MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nước nông nghiệp với 70% dân số hoạt động sản xuất lĩnh vực: trồng trọt, chăn nuôi, lâm nghiệp, thủy sản làng nghề Trong làng nghề đặc thù nông thôn Việt Nam Trong năm gần đây, với giúp đỡ ban ngành làng nghề ngày phát triển thể rõ nét đặc sắc nhiều phương diện: kinh tế, xã hội, du lịch Tuy nhiên, bên cạnh kết đạt thách thức đặt làng nghề vấn đề môi trường sức khỏe người lao động, cộng đồng dân cư bị ảnh hưởng nghiêm trọng Những năm gần đây, vấn đề thu hút quan tâm Nhà nước nhà khoa học nhằm tìm giải pháp hữu hiệu cho phát triển bền vững làng nghề Đã có nhiều làng nghề thay đổi phương thức sản xuất quản lý môi trường đạt thành công đáng Song, cịn khơng làng nghề, sản xuất tăng quy mô dẫn đến ô nhiễm mơi trường trầm trọng khơng có biện pháp xử lý hiệu Trong đó, làng nghể tái chế giấy Phong Khê –Bắc Ninh điển hình Làng nghể tái chế giấy Phong Khê –Bắc Ninh làng nghề điển hình tái chế giấy hình thành hoạt động lâu Nhưng hầu hết sở có cơng nghệ sản xuất, trang thiết bị lạc hậu, xả thải bừa bãi gây ô nhiễm môi trường làng nghề cách nghiêm trọng, đặc biệt ô nhiễm nước thải Nhằm góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm sản xuất tái chế giấy gây ra, nhóm tiến hành nghiên cứu đề tài “ Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê, Tỉnh Bắc Ninh” Mục tiêu Ứng dụng công nghệ tuyển xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho làng nghề tái chế giấy nhằm giảm thiểu tác động gây ảnh hưởng đến người môi trường Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Nội dung - Tổng quan công nghệ tuyển xử lý nước thải ngành công nghệ tái - chế giấy Nghiên cứu trạng làng nghề tái chế giấy Phong Khê – Bắc Ninh Đề xuất công nghệ tuyển xử lý nước thải tái chế giấy cho làng nghề tài chế giấy Phong Khê – Bắc Ninh Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ DAF 1.1.1 Q trình tuyển Tuyển trình tách chất lơ lửng, chất hoạt tính bề mặt, dầu mỡ,… nước thải bọt khí nguyên tắc: lợi dụng chệnh lệch khối lượng riêng hạt pha lỏng để tách hạt rắn Hiện nay, tuyển việc áp dụng rộng rãi quy trình xử lý nước thải cịn áp dụng xử lý nước cấp, nước sinh hoạt Mục đích: - Tách tạp chất dạng hạt rắn (cặn lơ lửng) lỏng phân tán không tan (dầu, mỡ), chất tự lắng khỏi pha lỏng, tách hạt có tỷ trọng nhỏ tỷ - trọng chất lỏng Tách chất hịa tan chất hoạt động bề mặt Trong xử lý nước thải: dùng để tách chất lơ lửng làm cô đặc bùn sinh học 1.1.2 Công nghệ DAF 1.1.2.1 Lý thuyết q trình tuyển khí hịa tan DAF (Dissolved Air Flotation) a Nguyên lý chung Trong tuyển khí hịa tan, nước bơm vào bình áp lực, nước bão hịa khơng khí Khơng khí đưa vào máy nén ejector đặt đầu nối ống hút bình áp lực ống có áp bơm ly tâm Nước bơm vào bình áp lực nước thơ nước sau xử lý hồn ngun lại Từ bình áp lực nước bảo hịa khơng khí chảy vào bể tuyển qua van giảm áp Khi hạ đến áp suất khí quyển, khí hịa tan tách thực trình tuyển Khi dùng đến tuyển trực tiếp, tồn thể tích nước thơ chảy vào bình áp lực Khi dùng tuyển hồn lưu có 20 – 50% nước sau xử lý đưa trở bình áp lực ngồi cịn có trường hợp 30 – 70% nước thơ chảy vào bình áp lực, phần cịn lại Ứng dụng cơng nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh thẳng vào bể tuyển nổi, bọt khí nhỏ tạo thành bên cạnh hạt cặn nên dễ tạo thành hạt keo khí Sơ đồ đơn giản thiết kế vận hành chi phí lượng cao, khơng thích hợp để áp dụng trường hợp nước thơ có bơng cặn, hạt cặn bị phá vỡ bình áp lực qua bơm ly tâm Sơ đồ hoàn lưu thường ứng dụng trường hợp nước cho hóa chất keo tụ thành cặn giai đoạn tiền xử lý nước thải trình xử lý sinh học xử lý để cô đặc bùn hoạt tính Khi lượng nước bão hịa khơng khí sơ đồ trực tiếp Lưu lượng khí tính lượng cặn điều chỉnh theo lưu lượng nước hoàn thu Trong trường hợp dung tích bể tuyển lớn Để xử lý nước nước thải công nghiệp, thường dùng sơ đồ hoàn lưu với lưu lượng nước hoàn lưu chiếm 10 – 50% lưu lượng xử lý, áp suất – bar, áp suất lượng khí hồn tan chiếm gần 70% nước bão hịa Trong trường hợp cô đặc bùn (ở nhà máy xử lý nước nước thải) cho vào bình áp lực tồn lưu lượng cần xử lý đưa vào lượng nước hoàn lưu b Các q trình tuyển khí hịa tan Trong q trình tuyển xảy cơng đoạn sau:  Cấp khơng khí vào nước Hịa tan khơng khí vào nước Tạo bọt khí từ dung dịch bão hịa khí Kết dính bọt khí Bám dính cặn vào bọt khí Tách cặn khỏi nước bể tuyển Q trình cấp khí vào nước Có thể thực việc cấp khí vào nước ba cách sau đây: - Cấp khí theo đường ống hút bơm Khi đưa khí vào ptrước bơm tăng cường khả tán nhỏ khơng khí bơm Tuy nhiên, sơ đồ làm giảm công suất áp lực bơm, chế độ làm việc bơm bị xấu - Cấp khí theo đường ống có áp bơm Ứng dụng cơng nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Do nhược điểm nêu người ta thường cấp khí theo đường áp lực bơm Để ngăn ngừa nước rơi vào ống cấp khí phải lắp thêm van chiều - Dùng ejector Hai cách ứng dụng trường hợp chất lơ lửng nước có kích thước lớn, dao động mực nước bể tiếp nhận làm ảnh hưởng đến chế độ bơm, mực nước bể khơng thấp 0.5m thường dao động khoảng 1.5 – 2m Để đảm bảo mực nước này, hồn lưu trở lại bể tiếp nhận nước sau xử lý cần thiết  Q trình hồn tan khí vào nước Hiệu tuyển phụ thuộc vào lưu lượng khí hịa tan nước lượng bọt khí từ dung dịch bão hòa Theo định luật Herry, nhiệt độ khơng đổi, độ hịa tan khí chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần khí: C=k*P Trong đó: C = độ hồ tan khí k = số Herry, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường chất lỏng P = áp suất riêng khí Khi nhiệt độ tăng, độ hịa tan khơng khí nước bị giảm Tốc độ hịa tan khí phụ thuộc vào cách khuấy trộn khơng khí vào nước Khi dùng ejector, tốc độ 0.8l/phút, máy khuấy 30l/phút Có thể giải thích sau: cường độ khuấy trộn hỗn hợp khí – nước ảnh hưởng đến kích thước cuối bọt khí diện tích bề mặt tiếp xúc hai pha khí – nước, ảnh hưởng đến tốc độ hịa tan khí vào nước Với tốc độ 0.8l/phút, thời gian đạt bão hịa hồn tồn – phút Sự hịa tan khí vào nước xảy ống có áp bình áp lực Trường hợp hịa tan khí ống dẫn áp dụng bơm đặt cách bể tuyển 50 – 60m, phải dùng hệ thống zic zắc có tổng chiểu dài 40 -50m Đường kính ống tính cho thời gian lưu nước ống lớn 45 giây Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Tuy nhiên hịa tan khí ống có áp có số nhược điểm: lâu dần có nhiều cặn tích lũy bên bề mặt ống làm giảm tiết diện ống, giảm thời gian lưu nước ống lượng khí hịa tan vào nước Ngồi hao hụt thủy lực gia tăng theo chiều dài ống, dẫn đến tiêu tốn lượng 1m3 nước Hiện người ta thường dùng bình áp lực để hịa trộn khí vào nước Có hai vị trí đưa nước vào bình: Phía phía bình Khi đưa nước vào phía bình áp lực hạn chế tượng bọt khí lớn rơi vào bể tuyển làm ảnh hưởng xấu đến hiệu xử lý Tuy nhiên, hiệu sử dụng khí sơ đồ cấp phía thấp sơ đồ cấp nước phía dưới, bọt khí lớn lên nên khơng thể hịa tan vào nước, phải tăng thời gian lưu nước bình  Sự hình thành bọt khí từ dung dịch bão hòa Theo định luật Herry, giảm áp suất tăng nhiệt độ, khí tách khỏi nước kích thước nhỏ Rmin bọt khí phụ thuộc vào lực căng bề mặt khí – nước độ giảm áp: Rmin = * / (P – P1) mm Trong đó: = lực căng bề mặt khí – nước P = áp suất bão hịa P1 = áp suất bình tuyển  Sự dính kết bọt khí Sự dính kết bọt khí ảnh hưởng đến số lượng kích thước bọt khí, gây ảnh hưởng đến trình tuyển Sự dính kết xảy nước, lớp bọt tạo thành trình tuyển Đôi khi, sinh kết làm tăng hiệu q trình tuyển Mặt khác dính kết bọt khí làm giảm diện tích bề mặt thời gian lưu bọt khí bể Do trình tuyển cần hạn chế tối đa ảnh hưởng cấu dính kết bọt khí gây  Quá trính bám dính cặn vào bọt khí Khả hình thành keo khí phụ thuộc vào chất hạt cặn chia thành ba dạng: Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh - Các hạt cặn va chạm vào bọt khí dính bám Các bọt khí phát sinh lớp cặn lơ lửng Đầu tiên lớp cặn hình thành bọt khí nhỏ, sau chúng va chạm dính bám với tạo thành bọt khí lớn có đủ khả tuyển  Q trình tách cặn khỏi nước bể tuyển Tách cặn khỏi nước bể tuyển xảy theo hai chiều ngược - Hỗn hợp cặn khí lên trên, nước xuống vào máng thu dẫn Vận tốc nước xuống hay tải trọng bề mặt bể tuyển lượng cặn - tách phụ thuộc vào tính chất cặn Trong xử lý nước, nước thô thường chứa hạt cặn nặng, chắc, diện tích bề mặt khơng phát triển nên thường không bị đẩy lên bề mặt mà lắng xuống đáy bể, bể phải có cấu tạo hố thu cặn thiết bị xả cặn tiêu chuẩn thiết kế bể tuyển lấy giới hạn: Tải trọng bề mặt: – 10m3/m2.h Thời gian lưu nước bể: 20 – 40 phút Lượng không khí tiêu thụ: 15 – 50l/m3 nước c Điều kiện hoạt động bể tuyển - Hoạt động áp suất bình cao áp 0.17 – 0.39 Mpa - Thời gian lưu bình cấp áp 14 phút, bồn tuyển 10 – 20 phút - Thể tích khơng khí chiếm 1.5 – 5% thể tích nước cần xử lý d Ưu điểm bể tuyển DAF - Quá trình thực liên tục có phạm vi ứng dụng rộng rãi - Tốc độ trình tuyển cao trình lắng có khả cho bùn cặn có - độ ẩm thấp Hiệu khử SS cao (90 – 95%) Khi nguồn nước có nhiều cặn nhẹ (hữu cơ) khó lắng, dùng bể tuyển giảm - thời gian lắng dung tích bể DAF có khả tạo bọt khí có kích thước nhỏ (40 - 70µm) dễ dàng phân phối tồn khối lượng nước cần xử lý - Vốn đầu tư chi phí vận hành khơng lớn e Nhược điểm DAF - Hiệu xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ, nước áp suất làm thống, địi hỏi kỹ - thuật vận hành Phương pháp khơng có hiệu nhiệt độ lớn 40oC Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh g Ứng dụng DAF xử lý nước thải - Loại bỏ kết lọc nước mựt - Tách thu hồi sợi nước thải nhà máy làm bột giấy - Tách dầu có không kết nước thải nhà máy lọc dầu, sân bay, - luyện kim Tách hydroxit kim loại bột màu xử lý EIR Cô đặc bùn từ xử lý sinh học nước thải xử lý nước uống 1.2 TỔNG QUAN NGÀNH TÁI CHẾ GIẤY 1.2.1 Giới thiệu ngành tái chế giấy Tái chế hoạt động thu hồi lại từ chất thải thành phần sử dụng để chế biến thành sản phẩm sử dụng lại cho hoạt động sinh hoạt sản xuất Tái chế ngành xuất sớm Qua thời kỳ ngành tái chế ngày phát triển tái chế ngành công nghệ quan tâm trọng, tài nguyên thiên nhiên ngày cạn kiệt, nguồn nguyên liệu phục vụ cho sản xuất cơng nghiệp bị hạn chế tái chế giảm bớt lượng chất thải thải môi trường đem lại thu nhập kinh tế Trên giới tận dụng triệt để nguồn phế thải để tái chế chất thải mang lại lợi nhuận khổng lồ Theo The Time (11/08/2008) giá đồ dùng phế liệu tăng lên cao, nguyên nhân dẫn đến tình trạng giá dầu thơ tăng cao buộc nhà sản xuất tăng cường thu mua đồ phế liệu tái chế Nếu cách năm có 10 bảng Anh/tấn chai nhựa hỗn hợp giá mặt hàng 230 bảng Các công ty giấy ngày nhận thức lợi ích kinh tế mơi trường việc tái chế Tới đă có khoảng 87% 520 nhà máy giấy giấy bìa giới sử dụng giấy phế thải thu hồi để làm nguyên liệu sản xuất Ở Mỹ, giấy chiếm đến 2/3 lượng bao bìa thu hồi để tái chế - nhiều thủy tinh, nhựa, kim loại gộp lại Giấy thu hồi cung cấp đến 40% xơ sợi dùng để sản xuất giấy giấy bìa tồn nước Mỹ Hơn 50% nhu cầu ngành công nghiệp giấy Mỹ đáp ứng giấy phế liệu với gần 200 nhà máy sử dụng nguyên liệu giấy tái chế Đến đầu kỷ 21, công nghiệp giấy giới đặt đích đến sử dụng giấy thu hồi với lượng tăng 10 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Hình 2.5: Khói từ làng nghề Phong Khê – Bắc Ninh 1.4.2 Hiện trạng môi trường nước Nước thải chủ yếu phát sinh công đoạn công đoạn ngâm, tẩy, nghiền tái chế giấy, chiếm khoảng 50% tổng lượng thải, chứa nhiều hóa chất xút, nước javen, phèn, nhựa thông, phẩm màu, xơ sợi Nước thải thường chứa nhiều bột giấy, lượng cặn lên tới 300 - 600 mg/l Tổng lượng nước thải từ sở sản xuất thải bên khoảng 5000m3/ngày đêm gây ảnh hưởng đến môi trường nước mặt nước ngầm với bán kính khoảng 500m hai bên lưu vực sông Ngũ Huyện Khê Bảng 2.7: Kết quan trắc nước thải làng nghề năm 2011 ST T Chỉ tiêu T3 T5 T9 T11 pH BOD5 COD TSS Kẽm Cadimi Chì 6.9 6.94 6.4 6.27 Đồng 330 410 980 800 210 198 0.78 0.78 Kphđ Kphđ 0.008 0.0001 0.027 0.0002 360 700 250 kphđ kphđ kphđ kphđ 184.2 350 207 kphđ kphđ kphđ kphđ Mn 0.07 0.07 0.08 0.07 29 QCVN 40:2011/BTNMT Cột B 5.5-9 50 150 100 0.01 0.5 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh 10 Fe 11 Amoni - 0.2 0.08 0.005 6.4 21.5 0.29 10 7.9 ( Nguồn: Báo cáo trạng môi trường Bắc Ninh năm 2011) Ghi chú: ( - ) không quy định; (Kphđ): Không phát Nhận xét: - Về tiêu pH: Làng nghề không vượt tiêu chuẩn cho phép - Về tiêu BOD5: làng nghề giấy thời điểm quan trắc có giá vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần (từ 3,6 - 8,2 lần) - Về tiêu COD: làng nghề giấy thời điểm quan trắc có giá vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần (từ 2,3 - lần) - Về tiêu TSS: nước thải làng nghề vượt tiêu chuẩn từ 1,2-2,5 lần - Về tiêu kim loại nặng: tiêu Zn, Cd, Pb, Cu, Mn, Fe nước thải làng nghề thời điểm nằm tiêu chuẩn cho phép - Về tiêu Amoni: nước thải làng nghề có hàm lượng amoni tương đối cao vào thời điểm tháng 9, vượt tiêu chuẩn cho phép đến 2,15 lần Hiện trạng xử lý nước thải làng nghề Trong tổng số 234 sở sản xuất giấy tái chế, có đến sở áp dụng công nghệ xử lý nước thải trước thải môi trường Hầu thải sở sản xuất chưa qua xử lý thải trực tiếp sông Ngũ Huyện Khê gây ảnh hưởng tới nguồn nước mặt địa phương Kết phân tích chất lượng nước thải nước sơng Ngũ Huyện Khê địa phận xã Phong Khê cho thấy Nước sơng Ngũ Huyện Khê có độ màu cao, vượt tiêu chuẩn cho phép 3,3-4,22 lần; chất lơ lửng vượt tiêu chuẩn cho phép 1,4-1,6 lần Tại cống thải chung, nước thải thuộc loại trung tính, có độ màu cao, chứa nhiều chất lơ lửng vượt tiêu chuẩn cho phép 1,56 lần, số COD vượt tiêu chuẩn cho phép 6,17 lần, BOD vượt 2,6 lần Hệ thống kênh mương thuỷ lợi phục vụ cho nông nghiệp trở thành nơi xả nước thải hộ sản xuất Nước có màu đen, mùi thối khó chịu Trong nước 30 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh chứa nhiều loại vi khuẩn tồn đọng lâu chất cặn bã bề mặt Hàm lượng chất hữu nước thải cao nên lượng ơxy hồ tan mương dẫn nước thải khơng có nước thải tình trạng thiếu khí dẫn đến q trình phân huỷ yếm khí chất hữu gây mùi thối khó chịu Hình 2.6: Nước thải chưa xử lý xả thải trực tiếp môi trường tiếp nhận Hiện tại, làng nghề tái chế giấy đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung với công suất 10.000 m 3/ngày đêm, chia làm giai đoạn, với giai đoạn 5000m3/ngày đêm Khi vào hoạt động, hệ thống xử lý giải phần lớn tình trạng nhiễm nước thải Phong Khê 1.4.3 Hiện trạng ô nhiễm CTR môi trường đất Làng nghề sản xuất giấy Phú Lâm Phong Khê: Hai làng nghề năm ước tính thải 5328 CTR Riêng chất thải nguy hại 373 chiếm 7% bao gồm: bã thải có kim loại; 165 chất ăn mòn; 106 chất dễ cháy, 16 chất khó phân huỷ 79 chất thải nguy hại khác chưa thu gom xử lý triệt để nên gây nên tác động xấu đến cảnh quan môi trường, gây ô nhiễm môi trường không khí, nước, đặc biệt mơi trường đất CTR hộ sản xuất làng nghề mang tính kiềm chứa nhiều cacbon có độ mùn cao, hàm lượng sắt tương đối lớn Tuy nhiên, hầu hết rác thải chôn bãi chôn lấp tự nhiên Phương pháp xử lý đơn giản, thủ công, bãi 31 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh rác không hợp vệ sinh, khơng có lớp chống thấm đáy thành ô chôn lấp Đây nguyên nhân gây nhiễm đất nguồn nước ngầm Hình 2.7: Bãi chôn CTR làng nghề tái chế giấy Phong Khê 1.4.4 Ảnh hưởng ô nhiễm làng nghề lên sức khỏe người dân Tất nguồn gây ô nhiễm trình hoạt động sở sản xuất giấy gây tác động trực tiếp gián tiếp đến sức khỏe người vùng Tùy thuộc vào nồng độ thời gian tác động chất ô nhiễm mà mức độ tác động tới sức khỏe cộng đồng khác Theo số liệu thống kê năm từ trạm y tế xã số liệu thống kê bệnh viện tỉnh Bắc Ninh thấy tỉ lệ mắc số bệnh viêm đường hô hấp trên, phổi, phế quản, bệnh da, bệnh đường ruột, bệnh thần kinh làng Dương Ổ cao hẳn so với mức bình quân tỉnh làng lân cận Vì ta kết luận bên cạnh lợi ích hoạt động tái chế mang lại hoạt động sản xuất ảnh hưởng không nhỏ tới sức khoẻ cộng đồng Tác nhân gây ô nhiễm môi trường làng nghề tiếng ồn, hóa chất khí độc Cl2, H2S… Chính vậy, bệnh chủ yếu bệnh hơ hấp, bệnh ngồi da, thần kinh Theo điều tra, số người mắc bệnh đau họng, ngạt mũi, ho, đau dầu, chóng mặt, ngủ… chiếm khoảng 16% đến 53.7% Ở thôn Dương Ổ, tỷ lệ mắc bệnh da, bệnh phổi chiếm 40% tổng số người mắc bệnh toàn xã (Nguồn: Viện KH&CNMT,2002) 32 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÁI CHẾ 1.5 Thông số đầu vào Thông số đầu vào nước thải làng nghề tái chế giấy yêu cầu nước thải môi trường đạt theo QCVN 40 – 2011/BTNMT, cột B STT 10 11 Chỉ tiêu T T T T QCVN 40:2011/BTNM T Cột B 6.9 6.94 6.4 6.2 5.5-9 33 410 36 184 BOD5 50 0 98 800 70 350 COD 150 0 21 198 25 207 TSS 100 0 0.7 0.78 kp kph Kẽm hđ đ Kp Kph kp kph Cadimi 0.01 hđ đ hđ đ 0.0 0.00 kp kph Chì 0.5 08 01 hđ đ 0.0 0.00 kp kph Đồng 27 02 hđ đ 0.0 0.07 0.0 0.0 Mn 7 0.2 0.0 0.0 Fe 05 6.4 21 0.2 Amoni 7.9 10 (Nguồn: Báo cáo trạng môi trường Bắc Ninh năm 2011) pH 1.6 Các phương pháp xử lý thường sử dụng Với đặc trưng nước thải giấy có hàm lượng chất hữu chất rắn lơ lửng lớn xơ sợi mát công đoạn xeo 33 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Sau phương án công nghệ đề xuất để xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê Phương án 1: Hình 3.8: Sơ đồ cơng nghệ phương án Đối với nước thải giấy nói chung có COD BOD cao nên trước khí đưa vào bể Aeroten để xử lý phải giảm COD 2000mg/L, đồng thời trình vận hành UASB tương đối khó khăn, nên loại bỏ phương án Phương án 2: 34 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Hình 3.9: Sơ đồ công nghệ phương án Qua sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo phương án ta thấy chất nhiễm nước thải xử lý theo nguyên tắc sau: - Phần tạp chất có kích thước lớn mảnh nilon, dây buộc tách khỏi dòng - nước thải nhờ song chắn rác Phần cặn vô (cát, sạn, sỏi…) tách khỏi dòng thải bể điều hòa Chất rắn lơ lửng tách khỏi nước thải phương pháp đông keo tụ Các phần chất hữu hòa tan nước thải phần chất rắn lơ lửng chưa tách hết xử lý bể Aeroten Phương pháp sử dụng chất keo tụ phèn sắt hay phèn nhôm tương đối rẻ đồng thời thiết bị đông keo tụ không tốn nhiều thiết kế hợp lý Tuy nhiên, sản xuất tái chế giấy, phần xơ sợi lại nước thải lớn đưa vào bể Aeroten, q trình sục khí mạnh gây tượng bột làm giảm hiệ xử lý bể Aeroten xơ sợi làm giảm tiếp xúc pha vi sinh vật chất hữu dạng hòa tan nước thải Mặt khác, sử dụng keo tụ tạo bộng trước cho vào bể Aeroten khơng tận thu phần xơ sợi thất sau công đoạn xeo làm tăng lượng bùn cần xử lý Phương án 3: 35 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Hình 3.10: Sơ đồ công nghệ phương án Trong sơ đồ ta sử dụng hệ thống tuyển để xử lý nước thải đưa vào bể Aeroten Hiệu suất xử lý hàm lượng chất lơ lửng công nghệ tuyển lớn (85 – 90%) Ngồi ra, sử dụng cơng nghệ tuyển cịn thu lại lượng xơ sợi nước thải để sử dụng trình sản xuất Bảng 3.8: Hiệu suất xử lý phương pháp tuyển keo tụ (%) Thông số SS BOD COD Phương pháp Bể tuyển 85 – 90 20 – 30 30 -50 Bể keo tụ 30 – 60 20 – 50 30 - 60 1.7 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy thuyết minh sơ đồ công nghệ Với đặc trưng nước thải nhà máy tái chế giấy yêu cầu đầu nước thải sau xử lý phaỉ đảm bảo trực tiếp xả thải mơi trường Qua phân tích ba lựa chọn công nghệ ta nhận thấy phương án tối ưu Do đó, ta có sơ đồ công nghệ cho xử lý nước thải cho làng nghề tái chế giấy Phong Khê sau: 36 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Hình 3.11: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy 37 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ : • Bể thu gom Bể thu gom nơi tập trung nguồn nước thải làng nghề tái chế giấy (bao gồm nước thải sinh hoạt nước thải từ trình tái chế giấy) Trong bể thu gom có bố trí song chắn rác để giữ lại tạp chất rắn có kích thước lớn nylon, chai lọ, rác… Lượng rác thu gom thủ cơng tự động • Bể điều hòa lưu lượng Nước từ hố thu bơm sang bể điều hịa lưu lượng Thơng thường lượng nước thải chảy vào hệ thống với tỷ lệ không ổn định, tỷ lệ thường thay đổi ngày tùy thuộc vào điều kiện sản xuất Sự dao động lưu lượng nồng độ nước thải dẫn đến hậu không ý, ví dụ q trình sốc tải, gây tốn nhiều mặt quản lý xây dựng Khi lưu lượng dao động phải xây dựng mạng lưới bên với tiết diện ống hay kênh lớn phải ứng với lưu lượng lớn nhất, đồng thời nước thải chảy đến trạm bơm thay đổi dung tích bể chứa, cơng suất máy bơm chế độ làm việc khơng ổn định, chi phí xây dựng đắt Vì vậy, để cơng trình xử lý nước thải làm việc bình thường với hiệu suất cao kinh tế cần phải xây dựng bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng nồng độ nước thải trước đưa qua công đoạn xử lý Trong bể điều hịa khí bơm vào nhằm tạo xáo trộn hoàn toàn, tránh gây mùi đạt độ đồng tải lượng • Bể tuyển Sau qua bể điều hòa nước thải đưa vào bể tuyển để tách tạp chất (ở dạng rắn hay lỏng) phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng mà chủ yếu sợi mịn Các xơ sợi sau tách thu hồi đưa lại quy trình sản xuất Trong bể tuyển nổi, khí bơm vào bình áp lực, nước bão hịa với khơng khí Khơng khí đưa vào máy nén khí ejector đặt đầu nối ống hút bình tích áp ống có áp bơm ly tâm Nước vào bình tích áp loại nước thô sử dụng phần nước đầu trình tuyển hồi lưu lại 38 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Từ bình tích áp nước bão hịa khơng khí chảy vào bể tuyển qua van giảm áp Khi hạ áp suất khí quyển, khí hịa tan tách thực q trình tuyển • Bể Aeroten Nước sau q trình xử lý hóa học chủ yếu loại hạt cặn lơ lửng, lượng lớn chất hữu chưa xử lý Do đó, nước thải cho vào bể Aeroten để xử lý hiếu khí nhằm loại bỏ chất hữu Sau xử lý sơ chứa phần lớn chất hữu dạng hòa tan chất lơ lửng vào Aeroten Các chất lơ lửng số chất rắn chất hữu chưa phải dạng hòa tan Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản phát triển, dần thành hạt cặn Các hạt to lơ lửng nước Chính xử lý nước thải Aeroten gọi trình xử lý với sinh vật lơ lửng quần thể vi sinh vật Các bơng cặn bùn hoạt tính Để giữ cho bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng để đảm bảo oxi dùng cho q trình oxi hóa chất hữu phải ln ln đảm bảo việc thống gió Số lượng bùn tuần hồn số lượng khơng khí cần cấp lấy phụ thuộc vào độ ẩm vào mức độ yêu cầu xử lý nước thải.Thời gian nước lưu bể aeroten không lâu 12 (thường -8 giờ) • Bể lắng Bể lắng có nhiệm vụ chắn giữ bơng bùn hoạt tính qua xử lý bể Aerotank thành phần chất khơng hịa tan chưa giữ lại đồng thời đặc bùn hoạt tính đến nồng độ định phần bể để bơm tuần hoàn lại bể Aerotank • Hồ sinh học Hồ sinh học sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa chất ô nhiễm Quá trình tương tự trình tự làm hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu vi khuẩn tảo Khi vào hồ, vận tốc dòng chảy nhỏ, loại cặn lắng xuống đáy Các chất hữu lại nước thải bị vi sinh vật hấp thụ oxy hóa mà sản phẩm tạo sinh khối nó, CO2, muối nitorat, nitơrit, Khí CO 2, hợp chất nitơ, phôtpho rong tảo sử dụng q trình quang hợp, giải phóng oxy cung cấp cho q trình oxy hóa chất hữu vi khuẩn 39 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh KẾT LUẬN Việc sản xuất, tái chế giấy Phong Khê (thành phố Bắc Ninh) gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt nhân dân môi trường lưu vực sông Cầu Làng nghề với 234 sở sản xuất giấy (giấy viết, giấy vàng mã, vệ sinh…) có cơng suất bình qn gần 30 nghìn sản phẩm/tháng Đa phần xưởng giấy có quy mơ nhỏ lẻ, manh mún, sở sử dụng khoảng 250 - 300m đất; nguyên liệu chủ yếu loại giấy phế liệu thu gom nước phần nhập từ nước Trong đó, thiết bị sản xuất lạc hậu, cơng nghệ trước năm 1980 nên hiệu không cao, tiêu tốn nhiều lượng có tác động tiêu cực đến môi trường sức khỏe người Theo kết phân tích nơi sản xuất cho thấy: nồng độ chất ô nhiễm nước thải vượt nhiều lần so với quy chuẩn cho phép Nguyên nhân để xảy tình trạng nhiễm mơi trường Phong Khê ý thức chấp hành Luật Bảo vệ môi trường sở sản xuất giấy cịn hạn chế; phối hợp cơng tác bảo vệ mơi trường cấp, ngành cịn thiếu chặt chẽ, việc thẩm định, cấp phép dự án đầu tư kiểm tra sau đầu tư… Để cải thiện mơi trường làng nghề nói chung mơi trường làng nghề tái chế giấy Phong Khê nói riêng, trước mắt cần thiết phải có hệ thống xử lý nước thải tái chế giấy phù hợp với điều kiện tính chất địa phương Song song với tăng cường cơng tác tra, kiểm tra nghiêm ngặt sở sản xuất Áp dụng tiêu chuẩn xả thải công nghiệp cho làng nghề nhằm đảm bảo môi trường bền vững Làng giấy Phong Khê có lịch sử hình thành lâu đời góp phần tạo công ăn việc làm cho người lao động tăng nguồn cho ngân sách địa phương Việc thực đồng bộ, triệt để giải pháp giảm thiểu ô nhiễm mơi trường quyền cấp với chung tay, góp sức cộng đồng doanh nghiệp, nhân dân địa phương đem lại sức sống cho làng nghề tiếng xưa Với phương án cơng nghệ đề xuất trên, nhóm hi vọng góp phần đưa giải pháp xử lý nước thải áp dụng cho làng nghề tái chế giấy Phong Khê nhằm hướng tới mục tiêu bền vững 40 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Việt Anh, Nguyễn Mạnh Hùng, 2013 Kết nghiên cứu công nghệ xử lý nước cấp – Tuyển áp lực Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 Báo cáo môi trường quốc gia 2008: Môi trường làng nghề Việt Nam PGS TS Đặng Kim Chi, 2005 Tài liệu hướng dẫn áp dụng giải phảp cải thiện môi trường cho làng nghề tái chế giấy NXB Khoa học kỹ thuật Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, 2001 Giáo trình công nghệ xử lý nước thải Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường Bắc Ninh, 2011 Báo cáo trạng môi trường tỉnh Bắc Ninh 2011 Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Ninh, 2003 Đề án xử lý ô nhiễm môi trường làng nghề sản xuất giấy Phong Khê theo định số 64/2003/QĐ-TTG thủ tướng phủ Vũ Quốc Tuấn , 2010 Phát triển làng nghề q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Tạp chí Kinh tế số http://www.mpi.gov.vn/portal/page/portal/tckt/903605? m_action=2&m_itemid=17694&m_magaid=1912&m_category=243 Lâm Minh Triết, 2004 Xử lý nước thải đô thị công nghiệp NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 41 ... lý nước thải cho làng nghề tái chế giấy Phong Khê sau: 36 Ứng dụng công nghệ tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh Hình 3.11: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải làng. .. tuyển (DAF) xử lý nước thải làng nghề tái chế giấy Phong Khê - Bắc Ninh HIỆN TRẠNG LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ GIẤY PHONG KHÊ – BẮC NINH 1.3 TỔNG QUAN VỀ LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ GIẤY PHONG KH? ?- BẮC NINH 1.3.1... dung - Tổng quan công nghệ tuyển xử lý nước thải ngành công nghệ tái - chế giấy Nghiên cứu trạng làng nghề tái chế giấy Phong Khê – Bắc Ninh Đề xuất công nghệ tuyển xử lý nước thải tái chế giấy