đề xuất một dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lý nước thải dệt nhuộm.

Ngày nay với sự phát triển của thế giới về mọi mặt, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp đã tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.

Lời cảm ơn Khi luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành, đó là lúc đánh dấu kết thúc quá trình trên giảng đường đại học của tôi. Để hoàn thành tốt luận văn này, ngoài nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của gia đình, thầy cô và bạn bè. Tôi xin cảm ơn thầy Vũ Bá Minh đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ, dạy dỗ cho tôi nhiều điều trong suốt quá trình làm luận văn. Tôi cũng muốn gởi lời cám ơn rất nhiều đến các thầy, cô trong khoa Môi trường, những người bạn đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học. Xin dành lời cảm ơn cho gia đình và những người thân của tôi, những người luôn khuyến khích và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập. Tuy có những nỗ lực và cố gắng nhất định nhưng luận văn cũng không tránh khỏi những sai sót, khuyết điểm trong khi thực hiện. Mong được sự đóng góp của quý thầy cô. Cuối cùng, xin kính chúc tất cả mọi người sức khỏe và thành đạt. Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2005 Lê Thống Nhất TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện nay, khi tài nguyên đang ngày càng cạn kiệt, môi trường ngày càng ô nhiễm thì nhu cầu bức thiết đặt ra là phải tiết kiệm, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên hiện có, đảm bảo cho sự phát triển bền vững. Luận văn đề ra các phương pháp sản xuất sạch hơn nhằm giúp cho các công ty dệt nhuộm có thể áp dụng vào để cải thiện sản xuất, giảm thiểu chất thải, giảm chi phí sản xuất, từ đó có thể giảm giá thành sản phẩm nhằm cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại ở công ty khác, quốc gia khác. Ngoài ra, luận văn cũng đề xuất một dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lý nước thải dệt nhuộm. Phần phụ lục giới thiệu các câu hỏi được đề ra trước khi thực hiện một giải pháp sản xuất sạch hơn, và thành quả của một số công ty dệt nhuộm đã áp dụng sản xuất sạch hơn. Mục lục MỤC LỤC Nhiệm vụ luận văn Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn Mục lục CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1 1.1 Sự cần thiết của đề tài: .1 1.2 Mục đích của luận văn: 2 1.3 Thời gian thực hiện: .2 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN 3 2.1 Tổng quan về ngành nhuộm: .3 2.2 Thành phần tính chất thuốc nhuộm: 3 2.3 Sự cần thiết phải sản xuất sạch hơn: 36 CHƯƠNG 3 : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SẢN XUẤT SẠCH HƠN .44 3.1 Giới thiệu sơ lược về công ty A: 44 3.2 Các phương pháp có thể để giảm thiểu chất thải: 54 3.3 Đề xuất các giải pháp SXSH: 57 3.4 Đánh giá sản xuất sạch hơn: 59 CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 81 4.1 Các phương pháp xử lý hiện nay: 81 4.2 Tính toán thiết kế hệ thống nước thải nhuộm 88 4.3 Tính toán các công trình đơn vị: 90 CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN KHÁI QUÁT GIÁ THÀNH XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 121 5.1 Vốn đầu tư xây dựng cho từng hạng mục công trình: .121 5.2 Chi phí quản lý, vận hành: .122 CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN 124 Mục lục TÀI LIỆU THAM KHẢO .I PHỤ LỤC II Mục lục Danh mục các bảng biểu: Bảng 2.1: Phương pháp lựa chọn thuốc nhuộm .8 Bảng 2.2: Tổng kết việc sử dụng thuốc nhuộm một cách hợp lý .17 Bảng 2.3: Ảnh hưởng nhiệt độ đến sức căng bề mặt 18 Bảng 2.4: Phân nhóm enzym 23 Bảng 2.5: Mức độ tiếng ồn cho phép trong khu dân cư .26 Bảng 2.6: Một số thuốc nhuộm AZO có tính độc 28 Bảng 2.7: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm 32 Bảng 2.8: Đặc tính nước thải sản xuất của xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông .33 Bảng 2.9: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam (mẫu hỗn hợp các dòng thải) 34 Bảng 2.10: Kế hoạch sản lượng của các công ty dệt nhuộm lớn ở Việt Nam 35 Bảng 3.1: Mức tiêu thụ nguyên liệu, nhiên liệu và lượng chất thải phát sinh 48 Bảng 3.2: Những nguyên nhân gây ra các chất thải .48 Bảng 3.3: Nhiệt trị của một số loại nhiên liệu 63 Bảng 3.4: Thất thoát nhiệt trên đường ống hơi 68 Bảng 3.5: Đặc tính kỹ thuật của bóng đèn .70 Bảng 3.6: So sánh giá trị kinh tế của việc thay thế .71 Bảng 3.7: Lợi ích kinh tế 71 Bảng 4.1: Các thông số tính toán song chắn rác .85 Bảng 4.2: Lượng rác giữ lại trên song chắn rác với khe hở song chắn rác khác nhau .86 Bảng 4.3: Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí .90 Bảng 4.4: Tốc độ khí đặc trưng trong ống dẫn .90 Bảng 4.5: Các thông số tính toán bể lắng đợt I 94 Bảng 4.6: Thông số thiết kế bể lắng đợt I 94 Bảng 4.7: Giá trị điển hình của các thông số thiết kế bể aeroten .98 Bảng 4.8: Đặc tính kỹ thuật khử nước của thiết bị ép bùn kiểu lọc ly tâm 112 Mục lục Danh mục hình ảnh: Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dệt nhuộm 31 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất vải .44 Hình 3.2: Cân đối năng lượng và khối lượng các loại đầu vào và ra như những hoạt động tác nghiệp liên quan chặt chẽ .46 Hình 3.3: Đánh giá nguyên nhân có thể làm phát sinh chất thải 47 Hình 3.4: Nguyên lý phương pháp siêu lọc thu hồi hồ .52 Hình 3.5: Quy trình hoạt động của một lò hơi 49 Hình 3.6: Chu trình hơi tiêu biểu 60 Hình 3.7: Bộ thu hồi nhiệt ống có cánh 61 Hình 3.8: Bộ thu hồi nhiệt xả đáy 67 Hình 3.9: Phương pháp thu hồi nhiệt xả đáy và ẩn nhiệt .67 Hình 3.10: Hình dạng và cấu tạo máy THEN AIRFLOW AFA 73 Hình 3.11: Hình dạng và cấu tạo máy THEN AIRFLOW AFE .74 Hình 3.12: Thành phần tiết kiệm được khi dùng máy THEN AIRFLOW .75 Hình 4.1: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy dệt nhộm sản xuất vải sợi bông. .80 Hình 4.2: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp tẩy nhuộm Niedergrohna hãng Chiesser .81 Hình 4.3: Mặt cắt song chắn rác .85 Hình 4.4: Đồ thị biểu hiện sự tăng trường của vi khuẩn trong bể xử lý .99 Mục lục Danh mục các từ viết tắt: BOD Biological Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng F/M Food/Micro-organism Tỷ số giữa lượng thức ăn và vi sinh vật AOX Hợp chất halogen hữu cơ SXSH Sản xuất sạch hơn TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Chương 1: Mở đầu CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết của đề tài: Ngày nay với sự phát triển của thế giới về mọi mặt, đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp đã tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Bên cạnh những thành tựu to lớn đó con người đã dần dần hủy hoại môi trường sống của mình do các chất thải thải ra từ các công đoạn sản xuất mà không qua xử lý hoặc xử lý không triệt để. Để giải quyết vấn đề đó, thiết nghĩ cần thiết chúng ta phải tập trung đầu tư phát triển công nghệ môi trường hơn nữa. Hiện nay có ba lĩnh vực môi trường cần quan tâm là khí thải, nước thải và chất thải rắn. Ba lĩnh vực này có liên quan trực tiếp đến con người. Trong đó nước thải đóng vai trò đáng kể và nước thải dệt nhuộm góp một phần lớn trong vai trò đó. 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 năm gần đây, nhờ chính sách đổi mới và mở cửa ở Việt Nam, đã có rất nhiều doanh nghiệp nhà nước, tư nhân và tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực 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. Có một thực tế là trong ngành dệt may Việt Nam cho đến nay việc sản xuất các sản phẩm "xanh" chưa được quan tâm đúng mức. Một số nhà quản lý và điều hành ở doanh nghiệp còn chưa được trang bị kiến thức hoặc có ít hiểu biết "cập nhật" về những yêu cầu "xanh" đối với các sản phẩm dệt - may xuất khẩu. Ngoài ra các doanh nghiệp nhuộm vẫn còn sử dụng một số hóa chất, chất trợ, thuốc nhuộm và các công nghệ chưa tiên tiến, hiện đại, gây ô nhiễm nặng tới môi trường nước thải. Trước tình hình hạn ngạch dệt may có thể sẽ bị bãi bỏ trong nay mai, đòi hỏi ngành dệt may, các cơ sở nhuộm ở Việt Nam phải sản xuất ra các sản phẩm “xanh”, không chứa các chất độc hại nhằm cạnh tranh với các nước xuất khẩu hàng may mặc khác, đặc biệt là Trung Quốc. Qua những điều nói trên, luận văn này xin đóng góp những giải pháp sản xuất sạch hơn cho ngành dệt nhuộm nhằm sản xuất ra các sản phẩm “xanh”, thân thiện với môi trường, hạn chế nước thải độc hại…. -1- Chương 1: Mở đầu 1.2 Mục đích của luận văn: Đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn cho xí nghiệp nhuộm nhằm cạnh tranh với các sản phẩm khác trong khu vực. Thiết kế hệ thống nước thải nhuộm nhằm giảm thiểu chất thải nhuộm ra môi trường. 1.3 Thời gian thực hiện: Thời gian thực hiện luận văn từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2005 -2- Chương 2: Tổng quan CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về ngành nhuộm: Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành có bề dày truyền thống ở Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực trong nhiều năm qua. Tuy nhiên, ngành dệt nhuộm với khâu nhuộm và hoàn tất vải của mình đã và đang là một nguồn gây ô nhiễm môi trường khá mạnh cả về lượng cũng như về chất. Ước tính lượng nước thải thải ra từ các công đoạn nhuộm vải rất lớn, từ 120-300 m 3 /tấn vải Nước thải ngành nhuộm rất đa dạng và phức tạp. Theo tính toán các hóa chất sử dụng trong công đoạn nhuộm như: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngấm, chất tạo môi trường, hồ, men, chất oxy hóa…Có hàng trăm loại hoá chất đặc trưng, nhiều loại hóa chất này hòa tan dưới dạng ion cùng với các kim loại nặng đã làm tăng thêm tính độc hại của nước thải ngành nhuộm làm ảnh hưởng lâu dài đến môi trường và sức khỏe con người. Hơn nữa, thành phần và tính chất nước thải ngành nhuộm hoàn toàn không ổn định, nó thay đổi theo công nghệ và mặt hàng vì vậy việc xác định thành phần và tính chất của nước thải không dễ dàng. Chính nguyên nhân đó, việc tìm hiểu thành phần tính chất nước thải ngành nhuộm cũng như giải pháp xử lý đối với các loại nước thải nhuộm khác nhau, đề xuất các giải pháp sản xuất sạch hơn, giảm thiểu ô nhiễm của ngành nhuộm đối với môi trường đã đặt ra yêu cầu và là nền tảng hình thành luận văn. 2.2 Thành phần tính chất thuốc nhuộm: 2.2.1 Sơ lược về thuốc nhuộm: Trong cuộc sống muôn màu của con người, thuốc nhuộm được sử dụng rất nhiều trong nhiều lĩnh vực và nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong kỹ thuật và trong sinh hoạt chúng ta thường gặp các thuật ngữ: thuốc nhuộm, pigment, bột màu… chúng đều là các hợp chất có màu nhưng bản chất, cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng thì khác nhau. Thuốc nhuộm được dùng chủ yếu để nhuộm vật liệu dệt từ xơ thiên nhiên (bông, lanh, gai, len, tơ, tằm…), tơ nhân tạo (vixco, acetat, polyno…) và xơ tổng hợp (polyacryloniton, polyvinylic, polylefin…). Ngoài ra, chúng còn được dùng để chế tạo nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp xà phòng; để chế tạo mực in trong công nghiệp ấn loát, văn phòng phẩm, vật liệu làm ảnh màu, dùng làm chất tăng và giảm độ nhạy với ánh sáng. -3- [...]... phối nước trong nhà máy dệt như sau: 1 Sản xuất hơi: 2 Nước làm lạnh thiết bị: 3 Nước làm mát và xử lý bụi trong xí nghiệp sợi, dệt: 4 Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm: 5 Nước vệ sinh: 6 Nước cho việc chống cháy và các vấn đề khác: Tổng: 53% 6,4% 7,8% 24,6% 7,6% 0,6% 100% Theo H.Ruffer, lượng nước thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một số mặt hàng như sau: Hàng len nhuộm, dệt. .. 2.2.6 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải: Nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, giũ hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất, trong đó lượng nước thải chủ yếu do quá trình giặt sau mỗi công đoạn Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt nhuộm rất lớn và thay đổi theo các mặt hàng khác nhau Nhu cầu sử dụng nước cho 1 mét vải nằm trong phạm vi từ 12 đến 65 lít và thải. .. các chất thải đổ vào nước nhưng ngoài ra, phát thải vào không khí, tiếng ồn và việc giao nhận các chất thải độc hại cũng rất quan trọng, Việc sử dụng các hoá chất có ảnh hưởng đáng kể tới môi trường của ngành công nghiệp a ) Phát thải vào nước Hầu hết ở các khâu trong quy trình công nghệ của công nghiệp dệt nhuộm đều phát sinh ra nước thải Đặc trưng cơ bản lớn nhất của nước thải công nghiệp dệt nhuộm.. . hàng sản xuất và chất lượng sản phẩm Các chất thải đổ vào nước bao gồm nước thải từ quy trình sản xuất, nước rửa và nước làm lạnh bị ô nhiễm nhiều hơn hoặc ít hơn Nước rửa chiếm 60-70% tổng lượng nước tiêu thụ Sự tiêu thụ hoá chất và nước cũng như số lượng và tính chất của nước thải theo đó mà tăng lên đã làm nảy sinh vấn đề về: nên chọn sử dụng loại máy móc nào, những loại sợi nào cần được xử lý, cần... thức xử lý nào Do vậy thành phần của nước thải dao động rất nhiều, cả về số lượng lẫn tính chất Nước thải chứa một hỗn hợp các hoá chất đã sử dụng Các hoá chất nhất định ví dụ như chất tẩy, bột giặt đều đổ hầu như toàn bộ vào hệ thống nước thải, trong khi một số khác như thuốc nhuộm lại giữ phần lớn trên sản phẩm -23- Chương 2: Tổng quan Phần lớn các chất hữu cơ làm tăng lượng BOD5 trong nước thải đều... chặt vào Trong một số trường hợp, nước rửa và nước làm lạnh được đưa thẳng đến nơi tiếp nhận Tác động của môi trường của những chất thải này phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm của nước thải và lượng nước thải Một vài nghiên cứu đã cho thấy nước thải từ ngành công nghiệp dệt cực kỳ độc hại và gây ảnh hưởng kìm hãm tới hoạt tính của bùn và quá trình nitrat hoá Các nghiên cứu về đặc điểm nước thải của ngành... (A) e ) Chất thải Ngành công nghiệp dệt tạo ra nhiều chất thải độc hại dưới dạng dầu và dung môi thải cũng như các hoá chất và thuốc nhuộm Các chất thải khác gồm có vải sợi, -26- Chương 2: Tổng quan cặn từ hệ thống xử lý và điều hoà dòng chảy, từ khâu đóng gói và các quá trình tương tự Chất thải rắn được sinh ra chủ yếu từ các nguồn sau đây: Chất thải do quá trình đốt nhiên liệu, chất thải rắn sinh... ngành dệt đã tham gia vào một dự án bảo vệ nước rộng rãi mang tên "Nordtextil VA" Mối quan tâm chính của dự án này là tiết kiệm nước bằng cách thay đổi các quy trình công nghệ, xác định tính chất của các chất độc và các chất chậm hủy, xử lý và tái sử dụng nước thải Rất nhiều loại thuốc nhuộm đang dùng là chất chậm hủy và có thể chứa các kim loại, đặc biệt là đồng và kẽm Ngoài ra còn có thể có một lượng... Những trục trặc hoặc tạm ngừng hoạt động trong các quy trình và các thiết bị xử lý hay chuyển giao hoá chất không hợp lý có thể dẫn đến phát sinh chất thải với số lượng lớn, hàm lượng lớn vào nước và không khí Chẳng hạn nếu bộ phận điều chỉnh pH bị hỏng, sẽ có thể có rối loạn ở hệ thống xử lý nước thải hoặc ở nơi tiếp nhận nước thải Dầu (dầu nóng) được sử dụng làm trung gian truyền nhiệt trong những giai... thuốc nhuộm tổng hợp, số còn lại -6- Chương 2: Tổng quan chủ yếu được dùng để nhuộm thực phẩm hoặc nhuộm vải của các dân tộc ít người theo phương pháp thủ công Ngày nay, việc nghiên cứu và chế tạo thuốc nhuộm tổng hợp đã đạt đến đỉnh cao cả về mặt khoa học và công nghệ Các loại thuốc nhuộm tổng hợp có ưu điểm là màu sắc đẹp, đa dạng, độ bền màu cao và dễ sản xuất hàng loạt Các loại thuốc nhuộm tổng hợp . phẩm cùng loại ở công ty khác, quốc gia khác. Ngoài ra, luận văn cũng đề xuất một dây chuyền công nghệ tổng quát để xử lý nước thải dệt nhuộm. Phần phụ. AIRFLOW.........75 Hình 4.1: Hệ thống xử lý nước thải nhà máy dệt nhộm sản xuất vải sợi bông. .80 Hình 4.2: Hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp tẩy nhuộm Niedergrohna hãng