đồ án xử lý nước thải dệt nhuộm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHÀ MÁY DỆT NHUỘM CÔNG SUẤT Q = 500 m3/ngày đêm TIÊU CHUẨN XẢ THẢI: QCVN 13-MT:2015/BTNMT, CỘT A TP.HỒ CHÍ MINH – 09/2018 ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI MỤC LỤC TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành dệt nhuộm 1.1.1 Các loại nguyên liệu ngành dệt nhuộm 1.1.2 Các trình công nghệ dệt nhuộm 1.2 Đặc điểm nƣớc thải ngành dệt nhuộm 12 1.2.1 Nguồn gốc phát sinh nƣớc thải dệt nhuộm 12 1.2.2 Các chất gây nhiễm ngành dệt nhuộm 12 1.2.3 Tác động chất gây ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm 13 TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ 14 2.1 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải dệt nhuộm 14 2.1.1 Phƣơng pháp học 14 2.1.2 Phƣơng pháp hóa học 14 2.1.3 Phƣơng pháp hóa lý 14 2.1.4 Phƣơng pháp sinh học 15 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 17 3.1 Lƣu lƣợng 17 3.2 Thông số nƣớc thải 17 3.3 Sơ đồ công nghệ 18 3.4 Thuyết minh công nghệ 19 TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 22 4.1 Hiệu suất xử lý hệ thống 22 4.2 Tính tốn 22 GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI 4.2.1 Song chắn rác 23 4.2.1.1 Chức 23 4.2.1.2 Tính toán 23 4.2.2 Bể thu gom 25 4.2.2.1 Chức 25 4.2.2.2 Tính toán 25 4.2.3 Bể điều hòa 27 4.2.3.1 Chức 27 4.2.3.2 Tính toán 27 4.2.4 Bể trung hòa 31 4.2.4.1 Chức 31 4.2.4.2 Tính toán 31 4.2.5 Bể keo tụ 32 4.2.5.1 Nhiệm vụ 32 4.2.5.2 Tính tốn 33 4.2.6 Bể tạo 34 4.2.6.1 Nhiệm vụ 34 4.2.6.2 Tính tốn 34 4.2.7 Bể lắng hóa lý 38 4.2.7.1 Chức 38 4.2.7.2 Tính tốn 38 4.2.8 Bể Aerotank 41 4.2.8.1 Nhiệm vụ 41 GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI 4.2.8.2 Tính tốn 41 4.2.9 Bể lắng sinh học 51 4.2.9.1 Chức 51 4.2.9.2 Tính tốn 51 4.2.10 Bể lắng hóa lý II 55 4.2.11 Bể khử trùng 55 4.2.11.1 Chức 55 4.2.11.2 Tính tốn 55 4.2.12 Bể nén bùn 56 4.2.12.1 Chức 56 4.2.12.2 Tính tốn 57 4.2.13 Máy ép bùn 59 4.2.13.1 Nhiệm vụ 59 4.2.13.2 Tính tốn 59 GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Các chất nhiễm đặc tính nƣớc thải 12 Bảng 3-1 Thông số nƣớc thải nhà máy dệt nhuộm 17 Bảng 4-1 Hiệu xử lý chất nhiễm qua cơng trình đơn vị 22 Bảng 4-2 Các thông số lựa chọn loại cánh khuấy 32 Bảng 4-3 Các thông số thiết kế đặc trƣng cho bể lắng ly tâm 38 Bảng 4-4 Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực 57 GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Sơ đồ cơng nghệ dệt nhuộm tổng quát Hình 3-1 Cơng nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm 18 Hình 4-1 Đƣờng đặc tuyến bơm Ebara 27 Hình 4-2 Đƣờng đặc tuyến bơm Ebara 31 GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành dệt nhuộm 1.1.1 Các loại nguyên liệu ngành dệt nhuộm Nguyên liệu cho ngành dệt nhuộm chủ yếu loại sợi tự nhiên (sợi Cotton), sợi tổng hợp (sợi Poly Ester) sợi pha, đó:  Sợi Cotton (Co): Đƣợc kéo từ sợi bơng vải có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền môi trƣờng kiềm, phân hủy môi trƣờng axít Vải dệt từ loại sợi thích hợp cho khí hậu nóng mùa hè Tuy nhiên sợi cịn lẫn nhiều sợi tạp chất nhƣ sáp, mày lông dễ nhăn  Sợi tổng hợp (PE): Sợi hóa học dạng cao phân tử đƣợc tạo thành từ trình tổng hợp chất hữu Nó có đặc tính hút ẩm kém, cứng, bền trạng thái ƣớt  Sợi pha (sợi Poly ester kết hợp với sợi cotton): Sợi pha tạo thành khắc phục đƣợc nhƣợc điểm sợi tổng hợp sợi tự nhiên 1.1.2 Các q trình cơng nghệ dệt nhuộm Thông thƣờng công nghệ dệt nhuộm gồm ba trình bản: kéo sợi, dệt vải xử lý, nhuộm hồn thiện vải Trong đƣợc chia thành cơng đoạn sau: GVHD: Thầy Nguyễn Hồng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI Làm nguyên liệu Chải Chuẩn bị nguyên liệu Rũ hồ Hồ sợi Kéo sợi đánh ống, mắc sợi Nấu vải Chuẩn bị nhuộm Tẩy trắng Văng khổ hồn tất In hoa Kiểm tra Đóng kiện Nhuộm Hình 1-1 Sơ đồ công nghệ dệt nhuộm tổng quát  Chuẩn bị nguyên liệu  Làm nguyên liệu: Nguyên liệu thƣờng đƣợc đóng dƣới dạng kiện bơng thơ, chứa sợi bơng có kích thƣớc khác với tạp chất tự nhiên nhƣ: bụi, đất,… Nguyên liệu thô đƣợc đánh tung, làm trộn Sau q trình làm bơng tồn dƣới dạng phẳng  Chải: Các sợi đƣợc chải song song tạo thành sợi thô  Kéo sợi thành ống, mắc sợi: Kéo sợi thô để giảm kích thƣớc sợi, tăng độ bền, quấn sợi vào ống sợi thích hợp cho việc dệt vải sợi ống nhỏ đƣợc đánh ống thành to để chuẩn bị dệt vải Mắc sợi dồn ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI  Hồ sợi Hồ sợi hồ tinh bột hồ biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn độ bóng sợi để tiến hành dệt vải Ngồi dùng loại hồ nhân tạo nhƣ: polyvinlalol (PVA), polyacrylat,…  Chuẩn bị nhuộm Đây công đoạn tiền xử lý định trình nhuộm sau Vải mộc đƣợc tiền xử lý tốt đảm bảo đƣợc độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộm bám lên mặt vải giữ đƣợc độ bền  Rũ hồ: Các loại vải mộc xuất khỏi phân xƣởng dệt mang nhiều tạp chất thiên nhiên sợi bơng, vải cịn mang nhiều bụi, dầu mỡ, lƣợng hồ đáng kể trình dệt Do đó, mục đích rũ hồ dùng số hóa chất hủy bỏ lớp hồ Ngƣời ta thƣờng dùng axit loãng nhƣ: axit sunfuric 0.5, bazo loãng, men vi sinh vật, muối, chất ngấm Vải sau rũ hồ đƣợc giặt nƣớc, xà phòng, chất ngấm đƣa sang nấu tẩy  Nấu vải: Mục đích nấu vải loại trừ phần hồ cịn lại tạp chất thiên nhiên xơ sợi nhƣ: dầu, mỡ sáp,…Sau nấu vải có độ mao dẫn khả thấm ƣớt cao, hấp thụ hóa chất - thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại đẹp Vải đƣợc nấu dung dịch kiềm chất tẩy giặt áp suất cao (2-3 at) nhiệt độ cao (120-1300C)  Tẩy trắng: Công đoạn dùng để tẩy màu tự nhiên vải, làm chất bẩn, làm cho vải có độ trắng theo yêu cầu Các hóa chất thƣờng sử dụng: Natriclorit (NaClO2), natri hypocloric (NaClO),… chất phụ trợ  Cơng đoạn nhuộm Mục đích để tạo màu sắc khác vải Để nhuộm vải ngƣời ta sử dụng chủ yếu loại thuốc nhuộm tổng hợp với chất trợ nhuộm để tạo gắn màu vải  Pigment: Là số thuốc nhuộm hữu khơng hịa tan số chất vơ có màu nhƣ cacboxit muối kim loại Thông thƣờng Pigment đƣợc dùng in hoa  Thuốc nhuộm Azo: GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI Loại thuốc nhuộm đƣợc sản xuất nhiều, chiếm 50% lƣợng thuốc nhuộm Đây loại thuốc nhuộm có chứa hay nhiều nhóm Azo: -N= N-, có loại sau: Thuốc nhuộm phân tán: hợp chất màu, không tan nƣớc nên thƣờng nhuộm cho loại sợi tổng hợp ghét nƣớc Thuốc nhuộm hoàn nguyên: hợp chất màu hữu không tan nƣớc,có dạng R=C=O Khi bị khử tan mạnh kiềm hấp thụ mạnh vào sợi, loại thuốc dễ bị thủy phân oxy hóa dạng không tan ban đầu Thuốc nhuộm bazơ: hợp chất mày có cấu tạo khác nhau, hầu hết muối clorua, oxalate muối kép bazơ hữu Khi axit hòa tan, chúng phân ly thành cation mang màu anion không mang màu Thuốc nhuộm axit: hòa tan nƣớc, bắt màu vào xơ môi trƣờng axit Thuốc thƣờng dùng để nhuộm len nhuộm trực tiếp (là hợp chất màu hịa tan nƣớc, có khả tự bắt mày vào xơ xenlulôz nhờ lực hấp phụ mơi trƣờng trung tính kiềm) Thuốc nhuộm hoạt tính: hợp chất màu mà phân tử có chứa nhóm nguyên tử thực mối liên kết hóa trị với xơ  Thuốc nhuộm lƣu huỳnh: Là hợp chất màu không tan nƣớc số dung môi hữu nhƣng tan môi trƣờng kiềm Chúng đƣợc sử dụng rộng rãi công nghiệp dệt để nhuộm vải từ xơ xenlulo, khơng nhuộm đƣợc len tơ tằm dung dịch nhuộm có tính kiềm mạnh  Chất tẩy trắng quang học: Là hợp chất hữu trung tính, khơng màu có màu vàng nhạt, có lực với xơ Đặc điểm chúng nằm xơ sợi, chúng có khả hấp thụ số tia miền tử ngoại quang phổ phản xạ tia xanh lam tia tím  Cơng đoạn in hoa In hoa tạo văn hoa có hay nhiều màu vải trắng vải màu hồ in Hồ in loại hỗn hợp loại thuốc nhuộm dạng hòa tan hay pigment dung môi Các loại thuốc nhuộm dùng cho in hoa nhƣ pigment, hoạt tính, hồn ngun, azo khơng GVHD: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng SVTH: Vƣơng Bảo Khƣơng – 1511636 Nguyễn Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ... Trang 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải dệt nhuộm Do tính chất đặc thù loại nƣớc khác Đặc biệt, nƣớc thải dệt nhuộm thƣờng... Khƣơng Nhật - 1512249 Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Sơ đồ cơng nghệ dệt nhuộm tổng qt Hình 3-1 Công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm 18 Hình 4-1... ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 Lƣu lƣợng Lƣu lƣợng nƣớc thải: Qtbngày  500m3 / ngà y.đê m 3.2 Thông số nƣớc thải Bảng 3-1 Thông số nước thải nhà máy dệt nhuộm