Luận văn tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Alliance One khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre công suất 800m3ngày - GVHD ThS. Vũ Phá Hái

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 ALLIANCE-ONE KHU CÔNG NGHIỆP GIAO
LONG TỈNH BẾN TRE
CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.

GVHD : ThS. VŨ PHÁ HẢI
SVTH : DƯƠNG MẠNH TUẤN
MSSV : 90402888

TP.HCM, Tháng 12/2008

-i-


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân
thành đến quí Thầy, Cô những người đã tận tình truyền dạy những kiến thức,
kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trường.
Sư nhiệt thành của quí 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 Thạc Sĩ Vũ Phá Hải đã tận tình hướng dẫn đề
em hoành thành tốt luận văn tốt nghiệp này.
TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . năm 2008.

Sinh viên

Dương Mạnh Tuấn

-ii-


TÓM TẮT
Dệt nhuộm là ngành có truyền thống lâu đời và đóng vai trò quan trọng trong đời
sống người dân. Ngày xưa nguời 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 nhuộm Alliance One
– Khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi
trường ở địa phương.
Luận văn gồm 7 chương:
Chương mở đầu.
Chương I :

Tổng quan về ngành dệt nhuộm.

Chương II :

Tổng quan về Công ty dệt nhuộm Alliance One.

Chương III : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm.
Chương IV : Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải.

Chương V :

Dự toán kinh phí cho các công trình xử lý môi trường.

Chương VI : Vận hành.

-iii-


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

Trang

Đề tài: ....................................................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... ii
TÓM TẮT ............................................................................................................................... iii
MỤC LỤC .............................................................................................................................. iv
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. viii
CHƯƠNG MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
I.

Đặt vấn đề: ....................................................................................................................... 1

II.

Mục tiêu: .......................................................................................................................... 1

III. Phương pháp thực hiện: ................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM. .................................................... 2

1.1. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT: ................................................................... 3
1.2. CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM: ........................................ 4
1.3. CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH: .................................................................................. 4
1.3.1.

Chuẩn bị nguyên liệu: .......................................................................................... 4

1.3.2.

Hồ sợi: .................................................................................................................. 4

1.3.3.

Chuẩn bị nhuộm: .................................................................................................. 4

1.3.4.

Công đoạn nhuộm: ............................................................................................... 5

1.3.5.

Công đoạn in hoa: .............................................................................................. 10

1.3.6.

Công đoạn sau in hoa: ........................................................................................ 11

1.3.7.

Công đoạn văng khổ hoàn tất: ........................................................................... 11

1.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: ............................ 12
1.4.1.

Phân tích khả năng gây ô nhiễm: ....................................................................... 12

1.4.2.

Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm ở nước ta và trên thế giới: ........ 16

1.4.3.

Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo: ....................... 18

1.5. CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NUỚC THẢI NGÀNH
DỆT NHUỘM:....................................................................................................................... 21
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DỆT NHUỘM ALLIANCE ONE – BẾN
TRE. .......................................................................................................................................... 22

-iv-


2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ: ............................................................................................................ 22
2.1.1.

Địa điểm: ............................................................................................................ 22

2.1.2.

Khoảng cách ly khu dân cư và cơ sở công nghiệp khác: ................................... 22

2.2. HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY: ................................................................................. 22
2.2.1.

Tổng vốn đầu tư: ................................................................................................ 22

2.2.2.

Sản phẩm và thị trường tiêu thụ: ........................................................................ 22

2.2.3.

Danh mục máy móc thiết bị: .............................................................................. 23

2.2.4.

Nhu cầu về nguyên vật liệu, nhiên liệu: ............................................................. 23

2.2.5.

Nhu cầu về nhân lực: ......................................................................................... 28

2.2.6.

Quy trình công nghệ sản xuất: ........................................................................... 28

2.3. CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM TRONG KHU VỰC HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY:
30
2.3.1.

Ô nhiễm không khí: ........................................................................................... 30

2.3.2.

Ô nhiễm do nước thải: ....................................................................................... 32

2.3.3.

Ô nhiễm do chất thải rắn: ................................................................................... 36

2.4. CÁC THÔNG SỐ NƯỚC THẢI: .................................................................................. 37
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT
NHUỘM. ................................................................................................................................... 38
3.1. ĐIỀU HOÀ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI: ................................................................... 38
3.2. XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC: ................................................................. 38
3.2.1.

Song chắn rác và lưới lọc rác: ............................................................................ 38

3.2.2.

Lắng cát:............................................................................................................. 38

3.2.3.

Lọc cơ học:......................................................................................................... 39

3.3. PHƯƠNG PHÁP HOÁ LÝ: .......................................................................................... 39
3.3.1.

Keo tụ: ................................................................................................................ 40

3.3.2.

Hấp phụ: ............................................................................................................. 42

3.4. PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC: ....................................................................................... 42
3.5. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC:....................................................................................... 42
3.5.1.

Các phương pháp hiếu khí xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo: ............... 43

3.5.2.

Các phương pháp kị khí: .................................................................................... 44

-v-


3.6. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN CẶN: .......................................................................... 46
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH
XỬ LÝ NƯỚC THẢI............................................................................................................... 48
4.1. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI: ........................................................ 48
4.1.1.

Thông số ô nhiễm đầu vào và yêu cầu nước thải đầu ra: ................................... 48

4.1.2.

Đề suất sơ đồ công nghệ: ................................................................................... 49

Dựa vào thành phần và tính chất nước thải của nhà máy, hệ thống xử lý nước thải được đề
xuất theo sơ đồ công nghệ sau: .......................................................................................... 49
4.2. THUYẾT MINH, TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: ................................. 50
4.2.1.

Song chắn rác: .................................................................................................... 50

4.2.2.

Hầm bơm: .......................................................................................................... 50

4.2.3.

Bể điều hoà: ....................................................................................................... 52

4.2.4.

Bể lắng 1: ........................................................................................................... 56

4.2.5.

Ngăn trung hoà:.................................................................................................. 60

4.2.6.

Bể Aerotank: ...................................................................................................... 62

4.2.7.

Bể lắng 2: ........................................................................................................... 74

4.2.8.

Bể keo tụ: ........................................................................................................... 77

4.2.9.

Bể tạo bông: ....................................................................................................... 80

4.2.10.

Bể tuyển nổi: ...................................................................................................... 84

4.2.11.

Bể nén bùn: ........................................................................................................ 89

4.2.12.

Máy ép bùn dây đai: ........................................................................................... 91

CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG.
.................................................................................................................................................... 93
5.1. THUYẾT MINH PHẦN DỰ TOÁN: ............................................................................ 93
5.2. DỰ TOÁN: .................................................................................................................... 93
5.2.1.

Xây lắp – thiết bị: ............................................................................................... 93

5.2.2.

Điện năng: .......................................................................................................... 97

5.2.3.

Hoá chất: ............................................................................................................ 98

5.2.4.

Tổng hợp kinh phí: ............................................................................................. 99

CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ. ............................................................... 101

-vi-


6.1. VẬN HÀNH HỆ THỐNG: .......................................................................................... 101
6.2. KIỂM TRA XỬ LÝ SỰ CỐ: ....................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................................................. 102
PHỤ LỤC A ......................................................................................................................... 103
PHỤ LỤC B ......................................................................................................................... 104
PHỤ LỤC D ......................................................................................................................... 105
PHỤ LỤC E ......................................................................................................................... 105
PHỤ LỤC F ......................................................................................................................... 105
PHỤ LỤC G ......................................................................................................................... 106
PHỤ LỤC H ......................................................................................................................... 106
PHỤ LỤC I .......................................................................................................................... 106
PHỤ LỤC J .......................................................................................................................... 107

-vii-


DANH SÁCH 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.

-viii-


CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề:
Ngành dệt may đã phát triển từ rất lâu trên thế giới , nhưng nó chỉ mới hình thành và
phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta. Trong những nằm gần đây, nhờ chính sách đổi mới mở
cửa ở Việt Nam,đã có 72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanh nghiệp tư nhân, 40 dự án liên
doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoàicùng rất nhiều các tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực
sợi, dệt , nhuộm.
Ngành dệt may là một trong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất khẩu rất
lớn, lại thu hút nhiều lao động nên được chú trọng nhiều ở Việt Nam như một ngành xuất khẩu
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với mục tiêu phấn đấu đạt chỉ tiêu 2 tỷ mét vải trong
năm 2010 cho thấy qui mô và định hướng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này.
Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta đều chưa có hệ thống
xử lí nước thải mà đang xả trực tiếp ra sông suối ao hồ; loại nước thải này có độ kiềm cao, độ
màu lớn, nhiều hoá chất độc hại đối với các loài thủy sinh.
Trước tình hình trên , đã có một số đề tài đi vào lĩnh vực nghiên cứu và thiết kế các hệ
thống xử lí nước thải cho ngành dệt nhuộm. Trong đó có nhiều đề tài đã được ứng dụng vào
thực tế và đem lại một số kết quả khả quan.
II. Mục tiêu:
Qua khảo sát thực tế về tình hình sản xuất , mức độ xả thải của công ty dệt nhuộm
ALLIANCE ONE và việc phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải nhận thấy việc lắp đặt hệ
thống xử lí nước thải cho công ty là việc làm cần thực hiện.
Bài luận văn này sẽ tiến hành thiết kế hệ thống xử lí nước thải cuối đường ống cho
công ty dệt nhuộm ALLIANCE ONE.

III. Phương pháp thực hiện:
Trong quá trình thực hiện đề tài có sử dụng các phương pháp sau :
 Phương pháp tổng hợp tài liệu
 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải
 Phương pháp thống kê xử lí số liệu

-1-


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM.
Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày
truyền thống ở nước ta. Khi nền kinh tế chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế thị
trường thì ngành này cũng chiếm được một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng
góp dáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiều lao động.
Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng có nhiều thay
đổi, bên cạnh những nhà máy xí nghiệp quốc doanh, ngày càng có nhiều xí nghiệp mới ra đời,
trong đó có các xí nghiệp ngoài quốc doanh, liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài. Có
thể kể ra một số xí nghiệp có qui mô lớn như sau:
Bảng 1.1: Nhu cầu nguyên liệu và hoá chất của một số nhà máy dệt nhuộm.
Tên công ty

Khu vực

Nhu cầu (Tấn sợi/ năm)
Co

PE

Peco

Hoá chất
Visco

1

Dệt 8/3

Hà Nội

4000

1500

2

Dệt Hà Nội

Hà Nội

4000

5200

3

Dệt Nam Định

Nam Định

7000

3500

4

Dệt Huế

TT.Huế

1500

2500

200

5

Dệt Nha Trang

K Hoà

4500

4500

100

6

Dệt Đông Nam

TpHCM

1500

3000

7

Dệt Phong Phú

TpHCM

3600

1400

8

Dệt Thắng Lợi

TpHCM

2200

5000

9

Dệt Thành Công

TpHCM

1500

2000

2690

10

Dệt Việt Thắng

TpHCM

2400

1200

394

80
1300
50

600

465

Nguồn cung cấp: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam (Kế hoạch 1997 – 2010)

Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các nhà máy đều nhập thiết bị , hoá chất từ nhiều
nước khác nhau:
Thiết bị: Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan …
Thuốc nhuộm: Nhật, Đức, Thuỵ Sĩ, Anh…
Hoá chất cơ bản: Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan, Việt Nam…
-2-


Với khối lượng lớn hoá chất sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức ô nhiễm
cao. Tuy nhiên trong những năm gần đây khi nền kinh tế phát triển mạnh đã xuất hiện nhiều
nhà máy, xí nghiệp với công nghệ hiện đại ít gây ô nhiễm môi trường.
1.1. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT:
Qui trình công nghệ của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hoá chất và
tạo ra nước thải, như sau:
Kéo sợi, chải, ghép
Đánh bóng
H2O, tinh bột, phụ gia
Hồ sợi
Hơi nước

Nước thải chứa hồ tinh
bột, hoá chất

Dệt vải

Giũ hồ

Nước thải chứa hồ tinh
bột bị thuỷ phân NaOH

Nấu
H2O, H2SO4
Chất tẩy giặt

Xử lý
axit, giặt

Tẩy trắng

Nước thải

Nước thải

H2SO4
H2O2, Chất tẩy giặt

Dung dịch nhuộm

H2SO4, H2O2,
Chất tẩy giặt

Giặt

Nhuộm,
in hoa

Giặt

Nước thải

Dich nhuộm vải

Nước thải

Hoàn tất,
văng khổ

Sản phẩm

Hình 1.1: Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát.

-3-


1.2. CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM:
Nguyên liệu cho các nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợi Cotton,
sợi tổng hợp (sợi Polyester), và sợi pha, trong đó:
 Sợi Cotton (Co): được kéo từ sợi bông vải có đặt tính hút ẩm cao, xốp, bền trong
môi trường kiềm, phân huỷ trong môi trường axit. Vải dệt từ loại sợi này thích hợp
cho khí hậu nóng mùa hè. Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều loại tạp chất như sáp, mày
lông và dễ nhăn.
 Sợi tổng hợp (PE): là sợi hoá học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình
tổng hợp các chất hữu cơ. Nó có đặt tính là hút ẩm kém, cứng, bền ở trạng thái ướt.
 Sợi pha (sợi Polyester kết hợp với sợi cotton): sợi pha này khi tạo thành sẽ khắc
phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên.
1.3. CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH:
1.3.1. Chuẩn bị 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.
1.3.2. Hồ sợi:
Hồ sợi bằng hồ tinh bột, tinh bột biến tính để tăng độ bền trơn và độ bóng của sợi.
1.3.3. Chuẩn bị nhuộm:
1.3.3.1. 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.
1.3.3.2. 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 dịch thuốc

-4-


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, . . .)
1.3.3.3. 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%

: 60 g/l

Na2SiO3

: 20 g/l

Slovaponn

: 0,5 g/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 chóng, ít gây độc hại
và dễ tách ra trong quá trình giặt.
1.3.4. Công đoạn nhuộm:
1.3.4.1. 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 ...) 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 trị. 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 mịn 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.
1.3.4.2. Phân loại:

-5-


1.3.4.2.1. 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.

1.3.4.2.2. 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’

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, dị vòng ...
Thuốc nhuộm Azo 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 vị 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 phenylbenzo 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 nghĩa 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.
-6-

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.
1.3.4.2.3. 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 trị và liên kết Van der Waals.
Thuốc nhuộm hoạt tính:
Trong nguyên tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết
hoá trị 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.
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 0,2 – 2  m 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 ... 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:
-7-

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 dịch kiềm.
Thuốc nhuộm pigment:
Không tan trong nước, có độ bền màu cao với ánh sáng và nhiệt độ cao, màu thuần sắc,
tươi.
Bảng 1.2: Một số loại thuốc nhuộm thường gặp.
Tên gọi loại thuốc nhuộm
Thuốc nhuộm

Dyes

(tiếng Việt)

(tiếng Anh)

Tên gọi thông phẩm thường gặp

Trực tiếp

Direct

Dipheryl, sirius, pirazol, chloramin…

Axit

Acid

Eriosin, irganol, carbolan, …

Bazơ

Basic

Malachite, auramine, rhodamine,…

Hoạt tính

Reactive

Procion, cibaron,…

Lưu huỳnh

Sulphur

Thionol, pyrogene, immedia,…

Phân tán

Disperse

Foron, easman, synten,…

Pitmen

Pitment

Oritex, poloprint, acronym,…

Hoàn nguyên không tan

Vat dyes

Indanthrene, caledon, durindone,…

Hoàn nguyên tan

Indigosol

Solazol, cubosol, anthrasol,…

Nguồn: Giáo trình “Mực màu hoá chất – kỹ thuật in lưới”. Nguyễn
Văn Mai, Nguyễn Ngọc Hải
1.3.4.3. Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm:
Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng hòa tan hay phân tán; và mỗi loại thuốc
nhuộm khác nhau sẽ thích hợp cho từng loại vải khác nhau. Để nhuộm vải từ những nguyên
liệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước. Các loại thuốc nhuộm này sẽ
khuếch tán và gắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hoá lí (thuốc nhuộm trực tiếp), liên
kết ion (thuốc nhuộm axit, bazơ), liên kết đồng hoá trị (thuốc nhuộm hoạt tính). Còn để
-8-


nhuộm vải từ những nguyên liệu sợi kị nước như sợi tổng hợp thì người ta thường dùng thuốc
nhuộm không tan trong nước (thuốc nhuộm phân tán). Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm
cho các loại sợi khác nhau được thể hiện trong bảng 1.3.
Bảng 1.3: Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt nhuộm.

Sợi

Sợi từ

bông

thực vật

Trực tiếp

X

X

Hoàn
nguyên
không tan

X

X

Hoàn
nguyên tan

X

Lưu huỳnh

X

X

Hoạt tính

X

X

Len

Tơ lụa Polyeste
r

Polyami
t

Polyacryl
o nitrit

X

X
X

Phân tán

X

X

Pigment

X

Axit
Bazơ

X
Nguồn: [11].
Đối với các loại vải dệt từ sợi pha thì có thể chia làm hai lần, mỗi lần nhuộm một

thành phần hay nhuộm một lần cho cả hai thành phần.
1.3.4.4. Mức độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm:
Khi nhuộm vải thì quá trình nhuộm vải xảy ra theo bốn bước:
 Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi.
 Gắn màu vào bề mặt sợi.
 Khuếch tán màu vào trong sợi, quá trình này xảy ra chậm hơn so với quá trình
trên.
 Cố định màu vào sợi.

-9-


Tuy nhiên, độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm vào sợi rất khác nhau. Tỷ lệ gắn màu
vào trong sợi nằm trong khoảng 50 – 98%, phần còn lại sẽ đi vào nước thải. Tỉ lệ màu không
gắn vào sợi được tóm tắt trong bảng 1.4.
Bảng 1.4: Tỉ lệ màu không gắn vào sợi
Thuốc nhuộm

Phần màu không gắn vào sợi (%)

Trực tiếp

5-30

Hoàn nguyên không tan

5-20

Hoàn nguyên tan

5-15

Lưu huỳnh

30-40

Hoạt tính

5-50

Phân tán

8-20

Pigment

1

Axít

7-20

Bazơ

2-3
Nguồn: [11]

Để tăng hiệu quả quá trình nhuộm, các hoá chất sử dụng để phụ trợ cho quá trình nhuộm
như các loại axít H2SO4, CH3COOH, các muối Natri sulfat, muối Amôni, các chất cầm màu
như Syntephix, Tinofix.
1.3.5. Công đoạn in hoa:
In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu
bằng hồ in.
Hồ in là một loại hỗn hợp các loại thuốc nhuộm ở dạng hoà tan hay pigment dung môi.
Các loại thuốc nhuộm dùng cho in hoa như pigment, hoạt tính, hoàn nuyên, azo không tan và
indigozol. Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ liganit natri, hồ nhũ tương hay hồ
nhũ hoá tổng hợp.
Hồ tinh bột:

Tinh bột

: 199 g

Nước

: 987 g

HCl 28%

: 1,5 g

-10-


CH3COONa : 1,5 g
Hồ dextrin:

British gum D : 500 g
Nước

: 500 g

Hồ dextrin được dùng để in thuốc nhuộm hoàn nguyên và in phá gắn màu.
Hồ nhũ tương:

Chất nhũ tương dispersal PR 8 – 15 g
Nước

: 185 – 192 g

Khuấy đều để nguội, trong lúc khuấy tốc độ cao cho thêm vào xăng công nghệ hay dầu
khác 800g. tiếp tục khuấy cho đến khi hồ đồng nhất.
1.3.6. Công đoạn sau in hoa:
1.3.6.1. Cạo ôn: sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu:
Thuốc hoạt tính: 150oC trong 5 phút.
Thuốc pigment: 140oC – 150oC trong 3 phút.
Thuốc nhuộm phân tán: 215oC.
1.3.6.2. Giặt: sau khi nhuộm và in vải được giặt nóngvà lạnh nhiều lần để loại bỏ

tạp chất hay thuốc nhuộm, in dư trên vải.
Đối với thuốc nhuộm hoạt tính: 4 lần.
Đối với thuốc nhuộm pigment: 2 lần.
Đối với thuốc nhuộm phân tán: 2 lần.
1.3.7. Công đoạn văng khổ hoàn tất:
1.3.7.1. Mặt hàng in bông 100% cotton:
Finish KVS

40g/l : chống nhàu và nhăn vải.

Ceramine HCl

10g/l : làm mềm vải.

Slovapon N

0,1g/l : tăng khả năng thấm hoá chất

1.3.7.2. Mặt hàng in bông PE/Co:

-11-


: chống nhàu và nhăn vải.

Polysol S5

1g/l

Repellan 77

10g/l : làm mềm vải sợi PE.

Softener NN

5g/l

Slovapon N

0.1g/l : tăng khả năng thấm hoá chất.

: làm mềm vải sợi Co.

1.3.7.3. Mặt hàng nhuộm 100% cotton:
Finish PU

20g/l

Calalyst PU

1g/l

1.3.7.4. Mặt hàng nhuộm PE/Co:
Hồ mềm

:giống in bông PE/Co.

Repellan HYN

40g/l : chất béo để tạo savon, làm mềm vải.

Al2(SO4)3

2g/l

: muối làm tác nhân savon hoá.

1.3.7.5. Mặt hàng in bông có diện tích ăn mòn nhỏ cần tăng độ trắng:
: chất hoạt quang.

Leucophor BRB

2g/l

Cibaoron BBlue

0.02g/l : màu hoạt tính.

1.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM:
1.4.1. Phân tích khả năng gây ô nhiễm:
Nguồn nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, rũ hồ,
nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất. Tuy nhiên do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công
nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác định thành phần tính
chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn.
Sự phân phối nước trong nhà máy dệt nhuộm như sau:
Sản xuất hơi

5,3%

Nước làm sạch thiết bị

6,4%

Nước làm mát và xử lí bụi trong thiết bị dệt nhuộm

7,8%

-12-


Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm

72,3%

Nước vệ sinh

7,6%

Nước cho việc PCCC và các vấn đề khác

0,6%

Qua đó cho thấy lượng nước phát sinh từ các nhà máy dệt nhuộm là rất lớn và ứng với
mỗi công đoạn khác nhau trong quá trình dệt nhuộm sẽ có lưu lượng nước thải và nồng độ các
chất ô nhiễm khác nhau. Điều này được thể hiện qua bảng 1.5 và các số liệu sau. Lượng nước
thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một số mặt hàng như sau:
Hàng len, nhuộm dệt thoi

100 – 250 m3/1 tấn vải.

Hàng vải bông nhuộm, dệt thoi

80 – 240 m3/ tấn vải, bao gồm:

 Hồ sợi

0,02 m3/ 1 tấn.

 Nấu, rũ hồ, tẩy

30 – 120 m3/ 1 tấn.

 Nhuộm

50 – 120 m3/ 1 tấn.

Hàng vải bông, nhuộm, dệt kim

70 – 180 m3/ 1 tấn vải.

Hàng vải bông in hoa dệt thoi

65 – 280 m3/ 1 tấn vải, bao gồm:

 Hồ sợi

0,02 m3/ 1 tấn.

 Nấu, rũ hồ, tẩy

30 – 120 m3/ 1 tấn.

 In, sấy

5 – 20 m3/ 1 tấn.

 Giặt

30 – 140 m3/ 1 tấn.

Chăn len màu từ sợi polyacrylonitrit

40 – 140 m3/ 1 tấn, bao gồm:

 Nhuộm sợi

30 – 80 m3/ 1 tấn.

 Giặt sau dệt

10 – 70 m3/ 1 tấn.

Vải trắng từ polyacrylonitrit

20 – 60 m3/ 1 tấn.

Bảng 1.5: Các chất ô nhiễm và đặc tính của nước thải của ngành công nghiệp dệt nhuộm
Công đoạn
Hồ sợi, rũ hồ

Chất ô nhiễm trong nước thải
Tinh bột, glucose, polyvinyl,
-13-

Đặt tính của nước thải
BOD cao (34 – 50 tổng lượng


Nấu tẩy

alcol, nhựa…

BOD)

NaOH, chất sáp, soda, silicat,

Độ kiềm cao màu tối, BOD cao

và sợi vải vụn
Tẩy trắng
Làm bóng

Hypoclorit, các hợp chất chứa

Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD

Clo, axit, NaOH…

Tổng

NaOH, tạp chất…

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

Nhuộm
In

Các loại thuốc nhuộm, axit axetic,

Độ màu rất cao BOD khá cao

các muối kim loại,…

(6% BOD tổng), SS cao

Chất màu, tinh boat , dầu muối,

Độ màu cao, BOD cao

kim loại, axit…
Hoàn tất

Vết tinh boat, mỡ động vật, muối,…

Kiềm nhẹ, BOD thấp…
Nguồn:[11]

Với các hoá chất sử dụng như trên thì khi thải ra ngoài, ra nguồn tiếp nhận, nhất là ra
các sông ngòi, ao hồ sẽ gây độc cho các loài thuỷ sinh. Có thể phân chia các nhóm hoá chất ra

làm 3 nhóm chính:
Nhóm 1: Các chất độc hại đối với vi sinh và cá:
 Xút (NaOH) và Natri Cacbonat (Na2CO3) được dùng với số lượng lớn
để nấu vải sợi bông và xử lý vải sợi pha (chủ yếu là Polyeste, bông).
 Axít vô cơ (H2SO4) dùng để giặt, trung hòa xút, hiện màu thuốc nhuộm
hoàn nguyên tan (Indigosol).
 Clo hoạt động (nước tẩy Javen) dùng để tẩy trắng vải sợi bong.
 Fomatđêhyt có trong phần chất cầm màu và các chất dùng xử lý hoàn
tất.
 Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment.
 Một hàm lượng kim loại nặng đi vào nước thải.
 Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thủy ngân sẽ
có 4g thủy ngân (Hg).

-14-


 Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng.
 Một lượng halogen hữu cơ độc hại đưa vào nước thải từ một số thuốc
nhuộm hoàn nguyên, phân tán, hoạt tính, pigment…
Nhóm 2: Các chất khó phân giải vi sinh:
 Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc có cấu trúc mạch
nhánh Alkyl.
 Các Polyme tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hố sợi
dọc như polyvinylalcol, polyacrylat…
 Phần lớn các chất làm mềm vải, các chất tạo phức trong xử lý hoàn tất.
 Nhiều thuốc nhuộm và chất tăng trắng quang học đang sử dụng…
Nhóm 3: Các chất ít độc và có thể phân giải vi sinh:
 Sơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong sơ sợi bị loại bỏ trong các
công đoạn xử lý trước.

 Các chất dùng để hồ sợi dọc.
 Axit axetic (CH3COOH), axít fomic (HCOOH), để điều chỉnh pH…
Tải lượng ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều loại sợi thuộc thiên nhiên hay tổng hợp, công
nghệ nhuộm (nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in hoa và độ hoà tan của hóa chất sử
dụng. Khi hòa trộn nước thải của các công đoạn, thành phần nước thải có thể khái quát như
sau:
pH

: 4 – 12 (pH = 4,5 cho công nghệ nhuộm sợi PE, pH= 11
cho công nghệ nhuộm sợi Co).

Nhiệt độ

: dao động theo thời gian và thấp nhất là 40oC. So sánh
với nhiệt độ cao nhất không ức chế hoạt động của vi sinh
là 37oC thì nước thải ở đây gây ảnh hưởng bất lợi đến
hiệu quả xử lý sinh học.

COD

: 250 – 1500 mg 02/l (50 -150 kg/tấn vải).

-15-


BOD5

: 80 – 500 mg 02/l.

Độ màu

: 500 – 2000 Pt–Co.

Chất rắn lơ lửng

: 30 – 400 mg/l, đôi khi cao đến 1000mg/l (trường hợp
nhuộm sợi cotton).

SS

: 0 – 50 mg/l.

Chất hoạt tính bề mặt

: 10 – 50 mg/l.

Qua những số liệu vừa nêu cho thấy nước thải ngành dệt nhuộm rất độc cho hệ sinh thái
nước. Những ảnh hưởng cho các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm tới nguồn tiếp
nhận có thể tóm tắt như sau:
Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước, nếu pH > 9 sẽ gây độc hại cho các loài thủy
sinh.
Muối trung tính làm tăng tổng hàm lượng chất rắn. Nếu lượng nước thải lớn sẽ gây
độc hại đối với các loài thủy sinh do tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá
trình trao đổi chất của tế bào.
Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước gây tác hại đối với đời
sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nước.
Độ màu cao do dư lượng thuốc nhuộm đi nước thải gây màu cho nguồn tiếp nhận,
ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quang.
Các chất độc nặng như sunfit kim loại nặng, các hợp chất halogen hữu cơ (AOX) có
khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn

trong hệ sinh thái nguồn nước, gây ra một số bệnh mãn tính đối với người và động
vật.
Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh
hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh.
1.4.2. Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm ở nước ta và trên thế giới:
Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải của từng loại hình công nghệ và từng
loại sản phẩm thường khác nhau và thay đổi từ cơ sở này sang cơ sở khác, cũng thay đổi lớn

-16-


trong ngày của một cơ sở sản xuất. Có thể thấy rõ qua bảng tổng kết về nồng độ ô nhiễm, lưu
lượng nước thải… như sau:
Bảng 1.6: Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài.
Công đoạn

Thành phần ô nhiễm ( mg/l)
BOD

COD

TSS

C–G

Phenol

Cr

Sulphite

1. Làm sạch len

6000

30000

8000

5500

1,5

0,05

0,2

2. Hoàn tất len

300

1040

130

_

0,5

4,00

0,1

3. Quá trình làm khô

350

1000

200

_

_

0,01

8,0

4. Hoàn tất vải dệt

650

1200

300

14

0,04

0,04

3,0

350

1000

300

53

0,24

0,24

0,2

6.Hoàn tất thảm

300

1000

1200

_

0,13

0,13

0,14

7.Hoàn tất nguyên

250

800

75

_

0,12

0,12

0,09

thoi
5. Hoàn tất vải dệt
kim

liệu gốc và sợi dệt
Nguồn: The Textile Industry And The Environment, Technical Report N016, UNEP, 1993.
Khảo sát một số xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông ở Ấn Độ cho thấy các kết quả về lượng
nước thải và đặc tính nước thải khác nhau.
Bảng 1.7:Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm mặt hàng bông ở Ấn Độ.

Xí nghiệp

Đơn vị

1

2

3

Các thông số
Nước thải

m3/ tấn vải

pH

240

210

135

6,8

7,2

9,1

Độ kiềm

mg/l

796

500

975

TS

mg/l

2180

3600

2750

BOD5

mg/l

218

296

260

COD

mg/l

592

800

415

Cl-

mg/l

488

1396

735

SO42-

mg/l

284

320

735

Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải –Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

-17-