Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 1
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Môi trường sống là một trong những vấn đề mà hiện nay ai cũng quan tâm
và bức xúc. Vấn đề không tự nó phát sinh mà nguyên nhân chính là do nhu cầu
cuộc sống của con người ngày nay.
Ở Việt Nam, trong thời kỳ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước như
hiện nay, nền kinh tế thò trường là động lực thúc đẩy nhòp điệu kinh tế từng bước
nhảy vọt, nhiều ngành công nghiệp phát triển mạnh, đặc biệt trong đó có ngành
dệt nhuộm. Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những nghành công
nghiệâp truyền thống ở thành phố Hồ Chí Minh cũng như các tỉnh lân cận. Hiện
nay, ngành cũng chiếm một vò trí quan trọng trong nền kinh tế, đóng góp rất lớn
cho ngân sách nhà nước và giải quyết công ăn việc làm cho khá nhiều lao động.
Tuy nhiên, đặc trưng của nước thải dệt nhuộm là mức độ ơ nhiễm lớn, u cầu
đặt ra cho cơng tác nghiên cứu là phải thiết lập được các hệ thống xử lý hiệu quả
các tác nhân chính gây ơ nhiễm như tính kiềm, hàm lượng kim loại nặng, các chất
hoạt động bề mặt khó phân giải vi sinh, các hợp chất halogen hữu cơ, các muối
trung tính và màu có trong nước thải.
Do tính chất trên nếu không xử lý triệt để thì về lâu về dài lượng nước thải
này sẽ tích tụ, gây ô nhiễm dến các nguồn nước xung quanh và ảnh hường đến
sức khoẻ cuả cộng đồng xung quanh .
Để có thể chủ động và giảm nhẹ chi phí trong việc khắc phục ô nhiễm, các cơ
sở cần nắm được những vấn đề chính của công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm.
Đề tài này sẽ trình bày các giải pháp xử lý ô nhiễm phù hợp với điều kiện hiện
nay của các cơ sở dệt nhuộm tại Thành phố Hồ Chí Minh.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài nhằm vào 2 mục tiêu chính :
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 2
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Tìm hiểu công nghệ sản xuất ngành dệt nhuộm để từ đó xác đònh rõ thành
phần tính chất nước thải dệt nhuộm cũng như xem xét các ảnh hưởng của nó
đến môi trường tự nhiên.
Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thích hợp trên hiện trạng mặt bằng. Từ đó
tính toán, thiết kế chi tiết từng công trình đơn vò và khái toán toàn bộ công
trình xử lý nước thải.
1.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI
Áp dụng cho một trường hợp cụ thể.
Ngoài ra đề tài còn có thể áp dụng cho các cơ sở dệt nhuộm khác trên cả
nước với qui mô tương tự.
Thời gian thực hiện từ ngày 1/10/2006 -27/12/2006.
1.4 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Các nội dung của luận văn bao gồm:
Giới thiệu sơ lược vể nghành công nghiệp dệt nhuộm.
Giới thiệu về nhà máy dệt nhuộm Khánh Phong và nước thải sinh ra trong
quá trình hoạt động của nhà máy.
Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm của công ty Khánh Phong –
Long An
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm cho Công ty Khánh
Phong , công suất 500m
3
/ngày.đêm.
Dự trù kinh phí thực hiện cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải Công
ty Khánh Phong.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 3
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG
NGHIỆP DỆT NHUỘM
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 4
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ NƯỚC THẢI
NGÀNH DỆT NHUỘM
2.1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp dệt nhuộm
Dệt nhuộm là ngành công nghiệp đang phát triển mạnh trong nền công
nghiệp của nước ta. Ngành công nghiệp này chiếm vò trí quan trọng trong nền
kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và giải quyết công
ăn việc làm cho nhiều lao động. Ngoài ra, dệt nhuộm là loại hình công nghiệp
đa dạng về chủng loại sản phẩm và có sự thay đổi lớn về nguyên liệu, đặc biệt
là thuốc nhuộm.
Hiện nay, đa số ngành dệt nhuộm không được phát triển đồng bộ. Chỉ có
một số Công ty lớn đầu tư kỹ thuật dệt nhuộm hiện đại, còn lại là đa số các xí
nghiệp dệt nhuộm vừa và nhỏ đang sử dụng các thiết bò thuộc loại cũ kỹ lạc
hậu, số lượng máy thủ công và cơ khí chiếm tỷ lệ lớn, do đó lượng chất thải tạo
ra lớn và gây ảnh hưởng đến môi trường là điều tất yếu.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 5
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Sơ đồ công nghệ dệt nhuộm
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ công nghệ dệt nhuộm
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 6
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Chuẩn bò nhuộm: Rũ, hồ,
nấu,tẩy
Làm bóng
Nhuộm In bông
Cầm màu
Hồ văng
Cạo lôngCo ủi
Đóng kiện
Chuẩn bò sợi
nguyên liệu
Kiểm gấp
Giặt, tẩy
Hồ sợi
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
2.1.2 Đặc tính của nguyên liệu dệt - nhuộm:
a. Nguyên liệu dệt:
Nguyên liệu dệt trực tiếp là các loại sợi. Nhìn chung các loại vải đều
được dệt từ 3 loại sợi sau:
Sợi cotton: được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền trong môi
trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit, cần phải xử lí kỹ trước khi loại bỏ
tạp chất.
Sợi pha PECO (Polyester và cotton ) là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo
thành từ quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng, bền ở trạng thái ướt sơ,
sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm.
Sợi cotton 100%, PE %, sợi pha 65% PE và 35% cotton …
b. Nguyên liệu nhuộm và in hoa:
Các phẩm nhuộm được sử dụng bao gồm:
Phẩm nhuộm phân tán: là dạng phẩm không tan trong nước, nhưng ở dạng phân
tán trong dung dòch và có thể phân tán trên sợi, mạch phân tử thường nhỏ, có
nhiều họ khác nhau: anthraquinon, nitroanilamin … được dùng để nhuộm sơ
poliamide, poliester, axêtat …
Phẩm trực tiếp: Dùng để nhuộm vải cotton trong môi trường kiềm, thường là
muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ: R – SO
3
Na, kém bền với ánh sáng và
khi giặt giũ.
Phẩm nhuộm axit: đa số những hợp chất sulfo chứa một hay nhiều nhóm SO
3
H
và một vài dẫn xuất chứa nhóm COOH dùng nhuộm trực tiếp các loại tơ sợi
chứa nhóm bazơ như: len, tơ, poliamide …
Phẩm nhuộm hoạt tính: có công thức tổng quát là S – F – T = X, trong đó F là
phân tử mang màu, S là nhóm tan trong nước (SO
3
Na, COONa), T là gốc mang
phản ứng (có thể là nhóm clo hay vinyl), X là nhóm có khả năng phản ứng …
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 7
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Thuốc sẽ phản ứng sơ trực tiếp và sản phẩm phụ là HCl, nên cần nhuộm trong
môi trường kiềm yếu.
Phẩm hoàn nguyên: bao gồm các họ màu khác nhau như indigo, dẫn xuất
anthraquinon, phẩm sunfua … dùng để nhuộm chỉ, sợi bông, visco và sợi tổng
hợp.
Ngoài ra để mặt hàng bền và đẹp thích hợp với nhu cầu, ngoài phẩm nhuộm
cón sử dụng các chất phụ trợ khác như: chất thấm, chất tải, chất giặt, chất điện
ly (Na
2
SO
4
), chất điều chỉnh pH (CH
3
COOH, Na
2
CO
3
, NaOH), chất hồ chóng
mốc, hồ mềm, hồ láng, chất chống loang màu…
c. Từng công đoạn của công nghệ:
Chuẩn bò sợi nguyên liệu: sợi nguyên liệu được nhập vào đầu tiên qua
công đoạn đánh ống nhằm loại bỏ xơ, cặn bẩn.
Hồ sợi: được tiến hành trước khi dệt có tác dụng tăng cường lực cho sợi trong
quá trình dệt, sau khi hồ sợi xong vải sẽ đem đi dệt. Chất hồ sợi bao gồm: tinh
bột, keo động vật, (cazein và zelatin), chất làm mềm, dần thảo mộc, chất béo,
chất giữ ẩm CaCl
2
, glyxerin, chất chống mốc fenol.
Chuẩn bò nhuộm bao gồm:
• Phân trục, tẩy và giũ hồ:
o Phân trục: xác đònh lượng phẩm màu nhuộm và các phụ gia khác theo
khối lượng vải cần nhuộm.
o Nấu tẩy: có tác dụng phá hủy các tạp chất xenluloza như peptin chứa
nitơ, pentoza,… đồng thời tách dễ dàng các axit béo khỏi vải, ở nhiệt độ lớn hơn
85
0
C sáp bò nóng chảy, nhũ hóa, tách khỏi bề mặt vải. Mặt khác quá trình nấu
còn làm biến đổi cấu trúc xơ, dễ hấp phụ thuốc nhuộm. Hóa chất trong công
đoạn này bao gồm: NaOH, NaHSO
3
, Na
2
SiO
3
, H
2
O
2
, chất hoạt động bề mặt tác
dụng nhũ hóa sáp, giảm sức căng bề mặt, tạo điều kiện cho dung dòch dễ thấm
vào vải.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 8
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
o Tẩy trắng: công đoạn này được dùng cho sản xuất các loại vải trắng, do
sau khi nấu các thành phần vải còn chứa các chất màu thiên nhiên chưa bò hủy
hoại, đồng thời xenlulozơ có khả năng hấp phụ các chất sẫm màu trong nước
nấu.
o Giũ hồ: quá trình này được thực hiện bằng cách ngâm ủ hóa chất, sau
đó giặt ép bằng nước nóng để loại sạch các tạp chất, tinh bột … Thông thường
các hóa chất cho vào là acid loãng, NaOH, chất oxi hóa H
2
O
2
, men gốc thực vật,
động vật, xà bông ….
Nhuộm sợi: Được tiến hành sau khi hoàn tất các công đoạn chuẩn bò nhuộm.
Trong giai đoạn này có sử dụng các hóa chất như: NaOH, CH
3
COOH, chất tạo
môi trường kiềm hay axit, phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất khử, chất
điện ly. Đối với các mặt vải khác nhau đòi hỏi phẩm nhuộm và môi trường khác
nhau.
Tẩy giặt: Nhằm làm sạch vải, loại bỏ các tạp chất, màu thuốc nhuộm thừa … qui
trình tẩy giặt bao gồm xà phòng hay hóa chất giặt tổng hợp ở nhiệt độ khoảng
80
0C
, sau đó xả lạnh với các chất tẩy giặt thông dụng như là: xà phòng, sôđa.
Công đoạn hoàn tất: là công đoạn cuối cùng tạo ra vải có chất lượng tốt và theo
đúng yêu cầu như: chống mốc, chống cháy, mềm, chống màu … hoặc trở về
trạng thái tự nhiên sau quá trình căng kéo, co rút ở các khâu trước hay thẳng
nếp ngay ngắn.
2.1.3 Tổng quan về nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp. Các loại hóa chất sử dụng
như: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi
trường, tinh bột, men, chất oxi hóa … Các chất này hòa tan dưới dạng ion và các
chất kim loại nặng đã làm tăng thêm tính độc hại không những trong thời gian
trước mắt mà còn về lâu dài đến môi trường sống.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 9
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Công nghệ dệt nhuộm sử dụng một lượng nước thải lớn phục vụ cho các
công đoạn sản xuất đồng thời thải ra một lượng nước thải rất lớn tương ứng bình
quân khoảng 12 – 300 m
3
/tấn vải. Trong số đó hai nguồn nước cần giải quyết
chính là từ công đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy.
Nước thải tẩy giặt có pH lớn từ 9 – 12, hàm lượng chất hữu cơ cao
(COD = 1000 – 3000 mg/l) do thành phần các chất tẩy gây nên. Độ màu của
nước tẩy khá lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và có thể lên đến
10.000 Pt – Co, hàm lượng cặn lơ lửng SS có thể đạt đền trò số 2000 mg/l, nồng
độ này giảm dần ở cuối chu kì xả và giặt. Thành phần của nước thải chủ yếu
bao gồm: thuốc nhuộm thừa, chất hoạt động bề mặt, các chất oxi hóa, sáp xút,
chất điện ly v.vv.
Thành phần nước thải nhuộm thì không ổn đònh và đa dạng, thay đổi ngay
trong từng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau.
Nhìn chung nước thải dệt nhuộm bao gồm các gốc như: R – SO
3
Na, N –
OH, R – NH
2
, R – Cl… pH nước thải thay đổi từ 2 – 14, độ màu rất cao có khi lên
đến 50.000 Pt – Co, hàm lượng COD thay đổi từ 80 – 18000 mg/l. Tùy theo từng
loại phẩm nhuộm mà ảnh hưởng đến tính chất nước thải.
Thành phần và tính chất nước thải thay đổi liên tục trong ngày. Nhất là
tại các nhà máy sản xuất theo qui trình gián đoạn, các công đoạn như giặt, nấu
tẩy, nhuộm đều thực hiện trên cùng một máy. Do vậy tùy theo từng giai đoạn,
nước thải cũng biến đổi, dẫn đến độ màu, hàm lượng chất hữu cơ, độ pH, hàm
lượng cặn đều không ổn đònh.
Bên cạnh hai nguồn đặc trưng trên, nước thải ở các khâu hồ sợi, giặt xả
cũng có hàm lượng hữu cơ cao, pH vượt tiêu chuẩn xả thải. Tuy nhiên công
đoạn hồ sợi, lượng nước được sử dụng rất nhỏ, hầu như toàn bộ phẩm hồ được
bám trên vải, nước thải chỉ xả ra khi làm vệ sinh thiết bò nên không đáng kể.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 10
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Nước thải công nghệ dệt nhuộm gây ra ô nhiễm nghiêm trọng đối với
môi trường sống: độ màu, pH, TS, COD, nhiệt độ vượt quá tiêu chuẩn cho phép
xả vào nguồn. Hàm lượng chất bề mặt đôi khi quá cao, khi thải vào nguồn nước
như sông, kênh rạch tạo màng nỗi trên bề mặt, ngăn cản sự khuếch tán của oxi
vào môi trường nước gây nguy hại cho các hoạt động của thủy sinh vật. Mặt
khác một số các hóa chất chứa kim loại như crôm, nhân thơm, các phần chứa
độc tố không những có thể tiêu diệt thủy sinh vật mà còn gây hại trực tiếp đến
người dạn ở khu vực lân cận và gây ra một số bệnh nguy hiểm như ung thư.
Điều quan trọng là độ màu quá cao, việc xả thải liên tục vào nguồn nước
đã làm cho độ màu tăng dần, dẫn đến hiện trạng nguồn nước bò vẫn đục, chính
các thuốc nhuộm thừa có khả năng hấp thụ ánh sáng, ngăn cản sự khuếch tán
của ánh sáng vào nước, do vậy thực vật dần dần bò hủy diệt, sinh thái nguồn
nước có thể bò ảnh hưởng nghiêm trọng.
2.1.4 Khả năng gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm
2.1.4.1 Những chất thải đáng quan tâm trong nước thải dệt nhuộm
Ô nhiễm nước thải: công nghệ xử lý hoá học vật liệu dệt sử dụng rất nhiều
nước và hoá chất, chất trợ (textile auxiliaries) và thuốc nhuộm (dyestuffs). Mức độ
gây ô nhiễm độc hại phụ thuộc vào chủng loại và số lượng sử dụng chúng và vào
cả công nghiệp áp dụng. Có thể chia ra các chất thông thường sử dụng làm 3 nhóm
chính:
Nhóm thứ nhất: các chất độc hại với vi sinh và cá
o Xút ( NaOH) và natri cacbonat ( Na
2
CO
3
) được sử dụng với số lượng lớn
để nấu vải sợi bông và xử lý trước sợi pha ( chủ yếu là polyester/bông).
o Axit vô cơ ( H
2
SO
4
) dùng giặt, trung hoà xút, và hiện màu thuốc nhuộm
hoàn nguyên tan indigosol.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 11
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
o Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit ( Na
2
S
2
O
4
) dùng trong nhuộm hoàn
nguyên ( vat dyeing).
o Natri sulfur ( Na
2
S) dùng khử thuốc nhuộm lưu hoá (sulfur dyes).
o Dung môi hữu cơ clo hoá, như các chất tải trong nhuộm mùng tuyn hoàn tất
o Formandehyt có trong thành phần các chất cầm màu và các chất xử lý
hoàn tất
o Crom VI (K
2
Cr
2
O
7
) trong nhuộm len bằng thuốc nhuộm Crom
o Dầu mỡ dùng để chế tạo hồ in pigment.
o Các chất ngâm thấu và tẩy rửa không ion trên cơ sở ankyiphenol etoxylat
(APOE).
o Một hàm lượng nhất đònh kim loại nặng đi vào nước thải.
o Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thuỷ phân có
4g thuỷ phân.
o Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng, như trong thuốc
nhuộm hoàn nguyên.
o Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại( Organo-halogen content) đưa
vào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, một số thuốc nhuộm phân tán
(disperse dyes), một vài thuốc nhuộm ( reactive dyes), một số ít pigment và thuốc
nhuộm cation ( cation dyes).
o Muối ăn (NaCl) hay muối glaube ( Na
2
SO
4
) dùng nhuộm thuốc hoạt tính
theo phương pháp “ tận trích” (exhaust dyeing) thải ra với nồng độ >2mg/l đối với
vi sinh vật.
Nhóm thứ hai: các chất khó phân giải vi sinh.
o Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc các cấu trúc mạch.
o Các polymer tổng hợp các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi dọc ( sợi tổng
hợp hay sợi pha) như PAV, polyacrylat.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 12
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
o Phần lớn các chất như hoá, các chất làm mềm, các chất tạo phức tạp
trong lý hoá học.
o Tạp chất dầu khoáng, silicon từ dầu kéo sợi tách ra.
o Xơ sợi và các tạp thiên nhiên có trong xơ sợi bò loại bỏ trong các công
đoạn xử lý nước.
o Các chất dùng hồ sợi dọc trên cơ sở tinh bột biến tính.
o Các chất giặt với ankyl mạch thẳng – chất tẩy rửa mềm.
o Muối trung tính ( NaCl, Na
2
SO
4
) ở nồng độ thấp.
2.1.4.2 Khả năng gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm.
Do đặc điểm của nghành công nghiệp dệt nhuộm là công nghiệp sản xuất gồm
nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng, nên khó xác đònh chính xác thành phần
và tính chất nước thải. Trong nước thải dệt nhuộm có chứa nhiều chất xơ, sợi, chất
tạo môi trường, tinh bột, men, chất oxy hoá, kim loại nặng… Có thể chất lượng nước
thải trong các công đoạn sau:
Nấu
o Lượng nước thải 60m
3
/tấn vải.
o BOD
5
= 20-60kg/tấn vải.
o pH = 12 -14.
Giặt tẩy:
o Lượng nước thải 5-6 m
3
/ tấn vải.
o BOD5 = 20 -150kg/tấn vải.
o pH = 11-13
Rũ hồ
o Lượng nước thải 10-20 m
3
/ tấn vải.
o BOD5 = 20 -50kg/tấn vải.
o COD/BOD = 1.5
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 13
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Tẩy trắng, nhuộm, in và hoàn tất: lượng nước thải tuỳ thuộc vào loại sợi:
o Sợi Acrylic: 35m
3
nước thải/tấn vải.
o Len (PE): 70m
3
nước thải/tấn vải.
o Cotton (Co):100m
3
nước thải /tấn vải.
o Vải thấm: 200m
3
nước thải /tấn vải.
Thông thường, trong các công trình xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm, lượng
nước thải được tính 100m
3
/tấn vải.
Tải lượng ô nhiễm tuỳ thuộc vào nhiều loại sợi ( tự nhiên hay tổng hợp), công
nghệ nhuộm ( nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in và độ hoà tan của hoá
chất sử dụng. Khó hoà trộn nước thải của các công đoạn, thành phần nước thải có
thể khái quát như sau:
pH:
o pH = 4 -12; pH=4.5 cho công nghệ sợi PE.
o pH= 11cho công nghiệp nhuộm sợi Co.
Nhiệt độ:
o Dao động theo thời gian, thấp nhất là 40
0C
. So sánh với nhiệt độ cao nhất
không ức chế hoạt động của vi sinh là 37
0C
thì nước thải ra ở đây gây ảnh hưởng bất
lợi đến hiệu quả xử lý.
COD
o COD =250 -1500mgO
2
/l ( 50 -150kg/tấn vải).
BOD
o BOD = 80-500mgO
2
/l, tỷ lệ COD/BOD
5
=3-5, nước thải khó bò phân giải
do vi sinh vật.
Độ màu:
o Độ màu = 500-2000 đv Pt/Co.
SS
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 14
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
o Chất rắn lơ lửng =30 - 400mg/l, đôi khi cao đến 1000mg/l ( trong trường
hợp nhuộm sợi cotton).
Chất hoạt tính bề mặt
o Chất hoạt tính bề mặt: 10 -50mg/l.
Nhìn chung, nước thải từ nghành dệt nhuộm có độ kiềm khá cao, có độ màu và
hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất rắn cao. Đặc tính nước thải và các chất gây ô
nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm được tổng kết ở bảng sau:
Bảng 2.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt – nhuộm.
Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải
Hồ sợi, giũ
hồ
Tinh bột, glucose, carboxy
metyl xenlulo, polyvinyl
alcaol, nhựa, chất béo, sáp
BOD cao ( 34-50%tổng sản
lượng BOD
Nấu tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ,
tro, soda, silicat natri và xơ sợi
vụn
Độ kiềm cao, màu tối, BOD
cao( 30% tổng BOD)
Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa clo,
NOH,axit…
Độ kiềm cao, chiếm 5%BOD
Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới
1%BOD)
Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit
axetic và các muối kim loại
Độ màu rất cao, BOD khá
cao(6%tổng BOD, TS cao)
In Chất màu, tinh bột, dầu, đất
sét, muối kim loại, axít…
Độ màu cao, BOD cao và dầu
mỡ
Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật,
muối
Kiềm nhẹ, BOD thấp.
( Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật).
2.1.4.3 Các biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải dệt nhuộm
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 15
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
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 giặt ít ô nhiễm và nước
làm nguội.
Hạn chế sử dụng các chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hay khó phân huỷ sinh
học. Nên sử dụng các hoá chất, thuốc nhuộm ít ảnh hưởng môi trường và thành
phần thuốc nhuộm nằm trong giới hạn cho phép, không hại cho môi trường.
Giảm các chất ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy: trong các chất tẩy thông
dụng trừ H
2
O
2
thì các chất thải còn lại đều chứa Clo ( NaOCl và NaOCl
2
). Các phản
ứng trong quá trình tẩy tạo các hợp chất hữu cơ chứa Clo làm tăng hàm lượng này
trong nước thải. Do đó để giảm lượng chất tẩy Clo mà vẫn đảm bảo độ trắng của
vải có thể kết hợp tẩy hai cấp: cấp 1 tẩy bằng NaOCl có bổ sung thêm NaOH, sau
10 đến 15 phút bổ sung thêm H
2
O
2
và đun nóng để thực hiện tẩy cấp 2 bằng phương
pháp này có thể giảm được 88% lượng halogen hữu cơ. Hay có thể thay thế NaOCl,
NaOCl2 bằng peraxitaxêtic ( CH
3
OOHCO) ít ô nhiễm hơn.
Giảm ô nhiễm trong nước thải từ công đoạn làm bóng.
Thu hồi và sử dụng lại hồ từ công đoạn hồ sợi và rủ hồ:trong quá trình hồ sợi,
các loại hồ thường được dùng là tinh bột và tinh bột biến tính carboxymetyl
cellulose (CMC), polyvinylalcol (PVA), polyacrylat galacytomannan. Các loại hồ
này làm tăng COD của nước thải, trong đó các laọi CMC, PVA, polyacrylat là
những chất khó phân huỷ sinh học.
Sử dụng các phương pháp cơ học, hoá lý, sinh học và phương pháp màng để
giảm thiểu các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 16
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DỆT NHUỘM KHÁNH PHONG
2.2.1 Giới thiệu về công ty
Công ty TNHH Khánh Phong là công ty tư nhân, quy mô sản xuất khoảng
500.000 kg/năm. Mỗi ngày sản xuất ra khoảng 1,7 tấn/ngày.
Đòa điểm của công ty: tại ấp 5, xã Đức Hoà Đông, huyện Đức Hoà, Tỉnh Long
An.
Tổng diện tích xây dựng: 11.852 m
3
.
Tổng diện tích khu đất : 27.963 m
3
Công suất sản xuất : 500000kg/năm.
Hoạt động chính của công ty là dệt và in cung cấp cho thò trường trong nước.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 17
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
2.2.2 Sơ đồ công nghệ
Sơ đồ 2.2 : Qui trình công nghệ dệt nhuộm của công ty dệt nhuộm Khánh Phong
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 18
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Sợi
Dệt
Tẩy
Ly tâm
Sấy
In bông
Xả vải
Cào lông
Cắt lông
Chải lông
Sấy tạo hạt
Đònh hình
Thành phẩm
Chất thải rắn
Nước thải, hoá chất
Nhiệt
Nước thải, hoá chất
Nước thải
Chất thải rắn, bụi
Nhiệt
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
2.2.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Từng loại vải ( vải mùng, vải bông…) được dệt từ sợi khác nhau trên máy dệt
kim hoặc máy dệt kim tròn(trong khi dệt các mảnh vụn bông và một số chất thải
rắn được ra). Vải mộc này được tẩy dầu hoặc tẩy hồ để rủ đi các chất hồ sợi(quá
trình này sẽ thải ra nước thải và một số hoá chất như NaOH, H
2
O
2
…). Sau khi tẩy
vải được ly tâm để loại bỏ nước, sau đó vải được chuyển qua sấy để đạt độ khô,
tiếp tục đưa vải sang vải in bông( quá trình này sẽ sinh ra nước thải và các hoá chất
phẩm nhuộm). Vải sau khi giặt xả để loại phẩm màu thừa trên vải. Sau đó vải ra
máy cào để cắt và chải lông để tạo sản phẩm theo yêu cầu(tạo ra chất thải rắn và
bụi). Cuối cùng vải được sấy để hoàn tất. Vải thành phẩm được lưu trữ ở kho hàng.
2.2.4 Công suất sản xuất
Sản phầm N
1
(kg) N
3
(kg) N
3
(kg)
Vải thun, thun cào, nỉ cao 80000 90000 90000
Nỉ 1 mặt, 2 mặt 85000 10000 100000
Nỉ con kiến, nhung nỉ hột,
2MLC, 2 mặt PE
100000 111000 115000
Vải visalerry 50000 60000 60000
2.2.5 Nhu cầu về nguyên liệu trong đoạn tẩy
Tên hoá chất Tên thương mại hoá Kg/năm
KS
SP-59
Politex-SR
NaOCl
H
2
O
2
NaOH
Axit FTC
White 330
Blue ACE
Red Ace
Chất giặt
Chất giặt khử
Chất tẩy dầu
Chất tẩy
Chất tẩy
Xút
Axít
Phẩm màu
Phẩm màu
Phẩm màu
600
550
1100
500
200
550
252
100
1
1
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 19
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Aciftc
DM RO
Càng hoá
300
Chất chống
Điều màu phân tán
Càng hoá
Chất chống nhăn
1000
2500
5000
600
2.2.6 Nhu cầu về nguyên liệu trong đoạn in
Tên hoá chất Tên thương mại hoá Kg/năm
Yellow 8GFT
Yellow E-3G200
Red G
Red E
Rubure B
Rec VioletFBL
Violet S-3RL200
Violet RL300
Blue FBLB
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
Phầm màu in
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
2.2.7 Hiện trạng môi trường công ty
2.2.7.1 Nước thải
Nước thải chủ yếu phát sinh trong quá trình tẩy và in vải chứa nhiều cặn lơ
lửng, các loại chất, các phẩm màu, pH mang tính kiềm cao, nhiệt độ dao động từ
60-90
0C
.Ngoài ra còn khối lượng nước thải sinh hoạt của công nhân phát sinh trong
quá trình sản xuất.
Tải lượng nước thải phát sinh từ dây chuyền sản xuất và sinh hoạt của công
nhân mỗi ngày là 500m
3
/ngày.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 20
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Lượng nước thải có thành phần rất đa dạng. Trong trường hợp nước thải không
được xử lý tốt thì các chất ô nhiễm nước thải sẽ tác động xấu đến môi trường nước,
làm ảnh hưởng tới chất lượng sông Vàm Cỏ Đông. nh hưởng tới khả năng hô hấp,
quang hợp của thuỷ sinh của thực vật, đồng thời ảnh hưởng khả năng tự làm sạch
của môi trường. Ngoài ra, nước thải xâm nhập vào đất sẽ gây ảnh hưởng tính chất
nước ngầm, tăng độ pH của đất.
1.2.7.2 Khí thải
Các quá trình gây ô nhiễm khí thải là khí thải từ máy phát điện và lò hơi.
nhiễm khí thải từ máy phát điện – sử dụng điện dự phòng trong trường hợp
mất điện. Nhiên liệu sử dụng là dầu DO, nên trong quá trình sử dụng nhiên liệu
sinh ra một lượng bụi và khí thải.
Bảng 2.2 : Các Thông số và nồng độ ô nhiễm không khí do máy phát điện
Chất ô nhiễm Nồng độ chất ô nhiễm (mg/m
3
) TCVN 5930-1995
Bụi
SO
2
NO
x
CO
VOC
11.3
485
113
28
1.4
400
500
1000
500
(Nguồn: TT quan trắc và DVKTMT Long An, 05/6/2005).
Từ bảng ta thấy lượng khí thải ra từ máy phát điện không vượt quá tiêu chuẩn
cho phép.
nhiễn khí thải từ lò hơi – để phục vụ cho quá trình sản xuất công ty sử dụng
một lò hơi với nhiên liệu là than đá, nhu cầu sử dùng 800kg/ngày. Nồng độ ô nhiễm
không khí từ lò hơi là các loại khí đốt nhiên liệu và bụi.
Bảng 2.3 : Các Thông số và nồng độ ô nhiễm không khí do lò hơi
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 21
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Chất ô nhiễm Nồng độ chất ô nhiễm (mg/m
3
) TCVN 5930-1995
Bụi
SO
2
NO
x
CO
2854.8
456.67
70.26
2107.73
400
500
1000
500
(Nguồn: TT quan trắc và DVKTMT Long An, 05/6/2005).
Từ bảng ta thấy khí CO và bụi vượt tiêu chuẩn hơn 4 đến 7 lần so với tiêu
chuẩn Việt Nam. Đây là nguồn phát sinh gây ô nhiễm không khí chủ yếu của công
ty.
Ngoài ra, việc đốt nhiên liệu trong quá trình sấy và cán vải cũng sinh bụi cho
toàn nhà máy.
2.2.7.3 Chất thải rắn
Hàng ngày, tải lượng rác phát sinh từ việc sản xuất của nhà máy bao gồm các
mảnh vụn, bùn thải, chất hoạt động bề mặt, polyme và bao bì …
Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt trong quá trình hoạt động của toàn thể cán
bộ, công nhân công ty, chủ yếu là giấy vụn, thức ăn, bao bò thực phẩm ước tính 35
kg/ngày.
1.2.7.4 Hiện trạng môi trường nơi tiếp nhận nước thải.
Nguồn nước mặt
Nước thải của nhàmáy sau xử lý được đưa ra đườmg thoát nước chung cặp tỉnh
lộ 10 theo kênh Bà Cát ra kênh An Hà.
Bảng 2.4 : Kết quả các Thông số và nồng độ ô nhiễm nước mặt
Đơn vò (mg/l) Nồng độ TCVN 5942-1995
A B
pH mg/l 6.6 6- 8.5 5.5 - 9
TSS mg/l 50 20 80
COD mg/l 8.4 <10 <35
BOD mg/l 25 <4 <25
Tổng N mg/l 22 0.05 1
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 22
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
Tổng P mg/l 2.05
(Nguồn: TT quan trắc và DVKTMT Long An, 05/6/2005).
Qua kết quả phân tích cho thấy: TSS, BOD, Tổng N vượt qua tiêu chuẩn loại A.
Nguồn nước ngầm: chất lượng giếng khoan tại công ty.
Bảng 2.4 : Kết quả các Thông số và nồng độ ô nhiễm nước ngâèm.
Đơn vò (mg/l) Nồng độ TCVN 5944-1995
pH mg/l 5.24 6.5-8.5
Tổng độ cứng mg/l 1050 300-500
Fe mg/l 0.24 1-5
Sunfat mg/l 75 200 -400
Nitrat mg/l 3.7 45
(Nguồn: TT quan trắc và DVKTMT Long An, 05/6/2005).
Qua kết quả cho thấy rằng, nguồn nước ngầm tại khu vực công ty, nồng độ
Tổng độ cứng cao gấp 2 đến 3 lần tiêu chuần cho phép.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 23
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC THẢI HIỆN NAY
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 24
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty dệt nhuộm Khánh Phong
3.1 Phương pháp xử lý nước thải hiện nay.
3.1.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích:
Tách các chất không hòa tan, những chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa,
dầu mỡ, cặn lơ lửng, sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh, các chất tạp nổi,…) và
một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
Điều hòa lưu lượng và các chất ô nhiễm trong nước thải.
Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bò và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình
xử lý hóa học và sinh học.
Các công trình xử lý cơ học gồm:
o Song chắn rác: chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn . Song chắn được
đặt trước các công trình làm sạch hoặc có thể đặt trước miệng xả của các phân
xưởng nếu nước thải có chứa tạp chất thô, dạng sợi.
o Bể lắng cát: có nhiệm vụ loại bỏ cát, hoặc các tạp chất vô cơ khác có kích
thước từ 0,2 – 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bò cát,
sỏi bào mòn, tránh tác đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học
phía sau.
o Bể lắng: Có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn
trọng lượng riêng của nước, cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông (bể lắng
đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo chiều
dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radian.
GVHD: CHU MẠNH ĐĂNG Trang 25
SVTH : ĐẬU THỊ THUỶ AN