Công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy

7/30/2019 Công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy

http://slidepdf.com/reader/full/cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-thich-hop-cho-nganh-cong-nghiep 1/87

The Project for Enhancing Capacity of Vietnamese Academy of Science and Technology in Water Environment Protection Phase II

1-1

1 Công nghệ xử lý nướ c thải thích hợ p cho ngành công nghiệp

giấy và bột giấy

1.1 Đặc điểm của ngành công nghiệp giấy và bột giấy Việt Nam

1.1.1 Sản xuất và địa điểm của các nhà máy

Theo báo cáo, có khoảng 300 nhà máy và xưở ng sản xuất giấy và bột giấy trên cả nướ c. Tuy

nhiên, sản lượng hàng năm của nhà máy giấy lớ n nhất chỉ khoảng 100 nghìn tấn. Hầu hết các

nhà máy có sản lượng dướ i 40 000 tấn/năm, qui mô sản xuất của các nhà máy ở Việt Nam

thườ ng là nhỏ và vừa. Các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam đượ c chia ra làm 4

loại sau đây:

Bảng 1-1: Bảng chia nhóm các nhà máy Giấy và Bột giấy ở Việt NamNhóm Công nghệ sản xu t

1 Hiện đại 2 doanh nghiệp Chiếm 50% sản lượ ng bột giấy và 36.1% sản lượ ng giấy

2 Trung bình 4 doanh nghiệp Chiếm 23.7% sản lượ ng bột giấy và 25.1% sản lượ ng

giấy toàn ngành3 Dướ i mức trung bình Số lượ ng các nhà máy trong nhóm này là cao nhất. Các

nhà máy này hầu hết nhập khẩu thiết bị từ các nướ c trongkhu vực như Trung Quốc, Đài Loan; bở i vậy, công nghệ của các nhà máy này thườ ng lỗi thời thườ ng là nhữngcông nghệ sản xuất của 30 năm về trướ c, hoặc có nhữngdây chuyền sản xuất đã hoạt động trong vòng hơn 50năm.

Sản lượ ng của nhóm nhà máy này chiếm 32.5% sảnlượ ng bột giấy và 22.0% sản lương giấy của toàn ngành

4 Sản xuất theo phươngpháp truyền thống

Các cơ sở sản xuất này thườ ng sản xuất theo công nghệ lỗi thờ i vớ i các thiết bị sản xuất tự thiết kế.

Mặc dù số lượng các cơ sở sản xuất dạng này rất lớ n, sảnlượ ng của nhóm này rất nhỏ, thấp hơn 1000 tấn/ năm

Bở i vậy, nhóm này chỉ sản xuất khoảng 3% san lượ ng bộtgiấy và 15% sản lượ ng giấy của toàn ngành

Nguồn: Báo cáo của JICA, 2008

Hoạt động sản xuất, nhập khẩu, xuất khẩu và tiêu thụ giấy và bột giấy đượ c thể hiện trong bảng

3-2. Thành tựu thực tế của sản phẩm giấy năm 2005 là 824 nghìn tấn. Trong khi đó, sản lượ ng

của ngành công nghiệp giấy Nhật Bản năm 2005 là xấp xỉ 31 triệu tấn. Vì vậy, sản xuất giấy của

Việt Nam chỉ bằng 2,5% so vớ i Nhật Bản. Mức tiêu thụ sản phẩm giấy đầu người năm 2005 là

16kg/ngườ i. Tuy nhiên con số này sẽ tăng lên do mức sống đượ c cải thiện.




1-2

Ngành sản xuất giấy ở Việt Nam phát triển rất sớ m vớ i những phương pháp sản xuất giấy thủ

công, chỉ đến đầu thế kỷ 20 ngành mớ i thực sự áp dụng các phương pháp sản xuất công nghiệp.Kể từ sau những năm 50 của thế kỷ trướ c một loạt xí nghiệp sản xuất bột và giấy có quy mô từ

5.000 - 20.000 tấn/năm đã ra đờ i tập trung ở các tỉnh trung du Bắc bộ, Trung bộ và Nam bộ. Về

sản phẩm, chủng loại giấy sản xuất trong nướ c vẫn rất nghèo nàn, chỉ có giấy in báo, giấy in và

viết, giấy bao gói (không tráng), giấy lụa. Dù ngành công nghiệp giấy đã đầu tư tớ i 112.000 tấn

/năm cho sản xuất giấy tráng, nhưng đến nay hầu như chỉ sản xuất giấy không tráng. Những

năm qua, mặc dù ngành giấy và bột giấy đã có những bướ c tiến mớ i, nâng cao chất lượ ng, mở

rộng quy mô, thoà mãn đượ c 60-65% nhu cầu nội địa, tuy nhiên, ngành giấy vẫn còn nhiều khó

khăn:

Thiết bị cũ và lạc hậu chiếm hầu hết ở các đơn vị nhỏ, vừa (chiếm hơn 98% số lượng đơn

vị và 66% năng lực sản xuất, công nghệ cũ gây ô nhiễm cao)..

Chi phí vốn đầu tư lớn, do đầu tư cao (1800- 2200 USD/tấn bột giấy từ cây nguyên liệu

và 1000- 1200 USD/tấn giấy từ bột giấy).

Thu hồi vốn chậm. Lợ i nhuận thấp, hiệu suất thu hồi bộ (IRR) trong khoảng 11- 12% năm

vớ i các dự án đầu tư mớ i. Nếu không có những chính sách đặc thù riêntg thì rủi ro sẽ rất

lớ n.

Chi phí để xử lí chất thải cao đặc biệt các dự án nằm ở thượ ng nguồn, chi phí đầu tư hệ

thống xử lí môi trường theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) chiếm khoảng 20- 25%

tổng chi phí đầu tư.

Chu kỳ kinh doanh trồng cây nguyên liệu dài, thườ ng từ 7- 9 năm vớ i cây nguyên liệu sớ

ngắn và 15- 20 năm vớ i cây nguyên liệu sớ dài. Như vậy đầu tư trồng nguyên liệu cũng

cần nhiều vốn và có nhiều rủi ro.

Quy mô nhỏ là một vấn lớn đối vớ i ngành giấy vì đây là ngành nặng về thiết bị; công suất càng

lớ n thì giá thành cho một đơn vị sản phẩm càng nhỏ và ngượ c lại. Do đó một dây chuyền sản

xuất giấy công suất nhỏ thì giá thành sản phẩm sẽ cao, khó có thể cạnh tranh đượ c vớ i sản phẩm

của các công ty lớ n, nhất là các công ty nước ngoài có trình độ công nghệ cao. Không những thế

hầu hết các thiết bị của ngành đã trở nên cũ kỹ và lạc hậu nên mức tiêu hao nguyên liệu cao, do

vậy đã tăng cao giá thành sản phẩm và giảm tính cạnh tranh. Một thực trạng nữa của ngànhGiấy và Bột giấy là sự mất cân đối giữa sản xuất giấy và bột giấy. Hàng năm, Việt Nam vẫn

phải nhập khẩu 70.000- 80.000 tấn bột giấy các loại. Điều này dẫn đến khả năng cạnh tranh thấp

của sản phẩm giấy cả về chất lượ ng, chủng loại và đặc biệt là giá cả do phải chịu mức thuế nhập

khẩu và kiểm soát nhập khẩu. Mục tiêu phát triển của ngành Công nghiệp Giấy đến năm 2010 là

khai thác và phát triển các nguồn lực sản xuất, đảm bảo 85% - 90% nhu cầu tiêu dùng trong




1-3

nướ c, từng bướ c tham gia hội nhập khu vực.

Bảng 1-2: Cầu và cung của sản phẩm giấy và bột giấy ở Việt Nam

(Đơn vị: Nghìn tấn/năm)

Bột giấy Giấy loại Sản phẩm giấy2005 a.a. 2008 p 2005 a.a. 2008 p 2005 a.a. 2008 p

Sản xuất/ thu thập 250 375 538 690 824 1,315Nhập kh u 125 280 50 70 657 1,005Xu t kh u －－ 100 90 150 190Tiêu thụ 375 655 488 670 1,331 2,130

Ghi chú; 2005 a.a.; Con số thực tế năm 2005, 2008 p; Dự tính năm 2008

Nguồn: Hội nghị về nhóm ngành công nghiệp giấy Châu Á năm 2006




1-4

Bảng 1-3: Sản lượ ng giấy dự đoán năm 2005

Loại và tổng số Số lượ ngMức độ tăng

trưở ng *(%)(tấn) (%)

T ng sản lượ ng 824,000 100 9.32Giấy báo 41,000 4.98 7.59Giấy in và giấy viết (có tráng) 5,000 0.61 0Giấy in và giấy viết (không tráng) 205,000 24.88 0-3.48Gi y gói (có lớ p lót) 230,000 30.34 25.63Gi y gói (lớ p giữa) 168,000 20.39 26.79Giấy tráng 10,000 1.21 -50.00Giấy lụa 51,000 6.19 8.90Giấy joss 94,000 11.41 -5.90

Nguồn: Hiệp hội Giấy và Bột Giấy Việt Nam

1.1.2 Nguyên liệu thô và quy trình sản xuất

a. Nguyên liệu thô

Các loại nguyên liệu mọc nhanh và phụ phẩm nông nghiệp như đay, rơm rạ, bã mía, phế liệu

của một số ngành gỗ, mây tre. Loại nguyên liệu này đượ c sử dụng rộng rãi ở các xí nghiệp nhỏ

để sản xuất các loại giấy bìa và cacton có chất lượ ng không cao làm bao bì. Hiện nay các

nguyên liệu loại này ngày càng ít đượ c sử dụng do đã có những loại nguyên liệu ưu thế hơn thay

thế. Tre nứa là loại nguyên liệu rất phổ biến của các doanh nghiệp có quy mô dướ i 10.000

tấn/năm, do những ưu thế như giá rẻ, tương đối dễ xử lý bằng công nghệ không cao, chất lượ ngsản phẩm phù hợ p cho các loại bao bì, hòm hộp, giấy in, viêt, giấy vàng mã... Các loại gỗ bạch

đàn, keo, mỡ , bồ đề, thông là nguyên liệu phổ biến của một số doanh nghiệp lớ n thuộc nhóm 1

có công nghệ tương đối hiện đại như : Công ty Giấy Bãi Bằng, Công ty Giấy Tân Mai, Công ty

Giấy Việt Trì. Các đơn vị này có dây chuyền công nghệ tương đối hiện đại sản xuất bột tẩy

trắng làm các loại giấy in, viết, giấy in báo...

Giấy loại là nguyên liệu đang ngày càng chiếm tỷ trọng ưu thế trong thành phần nguyên liệu của

các doanh nghiệp. Ở Việt Nam hiện nay các doanh nghiệp sản xuất bao bì sử dụng chủ yếu là

giấy loại từ hai nguồn: thu mua trong nướ c và nhập khẩu. Đây là nguyên liệu có giá rẻ, dễ sử

dụng, thích hợ p cho mọi doanh nghiệp. Sử dụng giấy loại vớ i giá thành sản xuất hạ và giảm

được đầu tư phần nấu bột. Điều rất quan trọng là sử dụng giấy loại để sản xuất giấy có ý nghĩa

trong việc phòng ngừa và giảm thiểu ô nhiễm môi trườ ng trong sản xuất. Bột giấy nguyên sinh

là bột giấy thương phẩm, chủ yếu đượ c nhập khẩu và cũng là nguồn nguyên liệu không thể thiếu

đượ c trong sản xuất giấy ở Việt Nam hiện nay vớ i hai lý do: nguồn bột sản xuất trong nướ c




1-5

cung không đủ cầu và một số sản phẩm giấy yêu cầu chất lượ ng cần phải sử dụng từ 10 - 100%

bột nguyên sinh. Ở Việt Nam hiện nay chỉ có hai doanh nghiệp có khả năng sản xuất bột giấynguyên sinh đạt chất lượng thương phẩm tương đương nhập khẩu là công ty Giấy Bãi Bằng và

Công ty Giấy Tân Mai.

b. Phương pháp sản xuất và xử lý nướ c thải

Các phương pháp sản xuất giấy đượ c áp dụng thay đổi phụ thuộc vào các lọai nguyên liệu thô

đặc trưng, các thiết bị sản xuất, yêu cầu chất lượ ng của sản phẩm giấy, vv. Ở Việt Nam, những

nguyên liệu thô chủ yếu là tre, nứa và giấy loại. Về cơ bản, giấy in và giấy viết cần có chất

lượ ng tốt, ví dự như độ dai, độ trắng, các tính chất về bạc màu. Sản phẩm giấy chính của ngành

công nghiệp giấy và bột giấy của Việt Nam là giấy gói. Tỉ lệ giấy in và giấy viết không nhiều.Bảng 3-4 tóm tắt các phương pháp sản xuất bột giấy ở Việt Nam. Bột giấy chủ yếu là bột kiềm,

và bột giấy hóa học soda lạnh đượ c sản xuất bằng công nghệ lạc hậu ở các nướ c phát triển. Ở

các nướ c phát triển, hơn 80% là bột Kraft. Đề cương về giảm chất ô nhiễm trong quá trình sản

xuất giấy Kraft đượ c trình bày trong phần 3.3.1 (Công nghệ xử lý nướ c thải)

Bảng 1-4: Phương pháp sản xuất bột giấy ở Việt Nam

Phương pháp sảnxuất bột giấy

Miêu tả và tính chất của phươngpháp

Ghi chú

1 Bột ki m N u b ng NaOH dướ i nhiệt độ

nóng (Hơi) Công nghệ lạc hậu Dung dịch nấu thườ ng thải ra

mà không thu hồi và xử lý

S lượ ng các nhà máy sử

dụng phương pháp này lànhiều nhất Là nguồn ô nhiễm lớ n nhất

của ngành công nghiệp giấyvà bột giấy Việt Nam.

2 Bột hóa học sodalạnh

Nấu bằng NaOH dướ i nhiệt độ thườ ng.

Công nghệ lạc hậu Nguyên liệu thô thừơng là tre Dung dịch nấu thườ ng thải ra

mà không thu hồi và xử lý3 Bột hóa nhiệt cơ Hỗn hợ p của nấu và nghiền hóa

học để tách cellulose và sợ ihemi-cellulose.

Tỉ lệ tách cellulose và sợ i hemi-cellulose cao.

Thu hồi và xử lý dịch nấu thải ralà một vấn đề

4 Bột Kraft N u b ng NaOH và Na2S Dung dịch nấu (dịch đen)

thường đuợ c thu hồi và xử lý Licnin chất ô nhiễm hữu cơ nền

Chỉ có nhà máy gi y BãiBằng, nhà máy giấy lớ nnhất Việt Nam, áp dụng

phương pháp này.




1-6

bị đ t trong n i đun thu h i. Cácchất hóa học bị đốt đượ c thu hồitrong nồi đun thu hồi.

Là phương pháp sản xuất chínhở các nướ c phát triển.

Giá đầu tư lớ n so vớ i các phương pháp khác.

5 Bột gi y loại Gi y loại đượ c tái xử lý thànhbột giấy, sàng lọc, tẩy mực.

Tẩy màu nếu cần thiết

H u h t các nhà máy ở cáclàng nghề sử dụng giấy loạilàm nguyên liệu thô.




1-7

Hình 1-1: Sơ đồ quá trình DIP

Ghi chú: : Nước sạch Chu trình thải,

: Nước trắng, : B i : Dòng nước thải

: Nướ c tiền xử lý : Chất thải rắn : Bùn thải

Bột

Băng chuy n tải

Khu y thủy lực tập trung

Lưới mịn (3 giai đoạn )

Tách tập trung

Thi t bị tách tạp ch t

Lưới thô chính

Floater

Lọc tập trung th p (3 giai đoạn)

B rửa bột gi y

Máy cô đặc, nén

Bu-lông trộn, tăng nhiệt

Máy khu ch tán

B t y tr ng

Máy sản xu t gi y

Coat

Xử lý nước thải

DAF (IF 40)

B nướ c pha loãng

B nước nóng

Thi t bị xử lý tạp ch t

Xử lý nước thải DAF (IF 30)

Lưới thô cu i

p,nén

Thi t bị ép bùn

Clean

Nước thải

Mạng lưới nước pha

loãn

Mạng lưới phun nước,làm sạch

Nước thải

Nước thải

Ch t thải r n

Bùn đặc

Mạng khu y nước

Giấy loại




1-8

1.2 Nướ c thải từ ngành công nghiệp giấy và bột giấy ở Việt Nam

1.2.1 Tính chất nướ c thải

Mức độ ô nhiễm của nướ c thải phụ thuộc vào từng loại công nghệ sản xuất giấy và bột giấy.

Trong quy trình xử lý nướ c thải việc xác định thành phần ban đầu của nướ c thải là một trong

những yếu tố mang tính quyết định đến việc lưa chọn phương pháp xử lý, các quá trình làm

sạch, tính kinh tế trong quá trình quản lý và vận hành trạm xử lý. Qua khảo sát một số cơ sở sản

xuất giấy tại Việt Nam, các dòng thải chính của nhà máy sản xuất bột giấy và giấy (mẫu đượ c

lấy tại đầu ra nướ c thải của các cơ sở sản xuất) bao gồm:

Dòng thải rửa nguyên liệu chứa các chất hữu cơ hoà tan, cát, thuốc bảo vệ thực vật, vỏ

cây v.v...

Dòng thải của quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớ n các chất hữu cơ hoà tan, các

hoá chất và một phần xơ sợ i. Dung dịch đen có nồng độ chất khô khoảng 25-35 %, tỉ lệ

giữa chất hữu cơ và vô cơ là 70:30.

Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hoá học

và bán hoá học chứa các hợ p chất hữu cơ, chất gỗ hoà tan và một hợ p chất tạo thành từ

những chất thải vớ i chất tẩy ở dạng độc hại, có thể gây ra tích tụ sinh học trong cơ thể

sống như các hợ p chất hữu cơ, làm tăng AOX trong nướ c thải. Dòng thải này có độ màu,

giá trị BOD và COD cao

Dòng thải từ quá trình nghiền bột và sản xuất giấy chủ yếu chứa sợi xơ mịn, bột giấy lơ

lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh....

Nước ngưng tụ như là dòng thải từ quá trình ngưng tụ trong hệ thống xử lý để thu hồi hóa

chất từ dung dịch đen. Mức độ nhiễm của dòng thải phụ thuộc vào loại gỗ và công nghệ

sản xuất

Nướ c thải từ quy trình sản xuất giấy chủ yếu chứa bột giấy và các chất phụ gia. Nó đượ c

tách ra từ quy trình sản xuất giấy như là trong quá trình khử nướ c và ép giấy

Tuỳ theo từng công nghệ và sản phẩm, lượng nướ c thải tính trên mỗi sản phẩm giấy có

thể khác nhau ,từ 200 đến 500 m3 /1 tấn ngày. Nướ c thải của các nhà máy giấy hầu như

đều chứa các hợ p chất, các hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ .

Bảng 1-5: Tổng thể tích nướ c thải từ dây chuyền sản xuất giấy

Thể tíchAverage state of environment

Lượng nước đã sử dụng(m3/t n) 5-50Chất rắn lơ lửng ( kg/tấn) 10-30BOD7 (kg/tấn) a) 2-10COD (kg//t n)a) 4-20

Formatted: Font: Not Bold, F Auto




1-9

P (g/t n) 3-300N (g/tấn) 10-500

Nguồn: Sản xuất sạch hơn tại các nhà máy giấy và bột giấy: Sổ tay hướng dẫn, chươngtrình công nghiệp và môi trường, UNDP, 2003.

1.2.2 Công nghệ xử lý nướ c thải

Bảng 1-6: Ví dụ về điều kiện và quy trình xử lý nướ c thải

STT

Côngty

Lượ ng

nướ c tiêuthụ

Lượng nướ c thải Quy trình xử lý nướ cthải

Tuân thủ theo

TCVN

Ghi chú

1 A Phục vụ sản

xuất : 20-25m3/ tấngiấy

1,250m3/ngày

(dựa trên tínhtoán)

Nướ c thải từ quá trình sản

xuất giấy : DAF,sedimentationWW confluentHợ p dòng thải trầm tích:lọc, đông tụ và sa lắng,khối nướ c công.Bùn : Ép

Dòng thải

: Tuân thủ tiêu chuẩnTCVN7732-2007

Dịch trắng đượ c tái

chế dung cho máysản xuất giấy

2 B Phục vụ sản xuất:7,200m3/ngày(7200÷300tấn/ngày,trung bình

24 m3/tấn)

T ng lượng nướ cthải xấp xỉ 7,200m3/ngày

Nướ c thải và vụn g , btự hoạiBột hóa nhiệt cơ, DIP &sản xuất giấy, bể trầmtích, lagun

Dòng thải: Cao hơntiêu chuẩnTCVN7731-2007(COD,BOD5, SS)

Công tác cải thiệnmôi trường đượ c tàitrợ bởi SIDA năm1991

3 C Nướ c cungcấp cho xử lý; đôngtụ+kết tủa :35,000m3/ ngày

Nướ c làmlạnh : tái sử dụng

Công suất thiếtkế:30,000m3/ngày(công suất thực tế : 28,000m3/ngày)Tại thời điềm bắtđầu vận hành;quy trình xử lýnướ c thải lý-hóa.

Năm 2003 ápdụng quy trình xử lý nướ c thải lý

hóa ( quy trìnhbùn hoạt hóa)

Chất thải từ quá trình bốcdỡ , bóc vỏ, cắt vụnnguyên liệu thô, đượ c bánlàm phân bón

Nướ c thải từ quá trình rửavà làm sạch nguyên liệuthô thải ra hồ Xử lý nướ c thải cho quytrình sản xuất giấy: Đôngtụ+ kết tủa, bùn hoạt hóa,Hon river

Dòng thải: TuântheoTCVN7732-2007

Tham khảo bảngtóm tắt trong báocáo cuối

4 D Lượ ngnướ c cầnsử dụng:15-17m3/tấn

2,500-3,000m3/ngày

Hợp dòng nướ c thải ( chủ yếu nướ c thải từ quá trìnhDIP), Bước 1: Đông tụ +kết tủa, bùn hoạt tính,Bước 2: Đông tụ+ kết tủa,

Dòng thải: TuântheoTCVN7732-2007

Tham khảo bảngtóm tắt trong báocáo cuối

Formatted: Font: Not Bold, FBlack

Formatted: Justified

Formatted Table




1-10

lọc cát, Hon river5 E - 100 m3/ngày Nhà máy tái sử dụng

nướ c thải (Hệ thống khépkín)

Nướ c thải, tích trữ, tuyểnnổi áp lực(DAF) Tái sử dụng

Chu trìnhkhép kín

6 F - 150m3/ngày Nướ c thải: Hệ thống khépkín

Nướ c thải, tích trữ, đôngtụ và sa lắng, sục khí,thông gió, sa lắng, tái sử dụng


7 G - X p xỉ 10m3/ngày

Nướ c thải: Hệ th ng khépkín


8 H Công su t425m3/ngàyThực tế :50-70m3/ngày

- Nướ c thải từ hoạt động sảnxuất: 65 m3/ngày- Nướ c thải từ quytrình sản xuất bộtgiấyCOD:20-30 g/L,BOD;1.7-2.5 g/L- Nướ c thải từ quytrình sản xuấtgiấyCOD1.5-2.0 g/L,BOD: 1.5-2.0 g/L

- Nướ c thải từ sản xu t bộtgiấy, điều chỉnh pH(trunghòa) bằng khí thải đông tụ và sa lắng Bùnhoạt tínhThải vào hệ thống cống thải của khucông nghiệp- Nướ c thải từ quy trìnhsản xuất giấy Đông tụ và sa lắng Bùn hoạttính Tái sử dụng choquy trình sản xuất giấy -Bùn : Bể tách nướ c Lò

đốt

Dòng thải:Cao hơnchuẩn chophép củahệ thốngcống thảiở khucôngnghiệp.

Nguồn: Báo cáo của JICA, 2008




1-11

Dịch trắng từ

sản xuất giấy 1&2

Hình 1-2: Sơ đồ xử lý nướ c thải tại nhà máy sản xuất giấy A

Nước

tuần

hoàn

DAF

Bể kết hợp Đông tụ-

Sa lắng

Thiết bị siêu lọc 1 Bể thu

Bể sa lắng

Thiết bị siêu lọc 2

Hệ thống thoát nước

Nguồn tiếp nhận nước thải

Sông Cái – Sông Đồng Nai

Sản xuất giấy

1& 2

Ép bùn

Bể chứa bùn

Nước

Thu hồi

bột giấy

Nước

Nước thải từ nhà máy 3

Sản xuất giấy-3

(Dự trữ)

Rửa máy móc,thiết bị

Thu hồi bột và xử lý bùn

Kiểm tra

Khí nén

Bột giấy

Nước thải

sinh hoạt

Thu hồi bột

giấy

Thu hồi

Bột giấy

Bột giấy

Bột

giấy

PAC,

Thu gom bùn




1-12

Hình 1-3: Sơ đồ xử lý nướ c thải tại nhà máy sản xuất giấy B

Nước mưa

Nước thải sinh hoạt

Bể sa lắng trung

tâm

Nước thải từ rửa gỗ

Mương khép kín

Hệ thống bể tự

ho i

Bể tập trung

Xưởng sản xuất bột CTMP

Nhà máy xử lý nước thải

DIP

Xưởng sản xuất giấy 1,2,3

3 lagun sinh học

Sông

Đồng Nai

6 m3

1,000 m3

800 + 800 + 2.700m3

7.300 m3

Bể điều hòa

2,000 m3



1-

Hình 1-4: Sơ đồ xử lý nướ c thải nhà máy sản xuất giấy C

Emergency lake

Bể khẩn cấp

Nước thải cho xử lý

Bể sa lắng

chínhBể chọn

lọc

Bể thông

khí

Trạm bơm

Nén bùn

(Thu hồi sợi)

Bể bùn

Bột giấy thải

Nén

(Bùn sinh học)

Polymer

Nước

đã

qua

xử lý

Nước đã qua lọc

Bùn

thừaBùn tuần hoàn

Formatted: English (U.S.)




1-14

Hợp dòng nước thải

Hình 1-5: Sơ đồ xử lý nướ c thải tại nhà máy sản xuất giấy D

Lưới chắn và bể lọc sỏi cát

Bể điều hòa

Thiết bị siêu lọc

Bể Đông tụ- kết bông sơ cấp

Bể sa lắng 1

Tháp làm lạnh

Bể thông khí

Bể sa lắng 2

Bể Đông tụ- kết bông thứ cấp

Lọc cát

Hồ chứa

NaOH, phèn

A-polymer

NaOH, phèn

A-polymer

Tái chế

Q:1100m3 /ngày

Bể nén bùn

Bể khuấy bùn

Thiết bị khử nước

Pie forming

C-Polymer

Q :2500m3 /DAY

SS : 2316 mg/L

BOD : 1053 mg/L

CODMn : 1209 mg/L

pH : 6 ~ 8

Q : 2500m3/ngđ

SS : 20 mg/L

BOD : 40 mg/L

CODMn : 70 mg/L




1-15

Hình 1-6: Sơ đồ xử lý nướ c thải tại nhà máy sản xuất giấy E

1.3 Quản lý nướ c thải từ ngành công nghiệp giấy và bột giấy ở các nướ c khác

1.3.1 Công nghệ xử lý nướ c thải

a. Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất giấy đượ c tóm tắt như sau. Trước tiên, xenlulôzơ ở dạng lơ lửng trong nướ c,

sau đó đượ c đưa vào lướ i hoặc sàng để tạo thành lớ p mỏng và đồng nhất có dạng tấm. Sau đó

chúng đượ c ép, tách nướ c và làm khô. Trong quá trình này, giấy đượ c còn đượ c xử lý bằng hóachất và tưới nướ c. Bảng 3-7 thể hiện sơ đồ quy trình sản xuất giấy và bột giấy.

Đông tụ

Tháp rửa không

Bể chứa

Sa lắng I

Bể thông khí

Sa lắng II

Điều hòa

Đông tụ

Trung hòa

Sa lắng I

Bể thông khí

(Kết hợp sa lắng)

Bãi phơi bùn

Bể chứa

(Tái chế)

Xả vào hệ thông nước thải của khu

công nghiệp

Tuần hoàn

Bùn thu hồiBùn thừa

Cặn lắng Cặn lắng

Nước rò rỉ

Tái chế

Các hóa chất đông tụ

(Acid, phèn)

Không khí xả

Nước thải Nước thải ngâm



1-

Bảng 1-7: Quy trình sản xuất giấy và bột giấy

Chu n bị nguyênliệu thô

Bóc vỏ và c t vụn Sản ph m gi y r t đa dạng. Hiện nay có khoảng 90% nguyên liệu thô đ sản xu t gi y là g . Cácloại nguyên liệu thô đượ c sử dụng gồm có gỗ cứng, gỗ mềm, các loại nguyên liệu thô ngoài gỗ vàgiấy loại.Nguyên liệu thô từ gỗ đượ c nghiền và sau đó cắt thành mảnh

Vụn gỗ Sản xu t bột g i y Sản xu t bột gi y -Thành ph n chính của g là xenlulôzơ và lớ p gian bào chủ y u bao g m linhin, các ch t k t dính

xenlulôzơ và xenlulôzơ. Do đó, cần sử dụng các phương pháp để phá vỡ lớ p gian bào của linhin,thu đượ c bột. Quá trình sản xuất bột được chia thành hai phương pháp, quá trình sả n xuất bột hóahọc, quá trình sản xuất bột cơ học và quá trình kết hợp hai phương pháp trên. Sản xuất bột bằng phương pháp hóa học có thể tách xenlulôzơ từ cấu trúc gỗ mà ít ảnh hưởng đến chất lượ ng củaxenlulôzơ.Thêm vào đó, chất lượ ng bột giấy sản xuất bằng hóa học tốt hơn so vớ i sản xuất cơ họchoặc bán cơ học về độ bền, độ trắng và đặc tính phai màu. Tuy nhiên vì khả năng thu hồi xenlulôzơ từ gỗ thấp hơn so với phương pháp nghiền bột cơ học nên phương pháp nghiền bột hóa học đòi hỏichi phí cao.Ở các nướ c phát triển, khoảng 90% quá trình sản xuất bột giấy dung phương pháp hóa học, nhất là phương pháp bột Kraft.-Nấu: Xơ đượ c tách chọn lọc từ linhin bằng cách nấu vớ i hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trongnồi nung. Đối vớ i quy trình sản xuất bột Kraft, quá trình nấu đượ c thực hiện theo mẻ vớ i kiềm(NaOH) và hơi nước. Điều khó tránh khỏi là một phần xenlulôzơ và bán xenlulôzơ bị hòa tan

Trong trườ ng hợ p sản xuất bột cơ học, linhin đượ c tách ra chủ yếu do nghiền.Trong trườ ng hợ p sử dụng giấy loại, nguyên liệu thô là giấy loại đượ c làm rối trong quá trình táitạo bột giấySau đó bột đượ c tẩy mực nếu cần thiết. Chất tuyển nổi thường đượ c sử dụng trong quá trình tẩymực.



1-

Bột giấy chưa tẩy

Độ tr ng: 20-45%Lượ ng bột thu hồi : 90-95%

Bột giấy đã tẩy

Độ sáng: 85-88%Lượ ng bột thu hồi :45-55%

Nghiền vụn và chuẩnbị

Nghi n vụn: Sợi bột gi y được nghi n vụn và xay cùng với nước. Sợi bột được làm r i kỹ . Sau đóđược cắt, thủy hóa, trương nở và xoắn vào nhau.Chuẩn bị: Bột được làm sạch và tách nước. Hỗn hợp bột được tẩy trắng, cuối cùng là trộn với cáchoá chất và xúc tác khác. Các chất phụ gia và chất độn được thêm vào hỗn hợp bột giấy trong bểtrộn. Thông thường, các chất hoá học được sử dụng là nhựa thông, phn, bột đá, chất tạo màu (cóthể có), chất tẩy trắng quang học và chất kết dính.

Sản xu t gi y Sàng sợi, hình thànhlớp sợi, tách nước vàsấy khô

H n hợp bột gi y được làm sạch đ loại bỏ các ch t phụ gia thừa và tạp ch t, sau đó được đưa vàomáy sản xuất giấy với nồng độ khoảng 1%. Bột giấy được đưa vào lưới xeo. Nước chảy xuống từ nước xeo, sau đó được ép và tách nước. Lớpsợi hình thành. Sau công đoạn ép, lớp giấy ướt được sấy khô bằng máy sấy.

Quy trình phụ C p nước, điện vànhiệt

Thành phụ trợ bao g m: hệ th ng c p nước, c p điện, n i hơi, hệ th ng khí nén và mạng lưới phân phối hơi. Ngành sản xuất giấy và bột giấy sử dụng rất nhiều nước và nguồn nước được cung cấp từ mạnglưới cấp nước ở địa phương hoặc từ các giếng khoan của nhà máy. Có một số nhà máy lấy nước từsông để sử dụng trong sản xuất, trong trường hợp này nguồn nước phải được xử lý trước khi sửdụng. Tuy nhiên, nước dùng cho nồi hơi phải được xử lý cẩn thận để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu

Nguồn: Kami eno Michi (Cách sản xuất giấy)




1-18

Một số phương pháp sản xuất bột được trình bày trong bảng sau. Trong các phương pháp này,

phương pháp bột Kraft được sử dụng phổ biết nhất trên thế giới. Theo tài liệu tham khảo từHiệp hội Kiểm soát và Phòng ngừa nhiễm của EU (IPPC), bột Kraft chiếm hơn 80% bột

giấy trên thế giới. u điểm của bột giấy Kraft được mô tả như sau:

Nguyên liệu thô đa dạng; gỗ mềm và gỗ cứng có thể chấp nhận

t gây ô nhiễm (Các chất hữu cơ trong dịch đen được đốt trong nồi nung thu hồi)

Có thể thu lại được hoá chất và năng lượng trong quá trình thu hồi.

Tuy nhiên, quá trình tạo bột giấy Kraft cũng có các nhược điểm, ví dụ như chi phí đầu tư cao

và mức độ thu hồi xenlôluzơ thấp. Gỗ trong tự nhiên thường chứa khoảng 50% nước và phần

cứng thường có tỷ lệ khoảng 45% xenlôluzơ, 25 % hemixenloluzơ và 25% linhin cùng 5%

các chất hữu cơ và vô cơ khác. Trong quá trình sả n xuất bột bằng hoá học, các hóa chất được

sử dụng để hoà tan linhin và giải phóng sợi gỗ. Do đó, linhin và nhiều chất hữu cơ khác đượcđưa vào dạng mà từ đó các hóa chất và năng lượng của linhin cùng các chất hữu cơ khác có

thể được thu hồi. Mức độ thu hồi phụ thuộc vào các hóa chất cơ bản được sử dụng và cấ u

hình của quy trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất bột cơ học, các máy cắt, xén cơ học

đượ c sử dụng để kéo tách các sợi; mặc dù vẫn có sự phân hủy một số chất hữu cơ phần lớn

linhin vẫn còn trong sợi.

Bột giấy được sản xuất theo các cách khác nhau có các đặc điểm khác nhau, giúp

chúng phù hợp với từng loại sản phẩm cụ thể. Hầu hết bột giấy được sản xuất với mục đích

nhằm phục vụ các hoạt động sản xuất tiếp theo như sản xuất giấy hoặc giấy bìa. Một số

trường hợp bột giấy đượ c sản xuất cho các mục đích đã được trù định từ trước như phục vụ

cho sản xuất tấm xơ ép và các sản phẩm vì mục đích sử dụng khác như sợi thuỷ tinh mỏng

hoặc các sản phẩm khác sản xuất từ xenlôluzơ hoà tan.

Giấy được sản xuất bằng cách sử dụng giấy tái chế làm nguồn sợi sẽ cần phải làm

sạch tạp chất trước khi sử dụng và có thể cần tẩy mực tuỳ theo chất lượng của nguyên liệu tái

chế và các yêu cầu của sản phẩm cuối cùng trong quá trình tài chế. Sợi có thể được sử dụng

nhiều lần tuỳ theo chất lượng của nguyên liệu tái chế và mục đích của sản phẩm cuối cùng.

Trọng lượng của sản phẩm giấy có thể bao gồm tới 45% là chất phụ gia, chất đệm,lớp sơn

phủ, và các hợ p chất khác.




1-19

Bảng 1-8: Các loại bột giấy và quá trình sản xuất bột giấy

Nguồn: Hiệp hội Phòng ngừa và Bồi thường các Tổn hại về Sức khỏe liên quan đến nhiễm

Sơ đồ quá trình sản xuất giấy và bột giấy thông thường được mô tả dưới đây

.

Nguồn: Hiệp hội Phòng ngừa và bồi thường các Tổn hại về sức khỏe liên quan đến ô nhiễm

Hình 1-7: Quá trình sản xuất bột giấy Kraft

Sản xuất bộthóa học

Bột gi y Kraft đã được t ytrắng (BKP)

Sản xu t bộtcơ học

Bột nghi n (GP)

Bột giấy Kraft không tẩytrắng (UKP)

Bột nghiền tinh (RPG)

Bột Sunphua (SP) Bột nhiệt cơ (TMP) Sản xuất bộtnghiền hóa học

Bột kiềmBột kiềm lạnh

Sản xu t bộtbán hóa học

Bột bán hóa học (SCP) Khác Bột không phải từ g (ví dụ: từ tre)

Bột nghi n hóa học (CGP)




1-20

Nguồn: Hiệp hội Phòng ngừa và bồi thường các Tổn hại về sức khỏe liên quan đến ô nhiễm

Hình 1-8: Quá trình sản xuất bột cơ học


Hình 1-9: Quá trình sản xuất bột giấy từ giấy loại và khử mực




1-21


Hình 1-10: Quy trình sản xuất giấy

b. Nướ c thải

Từ hiểu biết của ngườ i sử dụng, các chất ô nhiễm chính trong nướ c thải ngành sản xuất giấy

và bột giấy là các chất hữu cơ như xơ xenlulôzơ không thu hồi đượ c hoặc linhin. Trong quá

trình nghiền vụ và chuẩn bị, các chất đệm đượ c bổ sung để cải thiện độ trắng, độ đục, độ

phẳng và mềm của bề mặt giấy và khả năng hút mực. Thông thường đất sét, bột tan hoặc

canxi cacbonnat sẽ đượ c thêm vào. Giấy ban đầu có tính xốp và hút nướ c. Do vậy cần phải

tạo đặc tính chống thấm nướ c cho giấy để ngăn hiện tượ ng nhòe mực. Để phục vụ mục đích

này dung dịch hồ sợi đượ c thêm vào trong quá trình sản xuất. Côlophan thườ ng, các tác nhân

cố định và nhôm sunphát luôn đượ c sử dụng trong quá trình sản xuất giấy. Tất cả các phần

còn lại của các chất vô cơ này đều có trong nướ c thải. Trong trườ ng hợ p bột đượ c tẩy, trongnướ c thải sẽ có Clo và các hợ p chất hữu cơ Clo. Chúng đượ c phát hiện dướ i dạng AOX

(Absorbable Organically bound Halogens-các halogen hữu cơ dễ bị hấp thụ)

.

Screening and formulation

of paper layer

Press and dewatering

Drying

Improvement of smoothness

etc.




1-22

Bảng 1-9: Các chất ô nhiễm trong quá trình sàn xuất giấy và bột giấy

Quy trình C t và bóc vỏ Sản xu t bột b ng phương pháp hóa họcNấu Rửa Tẩy trắng

Chất ô nhiễm Bụi từ quá trìnhbóc vỏ và mùncưa

Linhin, xơ sợ i, cáchóa chất thừa(dung dịch đen)

CátKim loạiGỗ

Linhin clo hóa vàcác hợ p chất hữucơ clo

Thông số SS, Màu COD, Màu (đen),Tổng Nitơ

SS COD,(BOD), Clo,AOX

Các đặc tính Độ pH cao (13-14)Mùi

Axít và kiềm

Ghi chú: AOX các halogen hữu cơ dễ bị hấp thụ (Absorbable Organically bound Halogens)Quy trình Sản xuất bột bằng phương pháp cơ học Sản xuất bột từ

giấy loạiNghi n Rửa T y tr ng

Ch t ô nhi m Bụi từ quá trìnhnghiền CátKim loạiGỗ

các hợ p ch t hữucơ clo Sợ i mịn, thànhphần mực, các hóachất tẩy

Thông s SS,COD, Màu SS,COD COD, Clo, AOX SS, các ch t vô cơ,Clo

Các đặc tính

Quy trình Nghiền bột giấyvà tinh luyện

Sản xuất giấy

Chất ô nhiễm Sợ i mịn, các hóachất

Sợ i mịn, các hóa chất

Thông số SS, các hóa chất SS, các hóa chấtCác đặc tính Lượ ng ch t ô

nhiễm thấpLượng nướ c thải lớ nnhưng lượ ng chất ô nhiễmthấp.

Nướ c thải từ quá trình làmgiấy thường đượ c tái sử dụng trong quá trình sảnxuất bột giấy.

(Nguồn: Tài liệu hướ ng dẫn xử lý nướ c thải, Muto., 1973)

Bảng 1-10 thể hiện tải lượ ng COD tại một nhà máy sản xuất giấy ở Nhật Bản. Có rất nhiểu ví dụ về tải lượ ng và COD trong các tài liệu và sách về sản xuất giấy và bột giấy. Tuy nhiên, tải lượ ng

COD trong sản xuất bột kiềm và bột kiềm lạnh thường đượ c sử dụng ở Việt Nam lại không có

trong các tài liệu này. Các công nghệ này đã lạc hậu và không còn đượ c sử dụng tại các nướ c

phát triển. Nhưng tải lượ ng COD của phương pháp sản xuất bột giấy này là khá lớ n. Bảng 16

đưa ra hàm lượ ng các chất ô nhiễm do Bộ Công Thương Nhật đã khảo sát. Nồng độ COD




1-23

thườ ng trong khoảng 140-2.960 ppm. Nồng độ COD thay đổi tùy thuộc và công nghệ sản xuất

bột giấy và điều kiện hoạt động.

Bảng 1-10: Kết quả khảo sát mức độ tiêu thụ nướ c và tải lượ ng COD tại nhà máy giấy

Nhật Bản

Quá trình Khả năng thuhồi bột (%)

Mức độ tiêu thụ nướ c (m3 /t)

Tải lượ ng CODđơn vị (kg/t)

Vật liệu nguyênsinh

GP, TMP 30-81(50) 20-31(25)UKP 40-55(52) 35-110 (60) 10-28(13)

BKP 37-53(48) 80-220(140) 30-60(43)SCP 65-80(74) 42-52(50) 40-40(42)CGP 80-90(84)

Gi y loại DIP 45-200(95) 30-56(36)Tái chế bột(không khử mực)

20-115(60) 7-20(12)

Ghi chú; Do Bộ Công Thương tiến hành khảo sát, Năm khảo sát: 1987,

( ): giá trị trung bình,

Bảng 1-11: Ví dụ về chất lượng nướ c thải của nhà máy giấy tại Nhật BảnNhàmáy

Phương phápsản xuất bột

PH Cặn bốchơi

Chất bayhơi

SS COD BOD Khốilượ ng

Nơi tiếpnhận nướ cthải

A KP,SP,CGP,

GP

4.6 1,670 1,180 391 790 442 132,000 Bi n

B SCP 5.6 4,080 1,570 55 370 220 42,000 Sông C KP 7.8 508 345 140 140 134 114,000 Sông D KP 6.1 875 384 122 199 135 91,000 Sông E SP 3.5 4,130 4,130 136 2,960 1,330 144,000 Bi nF KP 10.7 3,760 1,760 360 782 400 2,500 Sông

Ghi chú: Đơn vị lưu lượ ng; m3/ngày, các đơn vị khác; ppm.

(Nguồn: Tài liệu hướng dẫn xử lý nước thải, Muto., 1973)

c. Công nghệ xử lý nướ c thải

Do những chất ô nhiễm chính là các hợ p chất hữu cơ, công nghệ xử lý thường đượ c áp dụng làxử lý sinh học (xử lý sinh học hiếu khí). Các bướ c xử lý nướ c thải nói chung bao gồm

Xử lý sơ bộ (Xử lý hóa lý): Loại bỏ cặn, trung hòa, làm mát và cân bằng

Xử lý bậc hai (Xử lý sinh học)

Xử lý bậc ba (Kết tủa hóa học, nếu cần thiết)

Hầu hết các trườ ng hợp nướ c thải từ sản xuất giấy và bột giấy đượ c xử lý bằng phương pháp




1-24

hiếu khí. Các phương pháp xử lý hiếu khí thông dụng nhất đượ c sử dụng trong xử lý nướ c thải

sản xuất giấy và bột giấy là bể sục khí hoặc công nghệ bùn hoạt tính. Phương pháp đầu tiên tuykhông giảm đượ c nhiều lượ ng chất ô nhiễm nhưng giá thành rẻ hơn..

Một bể ô-xi hóa nướ c thải:

Bể ô-xi hóa nướ c thải có thể tích lớ n vớ i thờ i gian ổn định cho nướ c thải từ 3 đến 20 ngày. Vi

sinh vật sinh trưở ng và tồn tại ở dạng lơ lửng trong khối dung dịch dẫn đến hàm lượ ng cặn trong

hồ tương đối thấp, 100-300mg/l. Ôxi cần thiết cho sự sinh trưở ng của vi sinh vật đượ c cung cấp

riêng bằng các thiết bị sục khí cơ học. Các tuốc bin sục khí trên bề mặt thường đượ c sử dụng

trong các máy sục khí, nhưng đối vớ i những hồ sâu thì máy sục khí đáy tự cấp không khí hoặc

nén khí cũng đượ c sử dụng. Các thiết bị sục khí cũng đáp ứng các yêu cầu kết hợ p trong giữ cácchất cặn ở dạng lơ lửng và tăng cườ ng hoạt động của vi khuẩn. Các bể thông khí có diện tích và

thể tích lớ n nên cần có đất để đào bể và có thể cần có hoặc không có vùng lắng. Quá trình sinh

học không liên quan đến tuần hoàn sinh khối trong hồ từ khi kết thúc cho đến khi bắt đầu. Bùn

lắng ít khi phải nạo vét, thườ ng là khoảng 1-10 năm một lần. Ngày nay các bể sục khí không

đượ c sử dụng rộng rãi vì nhiều lý do, một lý do quan trọng là hiệu suất loại bỏ các chất ô nhiễm

thấp so với phương pháp sử dụng bùn hoạt tính.

Bể ô-xi hóa nướ c thải có thể áp dụng cho các nhà máy đang sản xuất bột Kraff hoặc các nhà

máy mớ i. Tuy nhiên việc sử dụng bể lọc sinh hóa đang giảm dần, chủ yếu là do khả năng loại bỏ

các chất ô nhiễm thấp, đòi hỏi diện tích đất và thể tích bể lớn, năng lượ ng dùng cho quá trình

sục khí và hòa trộn lớ n trong khi hiệu quả sử dụng thấp. Thêm vào đó các vấn đề về bọt thải và

mùi vẫn xảy ra. Việc nạo vét và xử lý bùn cặn lắng trong hồ cũng gặp phải những khó khăn.

Phương pháp bùn hoạt tính:

Hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính gồm có hai bể chính, bể lọc sinh hóa và bể lắng đợ t hai (bể

trầm tích). Ở quá trình thứ nhất, trong bể lọc sinh hóa, nướ c thải đượ c xử lý qua hệ vi sinh vật

(bùn hoạt tính) ở nồng độ cao. Hệ thống xử lý nướ c thải bằng bùn hoạt tính cho các nhà máy sản

xuất bột Kraft có thời gian lưu trữ nướ c trong khoảng 15-48h, ở các hệ thống mớ i giá trị này

thườ ng lớn hơn. Bùn đượ c tách ra khỏi nướ c trong bể lắng. Phần lớn bùn đượ c tái chế trở lại bể

lọc sinh hóa, nơi cần có nồng độ bùn cao. Để phù hợ p vớ i sự phát triển của mạng lướ i, một phần

nhỏ bùn đượ c lấy ra khỏi hệ thống như là lượng bùn dư. xi và quá trình hòa trộn trong bể sinh

hóa đượ c cung cấp bằng thiết bị sục cơ khí.




1-25

Quy trình này có thể đượ c áp dụng đối với các nhà máy đang và mớ i sản xuất bột Kraft. Trong

các nhà máy giấy hiện nay, một số biện pháp giảm lượng nướ c tiêu thụ nên đượ c sử dụng để giảm chi phí đầu tư. Quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính thường đượ c áp dụng khi đòi hỏi hiệu

quả xử lý cao đến rất cao. Trong trườ ng sau, quá trình xử lý sinh học hai giai đoạn là lựa chọn

không bắt buộc. Hệ thống xử lý nướ c thải bằng bùn hoạt tính đượ c sử dụng rộng rãi trong ngành

sản xuất giấy và bột giấy. Theo ước tính sơ bộ thì có khoảng 60-75% các trạm xử lý nướ c thải

bằng phương pháp sinh học của ngành giấy áp dụng quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính. u

điểm của quy trình này là hiệu quả xử lý cao đến rất cao, có khả năng kiểm soát các quá trình

(đặc biệt là quá trình tiêu thụ ôxi), và diện tích đất yêu cầu tương đối nhỏ.

Nhược điểm của quá trình này là nguy cơ tổn thương dẫn đến rối loạn khá cao và nguy cơ hoạt

động không ổn định khi chưa có các biện pháp bảo vệ, ví dụ như trong bể điều hòa, sản lượ ng

bùn t hải sinh học và chi phí vận hành cao. Trong một số trườ ng hợp nướ c thải cần đượ c xử lýtiếp bậc ba. Hầu hết các trườ ng hợ p xử lý bậc ba dùng biện pháp kết tủa hóa học đơn giản. Các

hóa chất thườ ng dung cho quá trình này gồm có:

Muối nhôm - Al2(SO4)3 và Aln(OH)mCl3n-m

Muối sắt II (Fe(III)) - FeCl3 and Fe2(SO4)3

Muối sắt III (Fe(II)) - FeSO4

Vôi

Xử lý nướ c thải bậc 3 đượ c sử dụng chỉ khi có yêu cầu giảm nồng độ dưỡ ng chất trong nướ c

thải

Bảng 1-12: Quy trình sản xuất và quy trình xử lý nướ c thảiQuy trình sản xu t Các ch t ô nhi m chính Công nghệ xử lý nướ c thảiBóc vỏ và c t vụn Vỏ cây, vụn g Sàng, lọcGP, TMP Các chất hòa tan (linhin) Đông tụ và sa lắngNấu bột KP, SP Các chất hòa tan (linhin) và

hóa chất Xử lý sinh học + Đông tụ và salắng (Tuyển nổi bằng khí hoà tan,dissolved air flotation- DAF)

Tẩy trắng bột KP, SP Các chất hòa tan (linhin) vàcác hóa chất

DIP Các chất phụ gia, Bột hồ vàcác thành phần mực.

Sản xuất giấy Các chất phụ gia, sợ ixenlulôzơ n mịn

Đông tụ-sa lắng (Tuyển nổi bằngkhí hoà tan, dissolved air flotation-DAF)

Ghi chú: GP; Bột nghiền, TMP: Bột nhiệt cơ, KP; Bột Kraft, SP: Bột sunphua, DIP: Bột khử mực

Bảng 1-13: Các hệ thống xử lý nướ c thải trong ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Nhật Bản

(Năm 1991） Công nghệ xử lý Nướ c thải




1-26

Bột SX gi y Tái chMột giaiđoạn

A1 1 1 2A2 11 39 8

A3 4 19 9B 7 2 2Tổng 23 61 21

Nhiềugiai đoạn

A+A 2 19 5A+B 26 24 22A+B+A 7 7 10A+B+A+A 2 2 2Khác - 1 2Tổng 37 53 42

Ghi chú: A: Xử lý hóa lý

B: Xử lý sinh học hiếu khí

A1: Kết tủa hóa học

A2: Đông tụ và sa lắng

A3: Tuyển nổi bằng khí hòa tan



1-27

Bảng 1-14: Cơ cấu xử lý nướ c thải trong các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy

Nguồn: Cơ sở dữ liệu kỹ thuật vận hành, Hiệp hội môi trường nướ c Châu Á (WEPA)

Design Actual Design Actual Design Actual Design Actual Design Actual

12,000 8,600 11,000 9,000 30,000 30,000 120 m3/day

3,098,850 2,160,000 17,402,688 17,402,688

2,592 3,213 7,200 6,700 13.5 ton/month

Influent Effluent Influent Effluent Influent Effluent Influent Effluent

SS (mg/L) 1,750 40 1,500 30 80 50

BOD (mg/L) <70 mg/L 850 30 20 150 20

COD (mg/L) <150 mg/L 120 150 50

T-N (mg/L)

T-P (mg/L)

pH

SS (mg/L) 1,750 40 1,500 6.1 1,300 10 350-1,200 90-180 60 40

BOD (mg/L) <70 mg/L 850 3.6 916 4 200 60-120 34 4

COD (mg/L) <150 mg/L 3,111 67 1,000 130 15

T-N (mg/L) NH4-N;8

T-P (mg/L) 3

pH

Malaysia

Wastewater from paper

production (raw material: waste

paper)

Solids separtion by air cavitation

flotation(ACF), sand filter and

granular activated carbon

adsorption(GAC)

liquid – solids separation by using

air cavitation floatation (ACF)

system, sand filters and GAC

(Granular Activated Carbon)

Pre-sedimentation tank;6,400

m3,Aeration basin; 59,000 m3,

Final sedimentation tank; 6,400

m3

Equalization,Coagulation/

Flocculation sump;162 ｍ

3,Anarobic tank;74 m3, Primary

Clarifier;165 m3, Activated

sludge tank;130 ｍ３, ACF

system;180 m3, GAC:10.8 m3

Lao PDR

Wastewater from paper mill

Aerated Lagoon

Storage pond→Screening→

Flocculation→Stabilization→pH

adjustment→Aeration Lagoon→

Sedimetnation tank→Sludge

storage pond→Dewatering sand

bed →Effluent

Thailand

Wastewater from paper

manufacturing process

Activated sludge

Pump sump→Pre-sedimentation

tank →Aeration basin →Final

sedimentation tank→Effuluent

Japan

Wastewater from pulp and paper

produuction process

Cooking facility:

Chemical precipitation+Activated

sludge process+Chemical

precipitation/ Pressure floatation

Cleaning & bleaching facility:

Air-added floatation + Fluidized

bed biofilm filtration+

Activated sludge tank: 400 m³

No1 Post pressure floatation tank:

3.86m × 6.4m,

No.2 pressure floatation tank:

2.64m(w) × 10.9m(l) × 4.11m(h)

No.3 pressurefloatation tank:

3.86m(w) × 6.4m(l) × 4.11m(h)

Fluidized bed biofilm reactor:

3.2 m(w) × 6.6 m(l) × 5.6 m(h) ×

2 units

Annual eamount of sludge

generation (Dry short ton)

Country Indonesia

Wastewater from paper mill

Chemical + Biological Process

Equalization→Coagulation→

Floculation→Primary Clarifier→

Aeration→Secondary Clarifier→

Effluent

Equalization basin ; 787.5 m³

Coagulation basin ; volume 72 m³

Floculation basin ; volume 137.5

m³,Primary clarifier ; volume

1,330 m³,Aeration basin ; volume

14,050 m³,Secondary clarifier ;

volume 1,717 m³,Control basin ;

volume 180 m³

Overview

Process

performance

Design

Actual

Wastewater characteristics

Treatment process

Process flow diagram

Specification of reactors &

primary equipment

Daily amount of treated

water (m3/day)

Annual electric

consumption (kWh)




1-28

1.3.2 Công nghệ sản xuất sạch hơn

a. Cắt giảm lượng nướ c thải

Các nhà máy giấy sử dụng rất nhiều nướ c cho quá trình sản xuất, rửa và làm lạnh. Do

đó việc cắt giảm lượng nướ c sử dụng là rất quan trọng. Hình dưới đây thể hiện sự thay đổi về

tổng lượng nướ c sử dụng trong ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Nhật Bản. Hiện nay mức tiêu

thụ đã đạt đượ c ở mức khoảng 85m3 /tấn. Bảng 25 thể hiện lượng nướ c sử dụng trong quá trình

sản xuất giấy.Các biện pháp thông thường để giảm lượng nướ c tiêu thụ bao gồm:

Giảm lượng nướ c rửa trong quá trình chưa tẩy trắng.

Tái sử dụng nướ c làm lạnh

Thay đổi trong quá trình pha loãng nước (nướ c mới → nướ c tái sử dụng*)

*: dùng nướ c rửa từ quá trình khác

Tái sử dụng nướ c từ quá trình làm giấy

Hình 1-11: Sự thay đổi tổng lượng nướ c tiêu thụ trong ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Nhật

Bản

Lượng

nướctiêuthụ(m3/t)

Năm




1-29

Bảng 1-15: Lượng nướ c tiêu thụ trong quá trình sản xuất giấy

Loại bột Đơn vị nướ c sử dụng (m3 /t)Bột nguyênsinh*1

UKP*2 Bột Kraft chưa t y tr ng UKP*2BKP Bột Kraft đã tẩy trắng BKPSCP Bột bán hóa học SCPCGP Bột nghiền hóa học CGPTMP Bột nhiệt cơ TMP

Bột từ gi y loại Bột nghi n lại Báo, tạp chí bỏ đi 30-80 (65)Giấy loại hỗn hợ p 10-65 (25)

Khử mực + Bộtđã tẩy trắng

Báo, tạp chí bỏ đi 10-90 (65)Gi y loại h n hợ p 95-165 (125)

Nguồn Do Bộ Công Thương tiến hành khảo sát năm 1987

*1: Bột từ vụn gỗ

*2: Cho cấy lá rộng

*3: Giá trị trung bình

Lượng nướ c thải trung bình từ quá trình sản xuất bột giấy ở Nhật Bản là 90 m3 /tấn kkk (không

khí khô). Tuy nhiên ở các nước Xcăng-đi-na-vi chỉ khoảng 40 m3 /tấn kkk. Đối vớ i các nhà máy

giấy ở Bắc Mĩ lượng nướ c thải trung bình gấp 1.5 đến 2 lần so vớ i ở Nhật Bản. Nguyên nhân là

quá trình sản xuất giấy của các nướ c này tiêu thụ lượng nướ c lớn. Các nướ c này vẫn chưa tìm

được phương pháp mới để cắt giảm lượng nướ c sử dụng trong sản xuất. Có thể hình dung đượ c

lượng nướ c sử dụng đối vớ i toàn bộ ngành giấy có thể giảm xuống 45 đến 50 m3 /tấn kkk;

b. Giảm thiểu các chất ô nhiễm

b.1 Thay đổi quy trình sản xuất giấy và thu hồi hóa chất, nhiệt.

Ngành sản xuất giấy và bột giấy đã có lịch sử là một ngành gây ô nhiễm lớ n. Vào những năm

1970, một nửa tải lượ ng BOD ở Nhật Bản phát sinh từ ngành sản xuất giấy và bột giấy.

Sơ lượ c về ngành sản xuất giấy và bột giấy ở Nhật Bản Sản lượ ng: 31 triệu tấn/năm (Việt Nam; 0,8 triệu tấn/năm) Công ty TNHH Giấy Oji: 8,2

triệu tấn/năm Lượ ng tiêu thụ bình quân: 240 kg/ người năm/ (Việt Nam; 16 kg/năm/ngườ i) Doanh thu: 7,000 tỉ Yên Nhật/năm (65 tỉ US$), bằng 1.4 % GDP của Nhật Nhân công: 210 nghìn ngườ i Nguyên liệu thô; Bột nguyên sinh 40%, Giấy loại 60%, Giấy loại là nguồn nguyên liệu thô

chính để sản xuất bìa cứng Quy trình sản xuất bột; sản xuất bột hóa chất (Bột Kraft ) >80% Ngành sản xuất giấy và bột giấy có lịch sử là một ngành rất ô nhiễm. Vào những năm

1970,một nửa tải lượ ng BOD ở Nhật Bản phát sinh từ ngành sản xuất giấy và bột giấy

Tuy nhiên tình trạng này đã thay đổi mạnh. Hình dưới đây thể hiện sự thay đổi về lượ ng CODMn

thải ra của ngành giấy. Trong năm 1970, ngành giấy và bột giấy trên cả nướ c Nhật thải ra 2,2

triệu tấn CODMn. Năm 1989, sản lượ ng giấy đã tăng mạnh. Nếu lượ ng CODMn thải ra đượ c tính




1-30

dựa theo số liệu của năm 1970 thì sẽ là 4,5 triệu tấn một năm. Nhưng trên thực tế lượ ng CODMn

thải ra năm 1989 chỉ là 0,2 triệu tấn. Theo như phân tích các nhân tố góp phần vào sự thay đổinày đó là sự chuyển đổi sang công nghệ sản xuất bột Kraft, sự cải thiện trong việc thu hồi dung

dịch đen và cải tiến trong công nghệ xử lý nướ c thải. Sự chuyển đổi sang công nghệ sản xuất

bột Kraft đã giảm 2,5 triệu tấn COD Mn (4.5-2=2.5 triệu), thu hồi dịch đen có thể giảm 1,1 triệu

tấn(2-0.9=1.1 triệu). Sự trong cải thiện trong việc thu hồi dịch đen đồng hành cùng vớ i sự

chuyển đổi sang công nghệ bột Kraft. Rõ ràng 80% CODMn giảm đượ c là nhờ sự thay đổi công

nghệ, tuy nhiên việc đó cần phải có sự đầu tư.

Nguồn: Tài liệu hướ ng dẫn kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm (tập 3, Ngành Sản xuất Giấy và Bột

giấy, Tháng 3 năm 1998, Tổ chức Môi trườ ng Nhật Bản)

Hình 1-12: Giảm lượ ng CODMn trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy

Ghi chú: KP: Bột Kraft, MP: Bột cơ học, SCP: Bột bán hóa, SP: Bột sulphate

Nguồn: Hiệp hội Giấy Nhật Bản

Hình 1-13: Sự chuyển đổi phương pháp sản xuất bột giấy ở Nhật Bản

WWT CPPBLR

220

20 90 200 450

WWT: Wastewater Treatment

BLR; Black Liquor Recovery

CPP; Change of Production Process (Change to KP

pulping process)

Unit; 10,000 ton1970

1989

0

200

400

600

800

1000

1200

1 9 4 5

1 9 5 0

1 9 5 5

1 9 6 0

1 9 6 5

1 9 7 0

1 9 7 5

1 9 8 0

1 9 8 5

1 9 9 0

1 9 9 5

2 0 0 0

1 0 , 0

0 0

SP

SCP

MP

KP

Lượngbộtgiấy




1-31

Tổng quan về vòng tuần hòa của các chất hóa học đượ c trình bày trong Nguồn: Hiệp hội Kiểm soát

và Phòng ngừa nhiễm (IPPC), Tài liệu tham khảo về các công nghệ tốt nhất dùng trong ngành sản xuất giấy và bột

giấy, Tháng 12 năm 2001

Hình 1-14 minh họa các bướ c chính trong quy trình và chức năng của chúng

Nguồn: Hiệp hội Kiểm soát và Phòng ngừa nhiễm (IPPC), Tài liệu tham khảo về các công nghệ tốt nhất dùng trong

ngành sản xuất giấy và bột giấy, Tháng 12 năm 2001

Hình 1-14: Thu hồi các chất hóa học và sự suy giảm các chất hữu cơ trong sản xuất bột Kraft

Hệ thống thu hồi trong một nhà máy sản xuất bột Kraft có ba chức năng:

Thu hồi các chất vô cơ dùng trong sản xuất bột

Phá hủy cấu trúc của nguyên liệu hữu cơ hòa tan và thu hồi năng lượng như hơi nướ c

và điện.

Thu hồi các sản phẩm hữu cơ phụ có giá trị.

Nhiên liệu có thể thu hồi từ dịch đen đáp ứng thừa như cầu tự cấp về điện và nhiệt cho

các nhà máy sản xuất bột Kaft. Các sản phẩm phụ hữu cũng đóng góp một phần kinh tế đối vớ i

các nhà máy sản xuất bột Kaft. Công đoạn chính trong hệ thống thu hồi hóa chất là công đoạn

Cô đặc dịch đen

Nấu bằng NaOH và Na2S

Thu hồi hóa chất và nhiệtThu hồi hóa chất

Tái tạo NaOH và Na2S




1-32

bay hơi dung dịch đen (nấu dung dịch và rửa bằng dòng rửa ngượ c, nung dịch đã bay hơi trong

nồi hơi thu hồi và kiềm hóa, phục hồi vôi).Dịch đen đượ c thải ra từ quá trình sản xuất bột giấy. Đối vớ i quá trình sản xuất bột

Kraft, do thành phần chính của dịch đen là lignin nên nhiệt trị của nó có thể bằng một nửa dầu

nặng, bở i vậy có thể đượ c dùng làm nhiên liệu. Mật độ chất rắn trong dịch đen sau quá trình nấu

là khoảng 20% và không thể tận dụng làm nhiên liệu. Vì vậy dung dịch đen sẽ được cô đặc vớ i

70% bằng phương pháp bay hơi. Sau đó dịch đen cô đặc đượ c phun vào một nồi nấu đặc biệt

gọi là “nồi nấu thu hồi” để nung.

Các chất bã còn lại tích tụ ở đáy của nồi thu hồi. Phần còn lại này đượ c gọi là phần nóng chảy

và có thể hoàn tan được trong nướ c. Nếu them vôi nung và nướ c, phần nung chảy này có thể

chuyển thành dung dịch trắng vớ i thành phần chính là NaOH và Na2S. Dung dịch trắng đượ cdùng trong quá trình nung. Có thể thu hồi đến 98 % hóa chất thông qua hệ thống phục hồi này,

nhờ đó các nhà máy có thể giảm lượ ng tiêu thụ hóa chất đáng kể. Ngoài ra, các nhà máy có thể

tận dụng nhiệt từ nồi thu hồi. Ví dụ, các nhà máy có thể lắp đặt nồi hơi vớ i nồi thu hồi để tận

dụng đượ c cả nhiệt và điện từ quá trình này. Có rất nhiều nhà máy giấy và bột giấy ở Nhật có

thể tự cấp hầu hết lượng điện dùng trong nhà máy.

c. Giảm thiểu AOX (Absorbable Organically bound Halogens -Các Halogen hữu cơ

dễ bị hấp thụ)

Từ báo cáo về một lượ ng nhỏ điôxin đã đượ c phát hiện trong cá sống ở gần mươngthải nướ c của nhà máy giấy ở Nhật Bản vào năm 1991, có ý kiến cho rằng quá trình sản xuất

giấy có liên quan đến điôxin. Vớ i các nhà máy sản xuất sản phẩm giấy với độ trắng cao, quá

trình tẩy trắng là cần thiết. Trong quá trình tẩy trắng thườ ng sử dụng Clo (khí), natri hyđrôxýt,

clo điôxít (ClO2) và natri thiosunphát. Trong số các hóa chất này Clo có khả năng tẩy trắng

mạnh, bên cạnh đó giá thành còn khá rẻ. Tuy nhiên Clo có nhiều phản ứng phụ do vậy dễ dẫn

đến việc sản sinh AOX. Mặc dù pháp luật không quy định, Hiệp hội công nghiệp sản xuất giấy

ở Nhật Bản đã và đang làm mọi cách để giảm sự phát sinh các chất độc hại có thể dẫn đến ô

nhiễm điôxin. Cụ thể, Hiệp hội đặt ra mục tiêu là lượ ng AOX tạo ra phải ít hơn 1,5 kg AOX trên

một tấn bột giấy.

Các quy trình tẩy trắng không dùng Clo như sau đây.

Tẩy trắng ECF (Elemental Chlorine Free): Quá trình này không dùng trực tiếp clo, nhưng sử

dụng các chất tẩy trắng thành phần có clo (elemental chlorine) như clo điôxít (CLO2). Ví dụ, bột

đượ c tẩy sơ bộ bằng ôxi sau đó tiếp tục tẩy trắng bằng clo điôxít.




1-33

Tẩy trắng TCF (hoàn toàn không dùng clo): Quá trình này không sử dụng clo cũng như các chấttẩy trắng thành phần có clo. Ví dụ tẩy trắng bột bằng ôzôn.

Nhờ những biện pháp này, các nhà máy giấy đã đạt đượ c mục tiêu trên vào cuối năm

1993. Hiện tại giá trị AOX trung bình của các nhà máy giấy đạt 0,7 kg AOX trên một tấn bột,

thấp hơn đáng kể so vớ i mục tiêu mà Hiệp hội công nghiệp sản xuất giấy đã đề ra . So sánh vớ i

các quá trình tẩy trắng thông thườ ng, quá trình tẩy trắng mớ i có chi phí cao hơn. Tuy nhiên chi

phí tổng hầu như không thay đổi so vớ i quá trình tẩy trắng thông thườ ng vì tải lượ ng chất ô

nhiễm trong xử lý nướ c thải đượ c giảm đi.

d. Ví dụ về các công nghệ sản xuất sạch hơn của Trung tâm Sản xuất Sạch Việt

Nam

Trung tâm Sản xuất Sạch hơn Việt Nam (VNCPC) đượ c thành lập ngày 22 tháng 4

năm 1998 trong khuôn khổ dự án VIE/96/063, do Bộ Giáo dục và Đào tạo (MOET) ký vớ i

UNIDO. Các hoạt động của Trung tâm đượ c chính phủ Thụy Sĩ tài trợ . VNCPC cung cấp các

dịch vụ chất lượ ng cao cho các nhà cung cấp dịch vụ và các ngành công nghiệp về các lĩnh vực

như đánh giá sản xuất sạch, kỹ thuật tài chính, tư vấn công nghệ, đào tạo và thông tin. Mục tiêu

của Trung tâm Sản xuất Sạch Việt Nam là đóng góp vào sự phát triển công nghiệp bền vững ở

Việt Nam.

VNCPC đã biên soạn tài liệu hướ ng dẫn sản xuất sạch hơn cho một số ngành công

nghiệp. Bảng 3-16thể hiện một số ví dụ về công nghệ sản xuất sạch hơn cho ngành giấy và bột

giấy tại Việt Nam. Tài liệu hướ ng dẫn đầy đủ đượ c trình bày kèm theo trong PHỤ LỤC. Chi tiếttrong phụ lục http://www.vncpc.org、http://cpi.moit.gov.vn.

Bảng 1-16: Ví dụ về công nghệ sản xuất sạch hơn cho các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy

G I Ả M C

H Ấ T T H Ả I T Ạ I H I Ệ N

T R Ư

Ờ N G Q

U Ả N L Ý

N Ộ I B Ộ T Ố T

Khắc phục các điểm rò rỉ Đóng các vòi khi không sử dụng Phủ các tấm chắn để chống tràn thông các điểm bị tắc ở trong ống phụt vải, sợ i Kiểm tra các thiết bị vapour trap ( bẫy hơi )

thườ ng xuyên

T H A Y Đ Ổ I

Q U Y T R Ì N H Thay đ inguyên liệu

đầu vào

Sử dụng các ch t tạo màu không gây hại khi sảnxuất giấy màu.

Sử dụng biện pháp rửa bằng nướ c ôxy giàKi m soátquy trình tốthơn

T i ưu hóa quá trình n u Sản xuất bột giấy với độ đồng nhất cao Sử dụng các phụ gia giữ màu hỗ trợ tối ưu

việc sử dụng các chất tạo màu.

http://www.vncpc.org/






1-34

Cải ti n thi tbị

Sử dụng các b lớn đ tránh tràn bột gi y. Tăng thêm máy cắt giấy Dùng máy làm sạch li tâm áp lực cao để tiết

kiệm bột giấy Dùng tụ bù để tăng hệ số công suất Dùng bộ vô cấp (stepless gear) để phù hợ p vớ i

nguồn nạp thay đổi changing charge

Thay đ icông nghệ sản xuất

Cải ti n quy trình sản xu t bột Dùng nồi đứng để nấu bột Cân nhắc xem xét đến công nghệ sản xuất bột

giấy khác Cải tiến biện pháp rửa và tách nướ c bằng

double lower boom compressing Dùng biện pháp rửa khác, ví dụ rửa bằng ôzôn.

T U Ầ N H Ò A

V À T Á I S Ử D Ụ N G

T Ậ N T H U V À T Á I S Ử

D Ụ N G T Ạ I C H Ỗ

Tuần hoàn nướ c kỹ thuật và dung dịch trắngtrong các bướ c rửa bột, tẩy trắng và pha loãng.

Tuần hoàn bột trong các lỗ sâu của máy xeo Thu hồi và tuần hoàn các chất cô đặc Thu hồi và tuần hoàn bột từ dung dịch trắng

bằng việc lắp đặt hệ thống SAVE ALL. Thu hồi bột bằng phương pháp tuyển nổi khí (

gas flotation ) Sản sinh năng lượ ng

S Ả N

X U Ấ T

S Ả N

P H Ẩ M

P H Ụ C Ó

L Ợ I

Dùng sợ i thô, thừa để sản xuất bìa cứng Sử dụng phần còn lại của nguyên liệu thô sau

quá trình làm sạch để làm nhiên liệu nấu.

C I TI NSẢN PHẨM

Sản xu t gi y công su t cao Sản xuất giấy không tẩy sạch thay vì giấy sạch.

Nguồn: Hướ ng dẫn về sản xuất sạch trong ngành công nghiệp giấy và bột giấy, Trung tâm sản

xuất sạch Việt Nam (VNCPC)

e. Ví dụ thự c tế về sản xuất sạch trong báo cáo “Kế hoạch nghiên cứu ngăn chặn ô

nhiễm công nghiệp ở Việt Nam (nướ c thải)”

JICA đã cử một nhóm nghiên cứu có tên “Kế hoạch nghiên cứu ngăn chặn ô nhiễm

công nghiệp ở Việt Nam (nướ c thải)” đến Việt Nam từ tháng 10/1999 đến tháng 8/2000. Bản

báo cáo cuối cùng đã đượ c nộp tháng 9/2000. Tổ chức đối tác là Bộ Công nghiệp lúc đó (giờ là

Bộ Công Thương). Trong nghiên cứu này các ngành công nghiệp liên quan đến sản xuất sạch

như dệt may, hóa chất, giấy và bột giấy, chế biến thực phẩm và chế biến kim loại đã đượ c khảo

sát. Đối vớ i ngành giấy và bột giấy, đã có khảo sát về 12 công ty ở lân cận Hà Nội và 9 công ty




1-35

ở lân cận thành phố Hồ Chí Minh. Nhóm kháo sát đã đưa ra các chỉ số rõ ràng và đề đạt các

biện pháp cải thiện công nghệ sản xuất sạch cho các nhà máy. Mặc dù thời điểm khảo sát đãcách đây khá lâu, nhiều thông tin trong cuộc khảo sát vẫn có ích. Kết quả của bản khảo sát về

nhóm ngành giấy-bột giấy đượ c kèm theo ở phần phụ lục.

1.4 Thiết kế quá trình xử lý nướ c thải

1.4.1 Tính toán thiết kế của quy trình xử lý nướ c thải

a. Chọn quy trình xử lý

Có rất nhiều quy trình để xử lý nướ c thải. Điều cốt yếu là phải chọn quy trình khả thi

tùy thuộc vào loại nướ c thải và mục đích của việc xử lý nướ c thải. Việc lựa chọn quá trình xử lý

nướ c thải trong phạm vi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đượ c tóm tắt như sau.

Bảng 1-17: Lựa chọn quá trình xử lý nướ c thải bằng thực nghiệm

Lựa chọn b ng thực nghiệm1 Nướ c thải hữu cơ N u tìm th y ch t r n lơ lửng trong nướ c thải, nên lọc nướ c

thải bẳng giấy lọc, sau đó đo BOD và COD. Nếu giá trị BOD và COD cao hơn giá trị mục tiêu, cần có

xử lý sinh học. Cần tiến hành thử nghiệm xử lý sinh học, sau đó kiểm tra

xem giá trị COD và BOD có giảm không. Nếu COD không giảm thấp hơn giá trị mục tiêu, cần tiến

hành thử nghiệm quá trình xử lý thứ ba.2 Nướ c thải vô cơ Nếu có chất rắn lơ lửng trong nướ c thải, cần thử nghiệm

làm kết tủa. Nếu chất lượ ng nướ c thải không đạt yêu cầu, tiến hành

đông tụ và kết tủa. Nếu có các chất độc trong nướ c thải, việc làm không hòa

tan và giảm chất độc bằng các phương pháp xử lý hóa họcví dụ như điều chỉnh pH, giảm oxy hóa và thêm Na2S nênđượ c thử nghiệm.

Nếu không thể loại bỏ chất độc ra khỏi nướ c thải, cần thử nghiệm phương pháp hấp thụ và quá trình trao đổi

Nếu nướ c thải có dầu, tiến hành thử nghiệm tuyển nổitrướ c. Nếu nồng độ dầu vẫn lớn hơn giá trị mục tiêu, cầnthử nghiệm làm kết tủa và đông tụ.

3 Xử lý cấp cao Dù là nướ c thải vô cơ hay hữu cơ, nếu chất lượng nướ ckhông đạt đượ c tiêu chuẩn mục tiêu sau những biện pháptrên, cần thử nghiệm quá trình xử lý nướ c thải cấp cao.

4 Thay đ i quy trình sảnxuất

N u sau thử nghiệm xử lý nướ c thải c p cao, v n chưa tìmđượ c quá trình xử lý nướ c thải thực tế phù hợ p, nên thử nghiệm thay đổi quá trình sản xuất

Nguồn: Quản lý nướ c thải từ nhà máy và cơ sở sản xuất, được quy định tại Luật Kiểm soát Ô

nhiễm nướ c ở Nhật Bản




1-36

b. Thiết kế quá trình xử lý nướ c thải

Các trang thiết bị xử lý nướ c thải nhìn chung gồm có: Bể nhận (ao), Bể điều hòa (Bể

cân bằng), Bể đông tụ- sa lắng, Bể điều chỉnh pH, Bể kết tủa, Bể tuyển nối áp lực, thiết bị xử lý

sinh học, thíêt bị xử lý cấp cao, thiết bị và bể định lượ ng hóa chất, thiết bị tách nướ c và làm khô

bùn. Các thiết bị phụ gồm bơm, máy khuấy, thiết bị đo và các thiết bị kiểm soát.

Mục tiêu cuối cùng của xử lý nướ c thải là nướ c thải sau xử lý đạt chất lượng đã đượ c

quy định trướ c. Vì vậy, việc thiết kế, vận hành và bảo trì các trang thiết bi xử lý nướ c thải luôn

phải đượ c tiến hành. Để các trang thí ết bị đạt năng suất cao, làm việc hết công suất sử dụng,

thiết kế, vân hành và bảo trì đúng cách là rất quan trọng.

Do xử lý sinh học hiều khí là quá trình xử lý nướ c thải phổ biến ở Việt Nam, các chỉ

số cở bản của quá trình bùn hoạt tính sẽ được trình bày sau đây. Quá trình bùn hoạt tính thôngthườ ng là quá trình linh hoạt để xử lý nướ c thải hữu cơ. Nồng độ BOD trong dòng chảy vào có

thể áp dụng từ 100 mg/L đến 5,000 mg/L. Tùy theo tính chất của dòng thải, nồng độ, tải lượ ng

chất ô nhiễm mà hoạt động của quy trình có sự khác nhau, nhưng tỉ lệ giảm BOD đạt hơn 95%

và trong nướ c thải sẽ hạ thấp hơn 20mg/L. Lượ ng tải BOD có thể chấp nhận khoảng giữa 0.1

kg-BOD/m3/d đến 1.5 kg-BOD/m3/d. Mật độ MLSS (mixed liquor suspended solid) trong bể

thông khí là 1,500-5,000 mg/L.

Bản hướng dưới đây trình bày một ví dụ thực tế về thiết kế mẫu các trang thiết bị xử

lý. Tuy nhiên, cần phải có xem xét đánh giá để áp dụng phù hợ p với điều kiện của Việt Nam



1-

Bảng 1-18: Các hệ số thiết kế và sử dụng của quy trình bùn hoạt tính

Phương pháp xử lý MLSS(mg/L)

Lượ ng tải BOD-SSKg-BOD/kg-SS/d

Lượ ng tảiKg-BOD/m3/d

Độ sâu của bthông khí (m)

Hình dạng củabể

HRT (giờ )SRT (ngày)

Tỉ lệ bùntrả về (%)

SVI(ml/g)

Bùn hoạt tính

thườ ng

1,500-

2,000*1

0.2-0.4 0.3-0.8 4-6 Hình chữ nhật

hoặc Multitanks completemixing Nhiềubể trộn hoàn

toàn

6-8

3-6

20-30 60-120

Bùn hoạt tính theomẻ

Th p và cao Th p và cao NA: Chưa xácđịnh

4-5 Hình chữ nhậthoặc Multi

tanks completemixing Nhiềubể trộn hoàn

toàn

KhoảngrộngKhoảngrộng

NA Chưaxác định

NAChưaxác định

Mương ô xi hóa 3,000-4,000 0.03-0.05 0.1-0.2 1-3 Hình oval(không có điểm

dừng)

24-488-50

- -

Step Aeration Sụckhí từng bướ c

1,000-1,500 0.2-0.4 0.4-1.4 4-6 Hình chữ nhậthoặc Multi

tanks completemixing Nhiềubể trộn hoàn

toàn

4-63-6

20-30 100-200

Ghi chú.*1: Một vài số liệu ở trong các tài liệu, BOD 1,500-2,000 mg/L dùng cho cống thải



1-

HRT: Hydraulic Retention Time- Thời gian lưu thủy lực, SRT: Sludge Retention Time-Thời gian lưu bùn, SVI: Sludge Volume Index-Chỉ số khối

lượ ng bùn

Nguồn: Sổ tay hướ ng dẫn lập kế hoạch và thiết kế hệ thống cống thải and nhà máy, Hiệp hội Xử lý nướ c thải Nhật Bản



The Project for Enhancing Capacity of Vietnamese Academy of Science & Technology in Water Environment Protection Phase II

1-39

Bảng sau đây trình bày về hướ ng dẫn về những trang thiết bị cho cống nướ c thải do

Hiệp hội Xử lý Nướ c thải Nhật Bản (Japan Wastewater Works Association) thực hiện. Vì đây

là thiết kết và vận hành cho hệ thống cống nướ c thải nên cần cân nhắc để điều chỉnh khi ápdụng cho nướ c thải công nghiệp. .

Bảng 1-19: Hướ ng dẫn kỹ thuật cho thiết bị của cống nướ c thải

1 Bể điều chỉnh( Bể điều hòa)

Phương pháp dòngchảy vào

V cơ bản có 2 phương pháp (trực ti p vàgián tiếp)

Phải lựa chọn phương pháp dự trên đánhgiá chi phí, lượ ng thải, chất ô nhiễm và ảnhhưở ng của điều hòa

Dung lượ ng Dung lượ ng của bể nên đượ c thiết kế chứađược lượ ng thiết kế ban đầu, và cần tính toánlượng nướ c dòng chảy vào và lượ ng chất ô

nhiễm trong thời gian thay đổi khác nhauHình dạng Bể nên có hình chữ nhật hoặc vuông

Bể nên đượ c chia ra làm nhiều bể nhỏ ( hơn2 bể ) để phục vụ bảo trì

Cấu tạo Bể nên đượ c xây bằng bê tông chống thấmnướ c Cần có nắp để che bể hoặc ao Bê tông trong bể cần chống được ăn mòn

Máy khuấy Máy khuấy phải không tạo ra trầm tích

2 Bể lắng bùn, cátchính

Hình dạng Bể nên có hình chữ nhật, vuông hoặc tròn Dòng chảy vào nên song song hoặc tỏa ratùy theo hình dạng của bể Trong trườ ng hợ p bể hình chữ nhật, tỉ lệ

dọc và ngang nên lớn hơn 3:1 Bể nên đượ c chia thành nhiều hơn 2 bể phụ nhỏ để dễ bảo trì

Cấu tạo Bể nên đượ c xây bằng bê tông không thấmnướ c Thiết bị thu gom bùn nên được cài đặt choquá trình xả bùn Vớ i bể tròn hoặc vuông độ nghiêng đáy nênđặt từ 5/100 đến 10/100, vớ i bể hình chữ nhật thìlà từ 1/100-2/100.

Tải mặt Vớ i hệ th ng c ng chảy chia nhánh, tiêuchuẩn tải mặt nên đặt ở mức 35-70 m3 /(m2

・d ) cho dòng vào dự kiến tối đa Nếu là hệ thống cống kết hợp, nên đặt ở 35-

70 m

3

/(m

2・d ) cho dòng chảy dự kiến tốiđa

Functional depthĐộ sâu chức năng

Độ sâu chức năng nên đặt từ 2.5-4.0m.

Máy chỉnh lưu Máy chỉnh lưu cho dòng vào nên đượ c lắpđặt cho cả bể có dòng chảy song song và dòngchảy tỏa

Scum removerThiết bị lọc váng

Nên lắp đặt thiết bị lọc váng

Formatted: Indent: Left: 0", Line spacing: single, Bulleted

Aligned at: 0" + Tab after: 0at: 0.29"







Formatted: Indent: Left: 0",

Line spacing: single, Bulleted Aligned at: 0" + Tab after: 0at: 0.29"












1-40

Dòng thải ra Dòng thải nên được tràn qua k, đập Tải lượ ng tràn của k, đập nên đặt ở mức250m3/(m・ngày)

Thiết bị thu bùn Với trườ ng hợ p bể hình chữ nhật nêndùng dạng chuỗi. Với trườ ng hợ p bể tròn và bể vuông, nêndùng dạng xoay Vận tốc nên được đặt ở

Thiết bị xả bùn Có thể thải bùn hiệu quả bằng các máy bơm Đườ ng kính của ống xả bùn nên đượ c lớ nhơn 150 mm Kiểm tra van và áp suất nước van đầuvào dùng quá trình làm sạch phải được cài đặttrong các ống xả bùn

3 Bể lắng cuối Tải lượ ng bề mặt Tải lượ ng bề mặt chuẩn nên được đặt từ 20-30 m3/(m2 ・ngày) cho dòng cho dòng vào

dự kiến tối đa. Dòng thải ra Dòng thải nên được tràn qua k, đập

Tải lượ ng tràn của k, đập nên đặt ở mức150m3/(m・ngày)

Khác Cấu tạo giống như bể lắng bùn cát chính

4 Lò phản ứng bùnhoạt tính truyềnthống

HRT (HydraulicRetention Time-Thời gian lưu thủylực)

Chuẩn HRT nên được đặt từ 6-8 giờ . Tuynhiên, trong trườ ng hợ p chất lượ ng dòng xả không phù hợ p, do nhiệt độ của dòng vào thấphoặc do BOD và SS quá cao v.v..,HRT nên đượ cquy định dựa vào SRT (Sludge retention time -thời gian lưu bùn )

Nồng độ MLSS &tỷ lệ thu hồi bùn

Chuẩn của MLSS (Mixed liquorsuspended solids- Dung dịch hỗn hợ p các chấtrắn lơ lửng) nên được đặt từ 1,500-2,000 mg/L* Giá trị của tỷ lệ bùn thu hồi nên được đặtthích hợ p vớ i nồng độ SS trong bùn thu hồi.

Hình dạng Hình dạng lò phản ứng nên là hình chữ nhật hoặc hình vuông Interference plate Đĩa giao thoa nên đượ clắp đặt ngay ở góc dòng chảy vào.

Độ sâu và chiềucao cho phép

Với trườ ng hợ p của bùn hoạt tính truyềnthống, độ sâu chuẩn của lò phản ứng nên từ 4-6m

Lựa chọn phươngpháp sục khí

Có một số loại sục khí khuyếch tán nhưdòng xoắn ốc, thông khí toàn diện, và phun bọtsiêu nhỏ vv Phương pháp sục khí nên đượ c lựa chọndựa trên sự cân nhắc sự hòa lẫn của không khí vànướ c thải, hệ số chuyển oxy, hiểu quả kinh tế, vàđiều kiện hiện trườ ng v.v

Thiết bị Các thiết bị đo thể tích dòng vào, thể tíchbùn thu hồi, thể tích không khí và oxy hòa tan vànồng độ MLSS nên được cài đặt để lò phản ứngvận hành trong điều kiện thích hợ p.

Ghi chú: Đây là hướ ng dẫn cho hệ thống cống nướ c thải. Các giá trị này sẽ thấp hơn một chút

đối với nướ c thải công nghiệp.








1-41

Nguồn: Sổ tay hướ ng dẫn lập kế hoạch và thiết kế hệ thống cống thải và nhà máy, Hiệp hội

xử lý nướ c thải Nhật Bản.

c.

Quy trình thiết kế quá trình xử lý nướ c thải

Quy trình thiết kế cho quá trình xử lý nướ c thải bao gồm:

① Lựa chọn quy trình xử lý nướ c thải

② Thiết lập và xác nhận điều kiện cơ bản và chất lượ ng mục tiêu của nướ c thải

Bảng 1-20: Ví dụ các điều kiện cơ bản và chất lượ ng mục tiêu của nướ c thải

Hạng mục Giá trị định sẵn

Công xuất thiết kế 2,000 m /ngày

Thờ i gian vận hành Thờ i gian dòng vào 16 giờ

Quy trình xử lý nướ c thải 24 giờ

Quy trình xử lý bùn 5 giờ /ngày, 5 ngày/tuần

Chất lượ ng Dòng vào Chất lượ ng

PH -

BOD 500 mg/l

COD 1,000 mg/l

SS 250 mg/liter

Vi khu nColiform

-

①③ Thiết lập các thông số cơ bản cho thiết bị xử lý nướ c thải

Bảng 1-21: Ví dụ về các thông số thiết kế (Quy trình bùn hoạt tính truyền thống)

Thông số Quy trình bùn hoạt tính truyền thống

Tải lượ ngBOD

Tải lượ ng BOD-SS(Ls) 0.2 – 0.4 kg/SS-kg/ngày

Thể tích tải lượ ng BOD (Lv) 0.3 – 0.8 kg/m /ngày

MLSS (SS của b sục khí ) 1,500 – 2,000 mg/l

Days of sludge S ngày bùn 2 – 4 ngàySố lần sục khí 3 – 7 lần tùy vào thể tích dòng vào

Thờ i gian sục khí 6 – 8 giờ

Tỉ lệ bùn thu hồi 20 – 30 %

Trên thực tế, các thông số thiết kế nên đượ c tính toán dựa trên các điều kiện thực tế

của địa phương và các kết quả thực nghiệm của quy trình xử l ý nướ c thải thiết kế.

Formatted: Numbered + LevNumbering Style:①, ②, ③…

Alignment: Left + Aligned at: after: 0.58" + Indent at: 0.58




1-42

④ Xác định sơ đồ quy trình xử lý nướ c thải

Hình 1-15: Ví dụ về sơ đồ quy trình xử lý nướ c thải từ sản phẩm giấy và bột giấy

⑤ Tính toán cân bằng khối lượ ng của quy trình xử lý nướ c thải

Tính toán nướ c thu hồi từ các quy trình độc lập

Tính toán lượng nướ c theo từng quy trình độc lập

Tính toán lượ ng bùn

Tính toán các hóa chất

⑥ Thiết lập các giá trị chi tiết cho thông số thiết kế của các thiết bị xử lý nướ c thải





Formatted: Bulleted + Levelat: 0.58" + Tab after: 0.88" +0.88"


Alignment: Left + Aligned at:

after: 0.58" + Indent at: 0.58

Formatted: Indent: Left: 0.2or numbering




1-43

Bảng 1-22: Ví dụ về giá trị chi tiết cho thông số thiết kế của các thiết bị xử lý nướ c thải

STT Quy trình Thông số thiết kếGiá trị

định trứoc

1 Bể lắng cát Thời gian lưuLâuhơn 2 phút

Hệ số an toàn 300 %

2 Bể điều chỉnh Lượng không khí dùngcho khuấy 0.3 m3/m3/giờ

3 Bể điều chỉnh pH Thời gian lưuLâuhơn 10 phút

4 Lò phản ứng sinh học Lượng tải BOD bề mặt Th p

hơn 0.3 g/m2/ngàyMLSS của lò phản ứngsinh học 1,700 mg/LLượng cặn của bùn thuhồi 8,000 mg/L

5 Bể trộn Thời gian lưu Lâuhơn 5 phút

6 Bể đông tụ Thời gian lưuLâuhơn 20 phút

7 Bể đông tụ-sa lắng Lượng tải nước mặt Th p

hơn 20 m3/m2/ngày

Thời gian lưuLâuhơn 3 giờ

8 Bể trung hòa Thời gian lưuLâuhơn 10 phút

9 Xử lý bùn Tỷ lệ chuy n đ i bùn củaBOD 40 %Tỷ lệ chuy n đ i bùn củaSS 100 %Tỷ lệ chuy n đ i bùn củaFe 100 %

10 Thiết bị cô đặc bùn Thời gian lưu 24 giờ

Lượng tải chất rắn 45 kgSS/m3/ngày Nồng độ đầu vào 0.8 %

Nồng độ đầu ra 2.0 %

11 Máy tách nước Độ ẩm của bùn khử nước Th p

hơn 85 %

12 Bể chứa bùn tách nước Thời gian lưuLâuhơn 5 ngày

13 Tỉ lệ cấp axit Bể điều chỉnh pH 100 mg/L

Bể trộn 100 mg/L

Bể trung hòa 200 mg/L

14 Tỉ lệ cấp kiềm Bể điều chỉnh pH 100 mg/L



15 Tỉ lệ cấp chất đông tụ 300 mg/L

16

Tỉ lệ c p ch t trợ giúp đông

tụ 1 mg/L17 Tỉ lệ cấp Polime Như trọng lượng chất rắn 1 %

⑦ Tính toán công suất thiết kế

Xác định bản thiết kế cho các thiết bị xử lý nướ c thải






1-44

1.4.2 Thiết kế quy trình xử lý nướ c thải mẫu

a. Sơ lượ c

Mẫu thiết kế cho quy trình xử lý nướ c thải đượ c thực hiện dựa trên các kết quả khảo sát các

nhà máy xử lý nướ c thải ở Việt Nam. Bảng sau chỉ ra mục tiêu xử lý nướ c thải và phương

pháp xử lý đượ c áp dụng.

Bảng 1-23: Kế hoạch mục tiêu xử lý nướ c thải và các phương pháp xử lý đượ c áp dụng

Nướ c thải Phương pháp xử lý

Sản phẩm Giấy và Bột giấy Quy trình bùn hoạt tính thườ ng

Chế biến hải sản Quy trình bùn hoạt tính theo đợ t

Quy trình bùn hoạt tính thườ ng (CASP) là lò phản ứng sinh học điển hình, và hiện nay có rất

nhiều thông tin về quy trình này. Tuy nhiên, thông tin về quy trình bùn hoạt tính theo đợ t

(BASP) lại rất ít, mặc dù nó là một quy trình đã đượ c sử dụng trong nhiều năm. Dưới đây là

một số thông tin tóm tắt về BASP.

<Tóm tắt về BASP>

a.1 Phương pháp vận hành

Một đặc điểm của BASP là chức năng của một bể sẽ thay đổi ở những thời điểm khác nhau.

Một bể có thể có chức năng như bể khử Ni-tơ trong một thời gian, và sau đó lại đóng vai trò

thông khí hoặc như một bể sa lắng ở thời điểm khác. Bở i vậy, có rất nhiều mô hình vận hành

cho BASP, bằng cách điều chỉnh thờ i gian của dòng nướ c thải vào, hoặc bật-tắt ống thổi khí,

máy khuấy. Các cách vận hành chính được đề cập ở bảng sau đây.

.




1-45

Bảng 1-24: Phương pháp vận hành và thờ i gian biểu

Time schedule

Tin

TA TS TD

Tin

TA TS TD

Tin

TA TS TD

Tin

TS TDTM TA TM TA

Tin

TS TDTM TA TM TA

Tin

Treatment aim

BOD & SS removal

BOD & SS removalPart of N & P removalImprovement of settleability

BOD & SS removalPart of N & P removal

BOD & SS removalN & P removal

BOD & SS removalN & P removal

Operation method

Unlimited aeration

Limited aeration

Semi-limited aeration

Intermitted aeration A

Intermitted aeration B

[Remark] Tin : Inflow, TA : Aeration, TM : Anaerobic mixing TS : Settling, TD : Discharging

a.2 Đặc điểm của BASP

Đặc điểm chức năng và cấu tạo của BASP bao gồm:

Khả năng sa lắng tốt của bùn hoạt tính

Tỉ lệ loại bỏ các chất hữu cơ cao

Có thể khử Phôt-pho và khử Ni-tơ theo phương pháp sinh học

Bể sa lắng cuối và quy trình thu hồi bùn là không cần thiết

Vận hành và bảo trì dễ dàng

Chất lượng nướ c thải tốt thu đượ c do dung dịch và chất rắn đượ c tách riêng trong quá

trình sa lắng ở trạng thái tĩnh

Giảm diện tích sử dụng so vớ i các quy trình xử lý khác với cùng lượ ng tải BOD-SS

b. Ngành công nghiệp giấy và bột giấy

b.1 Các thông số chính

Lò phản ứng sinh học sử dụng cho nướ c thải từ các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy là quy

trình bùn hoạt tính thườ ng. Các thông số cơ bản của thiết kế mẫu đượ c chỉ ra trong bảng sau

đây.




1-46

Bảng 1-25: Các thông số cơ bản (Nướ c thải từ sản xuất giấy và bột giấy)

Hạng mục Giá trị định s n

Công su t thi t k 2,000 m /ngày

Thờ i gian vận hành Thờ i gian dòng vào 16 giờ

Quy trình xử lý nướ c thải 24 giờ

Quy trình xử lý bùn 5 giờ /ngày, 5 ngày/tuần

Chất lượ ng Dòng vào Dòng thải

pH - 5.8 – 8.6

BOD 500 mg/l < 50 mg/l

COD 1,000 mg/l < 200 mg/l

SS 250 mg/l < 100 mg/li

Vi khuẩnColiform

- < 1,000

Các thông số thiết kế của lượ ng tải nướ c bề mặt và lượ ng tải BOD bề mặt v.v…nằm trong

các giá trị chuẩn của Nhật Bản. Các giá trị chuẩn ở mỗi điều kiện vận hành riêng của quy

trình bùn hoạt tính thường đượ c trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 1-26: Thông số thiết kế (Quy trình bùn hoạt tính thườ ng)

Thông số Quy trình bùn hoạt tính thườ ng

Lượ ng tải BOD Lượ ng tải BOD-SS (Ls) Lượ ng tải BOD

Thể tích tải BOD (Lv)MLSS (SS của dịch bể thông khí) 1,500 – 2,000 mg/l

Days of sludge Số ngày bùn 2 – 4 ngày

Số lần sục khí 3 – 7 lần tùy theo thể tích dòng vào

Thờ i gian sục khí 6 – 8 giờ

Tỉ lệ bùn thu h i 20 – 30 %

b.2 Sơ đồ quy trình

Sơ đồ quy trình xử lý nướ c thải cho sản xuất giấy và bột giấy đượ c trình bày trong hình sau.




1-47

Hình 1-16: Sơ đồ thiết kế mẫu quy trình xử lý nướ c thải cho ngành sản xuất giấy và bột giấy

b.3 Bản vẽ thiết kế

Bản vẽ thiết kế dựa vào tính toán thiết kế đượ c trình bày trong hình sau .




1-48

Hình 1-17: Bản vẽ thiết kế mẫu quy trình xử lý nướ c thải cho ngành sản xuất giấy và bột giấy

b.4 Tính toán thiết kế

Tính toán thiết kế quy trình xử lý nướ c thải cho ngành sản xuất giấy và bột giấy đc trình bày

trong hình sau.

RT

AST 1

MT

PCT

CT

NT

3 6

, 0 0

0

46,000

IT

SST

PCT

AST 2

CSeT

ST

CSlT

HY room

DSH

room

room

Operation

IT : In tak e tank

SST : Sand settling tank

RT : Regulation tank

PCT : pH control tank

AST : Activated sludge tank

NT : Neutralization tank

ST : Sludge thickener

CSeT : Coagulated sedimentation tank

HY : Hydro Extractor

CSlT : Concentrated sludge tank

MT : Mixing tank

CT : Coagulation tank

DSH : Dewatered sludgehopper




1-49

2. Cân bằng khối cho quy trình xử lý2-1 Tính toán lượ ng bùn

Lượ ng chất rắn ở trong bể sa lắng 1,061 kg dss/ngày ----- ① Cặn bùn trong bể sa lắng 0.8 % Lượ ng bùn trong bể sa lắng 132.6 m3/ngày ----- ② Cặn bùn được cô đặc 2.0 % Lượ ng bùn lắng 53.1 m3/ngày ----- ③ Lượng nướ c tách 79.5 m3/ngày ----- ④ Tỉ lệ nướ c chứa bùn tách nướ c 85 % Lượ ng chất rắn ở đầu vào máy tách nướ c 1,061 kg dss/ngày ---- ( ① ) Lượ ng bùn ở đầu vào máy tách nướ c 53.1 m3/ngày ---- ( ② ) Lượ ng bùn qua khử nướ c 7.1 m3/ngày ----- ⑤ Lượng nước thu đượ c từ máy tách nướ c 46.0 m3/ngày ----- ⑥

1. Thông số thiết kế

(1) Nướ c thải Giấy, bột giấy

(2) Công suất thiết kế 2,000 m3/ngày

(3) Thể tích bể điều chỉnh680

m3

(4) Vận hànhThờ i gian dòng vào 16

Giờ / ngàyXử lý nướ c 24 Giờ / ngàyXử lý bùn 5 Giờ / ngày 5 Ngày/ tuần

(5) Chất lượ ng dòng vào và dòng ra

Dòng vào Dòng ra pH - 5.8 8.6

500 50 COD 1,000 200 SS 250 100

Vi khuẩn Coliform- -

(6) Quy trìnhBùn hoạt tính thườ ng

1. Quy trình lấy nướ c vào2. Quy trình lò phản ứng sinh học3. Quy trình xử lý đông tụ-sa lắng

1. Thiết bị làm lắng bùn 2. Bể bùn3. Khử nướ c 4. Vận chuyển

Tính toán thiết kế cho thiết bị xử lý nướ c thảiQuy trình bùn hoạt tính thườ ng

Xử lý nướ c thải

Xử lý bùn




1-50

2-3 Tính toán lượng nướ c thu hồi của từ ng quy trình

・ Lượng nướ c vào 2,000.0 m3/ ngày ・ Lượng nướ c thu hồi 134.0 m3// ngày ----- qT

Tổng ＝ 2,134.0 m3/ngày

・ Lượ ng tràn của quá trình lắng bùn 79.5 m3/ngày ----- q1 ・ Lượng nướ c thu hồi từ máy tách nướ c 46.0 m3/ngày ・ Lượng nướ c thu hồi bằng Polymer 5.3 m3/day ・ Lượng nướ c giặt của máy tách nướ c 0.7 m3/ngày ----- q3 ・ Nướ c sinh hoạt 2.5 m3/ngày ----- q4 ・ Lượng nướ c thu hồi từ máy tách nướ c 52.0 m3/ngày --- q2 + q3

・ Lượ ng bùn thu hồi 491.3 m3/ngày ----- q5

----- q2

2-2 Tính toán các hóa chất

1) Bể điều chỉnh

Axit sunfuric 0 L/ngày Natri hydroxit 0 L/ngày ＝ 0 L/ngày---> 0.0 m3/ngày -----① ’

2) Bể điều chỉnh pH

Axit sunfuric 1,640 L/ngàyNatri hydroxit 651 L/ngày

＝ 2,291 L/ngày ---> 2.3 m3/ngày -----② ’ 3) Bể trộn

Axit sunfuric 1,640 L/ngày Natri hydroxit 651 L/ngày Chất đông tụ 1,128 L/ngày

＝ 3,419 L/ngày 3.4 m3/ngày -----③ ’ 4) Bể đông tụ

Chất hỗ trợ đông tụ 2,000

L/ngày ＝ 2,000 L/ngày---> 2.0 m3/ngày -----④ ’

5) Bể trung hòa Axit sunfuric 3,270 L/ngày Natri hydroxit 651 L/ngày

＝ 3,921 L/ngày ---> 3.9 m3/ngày -----⑤ ’ 6) Máy vắt

Polymer 5,304 L/ngày

＝ 5,304 L/ngày---> 5.3 m3/ngày -----⑥ ’




1-51

2-4 Lượng nướ c dung cho mỗi quy trình

1) Dòng vào của bề điều chỉnh

Q 2,000.0 m3/ngày 2) Bể điều chỉnh--->Bể điều chỉnh pH

QA1 (=QA+qT+ ① ') 2,134.0 m3/ngày

Q 2,000.0 m3/ngày qT 134 m3/ngày ① ' 0 m3/ngày

3) Điều chỉnh pH---> Lò phản ứng sinh học QA2 (=QA1+ ② ') 2,627.6 m3/ngày

QA1 2,134.0 m3/ngày ② ' 2.3 m3/ngày

Lượ ng bùn thu hồi 491.3 m3/ngày

4) Lò phản ứng sinh học---> Bể trộn QA3 (=QA2-Bể lắng) 2,627.6 m3/ngày

QA2 2,627.6 m3/ngày Lượ ng bùn lắng = 0 m3/ngày(giá trị giả định) 0 m3/ngày

5) Bể trộn---> Bể đông tụ QA4 (=QA3+ ③ ') 2,631.0 m3/ngày

QA3 2,627.6 m3/ngày ③ ' 3.4 m3/ngày

6) Bể đông tụ ---> Bể sa lắng

QA5 (=QA4+ ④ ') 2,629.6 m3/ngày

QA4 2,627.6 m3/ngày ④ ' 2.0 m3/ngày

7) Bể sa lắng ---> Bể trung hòa QA6 (=QA5- ② Bùn thu hồi) 2,005.7 m3/ngày

QA5 2,629.6 m3/ngày ② 132.6 m3/ngày

Lượ ng bùn thu hồi 491.3 m3/ngày 8) Bể trung hòa(Bể thải nướ c cuối) ---> Dòng thải cuối

QA7 (=QA6+ ⑤ ') 2,009.6 m3/ngày

QA6 2,005.7 m3/ngày ⑤ ' 3.9 m3/ngày

9) Dòng thải cuối = QA7 2,009.6 m3/ngày




1-52

Process Water amount

Q 2,000.0 m3/ngày

QA1 2,134.0 m3/ngàyQA2 2,627.6 m3/ngày

QA3 2,627.6 m3/ngày

QA4 2,631.0 m3/ngàyQA5 2,629.6 m3/ngàyQA6 2,005.7 m3/ngày

QA7 2,009.6 m3/ngày

QA8 623.9 m3/ngày

QA9 491.3 m3/ngàyQA10 132.6 m3/ngàyQA11 79.5 m3/ngàyQA12 52.0 m3/ngày

QA13 2.5 m3/ngày

QA14 134.0 m3/ngày




1-53

2-5 Thông số thiết kế cơ bản

STT Quy trình Thông số thiết kế Giá trị địnhtrứoc

1 Bể lắng cát Thời gian lưu Lâu hơn 2 phút


2 Bể điều chỉnh Lượng không khí dùng chokhuấy 0.3 m3/m3/giờ

3 Bể điều chỉnh pH Thời gian lưu Lâu hơn 10 phút

4 Lò phản ứng sinh học Lượng tải BOD bề mặt Thấp hơn 0.3 g/m2/ngàyMLSS của lò phản ứng sinhhọc 1,700 mg/L

Lượng cặn của bùn thu hồi 8,000 mg/L

5 Bể trộn Thời gian lưu Lâu hơn 5 phút

6 Bể đông tụ Thời gian lưu Lâu hơn 20 phút

7 Bể đông tụ-sa lắng Lượng tải nước mặt Thấp hơn 20 m3/m2/ngày

Thời gian lưu Lâu hơn 3 giờ

8 Bể trung hòa Thời gian lưu Lâu hơn 10 phút

9 Xử lý bùn Tỷ lệ chuy n đ i bùn củaBOD 40 %

Tỷ lệ chuyển đổi bùn của SS 100 %

Tỷ lệ chuyển đổi bùn của Fe 100 %

10 Thiết bị cô đặc bùn Thời gian lưu 24 giờ

Lượng tải chất rắn 45kgSS/m3/ngày

Nồng độ đầu vào 0.8 %

Nồng độ đầu ra 2.0 %

11 Máy tách nước Độ ẩm của bùn khử nước Thấp hơn 85 %

12 Bể chứa bùn tách nước Thời gian lưu Lâu hơn 5 ngày

13 Tỉ lệ cấp axit Bể điều chỉnh pH 100 mg/L


Bể trung hòa 200 mg/L14 Tỉ lệ cấp kiềm Bể điều chỉnh pH 100 mg/L



15 Tỉ lệ cấp chất đông tụ 300 mg/L

16Tỉ lệ c p ch t trợ giúp đôngtụ 1 mg/L

17 Tỉ lệ cấp Polime Như trọng lượng chất rắn 1 %




1-54

3. Tính toán công suất thiết kế 3-1 Quy trình lấy nước vào

1) Bể thu 1 Bể ・Lượng nước vào 2,000 m3/ngày・Thời gian lưu Lâu hơn 60 phút

Th tích đo được = 83.0 m3= (Lượng nước vào x Thời gian lưu)/(24x60)

<Thông số kỹ thuật> = 6.0 mL x 5.0 mW x 3.0 mD 90 m3 o.k.

2) Máy bơm vào 2 Bao g m 1 bơm phụ ・Lượng nước vào 2,000 m3/ngày・Hệ số an toàn 300 %・Thời gian vận hành 24 giờ

Công su t yêu c u 4.2 m3/phút=(Lượng nước vào x Hệ s an toàn)/(Thời gian vận hành x60)

<Thông số kỹ thuật>

= 6.3 m3/phút x head 10m

3) B l ng cát 1 B ・Lượng nước vào 2,000 m3/ngày・Hệ số an tòan 300 %・Lượng tải bề mặt 1,800 m3/m2/ngày・Vận tốc trung bình 0.15 m/giây・Thời gian lưu Lâu hơn 2 phút・Lực hút khử cát 2.65

Diện tích b mặt c n thi t= 3.3 m2=(Lượng nước vào x Hệ số an toàn)/(lượng tải nước mặt) Công su t yêu c u = 8.3 m3=(Lượng nước vào x Hệ số an toàn x Thời gian lưu)/(24x60) Diện tích mặt cắt cần thiết＝ 0.5 m2=(Lượng nước vào x Hệ số an toàn)/(Vận tốc trung bình x24x60x60)

<Thông số kỹ thuật> = 2.0 mH x 2.0 mW x 3.0 mD 12 m3

<Kiểm tra> Diện tích bề mặt thiết kế = 4 m2 o.k.Công suất thiết kế = 12 m3 o.k.Diện tích mặt cắt thiết kế＝ 6 m2 o.k.

4)B đi u chỉnh 2 B

・Lượng nước vào ・Thời gian dòng vào

2,000 m3/ngày16 giờ/ngày

・Tổng thể tích của Bể điều chỉnh 667 m3(Lượng nước vào x (24-thời gian dòng vào)/24)


2.0

2.0 3.0

5.0

6.0 3.0

5.0

17.0

8.0




1-55

5) Máy quạt gió cho Bể điều chỉnh đã khuấy 2

・Lượng không khí dùng để khuấy 0.3 m3/m3/giờ T ng th tích khí tính ( đã được tính toán) = 3.3 m3/phút

=(Th tích B đi u chỉnh x Đơn vị th tích không khí)/60 <Thông s kỹ thuật>

Hệ s an toàn 120 %= 4.0 m3/phút x 0.6 kg/cm2

6)Máy bơm dòng vào 2 Bao g m 1 bơm phụ ・Lượng nước vào 2,134.00 m3/ngày

Công suất yêu cầu＝ 1.5 m3/phút=(Lượng nước vào)/(24x60)

<Thông s kỹ thuật> Hệ s an toàn 150 %= 2.3 m3/phút x head 15m

7) Bơm chuyển 2 Bao gồm 1 bơm phụ ・Lượng nước vào 2,134.00 m3/ngàyCông suất yêu cầu＝ 1.5 m3/phút=(Lượng nước vào)/(24x60)

<Thông s kỹ thuật> Hệ s an toàn 150 %= 2.3 m3/phút x head 15m

8) B đo 1 B ・Lượng nước vào 2,134 m3/ngày

・Thời gian lưu Lâuhơn 1 phút

Công suất yêu cầu＝ 1.5 m3=(Lượng nước vào x Thời gianlưu)/(24x60)


9) Bể điều chỉnh pH 1 Bể

・Lượng nước vào 2,627.6 m3/ngày・Thời gian lưu Lâu hơn 10 phút

Công suất yêu cầu＝ 18.3 m3=(Lượng nước vào x Thời gian lưu)/(24x60)

20 m3 o.k.

4.0

2.5

2.0

1.0

1.0

2.0




1-56

3-2 Quy trình lò phản ứng sinh học

1) Thông số cơ bản

・Lượng nước vào 2,136.3 m3/ngày

・Lượng tải BOD bề mặt 0.3 g/m2/ngày

・ Nồng độ đầu vào BOD 500 mg/L

・MLSS của Lò phản ứng sinh học 1,700 mg/L

・ Nồng độ của bùn thu hồi 8,000 mg/L

・SVI=(1,000,000/N ng độ của bùn thuhồi ) 125

・Tỉ lệ bùn thu hồi 23 %=(MLSS-SS)/(N ng độ của bùn thu h i -MLSS)

・ Tổng thể tích yêu cầu của bể 1,047 m3

・Thiết kế bể

Số lựợng bể 2Độ sâu 5 m

Chiều rộng 5 m

Chiều dài 21 m

Thể tích thiết kế 525m3/Bể x 2 Bể

Tổng thể tích 1,050 m3

<Kiểm tra>

・Thời gian thông khí 11.8 giờ

=((Thể tích thiết kế của bể/SS)x 24)

・Lượng tải BOD bề mặt 0.5 g/m2/ngày

・Tỉ lệ thu hồi bùn hoạt tính 23 %

・Lượng không khí yêu cầu( Cho lượng nươcí thải) 6 lần

12,818 m3/ngày

8.9 m3/phút


・Công suất của máy quạt gió= 10.8 m3/phút2) Quy trình thu hồi bùn

・Lượng bùn thu hồi chuẩn 491.3 m3/ngày

=(Lượng vào x Tỉ lệ bùn thu hồi ) ・Lượng bùn thu hồi tối đa 982.6 m3/ngày

= Tỷ lệ = 2 lần x tỷ lệ chuẩn

3) Máy bơm bùn thu hồi 2 Bao gồm 1 bơm phụ

21.0

5.0

5.0




1-57

・Lượng bùn 982.6 m3/ngày

・ Nồng độ bùn 8,000 mg/L

Công suất yêu cầu＝ 0.7 m3/phút

=(Lượng bùn)/(24x60) <Thông số kỹ thuật>



3-3 Quy trình xử lý sa lắng sau đông tụ

1) Bể trộn 1 Bể


・Thời gian lưu Lâu hơn 5 phútCông suất yêu cầu＝ 9.1 m3

=(Lượng nước vào x Thời gian lưu)/(24x60)


= 2.5 mL x 2.0 mW x 2.0 mD 10 m3 o.k.

2) Bể đông tụ 1 Bể ・Lượng nước vào 2,627.6 m3/ngày・Thời gian lưu Lâu hơn 20 phút

Công suất yêu cầu＝ 36.5 m3


<Thông số kỹ thuật> = 5.0 mL x 3.0 mW x 2.5 mD 37.5 m3 o.k.

3) Bể sa lắng sau đông tụ 1 Bể


・Lựơng tải nước mặt Thấp hơn 20 m3/m2/ngày・Thời gian lưu Lâu hơn 3 giờ

Diện tích bề mặt yêu cầu 131.4 m2

=(Lượng nước vào / Lựơng tải nước mặt) 12.9 m (dia.)Thể tích yêu cầu＝ 328.0 m3

=(Lượng nước vào x Thời gian lưu)/(24)


= Đường kính 13.0 m x 3.0 D 398.0 m3 o.k.

5.0

3.0

2.5

2.5

2.0

2.0

1 3. 0 d i a

.




1-58

4)Máy bơm bùn sau sa lắng 2 Bao gồm 1 bơm phụ ・Lượng bùn 132.6 m3/ngày・

Nồng độ bùn 0.8 %・Thời gian lưu Lâu hơn 2 giờ/ngày Công suất yêu cầu＝ 1.1 m3/phút

=(Lượng bùn)/(Thời gian vận hành x60)




5) Bể trung hòa (Bể xả cuối) 1 Bể ・Lượng nước vào 2,009.6 m3/ngày・Thời gian lưu Lâu hơn 10 phút

Công suất yêu cầu＝ 14.0 m3



= 3.0 mL x 2.5 mW x 2.0 mD 15 m3 o.k.

2.5

3.0 2.0




1-59

3-4 Quy trình xử lý bùn

1) Lượng bùn vào

(1) SS

・Lượng nước vào 2,000 m3/ngày

・SS Nồng độ đầu vào 250 mg/L

・SS Nồng độ đầu ra 100 mg/L

・Tỷ lệ chuyển đổi bùn 100 %

===> Lượng bùn tạo ra 300 kg/ngày

(2) BOD


・BOD Nồng độ đầu vào 500 mg/L

・BOD Nồng độ đầu ra 50 mg/L

・Tỷ lệ chuyển đổi bùn 40 %


(3) Lượng bùn tạo ra bởi chất đông tụ


・Tỷ lệ cung cấp FeCl3 300 mg/L

・Khối lượng phân tử Fe 56

・Khối lượng phân tử Fe(OH)3 107

・Khối lượng phân tử FeCl3 161

===> Lượng Fe(OH)3 tạo ra 399 kg/ngày

(4) Lượng bùn tạo ra bởi các chất hỗ trợ đông tụ


・Tỷ lệ cấp chất hỗ trợ đông tụ 1 mg/L


(5) Tổng lượng bùn tạo ra

Lượng chất rắn＝ 1,061 kg/ngày

Nồng độ bùn 8 kg/m3

Lượng bùn= 132.6 m3/ngày

2) Thiết bị cô đặc bùn 1・Lượng bùn 132.6 m3/ngày

・Lượng tải chất rắn 45 kgSS/m3/ngày・Lượng chất rắn 1,061 kg/ngày

・Thời gian lưu Lâu hơn 24 giờ

Công suất yêu cầu 132.6 m3＝(Lượng bùn×Thời gian lưu)/24

Diện tích yêu cầu 23.6 m2




1-60

＝(Lượng chất rắn / Lượng tải chất rắn)

・Lượng bùn đã được cô đặc

Nồng độ= 20 kg/m3

＝ 53.1 m3/ngày＝(Lượng chất rắn/Nồng độ của bùn đã cô đặc)

・Lượng nước thu hồi ＝ 79.5 m3/ngày

＝(Lượng bùn- Lượng bùn đã cô đặc)


<Kiểm tra> Thể tích thiết kế

= 7.5 mL x 4.5 mW x 4.0 mD 135 m3 o.k.

Diện tích thiết kế

= 7.5 mL x 4.5 mW 33.75 m3 o.k.

3) Máy bơm bùn cô đặc 2 Bao gồm 1 bơm phụ ・ Lượng bùn cô đặc 53.1 m3/ngày・ Nồng độ bùn 2 %・Thời gian vận hành 2 giờ/ngày

Công suất yêu cầu 0.4 m3/phút

＝(Lượng bùn cô đặc)/(Thời gian vận hành ×60)



= 0.6 m3/phút x head 10 m

4) Bể chứa bùn sau tách nước 1 Bể

・Thời gian lưu trữ Lâu hơn 1 ngày

・ Nồng độ bùn 2.0 %

Công suất yêu cầu 53.1 m3

=(Lượng bùn cô đặc×Thời gian lưu trữ)


= 5.5 mL x 3.5 mW x 3.0 mD 57.8 m3 o.k.

7.5

4.5

4.0




1-61

5) Bơm c p bùn 2 Bao g m 1 bơm phụ ・Lượng bùn đã cô đặc 53.1 m3・Thời gian vận hành 5 giờ/ngày

Công suất yêu cầu 0.2 m3/phút=(Lượng bùn cô đặc/(Thời gian vận hành ×60) Hệ số an toàn 150 %= 0.3 m3/phút x head 20m

6) Máy tách nước 1

・Lượng bùn cô đặc 53.1m3/ngày (Trungbình)

・Lượng chất rắn 1,061kg/ngày (Trungbình)

・Thời gian vận hành 5 giờ/ngày ・Thời gian vận hành 5 ngày/tuần

Lượng xử lý 74.3 m3/đợt ＝ 14.9 m3/giờ ＝ 0.25 m3/phút

・Độ ẩm của bùn tách nước 85% (Thấp hơn) ＝ 9.9 m3/đợt

＝(Lượng chất rắn×7) /(Thời gian vận hành×(1-Hàm lượng nước của

bùn/100)/1000

7.1m3/ngày (Trungbình)

・Lượng nước thu hồi

＝ 64.4 m3/đợt

46.0m3/ngày (Trungbình)

<Công su t thi t k > 14.9 m3/giờ

7) Bể chứa bùn sau tách nước 1・Lượng chất rắn 1,061 kg/ngày・Hàm lượng nước 85 %・Thời gian lưu trữ 5 ngày

Công su t yêu c u 9.9 m3<Thông s kỹ thuật>

= 3.0 mL x 3.0 mW x 3.0mH 27 m3 o.k.

3-5 Lượng cấp hóa chất

(1) B Axit 1 B

5.5

3.5

3.0

3.0

3.0

3.0




1-62

・ Nồng độ axit sunfuric 75 %Gravity 1.63 -

・Tỉ lệ cấpAxit

B đi u chỉnh pH 100 mg/LB trộn 100 mg/LB trung hòa 200 mg/L

・Lượng nướcvào 2,000 m3/ngày・Tỷ lệ phaloãng 10 lần ・Thời gian lưu Lâu hơn 2 ngày

Lượng cấp＝

B đi u chỉnh pH 1,640 L/ngàyB trộn 1,640 L/ngàyB trung hòa 3,270 L/ngày

T ng 6,550 L/ngàyThể tích đã tính ＝ 13,100 L

<Thông s kỹ thuật>

= Đường kính 2.5 m x 2.7 H 13.2 m3 o.k.

(2) Bơm c p Axit 4 Bao g m 1 bơm phụ

・Lượng cấp cho Bể điều chỉnh pH 1,640 L/ngàyTỷ lệ cấp tối đa 150 %Công su t yêu c u 1,708 ml/phút=(Lượng c p×Tỷ lệ c p t iđa/100)/(24×60)×1000

・Lượng cấp cho Bể trộn 1,640 L/ngày

Tỷ lệ c p t i đa 150 %Công su t yêu c u 1,708 ml/phút=(Lượng c pxTỷ lệ c p t iđa/100)/(24×60)×1000

・Lượng cấp cho Bể trung hòa 3,270 L/ngàyTỷ lệ c p t i đa 150 %Công suất yêu cầu 3,406 ml/phút=(Lượng c pxTỷ lệ c p t iđa/100)/(24×60)×1000

<Thông s kỹthuật> Hệ số an toàn 150 %

Đi u chỉnh pH= 2.6 L/phút x head 3 kg/cm2Trộn = 2.6 L/phút x head 3 kg/cm2Trung hòa= 5.1 L/phút x head 3 kg/cm2

(3) Bể kiềm 1 Bể

・ Nồng độ Natri hydroxit 24 %

Gravity 1.28 -

・Tỷ lệ cấp Natri hydroxit

Bể điều chỉnh pH 100 mg/L



2.7

dia. 2.5




1-63


・Tỷ lệ pha loãng Không pha

loãng

・Thời gian lưu

Lâu

hơn 5 ngàyLượng cấp＝

ｐＨ調整槽 Bể điều chỉnh pH 651 L/ngày

Bể trộn 651 L/ngày

Bể trung hòa 651 L/ngày

Total 1,953 L/ngày

Thể tích đã tính ＝ 9,765 L


= Đường kính 2.2 m x 2.7 H

(4) Bơm cấp kiềm 4 Bao gồm 1 bơm phụ

・Lượng cấp cho Bể điều chỉnh pH 651 L/ngày

Tỷ lệ cấp tối đa 150 %

Công suất yêu cầu 678 ml/phút

=(Lượng cấpxTỷ lệ cấp tối đa/100)/(24×60)×1000 ・Lượng cấp cho Bể trộn 651 L/ngày


Công suất yêu cầu 678 ml/phút

=(Lượng cấpxTỷ lệ cấp tối đa/100)/(24×60)×1000

・Lượng cấp cho Bể trung hòa 651 L/ngày


Công suất yêu cầu 678 ml/phút=(Lượng cấpxTỷ lệ cấp tối đa/100)/(24×60)×1000

<Thông số kỹ thuật> Hệ số an toàn 150 %

Điều chỉnh pH

= 1.0 L/phút x head 3 kg/cm2

Trộn


Trung hòa


(5) Bể chất làm đông tụ 1 Bể

・ Nồng độ FeCl3 38 %

Gravity 1.4 -・Tỷ lệ cấp chất làm đông tụ 300 mg/L


・Tỷ lệ pha loãng 1 Không pha loãng・Thời gian lưu 5 ngày

Lượng cấp＝ 1,128 L/ngày

Thể tích đã tính ＝ 5,640 L


= Đường kính 1.7 m x 2.5

2.7

dia. 2.2




1-64

H

(6) Bơm cấp chất đông tụ 1Lượng cấp yêu cầu＝ 1,128 L/ngày

Lượng cấp tối đa＝ 150 %

Công suất yêu cầu = 1,175 ml/phút


Hệ số an toàn 150 %= 1.8 L/phút x head 3kg/cm2

(7) Bể chất đông tụ axit 1 Bể

・ Nồng độ Axit 0.1 %・Tỷ lệ cấp Axit 1 mg/L・Lượng nước vào 2,000 m3/ngày・Thời gian lưu 24 giờ

Lượng cấp＝ 2,000 L/ngàyThể tích đã tính ＝ 2,000 L

<Thông số kỹ thuật> = Đường kính 1.7 m x 2.5H

(8)Bơm cấp chất hỗ trợ đông tụ 2 Bao gồm 1 bơm phụ

Lượng cấp yêu cầu＝ 24.0 L/ngày

Lượng cấp tối đa＝ 150 %

Công suất yêu cầu = 25 ml/phút

=(Lượng cấp ×Tỷ lệ cấp tối đa)/(24×60)


Hệ số an toàn 200 %= 50ml/phút x head 3kg/cm2

(9) Bể Polime 2 Bể

・ Nồng đô Polime 0.2 %

・Tỷ lệ cấp 1 %・Lượng chất rắn 1,061 kg/ngày

ngày /tuần = 1.4 1,485 kg/đợt

・Thời gian lưu trữ 1 lần

Lượng cấp yêu cầu 7,425 L/đợt

=(Lượng nước vào×Tỷ lệ cấp×0.001)/(Conc./100)

Tổng công suất yêu cầu 7,425 L


= Đường kính 1.7 m x 2.5 H

2.5

dia. 1.7

1.6

dia. 1.3




1-65

(10) Bơm Polime 2 Bao gồm 1 bơm phụ

・Thời gian vận hành 5 giờ ・Lượng cấp 7,425 L/ngày・Lượng cấp tối đa 150 %

Công suất yêu cầu = 37.1 L/phút

=(Lượng cấp ×Tỷ lệ cấp tối đa)/(24)



= 75ml/phút x head 3 kg/cm2

3-6 Quy trình cung cấp nước

1) Cấp nước

・Lượng nước yêu cầu

(1)Nước pha loãng chất đông tụ

Lượng chất đông tụ 1,128 L/ngày

Tỷ lệ pha loãng 1 lần

Thời gian lưu 1 ngày

Lượng nước ＝ 0 L

Lượng hóa chất 1,128 L/ngày

(2) Nước pha loãng chất hỗ trợ đông tụ

Lượng chất hỗ trợ đông tụ 2 kg/ngày

Tỷ lệ pha loãng 0.1 %

Thời gian lưu 24 giờ

Lượng nước ＝ 2,000 L

(3) Nước pha loãng Polime

Lượng Polime 14.85 kg/đợt

Tỷ lệ pha loãng 0.2 %

Thời gian lưu 1 đợt


(4) Nước giặt máy tách nước

Lượng nước từng đợt 1,000 L/đợt

Số đợt mỗi ngày 1 đợt


(5) Nước sinh hoạt

Số Lượng người 4 người

Lượng nước bình quân 120 L/người/ngày

Thời gian 1 ngày

Lượng nước ＝ 480 L

(6) Khác

Lượng nước 2,000 L/đợt

Số lượng đợt mỗi ngày 1 đợt


(7) Tổng


2.7

dia. 1.9




1-66

1.4.3 Tính toán tự động cho quy trình xử lý nướ c thải sử dụng Microsoft EXCEL

a. Sơ lượ c

Microsoft Excel là một phần mềm tính toán hiệu quả và linh hoạt. Nó đượ c sử dụng như một

chương trình tính toán tự động hiệu quả cho quy trình xử lý nướ c thải. Dưới đây là báo cáo về

tính toán tự động (Cân bằng khối/ Công suất của thiết bị) cho một lò phản ứng sinh học dạng

đĩa xoay.

b. Tính toán tự động các hạng mục đầu vào

Một số các thông số cơ bản của đầu vào:

(1) Các loại nướ c

(2) Công suất thiết kế (m3 /ngày)

(3) Thể tích bể điều chỉnh (m3)

Hướ ng dẫn sử dụng đầu vào đượ c sử dụng khi các nướ c là dung dịch lọc. Đối với nướ c thải

khác, một tính toán tự động bằng cách sử dụng các hoạt động thờ i gian của quá trình xử lý

nước và lưu lượ ng vào thờ i gian, đượ c sử dụng.

(4) Thờ i gian vận hành ( thờ i gian dòng vào, quy trình xử lý nướ c thải, quy trình xử lý bùn)

(5) Chất lượ ng dòng vào và dòng ra

Ngoài các thông số cơ bản trên đây có nhiều thông số thiết kế đã được đưa vào việc tính toán

tự động. Các giá trị này đượ c hiển thị trong bảng 3-27 trong quá trình tính toán tự động, vàđược đánh dấu bằng một "※" trong công thức

c. Mở rộng tính toán tự động

Trong các phép tính toán tự động, lò phản ứng sinh học có thể là : 1) dạng đĩa quay, và 2)

Quy trình bùn hoạt tính thường. Tuy nhiên trong tương lai, các đố i tác và JET sẽ cùng nhau

24 / )24( InflowtimeVolume




1-67

tính toán cho các quy trình khác dựa vào các ví dụ. Thông số thiết kế là một hệ số thay đổi

phụ thuộc vào quy trình xử lý nướ c thải, loại nướ c thải, và tính chất vùng (ví dụ như điều

kiện thờ i tiết v.v..); bở i vậy các hệ số cần phải đượ c sắp xếp dựa trên kết quả của điều trathiết bị xử ly nướ c thải và các ví dụ đượ c xây dựng bở i IET.

d. Ví dụ về tính toán tự động

d.1 Nguyên lý

Ví dụ đưa ra sau đây là dành cho nướ c thải là dung dịch lọc. Tính toán đượ c sử dụng cho thiết

kế nhà máy xử lý dung dịch lọc trên thực tế

d.2 Sơ đồ

Sơ đồ của tính toán tự động đượ c trình bày trong Hình 3-19. Lò phản ứng sinh học của quá

trình là dạng đĩa quay, vớ i quy trình xử lý bậc ba (lọc cát+ hấp thụ các bon hoạt tính)

d.3 Thiết kế và mặt cắt

Thiết kế và mặt cắt đượ c trình bày trong các HìnhHình 1-19 và Hình 1-20.

e. Dự đóan lên kế hoạch lượng nướ c

Dự đoán lượng nước cho nhà máy đượ c thể hiện trong Hình 3-22.



1-

P

P P

P

P

P P

B ※

※

P P P

P P P P P P P P P P P P P P

P P

B

P

P P

B

P

P P

B

P P P

P P

ScaleDispersant Acid Alkali Coagulant Polymer

PhosphoricAcid tank

Coagulantaid

Water

Leachate

Feed water unit

ScaleDispersant

tank Acid tank

Alkali tank

PhosphoricAcid

Coagulant tank

Coagulant

aid tank

Polymertank

Polymer

tank

Blower

Screen

Regulation tank Intaketank

Measuringtank

Sandsettling

tank pH

controltank

Rotating disk - typeBioreactor tank Coagulating

Sedimentation tank

Mixing tank

Coagulation tank Sedimentation

tank Neutralization

tank

Sludgethickener

Sludgereservoir

DehydrationSludgehopper Filter Water tank

for Filtration Activatedcharcoal

absorption Water tankfor ACA

Treatedwater tank

Sterilizationtank

Effluent tank

Calciumhypochlorite Discharge

Dewaterer

Conveyer

to Regulation tank

Blower Blower



1-

Hình 1-18: Sơ đồ nhà máy xử lý nướ c thải



1-

Hình 1-19: Thiết kế nhà máy xử lý nướ c thải



1-

Hình 1-20: Mặt cắt nhà máy xử lý nướ c thải

1 0 0 0 0

ＣＣ

Ｄ

Ｄ

10000

6000

+4500

+300

-5800

1FL

B1FL

±0

15000

6000 4500 4500

+4500

+300

-5800

1FL

B1FL

±0

4 5 0 0

4 2 0 0

5 8 0 0

3 1 0 0

3 0 0 0

15000

Section C-C Section D-

Blower and Pumproom

Blowerand

Pumproom

Rotation disk-typeBioreactor tank

Rotation disk-typeBioreactor tank

Filter

Coagulant tank Coagulant aid tank

Activatedcharcoal

absorption

Key plan





1

3

Bảng 1-27: Tính toán tự động cho quy trình xử lý nướ c thải sử dụng Microsoft EXCEL (Dạng đĩa xoay)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1920

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

A B C D E F G

1. Design parameter

(1) Wastewater Leachate

(2) Design Capacity

16 m3/day

(3) Volume of Regulation pond

410 m3

(4) Operation

Inflow time 24 hour/day

Water treatment 24 hour/day

Sludge treatment 5 hour/day 1 day/week

(5) Quality of Influent and Effluent

Influent Effluent

pH - 5.8 8.6

BOD 240 10

COD 100 10

SS 280 10

Coliform bacteria count - 1,000

(6) Process flow

(Rotating disk-type bioreactor)

1. Intake process

2. Bioreactor process

3. Coagulated sedimentation treatment process

4. Tertiary treatment process (Sand filter + Activated carbon absorption)

5. Sterilization process

1. Sludge thickener

2. Sludge tank

3. Dewatering

4. Transport

Sludge treatment

Design Calculation for Wastewater Treatment FacilityRotating disk-type Bioreactor

Water treatment

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1920

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

H I J K L

2. Mass balance for Treatment process2-1 Calculation of Sludge amount

Solid Amount in the Sedimentation tank 9.01 kg dss/day

Sludge conc. in the Sedimentation tank 0.8 %

Amount of sludge in the Sedimentation tank 1.13 m3/day

Thickened Sludge conc. 2.0 %

Amount of Thickened Sludge 0.46 m3/day

Amount of Separated Water 0.67 m3/day

Water Content ratio of Dewatered Sludge 85 %

Solid Amount of Inlet hydro extractor 9.01 kg dss/day

Sludge Amount of Inlet hydro extractor 0.46 m3/day

Amount of Dewatered Sludge 0.06 m3/day

Amount of Filtrate by Hydro extractor 0.40 m3/day



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

N O P Q R S T U

p3

2-2 Calculation of Chemicals

1) Regulation tank

Sulfuric acid 0 liter/day

Caustic soda 0 liter/day

Phosphoric acid 0 liter/day

＝ 0 liter/day ---> 0 m3/day -----①’

2) pH control tank

Sulfuric acid 19.7 liter/day

Caustic soda 10.5 liter/day

Phosphoric acid 10.0 liter/day

＝ 40.2 liter/day ---> 0.05 m3/day -----②’

3) Mixing tank

Sulfuric acid 19.7 liter/dayCaustic soda 10.5 liter/day

Coagulant 9.1 liter/day

＝ 39.3 liter/day ---> 0.04 m3/day -----③’

4) Coagulation tank

Coagulant aid 16.0 liter/day

＝ 16.0 liter/day ---> 0.02 m3/day -----④’

5) Neutralization tank

Sulfuric acid 39.3 liter/day

Caustic soda 5.3 liter/day

＝ 44.6 liter/day ---> 0.05 m3/day -----⑤’

6) Hydro Extractor

Polymer 45.1 liter/day

＝ 45.1 liter/day ---> 0.05 m3/day -----⑥’

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

V W X Y Z AA

2-3 Calculation of Returned Water from each process

・Amount of Inlet 16 m3/day

・Returned Water 4.58 m3/day

Total Amount＝ 20.58 m3/day

・Overflow of Sludge thickener 0.67 m3/day

・Returned Water from Hydro Extractor 0.40 m3/day

・Returned Water by Polymer 0.05 m3/day

・Washing Water of Hydro Extractor 0.07 m3/day

・Washing Water for Sand Filter 1.20 m3/day

・Washing Water for ACA 1.45 m3/day

・Domestic Water 0.74 m3/day

・Returned water from Hydro-extractor 0.52 m4/day



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

AC AD AE AF AG AH AI AJ

p5

2-4 Water Amount by each process>

1) Influent to the Regulation tank

Q 16 m3/day

2) Regulation tank ---> pH control tank

QA1 (=QA+qT+①') 20.58 m3/day

Q 16 m3/day

qT 4.58 m3/day

①' 0 m3/day

3) pH control ---> Bioreactor

QA2 (=QA1+②') 20.63 m3/day

QA1 20.58 m3/day

②' 0.05 m3/day

4) Bioreactor ---> Mixing tank

QA3 (=QA2-Sediment tank) 20.63 m3/day

QA2 20.63 m3/day

Sediment sludge = 0 m3/day (Assumption value) 0 m3/day

5) Mixing Tank ---> Coagulation tank

QA4 (=QA3+③') 20.67 m3/day

QA3 20.63 m3/day

③' 0.04 m3/day

6) Coagulation tank ---> Sedimentation tank

QA5 (=QA4+④') 20.69 m3/day

QA4 20.67 m3/day

④' 0.02 m3/day

7) Sedimentation tank ---> Neutralization tank

QA6 (=QA5-②) 19.56 m3/day

QA5 20.69 m3/day

② 1.13 m3/day

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

AM AN AO AP AQ AR

8) Neutralization tank ---> Water tank for Filtration

QA7 (=QA6+⑤') 19.61

QA6 19.56

⑤' 0.05

9) Water tank for ACA ---> ACA

QA8 (=QA7-q5) 18.41

QA7 19.61

q4 1.2

10) Treated Water tank ---> Sterilization tank

QA9 (=QA8-q6) 16.96

QA8 18.41

q5 1.45

11) Final effluent

QA10 (= QA9) 16.96



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

2122

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

AY AZ BA BB BC BD

p7

Process

Q 16.00 m3/day

QA1 20.58 m3/day

QA2 20.63 m3/day

QA3 20.63 m3/day

QA4 20.67 m3/day

QA5 20.69 m3/day

QA6 19.56 m3/day

QA7 19.61 m3/day

QA8 18.41 m3/day

QA9 16.96 m3/day

QA10 16.96 m3/day

QA11 1.13 m3/day

QA12 0.67 m3/day

QA13 0.52 m3/dayQA14 0.74 m3/day

QA15 1.20 m3/day

QA16 1.45 m3/day

QA17 4.58 m3/day

Water amount

Screen

Sand settling tank

Regulation tank

pH control tank

Bioreactor

Mixing tank

Sedimentation tank

Coagulation tank

Coagulated

sedimentation tank

Neutralization tank

Water tank for

Sand filter

Water tank for ACA

ACA

Treated water tank

Sterilization tank

Final effluent tank

Effluent

Influent

Sludge thickener

Sludge tank

Hydro extractor

Dewatered sludge

hopper

to out-side

Q

QA1

QA2

QA3

QA4

QA5

QA6

QA7

QA8

QA9

QA10

QA14

Domestic water

and others

QA17

QA11

QA12

QA13

QA15

QA16

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

2122

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

BE BF BG BH BI B

2-5 Basic design parameter

No Process Design parameter Preset

1 Sand settling tank Retention time more than

Safety Factor

2 Regulation tank Air unit amount for Stir

3 pH control tank Retention time more than

4 Rotating disk type Bioreactor BOD surface loading less than

Water surface loading less than

Retention time more than

Immersion rate

5 Mixing tank Retention time more than

6 Coagulation tank Retention time more than

7 Coagulated sedimentat ion tankWater surface loading less than

Overflow loading less than

Retention time more than

8 Neutralization tank Retention time more than9 Water tank for Filtration Retention time more than

10 Sand filter Velocity of Filtration

11 Water tank for ACA Retention time

Amount of Washing water more than

12 ACA Superficial velocity

Feeding velocity

13 Treated water tank for ACA Washing water more than

14 Sterilization tank Retention time more than

15 Sludge treatment Sludge conversion rate of BOD

Sludge conversion rate of SS

Sludge conversion rate of Fe

16 Sludge thickener Retention time

Solid loading

Conc. of inlet

Conc. of outlet

17 Dewatered sludge hopper Retention time more than

ACA : Activated carbon absorption



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

BM BN BO BP BQ BR BS BT

p9

No Process Design parameter Preset value

18 Hydro extractor Moisture content of Dewatered sludge less than 85 %

19 Dewatered sludge hopper Retention time more than 7 day

20 Feeding rate for Phosphoric aci BOD : P = 100 : 1

as BOD 1 %

Content of P (as H3PO4) 31/98

21 Feeding rate for Acid pH control tank 150 mg/liter

Mixing Tank 150 mg/liter

Neutralization tank 300 mg/liter

22 Feeding rate for Alkali pH control tank 200 mg/liter

Mixing Tank 200 mg/liter

Neutralization tank 100 mg/liter

23 Feeding rate for Coagulant 300 mg/liter

24 Feeding rate for Coagulant aid 1 mg/liter

25 Feeding rate for Polymer as Solid weight 1 %

1 Sludge ・Sludge conc. of Sedimentation 0.8 kg/m3

2 ・Conc. of Thickened Sludge 2 kg/m3

3 ・Water Content of Dewatered sludge 85 %

4 Chemicals ・Conc. of Phosphoric acid 75 ％

5 Dilution rate of Phosphoric acid 100 times

6 ・Conc. of Acid 7.5 ％7 Dilution rate of Acid 10 times

8 ・Conc. of Caustic Soda 24 ％9 Dilution rate of Caustic Soda 1 times

10 ・Conc. of Coagulant 38 ％11 Dilution rate of Coagulant 1 times

12 Tertiary treatment ・Diameter of Sand Filter 0.38 m (dia.)

13 Design Diameter 0.50 m (dia.)

14 ・Diameter of ACA 0.46 m (dia.)

15 Design Diameter 0.60 m (dia.)

16 ・COD Conc. of the inlet of ACA 25 mg/l

17 COD Conc. of the outlet of ACA 10 mg/l

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

BU BV BW BX BY BZ

3. Calculation of Design Capacity

3-1 Intake process

1) Intake Tank 1 tank

・Amount of Inlet 16 m3/da

・Retention time more than 60 min

Calculated Volume = 0.67 m3

= (Amount of Inlet x Retention time)/(24x60)

2) Intake pump 1 unit


・Safety Factor 300 %

・Operation time 24 hour

Required Capacity＝ 0.034 m3/mi

=(Amount of Inlet x Safety factor)/(operation timex60)

3) Sand Settling Tank 1 tank


・Safety Factor 300 %

・Water Surface Loading 1,800 m3/m2

・Average Velocity 0.15 m/sec


・Gravity of Removal Sand 2.65

Required Surface Area = 0.027 m2

=(Amount of Inlet x Safety factor)/(Water surface loading)

Required Capacity 0.067 m3

=(Amount of Inlet x Safety factor x Retention time)/(24x60)

Required Cross section area＝ 0.004 m2

=(Amount of Inlet x Safety Factor)/(Average Velocity x24x60x60)

4) Regulation tank 2 tank Lea


・Inflow time 24 hour/d

・Total volume of Regulation tank 410 m3

Design voulme 410 m3

(Remark : = Prese



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

CC CD CE CF CG CH CI CJ

p11

5) Blower for Stirred Regulation tank 2 no (Included 1 spare)

・Air unit amount for Stir 0.3 m3/m3/hour ※

Calculated Air Volume (total) = 2.05 m3/min

=(Volume of Regulation tank x Air unit volume)/60

6) Influent feeding pump 2 no (Included 1 spare)

・Amount of Inlet 20.58 m3/day

Required Capacity＝ 0.015 m3/min

=(Amount of Inlet)/(24x60)

7) Transfer pump 2 no (Included 1 spare)




8) Measuring tank 1 tank


・Retention time more than 1 min ※

Required Capacity＝ 0.02 m3

=(Amount of Inlet x Retention time)/(24x60)

9) pH control tank 1 tank


・Retention time more than 10 min ※Required Capacity＝ 0.15 m3

=(Amount of Inlet x Retention time)/(24x60)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

CK CL CM CN CO CP

3-2 Bioreactor process

1) Rotating disk type Bioreactor 1 unit

・Amount of Inlet 16 m3/d

・BOD surface loading 6 g/m2

・BOD conc. of Inlet 240 mg/l

Required disk Area = 640 m2/u

=(Amount of Inlet x BOD conc.)/(Water Surface Loading)

2) Bioreactor tank 1 tank

・Amount of Inlet 20.63 m3/d

・Retention time 3 hour

Required Capacity＝ 2.58 m3/t

=(Amount of Inlet x retention time)/(24)

3) Sedimentation tank 1 tank ・Amount of Inlet 20.63 m3/d

・Water surface loading less than 20 m3/m

・Retention time more than 3 hour

Required Surface area 1.04 m2

=(Amount of Inlet / Water surface loading)



4) Drawing Pump for Thickened Sludge 1 no

・Amount of Sludge 1.13 m3/d

・Sludge Conc. 0.8 %

・Retention time more than 2 hour

Required Capacity＝ 0.010 m3/m

=(Amount of Sludge)/(operation timex60)

This pump is the same specification

as Drawing its for sedimentation sludge



1

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

CS CT CU CV CW CX CY CZ

p13

3-3 Coagulated Sedimentation Treatment Process

1) Mixing tank 1 tank




=(Amount of Inlet x retention time)/(24x60)

2) Coagulation tank 1 tank





3) Coagulated Sedimentation tank 1 tank

・Amount of Inlet 20.69 m3/day ・Water Surface loading less than 20 m3/m2/day ※

・Retention time more than 3 hour ※

Required Surface Area 1.04 m2

=(Amount of Inlet / Water surface loading)

1.16 m (dia.)

Required Volume＝ 2.59 m3


4) Drawing pump for Sedimentation Sludge 1 no

・Amount of Sludge 1.13 m3/day

・Sludge Conc. 0.8 %

・Retention time more than 2 hour/day ※Required Capacity＝ 0.010 m3/min

=(Amount of Sludge)/(operation timex60)

5) Neutralization tank 1 tank





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

DA DB DC DD DE DF

3-4 Tertiary Treatment Process

1) Water tank for Filtration 1 tank

・Amount of Inlet 19.61 m3/




2) Feeding pump for Filtration 2 no (included 1 spare




3) Sand filter 1 unit


・Velocity of Filtration 180 m/d・Velocity of Washing 36 m3/

Washing time 10 min

・Cycle of Washing time process 10 min

・Filter material Anthracite + Sand

Required filtration Area＝ 0.11 m2

=(Amount of Inlet)/(Velocity of Filtration)

Calculated diameter＝ 0.38 m (

＝√(Filtration area×4/3.14)

Design diameter＝ 0.50 m (

Available Surface Area ＝ 0.20 m2

＝(Design Diameter^2×3.14)/4

Amount of Washing water ＝ 1.2 m3/

=(Available surface area×Velocity of Washing ×Washing Ti

4) Blower for Sand Filter Washing 1 no

・Superficial Velocity 42 m3/




1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

DI DJ DK DL DM DN DO DP

p15

5) Water tank for ACA 1 tank


・Retention time more than 60 min ※・Washing water for Sand Filter

Amount of Washing water more than 2 times ※


=(Amount of Inlet x Retention time)/(24x60)+Washing water

6) Washing pump for Sand Filter 1 no

・Amount of Washing Water 1.20 m3/batch

・Washing Time 10 min ※


=(Amount of Washing Water)/(Washing time)

7) Feeding pump for ACA 2 no (included 1 spare)

・Amount of Washing Water 18.41 m3/day



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

DQ DR DS DT DU DV

8) ACA 2 Vessel

・Amount of Inlet 18.41 m3

・Superficial Velocity less than 2 m3

・Feeding Velocity less than 120 m3

・Feeding system Merry go round s

・Absorption Capacity 0.1 kg

COD conc. of Inlet 25 mg

COD conc. of Outlet 10 mg

・Bulk density of AC 0.50 ton

・Washing Velocity 30 m3

・Washing time 10 mi

Required filtration area 0.16 m2=(Amount of Inlet)/(feeding Velocity)

Calculated diameter ＝ 0.46 m

＝√(Filtration area×4/3.14)

Design diameter = 0.6 m

Available Surface Area ＝ 0.29 m2

＝(Design^2×3.14)/4

Washing drainage amount＝ 1.45 m3

＝(Available area×washing velocity×Washing time)/60

Required AC volume＝ 0.39 m3

＝(Amount of Inlet)/(Superficial velocity×24)

AC filling quantity 0.68 m

＝(Volume)/(Available area×2)

AC exchange Frequency 41 da

＝(Volume×Density×Absorption capacity)

/(Amount of Inlet×(inCOD-outCOD)×1/1000×2 vessel)



1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

DY DZ EA EB EC ED EE EF EG

p17

9) Treated Water tank for ACA 1 tank


Retention time more than 60 min ※・Washing water

Washing Water more than 2 times ※


＝(Amount of Inlet×Retention time)/(24×60)＋Washing water

10) Washing pump for ACA 1 no

・Washing water amount 1.45 m3/batch

・Washing time 10 min ※

Required Capacity 0.145 m3/min

=(Washing Water Amount)/(Washing time)

11) Blower of Washing for ACA 1 no

・Superficial Velocity 30 m3/m2/hour ※


=(Available surface area x Superficial Velocity)/60

3-5 Sterilization process

1) Sterilization tank 1




=(Amount of Inlet×retention time)/(24×60)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

EH EI EJ EK EL EM

2) Calcium hypochlorite feeder 1 no

・Cl feeding rate 5 mg/lit

Calcium hypochlorite

Available chlorine 70 %

・Amount of Inlet 16.96 m3/da

・Storage day more than 10 day

Cl feeding Amount＝ 0.13 kg/da

=(Amount of Inlet×Cl feeding amount/1000)/Available chlo

Required Capacity 1.3 kg

=(Cl feeding amount ×Storage day)

3-6 Sludge Treatment Process

1) Inlet Sludge Amount(1) SS


・SS conc. of Inlet 280 mg/lit

・SS conc. of Outlet 10 mg/lit

・Sludge conversion rate 100 %

Generated Sludge 4.32 kg/day

(2) BOD


・BOD conc. of Inlet 240 mg/lit

・BOD conc. of Outlet 10 mg/lit

・Sludge conversion rate 40 %

Generated Sludge 1.48 kg/day

(3) Generated Sludge by Coagulant


・Feeding rate of FeCl3 300 mg/lit

・Molecular mass of Fe 56

・Molecular mass of Fe(OH)3 107

・Molecular mass of FeCl3 161

Generated amount of Fe(OH)3 3.19 kg/day



1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

EP EQ ER ES ET EU EV EW

p19

(4) Generated Sludge by Coagulant Aid


・Feeding rate of Coagulant Aid 1 mg/liter ※

Generated amount 0.02 kg/day

(5) Totals amount of Generated Sludge

Solid amount＝ 9.01 kg/day

Sludge concentration 8 kg/m3 ※Sludge amount = 1.13 m3/day

2) Sludge thickener 1 no

・Sludge Amount 1.13 m3/day

・Solid loading 45 kgSS/m3/day ※

・Solid Amount 9.01 kg/day

・retention time more than 24 hour ※Required Capacity 1.13 m3

＝(Sludge Amount×retention time)/24

Required Area 0.21 m2

＝(Solid Amount / Solid loading)

・Thickened Sludge Amount

Conc. = 20 kg/m3 ※

＝ 0.46 m3/day

＝(Solid ampunt/conc. of Thickened Sludge)

・Returned Water Amount ＝ 0.67 m3/day

＝(Sludge amount - Thickened Sludge amount)

3) Thickened Sludge pump 2 no (included 1 spare)

・Thickened Sludge amount 0.46 m3/day

・Conc. of Sludge 2 % ※

・Operation Time 2 hour/day ※


＝(Thickened Sludge amount)/(Operationtime×60)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

EX EY EZ FA FB FC

4) Dewatered Sludge Hopper 1 tank

・Storage day more than 7 day

・Conc. of Sludge 2.0 %


=(Thickened sludge Amount×Storage day)

5) Sludge feeding pump 2 no (included 1 s

・Thickened Sludge amount 3.22 m3

・Operation time 5 hour/

Required Capacity 0.011 m3/m

=(Thickened Sludge amount/(Operation time×60)

6) Hydro Extractor 1 unit

・Thickened Sludge amount 0.46 m3/d・Solid Amount 9.01 kg/da

・Operation time 5 hour/

・Operation day 1 day/w

Required Treatment Amount 3.22 m3/b

＝ 0.64 m3/h

＝ 0.011 m3/m

・Mois ture content of Dewatered Sludge 85 % (less than)

＝ 0.43 m3/b

＝(Solid Amount×7)

/(Operation day×(1-water content of Sludge/100)/1

0.06 m3/d

・Returned Water

＝ 2.79 m3/b

0.40 m3/d

7) Dewatered Sludge Hopper 1 unit

・Solid amount 9.01 kg/da

・Water Content 85 %

・Storage day 7 day




1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

FF FG FH FI FJ FK FL FM

p21

3-7 Feeding Amount of Chemicals

(1) Phosphoric acid tank 1 tank

・Feeding rate 1 %-BOD ※

・BOD conc. of Influent 240 mg/liter ※・Conc. of Phosphoric acid 75 %

Gravity 1.66 -

Content of P (as H3PO4) 31/98

・Number of Feeding Point 1 point


・Dilution rate 100 times ※

・Retention time 10 day ※

Feeding Amount＝ 0.1 liter/day

Diluted water amount ＝ 10 liter/day

Calculated Volume ＝ 100 liter/day

(2) Phosphoric acid feeding pump 2 no (included 1 spare)

・Feeding Amount 10 liter/day

100 times dilute ※

・Maximum feeding rate 100 % ※

Required Capacity 6.9 ml/min

=(Feeding Amount ×Maximum feeding rate)/(24×60)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

FN FO FP FQ FR FS

(3) Acid Tank 1 tank

・Conc. of Sulfuric Acid 75 %

Gravity 1.63 -

・Feeding rate of Acid

pH control tank 150 mg/li

Mixing Tank 150 mg/li

Neutralization tank 300 mg/li


・Dilution rate Not Dilution

・Retention time more than 10 day

Feeding Amount＝

pH control tank 2 liter/

Mixing Tank 2 liter/Neutralization tank 4 liter/

Total 8 liter/

Calculated Volume ＝ 80 liter

(4) Acid feeding pump 2 no (included 1 spa

・Feeding Amount for pH control tank 2 liter/

Maximum feeding rate 100 %

Required Capacity 1.4 ml/m

=(Feeding amount×Maximum feeding rate/100)/(24×60)

・Feeding Amount for Mixing tank 2 liter/




・Feeding Amount for Neutralization tank 4 liter/






1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

FV FW FX FY FZ GA GB GC

p23

(5) Acid dilution tank 1 tank

・Conc. of Sulfuric Acid 7.5 % ※

Gravity 1.07 -

・Feeding rate of Acid

pH control tank 1,500 mg/liter

Mixing Tank 1,500 mg/liter

Neutralization tank 3,000 mg/liter


・Dilution rate 10 times ※

・Retention time 10 day

Feeding Amount＝

pH control tank 19.7 liter/day

Mixing Tank 19.7 liter/dayNeutralization tank 39.3 liter/day

Total 78.7 liter/day

Calculated Volume ＝ 787 liter

(6) Diluted Acid feeding pump 4 no (included 1 spare)

・Feeding Amount for pH control tank 19.7 liter/day



=(Feeding amount×Maximum feeding rate/100)/(24×60)×1000

・Feeding Amount for Mixing tank 19.7 liter/day




・Feeding Amount for Neutralization tank 39.3 liter/day




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

GD GE GF GG GH GI

(7) Alkali tank 1 tank

・Conc. of Caustic soda 24

Gravity 1.28

・Feeding rate of Caustic soda

pH control tank 200

Mixing Tank 200

Neutralization tank 100

・Amount of Inlet 16

・Dilution rate Not Dilution

・Retention time more than 10

Feeding Amount＝

pH control tank 10.5

Mixing Tank 10.5 Neutralization tank 5.3

Total 26.3

Calculated Volume ＝ 263.0

(8) Alkali feeding pump 4 no (included 1 s

・Feeding Amount for pH control tank 10.5

Maximum feeding rate 100

Required Capacity 7.3


・Feeding Amount for Mixing tank 10.5




・Feeding Amount for Neutralization tank 5.3






1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

GL GM GN GO GP GQ GR GS

p25

(9) Alkali Dilution Tank 1 tank

・Conc. of Caustic soda 24 % ※

Gravity 1.28 - ※・Feeding rate of Caustic soda

pH control tank 200 mg/liter ※

Mixing Tank 200 mg/liter ※Neutralization tank 100 mg/liter ※


・Dilution rate 1 not dilution ※


Feeding Amount＝

pH control tank 10.5 liter/day

Mixing Tank 10.5 liter/day Neutralization tank 5.3 liter/day

Total 26.3 liter/day

Calculated Volume ＝ 263.0 liter

(10) Diluted Alkali Feeding Pump 3 no

・Feeding Amount for pH control tank 10.5 liter/day




・Feeding Amount for Mixing tank 10.5 liter/day




・Feeding Amount for Neutralization tank 5.3 liter/day




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

GT GU GV GW GX GY

(11) Coagulant tank 1 tank

・FeCl3 conc. 38 %

Gravity 1.4 -

・Feeding rate of Coagulant 300 mg/l


・Dilution rate 1 not d


Feeding Amount＝ 9.1 liter/


(12) Coagulant feeding pump 1 no

Required Feeding amount＝ 9.1 liter/Maximum Feeding Amount＝ 100 %

Required Capacity = 6.4 ml/m

(13) Coagulant dilute tank 1 tank

・FeCl3 conc. 38 %

Gravity 1.4 -

・Feeding rate 300 mg/l


・Dilution rate 1 not d

・Storage day 10 day

Required Feeding Amount 9.1 liter/

Required Capacity 91.0 liter

(14) Coagulant feeding pump 2 no (included 1 spa

Required Feeding amount＝ 9.1 liter/

Maximum Feeding Amount＝ 100 %

Required Capacity = 6.4 ml/m

=(Feeding amount ×Maximum feeding rate)/(24×60)



1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

HB HC HD HE HF HG HH HI

p27

(15) Coagulant aid tank 1 tank

・Conc. of Aid 0.1 % ※

・Feeding Rate of Aid 1 mg/liter ※


・Retention time 24 hour ※Feeding Amount＝ 16.0 liter/day


10) Coagulant feeding pump 2 no (included 1 spare)

Required Feeding amount＝ 24.0 liter/day

Maximum Feeding Amount＝ 100 % ※Required Capacity = 16.7 ml/min

=(Feeding amount ×Maximum feeding rate)/(24×60)

11) Polymer tank 1 tank

・Conc. of Coagulation Aid 0.2 %

・Feeding Rate 1 % ※・Solid Amount 9.01 kg/day

day = 7 63.07 kg/batch

・Storage day 1 times ※Required Feeding Amount 315.4 l iter/batch

=(Amount of Inlet×Feeding Rate×0.001)/(Conc./100)

Required Capacity 315.4 liter

12) Polymer pump 2 no (included 1 spare)

・Operation time 5 hour ※

・Feeding Amount 315.4 liter/day

・Maximum Feeding Amount 100 % ※

Required Capacity = 1.1 liter/min

=(Feeding amount ×Maximum feeding rate)/(24)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2021

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

HJ HK HL HM HN HO

3-8 Water supply process

1) Water Feeding Unit

・Required Water Amount

(1) Dilution water for Phosphoric acid

Amount of Phosphoric Acid 0.1 liter/da

Diluted rate 100 times

Storage time 1 day

Water amount ＝ 9.9 liter

(2) Dilution water for Acid

Amount of Acid 8 liter/da


Storage time 1 day

Water amount ＝ 72.0 liter

Chemicals amount = 80.0 liter/da

(3) Dilution water for Caustic SodaAmount of Caustic soda 26.3 liter/da


Storage time 1 day

Water amount ＝ 0 lit er


(4) Dilution water for Coagulant

Amount of Coagulant 9.1 liter/da


Storage time 1 day

Water amount ＝ 0 liter


(5) Dilution water for Coagulation Aid

Amount of Coagulation Aid 0.016 kg/day

Diluted rate 0.1 %

Storage time 24 hour




1

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

HR HS HT HU HV HW HX

p29

(6) Dilution water for Polymer

Amount of Polymer 0.63 kg/batch

Diluted rate 0.2 % ※

Storage time 1 batch ※Water amount ＝ 315.4 liter

(7) Washing water for Hydro Extractor

Amount per batch 500 liter/batch ※

Number per day 1 batch ※


(8) Domestic water

Person 2 person ※Unit Amount 120 liter/person/day ※Number per day 1 day ※


(9) Others

Amount 500 liter/batch ※

Number per day 1 batch ※


(10) Sum Totals

Water amount ＝ 1,653 liter

Documents

Công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy