Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt thuỷ lực Weaving II công ty Hualon Corporation Việt Nam công suất 2000 m3/ngđ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt thuỷ lực Weaving II cơng ty Hualon Corporation Việt Nam cơng suất 2000 m3/ngđ SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nước phát triển có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao với việc trở thành thành viên thứ 150 tổ chức thương mại giới WTO xem hổ trẻ đầy động châu Á khiến sóng đầu tư vào Việt Nam ngày mạnh mẽ Cơng nghiệp hóa - đại hóa chìa khóa quan trọng cho phát triển kinh tế, với 800.000 sở sản xuất cơng nghiệp gần 70 khu chế xuất - khu cơng nghiệp tập trung đóng góp phần lớn vào GDP đất nước Cùng với phát triển ngành kinh tế nước, ngành cơng nghiệp dệt nhuộm khơng ngừng củng cố ngày đáp ứng tốt nhu cầu người tiêu dùng thời đại nhờ ưu điểm: bền đẹp, tiện dụng, hợp túi tiền vv… song bên cạnh mang lại nhiều hệ lụy mơi trường đáng kể Ngun nhân vấn đề lượng nước thải nhà máy thải q lớn với tải lượng nhiễm cao, nhiên hệ thống xử lý thường khơng hồn thiện lại phải hoạt động tình trạng q tải cần nâng cấp cải tao mở rộng Với đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt thuỷ lực Weaving II cơng ty Hualon Corporation Việt Nam cơng suất 2000 m3/ngđ” Tơi hy vọng đóng góp phần nhỏ vào việc làm giảm thiểu nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm gây thời gian gần Mục tiêu đồ án Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng dệt thuỷ lực weaving II cơng suất 2000 m3/ngđ giai đoạn mở rộng, nhằm làm giảm nhiễm mơi trườg nhà máy - Nội dung đồ án Tổng quan ngành dệt nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn - Tổng quan phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm - Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ cho hệ thống xử lý - Tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị Phương pháp thực Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Xử lý nước thải đặc biệt nước thải ngành dệt nhuộm biện pháp cần thiết để ngăn ngừa nhiễm, tài liệu khoa học cho thấy phần lớn nước thải dệt nhuộm có mức độ nhiễm cao chứa nhiều hóa chất độc hại Có nhiều hệ thống xử lý nước thải xây dựng vận hành lẫn ngồi nước hệ thống xử lý mang đặc trưng riêng có tiêu chuẩn quy cách định Như hệ thống xử lý nước thải nước ta thiết kế xây dựng phải dựa tiêu chuẩn Việt Nam để phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu nước, ngồi hệ thống thiết kế phải có giá thành phù hợp với điều kiện sản xuất chi phí vận hành hệ thống Tính chất nước thải trước thải vào mơi trường phải đạt mức độ cho phép nhằm đảm bảo nguồn tiếp nhận có khả pha lỗng nồng độ nhiễm đến mức cao có khả nâng cấp cải tạo tới mức cao điều kiện cụ thể Phương pháp thực tiễn - Nghiên cứu tổng hợp nguồn tài liệu, sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải ngành dệt nhuộm có từ tìm sơ đồ cơng nghệ tối ưu cho nhà máy - Thu thập phân tích số liệu, thơng số mức độ nhiễm nước thải xưởng dệt thơng qua biên tổng hợp báo cáo đánh giá tác động mơi trường dự án - Phân tích đặc trưng mức độ nhiễm dòng thải, dự án xây dựng nhà máy từ thiết kế hệ thống xử lý theo u cầu đặt Giới hạn đồ án Đồ án thực sở dự án đầu tư xây dựng xưởng dệt thủy lực weaving II cơng suất 60.000.000 m /năm với lưu lượng nước thải 2000 m3/ngđ Hệ thống xử lý SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn nước thải tập trung nhà máy xây dựng theo quy hoạch có cơng suất 9000 m3/ngđ vận hành với cơng suất 2500 m3/ngđ đạt chất lượng nước thải theo TCVV 5945: 1995 cột B để tiếp nhận xử lý nước thải từ phân xưởng I số hệ thống xả thải khác có khả tiếp nhận thêm lưu lượng thải xưởng dệt II, nhiên giai đoạn mở rộng sản xuất sau xưởng dệt cần phải có hệ thống xử lý nước thải riêng để đảm bảo xử lý tốt lưu lượng chất lượng dòng thải CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY DỆT NHUỘM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1 CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn Tổng quan nhà máy dệt nhuộm 1.1.1 Giới thiệu chung Ngành cơng nghiệp dệt nhuộm ngành cơng nghiệp lâu đời, có bề dày truyền thống Việt Nam khu vực giới Trong thời kỳ kinh tế thị trường ngành dệt nhuộm chiếm vị trí quan trọng đáp ứng nhu cầu sống dân số ngày tăng lên, đóng góp phần đáng kể cho ngân sách nhà nước nguồn giải cơng ăn việc làm cho nhiều lao động đặc biệt phát triển lợi nguồn ngun liệu nước phong phú Dự báo đến năm 2010 ngành dệt nhuộm nước sản xuất tỷ mét vải, xuất từ ÷ tỷ USD tạo 1.8 triệu việc làm với mức tăng trưởng hàng năm 14 % Do có tầm quan trọng to lớn nhiều mục tiêu kinh tế - xã hội quan trọng đặt ngành cơng nghiệp dệt nhuộm Vì tăng trưởng bền vững lành mạnh phát triển liên tục ngành cơng nghiệp dệt nhuộm chiếm vị trí quan trọng phát triển kinh tế đất nước Dệt nhuộm loại hình cơng nghiệp đa dạng chủng loại sản phẩm có thay đổi lớn ngun liệu đặc biệt thuốc nhuộm Một cách tổng qt ngành cơng nghiệp dệt nhuộm nước ta chia thành loại sau: - Dệt nhuộm vải cotton: với loại vải thuốc nhuộm hoạt tính thuốc nhuộm hồn ngun thuốc nhuộm trực tiếp sử dụng hầu hết nhà máy dệt (Cơng ty dệt may Gia Định, Cơng ty dệt Sài Gòn…) - Dệt nhuộm sợi tổng hợp (polyester): thuốc nhuộm phân tán (Cơng ty dệt Thành Cơng, Cơng ty dệt Sài Gòn,…) - Dệt nhuộm vải peco: thuốc nhuộm hồn ngun phân tán (Cơng ty dệt Sài Gòn) - Ươm tơ dệt lụa: dạng cơng nghiệp phát triển nước ta thời gian sau này, với ngun liệu chủ yếu lấy nước SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn 1.1.2 Ngun liệu dệt nhuộm a Ngun liệu dệt Ngun liệu chung cho nhà máy dệt loại sợi thuộc nhóm sợi sau: - Sợi cotton: kéo từ sợi bơng vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền mơi trường kiềm, phân hủy mơi trường axit Mặt hàng thích hợp với mùa hè nóng Tuy nhiên sợi lẫn nhiều tạp chất sáp, mài bơng dễ nhàu Do cần xử lý kỹ trước nhuộm để loại bỏ tạp chất - Sợi polyeste: sợi hóa học dạng cao phân tử tạo thành từ q trình tổng hợp hữu cơ, cứng bền trạng thái ướt xơ… Tuy nhiên bền với ma sát nên loại vải thường trộn chung với loại xơ khác Sợi bền với axit bền với kiềm - Sợi pha PECO (polyeste cotton): sợi polyeste sợi hóa học dạng cao phân tử tạo thành từ q trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng bền trạng thái ướt xơ Tuy nhiên bền với ma sát nên loại vải thường trộn chung với loại xơ khác Sợi bền với axit bền với kiềm Sợi pha PECO pha chế để khắc phục nhược điểm sợi polyeste cotton kể b Ngun liệu nhuộm in hoa Các loại sản phẩm nhuộm thường sử dụng bao gồm: - Phẩm nhuộm phân tán: loại phẩm khơng tan nước trạng thái phân tán huyền phù dung dịch, phân tán sợi mạch phân tử thường nhỏ Nhóm phẩm nhuộm có cấu tạo phân tử từ gốc azo, antraquinon nhóm amin (NH2, NHR, NR2, NR - OH), dùng chủ yếu để nhuộm loại sợi tổng hợp (sợi axetet, sợi polyester…) - Phẩm nhuộm trực tiếp: nhóm phẩm nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi khơng qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi 100 % cotton, sợi protein (tơ tằm) sợi poliamid Phần lớn phẩm nhuộm trực tiếp có chứa azo (mono, di and poliazo) số dẫn xuất dioxazin Ngồi ra, phẩm nhuộm trực tiếp SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn chứa nhóm làm tăng độ bắt mầu triazin salicilic axit tạo phức với kim loại để tăng độ bền màu - Phẩm nhuộm axit: muối sunfonat hợp chất hữu khác có cơng thức R - SO3Na tan nước phân ly thành nhóm R - SO3 mang màu Các phẩm nhuộm thuộc nhóm mono, diazo dẫn suất antraquinon, triaryl metan… - Phẩm nhuộm lưu huỳnh: nhóm phẩm nhuộm chứa mạch dị tiazol, tiazin, zin,… có cầu nối - S - S - dùng để nhuộm loại sợi cotton visco - Phẩm nhuộm hoạt tính: loại phẩm nhuộm thải vào mơi trường có khả tạo thành amin thơm xem tác nhân gây ung thư Các loại phẩm nhuộm thuộc nhóm có cơng thức cấu tạo tổng qt S - F - T - X Trong đó:  S nhóm làm cho thuốc nhuộm có tính tan;  F phần mang màu, thường hợp chất azo (- N = N -), antraquinon, axit chứa kim loại ftaloxiamin;  T gốc mang nhóm phản ứng;  X nhóm phản ứng - Phẩm hồn ngun: gồm nhóm nhóm đa vòng có chứa nhân antraquinon nhóm indigoit có chứa nhân indigo, dùng để nhuộm chỉ, sợi bơng, visco, sợi tổng hợp - Phẩm in, nhuộm pigment: có chứa nhóm azo, hồn ngun đa vòng, ftaoxianin, dẫn suất antraquinon,… Ngồi ra, để có mặt hàng vải đẹp, bền màu đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, bên cạnh phẩm nhuộm dùng chất trợ khác như: chất làm màu, chất thấm ướt, chất tải (nhuộm phân tán), chất giặt, chất điện ly (Na2SO4), chất điều chỉnh pH (NaOH, Na2CO3,…), chất hồ chống nước, chất chống loang màu,… 1.1.3 Cơng nghệ dệt nhuộm Với loại xơ ngun liệu quy trình sản xuất vải tóm tắt thành ba bước sau: SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn - Sản xuất sợi - Dệt vải - Xử lý hồn tất vải Sau xử lý hồn tất vải ta chuyển sang bước nhuộm vải Sơ đồ tổng qt q trình nhuộm vải Vả i Nước Kiềm, chấ t trợ Dòch nấu sử dụ ng Nấu giảm trọng Hơi Nướ c, chất trợ Nước thả i Dòch nhuộ m sử dụ ng Nhuộm Thuốc nhuộ m Nước thải Dòch in Nước In hoa Nước thải Khí thải Hoá chất Hoà n thiện Khí thải Khí thiên nhiên Vả i thành phẩm a Sản xuất sợi Các ngun tắc chung sản xuất sợi cho loại xơ, trước tiên xơ làm tạp chất bụi tạp chất khác từ cối Sau xơ pha trộn kéo thành màng xơ cho chúng song song với mà khơng bị SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn xoắn Tiếp theo q trình xe mảnh xơ tiếp tục trộn cuộn cúi lại xe tiếp Sau xơ ngắn bị loại bỏ đảm bảo xơ xếp theo dạng cúi đạt độ dài giới hạn vải Q trình gọi chải thơ q trình xơ chải kỹ kéo duỗi kỹ để xơ song song với Khi kéo duỗi đạt tới giai đoạn mà xơ khơng thể dính vào phải xoắn chúng lại Khi cúi xem máy kéo sợi thơ Sợi xoắn lại để sợi thơ đạt độ bền đủ để tránh đứt gẫy kéo sợi Cuối xơ đồng dạng sợi thơ kéo duỗi xoắn để tạo thành sợi thành phẩm b Dệt vải Các loại sợi vừa đề cập sau đưa dệt vải, kiểu vải sản xuất q trình dệt sau: - Vải dệt thoi : làm từ hai lớp sợi: sợi dọc sợi ngang, sợi kéo đến hết chiều dài vải sợi dọc, sợi vắt ngang qua sợi dọc gọi sợi ngang Nói chung sợi dọc phải đủ bền để chịu sức căng dệt Nếu sợi dọc đủ bền dùng số sợi thứ cấp để làm sợi ngang chúng kết lại với sợi dọc mảnh vải Để tránh bị đứt sợi dệt, sợi dọc tăng độ bền cách trước tiên phủ lớp hồ sau làm khơ Các loại hồ tinh bột thường sử dụng chủ yếu cho sợi cotton, loại hồ khác có chứa polymer tổng hợp thường sử dụng cho loại sợi tổng hợp Để vải bền có tính co dãn tương đối, sợi dọc sợi ngang cần đan chéo lại với vải Sự đan chéo hay dệt hồn thành máy dệt khung cửi - Vải dệt kim: dệt kim thực thủ cơng máy, hàng vòng sợi tạo thành cho hàng dựa vào hàng phía sau Trong máy dệt kim có loạt kim đặt với khoảng cách tương xứng với kích thước vòng sợi dệt Xung quanh kim mắt sợi để q trình dệt trở thành vòng sợi Sợi mắc vào kim sau chuyển động kim sợi diễn theo phương thức mà vòng sợi tạo thành từ mắt sợi tạo thành quanh kim mắt sợi mới, sau quy trình lặp lặp SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn lại Các kim đặt cạnh chuyển động diễn kim Một hàng vòng sợi từ tạo thành với vòng hồn chỉnh cuối tạo thành chiều dài liên tục vải dệt kim - Vải khơng dệt: so với loại vải sản xuất vải khơng dệt loại vải hồn tồn mới, chúng có sức hấp dẫn mạnh mẽ nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng, sản xuất nhanh chi phí khơng đắt, bên cạnh đem lại hài lòng cho khách hàng Để sản xuất vải khơng dệt, cần có hỗn hợp loại xơ khác nhau, loại xơ thường phân bố hỗn hợp loại xơ đặc biệt mà giai đoạn q trình dệt trở thành sợi dính cho phép đóng vai trò chất kết dinh Hỗn hợp xơ sau tạo thành lớp hay màng dày mà khổ phù hợp với khổ vải dệt sau Ở giai đoạn cuối cùng, lớp xơ nén nhiệt độ cao, loại xơ đặc biệt chảy phần tạo thành lớp liên kết vững loại xơ với Khi bỏ áp lực đi, loại xơ vải khơng dệt dính lại với liên kết c Xử lý hồn tất vải Vải sau dệt thường dạng thơ thường gọi vải mộc, chạm vào vải có cảm giác thơ vải chứa tạp chất chất xơ chất đưa thêm vào để hỗ trợ q trình sản xuất vải Q trình hồn tất thực nhằm cải thiện hình thức tăng độ tiện dụng, độ bền cho vải Q trình chủ yếu bao gồm cơng đoạn: Tiền xử lý (làm hóa học)  Giũ hồ Các chất hồ sợi sử dụng dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bền tính uốn sợi q trình dệt vải Các loại chất hồ sợi bao gồm hồ thiên nhiên, hồ tổng hợp hồ hỗn hợp Đối với vải tổng hợp, vải mộc thường có chứa chất hồ tổng hợp hòa tan nước đất như: polyvinyl alcohol (PVA), cacboxyl metyl xenlulo (CMC) polyacrylite Q trình giũ hồ nhằm loại bỏ tạp hồ bám vải mộc cách hòa tan Điều cần thiết có mặt SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn tạp hồ vải cản trở thẩm thấu hóa chất khác cơng đoạn sau Q trình giũ hồ tiến hành triệt để cơng đoạn nấu kiềm tẩy trắng tiếp sau, diễn q trình tách loại chất tạp ngoại lai khác Trong q trình giũ hồ đơn giản, người ta thường sử dụng cách giặt lạnh tĩnh động để tách tạp chất dễ hòa tan nước  Nấu kiềm - Q trình áp dụng để tách cách hiệu chất tạp chất ngoại lai mà phần loại bỏ khâu giũ hồ Nấu tiến hành q trình ngấm thấm/hấp theo mẻ liên tục xử lý nhiệt kéo dài nhiệt độ áp suất cao Q trình bao gồm bước:  Ngâm ép dung dịch giặt vào bên sợi vải (khử khí, làm ướt ngấm thấm)  Tách khống chất (hòa tan, tạo phức chất)  Giải phóng tách ngoại tạp chất tạp chất bị phá hủy (phát tán, tạo nhũ tương, chống tạo keo) - Trong q trình nấu kiềm, sợi vải bị trương lên làm tăng khả hấp phụ thuốc nhuộm (bắt màu) vải cơng đoạn tiếp sau Tạp chất dầu mỡ loại bị thủy phân kiềm, mức độ xà phòng hóa phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian phản ứng  Tẩy trắng Q trình tẩy kiềm khơng hồn tồn tách hết ngoại tạp chất khỏi vải Thực ra, tạp chất phân hủy hóa học, phải phân hủy tiếp oxy hóa thủy phân sau tách hồn tồn trogn q trình tẩu trắng Độ trắng vải cải thiện nhờ q trình phân hủy oxy hóa khử tạp chất Khả hấp thụ hóa chất xử lý nâng cao nhờ q trình tẩy trắng Đối với q trình nhuộm vải màu trung tính màu đậm, khơng thiết phải tiến hành tẩy trắng SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn Nói chung khó đạt độ trắng tuyệt đối cho vải tổng hợp tẩy trắng có hiệu định loại vải Hơn nữa, có số loại sợi tổng hợp, đặc biệt loại sợi thuộc nhóm polyacrilonitrite, vốn có màu vàng nâu trắng chúng sản phẩm cùa nhà sản xuất xơ tổng hợp Nhuộm vải Cơng đoạn nhuộm nhằm tạo cho vải sợi có màu sắc Q trình liên quan đến khuếch tán phân tử thuốc nhuộm vào bên vải, nhờ tạo cho vải màu sắc mong muốn Trong q trình nhuộm, phân tử thuốc nhuộm nhanh chóng tiếp xúc với bề mặt sợi vải, tạo thành màng mỏng từ lớp màng vào sâu lõi xơ sợi Đây coi trường hợp hòa tan chất rắn vào chất rắn khác Các phương pháp nhuộm: có hai phương pháp nhuộm quan trọng nhuộm vải: - Phương pháp gián đoạn(theo mẻ): dịch nhuộm vật liệu vải đưa vào thiết bị thêm vào lượng thuốc nhuộm cần thiết - Phương pháp liên tục: thuốc nhuộm hòa tan phân tán dịch nhuộm, lượng định dịch nhuộm ngấm ép vật liệu vải In vải In q trình tạo hoa văn vải nhiều màu sắc tạo cách đặt khn in sắc nét có hồ in lên vải trắng vải nhuộm Hồn tất Hồn tất tên đặt cho q trình tác động cuối lên vải trước vải đưa bán làm sản phẩm quần áo hay đồ đạc, q trình nhằm mục đích nâng cao đặc tính cảm giác, giá trị độ mềm vải, cơng đoạn hồn tất bao gồm: - Sấy: sấy thực máy sấy nhằm loại bỏ lượng ấm lại vải SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn - Văng khổ: cơng đoạn hồn tất quan trọng vải điều kiện méo mó xử lý để đạt chiều rộng chiều dài mong muốn máy văng khổ - Cán láng: q trình tạo nên lớp bóng láng cho bề mặt vải Vải ẩm ép bề mặt kim loại nóng bóng khơ - Làm mềm: sau cáng láng vải trở nên rắn, việc phá độ cứng vải gọi làm mềm vải, vải đưa qua máy làm mềm cho vải tiếp xúc với trục cuộn vải, theo cách bề mặt vải bị chuyển động nhẹ làm cho vải trở nên mềm Bên cạnh quy trình hồn tất nên trên, nhiều tính chất đặc biệt khác phụ thuộc vào nhu cầu tính thấm nước, chịu lửa…Các tính chất thực cách đưa vải qua máng hóa chất, sau làm khơ sấy máy văng Tuỳ thuộc vào loại vải u cầu sản phẩm cuối mà thực số tất khâu hồn tất kể khâu hồn tất cần nhiều nước tiêu thụ lượng nước lớn hóa chất 1.2 Hiện trạng mơi trường nhà máy dệt nhuộm 1.2.1 Hiện trạng mơi trường nước a) Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm Nước sử dụng nhiều tồn q trình sản xuất vải xử lý hồn tất vải cơng đoạn tiêu thụ nhiều nước Trong tổng lượng nước sử dụng 88,4% thải ngồi thành nước thải phần lại 11,6 % lượng nước thất q trình bay Bên cạnh nước tạp chất bẩn có xơ gây chất nhiễm nước thải ngành dệt Hầu hết tạp chật có mặt xơ sợi kim loại hydrocacbon đưa vào có mục đích q trình kéo sợi nhằm tăng cường đặc tính vật lý vận hành sợi, chất thường tách trước tiến hành khâu xử lý cuối cùng, sinh lượng chất nhiễm dòng thải SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn Thành phần nước thải phụ thuộc nhiều vào đặc tính vật liệu nhuộm, chất thuốc nhuộm, chất phụ trợ hóa chất khác sử dụng Nói chung nước thải dệt nhuộm có tính kiềm, nhiệt độ cao, độ dẫn điện lớn tỷ lệ BOD: COD thấp (có nghĩa khả phân hủy sinh học thấp) Thơng thường giá trị BOD: COD nằm khoảng : 25 đến : Tải lượng chất hữu nước thải chủ yếu sinh từ q trình tiền xử lý hóa chất, trường hợp nấu kiềm vải BOD lên tới 210 kg/tấn Nguồn nước thải bao gồm nước thải từ cơng đoạn chuẩn bị sợi, chuẩn bị vải, nhuộm hồn tất Các loại thuốc nhuộm đặc biệt quan tâm chúng thường nguồn sinh kim loại, muối màu nước thải, chất hồ vải với hàm lượng BOD, COD cao chất hoạt động bề mặt ngun nhân gây nên tính độc thủy sinh nước thải dệt nhuộm Các chất phụ trợ cho q trình dệt nhuộm chia thành loại khác theo mối nguy hiểm mà chúng gây ra, thể qua bảng: Bảng1.1: phân loại chất nhiễm mơi trường nước Loại Mơ tả Loại Nhìn chung khơng gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit citric, cacbonat canxi) Loại Ít gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit axetiic, chất tạo liên kết ngang, chất phân tán polyme) Loại Gây tác hại nước (Ví dụ: amoniac, formaldehyde, dầu diezel, chất hoạt động bề mặt) Loại Rất tác hại cho nước ( Ví dụ: perchloroethylene) (nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn) SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn Các nguồn phát sinh chất thải nhiễm quan trọng nước thải phân xưởng nhuộm thể qua bảng: Bảng1.2: Nguồn phát sinh chất nhiễm nước thải dệt nhuộm Thơng số chất nhiễm Nguồn phát sinh Kiềm pH Nhuộm loại thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm hồn ngun khơng tan, thuốc nhuộm sunphua Axit pH Thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phân tán Màu Thuốc nhuộm hoạt tính thuốc nhuộm sunphua Kim loại nặng Thuốc nhuộm phức chất kim loại pigment Hydrocacbon chứa halogen Chất tẩy rửa, chất khử nhờn, chất tải, tẩy trắng clo Dầu khống Làm hồ in, chất khử chống tạo bọt Photpho Các chất tạo phức Muối trung tính Thuốc nhuộm hoạt tính (nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn) b) Bản chất nước thải dệt nhuộm - Nước thải dệt nhuộm hỗn hợp gồm nhiều chất thải Các chất thải chia thành loại sau:  Những tạp chất thiên nhiên tách loại bỏ từ bơng, len bụi, muối, dầu, sáp, mỡ…  Hóa chất loại (bao gồm thuốc nhuộm) thải từ q trình cơng nghệ  Xơ sợi tách tác động hóa học học cơng đoạn xử lý - Nước thải gia cơng xử lý loại xơ sợi có thành phần, tính chất khác - Bản chất nước thải xử lý len lơng cừu BOD, COD, SS cao hàm lượng dầu mỡ cao SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn - Nước thải xử lý ướt vải, sợi bơng 100 % khơng nhiễm nặng len, song có BOD COD cao (nhưng thấp nhiều so với nước thải giặt len), hàm lượng chất rắn lơ lửng SS tương đối thấp so với giặt len, dầu mỡ thấp - Nếu xử lý ướt vải, sợi bơng 100 % COD khơng cao, COD tăng lên theo tỷ lệ thuận với tỷ lệ xơ sợi tổng hợp (polyeste) thành phần vải, sợi pha gia cơng xử lý ướt Ngun nhân chủ yếu phải sử dụng nhiều PVA để hồ sợi dọc - Còn đâu làm xử lý giảm trọng vải sợi polyeste (tạo sản phẩm mềm mại giống lụa tơ tằm) nhiều nước thải nhiễm nặng nề Trước hết có tính kiềm cao, pH từ 11 ÷ 14, nghiêm trọng nồng độ BOD lên 15.000 ÷ 30.000 mg/l chủ yếu natri terephtalat sản sinh, polyester bị phân hủy - Ngồi chu trình từ trồng trọt đến q trình gia cơng xử lý vật liệu dệt có sử dụng số loại hóa chất thuốc trừ sâu, dầu, mỡ, chất xử lý nước cơng nghệ nồi hơi,… - Khi chất vào dòng thải làm tăng cao tải lượng nhiễm dòng thải chung Thêm nữa, hóa chất cơng nghệ đưa thẳng vào dòng thải rò rỉ, loại bỏ, đổ đi, vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốc thừa c) Đặc tính nước thải ngành cơng nghiệp dệt nhuộm Việt Nam - Nước thải dệt nhuộm nhiễm hữu cơ: mức độ nhiễm hợp chất hữu chất vơ sử dụng oxy hóa thể tiêu đặc trưng, COD BOD5 Tỷ lệ COD/BOD nước thải dệt nhuộm cơng ty dệt nhuộm nước ta khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức phân hủy vi sinh Song với xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp nước thải ngày cáng khó phân hủy vi sinh - Nước thải dệt nhuộm có tính độc định với vi sinh cá yếu tố sau:  Nước thải trực tiếp đổ cống rãnh khơng qua xử lý  Độ pH: nước thải dệt nhuộm nước ta mà sản phẩm chủ yếu sợi bơng (100 % cotton) sợi pha polyeste/bơng, polieste/visco có tính kiềm cao Độ pH SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn đo từ ÷ 12 Nước thải có tính kiềm cao thế, khơng trung hòa làm tổn hại hệ thống vi sinh Cá khơng thể sống mơi trường nói  Các chất độc khác: kim loại nặng (đồng, crơm, niken, coban, kẽm, chì, thủy ngân), halogen hữu cơ, … - Nước thải từ sở dệt nhuộm có màu đậm: màu đậm nước thải khơng tận dụng hết khơng gắn màu vào xơ sợi gây Ngày thuốc nhuộm hoạt tính sử dụng nhiều nước thải có màu đậm Điều cộng đồng xã hội khơng chấp nhận Và màu đậm nước thải cản trở hấp thụ oxy, xạ mặt trời; ảnh hưởng đến hơ hấp, sinh trưởng sinh vật khả phân giải vi sinh hợp chất hữu có nước thải - Tóm lại nước thải sở dệt nhuộm nước ta có nhiều tiêu nhiễm vượt q giới hạn cho phép thải mơi trường, có màu đậm khó chấp nhận được, có tính độc định với vi sinh vật cá Vì phải thiết tiến hành xử lý nước thải dệt nhuộm trước thải ngồi mơi trường d) Các chất độc hại từ nguồn gây nhiễm nước thải dệt nhuộm Cơng nghiệp dệt nhuộm sử dụng nhiều nước nhiều hóa chất, chất trợ thuốc nhuộm Mức độ gây nhiễm độc hại phù thuộc vào chủng loại, số lượng sử dụng chúng cơng nghệ áp dụng Có thể chia chất thơng thường sử dụng thành nhóm chính: - Các chất độc hại với vi sinh cá  Xút (NaOH) natri cacbonat (Na2CO3) sử dụng với số lượng lớn để nấu vải sợi bơng xử lý trước pha (chủ yếu polyester/bơng)  Axit vơ (H2SO4) dùng để giặt, trung hòa xút màu thuốc nhuộm hồn ngun (tan indigosol)  Các chất khử vơ natri hydrosulfit (Na2S2O4) dùng nhuộm hồn ngun (vat dyeing)  Natri sulfur Na2S dùng khử thuốc nhuộm lưu hóa (sulfur dyes)  Formandehyt có thành phần chất cầm màu chất xử lý hồn tất SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 17 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn  Crom IV (K2Cr2O7) nhuộm len thuốc nhuộm axit Crom  Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment  Một hàm lượng định kim loại nặng vào nước thải  Hàm lượng halogen hữu AOX độc hại (Organo - halogen content) đưa vào nước thải từ số thuốc nhuộm hồn ngun, số thuốc nhuộm phân tán (disperse dyes), vài thuốc nhuộm hoạt tính (reactive dyes),… - Các chất khó phân giải vi sinh  Các polymer tổng hợp bao gồm chất hồ hồn tất, chất hồ sợi dọc (sợi tổng hợp hay sợi pha) polyacrylat, …  Các chất làm mềm, chất tạo phức xử lý hóa học  Tạp chất dầu khống, silicon từ dầu kéo sợi tách - Các chất độc phân giải vi sinh  Xơ sợi tạp chất thiên nhiên có xơ sợi bị loại bỏ cơng đoạn xử lý trước  Các chất dùng hồ sợi dọc sở tinh bột biến tính  Axit acetic (CH3COOH), axit formic (HCOOH) để điều chỉnh pH  Các chất giặt với ankyl mạch thẳng dùng để giặt tẩy, làm mềm 1.2.2 Hiện trạng mơi trường khơng khí Ơ nhiễm khơng khí ngành cơng nghiệp dệt nhuộm tương đối nhỏ so với ngành cơng nghiệp khác, song phát thải khí nhiễm ngành dệt nhuộm đánh giá vấn đề mơi trường lớn thứ hai ngành (sau nước thải) Do việc sử dụng lượng lớn đa dạng loại ngun liệu hóa chất chun dụng sản xuất vải nên việc nhận dạng đặc thù quản lý phát thải khí nhiễm thực nhiệm vụ đầy thách thức 1.2.3 Hiện trạng mơi trường chất thải rắn Chất thải rắn bao gồm xơ sợi phế phẩm thải loại (có thể tái sử dụng khơng thể tái sử dụng) bao bì đóng gói hỏng, mép vải cắt thừa, mảnh vải vụn Lượng SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn chất thải rắn sinh khác sở, phụ thuộc vào quy mơ loại dây chuyền sản xuất hoạt động máy móc Tóm lại, nguồn phát sinh chất thải hoạt động sở dệt nhuộm tính chất chúng trình bày cách khái qt qua bảng: Bảng 1.3: Nguồn gây nhiễm nhà máy dệt nhuộm Chất nhiễm Nguồn gây nhiễm Nước thải 1.1 Nước thải cơng nghiệp Mức độ, tính chất nhiễm -Từ cơng đoạn hồ sợi Nước thải chứa xút (NaOH), soda -Từ cơng đoạn nấu (Na2CO3), axit sulfuric, clo hoạt -Từ cơng đoạn giặt tính, chất khử vơ -Từ cơng đoạn trung hòa Na2SO4 Na2S2O3, dung mơi -Từ cơng đoạn tẩy hữu clo hóa, Crom IV, kim loại -Từ cơng đoạn nhuộm nặng, polyme tổng hợp, sơ -Từ cơng đoạn hồ, hồn tất sợi, muối trung tính, chất hoạt -Từ cơng đoạn sấy khơ động bề mặt 1.2 Nước mưa chảy qua bãi Hàm lượng cặn lơ lửng lớn, BOD, vật liệu, rác nhà máy COD cao 1.3 Nước thải sinh hoạt phân ly Chứa nhiều đất cát, BOD, COD Khí thải cặn sản phẩm cao -Từ khâu tẩy trắng - Khí clo, NO2, khí từ hóa chất -Từ cơng đoạn màu, in hữu -Lò hơi, máy phát điện CH3COOH,…) axit (H2SO4, - SO2, khí từ hydrocarbon,… Chất thải rắn -Chất thải rắn cơng nghiệp -Vải vụn, bụi bơng, bao nilon, -Chất thải rắn sinh hoạt giấy, gỗ, thùng nhựa, chai, lọ đựng hóa chất,… -Đất, cát, mảnh vỡ thủy tinh, kim SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng Ths Lâm Vĩnh Sơn loại, giấy nhãn, bao bì (nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn) 1.3 Một số cơng nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nước giới Các nước giới đặc biệt quốc gia châu âu có nhiều thành cơng lĩnh vực xử lý nước thải đặc biệt nước thải dệt nhuộm, hệ thống xử lý nước họ hình thành xây dựng từ sớm hiệu ngày Sau số sơ đồ cơng nghệ áp dụng có hiệu cụ thể ngồi nước: 1.3.1 Hệ thống xử lý nước thải cơng ty dệt Thành Cơng: Nước thải Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa + trung hòa Lắng – máy ly tâm bùn Nguồn tiếp nhận SVTH: Chu Đỗ Quyết Bể lọc vật liệu Bễ lọc sinh học có vật liệu Trang 20 [...]... Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước và thế giới Các nước trên thế giới đặc biệt là các quốc gia châu âu đã có rất nhiều thành công trong lĩnh vực xử lý nước thải đặc biệt là nước thải dệt nhuộm, hệ thống xử lý nước của họ được hình thành xây dựng từ rất sớm và hiệu quả cho đến ngày nay Sau đây là một số sơ đồ công nghệ đã được áp dụng và có hiệu quả cụ thể cả ở trong và ngoài nước: ... của nước thải dệt nhuộm - Nước thải dệt nhuộm là hỗn hợp gồm nhiều chất thải Các chất thải có thể chia thành các loại sau:  Những tạp chất thiên nhiên được tách ra và loại bỏ từ bông, len như bụi, muối, dầu, sáp, mỡ…  Hóa chất các loại (bao gồm cả thuốc nhuộm) thải ra từ các quá trình công nghệ  Xơ sợi tách ra bởi các tác động hóa học và cơ học trong các công đoạn xử lý - Nước thải gia công xử lý. .. trình gia công xử lý vật liệu dệt có sử dụng một số loại hóa chất như thuốc trừ sâu, dầu, mỡ, chất xử lý nước công nghệ và nồi hơi,… - Khi các chất trên đi vào dòng thải sẽ làm tăng cao tải lượng ô nhiễm dòng thải chung Thêm nữa, ngay cả các hóa chất công nghệ cũng có thể đưa thẳng vào dòng thải do rò rỉ, loại bỏ, đổ đi, hoặc vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốc thừa c) Đặc tính của nước thải ngành công nghiệp... nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam - Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm hữu cơ: mức độ ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ và các chất vô cơ sử dụng oxy hóa được thể hiện bằng các chỉ tiêu đặc trưng, nhất là COD và BOD5 Tỷ lệ COD/BOD của nước thải dệt nhuộm của công ty dệt nhuộm ở nước ta trong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức là còn có thể phân hủy vi sinh Song với xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nước thải ngày... với vi sinh vật và cá Vì vậy phải nhất thiết tiến hành xử lý nước thải dệt nhuộm trước khi thải ra ngoài môi trường d) Các chất độc hại từ những nguồn gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm Công nghiệp dệt nhuộm sử dụng rất nhiều nước và nhiều hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm Mức độ gây ô nhiễm độc hại phù thuộc vào chủng loại, số lượng sử dụng chúng và cả công nghệ áp dụng Có thể chia ra các chất thông... 1.2.1 Hiện trạng môi trường nước a) Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm Nước được sử dụng rất nhiều trong toàn bộ quá trình sản xuất vải trong đó xử lý hoàn tất vải là một trong những công đoạn tiêu thụ nhiều nước nhất Trong tổng lượng nước sử dụng thì 88,4% được thải ra ngoài thành nước thải và phần còn lại 11,6 % là lượng nước thất thoát do quá trình bay hơi Bên cạnh nước các tạp chất bẩn có trong... nguồn phát sinh chất thải do hoạt động của cơ sở dệt nhuộm và tính chất của chúng có thể trình bày một cách khái quát qua bảng: Bảng 1.3: Nguồn gây ô nhiễm của nhà máy dệt nhuộm Chất ô nhiễm Nguồn gây ô nhiễm 1 Nước thải 1.1 Nước thải công nghiệp Mức độ, tính chất ô nhiễm -Từ công đoạn hồ sợi Nước thải chứa xút (NaOH), soda -Từ công đoạn nấu (Na2CO3), axit sulfuric, clo hoạt -Từ công đoạn giặt tính,... của họ được hình thành xây dựng từ rất sớm và hiệu quả cho đến ngày nay Sau đây là một số sơ đồ công nghệ đã được áp dụng và có hiệu quả cụ thể cả ở trong và ngoài nước: 1.3.1 Hệ thống xử lý nước thải công ty dệt Thành Công: Nước thải Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa + trung hòa Lắng – máy ly tâm bùn Nguồn tiếp nhận SVTH: Chu Đỗ Quyết Bể lọc vật liệu nổi Bễ lọc sinh học có vật liệu nổi Trang 20 ... có thể phân hủy vi sinh Song với xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nước thải ngày cáng khó phân hủy vi sinh - Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh và cá do những yếu tố sau:  Nước thải trực tiếp đổ ra cống rãnh không qua xử lý  Độ pH: nước thải dệt nhuộm ở nước ta hiện nay mà sản phẩm chủ yếu là sợi bông (100 % cotton) và sợi pha polyeste/bông, polieste/visco có tính kiềm... nhiều thì nước thải có màu càng đậm Điều đó cộng đồng xã hội không chấp nhận Và màu đậm của nước thải cản trở sự hấp thụ của oxy, của bức xạ mặt trời; ảnh hưởng đến sự hô hấp, sự sinh trưởng của sinh vật cũng như khả năng phân giải của vi sinh đối với các hợp chất hữu cơ có trong nước thải - Tóm lại nước thải các cơ sở dệt nhuộm tại nước ta có nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép thải ra