Đề tài Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy an hòa trong quý iv năm 2017

CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI BỘT GIẤY CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY AN HÒA TRONG QUÝ IV NĂM 2017 Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K46 - KHMT - N03 Khoa : Khoa học môi trường Khóa học : 2014-2018 Giáo viên hướng dẫn : Trần Hải Đăng Thái Nguyên – Năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Khoa Học Môi Trường, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em, giúp em lựa chọn được hướng đi nghề nghiệp phù hợp với bản thân. Đặc biệt là thầy Trần Hải Đăng, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và cung cấp tài liệu giúp em tìm hiểu hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn phòng An toàn lao động & Môi trường, phòng quản lí chất lượng nhà máy giấy An Hòa tỉnh Tuyên Quang đã tạo điều kiện cho em tìm hiểu, nghiên cứu, giúp em nâng cao được hiểu biết và những kỹ năng tìm kiếm thông tin, làm việc nhóm. Vì kinh nghiệm thực tế chưa có, chỉ dựa vào lý thuyết cộng với thời gian hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai xót. Kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét từ phía quý thầy cô để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện hơn và rút ra được những kinh nghiệm bổ ích để em có thể áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả trong tương lai. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Nguyễn Thị Hạnh ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Lưu lượng phát thải của nhà máy ................................................... 16 Bảng 3.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích giá trị các thông số theo TCVN [7] .................................................................................. 21 Bảng 4.1. Lượng chất thải độc hại trong quá trình tẩy trắng [1] .................... 23 Bảng 4.2. Phát thải dioxin và furan trong bùn cặn .......................................... 25 Bảng 4.3. Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy sản xuất bột giấy .... 27 Bảng 4.4. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý tháng 10 ............................ 31 Bảng 4.5. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 11 ................... 33 Bảng 4.6. Đánh giá thông số nước thải sau xử lý trong tháng 12 ................... 34 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ vị trí của Nhà máy giấy An Hòa ........................................... 13 Hình 2.2. Sơ đồ nước thải trong khâu sản xuất ............................................... 16 Hình 4.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải .................................................... 29 Hình 4.2. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 10 ............................................... 32 Hình 4.3. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 11 ............................................... 34 Hình 4.4. Biểu đồ biểu diễn thông số tháng 12 ............................................... 35 Hình 4.5. Biểu đồ biểu diễn thông số trong quý IV ........................................ 36 iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Nghĩa cụm từ viết tắt AHP: An Hoa PaPer (Nhà máy giấy An Hòa) Adt Tấn khô gió BTNMT: Bộ tài nguyên Môi Trường BCT Bộ công thương BTCT: Bê tông cốt thép BYT Bộ y tế CBCNV Cán bộ công nhân viên DO: Dissolved Oxygen (Lượng dưỡng khí oxy hòa tan trong nước) ECF Elementary Chlorin Free (Bột được tẩy trắng theo quy trình tẩy tiên tiến) FTU: Dung dịch chuẩn FO Dầu Mazut ISO International Organization for Standardization (Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn hóa) NCASI Hội đồng Quốc gia Công nghiệp Giấy về cải thiện không khí và hơi nước. NĐ-CP Nghị định – Chính phủ Nilon Bao bì bằng nhựa Ng.đ: Ngày/đêm NTU: Thiết bị đo nhanh NXB Nhà xuất bản G7 Group of Seven (Bảy nước kỹ nghệ tiên tiến trên thế giới) v TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam PAC: Poly Aluminium Chloride (Hỗ trợ lắng tạo bông) PAM: Polyacrylamide Cationic (Hóa chất trợ lắng) PCDD: Đioxin PCDF: Furan PFS: Poly Ferric Sulphate (Xử lý màu; pH) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SMEWW: Standard Methods for theExamination of Water and Waste Water (Các phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải) SVI: Sludge Volume Index (Chỉ số thể tích bùn) SXL Sau xử lý vi MỤC LỤC Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục đích đề tài ........................................................................................... 3 1.2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 3 1.3. Ý nghĩa đề tài ............................................................................................. 3 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học ........................................................................... 3 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học đề tài ................................................................................. 4 2.1.1. Khái niệm ................................................................................................ 4 2.1.2. Các thông số của chất lượng nước .......................................................... 7 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước ......................... 8 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài ......................................................................... 10 2.2.1. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy trên thế giới ........ 10 2.2.2. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam ........ 11 2.3. Nhà máy giấy An Hòa .............................................................................. 13 2.3.1. Giới thiệu nhà máy An Hòa .................................................................. 13 2.3.2. Hiện trạng sử dụng nước của nhà máy .................................................. 14 2.3.2. Các nguồn nước thải của nhà máy ........................................................ 15 2.3.3. Thực trạng xử lý nước thải của nhà máy giấy An Hòa, tỉnh Tuyên Quang 18 Chương 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 20 3.1. Đối tượng & phạm vi nghiên cứu ............................................................ 20 vii 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 20 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 20 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 20 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 20 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 20 3.4.1. Phương pháp kế thừa ............................................................................. 20 3.4.2. Phương pháp điều tra và thu thập thông tin. ......................................... 20 3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ..................................................... 20 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu & phân tích mẫu nước thải: .............................. 21 3.4.5. Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu, tổng hợp và so sánh ............ 22 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 23 4.1. Đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa ....... 23 4.1.1. Nguồn gốc và đặc tính nước thải bột giấy ............................................ 23 4.1.2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải bột giấy ...................................... 28 4.2. Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy trong quý IV năm 2017 .... 31 4.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải .......................................... 36 4.3.1. Biện pháp nâng cao công tác quản lý .................................................... 36 4.3.2. Biện pháp nâng cao khả năng xử lý nước thải ...................................... 37 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 39 5.1. Kết luận .................................................................................................... 39 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 41 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Công nghiệp giấy là ngành công nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam và có tốc độ tăng trưởng khá cao trong những năm vừa qua. Sản phẩm của ngành chiếm ưu thế rất lớn trong thị trường tiêu thụ. Mặc dù hiện nay các phương tiện thông tin và liên lạc phát triển mạnh như Internet, máy tính, điện thoại nhưng giấy vẫn luôn là sản phẩm cần thiết và không thể thiếu đối với ngành giáo dục, báo chí, in ấn, hội họa và cả trong nhu cầu tiêu dùng hàng ngày khác của con người như khan giấy, giấy vệ sinh Đặc biệt ngày nay, giấy còn được khuyến khích trong việc sử dụng làm bao bì, giấy gói, để thay thế túi nilon ở một số quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy cũng là một trong những ngành công nghiệp có mức độ ô nhiễm trầm trọng nhất và dễ gây tác động đến con người và môi trường xung quanh do độc tính nước thải. Độc tính của các dòng nước thải từ các nhà máy sản xuất bột giấy và giấy là do sự hiện diện một hỗn hợp phức tạp các dịch chiết trong thân cây như nhựa cây, các axit béo, lignin và một số sản phẩm phân hủy của lignin đã bị clo hóa có độc tính sinh thái cao, có nguy cơ gây ung thư và rất khó phân hủy trong môi trường. Nồng độ của một số chất từ dịch chiết có khả năng gây ức chế đối với cá. Khi xả trực tiếp nguồn nước thải này qua kênh rạch sẽ hình thành từng mảng giấy nổi lên trên mặt nước, làm cho nước có độ màu cao và hàm lượng DO trong nước hầu như bằng không. Điều này không những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của sinh vật nước, đến đời sống thủy sinh mà còn gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân trong khu vực. Ngoài ra, nước thải ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy thường có pH trung bình khoảng 9 – 11, có các chỉ số BOD, COD cao (có thể lên đến 700 mg/l đối với 2 BOD và 2500 mg/l đối với COD). Đặc biệt, ngoài lignin, nước thải còn có cả kim loại nặng, phẩm màu, xút, chất rắn lơ lửng Tất cả các chất này đều độc hại đối với sức khỏe con người, sinh vật và môi trường. Vì vậy, một bài toán khó đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất thải phát sinh trong quá trình sản xuất, mà đặc biệt quan trọng là nước thải, nhằm giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên. Ngành công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy là một trong những ngành tiêu hao lượng tài nguyên nước rất lớn và do đó lượng nước thải ra cũng rất đáng kể. Bên cạnh đó, chất lượng nước thải của ngành này cũng là một vấn đề hết sức cấp bách do mức độ ô nhiễm cao. Việc xử lý nước thải ngành giấy đang là mối quan tâm của tất cả các doanh nghiệp sản xuất giấy trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Hiện nay, nước ta có gần 500 doanh nghiệp sản xuất giấy, nhưng chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép, còn hầu hết các nhà máy giấy đều chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc đã xây dựng nhưng vẫn xử lý không đạt tiêu chuẩn thải ra. Nguyên nhân là do công nghệ sản xuất giấy ở nước ta còn rất lạc hậu và hạn chế so với trình độ tiên tiến của các nước trên thế giới. Để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm các nhà máy ở Việt Nam phải sử dụng khoảng 100 – 350 m3 nước, trong khi các nhà máy sản xuất giấy hiện đại trên thế giới chỉ sử dụng 7 – 15 m3 nước/tấn giấy. Với những vấn đề như trên thì việc xử lý nguồn nước thải từ các nhà máy giấy là cực kỳ quan trọng thu hút được đông đảo sự quan tâm của giới khoa học, giới kinh doanh cũng như của người dân. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và sự nhất trí của khoa Môi Trường, đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy An Hòa, tỉnh Tuyên Quang trong quý IV năm 2017” dưới sự hướng dẫn của thầy giáo T.S Trần Hải Đăng – giảng viên trường Đại Học Nông Lâm. Từ đó 3 hy vọng đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta. 1.2. Mục đích đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải bột giấy của công ty cổ phần giấy An Hòa từ đó xác định mức độ ô nhiễm và biện pháp xử lý nước thải để đề xuất một số thay đổi trong trong quản lý cũng như trong xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đặc điểm công nghệ xử lý nước thải bột giấy của nhà máy giấy An Hòa. - Đánh giá diễn biến chất lượng nước thải của nhà máy giấy An Hòa quý IV năm 2017. - Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. 1.3. Ý nghĩa đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong khoa học: - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân em cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn: - Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động sản xuất đến môi trường. Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của dân khu vực quanh nhà máy. 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1. Khái niệm  Khái niệm ô nhiễm nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi của thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến hoạt dộng sống bình thường của con người và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người”.[5] Hiện tượng nước bị ô nhiễm : + Màu sắc: Nước sạch trong suốt và không màu. Nếu bề dày của nước lớn ta có cảm giác nước màu xanh nhẹ, đó là do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định của ánh sáng Mặt trời. Nước có màu xanh đậm, hoặc có váng trắng chứng tỏ trong nước có nhiều chất phú dưỡng hoặc các thực vật nổi phát triển quá mức và sản phẩm phân hủy thực vật đã chết. Sự phân hủy các chất hữu cơ làm xuất hiện axit humic và fulvic (mùn) hòa tan làm nước có màu vàng. Nước thải các khu công nghiệp có nhiều màu sắc khác nhau. Khi nước bị ô nhiễm có màu sẽ cản trở sự truyền ánh sáng Mặt Trời vào nước. + Mùi vị: Nước sạch không có mùi, vị. Nước có mùi vị khó chịu là nước bị ô nhiễm. Nguyên nhân là do sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ hoặc do nguồn nước thải có những chất khác nhau. Ví dụ: mùi trứng thối H2S, mùi cá ươn của amin CH3NH3, + Độ đục: Nước sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và không màu. Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những hạt keo, những thể phân 5 tán thô. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ những kim loại nặng, cùng với vi sinh vật gây bệnh. + Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thải công nghiệp đặc biệt là nước thải của nhà máy nhiệt điện, nhà máy hạt nhân, thường cao hơn từ 10oC – 25oC so với nước thường[12]. Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lí. Vùng có khí hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự phát triển của vi sinh vật và các quá trình phân hủy. Nhưng ở những vùng nhiệt đới nước nóng sẽ làm thay đổi quá trình sinh, hóa, lí học bình thường của hệ sinh thái, giảm lượng oxy tan vào nước. + Chất rắn trong nước: Gồm hai loại là chất rắn lơ lửng và chất rắn hòa tan. Tổng hai loại chất rắn trên gọi là tổng chất rắn trong nước. Chất rắn lơ lửng là phần chất rắn không bị hòa tan làm cho nước đục, thay đổi màu sắc và các tính chất. Chất rắn hòa tan mắt thường không nhìn thấy được thường làm cho nước có mùi, vị khó chịu, đôi khi cũng làm cho nước có màu. Đó là chất khoáng vô cơ, hữu cơ như muối clorua, cacbonat, nitrat, photphat, Nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao không dùng được trong công nghiệp và sinh hoạt. + Độ cứng Trong các cation, ion canxi thường có nồng độ cao nhất và có ảnh hưởng lớn nhất đối với hóa học môi trường nước. Các khoáng chất tạo thành các nguồn ion canxi chủ yếu trong nước là thạch cao CaSO4.2H2O, CaSO4, đolomit: CaMg(CO3)2, aragonit. Canxi xuất hiện trong nước là do sự cân bằng giữa canxi và các hợp chất magie cacbonat cùng với CO2 tan trong nước, làm tăng độ cứng của nước. + Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO): Oxy tự do trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các vi sinh vật nước thường được tạo ra do sự hòa tan oxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. 6 Nồng độ oxy tự do tan trong nước khoảng 8 – 10 mg/l và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá ô nhiễm của thủy vực, nhất là nhiễm hữu cơ. + Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): Nhu cầu oxy sinh hóa là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của chất thải trong nước thải của công nghiệp. BOD được định nghĩa là lượng oxy vi sinh vật đã sử dụng trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Phương trình tổng quát của phản ứng này như sau: Vi khuẩn Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm có định Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các sinh vật sử dụng oxy hòa tan. Vì vậy xác định tổng lượng oxy hòa tan cân thiết cho quá trình phân hủy sinh học là công việc quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của một dòng thai đối với nguồn nước. + Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) : COD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và nước. Lượng oxy này tương đương với hàm lượng chất hữu cơ có thể bị oxy hóa được xác định khi sư dụng một tác nhân oxy hóa hóa học mạnh trong môi trường axit. + Kim loại nặng: Các kim loại nặng như: Hg, Cd, Pb, As, Cr, Cu, Zn, Fe, có trong nước với nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm. Kim loại nặng không tham gia, hoặc ít tham gia vào các quá trình sinh hóa và thường tích lũy lại trong cơ thể sinh vật, vì vậy chúng là các chất độc gây hại cho cơ thể sinh vật.Các kim loại nặng này có mặt trong nước do nhiều nguồn như nước thải công nghiệp. - - - + Các nhóm anion NO3 , PO4 , SO4 : Các nguyên tố N, P, S ở nồng độ thấp các chất này cao gây ra sự phú dưỡng hoặc gây ra nguyên nhân gây nên các biến đổi sinh hóa trong cơ thể người và sinh vật mà sử dụng nguồn nước này. 7 + Các tác nhân ô nhiễm sinh học: Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho nguồn nước phục vụ vào mục đích sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho người và động vật. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật của nước, người ta thường dùng chỉ tiêu Coliform. [4] 2.1.2. Các thông số của chất lượng nước  Thông số vật lý Nhiệt độ: Nhiệt độ nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện thay đổi môi trường và khí hậu. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, nước ngầm có nhiệt độ ổn định hơn. Độ màu: Thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất Sắt, Mangan không hòa tan làm cho nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu nâu vàng, các loại thủy sinh làm nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có màu xanh hoặc màu đen. Độ đục: Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn hoặc hàm lượng chất lơ lửng cao. Đơn vị đo độ đục là SiO2/l, NTU &FTU. Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, hợp chấ hữu cơ hay sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên. Tùy theo thành phần và hàm lượng muối khoáng hòa tan trong nước có thể có vị mặn, ngọt, chát , đắng, Ngoài ra, còn có thông số về độ nhớt, độ dẫn điện, tính phóng xạ, chủ yếu dùng trong phân tích nước thải.  Thông số hóa học: Thông số hóa học phản ánh những đặc tính hóa học hữu cơ và vô cơ của nước. Đặc tính hóa học hữu cơ của nước thể hiện trong quá trình sử dụng oxy hòa tan trong nước các loại vi khuẩn, vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ. 8 Nước tự nhiên tinh khiết hoàn toàn không chứa những chất hữu cơ nào cả. Nước tự nhiên đã bị nhiễm bẩn thì thành phần các chất hữu cơ trong nước tăng lên các chất này luôn có tác dụng phân hủy của các vi sinh vật. Nếu lượng chất hữu cơ càng nhiều thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy càng lớn, do đó lượng oxy hòa tan sẽ giảm xuống, ảnh hưởng đến quá trình sống của các vi sinh vật nước. Phản ánh đặc tính của quá trình nên có thể dùng một số thông số về nhu cầu oxy sinh học BOD (mg/l) và nhu cầu hóa học COD (mg/l).[1] Đặc tính vô cơ của nước bao gồm độ mặn, độ cứng, pH, độ axit, độ - kiềm, lượng chứa các ion Mangan (Mn), Clo (Cl), Sunfat (SO4 ) những kim loại nặng Thủy ngân (Hg), Chì (Pb), Crom (Cr), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), các hợp chất chứa Nito hữa cơ, amoniac (NH, NO) và Photphat.  Thông số sinh học Bao gồm các loại vi khuẩn, virut gây bệnh, nguyên sinh động vật, tảo, các sinh vật trong mẫu nước phân tích bao gồm có E.coli và Coliform chịu nhiệt. Đối với nước cung cấp cho sinh hoạt yêu cầu chất lượng cao, trong đó đặc biệt chú ý đến thông số này. 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước - Căn cứ Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 đã được Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23 tháng 06 năm 2014. - Luật tài nguyên đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21 tháng 06 năm 2012. - Nghị định số 18/2015/ NĐ-CP ngày 18/2005/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết bảo vệ mô trường. - Nghị định số 154/2016/NĐ-CP ngày 16 tháng 11 năm 2016 của Chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải. 9 - Thông tư 36/2015 TT – BTNMT ngày 30 tháng 06 năm 2015 của Bộ tài nguyên và Môi trường Quy định về Quản lý chất thải nguy hại. - Thông tư 24/2017/TT-BTNMT ngày 01 tháng 09 năm 2017 của Bộ tài nguyên môi trường về Quy định kỹ thuật về quan trắc môi trường. - Thông tư 24/2017/TT- BCT ngày 23 tháng 11 năm 2017 của Bộ Công Thương về Quy định mức tiêu hao năng lượng trong sản xuất giấy. - QCVN 12/2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy. - Nghị định 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu - QCVN 08/2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt . - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu - TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; - TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10:1992) – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải - TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước- Xác định Ph - TCVN 4557:1998, Nước thải – Phương pháp xác định nhiệt độ; - SMEWW 2550.B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định nhiệt độ. - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allythiourea); - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu không pha loãng); - SMEWW 5210 B – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải – Xác định BOD; 10 - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy hóa học (COD); - SMEWW 5220 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và nước thải - Xác định COD. - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước – Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái sợi thủy tinh; - SMEWW 2540 – Phương pháp chuẩn phân tích nước và thải; - TCVN 6185:2008, Chất lượng nước – Kiểm tra và xác định độ màu. 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài 2.2.1. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy trên thế giới: Công nghiệp ngành giấy trên thế giới rất phát triển và đồng nghĩa với công nghệ sản xuất cũng rất tiên tiến theo hướng phát triển bền vững bảo vệ môi trường song song với phát triển kinh tế xã hội. Luôn đạt mục tiêu sản xuất sạch hơn trong từng công nghệ, nếu “trong quá trình xeo giấy bằng công nghệ một số nhà máy giấy ở Việt Nam sử dụng từ 150-300m3 nước / một tấn giấy thành phẩm thì các nước châu Âu chỉ cần 7- 15 m3” [14] để sản xuất ra một tấn giấy thành phẩm tương tự. Nếu nước thải đang là vấn đề lo ngại cho các doanh nghiệp và môi trường bên cạnh là sự khan hiếm nước gia tăng. Để nâng cao nhận thức liên quan đến bảo tồn nguồn nước thì yêu cầu các nhà sản xuất công nghiệp phải khám phá việc tái sử dụng nước trong cơ sở - một chiến lược giảm lượng nước thải. “Theo một nghiên cứu của công ty tư vấn và nghiên cứu độc lập Lux Research, tái sử dụng nước trong ngành công nghiệp giấy là một giải pháp ngày càng phổ biến vì nó cho phép các cơ sở tái sử dụng nước và cũng có thể thu hồi lượng xơ dư thừa đã thoát khỏi nước thải, cung cấp cho ngành công nghiệp có lợi ích kinh tế cao khuyến khích để tái chế các dòng chất thải. Hơn nữa, các công nghệ màng lọc như lọc siêu lọc và lọc nano là những phương pháp hiệu quả nhất để xử lý nước tới mức mà nó có thể được sử dụng trong quá trình bắt đầu quá trình. Ngoài ra, sử dụng một sự lựa chọn cẩn thận của các hóa chất được thêm vào nước điều trị cũng làm cho tái chế dễ dàng hơn", ông 11 nói thêm. Ví dụ: "Sử dụng ozon thay vì chlorine, loại bỏ lượng dư lâu dài và làm cho nước thải không bị ăn mòn bởi các màng”.Hay, thiết bị bay hơi nhiệt tập trung hiệu quả chất đen và cung cấp condensate để tái sử dụng.”[13] Các nước châu Âu hiện đang thắt chặt về quản lý môi trường, nâng cấp nhà máy xử lý nước - trong ngành công nghiệp giấy đòi hỏi chất lượng nước chặt chẽ, tăng chi phí xả nước thải và hạn chế ngày càng tăng về quyền rút nước. Những yếu tố này, cùng với các sáng kiến về trách nhiệm của doanh nghiệp nhằm giảm sử dụng nước, đang thúc đẩy các nhà khai thác nhà máy P & P chuyển từ hệ thống xử lý nước truyền thống sang các hệ thống màng. Theo Rich Garber (giám đốc môi trường tại Mỹ) cho biết: “Trong khi việc xử lý thứ ba chất thải cuối cùng để tái sử dụng có thể có tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật đối với hầu hết các nhà máy P & P, nhiều cơ sở đã tận dụng cơ hội tái chế các dòng quy trình riêng lẻ và tái sử dụng nước thải ra hệ thống xử lý nước thải[15]. Ngành công nghiệp giấy đã có những tiến bộ lớn trong việc xử lý các dòng nước của quá trình và thu hồi lại các xơ bột còn sót lại, canxi cacbonat và lượng nước. "Ví dụ, các nhà máy giấy có thể xử lý giấy và tái chế nó trở lại nhà máy tẩy trắng để sử dụng như nước tắm và nước pha loãng. Ngoài việc giảm lượng xả thải, nước trắng tái chế cũng giúp giảm năng lượng sử dụng như nước này có chứa năng lượng nhiệt có giá trị, thay thế hơi nước cần thiết để làm nóng nước của quá trình”[16]. Hiện nay , các nhà máy giấy đang sử dụng các dự án thu hồi nhiệt để giải phóng nhiệt từ các dòng ngưng tụ để xử lý hóa chất xử lý nhiệt sau đó được sử dụng trong quá trình tẩy trắng. 2.2.2. Thực trạng xử lý nước thải ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam: Hiện nay, có khoảng 90 nhà máy giấy đang hoạt động trong cả nước với năng lực sản xuất trên 2 triệu tấn/năm trên sản phẩm lượng đạt khoảng 1,5 triệu tấn/năm.[11] Tuy nhiên, hơn 90% doanh nghiệp giấy không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa đạt yêu cầu, vì thế, tình trạng gây ô nhiễm môi trường do sản xuất giấy cũng đang là vấn đề được nhiều người quan tâm. 12 Mấy năm qua, giấy Bãi Bằng đã thực hiện giải pháp thu hồi nhiệt thải không chỉ tiết kiệm hóa chất, giảm bớt nhiên liệu đầu vào, giảm lãng phí tài nguyên, mà còn đem lại lợi nhuận kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp, hạn chế 90% lượng khí mang mùi ra môi trường do không phải xả dịch đen mỗi khi vệ sinh bể, giảm ách tắc dây chuyền sản xuất. Tháng 4/2011, Nhà máy Mỹ Xuân thuộc Công ty Cổ phần giấy Sài Gòn đầu tư hệ thống xử lý nước thải trị giá hơn 100 tỷ đồng của Nhà máy Giấy Mỹ Xuân II (Bà Rịa - Vũng Tàu)[10]. Mặc dù sở hữu hệ thống xử lý nước thải được đầu tư bài bản, nhưng 3 năm qua, giấy Sài Gòn vẫn phải gánh thêm nhiều chi phí do những yêu cầu về môi trường, thậm chí với một số tiêu chuẩn còn cao hơn cả châu Âu. Ví dụ: chỉ tiêu COD trong nước thải là một tiêu chuẩn để xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước; nước có chỉ số COD càng thấp thì càng sạch. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, lượng COD trong nước thải của Nhà máy Mỹ Xuân II chỉ được phép chứa tối đa 200 mg/lít, khắt khe hơn 1,5 lần so với chuẩn ở Hà Lan là 325 mg/lít. Bộ Công Thương dự kiến năm 2015 sẽ ban hành thông tư quy định tiêu chuẩn định mức tiêu thụ năng lượng cho một số ngành công nghiệp trọng điểm, trong đó có ngành sản xuất giấy và bột giấy thì đến năm 2017, cụ thể TT 24/2017/TT-BCT ban hành Thông tư Quy định mức tiêu hao năng lượng trong sản