Header Page 1 of 16.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------

Đồng Thị Phương Liên

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2012

i
Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------

Đồng Thị Phương Liên

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

và cung cấp các tài liệu liên quan trong quá trình tôi làm luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Quan trắc và Công nghệ
Môi trường Thái Nguyên cùng tập thể anh chị em đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi để giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn
bè đã động viên, khích lệ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Học viên
Đồng Thị Phương Liên

iii
Footer Page 3 of 16.


Header Page 4 of 16.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 3
1.1. Tổng quan ngành công nghiệp giấy ..............................................................3
1.1.1. Tình hình sản xuất của ngành giấy trong những năm gần đây (từ năm
2006 đến nay) .................................................................................................3
1.1.2. Công nghệ sản xuất giấy và bột giấy....................................................10
1.1.3. Sản xuất giấy từ giấy loại (giấy tái chế) ...............................................15
1.1.3.1. Phân loại giấy...............................................................................15
1.1.3.2. Lợi ích của giấy tái chế.................................................................16
1.1.3.3. Tái chế giấy ở các nước trong khu vực và ở Việt Nam .................17
1.2. Đặc tính nước thải ngành công nghiệp giấy và các biện pháp giảm thiểu, xử
lý.......................................................................................................................19
1.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải và đặc tính nước thải ngành công nghiệp

3.2. Hiện trạng phát sinh nước thải và hệ thống thu gom, xử lý nước thải của
Công ty .............................................................................................................41
3.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải của Công ty .........................................41
3.2.2. Hiện trạng hệ thống thu gom, xử lý nước thải của Công ty ..................41
3.2.2.1. Đối với nước sinh hoạt .................................................................41
3.2.2.2. Đối với nước mưa chảy tràn .........................................................42
3.2.2.3. Đối với nước thải sản xuất............................................................ 42
3.2.3. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải ....................................................50
3.2.3.1. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt kỹ thuật ...................50
3.2.3.2. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt kinh tế ......................56
3.2.3.3. Đánh giá công nghệ xử lý nước thải về mặt môi trường………….58
3.3. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải ..................................61
3.4. Tính toán các công trình xử lý nước thải theo phương án chọn ...................66
3.4.1. Song chắn rác ......................................................................................67
3.4.2. Bể lắng cát và bể điều hòa ...................................................................68
3.4.3. Hệ thống bể tuyển nổi..........................................................................68
3.4.4. Bể Aeroten theo mẻ kế tiếp (SBR).......................................................73
3.4.5. Bể nén bùn ..........................................................................................79
3.4.6. Bể chứa bùn và sân phơi bùn ............................................................... 80
3.4.7. Hồ sinh học .........................................................................................80
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...................................................................... 81
Kết luận.............................................................................................................81
Khuyến nghị......................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 83

v
Footer Page 5 of 16.


Header Page 6 of 16.

Bảng 23. Các thông số đầu vào và đầu ra khỏi bể SBR..........................................79

vi
Footer Page 6 of 16.


Header Page 7 of 16.

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy kèm dòng thải với nguyên liệu đầu vào là
tre, nứa, gỗ... .........................................................................................................11
Hình 2. Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy kèm dòng thải với nguyên liệu đầu vào là
giấy phế liệu ..........................................................................................................12
Hình 3. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của công ty Roemond Hà Lan ..................26
Hình 4. Dây chuyền xử lý nước thải Công ty sản xuất giấy DIANA ......................27
Hình 5. Quy trình công nghệ sản xuất giấy của Công ty ........................................38
Hình 6. Sơ đồ tuần hoàn tái sử dụng nước ............................................................. 44
Hình 7. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hiện tại của Công ty .................................45
Hình 8. Diễn biến giá trị của thông số BOD trong nước thải của Công ty từ đợt
1/2010 đến đợt 4/2011 ...........................................................................................48
Hình 9. Diễn biến giá trị của thông số COD trong nước thải của Công ty từ đợt
1/2010 đến đợt 4/2011 ...........................................................................................48
Hình 10. Sơ đồ công nghệ của quá trình tuyển nổi.................................................69

vii
Footer Page 7 of 16.


Header Page 8 of 16.


: Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

VPPA

: Hiệp hội Giấy và Bột giấy Việt Nam (Vietnam Pulp and
Paper Association)

WTO

: Tổ chức Thương mại Thế giới (World Trade Organization)

XK

: Xuất khẩu

viii
Footer Page 8 of 16.


Header Page 9 of 16.

MỞ ĐẦU
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


dây chuyền sản xuất cũng như xử lý chất thải. Bên cạnh những giá trị kinh tế - xã
hội mà Công ty đem lại thì vẫn tồn tại một số vấn đề gây tác động xấu đến môi
trường do các nguồn thải phát sinh, đặc biệt là nước thải.
Xuất phát từ thực tiễn trên của ngành giấy nước ta nói chung và của Công ty
Cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ nói riêng, tác giả đã chọn đề tài “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” với mục tiêu đánh giá hiện trạng hệ
thống xử lý nước thải của Công ty Cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ, trên cơ sở đó, đề
xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của Công ty nhằm đảm bảo xử
lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải ra sông Cầu và giảm thiểu tác
động tới môi trường nước sông Cầu.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- 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;
- Tính toán sơ bộ các công trình xử lý và thiết bị đáp ứng yêu cầu xả thải cho
phương án được đề xuất.

2
Footer Page 10 of 16.


Header Page 11 of 16.

CHƯƠNG 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

Nhật

Hàn

Đài

Lan

Bản

Quốc

Loan

- Giấy

1.158

1.266

10.537

5.173

33.447

10.861

5.230


8.853

4.300

31.108

10.703

6.646

- Bột

300

90

5.672

1.100

10.883

500

392

Sản xuất

3
Footer Page 11 of 16.

789

1.526

- Bột

132

45

923

409

2.365

2.417

895

- Giấy loại

300

564

2.811

1.050


34

0

0

0

3.887

124

32

- Giấy

1.155

932

5.603

3.513

31.538

8.648

4.762


3.979

Tiêu dùng*

18,46

16,00

25,40

56,00

246,90

179,10

208,20

- Giấy

83%

85%

84%

84%

96%


72%

75%

68,3%

Nhập khẩu

Xuất khẩu
- Giấy
- Bột
- Giấy loại
Tiêu dùng

Hiệu suất

Lao động

1,606

- Trực tiếp

6

- Gom giấy

1,600

120


khoảng gần 20 triệu tấn [13].
Giá giấy trên toàn thế giới cũng giảm mạnh, thậm chí giá giấy nhập khẩu ở
nhiều nước thấp hơn giá giấy sản xuất nội địa, tệ hơn nữa là bán với giá do người
mua định đoạt. Một nhà phân tích cho biết “Do không thể tiêu thụ thêm được giấy ở
thị trường trong nước dù có giảm giá đến mức nào, nên các nhà sản xuất phải đổ
hàng thừa tồn đọng của mình ra thị trường ngoài nước và bán với mục đích thu hồi
vốn”.
Nhu cầu giấy trong 6 tháng đầu năm 2008 lớn do kim ngạch xuất khẩu và
tiêu dùng cao cho dù chỉ số giá cả tăng hơn năm trước. Dù đã chạy hết công suất,
nhiều công ty không đủ khả năng thoả mãn khách hàng. Muốn mua được giấy nhiều
người phải trả tiền trước hoặc chịu thêm phụ phí.
Xuất khẩu 6 tháng đầu năm 2008 đạt 84.000 tấn (trong đó chủ yếu là giấy
vàng mã đạt 50.000 tấn, giấy in và viết là 10.000 tấn, còn lại là giấy tissue). Như
vậy tiêu dùng biểu kiến trong 6 tháng đầu năm 2008 đạt 1.185.913 tấn. Sản xuất
trong nước đáp ứng được 54% tiêu dùng trong cả nước [13].
Sản xuất giấy trong 6 tháng cuối năm 2008 chỉ bằng 75% sản xuất trong 6
tháng trước đó. Tuy nhiên tốc độ sụt giảm là cực nhanh. So với tháng 7/2008, sản

5
Footer Page 13 of 16.


Header Page 14 of 16.

xuất giấy của các tháng 8-11 lần lượt là 90%, 69% và 31%. Dự báo sản xuất tháng
12 chỉ bằng 26% so với tháng 7/2008. Như vậy sản xuất tháng 12/2008 chỉ bằng
25% khả năng sản xuất, làm cho 22.500 lao động không có việc làm.
Xuất khẩu giấy trong nửa cuối năm 2008 giảm từ 12.000-15.000 tấn/tháng
(trong nửa đầu năm 2008) xuống còn 1.000 tấn/tháng [13].
Trong 19 dự án đầu tư vào sản xuất bột giấy và giấy chỉ còn dự án bột An

Sự phục hồi rộng khắp trong khu vực, dẫn đầu là Ấn Độ và Trung Quốc với
tổng nhu cầu giấy báo tăng thêm 550.000 tấn và giấy in/viết tăng 2,1 triệu tấn. Nhu
cầu giấy của các nước trong khu vực hầu hết đều tăng trở lại sau sự sụt giảm năm
2009. Ngoại lệ có Nhật bản, nhu cầu giấy báo giảm nhưng nhu cầu giấy in/viết tăng
tương ứng sự giảm sút nhu cầu của giấy báo [4].
Trong 4 chủng loại giấy in/viết chính, giấy làm từ bột cơ phát triển nhanh
hơn, nhưng phần lớn sản lượng là giấy làm từ bột hóa. Nhu cầu giấy tráng phủ năm
2010 tăng 6% (trong khi năm 2009 giảm 7%), bù trừ tăng 710.000 tấn so với năm
2009. Nhu cầu giấy không tráng phủ tăng 5%, bù trừ tăng 1% so với năm 2009. Nhu
cầu giấy tráng phủ từ bột cơ tăng 19%, do sự tăng trưởng mạnh ở Trung Quốc [4].
Sau một năm 2009 ảm đạm, năm 2010 ngành giấy Việt Nam cũng có sự
phục hồi vượt bậc. Trong năm 2010, một số nhà máy sản xuất giấy đi vào hoạt
động, góp phần tăng sản lượng giấy sản xuất trong nước, ước sản lượng giấy sản
xuất cả năm đạt 1,85 triệu tấn, tăng 9,7% so với năm 2009, chủ yếu là giấy in, giấy
viết và giấy làm bao bì. Năm 2010, nhập khẩu giấy ở Việt Nam giảm dần ở tất cả
các loại giấy kể cả giấy tráng phấn, do khả năng sản xuất của các công ty giấy ở
Việt Nam đã tăng lên, chất lượng giấy ngày càng được cải thiện. Những mặt hàng
lâu nay Việt Nam phải nhập khẩu (giấy làm bao bì công nghiệp, giấy tissue) đã dần
được thay thế bằng sản phẩm nội địa [4].
Hiện nay ngành công nghiệp giấy đang phát triển mạnh mẽ không chỉ trên
thế giới mà ngay cả với các công ty, doanh nghiệp trong nước cũng có sự cạnh tranh
khốc liệt. Một mặt để giành thị trường cung cấp nguyên liệu và tiêu thụ mặt hàng,
mặt khác gây tầm ảnh hưởng lên nền phát triển công nghiệp giấy của nước nhà.
Trong 6 tháng đầu năm 2011, tình hình sản xuất của ngành giấy Việt Nam
tương đối ổn định, sản lượng giấy, bìa các loại ước đạt 925,7 nghìn tấn, tăng 11,2%
so với cùng kỳ năm trước [3].
Sản lượng giấy sản xuất tháng 7/2011 ước đạt 181 nghìn tấn, tăng 10% so
với tháng 6 và tăng 11% so với tháng 7/2010. Nhờ chủ động sản xuất, đảm bảo

7


8
Footer Page 16 of 16.


Header Page 17 of 16.

Bảng 2. Thị trường xuất khẩu giấy và sản phẩm từ giấy của Việt Nam 7
tháng đầu năm 2011 [3]

Stt

1

Thị trường

Anh

Kim ngạch

Kim ngạch

% tăng, giảm

XK 7T/2010

XK 7T/2011

KN so với


10.213.375

+ 16,3

4

Đài Loan

39.619.895

43.541.174

+ 9,9

5

Đức

443.081

1.691.780

+ 281,8

6

Hàn Quốc

7


Malaysia

9.686.713

12.315.652

+ 27,1

11

Nhật Bản

50.161.813

38.434.343

- 23,4

12

Ôxtrâylia

11.810.229

11.615.614

- 1,6

13


Trung Quốc

2.026.933

3.642.212

+ 79,7

229.361.644

246.734.612

+ 7,6

Tổng

4.256.402

Dự báo trong trung hạn, tổng cầu giấy in/viết Châu Á sẽ tăng trung bình
4,2% /năm, nâng tổng sản lượng lên 53 triệu tấn vào năm 2015, tức tăng thêm 10
triệu tấn so với năm 2010. Trung Quốc sẽ thống lĩnh sự tăng trưởng trong khu vực,
chiếm 67% lượng tăng thêm do nhu cầu sẽ tăng 6,7 triệu tấn tính từ năm 2010 đến

9
Footer Page 17 of 16.


Header Page 18 of 16.

năm 2015. Ấn Độ đứng thứ hai trong khu vực về sản lượng tăng thêm do có dân số


Nước rửa

Dịch đen

Nước

Nước ngưng

Nấu

Rửa

Cô đặc - đốt –
xút hóa
Hóa chất tẩy

Nước ngưng

Tẩy trắng

Nước thải có độ màu,
BOD5, COD cao

Nghiền bột

Nước thải có SS, BOD5,
COD cao

Chất độn, phụ gia

Nước
Máy nghiền

Hóa chất tẩy trắng

Nước thải có SS,
BOD5, COD cao

Tẩy trắng
Nước thải có độ màu,
BOD5, COD cao

Nước
Chất phụ gia
(dầu, bột đá,
tinh bột...)

Bể chứa
tổng hợp

Xeo giấy

Nước thải có SS,
BOD5, COD cao

Hơi nước

Sấy

Nước ngưng

Quy mô sản xuất

Lớn và vừa

Giấy phế liệu
Đơn giản và ít thiết bị
hơn
Vừa và nhỏ
Kém đa dạng hơn (hầu

3

Chủng loại sản

Đa dạng (gồm cả sản xuất hết là không sản xuất bột

phẩm

giấy và bột giấy)

giấy mà chỉ sản xuất giấy
thành phẩm)

4

Mức độ ô nhiễm
môi trường

Mức độ ô nhiễm lớn (do có
nhiều công đoạn sản xuất Mức độ ô nhiễm ít hơn

thành phần khác không phải Xenlulo như Hemixenlulo. Các tác nhân tẩy thường
dùng để tẩy trắng bột giấy là Natri hypoclorit (NaOCl), Canxi hypoclorit
(Ca(OCl)2), Dioxit Clo (ClO2), Hydropeoxit (H2O2) và Ozon (O3).
* Nghiền bột
Mục đích của nghiền bột là làm cho xơ sợi được hydrat hóa, dẻo dai, tăng bề
mặt hoạt tính, giải phóng gốc hydroxyl làm tăng diện tích bề mặt, tăng độ mềm mại,
hình thành độ bền của tờ giấy. Sau công đoạn nghiền bột, bột giấy được trộn với các
chất độn và các chất phụ gia để đưa đến bộ phận xeo giấy.
* Xeo giấy
Là quá trình tạo hình sản phẩm trên lưới và nước để giảm độ ẩm của giấy.
Quá trình này sử dụng các lưới xeo, nước lọt qua mắt lưới, bột giấy được giữ lại
trên bề mặt của lưới xeo tạo thành hình tờ giấy.
Quá trình này phát sinh rất nhiều nước thải. Đặc biệt là trong nước thải có
chứa xơ sợi Xenlulo (gọi là dịch trắng) làm tăng hàm lượng TSS, BOD5, COD trong
nước thải. Ngoài ra trong quá trình xeo giấy còn sử dụng một số chất phụ gia, hóa
chất theo yêu cầu của giấy thành phẩm như chống thấm, chống nhòe. Lượng dư của
những hóa chất này cũng đi vào dòng nước thải.

14
Footer Page 22 of 16.


Header Page 23 of 16.

* Sấy, cuộn
Mục đích là làm cho giấy khô và tạo kích thước theo yêu cầu cho giấy. Quá
trình này sử dụng năng lượng điện và than là chủ yếu.
* Thu hồi hóa chất
Mục đích là để đạt được hiệu quả kinh tế cao, đối với quy trình công nghệ
sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học cần có bộ phận thu hồi hóa chất.

cốc và đĩa giấy; giấy lau; khăn lau đã dùng; phim; giấy tự dính hay băng keo; giấy
buộc gói quà; giấy hay bìa đựng sơn, hoá chất, thực phẩm…
1.1.3.2. Lợi ích của giấy tái chế [10]
Sử dụng giấy tái chế làm giảm đáng kể lượng bột nguyên thuỷ cần dùng,
giảm lượng gỗ phải khai thác, giảm lượng nước cần dùng và năng lượng, giảm các
chất thải gây ô nhiễm. Thêm nữa mỗi tấn giấy được tái chế là giảm đi một tấn giấy
phải chôn lấp hoặc đốt để huỷ bỏ- cả hai đều phát thải khí cacbon chứa trong giấy.
Tái chế giấy đã góp phần gìn giữ tài nguyên thiên nhiên. Tái chế một tấn giấy giữ
được 17 cây gỗ, 1.400 lít dầu, 26,5m3 nước và 3,3m3 đất chôn lấp. Nguyên liệu
dùng để sản xuất giấy gồm giấy đã qua sử dụng và bột giấy sản xuất từ gỗ hoặc phi
gỗ. Giấy tái chế không những là lựa chọn đúng nhất để bảo vệ môi trường mà lợi
ích về mặt kinh tế ngày càng tăng khi công nghệ sản xuất giấy tái chế ngày càng
được cải tiến và hoàn thiện hơn. Xơ sợi tái chế không chỉ dùng để sản xuất giấy làm
bao bì, giấy in báo, giấy tissue mà còn dùng để pha trộn với bột nguyên thuỷ với
một tỷ lệ ngày càng cao trong sản xuất giấy cao cấp hơn. Có thể nói, xơ sợi tái chế
ngày nay có thể có mặt trong hầu hết các loại giấy thương mại.
Tỉ lệ giấy đã qua sử dụng dùng làm nguyên liệu trong tổng nguyên liệu dùng
để sản xuất giấy ở các nước như sau: Malaysia-87%; Philippines-79%; Thái Lan72%; Đài Loan- 70%; Trung Quốc-65%; Nhật Bản-65%; Việt Nam-70%.
Mặt khác giấy có thể tái chế đi tái chế lại tới 6 lần, trước khi chôn lấp hoặc
đốt bỏ, nên các nước đều có chính sách khuyến khích thu gom và tái chế giấy, trong
đó bao gồm một số quy định có tính bắt buộc. Năm 2007, trên toàn thế giới lượng
giấy tái chế là 208 triệu tấn, bằng 53% lượng giấy sản xuất ra, trong đó có 49 triệu
tấn được xuất nhập khẩu.
Hiệp hội giấy thu hồi Châu Âu (ERPA) vừa công bố tỷ lệ tái chế giấy và
giấy bìa ở châu lục này đã đạt 64,5% năm 2007.
Theo Quy hoạch điều chỉnh phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam
đến năm 2010, tầm nhìn 2020 nước ta sẽ đầu tư xây dựng một số nhà máy sản xuất
giấy bao bì (giấy bao bì thông thường và bao bì cao cấp), giấy công nghiệp để đáp

16

70% lượng giấy của Đài Loan năm 2007 là giấy làm bao bì, vì vậy Đài Loan
sử dụng đến 73% giấy đã qua sử dụng làm nguyên liệu sản xuất (4,412 triệu tấn),
trong đó hòm hộp các tông cũ – OCC là chính và cũng vì vậy hiệu suất tái chế giấy

17
Footer Page 25 of 16.