Công nghiệp giấy là một trong những ngành sản xuất quan trọng, nhưng cũng đồng thời là nguồn gây ô nhiễm môi trường lớn, đặc biệt là nước thải. Việc xử lý nước thải trong ngành này không chỉ đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường mà còn giúp bảo vệ tài nguyên nước quý giá. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về đặc điểm nước thải, tác động môi trường và các phương pháp xử lý hiệu quả.

1. Đặc điểm nước thải trong công nghiệp giấy

1.1 Thành phần hóa học của nước thải giấy

Nước thải từ ngành công nghiệp giấy chứa nhiều thành phần phức tạp, bao gồm:

• Chất hữu cơ: Các hợp chất như cellulose, lignin (chất gỗ), hemicellulose. Đây là những thành phần chủ yếu trong quá trình sản xuất bột giấy.
• Chất vô cơ: Các hợp chất như sulfur, chlorine, và các kim loại nặng từ quá trình tẩy trắng và nhuộm màu.
• Hóa chất tẩy rửa và phụ gia: Bao gồm chất tẩy trắng (chlorine, peroxide), chất chống thấm, chất tạo màu, và các chất phụ gia khác.

1.2 Độ ô nhiễm cao của nước thải giấy

Nước thải trong ngành giấy thường có mức độ ô nhiễm cao hơn nhiều so với các ngành công nghiệp khác. Các thông số ô nhiễm chính bao gồm:

• COD (Chemical Oxygen Demand): Chỉ số này thường vượt mức tiêu chuẩn nhiều lần, phản ánh lượng chất hữu cơ dễ phân hủy và khó phân hủy trong nước.
• BOD (Biochemical Oxygen Demand): Thể hiện lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.
• SS (Suspended Solids): Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, thường đến từ bột giấy và các tạp chất trong quá trình sản xuất.

Những đặc điểm trên cho thấy, nếu không được xử lý triệt để, nước thải từ ngành giấy có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường.

 

2. Tác động môi trường của nước thải giấy

2.1 Gây ô nhiễm nguồn nước

• Giảm oxy hòa tan: Lượng chất hữu cơ cao trong nước thải làm tiêu hao oxy trong môi trường nước, gây hiện tượng thiếu oxy hòa tan (DO). Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh.
• Tăng mức độ phú dưỡng: Các chất dinh dưỡng như nitrate và phosphate trong nước thải có thể gây ra hiện tượng "nở hoa" tảo, dẫn đến suy thoái nguồn nước.

2.2 Độc hại đối với động thực vật

• Chất độc hóa học: Các hóa chất như chlorine, phenol, và kim loại nặng trong nước thải có thể gây độc hại cho động thực vật.
• Tích tụ lâu dài: Các hợp chất không phân hủy sinh học có thể tích tụ trong chuỗi thức ăn, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật.

Tác động môi trường từ nước thải ngành giấy không chỉ làm suy giảm chất lượng nước mà còn đe dọa đa dạng sinh học, làm mất cân bằng sinh thái.

3. Các phương pháp xử lý cơ bản

3.1 Xử lý cơ học

• Song chắn rác: Loại bỏ các tạp chất lớn như gỗ vụn, sợi giấy thừa. Đây là bước đầu tiên và đơn giản nhất trong quy trình xử lý nước thải.
• Bể lắng: Sử dụng trọng lực để loại bỏ các hạt rắn lơ lửng (SS) trong nước thải.

3.2 Xử lý hóa lý

• Keo tụ và tạo bông: Dùng các hóa chất như polyaluminum chloride (PAC), polymer để kết dính các hạt nhỏ thành bông lớn, dễ dàng lắng xuống.
• Hấp phụ: Sử dụng vật liệu như than hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy.

3.3 Xử lý sinh học

• Bùn hoạt tính: Một trong những phương pháp phổ biến nhất, sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất hữu cơ.
• Công nghệ kỵ khí (UASB): Thích hợp cho nước thải có nồng độ ô nhiễm cao, đồng thời sản sinh khí biogas làm nguồn năng lượng tái tạo.

Các phương pháp xử lý cơ bản này thường được kết hợp để đạt hiệu quả cao nhất, tùy thuộc vào đặc điểm của nước thải tại từng nhà máy.

4. Các công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải giấy

4.1 Công nghệ màng lọc (Membrane Technology)

• MBR (Membrane Bioreactor): Kết hợp màng lọc và xử lý sinh học, giảm triệt để COD, BOD và SS.
• UF (Ultrafiltration): Loại bỏ các hạt nhỏ và vi khuẩn, mang lại chất lượng nước đầu ra cao.

4.2 Công nghệ ozone hóa và khử màu

• Ozone hóa: Sử dụng ozone để oxi hóa và loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy.
• Khử màu: Các hợp chất gây màu trong nước thải, thường từ lignin, được xử lý bằng cách sử dụng hóa chất hoặc công nghệ hấp phụ.

4.3 Công nghệ tuần hoàn nước thải

• Ứng dụng công nghệ tiên tiến để tái sử dụng nước thải sau xử lý, giảm chi phí nước sạch và bảo vệ tài nguyên nước.

Những công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu quả xử lý mà còn giúp các nhà máy giấy đạt được mục tiêu phát triển bền vững.

5. Kết luận

Xử lý nước thải trong công nghiệp giấy là một yêu cầu bắt buộc, không chỉ để tuân thủ các quy định pháp luật mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Sự kết hợp giữa các phương pháp cơ bản và công nghệ tiên tiến giúp nâng cao hiệu quả xử lý, giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng tài nguyên.

Việc đầu tư vào xử lý nước thải không chỉ là trách nhiệm xã hội của các doanh nghiệp mà còn mang lại lợi ích kinh tế dài hạn, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp giấy.