Khép kín vòng tuần hoàn nước & yêu cầu chất lượng nước trong ngành giấy (P.2)

Phần 2. Các vị trí tiêu thụ và yêu cầu chất lượng nước trong sản xuất giấy.

Xu hướng trong ngành giấy có thể tổng kết như sau: Lượng nước tiêu thụ giảm; hiệu quả các quá trình làm sạch nước trong vòng tuần hoàn cao; chất lượng nước tuần hoàn sau khi làm sạch cao và có thể thay thế nước sạch ở một số vị trí quan trọng.

Sản lượng máy giấy tăng yêu cầu khả năng tự động hóa, điều khiển, tính ổn định của hệ thống cao.

Sản lượng giấy tăng trong khi tỉ lệ bột thu hồi cao, yêu cầu chất lượng giấy cao, dẫn tới việc cần thiết phải phân tách vòng tuần hoàn nước và loại bỏ những hợp chất có hại. Để giảm tiêu hao bột, các dòng nước trắng cần được thu gom, chỉ thải bỏ nước đã được làm sạch.

a/ Thiết kế vòng tuần hoàn nước

Nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, do đó việc xác định rõ chất lượng và khối lượng nước yêu cầu ở những vị trí khác nhau là rất quan trọng.

Nước được dùng để pha loãng bột, hình thành tờ giấy, đồng thời chúng cũng được sử dụng ở vòi phun rửa, nước làm kín v.v... Nếu sử dụng nước công nghệ cho tất cả các mục đích đó, tổng lượng nước tiêu thụ lên tới 100 l/kg giấy, do đó nước cần được tuần hoàn tái sử dụng.

Ngoài công nghệ được sử dụng để cắt biên, làm lạnh hơi, làm lạnh dầu. Tất cả các chức năng khác trong máy giấy cần được sử dụng nước tuần hoàn.

Vòng tuần hoàn chính là lượng nước thoát ra từ lưới được đưa lại thùng đầu nhờ bơm quạt. Lượng nước tuần hoàn khoảng 100 - 200 l/kg. Vòng tuần hoàn thứ 2 tạo ra từ lượng nước dư từ vòng tuần hoàn chính, nước từ các hộp hút chân không. Điều kiện trên lưới như độ bảo lưu, hóa chất , điều kiện thoát nước, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước vòng tuần hoàn thứ hai. Dòng nước này được đưa trực tiếp tới thiết bị thu hồi bột. Lượng nước này khoảng 10- 50 l/kg. Ở đó, bột thu hồi được quay trở lại bể máy hoặc bộ phận chuẩn bị bột. Nước trong sau khi xử lí được sử dụng ở hồ quậy, kiểm soát nồng độ, phun rửa phần lưới. Ít khi chúng được sử dụng để làm kín hoặc chuẩn bị hóa chất.

Phụ thuộc vào thiết bị thu hồi chất lượng nước thu được khác nhau, một phần dư nước được đưa ra thiết bị xử lý nước thải. Một phần nước thải có thể được tuần hoàn sử dụng với lưu lượng khoảng 1 and 5 m³/t. Điều này thường được áp dụng với nhà máy sản xuất bìa các tông sóng.

Tùy thuộc vào chất lượng nước thải sau xử lí, chúng được dùng với nhiều mục đích khác nhau. Ví dụ, vòi phun rửa phần lưới và ép, nước làm kín cho bơm, v.v... Việc sử dụng hoàn toàn nước sau xử lý (xử li vi sinh) dễ dẫn tới vấn đề cặn bám canci và làm tắc vòi phun rửa.

b/ Chất lượng nước công nghệ

Chất lượng nước công nghệ phụ thuộc nhiều vào loại sản phẩm, nguyên liệu và các điều kiện khác của nhà máy. Do đó, tiêu chuẩn chất lượng không cố định. Những tiêu chuẩn chính được nêu lên trong bảng, những thông số khác có thể cũng quan trọng.

Chất dinh dưỡng như Nitrogen và Phosphorus quan trọng cho sự phát triển vi sinh. Hàm lượng của chúng cần được giữ càng thấp càng tốt. Vi sinh có trong nước và giấy cũng cần được giữ thấp. Phương pháp đếm vi sinh có thể đưa ra đánh giá tôt. Vượt quá ngưỡng nào đó sẽ gây ra nhiều vấn đề vi sinh.

Chất lượng nước cho máy sản xuất giấy Đồ họa

Thông số hoạt động điển hình.
Thiết bị hoạt động bình thường nếu giá trị này không bi vượt quá.
Để hạn chế vấn đề vi sinh, nồng độ các chất dinh dưỡng cần được giới hạn.

Chất lượng nước cho máy sản xuất giấy bao gói

Thông số trong bảng sau đây đề cập tới chất lượng nước công nghệ cho giấy bao gói. Những thông số này phụ thuộc vào COD trong nước chuẩn bị bột trong khoảng 1.500 - 12.500 mg/l (max. 25.000 mg/l), khoảng 50 % cao hơn nước trong vòng tuần hoàn máy giấy. Bảng số liệu đưa ra khoảng hoạt động của nhiều nhà máy. Tuy nhiên số liệu maximum đưa ra trong ngoặc chỉ ra rằng nhiều nhà máy hoạt động ở mức cao hơn nhiều.

Chất lượng nước cho máy sản xuất giấy vệ sinh.

COD trong nước chuẩn bị bột nguyên thủy từ 200 đến 500 mg/l, (max.: 1.000 mg/l), khoảng 30 % cao hơn so với nước trong vòng tuần hoàn máy giấy.

COD trong bột thu hồi từ 1.500 đến 3.200 mg/l (max.: 4.100 mg/l), khoảng 100 % cao hơn so với nước trong vòng tuần hoàn máy giấy.

Chất lượng nước cho sản xuất giấy vệ sinh từ bột nguyên thủy

Chất lượng nước cho sản xuất giấy từ bột thu hồi

Chất lượng nước cho máy sản xuất các loại giấy khác:

Giấy trang trí, fine paper, giấy lọc, giấy dán tường, giấy kỹ thuật v....

COD trong nước chuẩn bị bột nguyên thủy: 130 - 600 mg/l, (max. 1 000 mg/l) cao hơn nhẹ so với nước trong vòng tuần hoàn máy giấy.

c/ Chất lượng nước cho từng vị trí tiêu thụ

Vòi phun rửa

Trước đây chất lượng nước phun rửa được xác định bởi lượng chất rắn lơ lửng. Tuy nhiên thử nghiệm chỉ ra rằng kích thước hạt lơ lửng mới quan trọng. Những nhà cung cấp máy giấy khuyến cáo nước rửa cao áp cho khu vực lưới sử dụng nước sau xử lý siêu lọc chứa xơ sợi có chiều dài nhỏ hơn 0,3 mm và hàm lượng chất lơ lửng nhỏ hơn 20 mg/l. Để tránh làm bít mền ép, các hạt có đường kính nhỏ hơn 10 μm. Nhiệt độ nước phun rửa nên bằn nhiệt độ nước trắng.

Chất lượng nước cho rửa lưới và mền (tiêu chuẩn nhà cung cấp)

Nước cho bơm chân không dạng vòng nước

Chỉ số bão hòa Langelier (LSI) chỉ ra nước có khả năng tạo cặn cao, ví dụ LSI = 0,5 - 1,0.

Nước làm kín

Nước làm kín yêu cầu hàm lượng chất lơ lửng nhỏ hơn 20 mg/l . Chỉ số Langelier saturation index (LSI) = 0,5 - 1,0.

Nước vệ sinh

Nước vệ sinh chi cần giảm hàm lượng chất rắn, giảm màu của nước.

Nước chuẩn bị hóa chất

Mặc dù yêu cầu chất lượng nước cho chuẩn bị hóa chất cao, một số nhà máy chỉ dùng nước thu hồi đã được làm sạch để chuẩn bị hóa chất. Đặc biệt khi sử dụng nước để pha loãng cuối cùng trước điểm châm.

Nước làm mát

Chất lượng nước làm mát phụ thuộc vào vật liệu chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt. các chỉ tiêu thường được quan tâm như: Chất dinh dưỡng tạo môi trường phát triển cho vi sinh, giảm hệ số truyền nhiệt bằng cách tạo màng vi sinh. Cặn rắn làm tắc thiết bị. Kết tủa muối giảm hệ số truyền nhiệt bởi cáu cặn. Nhiệt độ thấp để trao đổi nhiệt được tốt.

Chất lượng nước cho bộ trao đổi nhiệt làm từ vật liệu thép không gỉ AISI 316