Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Nhà Máy Dệt Nhuộm Công Suất 3000m3 ngày Đêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.12 MB, 364 trang )
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
CỘNG
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
….….
….….
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên:
Phạm Thị Lan Hương
Số hiệu sinh viên: 09370021
Lớp: Công Nghệ môi trường Khoá: 50_QN
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
Ngành: Công nghệ môi trườnfg
1. Đầu đề thiết kế:
Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy Dệt – nhuộm công suất 3000
m3/ngày đêm
2. Các số liệu ban đầu:
Với các số liệu đầu vào:
+ Lưu lượng
: 3000m3/ngày.
+ COD
: 950 mg/l.
+ BOD5
: 500 mg/l.
+ Độ màu
: 750 Pt – Co
+ SS
: 300 mg/l.
Và yêu cầu đầu ra theo QCVN 13 : 2008/BTNMT (loại B)
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
- Tổng quan về ngành Dệt - nhuộm và các vấn đề môi trường liên quan.
- Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải dệt – nhuộm công suất 3000m 3/ngày
4. Các bản vẽ đồ thị
Gồm 4 bản vẽ A3 ( 420x 297):
- Bản vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý , tỷ lệ : 1: 200.
- Bản vẽ sơ đồ công nghệ trạm xử lý, tỷ lệ : 1: 100.
- Bản vẽ chi tiết bể aeroten, tỷ lệ : 1 : 200.
- Bản vẽ chi tiết bể lắng đứng, tỷ lệ : 1 : 200.
5. Cán bộ hướng dẫn
GS.TS. Đặng Kim Chi
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 12 / 03 / 2010
7. Ngày hoàn thành đồ án:
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
1
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Ngày tháng năm 2010
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
( Ký, ghi rõ họ tên)
GS.TS Đặng Kim Chi
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày
Người duyệt
(ký, ghi rõ họ tên)
tháng
năm 2010
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
2
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn.............................................................................................................1
Danh mục các bảng...............................................................................................6
Danh mục các hình................................................................................................7
Danh mục các từ viết tắt........................................................................................9
Lời mở đầu.............................................................................................................10
Phần I: TỔNG QUAN
Chương 1. Tổng quan vể ngành dệt- nhuộm và những vấn đề môi trường của
ngành dệt.................................................................................................... 12
I.1.Tổng quan về ngành dệt -nhuộm...........................................................12
I.1.1 Sự phát triển ngành dệt trên thế giới và ở Việt Nam...............12
I.1.2. Các loại hình sản xuất.............................................................14
I.1.3. Nhu cầu về nguyên nhiên liệu.................................................21
I.2.Ô nhiễm môi trường trong ngành Dệt Nhuộm và các biện pháp kiểm soát ô
nhiễm.......................................................................................................... 28
I.2.1.Ô nhiễm môi trường trong ngành Dệt -Nhuộm........................28
I.2.2. Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường........................33
Chương II. Cơ sở lý thuyết công nghệ xử lý nước thải ngành Dệt -Nhuộm, thực
trạng ở Việt Nam và lựa chọn phương án xử lý nước thải cho nhà máy DệtNhuộm.........................................................................................................36
II.1.Cơ sở lý thuyết công nghệ xử lý nước thải ngành Dệt -Nhuộm
.................................................................................................................... 36
II.2.Một số công nghệ xử lý nước thải Dệt-Nhuộm đã áp dụng ở Việt Nam
.................................................................................................................... 52
II.3. Đề xuất lựa chọn phương án xử lý nước thải cho nhà máy DệtNhuộm ........................................................................................................55
Phần II.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ MÁY DỆT -NHUỘM
CÔNG SUẤT 3000m3/NGÀY ĐÊM
Chương III. Tính toán cân bằng vật chất cho hệ thống xử lý nước thải.....
.................................................................................................................... 66
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
3
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Chương IV. Tính toán thiết kế các thiết bị chính và phụ trong hệ thống xử lý
nước thải.....................................................................................................79
IV.1. Tính toán các thiết bị chính.....................................................79
IV.2. Tính toán các thiết bị phụ........................................................113
Chương V. Tính toán kinh tế vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải
V.1. Tính toán kinh tế.......................................................................153
V.2 Vận hành hệ thống.....................................................................158
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
4
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
TÊN BẢNG
1
Bảng 1.1: Các chỉ tiêu chủ yếu trong Chiến lược phát triển ngành Dệt
May Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2020
2
Bảng 1.2: Chiến lược phát triển ngành Dệt – may Việt Nam
3
Bảng 1.3.Phân loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hóa học
Trang
13
4
Bảng 1.4. Phân loại thuốc nhuộm theo phân lớp kĩ thuật
24
5
Bảng 1.5. Tổng kết việc sử dụng thuốc nhuộm phù hợp với từng loại
nguyên liệu
25
6
22
23
26
Bảng 1.6. Các loại chất trợ dùng trong quá trình dệt nhuộm.
7
8
9
10
Bảng 1.7. Các hóa chất cơ bản dùng trong quá trình dệt nhuộm
Bảng 1.8. Nhu cầu thuốc nhuộm hóa chất, cho ngành dệt Việt Nam
Bảng 1.9: Nhu cầu về nước cấp cho các quá trình dệt nhuộm
Bảng 1.10. Lượng nước thải tính cho 1 đơn vị sản phẩm của một số
mặt hàng dệt nhuộm
27
27
28
29
11
Bảng 2.1. . Bảng so sánh than hoạt tính dạng hạt GAC và dạng bột
PAC
Bảng2.2 So sánh ưu nhược điểm của hai hệ thống
50
56
14
15
Bảng 2.3. Giá trị đầu vào một số thông số nước thải nhà máy dệt
nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Bảng 3.1. Bảng tóm tắt cân bằng vật chất trong hệ thống xử lý
Bảng 4.1. Các kích thước cơ bản của mương dẫn
16
Bảng 4.2. Các kích thước cơ bản của song chắn
84
18
Bảng4.3. tóm tắt các thông số thiết kế các công trình trong hệ thống
keo tụ
85
19
Bảng 4.4: Tóm tắt các chỉ tiêu thiết kế bể lắng sơ cấp
95
20
Bảng4.5 : Bảng tóm tắt các thông số tính toán của Aeroten
96
12
13
55
81
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
5
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
21
Bảng 4.6: Bảng tóm tắt các chỉ tiêu thiêt kế bể aeroten
101
22
Bảng 4.7: Bảng tóm tắt các chỉ tiêu thiết kế bể lắng 2
106
23
Bảng 4.8. Bảng tóm tắt các chỉ tiêu thiết kế tháp hấp phụ bằng than
hoạt tính
108
24
25
26
27
28
29
30
Bảng 4.9. Thông số chính bể khử trùng
Bảng 5.1: Bảng khái toán phần xây dựng
Bảng 5.2: Khái toán chi phí lắp đặt
Bảng5.3: Khái toán chi phí thiết bị
Bảng 5.4: Chi phí điện năng
Bảng 5.5: Chi phí hóa chất (tính cho 1 ngày)
Bảng 5.6. Thống kê về các sự cố có thể trong hệ thống xử lý, nguyên
nhân và biện pháp khắc phục
113
153
154
155
156
157
159
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT
1
2
3
4
5
6
TÊN HÌNH
Bảng 1.1. Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải len
Hình 1.2: Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải cotton dệt
thoi.
Hình 1.3: Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải PES.
Trang
15
16
17
Hình 1.4: Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải– lụa tơ tằm 18
Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý công nghệ Dệt nhuộm hàng sợi bông 19
kèm theo dòng thải
Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải KCN Dệt – 53
may Phố Nối B
7
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nươc thải Công ty Dệt Choong
Nam Vietnam Co.Ltd (Nhơn Trạch, Đồng Nai
54
8
Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT nhà máy Dệt –
nhuộm công suất 3000 m3/ngày
57
9
Hình 4 .1. Sơ đồ song chắn rác.
81
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
6
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
10
11
Hình 4.2: Sơ đồ bố trí các công trình chuẩn bị dung dịch phèn
Hình4.3: Ngăn khuấy trộn hóa chất với nước thải
86
89
12
Hình 4.4. Bể phản ứng xoáy kết hợp lắng đứng.
91
13
Hình4.5 : Mô hình bể aeroten khuấy trộn có tuần hoàn bùn
96
14
Hình4.6: Cấu tạo bể lắng đứng
102
15
16
17
Hình 4.7: Cấu tạo phễu phân phối nước của ống trung tâm
Hình 4.8: Cách bố trí hệ thống phân phối khí trong bể điều hòa
Hình 4.9 : Cách bố trí hệ thống cấp khí trong bể aeroten
104
114
123
18
Hình 4.10: Cánh khuấy loại tấm bản
144
19
Hình 4.11: Cánh khuấy chân vịt 3 cánh
147
20
Hình 4.12.: Cánh khuấy mái chèo bản
149
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD
:
COD
:
DO
:
SS
:
F/M
:
XLNT :
QCVN :
BTNMT :
PAA
:
Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hoá .
Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học.
Dissolved Oxygen – Oxy hoà tan.
Suspendid solids - Chất rắn lơ lửng.
Food/microoganism.
Xử lý nước thải.
Qui chuẩn Việt Nam.
Bộ tài nguyên Môi trường.
Polyacrilamic
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
7
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
VSV
STT
:
:
Vi sinh vật.
Số thứ tự.
LỜI NÓI ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành công nghiệp Dệt - nhuộm với lịch sử ra đời hàng nghìn năm là một
trong những ngành công nghiệp phát triển từ rất sớm góp phần không nhỏ vào việc
đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người. Bên cạnh các giá trị về kinh tế,
phát triển ngành công nghiệp dệt còn góp phần giải quyết các vấn đề xã hội như tạo
công ăn việc làm cho một lượng lao động không nhỏ, thực hiện chuyển dịch cơ cấu
kinh tế theo hướng công nghiệp hoá.
Hiện nay, ngành Dệt - nhuộm ở nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đa dạng
với những quy mô khác nhau là một trong những ngành công nghiệp đặc trưng có
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
8
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
nguy cơ ô nhiễm cao, gây ra các tác động xấu nhất định đối với môi trường xung
quanh và sức khoẻ cộng đồng.
Trong quá trình hoạt động sản xuất, các cơ sở dệt nhuộm đã tạo ra lượng lớn
chất thải có mức độ ô nhiễm cao. Nước thải sinh ra từ ngành dệt nhuộm thường có
nhiệt độ cao, độ pH lớn, chứa nhiều loại hóa chất, thuốc nhuộm khó phân hủy, độ
màu cao. Nếu không được xử lý tốt, nước thải do dệt nhuộm sẽ gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm.
Bởi vậy, bên cạnh việc đầu tư để thúc đẩy sự phát triển ngành dệt-nhuộm thì
các cơ sở dệt-nhuộm cần có chiến lược phát triển bền vững, để giảm tốc độ gia tăng
ô nhiễm, giảm tác động của nước thải đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, nâng
cao chất lượng môi trường sống. Tuy nhiên, vấn đề này đang gây ra những khó
khăn đối với các doanh nghiệp khiến cho các hoạt động nhằm bảo vệ và xử lí môi
trường chưa đạt được kết quả như mong đợi.
Xuất phát từ những vấn đề trên cùng với mục tiêu củng cố những kiến thức
đã học trên ghế nhà trường, trang bị cho mình những hiểu biết cần thiết nhất cho
công việc sau này, em được giao đề tài tốt nghiệp : “Thiết kế hệ thống xử lí nước
thải nhà máy dệt - nhuộm với công suất 3000m3/ngày đêm” .
II. HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Phát triển ngành công nghiệp Dệt – nhuộm không chỉ đòi hỏi ngày càng cao
về chất lượng sản phẩm mà còn chịu sức ép của cộng đồng về vấn đề môi trường
bắt buộc các nhà sản xuất phải thực hiện các biện pháp cả về quản lý và kỹ thuật
nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Trước tình hình đó các doanh nghiệp phải có
những hướng giải quyết đúng đắn, vừa đạt yêu cầu môi trường đề ra vừa đảm bảo
sản xuất.
Mặt khác, đồ án tốt nghiệp là sự tổng hợp kiến thức cả về mặt lý thuyết và
thực tế của 5 năm đại học, tạo tiền đề tốt cho công việc của một kỹ sư môi trường
trong tương lai.
III. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Xử lý nước thải sản xuất của nhà máy dệt nhuộm công suất 3000m 3/ngày
đêm, giảm thiểu các yếu tố gây ô nhiễm, nước thải đầu ra đạt các tiêu chuẩn về xả
thải ngành dệt nhuộm.
Dự toán chi tiết chi phí xây dựng hệ thống xử lí nước thải cho nhà máy.
IV. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
9
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Sau hơn ba tháng thực hiện đồ án em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế của
mình. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện vẫn còn nhiều thiếu sót, em kính mong
có được sự góp ý kiến của thầy cô và bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Đồ án thiết kế hệ thống xử lí nước thải cho nhà máy dệt nhuộm công suất
3000m3/ngày đêm, có thể sử dụng các phương án đã lựa chọn và tính toán trong đồ
án này để áp dụng cho các nhà máy có công nghệ tương tự trong phạm vi cả nước.
Tuy nhiên cần phải chú ý đến yếu tố khí hậu, đặc điểm địa lí của từng vùng để sử
dụng mô hình xử lý này nhằm đạt hiệu quả tốt nhất.
PHẦN I:
TỔNG QUAN
Chương I:
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT - NHUỘM VÀ
NHỮNG VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH DỆT
I.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT
I.1.1. Sự phát triển của ngành dệt trên thế giới và ở Việt Nam.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
10
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Dệt nhuộm là một trong những hoạt động có từ xa xưa của con người. Sau thời
kỳ ăn lông ở lỗ, lấy da thú che thân, từ khi biết canh tác, con người đã bắt chước thiên
nhiên, đan lát các thứ cỏ cây làm thành nguyên liệu. Theo khảo cổ học thì sợi lanh
(flax) là nguyên liệu dệt may đầu tiên của con người, sau đó sợi len xuất hiện ở vùng
Lưỡng Hà (Mésopotamia) và sợi bông (cotton) ở ven sông Indus (Ấn Độ).
Sự phát triển của ngành dệt tuỳ thuộc vào điều kiện thổ nhưỡng và sinh hoạt của
các vùng. Sau cuộc cách mạng trong may mặc, ngành dệt phát triển ngày càng nhanh,
cùng với đà phát triển của kinh tế và thương mại.
Ngày nay, kỹ thuật dệt-nhuộm đã mau chóng đạt mức độ tinh vi tạo ra các sản
phẩm đa dạng về chủng loại và chất lượng. Sản phẩm của ngành dệt không chỉ là quần
áo, vải vóc và các vật dụng quen thuộc như khăn bàn, khăn tắm, chăn mền, nệm, rèm,
thảm, đệm ghế, ô dù, mũ nón ... mà còn cần thiết cho hầu hết các ngành nghề và sinh
hoạt: lều, buồm, lưới cá, cần câu, các loại dây nhợ, dây thừng, dây chão, các thiết bị
bên trong xe hơi, xe lửa, máy bay, tàu bè, vòng đai cua-roa, vỏ săm lốp, ống dẫn, bao
bì, và nói chung mọi vật liệu dùng để đóng gói, bao bọc, để lót, để lọc, để cách nhiệt,
cách âm, cách điện, cách thuỷ, và cả những dụng cụ y khoa như chỉ khâu và bông băng.
Ngành công nghiệp dệt có truyền thống lâu đời tại Việt Nam phục vụ phần lớn
nhu cầu của cộng đồng trong và ngoài nước. Trong những năm gần đây ngành Dệt Việt
Nam là ngành có tốc độ tăng trưởng cao. Năm 2000, giá trị kinh doanh xuất khẩu các
sản phẩm dệt may chỉ đạt gần 1,9 tỉ USD[1] thì năm 2008 đã tăng lên 9,1 tỉ USD tăng
17,5% so với năm 2007 [2] . Năm 2009, kim ngạch xuất khẩu toàn ngành đạt 9,1 tỷ
USD, trở thành ngành xuất khẩu dẫn đầu cả nước, trong đó Vinatex đạt 1,7 tỷ USD,
tăng 3% so cùng kỳ năm 2008 [3] . Hai tháng đầu năm 2010, ngành Dệt May Việt
Nam đã mang về 1 tỷ 510 triệu USD kim ngạch xuất khẩu, tăng 16,8% so với cùng kỳ
năm 2009, trong đó kim ngạch xuất khẩu trong tháng 2 ước tính 700 triệu USD. Ðây là
thành tích lớn góp phần quan trọng vào việc giảm nhập siêu, tăng kim ngạch xuất khẩu
[4] Với mục tiêu kim ngạch xuất khẩu đạt 10,5 tỷ USD và năm 2010 ngành dệt may
phấn đấu vào top 5 của những nước xuất khẩu dệt may lớn nhất trên thế giới, hiệp hội
Dệt may Việt Nam đã tập trung thực hiện các giải pháp: Đẩy mạnh đầu tư sản xuất vải,
tăng tính thời trang hóa ngành dệt may; di dời các doanh nghiệp ra ngoài thành phố để
thu hút người lao động và xây dựng các trung tâm dệt nhuộm, cải thiện môi trường.
Hiệp hội và Tập đoàn Dệt May Việt Nam đang xây dựng, tính toán trên quy
hoạch đảm bảo mục tiêu tới năm 2015 đạt kim ngạch xuất khẩu 18 tỷ USD và tập trung
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
11
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
vào nhóm giải pháp sản xuất, tiêu thụ, khai thác triệt để công suất máy móc hiện có,
thực hiện tái cơ cấu ngành dệt may, đầu tư và thúc đẩy xúc tiến thương mại.
Chiến lược phát triển ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đến năm 2015, định
hướng 2020 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 10/3/2008 tại quyết định số
36/2008/QĐ-TTg nêu rõ mục tiêu định hướng phát triển ngành, phấn đấu đạt mức tăng
trưởng hàng năm từ 16-18%, xuất khẩu tăng 20%/năm (giai đoạn 2008-2010) và tăng
sản lượng từ 12-14%, xuất khẩu tăng 15% (giai đoạn 2011-2020) với tổng kim ngạch
xuất khẩu ngành dệt may sẽ tăng gấp đôi so với năm 2005, đạt khoảng 10-12 tỷ USD
và đến năm 2020 con số này sẽ đạt 25 tỷ USD. Doanh thu toàn ngành đạt khoảng 14,8
tỷ USD vào năm 2010; 22,5 tỷ USD năm 2015 và 31 tỷ USD vào năm 2020.
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu chủ yếu trong Chiến lược phát triển ngành Dệt May Việt
Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2020 như sau:[5]
Chỉ tiêu
Đơn vị tính Thực hiện
2006
1. Doanh thu
2. Xuất khẩu
3. Sử dụng lao
động
4. Tỷ lệ nội địa
hoá
5. Sản phẩm
chính:
- Bông xơ
- Xơ, Sợi tổng
hợp
- Sợi các loại
- Vải
- Sản phẩm may
Mục tiêu toàn ngành đến
2010
2015
2020
triệu USD 7.800
triệu USD 5.834
nghìn người 2.150
14.800
12.000
2.500
22.500
18.000
2.750
31.000
25.000
3.000
%
32
50
60
70
1000 tấn
1000 tấn
8
-
20
120
40
210
60
300
1000 tấn
triệu m2
triệu SP
265
575
1.212
350
1.000
1.800
500
1.500
2.850
650
2.000
4.000
Mặc dù, cạnh tranh về thị trường ngày càng gay gắt, công nghệ sản xuất hiện
nay vẫn còn lạc hậu, nhưng Tập đoàn dệt may Việt Nam và các doanh nghiệp đang tích
cực tìm mọi biện pháp nắm bắt tốt thị trường, nâng cấp công nghệ theo xu hướng hiện
đại hoá nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành và giảm định mức sử
dụng nguyên vật liệu góp phần vào công tác bảo vệ môi trường.
I.1.2. Các loại hình sản xuất.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
12
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Một cách tổng quát, ngành công nghiệp dệt nhuộm được chia ra làm các loại như
sau:
* Dệt nhuộm và vải cotton: với loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc hoàn
nguyên hoặc trực tiếp, được sử dụng ở hầu hết các nhà máy dệt. (Nhà máy dệt Thành
Công,dệt Thắng Lợi, dệt Gia Định...)
* Dệt và nhuộm sợi tổng hợp (polymester): thường sử dụng thuốc nhuộm phân tán (
Nhà máy dệt Thành Công, Thắng Lợi, Sài Gòn….)
* Dệt và nhuộm vải peco: sử dụng thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc phân tán. ( nhà
máy dệt Sài Gòn).
* Ươm tơ và dệt lụa: đây là dạng chủ yếu làm trong nước, điểm khác biệt đối với
các nhà máy dệt khác là nguyên liệu chủ yếu hầu như là nhập ngoại gần 100% (Xí
nghiệp Chế Biến Tơ Tằm Bảo Lộc, Bình Minh, Rạng Đông, ….).
Với mỗi loại vật liệu dệt, mỗi dạng nguyên liệu, mục đích sử dụng khác nhau lại có
những quy trình sản xuất khác nhau. Trong thực tế tùy theo yêu cầu của mỗi mặt hàng,
có thể linh hoạt bỏ qua một vài công đoạn hay thay đổi thứ tự các công đoạn. Sau đây
là một số quy trình sản xuất cơ bản cho một số vật liệu dệt khác nhau.
Hình 1.1. Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải len.[6]
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
13
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Vải mộc
Giặt
Cacbon hóa
Định hình ( Wet-setting)
Nhuộm / in
Cán mịn (milling)
Hoàn tất
Sản phẩm
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
14
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Hình 1.2. Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải cotton dệt thoi.[6]
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
15
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Vải mộc
Đốt lông
Giũ hồ
Nấu
Tẩy
Làm bóng
In / nhuộm
Hoàn tất
Kiếm cuốn
Vải thành phẩm
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
16
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Hình 1.3. Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải PES.[6]
Vải mộc
Vải mộc
Giặt
Đốt lông
Relaxing (nếu cần)
Giũ hồ (cho vải dệt thoi)
Tẩy trắng ( nếu cần)
Tẩy trắng ( nếu cần)
Nhiệt định hình
Nhiệt định hình
Xử lí giảm trọng
Xử lí giảm trọng
In / nhuộm
In / nhuộm
Hoàn tất
Hoàn tất
Kiếm cuốn
Kiếm cuốn
Sản phẩm
Vải PES filament
Sản phẩm
Vải PES stapen (staple)
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
17
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Hình 1.4. Quy trình công nghệ cho các mặt hàng vải – lụa tơ tằm.[6]
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
18
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Tơ sống
Dệt
Chuội tơ
Chuội
Nhuộm tơ
Tẩy trắng
In / nhuộm
Hoàn tất
Kiểm tra TP
Sản phẩm
Công nghệ dệt nhuộm như trình bày ở trên rất đa dạng, phức tạp tùy vào nguyên
liệu, mặt hàng, đặc điểm của các cơ sở sản xuất....tuy nhiên một quy trình công nghệ
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
19
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
dệt nhuộm hoàn chỉnh sẽ bao gồm các công đoạn chính như : kéo sợi, dệt vải, nhuộm,
hoàn tất.
Sau đây là một số quy trình công nghệ dệt hoàn chỉnh kèm theo dòng thải:
Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý công nghệ Dệt nhuộm hàng sợi bông kèm theo dòng thải.
[7]
Nguyên liệu đầu
Kéo sợi, chải,
ghép, đánh ống
H20,tinh bột, phụ gia
Hơi nước
Hồ sợi
Nước thải chứa hồ
tinh bột, hóa chất
Dệt vải
Ezym, NaOH
Gĩu hồ
NaOH, hóa chất
Hơi nước
H2SO4
H2O
Chất tẩy giặt
H2O2, NaOCl,
hóa chất
H2SO4
Nấu
Xử lý axit, giặt
Tẩy trắng
Nước thải chứa hồ
tinh bột bị thủy
phân NaOH
Nước thải
Nước thải
Nước thải
H2O2, chất tẩy giặt
Giặt
Nước thải
NaOH, hóa chất
Làm bóng
Nước thải
Nhuộm và in hoa
Nước thải
Giặt
Nước thải
Dung dịch nhuộm
H2SO4
H2O2, chất tẩy giặt
Hơi nước
Hồ, hóa chất
Hoàn tất, văng khô
Nước thải
Sản phẩm
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
20
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ:
Làm sạch nguyên liệu: Nguyên liệu là bông, xơ nhân tạo,len, tơ tằm được đóng
thành kiện chứa các sợi có kích thước khác nhau bị đánh tung, làm sạch và trộn đều
nhằm loại bỏ tuyến xơ, cặn bẩn.
Chải, kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: Các sợi bông được chải song song và tạo thành
các sợi thô và được kéo để giảm kích thước sợi, tăng độ bền và quấn sợi thành các ống
thích hợp cho việc dệt vải. Các ống sợi sẽ được máy mắc mắc thành những trục sợi và
được rẽ thành những sợi với số lượng sợi và chiều dài theo yêu cầu của từng mặt hàng.
Công đoạn hồ: Sợi được hồ hoá bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo
màng hồ xung quanh sợi nhằm tăng thêm cơ tính cho sợi, đảm bảo cho quy trình dệt
được thuận lợi. Ngoài ra còn dùng các loại hồ nhân tạo như polyvinylalcol PVA,
polyacrylat, keo động vật (casein và zelatin), chất làm mềm, thảo mộc, chất béo, chất
giữ ẩm CaCl2, glyxerin, chất chống mốc (phenol)...Sau khi dệt thành tấm, vải được
đem tẩy tinh bột rồi mới thực hiện các công đoạn khác (như nấu, nhuộm…)
Dệt vải: Các trục dệt đã tẩm hồ sẽ được đem sang các máy dệt để thực hiện công
đoạn dệt nên sản phẩm, dệt vải là qúa trình kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc để
hình thành tấm vải mộc .
Giũ hồ: Vải mộc đã kiểm tra được đốt lông và giũ nhằm loại bỏ lông xù và các
thành phần của hồ bám trên vải bằng phương pháp enzim ( 1% enzim, muối và các chất
ngấm) hoặc axit ( dung dịch H2SO4 0,5 %).
Nấu vải: Vải sau khi giũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, xút, chất ngấm rồi
đưa sang nấu tẩy để loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ xợi như
dầu mỡ, sáp… Sau khi nấu, vải có khả năng thấm ướt cao, hấp thụ hoá chất, thuốc
nhuộm cao hơn, vải mềm mại và trắng đẹp hơn. Sau đó vải được giặt lại nhiều lần.
Tẩy trắng: Tẩy trắng nhằm mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết
bẩn làm cho vải có độ trắng đúng yêu cầu chất lượng. Các chất tẩy thường dùng là natri
cloxit ( NaClO2), natri hypoclorit (NaOCl) hoặc hyđro peroxide (H 2O2) cùng các chất
phụ trợ. Sau đó vải được giặt lại nhiều lần
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
21
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
Làm bóng: Vải sau khi tẩy trắng được làm bóng nhằm làm cho sợi cotton trương
nở, làm tăng kích thước các mao quản giữa các mạch phân tử làm cho xơ sợi trở nên
xốp hơn, dễ thấm nước, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải bông
thường bằng dung dịch kiềm NaOH. Sau đó vải được giặt nhiều lần.( Đối với vải nhân
tạo không cần làm bóng )
In hoa, nhuộm vải: được tiến hành sau khi hoàn tất các công đoạn chuẩn bị
nhuộm. Trong giai đoạn này ta sử dụng các hóa chất như: NaOH hay Axit (chất tạo
môi trường kiềm hay axit), phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất khử, H 2O2, chất
điện ly.
Đối với các mặt hàng vải khác nhau đòi hỏi các phẩm nhuộm và môi trường nhuộm
khác nhau. Để tăng hiệu quả của quá trình nhuộm, sử dụng các hóa chất như: axit
(H2SO4, CH3COOH) , các muối (Na2SO4, muối amon), các chất cầm màu như
Syntephix, tinofix.
Tẩy giặt: Sau nhuộm và in, vải được giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần nhằm làm
sạch vải, loại bỏ các tạp chất, màu thuốc nhuộm thừa... quy trình tẩy giặt bao gồm xà
phòng hay hóa chất giặt tẩy tổng hợp ở nhiệt độ khoảng 80 oC, sau đó xả lạnh với các
chất tẩy giặt thông dụng là: xà phòng 1g/l, xô đa 1g/l... Phần thuốc nhuộm không gắn
vào vải và các hoá chất sẽ đi vào nước thải.
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 nhàu... hoặc trở về trạng thái tự nhiên
sau quá trình căng kéo, co rút ở các khâu trước hay thẳng nếp ngay ngắn, sử dụng một
số hoá chất chống nhàu, chất làm mềm và hoá chất như metylic, axit axetic, tomaldehit.
Quy trình công nghệ ở giai đoạn này tùy thuộc vào sản phẩm vải nhuộm cụ thể có thể
bao gồm các bước khác nhau, nhưng nhìn chung bao gồm hai công đoạn sau:
- Xử lý cơ học: chữa sợi ngang, căng bóng, chỉnh khổ, ủi...
- Xử lý hóa học: đưa vào vải một số hóa chất để tăng chất lượng vải hoàn tất.
Nhìn chung công nghệ dệt nhuộm cũng tương đối đa dạng và còn phụ thuộc vào
loại sản phẩm, loại vải nguyên liệu, loại thuốc nhuộm.
I.1.3. Nhu cầu về nguyên nhiên liệu.
NHU CẦU VỀ NGUYÊN LIỆU HÓA CHẤT.
* Nguyên liệu dệt:
Nguyên liệu trực tiếp cho các nhà máy dệt là các loại sợi. Tuy nhiên nhìn chung
các loại vải được dệt từ các loại sau:
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
22
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
- Xơ sợi gốc thực vật như cotton, linen, viscose...
- Xơ sợi gốc động vật như len, tơ tằm...
- Xơ sợi tổng hợp.
• Nguyên liệu nhuộm, in hoa, hoàn tất.
Bao gồm các loại thuốc nhuộm, chất trợ, các hóa chất cơ bản được sử dụng
trong các quá trình xử lí hóa học và nhuộm hoặc là các chất chính trong quá trình giặt
tẩy và làm bóng.
Thuốc nhuộm:
Trước khi thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên xuất hiện vào năm 1885, người ta sử
dụng thuốc nhuộm thiên nhiên được sản xuất từ thực vật. Các màu thiên nhiên có độ
bền màu giặt và độ bền màu với ánh sáng rất thấp vì thế ngày nay hầu hết thuốc
nhuộm thiên nhiên đã được thay thế bằng thuốc nhuộm tổng hợp.
Ta có thể phân loại thuốc nhuộm theo các cách sau:[8-T17]
Bảng 1.2. Phân loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hóa học
STT
Loại
Cấu tạo
1
Thuốc nhuộm azoic
Trong phân tử có một hoặc nhiều
nhóm azoic (-N=N-)
2
Thuốc nhuộm anthraquynone
Trong phân tử có một hoặc nhiều nhân
anthraquynone hoặc các dẫn xuất của
nó.
3
Thuốc nhuộm indigoid
Tổng hợp từ gốc thuốc nhuộm indigo
có trong lá chàm
4
Thuốc nhuộm arylmethane
Là dẫn xuất của methane trong đó
nguyên tử carbon trung tâm sẽ tham gia
vào mạch liên hợp của hệ mang màu
5
Thuốc nhuộm nitro
Trong phân tử có từ hai hoặc nhiều
nhân thơm, có ít nhất một nhóm nitro
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
23
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
và một nhóm cho điện tử (NH2, OH)
6
Thuốc nhuộm nitroso
Trong phân tử có nhóm nitroso (NO)
7
Thuốc nhuộm polymethyl
Công thức tổng quát Ar-(CH=CH)nCH-Ar’ (Ar, Ar’: nhóm cho và nhóm
nhận điện tử)
8
Thuốc nhuộm lưu hóa
Phân tử có nhiều nguyên tử lưu huỳnh.
Gốc mang màu của thuốc nhuộm là các
nhóm tiazin, tiazol, tiatren...
9
Thuốc nhuộm arylamine
Công thức tổng quát Ar-N=Ar’ (Ar,
Ar’: gốc thơm chứa nhóm cho và nhận
điện tử)
10
Thuốc nhuộm azoicmethyl
Trong phân tử thuốc nhuộm có chứa hệ
mang màu: Ar-CH=N-Ar’
11
Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng
Trong phân tử có hệ mang màu là các
hợp chất đa tụ giữa anthraquynone hoặc
dẫn xuất với các vòng dị thể khác
12
Thuốc nhuộm phthacyanine
Đây là thuốc nhuộm mới, hệ thống
mạng N trong phân tử của thuốc nhuộm
là một hệ liên hợp khép kín
Bảng 1.3. Phân loại thuốc nhuộm theo phân lớp kĩ thuật
STT
Loại
Tính chất
1
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Là những hợp chất màu không tan trong nước,
chứa nhóm C=O
2
Thuốc nhuộm lưu hóa
Trong phân tử chứa nhiều nguyên tử lưu huỳnh,
không tan trong nước, khi nhuộm phải khử bằng
Na2S trong môi trường kiềm để chuyển thuốc
nhuộm về dạng leuco base tan được trong nước.
Sau khi nhuộm vải được giặt bằng nước để khử
kiềm và oxy hóa về dạng không tan ban đầu.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
24
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy Dệt Nhuộm công suất 3000m3/ngày đêm
Phạm Thị Lan Hương_Lớp CNMT K50_QN
3
Thuốc nhuộm oxy hóa
Thuốc nhuộm chỉ có một màu đen, còn có tên
gọi khác là anilin đen, được tổng hợp trực tiếp
trên vải bằng cách oxy hóa anilin trong môi
trường acid.
4
Thuốc nhuộm trực tiếp
Được hòa tan trong nước nhuộm thẳng cho xơ,
không cần qua giai đoạn gia công trung gian.
5
Thuốc nhuộm hoạt tính
Tan trong nước, chứa một vài nguyên tử hoạt
tính (khi nhuộm có thể tách ra khỏi thuốc nhuộm
để thuốc nhuộm liên kết với xơ).
6
Thuốc nhuộm azoic
Là thuốc nhuộm mono azoic không chứa nhóm
có tính tan nên không được sản xuất ở dạng
thành phẩm mà được tạo màu trực tiếp trên vải
từ azo thành phần và diazo thành phần.
7
Thuốc nhuộm acid
Phân tử nhỏ, dễ tan trong nước, màu tươi, dùng
nhuộm len, tơ tằm, polyamid trong môi trường
acid.
8
Thuốc nhuộm cationic-base
Chứa các ion mang màu và cation hòa tan trong
nước, ánh màu rất tươi nhưng kém bền màu, một
nhóm thuốc nhuộm base (cationic) dùng để
nhuộm xơ PAN (polyacrylonitrile) cho màu bền
và tươi.
9
Thuốc nhuộm phức kim loại
Thuộc nhóm hydroxyl anthraquynone và một số
nhóm khác, tan trong nước nhưng màu không
bền, để bền màu thì sau khi nhuộm phải gia công
với các muối kim loại để tạo thành phức bền
vững.
10
Thuốc nhuộm phân tán
Là loại thuốc nhuộm không tan trong nước (do
không chứa các nhóm -SO3Na, -COONa), phân
tử nhỏ, sản xuất ở dạng bột mịn, độ phân tán cao,
dùng nhuộm cho xơ ghet nước như acetate,
polyester...
11
Thuốc nhuộm pigment
Là thuốc nhuộm có gốc thuộc nhóm azoic, hoàn
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4)
8693551.
25
