Nghiên cứu vai trò và hiệu quả của phương pháp hoá lý trong xử lý nước thải dệt nhuộm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VAI TRÒ VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Chuyên ngành: MÔI TRƯỜNG Mã số ngành: 108 GVHD: TS. LÊ ĐỨC TRUNG SVTH: Nguyễn Thò Thanh My ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12 năm 2006 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : ………………………………………………………………………………………… 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ……………………………………………………………………………………………. 5. Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn 1/ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2/ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn. Ngày tháng năm 2006 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 2 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TPHCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC KHOA:………………………………………………… BỘ MÔN:…………………………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: ……………………………………………………………………………………………………………… MSSV: …………………………………………………………………………………………………………………………… NGÀNH: …………………………………………………………… …………………………………………………… LỚP: …………………………………………………………………………………………………………………………… PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ): ……………………………………………………………… Đơn vò: ……………………………………………………………………………………………………… Ngày bảo vệ: …………………………………………………………………………………………. Điểm tổng kết: ……………………………………………………………………………………… Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp: …………………………………………………………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 3 - NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy LÊ ĐỨC TRUNG, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và anh chò của Viện Tài Nguyên Và Môi Trường TPHCM đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp. Bên cạnh đó, tôi được sự hỗ trợ tận tình của các thầy cô khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM giúp đỡ cho tôi thực hiện mô hình tốt và hoàn thành các thực nghiệm trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Cùng với sự ủng hộ của bạn bè và gia đình đã cho tôi tự tin thực hiện tốt đề tài đồ án này. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của thầy cô cùng bạn bè và gia đình đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp. Nguyễn Thò Thanh My SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 4 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 1.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 1.2.1 Đặc tính nguyên liệu 1.2.1.1 Nguyên liệu dệt 1.2.1.2 Nguyên liệu nhuộm và in hoa 1.2.2 Quy trình công nghệ tổng quát 1.2.2.1 Nấu tẩy 1.2.2.2 Nấu xút 1.2.2.3 Tẩy trắng 1.2.3 Công nghệ dệt nhuộm 1.2.3.1 Thuốc nhuộm được sử dụng 1.2.3.2 Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm 1.2.3.3 Công nghệ in hoa và sau khi in 1.2.3.4 Công nghệ hoàn tất 1.3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 5 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG 1.3.1 Bản chất của nước thải dệt nhuộm 1.3.2 Đặc tính của nước thải dệt nhuộm ở TPHCM 1.3.2.1 Ô nhiễm hữu cơ 1.3.2.2 Tính độc 1.3.2.3 Màu nước thải 1.3.3 Các chất độc hai từ nước thải dệt nhuộm 1.3.3.1 Nhóm thứ nhất – Các chất độc hại với vi sinh và cá 1.3.3.2 Nhóm thứ hai – Các chất khó phân giải vi sinh 1.3.4 Nồng độ ô nhiễm nước thải dệt nhuộm của TPHCM 1.4 ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 1.4.1 Tình hình máy móc thiết bò trong nhà máy dệt nhuộm 1.4.2 Lượng thuốc nhuộm, hóa chất và chất trợ 1.4.3 Khả năng gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm 1.5 NHẬN XÉT CHUNG VỂ NGÀNH DỆT NHUỘM CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 34 2.1CÁC BƯỚC CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.1.1 Xử lý sơ bộ 2.1.2 Xử lý hóa lý 2.1.3 Xử lý sinh học 2.1.4 Xử lý bậc ba 2.2KHÁI QUÁT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TẠI VIỆT NAM SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 6 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG 2.2.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải 2.2.2 Phương pháp cơ học 2.2.3 Phương pháp hóa lý 2.2.3.1 Phương pháp keo tụ 2.2.3.2 Phương pháp hấp phụ ï 2.2.4 Phương pháp hóa học 2.2.5 Phương pháp sinh học 2.2.6 Xử lý bùn 2.3GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.4MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TẠI VIỆT NAM 2.5NHẬN XÉT CHUNG CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 53 3.1 MỤC TIÊU CỦA THỰC NGHIỆM 3.2 MÔ TẢ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 3.3 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 3.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆN NHẬN ĐƯC CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ – THẢO LUẬN 74 KẾT LUẬN 80 - TÀI LIỆU THAM KHẢO - PHỤ LỤC SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 7 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ Bảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm ở nước Bảng 1.2: Lưu lượng và tính chất nước thải của các nhà máy dệt nhuộm ở TPHCM Bảng 2.1: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại một số nhà máy dệt nhuộm trên đòa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh. Bảng 3 . 1: Giá trò phèn tối ưu và pH tối ưu Bảng 3 . 2: Kết quả COD trong tải trọng 2 giờ Bảng 3 . 3: Kết quả COD theo tải trọng 6 giờ Bảng 3 . 4: Kết quả COD theo tải trọng 8 giờ Bảng 3 . 5: Kết quả COD theo tải trọng 12 giờ Bảng 3 . 6: Kết quả COD theo tải trọng 24 giờ Bảng 3 . 7: Giá trò khối lượng SS mg/l Bảng 3 . 8: Hiệu quả lắng của hàm lượng SS Bảng 4 . 1: Giá trò phèn nhôm tối ưu Bảng 4 . 2: Giá trò pH tối ưu Bảng 4 . 3: Giá trò COD và hiệu suất khử COD theo tải trọng 2 giờ Bảng 4 . 4: Giá trò COD và hiệu suất COD theo tải trọng 6 giờ Bảng 4 . 5: Giá trò COD và hiệu suất COD theo tải trọng 8 giờ Bảng 4 . 6: Giá trò COD và hiệu suất COD theo tải trọng 12 giờ Bảng 4 . 7: Giá trò COD và hiệu suất COD theo tải trọng 24 giờ Bảng 4 . 8: Giá trò COD trung bình và hiệu suất trung bình theo từng tải trọng Đồ thò 4.1: Đường giá trò thể hiện lượng phèn tối ư Đồ thò 4.2: Đường giá trò thể hiện pH tối ưu Đồ thò 4.3: Đường giá trò COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 2 giờ Đồ thò 4.4: Đường giá trò COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 6 giờ Đồ thò 4.5: Đường giá trò COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 8 giơ Đồ thò 4.6: Đường giá trò COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 12 giờ Đồ thò 4.7: Đường giá trò COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 24 giờ Đồ thò 4.8 : Đường giá trò COD trung bình và đường hiệu suất tăng trưởng trungbình COD theo từng tải trọng SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 8 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay vấn đề môi trường được sự quan tâm của toàn xã hội nhất là thành phố lớn như Thành Phố Hồ Chí Minh, nơi tập trung rất nhiều xí nghiệp công nghiệp thường xuyên thải ra môi trường bên ngoài một số lượng nước thải rất lớn. Công nghiệp sẽ gây ra ô nhiễm môi trường bên ngoài gây tác hại xấu cho động thực vật và sinh vật sống ở các dòng sông một phần cũng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của cộng đồng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp của nguồn thải ra. Do đó, việc thiết kế một hệ thống xử lý ở nhà máy công nghiệp là một việc làm cần thiết. Trong nền công nghiệp nước ta nói chung Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng, ngành dệt nhuộm chiếm một phần rất lớn trong các mặt hàng sản xuất trong nước và ngoài nước. Những năm gần đây, ngành dệt nhuộm có bước phát triển mạnh trong nền công nghiệp của thành phố. Bên cạnh những giá trò kinh tế ngành dệt nhuộm đóng góp vào sự phát triển kinh tế xã hội thì những tác hại gây ô nhiễm môi trường của ngành mang lại không phải là nhỏ. Nước thải ngành dệt nhuộm chứa nhiều tinh bột, axit, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, kim loại nặng và một số loại muối v v… gây ô nhiễm môi trường nước. Nhiều nhà máy xây dưng hệ thống xử lý nước thải với nhiều công nghệ khác nhau. Những hế thống xử lý đó có đặc điểm chung là sử dụng các phương pháp cơ học, hóa lý và sinh học chỉ có điểm khác nhau là thứ tự các phương pháp trước và sau nhằm đảm bảo được chất lượng nước đầu ra của nhà máy đạt chất lượng quy đònh. Với lý do đó, đề tài nghiên cứu này chứng minh được hiệu quả và vai trò của phương pháp hóa lý góp phần như thế nào trong quá trình xử lý nước thải của ngành dệt nhuộm . SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 9 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TS. LÊ ĐỨC TRUNG MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong nhiều thập kỷ qua, ngành công nghiệp dệt nhuộm luôn có vò trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với cá doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp tư nhân, dự án liên doanh và các nhà máy có vốn đầu tư 100% nước ngoài cùng rất nhiều tổ hợp tư nhân nhỏ vừa lớnđang hoạt động trong lónh vực sợi, dệt, nhuộm nhằm phấn đấu đạt chỉ tiêu 2tỷ m vải vào năm 2010 cho thấy quy mô và đònh hướng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này. Tuy nhiên, trong số các nhà máy chỉ có nhà máy lớn có xây dựng hệ thống xử lý nước thải còn lại hầu như chưa có hệ thống xử lý vẫn còn xả trực tiếp ra sông. Loại nước thải dệt nhuộm có độ kiềm hoặc độ axit cao, màu đậm, có nhiều chất hữu cơ, vô cơ gây độc cho quần thể sinh vật và ảnh hưởng sức khoẻ cộng đồng. Trườc tình hình trên đã có một số đề tài thực hiện đặt trọng tâm kiểm soát thực trạng ô nhiễm và nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm. Tuy nhiên, trong phần nghiên cứu luận văn trọng tâm vào phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm đạt được chất lượng quy đònh. Các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm được sử dụng phương pháp hoá lý và phương pháp sinh học là chủ yếu. Cả hai phương pháp này đều có những ưu điểm và nhược điểm và thứ tự của hai phương pháp này được quan tâm nhiều nhất. Trong đề tài nghiên cứu luận văn đề cập tới thứ tự của hai phương pháp, hệ thống xử lý nước thải thực hiện phương pháp hóa lý trước và phương pháp sinh học sau hay phương pháp sinh học trước và phương pháp hoá lý sau thì thứ tự nào đem lại ưu điểm nhiều hơn và chất lượng nước đầu ra đạt chất lượng tốt hơn, chi phí vận hành ít tốn kém hơn. Đó là những vấn đề cần chú trọng trong luận văn nghiên cứu. Từ đó, vai trò và hiệu quả của phương pháp hóa lý được chứng tỏ trong việc xử lý nước thải. SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 10 - [...]... vào nghiên cứu động học của quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm cơ bản trong điều kiện phòng thí nghiệm và trên mô hình sẽ đưa ra hiệu quả – vai trò xử lý nước thải dệt nhuộm của phương pháp hoá lý và phương pháp sinh học Từ những kết quả nhận được từ thực nghiệm trong phòng thí nghiệm và trên mô hình, xác đònh được thứ tự thực hiện các phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học trong hệ thống xử lý. .. học trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm đạt hiệu quả cao nhất và chất lượng nước đầu ra tốt nhất 3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Nghiên cứu đề tài thực hiện các nội dung chính sau: • Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, thu thập các phương án xử lý nước thải dệt nhuộm • Kiểm soát hiện trạng ô nhiễm ngành dệt nhuộm TPHCM • Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học trên mô hình... 300 m3 / 1 tấn sản phẩm 2.1 CÁC BƯỚC XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CƠ BẢN Nước thải dệt nhuộm thuộc loại nước thải khó xử lý vì thành phần và tính chất nước không ổn đònh Vì vậy trong quá trình xử lý nươc thải dệt nhuộm, người ta có thể áp dụng đồng thời hai phương pháp là phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học Tùy thuộc vào loại nước thải mà dây chuyền công nghệ xử lý có SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 33... Tổng hợp số liệu, phân tích kết quả đưa ra hiệu quả xử lý của phương pháp hoá lý 4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Đề tài nghiên cứu thực hiện theo các phương pháp 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 trong phòng thí nghiệm và trên mô hình • Phương pháp thống kê xử lý số liệu SVTH:Nguyễn Thò Thanh... xử lý nước thải dệt nhuộm nhất thiết phải tiến hành xử lý trước khi thải ra môi trường 1.3.3 Các chất độc hại từ nước thải dệt nhuộm Những chất thải đáng quan tâm trong nước thải dệt nhuộm: Ô nhiễm nước thải: công nghệ xử lý hóa học vật liệu dệt sử dụng rất nhiều nước và nhiều loại hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm Mức độ ô nhiễm độc hại phụ thuộc vào chủng loại và số lượng sử dụng chúng và vào cả... chung, phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm được áp dụng phổ biến ở các cơ sở dệt nhuộm ở nước ta chủ yếu là phương pháp hoá học, sử dụng axit trung hòa kiềm và các chất tạo phản ứng oxy hóa khử Để xử lý nước thải có hiệu quả, công tác nghiên cứu phải xây dựng rõ các yếu tố cơ bản như đặc điểm công nghệ sản xuất, các loại hóa chất sử dụng trong từng công đoạn Tuy nhiên, thành phần nước thải dệt nhuộm. .. vụ ổn đònh lại nguồn nước thải trước khi vào các công trình xử lý nước thải chung, với mục đích nước thải luôn đảm bảo được tính chất và thành phần nước thải bò thay đổi đảm bảo đấu vào của các công trình xử lý SVTH:Nguyễn Thò Thanh My - 34 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1.2 TS LÊ ĐỨC TRUNG Xử lý hóa lý; Xử lý bằng phương pháp hóa học và hóa lý thường được áp dụng trong trường hợp nước thải có chứa các chất... NGHIỆP TS LÊ ĐỨC TRUNG thứ tự xử lý khác nhau Tất cả các công trình xử lý nước thải dệt nhuộm đều tuân thủ theo các phương pháp xử lý cơ bản như sau: 2.1.1 Xử lý sơ bộ: Xử lý sơ bộ hay còn gọi là xử lý cơ học là giai đoạn hầu như không thể thiếu trong các hệ thống xử lý nước thải Nó là bước ban đầu nhằm chuẩn bò cho các giai đoạn xử lý sau đó diễn ra thuận lợi và ổn đònh hơn Trong giai đoạn này thường... độc trong nước thải dệt nhuộm 1.3.2.3 Màu của nước thải: Nước thải từ các công ty dệt nhuộm có màu rất đậm do nước thải không được tận dụng hết và không gắn vào xơ sợi gây ra Ngày nay thuốc nhuộm hoạt tính được sử dụng càng nhiều thì nước thải màu càng đậm Nước thải màu càng đậm trước hết cộng đồng xã hội không chấp nhận Nhưng điều đáng kể nhất là màu đậm của nước thải cản trở sự hấp thụ của oxy và. .. TRUNG Xử lý bậc ba: Chúng có ích để loại bỏ COD không phân hủy sinh học và đặc biệt để khử màu Các xử lý đặc biệt này có thể là kết tủa hóa học, hòa tan ozôn, hấp phụ trên than hoạt tính Điều luôn có lợi là thực hiện phép thử nghiệm xử lý để chọn và thiết kế phương pháp hợp lý nhất 2.2 KHÁI QUÁT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.2.1 Phương pháp điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải Nước thải . PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 34 2.1CÁC BƯỚC CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.1.1 Xử lý sơ bộ 2.1.2 Xử lý hóa lý 2.1.3 Xử lý sinh học 2.1.4 Xử lý bậc ba 2.2KHÁI QUÁT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP. dựa vào nghiên cứu động học của quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm cơ bản trong điều kiện phòng thí nghiệm và trên mô hình sẽ đưa ra hiệu quả – vai trò xử lý nước thải dệt nhuộm của phương pháp. sở lý thuyết, thu thập các phương án xử lý nước thải dệt nhuộm. • Kiểm soát hiện trạng ô nhiễm ngành dệt nhuộm TPHCM • Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý và phương pháp