Khảo sát hiện trạng, phân tích đặc tính nước thải và thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty nhuộm Donabochang , Biên Hòa Đồng Nai

Khảo sát hiện trạng, phân tích đặc tính nước thải và thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty nhuộm Donabochang , Biên Hòa Đồng Nai

LỜI GIỚI THIỆU

Trước đây khi còn nằm trong cơ chế bao cấp thì nông nghiệp đóng vai trò quantrọng trong nền kinh tế nước ta Nhưng từ khi đất nước mở cửa, các ngành côngnghiệp bắt dầu có sự chuyển dịch mạnh : các trang thiết bị máy móc hiện đại đượcnhập về, vốn đầu tư vào các ngành cũng được tăng lên đồng thời được tiếp cận cáctrình độ kỹ thuật tiên tiến của các nước phát triển… chính những điều đó đã giúpcho ngành công nghiệp ngày càng phát triển và đóng góp đáng kể vào ngân sáchnhà nước

Tuy nhiên bên cạnh những mặt tích cực đó, cũng tồn tại không ít những mặttrái cần quan tâm Đó là sự phát sinh các chất thải độc hại khác nhau gây ra cáctác động môi trường như biến đổi khí hậu, làm tăng nhiệt độ khí quyển, ảnh hưởngđến sức khoẻ con người… Do đó cần phải có các biện pháp về quản lí và kỹ thuậtđể đảm bảo cho các ngành công nghiệp phát triển đồng thời cũng đảm bảo việc vệsinh an toàn môi trường

Ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng không nằm ngoài xu hướng chung này.Ngành đã đầu tư nhiều trang thiết bị máy móc, sử dụng nguyên liệu nhập từ cácnước … cho nên không chỉ tăng năng suất mà chất lượng sản phẩm cũng thay đổiđáng kể Cho đến nay, ngành đã trở thành một ngành công nghiệp có vị trí quantrọng trong nền kinh tế quốc dân Nhưng bên cạnh đó, dệt nhuộm cũng là ngànhgây ô nhiễm môi trường nhiều nhất do lưu lượng nước thải lớn, chứa nhiều chấthữu cơ khó phân huỷ sinh học, có chứa kim loại nặng, độ màu cao,… Với đặc tínhnhư thế, việc xử lí nước thải dệt nhuộm là việc làm hết sức cần thiết

Bài luận văn sẽ tiến hành khảo sát hiện trạng môi trường, phân tích các đặctính nước thải và thiết kế hệ thống xử lí nước thải cho công ty dệt nhuộmDONABOCHANG, QL1 – Biên Hoà – Đồng Nai

Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót Rấtmong các đọc giả và thầy cô góp ý kiến

LỜI MỞ ĐẦU

I Đặt vấn đề:

Ngành dệt may đã phát triển từ rất lâu trên thế giới , nhưng nó chỉ mới hìnhthành và phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta Trong những nằm gần đây, nhờchính sách đổi mới mở cửa ở Việt Nam,đã có 72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanhnghiệp tư nhân, 40 dự án liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoàicùng rất nhiềucác tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt , nhuộm

Ngành dệt may là một trong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạchxuất khẩu rất lớn, lại thu hút nhiều lao động nên được chú trọng nhiều ở Việt Namnhư một ngành xuất khẩu quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Với mục tiêuphấn đấu đạt chỉ tiêu 2 tỷ mét vải trong năm 2010 cho thấy qui mô và định hướngphát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này

Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta đều chưa cóhệ thống xử lí nước thải mà đang xả trực tiếp ra sông suối ao hồ; loại nước thảinày 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 thiếtkế các hệ thống xử lí nước thải cho ngành dệt nhuộm Trong đó có nhiều đề tài đãđược 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 dệtnhuộm DONABOCHANG và việc phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải nhậnthấy 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 nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lí nướcthải cuối đường ống cho công ty dệt nhuộm DONABOCHANG

III : Phương pháp thực hiện

Trong quá trình thực hiện đề tài có sử dụng 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

 Phương pháp thống kê xử lí số liệu

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM

TRONG NƯỚC

Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dàytruyền thống ở nước ta Khi nền kinh tế chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tếthị trường thì ngành này cũng chiếm được một vị trí quan trọng tron nền kinh tế quốc dân,đóng góp dáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiềulao 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 Hiện nay toàn ngành có khoảng 150 nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm với các qui mô khác nhau Có thể kể ra một số xí nghiệp có qui mô lớn như sau:

Tên công ty Khu vực Nhu cầu ( Tấn sợi/ năm) H.chất

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 từnhiều nước khác nhau :

* Thiết bị : Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Aán Độ, Đài Loan …

* Thuốc nhuộm : Nhật , Đức , Thuỵ Sĩ, Anh…

* Hoá chất cơ bản: Trung Quốc , Aán Độ, Đài Loan, Việt Nam…

Với khối lượng lớn hoá chất sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức ô nhiễmcao Tuy nhiên trong những năm gần đây khi nền kinh tế phát triển mạnh đã xuất hiệnnhiều nhà máy , xí nghiệp với công nghệ hiện đại ít gây ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG II : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM

II.1 CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM :

Nguyên liệu cho các nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợiCotton, sợi tổng hợp (sợi Poly ester), và sợi pha, trong đó :

 Sợi Cotton ( Co): được kéo từ sợi bông vải có đặt tính hút ẩm cao, xốp, bềntrong môi trường kiềm, phân huỷ trong môi trường axit Vải dệt từ loại sợi nàythích hợp cho khí hậu nóng mùa hè Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều loại tạp chấtnhư sáp, mày lông và dễ nhăn.

 Sợi tổng hợp ( PE ) : là sợi hoá học dạng cao phân tử được tạo thành từ quátrình tổng hợp các chất hữu cơ Nó có đặt tính là hút ẩm kém , cứng, bền ởtrạng thái ướt

 Sợi pha (sợi Poly ester kết hợp với sợi cotton ) : sợi pha này khi tạo thành sẽkhắc phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên

II.2 : QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT :

Qui trình công nghệ của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hoáchất và tạo ra nước thải, như sau:

II.2.1 Hồ sợi :

Hồ sợi bằng hồ tinh bột và hồ biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độbền độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải Ngoài ra còn có dùng các loạihồ nhân tạo như polyvinylalcol (PVA), polyacrylat,…

II.2.2 Chuẩn bị nhuộm :

Đây là công đoạn tiền xử lí vải và quyết định các quá trình nhuộm về sau Vảimộc được tiền xử lí tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộmbám đều lên mặt vải và giữ được độ bền trên đó Các công đoạn chuẩn bị nhuộm baogồm : lật khâu , đốt lông, rũ hồ , nấu tẩy

Các loại vải mộc xuất ra khỏi phân xưởng dệt mang nhiều tạp chất Ngoài tạpchất thiên nhiên của sợi bông, vải còn mang theo nhiều bụi dầu mỡ do quá trình gia công,vận chuyển đặc biệt lượng hồ đáng kể trong quá trình dệt Do đó mục đích của rũ hồ làdùng một số hoá chất huỷ bỏ lớp hồ này Người ta thừơng dùng axít loãng như axítsulfuric 0,5% , bazơ loãng, men vi sinh vật, muối, các chất ngấm Vải sau khi rũ hồ đựơcgiặt bằng nước, xà phòng, chất ngấm rồi đưa sang nấu tẩy.

 Nấu vải : Mục đích của nấu vải là loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của

xơ sợi như dầu mỡ sáp… Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt cao, hấpthụ hoá chất thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn

Vải được nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao ( 2 -3 at) vànhiệt độ cao ( 120 – 130oC)

 Tẩy trắng :Công đoạn này dùng để tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm chovải có độ trắng theo yêu cầu Các hoá chất thường sử dụng : Natriclorit NaClO2, NatriHypoclric (NaClO) … và các chất phụ trợ như Na2SiO3, Slovapon N

II.2.3 Công đoạn nhuộm :

Mục đích là tạo ra những sắc màu khác nhau của vải Để nhuộm vải người ta sửdụng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các chất trợ nhuộm để tạo sự gắnmàu của vải Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải mà theo dòng nước thải đi ra, phầnthuốc thải này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ , loại vải, độ màu yêu cầu…

A Sơ lược về thuốc nhuộm :

Thuốc nhuộm là tên chung của các hợp chất hữu cơ có màu , rất đa dạng về màusắc và chủng loại Chúng có khả năng nhuộm màu bằng cách bắt màu hay gắn màu trựctiếp lên vải Tuỳ theo cấu tạo tính chất và phạm vi của chúng, người ta chia ra như sau :

a Pigment

Là một số thuốc nhuộm hữu cơ không hoà tan và một số chất vô cơ có màu nhưcác bôxit và muối kim loại Thông thường Pigmemt được dùng trong in hoa

b Thuốc nhuộm Azo :

Loại thuốc nhuộm này hiện nay đang được sản xuất rất nhiều, chiếm trên 50%lượng thuốc nhuộm

Đây là loại thuốc nhuộm có chứa một hay nhiều nhóm Azo : - N = N - nó có cácloại sau:

+ Thuốc nhuộm phân tán : là những hợp chất màu không tan trong nướcnên thường nhuộm cho loại sơ tổng hợp ghét nước

+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên : là những hợp chất màu hữu cơ không tan trongnước , có dạng R = C = O Khi bị khử sẻ tan mạnh trong kiềm và hấp phụ mạnh vào sơ ,loại thuốc nhuộm này cũng dễ bị thủy phân và oxy hoá về dạng không tan ban đầu

+ Thuốc nhuộm bazơ : là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầuhết là các muối clorua, oxalate hoặc muối kép của các bazơ hữu cơ Khi axít hoà tan,chúng phân li thành các cation mang màu và anion không mang màu.

+ Thuốc nhuộm axít : khi hoà tan trong nước , bắt màu vào xơ trong môitrường axit Thuốc này thường dùng để nhuộm len và tơ tằm

+ Thuốc nhuộm trực tiếp: là những hợp chất màu hoà tan trong nước , cókhả năng tự bắt màu vào xơ xenlulozơ nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tínhhoặc kiềm

+ Thuốc nhuộm hoạt tính: là những hợp chất màu mà trong phân tử có chứacác nhóm nguyên tử có thể thực hiện các mối liên kết hoá trị với xơ

c Thuốc nhuộm lưu huỳnh:

Là những hợp chất màu không tan trong nước và một số dung môi hữu cơ nhưngtan trong môi trường kiềm Chúng được sử dụng rộng rải trong công nghiệp dệt để nhuộmvải từ xơ xenlulo , không nhuộm được len và tơ tằm vì dung dịch nhuộm có tính kiềmmạnh

d Chất tăng trắng quang học:

Là những hợp chất hữu cơ trung tính , không màu hoặc có màu vàng nhạc, có áilực với xơ Đặc điểm của chúng là khi nằm trên xơ sợi, chúng có khảnăng hấp phụ một sốtia trong miền tử ngoại của quang phổ và phản xạ tia xanh lam và tia tím

Một số tên gọi tương ứng của các thuốc nhuộm đang dùng trong thực tế ở nước tavà trên thế giới được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1 : Một số loại thuốc nhuộm thường gặp

Tên gọi loại thuốc nhuộm Tên gọi thong phẩm thường gặp

Hoàn nguyên không tan

Hoàn nguyên tan

Direct AcidBasicReactiveSulphurDispersePitmentVat dyesIndigosol

Dipheryl, sirius, pirazol, chloramin…

Eriosin, irganol, carbolan, …Malachite, auramine, rhodamine,…

Procion, cibaron,…

Thionol, pyrogene, immedia,…

Foron, easman, synten,…

Oritex, poloprint, acronym,…

Indanthrene, caledon, durindone,…

Solazol, cubosol, anthrasol,…

Nguồn : Giáo trình “ Mực màu hoá chất – kỹ thuật in lưới” Nguyễn Văn Mai _

Nguyễn Ngọc Hải

B Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm :

Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng hòa tan hay phân tán ; và mỗi loạithuốc nhuộm khác nhau sẽ thích hợp cho từng loại vải khác nhau Để nhuộm vải từ nhữngnguyên liệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước Các loại thuốc

nhuộm này sẽ khuếch tán và gắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hoá lí ( thuốcnhuộm trực tiếp) , liên kết ion (thuốc nhuộm axit, bazơ), liên kết đồng hoá trị ( thuốcnhuộm hoạt tính ) Còn để nhuộm vải từ những nguyên liệu sợi kị nước như sợi tổng hợpthì người ta thường dùng thuốc nhuộm không tan trong nước ( thuốc nhuộm phân tán).Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm cho các loại sợi khác nhau được thể hiện trongbảng 2.2

Bảng 2.2 : Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt nhuộm

Sợi bông Sợi từ thực vật Len Tơ lụa Polyester Polyamit Polyacrylonitrit

Nguồn : Giáo trình “ Công nghệ xử lí nước thải” Trần Văn Nhân _ Ngô Thị Nga.

Đối với các loại vải dệt từ sợi pha thì có thể chia làm hai lần, mỗi lần nhuộm mộtthành phần hay nhuộm một lần cho cả hai thành phần

C Mức độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm:

Khi nhuộm vải thì quá trình nhuộm vải xảy ra theo bốn bước :

 Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi

 Gắn màu vào bề mặt sợi

 Khuếch tán màu vào trong sợi, quá trình này xảy ra chậm hơn so với quátrình trên

 Cố định màu vào sợi

Tuy nhiên, độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm vào sợi rất khác nhau Tỷ lệ gắnmàu vào trong sợi nằm trong khoảng 50 – 98%, phần còn lại sẽ đi vào nước thải Tỉ lệmàu không gắn vào sợi được tóm tắt trong bảng 2.3

Bảng 2.3 : Tỉ lệ màu không gắn vào sợi

Thuốc nhuộm Phần màu không gắn vào sợi (%)

Hoàn nguyên không tan 5-20

Nguồn : Giáo trình “Công nghệ xử lí nước thải” Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga

Để tăng hiệu quả quá trình nhuộm, các hoá chất sử dụng để phụ trợ cho quá trìnhnhuộm như các loại axít H2SO4, CH3COOH, các muối Natri sulfat, muối Amôni, các chấtcầm màu như Syntephix, Tinofix

II.2.4 Công đoạn in hoa:

In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vảimàu bằng hồ in

Hồ in là một loại hỗn hợp các loại thuốc nhuộm ở dạng hoà tan hay pigment dungmôi Các loại thuốc nhuộm dùng cho in hoa như pigment, hoạt tính, hoàn nuyên, azokhông tan và indigozol Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ liganit natri, hồnhũ tương hay hồ nhũ hoá tổng hợp

* Hồ tinh bột : Tinh bột : 199 g

Nước : 987 gHCl 28% : 1.5g

CH3COONa: 1.5g

* Hồ dextrin : British gum D :500g

Nước : 500gHồ dextrin được dùng để in thuốc nhuộm hoàn nguyên và in phá gắn màu

* Hồ nhũ tương : Chất nhũ tương dispersal PR 8-15 g

Nước : 185 – 192 gKhuấy đều để nguội, trong lúc khuấy tốc độ cao cho thêm vào xăng công nghệhay dầu khác 800g tiếp tục khuấy cho đến khi hồ đồng nhất

II.2.5 Công đoạn sau in hoa :

1.Cao ôn : sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu :

 Thuốc hoạt tính : 150oC trong 5 phút

 Thuốc pigment : 140oC – 150oC trong 3 phút

 Thuốc nhuộm phân tán : 215oC

2 Giặt : sau khi nhuộm và in vải được giặt nóngvà lạnh nhiều lần để loạibỏ tạp chất hay thuốc nhuộm, in dư trên vải

 Đối với thuốc nhuộm hoạt tính : 4 lần

 Đối với thuốc nhuộm pigment : 2 lần

 Đối với thuốc nhuộm phân tán : 2 lần

II.2.6 Công đoạn văng khổ hoàn tất :

Văng khổ hay hoàn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổnđịnh nhiệt, trong đó sử dụng một số hoá chất chống màu, chất làm mềm và hoá chất nhưmêtylit, axit axetic, formaldehyt…

Ngoài công nghệ xử lí cơ học , người ta còn kết hợp với việc xử lí hoá học

1 Mặt hàng in bông 100% cotton :

 Finish KVS 40g/l : chống nhàu và nhăn vải

 Ceramine HCl 10g/l : làm mềm vải

 Slovapon N 0.1g/l : tăng khả năng thấm hoá chất

2 Mặt hàng in bông PE/Co :

 Polysol S5 1g/l : chống nhàu và nhăn vải

 Repellan 77 10g/l: làm mềm vải sợi PE

 Softener NN 5g/l : làm mềm vải sợi Co

 Slovapon N 0.1g/l: tăng khả năng thấm hoá chất

3 Mặt hàng nhuộm 100% cotton:

 Finish PU 20g/l

 Calalyst PU 1g/l

4 Mặt hàng nhuộm PE/Co :

 Hồ mềm : giống in bông PE/Co

 Repellan HYN 40g/l : chất béo để tạo savon, làm mềm vải

 Al2(SO4)3 2g/l : muối làm tác nhân savon hoá

5 Mặt hàng in bông có diện tích ăn mòn nhỏ cần tăng độ trắng

 Leucophor BRB 2g/l : chất hoạt quang

 Cibaoron BBlue 0.02g/l: màu hoạt tính

II 3 KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM :

II.3.1 Phân tích khả năng gây ô nhiễm :

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 dệtnhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xácđịnh thành phần tính chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn

Sự phân phối nước trong nhà máy dệt nhuộm như sau :

 Nước làm mát và xử lí bụi trong thiết bị dệt nhuộm 7.8%

 Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm 72.3%

 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 ứngvới mỗi công đoạn khác nhau trong quá trình dệt nhuộm sẽ có lưu lượng nước thải vànồng độ các chất ô nhiễm khác nhau Điều này được thể hiện qua bảng 2.4 và các số liệusau Lượng nước thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một số mặt hàng như sau :

 Hàng len, nhuộm dệt thoi : 100 – 250 m3/1 tấn vải

 Hàng vải bông nhuộm, dệt thoi : 80 – 240 m3/ tấn vải, bao gồm :

 Hồ sợi 0.02 m3/ 1 tấn

 Nấu , rũ hồ, tẩy 30 – 120 m3/ 1 tấn

 Nhuộm 50 – 120 m3/ 1 tấn

 Hàng vải bông , nhuộm, dệt kim : 70 – 180 m3/ 1 tấn vải

 Hàng vải bông in hoa dệt thoi : 65 – 280 m3/ 1 tấn vải, bao gồm :

 Hồ sợi 0.02 m3/ 1 tấn

 Nấu , rũ hồ, tẩy 30 – 120 m3/ 1 tấn

 In, sấy 5 – 20 m3/ 1 tấn

 Chăn len màu từ sợi polyacrylonitrit là 40 – 140 m3/ 1 tấn, bao gồm :

 Nhuộm sợi 30 – 80 m3/ 1 tấn

 Giặt sau dệt 10 – 70 m3/ 1 tấn

 Vải trắng từ polyacrylonitrit là 20 – 60 m3/ 1 tấn

Bảng 2.4 : Các chất ô nhiễm và đặc tính của nước thải của ngành công nghiệp dệt

nhuộm :

Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặt tính của nước thải

Hồ sợi, rũ hồ Tinh bột, glucose, polyvinyl,

alcol, nhựa… BOD cao (34 – 50 tổng lượng BOD)Nấu tẩy NaOH, chất sáp, soda, silicat,

và sợi vải vụn Độ kiềm cao màu tối, BOD caoTẩy trắng Hypoclorit, các hợp chất chứa

Clo, axit, NaOH…

Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD Tổng

( dưới 1% BOD tổng)Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic,

các muối kim loại,…

Độ màu rất cao BOD khá cao ( 6% BOD tổng), SS cao

In Chất màu, tinh boat , dầu muối,

Hoàn tất Vết tinh boat , mỡ động vật, muối,… Kiềm nhẹ, BOD thấp…

Với các hoá chất sử dụng như trên thì khi thải ra ngoài, ra nguồn tiếp nhận, nhấtlà ra các sông ngòi, ao hồ sẽ gây độc cho các loài thuỷ sinh Có thể phân chia các nhómhoá chất ra làm 3 nhóm chính :

+ Nhóm 1 : Các chất độc hại đối với vi sinh và cá :

 Xút (NaOH) và Natri Cacbonat (Na2CO3) được dùng với số lượng lớnđể nấu vải sợi bông và xử lý vải sợi pha (chủ yếu là Polyeste, bông)

 Axít vô cơ (H2SO4)dùng để giặt, trung hòa xút, hiện màu thuốc nhuộmhoàn nguyên tan (Indigosol)

 Clo hoạt động (nước tẩy Javen ) dùng để tẩy trắng vải sợi bông

 Fomatđêhyt có trông phần chất cầm màu và các chất dùng xử lý hoàntất

 Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment

 Một hàm lượng kim loại nặng đi vào nước thải

- Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thủy ngânsẽ có 4g thủy ngân (Hg)

- Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng

 Một lượng halogen hữu cơ độc hại đưa vào nước thải từ một số thuốcnhuộm hoàn nguyên, phân tán,hoạt tính, pigment…

+ Nhóm 2 :Các chất khó phân giải vi sinh

 Các chất giặt vòng thơm, mạch êtylenoxit dài hoặc có cấu trúc mạchnhánh Alkyl

 Các Polyme tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hố sợi dọc như polyvinylalcol, polyacrylat…

 Phần lớn các chất làm mềm vải, các chất tạo phức trong xử lý hoàn tất

 Nhiều thuốc nhuộm và chất tăng trắng quang học đang sử dụng…

+ Nhóm 3: Các chất ít độc và có thể phân giải vi sinh

 Sơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong sơ sợi bị loại bỏ trong cáccông đoạn xử lý trước

 Các chất dùng để hồ sợi dọc

 Axit axetic (CH3COOH), axít fomic (HCOOH), để điều chỉnh pH…

 Tải lượng ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều loại sợi thuộc thiên nhiên haytổng hợp, công nghệ nhuộm (nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ

in hoa và độ hoà tan của hóa chất sử dụng Khi hòa trộn nước thải củacác công đoạn, thành phần nước thải có thể khái quát như sau:

- pH = 4-12 (pH = 4.5 cho công nghệ nhuộm sợi PE, pH= 11 cho côngnghệ nhuộm sợi Co)

- Nhiệt độ : dao động theo thời gian và thấp nhất là 40oC So sánh vớinhiệt độ cao nhất không ức chế hoạt động của vi sinh là 37oC thì nước thải

ở đây gây ảnh hưởng bất lợi đến hiệu quả xử lý sinh học

- COD =250 -1500 mg 02/l (50 -150kg/tấn vải)

- BOD5 =80 – 500mg 02/l

- Độ màu 500 -2000 Pt-Co

- Chất rắn lơ lửng =30 – 400 mg/l, đôi khi cao đến 1000mg/l (trường hợpnhuộm sợi cotton)

- SS= 0 -50 mg/l

- Chất hoạt tính bề mặt : 10 -50 mg/lQua những số liệu vừa nêu cho thấy nước thải ngành dệt nhuộm rất độc cho hệsinh thái nước Những ảnh hưởng cho các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộmtới nguồn tiếp nhận có thể tóm tắt như sau :

 Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước, nếu pH > 9 sẽ gây độc hại cho cácloài thủy sinh

 Muối trung tính làm tăng tổng hàm lượng chất rắn Nếu lượng nước thảilớn sẽ gây độc hại đối với các loài thủy sinh do tăng áp suất thẩm thấu,ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào

 Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước gây tác hại đốivới đờùi sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nước

 Độ màu cao do dư lượng thuốc nhuộm đi nước thải gây màu cho nguồntiếp nhận , ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnhhưởng tới cảnh quang Các chất độc nặng như sunfit kim loại nặng, các hợpchất halogen hữu cơ (AOX) có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật vớihàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nguồn nước, gây

ra một số bệnh mãn tính đối với người và động vật

 Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trongnước, ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh

II.3.2.NỒNG ĐỘ Ô NHIỄM NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM Ở NƯỚC TA VÀ TRÊN THẾ GIỚI :

Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải của từng loại hình công nghệ vàtừng loại sản phẩm thường khác nhau và thay đổi từ cơ sở này sang cơ sở khác, cũng thayđổi lớn trong ngày của một cơ sở sản xuất Có thể thấy rõ qua bảng tổng kết về nồng độ ônhiễm, lưu lượng nước thải… như sau:

Bảng 2.5:Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài

Công đoạn Thành phần ô nhiễm ( mg/l)

1 làm sạch len

2 Hoàn tất len

3 Quá trình làm khô

4 Hoàn tất vải dệt

thoi

5 Hoàn tất vải dệt

kim

6.Hoàn tất thảm

7.Hoàn tất nguyên

liệu gốc và sợi dệt

6000300350650350

300250

300001040100012001000

1000800

8000130200300300

120075

5500 1453

1.50.5_0.040.24

0.130.12

0.054.000.010.040.24

0.130.12

0.20.18.03.00.2

0.140.09

Nguồn : The Textile Industry And The Environment, Technical Report N 0 16, UNEP, 1993.

Khảo sát một số xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông ở Ấn Độ cho thấy các kết quả vềlượng nước thải và đặc tính nước thải khác nhau

Bảng 2.6:Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm mặt hàng bông ở Ấn Độ

Nguồn : Giáo trình công nghệ xử lý nước thải –Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

Trong khi đó, thành phần, tính chất và lưu lượng nước thải ngành dệt nhuộm nước

ta như sau:

Bảng 2.7 :Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm nước ta

< 550-2000

Độ màu( Pt Co)

Q ( m3/tấn sản phẩm)

40-500004-4000

Nguồn :Các nghiên cứu của cơ quan chuyên ngành trong thời gian thực hiện đề tài khoa

học cấp nhà nước KT0204

Bảng 2.8: Thành phần và tính chất nước thải công ty dệt Thành Công

20016806598-

1011.810.46.77.3

107221753203623378

307-104298

0.540.25

-Nguồn : Kết quả khảo sát của ENCO tại công ty dệ Thành Công.

Bảng 2.9: Lưu lượng và tính chất nước thải các nhà máy dệt nhuộm ở TpHCM

Nguồn: Phòng Quản Lý Môi Trường – Sơ ûKhoa Học Công Nghệ Môi Trường TpHCM

II.4 CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỂM NƯỚC 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 ô nhiễm và nước làmnguội

- Hạn chế sử dụng các hóa chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hay khó phân hũysinh học Nên sử dụng các hóa chất, thuốc nhuộm ít ảnh hưởng đến môi trường và thànhtrong thuốc nhuộm nằm trong giới hạn cho phép, không gây độc hại cho môi trường.

- Giảm các chất gây ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy : trong các tác nhân tẩythông dụng trừ H2O2 thí các chất tẩy còn lại đều chứa Clo (NaOCl và NaOCl2) Cácphản ứng trong quá trình tẩy tạo các hợp chất hữu cơ chứa Clo làm tăng hàm lượng nàytrong nước thải Do đó để giảm lượng chất tẩy chứa Clo mà vẫn đảm bảo độ trắng củavải có thể kết hợp tẩy hai cấp : cấp 1 tẩy bằng NaOCl có bổ sung thêm NaOH, sau 10đến 15 phút bổ sung thêm H2O2 và đun nóng để thực hiện tẩy cấp 2 Bằng phương phápnày có thể giảm được 800/0 lượng Halogen hữu cơ Hay có thể thay thế NaOCl, NaOCl2

bằng peraxitaxêtic (CH3OOHCO) ít ô nhiễm hơn

- Giảm ô nhiễm trong nước thải từ công đoạn làm bóng

- Thu hồi và sử dụng lại dung dịch hồ từ công đoạn hồ sợi và rủ hồ : trong quátrình hồ sợi,các loại hồ thường được dùng là tinh bột và tinh bột biến tính carboxymetylcellulose (CMC), polyvinylalcol (PVA), polyacrylat galactomannan Các loại hồ nàylàm tăng COD của nước thải, trong đó có các loại CMC, PVA, polyacrylat là nhữngchất khó phân hủy sinh học

- Sử dụng các phương pháp cơ học, hóa lý, sinh học, và phương pháp màng đểgiảm thiểu các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm

CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DỆT DONABOCHANG

III.1 QUÁ TRÌNH THÀNH LẬP VÀ PHÁT TRIỂN :

Vào năm 1986 sau khi nhà nước Việt Nam triển khai chính sách mở cửa đốingoại, lãnh đạo công ty Bochang đã được Uỷ ban nhà nước về hợp tác đầu tư cấp giấyphép đầu tư 86/GP vào ngày 01/06/1990 Và công ty hữu hạn Đồng Nai Bochang quốctế ( DONA BOCHANG INTL CO.LTD) chính thức thành lập do công ty Bochang ĐàiLoan đầu tư chiếm 82,5% ,công ty Tài Chính Dệt May chiếm 12,5%, và nhà máy bao

bì Biên Hoà chiếm 5% Tháng 09/1991 đã chính thức đi vào hoat động

Trong thời gian thành lập ban đầu chỉ có 50 máy dệt khăn, 3 máy in hoa vàtoàn bộ trang thiết bị : xén nhung, tẩy nhuộm, chỉnh lí hoàn tất Nhưng do qui mô chưađạt hiệu quả kinh tế, vào năm 1992 đã nhận chuyển nhượng toàn bộ đất đai, nhàxưởng và cả 64 máy dệt thoi tự động của nhà máy dệt Thống Nhất Sang năm 1994xây mới 2500 m2 phân xưởng dệt và 2100 m2 phân xưởng mắc hồ và mua mới nhiềumáy dệt thay thoi tự động , máy in hoa nhiều màu…Toàn xưởng chiếm diện tích27.920 m2, công ty Bochang Quốc tế đã hoàn thành công trình mở rộng sản xuất vàđứng vững với tư thế hùng vĩ tại quốc lộ một , phường Tân Hoà, Tp Biên Hoà, tỉnhĐồng Nai

III.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ :

Công ty hữu hạn Đồng Nai Bochang quốc tế có trụ sở tại Quốc Lộ 1, phườngTân Hoà, Tp Biên Hoà, tỉnh Đồng Nai Cách trung tâm thành phố Biên Hoà 8km vềhướng Đông Bắc.

III.3 CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ BỐ TRÍ NHÂN SỰ :

Toàn công ty có khoảng hơn 1000 nhân viên , trong đó có 8 nhân viên vàchuyên viên người Đài Loan và gần 100 kỹ sư và trung cấp

Cơ cấu tổ chức và bố trí nhân sự trình bày ở bảng 3.1

Các giờ làm việc tại công ty :

 Giờ hành chánh : 7h30 – 16h30, dành cho các nhân viên văn phòng để

kí kết các hợp đồng mua bán…

 Giờ sản xuất :

Ca1 : 6h – 14hCa2 : 14h – 22hCa3 : 22h – 6h

III.4 QUI TRÌNH SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY :

III.4.1 QUI TRÌNG CÔNG NGHỆ:

Hiện nay , công ty sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau Mỗi sản phẩm sẽtương ứng với một qui trình sản xuất khác nhau, nhưng hầu hết chúng đều phải trảiqua các công đoạn chính sau :

III.4.2 CÁC LOẠI SẢN PHẨM CỦA CÔNG TY :

Các mặt hàng sản xuất của công ty rất đa dạng :

- Khăn các loại : khăn lông , khăn y tế, khăn vuông nhỏ , khăn tắm, khăntắm biển,…

- Sản phẩm dùng cho nhà bếp : khăn bếp, bao tay cách nhiệt, yếm, tạp dề,khăn lót bàn,

- Và một số sản phẩm khác : drap trải, tả lót, áo gối,…

III.4.3 CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU VÀ HOÁ CHẤT SỬ DỤNG :

1 Nguyên nhiên liệu sử dụng :

 Sợi bông các loại : 4000 tấn / năm

 Dầu DO 2.500.000 lít/năm

 Dầu FO 1.600.000 lít/năm

 Điện năng 5.600.000 kwh/năm

2 Những hoá chất sử dụng :

 Phẩm nhuộm : chủ yếu là các loại phẩm hoàn nguyên và một sốphẩm phân tán, phẩm azo

 Các hoá chất khác :

III.5 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY:

Công ty thực hiện tốt an toàn lao động , tại mỗi máy đều có bảng qui định vàhướng dẫn công nhân vận hành máy an toàn, trang bị dụng cụ bảo hộ lao động cầnthiết như : quần áo, dép ủng, dây an toàn, mũ bảo hộ, …

Mặt khác công ty cũng quan tâm chăm sóc cải thiện đời sống công nhân nhưcác chế độ bồi dưỡng, bố trí lao động hợp lí, không cho lao động nữ làm việc tại nơicó các thiết bị yêu cầu nghiêm ngặt

Việc phòng cháy chữa cháy (PCCC) cũng được thực hiện tốt, tất cả các nhânviên đều chấp hành tốt nội qui phòng cháy chữa cháy Trong giờ sản xuất thực hiệnđúng các qui định về PCCC, phải kiểm tra các thiết bị trước khi hết ca làm việc,…

Công ty có thành lập đội phòng cháy chữa cháy, luôn có 16 đội viên/ca thườngtrực Đội được trang bị các thiết bị chuyên trách , bơm các loại, bình chữa cháy cánhân, hệ thống vòi ống… Đội thường xuyên luyện tập PCCC

III.6 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI CÔNG TY :

III.6.1 TẠI CÁC XƯỞNG DỆT :

Ơû các xưởng dệt có môi trường làm việc đặc trưng riêng : tiếng ồn phát sinh từmáy dệt là cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 20 – 30 dB, gây ảnh hưởng lớn đến côngnhân đứng máy Ngoài ra nhiệt độ trong các xưởng dệt cũng tương đối cao 32 – 35oC

Độ ẩm thấp chỉ khoảng 45 – 60 % Đồng thời, môi trường không khí ở đây cũng bị ônhiễm bởi các bụi sợi vải gây ảnh hưởng đến quá trình hô hấp.

Nước thải ở phân xưởng dệt chủ yếu là nước thải sinh hoạt và nước thải giảinhiệt cho các máy móc, lưu lượng chỉ khoảng 60 – 70 m3/ ngày đêm

III.6.2 TẠI CÁC XƯỞNG NHUỘM :

Không như ở phân xưởng dệt , tại phân xưởng nhuộm ô nhiễm không khí chủyếu là mùi, nhiệt độ và các hoá chất ở dạng hơi Độ ẩm ở đây khá cao khoảng gần80%, nhiệt độ cũng khoảng từ 33 – 35oC

Ngoài nước thải sinh hoạt ra , ở phân xưởng này nước thải sản xuất là nguồnnước thải ô nhiễm chính Tổng lượng nước thải của cả phân xưởng đến gần 800 m3/ngày đêm Nước thải này chủ yếu là ô nhiễm màu và các chất hữu cơ từ phẩmnhuộm

III.6.3 CÁC CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG MÀ CÔNG TY ĐÃ TIẾN HÀNH :

Công ty đã tiến hành tham gia các dự án sản xuất sạch hơn nhằm cải thiện môitrường và tăng sức cạnh tranh với các công ty khác Lắp đặt các thiết bị cải thiện môitrường làm việc cho công nhân, giảm thiểu lượng khói bụi thải ra môi trường gây ảnhhưởng đến sức khoẻ công nhân

Đối với nước thải từ các công đoạn sản xuất công ty cũng đã cho lắp đặt hệthống xử lí nước thải nhưng chỉ dừng lại ở mức độ sử lí hoá lí và chưa đạt tiêu chuẩnthải ra nguồn tiếp nhận

Bảng 3.1 : Kết quả phân tích mẫu nước cuối đường ống của công ty

oC

9,5109574212602603,581,3813556

CHƯƠNG IV : TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM

IV.1 Một số phương pháp xử lí nước thải ngành dệt nhuộm hiện nay:

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm là một trong những loại nước thải ô nhiễmnặng và tác động mạnh đến môi trường Các chất thải ngành công nghiệp này chứacác gốc hữu cơ độc hại nằm dưới dạng ion và một số kim loại nặng Do đó việc xử línhằm giảm tiểu các chất ô nhiễm có trong nước thải là việc cần phải quan tâm Mứcđộ xử lí nước thải tùy thuộc vào mục đích và nguồn tiếp nhận sau cùng:

 Để tái sử dụng

 Để thải bỏ ra môi trường

Tuy nhiên , tại hầu hết các nhà máy , xí nghiệp thì hầu hết mục đích chính củaviệc xử lí là thải bỏ ra môi trường xung quanh Trong trường hợp này thì công nghệ xử

lí ít phức tạp hơn so với mục đích sử dụng để tái sử dụng Để có thể kiểm soát việc ônhiễm môi trường, kiểm soát việc thải bỏ các chất thải thì mỗi nước mỗi quốc gia banhành các qui định , tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường xung quanh Các tiêuchuẩn này dựa trên mức độ độc hại của các chất đối với môi trường , khả năng tiếpnhận đối với từng khu vực từng vùng riêng Tại Việt Nam, vào tháng 6/1995 Chínhphủ đã ban hành các tiêu chuẩn về mức độ được phép thải bỏ các chất thải ra môitrường, trong đó có tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995 về nước thải khi thải ra các nguồnkhác nhau

Hiên nay, nhiều phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm khác nhau đã được ápdụng tại Việt Nam và các nước trên thế giới Mỗi phương pháp chỉ đạt hiệu quảnhấtđịnh đối với một vài chất ô nhiễm tương ứng, do vậy phải kết hợp nhiều phương phápkhác nhau Công nghệ xử lí nước thải ngành dệt nhuộm thường áp dụng các quá trìnhxử lí cơ học, hoá lý và sinh học nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm như : chất rắn lơ lửng,độ màu, độ đục, kim loại nặng , COD,… việc phối hợp nhiều phương pháp hay đưa racông nghệ xử lí phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố:

 Thành phần , tính chất nước thải

 Mức độ xử lí, nguồn tiếp nhận

 Chi phí đầu tư cho công nghệ, chí phí vận hành

 Diện tích mặt bằng để xây dựng

A Một số phương pháp đang được áp dụng hiện nay:

Công nghệ của một trạm xử lí nước thải hoàn chỉnh có thể chia ra làm 6 khối:

 Khối xử lí cơ học

 Khối xử lí hoá lí

 Khối xử lí hoá học

 Khối xử lí sinh học

 Khối xử lí cặn

 Khối khử trùngChỉ trong trường hợp trạm xử lí qui mô lớn và yêu cầu vệ sinh cao thì ta mới ápdụng đầy đủ các công đoạn của một trạm xử lí Đối với trường hợp cho phép

giảm mức độ xử lí hoặc trạm có công suất nhỏ thì công nghệ xử lí sẽ đơn giảnhơn

I Công trình xử lí nước thải bằng phương pháp cơ học:

I.1- Song chắn rác:

Song chắn rác là công trình xử lí sơ bộ để chuẩn bị cho các công việc xử lí tiếptheo đó Song chắn rác để chắn giữ rác bẩn thô có kích thước lớn (vải vụn, sợi thô,giấy, cỏ, nhành cây …)

Song chắn rác thường được đặt trước để bảo vệ các bơm không bị nghẹt hayảnh hưởng đến các quá trình xử lí sau Song chắn rác thường được đặt dưới một góc

120o so với hướng dòng chảy

Song chắn rác có thể phân thành các nhóm sau :

- Theo khe hở, song chắn rác phân thành loại thô (khoảng cách giữa hai song30- 200 mm) và loại trung bình ( 5 – 25 mm)

- Theo đặc điểm cấu tạo, phân biệt loại cố định và loại di động

- Theo phương pháp lấy rác khỏi song chắn : thủ công hay cơ giới

Rác sau khi thu gom được đưa vào máy nghiền rồi đưa lại dòng nước trướcsong chắn rác hoặc được thu gom bỏ vào thùng chứa rác

I.2- Bể lắng cát:

Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ các hạt cặn lớn có trong nước thải màchủ yếu là cát Loại cát khỏi nước thải để tránh gây cản trở cho các quá trình xử lívề sau ( xử lí sinh học), tránh nghẹt ống dẫn, hư máy bơm, ở bể metan và bể lắnghai vỏ thì cát là chất thừa

Các hạt cát và các hạt cặn không hoà tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cátsẽ rơi xuống đáy dưới tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với trọnglượng riêng của nó

Các loại bể lắng : bể lắng cát ngang , bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến,bể lắng cát làm thoáng

 Trong công trình này có một công trình phụ là sân phơi cát Do cátlấy ra khỏi nước thải có chứa nhiều nước nên cần sân phơi để táchnước giảm thể tích cho cát , nước thu được cho lại vào đầu bể lắngcát Cát thu được đem đổ bỏ

I.3- Bể điều hoà:

Thường được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt I có bể điều hoà trongcông nghệ xử lí là hết sức cần thiết, nhất là đối với ngành công nghiệp dệt nhuộm,vìcác quá trình nhuộm tẩy, giặt là làm việc gián đoạn nên chế độ xả nước thải là giánđoạn hay lưu lượng không ổn định và thành phần nước thải thay đổi theo các côngđoạn sản xuất

Việc điều hoà lưu lượng nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm có ý nghĩaquan trọng đối với các quá trình xử lí hoá lí và sinh học Điều hoà nước thải giúp choviệc giảm thiểu kích thước các bể xử lí , đơn giản hoá công nghệ , tăng hiệu quả xử lí.Đồng thời có ý nghĩa lớn trong việc điều hoà nhiệt độ từ công đoạn nấu nhuộm trướckhi đi vào hệ thống xử lí.

Bể điều hoà được tiến hành sụt khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn cản quátrình lắng của hạt rắn và các chất có khả năng tự phân huỷ

I.4- Bể lắng I :

Nước thải trước khi đi vào xử lí sinh học , cần loại bỏ các cặn bẩn không tan rakhỏi dòng bằng bể lắng (bể lắng I)

Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế đểloại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước thải theo dòng liên tục ra vào bể

Các loại bể lắng :

- Bể lắng ngang : nư ớc chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể

- Bể lắng đứng : mặt bằng hình tròn, nước chảy từ dưới lên theo phươngthẳng đứng, cặn lắng xuống đáy bể

- Bể lắng li tâm : mặt bằng hình tròn , nước chảy từ tâm ra thành bể, hạt cặnlắng xuống dưới

II Xử lí nước thải bằng phương pháp hoá học:

Thực chất của phương pháp hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nàođó Chất này tác dụng với các tạp chất bẩn có trong nước thải và có khả năng loạichúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dưới dạng hoà tan không độc hại.Thí dụ phương pháp trung hoà nước thải bằng axit, kiềm, phương pháp oxy hoá…

II.1- Phương pháp oxy hoá:

Người ta đưa vào nước thải các chất có tính oxy hoá mạnh, các chất oxy hoánày biến đổi các chất có tính độc hại trong nước thành các chất có tính ít độc hơn vàtách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đóchỉ được áp dụng khi các tạp chất ô nhiễm trong nước không thể loại trừ bằng cácphương pháp khác

a Oxy hoá bằng Clo và các hợp chất của nó:

Clo và các hợp chất chứa Clo hoạt tính là các chất oxy hoá thông dụng nhất.Người ta sử dụng chúng để tách hydro sunfua, hidro sunfit, các hợp chất metyl sunfit,phenol,xyanua,…ra khỏi nước thải

b Oxy hoá bằng peoxyt hydro:

Peoxyt hydro còn gọi là nước oxy già, được dùng để oxy hoá các nitrit, cácaldehyt, phenol , các chất thải chứa lưu huỳnh và chất nhuộm mạnh Nó có thể hoạtđộng trong môi trường kiềm và axit.

c Oxy hoá bằng Ozôn:

Quá trình ozôn hoá có thể loại bỏ khỏi nước thải các chất ô nhiễm như :phenol, sản phẩm dầu mỏ, hydro sunfua, chất tẩy nhuộm, chất hoạt động bề mặt,…

Độ hoà tan ozôn trong nước phụ thuộc vào pH và hàm lượng chất hoà tan trongnước Một hàm lượng không lớn axit và muối trung tính sẽ làm tăng độ hoà tan củaozôn và ngược lại, sự có mặt của một lượng kiềm sẽ làm giảm độ hoà tan của ozônvào nước

Tác động của ozôn trong quá trình oxy hoá có thể diễn ra theo ba hướng khácnhau:

 Oxy hoá trực tiếp với sự tham gia của một oxy nguyên tử

 Liên kết toàn bộ phân tử ozôn với chất bị oxy hoá tạo thành cácozônua

 Tác động xúc tác cho quá trình oxy hoá bằng oxy có trong khôngkhí chứa ozôn

II.2- Phương pháp trung hoà:

Là đưa vào nước thải các dung dịch có tính kiềm hay axít để làm giảm tínhkiềm hay axít của nước thải nhằm phục vụ cho các quá trình xử lí sau Quá trình trunghoà đối với nước thải dệt nhuộm là cần thiết vì dòng thải ra có khoảng dao động pHrất lớn

Hiện nay có nhiều phương pháp trung hoà khác nhau, trước hết cần lưu ý rằngnước thải ngành dệt nhuộm có sự khác biệt tính chất nước thải của các ngành côngnghiệp khác Do đó, phương pháp trộn lẫn dòng nước thải có thể là gián đoạn hay liêntục, thực hiện trong một ngăn hay nhiều ngăn liên tiếp có khuấy trộn Ngoài ra khitrung hoà sử dụng các hoá chất kiềm như vôi, sút hay các hoá chất có tính axít cũngrất có hiệu quả Một phương pháp khác là sử dụng các khói lò có chứa CO2 và SO2 đểtrung hoà dòng thải có tính kiềm

III Xử lí nước thải bằng phương pháp hoá lí:

Dựa vào tính chất vật lí của các chất bẩn có trong nước thải để tách chúng rakhỏi nước Các phương pháp hoá lí thường ứng dụng để xử lí nước thải là : phươngpháp keo tụ ,hấp phụ , hấp thụ, trích ly, cô đặc bay hơi, tuyển nổi …

III.1- Phương pháp keo tụ tạo bông:

Công nghệ xử lí nước thải dệt nhuộm sử dụng quá trình keo tụ tạo bông vàlắng để xử lí các chất lơ lửng , độ đục , độ màu Độ đục, độ màu gây ra bởi các hạtkeo có kích thước bé (10-8 – 10-7 cm ) Các chất này không thể lắng hoặc xử lí bằng

phương pháp lọc mà phải sử dụng các chất keo tụ và trợ keo tụ để liên kết các hạt keolại thành các bông cặn có kích thước lớn dể dàng loại bỏ ở bể lắng.

Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, các polyme,… trongđó, được dùng rộng rải nhất là phèn nhôm, phèn sắt vì nó hoà tan tốt trong nước, giárẻ, hoạt động trong khoảng pH lớn

Để tăng cường cho quá trình keo tụ ,tăng tốc độ lắng người ta thường cho thêmvào nước thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ keo tụ Thông thường liềulượng chất trợ keo tụ khoảng 1 – 5 mg/l

Để phản ứng diễn ra hoàn toàn và tiết kiệm năng lượng, phải khuấy trộn đềuhoá chất với nước thải Thời gian lưu lại trong bể trộn khoảng 5 phút Tiếp đó thờigian cần thiết để nước thải tiếp xúc với hoá chất cho đến khi bắt đầu lắng dao độngkhoảng 30 – 60 phút Trong khoảng thời gian này các bông cặn được tạo thành vàlắng xuống nhờ vào trọng lực

Mặt khác, để tăng cường quá trình khuấy trọân nước thải với hoá chất và tạođược bông cặn người ta dùng các thiết bị khuấy trộn khác nhau như : khuấy trộn thuỷlực hay khuấy trộn cơ khí

 Khuấy trộn bằng thuỷ lực : trong bể trộn có thiết kế các vách ngănđể tăng chiều dài quãng đường mà nước thải phải đi nhằm tăng khảnăng hoà trộn nước thải với các hoá chất

 Khuấy trộn bằng cơ khí : trong bể trộn lắp đặt các thiết bị có cánhkhuấy có thể quay ở các góc độ khác nhau nhằm tăng khả năng tiếpxúc giữa nước thải và hoá chất

III.2 Phương pháp hấp phụ :

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rải để làm sạch triệt để nước thải khỏicác chất bẩn các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lí sinh học cũng như xử lí cục bộ.Hiện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha gọi là hiệntượng hấp phụ Tốc độ quá trình phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và cấu trúc của chấttan, nhiệt độ của nước , loại và tính chất của chất hấp phụ,…

Quá trình hấp phụ gồm ba giai đoạn :

 Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hấp phụ ( vùngkhuyếch tán ngoài)

 Thực hiện quá trình hấp phụ

 Di chuyển chất cần hấp phụ vào bên trong hạt hấp phụ ( vùngkhuyết tán trong )

Trong đó, tốc độ của chính quá trình hấp phụ là lớn và không hạn định tốc độchung của quá trình Do đó giai đoạn quyết định tốc độ của quá trình hấp phụ là giaiđoạn khuếch tán ngoài hay giai đoạn khuếch tán trong Trong một số trường hợp tốcđộ hấp phụ được hạn định bởi cả hai giai đoạn này

Người ta thường dùng than hoạt tính , các chất tổng hợp hoặc một số chất thảicủa sản xuất như xỉ tro mạt sắt, và các chất hấp phụ làm bằng khoáng chất như đấtsét, silicagen, keo nhôm,…

Tái sinh chất hấp phụ là một giai đoạn quan trọng trong quá trình hấp phụ Các chất bị hấp phụ có thể được tách ra khỏi than hoạt tính bằng quá trình nhả hấpnhờ hơi bảo hoà hay hơi hoá nhiệt hoặc bằng khí trơ nóng Ngoài ra, còn có thể táisinh chất hấp phụ bằng phương pháp trích ly

Phương pháp hoá học và hoá lí được ứng dụng chủ yếu để xử lí nướcthải công nghiệp

Phụ thuộc vào điều kiện địa phương và mức độ cần thiết xử lí mà phương phápxử lí hoá lí hay hoá học là giai đoạn cuối cùng (nếu như mức độ xử lí đạt yêu cầu cóthể xả ra nguồn) hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ (khử một vài liên kết độc hại ảnh hưởngđến chế độ làm việc bình thường của các công trìng xử lí)

IV Công trình xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học:

Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạtđộng của vi sinh vật có tác dụng phân hoá những chất hữu cơ

Các công trình xử lí sinh học có thể phân thành hai nhóm :

- Công trình xử lí sinh học trong điều kiện tự nhiên

- Công trình xử lí sinh học trong điều kiện nhân tạo

IV.1- Công trình xử lí sinh học trong điều kiện tự nhiên:

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồnnước Các công trình xử lí gồm : cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hồ sinh học

Việc xử lí này diễn ra do kết quả tổ hợp của các quá trình hoá lí và sinh hoáphức tạp Thực chất là khi cho nước thấm lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại ở đây,nhờ có oxy và vi khuẩn hiếu khí mà quá trình oxy hoá được diễn ra Ơû độ sâu dưới đấtchỉ diễn ra quá trình khử nitrat do lượng oxy trong đất càng ít Thực tế cho thấy rằngquá trình xử lí nước thải qua lớp đất bề mặt diễn ra ở độ sâu đến 1,5 m Cho nên cánhđồng tưới, bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có mực nước ngầm thấp hơn1,5m tính đến mặt đất

Xây dựng cánh đồng tưới phải tuân theo hai mục đích:

- Vệ sinh, tức là xử lí nước thải

- Kinh tế nông nghiệp, tức là sử dụng nước thải tưới ẩm và sử dụng các chấtdinh dưỡng có trong nước thải để bón cho cây trồng

IV.2- Công trình xử lí sinh học trong điều kiện nhân tạo:

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng của các vi sinh vật sử dụngnhững chất khác nhau có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để sống và biến đổichất nhưng con người đã tạo ra một số điều kiện sống thích nghi làm cho vi sinh vậtphát triển tốt hơn như sụt khí nhân tạo, xây hồ chứa, loại bỏ chất rắn lơ lửng, vật liệuđể vi sinh bám vào,

IV.2.1- Bể lọc sinh học:

Là công trình xử lí sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ vi sinh vậthiếu khí

Trong bể có bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước thải đi qua bể thấm vào lớpvật liệu lọc thì các cặn bẩn sẽ bị giữ lại tạo thành màng gọi là màng vi sinh Vi sinhnày hấp phụ các chất hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy được thực hiện

Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ởbể lắng đợt hai

Một số bể Biophin thường gặp;

- Khả năng chịu tải: bể Biophin nhỏ giọt, Biophin cao tải

- Khả năng làm thoáng: Biophin làm thoáng tự nhiên, Biophin làm thoángnhân tạo

- Chế độ làm việc: Biophin làm việc liên tục, Biophin làm việc gián đoạn

- Theo mức độ xử lí: Biophin xử lí hoàn toàn và Biophin xử lí không hoàntoàn

- Theo công nghệ : Biophin một bậc hay hai bậc

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống xử lí nước thải theo quá trình sinh trưởngdính bám

hiếu khí

IV.2.2- Bể Aeroten:

Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bê tông cốt thép …với mặt bằngthông dụng nhất là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải được cho chảy qua suốtchiều dài bể

Bùn hoạt tính làloại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hoá vàkhoáng hoá các chất hữu cơ chứa trong nước thải

Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxy dùng cho quátrình oxy hoá các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió Số lượngbùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêucầu xử lí của nước thải.

Nước thải với bùn hoạt tính tuần hoàn sau khi qua bể Aeroten thì cho qua tiếpbể lắng II Ơû đây bùn lắng , một phần đưa trở lại bể Aeroten , phần khác đưa đến bểnén bùn Một số loại bể Aeroten thường gặp:

- Bể Aeroten thông thường

- Bể Aeroten sức chứa cao

- Bể Aeroten – đẩy

- Bể Aeroten – trộn

- Bể Aeroten kiểu hổn hợp

- Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh

Hình 4.2 : Sơ đồ hệ thống xử lí nước thải theo quá trình sinh trưởng lơ lửng

hiếu khí

V Công trình xử lí cặn nước thải:

Trên các trạm xử lí thường có một khối lượng cặn rất lớn từ song chắn rác, bểlắng I, bể lắng II, Cặn lắng trong bể lắng I gọi là cặn tươi Trên các trạm xử lí sinhhọc có bể Biophin thì cặn lắng ở bể lắng II là màng vi sinh vật; còn sau bể Aeroten làbùn hoạt tính Các loại cặn sau khi cho qua bể nén bùn để giảm độ ẩm và thể tích thìchuyển đến các công trình xử lí cặn

V.1- Bể tự hoại:

Bể tự hoại là công trình đồng thời làm hai chức năng: lắng và phân huỷ cặnlắng Cặn lắng giữ lại trong bể từ 3 – 6 tháng, dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khícác chất hữu cơ được phân huỷ một phần tạo thành các chất khí phần khác tạo thànhcác hợp chất vô cơ

Bể thường được xây thành hai ngăn : ngăn chứa và ngăn lắng Ngăn lắng nhỏchỉ bằng 1/3 ngăn chứa Hiện nay bể tự hoại ít được sử dụng do một số nhược điểm làgây ra mùi hôi thối, nước ra khỏi bể có nhiều khí H2S và có phản ứng axit, nên rấtkhó xử lí ở những giai đọan tiếp theo

V.2- Bể lắng hai vỏ:

Bể lắng hai vỏ là một loại bể chứa , mặt bằng dạng hình tròn hay hình chữnhật đáy hình chóp hay nón Phần trên của bể có máng lắng còn phần dưới là buồngtự hoại

Bể lắng hai vỏ giải quyết cùng lúc hai nhiệm vụ : lắng cặn và lên men cặnlắng Trong những điều kiện bình thường , quá trình lên men trong bể lắng hai vỏ tách

ra hơi khí có mùi atphan

Bể lắng hai vỏ có ưu điểm : thiết bị đơn giản, sử dụng đến công suất 10000m3/ngđ Bên cạch những ưu điểm, bể lắng hai vỏ còn có những nhược điểm:

- Chiều sâu công tác và thể tích chứa bùn lớn , không kinh tế

- Cặn lắng lên men chỉ có thể lên đến 85% làm giảm quá trình lên men Dođó trong thực tế 2/3 thể tích chứa bùn là vô dụng

V.3- Bể metan:

Bể metan là kết quả của quá trình phát triển các công trình xử lí cặn Đó làcông trình thường có mặt bằng hình tròn hay hình chữ nhật đáy hình nón hay hìnhchóp đa giác và có nắp đậy kín Ơû trên cùng là chóp mũ để thu hơi khí

Cặn trong bể metan được khuấy trộn đều và sấy nóng nhờ thiết bị đặt biệt.Cường độ phân huỷ các chất hữu cơ ở chế độ nóng cao hơn chế độ ấm khoảng 2 lần ,

do đó thể tích công trình cũng tương ứng giảm xuống

Trên các công trình xử lí hiện nay người ta thường cho lên men hổn hợp cặntươi và bùn hoạt tính dư Sự khoáng hoá trong quá trình lên men cặn có quan hệ mậtthiết với quá trình tách các sản phẩm phân huỷ thành hơi khí và nước bùn Như vậythành phần hoá học của cặn cũng được thay đổi

Hiệu suất công tác của bể mêtan được đánh giá theo giá trị phân huỷ các chấtmà đặc trưng của nó hoặc là mức độ tách hơi khí Pr, %, hoặc là độ hao hụt các chấtkhông tro Pkt, %

V.4- Phương pháp làm khô cặn:

Bùn cặn được thu hồi từ các bể lắng , được đưa qua bể nén bùn để tách nướclàm giảm thể tích rồi sau đó có thể được làm khô rồi đem bỏ ở các bãi rác mà khôngphải xử lí Cặn có thể được làm khô bằng những cách sau :

 Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép đểgiảm tối đa lượng nước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta chovào một số polyme để kết dính bùn

 Lọc chân không : Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằmngang Trụ quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đườngkính Khi trụ quay nhờ máy bơm chân không cặn bị ép vào vải bọc.Khi mặt tiếp xúc cặn không còn nằm trong phần ngập nữa, thì dưới

tác động chân không nước được rút khỏi cặn Nhờ bản dao đặt biệtsẽ cạo sạch cặn khỏi vải lọc.

 Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột.Rôtơ và ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau.Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vàotường của rôtơ vàđược dồn lăn đến khe hở , đổ ra thùng chứa bênngoài Nước bùn chảy ra qua khe hở của phía đối diện

 Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờcác trục lăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới Phần trêngồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngănchứa cặn Giữa hai phần có màng đàn hồi không thấm nước

VI- Khối khử trùng nước thải:

Nước thải sau khi đi ra khỏi bể lắng đợt II sẽ đi vào khối khử trùng trước khiđược thải ra nguồn tiếp nhận

Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá huỷ, tiêu diệt các loại vi khuẩn gâybệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lí nướcthải

Một số phương pháp khử trùng nước thải :

- Khử trùng bằng Clorua vôi

- Khử trùng bằng Clo nước

- Khử trùng bằng ôzon

- Khử trùng bằng tia cực tím

Sau khi cho hoá chất khử trùng vào, nước thải đi qua bể tiếp xúc Để nước thảivà hoá chất khử trùng có thời gian tiếp xúc, quá trình khử trùng diễn ra triệtđể

VII- Xả nước thải đã xử lí vào nguồn:

Nước thải sau khi đã khử trùng thì cho xả vào nguồn thông thường làao hồ,sông ngòi cạnh đó

Thông thường trước khi xả vào nguồn, nước thải qua giếng kiểm tra đặt ở ngaybờ và sau đó theo đường ống xả trực tiếp vào nguồn qua họng xả Nhiệm vụ chủ yếucủa công trình xả là xáo trộn nước thải với nước hồ chứa đạt mức độ cao nhất

CHƯƠNG V :MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

V.1 TÌNH HÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI Ở CÁC NHÀ MÁY DỆT NHUỘM TRONG NƯỚC :

Hiện nay trong nước, một số đơn vị như công ty dệt Nha Trang , Đông Nam,dệt chăn len Bình Lợi, xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc và một số nhà máy do nước ngoàiđầu tư có xây dựng hệ thống xử lí nước thải.

1 Công ty dệt Đông Nam đã xây dựng hệ thống xử lí nước thải với công xuất

200 m3 ngày đêm như sau :

2 Tại công ty dệt Nha Trang , ngay từ khi xây dựng phân xưởng nhuộm, công

ty đã đào nhiều hồ để lưu trữ nước thải trong nhiều ngày, các loại rong tảo, cây cỏ,phiêu sinh vật có trong hồ sẽ phân huỷ các chất bẩn có trong nước thải Đồng thời ởhồ cuối có kết hợp việc nuôi thả cá để tận dụng nguồn thức ăn là các sinh vật có trongnước thải và sau đó nước thải được thải ra nguồn tiếp nhận Đây là phương pháp xử línước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

SÀNG LỌC BỂ ĐIỀU HOÀ KEO TỤ

LỌC HỒ SINH HỌC

NGUỒN TIẾP NHẬN

PHÈN NƯỚC THẢI

3 Sơ đồ công nghệ trạm xử lí nước thải của xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc được xây dựng như sau :

Nguồn : Triển khai công nghệ xử lí nước thải dệt nhuộm trong điều kiện ở Việt

Nam; hội nghị chuyên đề “ khoa học công nghệ và quản lí môi trường Tp HCM”

NƯỚC THẢI

BỂ ĐIỀU HOÀ

SINH HỌC TIẾP XÚC

KEO TỤ LẮNG

NGUỒN TIẾP NHẬN

PHÈN XÚT KHÍ NÉN

BỂ NÉN BÙN SÂN PHƠI BÙN BÃI RÁC NƯỚC TÁCH TỪ BÙN

4 Dựa vào thành phần ô nhiễm cơ bản của nước thải dệt nhuộm cụ thể BOD cao, pH mang tính kiềm, độ màu, độ đục và hàm lượng cặn lơ lửng cao, có thể có vài độc chất như Chrom, Sulphide, Phenol,…, công nghệ tổng quát cho xử lí có thể kiến nghị như sau

Nguồn :”Triển khai công nghệ xử lí nước thải dệt nhuộm trong điều kiện Việt

Nam “ hội nghị chuyên đề “ Khoa học công nghệ và quản lí môi trường Tp HCM”

IV.2 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TRÊN THẾ GIỚI:

Nước thải Song chắn rác

Bể điều hoà

Bể trung hoà

Xử lí hóa lí

Xử lí sinh học

Xả ra nguồn Xử lí bùn

1.Tại công ty sản xuất vải sợi bông Stork Aqua ( Hà Lan) đã xây dựng hệthống xử lí nước thải với lưu lượng thải 3000 – 4000 m3/ngày đêm; COD = 400 –1000mg/l và BOD5 = 200 – 400 mg/l Nước sau xử lí có thể đạt BOD< 50 mg/l, COD<100mg/l

Nguồn : Giáo trình công nghệ xử lí nước thải – NXB khoa học kỹ thuật

2 Trong khi đó ở xí nghiệp tẩy nhuộmNiederfrohna hãng Schiesser ( xí nghiệptẫy nhuộm hàng bông và sử ụng chủ yếu là thuốc nhuộm hoạt tính) đã đầu tư xâydựng hệ thống xử lí nước thải công suất 2500 m3/ ngày đêm Bằng hệ thống này cóthể xử lí nước thải có COD ban đầu là 516 mg/l , BOD5 = 140mg/l và dòng ra có BOD

< 1mg/l và COD = 20,3 mg/l, nước không màu, chất rắn lơ lửng thấp

Sơ đồ công nghệ như sau :

Nước thải Song chắn rác Bể điều hoà Bể keo tụ Bể lắng

Bể sinh học Bể lắng Nước sau xử lí

Thiết bị xử

lí bùn Bùn

Thiết bị xử lí bùn

Bùn tuần hoàn

Bùn Nước ép bùn

Bùn dư

Hình 4.3 : Sơ đồ hệ thống xử lí nước thải ngành dệt nhuộm của công ty Schiesser

Sachen ( CHLB Đức)

Nguồn : GiáoTrình Công Nghệ Xử Lí Nước Thải - NXB Khoa Học Kỹ Thuật.

Nước thải Bể điều hoà

Bể trung hoà

Bể sinh học có khuấy trộn Lắng

Hấp phụ tầng sôi có khuấy trộn

Lắng Keo tụ, kết tủa Lắng Lọc Làm mềm Thẩm thấu ngược

Bể chứa nước để sử dụng lại

H2O

Ozon O3

Muối sử dụng lại

Nước thải vào nguồn tiếp nhận

Xử lí bùn

Hoạt hoá nhiệt Bùn tuần hoàn

Bùn dư

PHẦN II : NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CỦA QUÁ TRÌNH KEO TỤ TẠO BÔNG CHO NƯỚC

THẢI CÔNG TY DỆT NHUỘM

DONABOCHANG

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT :

Trong công nghệ xử lí nước bằng phương pháp keo tụ, người ta thường sử dụng:

 Phương pháp keo tụ dùng các chất điện ly đơn giản

 Phương pháp keo tụ dùng hệ keo ngược dấu như các muối nhôm hoặc sắt

 Phương pháp keo tụ dùng các chất polyme Phương pháp này còn sử dụngkhi cần tăng cường cho các phương pháp keo tụ khác

Phương pháp keo tụ dùng chất điện ly đơn giản đòi hỏi liều lượng cho vàophải thật chính xác, nếu không hiệu quả keo tụ sẽ giảm đi, hệ keo trong nướcsẽ trở lại với trạng thái bền vững Ơû phương pháp dùng polyme, các loạipolyme không bảo quản được lâu, đặc biệt là khi hoà tan trong nước, côngnghệ sản xuất tốn kém , giá thành cao Vì vậy hai phương pháp này ít được sửdụng so với phương pháp dùng hệ keo ngược dấu

K EO TỤ BẰNG HỆ KEO NGƯỢC DẤU :

Trong quá trình này người ta sử dụng muối nhôm hoặc muối sắt hoá trị 3 ,còn gọi là phèn nhôm hay sắt làm chất keo tụ , đây là hai loại hoá chất rấtthông dụng Các muối này được đưa vào dưới dạng muối hoà tan, trong dungdịch chúng phân ly thành các cation và anion theo phản ứng sau:

Al2(SO4)3  2Al3+ + SO4

2-FeCl3  Fe3+ + 3Cl

-Nhờ hoá trị cao của các ion kim loại , chúng có khả năng ngậm nước tạothành các phức chất hexa Me(H2O)63+ ( trong đó Me3+ có thể là Al3+ hay Fe3+ ).Tuỳ thuộc vào giá trị pH của môi trường mà chúng có khả năng tồn tại ở cácdạng khác nhau , thí dụ với nhôm các phức chất này chúng tồn tại ở pH từ 3đến 4; còn với sắt chúng tồn tại ở pH từ 1 đến 3

Khi tăng pH, các phản ứng xảy ra như sau :

Me(H2O)63+ + H2O  Me(H2O)5OH2+ + H3O+

Tăng axit Me(H2O)52+ + H2O  Me(H2O)4(OH)2+ + H3O+

Tăng kiềm Me(H2O)4(OH)2+ + H2O  Me(H2O)3+ + 3H2O +

H3O+

Me(OH)3 + OH-  Me(OH)4- + H3O+

Với nhôm khi pH bắt đầu từ 6 trở lên và với sắt khi pH từ 5 trở lên , cácphản ứng dừng lại ở trạng thái hydroxyt Me(OH)3 kết tủa lắng xuống Độ hoàtan của các hydroxyt này là quá nhỏ nên ở pH tối ưu các ion kim loại này đượctách hết ra khỏi nước Quá trình tạo thành Me(OH)4 – chỉ xảy ra khi pH củanước lớn hơn 7,5 đối với nhôm và 10 đối với sắt

Các sản phẩm hydroxyt tạo thành trong phạm vi pH từ 3 đến 6 , đó là cácsản phẩm mang nhiều nguyên tử kim loại Các hợp chất này mang điện dương

mạnh và có khả năng kết hợp với các hạt keo tự nhiên mang điện tích âm tạothành bông cặn Các hydroxyt sắt tạo thành khác nhau tuỳ thuộc vào pH vàcác điều kiện của quá trình, song chúng đều là các hợp chất mang điện dươngvà có hoạt tính tạo bông keo tụ cao nhờ hoạt tính bề mặt lớn Các bông keo nàykhi lớn sẽ hấp phụ , cuốn theo các hạt keo hạt bẩn hữu cơ, chất mang mùi vị…tồn tại ở trạng thái hoà tan hoặc lơ lững trong nước Mặt khác, các ion kim loạitự do còn kết hợp với nước qua phản ứng thủy phân cũng tạo thành cáchydroxyt.

Để tăng cường quá trình tạo bông keo với mục đích tăng tốc độ lắng , người

ta tiến hành quá trình keo tụ bằng cách cho thêm vào nước thải các hợp chấtcao phân tử gọi là chất trợ keo tụ Việc sử dụng các hợp chất trợ keo tụ chophép hạ thấp liều lượng chất keo tụ , giảm thời gian quá trình đông tụ và nângcao tốc độ lắng của bông keo Các chất trợ keo tụ có hai nguồn gốc tự nhiên vàtổng hợp Các chất trợ keo tụ có nguồn gốc tự nhiên là tinh boat, dextrin, cácete, xenlullo và dioxit silic hoạt tính,… trong khi đó các chất có nguồn gốc tổnghợp thường dùng là polyacryamit, polyacrylic axit, polydiallydimetyl-amon,polyalumilum chloride (PAC),…

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ tạo bông bằng phèn nhôm

a Trị số pH của nước :

Nước thải sau khi đã cho phèn nhôm vào thì trị số pH của nước giảm vìphèn nhôm là một loại giữa muối axit mạnh và bazơ yếu Sự thủy phân của nócó thể tăng thêm tính axit của nước do phản ứng thủy phân sản sinh ra H+ Trịsố pH của nước có ảnh hưởng rất lớn và nhiều mặt đến quá trình keo tụ

(1)Ảnh hưởng của độ pH đối với việc hoà tan nhôm hydrôxit Nó là mộthydroxit lưỡng tính điển hình Trị số pH của nước quá cao hoặc quá thấp đềulàm cho nó hoà tan, khiến hàm lượng nhôm dư trong nước tăng lên

Khi trị số pH giảm thấp đến 5.5 trở xuống, Al(OH)3 có tác dụng rõ ràngnhư một chất kiềm, làm cho hàm lượng Al3+ trong nước tăng nhiều, như phảnứng sau :

Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2OKhi pH của nước tăng cao đến 7.5 trở lên, Al(OH)3 có tác dụng như mộtaxitlàm cho gốc AlO2- trong nước xuất hiện như phản ứng sau :

Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2H2OKhi trị số pH đạt 9 trở lên , độ hoà tan của Al(OH)3 nhanh chóng tăng lênsau cùng thành dung dịch muối nhôm

Khi trong nước có anion SO42- , trong phạm vi pH = 5.5 – 7 sẽ hình thànhmuối sunfat kiềm rất ít hoà tan Trong phạm vi này khi trị số pH cao , muối

sunfat kiềm sẽ ở hình thái Al2(OH)4SO4 còn khi pH = 5.5 – 7 lượng nhôm dưtrong nước đều rất nhỏ.

(2)Ảnh hưởng của pH đến điện tích hạt keo nhôm hydroxit, điện tích củahạt keo trong nước , đặc biệt là với nồng độ ion H+ Cho nên trị số pH đối vớitính năng mang điện của hạt keo có ảnh hưởng rất lớn Khi 5< pH <8 , nó mangđiện dương , cấu tạo của đám keo này do sự phân hủy nhân sunfat mà hìnhthành Khi pH nhỏ hơn 5 vì hấp phụ SO42- mà nó mang điện tích âm, khi pH =

8 , nó tồn tại ở hình thái hydroxit trung tính, vì thế mà dễ dàng kết tủa nhất

(3) Ảnh hưởng của pH đối với các chất hữu cơ có trong nước Chất hữu

cơ trong nước do thực vật bị thối rữa Khi pH thấp thì dung dịch keo của axithumic mang điện tích âm, lúc này dễ dàng dùng chất keo khử đi; khi pH cao nótrở thành muối axit humic dễ tan Vì vậy mà hiệu quả khử đi tương đối kém.Dùng muối nhôm khử loại này thích hợp nhất ở pH = 6 – 6.5

(4) Ảnh hưởng của pH đối với tốc độ keo tụ dung dịch keo Tốc độkeo tụ dung dịch keo và điện thế zeta của nó có quan hệ Trị số điện thế zetacàng nhỏ , lực nay giữa các hạt càng nhỏ, vì vậy tốc độ keo tụ của nó càngnhanh Khi điện thế zeta bằng không nghĩa là đạt đến điểm đẳng điện , tốc độkeo tụ của nó lớn nhất

Dung dịch keo hình thành từ hợp chất lưỡng tính, điện thế zeta của nó vàđiểm đẳng điện chủ yếu quyết định bởi trị số pH của nước Nguyên nhân do :

Với : :  : điện thế zeta

q : điện tích trên đơn vị diện tích

D: hằng số điện môi chất lỏng

d : chiều dày lớp xung quanh mặt cắt trong vùng đó điện thế vẫn tồn tại.Trong đó, giá trị của q và d bị ảnh hưởng bởi giá trị pH của nước

b Liều lượng chất keo tụ :

Quá trìng keo tụ không phải là một loại phản ứng hoá học đơn thuần nênlượng phèn cho vào cần phải tiến hành thực nghiệm chuyên môn để tìm ralượng phèn cho vào tối ưu Nói chung huyền phù trong nước càng nhiều, lượngchất keo tụ cần thiết càng lớn Cũng có thể chất hữu cơ trong nước tuy ít màlượng chất hữu cơ cần nhiều

c Nhiệt độ của nước :