Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là phân ngành công nghiệp chế biến và sản xuất vật liệu dạng tấm mỏng từ xơ sợi lignocellulose có nguồn gốc thực vật hoặc giấy thu hồi tái chế thông qua chuỗi quá trình cơ học, hóa học và liên kết mạng lưới xơ sợi. Thuật ngữ này bao hàm toàn bộ chuỗi giá trị công nghệ từ xử lý nguyên liệu thô, phân tách xơ sợi xenluloza, tẩy trắng, thu hồi tuần hoàn hóa chất và năng lượng, cho đến các công đoạn nghiền, phối trộn phụ gia, xeo tạo hình và hoàn thiện bề mặt giấy thương phẩm. Bài viết phân tích cấu trúc kỹ thuật phân ngành, nguyên lý phản ứng khử lignin, chu trình thu hồi năng lượng trong lò hơi thu hồi, giải pháp xử lý dòng thải công nghiệp và xu hướng phát triển tuần hoàn của ngành.
Bản chất kỹ thuật và cấu trúc phân ngành
Ngành công nghiệp giấy và bột giấy giữ vị trí thiết yếu trong nền kinh tế toàn cầu, cung cấp nguyên liệu phục vụ văn hóa, giáo dục, truyền thông, bao bì vận chuyển, vật liệu vệ sinh cá nhân và các sản phẩm kỹ thuật chuyên dụng. Về bản chất hóa lý, giấy được tạo thành nhờ sự đan kết ngẫu nhiên của các vi sợi cellulose khi nước được tách ra khỏi huyền phù xơ sợi, tạo nên mạng lưới liên kết hydro bền vững giữa các nhóm hydroxyl tự do trên bề mặt sợi.
Hệ thống sản xuất của ngành công nghiệp này được cấu thành từ hai phân đoạn kỹ thuật chính có mối liên hệ mật thiết:
- Sản xuất bột giấy (pulp manufacturing): Quá trình giải phóng các xơ sợi cellulose riêng rẽ từ cấu trúc phức hợp lignocellulose tự nhiên của gỗ hoặc các loại cây phi gỗ (như tre, nứa, rơm rạ, bã mía) hoặc từ giấy thu hồi. Trong gỗ, cellulose chiếm phần lớn khối lượng, liên kết chặt chẽ với hemicellulose và được bao bọc bởi lignin đóng vai trò chất keo sinh học liên kết tế bào. Mục tiêu cốt lõi của công đoạn nấu bột là bẻ gãy cấu trúc lignin và hòa tan chúng để thu được các sợi cellulose có độ tinh sạch và độ bền cơ lý thích hợp.
- Sản xuất giấy và bìa (papermaking and board manufacturing): Quá trình chuyển hóa huyền phù bột giấy trong nước thành sản phẩm tấm mỏng liên tục thông qua quá trình chuẩn bị bột (nghiền sợi, phối trộn chất độn, chất định hình, phụ gia trợ bảo lưu), thoát nước tạo hình trên lưới xeo ép cơ học khử nước, sấy nhiệt bay hơi nước và cán láng bề mặt.
Căn cứ theo mức độ tích hợp công nghệ, các cơ sở sản xuất trong ngành được phân chia thành nhà máy tích hợp (integrated mills) kết hợp cả công đoạn nấu bột lẫn xeo giấy tại cùng một địa điểm, và nhà máy không tích hợp (non-integrated mills) chỉ chuyên biệt sản xuất bột giấy thương phẩm dạng bành khô (market pulp) hoặc chỉ mua bột giấy nguyên sinh và bột tái chế từ bên ngoài về để xeo giấy thương phẩm.
Các phương pháp phân tách bột giấy và bảng so sánh công nghệ
Dựa trên phương thức phân tách xơ sợi, ngành công nghiệp sử dụng 3 nhóm công nghệ chế tạo bột giấy chính gồm cơ học, hóa học và bán hóa học.
Phân tách bột cơ học
Bột cơ học (mechanical pulp) được sản xuất bằng cách mài cơ học gỗ khúc trên đá mài (groundwood pulp) hoặc dăm mảnh gỗ qua thiết bị nghiền đĩa áp lực (refiner mechanical pulp, RMP; thermomechanical pulp, TMP). Quá trình này dùng năng lượng cơ học lớn để phá vỡ mối liên kết liên bào của gỗ mà hầu như không loại bỏ lignin. Do giữ lại phần lớn lignin tự nhiên, hiệu suất thu hồi bột cơ học đạt mức rất cao, tuy nhiên xơ sợi bị cắt ngắn và dập nát, độ bền cơ lý thấp hơn và giấy dễ bị ố vàng, thoái hóa quang hóa theo thời gian. Bột cơ học chủ yếu được sử dụng cho sản xuất giấy in báo và giấy ấn loát ngắn hạn.
Phân tách bột hóa học
Bột hóa học (chemical pulp) sử dụng các tác nhân hóa học ở nhiệt độ và áp suất cao để hòa tan chọn lọc lignin, giữ lại tối đa chiều dài và độ nguyên vẹn của chuỗi đại phân tử cellulose. Hai công nghệ nấu hóa học phổ biến nhất là phương pháp sunfat (Kraft) và phương pháp sunfit (Sulfite).
Công nghệ Kraft hiện chiếm ưu thế áp đảo nhờ khả năng xử lý linh hoạt mọi loài gỗ, tạo ra xơ sợi có độ bền cơ lý vượt trội và sở hữu chu trình thu hồi hóa chất - năng lượng khép kín hoàn chỉnh. Ngược lại, phương pháp sunfit sử dụng muối sunfit và lưu huỳnh dioxit trong môi trường axit hoặc trung tính, cho ra bột có màu sáng hơn, dễ tẩy trắng nhưng độ bền cơ học kém hơn và gặp khó khăn trong việc thu hồi hóa chất đối với một số hệ bazơ.
Phân tách bột bán hóa học và bột tái chế
Bột bán hóa học (semi-chemical pulp, ví dụ NSSC) kết hợp tiền xử lý hóa chất nhẹ để làm mềm lignin trước khi dùng máy nghiền đĩa để phân tách xơ sợi cơ học, cho hiệu suất trung bình và độ cứng xơ sợi cao, đặc biệt thích hợp cho sản xuất lớp sóng của bìa carton. Ngoài ra, phân đoạn bột tái chế từ giấy thu hồi sau tiêu dùng ngày càng chiếm tỷ trọng lớn nhờ tiết kiệm nguyên liệu gỗ nguyên sinh và tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
Bảng tổng hợp đối chiếu đặc tính kỹ thuật giữa các công nghệ nấu bột chính:
| Phương pháp nấu | Hóa chất tác nhân chính | Hiệu suất thu hồi bột (%) | Hàm lượng lignin dư | Độ bền cơ lý sợi | Lĩnh vực ứng dụng chủ yếu |
|---|---|---|---|---|---|
| Bột cơ học nhiệt (TMP) | Hơi nước nhiệt độ cao (không dùng hóa chất nấu) | Rất cao (khoảng 90% trở lên) | Rất cao (gần như giữ toàn bộ) | Thấp đến trung bình | Giấy in báo, tạp chí ngắn hạn |
| Bột hóa học Kraft | Dung dịch natri hydroxit và natri sunfua | Trung bình (dưới một nửa khối lượng gỗ ban đầu) | Thấp (phần lớn đã hòa tan) | Rất cao (độ bền vượt trội) | Giấy bao bì chịu lực, giấy in viết cao cấp |
| Bột hóa học Sunfit | Muối bisunfit với axit sunfurơ tự do | Trung bình (dưới một nửa khối lượng gỗ ban đầu) | Thấp | Trung bình đến cao | Bột hòa tan, giấy tissue, giấy đặc chủng |
| Bột bán hóa học (NSSC) | Natri sunfit trung tính có đệm natri cacbonat | Khoảng 65% đến 80% | Trung bình | Độ cứng xơ sợi cao | Giấy làm lớp sóng bao bì carton |
Cơ chế hóa học và động học khử lignin trong nấu Kraft
Quy trình nấu Kraft là nền tảng cốt lõi của ngành công nghiệp bột giấy hiện đại. Nguyên liệu dăm mảnh gỗ được nạp vào nồi nấu gián đoạn hoặc nồi nấu liên tục cùng với dịch nấu kiềm hoạt tính, thường được gọi là dịch trắng (white liquor), chứa hai thành phần hoạt tính chủ chốt là natri hydroxit (NaOH) và natri sunfua (Na2S). Phản ứng thủy phân và phân ly tạo ra các ion hydroxyl và ion hydrosunfua:
trong đó ion hydrosunfua đóng vai trò tác nhân ái nhân (nucleophile) mạnh mẽ, tấn công chọn lọc vào các nguyên tử cacbon alpha và beta của phân tử lignin, bẻ gãy các liên kết ete beta-O-4 vốn là cầu nối cấu trúc chủ đạo trong đại phân tử lignin tự nhiên.
Theo công trình nghiên cứu và mô hình hóa chi tiết động học phản ứng của Fearon và cộng sự (2020), quá trình khử lignin trong công nghệ Kraft diễn ra ở điều kiện nhiệt độ vận hành từ 150 °C đến 170 °C và được phân chia thành 3 giai đoạn động học nối tiếp rõ rệt:
- Giai đoạn khử lignin ban đầu (initial delignification): Xảy ra từ nhiệt độ phòng cho đến khoảng 140 °C. Ở giai đoạn này, tốc độ hòa tan lignin được kiểm soát bởi hiện tượng khuếch tán hóa chất vào thành tế bào sợi gỗ và các phản ứng phân cắt liên kết phenolic beta-O-4 đơn giản, loại bỏ một phần lượng lignin ban đầu (dưới 25%) mà không làm tổn hại đáng kể chuỗi polysaccharide.
- Giai đoạn khử lignin khối (bulk delignification): Diễn ra chủ yếu trong khoảng nhiệt độ từ 140 °C đến 170 °C (Fearon và cộng sự, 2020). Đây là giai đoạn chiếm ưu thế, hòa tan phần lớn lượng lignin còn lại thông qua phản ứng phân cắt mạnh mẽ các liên kết không chứa nhóm phenolic tự do. Phản ứng được mô tả bằng động học giả bậc một đối với hàm lượng lignin dư, phụ thuộc mật thiết vào hoạt độ của các ion và .
- Giai đoạn khử lignin dư (residual delignification): Khi phần lớn lignin đã bị tách ra, tốc độ phản ứng suy giảm đột ngột ở pha cuối. Lượng lignin còn lại liên kết cộng hóa trị chặt chẽ với hemicellulose tạo thành phức hợp lignin-carbohydrate (LCC) có khả năng kháng kiềm cao. Nếu tiếp tục duy trì nhiệt độ nấu cao và nồng độ kiềm dư thừa để ép hòa tan lượng lignin này, chuỗi phân tử cellulose sẽ bị thủy phân và cắt ngắn mạch nghiêm trọng qua phản ứng bóc vỏ kiềm (peeling reaction), làm suy giảm độ trùng hợp của xơ sợi và giảm hiệu suất thu hồi bột.
Chu trình thu hồi hóa chất và cân bằng năng lượng lò hơi thu hồi
Điểm làm nên ưu thế kinh tế và môi trường vượt bậc của ngành công nghiệp bột giấy Kraft chính là chu trình thu hồi hóa chất nấu khép kín, biến một quy trình sử dụng hóa chất độc hại thành một tổ hợp sinh thái công nghiệp tự cấp năng lượng.
Sau khi kết thúc công đoạn nấu, bột giấy được rửa sạch trên hệ thống máy rửa bột. Phần dịch thải loãng tách ra khỏi bột giấy có màu đen sẫm, gọi là dịch đen loãng (weak black liquor), chứa toàn bộ lignin hòa tan, các sản phẩm thoái hóa của hemicellulose cùng các hóa chất vô cơ đã tham gia phản ứng. Toàn bộ chu trình vận hành khép kín gồm các bước kế tiếp:
- Cô đặc dịch đen: Dịch đen loãng tách ra sau khi rửa bột giấy được đưa qua trạm bốc hơi nhiều hiệu để tách nước, nâng nồng độ chất khô lên 65% đến 80% (Poveda-Giraldo và cộng sự, 2021). Dịch đen cô đặc có nhiệt trị cao nhờ lượng polyme hữu cơ hòa tan dồi dào.
- Đốt trong lò hơi thu hồi nhiệt (Tomlinson recovery boiler): Dịch đen cô đặc được phun sương vào đáy lò hơi thu hồi. Phần chất hữu cơ (chủ yếu là lignin) cháy hoàn toàn ở vùng trên của buồng đốt, sinh ra nhiệt lượng lớn để làm sôi nước trong các dàn ống sinh hơi, tạo ra hơi nước quá nhiệt áp suất cao cung cấp cho tuabin hơi phát điện và phục vụ các nhu cầu nhiệt công nghệ của toàn nhà máy.
- Khử hóa chất vô cơ tạo xỉ chảy: Tại đáy lò trong điều kiện môi trường khử, các hợp chất lưu huỳnh oxy hóa được khử ngược trở lại thành sunfua:
Hỗn hợp muối nóng chảy gồm natri sunfua và natri cacbonat tạo thành xỉ lỏng (smelt) chảy ra ngoài đáy lò và được hòa tan vào nước tạo thành dịch xanh (green liquor).
- Xút hóa tái sinh dịch trắng: Dịch xanh được xử lý bằng vôi sống (CaO) trong thiết bị xút hóa để chuyển natri cacbonat thành natri hydroxit:
Kết tủa canxi cacbonat (bùn vôi) được tách lắng, rửa sạch và nung lại trong lò quay nung vôi để tái sinh CaO, trong khi dung dịch trong suốt còn lại chính là dịch trắng (white liquor) được hồi lưu trở lại công đoạn nấu dăm gỗ ban đầu.
Nghiên cứu của Poveda-Giraldo và cộng sự (2021) chỉ ra rằng lignin Kraft hiện chiếm khoảng 85% đến 90% tổng sản lượng lignin công nghiệp toàn cầu. Tuy nhiên, trong nhiều nhà máy bột giấy mở rộng quy mô, năng lực chịu tải nhiệt của lò hơi thu hồi trở thành điểm nghẽn công suất (bottleneck). Việc ứng dụng công nghệ kết tủa axit (như công nghệ LignoBoost) để trích xuất một phần lignin từ dịch đen cho phép giảm từ 10% đến 25% tải nhiệt lên lò hơi thu hồi (Poveda-Giraldo và cộng sự, 2021), mở đường cho việc tăng sản lượng bột giấy đồng thời tạo nguồn nguyên liệu sinh học giá trị cao cho công nghiệp hóa chất.
Quy trình tẩy trắng bột giấy và tiến trình chuyển đổi sinh thái
Bột giấy sau khi nấu hóa học vẫn còn chứa một lượng lignin dư tạo màu tối, gọi là số Kappa (Kappa number). Để sản xuất các loại giấy có độ trắng cao phục vụ in ấn, bột giấy phải trải qua công đoạn tẩy trắng.
Lịch sử ngành công nghiệp giấy từng ghi nhận giai đoạn sử dụng rộng rãi khí clo nguyên tố () để tẩy trắng. Tuy nhiên, phản ứng clo hóa các vòng thơm của lignin sinh ra một lượng lớn các dẫn xuất clo hữu cơ độc hại, đặc biệt là các hợp chất dioxin và furan có khả năng tích lũy sinh học nguy hiểm. Do áp lực quy định môi trường, ngành công nghiệp đã trải qua cuộc chuyển dịch công nghệ toàn diện sang hai phương thức hiện đại:
- Tẩy trắng không clo nguyên tố (Elemental Chlorine-Free, ECF): Sử dụng clo dioxit () làm chất oxy hóa chính thay thế clo nguyên tố, kết hợp các công đoạn tiền oxy hóa bằng khí oxy phân tử (), chiết kiềm bổ sung hydro peroxit (). Công nghệ ECF hiện là tiêu chuẩn kỹ thuật phổ biến nhất trên thế giới, giúp cắt giảm tới hơn 90% lượng hợp chất halogen hữu cơ hấp phụ (AOX) trong nước thải và triệt tiêu hoàn toàn sự phát sinh dioxin có thể phát hiện được.
- Tẩy trắng hoàn toàn không clo (Totally Chlorine-Free, TCF): Loại bỏ tuyệt đối mọi hóa chất chứa gốc clo, chỉ sử dụng các tác nhân thân thiện với môi trường như oxy phân tử, ozone (), hydro peroxit và các enzyme sinh học (xylanase). Mặc dù dịch thải tẩy TCF có thể tuần hoàn khép kín hoàn toàn vào chu trình thu hồi hóa chất, phương pháp này đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt các ion kim loại chuyển tiếp và có thể gây suy giảm nhẹ độ bền cơ lý sợi so với ECF.
Công nghệ tái chế giấy và quá trình khử mực
Tái chế giấy thu hồi là mắt xích trụ cột trong chiến lược kinh tế tuần hoàn của ngành giấy và bột giấy, giúp giảm áp lực khai thác rừng tự nhiên và tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, việc tái chế giấy đòi hỏi các giải pháp xử lý tạp chất và mực in phức tạp.
Trong quá trình sản xuất bột giấy tái chế, giấy phế liệu được đánh tơi trong nước ở máy đánh bột thủy lực (hydrapulper) để giải phóng xơ sợi. Quá trình khử mực (deinking) sau đó được thực hiện nhằm tách các hạt mực in, chất kết dính và chất phủ bề mặt ra khỏi bề mặt sợi xenluloza. Theo nghiên cứu thực nghiệm của Nathan và cộng sự (2018), công nghệ khử mực hóa học truyền thống phải duy trì môi trường kiềm mạnh ở độ pH từ 9 đến 11 sử dụng natri hydroxit, natri silicat và hydro peroxit để làm trương nở sợi và xà phòng hóa chất kết dính của mực, sau đó tuyển nổi bằng bọt khí để vớt hạt mực nổi lên bề mặt.
Để giảm thiểu việc sử dụng hóa chất kiềm mạnh và hạn chế phát thải muối vô cơ vào môi trường, các giải pháp khử mực sinh học (bio-deinking) sử dụng enzyme phân giải xenluloza và pectinase đang được nghiên cứu ứng dụng nhằm tách hạt mực một cách chọn lọc mà không làm tổn thương cấu trúc thành tế bào sợi (Nathan và cộng sự, 2018).
Đặc tính dòng thải và công nghệ xử lý nước thải công nghiệp
Ngành công nghiệp giấy và bột giấy là một trong những ngành công nghiệp tiêu thụ nước lớn nhất trong khu vực sản xuất. Lượng nước thải phát sinh từ các cơ sở sản xuất dao động phổ biến từ 20 m³ đến 100 m³ nước thải cho mỗi tấn sản phẩm giấy hoàn thiện (Esmaeeli và cộng sự, 2023), phụ thuộc vào công nghệ phân tách bột, mức độ khép kín của mạng lưới nước tuần hoàn và chủng loại giấy sản xuất.
Theo tổng quan toàn diện của Esmaeeli và cộng sự (2023), nước thải từ các khâu rửa bột, tẩy trắng và xả dịch ngưng tụ chứa tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ rất đậm đặc, với nhu cầu oxy hóa học (COD) dao động từ 1000 mg/L đến trên 11000 mg/L. Các chất ô nhiễm chính bao gồm:
- Chất hữu cơ phân hủy sinh học: Chủ yếu là các loại đường đơn, axit hữu cơ phân tử thấp và hemicellulose hòa tan, đặc trưng bởi chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD).
- Hợp chất lignin bền vững: Lignin hòa tan và các dẫn xuất sunfonat hóa có cấu trúc vòng thơm phức tạp. Như Toczyłowska-Mamińska (2017) đã nhấn mạnh, các polyme lignin này có tính kháng phân hủy sinh học cao, khiến hệ thống xử lý bùn hoạt tính hiếu khí thông thường khó có thể bẻ gãy hoàn toàn, tạo nên lượng COD khó phân hủy và màu nâu tối dai dẳng cho nguồn nước tiếp nhận.
- Hợp chất halogen hữu cơ hấp phụ (AOX): Phát sinh từ các phản ứng clo hóa phụ trong các dây chuyền tẩy trắng bột giấy truyền thống.
- Chất rắn lơ lửng (TSS): Gồm các sợi vụn cellulose, hạt chất độn vô cơ (như canxi cacbonat, cao lanh, titan dioxit).
Để đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt, sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hiện đại của nhà máy giấy thường kết hợp chuỗi quy trình nhiều bậc:
- Xử lý cơ học và hóa lý bậc 1: Sử dụng song chắn rác, bẫy cát, thiết bị tuyển nổi khí hòa tan (DAF) hoặc bể lắng sơ cấp kết hợp châm hóa chất keo tụ - tạo bông để loại bỏ 80% đến 90% chất rắn lơ lửng và một phần COD không hòa tan.
- Xử lý sinh học bậc 2: Ứng dụng bể hiếu khí bùn hoạt tính truyền thống, màng sinh học chuyển động (MBBR) hoặc xử lý kỵ khí bằng bể phản ứng lớp bùn kỵ khí dòng chảy ngược (UASB, EGSB). Toczyłowska-Mamińska (2017) ghi nhận rằng xử lý kỵ khí đối với các dòng thải đậm đặc có thể đạt hiệu suất khử COD từ 70% đến 80%, đồng thời thu hồi khí sinh học sinh khối giàu khí metan để bổ sung nhiên liệu cho nồi hơi.
- Xử lý nâng cao bậc 3: Dành cho các yêu cầu tái sử dụng nước nội bộ hoặc xả thải vào nguồn nước nhạy cảm, bao gồm các quá trình oxy hóa nâng cao (Fenton, ozone hóa) để phá hủy các liên kết vòng thơm của lignin và công nghệ lọc màng (siêu lọc UF, lọc nano NF, thẩm thấu ngược RO).
Ranh giới, thách thức và triển vọng phát triển
Mặc dù đạt nhiều tiến bộ kỹ thuật vượt bậc, ngành công nghiệp giấy và bột giấy đối mặt với các ranh giới công nghệ và thách thức vận hành đáng kể:
- Giới hạn vòng đời sợi tái chế: Xơ sợi cellulose không thể tái chế vô hạn. Qua mỗi chu kỳ nghiền, ép và sấy nhiệt, thành tế bào sợi chịu hiện tượng sừng hóa (hornification), làm mất dần tính đàn hồi, giảm khả năng trương nở trong nước và suy giảm diện tích liên kết hydro. Sau 4 đến 7 chu kỳ tái chế, xơ sợi bị đứt gãy thành sợi vụn siêu mịn và không còn khả năng duy trì độ bền liên kết mạng lưới giấy, đòi hỏi phải luôn bổ sung một tỷ lệ xơ sợi nguyên sinh từ rừng trồng.
- Phát thải mùi và hợp chất lưu huỳnh khử (TRS): Dù lò hơi thu hồi vận hành hiệu quả cao, quá trình nấu Kraft vẫn có nguy cơ phát tán các hợp chất lưu huỳnh có mùi nồng gắt như hydro sunfua (), metyl mecaptan, đimetyl sunfua nếu hệ thống thu gom khí không ngưng tụ (NCG) gặp sự cố kỹ thuật.
- Chuyển đổi sang mô hình nhà máy lọc sinh học (biorefinery): Tương lai của ngành gắn liền với việc không chỉ sản xuất giấy truyền thống mà còn khai thác tối đa giá trị sinh khối gỗ. Các hợp chất lignin thu hồi được chuyển hóa thành sợi carbon, chất phân tán, nhựa phenol-formaldehyde sinh học, trong khi hemicellulose được chuyển hóa thành hóa chất nền tảng như furfural và xylitol.
Bối cảnh quản lý và quy chuẩn kỹ thuật tại Việt Nam
Tại Việt Nam, ngành công nghiệp giấy và bột giấy đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ các ngành sản xuất hàng hóa xuất khẩu và tiêu dùng nội địa, với sự phát triển mạnh mẽ của các vùng nguyên liệu rừng trồng keo và bạch đàn phục vụ xuất khẩu dăm gỗ và sản xuất bột giấy. Tuy nhiên, năng lực sản xuất bột giấy nguyên sinh trong nước còn hạn chế, dẫn đến việc các nhà máy bao bì trong nước phụ thuộc lớn vào nguồn giấy thu hồi nhập khẩu và nội địa.
Công tác kiểm soát môi trường trong ngành tại Việt Nam được quản lý chặt chẽ thông qua hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Về nước thải, Bộ Tài nguyên và Môi trường từng ban hành QCVN 12-MT:2015/BTNMT (ban hành kèm theo Thông tư 12 năm 2015) quy định chi tiết giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm (như pH, BOD, COD, TSS, AOX) đối với cơ sở sản xuất giấy và bột giấy khi xả thải vào nguồn nước tiếp nhận. Nhằm thống nhất và nâng cao hiệu lực kiểm soát môi trường đồng bộ trên toàn quốc, hệ thống quy chuẩn xả thải công nghiệp tiếp tục được cập nhật và đồng bộ hóa theo khung quy chuẩn chung QCVN 40 năm 2025 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt đối với các doanh nghiệp sản xuất giấy về việc đầu tư trạm xử lý nước thải đạt chuẩn, lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục và đẩy mạnh tái sử dụng tuần hoàn nước trong quy trình sản xuất.