CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một nước đang phát triển Cô[.]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nước phát triển Công nghiệp hóa - đại hóa xem chìa khóa để phát triển đất nước Hiện nay, với 800.000 sở sản xuất công nghiệp gần 70 khu chế xuất - khu công nghiệp tập trung đóng góp phần lớn vào GDP đất nước Tuy nhiên, vấn đề bảo vệ môi trường chưa quan tâm mức Thực tế khoảng 90% sở cơng nghiệp khu cơng nghiệp chưa có hệ thống xử lý nước thải Cùng với phát triển đất nước, ngành công nghiệp dệt nhuộm ngày mở rộng đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng thời đại nhờ ưu điểm: bền đẹp, tiện dụng, hợp túi tiền,… Tuy nhiên khâu nhuộm - hoàn tất vải thải mơi trường lượng nước thải có tải lượng nhiễm nặng Nước thải ngành cơng nghiệp dệt nhuộm có hàm lượng chất hữu khó phân hủy sinh học cao với độ kiềm cao, độ màu lớn, nhiều chất độc hại loài thủy sinh Hầu hết nhà máy, xí nghiệp dệt nhuộm nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải mà xả trực tiếp sông suối, ao hồ Trước tình hình trên, có số đề tài nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho ngành dệt nhuộm Trong đó, có nhiều đề tài ứng dụng vào thực tế đem lại kết khả quan Với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Xuân Hương công suất 1000 m3/ngày.đêm - Khu cơng nghiệp Tân Tạo”, hy vọng đóng góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm nước thải dệt nhuộm gây 1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Xuân Hương công suất 1000 m3/ngày.đêm 1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI - Khảo sát 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 SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH - Tính tốn cơng trình đơn vị - Khai tốn kinh phí thực SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ CÔNG TY DỆT NHUỘM XUÂN HƯƠNG 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM 2.1.1 Giới thiệu chung Ngành công nghiệp dệt nhuộm ngành cơng nghiệp lâu đời, có bề dày truyền thống Việt Nam khu vực giới nhiều năm qua Tại Việt Nam, thời kỳ kinh tế thị trường nay, ngành chiếm vị trí quan trọng, đáp ứng hồn toàn nhu cầu sống dân số ngày tăng lên - nhu cầu mặc, đóng góp phần đáng kể cho ngân sách nhà nước nguồn giải công ăn việc làm cho nhiều lao động Dự báo đến năm 2010, ngành dệt nhuộm nước sản xuất tỷ mét vải, xuất từ ÷ tỷ USD, tạo 1.8 triệu việc làm, với mức tăng trưởng hàng năm 14 % Do có tầm quan trọng to lớn vậy, nhiều mục tiêu kinh tế - xã hội quan trọng đặt ngành công nghiệp dệt nhuộm Vì vậy, tăng trưởng bền vững, lành mạnh phát triển ngành công nghiệp dệt nhuộm chiếm vị trí sống cịn thành tựu mặt kinh tế đất nước Dệt nhuộm loại hình cơng nghiệp đa dạng chủng loại sản phẩm có thay đổi lớn nguyên liệu, đặc biệt thuốc nhuộm Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm nước ta chia thành loại sau: - Dệt nhuộm vải cotton: với loại vải thuốc nhuộm hoạt tính thuốc nhuộm hoàn nguyên thuốc nhuộm trực tiếp sử dụng hầu hết nhà máy dệt (Công ty dệt may Gia Định, Cơng ty dệt Sài Gịn,…) - Dệt nhuộm sợi tổng hợp (polyester): thuốc nhuộm phân tán (Cơng ty dệt Thành Cơng, Cơng ty dệt Sài Gịn,…) - Dệt nhuộm vải peco: thuốc nhuộm hoàn nguyên phân tán (Cơng ty dệt Sài Gịn) - Ươm tơ dệt lụa: dạng công nghiệp phát triển nước ta thời gian sau này, với nguyên liệu chủ yếu nước SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH 2.1.2 Nguyên liệu dệt nhuộm 2.1.2.1 Nguyên liệu dệt Nguyên liệu trực tiếp cho nhà máy dệt loại sợi Nhưng nhìn chung loại vải dệt từ loại sau: - Sợi cotton: kéo từ sợi vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền môi trường kiềm, phân hủy môi trường axit Mặt hàng thích hợp với mùa hè nóng Tuy nhiên sợi cịn lẫn nhiều tạp chất sáp, mài bơng dễ nhàu Do cần xử lý kỹ trước nhuộm để loại bỏ tạp chất - Sợi polyeste: sợi hóa học dạng cao phân tử tạo thành từ trình tổng hợp hữu cơ, cứng bền trạng thái ướt xơ,… Tuy nhiên bền với ma sát nên loại vải thường trộn chung với loại xơ khác Sợi bền với axit bền với kiềm - Sợi pha PECO (polyeste cotton): sợi polyeste sợi hóa học dạng cao phân tử tạo thành từ trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng bền trạng thái ướt xơ Tuy nhiên bền với ma sát nên loại vải thường trộn chung với loại xơ khác Sợi bền với axit bền với kiềm Sợi pha PECO pha chế để khắc phục nhược điểm sợi polyeste cotton kể 2.1.2.2 Nguyên liệu nhuộm in hoa Các loại sản phẩm nhuộm thường sử dụng bao gồm: - Phẩm nhuộm phân tán: loại phẩm không tan nước trạng thái phân tán huyền phù dung dịch, phân tán sợi mạch phân tử thường nhỏ Nhóm phẩm nhuộm có cấu tạo phân tử từ gốc azo, antraquinon nhóm amin (NH2, NHR, NR2, NR - OH), dùng chủ yếu để nhuộm loại sợi tổng hợp (sợi axetet, sợi polyester,…) - Phẩm nhuộm trực tiếp: 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) sợi poliamid Phần lớn phẩm nhuộm trực tiếp có chứa azo (mono, di and poliazo) số dẫn xuất dioxazin Ngoài ra, phẩm nhuộm trực tiếp cịn chứa nhóm làm tăng độ bắt mầu triazin salicilic axit tạo phức với kim loại để tăng độ bền màu SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH - Phẩm nhuộm axit: muối sunfonat hợp chất hữu khác có cơng thức R - SO 3Na tan nước phân ly thành nhóm R - SO mang màu Các phẩm nhuộm thuộc nhóm mono, diazo dẫn suất antraquinon, triaryl metan… - Phẩm nhuộm lưu huỳnh: nhóm phẩm nhuộm chứa mạch dị tiazol, tiazin, zin,… có cầu nối - S - S - dùng để nhuộm loại sợi cotton visco - Phẩm nhuộm hoạt tính: loại phẩm nhuộm thải vào mơi trường có khả tạo thành amin thơm xem tác nhân gây ung thư Các loại phẩm nhuộm thuộc nhóm có cơng thức cấu tạo tổng quát S - F - T - X Trong đó: S nhóm làm cho thuốc nhuộm có tính tan; F phần mang màu, thường hợp chất azo (- N = N -), antraquinon, axit chứa kim loại ftaloxiamin; T gốc mang nhóm phản ứng; X nhóm phản ứng - Phẩm hồn ngun: gồm nhóm nhóm đa vịng có chứa nhân antraquinon nhóm indigoit có chứa nhân indigo, dùng để nhuộm chỉ, sợi bơng, visco, sợi tổng hợp - Phẩm in, nhuộm pigment: có chứa nhóm azo, hồn ngun đa vịng, ftaoxianin, dẫn suất antraquinon,… Ngồi ra, để có mặt hàng vải đẹp, bền màu đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, bên cạnh phẩm nhuộm dùng chất trợ khác như: chất làm màu, chất thấm ướt, chất tải (nhuộm phân tán), chất giặt, chất điện ly (Na 2SO4), chất điều chỉnh pH (NaOH, Na2CO3,…), chất hồ chống nước, chất chống loang màu,… 2.1.3 Công nghệ dệt nhuộm Với loại xơ quy trình sản xuất chia thành ba bước sau: - Sản xuất sợi - Dệt vải - Xử lý hoàn tất vải SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất tổng quát ngành dệt nhuộm Vải Nước Kiềm, chất trợ Nấu giảm trọng Dịch nấu sử dụng Nước thải Hơi Nước, chất trợ Thuốc nhuộm Nhuộm Dịch in Nước Dịch nhuộm sử dụng Nước thải Nước thải In hoa Khí thải Hồn thiện Khí thải Hóa chất , hơ i Khí thiên nhiên Vải thành phẩm 2.1.3.1 Sản xuất sợi SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH Các nguyên tắc chung sản xuất sợi cho loại xơ Trước tiên xơ làm tạp chất bụi tạp chất khác từ cối Sau đó, xơ trộn, pha kéo thành màng xơ cho chúng song song với mà không bị xoắn Tiếp theo trình xe mảnh xơ tiếp tục trộn cuộn cúi lại xe tiếp Sau đó, xơ ngắn bị loại bỏ đảm bảo xơ xếp theo dạng cúi đạt độ dài giới hạn vải Quá trình gọi chải thơ Sau đó, xơ chải kỹ kéo duỗi kỹ để xơ song song với Khi kéo duỗi, đạt tới giai đoạn mà xơ khơng thể dính vào phải xoắn chúng lại Khi cúi xem máy kéo sợi thô Sợi xoắn lại để sợi thô đạt độ bền đủ để tránh đứt gẫy kéo sợi Cuối cùng, xơ đồng dạng sợi thô kéo duỗi xoắn để tạo thành sợi thành phẩm 2.1.3.2 Dệt vải Các loại sợi vừa đề cập sau đưa dệt vải Các kiểu vải sản xuất trình sản xuất: - Vải dệt thoi : làm từ hai lớp sợi: sợi dọc sợi ngang Sợi kéo đến hết chiều dài vải sợi dọc Sợi vắt ngang qua sợi dọc gọi sợi ngang Nói chung, sợi dọc phải đủ bền để chịu sức căng dệt Nếu sợi dọc đủ bền dùng số sợi thứ cấp để làm sợi ngang, chúng kết lại với sợi dọc mảnh vải Để tránh bị đứt sợi dệt, sợi dọc tăng độ bền cách trước tiên phủ lớp hồ sau làm khơ Các loại hồ tinh bột thường sử dụng chủ yếu cho sợi cotton, loại hồ khác có chứa polymer tổng hợp thường sử dụng cho loại sợi tổng hợp Để vải bền có tính co dãn tương đối, sợi dọc sợi ngang cần đan chéo lại với vải Sự đan chéo hay dệt hoàn thành máy dệt khung cửi - Vải dệt kim: dệt kim thực thủ công máy Các hàng vòng sợi tạo thành cho hàng dựa vào hàng phía sau Trong máy dệt kim, có loạt kim đặt với khoảng cách tương xứng với kích thước vòng sợi dệt Xung quanh kim mắt sợi để trình dệt trở thành vòng sợi Sợi mắc vào kim sau SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH chuyển động kim sợi diễn theo phương thức mà vòng sợi tạo thành từ mắt sợi tạo thành quanh kim mắt sợi Sau quy trình lặp lặp lại Các kim đặt cạnh chuyển động diễn kim Một hàng vịng sợi từ tạo thành với vịng hồn chỉnh cuối tạo thành chiều dài liên tục vải dệt kim - Vải không dệt: so với loại vải sản xuất vải khơng dệt loại vải hồn tồn Chúng có sức hấp dẫn mạnh mẽ nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng, sản xuất nhanh chi phí khơng đắt, bên cạnh đem lại hài lịng cho khách hàng Để sản xuất vải không dệt, cần có hỗn hợp loại xơ khác Một loại xơ thường phân bố hỗn hợp, loại xơ đặc biệt mà giai đoạn trình dệt trở thành sợi dính cho phép đóng vai trị chất kết dinh Hỗn hợp xơ sau tạo thành lớp hay màng dày mà khổ phù hợp với khổ vải dệt sau Ở giai đoạn cuối cùng, lớp xơ nén nhiệt độ cao, loại xơ đặc biệt chảy phần tạo thành lớp liên kết vững loại xơ với Khi bỏ áp lực đi, loại xơ vải không dệt dính lại với liên kết 2.1.3.3 Xử lý hoàn tất vải Vải sau dệt thường dạng thô thường gọi vải mộc Chạm vào vải có cảm giác thơ vải chứa tạp chất chất xơ chất đưa thêm vào để hỗ trợ q trình sản xuất vải Q trình hồn tất thực nhằm cải thiện hình thức tăng độ tiện dụng, độ bền cho vải Quá trình chủ yếu bao gồm công đoạn: a) Tiền xử lý (làm hóa học) Giũ hồ Các chất hồ sợi sử dụng dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bền tính uốn sợi trình dệt vải Các loại chất hồ sợi bao gồm hồ thiên nhiên, hồ tổng hợp hồ hỗn hợp Đối với vải tổng hợp, vải mộc thường có chứa chất hồ tổng hợp hịa tan nước đất như: polyvinyl alcohol (PVA), cacboxyl metyl xenlulo (CMC) polyacrylite Q trình giũ hồ nhằm loại bỏ tạp hồ bám vải mộc cách hịa tan Điều cần thiết có mặt SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH tạp hồ vải cản trở thẩm thấu hóa chất khác cơng đoạn sau Q trình giũ hồ tiến hành triệt để công đoạn nấu kiềm tẩy trắng tiếp sau, diễn trình tách loại chất tạp ngoại lai khác Trong trình giũ hồ đơn giản, người ta thường sử dụng cách giặt lạnh tĩnh động để tách tạp chất dễ hòa tan nước Nấu kiềm - Quá trình áp dụng để tách cách hiệu chất tạp chất ngoại lai mà phần loại bỏ khâu giũ hồ Nấu tiến hành trình ngấm thấm/hấp theo mẻ liên tục xử lý nhiệt kéo dài nhiệt độ áp suất cao Quá trình bao gồm bước: Ngâm ép dung dịch giặt vào bên sợi vải (khử khí, làm ướt ngấm thấm) Tách khống chất (hịa tan, tạo phức chất) Giải phóng tách ngoại tạp chất tạp chất bị phá hủy (phát tán, tạo nhũ tương, chống tạo keo) - Trong trình nấu kiềm, sợi vải bị trương lên làm tăng khả hấp phụ thuốc nhuộm (bắt màu) vải công đoạn tiếp sau Tạp chất dầu mỡ loại bị thủy phân kiềm, mức độ xà phịng hóa phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian phản ứng Tẩy trắng Q trình tẩy kiềm khơng hồn tồn tách hết ngoại tạp chất khỏi vải Thực ra, tạp chất phân hủy hóa học, phải phân hủy tiếp oxy hóa thủy phân sau tách hồn tồn trogn q trình tẩu trắng Độ trắng vải cải thiện nhờ trình phân hủy oxy hóa khử tạp chất Khả hấp thụ hóa chất xử lý nâng cao nhờ trình tẩy trắng Đối với trình nhuộm vải màu trung tính màu đậm, khơng thiết phải tiến hành tẩy trắng Nói chung khó đạt độ trắng tuyệt đối cho vải tổng hợp tẩy trắng có hiệu định loại vải Hơn nữa, có số loại sợi tổng hợp, đặc biệt loại sợi thuộc nhóm polyacrilonitrite, vốn có màu vàng nâu trắng chúng sản phẩm cùa nhà sản xuất xơ tổng hợp SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS VŨ PHÁ HẢI KS PHẠM TUẤN ANH b) Nhuộm vải Công đoạn nhuộm nhằm tạo cho vải sợi có màu sắc Q trình liên quan đến khuếch tán phân tử thuốc nhuộm vào bên vải, nhờ tạo cho vải màu sắc mong muốn Trong trình nhuộm, phân tử thuốc nhuộm nhanh chóng tiếp xúc với bề mặt sợi vải, tạo thành màng mỏng từ lớp màng vào sâu lõi xơ sợi Đây coi trường hợp hòa tan chất rắn vào chất rắn khác Các phương pháp nhuộm: có hai phương pháp nhuộm quan trọng nhuộm vải: - Phương pháp gián đoạn (theo mẻ): dịch nhuộm vật liệu vải đưa vào thiết bị thêm vào lượng thuốc nhuộm cần thiết - Phương pháp liên tục: thuốc nhuộm hòa tan phân tán dịch nhuộm Một lượng định dịch nhuộm ngấm ép vật liệu vải c) In vải In trình tạo hoa văn vải nhiều màu sắc tạo cách đặt khn in sắc nét có hồ in lên vải trắng vải nhuộm Tồn q trình in bao gồm hoạt động sau: d) Hoàn tất Hồn tất tên đặt cho q trình tác động cuối lên vải trước vải đưa bán làm sản phẩm quần áo hay đồ đạc Q trình nhằm mục đích nâng cao đặc tính cảm giác, giá trị độ mềm vải Cơng đoạn hồn tất bao gồm: - Sấy: sấy thực máy sấy nhằm loại bỏ lượng ấm lại vải - Văng khổ: cơng đoạn hồn tất quan trọng Vải điều kiện méo mó, xử lý để đạt chiều rộng chiều dài mong muốn máy văng khổ - Cán láng: trình tạo nên lớp bóng láng cho bề mặt vải Vải ẩm ép bề mặt kim loại nóng bóng khơ - Làm mềm: sau cáng láng, vải trở nên rắn Việc phá độ cứng vải gọi làm mềm vải Vải đưa qua máy làm mềm cho vải tiếp xúc SVTH: NGUYỄN THỊ THU HÀ Trang 10