Trong các ngành công nghiệp, sản xuất giấy là một trong những lĩnh vực phát sinh lượng nước thải lớn và có thành phần ô nhiễm phức tạp. Không ít doanh nghiệp dù đã đầu tư hệ thống xử lý vẫn gặp tình trạng COD đầu ra vượt quy chuẩn, nước sau xử lý còn màu hoặc lượng bùn phát sinh ngày càng tăng.Nguyên nhân thường không nằm ở riêng một công đoạn mà bắt nguồn từ đặc tính của nước thải sản xuất giấy, khả năng biến động của nguồn thải và việc lựa chọn công nghệ xử lý ngay từ giai đoạn thiết kế hệ thống.
Nước thải sản xuất giấy phát sinh trong hầu hết các công đoạn của dây chuyền sản xuất. Tùy thuộc vào nguyên liệu đầu vào, công nghệ sản xuất và chủng loại giấy thành phẩm, mỗi công đoạn sẽ tạo ra dòng nước thải có thành phần ô nhiễm khác nhau. Điều này khiến chất lượng nước đầu vào thường xuyên biến động và làm tăng độ phức tạp trong quá trình xử lý.
|
Nguồn phát sinh |
Thành phần ô nhiễm đặc trưng |
|
Chuẩn bị nguyên liệu |
Đất, cát, xơ sợi, TSS |
|
Nghiền bột giấy |
Cellulose, lignin, COD, BOD |
|
Tẩy trắng |
Hợp chất tạo màu, lignin hòa tan, hóa chất dư |
|
Xeo và hoàn thiện giấy |
Xơ sợi mịn, chất độn, tinh bột, keo |
|
Khử mực giấy tái chế |
Mực in, keo, nhựa, chất hoạt động bề mặt |
|
Vệ sinh thiết bị |
COD, TSS và hóa chất còn dư |
Mỗi dòng thải trong quá trình sản xuất giấy đều có thành phần ô nhiễm và mức độ ảnh hưởng khác nhau. Khi các dòng thải được thu gom chung, chất lượng nước đầu vào sẽ thay đổi theo nguyên liệu, công suất và từng công đoạn sản xuất. Vì vậy, việc xác định đúng nguồn phát sinh ngay từ đầu sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, giảm tải cho các công trình phía sau và nâng cao hiệu quả vận hành của toàn bộ hệ thống.
Mặc dù thành phần nước thải có sự khác nhau giữa các nhà máy sản xuất giấy nguyên sinh và giấy tái chế, nhưng nhìn chung nước thải ngành giấy đều có một số đặc điểm đặc trưng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý và chi phí vận hành hệ thống.
Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của nước thải sản xuất giấy là hàm lượng COD và BOD cao. Nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ cellulose, lignin, tinh bột, keo và các phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, không phải toàn bộ các hợp chất hữu cơ này đều dễ phân hủy bằng phương pháp sinh học. Đặc biệt, lignin và một số hợp chất hữu cơ có cấu trúc bền khiến hệ vi sinh khó xử lý triệt để, dẫn đến tình trạng COD đầu ra vẫn vượt quy chuẩn dù bể sinh học hoạt động bình thường.
Đây cũng là nguyên nhân khiến nhiều hệ thống xử lý vẫn đạt các chỉ tiêu như TSS nhưng COD đầu ra chưa đáp ứng quy chuẩn nếu chỉ dựa vào xử lý sinh học.
Nước thải ngành giấy chứa lượng lớn chất rắn lơ lửng và xơ sợi phát sinh trong quá trình nghiền bột và xeo giấy. Nếu hệ thống thu hồi xơ hoặc bể lắng sơ cấp không hoạt động hiệu quả, các hạt xơ mịn sẽ tiếp tục đi vào bể sinh học, làm tăng tải lượng chất rắn và ảnh hưởng đến khả năng lắng của bùn hoạt tính. Đây cũng là nguyên nhân khiến nhiều hệ thống phát sinh lượng bùn lớn và thường xuyên gặp tình trạng TSS đầu ra vượt giới hạn cho phép.
Độ màu trong nước thải sản xuất giấy chủ yếu đến từ lignin, mực in, thuốc nhuộm và các hợp chất hữu cơ hòa tan. Đây là nhóm chất ô nhiễm khá khó xử lý bằng phương pháp sinh học thông thường. Trên thực tế, nhiều hệ thống vẫn đạt yêu cầu về COD nhưng nước sau xử lý còn màu, đặc biệt đối với các nhà máy sản xuất bột giấy hoặc giấy tái chế. Nếu không lựa chọn đúng công nghệ hoặc hóa chất xử lý, việc khử màu sẽ làm tăng đáng kể chi phí vận hành.
Không giống nhiều ngành công nghiệp khác, chất lượng nước thải sản xuất giấy thay đổi theo nguyên liệu, công suất và từng giai đoạn sản xuất. Các thời điểm vệ sinh thiết bị, thay đổi loại giấy hoặc thay đổi nguyên liệu đầu vào đều có thể làm COD, TSS và độ màu tăng đột ngột. Chính sự biến động này khiến hệ thống xử lý cần có bể điều hòa đủ dung tích và chế độ vận hành linh hoạt để hạn chế hiện tượng sốc tải.
Nhìn chung, sự kết hợp giữa hàm lượng chất hữu cơ cao, nhiều xơ sợi, độ màu lớn và tải lượng ô nhiễm biến động đã khiến nước thải sản xuất giấy trở thành một trong những loại nước thải công nghiệp có yêu cầu xử lý tương đối phức tạp. Vì vậy, hệ thống xử lý thường phải kết hợp nhiều công đoạn như tiền xử lý, keo tụ - tạo bông, xử lý sinh học, lắng và xử lý bùn. Chỉ cần một công đoạn hoạt động không hiệu quả hoặc không phù hợp với đặc tính nước thải, toàn bộ hệ thống đều có thể phát sinh sự cố trong quá trình vận hành.
.jpg)
Các đặc điểm cần lưu ý của nước thải từ sản xuất giấy
Sau khi hiểu rõ đặc điểm của nước thải, doanh nghiệp có thể dễ dàng lý giải vì sao nhiều hệ thống xử lý dù được đầu tư bài bản vẫn thường xuyên gặp sự cố trong quá trình vận hành. Phần lớn các vấn đề đều liên quan đến tải lượng ô nhiễm cao, thành phần nước thải biến động hoặc lựa chọn công nghệ chưa phù hợp với đặc tính của từng dòng thải.
Dấu hiệu thường gặp là COD đầu ra tăng dần mặc dù hệ vi sinh vẫn hoạt động bình thường, DO và MLSS không có nhiều biến động. Điều này cho thấy nguyên nhân có thể không nằm ở bể sinh học mà xuất phát từ đặc tính nước thải hoặc công đoạn tiền xử lý.
Trong nhiều trường hợp, doanh nghiệp thường tăng thời gian sục khí hoặc bổ sung vi sinh để cải thiện hiệu quả xử lý. Tuy nhiên, nếu nguyên nhân xuất phát từ thành phần nước thải hoặc công đoạn tiền xử lý chưa hiệu quả thì các biện pháp này chỉ mang lại hiệu quả hạn chế, đồng thời làm tăng chi phí điện và vận hành.
Độ màu là chỉ tiêu khá khó xử lý đối với nước thải sản xuất giấy, đặc biệt ở các nhà máy sản xuất bột giấy hoặc sử dụng giấy tái chế. Dù COD đã giảm đáng kể, nước sau xử lý vẫn có thể còn màu vàng hoặc nâu do các hợp chất tạo màu chưa được loại bỏ hoàn toàn.
Nhiều doanh nghiệp lựa chọn tăng lượng PAC hoặc polymer để khử màu, nhưng nếu không xác định đúng loại hóa chất, pH phản ứng và liều lượng phù hợp thì hiệu quả xử lý sẽ không cải thiện đáng kể. Ngược lại, lượng hóa chất dư còn làm tăng lượng bùn phát sinh và chi phí xử lý.
Nếu công đoạn thu hồi xơ hoặc lắng sơ cấp hoạt động không hiệu quả, lượng xơ sợi còn lại sẽ đi vào bể sinh học và bể lắng. Khi đó, khả năng lắng của bùn hoạt tính giảm, TSS đầu ra tăng và hiện tượng cuốn trôi bùn dễ xảy ra.
Ngoài ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý, xơ sợi còn gây tắc nghẽn bơm, đường ống và thiết bị phân phối khí, làm giảm hiệu suất vận hành cũng như tăng chi phí bảo trì hệ thống.
Dấu hiệu thường gặp là nước sau lắng đục, bùn nổi hoặc bông bùn nhỏ, khó lắng. Khi đó, doanh nghiệp không nên chỉ điều chỉnh polymer mà cần kiểm tra đồng thời bể điều hòa, tải lượng đầu vào, chất lượng bùn hoạt tính và chế độ tuần hoàn bùn để xác định đúng nguyên nhân.
Trong trường hợp này, doanh nghiệp không nên chỉ tập trung điều chỉnh polymer mà cần kiểm tra toàn bộ quá trình xử lý từ bể điều hòa, bể sinh học đến chế độ tuần hoàn bùn để xác định đúng nguyên nhân.
Nước thải ngành giấy chứa nhiều chất rắn và xơ sợi nên lượng bùn phát sinh thường lớn hơn nhiều ngành công nghiệp khác. Bên cạnh đó, điện năng cho máy thổi khí, hóa chất xử lý và chi phí bảo trì thiết bị cũng chiếm tỷ trọng đáng kể trong tổng chi phí vận hành.
Thực tế, nhiều hệ thống có thể vẫn đạt quy chuẩn xả thải nhưng chi phí điện, hóa chất và xử lý bùn ngày càng tăng. Đây thường là dấu hiệu cho thấy công nghệ hoặc chế độ vận hành chưa được tối ưu theo tải lượng nước thải thực tế.
Sau khi xác định đúng đặc điểm của nước thải và nguyên nhân gây ra các sự cố trong quá trình vận hành, doanh nghiệp cần lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với từng nguồn thải và mục tiêu xả thải. Bạn có thể tham khảo thêm bài viết "Phương Pháp Xử Lý Nước Thải Ngành Sản Xuất Giấy" để tìm hiểu chi tiết về quy trình công nghệ và các giải pháp xử lý đang được áp dụng hiện nay.
.jpg)
Hãy đảm bảo hệ thống luôn vận hàng ổn định và nước thải đầu ra đạt quy chuẩn theo quy định
Để duy trì hiệu quả xử lý lâu dài, doanh nghiệp cần đánh giá đầy đủ đặc tính nước thải ngay từ giai đoạn thiết kế và thường xuyên theo dõi tình trạng vận hành của hệ thống. Một số nội dung cần đặc biệt quan tâm gồm:
Việc kiểm soát tốt ngay từ đầu sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định hơn, giảm chi phí hóa chất, hạn chế phát sinh bùn và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Nước thải sản xuất giấy là một trong những loại nước thải công nghiệp có yêu cầu xử lý tương đối phức tạp do chứa đồng thời hàm lượng chất hữu cơ, xơ sợi, chất rắn lơ lửng và độ màu cao. Mỗi nhà máy sản xuất giấy có nguyên liệu, quy trình công nghệ và yêu cầu xả thải khác nhau. Vì vậy, việc lựa chọn công nghệ xử lý cần dựa trên kết quả khảo sát và phân tích đặc tính nước thải thực tế để đảm bảo hiệu quả vận hành lâu dài và tối ưu chi phí.
Với kinh nghiệm tư vấn, thiết kế, thi công và cải tạo hệ thống xử lý nước thải cho nhiều ngành công nghiệp, Đại Nam sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc xây dựng giải pháp phù hợp với đặc thù từng nhà máy, đáp ứng quy chuẩn xả thải và nâng cao hiệu quả vận hành.
