Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty Alliance One khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY ALLIANCE-ONE KHU CÔNG NGHIỆP GIAO LONG TỈNH BẾN TRE CÔNG SUẤT 800 M 3 /NGÀY. GVHD : ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH : DƯƠNG MẠNH TUẤN MSSV : 90402888 TP.HCM, Tháng 12/2008 -i- LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân thành đến quí Thầy, Cô những người đã tận tình truyền dạy những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trường. Sư nhiệt thành của quí Thầy cô trong khoa Môi Trường cũng như các Thầy cô khác của trường Đại Học Bách Khoa cùng với sự động viên của bạn bè đã giúp em nỗ lực vượt qua mọi khó khăn trong học tập. Em xin chân thành cám ơn Thạc Sĩ Vũ Phá Hải đã tận tình hướng dẫn đề em hoành thành tốt luận văn tốt nghiệp này. TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . năm 2008. Sinh viên Dương Mạnh Tuấn -ii- TÓM TẮT Dệt nhuộm là ngành có truyền thống lâu đời và đóng vai trò quan trọng trong đời sống người dân. Ngày xưa nguời dân dùng các sản phẩm từ thiên nhiên tạo nên các sản phẩm may mặc có màu sắc tươi tắn bền lâu thì ngày nay với kỹ thuật hiện đại và hóa chất công nghiệp sản phẩm tạo ra nhiều hơn , màu sắc đẹp và phong phú hơn, điều này dẫn đến hệ quả là ô nhiễm môi trường nặng nề hơn. Luận văn này không đi vào con đường nghiên cứu để giải quyết vấn đề mang tầm vóc lớn lao là sự ô nhiễm môi trường tạo ra bởi ngành dệt nhuộm mà chỉ là công trình thiết kế qui mô nhỏ hệ thống xử lý nước thải của công ty dệt nhuộm Alliance One – Khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở địa phương. Luận văn gồm 7 chương: Chương mở đầu. Chương I : Tổng quan về ngành dệt nhuộm. Chương II : Tổng quan về Công ty dệt nhuộm Alliance One. Chương III : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm. Chương IV : Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. Chương V : Dự toán kinh phí cho các công trình xử lý môi trường. Chương VI : Vận hành. -iii- MỤC LỤC ĐỀ MỤC Trang TÀI LI U THAM KH O.Ệ Ả 104 -iv- DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT BOD 5 : Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày. COD : Nhu cầu oxy hóa học. SS : Chất rắn lơ lửng. MLSS : Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng. MLVSS : Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi. TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam. TCXD : Tiêu chuẩn Xây dựng. XLNT : Xử lý nước thải. -v- CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề: Ngành dệt may đã phát triển từ rất lâu trên thế giới , nhưng nó chỉ mới hình thành và phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta. Trong những nằm gần đây, nhờ chính sách đổi mới mở cửa ở Việt Nam,đã có 72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanh nghiệp tư nhân, 40 dự án liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoàicùng rất nhiều các tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt , nhuộm. Ngành dệt may là một trong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất khẩu rất lớn, lại thu hút nhiều lao động nên được chú trọng nhiều ở Việt Nam như một ngành xuất khẩu quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với mục tiêu phấn đấu đạt chỉ tiêu 2 tỷ mét vải trong năm 2010 cho thấy qui mô và định hướng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta đều chưa có hệ thống xử lí nước thải mà đang xả trực tiếp ra sông suối ao hồ; loại nước thải này có độ kiềm cao, độ màu lớn, nhiều hoá chất độc hại đối với các loài thủy sinh. Trước tình hình trên , đã có một số đề tài đi vào lĩnh vực nghiên cứu và thiết kế các hệ thống xử lí nước thải cho ngành dệt nhuộm. Trong đó có nhiều đề tài đã được ứng dụng vào thực tế và đem lại một số kết quả khả quan. II. Mục tiêu: Qua khảo sát thực tế về tình hình sản xuất , mức độ xả thải của công ty dệt nhuộm ALLIANCE ONE và việc phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải nhận thấy việc lắp đặt hệ thống xử lí nước thải cho công ty là việc làm cần thực hiện. Bài luận văn này sẽ tiến hành thiết kế hệ thống xử lí nước thải cuối đường ống cho công ty dệt nhuộm ALLIANCE ONE. III.Phương pháp thực hiện: Trong quá trình thực hiện đề tài có sử dụng các phương pháp sau : • Phương pháp tổng hợp tài liệu • Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải • Phương pháp thống kê xử lí số liệu -1- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM. Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyền thống ở nước ta. Khi nền kinh tế chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế thị trường thì ngành này cũng chiếm được một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp dáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiều lao động. Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng có nhiều thay đổi, bên cạnh những nhà máy xí nghiệp quốc doanh, ngày càng có nhiều xí nghiệp mới ra đời, trong đó có các xí nghiệp ngoài quốc doanh, liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài. Có thể kể ra một số xí nghiệp có qui mô lớn như sau: Bảng 1.1: Nhu cầu nguyên liệu và hoá chất của một số nhà máy dệt nhuộm. Tên công ty Khu vực Nhu cầu (Tấn sợi/ năm) Hoá chất Co PE Peco Visco 1 Dệt 8/3 Hà Nội 4000 1500 80 2 Dệt Hà Nội Hà Nội 4000 5200 1300 3 Dệt Nam Định Nam Định 7000 3500 50 4 Dệt Huế TT.Huế 1500 2500 200 5 Dệt Nha Trang K Hoà 4500 4500 100 6 Dệt Đông Nam TpHCM 1500 3000 7 Dệt Phong Phú TpHCM 3600 1400 600 465 8 Dệt Thắng Lợi TpHCM 2200 5000 9 Dệt Thành Công TpHCM 1500 2000 2690 10 Dệt Việt Thắng TpHCM 2400 1200 394 Nguồn cung cấp: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam (Kế hoạch 1997 – 2010) Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các nhà máy đều nhập thiết bị , hoá chất từ nhiều nước khác nhau: Thiết bị: Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan … Thuốc nhuộm: Nhật, Đức, Thuỵ Sĩ, Anh… Hoá chất cơ bản: Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan, Việt Nam… -2- Với khối lượng lớn hoá chất sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức ô nhiễm cao. Tuy nhiên trong những năm gần đây khi nền kinh tế phát triển mạnh đã xuất hiện nhiều nhà máy, xí nghiệp với công nghệ hiện đại ít gây ô nhiễm môi trường. 1.1. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT: Qui trình công nghệ của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hoá chất và tạo ra nước thải, như sau: Hình 1.1: Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát. -3- 1.2. CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM: Nguyên liệu cho các nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợi Cotton, sợi tổng hợp (sợi Polyester), và sợi pha, trong đó:  Sợi Cotton (Co): được kéo từ sợi bông vải có đặt tính hút ẩm cao, xốp, bền trong môi trường kiềm, phân huỷ trong môi trường axit. Vải dệt từ loại sợi này thích hợp cho khí hậu nóng mùa hè. Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều loại tạp chất như sáp, mày lông và dễ nhăn.  Sợi tổng hợp (PE): là sợi hoá học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Nó có đặt tính là hút ẩm kém, cứng, bền ở trạng thái ướt.  Sợi pha (sợi Polyester kết hợp với sợi cotton): sợi pha này khi tạo thành sẽ khắc phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên. 1.3. CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH: 1.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu dưới dạng bông thô, các sợi bông có kích thước khác nhau chứa nhiều tạp chất tự nhiên như bụi, đất. Nguyên liệu thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều làm thành các tấm bông phẳng đều. Kéo sợi thô để giảm kích thước sợi, tăng độ bền, quấn sợi vào các ống sợi. 1.3.2. Hồ sợi: Hồ sợi bằng hồ tinh bột, tinh bột biến tính để tăng độ bền trơn và độ bóng của sợi. 1.3.3. Chuẩn bị nhuộm: 1.3.3.1. Rũ hồ: Sau khi dệt vải còn mang nhiều bụi, dầu mỡ, lượng hồ đáng kể. Dùng muối, axít loãng, enzimanilaza, bazơ loãng, chất oxy hoá, chất thấm và chất điện ly để phá hủy lớp hồ này. 1.3.3.2. Nấu vải: Công đoạn này làm sạch tạp chất của xơ như mỡ, sáp, pectin (dạng tan trong nước và một phần cellulose trong xơ. Kết quả là vải trở nên xốp, mềm mại, hấp thụ dung dịch thuốc -4- nhuộm và hồ in ở các công đoạn sau. Hoá chất dùng là xút và chất thẩm thấu (loại anion hoặc trung tính như dầu đơ,Invadin, JEC, solovapin, . . .) 1.3.3.3. Tẩy trắng: Sau khi nấu là giai đoạn tẩy trắng dưới nhiệt độ cao. Kết quả là vải sẽ trở lên trắng hơn. H 2 O 2 50% : 60 g/l Na 2 SiO 3 : 20 g/l Slovaponn : 0,5 g/l Tùy theo độ mỏng, dày của vải mà nồng độ thuốc tẩy có thể thay đổi, trong đó H 2 O 2 là thuốc tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy vải liên tục do tác dụng nhanh chóng, ít gây độc hại và dễ tách ra trong quá trình giặt. 1.3.4. Công đoạn nhuộm: 1.3.4.1. Tổng quan thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu (gốc thiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu cho các vật liệu khác. Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của thuốc nhuộm mà người ta chia chúng thành các nhóm, họ, loại và lớp khác nhau. Thuốc nhuộm được dùng chủ yếu để nhuộm vật liệu dệt từ thiên nhiên (bông, len, tơ tằm ) sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. Ngoài ra chúng còn được dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp, xà phòng, chế tạo mực in, vật liệu làm ảnh màu, chất tăng và làm giảm độ nhạy với ánh sáng Để nhuộm các loại vật liệu dệt ưa nước người ta thường dùng những lóp thuốc nhuộm hoà tan trong nước, chúng khuếch tán và gắn màu vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hoá lý, liên kết ion hoặc liên kết đồng hoá trị. Để nhuộm các loại vật liệu ghét nước và nhiệt dẻo người ta dùng các loại thuốc nhuộm không tan trong nứơc, sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao gọi là thuốc nhuộm phân tán, nó bắt màu vào xơ sợi theo cơ chế hoà tan hoặc phân bố sâu trong mao quản của xơ. 1.3.4.2. Phân loại: -5- [...]... Nguồn: Phòng Quản Lý Môi Trường – Sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường TpHCM 1.4.3 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo: 1.4.3.1 Công ty dệt Đông Nam: -18- PHÈN NƯỚC THẢI SÀNG LỌC BỂ ĐIỀU HOÀ HỒ SINH HỌC NGUỒN TIẾP NHẬN KEO TỤ LỌC Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3/ngày 1.4.3.2 Xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc: NƯỚC THẢI KHÍ NÉN NƯỚC TÁCH TỪ BÙN... cơ học, hóa lý, sinh học, và phương pháp màng để giảm thiểu các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm -21- CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DỆT NHUỘM ALLIANCE ONE – BẾN TRE 2 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ: 2.1.1 Địa điểm: Dự án “Nhà máy Dệt Alliance One Textile” được thực hiện tại trụ sở chính của công ty, tại lô đất C1–C2–C3–C4–C5, Khu công nghiệp Giao Long, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre KCN Giao Long tọa lạc... 1.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc -19- 1.1.1.1 Công ty Schiessen Sachera (Đức): Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) -20- 1.5 CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NUỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM: Thường xuyên kiểm tra hệ thống cấp nước, tránh rò rỉ nước Sử dụng module tẩy, nhuộm giặt hợp lý Tuần hoàn, sử dụng lại các dòng nước giặt ít... Tại công đoạn này nước cấp được đưa vào nhằm mục đích loại trừ giặt tẩy những vết bẩn bám trên vải từ công đoạn dệt trước Công đoạn giặt sẽ được thực hiện trên máy giặt chuyên dụng Như vậy sau quá trình giặt sẽ phát sinh nước thải và lượng nước thải này sẽ được thu gom và dẫn vào hệ thống xử lý nước thải trước khi thải vào hệ thống xử lý tập trung của khu công nghiệp -30- Trước khi đưa qua công đoạn nhuộm. .. Nguồn nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất Tuy nhiên do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác định thành phần tính chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn Sự phân phối nước trong nhà máy dệt nhuộm như sau: Sản xuất hơi 5,3% Nước làm sạch thiết. .. 735 Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải –Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật -17- Trong khi đó, thành phần, tính chất và lưu lượng nước thải ngành dệt nhuộm nước ta như sau: Bảng 1.8: Thành phần và tính chất nước thải công ty dệt Thành Công Công đoạn COD SS pH SO42- Pt - Co PO43- Tẩy trắng 2925 200 10 1072 - - Giặt 3147 1680 11,8 217 307 - Nhuộm polyester 2342 65 10,4 5320 - - Nhuộm cotton 1520 98... cầu sử dụng nước và nhu cầu nhiên liệu dùng cho quá trình đốt cháy cung cấp hơi để sấy khô vải 2.2.4.4 Nhu cầu cấp điện: Điện phục vụ cho nhu cầu sản xuất, thắp sáng cho nhà máy được cung cấp từ mạng lưới điện của khu công nghiệp 2.2.4.5 Nhu cầu sử dụng nước: Nước cấp cho toàn bộ nhà máy được cấp từ mạng lưới cấp nước của Công ty Cấp nước tỉnh Bến Tre Vào mùa nước mặn, Công ty Cấp nước Bến Tre sẽ sử... 5,3% Nước làm sạch thiết bị 6,4% Nước làm mát và xử lí bụi trong thiết bị dệt nhuộm 7,8% -12- Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm 72,3% Nước vệ sinh 7,6% Nước cho việc PCCC và các vấn đề khác 0,6% Qua đó cho thấy lượng nước phát sinh từ các nhà máy dệt nhuộm là rất lớn và ứng với mỗi công đoạn khác nhau trong quá trình dệt nhuộm sẽ có lưu lượng nước thải và nồng độ các chất ô nhiễm... màu theo mẫu nhất định Trong công đoạn này sẽ phát sinh lượng nước thải đáng kể và nước thải tại công đoạn này sẽ được thu gom về hệ thống xử lý nước thải tập trung trước khi xả ra nguồn tiếp nhận Sau công đoạn nhuộm vải sẽ được đưa qua công đoạn cán ép nhằm làm cho các tấm vải sau nhuộm trở nên thẳng thắn và khử được nước sau quá trình nhuộm Đến đây vải được coi như xong công đoạn chính và đem đi cắt... 0,09 thoi 5 Hoàn tất vải dệt kim liệu gốc và sợi dệt Nguồn: The Textile Industry And The Environment, Technical Report N016, UNEP, 1993 Khảo sát một số xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông ở Ấn Độ cho thấy các kết quả về lượng nước thải và đặc tính nước thải khác nhau Bảng 1.7:Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm mặt hàng bông ở Ấn Độ Xí nghiệp Đơn vị 1 2 3 Các thông số Nước thải m3/ tấn vải 210 135 . trường tạo ra bởi ngành dệt nhuộm mà chỉ là công trình thiết kế qui mô nhỏ hệ thống xử lý nước thải của công ty dệt nhuộm Alliance One – Khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre nhằm góp phần giảm. MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY ALLIANCE- ONE KHU CÔNG NGHIỆP GIAO LONG TỈNH BẾN TRE CÔNG SUẤT 800 M 3 /NGÀY. GVHD : ThS ngành dệt nhuộm. Chương II : Tổng quan về Công ty dệt nhuộm Alliance One. Chương III : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm. Chương IV : Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước