Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty dệt chăn len Bình Lợi công suất 200 m3 ngày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT
NHUỘM CÔNG TY DỆT CHĂN LEN BÌNH LI
CÔNG SUẤT 200 M3/NGÀY.

GVHD : TS. NGUYỄN ĐINH TUẤN
SVTH : NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THANH
MSSV : 90002063

TP.HCM

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân thành
đến q Thầy, Cô những người đã tận tình truyền dạy những kiến thức , kinh nghiệm


q báu trong suốt thời gian em học tập tại trường .
Sư nhiệt thành của q Thầy cô trong khoa Môi Trường cũng như các Thầy cô
khác của trường Đại Học Bách Khoa cùng với sự động viên của bạn bè đã giúp em
nỗ lực vượt qua mọi khó khăn trong học tập .
Em xin chân thành cám ơn Thầy Tiến Só Nguyễn Đinh Tuấn - Chi cục trưởng
Chi cục Bảo vệ Môi trường TP Hồ Chí Minh cùng anh Trần Mạnh Cường-Trưởng

Phòng Quản lý dự án và Tư Vấn Môi Trường Chi Cục Bảo Vệ Môi Trường đã tận tình
hướng dẫn đề em hoành thành tốt luận văn tốt nghiệp này .
Sau cùng con gửi lòng yêu q , kính trọng và biết ơn đến mẹ đã vất vả khó
nhọc nuôi con ăn học thành người và sự động viên to lớn của gia đình đã giúp con
có thể bước trên con đường học vấn đến tận ngày hôm nay .
TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . Năm
Sinh viên

Nguyễn Thò Phương Thanh


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY BÌNH LI

MỤC LỤC
Trang
Chương 1 : Tổng quan về ngành dệt nhuộm

1- 10

1.1- Qui trình dệt nhuộm

1

1.2- Các công đoạn điển hình

1

1.3- Nhu cầu về nước và nước thải công ty, xí nghiệp dệt nhuộm

6

Chương 2 Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
2.1 Cơ sở lý thuyết quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm

11÷25
11

2.2 Một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm của nước ngoài 16
Chương 3 Tổng quan về công ty dệt chăn len Bình Lợi

26÷28

3.1 Lónh vực về quy trình hoạt động

26

3.2 Hiện trạng công ty Bình Lợi

33

3.3 Sơ đồ hiện hữu hệ thống xử lý nước thải của công ty Bình lợi

37

Chương 4 Tính toán thiết kế quy trình công nghệ mới

39 ÷ 87

4.1 Quy trình công nghệ thiết kế mới

39

4.2 Thí nghiệm

41

4.3 Song chắn rác

43

4.4 Ngăn tiếp nhận

47

4.5 Bể điều hoà

50

4.6 Bể khuấy trộn

59

Trang i


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY BÌNH LI

4.7 Bể tạo bông kết hợp với lắng

63

4.8 Aerotank

67

4.9 Bể lắng 2

76

4.10 Bể trộn bùn

80

4.11 Máy lọc ép dây đai

82

4.12 Bể tuyển nổi khí hoà tan

84

Chương 5 Khái toán công trình

88÷94

5.1 Thuyết minh phần khái toán

88

5.2 Khái toán khối lượng

88

5.3 Khái toán kinh phí xây lắp

89

5.4 Khái toán các hạng mục máy móc thiết bò

90

5.5 Khái toán công trình phơng án 2

94

Chương 6 Tổ chức quản lý vận hành

95÷96

6.1 Vận hành hệ thống

95

6.2 Kiểm tra xử lý sự cố

95

6.3 Kết luận và kiến nghò

96

Chương 7 Phụ lục

97÷104

Tài liệu tham khảo

105

Trang ii


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY BÌNH LI

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD5

: Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày.

COD

: Nhu cầu oxy hóa học.

SS

: Chất rắn lơ lửng.

MLSS

: Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng.

MLVSS : Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi.
TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam.

TCXD

: Tiêu chuẩn Xây dựng.

XLNT

: Xử lý nước thải.

Trang iii


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY BÌNH LI

TÓM TẮT
Dệt nhuộm là ngành có truyền thống lâu đời và đóng vai trò quan trọng
trong đời sống người dân. Ngày xưa ngøi dân dùng các sản phẩm từ thiên nhiên
tạo nên các sản phẩm may mặc có màu sắc tươi tắn bền lâu thì ngày nay với kỹ
thuật hiện đại và hóa chất công nghiệp sản phẩm tạo ra nhiều hơn , màu sắc đẹp
và phong phú hơn , điều này dẫn đến hệ quả là ô nhiễm môi trường nặng nề hơn .
Luận văn này không đi vào con đường nghiên cứu để giải quyết vấn đề
mang tầm vóc lớn lao là sự ô nhiễm môi trường tạo ra bởi ngành dệt nhuộm mà chỉ
là công trình thiết kế qui mô nhỏ hệ thống xử lý nước thải của công ty dệt chăn len
Bình Lợi nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở đòa phương .
Luận văn gồm 6 chương:

Chương I :

Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
Chương III : Tổng về Công ty dệt chăn len Bình Lợi
Chương IV : Tính toán thiết kế quy trình công nghệ mới
Chương V :

Khái toán công trình XLNT

Chương VI : Vận hành - Kết luận và kiến nghò
Trang iv


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY BÌNH LI

Trang v


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

Với sự mở cửa nền kinh tế thò trường, ngành dệt nhuộm đã có sự phát triển
vượt bậc- sự ra đời của nhiều nhà máy với nhiều hình thức kinh doanh khác nhau
như doanh nghiệp nhà nước, tư nhân, liên doanh hay 100% vốn đầu tư nước ngoài –
đã đem về cho nước nhà một nguồn ngoại tệ không nhỏ.

1.1- QUI TRÌNH DỆT NHUỘM :

H2O, tinh bột, phụ gia
Hơi nước

Kéo sợi, chải, ghép
Đánh bóng
Hồ sợi

Nước thải chứa hồ tinh bột,
hoá chất

Dệt vải
Giũ hồ

Nước thải chứa hồ tinh bột bò
thủy phân NaOH

Nấu

H2O,H2SO4
Chất tẩy giặt

Xử lý axit
giặt

Tẩy trắng

H2SO4
H2O2 chất tẩy giặt

Dung dòch nhuộm

H2SO4 , H2O2
Chất tẩy giặt

Giặt
Nhuộm, in
hoa

Giặt
Hoàn tất, văng khổ
Sản phẩm

Nước thải

Nước thải
Nước thải

Dòch nhuộm thải

Nước thải


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

1.2- CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH
1.2.1/ Chuẩn bò nguyên liệu
Nguyên liệu dưới dạng bông thô, các sợi bông có kích thước khác nhau chứa
nhiều tạp chất tự nhiên như bụi, đất.

Nguyên liệu thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều làm thành các tấm
bông phẳng đều. Kéo sợi thô để giảm kích thước sợi, tăng độ bền, quấn sợi vào các
ống sợi.
1.2.2/ Hồ sợi
Hồ sợi bằng hồ tinh bột, tinh bột biến tính để tăng độ bền trơn và độ bóng của
sợi.
1.2.3/ Chuẩn bò nhuộm
1.2.3.1. Rũ hồ:
Sau khi dệt vải còn mang nhiều bụi, dầu mỡ, lượng hồ đáng kể. Dùng muối,
axít loãng, enzimanilaza, bazơ loãng, chất oxy hoá, chất thấm và chất điện ly để
phá hủy lớp hồ này.
1.2.3.2 . Nấu vải
Công đoạn này làm sạch tạp chất của xơ như mỡ, sáp, pectin ( dạng tan trong
nước và một phần cellulose trong xơ. Kết quả là vải trở nên xốp, mềm mại, hấp thụ
dung dòch thuốc nhuộm và hồ in ở các công đoạn sau. Hoá chất dùng là xút và chất
thẩm thấu ( loại anion hoặc trung tính như dầu đơ,Invadin, JEC, solovapin, . . . )
1.2.3.3. Tẩy trắng
Sau khi nấu là giai đoạn tẩy trắng dưới nhiệt độ cao. Kết quả là vải sẽ trở lên
trắng hơn.
- H2O2 50%

: 60g/l

- Na2SiO3

: 20g/l

- Slovaponn

: 0,5g/l

Tùy theo độ mỏng, dày của vải mà nồng độ thuốc tẩy có thể thay đổi, trong
đó H2O2 là thuốc tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy vải liên tục do tác dụng nhanh


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

chóng, ít gây độc hại và dễ tách ra trong quá trình giặt.
1.2.4/ Công đoạn nhuộm
1.2.4.1. Tổng quan thuốc nhuộm
Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu ( gốc thiên
nhiên và tổng hợp ) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khả năng
nhuộm màu cho các vật liệu khác.
Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của thuốc nhuộm mà người ta
chia chúng thành các nhóm, họ , loại và lớp khác nhau. Thuốc nhuộm được dùng
chủ yếu để nhuộm vật liệu dệt từ thiên nhiên ( bông, len, tơ tằm . v.v. )sợi nhân tạo
và sợi tổng hợp. Ngoài ra chúng còn được dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất
béo, sáp, xà phòng, chế tạo mực in, vật liệu làm ảnh màu, chất tăng và làm giảm
độ nhạy với ánh sáng . . .
Để nhuộm các loại vật liệu dệt ưa nước người ta thường dùng những lóp thuốc
nhuộm hoà tan trong nước, chúng khuếch tán và gắn màu vào xơ sợi nhờ các lực
liên kết hoá lý, liên kết ion hoặc liên kết đồng hoá trò. Để nhuộm các loại vật liệu
ghét nước và nhiệt dẻo người ta dùng các loại thuốc nhuộm không tan trong nứơc,
sản xuất ở dạng bột mòn phân tán cao gọi là thuốc nhuộm phân tán, nó bắt màu vào
xơ sợi theo cơ chế hoà tan hoặc phân bố sâu trong mao quản của xơ.
1.2.4.2) Phân loại.
- Phân loại bằng chỉ số màu
Việc phân loại bằng chỉ số màu được thực hiện đầu tiên bởi Hiệp hội những
người sản xuất thuốc nhuộm và màu vào năm 1921, trong đó giới thiệu hơn 1.200
loại thuốc nhuộm hữu cơ tổng hợp và một số thuốc nhuộm thiên nhiên cùng

pigment. Trong phiên bản thứ ba của chỉ số màu ( color under ) xuất bản năm 1971
đã liệt kê được 7.900 tên xuất xứ và 36.000 tên màu thương mại.
- Phân loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hoá học
+ Thuốc nhuộm Azo : Trong phân tử có một hay nhiều nhóm Azo
* Monoazo

Ar-N = N-Ar’

* Điazo

Ar – N = N – Ar’ –N =N – Ar’


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

* Tri và polyazô

Ar – N = N – Ar’- N = N-Ar’ – N = N – Ar’’

Ar, Ar’, Ar’’ là những gốc hữu cơ nhân thơm có cấu tạo đa vòng, dò vòng v.v.
Thuốc nhuộm Azơ là thuốc nhuộm quan trọng nhất.
+ Thuốc nhuộm antraquinon : trong phân tử có một hay nhiều nhân
Antraquinon hay các dẫn xuất của nó.
Antraquinon đứng vò trí thứ hai sau AZO.
+ Thuốc nhuộm thiazon :
Đặc tính của chất mang màu của thuốc nhuộm này là vòng thiazon, thông
thường được tạo thành từ hai nhóm phenylben zo thiazon.
+ Thuốc nhuộm Indiogit:
+ Thuốc nhuộm Arylmetan:
Chúng là những dẫn xuất của metan mà trong đó nguyên tử cacbon trung tâm

sẽ tham gia vào mạch liên hợp của hệ mang màu.
+ Thuốc nhuộm Nitro : Có cấu tạo đơn giản và có ý nghóa không lớn. Loại
này chỉ bao gồm một số thuốc nhuộm phân tán.
+ Thuốc nhuộm Nitrozo : Trong phân tử có nhóm nitrozo ( NO )
+ Thuốc nhuộm polymetyn:
Ar – ( CH=CH)n – CH = Ar’
+ Thuốc nhuộm lưu huỳnh : Trong phân tử có nhiều nguyên tử lưu huỳnh.
+ Thuốc nhuộm Arylamin Ar – N –A/r
+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng
+ Thuốc nhuộm Azometyn Ar – CH = N –A/r
+ Thuốc nhuộm phtaloxianin: Chúng là một lớp thuốc nhuộm tương đối mới,
hệ thống mang màu trong phân tử của chúng là một hệ liên hợp khép kín.
- Phân loại thuốc nhuộm theo phân lớp kỹ thuật:
Thuốc nhuộm được liên kết với vật liệu bằng liên kết ion, liên kết hydro,
liên kết đồng hoá trò và liên kết Van der waals.


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

+ Thuốc nhuộm hoạt tính:
Trong nguyên tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối
liên kết hoá trò với vật liệu nói chung và xơ dệt nói riêng trong quá trình nhuộm
nhờ vậy chúng có độ bền màu cao trong quá trình xử lý ướt, ma sát , nhiệt và ánh
sáng mặt trời. Thuốc nhuộm hoạt tính có đủ gam màu, màu tươi và thuần sắc công
nghệ nhuộm đa dạng và không quá phức tạp vì vậy chúng được sử dụng khá phổ
biến cho các vật liệu xenlulo, tơ tằm, len, xơ polyamit.
µ
+ Thuốc nhuộm phân tán : Chúng có độ hoà tan rất thấp trong nước và
phải sử dụng ở dạng huyền phù hay phân tán với kích thước hạt trong khoảng 0,22m dùng cho các xơ polyamit, polyeste, polyacrylonitrin, polyvinylic và các xơ tổng
hợp khác.

+ Thuốc nhuộm trực tiếp :
Là thuốc nhuộm có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như xơ xenlulô,
giấy, tơ tằm, da v.v. một cách trực tiếp nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung
tính hoặc kiềm.
+ Thuốc nhuộm axit :
Chúng bắt màu vào xơ trong môi trường axit
+ Thuốc nhuộm bazơ – cation:
Hầu hết chúng là các muối clorua, ôxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ.
+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên :
Là những hợp chất hữu cơ không hoà tan trong nước, một số dung môi hữu cơ
chứa nhóm xeton trong phân tử và có dạng tổng quát là R-C=O
+ Thuốc nhuộm lưu huỳnh:
Là những hợp chất màu không tan trong nước, một số dung môi hữu cơ nhưng
tan trong dung dòch kiềm.
+ Thuốc nhuộm pigment:
Không tan trong nước, có độ bền màu cao với ánh sáng và nhiệt độ cao, màu
thuần sắc, tươi.
1.3- NHU CẦU VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI TRONG XÍ NGHIỆP DỆT


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

NHUỘM
1.3.1/ Nhu cầu nước dệt nhuộm:
Nhu cầu nước sử dụng cho dệt nhuộm là khá lớn : từ 12 đến 65 lít nước cho 1
m vải và thải ra 10-40l nước.
* Nước dùng trong nhà máy được phân bố:
- Sản xuất hơi nước : 5,3%
- Làm mát thiết bò 6,4%
- Phun mù và khói bụi trong các phân xưởng 7,8%

- Nước dùng trong các công đoạn công nghệ 72,3%
- Nước vệ sinh và sinh hoạt 7,6%
- Phòng hoả và cho các việc khác 0,6%
* Nước thải của các mặt hàng dệt được tính như sau:
- Hàng len nhuộm, dệt thoi ( bao gồm cả xử lý sơ bộ và nhuộm ) là 10 ÷
250m3/tấn.
- Hàng vải bông, nhuộm dệt. Thoi 80 ÷240 m3/tấn gồm:
+ Hồ sợi : 0,02 m3
+ Nấu, giũ hồ, tẩy 30 ÷120m3
+ Nhuộm : 50 ÷120m3
- Hàng vải bông in hoa, dệt thoi là 65-280m3/tấn vải
+ Hồ sợi : 0,02 m3
+ Giũ hồ, nấu tẩy 30 ÷120m3
+ In, sấy : 5 ÷ 20m3
+ Giặt : 30 ÷140m3
- Chăn len màu từ sợi polyacrylonitrit là 40 ÷140m3/tấn.
+ Nhuộm sợi : 30 ÷80m3
+ Giặt sau dệt : 10 ÷70 m3


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

- Vải trắng từ polyacrylonitrit là 20 ÷60 m3.
Bảng các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải dệt nhuộm
Công đoạn
Hồ sợi, giũ hồ

Chất ô nhiễm trong nước thải

Đặc tính của nước thải

Tinh bột, glucozơ, carboxymetyl BOD cao ( 34 đến 50% tổng
xenlulozơ, poly vilylalcol, nhựa, sản lượng BOD )
chất béo và sáp

Nấu, tẩy

NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, Độ kiềm cao, màu tối, BOD
soda silicat natri và xơ sợi vụn.

Tẩy trắng

cao ( 30% tổng BOD)

Hipoclorit, hợp chất chứa clo, Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD
NaOH, AOX, axit

Làm bóng

NaOH, tạp chất

Độ kiềm cao, BOD thấp
( dưới 1% tổng BOD)

Nhuộm

Các loại thuốc nhuộm, a xít Độ màu rất cao, BOD khá
axetic và các muối kim loại

In

cao ( 6% tổng BOD),TS cao

Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, Độ màu cao, BOD cao và dầu
muối kim loại, axit

Hoàn thiện

mỡ.

Vệt tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng
nhỏ

* Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải dệt nhuộm là :
+ Tạp chất tách ra từ xơ sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, các chất
bẩn dính vào sợi.
+ Các hoá chất dùng trong quá trình công nghệ: hồ tinh bột, tinh bột biến
tính, dextrin, alginat, các loại axit, xút, NaOCl, H 2O2, soda, sulfil . . . các loại thuốc
nhuộm, các chất phụ trợ, chất màu, chất cầm màu, hoá chất tẩy, giặt.
+ Sự ô nhiễm trong nước thải khi làm sạch và chải len là rất lớn, nó còn
phụ thuộc vào phương pháp làm sạch.
+ Công đoạn giũ hồ vải bông ( loại bỏ tinh bột ) dùng nước tới 10 ÷
3

20m /tấn vải thô, BOD5 từ một tấn vải thô đưa vào nước thải là 20 ÷ 50 kg/tấn.


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

+ Xử lý sơ bộ vải bông ( nhúng nước sôi và làm nguội) dùng 5 ÷ 6 m 3

nước/tấn vải thô. BOD5 từ 1 tấn vải thô, đưa vào nước thải là 60 ÷ 150 kg/tấn. pH
nước thả 11 ÷ 13. Đặc biệt là khi làm chuội bóng vải bông cần tới 60m 3/tấn vải và
BOD5 vào nước thải là 20 ÷ 60 kg/tấn. pH nước thải : 12 ÷ 14.
1.3.2/Khả năng gây độc cho hệ sinh thái của nước thải dệt nhuộm :
- Các hợp chất phenol làm cho nước có mùi. Một số dẫn xuất phenol có khả
năng gây ung thư. TCVN 5942-1995 cho phép nồng độ tối đa các hợp chất phenol
trong nguồn loại A là 0,05mg/l; B : 0,1mg/l.
- Các chất hoạt động bề mặt có khuynh hướng tạo lớp màng trên bề mặt
vực nước, ngăn cản oxy hoà tan vào nứơc do đó gián tiếp làm ảnh hưởng đến hoạt

động của các vi sinh vật nước.
- TCVN 5942-1995 chỉ cho phép nồng độ của các chất hoạt động loại B là
0,5mg/l.
- pH < 4 và pH >11 : Làm chết các loài vi khuẩn sống trong nguồn nước.
- Các hợp chất hữu cơ dễ bò phân hủy sinh học có khả năng gây kiệt oxi
trong nước làm chết các loài tôm cá.
- Nhiệt độ cao: Làm ức chế hoạt động của các vi sinh vật nước.
Trong quá trình sản xuất và sử dụng lượng thuốc nhuộm chiếm khoảng 1015% được thải vào môi trường. Sự hiện diện của thuốc nhuộm trong dòng thải làm
giảm thẩm mỹ của nguồn nước tiếp nhận, làm giảm sự khuếch tán của ánh sáng
mặt trời trong nước và gây nhiều độc hại với sinh vật. Loại thuốc nhuộm có độc
tính cao nhất là thuốc nhuộm azo. Trong môi trường kỵ khí thuốc nhuộm azo bò khử
tạo ra những amin vòng thơm, đây là những chất độc hại, gây biến dò và ung thư
cho người và động vật.

1.3.3/ Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm :
- Tái sử dụng nước sau khi xử lý sơ bộ ở một số giai đoạn sản xuất nếu thấy
có thể được.


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

- Tiết kiệm sử dụng hoá chất trong sản xuất hoặc thay thế những hoá chất
độc hại bằng những hoá chất ít độc hại.
- Giảm nhu cầu sử dụng nước bằng cách thường xuyên kiểm tra hệ thống
nước cấp, tránh rò rỉ nước. Sử dụng mun tẩy nhuộm hợp lý. Tự động và tối ưu
hoá quá trình giặt như giặt ngược chiều. Tuần hoàn và sử dụng lại các dòng nước
giặt ít ô nhiễm và nước làm nguội.
- Sử dụng nhiều lần dòch nhuộm vừa tiết kiệm hoá chất vừa giảm được ô
nhiễm môi trường; ví dụ:
+ Thuốc nhuôäm axit đối với mặt hàng len và polyamit.
+ Thuốc nhuộm bazơ đối với mặt hàng polyacrylonitrit.
+ Thuốc nhuộm trực tiếp đối với mặt hàng bông.
+ Thuốc nhuộm phân tán cho sợi tổng hợp như polyeste.
Giảm các chất gây ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy. Trong các tác nhân
tẩy thông dụng từ hydroperoxit thì các chất còn lại đều chứa clo( NaOCl; NaClO 2 ).
Các phản ứng phụ trong quá trình tẩy tạo các chất hữu cơ chứa Clo, làm tăng hàm
lượng AOX trong nước thải. Để giảm lượng chất tẩy dạng Clo mà vẫn đảm bảo độ
trắng của vải bông có thể kết hợp tẩy hai cấp. Cấp I tẩy bằng NaOCl có bổ sung
NaOH sau 10-15 phút bổ sung H2O2 và đun nóng để tẩy cấp II. Bằng cách này có
thể giảm AOX được 80%. Cũng có thể dùng peaxitaxetic CH 3 – C - O để thay thế
NaOCl và NaClO2 .

O

- Giảm ô nhiễm kiềm trong nước thải từ công đoạn làm bóng. Thay phương
pháp làm bóng lạnh bằng làm bóng nóng ở nhiệt độ 60-70 oC, thời gian lưu 20 giây
lượng kiềm tiết kiệm được là 7-10%. Phương pháp này tiết kiệm được 15% lượng
nước, 15% lượng hơi và 25% lượng axit so với làm bóng lạnh. Ngoài ra phương
pháp này còn có các ưu điểm khác như tiết kiệm hoá chất để trung hoà khi giặt,
giảm ô nhiễm nước, tốc độ làm bóng cao và thực hiện ở nồng độ xút thấp hơn

226g/l.
- Thu hồi và sử dụng lại dung dòch hồ từ công đoạn hồ sợi và giũ hồ. Trong
quá trình hồ sợi các loại hồ được dùng là tinh bột và tinh bột biến tính,
cacboxymetyl xenlulo, polivynylalol, polyacrylat và golactomannan. Các loại hồ
này làm tăng COD của nước thải trong đó có một số là những chất khó phân hủy


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

sinh học. Thu hồi và sử dụng lại các loại hồ trong công nghiệp dệt nhuộm là rất
phức tạp và nhiều khi không kinh tế. Phương pháp hiệu quả để thu hồi
polyvinylalcol là phương pháp siêu lọc được áp dụng từ những năm 1974 ở Mỹ sau
đó mới được phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới.

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT
NHUỘM
2.1- CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
Phụ thuộc vào mức độ xử lý có thể áp dụng riêng rẽ hoặc kết hợp nhiều công
đoạn xử lý khác nhau. Sau đây là những biện pháp tổng quát có thể áp dụng để xử


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

lý nước thải dệt nhuộm.
2.1.1/ Điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải .
Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm phụ thuộc vào dây
chuyền sản xuất, loại nguyên liệu sử dụng và thành phẩm nên thường thay đổi
trong ngày đêm do đó cần thiết phải xây dựng bể điều hoà. Ngoài ra khi trộn lẫn
các loại nước thải khác nhau, nước thải từ khâu nấu tẩy có thể làm giảm màu của
nước thải dệt nhuộm.

2.1.2/ Xử lý bằng phương pháp cơ học
2.12.1. Song chắn rác và lưới lọc rác
- Song chắn rác làm bằng sắt tròn hoặc vuông đặt nghiêng theo dòng chảy
1 góc 60-75o nhằm giữ lại các vật thô. Vận tốc dòng nước chảy qua thường lấy 0,81m/s để tránh lắng cát.
- Lưới lọc giữ lại các chất rắn nhỏ, mòn hơn đặt sau song chắn rác. Phải
thường xuyên cào rác trên mặt lọc để tránh tắc dòng chảy.
2.1.2.2. Lắng cát:
Bể lắng cát có dạng là các loại bể, hố, giếng cho nước chảy vào theo nhiều
cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và toả
ra xung quanh . . . dưới tác dụng của trọng lực cát nặng sẽ lắng xuống đáy.
2.1.2.3. Các loại bể lắng :
- Dùng để xử lý các loại hạt lơ lửng . . . Nguyên lý làm việc dựa trên cơ sở
trọng lực.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng là nồng độ chất lơ lửng
và tính chất vật lý của chúng, kích thước hạt, động học quá trình nén cặn, độ ẩm
của cặn sau lắng và trọng lượng riêng của cặn khô.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: lưu lượng nước thải, thời gian lắng
( khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, sự keo
tụ các chất rắn, vận tốc, dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải và
kích thứơc bể lắng.
- Các dạng bể lắng:


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

+ Lắng ngang
+ Lắng đứng
+ Lắng ly tâm
2.1.2.4. Lọc cơ học:
- Dùng để lọc những hạt phân tán nhỏ mà trước đó không lắng được. Các loại

phin lọc dùng vật liệu dạng tấm và hạt.
- Dạng tấm có thể làm bằng tấm thép có đục lỗ hoặc lưới bằng thép không gỉ,
nhôm, niken, đồng thau . . .và các loại vải khác nhau ( thủy tinh, amiăng, bông, len,
sợi tổng hợp. Tấm lọc cần có trở lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bò phá hủy
ở điều kiện lọc.
- Vật liệu lọc dạng hạt là cát, thạch anh, than gầy, than cốc, sỏi, đá
nghiền. . . . Đặc tính quan trọng của lớp hạt lọc là độ xốp và bề mặt riêng. Quá
trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tónh của cột chất lỏng hoặc
áp suất cao trước vách vật liệu lọc hoặc chân không sau lớp lọc.
- Các loại thiết bò lọc : Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở ngoài ra còn có
lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện đại.
2.1.3/ Phương pháp hoá lý:
Dùng để xử lý nước thải có nhiều chất lơ lửng, chất độc hại, độ màu cao và là
tiền đề cho xử lý sinh học phía sau.
- Ưu điểm :
+ Có thể áp dụng khi nước nguồn dao động.
+ Hiệu quả cao hơn lắng sơ bộ
+ Thiết bò gọn, ít diện tích.

- Khuyết điểm :
+ Hiệu quả xử lý thấp hơn xử lý bằng sinh học.
+ Lượng bùn lớn
+ Chi phí hoá chất cao


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

2.1.3.1. Keo tụ :
- Có hai dạng keo:
+ Keo kòï nước : Không kết hợp với nước để tạo ra vỏ bọc hydrat, các hạt keo

mang điện tích lớn và khi điện tích này được trung hoà thì độ bền của hạt keo bò
phá vỡ.
+ Keo háo nước : Kết hợp với các phân tử nước tạo thành vỏ bọc hydrat các
hạt keo riêng biệt mang điện tích bé và dưới tác dụng của các chất điện phân
không bò keo tụ.
- Quá trình keo tụ xảy ra theo hai giai đoạn:
+ Chất keo tụ thủy phân khi cho vào nước, hình thành dung dòch keo và ngưng
tụ.
+ Trung hoà, hấp phụ, lọc, các tạp chất trong nước.
Kết quả là hình thành các hạt lớn và lắng xuống.
- Cơ chế của quá trình keo tụ:
+ Quá trình nén lớp điện tích kép các ion trái dấu cho vào nhằm làm giảm thế
điện động zeta làm cho sức hút mạnh hơn lực đẩy tạo ra sự kết dính giữa các hạt
keo.
+ Quá trình keo tụ do hấp phụ, trung hoà điện tích tạo ra điểm đẳng điện zeta
bằng 0. Các hạt keo hấp phụ ion trai dấu lên bề mặt song song với cơ chế nén lớp
điện tích kép nhưng cơ chế mạnh hơn.
+ Quá trình keo tụ do hấp phụ tónh điện thành từng lớp các hạt keo đều tích
điện, nhờ lực tónh điện chúng có xu hướng kết hợp với nhau.
+ Quá trình keo tụ do hiện tượng bắc cầu: các polyme vô cơ hoặc hữu cơ có
thể ion hoá, nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo nhưng
phải tính toán đủ để tránh hiện tượng tái ổn đònh của hệ keo.
+ Quá trình keo tụ ngay dưới quá trình lắng hình thành các tinh thể Al(OH) 3
Fe(OH)3, các muối không tan , các polyelectrolit .
- Các loại hoá chất keo tụ:
+ Phèn nhôm Al2( SO4)3 .


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Cần có độ kiềm trong nước để tạo bông hydroride.
Al2( SO4)3 . 14H2O + 3Ca(HCO3)2  2Al(OH)3 +3CaSO4 + 14H2O + 6CO2
Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+
pH tối ưu từ 4,5 đến 8. Một số thí nghiệm cho thấy từ 5,5 6,5
Nếu nồng độ kiềm trong nước thải quá thấp sẽ không đủ khử H + sinh ra . Có
thể dùng NaOH, KOH, Na2CO3 , Ca(OH)2 .
+ Phèn sắt ( Fe2SO4) Ferrous sulfate):
1
2

2FeSO4 .7H2O + 2Ca(OH)2 + O2  2Fe(OH)3 + 2CaSO4 + 13H2O
Để phản ứng xảy ra pH phải tăng tới khoảng 9,5 và quá trình ổn đònh hoá cần
lượng vôi dư.
+ Phèn sắt Ferric chloride – FeCl3
2FeCl3 + 3Ca( HCO3)2  2Fe(OH)3 + 3 CaSO4 + 6CO2
pH tối ưu từ 4 ÷12. Bông cặn tạo thành dày, ổn đònh nhanh.
- Hoá chất trợ keo tụ:
Dùng để tạo bông căn lớn, ổn đònh nhanh bảo đảm quá trình keo tụ đạt hiệu
quả cao. Bản chất trợ keo tụ là liên kết các bông cặn được tạo thành trong quá trình
keo tụ.
- Các phương pháp keo tụ:
+ Làm giảm thế năng Zeta của hạt:
Khi nồng độ của ion đối tăng lên càng nhiều ion chuyển từ lớp khuếch tán
vào lớp điện tích kép và chiều dày của lớp khuếch tán giảm.
Keo tụ hệ keo bằng cách đưa vào dung dòch một hệ keo mới tích điện ngược
dấu với hệ keo muốn keo tụ: lúc đó trong dung dòch xảy ra sự trung hoà lẫn nhau
của các hạt keo tích điện trái dấu. Muốn dùng phương pháp này phải đảm bảo
chính xác sự cân bằng tổng điện tích của hệ keo mới đưa vào dung dòch và tổng
điện tích của hệ keo muốn keo tụ.
- Keo tụ do chuyển động nhiệt :

Các hạt keo bò mất độ bền và có khả năng dính kết tham gia vào các chuyển


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

động nhiệt va chạm với nhau tạo thành bông cặn.
- Keo tụ do khuấy trộn :
Hạt keo ban đầu lớn hay khi hạt bông tạo ra do chuyển động nhiệt đạt tới
1µm thì chúng va chạm do khuấy trộn. Do đó cường độ khuấy trộn là một trong
những yếu tố có tác dụng quyết đònh đến quá trình keo tụ.
- Keo tụ bằng phèn có tính đến tác dụng phá hoại bông cặn khi khuấy trộn .
+ Các hạt cặn làm bẩn nước và các hạt keo tạo ra do thủy phân phèn tham gia
vào quá trình keo tụ.
+ Tốc độ tạo ra bông cặn là hàm số của tốc độ phản ứng hoá học và cường độ
khuấy trộn.
+ Kích thước bông cặn được tạo thành lớn hơn hàng nghìn lần so với các hạt
cặn tự nhiên.
+ Bông cặn tạo ra do quá trình keo tụ có tính chất vật lý và kích thước hình
học khác xa bông cặn lý tưởng.
- Keo tụ tiếp xúc:
Sử dụng khả năng dính kết của các hạt cặn lên bề mặt các hạt của vật liệu
lọc.
2.1.3.2. Hấp phụ:
- Chất bẩn lỏng hoặc rắn được giữ lại trên bề mặt chất rắn.
Dùng để hấp phụ : Chất tẩy rửa , thuốc nhuộm, hợp chất chlorinated, dẫn xuất
phenol hoặc hydroxyl, hợp chất sinh mùi và vò, chất ô nhiễm vi lượng, kim loại
nặng.
- Các loại hấp phụ :
+ Hấp phụ lý học : Một phân tử qua bề mặt chất hấp phụ đi vào khe rỗng và
dính lên bề mặt bằng các lực lý học.

+ Hấp phụ hoá học: Lực hoá học gây nên sự dính bám do các phản ứng hoá
học giữa chất hấp phụ và chất bò hấp phụ.
2.1.4/ Phương pháp hoá học:


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Axit và bazơ cũng như nước thải có độ axit cao hay độ kiềm cao không được
thải vào hệ thống thoát và nguồn nước. Trong các nhà máy dệt nhuộm độ pH của
nước thải dao động từ 4-12 nên cần thiết phải trung hoà để tạo pH tối ưu cho quá
trình keo tụ.
Hoá chất dùng để trung hoà nước thải chứa axit là xút hoặc vôi.
Trong nhà máy dệt nhuộm để trung hoà nước thải chứa axit và kiềm người ta
thường trộn lẫn các loại nước thải này với nhau.
2.1.5/ Phương pháp sinh học:
- Sau hoá lý nước thải dệt nhuộm còn nhiều chất hữu cơ hoà tan sẽ được xử lý
bằng phương pháp sinh học.
- Phương pháp sinh học dựa vào khả năng sống hoạt động của vi sinh vật để
phân hủy các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải ở dạng hoà tan hoặc phân tán nhỏ.
Do vậy phương pháp này dùng khi đã loại bỏ các tạp chất phân tán thô.
* Phương pháp sinh học chia làm hai nhóm:
+ Trong điều kiện tự nhiên
+ Trong điều kiện nhân tạo
Trong phần trình bày chỉ chú ý đến xử lý bằng phương pháp sinh học trong
điều kiện nhân tạo.
Ưu điểm :
+ Diện tích công trình nhỏ, gọn, kín.
+ Có thể kiểm soát được lượng khí thải sinh ra.
+ Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn ổn đònh.
* Các quá trình sinh học xảy ra trong aerotank:

- Quá trình tăng sinh khối vi sinh vật:
Vi sinh vật có trong nước thải do hai nguồn:
+ Nguồn vi sinh vật có trong nước thải.
+ Nguồn vi sinh vật được nuôi cấy trong các cơ sở tạo giống và đưa
vào để tăng thêm khả năng chuyển hoá vật chất hữu cơ.


Chương 1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật trong bể aerotank sẽ được tính theo :
r =µ.x
Trong đó :
r: tốc độ tăng trưởng
1
tho igian

µ: tốc độ tăng trưởng
riêng và bằng

x: Lượng vi sinh vật có trong aerotank ở một khoảng thời gian xem xét
- Chuyển hoá cơ chất:
Cơ chất chuyển hoá là những chất được vi sinh vật chuyển hoá trong bể
aerotank. Các chất này vừa là yếu tố tăng sinh vừa là yếu tố giới hạn của tăng sinh.
Cơ chất sẽ giảm tới một giới hạn nào đó phụ thuộc vào khả năng phân giải cơ
chất của vi sinh vật theo đó lượng vi sinh vật sẽ giảm rất nhanh khi lượng cơ chất
không còn.
Sự chuyển hoá các cơ chất có trong nước thải bởi vi sinh vật đều do enzym
của vi sinh vật tham gia. Quá trình xảy ra ngoài tế bào vi sinh vật nhờ enzym ngoại
tế bào gọi là quá trình thủy phân ngoại bào. Quá trình xảy ra trong tế bào nhờ
enzym nội bào.

* Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự chuyển hoá cơ chất:
Lượng oxy :
+Oxy cần cho quá trình làm sạch BOD
+Oxy cần cho quá trình oxy hoá NH4+
+Oxy cần cho quá trình khử NO3- Quá trình khử nitơ và photpho trong bể aerotank
Trong quá trình chuyển hoá hợp chất hữu cơ lượng nitơ giảm 30-40% còn lại
khoảng 60% Nitơ sẽ theo dòng thải sau xử lý vào môi trường .
+ Lượng photpho giảm 30% và 70% photpho sẽ thải ra môi trường.
* Quá trình khử nitơ và quá trình nitrat hoá:
+ Quá trình amon hoá