Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơ sở thuộc da công suất 30m3 ngày

Kho¸luËn tètnghiÖp Tr•êng§HSPHµNéi2Xinchânthànhcảmơn!. HàNội, ngày tháng năm2012Sinhviên GiangThịPhương... Tínhtoánlượngkhôngkhícầnthiếtđểkhửsunfua…...47 Kếtluận...48 Phụlục………...53 Tàil

Kho¸luËn tètnghiÖp Tr•êng§HSPHµNéi2

Xinchânthànhcảmơn!

HàNội, ngày tháng

năm2012Sinhviên

GiangThịPhương

Mụclục 1

Mởđầu……… 2

Chương1:Tổngquancácvấnđềvềngànhcôngnghiệpthuộcda 3

1.ĐặcđiểmvàsựpháttriểncôngnghiệpthuộcdaởViệtNam 3

Cácquátrìnhcơbảntrongcôngnghiệpthuộcda 5

Chuẩnbị 7

Thuộcda……… 8

Hoànthànhướt 9

Hoànthànhkhô……… 10Đ ặ c trưngcủ anướcthảingànhthuộcda……… 11

Chương2 : n g h i ê n c ứ u c ô n g n g h ệ x ử l í n ư ớ c t h ả I n g à n h t h u ộ c d a ……… 1 3 2.1 Đặctrưngnướcthảithuộcda……… 13

2.2 Kếtquảkhảosátđặctrưngnướcthảithuộcda……….17

2.3 Hiệntrạngcôngnghệxửlínướcthảithuộcda……….21

2.3.1 Côngnghệxửlínướcthảithuộcdatrênthếgiới……… 21

2.3.2 CôngnghệxửlínướcthảithuộcdatạiViệtNam……….30C h ư ơn g 3:lựachọncôngnghệvàtínhtoánthiếtkếcôngtrìnhx ử línướcthảI thuộcdacôngsuất30m3/ngày 33

3.1 Cơsơlựachọncôngtrìnhxửlínướcthải……… 33

3.2 Lựachọnquytrìnhcôngnghệxửlínướcthảithuộcda………34

3.2.1 Quytrìnhcôngnghệxửlínướcthảithuộcda………34

3.2.2 Thuyếtminhcôngnghệ……….35

3.3 Tínhtoánthiếtkếmộtsốhạngmụcchính……… 3 6 3 3 1 Songchắnrác………

373 3 2 Bểtiếpnhận……… 37

3.3.3.Bểkeotụkếthợpbểlắng1……… 383 3 4 Bểđiềuhoà……….393 3 5 BểAeroten………4 0

3.3.6.Bểlắngbậc2………4 2

3.3.7.Bểkhửtrùng……… 43

3.4 Tínhtoáncácthiếtbịphụtrợ……… 43

3.4.1 Tínhtoánbểlắngcôđặcbùn……… 43

3.4.2 Tínhtoánthiếtbịcấpkhí……….44

3.4.3 Tínhtoáncánhkhuấychobểkeotụ………4 5 3.4.4 Tínhtoánlượngkhôngkhícầnthiếtđểkhửsunfua… 47

Kếtluận 48

Phụlục……… 53

Tàiliệuthamkhảo……… 55

1.Lídochọnđềtài

MỞĐẦU

Sốlượngcácdoanhnghiệpvà cơsởthuộcda vừav à nhỏngàycàngtăng.Vớicôngnghệthuộcdatruyềnthốngtrungbình1tấndanguyênliệuthảir a môitrườngkhoảng50m3nướcthảicóđộmàuđậmđặcvà500-600kgchấtthảirắn, nặngmùi,hôithốikhóchịu

Lượnghoáchấtđượcsửdụngtrongcôngnghệthuộcdagồmcácchấtvôcơvàhữucơnhưsunfit,sunfat,natrisunfit,hydrocanxi,cacbonataxit, Khinướcthảithuộcnhómv ô

c ơ ngấmxuốngđất,khôngnhữngmôitrườngđấtmànguồnnướcngầmcũngbịảnhhưởng.Xảnướcthảithuộcdaracốngrãnhsẽgâyhiệntượngngưngtụcá c chấtcacbonatvàlàmtắccống

Vìvậy,nhấtthiếtphảixửlínướcthảicủacácquátrìnhthuộcdatrướckhithảinướctrởlạimôitrường,tránhgâynhữngtácđộngnguyhạichomôitrườngđấtvànước

Dođótôichọnđềtài“Tínhtoánthiếtkếhệthốngxửlínướcthảicơsởthuộcdavới

côngsuất30m 3 /ngày”

2 Mụctiêucủađềtài

Thiếtkếhệthốngxửlínướcthảicơsởthuộcdađểxửlínguồnnướcthảicủacáccơsởthuộcdacócôngsuất30m3/ngày

3 Nộidungcủađềtài

 Đánhgiávềthànhphần, tínhchấtnướcthảicơsởthuộcda

 Nêucácphươngphápxửlínướcthảithuộcda

 Đềxuấtphươngántốiưu,tínhtoánthiếtkếhệthốngxửlínướcthảicơsở thuộcda.

 Giảmthiểusựônhiễmmôitrườngđồngthờibảovệnguồntàinguyênthiênnhiên

Vềxãhội

 Giảm thiểusự

tácđộngđếnmôitrường,sứckhoẻcộngđồng,gópphầnnângcaochấtlượngcuộcsống

 ViệcxâydựnghệthốngcònlàchủtrươngđúngđắntheođịnhhướngpháttriểncủaĐảngvàNhànước

Chương1:Tổngquancácvấnđềvềngành côngnghiệpthuộcda

1 ĐặcđiểmvàsựpháttriểncôngnghiệpthuộcdaởViệtNam

TuynhiênngànhcôngnghiệpthuộcdaởViệtNamthựcsựbắtđầutừn ă m 1912khingườiPhápchoxâydựngnhàmáythuộcdaThụyKhuêđểsảnxuấtdathuộcphụcvụchonhàmáydệtNamĐịnh.ĐâylànhàmáythuộcdađầutiênởViệtNamvàĐôngDương

Tronggần20nămtrởlạiđâycôngnghiệpthuộcdaởViệtNamđãcósựpháttriểnkhánhanh.Trướcn ă m 1990c ả nướccóchưađến10doanhnghiệpvà

cơsởthuộcda.Giaiđoạn1990–

1999cảnướccókhoảng20doanhnghiệpvàcơsởthuộcda.Từnăm2000đếnnay cảnướccótrên50doanhnghiệpnhànướcvàcơsởtưnhân

Phầnlớnc á c c ơ sởthuộcd a tậptrungở c á c tỉnhphíanam.Xéttrêntoànngành,cácdoanhnghiệptưnhâncósảnlượngtrên50%tổngsảnlượng.C á c doanhnghiệpcóvốnđầutưnướcngoàiđãvàđangđầutưtạiViệtNamvớinăngsuấtkhôngngừngtănglên

PhầnlớncôngnghệthuộcdaởViệtNamcònởmứctrungbìnhvàlạchậusovớicáccôngnghệtiêntiếntrênthếgiới.Cókhoảngcáchlớnvềtrìnhđ ộ côngnghệgiữacácdoanhnghiệptrongcảnước.Mứctiêuthụtàinguyêncho1 tấnd a nguyênliệuvẫncaohơnsovớic á c nướckháccùngá p dụngcôngnghệthuộcdatruyềnthống.NếunhưởViệtNamlượngnướcsửdụnglà40-50m3/

t ấ nthìmứctiêuhaonàyởcácnướctrongkhuvựcĐôngNamáchỉ

là30m3/tấn

Chấtlượngvàsốlượngsảnphẩmtoànngànhtăngdầntheothờigian.N ă m 2004cảnướcsảnxuấtđược39triệusqft,năm2005là 47triệusqft,năm

CóthểnhậnthấyngànhthuộcdangàycàngtrởnênquantrọngđốivớinềnkinhtếViệtNam.Songđ ế n thờiđiểmn à y v ẫ n chưađạtđượcs ự pháttriểnđúngtầm.Việcđ

á p ứngchưađ ủ nguyênliệuảnhhưởngđếns ự pháttriểncủangànhgiầydaViệtNam.Dathuộcđượcsảnxuấttừ3nguồnchínhl à datrâu,dabò,dalợn.Vớiđàntrâubònăm2003làtrên7triệuconvàmứctăngtrungbìnhhàngn ă m khoảng700.000con,lượngd aướctínhkhoảng

20.000tấn/

năm.Cóthểđ ủ đểphụcvục h o nhucầucủacáccơsởthuộcdahiệnnay.Tươngtựnhưvậyvớidalợn.NgànhchănnuôilợnlàngànhnôngnghiệptruyềnthốngcủaViệtNam,trongnhữngnămqua,chănnuôilợnvẫnr ấ t pháttriển.Hàngnămsốlượngtăngbìnhquân250.000đến300.000conchiếmtỉlệ5-5,2%/

năm.Trungbìnhmỗiconlợnthuđược7kgda.Vớilượngd a thuộccóthểsảnxuấttừnguồnnguyênliệutrongnướcnênngànhdagiàyViệtNamcó

thểthaythếviệcnhậpngoạidalót

Côngnghiệpthuộcd a ViệtNamc ò n nhiềuđiểmh ạ n c h ế Hóachấtphụcvụquátrìnhthuộcdalàmộttrongcácyếutốquyếtđịnhchấtlượngdathuộc.Màhiệnnayngànhcôngnghiệphóachấttrongnướcchưacókhảnăngcungứng.Cácdoanhnghiệpthuộcdaphảinhậpphầnlớnhóachấtcủanướcngoài,thiếusựchủđộnggiáthànhcao.Bêncạnhđó,khảnăngcậpnhập,lựachọnhóachấtmớiphùhợpchotừngcôngđoạncònhạnchế.Côngnghệvàthiếtbịchuyêndùngphầnlớncònởmứctrungbình,lạchậu,khôngđồngbộ,đ ặ c biệtlàcáccơsởphíaBắc.Mặcdùcáccơsởthuộcdađãđượccáchãnghóachấthướngdẫn1 sốcôngnghệmớitrongquátrìnhs ử dụngh ó a chất,nhữngkiếnthứccôngnghệcònrờirạc,thiếucơbảnvàtổngthể.Nguồnlaođộngtrongngànhcònthiếu,đ

a sốcònchưađượcđàotạobàibản,chuyênngànhsâuthiếukinhnghiệmvàcập nhậpđượctrìnhđộcôngnghệcủacác

Tr•êng§HSPHµNéi2 Kho¸luËn tètnghiÖp

nướctiêntiến,dođósảnphẩmdathuộctrongnướccònđơnđiệu,chưaphongphú

Thuộcdalàngànhcôngnghiệpcóphátthảigâyônhiễmmôitrườngdướicả3dạngrắn,lỏngvà khí.Chấthữucơ khôngmongmuốnnhưlông,mỡ,thịt Trongnguyênliệubanđầu(datươi,damuối)đượcloạibỏcùnghoáchấtđãsửdụng(vôcơvàhữucơ,đặcbiệtlàCr3+).Sựphânhủycácchấthữucơcótrongnguyênliệubanđầutạomùiđặctrưngchokhuvựcsảnxuấtvàkhuvựcxungquanh.Dungmôibayhơivàkhíthảicủanồihơicũnggópphầnvàođặctrưnghiệntrạngmôitrườngcủangành

Vớinhucầucủathịtrườngnhưvậyxuthếpháttriểnngànhthuộcdatrongtươnglailàtấtyếu.Tuynhiêncònnhiềuvấnđềtồntạitrongquátrìnhthuộcdatrongđóbaogồmcảcácvấnđềtiêutốntàinguyên,sửdụngnguyênliệuchưađạthiệuquảcaovà

cácvấnđềônhiễmmôitrường

2 Cácquátrìnhcơbảntrongcôngnghiệpthuộcda

Thuộcd a l à quátrìnhbiếnđổiprotitcủad a độngvậtsangdạngbềnvữngđểsửdụng.Nguyênliệuchínhchoquátrìnhthuộcdalàdađộngvật(datươihoặcdamuối),cácloạihóachấtnhưcrom,vôi,tatin,dầumỡ,khoáng,phẩmnhuộm,axit,kiềm,muối,cácchấttẩyrửa,enzim Tỉlệthànhphầnhóachấtsửdụngphụthuộcvàocôngnghệthuộc,thiếtbịsửdụng, chấtlượngda

Cáccôngđoạnchínhtrongngànhthuộcd a đượcchiathành4 côngđoạnchínhlàchuẩnbị,thuộcdahoànthànhướtvàhoànthànhkhô

LípK34AHo¸häc Nướcthải

Chấtthảirắn (cặnvôi,bã

9 LípK34AHo¸häc GiangThÞPh•¬ng

Hoàn thành ướt

Ep nước, bào, xẻ Thuộc loại da

KhíthảiTi ếngồn

2.1 Chuẩnbị

GiangThÞPh•¬ng 10 LípK34AHo¸häc

2.1.1 Hồitươi-nạothịt

- Côngđoạnnàyđượcthựchiệnnhằmtrảlạilượngnướcđãmấtdobảoquảnd a tươi, đồngthờiloạibỏcácprotit, albumin,màuvà cácchấtbảoquản

Thờigianthựchiệntrungbình:12–

18htrongphulongthờigiancóthểthayđổitheonhiệtmôitrường

- Hóachấtđượcsửdụngtrongquátrìnhnàynhằmtăngtốcđộhồitươi,x à phònghóacácchấtbéo,giảmsứccăngbềmặt,tăngkhảnăngxuyênnướcvàodavàgiảmkhảnănghoạtđộngcủavikhuẩnthối

2.1.2 Tẩylông-ngâmvôi

- Nhằmloạibỏlông,lớpbiểubìvàcácchấtprotitcótrongcấutrúcsợi,c á c chấtbéovàcáctổchứcdướida.Cáccôngđoạnnàycòncótácdụngmởc ấ u trúcsợicủada

- Quátrìnhtẩylôngđượcthựchiệnbằngphươngphápcơhọcvàhóahọc.Thờigiantẩylôngkhoảng18h.Tùytheomụcđíchsửdụngvàloạidathuộcmàsửdụngcácphươngpháptẩylôngkhácnhau

LípK34AHo¸häc 11

GiangThÞPh•¬ng

2.1.3 Tẩyvôi,làmmềm

- Tẩyvôiđượcthựchiệnnhằmloạibỏhoàntoànhaymộtphầncácchấtnhưvôivàcácchấtkiềmkháccótrongquátrìnhtẩylông,ngâmvôitrênbềmặtda.QuátrìnhnàycònđiềuchỉnhtừtừpHthíchhợpchoquátrìnhthuộcbằngcáchrửavàbổsunghóachất

- Dađượcrửakĩbằngnướclạnhđểloạibỏkiềmtựdo.Saukhirửa,bổsunghóachất,tẩyvôinhưmuối(NH4)2SO4hoặcNH4Cl2,5%NaHSO30 , 3 %ở nhiệtđộ20–250C

- Làmmềmlàcôngđoạnloạibỏcácchấtkhôngmongmuốncònlạitrênda,đồngthờicảitiếnđộsầncủadacũngnhưđộcogiãncủadathuộc,dướitácdụngenzinproteazacácsảnphẩmprotitđãbịphânhủyvàphầncònl ạ i củabiểubì,lông,cácchấtbẩntrênda.Bêncạnhđóthìlàmmềmcònhòat a n h a y pháhủysợigelatinl à m comặtda

- Làmmềmdađượctiếnhànhngaysaukhitẩyvôi,thườngđượcthựchiệnngaytrongdungmôitẩyvôi.Khibắtđầulàmmềmtrongkhoảngthờigian5–

10phút,menđượchydrathóatáchkhỏimôitrườngnuôicấymenrồib ắ t đầuthamgiaxúctác.Tẩyvôikếthợpvớilàmmềmtốtnhấtkhisửdụng2

–2,5%muốiamonvà0,3–0,7% pentareazaởnhiệt370C

Quátrìnhlàmmềmđượckếtthúcbằngquátrìnhrửalạnhđểnhanhchóngdừngtácdụngcủamenđốivớida

bịtrươngnước,trongkhiđóaxithạnchếquátrìnhionhóacácnhómcacboxylc ủacolagen.Dođól àm giảmphảnứngkếthợpcủad a vớicrom.Đồngthờilàmgiảmđộkiềmcủamuốicromlúcthuộcbanđầuđểmuốicromkhuyếchtánnhanhxuyênsâuhơnvàoda.

2.2.2 Thuộccrom

- Tạicôngđoạnnàysợicolagenđượcổnđịnhbằngcácchấtthuộcnhờcácliênkếtchéovớicácchấtnàyphươngphápthuộc

3,Na2CO3đôlômit,khoángmagnezit

2.3 Hoànthành ướt

- Dasaukhithuộcđượcchuyểnsangcôngđoạnhoànthànhướttạochod a thànhphẩmcóđượctínhchấtcủamặthàngyêucầu

- Hoànthànhướtđượcchiathànhcáccôngđoạnchínhsau:épnước,bào,xẻ,thuộclạidathuộccrom

2.3.1 épnước,bào,xẻ

- épnước:Loạibỏnướcrakhỏidađể dacóđộẩmphùhợp(50–55%)chocôngđoạnbào Quátrìnhnàyđượcthựchiệntrongmáyép.

- Bàoda:Mụcđíchcủacôngđoạnnàylàhiệuchỉnhlạiđộdàytheoyêuc ầu củamặthàng

- Xẻ:Mụcđíchcủacôngđoạnnàylà đểlấycựli

2.3.2 Thuộclạidathuộccrom

- Trunghòa:điệntíchcủadabằng0khipHcủadabằng5,6.DacópHthấphơnpHcủađiểmđẳngđiệnthìsẽmangđiệntích(+),sẽtácdụngrấtdễhoặctácdụngngayởbềmặtvớicáctácnhânmangđiệntíchâm.Tạonênsựphânbốkhôngđồngđềucủatácnhânđóvàhạnchếkhảnăngxuyênsâucủacáctácnhânanionkhác.NgượclạinếudacópHcaohơnpHcủađiểmđẳngđiệndasẽcótínhanionsẽkếthợpyếuvớicáctácnhânmangtínhcation,dẫnđếnkhảnăngxuyênsâuvàđềucủatácnhânnàycaohơn

- Thuộclại:Làmộttrongnhữngcôngđoạnquantrọngcủaphầnhoànthànhướt.Mụcđíchcủacôngđoạnnàylàlàmdacóđộđầyđặnhơncókhảnăngcảitạođượcmặtcậttốthơn.Dođóquátrìnhthuộclạic ầ n s ử dụngnhiềuh ó a chấtthuộclạiđ ể lấpđ ầ yvàophầnc ó cấutrúcsợilỏngvàc á c khoảngtrốnggiữacácbósợi

2.4 Hoànthanhkhô

-Hoànthànhkhôlàcôngđoạncuốicùngcủacôngnghệthuộcdavàđượcchiathànhcáccôngđoạnchínhsau:Sấy,hồiẩmvàvòmềm,căngđịnhhìnhvàchauchuốt

2.4.1 Sấy

- Làcôngđoạnquantrọngảnhhưởngđếnchấtlượngdathànhphẩm.S ấ y khôngchỉloạibỏnướcmàcòntạođiềukiệnchocácphảnứnghóahọcx ả y ra dướitácdụngc

ủ a nhiệt,l à m kết hợpgiữahợpchấtt ự d oở khoảngtrốnggiữacácbósợivớisợida

Dasaukhisấyphầnlớncóđộẩmthấpkhoảng14%rấtcứngvàkhôngthểlàmmềmbằngcácbiệnphápcơhọc.Nếutácđộngcơhọcngaycóthểl à m gẫymặtcật.Nếuđểdatrongkhôngkhícóđộẩmcaohơn(14–

18%)cóthểđạtđượcđộẩmcânbằngtheođiềukiệnmôitrườngxungquanh.Khiđót á

c dụngcơhọcsẽkhônggâyhạigì.Đểđạtđượcđiềukiệnnhưvậydacầnđượchồiẩm

2.4.2 Hồiẩmvàvòmềm

- Hồiẩmlàquátrìnhnângcaođộẩmcủadabằngcáchphunmộtlượngnướcnhấtđịnhlênmặtváng,tốtnhấtlàchấtđốngdaxenkẽvớimùncưaẩm.M ù m cưatừgỗmềmkhôngdínhcát,sỏivàđượclàmẩmđến40%.Dađượcủtrongmùmcưaítnhất8hcóthểsửdụngmộtsốphươngphápkhácđơngiảnhơnlàphunnướcvàomặtvángcủadarồichấtđốngvàphủbằngnilon

- Vòmềm:Nhằmlàmcấutrúcsợidatrởlạivịtríbanđầuvìtrongquátrìnhsấycácsợidadínhchặtvớinhau.Khicấutrúcsợiđãtrởnênđồngđều,datrởnênmềmmạihơn.Quátrìnhvòmềmcóthểđượcthựchiệnbằngtay,bằngmáyhoặcbằngtácđộngcơhọckhácnhưquaydậpkhantrongphulong

2.4.3 Trauchuốt

- Làcôngđoạnlàmtăngkhảnăngsửdụngcủadathànhphẩmvàtạochodathànhphẩmđồngđềuvềmàusắc.Ngoàiracònkhắcphụccáckhuyếttậ tởbềmặtda.Tạochobềmặtdađồngđềukhôngcònkhuyếttật.Đồngthờit ạ o chobềmặtdacáchoavănkhácnhau.Tùytheoyêucầusửdụngvàtăngkhảnăngbảovệchoda

- Thànhphầncủahóachấttrauchuốtgồm:pigment.Chấtkếtdínhchấtbóng,dungmôi,cácchấttrơnhư:Làmđầy,làmmềmvàmộtsốchấtphụtrợđặcbiệtkhác

3 Đặctrưngcủanướcthảingành thuộcda

-Đặctrưngnướcthảisảnxuấtgồm

+Rửa,ngâm(hồitươi):NướcthảinhiễmBOD, COD,SS,Cl

-+Ngâmvôi,tẩylông,rửa,nạobạcnhạc,rửavôi,rửanướcthảicóđộkiềm, BOD, sunfit,SScao

+C á c dòngthảimangtínhkiềml à nướcthảit ừ côngđoạnhồitươi,ngâmvôi,k

hử lông

+Nướcthảicủacôngđoạnlàmxốp,thuộccrommangtínhaxit

Dođócầntáchdòngthải,xửlísơbộtrướckhixửlýchung,cụthểlàtáchriêngdòngngâmvôichứasunfitvàdòngthuộcdachứacrom

C0Dcủanướcthảikhácao,tỉlệBOD/

CODlớncóthểápdụngbiệnphápxửlýsinhhọc.Tuynhiên,cầntiếnhànhxửlíhóalínhằmloạiSSvàcácchấtđộchạitrướckhivàocôngtrìnhxửlýsinhhọc

Bảng1 :Thôngsốđặctrưngnướcthảithuộcdađầuvào.

QCVN24:20 09/BTNMT

l).Nướcthảicôngđoạnnà ychứanhiềuc ặ n lắng(chủyếul à đất,c á t t ạ p chấtb á m trênda),hàmlượngchấtrắnlơlửngnằmtrongkhoảng2.500–4.000mg/l

Nướcthảihồitươichiếmkhoảng10% tổnglượngnướcthải

- Nướcthảitẩylôngngâm vôi

Nướcthảitẩylôngngâmvôicóđộkiềmcao,pH:11-12,5

Khit ẩ y lông,ngoàilôngb ị táchkhỏitấmd a t h ì mộts ố chấthữuc ơ kháccũngtiếptụcbịloạivàđivàodòngthải.MặcdùhiệnnaycôngnghệsửdụngenzimđểtẩylôngđãpháttriểnnhưngtạiViệtNam,muốisulfuavẫnsửdụngkháphổbiến

Tạinhiềucơsở,nướcthảitẩylôngkhôngđượctáchriêngmàhòatrộnvớicácdòngthảikhác,l à m p H củanướct h ả i nhỏhơn10.Khiđó,hydrosulfua(H2S)dễdànghìnhthành,khuyếchtánvàokhôngkhí

Hàmlượngmuốisulfuacao(từ200–800mg/l)khôngchỉgâymùikhó

chịumàcònảnhhưởngtớisứckhỏengườilaođộng

Tómlại,hàmlượngchấthữucơ(BOD=6.000– 30.000mg/l,tổngnito= 2.500– 3.000mg/ltổngphotpho= 40– 45mg/

9.000mg/l,COD=20.0000-l),muốisulfuavàpHđềurấtcaođãkhiếnnướcthảitừcôngđoạntẩylôngngâmvôitrởthànhmộttrongnhữngdòngthảicầnđặcbiệtquantâm

Khốilượngnướctẩylôngngânvôichiếmkhoảng25%tổnglượngnướcthải

- Nướcthảitẩyvôi

Côngđoạnt ẩ y vôisửdụngmộtlượnglớnnướckếthợpvớiemzim,muốiNH4Clhoặc(NH4)2SO4đ ểtáchlượngvôiđượchấpthụv à o d a , dầntrunghòapHcủadavềkhoảngphùhợpvớiquátrìnhthuộc.Nướcthảicủacôngđoạnnàychiếmkhoảng23%tổnglượngnướcthải,mangtínhkiềm(pH

=8-9)vàcóhàmlượngchấthữucơcao(BOD=1.000–2.000mg/

ldochấthữucơc ó trêndatiếptụckhuếchtánvàonước.Ngoàira,d o môitrườngkiềm,cácmuốiamonidễbịthủyphântạorakhíNH3g â yônhiễmmôitrườngv à ảnhhưởngtớisứckhỏengườilaođộng

- NướcthảithuộcCromhoặcTanin:

2,5 3 ); hàm

NướcthảithuộcCromcóhàmlượngCromIIIrấtlớn(4.000– 5.000mg/l)vàhàmlượngchấthữucơcóhàmlượnglớn(BOD=800–1.200mg/l)

độp H k h á thấp( pH lượngcloruarấtlớn( C r = 25.000–30.000mg/l)domuốiăn(NaCl)đượcsửdụngvớitỷlệ7–

8%khốilượngdanguyênliệu.Dođó,nướcthảitừcôngđoạnthuộc,đặcbiệtlàthuộcCrom,rấtcầnđượcquantâm

KhốilượngnướcthuộcCrom chiếmkhoảng1 4 % tổnglượngnướcthải

Nhưvậy,nướcthảitừquátrìnhthuộcdacóđộmàucao,mùikhóchịu,hàmlượngchấtrắnlơlửng(SS)vàchấtrắntổng(TS)rấtlớn,hàmlượngcácchấthữucơcaonhưnggiảmdầntheoquátrìnhcôngnghệ.Nướcthảitừcáccôngđoạntẩylông,

tẩyvôimangtínhkiềm,

nướcthảitừcôngđoạnlàmmềm,thuộcCrommangtínhaxit(bảng2.1)

Thờigianxảnướcthảigiữacáccôngđoạntiêntiếpnhauthườngrấtdài( 1 2 –24giờ).Ngoàira ,nướcthảicònchứac á c chấtứcchếquátrìnhphát

triểncủavisinhvậtn h ư muốiă n ( c ô n g đoạnhồitươi,thuộcCrom),muốiSulfua(côngđoạntẩylông)vàmuốiCromIII(côngđoạnthuộcCrom).Mộts ố đặctrưngcủanướcthảitừcáccôngđoạnkhácnhauđượctrìnhbàytrongbảng2.1.

Bảng2.1:Đặctrưngvàđịnhmứcnước thảitừcáccôngđoạnkhácnhau

Côngđoạn

Lượngthải(

m 3 / tấndamuối)

(mg/l)

SS (mg/l)

BOD (mg/l)

Hồitươi 2,5 -4,0 7,5 -8,0 8.000 -28.000 2.500 -4.000 1.100 -2.500 Ngâmvôi 6,5 -10 10,0 -12,5 16.000-45.000 4.500 -6.500 6.000 -9.000 Khửvôi 7,0 -8,0 3,0 -9,0 1.200 -12.000 200 -1.200 1.000 -2.000 Thuộctanin 2,0 -4,0 5,0 -6,8 8.000 -50.000 5.000 -20.000 6.000 -12.000 Làmxốp 2,0 -3,0 2,9 -4,0 16.000-45.000 600 -6.000 600 -2.200 ThuộcCrom 4,0 -5,0 2,6 -3,2 2.400 -12.000 300 -1.000 800 -1.200 Dòngtổng 30 -35 7,5 -10 10.000 -25.000 1.200 -6.000 2.000 -3.000

LípK34AHo¸häc 20

GiangThÞPh•¬ng

Đốivớicácloạinguyênliệukhácnhau,liềulượngh óa chấtsửdụngcũngkhácnhau,dẫnđếntảilượngchấtônhiễmcósựkhácbiệtkhálớn.Tảilượngônhiễmtừquátrìnhthuộcdavớimộtsốloạinguyênliệuđượctrìnhb ày trongbảng2.2

LípK34AHo¸häc 21

GiangThÞPh•¬ng

Đặctrưngcủanướcthảithuộcdaphụthuộcrấtnhiềuvàocôngnghệ,loạinguyênliệusửdụng,khảnăngkiểmsoátquátrìnhcủacôngnhân,địnhmứchóachấtsửdụng Vìvậy,khảosátđặctrưngnướcthảilàcầnthiếtvàbắtbuộctrướckhitiếnhànhnghiêncứu

a) Nướcthảitẩylôngngâmvôi

-Trongquytrìnhsảnxuất,muốiNaHShoặcNa2Sđượcsửdụnglàmlỏnglỗchânlông,tạothuậnlợichoviệctáchlôngkhỏimặtda.Mộtsốnướctrênthếgiớiđãpháttriểncôngnghệs ử dụngenzimt h a y thếmuốisulfuanhưngtạiViệtNam,côngnghệnàyvẫnchưađược sửdụngphổbiến

Dòngthảit ừ côngđoạntẩylôngngâmv ô i c ó hàmlượngsulfuakhác a o , trungbìnhtừ200–800mg/l;thậmchícóthểlênđến1200–1500mg/

l.NgoàirapHcủanướcthảirấtcao(pH=11–12)

Đốivớiconngười,muốisulfuacóthẩygâyăndahoặcdễdàngchuyểnhóathành

H2Shoặcmecarptan.KhíH2Sl à khíđộc,c ó mùitrứngthốikhóchịu,thậmchóg â y tửvongchongườikhinồngđ ộ lớnhơn300ppm.C á c mercaptan(MetylmercaptanCH3 –SH,EtylmercaptanC2H5–SH)độcvàcómùirấtkhóchịu

Đốivớimôitrường,muốisulfuacóthểdầnchuyểnhóathànhhơiaxitH2SO4g â y

ănmònđườngống,máymócthiếtbị,tườngnhàxưởng.Tùyvàođiềukiệnmôitrường,muốisulfuacòngâyđộcchosinhvậtthủysinh.pH = 9,h à m lượngNa2Slà3,2mg/lsẽlàmchếtcásau2giờtiếpxúc,pH=7–

8thìc á chếtsau10phútcònkhipH<6thìcáchếtsau4phút

Đốivớihệthốngxửlýnướcthải,sulfuaứcchếhoạtđộngcủavisinhvậ t khinồngđộlớnhơn200mg/l,gâyănmònthiếtbịxửlý

Ngoàira,trongsuốtquátrình,cáchợpchấthữucơnhưmáu,biểubìchấtmỡ cótrêndasẽđivàonướcthải,làmchonướcthảicóhàmlượngchấthữucơrấtlớn

Kếtquảkhảosátchothấy,địnhmứcthảitrungbìnhtừcôngđoạntẩylôngngâmvôil à3,5- 4,5m3/

tấnda nguyênliệu,cácthôngsốônhiễmđặctrưngđượctrìnhbàytrongbảng2.3

Bảng2.3:Kếtquảphântíchđặctrưngnướcthảitẩylôngngâmvôi

QCVN24:20 09/BTMNT

tổngniovượt5-17lần, tổngphotphovượt3-9lần

b.NướcthảithuộcCrom

Khácvớinướcthảitẩylôngngâmvôi,nướcthảithuộcCrom

mangtínhaxitmạnh(pH=3,4-3,6),cóhàmlượngCromrấtlớn(thường1.000-5.000mg/

l)Hàmlượngcácchấthữucơrấtcaodocácthànhphầndễhòatancódưtrêndatiếptụckhuếchtánvàonướcthải(COD=3.000–5.000mg/l)

NướcthảithuộcCromcòncóhàmlượngclorualớndodacầnđược“ănmuối”đểtăngkhảnănghấpthụchấtthuộcCrom,nồngđộcloruacóthểlênđến20.000–

41.000lần,tổngnitơcóthểvượt7,5lần,tổngphotphocóthểvượt25lần,cloruavượt20–49lần

Nướcthảidòngtổnghợpc ó thànhphầnô nhiễmr ấ t đ a dạng.Ngoàiphầnnướcthảitừcôngđoạntẩylôngngâmvôivàthuộccóđặttrưngnhưđãtrìnhbàyởtrên,nướcthảidòngtổnghợpcònbaogồmnướcthảitừcáccôngđoạnkhácnhư

hồitươi,tẩyvôi,thuộclại,nhuộmvà ăndầu

Nướcthảitừcôngđoạnhồitươicóhàmlượngchấtrắnlơlửng(SS),chấthữucơhòatanrấtlớn,hàmlượngSScóthểlêntới8.000–20.000mg/

l,giátrịCODnằmtrongkhoảng10.000–20.000mg/

l.Nướcthảitừcôngđoạnhồitươichiếmkhoảng10% tổnglượngnướcthải

Nướcthảitừcôngđoạnnhuộm-ăndầucómàuđậm,giátrịCODlớn(thườngnằmtrongkhoảng2000– 3000mg/l),trongnướcthảivẫncònmộtlượngdầuchưađượcdahấpthụhết

Bảng2.5.Kếtquảkhảosátđặctrưngnướcthảidòngtổnghợp của

côngnghệthuộcda.

QCVN24:20 09/BTMNT

2lần,cloruavượt2,5-3,5lần,sulfuavượt32-80lầnvàC r o m 55-80lần.

2.3 Hiệntrạngcôngnghệ xửlýnướcthảithuộcda

2.3.1 Côngnghệxửlýnướcthảithuộcdatrênthếgiới

Nghiêncứux ử l ý nướcthảithuộcdatrênthếgiớiđượctiếnhànhở nhiềunướcn

h ư Italia,ấ n Độ,TrungQuốc,Iran,HyLạp v à đ ã c ó nhữngthànhtựuđángkể.Nướcthảithuộcdathườngđượcxửlýbằngnhiềucôngnghệkhácnhau:đôngkeotụhóahọc,kếttủahóahọc,keotụđiệnhóa,màngt h ẩ m thấungượcRO,xửlýsinhhọc Cácnghiêncứuthườngtậptrunggiảiquyết3vấnđềsau:

200lầntiêuchuẩnchophép(sosánhvớiQCVN24:2009/

BTNMT).Trongđó,ngoàihàmlượngchấthữucơcaonướcthảitừcôngđoạntẩylôngngâmvôicòncónồngđộmuốisulruarấtlớnkhoảng200-800mg/

l.Khilượnglôngcầntẩylớn,hàm

l.Muốisulfuakhôngchỉgâymùikhóchịu,gâyđộcchoconngườimàcònứcchếhoạtđộngcủavisinhvật,cảntrở hoạtđộngcủacác thiếtbịxử lýsinhhọcởcác côngđoạntiếptheo Vìvậy,khửsulfuatrongnướcthảithuộcdalàrấtcầnthiết

Tuynhiên,theobáocáocủaUNIDO,côngnghệtuầnhoànnướcthảit ẩ y lôngngâmvôituytươngđốiphứctạpnhưngthờigianthuhồivốncần

4năm.Điềunàychothấyviệctuầnhoànnướcthảitẩylôngngâmvôicóthểđemlạilợinhuận, thờigianthuhồivốnkhôngquádài

Ngoàira,ViệncôngnghệcôngnghiệpgiầydépvàcácsảnphẩmliênquancủaTâyB a n Nha(TechnologicalInsituteforFootwearandRelatedIndustries-

INESCOP)đ ã triểnkhaid ự á n “Tuầnhoànnướcthảithuộcd a trongngànhcôngnghiệpda”vàonăm2003.Kếtquảchothấyviệctuầnhoànnướcthảitẩylôngngâmvôikhônglàmảnhhưởngtớichấtlượngsảnphẩmnếukiểmsoáttốt

Vìvậy,tuầnhoànnướcthảid alàkhảthivềmặtk ỹ thuậtvàkinht ế khácvớinhậnxétcủaValeikaởtrên

ởđiềukiệnthường,khicómặtoxykhôngkhí,muốisulfuacóthểoxyhóatạothànhmuốisulfatnhưngtốcđộphảnứngrấtchậm.Sựcómặtcủaxúct á c vớinồngđộphùhợpsẽtăngtốcđộphảnứngđồngthờigiảm thờigiancấpkhícầnthiết.Nhiềuchuyêngiatrongngànhđãđánhgiáphươngphápoxyhóadùngoxykhôngkhícósửdụngxúctáclàphươngphápđơngiản,hiệuquảvàc h i phíthấpnhất

Sauđólàphươngphápđôngkeotụvớiphènsắt

Năm1991,MesdaghiniaA.R.vàYousefiZ

(Iran)đãnghiêncứusửdụngoxytrongkhôngkhíđểoxyhóasulfuntrongnướcthảithuộcdavớixúct á c MnSO4vàNiSO4.PhươngphápnàyđãđượcHiệphộinghiêncứucôngnghiệpd a thuộcVươngquốcAnh(BritishLeatherManufacturerResearchAssociation)ápdụngtrongxửlýnướcthảithuộcda

- Thờigiansụckhítốiưulà7,5giờchohiệuquảkhửsulfuađạt99,8%.

- Trongtrườnghợpkhôngcómặtxúctác,sau8giờsụckhíliêntục,tỷl ệ khửsulfuađạt80%,sausụckhítỷlệkhử sulfuađạt100%

- Hiệuquảk h ử phụthuộcvàonồngđ ộ sulfuatrongnướcthải:h à m lượngsulfuabanđầulà645mg/l,sau1giờsụckhígiảmcòn453mg/l(Hiệuquảkhửđạt

30%)nhưngphảisau7,5giờsụckhí,hàmlượngsulfuacòn1mg/l(hiệuquảkhử

đạt99,8%)

Năm2005,ValeikaV

(Vithuania)đãtiếnhànhnghiêncứukhửsulfuabằngoxytrongkhôngkhívớixúctáclàMnO2.Nướcthảidòngvàocóhàmlượngsulfuarấtcao(1.300–5.600mg/

- LượngMnO2tốiưulà0,2–0,5%,thờigiansụckhícầnthiếtlà2–3

giờ

- Dotồntạiởdạnghạtrắnnênxúctáccóthểthuhồibằngphươngpháp

lắngđểtáisửdụng.Sốlầntáisửdụngcủaxúctáclà5–10lầntùyvàolượngxúctác

Nhưvậy,hainghiêncứutrênđềukhẳngđịnhquátrìnhkhửsulfuabằngo x y khôngkhíkhôngcóxúctácđòihỏithờigianrấtdài(từ24–

28giờ).Khic ó mặtxúctác,tốcđộquátrìnhtăngmạnh,thờigiancấpkhícầnthiếtgiảmđángkểcònkhoảng7,5giờ(theoMesdaghiniaA.R.vàYousefiZ),thậmchíl à

t ừ 2– 3giờ(theoValeikaV.)

8MnO2 4 H2O 8MnOOH Na2SO4

CũngtheoValeika

V.,quátrìnhkhửsulfuabằngoxykhôngkhívớixúct á c MnO2diễnraqua2giaiđoạn.Đầutiên,MnO2phảnứngvớiNa2Sđểhìnhthànhphứctrunggian.Sauđó,phứctrunggianphảnứngvớioxykhôngkhítạ othànhsảnphẩmvàgiảiphóngxúctác.SựcómặtcủaMnOOH,lưuhuỳnh

tựdo,ionsulfua SO2

,thioasulfat 2

vàsulfit 2 chứngtỏtrongbước1,cácphảnứngcóthểlà:

Na2S

2Na2S

Na2SNa2S

CácphươngtrìnhtrênchothấyMnOOHlàchấtxúctácchoquátrìnhoxyhóasulfuabằngoxykhôngkhívàMnO2chỉlàdạngbanđầucủaxúctác

Nhưvậy,côngnghệkhửsulfuabằngoxykhôngkhíkhicómặtxúctác

làkhảthivềmặtkỹthuậtvàcóthểkinhtếhơnsovớicácphươngphápkhác(nhưoxyhóabằngchấtoxyhóamạnh,phươngphápdùngmàngthẩmthấungược, )

b) KhửCromtrongnướcthảicôngđoạnthuộcCrom

HàmlượngCromtrongnướcthảithuộcCromthườngrấtlớnkhoảng1000–5000mg/

l,ởnồngđộnày,Cromcóthểgâyđộcchoconngườivàsinhvậtthủysinh,ứcchếhoạtđộngcủavisinhvậttrongcácbểxửlýsinhhọc

Cromtronghóachấtthuộccósốoxyhóalà+3(dạngítđộchơndạngoxyhóa+6)nênphầnlớncácnghiêncứuđềuthựchiệntheohướngkếttủaCromởdạnghydroxyt[Cr(OH)3]đểthuhồitáisửdụng.Cáchóachấtđượcsử dụngđểkếttủaC r o m gồm:N a OH,NaHCO3,Na2CO3,Ca(OH)2,Mg(OH)2,MgO

LípK34AHo¸häc 30

GiangThÞPh•¬ng

Năm2001,tácgiảBelezaV.M(BồĐàoNha)đãnghiêncứuđộnghọccủaquátrìnhkhửCromtrongnướcthảithuộcdabằngbùnthảicủaquátrìnhs ả n xuấtacetylen(gọitắtlàbùnacetylen).Vềbảnchất,quátrìnhnàylàquátrìnhkếttủaCrom(III)hydroxytbằngCa(OH)2.Giảiphápnày

làcóthểgiúptiếtkiệmchiphíhóachấtđểthuhồiCromtrongnướcthảithuộcdađồngthờigiảiquyếtvấnđềchấtthảirắncủaquátrìnhsảnxuấtacetylen

TrongnghiêncứucủaBeleza,nướcthảic ó p H = 3 , 7 v à hàmlượngC r o m là2.467mg/l.Kếtquảchothấy:vớilượngbùnacetylenlà8g/

l,sau60phútxửlý,hiệuquảkhửCromđạt98,3–

98,7%.Trongkhiđó,nếusửdụngNaOHh oặ c CaOvớiliềulượng8g/

lthìhiệuquảkhử Cromđạt lầnlượtlà99,6%v à 99,0%;khis ử dụngM g O vớiliềulượng11g/lthìhiệuquảkhửC r o m đạt98,2%

Năm2005,EsmaeiliAbss.NghiêncứuquátrìnhkhửvàthuhồiCrom

(III)trongnướcthảithuộcdabằngphươngphápkếttủa.TácnhânsửdụnglàCa(OH)2,NaOH15%vàMgO10%.NướcthảiđầuvàocópH=3,2-

3,7vàhàm lượngCromtrongkhoảng3.250–5.300mg/

l;thờigianphảnứnglà20phútvàthờigianlắnglà4giờ.Kếtquảchothấy,vớicả3tácnhânkeotụ,khip H c â n bằngđạtkhoảng8 , 5 –

9 , 5 thìhiệuquảkhửC r o m đạt100%.TuynhiênvớiCa(OH)2vàNaOHthìbùnkhólắng,lượngbùnlớn,nhớtv àkhótáchnước.TácgiảkếtluậnsửdụngMgOlàthíchhợpnhấtđểkhửvàthuhồiCromtrongnướcthảithuộcda

Cũngtrongnăm2005;Zhen–

RenGou(TrungQuốc)đãnghiêncứunângcaohiệuquảthuhồiCromtrongnướcthảithuộcda.Bêncạnhviệcthửnghiệmv ớ i nhiềutácnhânkhácnhau(NaOH,N a H C O3,

Na2CO3,C a O v à MgO)tácgiảcònnghiêncứusửdụngsóngsiêuâm(Ultrasonic)đểtăngkhảnănglắngcủabùnvàsửdụngvisóng(microware)đểnângcaotỷlệthuhồiCrom

LípK34AHo¸häc 31

GiangThÞPh•¬ng

4

NướcthảiđầuvàocópH=3,6vàhàmlượngCromlà5363mg/

l.Kếtquảchothấy:vớicùnghiệusuấtkhửCrom,s ử dụngC a O hoặcMgOvớilượngtươngứnglà12g/lvà8g/

lsẽchokếttủadễlắnghơn.Saukhitốiưuhóavềkinhtếvàkỹthuật,Zhen–

RenGouđềxuấttỷ lệhỗnhợpchấtkếttủatốiưulàCaO/MgO=4/1

Ngoàiranếusửdụngsóngsiêuâmtrongthờigian2phút,mậtđộdòngđiệnđạt0,12W/

Cm3thìthờigianlắngcầnthiếtsẽgiảmtừ3giờxuốngcòn1giờ,thểtíchbùngiảmkhoảng8,5–

9%.Nếusửdụngvisóngtrongthờigian5 phútthìkhảnăngthuhồiCromsẽtăngtừ60%lêntới80%

ĐểđạthiệuquảkhửCromtươngđương,lượngchấtkếttủacầnthiếttrongnghiêncứucủaZhen-renGounhỏhơnsovớinghiêncứucủaBeleza

V.M.:khoảng31% vớiCa(OH)2v àđến67%vớiMgO

Gầnđây,WangWeixiao(TrungQuốc)tiếptụcnghiêncứucôngnghệk h ử C r

o m ( I I I ) bằngkếthợpkếttủa,keot ụ vàlắng.ĐiểmkhácbiệtcủanghiêncứunàylàtácgiảsửdụngthêmchấttrợkeotụPAM(Polyacrylamideh a y PAA)đểtănghiệuquảxửlý

Nhưvậy,côngnghệkhửCromtrongnướcthảithuộcdabằngphươngphápkếttủalàkhảthivềmặtkỹthuật;MgOlàchấttạokếttủatốtnhất,cònNaOHchỉcóthểsửdụngđượckhicóthêmchấttrợkeotụ(PAM);pHtốiưuchoquátrìnhnằmtrongkhoảng8–10

Theomộthướngnghiêncứukhác,AliAwan(Pakistan)đãnghiêncứu