hiện trạng xử lý nước thải dệt nhuộm tại thành phố hồ chí minh

Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm được chia ra làm các loạinhư sau:*Dệt nhuộm và vải cotton: với các loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc hoàn nguyên hoặc trực tiếp, đượ

DỆT NHUỘM

TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

DỆT NHUỘM

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

 CƠNG NGHỆ DỆT NHUỘM

 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG

HIỆN TRẠNG XLNT DỆT NHUỘM TẠI TP HCM

 HIỆN TRẠNG XLNT

 CÁC CƠNG TRÌNH XLNT DỆT NHUỘM TIÊU BIỂU TRONG

VÀ NGỒI TP.HCM

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm được chia ra làm các loạinhư sau:

*Dệt nhuộm và vải cotton: với các loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc

hoàn nguyên hoặc trực tiếp, được sử dụng ở hầu hết các nhà máy dệt.(Dệt

Thành Công, nhà máy dệt Thắng Lợi, Công ty Dệt May GiaĐịnh, Công ty dệtSai Gòn JouBo, ….)

*Dệt và nhuộm sợi tổng hợp (polymester): thuốc nhuộm phân tán, có các nhàmáy tiêu biểu như: Thành Công, Thắng Lợi, Sài Gòn,…

*Dệt và nhuộm vải peco: thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc phân tán(Nhà máySài Gòn)

*Ươm tơ và dệt lụa: đây là dạng chủ yếu là trong nước trừ một số hoá chất

đặc dụng, đó là điểm khác biệt đối với các nhà máy dệt khác là nguyện liệuchủ yếu hầu như là nhập ngoại gần 100% (Xí Nghiệp Chế Biến Tơ Tằm BảoLộc, Bình Minh, Rạng Đông, ….)

A.TỔNG QUÁT

B.NGUYÊN LIỆU

*Nguyên liệu dệt:

Nguyên liệu trực tiếp cho các nhà máy dệt là các loại sợi Tuy nhiên

nhìn chung các loại vải được dệt từ các loại sau:

Sợi cotton : Được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp

Bền trong môi trường kiềm, phân huỷ trong môi trường axit Mặthàng này thích hợp với khí hậu mùa hè nóng, tuy nhiên sợi còn lẩnnhiều tạp chất như sáp, mài bông và dễ nhàu Do vậy cần xử lý kỹtrước khi nhuộm để loại bỏ tạp chất

Sợi pha PECO (polester và cotton): Sợi polyester là sợi hoá học dạngcao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm

kém, cứng bền ở trạng thái ướt sơ, … tuy nhiên kém bền với ma sátnên loại vải này thường được trộn chung với cac loại sơ khác Sợinày bền với axít nhưng kém bền với kiềm Sợi pha PECO đựoc phachế đẻ khắc phục các nhược điểm của sợi PE và cotton

*Nguyên liệu nhuộm và in hoa.

Phẩm nhuộm phân tán : là loại phẩm không tan trong nước nhưng ở

trạng thái phân tán và huyền phù trong dung dịch và có thể phân tan

trên sợi, mạch phân tử thường nhỏ Có thể có nhiều họ khác nhau như: antharaquinon, nitroannilamin,…… .Được dùng để nhuộm sợi:

poliamide, polyester,axetat,…

Phẩm trực tiếp : dùng để nhuộm vải cotton trong môi trường kiềm,

thường là muối sulfonat của các hợp chất hữu cơ: R-SO3Na Kém bềnvới ánh sáng và khi giặt giũ

Phẩm nhuộm axit : đa số những hợp chấtsulfo chứa một hay nhiều nhómSO3H và một vài dẩn xuất chứa nhóm COOH dùng phẩm nhuộm trực

tiếp các loại tơ chứa nhóm bazơ như : len, tơ, poliamide,…

Phẩm nhuộm hoạt tính : có công thức tổng quát : S-F=X, trong đó F:

phân tử mang màu, S:nhóm tan trong nước (SO3Na, COONa), T: gốc

mang phản ứng (có thể là nhóm Clo hay vinyl), X: nhóm có khả năng

phản ứng,…

Phẩm hoàn nguyên : bao gồm các họ màu khác nhau như: indigo, dẫn

Ngoài ra, để có được mặt hàng vải đẹp, bền màu và thích hợp với

nhu cầu người tiêu dùng, ngoài phẩm nhuộm còn dùng các chất trợ

khác như: chất thấm, chất tải (nhuộm phân tán ), chất dặt, chất điện

ly(Na2SO4), chất điều chỉnh pH (CH3COOH, Na2CO3, NaOH), chất

hồ chống nước, hồ mềm, hồ láng, chất chống loang màu…

CÔNG NGHỆ:

CÔNG NGHỆ:

Tùy theo quy mô của cơ sở dệt nhuộm, tính chất của sợi nguyên liệu, tính

chất của sợi sản phẩm, trình độ công nghệ mà công nghệ dệt nhuộm tại mỗi

cơ sở có sự khác nhau nhiều hay ít Tuy vậy, nhìn chung công nghệ dệt

nhuộm bao gồm 4 công đoạn chính: hồ sợi, dệt, giặt tẩy, nhuộm hoàn tất, vàđược thể hiện qua sơ đồ sau:

CÔNG NGHỆ:

CÔNG NGHỆ:

Sơ đồ dây chuyền sản xuất chung của nhà máy

hòa

GiặtNhuộm

Sơ đồ dây chuyền nhuộm và in bông

Dệt vải

Chuẩn bị nhuộm: Rũ Hồ, nấu, tẩy

Làm Bóng

CÔNG NGHỆ:

CÔNG NGHỆ:

Chuẩn bị sợi nguyên liệu : Sợi nguyên liệu được nhập vào, đầu tiên được

đưa qua công đoạn đánh ống nhằm loại bỏ tuyến xơ, cặn bẩn, chuyển sợi

sang các ống côn

Hồ sợi :được tiến hành trước khi dệt có tác dụng tăng cường lực cho sợi qua quá trình dệt, sau khi hồ sợi xong vải sẻ được đem đi dệt

Hoá chất hồ sợi bao gồm: tinh bột, keo động vật (casein và zelatin), chất làmmềm, dần thảo mộc, chất béo, chất giữ ẩm CaCl2, glyxerin, chất chống mốc(phenol)…

CÔNG NGHỆ:

CÔNG NGHỆ:

Chuẩn bị nhuộm : giai đoạn này bao gồm: phân trục, tẩy và giũ hồ.

Phân trục: xác định lượng pphẩm màu và các chất phụ gia khác theo

khối lượng vải cần nhuộm

Nấu tẩy: có tác dụng phá hủy các tạp chất xenluloza như peptin chứa

Nitơ, pentoza,… đồng thời tách dễ dàng các axit béo khỏi vải, ở nhiệt

độ hơn 850 C sáp bị nóng chảy, nhũ hoá, tách khỏi bề mặt vải Mặt

khác quá trình nấu còn làm biến đổi cấu trúc xơ, dễ hấp phụ thuốc

nhuộm Hoá chất trong công đoạn này bao gồm: NaOH, NaHSO3,

Na2SiO3, H2O−2 chất hoạt động bề mặt tác dụng với nhũ hoa sáp,

giảm sức căng bề mặt, tạo điều kiện cho dung dịch dễ ngấm vào vải

Tẩy trắng: công đoạn này được sử dụng cho sản xuất các loại vải trắng

Do sau khi nấu, thành phần vải còn chứa các chất màu thiên nhiên chưa

bị huỷ hoại, đồng thời cellulose có khả năng hấp thụ các chất sẫm màutrong nước nấu

Các chất tẩy giặt thường được sử dụng là: NaClO, HclO, H2O2 Một số hoáchất phụ gia bao gồm: NaOH, Na2SiO3, chất ngậm,…

CÔNG NGHỆ:

CÔNG NGHỆ:

Giũ hồ : Quá trình này được thực hiện bằng cách ngâm ủ hoá chất, sau

đó giặt ép bằng nước nóng để loại sạch các tạp chất, tinh bột,… Thông

thường các hoà chất cho vào là axít loãng, NaOH, chất oxi hoá H2O2,

men gốc thực vật, động vật, xà bông, Giai đoạn ủ vào khoảng từ 1 – 12

giờ ở nhiệt độ 300 – 1000 C (có hoá chất), trong quá trình ủ, tinh bột nở

ra, thuỷ phần và hoà tan tách khỏi sợi vải

Nhuộm sợi : Được tiến hành sau khi hoàn tất các công đoạn chuẩn bị

nhuộm Trong giai đoạn này người ta thường sử dụng các loại hoá chất

như: NaOH, CH3COOH, chất tạo ra môi trường (kiềmhay axit), phẩm

nhuộm, các chất hoạt động bề mặt, chất khử, H2O−2, chất điện ly

Đối với các mặt hàng vải khác nhau, đòi hỏi các sản phẩm nhuộm và cácmôi trường khác nhau,( ví dụ: nếu nhuộm sợi Peco, thành phần của chúngbao gồm Polyseter và cotton, do đó phải sử dụng đồng thời hai loại thuốc

nhuộm khác nhau: Sợi polyester nhuộm ở điều kiện pH=5, môi trường

axít, nhiệt độ 1300, trong khoảng thời gian 30 phút Còn sợi cotton nhuộmbằng thuốc nhuộm hoàn nguyên ở pH=12, môi trường kiềm với nhiệt độ

1300C và thời gian hấp phụ tuỳ thuộc vào từng loại thuốc nhuộm cụ thể)

Tẩy giặt :nhằm làm sạch vải, loại bỏ các tạp chất, mẫu thuốc nhuộm thừa,…qui định tẩy giặt bào xà phòng hay hoá chất giặt tổng hợp (giặt nóng ) ở nhiệtđộ khoảng 800C, sau đó xả lạnh với các chất tẩy giặt thông dụng là: xà phòng1g/l, xô đa g/l,

Công đoạn hoàn tất : là công đoạn cuối cùng tạo ra vải có chất lượng tốt vàtheo đúng yêu cầu như: chống mốc, chống cháy, mềm, chống nhàu, … hoặc trởvề trạng thái tự nhiên sau quá trình căng kéo, co rút ở các khâu trước hay thẳngnếp ngay ngắn Qui trình công nghệ ở giai đoạn này tuỳ thuộc vào sản phẩmvải nhuộm cụ thể bao gồm các bước khác nhau, nhưng nhìn chung ao gồm haicông đoạn sau:

Xử lý cơ học : chữa sợi ngang, căng bóng, chỉnh khổ, ủi,…

Xử lý hoá học: đưa vào vải một số hoá chất để tăng chất lượng vải hoàntất

Nhìn chung công nghệ dệt nhuộm tương đối đa dạng và còn phụ thuộc vào

nhiều vào loaị vải sản phẩm, loại vải nuyên liệu, loại thuốc nhuộm, …

Tẩy giặt :nhằm làm sạch vải, loại bỏ các tạp chất, mẫu thuốc nhuộm thừa,…qui định tẩy giặt bào xà phòng hay hoá chất giặt tổng hợp (giặt nóng ) ở nhiệtđộ khoảng 800C, sau đó xả lạnh với các chất tẩy giặt thông dụng là: xà phòng1g/l, xô đa g/l,

Công đoạn hoàn tất : là công đoạn cuối cùng tạo ra vải có chất lượng tốt vàtheo đúng yêu cầu như: chống mốc, chống cháy, mềm, chống nhàu, … hoặc trởvề trạng thái tự nhiên sau quá trình căng kéo, co rút ở các khâu trước hay thẳngnếp ngay ngắn Qui trình công nghệ ở giai đoạn này tuỳ thuộc vào sản phẩmvải nhuộm cụ thể bao gồm các bước khác nhau, nhưng nhìn chung ao gồm haicông đoạn sau:

Xử lý cơ học : chữa sợi ngang, căng bóng, chỉnh khổ, ủi,…

Xử lý hoá học: đưa vào vải một số hoá chất để tăng chất lượng vải hoàntất

Nhìn chung công nghệ dệt nhuộm tương đối đa dạng và còn phụ thuộc vào

nhiều vào loaị vải sản phẩm, loại vải nuyên liệu, loại thuốc nhuộm, …

Công nghệ dệt nhuộm sử dụng một lượng rất lớn nước phục vụ cho các công

đoạn sản xuất đồng thời xả ra một lượng lớn nước thải tương ứng, bình quân

khoảng 50-300m3/tấn vải Trong số đó hai nguồn ô nhiễm chính cần giải quyếtlà từ công đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy

Nước thải tẩy dệt có pH dao động khá lớn từ 9 – 12, hàm lượng chất hữu cơ

cao( COD = 1000 – 3000 mg/l) do thành phần các chất tẩy gây nên Độ màu

của nước thải khá lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và có thể lean đến

10.000Pt-Co, hàm lượng cặn lơ lửng SS có thể đạt đến 200mg/l, nồng độ này

giảm dần ở cuối chu kỳ xả và giặt Thành phần chủ yếu của nước thải bao

gồm: thuốc nhuộm thừa, chất hoạt động bề mặt, các chất oxy hoá, cellulose, xáp, xút, chất điện ly,…

Nước thải nhuộm nước thải không ổn định và đa dạng, thay đổi ngay

trong từng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau, thậm chí ngay

cả khi cả khi cùng một loại vải với loại thuốc nhuộm khác nhau, môi

trường nhuộm có thể là acid hoặc kiềm, hoặc trung tính Cho đến nay

hiệu quả hấp thụ thuốc nhuộm của vải chỉ đạt từ 60-70%, 30-40% các

phẩm nhuộm thừa còn lại ở dạng nguyên thuỷ hoặc đa số đã bị phân

huỷ ở dạng khác, ngoài ra một số các chất điện ly, chất hoạt động bề

mặt, chất tạo môi trường, … cũng thường tồn tại trong thành phần

nước thải nhuộm, đó là nguyên nhân gây ra độ màu rất cao của nước

thải nhuộm

Thành phần tính chất nước thải nhuộm thường chứa các gốc như:

R-SO3Na, R-SO3, N-OH, R-NH2, R-Cl, … pH nước thải thay đổi từ

2-14, độ màu rất cao đôi khi lên đến 50.00 Pt-Co, hàm lượng COD

thay đổi từ 80-18000 mg/l

Ô nhiễm nước thải: công nghiệp xử lý hoá học vật liệu dệt sử dụng rất

nhiều nước và nhiều hoá chất, chất trơ (texteli auxiliaries) và thuốc nhuộm(dyestuffs)

Mức độ gây ô nhiễm độc hải phụ thuộc vào chủng loại và số lượng sử dụngchúng và vào cả công nghệ áp dụng

Có thể phân chia ra các chất thông thường sử dụng thành 3 nhóm chính:

+ Độc hại với vinh sinh và cá

+Khó phân giải sinh học

+ Ít độc hại và dễ phân hủy sinh học

a/ Nhóm thứ nhất: Các chất độc hại với vi sinh và cá

Xút (NaOH) và Natri cacbonat (Na2CO3) được sử dụng với số lượng lớn có để nấu (boiling) vải sợi bông và xử lý trước vải sợi pha ( chủ yếu là polyester/bông).

Axit vô cơ (H2SO4) dùng giặt, trung hoà xút, và hiện màu thuốc nhuộm hoàn

nguyên tan indigosol.

Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit (Na2S2O4) dùng trong nhuộm hoàn nguyên (vat dyeing).

Natri sulfur (Na2S) dùng khử thuốc nhuộm lưu hoá (sulfur dyes).

Dung môi hữu cơ Clo hoá, như các chất tải trong nhuộm mùng tuyn hoàn tất.

Formandehyt có trong thánh phần các chất cầm màu và các chất xử lý hoàn tất.

Crom VI (K2Cr−2O7) trong nhuộm len bằng thuốc nhuộmaxit Crom.

Dầu hoả dùng để chế tạo hồ in pigment.

Các chất ngấm thấu và tẩy rửa không ion trên cơ sở ankyiphenol etoxylat (APEO).

a/ Nhóm thứ nhất: Các chất độc hại với vi sinh và cá(tiếp theo)

Một hàm lượng nhất định kim loại nặng đi vào nước thải :

Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thuỷphân có 4g thuỷ ngân (Hg)

Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng, như trongthuốc nhuộm hoàn nguyên

Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại (Organo-halogen content) đưa

vào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, một số thuốc nhuộmphân tán (disperse dyes), một vài thuốc nhuộm hoạt tính (reactive dyes), một số ít pigment và thuốc nhuộm cation (cation dyes)

Muối ăn (NaCl) hay muối glaube (Na2SO4) dùng nhuộm thuốc nhuộm

hoạt tính theo phương pháp “tận tích” (exhast dyeing) thải ra với nồng

độ > 2mg/l độc đối với vi sinh vật trong nước

b/ Nhóm thứ hai: các chất khó phân giải sinh học:

Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc có cấu trúc mạch

nhánh ankyl

Các polimer tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi

dọc (sởi tổng hợp hay sợi pha) như PVA, poliacrylat

Phần lớn các chất nhữ hoá, các chất làm ,mềm, các chất tạo phức

trong xử lý hoá học

Tạp chất dầu khoáng, silicon từ dầu kéo sợi được tách ra

Nhiều loại thuốc nhuộm và chất tăng trắng quang học.

c/ Nhóm thứ ba: các chất ít độc và có thể phân giải sinh học

Xơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong sơ sợi bị loại bỏ trong các

công đoạn xử lý trước

Các chất dùng hồ sợi dọc trên cơ sở tinh bột không biến tính

Các chất giặt với ankyl mạch thẳng – các chất tẩy rửa mềm

Axít acetic (CH3COOH), axit formic (HCOOH) để điều chỉnh pH

Muối trung tính (NaCL, Na2SO4) ở nồng độ thấp

Xử lý nước thải dệt nhuộm tại Tp Hồ Chí Minh có thể chia làm 3 dạng

chính như sau:

1/ Trạm xử lý nước thải có quy mô nhỏ từ 50-100 m3/ngày

2/ Trạm xử lý nước thải có quy mô trung bình từ 100-1000 m3/ngày

3/ Trạm xử lý nước thải có quy lớn > 1000 m3/ngày

1/ Sơ đồ côngnghệ trạm xử lý

nước thải có quy mô nhỏ từ

50-100 m3/ngày

Keo tụ – Tạo bông

DD keo tụ

Sân phơi bùn

Bể điều hoà Song chắn rác

Nước ra

XỬ LÝ HÓA LÝ

Bùn thải bỏ

Trạm xử lý nước thải có quy mô nhỏ từ 50-100 m3/ngày, chỉ áp dụng

cho những cơ sở dệt nhuộm nhỏ, vốn đầu tư còn hạn chế nên công

nghệ xử lý chỉ là keo tu, tạo bông, lắng do đó chất lượng nước thải sau

xử lý không đảm bảo, phần lớn là không đạt tiêu chuẩn môi trường

2/ Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải có quy mô trung bình từ 100-1000

Keo tụ – Tạo bông

XỬ LÝ SINH HỌC TIỀN XỬ LÝ

DD keo tụ

Sân phơi bùn

Bể điều hoà Song chắn rác

Nước ra

XỬ LÝ HÓA LÝ

Bùn thải bỏ

2/ Trạm xử lý nước thải có quy mô trung bình từ 100-1000 m3/ngày, phần lớn là

do các doanh nghiệp có vốn đầu tư tương đối lớn, có diện tích mặt bằng rộng do đó xây dựng hệ thống xlnt tương đối hoàn chỉnh bao gồm các quá trình xử lý như : Xử lý cơ học, xử lý sinh học, xử lý hoá lý

Chất lượng nước thải sau xử lýđạt tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận

<100 80

500-900 COD tổng, mg/L

<100 50

100-200 Cặn lơ lửng (SS), mg/L

<50 20

300-700

6.0 – 8.5 7.5

7.0 – 11.0 pH

Đầu ra Đầu vào

Tiêu chuẩn nguồn lọai B Thông số

Bảng kết quả trước và sau xử lý của hệ thống xlntcông ty dệt nhuộm SaiGon Joubo- quận 6 tp.HCM

3/ Trạm xử lý nước thải có quy mô lớn > 1000m3/ngày,là những trạm xử lý cócông nghệ hoàn chỉnh Kết hợp các quá trình xử lý cơ học, sinh học , và hoá lý, trang bị các thiết bị xử lý hiện đại, các thiết bị quan sát điều khiển tự động vàkinh phí đầu tư lớn

Chất lượng nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận.Các đơn vị có trạm xử lý nước thải có quy mô lớn như :

Công ty dệt may Thành Công công suất 5000 m3/ngày

Công ty dệt may Thắng lợi

Keo tụ – Tạo bông

XỬ LÝ SINH HỌC TIỀN XỬ LÝ

DD keo tụ

Ngăn chứa bùn

Bể điều hoà Song chắn rác

Bể áp suất

Bể tuyển nổi

Nước ra

XỬ LÝ HÓA LÝ

Máy nén khí

Bùn thải

Máy ép bùn

Công nghệ xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải

Công suất 1000 m3/ngày

Chủ đầu tư : DEAWON-KORE

Thi Công : Trung Tâm Công Nghệ

Môi Trường – CEFINEA

Công suất 1000 m3/ngày

Thi Công : Trung Tâm Công Nghệ

Nước sau xử lý

Bể tuyển nổi Bể Sinh học

Công suất 1000 m3/ngày

Chủ đầu tư : DEAWON-KORE

Thi Công : Trung Tâm Công Nghệ

Môi Trường – CEFINEA

Công suất 1000 m3/ngày

Thi Công : Trung Tâm Công Nghệ

Cụm bể xử lý hóa lý Bể lắng

Máy thổi khí