GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIẤY VÀ BỘT GIẤY

Trong sản xuất giấy và bột giấy, nước được sử dụng ở nhiều công đoạn như rửa nguyên liệu, nấu và rửa bột, tẩy, nghiền, xeo giấy và vệ sinh thiết bị. Do tiếp xúc với nguyên liệu, hóa chất, xơ sợi và các chất phụ gia, đặc tính của nước có thể thay đổi đáng kể giữa các công đoạn. Nguồn nước thải từ nhà máy vì vậy không phải là một dòng đồng nhất mà có thể bao gồm nhiều dòng với thành phần và mức độ ô nhiễm khác nhau.

Việc kiểm soát nguồn nước thải trong công nghiệp giấy giúp hiểu rõ hơn quá trình sản xuất, sự cân bằng các dòng vật chất và đặc tính của từng dòng thải. Đây cũng là cơ sở để lựa chọn phương án kiểm soát, xử lý phù hợp. 

Trong bối cảnh đó, giám sát chất lượng nước trong nhà máy giấy không chỉ là kiểm tra nước thải ở đầu ra mà cần được xem xét dựa trên vị trí phát sinh, đặc tính dòng nước và mục đích kiểm soát của từng công đoạn. 

1. Vì sao cần giám sát chất lượng nước trong nhà máy giấy? 

Ngành sản xuất giấy và bột giấy có đặc điểm sử dụng nước qua nhiều công đoạn. Mỗi công đoạn có thể tạo ra dòng nước mang theo những thành phần khác nhau. Chẳng hạn, nước từ quá trình nghiền và xeo giấy có thể chứa xơ sợi, bột giấy và chất phụ gia; trong khi dòng thải từ công đoạn tẩy có thể chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và các chất hình thành trong quá trình sử dụng hóa chất tẩy. 

Điều này khiến chất lượng nước có thể biến động theo: 

• Loại nguyên liệu được sử dụng. 

• Công nghệ sản xuất. 

• Loại sản phẩm giấy hoặc bột giấy. 

• Lượng nước tuần hoàn trong nhà máy. 

• Điều kiện vận hành của từng công đoạn. 

• Tình trạng của hệ thống xử lý nước thải. 

Nếu chỉ kiểm tra một mẫu nước tại thời điểm cuối cùng, doanh nghiệp có thể biết được chất lượng của dòng nước tại vị trí đó nhưng khó xác định nguyên nhân khi thông số thay đổi. 

Ngược lại, việc theo dõi tại những vị trí phù hợp giúp hình thành dữ liệu theo quá trình. Khi một thông số có xu hướng thay đổi, kỹ thuật viên có thể đối chiếu với dữ liệu của các công đoạn liên quan để xác định khu vực cần kiểm tra. 

Vì vậy, mục tiêu của giám sát không chỉ là biết giá trị của một thông số tại một thời điểm, mà còn là theo dõi sự biến động của chất lượng nước để hỗ trợ kiểm soát quá trình vận hành. 

2. Những dòng nước nào cần được quan tâm trong nhà máy giấy? 

Không phải tất cả dòng nước trong nhà máy đều có cùng đặc tính. Việc xác định đúng nguồn phát sinh giúp doanh nghiệp lựa chọn vị trí và thông số giám sát phù hợp. 

2.1. Nước từ công đoạn rửa nguyên liệu 

Nước rửa nguyên liệu có thể mang theo đất đá, vỏ cây, chất hữu cơ và các tạp chất khác từ nguyên liệu đầu vào. Đặc tính của dòng nước phụ thuộc vào loại nguyên liệu và phương thức làm sạch. 

Việc theo dõi dòng nước này có thể giúp đánh giá mức độ phát sinh chất rắn và chất hữu cơ ngay từ đầu quá trình sản xuất. 

2.2. Nước từ quá trình nấu và rửa sau nấu 

Đối với sản xuất bột giấy, quá trình nấu và rửa sau nấu tạo ra dòng nước có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan và thành phần liên quan đến quá trình nấu. Nguồn tham khảo của Sở Nông nghiệp và Môi trường Phú Thọ mô tả dòng thải này có màu tối và thường được gọi là dịch đen. 

Đây là một trong những dòng có đặc tính khác biệt rõ rệt so với nước từ các công đoạn khác, do đó cần được xem xét riêng khi đánh giá chất lượng nước trong nhà máy. 

2.3. Nước từ công đoạn tẩy 

Dòng nước từ quá trình tẩy có thể chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và các sản phẩm hình thành từ hóa chất tẩy. Theo nguồn tham khảo, dòng thải này có thể có độ màu, BOD và COD cao. 

Các đặc tính này khiến việc theo dõi chất lượng nước tại công đoạn liên quan có ý nghĩa trong đánh giá biến động của tải lượng ô nhiễm và hiệu quả kiểm soát. 

2.4. Nước từ nghiền bột, xén giấy và xeo giấy 

Nước phát sinh trong các công đoạn này có thể chứa xơ sợi mịn, bột giấy dạng lơ lửng và các chất phụ gia. Đặc biệt, dòng nước từ công nghệ xeo giấy có liên quan trực tiếp đến bột giấy và các chất phụ gia được sử dụng trong quá trình sản xuất. 

Do đó, các thông số phản ánh lượng chất rắn và chất hữu cơ trong nước có thể được quan tâm tùy theo mục tiêu giám sát của từng nhà máy. 

3. Các thông số chất lượng nước cần theo dõi 

Danh mục thông số không nên được áp dụng giống nhau cho mọi nhà máy. Việc lựa chọn cần căn cứ vào công nghệ sản xuất, đặc tính từng dòng nước, hệ thống xử lý và mục đích kiểm soát. 

Một số thông số thường được quan tâm gồm: 

Trong đó, pH, COD, BOD và TSS thường có giá trị tham khảo cao khi đánh giá đặc tính nước thải ngành giấy.  

Tuy nhiên, không nên hiểu rằng mọi nhà máy giấy đều cần đo đồng thời tất cả các thông số trên. Một hệ thống giám sát hiệu quả cần bắt đầu từ câu hỏi: cần kiểm soát điều gì, tại vị trí nào và dữ liệu được sử dụng cho mục đích gì? 

4. Giám sát chất lượng nước tại những vị trí nào? 

Vị trí giám sát có ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị của dữ liệu thu được. Có thể xem xét ba nhóm vị trí chính. 

4.1. Tại nguồn nước đầu vào 

Nước cấp hoặc nước nguồn sử dụng cho sản xuất có thể được theo dõi nhằm kiểm soát chất lượng nước trước khi đưa vào quy trình. 

Việc có dữ liệu đầu vào giúp doanh nghiệp phân biệt những thay đổi phát sinh từ nguồn nước với những biến động do quá trình sản xuất. 

4.2. Tại các công đoạn sản xuất 

Tùy vào quy trình thực tế, doanh nghiệp có thể xác định những dòng nước cần theo dõi tại các công đoạn có khả năng tạo ra biến động lớn về chất lượng. 

Mục tiêu ở đây không nhất thiết là đo tất cả các thông số tại mọi vị trí, mà là lựa chọn những điểm có khả năng cung cấp thông tin hữu ích cho việc kiểm soát quá trình. 

Ví dụ, nếu một dòng nước có hàm lượng chất rắn cao do xơ sợi và bột giấy, việc theo dõi TSS có thể giúp nhận biết sự thay đổi của dòng này. Với dòng có tải lượng chất hữu cơ đáng kể, COD hoặc BOD có thể được xem xét tùy mục tiêu kiểm soát. 

4.3. Tại hệ thống xử lý và đầu ra 

Đây là khu vực đặc biệt quan trọng vì dữ liệu có thể được sử dụng để đánh giá sự ổn định của hệ thống xử lý và chất lượng nước sau xử lý. 

Theo dõi trước và sau các công đoạn phù hợp cũng giúp doanh nghiệp có cơ sở so sánh sự thay đổi của các thông số trong quá trình xử lý, thay vì chỉ xem xét giá trị tại điểm cuối. 

Xem thêm: Hệ Thống Quan Trắc Nước Thải Cho Nhà Máy Sản Xuất Giấy

5. Giám sát trực tuyến hỗ trợ vận hành như thế nào? 

Phân tích phòng thí nghiệm vẫn giữ vai trò quan trọng trong việc kiểm tra và xác nhận chất lượng nước. Tuy nhiên, dữ liệu từ các mẫu riêng lẻ chỉ phản ánh điều kiện tại thời điểm lấy mẫu. 

Trong khi đó, thiết bị đo trực tuyến có thể cung cấp dữ liệu liên tục đối với những thông số được lựa chọn. Khi được triển khai đúng vị trí và cấu hình phù hợp, dữ liệu theo thời gian giúp kỹ thuật viên quan sát được xu hướng biến động của nước. 

Chẳng hạn: 

• pH thay đổi liên tục có thể là dấu hiệu cần kiểm tra lại điều kiện vận hành hoặc hệ thống châm hóa chất. 

• TSS tăng có thể liên quan đến sự thay đổi của dòng nước hoặc lượng chất rắn đi qua hệ thống. 

• COD biến động có thể phản ánh sự thay đổi của tải lượng chất hữu cơ. 

• Lưu lượng thay đổi có thể làm thay đổi tải lượng đưa vào hệ thống xử lý. 

• Một thông số có xu hướng tăng hoặc giảm kéo dài có thể cần được kiểm tra trước khi phát triển thành sự cố lớn hơn. 

Điểm quan trọng là không nên đánh giá một giá trị đo chỉ dựa trên việc nó tăng hay giảm tại một thời điểm. Dữ liệu cần được đặt trong mối liên hệ với điều kiện sản xuất, các thông số khác và lịch sử vận hành. 

6. Kết hợp dữ liệu trực tuyến và phân tích phòng thí nghiệm 

Giám sát trực tuyến và phân tích phòng thí nghiệm không nhất thiết thay thế cho nhau. Hai phương pháp có thể bổ sung cho nhau để cung cấp góc nhìn đầy đủ hơn về chất lượng nước. 

Giám sát trực tuyến phù hợp để: 

• Theo dõi liên tục các thông số được lựa chọn. 

• Quan sát xu hướng biến động theo thời gian. 

• Phát hiện sớm những thay đổi bất thường. 

• Hỗ trợ kỹ thuật viên kiểm tra quá trình vận hành. 

Trong khi đó, phân tích phòng thí nghiệm có thể được sử dụng để: 

• Kiểm tra định kỳ. 

• Phân tích các chỉ tiêu không được đo trực tuyến. 

• Đối chiếu với dữ liệu thiết bị. 

• Xác nhận kết quả khi phát hiện biến động bất thường. 

Việc kết hợp hai nguồn dữ liệu giúp doanh nghiệp không chỉ biết nước đang có giá trị bao nhiêu, mà còn có thêm cơ sở để hiểu giá trị đó đang thay đổi như thế nào theo thời gian. 

7. Xây dựng giải pháp giám sát phù hợp cho nhà máy giấy 

Không có một cấu hình duy nhất phù hợp với tất cả nhà máy sản xuất giấy và bột giấy. Đặc tính dòng thải phụ thuộc vào công nghệ, sản phẩm và tỷ lệ tuần hoàn nước của từng cơ sở. Do đó, trước khi lựa chọn thiết bị, cần xác định: 

• Quy trình sản xuất và các công đoạn sử dụng nước. 

• Nguồn nước đầu vào. 

• Những dòng nước cần theo dõi. 

• Đặc tính của từng dòng. 

• Vị trí cần đặt thiết bị. 

• Thông số cần giám sát. 

• Yêu cầu về tần suất và phương thức thu thập dữ liệu. 

• Nhu cầu lưu trữ, truyền và quản lý dữ liệu. 

Đối với những hệ thống cần theo dõi liên tục, thiết bị phân tích trực tuyến có thể được tích hợp vào hệ thống giám sát hoặc trạm quan trắc nước thải tự động tùy theo yêu cầu thực tế. 

Việc lựa chọn đúng ngay từ đầu giúp dữ liệu thu được phù hợp với mục tiêu vận hành, đồng thời hạn chế tình trạng đầu tư thiết bị nhưng không khai thác hết giá trị của dữ liệu. 

Kết luận 

Giám sát chất lượng nước trong nhà máy sản xuất giấy và bột giấy cần được tiếp cận từ đặc điểm của từng dòng nước thay vì chỉ tập trung vào một điểm cuối. Từ nước đầu vào, nước phát sinh trong các công đoạn sản xuất đến nước sau xử lý, mỗi vị trí có thể cung cấp những thông tin khác nhau phục vụ cho việc kiểm soát cả quá trình. 

Các thông số như pH, COD, BOD, TSS, độ màu và lưu lượng có thể được xem xét tùy theo đặc điểm của từng nhà máy. Trong đó, việc kết hợp phân tích phòng thí nghiệm với dữ liệu đo trực tuyến giúp doanh nghiệp vừa kiểm tra chất lượng nước, vừa theo dõi được xu hướng biến động theo thời gian. 

Với kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị phân tích và quan trắc nước, Aquaco – đại lý ủy quyền của HACH tại Việt Nam có thể tư vấn cấu hình thiết bị và giải pháp giám sát phù hợp với đặc điểm nguồn nước, quy trình sản xuất và nhu cầu quản lý dữ liệu của từng nhà máy. 

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ AQUA 

• Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường Bình Thạnh, TP.HCM.  

• Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 67, Phường Hiệp Bình, TP HCM.

• Văn phòng Hà Nội: 18-D4 Thanh Xuân Bắc, Phường Thanh Xuân, Hà Nội

• Hotline:  0909 246 726   

• Tel: 028 6276 4726   

• Email: info@aquaco.vn