Xử lý cod và độ màu trong nước thải dệt nhuộm của làng nghề dệt nhuộm xã phùng xá mỹ đức hà nội

MỞ ĐẦU Nƣớc sở sống sinh vật Con ngƣời cần ngày 1.83 lít nƣớc để uống, khoảng 150 lít nƣớc để sinh hoạt sản xuất cơng, nơng nghiệp Trong tình trạng ô nhiễm nƣớc giới đƣa cho số đáng phải suy ngẫm Ở châu Âu, đƣờng thuỷ sơng ngịi bị nhiễm độc chủ yếu hợp chất hữu clo bên cạnh bờ sơng có nhiều nhà máy xí nghiệp hố chất Ở sơng Ranh chảy qua Hà Lan phát nông dƣợc độc hại chất vi ô nhiễm nƣớc uống Ƣớc tính nhà máy trung bình làm nhiễm bẩn nƣớc tƣơng đƣơng 500.000 hộ dân Theo báo cáo chuyên gia môi trƣờng hàng đầu giới địa danh Kabu, Bhopal (Ấn Độ), Cubatao (Brazil), dịng sơng Huai (Trung Quốc) nơi nhiễm giới công nghiệp Tại Việt Nam, ô nhiễm nƣớc thải công nghiệp vấn đề nhức nhối toàn xã hội Cái chết loạt dịng sơng nhƣ: sơng Thị Vải, sơng Đồng Nai…là hồi chng cảnh tỉnh cho việc khơng có ý thức bảo vệ môi trƣờng Cơn giận thiên nhiên trả cho ta nỗi đau gấp ngàn lần làm Số ca tử vong bệnh hiểm nghèo nhƣ: ung thƣ, máu trắng… ngày gia tăng Việt Nam theo khuyến cáo suy giảm môi trƣờng sống gây nên Muốn giải vấn đề mang tính tồn cầu cần làm tốt vấn đề xử lý ô nhiễm quốc gia, vùng lãnh thổ Trong quốc gia phải có kết hợp đồng từ trung ƣơng đến địa phƣơng cho cá nhân, doanh nghiệp phải thấy rõ việc cần thiết bảo vệ môi trƣờng nhƣ Phùng Xá - huyện Mỹ Đức - thành phố Hà Nội có dịng sơng Đáy nhánh sông Hồng chảy qua Nối tiếp truyền thống đất trăm nghề Hà Tây, Phùng Xá chọn cho nghề gia truyền để đời qua đời khác cha truyền cho làm nghề mƣu sinh nghề dệt khăn Để đáp ứng nhu cầu xã hội, Phùng Xá không ngừng mở rộng quy mô sản xuất đồng thời phát thải nhiều nƣớc thải dệt nhuộm sông Đáy, làm cho phận sông chảy qua bị nhiễm độc Là công dân xã nói riêng nƣớc Việt Nam nói chung, em thấy trách nhiệm việc ngăn chặn tác động nƣớc thải công nghiệp vào môi trƣờng Đƣợc học tập nghiên cứu trong trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, khoa QLTNR, ngành MT giúp em có hội thực dự định thiết lập hệ thống xử lý nƣớc thải cho quê hƣơng Đó thơi thúc em chọn đề tài: “Xử lý COD độ màu nƣớc thải dệt nhuộm làng nghề dệt nhuộm xã Phùng Xá Mỹ Đức - Hà Nội” CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghiệp dệt nhuộm 1.1.1 Vai trò phát triển dệt nhuộm Ngày xƣa ngƣời xuất trái đất biết dùng cây, rơm để che thân đỡ lạnh Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật tìm vật liệu polime, để sản xuất vải sợi phục vụ cho nhu cầu sống cơm no áo ấm Xã hội phát triển, nhu cầu không dừng lại để mặc ấm mà nâng lên thành mặc đẹp Đó hội nhƣ thách thức lớn cho ngành dệt nhuộm Dƣới quan tâm Đảng, lãnh đạo nhà nƣớc với q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc, dệt nhuộm Việt Nam đã, vƣơn để trở thành kinh tế mũi nhọn kinh tế quốc dân nƣớc ta đứng thứ hai sau công nghiệp nặng dầu mỏ Theo đó, trƣớc kiện Việt Nam gia nhập TPP đồng nghĩa với thị trƣờng hàng hóa Việt Nam đƣợc mở rộng, giao lƣu với hàng hóa nƣớc đặc biệt nƣớc phát triển Châu Âu, DMVN phải không ngừng nâng cao số lƣợng, chất lƣợng, phong phú chủng loại màu sắc để có khả cạnh tranh lĩnh vực xuất hàng dệt may giới Năm 2010, DMVN đạt kim ngạch xuất 11,2 tỉ USD, tăng 21,7% so với năm 2009 Sau 10 năm xuất cách quy, Dệt may Việt Nam đứng tốp nƣớc có quy mơ xuất dệt may lớn giới Dệt may Việt Nam có nhiều lợi cạnh tranh so với nƣớc giới Năm 2010, Việt Nam nhà xuất dệt may đứng thứ vào thị trƣờng Mỹ, đứng thứ thị trƣờng Nhật Bản thị trƣờng châu Âu Đây thị trƣờng chính, quan trọng nhà xuất dệt may Điều khẳng định, vị dệt may Việt Nam thị trƣờng giới đƣợc nâng lên nhiều Bên cạnh thành tựu đạt đƣợc, dệt may Việt Nam tồn số vấn đề bản: ngành may, ngành sợi ngành sản xuất sạch, không sử dụng tài nguyên thiên nhiên, không gây ô nhiễm Chỉ trừ ngành dệt nhuộm có nguy gây nhiễm nhƣng hồn tồn xử lý đƣợc tận gốc Nếu quản lý tốt phần hoàn toàn yên tâm phát triển bền vững ngành 1.1.2 Quy trình cơng nghệ dệt nhuộm Phùng Xá Chỉ với nguyên liệu đầu vào cối sợi trắng, đôi bàn tay khéo léo với óc sáng tạo, ngƣời dân Phùng Xá làm khăn với đủ mẫu mã, kiểu dáng, màu sắc, kích cỡ để đến tay ngƣời tiêu dùng nƣớc Đối với làng nghề dệt khăn truyền thống Phùng Xá, trình sản xuất sản phẩm khăn trải qua cơng đoạn: Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi nguồn nước thải + Mắc sợi nhằm giảm kích thƣớc sợi, sợi ống nhỏ đƣợc đánh ống thành to để chuẩn bị dệt + Hồ sợi: Bằng hồ tinh bột tinh bột biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn độ bóng sợi để tiến hành dệt, dùng loại hồ nhân tạo nhƣ PVA + Dệt khăn: Kết hợp sợi ngang sợi dọc để hình thành khăn to nhỏ khác tùy loại khăn + Giũ hồ: Tách thành phần hồ bám khăn Những khăn phải đƣợc giặt nƣớc, xút, chất ngấm đem sang tẩy + Nấu khăn: Loại trừ phần hồ lại tạp chất thiên nhiên sợi nhƣ dầu mỡ, sáp… nhằm tăng khả hấp phụ thuốc nhuộm khăn, tăng độ mềm đẹp khăn + Tẩy trắng: Để tẩy màu tự nhiên khăn làm vết bẩn Khi khăn có độ trắng yêu cầu Sau tẩy tiếp tục giặt để loại hóa chất sử dụng + Làm bóng khăn: Tăng độ bóng khăn xơ sợi xốp làm tăng khả bắt màu thuốc nhuộm + Nhuộm in hoa: nhuộm để tạo màu sắc khăn khác Đây công đoạn gây ô nhiễm lớn nhà máy dệt nhuộm Hoàn tất tạo khổ: tạo kích thƣớc theo yêu cầu khăn chống nhàu ổn định nhiệt 1.2 Đặc điểm nguồn nƣớc thải - Nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm đa dạng phức tạp Theo tính tốn từ loại hố chất sử dụng nhƣ: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi trƣờng, tinh bột, men, chất ơxy hố có hàng trăm loại hố chất đặc trƣng, loại hồ tan dƣới dạng ion chất kim loại nặng làm tăng thêm tính độc hại khơng thời gian trƣớc mắt mà ảnh hƣởng lâu dài đến môi trƣờng sống - Nƣớc thải khâu hồ sợi chứa hàm lƣợng chất hữu cao, pH vƣợt tiêu chuẩn xả thải Tuy nhiên, công đoạn hồ sợi, lƣợng nƣớc đƣợc sử dụng nhỏ, hầu nhƣ toàn phẩm hồ đƣợc bám vải, nƣớc thải xả làm vệ sinh thiết bị nên khơng đáng kể - Nƣớc thải giặt tẩy: có pH dao động lớn từ - 12, hàm lƣợng chất hữu cao (COD = 1000 - 3000 mg/l) thành phần chất tẩy gây nên Độ màu nƣớc thải lớn giai đoạn tẩy ban đầu lên đến 10.000 Pt - Co, hàm lƣợng cặn lơ lửng TSS đạt đến trị số 2000 mg/l, nồng độ giảm dần cuối chu kỳ xả giặt Thành phần chủ yếu nƣớc thải bao gồm: thuốc nhuộm thừa, chất hoạt động bề mặt, chất ơxy hố, xenlulơ, xáp, xút, chất điện ly - Công nghệ nhuộm sử dụng lƣợng nƣớc lớn phục vụ cho công đoạn sản xuất xả lƣợng nƣớc thải tƣơng ứng, bình quân khoảng 50 - 300 m3/tấn vải Trong hai nguồn nhiễm cần phải giải từ công đoạn dệt nhuộm nấu tẩy - Nƣớc thải nhuộm thành phần thƣờng không ổn định đa dạng, thay đổi nhà máy nhuộm loại vải khác nhau, chí loại vải với loại thuốc nhuộm khác Các chất nhiễm chủ yếu có nƣớc thải dệt nhuộm hợp chất hữu khó phân hủy, chất oxi hóa nhƣ H2O2, nƣớc Javen, thuốc nhuộm, chất hoạt động bề mặt, hợp chất halogen hữu cơ, muối trung tính NaCl, Na2SO4… làm tăng tổng hàm lƣợng chất rắn, nhiệt độ cao (thấp 40°C) pH nƣớc thải cao lƣợng kiềm nƣớc thải lớn Trong số chất nhiễm có nƣớc thải dệt nhuộm, thuốc nhuộm thành phần khó xử lý Những chất màu thƣờng chứa nhóm đặc trƣng: nitro -NO2, azo -N-N, cacbonyl -CO Các chất cho màu nhóm hỗ trợ để hịa tan màu dính vào sợi vải Thuộc vào nhóm gồm có nhóm -HSO3 axit H2SO3, cacbonyl -COOH, amino NH2, dimetyl amino -N(CH3)3, hidroxyl -OH đặc biệt thuốc nhuộm azo không tan - loại thuốc nhuộm đƣợc sử dụng phổ biến nay, chiếm 60-70% thị phần Bảng 1.1 Các chất ô nhiễm công đoạn trình dệt nhuộm đặc tính dịng thải Cơng đoạn STT Hồ sợi, giũ hồ Chất ô nhiễm nƣớc thải Đặc tính nƣớc thải Tinh bột, glucozơ, nhựa, sáp, chất béo, PVA, cacboxyl metyl xellulozo BOD cao (34-50% tổng BOD) Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% BOD tổng) Nấu tẩy NaOH, chất sáp, dầu mỡ, tro, soda, silicatnatri, xơ sợi, vụn Tẩy trắng Hợp chất chứa Clo, NaOH, Độ bền cao, BOD axit chiếm 5% BOD tổng Làm bóng NaOH, tạp chất Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, muối kim loại, CH3COOH In hoa Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, muối kim loại, axit Độ màu cao, BOD cao, dầu mỡ Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp, lƣợng thải nhỏ Độ bền cao, BOD thấp ( < 1%) Độ màu cao, BOD cao ( 6% BOD tổng), TS cao - Mơi trƣờng nhuộm axit kiềm, trung tính Cho đến nay, hiệu hấp thụ thuốc nhuộm vải đạt 70 - 80%, 20 - 30% phẩm nhuộm thừa lại dạng nguyên thuỷ số bị phân huỷ dạng khác, số chất điện ly, chất hoạt động bề mặt, chất tạo mơi trƣờng, có chứa hàn lƣợng chất hữu cao, tồn thành phần nƣớc thải Đó nguyên nhân gây độ màu cao nƣớc thải dệt nhuộm Bảng 1.2 Thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm STT Chỉ tiêu Đơn vị Nƣớc thải hoạt tính pH COD (mg/l) BOD5 (mg/l) N tổng (mg/l) P tổng (mg/l) SS (mg/l) Màu Pt- Co 10 – 11 450 – 1500 200 – 800 – 15 0,7 - 3,0 7000 - 20000 Kết Nƣớc thải sulfua Nƣớc thải tẩy > 11 > 12 10000 - 40000 9000 – 30000 2000 - 10000 4000 – 17000 100 - 1000 200 – 1000 - 30 10 – 30 10000 - 20000 500 – 2000 ( Nguồn: Nguyễn Thị Ánh, 2014) Từ Bảng 1.2 cho thấy, nƣớc thải dệt nhuộm có thông số ô nhiễm cao, để đạt đƣợc tiêu chuẩn QCVN40:2011/BTNMT nƣớc thải ngành dệt nhuộm đòi hỏi sở sản xuất dệt nhuộm địa bàn làng nghề, phải xử lý nƣớc thải nguồn trƣớc thải nguồn tiếp nhận Tuy nhiên, thiếu ý thức bảo vệ môi trƣờng số doanh nghiệp làm suy giảm chất lƣợng nƣớc sơng, hồ, ao nghiêm trọng, có sông Đáy chảy qua địa phận làng dệt Phùng Xá 1.3 Tác động hoạt động dệt nhuộm đến môi trƣờng Công nghiệp diệt nhuộm ngành công nghệ mũi nhọn Việt Nam Trong năm qua song hành với phát triển ngành cơng nghệp dệt nhộm giới ngành cơng nhiệp dệt nhuộm nƣớc ta có chuyển mạnh mẽ Từ mà ngành cơng nghiệp đóng phần khơng nhỏ cho GDP Việt Nam góp phần nâng cao chất lƣợng sống ngƣời dân Nhƣng bên cạnh vấn đề nhiễm môi trƣờng hoạt động dệt nhuộm ngày nghiêm trọng ảnh hƣởng sấu đến đời sống sứ khỏe ngƣời sinh vật Dƣới vài ảnh hƣởng hoạt động công nghiệp đến môi trƣờng Đặc điểm công nghiệp gia cơng dệt khơng địi hỏi lƣợng lớn nƣớc cho cơng đoạn khác mà cịn loại hóa chất khác đƣợc sử dụng cho qui trình gia cơng khác Có chuỗi dài công đoạn gia công ƣớt yêu cầu đầu vào nƣớc, hóa chất, lƣợng tạo chất thải khâu Nét đặc trƣng khác ngành công nghiệp dệt, mà xƣơng sống ngành quần áo thời trang, yêu cầu khác chủng loại, mẫu mã màu sắc vải tạo nên thay đổi bất thƣờng tải trọng khối lƣợng chất thải phát sinh Gia cơng dệt phát sinh nhiều dịng thải, bao gồm chất thải dạng lỏng, khí rắn, số chất thải nguy hiểm Bản chất chất thải phát sinh phụ thuộc vào dạng thiết bị dệt, qui trình gia cơng công nghệ đƣợc thực hiện, loại xơ hóa chất đƣợc sử dụng Tổng quan lƣợng chất thải phát sinh gia cơng dệt đƣợc tóm tắt Bảng 1.3 phụ lục Hầu hết quy trình sản xuất nhà máy may, dệt nhuộm sản sinh khí thải gây hại Các khí thỉa đƣợc xem nhƣ nguồn nhiễm thứ môi trƣờng lớn đứng thứ hai sau ô nhiễm chất lƣợng dịng nƣớc thải ngành cơng nghiệp dệt nhuộm Các nhà máy dệt nhuộm thƣờng tạo Ni–tơ axít sulphur từ nồi Các nguồn phát thải khí đáng kể khác hoạt động ngành dệt bao gồm hồ sợi, hoạt động làm khô, in, nhuộm, chuẩn bị vải nhà máy xử lý nƣớc Hydrocarbon thải từ lò phân xƣởng nhuộm từ loại dầu vô qui trình sấy khơ xử lý nhiệt nhiệt độ cao Các qui trình thải formaldehyde, axít, chất làm mềm hợp chất dễ bay khác Các nguồn khí thải độc hại tác nhân để gây tƣợng mƣa axit biến đổi khí hâu tồn cầu Các nguồn gây nhiễm khơng khí cơng nghiệp dệt đƣợc tóm tắt Bảng 1.4 Bảng 1.4 Tóm tắt dạng chất thải gây nhiễm khơng khí họt động sản xuất dệt nhuộm STT Công đoạn Tạo lƣợng Phủ, làm khô, giữ nhiệt Các hoạt động kéo sợi, dệt từ xơ, sợi Hồ sợi Tẩy Nhuộm In Hồn tất Lƣu giữ hóa chất 10 Xử lý nƣớc thải Nguồn Phát thải từ nồi Phát thải từ lò nhiệt độ cao Phát thải từ công đoạn chuẩn bị, chải thô, chải kỹ, sản xuất vải Phát thải từ việc sử dụng hợp chất hồ (các loại keo, PVA) Phát sinh từ việc sử dụng hợp chất chlorine Nhuộm phân tán sử dụng chất dẫn, nhuộm sulphur, nhuộm aniline Các chất ô nhiễm Hạt bụi, nitrous oxides (Nox), sulfur dioxide (SO2) Các hợp chất hữu dễ bay (VOCS) Bụi Nitrgen oxide, sulphr oxide, carbon monoxide Chlorine, chlorine dioxide Các chất dẫn, H2S, aniline Hydrocarbon, ammonia Formaldehyde, Gia nhiệt hoàn tất hồ chất dẫn khối lƣợng cho loại vải tổng phân tử thấp, loại hợp dầu bôi trơn Phát thải từ khó Các hợp chất hữu chứa hàng hóa dễ bay (VOCs) hóa chất Phát thải từ bể Các hợp chất hữu chứa ống dẫn dễ bay hơi, khí độc Khí thải  Ơ nhiễm nguồn nƣớc Cơng nghiệp dệt nhuộm sử dụng lƣợng lớn nƣớc qua hoạt động sản xuất, từ giặt xơ tẩy, nhuộm giặt hồn tất sản phẩm Theo ƣớc tính nhà khoa học trung bình, cần khoảng 200 lít nƣớc cho kg vải Phần lớn lƣợng nƣớc thải phát sinh chứa nhiều loại hóa chất khác mà đƣợc 10 Nấu VOCs từ ete glycol dung môi nấu Tẩy Chất ổn định khơng H2O2, pH cao có 10 Đốt lơng Một lƣợng nhỏ khí từ miệng lửa 11 Làm bóng khơng pH cao, NaOH có khơng có 12 Định hình nhiệt Sự bay chất hoàn tất sợi sản xuất sợi tổng hợp khơng có 13 Nhuộm 14 In VOCs Dung môi, acetic acid-nhuộm sấy xử lý nhiệt, khí lị Chất tẩy rửa, dƣ lƣợng thuốc trừ sâu, NaOH, xà phòng, dầu, chất bơi trơn dệt kim, chất hồn tất kéo sợi, dung mơi sử dụng khơng có khơng có khơng có khơng có khơng có Kim loại, muối, khơng chất hoạt động bề có mặt, chất trợ hữu từ trình, hợp chất cation, mầu, BOD, COD, sulphie, dung môi axit/kiềm, dung môi sử dụng Các chất rắn lơ lửng, urea, chất dung môi, mầu, kim loại, nhiệt, BOD, chất khơng có 15 Hồn tất khí cháy bọt VOCs, chất bẩn hóa chất, formaldehyd, khí cháy BOD, COD, vải vụn, phế thải chất rắn lơ lửng, bao gói chất độc, dung môi sử dụng PHỤ LỤC II QCVN 40:2011/BTNMT - QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƢỚC THẢI CƠNG NGHIỆP STT Thơng số Đơn vị Giá trị C A B Nhiệt độ oC 40 40 Màu Pt/Co 50 150 pH - đến 5,5 đến BOD5 (20oC) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 Chì mg/l 0,1 0,5 10 Cadimi mg/l 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/l 0,2 13 Đồng mg/l 2 14 Kẽm mg/l 3 15 Niken mg/l 0,2 0,5 16 Mangan mg/l 0,5 17 Sắt mg/l 18 Tổng xianua mg/l 0,07 0,1 19 Tổng phenol mg/l 0,1 0,5 20 Tổng dầu mỡ khoán g mg/l 10 21 Sunfua mg/l 0,2 0,5 22 Florua mg/l 10 23 Amoni (tính theo N) mg/l 10 24 Tổng nitơ mg/l 20 40 25 Tổng phốt (tính theo P ) mg/l 26 Clorua mg/l 500 1000 (không áp dụng xả vào nguồn nƣớc mặn, nƣớc lợ) 27 Clo dƣ mg/l 28 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu mg/l 0,05 0,1 29 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt hữu mg/l 0,3 30 Tổng PCB mg/l 0,003 0,01 31 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000 32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 PHỤ LỤC III HÌNH ẢNH MINH HỌA CHO CÁC THÍ NGHIỆM Hình 2.1 Thiết bị bố trí thí nghiệm Hình 4.1 Nước thải làng nghề dệt nhuộm Phùng Xá Hình 4.3 Kết khảo sát nồng độ PAC trình keo tụ PHỤ LỤC IV BẢNG KẾT QUẢ CHI TIẾT CÁC THÍ NGHIỆM Bảng P 4.1 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone O3/H2O2 với nồng đ H2O2 đầu vào 800mg/l với pH =6 STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 H2O2 (mg/l) 800 800 800 800 pH 6 6 COD (mg/l) 1200 480 120 480 COD% 60 90 60 Bảng P 4.2 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 H2O2 (mg/l) 800 800 800 800 pH 7 7 COD (mg/l) 1200 480 120 240 COD% 60 90 80 BảngP 4.3 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone với pH =9 STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 H2O2 (mg/l) 800 800 800 800 pH 9 9 COD (mg/l) 1200 480 240 240 COD% 60 80 80 Bảng P 4.4 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone với pH =10 STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 H2O2 (mg/l) 800 800 800 800 pH 10 10 10 10 COD (mg/l) 1200 361 240 361 COD% 70 80 70 Bảng P 4.5 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone với pH =8 STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian ,ph 10 20 40 H2O2 mg/l 800 800 800 800 pH COD COD% 8 8 1200 120 240 240 90 80 80 Bảng P 4.6 i u xuất xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone O3/H2O2 với nồng đ 2O2 Thời gian (phút) 10 20 40 STT đầu vào 800mg/l với p =6,7,8,9,10 pH6 pH7 pH8 pH9 pH10 60 90 60 60 90 80 90 80 80 60 80 80 70 80 70 Bảng P 4.7.Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone đầu vào 1000mg/l Mẫu Thời gian H2O2 (phút) (mg/l) M1 1000 M2 10 1000 M3 20 1000 M4 40 1000 Bảng P 4.8 Kết xử lý COD nước thải di STT nồng đ STT 2O2 pH COD COD% (mg/l) 1200 480 60 240 80 120 90 t nhu m Peroxone với 1100mg/l Mẫu Thời gian H2O2 (phút) (mg/l) pH COD COD% (mg/l) M1 1100 1200 M2 10 1100 960 20 M3 20 1100 600 50 M4 40 1100 480 60 Bảng P 4.9 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone với nồng đ STT Mẫu M1 M2 M3 M4 2O2 đầu Thời gian (phút) 10 20 40 vào 900mg/l H2O2 (mg/l) 900 900 900 900 pH 8 8 COD (mg/l) 1200 720 480 360 COD% 40 60 70 Bảng P 4.10 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone O3/H2O2 với nồng đ STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 2O2 đầu vào 800mg/l H2O2 (mg/l) 800 800 800 800 pH 8 8 COD (mg/l) 1200 120 240 240 COD% 90 80 80 BảngP 4.11 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone O3/H2O2 với nồng đ STT Mẫu M1 M2 M3 M4 Thời gian (phút) 10 20 40 2O2 đầu vào 700mg/l H2O2 (mg/l) 700 700 700 700 pH 8 8 COD (mg/l) 1200 480 240 240 COD% 40 80 80 Bảng P 4.12 Kết xử lý COD nước thải di t nhu m Peroxone O3/H2O2 với nồng đ STT Mẫu M1 M2 M3 M4 M5 2O2 Thời gian (phút) 20 40 60 80 đầu vào 0mg/l(đơn O3) với p =8 H2O2 (mg/l) 0 0 pH 8 8 COD (mg/l) 1200 720 480 120 480 COD% 40 60 90 60 Bảng P 4.13 hể hiển hi u xuất xử lý COD tổng thể STT Thời gian (phút) 10 20 40 H2O2 1100mg/l H2O2 1000mg/l H2O2 900mg/l H2O2 700mg/l H2O2 800mg/l 20 50 60 60 80 90 40 60 70 40 60 60 90 80 80 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC C C CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghiệp dệt nhuộm 1.1.1 Vai trò phát triển dệt nhuộm 1.1.2 Quy trình cơng nghệ dệt nhuộm Phùng Xá 1.2 Đặc điểm nguồn nƣớc thải 1.3 Tác động hoạt động dệt nhuộm đến môi trƣờng 1.5 Xử lý nƣớc thải phƣơng pháp keo tụ tủa 12 1.5.1 Cơ chế q trình đơng tụ 12 1.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình keo tụ 16 1.5.3 Một số ứng dụng keo tụ tủa xử lý nƣớc thải 17 1.6 Phƣơng pháp oxi hóa nâng cao hệ Peroxon 18 1.6.1 Cơ lý thuyết phƣơng pháp 18 1.6.2 Các yếu tố ảnh hƣởng 23 1.6.3 Tình hình nghiên cứu áp dụng trình oxy hóa nâng cao 23 CHƢƠNG II MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PH P VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 25 2.1 Nội dung mục tiêu nghiên cứu 25 2.1.1 Nội dung nghiên cứu 25 2.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 25 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 25 2.3 Phạm vi nghiên cứu 25 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.4.1 Phƣơng pháp thừa kế tài liệu 25 2.4.2 Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm 26 2.4.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 26 2.4.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 28 CHƢƠNG III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI CỦA LÀNG NGHỀ DỆT NHUỘM PHÙNG X – MỸ ĐỨC –HÀ NỘI 29 3.1 Đặc điểm làng dệt Phùng Xá 29 3.1.1 Vị trí địa lý 29 3.1.2 Điều kiện tự nhiên 29 3.3 Thành tựu kinh tế xã 32 3.4 Thực trạng môi trƣờng xã Phùng Xá 32 CHƢƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 4.1 Đặc tính nƣớc thải nghiên cứu 36 4.2 Xử lý nƣớc thải dệt nhuộm phƣơng pháp keo tụ (xử lý bậc 1) 37 4.2.1 Ảnh hƣởng nồng độ PAC tới hiệu xuất xử lý độ màu 37 4.2.2 Ảnh hƣởng nồng độ PAC tới hiệu xuất xử lý COD 40 4.3 Xử lý nƣớc thải sau keo tụ phƣơng pháp Peroxon ( xử lý bậc 2) 41 4.3.1 Ảnh hƣởng pH đến trình xử lý COD Peroxon 41 4.2.4 Kết tổng hợp trình sử lý COD độ màu nƣớc thải dệt nhuộm 47 4.3 Đề xuất quy trình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm khu vực nghiên cứu 48 4.3.1 Đề xuất giải pháp kĩ thuật 49 4.3.2 Giải pháp tuyên truyền giáo dục 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận 51 Tồn 51 Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các chất ô nhiễm công đoạn trình dệt nhuộm Bảng 1.2 Thành phần tính chất nƣớc thải dệt nhuộm Bảng 1.4 Tóm tắt dạng chất thải gây nhiễm khơng khí họt động sản xuất dệt nhuộm 10 Bảng 1.5.Thế oxy hóa số tác nhân oxy hóa thƣờng gặp 19 Bảng1.6 Phân loại q trình oxy hóa nâng cao 20 Bảng 1.7 Ứng dụng oxy hóa xử lý nƣớc thải bùn thải 24 Bảng 2.2 Thơng số thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý COD nƣớc thải dệt nhuộm 27 Bảng 2.3.Thơng số thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng H 2O2 đến hiệu xử lý COD độ màu nƣớc thải dệt nhuộm 28 Bảng 4.1 thông số nƣớc thải đầu vào chƣa qua xử lý 36 Bảng 4.3 Sự thay đổi thời gian lắng tốc độ lắng keo tụ theo nồng độ PAC 39 Bảng 4.4 Kết xử lý COD nƣớc thải diệt nhuộm Peroxon 41 Bảng 4.5 Ảnh hƣởng nồng độ H2O2 đến xử lý COD Peroxon 44 Bảng 4.6 Kết tổng hợp toàn hệ thống xử lý nƣớc thải 48 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi nguồn nƣớc thải Hình 3.1 Hình ảnh ô nhiễm sông Đáy địa phận chảy qua Phùng Xá 33 Hình 3.2 Mánh khóe ngụy trang nơi hút nƣớc vào để sản xuất, nhƣng thực tế, lại nơi xả trực tiếp nƣớc thải xuống sơng Đáy 34 Hình 4.1.Đồ thị thể thay đổi hiệu suất xử lý độ màu 38 Hình 4.2 Ảnh hƣởng nồng độ PAC đến hiệu suất xử lý COD 40 Hình 4.3: Ảnh hƣởng pH đến hiệu xử lý COD Peroxon 42 Hình 4.4.Ảnh hƣởng H2O2 đến hiệu xử lý CODbằng Peroxon 45 Hình 4.5 Quy trình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm khu vực nghiên cứu 49 TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận: “Xử lý COD độ màu nƣớc thải dệt nhuộm làng nghề dệt nhuộm xã Phùng Xá – Mỹ Đức – Hà Nội” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Dƣơng Giáo viên hƣớng dẫn: Ths Nguyễn Thị Ngọc Bích Địa điểm thực tập: Phùng Xá – Mỹ Đức – Hà Nội Mục tiêu nghiên cứu + Mục tiêu chung Nhằm nâng cao chất lƣợng nƣớc thải sau hoạt động sản xuất làng nghề công nghệ keo tụ tủa kết hợp với phƣơng pháp Peroxon + Mục tiêu cụ thể Ứng dụng công nghệ keo tụ tủa kết hợp với phƣơng pháp Peroxon vào xử lý nƣớc thải dệt nhuộm làng nghề dệt nhuộm Phùng Xá Nội dung nghiên cứu: Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu xử lý nƣớc thải dệt nhuộm phƣơng pháp keo tụ tủa kết hợp với phƣơng pháp oxy hoá nâng cao Peroxon Các nhân tố ảnh hƣởng đến trình Peroxon nhƣ độ pH, tỉ lệ H2O2/ O3 Phƣơng pháp nghiên cứu: + Phƣơng pháp thừa kế tài liệu + Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm + Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm + Phƣơng pháp xử lý số liệu Kết đạt đƣợc Công nghệ sử dụng phƣơng pháp keo tụ tủa kết hợp với phƣơng pháp oxi hóa nâng cao Peroxon xử lý nƣớc thải dệt nhuộm làng nghề dệt nhuộm Phùng Xá nói riêng nƣớc thải dệt nhuộm nói chung đem lại kết cao Các tiêu nƣớc thỉa đầu đảm bảo QCVN40:2011/BTNMT QCVN13:2008/BTNMT - Đối với xử lý độ màu hiệu suất xử lý đạt từ 96.7% mức xử lý đƣợc cho cao Sau xử lý keo tụ tủa độ màu nƣớc thỉa đạt chuẩn với mức nồng độ 150 (Pt-Co) đạt hiệu suất 96.3% - Xét tổng thể tồn q trình xử lý nƣớc thải, số nồng độ COD sau trình xử lý COD giảm 56 lần từ 6720 (mg/l) chƣa xử lý xuống 120 (mg/l) đạt hiệu suất xử lý COD 98.2 % Đối với độ màu trƣớc xử lý độ màu nƣớc thải đạt 4107 (Pt-Co) nhƣng sau xử lý độ màu giảm ngƣỡng 120 (Pt-Co) giảm 30 lần so với ban đầu đạt ngƣỡn hiệu xử lý độ màu 96.7% kết tốt Với kết nhƣ ta thấy tiêu chí đầu đảm bảo để thải môi trƣờng theo quy định cột B QCVN 40:2011/ BTNMT