Header Page of 161 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN ANH NGUYÊN KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY TNHH XƯỞNG GIẤY CHÁNH DƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 07/2014 Footer Page of 161 Header Page of 161 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN ANH NGUYÊN KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY TNHH XƯỞNG GIẤY CHÁNH DƯƠNG Ngành: Công nghệ sản xuất Giấy Bột giấy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn: Th.S HUỲNH NGỌC HƯNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 07/2014 Footer Page of 161 Header Page of 161 LỜI CÁM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn cha mẹ, người sinh thành nuôi dưỡng tạo điều kiện cho phát triển đến ngày hôm Tôi tin cảm ơn toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt quý thầy cô khoa Lâm Nghiệp tận tình bảo truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Huỳnh Ngọc Hưng tận tình bảo suốt thời gian tiến hành thực đề tài Tôi xin cảm ơn anh Bùi Văn Huân anh chị công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương tận tình hướng dẫn trình thực tập công ty Và gửi lời cảm ơn đến bạn bè tôi, người đóng góp ý kiến chia kinh nghiệm trình thực đề tài Một lần xin cảm ơn tất người Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07/2014 Sinh viên thực Nguyễn Anh Nguyên Footer Page of 161 Header Page of 161 TÓM TẮT Đề tài “Khảo sát dây chuyền hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương” thực sinh viên Nguyễn Anh Nguyên khoảng thời gian từ tháng 03/2014 đến tháng 05/2014 Việc tiến hành dựa sở khảo sát hệ thống dây chuyền thực tế, thu thập số liệu xử lý đánh giá kết Việc khảo sát hệ thống dây chuyền tiến hành hình thức tìm hiểu thực tế quan sát hệ thông sơ đồ nhà máy để tìm hiểu hoạt động nguyên lý thiết bị Các kết lấy nhà máy từ quý 1/2014 đến quý II/2014 kiểm tra theo tiêu chuẩn cho trước Các giá trị kiểm tra bao gồm: pH, COD, BOD5, SS, độ màu Pt_Co Coliform Dựa số liệu thu thập để tiến hành đánh giá đưa biện pháp tối ưu để tăng hiệu suất giảm lượng lớn lượng hao phí Footer Page of 161 Header Page of 161 ABTRACT Topic “ Survey wastewater treatment lines of An Binh Corporation ” was made by Loc Nguyen Minh student in waste workshop of Cheng Yang paper mill Co.LTD; period of three months from March to May, 2014 Study was carried out based on survey of wastewater treatment systems, collecting data, and evaluating the result achieved The survey process is based on actual observations, learn the principles of operation structure… and follow the in way of each device in the system Data was collected through sampling from the first quarter to the second quarter to identify key indicator such as pH, Color, BOD, COD, insoluble content, total Nitrogen, Phosphorus, Coliform Based on the collected data to assess and provide optimal measures to increase efficiency and reduce a large amount of energy is wasted Footer Page of 161 Header Page of 161 MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chương MỞ ĐẦU 1.1.Tính cấp thiết đề tài: 1.2.Mục đích đề tài: 1.3.Nội dung đề tài: 1.4.Giới hạn đề tài: Chương TỔNG QUAN 2.1 Hiện trạng ảnh hưởng nước thải ngành giấy đến môi trường 2.1.1 Hiện trạng nước thải ngành giấy 2.1.2 Ảnh hưởng nước thải đến môi trường: 2.1.2.1.Ô nhiễm không khí 2.1.2.2 Các loại chất thải rắn phát sinh 2.2 Tổng quan công ty TNHH Xưởng Giấy Chánh Dương 2.2.1 Lịch sử hình thành phát triển 2.2.2 Sơ đồ máy quản trị nhà máy 2.2.3 Nguyên liệu, sản phẩm hệ thống phân phối 2.3 Các số ô nhiễm nước thải 11 2.3.1 Chỉ số SS 11 2.3.2 Chỉ số pH 11 2.3.3 Chỉ số COD (Chemical Oxigen Demand – nhu cầu oxy hoá học) 11 2.3.4 Chỉ số BOD (Biological Oxigen Demand – nhu cầu oxy sinh học) 11 2.3.5 AOX (Halogen hữu dễ bị hấp thụ) 11 2.4 Đặc tính nước thải ngành giấy 11 2.5 Đặc điểm nước thải khu công ty giấy Chánh Dương 15 2.5.1 Phân xưởng tạo bột 15 2.5.2 Phân xưởng xeo 15 2.5.3 Phân xưởng lò 15 2.5.4 Phân xưởng nước thải 15 Footer Page of 161 Header Page of 161 2.5.5 Nước thải sinh hoạt 16 2.6 Các phương pháp xử lý nước thải hành 16 2.6.1 Phương pháp học 16 2.6.1.1 Thiết bị chắn rác 17 2.6.1.2 Thiết bị nghiền rác 18 2.6.1.4 Bể điều hòa 18 2.6.1.4 Bể lắng 19 2.6.1.5 Lọc học 21 2.6.2.Các phương pháp hóa lý 22 2.6.2.1Keo tụ 22 2.6.2.2 Tuyển 23 2.6.2.3 Hấp phụ 24 2.6.2.4 Trao đổi ion 25 2.6.3 Các phương pháp hóa học 26 2.6.3.1 Trung hòa 26 2.6.3.2 Phương pháp oxi hóa- khử 27 2.6.3.3 Kết tủa hóa học 27 2.6.3.4 Phương pháp sinh học 28 2.6.4.1 Phương pháp xử lý kị khí 29 2.6.4.2 Phương pháp hiếu khí 30 2.7 Các biện pháp giảm thiều lượng nước thải cho ngành giấy 30 2.7.1 Sản xuất 30 2.7.1.1 Giảm thiểu nguồn 31 2.7.1.2 Tuần hoàn tái sử dụng 32 2.7.1.3 Cải tiến sản phẩm 32 2.7.2 Các biện pháp khác 32 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Nội dung nghiên cứu 34 3.2 Phương pháp nghiên cứu 34 3.3 Xác định tiêu nghiên cứu khảo sát 35 3.3.1 Xác định độ pH nước thải 35 Footer Page of 161 Header Page of 161 3.3.2 Xác định tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng SS 35 3.3.2.1 Chuẩn bị dụng cụ 35 3.3.2.2 Tiến hành 35 3.3.2.3 Tính toán 36 3.3.3 Xác định số COD 36 3.3.3.1 Chuẩn bị hóa chất 36 3.3.3.2 Tiến hành 37 3.3.3.3 Tính toán 38 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 4.1 Dây chuyền hệ thống xử lý nước thải nhà máy giấy Chánh Dương 40 4.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 40 4.1.2.Thuyết minh dây chuyền 41 4.1.2.1.Hệ thống thu hồi bột 41 4.1.2.2.Sàng lọc tinh (sàng nghiêng) 42 4.1.2.3Bể trung hòa – keo tụ tạo 43 4.1.2.4Bể tuyển 45 4.1.2.5.Tháp giải nhiệt – Bể điều tiết: 50 4.1.2.6.Bồn kị khí IC 53 4.1.2.7.Bể sụt khí 57 4.1.2.8.Bể lắng 61 4.1.2.9.Máy ép bùn 63 4.2.Kết xử lý nước thải: 64 4.3 Đề xuất biện pháp hành 65 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 5.1 Kết luận 66 5.2 Kiến nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 69 Footer Page of 161 Header Page of 161 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam Aerotank Bể sinh học hiếu khí AOX Halogen hữu dễ bị hấp thụ BOD Biological Oxigen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) COD Chemical Oxigen Demand (Nhu cầu oxy hóa học) DO Nồng độ oxy hòa tan SS Suspendedsolids (Chất rắn lơ lửng) TSS Total Suspendedsolids (Tổng chất rắn lơ lửng) TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam BCN Ban Chủ Nhiệm Footer Page of 161 Header Page 10 of 161 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Nguyên liệu cung cấp cho chuyền 100T 300T Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 10 Bảng 2.3: Thông số ô nhiễm theo phương pháp sản xuất 13 Bảng 2.4: Giá trị nước thải COD theo loại giấy 14 Bảng 2.5: Đặc tính tuần hoàn nhà máy 14 Bảng 3.1: Kết đo từ ngày 21/03 39 Bảng 3.2 : Giá trị trung bình kết đo từ ngày 21.03 đến ngày 26.03 39 Bảng 4.1 Thông số sàng nghiêng 43 Bảng 4.1 Kết xử lý nước thải kiểm tra .64 Footer Page 10 of 161 Header Page 79 of 161 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận - Sau trình tiến hành khảo sát thực tế hệ thống xử lý nước công ty cho thấy hàm lượng chất nguy hại có nước so với quy chuẩn nước thải hoàn toàn chấp nhận Đảm bảo nguồn nước trước thải môi trường - Công ty có hệ thống xử lý nước hoàn chỉnh đáp ứng điều kiện tự nhiên lẫn xã hội Lượng nước thải xử lý bình quân 3000 m3/ngày đáp ứng nhu cầu xử lý xả thải trực tiếp môi trường - Toàn hệ thống xử lý nước thải cán môi trường công ty giám sát chặt chẽ phân công người lấy mẫu đo đạt theo dõi tiêu nước thải ngày, tháng công ty gửi mẫu nước thải sau xử lý đến trung tâm đo lường để thẩm định kết xử lý 5.2 Kiến nghị Để hệ thống xử lý đạt hiệu cao cần: - Tích cực kiểm tra bão dưỡng thiết bị tránh tượng rối cục Thực công tác vệ sinh thường xuyên để đảm bảo máy vận hành tốt Lượng hóa chất cho vào để xử lý cần tính toán cụ thể để giảm thiểu mức độ tác động đến môi trường tự nhiên môi trường xung quanh - Lắp thiết bị rửa trôi phía hệ thống sàng nghiêng để thu hồi bột tốt nhằm tăng hiệu suất trình làm giảm chi phí vận hành, giảm tải trọng cho hệ thống xử lý nước thải - Đầu tư đào tạo đội ngũ cán khoa học kỹ thuật chuyên ngành tham gia vào hoạt động môi trường quản lý vận hành trạm xử lý nước thải - Tiến hành sản xuất hơn, dự toán chất thải nơi thường thải chất thải ô nhiễm để chủ động đối phó, ngăn chặn chất thải sinh nguồn, từ giảm tải lượng chất ô nhiễm đầu vào công trình xử lý 66 Footer Page 79 of 161 Header Page 80 of 161 - Hợp tác chặt chẽ nhà máy giấy quan môi trường chủ quản địa phương, cấp từ phối hợp kịp thời để giải vấn đề môi trường khẩn cấp 67 Footer Page 80 of 161 Header Page 81 of 161 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Tấn Cường, 2006, Luận văn tốt nghiệp, Trường đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh Tài liệu sản xuất ngành giấy bột giấy, Trung tâm sản xuất Sạch Việt Nam, 107 trang Phạm Ngọc Nam, 2004, Bảo vệ môi trường công nghiệp, Trường đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, 78 trang Nguyễn Thị Tuyết Nhung, 2008, Luận văn tốt nghiệp, Trường đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, 73 trang Lâm Vĩnh Sơn, 2009, Kỹ thuật xử lý nước thải, 195 trang Nguyễn Vũ Thùy Trang, 2008, Luận văn tốt nghiệp, Trường đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, 94 trang Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu, 2006, Xử lý nước thải, Công ty Môi Trường Tầm Nhìn Xanh_Gree, 56 trang Phòng Kiễm định sản phẩm công ty TNHH xưởng giấy Chánh Dương vầ đánh giá số nước thải Báo cáo công tác bảo vệ môi trường quý I năm 2013, Công ty TNHH xưởng Giấy Chánh Dương, 25 trang 10 Báo cáo công tác bảo vệ môi trường quý II năm 2013, Công ty TNHH xưởng Giấy Chánh Dương, 25 trang 68 Footer Page 81 of 161 Header Page 82 of 161 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tiêu chuẩn Việt Nam cho nước thải công nghiệp (TCVN 5945 : 2005) 1.1.Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định giá trị tới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm nước thải sở sản xuất, chế biến, kinh doanh dịch vụ…(gọi chung “nước thải công nghiệp”) Tiêu chuẩn dùng để kiểm soát chất lượng nước thải công nghiệp thải vào thủy vực có sử dụng nước với yêu cầu chất lượng nước thấp hơn, vào nơi tiếp nhận nước thải khác 2.2.Giá trị giới hạn Giá trị giới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm nước thải công nghiệp đổ vào thủy vực không vượt giá trị tương ứng quy định bảng Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất ô nhiễm hay nhỏ giá trị quy định cột A đổ vào thủy vực thường dùng làm nguồn nước cho mục đích sinh hoạt Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất ô nhiễm lớn giá trị quy định cột A nhỏ hay giá trị quy định cột B đổ vào thủy vực nhận thải khác trừ thủy vực quy định cột A Nước thải công nghiệp có giá trị thông số nồng độ chất ô nhiễm lớn giá trị quy định cột B không vượt giá trị quy định cột C phép thải vào nơi quy định (như hồ chứa nước thải xây riêng, cống dẫn đến nhà máy xử lý nước thải tập trung…) 69 Footer Page 82 of 161 Header Page 83 of 161 Thành phần nước thải có đặc thù theo lĩnh vực hay ngành công ngiệp số hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ cụ thể, quy định tiêu chuẩn riêng Phương pháp lấy mẫu, phân tích, tính toán, xác định thông số nồng độ cụ thể chất ô nhiễm quy định TCVN hành hay quan có thẩm quyền định Bảng 1.1: Giá trị giới hạn thông số nồng độ chất ô nhiễm nước thải công nghiệp TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn A B C C 40 40 40 Nhiệt độ pH - 69 5,5  59 Mùi - Không khó Không khó - chịu chịu 20 50 - Màu sắc, Co-Pt pH=7 BOD5 (200c) mg/l 30 50 100 COD mg/l 50 80 400 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 200 Asen mg/l 0,05 0,1 0,5 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 0,01 10 Chì mg/l 0,1 0,5 70 Footer Page 83 of 161 Header Page 84 of 161 11 Cadimi mg/l 0,005 0,01 0,5 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 0,5 13 Crom (III) mg/l 0,2 0,1 14 Đồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 18 Sắt mg/l 10 19 Thiếc mg/l 0,2 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 0,2 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 22 Dầu mỡ khoáng mg/l 10 20 30 23 Dầu độn thực vật mg/l - 24 Clo dư mg/l - 25 PCBs mg/l 0,003 0,01 - 26 Hoá chất bảo vệ thực mg/l 0,3 - mg/l 0,1 0,1 - mg/l 0,2 0,5 vật: lân hữu 27 Hoá chất bảo vệ thực vật: clo hữu 28 Sunfua 71 Footer Page 84 of 161 Header Page 85 of 161 29 Florua mg/l 10 15 30 Clorua mg/l 500 600 1000 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 15 32 Tổng Nitơ mg/l 15 30 60 33 Tổng Photpho mg/l 34 Coliform mg/l 3000 5000 - 35 Xét nghiệm sinh học 90% cá sống sót sau 96 100% nước thải (Bioassay) 36 Tổng hoạt động phóng - Bq/l 0,1 0,1 - Bq/l 1,0 1,0 - xạ α 37 Tổng hoạt động phóng xạ β 72 Footer Page 85 of 161 Header Page 86 of 161 2.3.Phí bảo vệ môi trường nước thải công nghiệp Mức phí bảo vệ môi trường nước thải công nghiệp tính theo chất gây ô nhiễm có nước thải, sau: Bảng 2.2: Bảng phí bảo vệ môi trường nước thải công nghiệp CHẤT GÂY Ô NHIỄM CÓ TRONG NƯỚC THẢI TT Tên gọi Nhu cầu oxy sinh hoá Nhu cầu oxy hoá học Ký hiệu MỨC THU (đồng/kg chất gây ô nhiễm có nước thải) MT MT MT MT tiếp nhận tiếp nhận tiếp nhận tiếp nhận A B C D ABOD 300 250 200 100 ACOD 300 250 300 100 400 350 300 200 Chất rắn lơ lửng ATSS Thủy ngân AHg Chì APb 500.000 450.000 400.000 300.000 Arsenic AAs 1.000.000 900.000 800.000 600.000 Cadmium ACd 1.000.000 900.000 800.000 600.000 20.000.000 18.000.000 15.000.000 10.000.000 Trong đó, môi trường tiếp nhận nước thải bao gồm loại A, B, C D xác định sau: 73 Footer Page 86 of 161 Header Page 87 of 161 - Môi trường tiếp nhận nước thải loại A: nội thành, nội thị đô thị loại đặc biệt, loại I, loại II loại III - Môi trường tiếp nhận nước thải loại B: nội thành, nội thị đo thị loại IV, loại V ngoại thành, ngoại thị đo thị loại đặc biệt, loại I, loại II loại III - Môi trường tiếp nhận nước thải loại C: ngoại thành, ngoại thị đo thị loại IV xã không thuộc đo thị, trừ xã thuộc môi trường tiếp nhận nước thải thuộc nhóm D - Môi trường tiếp nhận nước thải loại D: xã biên giới, miền núi, vùng cao, vùng sâu vùng xa Đô thị loại đặc biệt, loại I, II, III, IV V thực theo quy định Nghị định số 72/2001/NĐ-CP ngày tháng 10 năm 2001 Chính Phủ phân loại đo thị cấp quản lý đô thị văn hướng dẫn thi hành 74 Footer Page 87 of 161 Header Page 88 of 161 Phụ lục 2: Chỉ số BOD nước thải sau xử lý phải đạt Tiêu chuẩn Việt Nam loại A cho nước thải công nghiệp là: BOD = 30 mg/lít, COD = 50 mg/lít Hoặc tiêu chuẩn loại B cho nước thải công nghiệp là: BOD = 50 mg/lít, COD = 80 mg/lít thải vào môi trường Riêng ngành công nghiệp giấy nước thải môi trường phải đạt tiêu chuẩn loại A.Đối với mẫu nước thải thì: số BOD thấp COD Người ta thường lập tỉ số BOD/COD để biết xem loại nước thải dễ xử lý phương pháp sinh học hay không:Nếu BOD/COD > 0,5 nước thải dễ xử lý phương pháp sinh học Nói khác, lượng chất hữu dễ phân hủy chiếm nửa so với toàn chất hữu có nước thải, nước thải dễ xử lý phương pháp sinh học Người ta sử dụng tỷ số COD BOD để tính toán thể tích bể xử lý sinh học thời gian lưu nước thải bể xử lý sinh học - Chỉ số N: số mg Nitơ dạng hợp chất có lít nước thải - Chỉ số P: số mg Photpho dạng hợp chất có lít nước thải Các chất Nitơ Photpho gọi chất dinh dưỡng chúng cần thiết cho phát triển vi sinh vật Nếu thiếu chất vi sinh vật phát triển chậm sinh bùn khó lắng, làm cho trình xử lý nước thải phương pháp sinh học không hiệu Khi đó, để tăng hiệu xử lý sinh học cần phải bổ sung mức thiếu N phân đạm, mức thiếu P phân lân, cho số COD : N : P = 100 : : Đối với nước thải nhà máy giấy thường thiếu N P, cần phải tính toán lượng thiếu chất bổ sung chúng vào bể xử lý sinh học 75 Footer Page 88 of 161 Header Page 89 of 161 Phụ lục 3: Xác định số COD Áp dụng tiêu chuẩn SMEWW 5220D – 1995 – Nguyên tắc: Các chất hữu bị phân hủy đun nóng với kali dicromat môi trường axit mạnh Lượng kali dicromat dư định phân dung dịch ferrous ammonium sunphat với thị ferroin  Các phản ứng hóa học xảy sau: CHC + Cr2O72- + H+ → CO2 + H2O + Cr3+ Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe2+ + 7H2O (Dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang đỏ cam) – Ảnh hưởng Các chất béo mạch thẳng, hợp chất nhân thơm pyridin không bị oxy hóa, mặt dù với dicromat phản ứng oxy hóa triệt để so với dùng kali permanganat Để tăng nhanh vận tốc phản ứng, bạc sulphat thêm vào chất xúc tác Khi có diện ion Cl- gây sai số dương cho phản ứng: Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ → 2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O Để tránh kiện này, HgSO4 dễ tạo phức chất bền HgCl42- thêm vào mẫu với tỷ lệ HgSO4 : Cl- = 10 : – Thiết bị dụng cụ: + Thiết bị: Bếp nung chuyên dụng cho xác định COD + Dụng cụ: Ống nghiệm chịu nhiệt có nút văn V = 10ml Pipet, buret, becher, erlen – Hóa chất: 76 Footer Page 89 of 161 Header Page 90 of 161 + Kali dicromat 0.1 N + Axit sulphuric đậm đặc + Chỉ thị Ferroin + Ferrous ammonium sunphat (FAS) 0.01 N – Chuẩn bị mẫu: Nếu mẫu sau lấy phân tích vòng cần làm lạnh – 50c Nếu phân tích vòng ngày axit hóa mẫu đến pH