NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP GIẤY BẰNG CÔNG NGHỆ CHẢY NGƯỢC QUA LỚP BÙN YẾM KHÍ (UASB)

Công nghiệp giấy là một trong những ngành công nghiệp cần thiết nhất song cũng tiêu haonhiều tài nguyên nhất, đặc biệt là về rừng và nước, vấn đề xử lý, bảo vệ môi trường luôn đi cùngvới sự phát triển bền vững của ngành. Trước khả năng tăng trưởng vượt bậc của ngành giấy Việtnam, để góp phần giúp các cơ quan chức năng định hướng trong việc lựa chọn các công nghệ xửlý để bảo vệ môi trường chúng tôi muốn đưa ra một hướng công nghệ xử lý nước thải mới đó làcông nghệ xử lý chảy...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP GIẤY BẰNG CÔNG NGHỆ CHẢY NGƯỢC QUA LỚP BÙN YẾM KHÍ (UASB) NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP GIẤY BẰNG CÔNG NGHỆ CHẢY NGƯỢC QUA LỚP BÙN YẾM KHÍ (UASB) Chu Anh Đào, Ngô Huy Du, Trần Hồng Công1 Đại học Khoa học tự nhiên Summary Wastewater of the paper industries have a high organic pollutant concentrations so suitabletreatment processes are biological treatment processes. In this section we study on the biologicaltreatment of condenser of wastewater of the paper industries in Upflow Anaerobic Slude-Blanketreactor (UASB). This treatment processes can reduce COD by more 80% and volume loading rateof 15g COD/l.d. Công nghiệp giấy là một trong những ngành công nghiệp cần thiết nhất song cũng tiêu haonhiều tài nguyên nhất, đặc biệt là về rừng và nước, vấn đề xử lý, bảo vệ môi trường luôn đi cùngvới sự phát triển bền vững của ngành. Trước khả năng tăng trưởng vượt bậc của ngành giấy Việtnam, để góp phần giúp các cơ quan chức năng định hướng trong việc lựa chọn các công nghệ xửlý để bảo vệ môi trường chúng tôi muốn đưa ra một hướng công nghệ xử lý nước thải mới đó làcông nghệ xử lý chảy ngược qua lớp bùn yếm khí (UASB) - Đây là một công nghệ xử lý chịu đượctải COD rất lớn và thích hợp với nước thải các nhà máy giấy. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIẤY Công nghệ sản xuất giấy là một trong những công nghệ sử dụng nhiều nước. Tùy theo từngcông nghệ và sản phẩm mà lượng nước cần thiết để sản xuất 1 tấn giấy dao động từ 200 đến500 m3 nước. Nước được dùng trong các công đoạn rửa nguyên liệu, nấu, tẩy, xeo giấy và sảnxuất hơi nước. Có thể tóm tắt quá trình sản xuất giấy và các nguồn thải theo sơ đồ hình 1 . Như vậy trong quá trình sản xuất giấy, hầu như tất cả lượng nước đưa vào sử dụng sẽ làlượng nước thải ra, trong đó những yếu tố gây ô nhiễm chính đó là: - pH cao do kiềm dư gây ra là chính. - Thông số cảm quan (màu đen, mùi, bọt) chủ yếu là do dẫn xuất của lignin gây ra là chính. - Cặn lơ lửng (do bột giấy và các chất độn như cao lin gây ra). - COD & BOD do các chất hữu cơ hòa tan gây ra là chính, các chất hữu cơ ở đây là lignin vàcác dẫn xuất của lignin, các loại đường phân tử cao và một lượng nhỏ các hợp chất có nguồn gốcsinh học khác, trong trường hợp dùng clo để tẩy trắng có thêm dẫn xuất hữu cơ có chứa clokhác. Hình 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất và các nguồn nước thải của quá trình sản xuấtgiấy GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẢY NGƯỢC QUA LỚP BÙN YẾM KHÍ Hình 2 chỉ ra sơ đồ chi tiết thiết bị UASB. Trong thiết bị này thì nước thải thô được bơm từphía dưới của thiết bị qua lớp đệm bùn (gồm các sinh khối dạng hạt) [1,2] . Sự xử lý xảy ra khinước thải đến và tiếp xúc với các hạt sinh khối và sau đó đi ra khỏi thiết bị từ phía trên của thiếtbị. Trong suốt quá trình này thì sinh khối với đặc tính lắng cao sẽ được duy trì trong thiết bị. Mộttrong những bộ phận quan trọng của thiết bị UASB đó là bộ phận tách khí - lỏng - rắn ở phía trêncủa thiết bị. Trong quá trình xử lý nước thải, lượng khí tạo ra chủ yếu là CH4 và CO2 tạo nên sựlưu thông bên trong giúp cho việc duy trì và tạo ra hạt sinh học. Các bọt khí tự do và các hạt khithoát lên tới đỉnh của bể tách khỏi các hạt rắn và đi vào thiết bị thu khí. Dịch lỏng chứa một sốchất còn lại và hạt sinh học chuyển vào ngăn lắng, ở đó chất rắn được tách khỏi chất lỏng vàquay trở lại lớp đệm bùn, nước thải sau đó được thải ra ngoài ở phía trên của thiết bị. Hình 2. Sư đồ thiết bị phản ứng UASB trong phòng thí nghi ệm THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Để tiến hành thử nghiệm công nghệ UASB, chúng tôi tiến hành đối với nước thải dịch ngưngcủa công ty giấy Bãi Bằng Đây là loại nước thải được tạo thành từ công đoạn nấu nguyên liệu vàmột phần lớn được sinh ra trong giai đoạn chưng bốc. Thành phần các hợp chất trong dịch ngưng được tóm tắt trong bảng 1. Bảng 1. Thành phần các hợp chất trong dịch ngưng Thông số Giá trị trung bình Thông số Giá trị trung bình pH 7,8 - 9,2 Mn, mg/l 0,195 COD, mg/l 3000 - 15000 Cu, mg/l 0,018 BOD5, mg/l 1800 - 8800 Ni, mg/l 0,074 N tổng, mg/l 4,2 Zn, mg/l 0,096 P tổng, mg/l KPHD Na, mg/l 8,22 Fe, mg/l 0,290 K, mg/l 1,94 Như vậy trong nước thải dịch ngưng hàm lượng COD và BOD5 rất cao và chỉ số BOD5/COD <0,55 vì vậy phải tiến hành xử lý yếm khí kết hợp với hiếu khí [3,4]. Quá trình thử nghiệm công nghệ được tiến hành như sau: Nạp bùn hạt vào hệ thống với thể tích bằng 25% thể tích thiết bị phản ứng, pha loãng CODđầu vào bằng nước máy sao cho COD đầu vào ~ 500mg/l, dùng H2 ...