Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thải

Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiĐồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước thảiv

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA CHO CÔNG TY ĐẶNG TƯ KÝ GVHD : TS NGUYỄN ĐINH TUẤN SVTH : PHẠM LÊ ĐÌNH CHƯƠNG TP Hồ Chí Minh , 1/2005 Chương : Tổng Quan CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA Thuộc da ngành sản xuất lâu đời giới nước ta Nó gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc chế biến thòt, đặc biệt ngành Da giày Chính ngành Da giày thúc đẩy phát triển ngành Thuộc da Da giày ngành hàng chiến lược có tiềm lớn có khả cạnh tranh với nước tiến trình hội nhập Tháng 5/2004, kim ngạch xuất ngành Da – Giày đạt 220 triệu USD, so với kỳ năm 2003 105,8% Dự kiến tháng đầu năm, kim ngạch xuất ngành đạt 1,265 tỷ USD EU thò trường với tỷ trọng khoảng 80%, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Canada nước khác Mục tiêu sản phẩm giày dép Việt Nam : xuất vào EU tăng trưởng nhanh khối lượng kim ngạch xuất ; sau Hiệp đònh Thương mại Việt - Mỹ ký kết cố gắng đẩy mạnh xuất vào thò trường Mỹ ( năm 2003 kim ngạch đạt 305.28 triệu USD ) ; dự kiến đến 2010 giày dép Việt Nam tăng tỷ lệ xuất vào Nhật nước Đông Á Từ thuận lợi ngành Da – Giày dẫn đến phát triển không ngừng ngành Thuộc da để đáp ứng nhu cầu ngày tăng đòi hỏi ngày cao khách hàng Ngành Thuộc da nước ta ngày không lạc hậu trước với loại da chất lượng mà thay vào công nghệ thuộc loại da cao cấp nhập từ nước đáp ứng nhu cầu dùng hàng “xòn” nước Thuộc da : có nghóa làm thay đổi da động vật cho bền nhiệt, không cứng giòn lạnh, không bò nhăn thối rữa ẩm nóng Tùy theo mục đích sử dụng mà da thuộc điều kiện môi trường, công nghệ hóa chất, chất thuộc khác Nguyên liệu sử dụng cho công nghiệp thuộc da da động vật da bò, da cừu, da lợn … Trang Chương : Tổng Quan Da nguyên liệu Bảo quản Rửa, hồi tươi Tẩy lông, ngâm vôi Xén diềm, nạo thòt xẻ Tẩy vôi, làm mềm Khử mỡ, tẩy nhờn Thuộc tannin Làm xốp Ủ, ép Thuộc crôm Ăn dầu Ép nước, ty, bào Ty, sấy, nén Thuộc lại, nhuộm ăn dầu Ép sấy, xén mép, hoàn thiện, đánh bóng Sản phẩm da cứng Sản phẩm da mềm Hình 2.1 – Sơ đồ công nghệ thuộc da Trang Chương : Tổng Quan Cấu trúc da động vật : Gồm lớp : lớp lớp lông, lớp biểu bì ( epidermis ), kế lớp bì cật ( corium ) có cấu tạo từ protein dạng sợi sợi collagen, elastin lớp cuối lớp bạc nhạc, mỡ Trong lớp có lớp thứ lớp cật sử dụng cho thuộc da Các lớp khác tách khỏi lớp cật trình học, hóa học ( giai đoạn tiền xử lý da ) Lớp da cật thuộc chất thuộc tanin, crôm để chuyển hóa da sống thành da thành phẩm có độ bền, không bò phân hủy điều kiện bình thường Công nghệ thuộc da gồm bước sau : ƒ Bảo quản cách ướp muối hay sấy khô ( thông thường dùng phương pháp ướp ) ƒ Hồi tươi để lấy lại lượng nước trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước da chiếm từ 70 – 80% ƒ Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi Na2S với mục đích thủy phân protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm dễ tách khỏi da ƒ Xén diềm, nạo thòt phương pháp học để tách phần lông lại, diềm thòt bạc nhạc, sau xẻ da xén tỉa ƒ Khử vôi, làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư lại da để tránh tượng làm cứng da làm cho hóa chất thuộc dễ xâm nhập vào da ƒ Làm xốp tạo môi trường pH thích hợp để chất thuộc dễ khuếch tán vào da liên kết với phân tử collagen ƒ Thuộc da dùng hóa chất thuộc tanin (tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên) hợp chất crôm đưa vào da, cố đònh cấu trúc collagen làm cho da không bò thối rữa có tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng ƒ Thuộc crôm đòi hỏi trình ngâm vôi lâu trình làm mềm da ngắn thuộc tanin Hóa chất thuộc muối crôm (III) Cr2(SO4)3, Trang Chương : Tổng Quan Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2 Nồng độ muối crôm dung dòch thuộc thường 8%, tương ứng với 25 – 26% Cr2O3 ƒ Môi trường thuộc có pH = 2.5 – 3; thời gian thuộc từ – 24 h Thuộc crôm thường để sản xuất da mềm Thuộc tanin thường để sản xuất da cứng Tanin thảo mộc tách chiết từ nguồn thực vật thông, tùng, sồi … Tanin nhân tạo hay syntan phức chất phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian thuộc tanin thường kéo dài vài tuần có đến vài tháng tùy theo yêu cầu chất lượng da ƒ Da sau thuộc ủ để cố đònh chất thuộc vào da ép để tách nước Sau làm mềm dầu thực vật hay dầu động vật, ty để làm nếp nhăn, nén cho da phẳng sấy cho da khô, da đánh bóng nhuộm thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da Trang Chương : Tổng Quan 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ 2.2.1 Giới thiệu chung công ty Tên công ty: CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ Đòa chỉ: 41/11 Âu Cơ P.9, Q.TB Xưởng thuộc da công ty nằm lô A23, đường số thuộc Khu công nghiệp Lê Minh Xuân, Thành phố Hồ Chí Minh Số lượng nhân viên : 50 người Với qui trình công nghệ thuộc da tiên tiến nguồn nguyên liệu cao cấp nhập từ Mỹ, chủ yếu da muối ( da bò, da cừu ) công ty chuyên cung cấp loại da thành phẩm cao cấp phục vụ cho giày dép xuất Công suất trung bình vào khoảng 80 – 100 tấn/tháng Giá trung bình da bò nhập khoảng 50 USD Công ty trước nằm làng nghề thuộc da phường 9, quận Tân Bình, qui mô không lớn Từ đất nước mở cửa, kinh tế phát triển, người dân có nhu cầu dùng hàng cao cấp ngày tăng Do công ty kòp thời đón đầu thò trường đònh mở rộng hoạt động kinh doanh, nhập da bò từ Mỹ với chất lượng da tốt để sản xuất sản phẩm cao cấp Hiện công ty đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải thuộc da góp phần bảo vệ môi trường Trang Chương : Tổng Quan 2.2.2 Công nghệ sản xuất công ty 2.2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ Da muối ( bò, cừu ) Rửa – hồi tươi Vôi, Na2S Ngâm vôi, tẩy lông Xén diềm, nạo thòt, xẻ Enzyme làm mềm da Tẩy vôi, làm mềm HCOOH, H2SO4 Làm xốp Muối crôm Thuộc crôm Nước thải chứa NaCl, mùi, BOD, SS Nước thải mang tính kiềm, sulfide, vôi, lông Chất thải rắn, mùi Nước thải kiềm, hoá chất, protein Nước thải mang tính acid Nước thải chứa crôm, mang tính acid Da thuộc hoàn thiện nơi khác Hình 2.2 – Qui trình công nghệ thuộc da công ty Đặng Tư Ký Trang Chương : Tổng Quan 2.2.2.2 Mô tả qui trình thuộc da Cơ sở sử dụng nguồn nguyên liệu loại da muối nhập từ Mỹ Để đưa sản phẩm hoàn chỉnh cần trải qua công đoạn : sơ chế, thuộc da, hoàn thiện Ở xưởng sản xuất thực công đoạn đầu công đoạn sau tiến hành nơi khác ƒ Bước sơ chế da Da muối nhúng thùng nước với thời gian ngâm khoảng 22 h để rửa bụi cát, muối phân Sau da ngâm vào thùng vôi vòng ngày để làm giảm độ bám chặt lông vào da Một lượng nhỏ natrisulfide cho vào thùng vôi để tăng cường hiệu tẩy lông Da tiếp tục chuyển đến máy khí để tách lông, thòt mỡ vụn ( bạc nhạc ) Công đoạn xén diềm, xẻ thành nhiều lớp mỏng thực sau Tiếp theo da rửa nước vòi phun liên tục để khử vôi dư Để tẩy lượng vôi lại làm cho da mềm ta cho chúng vào trống quay chứa dung dòch NH4Cl hợp chất enzyme ( men vi sinh hay men tổng hợp ) Tới giai đoạn da sơ chế trước đem thuộc ƒ Bước thuộc da Cơ sở sử dụng phương pháp thuộc crôm hiệu quả, không tốn kém, dễ kiếm thò trường cho sản phẩm có chất lượng tốt Da đưa vào trống quay chứa dung dòch acid, muối crôm ( tác nhân thuộc ) Giai đoạn thực khoảng 14 h Trang Chương : Tổng Quan 2.3 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI THUỘC DA Hàng năm ngành công nghiệp da giày tiêu thụ khoảng triệu da sống sản xuất 317 triệu m2 da thành phẩm Vì lượng chất thải tương ứng nhiều Các vấn đề môi trøng ngành thuộc da chủ yếu nước thải, chất thải rắn, ô nhiễm không khí, đất, nước mặt ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người thông qua việc tồn trữ, sử dụng vận chuyển hóa chất độc hại Các hoá chất sử dụng ngành hầu hết độc, khó bò phân hủy : chất diệt côn trùng, chất hoạt động bề mặt, dung môi hữu … Một da sống sau thuộc xong phát sinh đến 600 kg chất thải rắn, 25 – 80 m3 nước thải chứa khoảng 100 kg BOD 250 kg COD Chưa kể có 500 kg hóa chất khác thải 2.3.1 Nước thải đặc tính nước thải Hầu hết công đoạn công nghệ thuộc da trình ướt, có nghóa có sử dụng nước Đònh mức tiêu thụ nước khoảng 25 – 80 m3 cho da nguyên liệu Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng lượng chất tách từ da Đònh mức hóa chất sử dụng lượng nước tiêu thụ công nghệ thuộc da tóm tắt bảng 2.1, bảng 2.2 bảng 2.3 ; đặc tính nước thải thành phần ô nhiễm công ty Đặng Tư Ký trình bày bảng 2.4 hình 2.1 Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho da sống Khi thời tiết nóng ẩm dùng muối Na2SiF6 để sát trùng Nước thải công đoạn nước rửa da trước ướp muối ( có ), nước loại chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật Trước đưa vào công đoạn tiền xử lý, da muối rửa để loại bỏ muối, tạp chất bám vào da, sau ngâm nước từ đến 12 h để hồi tươi da Trong trình hồi tươi bổ sung chất tẩy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ trì pH = 7.5 – 8.0 cho môi trường ngâm da Nước thải công đoạn hồi tươi có màu vàng Trang 10 Chương : Tổng Quan lục chứa protein tan albumin, chất bẩn bám vào da có hàm lượng muối NaCl cao Do có chứa lượng lớn chất hữu dạng tan lơ lửng, độ pH thích hợp cho phát triển vi khuẩn nên nước thải công đoạn nhanh bò thối rữa Nước thải công đoạn ngâm vôi khử lông mang tính kiềm cao môi trường ngâm da vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 – 12.5 Nếu pH < 11 lớp keratin biểu bì collagen bò thủy phân, pH > 13 da bò rộp, lông giòn khó tách chân lông Nước thải công đoạn chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng ( lông vụn vôi ), chất hữu cơ, sunfua S2- Công đoạn khử vôi làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi bám da làm mềm da men tổng hợp hay men vi sinh Các men làm tác động đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại da Nước thải công đoạn mang tính kiềm, có chứa hàm lượng chất hữu cao protein da tan vào nước hàm lượng Nitơ dạng amon hay amoniac Trong công đoạn làm xốp, hóa chất sử dụng acid acetic, acid sulfuric, acid formic Các acid có tác dụng chấm dứt hoạt động enzyme, tạo môi trường pH = 2.8 – 3.5 thích hợp cho trình khuếch tán chất thuộc vào da Quá trình làm xốp thường gắn liền với công đoạn thuộc crôm Nước thải công đoạn mang tính acid cao Nước thải công đoạn thuộc mang tính acid có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100 – 200 mg/l ) thuộc crôm BOD5 cao thuộc tanin ( khoảng 6000 – 12000 mg/l ) Nước thải thuộc crôm có màu xanh, nước thải thuộc tanin có màu tối mùi khó chòu Nước thải công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường nhỏ gián đoạn Nước thải thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm chất hữu BOD cao Các dòng thải mang tính kiềm nước thải công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông Nước thải công đoạn làm xốp, thuộc mang tính acid Ngoài nước thải thuộc da chứa sunfua, crom dầu mỡ Trang 11 BẢNG PHỤ LỤC Bảng : Các sở thuộc da Thành phố Hồ Chí Minh Tên sở Đòa điểm Công suất Sản phẩm Xí nghiệp Da Bình Lợi Bình Thạnh 2400 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Xí nghiệp LD Tamico Tân Bình 1800 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Nhà máy chế biến Da Tân Bình Tân Bình 180 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Cơ sở Hiệp Thành Hưng Tân Bình 18 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Cơ sở Hưng Thái Tân Bình 15 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Cơ sở Hữu Nghò Tân Bình 57 Tấn/năm Da trâu bò thuộc HTX Da Hiệp Thành Tân Bình 13 Tấn/năm Da trâu bò thuộc Cơ sở Hằng Lợi Tân Bình 150 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Hùng Dy Tân Bình 150 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Lê thò Lang Tân Bình 90 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở An Thành Tân Bình 150 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Sao Nhuận Cường Tân Bình 100 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Anh Ký Tân Bình 90 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Quách Đệ Tân Bình 120 Pia/ngày Hoàn chỉnh Cơ sở Trần Bái Huê Tân Bình 400 Kg/ngày Da phèn Cơ sở Hưng Phát Tân Bình Không ổn đònh Mua bán da Cơ sở Trương Vinh Tân Bình Không ổn đònh Mua bán da Cơ sơ û Hòa Ký Tân Bình Tấn/ngày Da trâu bò thuộc Cơ sở Ông Quốc Vỹ (gia công) Tân Bình Không ổn đònh Da muối Cơ sở Vinh Thành (gia công) Tân Bình Không ổn đònh Da muối Bảng : Đặc tính nước thải thuộc da Lượng nước thải (m3/tấn da muối) pH TS, mg/l SS, mg/l BOD5, mg/l Hồi tươi 2.5 – 4.0 7.5 – 8.0 8000 – 28000 2500 – 4000 1100 – 2500 Ngâm vôi 6.5 – 10 10.0 – 12.5 16000 – 45000 4500 – 6500 6000 – 9000 Khử vôi 7.0 – 8.0 3.0 – 9.0 1200 – 12000 200 – 1200 1000 – 2000 Thuộc tanin 2.0 – 4.0 5.0 – 6.8 8000 – 50000 5000 – 20000 6000 – 12000 Làm xốp 2.0 – 3.0 2.9 – 4.0 16000 – 45000 600 – 6000 600 – 2200 Thuộc crôm 4.0 – 5.0 2.6 – 3.2 2400 – 12000 300 – 1000 800 – 1200 Dòng tổng 30 – 35 7.5 – 10.0 10000 – 25000 1200 – 6000 2000 – 3000 Công đoạn Bảng : So sánh nước thải thuộc da với nước thải đô thò, nước tự nhiên hiệu xử lý cần thiết Các thông số Nước thải thuộc da Nước thải đô thò Hiệu xử lý cần thiết, % Nước tự nhiên Hiệu xử lý cần thiết, % Nhiệt độ, OC 20 – 60