Hướng Dẫn Xử Lý Nước Có Lẫn Keo Cho Ngành Giấy

Trong quá trình sản xuất giấy, đặc biệt là giấy tổ ong, giấy carton và các sản phẩm giấy sử dụng keo, nước phát sinh từ quá trình vệ sinh máy móc, đường ống, bồn chứa và thiết bị có thể chứa một lượng lớn keo.

Loại nước này thường có đặc điểm trắng đục, hơi nhớt, chứa các hạt keo rất nhỏ và khó tự lắng. Nếu xả trực tiếp hoặc đưa vào hệ thống xử lý mà không có công đoạn phá keo phù hợp, nước có thể gây khó khăn cho quá trình xử lý nước thải.

Giải pháp thường được áp dụng là keo tụ – tạo bông – lắng, kết hợp các hóa chất như PAC, PFS và polymer. Tuy nhiên, loại hóa chất và liều lượng cần được xác định dựa trên loại keo và tính chất thực tế của nước.

Nước có lẫn keo trong ngành giấy phát sinh từ đâu?

Trong nhà máy giấy, nước có chứa keo có thể phát sinh từ nhiều công đoạn như:

• Nước rửa đường ống dẫn keo.
• Nước rửa bơm keo.
• Nước vệ sinh máy sản xuất giấy.
• Nước rửa bồn chứa keo.
• Nước vệ sinh các thiết bị pha và cấp keo.
• Nước vệ sinh khu vực sản xuất.
• Nước phát sinh khi thay đổi loại keo hoặc bảo trì hệ thống.

Ví dụ, đối với sản xuất giấy tổ ong, sau một thời gian vận hành, bên trong đường ống và thiết bị vẫn còn một lượng keo bám lại. Khi dùng nước để vệ sinh, phần keo này bị cuốn theo nước tạo thành dòng nước trắng đục như sữa.

Đây chính là loại nước cần được thu gom và xử lý trước khi thải bỏ hoặc tái sử dụng.

Vì sao nước có lẫn keo rất khó lắng?

Không giống những loại cặn lớn có thể lắng nhanh, keo trong nước thường tồn tại dưới dạng hạt rất nhỏ hoặc dạng phân tán/keo.

Các hạt này có thể không đủ trọng lượng để tự lắng xuống đáy bể. Một số loại keo còn có khả năng duy trì trạng thái phân tán trong nước trong thời gian dài.

Vì vậy, chỉ sử dụng bể lắng thông thường có thể không đạt hiệu quả.

Muốn xử lý tốt cần làm cho các hạt keo mất trạng thái ổn định, kết dính thành bông cặn lớn hơn, sau đó mới tiến hành lắng và tách bùn.

Đây là nguyên lý của quá trình keo tụ – tạo bông.

Quy trình xử lý nước có lẫn keo cho ngành giấy

Một quy trình cơ bản có thể triển khai theo sơ đồ:

Nước có lẫn keo

↓

Bể thu gom/điều hòa

↓

Kiểm tra và điều chỉnh pH

↓

Châm PAC hoặc PFS

↓

Châm Polymer

↓

Khuấy tạo bông

↓

Lắng

↓

Thu nước sau xử lý

↓

Lọc hoặc tái sử dụng/xử lý tiếp

Phần cặn phía dưới được thu gom thành bùn để xử lý riêng.

Tùy vào yêu cầu của nhà máy, hệ thống có thể được thiết kế đơn giản chỉ gồm keo tụ – tạo bông – lắng, hoặc bổ sung thêm công đoạn lọc để nâng cao độ trong của nước.

PAC có tác dụng gì trong xử lý nước chứa keo?

PAC – Poly Aluminium Chloride là một trong những chất keo tụ được sử dụng phổ biến trong xử lý nước.

Khi cho PAC vào nước, các quá trình thủy phân và tạo thành các dạng hydroxide nhôm giúp làm giảm sự ổn định của các hạt keo và chất rắn lơ lửng.

Nhờ đó, những hạt nhỏ có thể bắt đầu kết tụ với nhau.

Trong xử lý nước ngành giấy, PAC có thể hỗ trợ:

• Phá trạng thái ổn định của hạt keo.
• Gom chất rắn lơ lửng.
• Giảm độ đục.
• Hỗ trợ hình thành bông cặn.
• Tạo điều kiện cho công đoạn lắng.

Tuy nhiên, PAC không phải lúc nào cũng đủ để xử lý hoàn toàn nước chứa keo. Nếu bông tạo ra nhỏ, nhẹ hoặc nước vẫn trắng đục, cần xem xét sử dụng thêm polymer trợ keo tụ.

PFS có thể sử dụng thay PAC không?

PFS – Poly Ferric Sulfate cũng là một chất keo tụ được sử dụng trong xử lý nước và nước thải công nghiệp.

Đối với một số loại nước có hàm lượng chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng hoặc màu cao, PFS có thể cho hiệu quả khác PAC.

Vì tính chất của nước chứa keo phụ thuộc vào từng loại keo, nhà máy có thể thực hiện Jar Test để so sánh PAC và PFS trước khi lựa chọn hóa chất sử dụng lâu dài.

Không nên chỉ dựa vào tên hóa chất để kết luận sản phẩm nào tốt hơn.

Polymer có vai trò gì?

Sau khi chất keo tụ làm mất ổn định các hạt keo, polymer giúp các hạt nhỏ liên kết với nhau thành bông cặn lớn hơn.

Bông càng phù hợp thì quá trình lắng càng thuận lợi.

Polymer có nhiều loại khác nhau:

• Polymer cation.
• Polymer anion.
• Polymer nonionic.

Đối với nước chứa keo hữu cơ hoặc một số loại keo sử dụng trong ngành giấy, polymer cation là một hướng đáng để thử nghiệm.

Tuy nhiên, không nên mặc định polymer cation nào cũng phù hợp. Loại polymer và liều lượng tối ưu cần được xác định bằng thử nghiệm thực tế.

Jar Test – bước quan trọng để tìm liều hóa chất

Một trong những sai lầm phổ biến khi xử lý nước có lẫn keo là lấy một công thức cố định rồi áp dụng trực tiếp cho nhà máy.

Điều này có thể dẫn đến:

• Tốn nhiều hóa chất.
• Bông tạo ra nhỏ.
• Bông không lắng.
• Nước vẫn đục.
• Lượng bùn tăng cao.
• Chi phí xử lý tăng.

Do đó, nên thực hiện Jar Test với chính mẫu nước của nhà máy.

Ví dụ thử nghiệm ban đầu

Có thể lấy 1 lít nước thực tế cho mỗi mẫu:

Các mức trên chỉ là dải thử nghiệm tham khảo, không phải công thức áp dụng cố định.

Sau khi cho PAC, tiến hành khuấy nhanh để hóa chất phân tán đều. Sau đó châm polymer và khuấy chậm để tạo bông.

Cuối cùng dừng khuấy và để các mẫu lắng khoảng 15–30 phút.

Đánh giá mẫu Jar Test như thế nào?

Không nên chỉ nhìn xem mẫu nào “trong nhất”.

Cần đánh giá đồng thời:

1. Kích thước bông

Bông càng rõ và có kích thước phù hợp thì càng thuận lợi cho quá trình lắng.

2. Độ chắc của bông

Bông quá nhỏ hoặc quá yếu có thể bị phá vỡ trong quá trình khuấy và bơm.

3. Tốc độ lắng

Bông tốt cần có khả năng lắng tương đối nhanh.

4. Độ trong của nước phía trên

Đây là một trong những tiêu chí quan trọng nhất.

5. Lượng hóa chất sử dụng

Không nên chọn mẫu chỉ vì nước trong mà bỏ qua chi phí hóa chất.

Một mẫu sử dụng ít hóa chất hơn nhưng đạt độ trong tương đương thường có lợi hơn về chi phí vận hành.

Không nên châm quá nhiều PAC

Một quan niệm khá phổ biến là:

Nước càng đục thì càng phải tăng PAC.

Điều này không hoàn toàn đúng.

PAC cần đạt liều tối ưu. Nếu thiếu, quá trình phá keo không đủ. Nhưng nếu quá liều, hiệu quả có thể giảm và lượng bùn sinh ra tăng.

Vì vậy, thay vì tăng PAC liên tục, nên thực hiện Jar Test với nhiều liều lượng khác nhau để tìm điểm tối ưu.

Nếu PAC xử lý không trong thì phải làm gì?

Nếu sau khi châm PAC, nước đã xuất hiện bông nhưng nước phía trên vẫn trắng đục, cần kiểm tra lại toàn bộ quá trình.

Có thể thử:

PAC + Polymer cation

sau đó so sánh với:

PFS + Polymer cation

Ngoài ra cần kiểm tra:

• pH nước.
• Loại keo.
• Nồng độ keo.
• Liều PAC/PFS.
• Loại polymer.
• Liều polymer.
• Tốc độ khuấy.
• Thời gian tạo bông.
• Thời gian lắng.

Đặc biệt, loại keo sử dụng trong nhà máy là yếu tố rất quan trọng.

Keo tinh bột, dextrin, PVA, PVAc hoặc các loại keo chuyên dụng khác có thể có đặc tính xử lý khác nhau.

Có thể tính lượng hóa chất theo m³ nước không?

Sau khi Jar Test xác định được liều tối ưu, có thể quy đổi ra lượng hóa chất cần sử dụng cho hệ thống thực tế.

Ví dụ Jar Test cho kết quả PAC tối ưu là:

400 mg/L

Ta có:

400 mg/L = 0,4 kg/m³

Nếu nhà máy xử lý 20 m³ nước/ngày:

0,4 × 20 = 8 kg PAC/ngày

Đây chỉ là ví dụ minh họa. Liều thực tế phải được xác định bằng mẫu nước của từng nhà máy.

Tương tự, nếu polymer tối ưu là 2 mg/L:

2 mg/L = 0,002 kg/m³

Với 20 m³/ngày:

0,002 × 20 = 0,04 kg polymer/ngày

Từ đó có thể tính được chi phí hóa chất xử lý trên mỗi m³ nước.

Xử lý nước có lẫn keo để tái sử dụng

Nếu mục tiêu của doanh nghiệp là không chỉ xử lý nước thải mà còn muốn thu hồi nước để tái sử dụng, sau công đoạn lắng có thể bổ sung hệ thống lọc.

Quy trình có thể là:

Thu gom → Keo tụ → Tạo bông → Lắng → Lọc → Bể chứa nước sau xử lý

Tùy mục đích tái sử dụng có thể lựa chọn:

• Lọc cát.
• Lọc đa tầng.
• Lọc túi.
• Lọc cartridge.
• Các công nghệ lọc khác phù hợp với chất lượng nước yêu cầu.

Không phải trường hợp nào cũng cần hệ thống lọc phức tạp. Cần xác định nước sau xử lý được sử dụng vào mục đích gì trước khi lựa chọn công nghệ.

Xử lý bùn sau khi keo tụ

Sau quá trình keo tụ, lượng keo và chất rắn sẽ tập trung thành bùn.

Nếu lượng bùn ít, có thể thu gom định kỳ.

Nếu nhà máy phát sinh lượng bùn lớn, có thể bố trí:

Bể lắng → Bể chứa bùn → Polymer → Máy ép bùn

Polymer trong công đoạn này có mục đích hỗ trợ tách nước khỏi bùn, giúp giảm thể tích và khối lượng bùn cần xử lý.

Cần đánh giá và phân loại bùn theo nguồn phát sinh và quy định hiện hành để lựa chọn phương án quản lý phù hợp.

Những lưu ý khi xử lý nước chứa keo ngành giấy

Để hệ thống hoạt động ổn định, doanh nghiệp nên:

• Thu gom riêng nước rửa có nồng độ keo cao.
• Không xả trực tiếp nước chứa keo ra môi trường.
• Có bể điều hòa để ổn định nồng độ.
• Kiểm tra pH trước khi keo tụ.
• Thực hiện Jar Test trước khi lựa chọn liều hóa chất.
• Không tự ý tăng PAC quá cao.
• Lựa chọn polymer dựa trên thử nghiệm thực tế.
• Theo dõi chất lượng nước sau lắng.
• Kiểm soát lượng bùn phát sinh.
• Nếu tái sử dụng nước, cần xác định rõ yêu cầu chất lượng nước đầu ra.

Hướng xử lý phù hợp cho nhà máy giấy

Đối với trường hợp nước rửa máy, đường ống hoặc thiết bị có lẫn keo và chuyển sang màu trắng đục, phương án nên được khảo sát đầu tiên là:

PAC/PFS → Polymer → Tạo bông → Lắng → Tách bùn

Nếu cần nước trong hơn để tái sử dụng:

PAC/PFS → Polymer → Tạo bông → Lắng → Lọc → Tái sử dụng

Tuy nhiên, đây là hướng công nghệ, không phải một công thức cố định cho mọi nhà máy. Muốn xác định chính xác loại PAC/PFS, polymer và liều lượng, cần thử nghiệm trên mẫu nước thực tế.

Hóa chất Thuận Nam – cung cấp hóa chất xử lý nước cho ngành giấy

CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT THUẬN NAM cung cấp các dòng hóa chất phục vụ xử lý nước và nước thải như PAC, polymer và các hóa chất hỗ trợ keo tụ – tạo bông.

Đối với nước có lẫn keo trong ngành giấy, việc lựa chọn hóa chất nên dựa trên mẫu nước thực tế và Jar Test, từ đó xác định phương án xử lý phù hợp với từng nhà máy.

Hotline: 0938.414.118