1 | P a g e HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI “NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM” GVHH THS Nguyễn Ngọc Tú 2 | P a g e I Tính cấp thiết của đề tài 3 II Tổng quan về ngành nhuộm 4 1[.]
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: “NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM” GVHH: THS Nguyễn Ngọc Tú 1|Pa g e I Tính cấp thiết đề tài II Tổng quan ngành nhuộm: STT MSV HỌ TÊN LỚP Tốc độ phát triển,hiện trạng, tình hình hoạt động Đặc trưng công nghệ III Quy trình sản xuất Nguyên liệu đầu vào 1.1 Nguyên liệu dệt 1.2 Nguyên liệu nhuộm Sơ đồ công nghệ ngành dệt nhuộm Nước thải IV Đặc trưng nguồn thải 10 V Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm 12 Trên giới: 12 Tại Việt Nam: 15 1.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp hóa lý kết hợp sinh học: 15 1.2 Nhóm phương pháp xử lý hệ thống quy trình kết hợp 17 VI Tính tốn thiết kế số modum 26 Mương dẫn nước thải 26 Song chắn rác: 26 Bể tiếp nhận: 29 Bể điều hòa: 30 VII Kết luận 32 2|Pa g e Tính cấp thiết đề tài Ngày với phát triền giới mặt, đặc biệt lĩnh vực công nghiệp tạo ngày nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày cao người Bên cạnh thành tựu to lớn người dần hủy hoại mơi trường sống chất thải thải từ công đoạn mà ko qua xử lý xử lý không triệt để Để giải vấn đề Chúng ta cần phải tập trung nhiều cho phát triển cong nghệ xử lý môi trường Hiện có ba lĩnh vực mơi trường cần quan tâm khí thải, nước thải chất thải rắn Ba lĩnh vực có liên quan trực tiếp đến người Trong nước thải đóng vai trò đáng kể nước thải dệt nhuộm đống vai trị to lớn Trong q trình hoạt động sản xuất, sở dệt nhuộm tạo lượng lớn chất thải có mức độ nhiễm cao Nước thải sinh từ ngành dệt nhuộm thường có nhiệt độ cao, độ pH lớn, chứa nhiều loại hóa chất, thuốc nhuộm khó phân hủy, độ màu cao Nếu không xử lý tốt, nước thải dệt nhuộm gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm Bởi vậy, bên cạnh việc đầu tư để thúc đẩy phát triển ngành dệt-nhuộm sở dệt- nhuộm cần có chiến lược phát triển bền vững, để giảm tốc độ gia tăng ô nhiễm, giảm tác động nước thải đến môi trường sức khỏe cộng đồng, nâng cao chất lượng môi trường sống Nhưng thực tế, vấn đề khó khăn doanh nghiệp, khiến cho hoạt động nhằm bảo vệ xử lý môi trường chưa đạt kết mong đợi Xuất phát từ vấn đề , nhóm chúng em tìm hiểu thực đề tài: “ Nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm” 3|Pa g e I Tổng quan ngành nhuộm: Tốc độ phát triển,hiện trạng, tình hình hoạt động Ngành dệt nhuộm phát triển từ lâu giới , hình thành phát triển 100 năm nước ta Trong nằm gần đây, nhờ sách đổi mở cửa Việt Nam,đã có 72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanh nghiệp tư nhân, 40 dự án liên doanh 100% vốn đầu tư nước nhiều tổ hợp hoạt động lĩnh vực sợi, dệt , nhuộm Ngành dệt nhuộm ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất lớn, lại thu hút nhiều lao động nên trọng nhiều Việt Nam ngành xuất quan trọng kinh tế quốc dân Với mục tiêu phấn đấu đạt tiêu tỷ mét vải năm 2010 cho thấy qui mô định hướng phát triển lớn mạnh ngành công nghiệp Tuy nhiên, hầu hết nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm nước ta chưa có hệ thống xử lí nước thải mà xả trực tiếp sông suối ao hồ; loại nước thải có độ kiềm cao, độ màu lớn, nhiều hoá chất độc hại lồi thủy sinh Đặc trưng cơng nghệ Nghành dệt nhuộm nghành cơng nghiệp có dây chuyền cơng nghệ phức tạp, áp dụng nhiều loại hình cơng nghệ khác Đồng thời trình sản xuất sử dụng nguồn nguyên liệu, hóa chất khác sản xuất nhiều mặt hàng có mẫu mã, màu sắc, chủng loại khác Kết khảo sát cho thấy hầu hết nhà máy nhập thiết bị, hoá chất từ nhiều nước khác : – Thiết bị : Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan, … – Thuốc nhuộm : Nhật, Đức, Thụy Sĩ, Anh, … – Hóa chất : Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan, Việt Nam, … Nguyên liệu chủ yếu xơ bông, xơ nhân tạo để sản xuất loại vải cotton vải pha Ngoài cịn sử dụng ngun liệu lơng thú, đay gai, tơ tằm để sản xuất mặt hàng tương ứng Thông thường công nghệ dệt nhuộm gồm trình bản: kéo sợi, dệt vải xử lý (nấu tẩy), nhuộm hồn thiện vải Trong chia thành cơng đoạn sau: • Làm ngun liệu • Chải 4|Pa g e • Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi • Hồ sơi dọc • Dệt vải • Giã hồ • Nấu vải • Làm bóng vải • Tẩy tắng • Nhuộm vải hoàn thiện c, đặc điểm ngành công nghiệp dệt nhuộm công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác định thành phần tính chất lưu lượng II Quy trình sản xuất Nguyên liệu đầu vào 1.1 Nguyên liệu dệt Nguyên liệu trực tiếp loại sợi Hầu hết loại vải dệt từ loại sợi sau: Sợi cotton: kéo từ bơng vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền môi trường kiềm, phân hủy môi trường axit, cần phải xử lí kĩ trước loại bỏ tạp chất Sợi pha peco( polyester vsf cotton): sợi hóa học dạng phân tử cao tạo thành từ q trình tổng hợp hữu có, hút ẩm kém, cứng, bền trạng thái uớt sơ, sợi bền với axit bền với kiềm Sợi cotton 100%, PE, sợi pha 65%PE VÀ 35% cotton 1.2 Nguyên liệu nhuộm Thuốc nhuộm tên chung hợp chất hữu có màu, đa dạng màu sắc chủng loại Chúng có khả nhuộm màu cách bắt màu hay gắn màu trực tiếp lên vải Tùy theo tính chất phạm vi chúng người ta chia sau: 5|Pa g e - Pigment: số thuốc nhuộm hữu khơng hịa tan số chất vơ có màu booxit vsf muối kim loại Thông thường Pigment dùng in hoa - Thuốc nhuộm Azơ: loại thuốc nhuộm sản xuất nhiều, chieemsw 50% lượng thuốc nhuộm Đây loại thuốc nhuộm có chứa hay nhiều nhóm Azơ: : -N=N-, có loại sau: ✓ Thuốc nhuộm phân tán: hợp chất màu không tan nước nên thường nhuộm cho loại sợi tổng hợp ghét nước ✓ Thuốc nhuộm hoàn nguyên: hợp chất màu hữu không tan nước, có dạng R=C=O Khi bị khử tan mạnh kiềm hấp phụ mạnh vào sợi, loại thuốc nhuộm dễ bị thủy phân oxy hóa dạng khơng tan ban đầu ✓ Thuốc nhuộm bazo: hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết muối clorua, oxalate muối kép bazo hữu Khi axit hòa tan, chúng phân li thành cation mang màu anion khơng mang màu ✓ Thuốc nhuộm axit: hịa tan nước, bắt màu vào sợi môi truongf axit Thuốc thường để nhuộm len tơ tằm ✓ Thuốc nhuộm trực tiếp: hợp chất màu hịa tan nước, có khả tự bắt màu xơ xenlulozo nhờ hấp phụ môi trường trung tính kiềm ✓ Thuốc nhuộm hoạt tính: hợp chất màu mà phân tử có chauws nhóm nguyên tử thực mối liên kết hóa trị với xơ ✓ Thuốc nhuộm lưu huỳnh: hợp chất màu không tan nước số dung môi hữu tan môi trường kiềm Chúng sử dụng rộng rãi công nghiệp dệt nhuộm vải từ xenlulozo, không nhượm len tơ tằm dung dịch nhuộm có tính kiềm mạnh ✓ Chất tăng quang học: hợp chất hữu trung tính, khơng màu có màu vàng nhạt Đặc điểm chúng nằm xơ sợi chúng có khả hấp phụ số tia miền tử ngoại quang phổ phản xạ tia xanh lam xanh tím 6|Pa g e Sơ đồ công nghệ ngành dệt nhuộm Thông thường, công nghệ dệt nhuộm thường gồm trình bản: kéo sợi, dệt vải xử lý (nấu tẩy), nhuộm hồn thiện vải Trong chia thành công đoạn sau: 7|Pa g e Làm nguyên liệu: Nguyên liệu bông, xơ nhân tạo,len, tơ tằm đóng thành kiện chứa sợi có kích thước khác bị đánh tung, làm trộn nhằm loại bỏ tuyến xơ, cặn bẩn Chải, kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: Các sợi chải song song tạo thành sợi thô kéo để giảm kích thước sợi, tăng độ bền quấn sợi thành ống thích hợp cho việc dệt vải Các ống sợi máy mắc mắc thành trục sợi rẽ thành sợi với số lượng sợi chiều dài theo yêu cầu mặt hàng Cơng đoạn hồ: Sợi hồ hố hồ tinh bột tinh bột biến tính để tạo màng hồ xung quanh sợi nhằm tăng thêm tính cho sợi, đảm bảo cho quy trình dệt thuận lợi Ngồi cịn dùng loại hồ nhân tạo polyvinylalcol PVA, polyacrylat, keo động vật (casein zelatin), chất làm mềm, thảo mộc, chất béo, chất giữ ẩm CaCl2, glyxerin, chất chống mốc (phenol) Sau dệt thành tấm, vải đem tẩy tinh bột thực công đoạn khác (như nấu, nhuộm…) Dệt vải: Các trục dệt tẩm hồ đem sang máy dệt để thực công đoạn dệt nên sản phẩm, dệt vải qúa trình kết hợp sợi ngang với sợi dọc mắc để hình thành vải mộc Giũ hồ: Vải mộc kiểm tra đốt lông giũ nhằm loại bỏ lông xù thành phần hồ bám vải phương pháp enzim ( 1% enzim, muối chất ngấm) axit ( dung dịch H2SO4 0,5 %) Nấu vải: Vải sau giũ hồ giặt nước, xà phòng, xút, chất ngấm đưa sang nấu tẩy để loại trừ phần hồ lại tạp chất thiên nhiên xơ xợi dầu mỡ, sáp… Sau nấu, vải có khả thấm ướt cao, hấp thụ hoá chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại trắng đẹp Sau vải giặt lại nhiều lần Tẩy trắng: Tẩy trắng nhằm mục đích tẩy màu tự nhiên vải, làm vết bẩn làm cho vải có độ trắng yêu cầu chất lượng Các chất tẩy thường dùng Natri cloxit ( NaClO2), Natri hypoclorit (NaOCl) Hyđro peroxide (H2O2) chất phụ trợ Sau vải giặt lại nhiều lần Làm bóng: Vải sau tẩy trắng làm bóng nhằm làm cho sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước mao quản mạch phân tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước, tăng khả bắt màu thuốc nhuộm Làm bóng vải bơng thường dung dịch kiềm NaOH Sau vải giặt nhiều lần.( Đối với vải nhân tạo khơng cần làm bóng ) 8|Pa g e In hoa, nhuộm vải: tiến hành sau hoàn tất công đoạn chuẩn bị nhuộm Trong giai đoạn ta sử dụng hóa chất như: NaOH hay Axit (chất tạo môi trường kiềm hay axit), phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất khử, H2O2, chất điện ly Đối với mặt hàng vải khác đòi hỏi phẩm nhuộm môi trường nhuộm khác Để tăng hiệu q trình nhuộm, sử dụng hóa chất như: axit (H2SO4, CH3COOH) , muối (Na2SO4, muối amon), chất cầm màu Syntephix, tinofix Tẩy giặt: Sau nhuộm in, vải giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần nhằm làm vải, loại bỏ tạp chất, màu thuốc nhuộm thừa quy trình tẩy giặt bao gồm xà phịng hay hóa chất giặt tẩy tổng hợp nhiệt độ khoảng 80oC, sau xả lạnh với chất tẩy giặt thơng dụng là: xà phịng 1g/l, xô đa 1g/l Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải hoá chất vào nước thải Hồn tất: cơng đoạn cuối tạo vải có chất lượng tốt theo yêu cầu như: chống mốc, chống cháy, mềm, chống nhàu trở trạng thái tự nhiên sau trình căng kéo, co rút khâu trước hay thẳng nếp ngắn, sử dụng số hoá chất chống nhàu, chất làm mềm hoá chất metylic, axit axetic, tomaldehit Quy trình cơng nghệ giai đoạn tùy thuộc vào sản phẩm vải nhuộm cụ thể bao gồm bước khác nhau, nhìn chung bao gồm hai công đoạn sau: - Xử lý học: chữa sợi ngang, căng bóng, chỉnh khổ, ủi - Xử lý hóa học: đưa vào vải số hóa chất để tăng chất lượng vải hồn tất Nhìn chung công nghệ dệt nhuộm tương đối đa dạng phụ thuộc vào loại sản phẩm, loại vải nguyên liệu, loại thuốc nhuộm Nước thải Công nghệ dệt nhuộm sử dụng lượng nước lớn: từ 12-65 lít nước cho mét vải thải từ 10-40 lít nước Nước dùng nhà máy dệt phân bố sau: Sản xuất nước: 5,3% Làm mát thiết bị: 6,4% Phùn mù khử bụi phân xưởng: 7,8% 9|Pa g e Nước dùng công đoạn công nghệ: 72,3% Nước vệ sinh & sinh hoạt: 7,6% Nước dùng cho việc khác: 0,6% Bảng chất ô nhiễm đặc tính nước thải cơng đoạn Cơng đoạn Chất nhiễm nước thải Đặc tính nước thải Hồ sợi, giũ hồ Tinh bột, glucose, carboxy metyl BOD cao (34 – 50 % tổng xenlulo, polyvinyl alcol, nhựa, chất BOD) béo sáp Nấu tẩy Độ kiềm cao, màu tối, NaOH, chất sáp dầu mỡ, tro, BOD cao( tổng 30% soda, silicat natri xơ sợi vụn BOD) Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa clo, Độ kiềm cao, chiếm 5% NaOH, AOX, axit… BOD Làm bóng NaOH, tạp chất… Nhuộm Độ màu cao, BOD Các loại thuốc nhuộm, axit axetic cao ( 6% tổng BOD), TS muối kim loại cao In Chất màu, tinh bột màu, đât sét, Độ màu cao, BOD cao muối kim loại, axit… dầu mỡ Hoàn thiện Viết tinh bột, mỡ động vật, muối III Độ kiềm cao, BOD thấp ( 1% tổng BOD) Kiềm nhẹ, BOD thấp Đặc trưng nguồn thải • Sử dụng nhiều nước hóa chất nên tạo lượng nước thải với mức độ ô nhiễm cao 10 | P a g e Song chắn rác Tháp giải nhiệt Hóa chất chỉnh pH Sục khí Hóa chất keo tụ Bể keo tụ- tạo Công ty xử lý bùn thải Thuyết minh quy trình cơng nghệ Tồn nước thải từ xưởng sản xuất dẫn bể thu gom sau qua song chắn rác mương thoát nước tự chảy Nước thải tiếp tục tự chảy sang bể điều hòa 18 | P a g e Tại có bố trí hai máy thổi khí ln phiên hoạt động nhằm mục đích xáo trộn nước thải, ngăn ngừa tượng lắng cặn bể.Từ bể điều hòa nước thải bơm lên tháp giải nhiệt với mục đích giảm nhiệt độ nước thải từ 600C xuống 400C sau nước thải trở bể điều hòa Tiếp tục, nước thải dẫn tới bể trung gian, bổ sung hóa chất chỉnh pH nhằm hiệu chỉnh pH thích hợp cho q trình xử lý sinh học phía sau Từ bể trung gian, nước thải tự chảy sang cụm bể xử lý sinh học bao gồm bể kỵ khí (UASB) bể hiếu khí Aerotank Nồng độ bùn hoạt tính hiếu khí bể trì khoảng 2000mg MLVSS/l vsv Nước thải sau q trình hoạt tính kỵ khí tiếp tục tự chảy qua bể hiếu khí, bể có lắp đặt giá thể tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển để tiếp tục phân hủy chất hữu lại nước thải Sau qua trình xử lý cụm bể sinh học, nước thải tự chảy sang bể lắng I với mục đích lắng bơng bùn sinh học Bùn từ bể lắng đưa sang bể chứa bùn Phần lớn bùn hoạt tính từ bể chứa bùn bơm tuần hoàn cụm bể xử lý sinh học Phần bùn dư bơm sang bể nén bùn để tách nước Nước phát sinh từ bể nén bùn tự chảy qua bể điều hòa để tiếp tục xử lý Tiếp theo, nước thải bơm tới bể keo tụ để hịa trộn hóa chất keo tụ với nước thải, sau bể tạo bơng polymer thêm vào để tăng kích thước bơng cặn Hóa chất khử trùng cho vào bể tạo bơng nhằm mục đích loại bỏ vi sinh vật gây bệnh nước thải Chất keo tụ sử dụng PAC ( Poly aluminium choloride), chất trợ keo tụ polymer chất khử trùng sử dụng NaOCl Sau q trình tạo bơng, hỗn hợp nước cặn tự chảy bể lắng II Tại bể lắng, cặn tách khỏi nước thải tác dụng trọng lực Sau đó, qua thiết bị lọc áp lực, để lọc thành phần lại nước thải Cuối nước thải qua xử lý đưa ngoài, 19 | P a g e Hệ thống 2: Nước thải Song chắn rác Tháp giải nhiệt Bể điều hịa Sục khí Bể keo tụ tạo bơng Hóa chất keo tụ Sục khí Bồn áp lực Sục khí Bể tuyển siêu nơng Bể sinh học hiếu khí Aerotank Bể lắng Hóa chất keo tụ Sục khí Bồn áp lực Hóa chất khử trùng Bể keo tụ tạo Bể tuyển siêu nông Bể chứa bùn Bể khử trùng Bể nén bùn Nước thải đầu Cột A QCVN 13:2008 20 | P a g e Công ty xử lý bùn thải