Sổ tay hướng dẫn xử lý nước thải của một số ngành công nghiệp – Tập 1 TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TÀI LIỆU KỸ THUẬT Hướng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải và giới thiệu công nghệ xử lý nư[.]
TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TÀI LIỆU KỸ THUẬT Hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu công nghệ xử lý nước thải ngành Dệt may Hà Nội, 2011 BAN BIÊN TẬP TS Nguyễn Thế Đồng GS.TS Trần Hiếu Nhuệ PGS.TS Cao Thế Hà TS Đặng Văn Lợi ThS Nguyễn Thị Thiên Phương ThS Đỗ Thanh Bái TS Nguyễn Phạm Hà TS Nguyễn Thị Phương Loan ThS Phạm Thị Kiều Oanh Tài liệu có mục đích xây dựng hướng dẫn quy trình đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải đánh giá thực tế ngành (Chế biến Thủy sản, Dệt may, Giấy bột giấy) dựa quan điểm chuyên gia đồng thuận, công bằng, khách quan để đánh giá công nghệ xử lý nước thải theo quy trình kỹ thuật đánh giá cơng nghệ xử lý nước thải Các công nghệ xử lý nước thải Tài liệu mang tính chất giới thiệu tham khảo Tài liệu khơng có ý định nguồn quảng cáo cho nhà sản xuất, chế tạo, cung cấp công nghệ xử lý nước thải Các số liệu, kết phân tích trình bày Tài liệu xác, tin cậy có giá trị thời điểm tiến hành phân tích, đánh giá DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT BOD CBTS COD ĐL DM DO ĐV EGSB HK IC INEST KCN KPH KT MLTN MTK PA PAC QCVN SCR SCRT SCRM SL SXG&BG SS TCVN THB TNHH Tlưu TSS UASB VEA VN VNĐ DAF Nhu cầu oxy sinh hóa Chế biến Thủy sản Nhu cầu oxy hóa học Đài Loan Dệt may Oxy hịa tan Đơn vị Expanded granular sludge bed Hồng Kơng Internal circulation Viện Khoa học Công nghệ môi trường Khu cơng nghiệp Khơng phát Kích thước Mạng lưới nước Máy thổi khí Phương án Poly aluminium chloride Quy chuẩn Việt Nam Song chắn rác Song chắn rác thô Song chắn rác mịn Số lượng Sản xuất Giấy bột giấy Chất rắn lơ lửng Tiêu Chuẩn Việt Nam Tuần hoàn bùn Trách nhiệm hữu hạn Thời gian lưu Tổng chất rắn lơ lửng Upflow anaerobic sludge blanket Tổng cục Môi trường Việt Nam Việt Nam đồng Dissolved air floatation iii Ngành Công nghiệp Dệt may 3.1 Giới thiệu chung Trong năm gần phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp Dệt may góp phần lớn vào phát triển kinh tế chung nước Ngành công nghiệp Dệt may đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước mà thu lượng ngoại tệ lớn nhờ xuất Mặt khác ngành dệt may giải việc làm cho số lượng lớn lao động (2.5 triệu người) Theo thống kế năm 2009, có khoảng gần 2.000 doanh nghiệp dệt may tồn quốc, quốc doanh 307 doanh nghiệp, lại công ty cổ phần, TNHH, liên doanh 100% vốn nước ngồi Hàng năm ngành dệt may đóng góp khoảng 31% tổng sản lượng ngành công nghiệp, đứng thứ hai sau ngành dầu khí, chiếm 19,8% tổng kim ngạch xuất khoảng 41% kim ngạch xuất ngành công nghiệp (Vitas, 2009) Song song với phát triển mạnh mẽ ngành vấn đề ô nhiễm môi trường phát sinh từ trình sản xuất Hàng năm ngành Dệt may thải vào môi trường lượng nước lớn nước thải với nồng độ ô nhiễm cao nước thải chưa xử lý xử lý chưa đạt quy chuẩn/tiêu chuẩn môi trường 3.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất Chuỗi giá trị ngành cơng nghiệp Dệt may tồn cầu thơng thường phân chia thành năm phân khúc gồm: sản xuất nguyên liệu thô; sản xuất nguyên phụ liệu; may; xuất phân phối bán lẻ Tùy theo quy mô nhà máy dệt may, tính chất nguyên liệu thơ, u cầu sản phẩm, trình độ cơng nghệ mà công nghệ sản xuất nhà máy khác Nhìn chung cơng nghệ sản xuất khép kín bao gồm bốn cơng đoạn Các cơng đoạn q trình sản xuất ngành Dệt may dịng thải trình bày Hình 3.1 Nước Ngun liệu thơ Sợi Dệt Vải thơ Hóa chất trợ, Bụi; Vụn thuốc nhuộm, nướcthải, hóa chất sợi, Nước thải Bụi, ồn Vụn sợi Sản phẩm May Bụi, ồn Nhuộm/hồn tất Nước thải, Khí thải, Hơi hóa chất Hình 3.1 Các cơng đoạn phát sinh dịng thải ngành Dệt may 55 Trong công đoạn ngành dệt may, cơng đoạn nhuộm hồn tất thường tách riêng trình sản xuất Đối với nhà máy lớn thường bao gồm bốn công đoạn, nhà máy vừa nhỏ có hai cơng đoạn (dệt nhuộm hay nhuộm) Tùy theo quy mô sở dệt nhuộm, tính chất sợi nguyên liệu, tính chất sợi sản phẩm, trình độ cơng nghệ mà cơng đoạn nhuộm hồn tất sở có khác biệt nhiều hay Tổng quan quy trình nhuộm hồn tất trình bày Hình 3.2 Hồ Dệt Nấu Giặt Giặt Nhuộm Giặt Tẩy Trung hòa Vắt nước Hồ hồn tất Sấy khơ Sản phẩm Sợi, vải Hình 3.2 Quy trình cơng nghệ nhuộm hồn tất Dịng thải phát sinh theo quy trình cơng nghệ sản xuất Trong trình sản xuất ngành Dệt may tiêu thụ nhiều nước, nguyên liệu thô, nhiên liệu lượng Vì nhiều loại chất thả ợ ô mhiễ Tổng quan nguồn gốc phát sinh chất thải tác động đến mơi trường ngành Dệt may trình bày Bảng 3.1 Bảng 3.1 Nguồn gốc chất thải tác động đến môi trường ngành dệt may Nguồn gốc Chất thải Hoạt động nhà máy sợi Bụi; tiếng ồn Hoạt động nhà máy dệt Bụi; tiếng ồn; nước thải Hoạt động nhà máy nhuộm hoàn tất Nước thải ô nhiễm nặng (BOD, COD, SS độ màu…); hoá chất; nhiệt dư; tiếng ồn Hoạt động xí nghiệp may Chất thải rắn; nhiệt dư; tiếng ồn Hoạt động lò hơi, lò gia nhiệt Khí thải giàu SO2; nhiệt dư Hoạt động máy nén Tiếng ồn; nhiệt dư Nguồn: Tổng công ty dệt may Việt Nam (2003) 3.3 Lưu lượng thành phần nước thải Trong nguồn phát sinh ô nhiễm từ ngành Dệt may, nước thải mối quan tâm đặc biệt q trình nhuộm hồn tất sử dụng lượng lớn nguyên liệu thô, nước, thuốc nhuộm chất trợ nhuộm Tiêu thụ nước trình nhuộm dao động lớn từ 16-900 m cho sản phẩm (Loan 2008) Tiêu thụ nước số loại vải khác trình bày Bảng 3.2 Bảng 3.2 Lượng nươc tiêu thụ số loại vải ngành dệt may Loại vải Vải cotton Vải cotton dệt thoi Len Vải polyacrylic Lượng nước tiêu thụ (m / sản phẩm) 80-240 70-180 100-250 10-70 Nguồn: Tổng công ty dệt may Việt Nam (2003) Hầu tất công đoạn q trình nhuộm hồn tất phát sinh nước thải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại thiết bị nhuộm, nguyên liệu nhuộm, sử dụng loại thuốc nhuộm khác có chất màu sắc khác Nước thải nhuộm thường có độ nhiệt độ, độ màu COD cao Nước thải phát sinh từ nhà máy dệt nhuộm thường khó xử lý cấu tạo phức tạp thuốc nhuộm nhiều loại thuốc nhuộm trợ nhuộm sử dụng q trình nhuộm hồn tất Thành phần nước thải dệt nhuộm trình bày Bảng 3.3 Bảng 3.3 Thành phần nước thải Dệt nhuộm Chỉ tiêu pH Nhiệt độ Độ màu SS COD BOD5 Ntổng Ptổng 6+ Cr Pb Cd Hg As Nguồn: Centema, 2010 Đơn vị C Pt-Co mg/L mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Nồng độ 8,6 - 9,8 36 – 52 350 – 3710 69 – 380 360 – 2448 200 – 1450 22 – 43 0,9- 37,2 0,093 – 0,364 KPH-0,007 KPH-0,00025 KPH KPH-0,013 3.4 Công nghệ xử lý nước thải phù hợp đề xuất 3.4.1 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải ngành Dệt may Dựa vào số liệu thu thập khảo sát 120 doanh nghiệp Dệt may nước, công nghệ xử lý áp dụng nhà máy Dệt may bao gồm bốn loại chính: (1) kết hợp hố lý (keo tụ/tạo bơng) lọc; (2) kết hợp hố lý sinh học hiếu khí hay ngược lại; (3) kết hợp hố lý, sinh học hiếu khí hoá lý; (4) kết hợp hoá lý, sinh học lọc (lọc cát hay than hoạt tính) Trong dây chuyền công nghệ xử lý số công ty cơng trình đơn vị củ thải Hầ ợc khả cơng đoạ Tùy thuộc vào vị trí nhà máy nằm hay ngồi khu cơng nghiệp nguồn tiếp nhận nước thải, công nghệ xử lý áp dụng thay đổi để đáp ứng với tiêu chuẩn hay quy chuẩn xả thải Những doanh nghiệp dệt may (quy mô nhỏ) nằm khu công nghiệp (đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung), nước thải thường phải xử lý đạt tiêu chuẩn KCN trước thải vào hệ thống thoát nước KCN (tiêu chuẩn thường tương ứng với TCVN 5945: 2005, cột C) công nghệ thường áp dụng nhà máy hóa lý kết hợp với lắng lọc để giảm thiểu hàm lượng chất hữu cơ, độ màu chất rắn lơ lửng có nước thải, nhiên hầu nước thải sau xử lý hết không đạt tiêu chuẩn KCN Đối với nhà máy dệt may (quy mô vừ ) nằm khu công nghiệp (chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung), hay nhà máy nằm bên KCN nước thải phải xử lý đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005, loại A hay B hay QCVN 13:2008, cột A hay B tùy thuộc vào nguồn tiếp nhận Để đạt tiêu chuẩn/quy chuẩn cột B công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm với kết hợp hố lý (keo tụ/tạo bơng) hiếu khí cơng nghệ tương đối phổ biến áp dụng hầu hết nhà máy dệt may 3.4.2 Công nghệ xử lý nước thải phù hợp đề xuất Xử lý nước thải dệt nhuộm bao gồm nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp đạt hiệu định vài chất ô nhiễm tương ứng Công nghệ xử lý nước thải áp dụng nhằm loại bỏ thành phần nhiệt độ, độ màu, chất rắn lơ lửng (SS), COD, BOD5 kim loại nặng ệt nhuộ nước thải dệt nhuộ rong hệ thống xử lý ợc sử dụng cơng trình đơn vị củ ạn củ Đối với nguồn nguyên liệu thô sử dụng trình sản xuất polyester hỗn hợp cotton/polyester q trình keo tụ/tạo bơng thường áp dụng trước cơng đoạn sinh học Q trình thiết kế để loại bỏ SS, độ màu, phần chất hữu hoà tan, kim loại nặng Quá trình sinh học bao gồm kỵ khí kết hợp hiếu khí hay hiếu khí cho hiệu cao xử lý nước thải dệt may Xử lý sinh học kỵ khí với UASB hay EGSB áp dụng q trình sinh học hiếu khí áp dụng bùn hoạt tính lơ lửng, bùn hoạt tính với vật liệu dính bám Q trình sinh học ại bỏ may , BOD5 Công đoạn xử lý bậc ba áp dụng bao gồm: (1) keo tụ/tạo khử trùng; (2) lọc (lọc cát than hoạt tính) khử trùng; (3) oxy hố nâng cao (ozone hay Fenton) hiệu chỉnh pH trung tính Q trình xử lý bậc áp dụng để xử lý triệt để chất nhiễm cịn lại nước thải hay tái sử dụng Đối với nguồn nguyên liệu cotton, công nghệ xử lý ngược lại với nguyên liệu polyester hỗn hợp cotton/polyester q trình sinh học trước q trình hố lý Công đoạn xử lý bậc ba tương tự với áp dụng trình (1) lọc (lọc cát than hoạt tính) khử trùng; (2) oxy hố nâng cao (ozone hay Fenton) hiệu chỉnh pH trung tính Những doanh nghiệp dệt may (quy mơ nhỏ) nằm khu công nghiệp (đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung), nước thải thường phải xử lý đạt tiêu chuẩn KCN trước thải vào hệ thống thoát nước KCN (tiêu chuẩn thường tương ứng với TCVN 5945: 2005, cột C) trình keo tụ/tạo bơng kết hợp sinh học hay ngược lại để loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng, phần chất hữu độ màu nước thải Bùn phát sinh từ q trình keo tụ/tạo bơng phần bùn dư từ bể hiếu khí lưu giữ bể chứa bùn bùn giảm thể tích với áp dụng máy ép bùn hay lọc để tách nước giao cho cơng ty có chức xử lý Lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp phụ thuộc vào nguyên liệu thô sử dụng trình dệt nhuộm, thành phần đầu vào, quy chuẩn xả thải, chí phí đầu tư, vận hành diện tích đất cần sử dụng Một số sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải khuyến khích áp dụng trình bày Hình 3.3 3.4 Xử lý bậc : cụm xử lý hóa lý ( nướ c thải sau xử l ý đ t tiêu chuẩ n xả thải vào MLTN KCN) Hóa chất keo tụ - chỉnh pH MTK Nước thải Hóa chất trợ keo tụ Nước thải sau lắng (NT1) Tháp giải nhiệt SCR Bể keo t Bể tạo Bể lắng Bù n lắn g Be å chứa bùn Bể điều hoøa Xử lý bậc 2: cụm xử lý sinh học (( nướ c thải sau xử lý đạt QCVN 13:2008, cột B) PA 1: Tái sử dụng Khí CH4 Bình hấp thụ khí chỉnh pH MTK Nước thải sau lắng (NT2) chất dinh dưỡng NT1 PA 2: Chất dinh dưỡng+ chỉnh pH Bể trung gian THB Bể sinh học kị khí UASB/EGSB Bể sinh học hiếu khí (BHTLL/BHTDB) MB Bùn lắng Bể lắng Bể chứa bùn MTK NT1 Nước thải sau lắng (NT2) THB k h Bể sinh học hiếu 60