tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải dệt nhuộm công ty hiếu thảo khu chung cư lê minh xuân thành phố hồ chí mình công suất 250m3 ngày.đêm

Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm ở nước ta được chia thành các loại sau: - Dệt và nhuộm vải cotton: với loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặ

Trang 1

Khoa: Môi trường & CNSH

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Tên đề tài: Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Hiếu Hảo –

TP.Hồ Chí Minh, Công suất 2503ngày đêm

2 Giảng viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Trung Dũng

3 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài :

SVTH : Lê Vũ Trường Sơn

Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM

TP.HỒ CHÍ MÌNH

Giảng viên hướng dẫn : Th.S.Nguyễn Trung Dũng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

Trang 4

Bộ Giáo dục và Đào tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KHOA : M ôi Trường và CN Sinh học BỘ MÔN :Kỹ thuật Môi trường

1 Đầu đề luận văn :

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG

TY HIẾU HẢO – TP HỒ CHÍ MINH CÔNG SUẤT 250M 3 NGÀY.ĐÊM

2 Nhiệm vụ luận văn:

- Xác định đặc tính nước thải Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

- Tính toán thiết kế và khái toán các công trình đơn vị

- Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3

3 Ngày giao luận văn:

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/04/2013

Họ tên người hướng dẫn: ThS Nguyễn Trung Dũng Phần hướng dẫn:

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua bộ môn

Ngày……tháng…….năm 2011

(ký và ghi rõ họ tên)

ThS Nguyễn Trung Dũng Phần dành cho Khoa, Bộ môn: Người duyệt:………

Ngày bảo vệ: ………

Điểm tổng kết:………

Nơi lưu trữ luận văn:………

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN



Tôi xin cam đoan nội dung luận văn là kết quả thực hiện của riêng tôi Những kết quả trong luận văn là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của Thạc sĩ Nguyễn Trung Dũng

Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn

Trang 6

LỜI CẢM ƠN



Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Trung Dũng đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình làm đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn đến ban giám hiệu trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa Môi môi trường và Công nghệ sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành tốt đồ án này

Bên cạnh đó em cũng xin cảm ơn đến sự cộng tác và giúp đỡ của các anh, chị trong công

Trang 7

M ỤC LỤC

DANH M ỤC VIẾT TẮT v

DANH M ỤC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

MỞ ĐẦU 1

1.1.Lý do chọn đề tài 1

1.2 Giới hạn đề tài 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 1

1.4 M ục đích yêu cầu của đề tài 2

1.5 Nội dung nghiên cứu 2

1.6 Phương pháp nghiên cứu 2

1.6.1 Phương pháp luận 2

1.6.2 Phương pháp cụ thể 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ CÔNG TY DỆT NHUỘM HIẾU HẢO 4

1.1.T ổng quan về ngành công nghiệp nhuộm 4

1.1.1.Giới thiệu chung 4

1.1.2.Nguyên liệu dệt nhuộm 5

1.1.2.1.Nguyên liệu dệt 5

1.1.2.2 Nguyên li ệu nhuộm và in hoa 5

1.1.3.Công nghệ dệt nhuộm 7

1.1.3.1 Sản xuất sợi Error! Bookmark not defined 1.1.3.2 Dệt vải 7

1.1.3.3 X ử lý hoàn tất vải 9

1.1.4 Các nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm môi trường 12

1.1.4.1 Nước thải 12

1.1.4.2 Khí thải Error! Bookmark not defined 1.1.4.3 Ch ất thải rắn Error! Bookmark not defined 1.2 Tổng quan về công nghệ dệt Công ty Hiếu Thảo 19

1.2.1.Giới thiệu sơ lược về công ty 19

Trang 8

1.2.1.2 Hi ện trạng nhà xưởng 19

1.2.1.3.Nguồn cung cấp nước, điện 19

1.2.1.4.Nguồn tiếp nhận nước thải 19

1.2.2.Quy trình nhu ộm 20

1.2.3.1.Nước thải 23

1.2.3.2.Khí thải 23

1.2.3.3.Chất thải rắn 23

1.2.3.4.Ti ếng ồn Error! Bookmark not defined 1.2.3.5.Ô nhiễm nhiệt dư Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY HIẾU HẢO 24

2.1.Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 24

2.1.1.Phương pháp hóa lý 24

2.2.1.1.Phương pháp keo tụ tạo bông 24

2.1.1.2 Phương pháp tuyển nổi 26

2.1.2.Phương pháp sinh học 26

2.2 Giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước và trên thế giới 31

2.2.1.Phương án xử lý nước thải dệt nhuộm của một số công ty trong nước 31

2.2.2.Phương án xử lý nước thải dệt nhuộm trên thế giới 33

2.3 Đề xuất các phương án xử lý nước thải công ty Hiếu Hảo 33

2.3.1 Thành phần tính chất nước thải 33

2.3.2.Tiêu chuẩn xử lý 34

2.3.3.Đề xuất phương án xử lý 34

2.3.3.1 Phương án 1 34

2.3.3.2 Phương án 2 38

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 53

3.1.1 Song ch ắn rác 53

3.1.1.1 Chức năng 53

3.1.1.2 Vật liệu 54

3.1.1.3 Tính toán 54

3.1.2 H ầm tiếp nhận 59

Trang 9

3.1.2.1 Ch ức năng 59

3.1.2.2 Vật liệu 59

3.1.2.3 Tính toán 59

3.1.2.4 Công su ất máy bơm bể điều hòa: 60

3.1.2.5 Đường ống dẫn nước sang bể điều hòa 60

3.1.3.Bể điều hoà 61

3.1.3.1.Chức năng 61

3.1.3.2.V ật liệu 62

3.1.3.3.Tính toán 62

3.1.4.Hệ bể keo tụ tạo bông 67

3.1.4.1 Bể trộn cơ khí 67

3.1.4.2 B ể phản ứng 71

3.1.4.3 Bể tạo bông 75

3.1.5 Bể lắng I 78

3.1.5.1.Chức năng 78

3.1.5.2.V ật liệu 78

3.1.5.3 Tính toán 78

3.1.6.Tính toán bể Aerotank 85

3.1.7.B ể lắng II 98

3.1.7.1 Ch ức năng 98

3.1.7.2.Vật liệu 99

3.1.7.3.Tính toán 99

3.1.8.Sân phơi bùn 106

3.2 Tính toán phương án 2 108

3.2.1.B ể aeroten 109

3.2.2 Bể lắng I 122

3.2.2.1.Chức năng 122

3.2.2.2.V ật liệu 122

3.2.2.3.Tính toán 123

3.2 3 Hệ bể keo tụ tạo bông: 130

Trang 10

3.2.5.Sân phơi bùn 148

CHƯƠNG 4: KHAI TOÁN KINH TEÁ 152

4 1 Khai toán phương án 1 152

4.1.1.Công trình xây dựng đơn vị 152

4.1.2.Máy móc thiết bị 152

4.1.3.Chí phí vận hành hệ thống xử lý nước thải: 154

4.2.Khai toán phương án 2 156

4.2.1.Công trình xây dựng đơn vị 156

4.2.2.Máy móc thiết bị 156

4.2.3.Chí phí vận hành hệ thống xử lý nước thải: 158

4.3 So sánh công ngh ệ 159

CHƯƠNG 5 : QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 161

5.1 Giai đoạn khởi động 161

5.1.1 Bể Aerotank 161

5.1.1.1 Chu ẩn bị bùn 161

5.1.1.2 Kiểm tra bùn 161

5.1.1.3 V ận hành 161

5.2 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 162

5.3 T ổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn 163

5.3.1 T ổ chức quản lý 163

5.3.2 Kỹ thuật an toàn 164

5.3.3 Bảo trì 164

5.3.3.1 H ệ thống đường ống 164

5.3.3.2 Các thiết bị 164

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 166

6.1 Kết luận 166

6.2.Ki ến nghị 166

TÀI LIỆU THAM KHẢO 168

PHỤ LỤC 169

Phụ lục A : Cataloger bơm chìm hãng Shinmaywa 169

Trang 11

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD Nhu cầu oxi sinh hoá (hay sinh học)

BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD Nhu cầu oxi hoá học

MLSS Sinh khối lơ lửng

MLVSS Sinh khối bay hơi hỗn hợp

NTSH Nước thải sinh hoạt

Trang 12

DANH MỤC BẢNG STT B ẢNG

1 Bảng 1.1 Phân loại các chất ô nhiễm nước

2 Bảng 1.2 Nguồn sinh các chất ô nhiễm trong dệt nhuộm

3 Bảng 1.3 Nguồn gây ô nhiễm của nhà máy dệt

4 Bảng 1.4: Mô tả quy trình công nghệ nhuộm vải

5 Bảng 3.1: Thông số đầu vào của HTXLNT

6 Bảng 3.2: Số liệu thiết kế song chắn rác

7 Bảng 3.3: Số liệu thiết kế hầm tiếp nhận

8 Bảng 3.4: Số liệu thiết kế bể điều hòa

9 Bảng 3.5: Hệ số sức cản của nước

10 Bảng 3.6: Thông số bể trộn cơ khí

11 Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật bể phản ứng

12 Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật bể tạo bông

13 Bảng 3.9: Thông số thiết kế bể lắng I theo sau là xử lý bậc II

14 Bảng 3.10: Số liệu thiết kế bể lắng I

15

Bảng 3.11: Lượng oxy hòa tan trong nước ứng với nhiệt độ khác nhau ở áp

ở áp

suất 760mm cột áp thủy ngân

16 Bảng 3.12: Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn

Trang 13

17 Bảng 3.13: Số liệu thiết kế bể Aerotank

18 Bảng 3.14 Số liệu thiết kế bể lắng II

19 Bảng 3.15 Tải trọng cặn lên 1 m3 sân phơi bùn

20 Bảng 3.16 Hệ số phụ thuộc điều kiện khí hậu

21 Bảng 3.17 Số liệu thiết kế bể chưa bùn

22

Bảng 3.18 Lượng oxy hòa tan trong nước ứng với nhiệt độ khác nhau ở áp

suất 760 mm cột áp thủy ngân

23 Bảng 3.19: Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn

24 Bảng 3.20: Số liệu thiết kế bể Aerotank

25 Bảng 3.21: Số liệu thiết kế bể lắng I

26 Bảng 3.22 : Hệ số sức cản của nước

26 Bảng 3.23: Thông số bể trộn cơ khí

27 Bảng 3.24: Thông số bể phản ứng

28 Bảng 3.25: Thông số bể tạo bông

29 Bảng 3.26 :Thông số thiết kế bể lắng I theo sau là xử lý bậc II

30 Bảng 3.27 : Thông số bể lắng II

31 Bảng 3.28 : Tải trọng cặn lên 1 m3 sân phơi bùn

32 Bảng 3.29 : Hệ số phụ thuộc điều kiện khí hậu

33 Bảng 3.30 : Thông số bể chứa bùn

Trang 14

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

STT HÌNH

1 Hình 1.1: Sơ đồquy trình sản xuất tổng quát của ngành dệt nhuộm

2 Hình 1.2: Sơ đồ quy trình dệt nhuộm tại công ty

3 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo quá trình tăng trưởng lơ lửng

4 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xứ lý nước thải theo quá trình vi sinh dính bám

5 Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt len của Công ty Bình Lợi_Tp.hcm

6 Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty Stork Aqua – Hà Lan

7 Hình 2.5: Phương án 1

8 Hình 2.6: Phương án 2

Trang 15

Tính toán, thiết kế trạm nước thải dệt nhuộm Cty Hiếu Hảo

MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài

Ô nhiễm nước thải trong các ngành công nghiệp đang là vấn đề lớn và ngày càng nóng bỏng Hiện nay, cùng với sự gia tăng các khu công nghiệp các nhà máy, lượng nước thải phát sinh trong quá trình hoạt động cũng gia tăng theo khiến cho vấn

đề ô nhiễm môi trường càng trở nên nghiêm trọng ở các Thành Phố Được sự quan tâm của Nhà Nước, Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, các phương pháp và mô hình xử lý nước thải công nghiệp đang dần được đưa vào và xem như là một khâu chính của toàn

bộ quá trình sản xuất sản phẩm của nhà máy Các phương pháp xử lý chủ yếu hiện nay

đa số đều dựa vào những phương pháp xử lý hoá – lý truyền thống, tuy nhiên vẫn mang một số nhược điểm như chi phí vận hành cũng như thiết bị, hoá chất để xử lý thường rất tốn kém, đây là nguyên nhân các doanh nghiệp vừa và nhỏ chưa thể xây dựng được

hệ thống xử lý do vấn đề kinh phí quá lớn, từ đó hình thành suy nghĩ hết sức tiêu cực như: “Thà bỏ vài triệu để đóng phạt hơn là bỏ hàng trăm triệu để xây dựng và vài chục triệu hàng năm để bảo trì”

Với đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Hiếu Hảo công suất 250 m 3 /ngày.đêm - Khu công nghiệp Lê Minh Xuân”, hy vọng

đóng góp một phần vào việc giảm thiểu sự ô nhiễm do nước thải dệt nhuộm gây ra

1.2 Giới hạn đề tài

Quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp có một số giới hạn sau:

- Thời gian thực hiện đồ án ngắn ( từ ngày 12-2012 đến ngày 16-03-2013)

- Khả năng kinh phí và vốn đầu tư của Công ty Hiếu Hảo

- Diện tích thích hợp để bố trí công nghệ xử lý

1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

- Nước thải : nước thải được lấy từ công ty Hiếu Hảo

Trang 16

1.4 Mục đích yêu cầu của đề tài

- Mục đích: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Hiếu Hảo công suất 250m3/ngày.đêm

- Yêu cầu : Nước thải sau khi xử lý đạt loại B QCVN 13:2008/BTNMT – Quy

chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải dệt nhuộm

1.5 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát hiện trạng môi trường công ty

- Thu thập, phân tích số liệu đầu vào

- Đề xuất phương án xử lý nước thải

- Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý

- Tính toán các công trình đơn vị

- Khai toán kinh phí thực hiện

- Thuyết minh thể hiện trên 2 phần mềm Microsoft Word 2007 và Autocard 2007

1.6 Phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp luận

Các nguồn thải công nghiệp là một nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường Chất thải nghành công nghiệp dệt nhuộm có độ màu cao, BOD thấp và COD cao Việc thải nước thải nhiễm màu này vào nguồn tiếp nhận có thể làm độc hại đến đời sống sinh vật dưới nước Thuốc nhuộm làm đảo lộn hoạt động sinh học của những cá thể trong nước Chúng cũng là một vấn đề, bởi vì chúng làm cho đột biến và gây ung thư, gây tác hại đến cuộc sống con người, chẳng hạn như: suy giảm chức năng thận, hệ thống sinh sản, gan, não bộ và hệ thống thần kinh trung ương Chính vì những tác hại tiềm ẩn của nước thải dệt nhuộm như vậy mà hiện nay trên thế giới người ta cũng đã tiến hành nhiều nghiên cứu bước đầu để loại bỏ COD và độ màu thậm chí loại bỏ kim loại nặng trong nước thải nhằm giảm thiểu tác động môi trường

Do đó, đây là mục đích mà tác giả thực hiện đề tài này

Trang 17

1.6.2 Phương pháp cụ thể

Trên cơ sở thu thập thông tin, sưu tầm, điều tra, khảo sát và đưa ra quy trình công nghệ

xử lý nước thải cho nhà máy Có thể tóm tắt các phương pháp thực hiện như sau:

- Phương pháp điều tra khảo sát

- Phương pháp tổng hợp tài liệu

- Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải

- Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp so sánh các qui trình công nghệ đã có liên quan đến ngành dệt nhuộm

Trang 18

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM

VÀ CÔNG TY DỆT NHUỘM HIẾU HẢO 1.1.Tổng quan về ngành công nghiệp nhuộm

1.1.1 Giới thiệu chung

Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong các ngành công nghiệp lâu đời, có

bề dày truyền thống ở Việt Nam cũng như trên thế giới trong nhiều năm qua Tại Việt Nam, trong thời kỳ kinh tế thị trường hiện nay, ngành này chiếm một vị trí hết sức quan trọng, đáp ứng được hoàn toàn một trong những nhu cầu cơ bản của cuộc sống khi dân số đang ngày càng tăng lên - đó là nhu cầu về mặc, đóng góp một phần đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết công ăn việc làm cho nhiều lao động

Dự báo đến năm 2012, ngành dệt nhuộm cả nước sẽ sản xuất 2 tỷ mét vải, xuất khẩu từ

3 ÷ 4 tỷ USD, tạo ra 1.8 triệu việc làm, với mức tăng trưởng hàng năm là 14 % Do có một tầm quan trọng to lớn như vậy, nhiều mục tiêu kinh tế - xã hội quan trọng đã được đặt ra đối với ngành công nghiệp dệt nhuộm Vì vậy, sự tăng trưởng bền vững, lành mạnh và sự phát triển của ngành công nghiệp dệt nhuộm chiếm vị trí sống còn đối với những thành tựu về mặt kinh tế của đất nước

Dệt nhuộm là loại hình công nghiệp đa dạng về chủng loại sản phẩm và có sự thay đổi lớn về nguyên liệu, đặc biệt là thuốc nhuộm Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm ở nước ta được chia thành các loại sau:

- Dệt và nhuộm vải cotton: với loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc thuốc nhuộm trực tiếp được sử dụng ở hầu hết các nhà máy dệt (Công ty dệt may Gia Định, Công ty dệt Sài Gòn,…)

- Dệt và nhuộm sợi tổng hợp (polyester): thuốc nhuộm phân tán (Công ty dệt Thành Công, Công ty dệt Sài Gòn,…)

- Dệt và nhuộm vải peco: thuốc nhuộm hoàn nguyên và phân tán (Công ty dệt Sài Gòn)

Trang 19

- Ươm tơ và dệt lụa: đây là dạng công nghiệp mới được phát triển ở nước ta thời

gian sau này, với nguyên liệu chủ yếu là ở trong nước

1.1.2 Nguyên liệu dệt nhuộm

1.1.2.1.Nguyên liệu dệt

Nguyên liệu trực tiếp cho nhà máy dệt là các loại sợi Nhưng nhìn chung các loại vải được dệt từ 3 loại sau:

- Sợi cotton: được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền trong

môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit Mặt hàng này thích hợp với mùa hè nóng Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều tạp chất như sáp, mài bông và dễ nhàu Do vậy cần

xử lý kỹ trước khi nhuộm để loại bỏ tạp chất

- Sợi polyeste: là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng

hợp hữu cơ, cứng bền ở trạng thái ướt xơ,… Tuy nhiên kém bền với ma sát nên loại vải này thường được trộn chung với các loại xơ khác Sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm

- Sợi pha PECO (polyeste và cotton): sợi polyeste là sợi hóa học dạng cao phân

tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng bền ở trạng thái ướt

xơ Tuy nhiên kém bền với ma sát nên loại vải này thường được trộn chung với các loại

xơ khác Sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm Sợi pha PECO được pha chế

để khắc phục các nhược điểm của sợi polyeste và cotton kể trên

1 1.2.2 Nguyên liệu nhuộm và in hoa

Các loại sản phẩm nhuộm thường được sử dụng bao gồm:

- Phẩm nhuộm phân tán: là loại phẩm không tan trong nước nhưng ở trạng thái

phân tán và huyền phù trong dung dịch, có thể phân tán trên sợi và mạch phân tử thường nhỏ Nhóm phẩm nhuộm này có cấu tạo phân tử từ các gốc azo, antraquinon và nhóm amin (NH2, NHR, NR2, NR - OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp (sợi axetet, sợi polyester,…)

Trang 20

- Phẩm nhuộm trực tiếp: đây là nhóm phẩm nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi

không qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi 100 % cotton, sợi protein (tơ tằm) và sợi poliamid Phần lớn phẩm nhuộm trực tiếp có chứa azo và một số

là dẫn xuất của dioxazin Ngoài ra, trong phẩm nhuộm trực tiếp còn chứa các nhóm làm tăng độ bắt mầu như triazin và salicilic axit có thể tạo phức với các kim loại để tăng độ bền màu

- Phẩm nhuộm axit: là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có

công thức là R - SO3Na khi tan trong nước phân ly thành nhóm R - SO3 mang màu Các phẩm nhuộm này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn suất của antraquinon, triaryl metan…

- Phẩm nhuộm lưu huỳnh: là nhóm phẩm nhuộm chứa mạch dị hình như tiazol, tiazin, zin,… trong đó có cầu nối - S - S - dùng để nhuộm các loại sợi cotton và visco

- Phẩm nhuộm hoạt tính: loại phẩm nhuộm này khi thải vào môi trường có khả

năng tạo thành các amin thơm được xem là tác nhân gây ung thư Các loại phẩm nhuộm thuộc nhóm này có công thức cấu tạo tổng quát là S - F - T - X Trong đó:

 S là nhóm làm cho thuốc nhuộm có tính tan;

 F là phần mang màu, thường là các hợp chất azo (- N = N -), antraquinon, axit chứa kim loại hoặc ftaloxiamin;

 T là gốc mang nhóm phản ứng;

 X là nhóm phản ứng

- Phẩm hoàn nguyên: gồm 2 nhóm chính là nhóm đa vòng có chứa nhân

antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo, dùng để nhuộm chỉ, sợi bông, visco, sợi tổng hợp

- Phẩm in, nhuộm pigment: có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng,

ftaoxianin, dẫn suất của antraquinon,…

Ngoài ra, để có được mặt hàng vải đẹp, bền màu và đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, bên cạnh phẩm nhuộm còn dùng các chất trợ khác như: chất làm đều màu, chất

Trang 21

thấm ướt, chất tải (nhuộm phân tán), chất giặt, chất điện ly (Na2SO4), chất điều chỉnh

pH (NaOH, Na2CO3,…), chất hồ chống nước, chất chống loang màu,…

Trang 22

- Vải dệt thoi : được làm từ hai lớp sợi: sợi dọc và sợi ngang Sợi kéo đến hết

chiều dài của tấm vải là sợi dọc Sợi vắt ngang qua sợi dọc gọi là sợi ngang Nói chung, các sợi dọc phải đủ bền để chịu được sức căng trong khi dệt Nếu như sợi dọc đủ bền thì có thể dùng một số sợi thứ cấp để làm sợi ngang, bởi vì chúng sẽ được kết lại với nhau bởi các sợi dọc trên mảnh vải Để tránh bị đứt sợi trong khi dệt, sợi dọc được tăng

độ bền bằng cách trước tiên phủ một lớp hồ và sau đó làm khô Các loại hồ tinh bột thường được sử dụng chủ yếu cho sợi cotton, trong khi các loại hồ khác có chứa các polymer tổng hợp thường được sử dụng cho các loại sợi tổng hợp Để vải bền chắc và

có tính co dãn tương đối, các sợi dọc và sợi ngang cần được đan chéo lại với nhau trên tấm vải Sự đan chéo hay dệt này được hoàn thành trên một chiếc máy dệt như khung cửi

- Vải dệt kim: dệt kim được thực hiện bằng thủ công hoặc bằng máy Các hàng

vòng sợi được tạo thành sao cho mỗi hàng đều dựa vào một hàng ngay phía sau nó Trong máy dệt kim, có một loạt các kim được đặt đều nhau với khoảng cách tương xứng với kích thước của vòng sợi được dệt Xung quanh mỗi kim là một mắt sợi để trong quá trình dệt sẽ trở thành một vòng sợi Sợi được mắc vào từng kim và sau đó chuyển động của kim và sợi sẽ được diễn ra theo phương thức mà một vòng sợi được tạo thành từ mắt sợi và tạo thành quanh mỗi kim một mắt sợi mới Sau đó quy trình được lặp đi lặp lại Các kim được đặt cạnh nhau và chuyển động như thế diễn ra đối với từng kim Một hàng vòng sợi từ đó được tạo thành với từng vòng hoàn chỉnh và cuối cùng tạo thành một chiều dài liên tục của tấm vải dệt kim

- Vải không dệt: so với các loại vải đã được sản xuất thì vải không dệt là một

loại vải hoàn toàn mới Chúng có sức hấp dẫn mạnh mẽ đối với cả nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng, có thể được sản xuất nhanh và chi phí không đắt, bên cạnh đó đem lại

sự hài lòng cho khách hàng Để sản xuất vải không dệt, cần có một hỗn hợp các loại xơ khác nhau Một trong các loại xơ này thường được phân bố đều trong các hỗn hợp, là một loại xơ đặc biệt mà ở bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình dệt đều có thể trở thành

Trang 23

sợi dính cho phép nó đóng vai trò là chất kết dinh Hỗn hợp xơ sau đó được tạo thành một lớp hay một màng dày mà khổ của nó phù hợp với khổ của tấm vải sẽ được dệt sau này Ở giai đoạn cuối cùng, lớp xơ này sẽ được nén ở nhiệt độ cao, để cho loại xơ đặc biệt chảy ra một phần và tạo thành lớp liên kết vững chắc các loại xơ với nhau Khi

bỏ áp lực đi, các loại xơ của tấm vải không dệt sẽ dính lại với nhau bằng những liên kết này

1.1.3.3 Xử lý hoàn tất vải

Vải sau khi dệt thường ở dạng thô và thường được gọi là vải mộc Chạm vào vải này có cảm giác thô và vải chứa các tạp chất do bản chất của xơ hoặc do các chất được đưa thêm vào để hỗ trợ quá trình sản xuất vải Quá trình hoàn tất được thực hiện nhằm cải thiện hình thức và tăng độ tiện dụng, độ bền cho tấm vải Quá trình này chủ yếu bao gồm các công đoạn:

a ) Tiền xử lý (làm sạch hóa học)

 Giũ hồ

Các chất hồ sợi được sử dụng trong dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bền và tính năng uốn của sợi trong quá trình dệt vải Các loại chất hồ sợi bao gồm hồ thiên nhiên, hồ tổng hợp và hồ hỗn hợp Đối với vải tổng hợp, vải mộc thường có chứa chất

hồ tổng hợp hòa tan trong nước và đất như: polyvinyl alcohol (PVA), cacboxyl metyl xenlulo (CMC) và polyacrylite Quá trình giũ hồ chính là nhằm loại bỏ các tạp hồ còn bám trong tấm vải mộc bằng cách hòa tan Điều này là cần thiết vì sự có mặt của các tạp hồ này trên vải cản trở sự thẩm thấu các hóa chất khác trong các công đoạn sau đó Quá trình giũ hồ được tiến hành triệt để trong các công đoạn nấu kiềm và tẩy trắng tiếp sau, tại đó diễn ra quá trình tách loại các chất tạp ngoại lai khác Trong quá trình giũ hồ đơn giản, người ta thường sử dụng cách giặt lạnh tĩnh hoặc động để tách các tạp chất

dễ hòa tan trong nước

 Nấu kiềm

Trang 24

- Quá trình này được áp dụng để tách một cách hiệu quả các chất tạp chất ngoại lai mà phần nào đã được loại bỏ ở khâu giũ hồ Nấu được tiến hành bằng quá trình ngấm thấm/hấp theo mẻ hoặc liên tục hoặc xử lý nhiệt kéo dài ở nhiệt độ và áp suất cao Quá trình bao gồm các bước:

 Ngâm ép dung dịch giặt vào bên trong sợi vải (khử khí, làm ướt và ngấm thấm)

 Tách các khoáng chất (hòa tan, tạo phức chất)

 Giải phóng và tách các ngoại tạp chất và tạp chất bị phá hủy (phát tán, tạo nhũ tương, chống tạo keo)

- Trong quá trình nấu kiềm, sợi vải bị trương lên làm tăng khả năng hấp phụ thuốc nhuộm (bắt màu) của vải trong các công đoạn tiếp sau Tạp chất dầu mỡ các loại

bị thủy phân bởi kiềm, mức độ xà phòng hóa phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian phản ứng

 Tẩy trắng

Quá trình tẩy kiềm không hoàn toàn tách hết các ngoại tạp chất khỏi vải Thực

ra, các tạp chất đó mới chỉ được phân hủy hóa học, do vậy phải được phân hủy tiếp bằng sự oxy hóa và thủy phân rồi sau đó được tách hoàn toàn trogn quá trình tẩu trắng tiếp theo Độ trắng của vải được cải thiện nhờ quá trình phân hủy oxy hóa hoặc khử các tạp chất Khả năng hấp thụ hóa chất xử lý cũng được nâng cao nhờ quá trình tẩy trắng Đối với quá trình nhuộm vải màu trung tính và màu đậm, có thể không nhất thiết phải tiến hành tẩy trắng

Nói chung khó có thể đạt được độ trắng tuyệt đối cho vải tổng hợp bởi tẩy trắng chỉ có hiệu quả nhất định đối với loại vải này Hơn nữa, có một số loại sợi tổng hợp, đặc biệt là những loại sợi thuộc nhóm polyacrilonitrite, vốn có màu hơi vàng nâu hoặc trắng do chúng là sản phẩm cùa các nhà sản xuất xơ tổng hợp

b) Nhuộm vải

Trang 25

Công đoạn nhuộm nhằm tạo cho vải sợi có màu sắc Quá trình này liên quan đến

sự khuếch tán của phân tử thuốc nhuộm vào bên trong vải, nhờ đó tạo cho vải màu sắc mong muốn Trong quá trình nhuộm, các phân tử thuốc nhuộm nhanh chóng tiếp xúc với bề mặt của sợi vải, tạo thành một màng mỏng và dần dần đi từ lớp màng này vào sâu trong lõi xơ sợi Đây có thể được coi là trường hợp hòa tan một chất rắn vào trong một chất rắn khác

Các phương pháp nhuộm: có hai phương pháp nhuộm cơ bản quan trọng trong nhuộm vải:

- Phương pháp gián đoạn (theo mẻ): dịch nhuộm và vật liệu vải được đưa vào trong cùng một thiết bị và thêm vào một lượng thuốc nhuộm cần thiết

- Phương pháp liên tục: thuốc nhuộm được hòa tan và phân tán trong dịch nhuộm Một lượng nhất định dịch nhuộm được ngấm ép trên vật liệu vải

c) In vải

In là quá trình tạo hoa văn trên vải nhiều màu sắc có thể được tạo bằng cách đặt các khuôn in sắc nét có hồ in lên vải trắng hoặc vải đã được nhuộm nền Toàn bộ quá trình in bao gồm các hoạt động sau:

d) Hoàn tất

Hoàn tất là tên đặt cho các quá trình tác động cuối cùng lên vải trước khi vải được đưa đi bán hoặc làm ra những sản phẩm như quần áo hay đồ đạc Quá trình này nhằm mục đích nâng cao những đặc tính về cảm giác, giá trị và độ mềm của vải Công đoạn hoàn tất bao gồm:

- Sấy: sấy được thực hiện trong máy sấy nhằm loại bỏ lượng ấm còn lại trong vải

- Văng khổ: đây là một trong những công đoạn hoàn tất quan trọng nhất Vải trong điều kiện méo mó, được xử lý để đạt chiều rộng và chiều dài mong muốn trong máy văng khổ

Trang 26

- Cán láng: quá trình này tạo nên lớp bóng láng cho bề mặt vải Vải ẩm được ép trên bề mặt kim loại nóng và bóng cho đến khi khô

- Làm mềm: sau khi cáng láng, vải trở nên rắn Việc phá độ cứng của vải này được gọi là làm mềm vải Vải được đưa qua trong máy làm mềm sao cho vải tiếp xúc với trục cuốn và cuộn vải Theo cách này, bề mặt của vải bị chuyển động nhẹ làm cho vải trở nên mềm hơn Bên cạnh các quy trình hoàn tất đã nên ở trên, còn rất nhiều tính chất đặc biệt khác phụ thuộc vào các nhu cầu như tính thấm nước, chịu lửa,… Các tính chất này được thực hiện bằng cách đưa vải qua một máng hóa chất, sau đó làm khô/sấy tại máy văng

Tuỳ thuộc vào loại vải và yêu cầu sản phẩm cuối cùng mà có thể thực hiện một

số hoặc tất cả các khâu hoàn tất kể trên Mỗi khâu hoàn tất đều cần nhiều nước và do vậy tiêu thụ lượng nước lớn và hóa chất

1.1.4 Các nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm môi trường

Theo mô tả quá trình sản xuất ngành công nghiệp dệt nhuộm như trên, hai quy trình đầu tiên của ngành dệt nhuộm là sản xuất sợi và dệt vải, bao gồm chủ yếu là các công đoạn khô sử dụng rất ít nước và hóa chất Quy trình thứ ba là xử lý hoàn tất vải,

bao gồm các công đoạn ướt, lượng chất thải phát sinh trong quy trình này là tương đối cao Cụ thể như sau:

1.1.4.1 Nước thải

a) Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm

Nước được sử dụng rất nhiều trong toàn bộ quá trình sản xuất vải, trong đó xử

lý hoàn tất vải là một trong những công đoạn tiêu thụ nhiều nước nhất Trong tổng lượng nước sử dụng thì 88,4 % được thải ra ngoài thành nước thải và phần còn lại 11,6

% là lượng nước thất thoát do bay hơi

Bên cạnh nước, các tạp chất bẩn có trong xơ cũng gây ra các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt Hầu hết các tạp chật có mặt trong xơ sợi như các kim loại và hydrocacbon được đưa vào có mục đích trong quá trình kéo sợi nhằm tăng cường

Trang 27

những đặc tính vật lý và vận hành của sợi Các chất này thường được tách ra trước khi tiến hành khâu xử lý cuối cùng, do đó sẽ sinh ra một lượng chất ô nhiễm trong dòng thải

Thành phần của nước thải phụ thuộc nhiều vào đặc tính của vật liệu nhuộm, bản chất thuốc nhuộm, các chất phụ trợ và hóa chất khác được sử dụng Nói chung, nước thải dệt nhuộm có tính kiềm, nhiệt độ cao, độ dẫn điện lớn và tỷ lệ BOD : COD thấp (có nghĩa là khả năng phân hủy sinh học thấp) Thông thường giá trị BOD : COD nằm trong khoảng 1 : 25 đến 1 : 5 Tải lượng các chất hữu cơ trong nước thải chủ yếu sinh

ra từ quá trình tiền xử lý bằng hóa chất, trong trường hợp nấu kiềm vải BOD có thể lên tới 210 kg/tấn

Nguồn nước thải bao gồm nước thải từ các công đoạn chuẩn bị sợi, chuẩn bị vải, nhuộm và hoàn tất Các loại thuốc nhuộm được đặc biệt quan tâm vì chúng thường là nguồn sinh ra các kim loại, muối và màu trong nước thải, chất hồ vải với hàm lượng BOD, COD cao và các chất hoạt động bề mặt là nguyên nhân chính gây nên tính độc thủy sinh của nước thải dệt nhuộm Các chất phụ trợ cho quá trình dệt nhuộm được chia thành những loại khác nhau theo mối nguy hiểm mà chúng gây ra, được thể hiện qua bảng 2.1

Trang 28

Bảng 1.1 Phân loại các chất ô nhiễm nước

Loại 0 Nhìn chung không gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit citric, cacbonat

canxi)

Loại 1 Ít gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit axetiic, các chất tạo liên kết

ngang, chất phân tán polyme)

Loại 2 Gây tác hại đối với nước (Ví dụ: amoniac, formaldehyde, dầu diezel,

chất hoạt động bề mặt)

Loại 3 Rất tác hại cho nước ( Ví dụ: perchloroethylene)

Các nguồn phát sinh chất thải ô nhiễm quan trọng trong nước thải của phân xưởng nhuộm được thể hiện qua bảng 2.2

Bảng 1.2 Nguồn sinh các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm Thông số chất ô nhiễm Nguồn phát sinh

Kiềm Ph Nhuộm bằng các loại thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc

nhuộm hoàn nguyên không tan, thuốc nhuộm sunphua

Axit Ph Thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phân tán

Màu Thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm sunphua Kim loại nặng Thuốc nhuộm phức chất kim loại và pigment

Hydrocacbon chứa halogen Chất tẩy rửa, chất khử nhờn, chất tải, tẩy trắng clo Dầu khoáng Làm hồ in, chất khử và chống tạo bọt

Muối trung tính Thuốc nhuộm hoạt tính

Trang 29

b) Bản chất của nước thải dệt nhuộm

Nước thải dệt nhuộm là hỗn hợp gồm nhiều chất thải Các chất thải có thể chia thành các loại sau:

 Những tạp chất thiên nhiên được tách ra và loại bỏ từ bông, len như bụi, muối, dầu, sáp, mỡ,…

 Hóa chất các loại (bao gồm cả thuốc nhuộm) thải ra từ các quá trình công nghệ

 Xơ sợi tách ra bởi các tác động hóa học và cơ học trong các công đoạn xử lý Nước thải gia công xử lý mỗi loại xơ sợi có thành phần, tính chất khác nhau Bản chất của nước thải xử lý len lông cừu là BOD, COD, SS rất cao và hàm lượng dầu mỡ cũng khá cao

Nước thải xử lý ướt vải, sợi bông 100 % không ô nhiễm nặng như len, song cũng có BOD và COD cao (nhưng thấp hơn nhiều so với nước thải giặt len), hàm lượng các chất rắn lơ lửng SS tương đối thấp so với giặt len, còn dầu mỡ rất thấp

Nếu chỉ xử lý ướt vải, sợi bông 100 % thì COD không cao, nhưng COD sẽ tăng lên theo tỷ lệ thuận với tỷ lệ xơ sợi tổng hợp (polyeste) trong thành phần vải, sợi pha khi gia công xử lý ướt Nguyên nhân chủ yếu là phải sử dụng nhiều PVA để hồ sợi dọc

Còn ở đâu làm xử lý giảm trọng vải sợi polyeste (tạo sản phẩm mềm mại giống lụa tơ tằm) càng nhiều thì nước thải ô nhiễm càng nặng nề Trước hết có tính kiềm cao,

pH từ 11 ÷ 14, nghiêm trọng nhất là nồng độ BOD có thể lên 15.000 ÷ 30.000 mg/l chủ yếu do đi natri terephtalat sản sinh, do polyester bị phân hủy

Ngoài ra trong các chu trình từ trồng trọt đến các quá trình gia công xử lý vật liệu dệt có sử dụng một số loại hóa chất như thuốc trừ sâu, dầu, mỡ, chất xử lý nước công nghệ và nồi hơi,…

Trang 30

Khi các chất trên đi vào dòng thải sẽ làm tăng cao tải lượng ô nhiễm dòng thải chung Thêm nữa, ngay cả các hóa chất công nghệ cũng có thể đưa thẳng vào dòng thải

do rò rỉ, loại bỏ, đổ đi, hoặc vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốc thừa

c) Đặc tính của nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam

Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm hữu cơ: mức độ ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ

và các chất vô cơ sử dụng oxy hóa được thể hiện bằng các chỉ tiêu đặc trưng, nhất là COD và BOD5 Tỷ lệ COD/BOD của nước thải dệt nhuộm của công ty dệt nhuộm ở nước ta trong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức là còn có thể phân hủy vi sinh Song với

xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nước thải ngày cáng khó phân hủy vi sinh

Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh và cá do những yếu tố sau:

- Nước thải trực tiếp đổ ra cống rãnh không qua xử lý

- Độ pH: nước thải dệt nhuộm ở nước ta hiện nay mà sản phẩm chủ yếu là sợi bông (100 % cotton) và sợi pha polyeste/bông, polieste/visco có tính kiềm cao

Độ pH đo được từ 9 ÷ 12 Nước thải có tính kiềm cao như thế, nếu không được

trung hòa sẽ làm tổn hại hệ thống vi sinh Cá cũng không thể sống được trong môi trường nói trên

- Các chất độc khác: kim loại nặng (đồng, crôm, niken, coban, kẽm, chì, thủy ngân), các halogen hữu cơ, …

Nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm có màu rất đậm: màu đậm là do nước thải không được tận dụng hết và không gắn màu vào xơ sợi gây ra Ngày nay thuốc nhuộm hoạt tính được sử dụng càng nhiều thì nước thải có màu càng đậm Điều đó cộng đồng xã hội không chấp nhận Và màu đậm của nước thải cản trở sự hấp thụ của oxy, của bức

xạ mặt trời; ảnh hưởng đến sự hô hấp, sự sinh trưởng của sinh vật cũng như khả năng phân giải của vi sinh đối với các hợp chất hữu cơ có trong nước thải

Tóm lại nước thải các cơ sở dệt nhuộm tại nước ta có nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép thải ra môi trường, có màu đậm khó chấp nhận được, có tính độc

Trang 31

nhất định với vi sinh vật và cá Vì vậy phải nhất thiết tiến hành xử lý nước thải dệt nhuộm trước khi thải ra ngoài môi trường

d) Các chất độc hại từ những nguồn gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm

Công nghiệp dệt nhuộm sử dụng rất nhiều nước và nhiều hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm Mức độ gây ô nhiễm độc hại phù thuộc vào chủng loại, số lượng sử dụng chúng và cả công nghệ áp dụng Có thể chia ra các chất thông thường sử dụng thành 3 nhóm chính:

Các chất độc hại với vi sinh và cá

 Xút (NaOH) và natri cacbonat (Na2CO3) được sử dụng với số lượng lớn để nấu vải sợi bông và xử lý trước khi pha (chủ yếu là polyester/bông)

 Axit vô cơ (H2SO4) dùng để giặt, trung hòa xút và hiện màu thuốc nhuộm hoàn nguyên (tan indigosol)

 Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit (Na2S2O4) dùng trong nhuộm hoàn nguyên (vat dyeing)

 Natri sulfur Na2S dùng khử thuốc nhuộm lưu hóa (sulfur dyes)

 Formandehyt có trong thành phần các chất cầm màu và các chất xử lý hoàn tất

 Crom IV (K2Cr2O7) trong nhuộm len bằng thuốc nhuộm axit Crom

 Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment

 Một hàm lượng nhất định kim loại nặng đi vào nước thải

 Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại (Organo - halogen content) đưa vào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, một số thuốc nhuộm phân tán (disperse dyes), một vài thuốc nhuộm hoạt tính (reactive dyes),…

Các chất khó phân giải vi sinh

 Các polymer tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi dọc (sợi tổng hợp hay sợi pha) như polyacrylat, …

 Các chất làm mềm, các chất tạo phức trong xử lý hóa học

Trang 32

Các chất ít độc và có thể phân giải vi sinh

 Xơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong xơ sợi bị loại bỏ trong các công đoạn xử lý trước

 Các chất dùng hồ sợi dọc trên cơ sở tinh bột biến tính

 Axit acetic (CH3COOH), axit formic (HCOOH) để điều chỉnh pH

 Các chất giặt với ankyl mạch thẳng dùng để giặt tẩy, làm mềm

Bảng 1.3 Nguồn gây ô nhiễm của nhà máy dệt nhuộm

Chất ô nhiễm Nguồn gây ô nhiễm Mức độ, tính chất ô nhiễm

1 Nước thải 1.1 Nước thải công nghiệp

-Từ công đoạn hồ sợi -Từ công đoạn nấu

-Từ công đoạn giặt

-Từ công đoạn trung hòa

-Từ công đoạn tẩy -Từ công đoạn nhuộm

-Từ công đoạn hồ, hoàn tất

-Từ công đoạn sấy khô

Nước thải chứa xút (NaOH), soda (Na2CO3), axit sulfuric, clo hoạt tính, các chất khử vô cơ như

Na2SO4 hoặc Na2S2O3, dung môi hữu cơ clo hóa, Crom IV, kim loại nặng, các polyme tổng hợp,

sơ sợi, các muối trung tính, chất hoạt động bề mặt

1.2 Nước mưa chảy qua các bãi vật liệu, rác của nhà máy

Hàm lượng cặn lơ lửng lớn, BOD, COD rất cao

1.3 Nước thải sinh hoạt phân ly cặn và sản phẩm

Chứa nhiều đất cát, BOD, COD cao

2 Khí thải -Từ khâu tẩy trắng

-Từ công đoạn hiện màu, in

-Lò hơi, máy phát điện

- Khí clo, NO2, khí từ các hóa chất hữu cơ và axit (H2SO4,

CH3COOH,…)

- SO2, khí từ các hydrocarbon,…

Trang 33

3 Chất thải rắn -Chất thải rắn công nghiệp

-Chất thải rắn sinh hoạt

-Vải vụn, bụi bông, bao nilon, giấy, gỗ, thùng nhựa, chai, lọ đựng hóa chất,…

-Đất, cát, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, giấy nhãn, bao bì

1.2 Tổng quan về công nghệ dệt Công ty Hiếu Thảo

1.2.1 Giới thiệu sơ lược về công ty

1.2.1.1 Vị trí xây dựng

Công ty dệt nhuộm Hiếu Hảo tọa lạc phía Tây Nam Tp.HCM, thuộc khu công nghiệp Lê Minh Xuân huyện Bình Chánh Nơi đây là đầu mối quan trọng cho việc phát triển kinh tế và giao thông của các tỉnh miền Tây Đồng thời có một vị trí giao thông rất thuận lợi:

- Cách trung tâm Tp.HCM khoảng 18 km

- Cách sân bay Tân Sơn Nhất khoảng 18 km

- Cách cảng Sài Gòn khoảng 18 km

Địa chỉ của Công ty dệt nhuộm Hiếu Hảo: Đường 3 Khu công nghiệp Lê Minh Xuân, Huyện Bình Chánh Tp.HCM

1.2.1.2 Hiện trạng nhà xưởng

Công ty dệt nhuộm Hiếu Hảo đã xây dựng và đang đi vào hoạt động

1.2.1.3 Nguồn cung cấp nước, điện

Nguồn cung cấp nước: công ty được cung cấp từ hệ thống nước máy của khu

công nghiệp

Nguồn cung cấp điện: công ty hiện được cấp điện từ trạm biến áp và hệ thống

điện cung cấp riêng cho các khu công nghiệp (điện áp ổn định trong khoảng ± 5 %)

1.2.1.4 Nguồn tiếp nhận nước thải

Trang 34

Nguồn tiếp nhận nước thải là hệ thống thoát nước trong khu công nghiệp Lê Minh Xuân Nhưng hiện nay hệ thống chưa vận hành nên toàn bộ nước thải trong quá trình sản xuất của công ty xả trực tiếp ra ngoài môi trường

1.2.2 Quy trình nhuộm

Trang 35

Hóa chất - Nước Dịch tẩy – Khí thải

Hơi Hơi hóa chất

Hóa chất - Nước Hơi hóa chất

Hơi Nước thải chứa Thuốc nhuộm

Nước thải

Dầu FO Nước thải

Nhiệt Hơi nước

N hiệt Xả hơi nhiệt

Trang 36

Bảng 1.4 Mô tả quy trình công nghệ nhuộm vải

Quá trình Mục đích Nguyên liệu đầu vào Sản

phẩm Chất thải

Tẩy trắng Phân hủy các

chất màu và làm trắng vải

-Vải mộc

-Nước

-Hóa chất: H2O2, NaOH, chất trợ,…

Vải trắng sau tẩy

Nước chứa hóa chất dư

Nhuộm -Tạo môi trường

cho màu được phân tán đều

-Ổm định màu trên vải

-Nước -Vải

-Chất thấm

-Thuốc nhuộm

-Muối -Soda -NaOH

Vải nhuộm

ẩm

Nước thải chứa thuốc nhuộm cùng các hóa chất

Cầm màu Bảo vệ màu trên

Hồ văng Làm mềm vải -Vải

-Hóa chất: axit béo, silicon,…

Vải Nước thải

Ly tâm Làm khô vải Vải Vải Nước thải

Trang 37

nhuộm khô

1.2.3 Hiện trạng môi trường tại công ty

1.2.3.1.Nước thải

Nước thải chủ yếu phát sinh từ quá trình nhuộm Nước thải này có nhiều cặn lơ lửng, các loại hóa chất, thuốc nhuộm Ngoài ra còn một khối lượng nhỏ nước thải sinh hoạt của công nhân phát sinh trong quá trình sản xuất

Lưu lượng nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất từ ước tính khoảng 250

m3/ngày.đêm

1.2.3.2 Khí thải

Khí thải của công ty chủ yếu từ công đoạn xử lý nhiệt và xử lý hoàn tất sản phẩm Có thể nhận diện các nguồn thải hơi khí độc như sau:

- Khí clo bốc ra từ khâu tẩy trắng vải sợi bằng nước Javen

- Khí NO2 bốc ra từ công đoạn hiện màu trong quá trình nhuộm màu với thuốc nhuộm hoàn nguyên tan loại “indigosol”

- Khu vực lò hơi (đốt dầu, than) có chứa nhiều chất ô nhiễm, đặc biệt là khí SO2,

CO, NOx và bụi than Lượng khí này rất lớn

Hiện tại công ty không có hệ thống xử lý khí Khí thải phát sinh được dẫn chung vào một đường ống và được thải ra ngoài qua ống khói ở độ cao 15 m

1.2.3.3.Chất thải rắn

Chất thải sản xuất chủ yếu là các mảnh vải vụn, các phần thừa của vải,…

Rác sinh hoạt phát sinh từ hoạt động của toàn thể cán bộ, công nhân trong công

Trang 38

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY HIẾU HẢO

2 1.Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm

Nước thải của các cơ sở dệt nhuộm thường là nước thải độc hại đối với môi trường sống Do đó, việc làm giảm khối lượng và tính chất độc hại là điều cần thiết phải tính toán ngay từ giai đoạn thiết kế nhà máy Để giảm lượng nước thải và làm giảm tính chất độc hại của chúng có thể thực hiện các biện pháp sau:

- Tái sử dụng nước sau khi xử lý sơ bộ ở một số giai đoạn sản xuất nếu thấy có thể được

- Tiết kiệm sử dụng hóa chất trong sản xuất hoặc thay thế những hóa chất độc hại bằng những hóa chất ít độc hại Ví dụ, sử dụng enzym trong giai đoạn giũ hồ ở vải

Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến nhất là dùng phương pháp xử lý hóa lý, phương pháp sinh học Tùy theo tiêu chuẩn xả thải có thể dùng một trong hai phương pháp hoặc kết hợp cả hai

2.2.1.1 Phương pháp keo tụ tạo bông

Quá trình keo tụ, tạo bông được áp dụng để loại bỏ các chất lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 ÷ 10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng khuếch tán và không thể được loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Khi chất keo tụ cho vào nước và nước thải, các hạt keo bản thân trong nước bị mất tính ổn định, tương

Trang 39

tác với nhau, kết cụm lại hình thành các bông cặn lớn, dễ lắng Quá trình mất tính ổn định hạt keo là quá trình hóa lý phức tạp, có thể dựa trên các cơ chế sau:

- Giảm điện thế zeta tới giá trị mà tại đó dưới tác dụng lực hấp dẫn Vander Waals cùng với năng lượng khuấy trộn cung cấp thêm, các hạt keo trung hòa điện kết cụm và tạo thành bông cặn

- Các hạt kết cụm do sự hình thành cầu nối giữa các nhóm hoạt tính trên hạt keo

- Các bông cặn đã hình thành khi lắng xuống sẽ bắt giữ các hạt keo trên quỹ đạo lắng

Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sử dụng quá trình keo tụ tạo bông và lắng để

xử lý các chất lơ lửng, độ đục, độ màu Độ đục, độ màu gây ra bởi các hạt keo có kích thước bé (10-2

÷ 10-1 µm) Các chất này không thể lắng hoặc xử lý bằng phương pháp lọc mà phải sử dụng các chất keo tụ và trợ keo tụ để liên kết các hạt keo tụ lại thành các bông cặn có kích thước lớn để dễ dàng loại bỏ ở bể lắng

Các chất keo thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, các polyme,… Trong đó, được dùng rộng rãi nhất là phèn nhôm và phèn sắt vì nó hòa tan tốt trong nước, già rẻ, hoạt động trong khoảng pH lớn

Để tăng cường quá trình keo tụ, tăng tốc độ lắng người ta thường cho thêm vào nước thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ keo tụ Thông thường liều lượng chất trợ keo tụ khoảng 1 ÷ 5 mg/l

Để phản ứng diễn ra hoàn toàn và tiêt` kiệm năng lượng, phải khuấy trộn đều hóa chất với nước thải Thời gian lưu lại trong bể trộn khoảng 5 phút Tiếp đó thời gian cần thiết để nước thải tiếp xúc với hóa chất cho đến khi bắt đầu lắng dao động hkoảng

30 ÷ 60 phút Trong khoảng thời gian này các bông cặn được tạo thành và lắng xuống nhờ vào trọng lực Mặc khác, để tăng cường quá trình khuấy trộn nước thải với hóa chất và tạo được bông cặn người ta dùng các thiết bị khuấy trộn khác nhau như: khuấy trộn thủy lực hay khuấy trộn cơ khí

Trang 40

- Khuấy trộn bằng thủy lực: trong bể trộn có thiết kế các vách ngăn để tăng chiều dài quãng đường mà nước thải phải đi nhằm tăng khả năng hòa trộn nước thải với các hóa chất

- Khuấy trộn bằng cơ khí: trong bể trộn lắp đặt các thiết bị có cánh khuấy có thể

quay ở các góc độ khác nhau nhằm tăng khả năng tiếp xúc giữa nước thải và hóa chất

2.1.1.2 Phương pháp tuyển nổi

Tuyển nổi để loại bỏ ra khỏi nước thải các tạp chất không tan và khó lắng Có nhiều phương pháp tuyển nổi để xử lý nước thải:

- Tuyển nổi với sự tách không khí từ dung dịch

- Tuyển nổi với việc cho không khí qua vật liệu xốp

- Tuyển nổi hóa học.Tuyển nổi điện

- Tuyển nổi với sự phân tách không khí bằng cơ khí

2.1.2 Phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật có tác dụng phân hóa những chất hữu cơ Do kết quả của quá trình phân hóa phức tạp mà những chất bẩn hữu cơ được khoáng hóa và trở thành nước, những chất vô cơ và những chất khí đơn giản

Nhiệm vụ của công trình kỹ thuật xử lý bằng phương pháp sinh học là tạo điều kiện sống và hoạt động của các vi sinh hay nói cách khác là đảm bảo điều kiện để các

chất hữu cơ phân hóa được nhanh chóng

Các phương pháp xử lý sinh học có thể phân loại trên cơ sở khác nhau, dựa vào quá trình hô hấp của sinh vật có thể chia ra làm 2 loại: quá trình hiếu khí và kỵ khí Phương pháp xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí được sử dụng phổ biến trong xử

lý nước thải dệt nhuộm

Định dạng
Số trang	171
Dung lượng	1,09 MB