, chúng ta sử dụng định nghĩa trong “Luật bảo vệ môi trường 2014” được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 23/06/2014 tại kỳ họp thứ 7 định nghĩa khái niệm môi trường như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” (theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014). Khái niệm chung về môi trường trên đây được cụ thể hóa đối với từng đối tượng và mục đích nghiên cứu khác nhau. 5 1.1.1.2. Khái niệm ô nhiễm môi trường Ngày nay, thuật ngữ ô nhiễm được sử dụng rất nhiều để diễn tả các hành động phá hoại môi trường tự nhiên. Ô nhiễm môi trường được hiểu là sự có mặt của các chất hoặc năng lượng với khối lượng lớn trong môi trường mà môi trường khó chấp nhận (Từ điển OXFORD). Ô nhiễm môi trường là hiện tượng môi trường tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính chất vật lí, hóa học, sinh học của môi trường bị thay đổi, gây tác hại tới đời sống của con người và các sinh vật khác. Theo Khoản 8 Điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”. 1.1.1.3. Khái niệm về ô nhiễm nước Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất. (Hoàng Văn Hùng, 2008). Ô nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác công nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm Hiến chương châu Âu về nước đã đưa ra khái niệm ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”. Hiện tượng ô nhiễm nước xảy ra khi các loại hoá chất độc hại, các loại vi khuẩn gây bệnh, virut, kí sinh trùng phát sinh từ các nguồn thải khác nhau 6 như chất thải công nghiệp từ các nhà máy sản xuất, các loại rác thải của các bệnh viện, các loại rác thải sinh hoạt bình thường của con người hay hoá chất, thuốc trừ sâu, phân bón hữu cơ… sử dụng trong sản xuất nông nghiệp được đẩy ra các ao, hồ, sông, suối hoặc ngấm xuống nước dưới đất mà không qua xử lí hoặc với khối lượng quá lớn vượt quá khả năng tự điều chỉnh và tự làm sạch của các loại ao, hồ, sông, suối. Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau đây: - Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn. - Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ...) - Thay đổi thành phần hóa h ọc (pH, hàm lượng của các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại...). - Lượng ôxi hòa tan (DO) trong n ước giảm do các quá trình sinh hóa để ôxi hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào. - Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng. Có xuất hiện các vi trùng gây bệnh. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và la nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức ô nhiễm vi sinh vật của nước, người ta thường dùng chỉ tiêu Coliform. Nguồn nước bị ô nhiễm có ảnh hưởng rất lớn đến hệ thủy sinh vật và việc sử dụng nguồn nước vào mục đích cấp nước hoặc mỹ quan chung. Theo Escap (1994), chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, các chỉ tiêu đó là: - Các thông số lý học, ví dụ như: + Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hoá diễn ra trong nguồn nước tự nhiên sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hoà tan. + pH: Là chỉ số thể hiện độ axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước. Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá 7 trình đông tụ hoá học, sát trùng, làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn. Trong hệ thống xử lý nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loài vi sinh vật có liên quan, pH là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật trong nước. - Các thông số hoá học, ví dụ như: + BOD: Là lượng ôxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. + COD: Là l ượng ôxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước. + NO3: Là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất có chứa nitơ trong nước thải. + Các yếu tố kim loại nằng: Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của chúng bằng hoặc lớn hơn 5 như Asen, Cacdimi, Fe, Mn… ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động, thực vật như khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. - Các thông số sinh học, ví dụ như: Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhi ễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước. 1.1.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm nước - Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do nhiễm mặn, nhiễm phèn, gió, bão, lũ lụt... Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thi công nghiệp, kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm từ hoạt động sống của sinh vật, vi sinh vật kể cả xác chết của chúng. Sự ô nhiễm này còn gọi là ô nhiễm không xác định được nguồn. - Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông v 8 ận tải, thu thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các phân bón trong nông nghiệp, giao thông đường biển… Có nhiều cách phân loại ô nhiễm nước. Hoặc phân loại theo nguồn thải bao gồm nguồn điểm và nguồn diện. Hoặc phân loại theo tính chất của ô nhiễm như ô nhiễm sinh học, ô nhiễm hóa học, ô nhiễm vật lí. Hoặc theo nguồn gốc phát sinh như nước thải sinh hoạt, công nghiệp… Hay người ta còn phân loại theo vị trí không gian như ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm. Tùy vào mục đích và hoàn cảnh mà ta áp dụng cách phân chia. 1.1.2. Khái niệm nguồn nước thải và đặc điểm nước thải công nghiệp 1.1.2.1. Khái niệm nguồn nước thải - Khái niệm: Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước chủ yếu. - Phân loại: Có nhiều cách phân loại nguồn nước thải. Phân loại theo nguồn thải: Có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm xác định và nguồn gây ô nhiễm không xác định. + Nguồn xác định (hay nguồn điểm): Là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (ví dụ như mương xả thải). + Nguồn không xác định: Là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm. Nguồn này rất khó để quản lý (VD: như mưa chảy tràn vào ao hồ, kênh rạch). Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm gồm có tác nhân lý hoá, tác nhân hoá học, tác nhân sinh học. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh thì gồm có 4 nguồn nước thải là nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp và nguồn nước thải tự nhiên (Lê Văn Thiện, 2007). 9 1.1.2.2. Đặc điểm nước thải công nghiệp Hiện nay người ta quan tâm nhiều tới 3 nguồn thải chính là nguồn nước thải bệnh viện, nguồn nước thải công nghiệp và nguồn thải sinh hoạt. Đặc biệt nguồn nước thải công nghiệp là một thách thức lớn cho hệ thống sông hồ của nhiều nước trên thế giới và nhất là ở Việt Nam do những đặc tính độc hại của nó. Đặc điểm nguồn nước thải công nghiệp chứa nhiều hoá chất độc hại (kim loại nặng như Hg, As, Pb, Cd,…); các chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học (phenol, dầu mỡ...); các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học từ cơ sở sản xuất thực phẩm. Tuy nhiên nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà thành phần tính chất tuỳ thuộc vào quá trình sản xuất cũng như quy mô xử lý nước thải. Nước thải của các cơ sở chế biến lương thực thực phẩm có chứa nhiều chất phân huỷ sinh học; trong khi nước thải công nghiệp lại chứa nhiều kim loại nặng… 1.1.3. Công nghệ sản xuất bột giấy, giấy và đặc tính của nước thải 1.1.3.1. Công nghệ sản xuất bột giấy và đặc tính nước thải Quá trình sản xuất bột giấy là quá trình biến đổi các nguyên liệu gỗ hoặc phi gỗ thành xơ sợi, hay nói cách khác là phá vỡ các liên kết trong cấu trúc của nguyên liệu mà thành phần chính của nó là xenlulozơ (40 – 45%), hemixenlulozơ (20 – 30%), là các hợp chất cao phân tử (polyme), được bao bọc xung quanh bởi lignin (20 – 30%) và các chất trích ly (chất keo nhựa) (2 – 15%). Quá trình này có thể được thực hiện bằng phương pháp cơ học, hoá học hoặc phối kết hợp giữa các phương pháp này. Chất lượng bột thu được phụ thuộc chủ yếu vào nguồn gốc, hay chủng loại nguyên liệu và công nghệ sản xuất (G. Thompson, J. Swain, M. Key, C.F. Forster, 2000). a) Công nghệ sản xuất bột hóa Trong sản xuất bột hóa, các dăm gỗ được nấu với những hóa chất thích hợp trong dung dịch ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Mục đích để tách lignin ra khỏi gỗ để thu hồi cellulozơ và hemicellulozơ là những hợp chất chủ yếu tạo 10 nên giấy mà không làm ảnh hưởng đến xơ sợi. Thực tế, phương pháp này rất thành công trong việc loại lignin ra khỏi bột giấy. Tuy nhiên nó cũng làm giảm và phân hủy phần nào cellulozơ và hemicellulozơ. Tùy theo hóa chất được nấu mà người ta phân biệt ra các phương pháp: kiềm, sunfit và sunfat. Phần lignin còn sót lại sau khi nấu sẽ làm cho bột giấy có màu vàng hay nâu. Vì thế phải rửa sạch và tẩy bột giấy để sử dụng làm giấy in và giấy viết có độ trắng cao. Các hóa chất sau nấu được thu hồi gần hết bằng biện pháp đốt, nên nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm vừa phải, Lignin trong dịch rửa được cô đặc và đốt để thu hồi nhiệt. Bảng 1.1. Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 300 – 500 CODcr mg/l 1.000 -1.500 BOD5 mg/l 300 – 400 0C 38-40 Nhiệt độ 8 – 10 pH (Nguồn: D.P. Mesquita, ... 2008 ) b) Công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ Bảng 1.2. Đặc tính nước thải công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 500 – 1.500 CODcr mg/l 4.000 – 10.000 BOD5 mg/l 1000 – 4.000 Nhiệt độ pH 0 C 36 – 70 7–9 (Nguồn: D.P. Mesquita, ... 2008 ) Phương pháp hóa nhiệt cơ – phương pháp sản xuất bột hiệu xuất cao – là phương pháp kết hợp giữa cơ, nhiệt và hóa học. Về cơ bản, dăm gỗ đầu tiên