Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất giải pháp nâng
cao hiệu quả xử lý nước thải Công ty Cổ phần
giấy Hoàng Văn Thụ, tỉnh Thái Nguyên

Đồng Thị Phương Liên

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: TS. Trần Văn Quy
Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Khảo sát hiện trạng sản xuất của Công ty Cổ phần giấy Hoàng
Văn Thụ. Điều tra, đánh giá hiện trạng phát sinh và xử lý nước thải tại
Công ty. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải sản xuất đang vận hành tại
Công ty. Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sản
xuất cho Công ty.

Keywords: Xử lý nước thải; Khoa học môi trường; Nước thải

Content
Trong công cuộc đổi mới, chuyển sang nền kinh tế thị trường định hướng xã hội
chủ nghĩa, đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá và hội nhập quốc tế, Việt Nam đã đạt
được những thành tựu quan trọng cả về kinh tế và xã hội. Cùng với nhịp độ tăng trưởng
kinh tế cao nhiều vấn đề môi trường cấp bách đang đặt ra, nếu không được giải quyết
thoả đáng và kịp thời thì sẽ cản trở, làm chậm lại tốc độ tăng trưởng kinh tế và nảy sinh
nhiều vấn đề xã hội, đe dọa nghiêm trọng sự phát triển bền vững của đất nước.
Trong những năm gần đây, các ngành công nghiệp Việt Nam đang phát triển mạnh
mẽ và đóng vai trò rất quan trọng, trong đó có ngành công nghiệp sản xuất giấy.
Song song với những thuận lợi còn rất nhiều những khó khăn, thách thức mà
ngành giấy Việt Nam cần phải đối mặt trong thời kì hội nhập: công nghệ lạc hậu, sản
lượng thấp, lực lượng lao động cồng kềnh và trình độ thấp, thiếu nguồn nguyên liệu, vốn,

- Tính toán sơ bộ các công trình xử lý và thiết bị đáp ứng yêu cầu xả thải cho
phương án được đề xuất.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan ngành công nghiệp giấy
1.1.1. Tình hình sản xuất của ngành giấy trong những năm gần đây (từ năm 2006 đến
nay)
1.1.2. Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy
1.1.3. Sản xuất giấy từ giấy loại (giấy tái chế)
1.1.3.1. Phân loại giấy
a/ Giấy tái chế được
b/ Giấy không tái chế
1.1.3.2. Lợi ích của giấy tái chế
1.1.3.3. Tái chế giấy ở các nước trong khu vực và ở Việt Nam
a/ Trung Quốc
b/ Nhật Bản
c/ Đài Loan
d/ Hàn Quốc
e/ Việt Nam
1.2. Đặc tính nƣớc thải ngành công nghiệp giấy và các biện pháp giảm thiểu, xử lý
1.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải ngành công nghiệp giấy
1.2.2. Các biện pháp giảm thiểu và xử lý nước thải trong công nghiệp giấy
1.2.2.1. Các biện pháp giảm thiểu nước thải trong công nghiệp giấy [17]
1.2.2.2. Các biện pháp xử lý nước thải trong công nghiệp giấy[17]
a/ Phương pháp lắng
b/ Phương pháp đông keo tụ hóa học
c/ Phương pháp sinh học
1.2.2.3. Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước thải giấy
a/ Xử lý nước thải của công ty Roemond – Hà Lan
b/ Xử lý nước thải nhà máy sản xuất giấy thuộc Công ty DIANA – Khu Công nghiệp Tiên
Du tỉnh Bắc Ninh

Hình 1. Quy trình công nghệ sản xuất giấy của Công ty
3.2. Hiện trạng phát sinh nƣớc thải và hệ thống thu gom, xử lý nƣớc thải của Công
ty
3.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải của Công ty
- Nước thải sản xuất phát sinh chưa tính đến lượng tuần hoàn khoảng
1.272m
3
/ngày.
- Nước thải sinh hoạt phát sinh khoảng 2m
3
/ngày.
Ngoài ra, còn một lượng nước mưa chảy tràn kéo theo các chất ô nhiễm trên mặt
đất vào dòng thải chung (dòng thải này không thường xuyên).
Lọc cát thô, sàng tách rác
Nghiền thủy lực
Giấy nguyên liệu
Bể chứa thô
Bể chứa tinh
Nghiền đĩa
Xeo giấy
Sấy


Hình 2. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hiện tại của Công ty Kết quả phân tích mẫu nước thải sau khi qua hệ thống xử lý của Công ty được thể hiện
trong Bảng 2.
Chú thích:
1- Bể lắng cát; 2- Bể điều hòa 2 ngăn; 3- Hố bơm; 4- Bể bột; 5- Bể phản
ứng; 6- Bể trộn 1; 7- Bể Aeroten; 8- Xeo thủ công; 9- Bể lắng; 10- Sân phơi bùn;
11- Hồ sinh học.
Nước thải từ máy xeo
Cấp bột
Thải bùn
Nước thải ra sông Cầu
Bảng 2. Kết quả đo, phân tích nước thải sau xử lý thải ra ngoài môi trường của
Công ty Cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ
St
t
Tên
chỉ
tiêu
Đơn
vị
Kết quả
QCVN
12:2008/
BTNMT
(B1)
C
max
K
q
= 0,9
K
f
= 1,1
Đợt
1/20
10
Đợt

7,5
5,5-9
5,5-9
2
Độ
màu
Pt-
Co
<5
<5
<5
<5
<5
<5
<5
<5
100
100
3
BO
D
5

mg/
L
37,8
26,3
78,8
62,8
86,5

72
21,1
45,7
100
99
(Nguồn: Kết quả báo cáo giám sát môi trường định kỳ Công ty Cổ phần giấy Hoàng văn
Thụ từ đợt 1/2010 đến đợt 4/2011 do Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường Thái
Nguyên thực hiện)
Từ bảng kết quả đo, phân tích nước thải sau xử lý thải ra ngoài môi trường của Công
ty từ đợt 1/2010 đến đợt 4/2011 thấy rằng: Chỉ có đợt quan trắc 1 và 2/2010 có hàm
lượng các chất ô nhiễm đạt mức cho phép, còn lại các đợt quan trắc sau này chất lượng
nước không đáp ứng QCVN 12:2008/BTNMT (B1).
Nhìn chung, hệ thống xử lý nước thải hiện tại của Công ty Cổ phần giấy Hoàng Văn
Thụ hoạt động chưa hiệu quả. Nước thải sau xử lý có giá trị của thông số BOD
5
, COD
cao hơn QCVN 12:2008/BTNMT (B1).
3.2.3. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải
3.2.3.1. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt kỹ thuật (48/60)
 Hiệu quả xử lý của hệ thống (điểm10/15)
 Giải pháp xử lý chất thải thứ cấp (điểm 10/10)
 Chất lượng các sản phẩm hữu ích từ quá trình xử lý (điểm 5/5)
 Mức độ cơ khí hóa, tự động hóa (điểm 3/5)
 Mức độ phù hợp (điểm 12/15)
 Khả năng thay thế, cải tiến thiết bị, mở rộng quy mô (điểm 4/5)
 Thuận tiện trong quản lý, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa (điểm 4/5)
3.2.3.2. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt kinh tế (điểm 18/20)
3.2.3.3. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt môi trường (điểm 17/20)
 Thân thiện với môi trường (điểm 10/10)
 Các giải pháp giảm thiểu tác động xấu đến kinh tế, văn hóa cộng đồng và cảnh

điều
hòa
Tuyển
nổi áp
lực
Bể
Aerote
n
Bể
lắng
Hồ
sinh
học
Sản
xuất
Tuần hoàn
NT từ máy xeo
và các công
đoạn khác
Song chắn rác
Không khí
Hóa chất
Sân phơi
bùn, máy
ép bùn
Bùn
hoàn lưu
Nước rích
Xeo carton
lạnh

thống xử lý phù hợp với đặc tính nước thải của Công ty cũng như hiện trạng hệ thống và
thiết bị hiện có.
Để nâng cao hiệu quả xử lý và giảm chi phí vận hành thì phương án chọn có thể tận
dụng lại tối đa các thiết bị theo công nghệ hiện có, tuy nhiên có thể thay đổi tính năng
một số hạng mục cho phù hợp với công nghệ mới và đạt hiệu quả cao nhất. Cụ thể như
sau:
- Tăng cường hạng mục bể tuyển nổi áp lực thay thế cho cụm bể trộn và bể phản
ứng để nâng cao hiệu suất tách xơ sợi và giảm thiểu các chất ô nhiễm.
- Mặt khác, để giảm chi phí đầu tư và vận hành, có thể cải tạo bể Aeroten 2 ngăn
hiện có thành 2 bể SBR hoạt động luân phiên. Nhờ đó sẽ xử lý hiệu quả không những
BOD
5
, COD mà còn khử được triệt để nitơ và phốt pho có nhiều trong nước thải.
- Bên cạnh đó, tại hồ sinh học xử lý cuối cùng của hệ thống được thiết kế 2 ngăn,
mỗi ngăn có dung tích 1.000m
3
; như vậy với lưu lượng nước thải phát sinh thực tế thì chỉ
cần dùng 1 ngăn của hồ sinh học có thả bèo góp phần làm cho chất lượng nước tốt hơn,
Sản
xuất
Bể
lắng
cát
Bể
điều
hòa

Tuyển
nổi áp
lực

ngăn còn lại dùng để chứa nước sau xử lý sử dụng tuần hoàn lại cho quá trình sản xuất.
Để sử dụng hiệu quả máy bơm nước tuần hoàn cho sản xuất (hiện nay không sử dụng)
cần kiểm tra, sửa chữa lại hoặc đầu tư cụm máy bơm mới cho phù hợp.
- Ngoài ra, hệ thống tuyển nổi thu hồi bột giấy tại phân xưởng xeo hiện tại hoạt
động vẫn chưa hiệu quả (theo tính toán hiệu suất thu hồi bột xơ sợi của bể tuyển nổi là
60%). Vì vậy, luận văn đề xuất phương án lắp đặt thêm hệ thống thu và gạt bột giấy mới
theo cơ cấu quay tự động thu bột bề mặt, đồng thời lắp đặt thêm hệ thống phân phối khí
đáy bể hỗ trợ cho công tác thổi bọt khí kéo theo bột giấy nổi lên trên nhằm tăng khả năng
thu hồi bột giấy và giảm tải trọng cho hệ thống xử lý nước thải.
- Đối với các hạng mục và trang thiết bị khác vẫn hoạt động khá tốt, vì vậy sẽ tận
dụng lại toàn bộ cho hệ thống xử lý.
3.4. Tính toán các công trình xử lý nƣớc thải theo phƣơng án chọn
Các thông số cần thiết cho việc tính toán, thiết kế:
* Các thông số đầu vào:
Bảng 3. Các thông số chính đầu vào và yêu cầu đặc tính nước thải đầu ra của hệ
thống xử lý nước thải cần thiết kế
STT
Tên chỉ
tiêu
Đơn vị
Đầu vào
Đầu ra
QCVN 12:2008/BTNMT (A)
1
pH
-
6,2
6-9
2
Độ màu

Do cơ sở sản xuất hoạt động 3 ca liên tục (số giờ xả thải của Công ty là 24h) nên ta
có lưu lượng trung bình theo giờ là:
 
)/(15/17,54
/24
/ngàym1300
/24
3
3
slhm
ngàyhngàyh
Q
Q
T
tb


Lưu lượng nước thải không đều nhau giữa các giờ trong ngày và thường dao động
với lưu lượng trung bình giờ.
→ Q
max
= Q
tb
x K
0 max
= 54,17(m
3
/h) x 2,0 = 108,34(m
3
/h)

Kích thước của bể lắng cát là: 7 x 0,83 x 0,5m.
Kích thước của bể điều hòa 2 ngăn là: 16 x 12 x 3,5m.
Như vậy, với lưu lượng nước thải lớn nhất 0,03m/s thì hệ thống mới vẫn tận dụng
lại bể lắng cát và để điều hòa của hệ thống hiện tại.
3.4.3. Hệ thống bể tuyển nổi
Bảng 4. Kết quả tính toán bể tuyển nổi
STT
Hạng mục
Thông số
1
Bể tuyển nổi
Thể tích (m
3
)
35,2
Bán kính (m)
1,9
Chiều cao (m)
3,0
Diện tích bề mặt (m
2
)
11,7
2
Bình tạo áp lực
Áp lực nén (kPa)
327,4
Lưu lượng khí cần cung
cấp (lít/phút)
10,95

= V
n
= 542 (m
3
).
Để đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định, cần xây thêm chiều cao bảo vệ là
0,5m.
Kích thước xây dựng hệ thống bể SBR: 26,7 x 11,6 x 4 (m).
3.4.5. Bể nén bùn
Bể nén bùn được tận dụng từ bể lắng, có kích thước D = 9,6m, h = 3,5m,
F = 72,35 m
2
, V = 253,2 m
3
.
3.4.6. Bể chứa bùn và sân phơi bùn
Thể tích bùn rút ra sau khi nén: 30,2m
3
.
Bể chứa bùn hiện tại có kích thước: 5 x 4 x 3,5 m, thể tích 70m
3
.
Sân phơi bùn hiện tại có kích thước: 15 x 10 x 0,8 m, diện tích 150m
2
.
Như vậy, có thể tận dụng bể chứa bùn và sân phơi bùn hiện tại cho hệ thống mới.
3.4.7. Hồ sinh học
Hồ sinh học hiện tại có 2 ngăn, thể tích mỗi ngăn 1000m
3
và hồ được thả bèo. Với

- Thay thế cụm bể trộn và bể phản ứng bằng bể tuyển nổi áp lực, để nâng cao hiệu
suất tách xơ sợi và giảm thiểu các chất ô nhiễm;
- Cải tạo bể Aeroten 2 ngăn hiện có thành 2 bể SBR hoạt động luân phiên;
- Cải tạo hồ sinh học thành 2 ngăn, mỗi ngăn có dung tích 1.000m
3
; 1 ngăn lưu nước
thải sau xử lý có thả bèo và ngăn còn lại chứa nước sau xử lý để bơm tuần hoàn cho
quá trình sản xuất;
- Lắp đặt thêm hệ thống thu và gạt bột giấy theo cơ cấu quay tự động thu bột bề mặt,
đồng thời lắp đặt thêm hệ thống phân phối khí đáy bể hỗ trợ cho công tác thổi bọt khí
kéo theo bột giấy nổi lên trên nhằm tăng khả năng thu hồi bột giấy và giảm tải trọng
cho hệ thống xử lý nước thải.
Khuyến nghị
- Cần nghiên cứu và thử nghiệm để có thể sớm triển khai thực hiện phương án đã đề
xuất;
- Thường xuyên vận hành công trình xử lý nước thải đúng theo yêu cầu kỹ thuật;
- Cần quan tâm đào tạo đội ngũ nhân viên kỹ thuật vận hành hệ thống xử lý nước
thải và có chế độ sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ máy móc, thiết bị;
- Cần duy trì chế độ kiểm tra, giám sát định kỳ chất lượng nước thải sau xử lý, để
đảm bảo chất lượng nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận hoặc tuần hoàn cho sản
xuất.
References
Tiếng Việt
1. Vũ Ngọc Bảo (2009), "Tái chế giấy giúp bảo vệ môi trường", Tạp chí công nghiệp
giấy tháng1/2009, Hiệp hội Giấy và bột giấy Việt Nam, Hà Nội.
2. Công ty Cổ phần giấy An Bình (2011), "Ngành giấy- Nhìn lại và suy ngẫm", Tin sự
kiện về giấy, Nhin-lai-va-suy-
ngam_C14_D30.htm
3. Công ty Cổ phần giấy An Bình (2011), "Xuất khẩu giấy và các sản phẩm từ giấy của
Việt Nam 7 tháng năm 2011", Tin kinh tế thị trường,

18. Tổng Công ty giấy Việt Nam (2011), "Tình hình ngành giấy 6 tháng đầu năm 2011 ",

19. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2004), Xử lý nước thải
đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia TP
Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh.
20. Trung tâm Đào tạo ngành nước và môi trường (2006), Sổ tay xử lý nước tập 2, NXB
Xây dựng, Hà Nội.
21. Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường Thái Nguyên (2010), Báo cáo kết quả
quan trắc giám sát môi trường Công ty Cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ đợt 1, 2, 3
và 4 năm 2010, Thái Nguyên.
22. Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường Thái Nguyên (2011), Báo cáo kết quả
quan trắc giám sát môi trường định kỳ Công ty Cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ đợt
1, 2, 3 và 4 năm 2011, Thái Nguyên.
Tiếng Anh
23. Habets, L.H and J.H Knelissen (1996), Application of UASB-reator for Anaerobic
Treatment of Paper and Boardmill Effluent Proceeding of EWPCA, Amsterdam, p
154 - p 160.
24. Mobius.C.H (1989), Genmeinsame Behandlung von Papierfbrikabwasser mit
kommunalen Abwasser, Germany.