Mở đầu
Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ đã
giúp cho nền kinh tế phát triển với nhiều nhà máy công nghiệp lớn thì cũng gây ra
nhiều ảnh hởng có hại đến môi trờng. Các khu công nghiệp này đã và đang là
những nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trờng sống của chúng ta với
những rác thải công nghiệp, nớc thải, bụi khói lò, tiếng ồn,ở trong rác thải, nớc
thải công nghiệp có các hợp chất hữu cơ khó bị phân huỷ và có khả năng tích luỹ
sinh học làm ô nhiễm nguồn nớc, ô nhiễm môi trờng gây ảnh hởng đến đời sống
và sức khoẻ con ngời.
Trong công nghiệp giấy, dịch đen sau nấu bột và nớc thải ở các khâu trong
quá trình sản xuất đều có hàm lợng các hợp chất hữu cơ cao ngoài ra còn có nhiều
hoá chất khác độc hại nếu không xử lý tốt thải ra môi trờng thì sẽ gây ô nhiễm lớn
cho môi trờng xung quanh. ở các nớc phát triển, các nớc tiên tiến thì các nhà máy
làm việc với dây chuyền khép kín có thêm các khâu thu hồi tái sử dụng và xử lý
chất thải. Dịch kiềm đen sau nấu đợc thu hồi đa đi cô đặc, đốt, xút hoá để tái sử
dụng hoá chất; nớc trắng ở xeo, nớc rửa lới và chăn cũng đợc lắng, tuyển nổi để
tận dụng bột và nớc trong, giảm thiểu các chất thải ra môi trờng.
ở Việt Nam, trừ công ty giấy Băi Bằng còn ở các nhà máy khác đều không
có đều các hệ thống thu hồi cô đặc và đốt dịch đen, mà thải trực tiếp ra môi trờng.
Đây là nguồn ô nhiễm đặc biệt nghiêm trọng đối với môi trờng. ở nhà máy giấy
Hoà Bình bột sau nấu đợc rửa khuyếch tán nên sử dụng nhiều nớc. Nớc thải bao
gồm rất nhiều xơ sợi, nhiều dẫn xuất của lignin là các hợp chất cao phân tử vòng
thơm và các hóa chất khác. Đây là các hợp chất rất khó bị phân huỷ mà nớc thải từ
nhà máy không đợc xử lý, lại thải trực tiếp ra sông Đà gây ô nhiễm lớn đến nguồn
nớc. Chính phủ có dự án lấy nớc sông Đà cấp nớc sinh hoạt cho thành phố Hà Nội,
nên nếu không xử lý nớc thải nhà máy có nguy cơ phải dừng sản xuất.
Vì vậy vấn đề xử lý ô nhiễm nớc thải nhà máy giấy nói chung và nhà máy
giấy Hoà Bình nói riêng hiện đang là vấn đề cấp bách. Có rất nhiều phơng pháp để
1
xử lý nớc thải nhà máy giấy, trong đó phơng pháp xử lý sinh học đã mang lại hiệu
quả đáng kể cả về kỹ thuật lẫn kinh tế.

sản xuất bột giấy. Và trong quá trình sản xuất bột ngời ta cố gắng tìm mọi điều
kiện kỹ thuật công nghệ phù hợp để làm sao loại bỏ hoàn toàn đợc lignin. Bột sau
nấu đợc đa qua công đoạn rửa, làm sạch, tẩy trắng để thu đợc bột xenluloza cho
giai đoạn sản xuất giấy.
Trong công nghệ sản xuất giấy, nguyên liệu đầu vào là bột xenluloza (có
thể là bột đen hoặc bột trắng). Ngời ta nghiền bột tới độ nghiền thích hợp, pha
3
loãng bột với nồng độ thích hợp, cho thêm các chất phụ gia (để tăng hiệu quả kinh
tế và tạo đợc các tính chất mong muốn của tờ giấy). Sau đó dung dịch bột này đợc
đa lên máy xeo, cho ra sản phẩm cuối cùng là tờ giấy.
I.2. Sơ Lợc Về Nhà Máy Giấy Hoà Bình
Nhà máy giấy Hoà Bình đặt tại xã Dân Hạ, huyện Kì Sơn, tỉnh Hoà Bình,
cách quốc lộ 6 khoảng 2 km, nằm bên cạnh dòng sông Đà. Trớc đây nhà máy giấy
Hoà Bình là một nhà máy sản xuất độc lập, nhng trong những năm gần đây đã sát
nhập với Công ty giấy Việt Trì và trở thành chi nhánh của Công ty giấy Việt Trì.
Nguyên liệu sản xuất chính là tre nứa và gỗ keo, sản phẩm là bột không tẩy,
một phần cung cấp nguyên liệu bột cho công ty giấy Việt Trì, phần còn lại dùng
cho dây chuyền sản xuất giấy cactông sóng ở ngay tại nhà máy. Hàng năm dự tính
nhà máy có thể sản xuất đợc khoảng 3000 tấn bột và 1000 tấn giấy cactông sóng.
Nhng trong thực tế thì mỗi năm, nhà máy chỉ sản xuất đợc khoảng hơn 2200 tấn
bột và gần 1000 tấn giấy, và cũng sản xuất theo đơn đặt hàng từng đợt.
ở nhà máy có một hệ thống ba nồi nấu hình cầu 8m
3
, dới mỗi nồi nấu này
có các bể rửa khuếch tán và mới lắp thêm một nồi nấu hình cầu 25m
3
với máy rửa
chân không thùng quay. Một téc 25m
3
dùng để chứa dịch đen sau nấu dùng cho

gồm có những sản phẩm của phản ứng hoà tan với hàm lợng hữu cơ cao chủ yếu là
hợp chất cao phân tử nên rất độc hại với môi trờng nớc; Phần rắn là bột xenluloza
có màu đen do lingnin vẫn còn sót lại trong bột cha bị hoà tan hết. Bột thu đợc sau
nấu cần đợc rửa và làm sạch để tách phần dịch đen và loại hết mấu mắt, bột sống...
Vì vậy nớc thải ở giai đoạn này có:
+ Chứa nhiều xơ sợi xenluloza, mấu mắt, bột sống và các chất lơ lửng tạo thành
lợng huyền phù khá lớn trong nớc thải.
+ pH cao vì ở đây trong quá trình nấu có sử dụng tác nhân là kiềm, trong dịch
đen sau nấu vẫn còn một lợng kiềm cha phản ứng hết, nó sẽ theo dịch đen và theo
nớc thải ra ngoài sông.
+ Trong quá trình nấu thì tác nhân nấu tấn công vào các thành phần của gỗ, cắt
đứt các liên kết giữa chúng và khuyếch tán các hợp chất có hại với bột ra ngoài
môi trờng. Các chất đó là: hợp chất vòng thơm lignin, các chất trích ly, một phần
hemixenluloza... Do đó trong nớc thải giai đoạn này có hàm lợng chất hữu cơ cao,
mà chủ yếu là những hợp chất hữu cơ vòng thơm cao phân tử khó bị phân huỷ. Vì
vậy nớc thải ở phần này rất độc hại cho môi trờng và có màu xẫm.
I.2.2. Nớc thải ngng từ lò hơi đốt, bộ phận cô đặc
Nớc thải ở giai đoạn này có chứa các kim loại nặng nh Cd, Co, Ni, Pb, As,
Hg, Si... gây ô nhiễm đến môi trờng, ảnh hởng đến sức khoẻ con ngời.
I.2.3. Nớc thải từ bộ phận sản xuất giấy
ở nhà máy giấy Hoà Bình, máy nghiền Hà Lan và nghiền thuỷ lực làm việc
gián đoạn từng mẻ. Giai đoạn nghiền thô có nhiệm vụ đánh tơi nguyên liệu đầu,
đến giai đoạn nghiền tinh làm tăng độ nghiền của bột bằng quá trình phân tơ chổi
hoá. Đồng thời ở giai đoạn này ngời ta cũng cho các chất phụ gia vào để tăng hiệu
quả kinh tế, tăng tính chất tờ giấy và chuẩn bị cho bột lên lới. Nhà máy sử dụng
khoảng 35 kg phèn/tấn giấy; 10 kg nhựa thông/ tấn giấy.
Nớc thải chủ yếu của phần xeo là nớc trắng thoát ra từ giấy trên lới, nớc rửa
chăn, rửa bạt, lới... Nớc thải ở giai đoạn này có chứa nhiều xơ sợi xenlulôza bị thất
thoát theo nớc, ngoài ra còn có một lợng các chất phụ gia đi theo. Vì vậy hàm lợng
chất rắn bao gồm các chất vô cơ, hữu cơ là khá cao.

Trong nớc thải nhà máy giấy có cả các kim loại nặng trong đó có một số
kim loại độc hại nh Hg, As, Pb... chúng có hại với các sinh vật trong nớc và với
sức khoẻ con ngời. Khi nớc đợc thải ra sông, những chất này có thể đợc tích luỹ
6
trong cơ thể sinh vật nớc, gây hại cho sinh vật nớc và khi con ngời sử dụng nguồn
nớc đó cũng sẽ bị ảnh hởng.
Đa số thực vật, động vật ở trong nớc chỉ sống đợc ở pH môi trờng trong
khoảng 5 ữ 8, trong khi đó ở nớc thải nhà máy giấy Hoà Bình vẫn còn một phần
kiềm d làm cho pH nớc thải khá cao trong khoảng 8 ữ 11. Khi thải ra sông sẽ làm
ảnh hởng đến hệ động vật thủy sinh.
ảnh hởng của các chất độc trong nớc thải nhà máy giấy đến các loài sinh
vật nớc, đến môi trờng xung quanh và đến sức khoẻ con ngời có thể là ngay lập tức
hoặc lâu dài. Các hợp chất vòng thơm ở trong dịch đen nớc thải có thể theo chuỗi
thức ăn vào cơ thể sinh vật và tích lũy, có thể gây biến dị gen. Tỷ lệ nở trứng của
cá giảm rất nhiều do sự phát triển của các chất nhờn nhớt xung quanh màng trứng
trong phôi trứng nhiễm độc làm ngăn cản sự trao đổi chất qua màng.
Nh vậy nớc thải nhà máy giấy có mức độ ô nhiễm khá cao, gây ảnh hởng
đến môi trờng sinh thái và từ đó có ảnh hởng xấu đến đời sống và sức khỏe con
ngời. Do đó vấn đề xử lý nớc thải nhà máy giấy nói chung nớc và xử lý thải nhà
máy giấy Hoà Bình nói riêng là vấn đề cấp bách đặt ra hiện nay.
I.4. Các Chỉ Tiêu Cơ Bản Đánh Giá Nớc Thải Công Nghiệp
I.4.1. Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD
5
)
Nhu cầu oxi sinh hoá kí hiệu BOD
5
(BOD ở 20
0
C trong 5 ngày) là lợng oxi
do vi sinh vật tiêu thụ để oxi hoá các hợp chất hữu cơ trong nớc ở điều kiện tiêu

COD : < 100 mg/l
DO : > 2 mg/l
TS : < 100 mg/l
TOCl : < 0.45 mg/l
T
0
C : < 40
0
C
I.5. Xử Lý Nớc Thải Nhà Máy Giấy
I.5.1 Các phơng pháp xử lý nớc thải
Có rất nhiều phơng pháp xử lý nớc thải của nhà máy giấy, nhng hiện nay
chủ yếu ngời ta sử dụng các phơng pháp: lắng, keo tụ và xử lý sinh học.
Phơng pháp lắng nhằm thu hồi chất rắn dạng bột hoặc xơ sợi bằng phơng
pháp lắng, quan trọng ở đây cần chọn thời gian lu nớc thải trong bể lắng thích hợp.
Để giảm thời gian lu nớc thải trong bể lắng ngời ta thờng hay dùng loại bể lắng
tuyển nổi có tải trọng bề mặt từ 5 ữ 10 m
3
/m
2
.h. Nớc thải ở đây đợc thổi khí nén
với áp suất 0,4 ữ 0,6 MPa. Hiệu suất lắng sẽ cao và thời gian lắng sẽ ngắn hơn.
Phơng pháp keo tụ hoá học dựa trên sự tạo thành hạt keo để lắng các hạt rắn
lơ lửng, các chất hữu cơ hoà tan và chất độc. Chất keo tụ thờng là phèn sắt, phèn
nhôm, vôi. Dùng chất trợ keo tụ là các chất polyme làm tăng tốc độ lắng. Với phèn
8
sắt cần pH trong khoảng 5 ữ 11, phèn nhôm cần pH trong khoảng 5 ữ 7 và với vôi
cần pH >11.
Phơng pháp sinh học dùng xử lý các chất hữu cơ hoà tan, các chất này dễ bị
phân huỷ hiếu khí và yếm khí bởi vi sinh vật có trong nớc thải. Trong nớc thải nhà

7
chỉ giảm 40-60%; còn khi có bổ sung dinh dỡng P, N thì
COD giảm 80-85%, BOD
7

giảm >90%.
J.A.Servizi và R.W. Gordon với nghiên cứu về loại bỏ chất độc trong nớc
thải từ nhà máy sản xuất bột nhiệt cơ và hóa nhiệt cơ trong hồ hiếu khí qui mô thử
nghiệm [Pulp & Paper Canada, 87:11, 1986], đã tiến hành nghiên cứu trực tiếp lần
9
lợt đối với nớc thải bột nhiệt cơ và bột hóa nhiệt cơ để làm giảm cấp độ độc hại
bằng các xử lý sinh học. Các ông đã chỉ ra rằng, xử lý sinh học đã loại bỏ đợc độ
độc trong nớc thải bột nhiệt cơ và hóa nhiệt cơ nhng nó lại rất nhạy cảm với thời
gian lu và việc bổ sung dinh dỡng nitơ. Với sự tăng thời gian xử lý và việc cho
thêm chất bổ sung nitơ đã sinh ra nhiều amoniac và nitrit làm tăng cấp độ độc hại.
R.W.Wilson, K.L.Murphy và E.G.Frenette qua nghiên cứu về xử lý hiếu khí
và yếm khí nớc thải từ quá trình sản xuất bột bán hóa và hóa nhiệt cơ đã kết luận
rằng:
- Xử lý trong bể sục khí 7-9 ngày và xử lý bằng bùn hoạt tính 25 ngày đều
có khả năng tách loại >80% BOD từ các hợp chất hữu cơ trong nớc thải bột bán
hóa và bột hóa nhiệt cơ ở điều kiện nhiệt độ mùa hè.
- Các xử lý yếm khí tốc độ cao và tốc độ thấp đều là các phơng pháp khả
thi về tính kỹ thuật để giảm BOD mặc dù mục đích tách loại >80% BOD không
thể đạt đợc bởi một mình quá trình xử lý yếm khí. Nếu sau quá trình xử lý yếm khí
mà tiếp tục xử lý hiếu khí 3-5 ngày thì BOD giảm >95% ở cả 2 trờng hợp.
- Việc giảm chất độc phụ thuộc vào thời gian lu của nớc thải với tổng 6-7
ngày yêu cầu để xử lý hiếu khí thu đợc nớc thải không độc hại. Nếu chỉ một giai
đoạn xử lý yếm khí thì hiệu quả trong việc giảm chất độc trong nớc thải sẽ không
cao.
I.6. Cơ Sở Lựa Chọn Phơng Pháp Xử Lý Ph ơng Pháp Sinh