Tổng quan các công nghệ đang được áp dụng để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm và đề xuất hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

A, ĐẶT VẤN ĐỀ:
Ngành công nghiệp dệt nhuộm là ngành có lịch sử ra đời hàng nghìn năm.
Hiện nay, ngành có những bước phát triển mạnh mẽ, tạo ra nhiều sản phẩm đa
dạng, chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Bên cạnh
các giá trị về kinh tế, phát triển ngành công nghiệp dệt nhuộm 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.
Tuy vậy, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng là một trong những ngành
công nghiệp đặc trưng có 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. Nhưng trong thực tế, vấn đề này
vẫn là một trong những khó khăn của doanh nghiệp, khiến cho các hoạt động
nhằm bảo vệ và xử lý môi trường chưa đạt được kết quả như mong đợi.
Xuất phát từ những khó khăn trên, nhóm chúng em tìm hiểu và thực hiện
đề tài: “ Tổng quan các công nghệ đang được áp dụng để xử lý nước thải
ngành dệt nhuộm và đề xuất hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm”.

1


B, NỘI DUNG:
I, TỔNG QUAN NGÀNH DỆT NHUỘM:

1. Sơ đồ công nghệ ngành dệt nhuộm:

Thông thường, công nghệ dệt nhuộm thường gồm 3 quá trình cơ bản: kéo
sợi, dệt vải và xử lý (nấu tẩy), nhuộm và hoàn thiện vải. Trong đó được chia
thành các công đoạn sau:
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.
2


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 (H2O2) cùng các chất phụ trợ. Sau đó vải được giặt lại nhiều lần
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, H2O2, chất điện ly.

3


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 80oC, 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.

2. Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm trong ngành dệt nhuộm:
a, Nước thải dệt nhuộm:
Là sự tổng hợp nước thải phát sinh từ tất cả các hoạt động của các
cơ sở, nhà máy dệt nhuộm.
b, Phân loại nguồn nước thải dệt nhuộm:
- Nước thải sinh hoạt: là nước sau khi phục vụ nhu cầu sinh hoạt
hằng ngày cho công nhân viên trong nhà máy; nước ngưng từ các máy
sấy, máy làm mát; nước vệ sinh thông thường…

4


- Nước thải công nghiệp: là loại nước thải từ máy nấu, tẩy, nhuộm, in
hoa, hoàn tất; các loại nước thải từ trạm pha chế hóa chất; các loại
nước thải sau khi vệ sinh thiết bị máy móc… Đây là nguồn gây ô
nhiễm chủ yếu tạo ra nước thải dệt nhuộm, bao gồm:
+ Các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa

nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi ( trung bình chiếm 6% khối
lượng tơ sợi).
+ Các hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tình bột.
H2SO4, CH3COOH, NaOH, NaOCl, H2O2, Na2CO3, Na2SO4,…các
loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt.
Lượng hóa chất sử dụng với từng loại vải, từng loại màu thường khác
nhau và chủ yếu đi vào nước thải của từng công đoạn tương ứng.

Chất
nhiễm

ô

Nguồn gây ô nhiễm

Mức độ, tính chất ô nhiễm

1. Nước thải công nghiệp:

Nước thải chứa xút (NaOH),
Soda (Na2CO3), axit sulfuric,
Clo hoạt tính, các chất vô cơ
(như Na2SO4) hoặc Na2S2O3,
natrisulfua (Na2S), dung môi
hữu cơ clo hoá, Crom VI,
kim loại nặng, các polyme
tổng hợp, sơ sợi, các muối
trung tính, chất hoạt động bề
mặt, độ màu, pH, TS, COD,
nhiệt độ cao.

- Từ công đoạn hồ sợi
- Từ công đoạn nấu
- Từ công đoạn giặt
Nước thải

- Từ công đoạn trung hoà
- Từ công đoạn tẩy
- Từ công đoạn nhuộm
- Từ công đoạn hồ hoàn tất
- Từ công đoạn sấy khô

2. Nước mưa chảy qua các Hàm lượng cặn lơ lửng lớn,
bãi vật liệu, rác của nhà máy BOD, COD rất cao
5


3. Nước thải sinh hoạt phân Chứa nhiều đất cát, BOD,
ly cặn và sản phẩm
COD cao.

3. Đặc trưng về tính chất của nước thải dệt nhuộm:
- Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải của nước thải từ các cơ sở
dệt nhuộm là sự dao động lớn cả về lưu lượng và tải lượng các chất ô
nhiễm, nó thay đổi theo mùa, theo mặt hàng xuất và chất lượng sản
phẩm. Nhìn chung nước thải từ các cơ sở dệt - nhuộm có độ kị nước
khá cao, có độ màu, nhiệt độ và hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất
rắn cao.
- Nước thải nhuộm bao gồm các loại chính:
+ Nước thải chứa phẩm nhuộm sunfat.

+ Nước thải chứa phẩm nhuộm hoạt tính.
+ Nước thải do tẩy giặt.
- Kết quả phân tích thành phần ô nhiễm của các loại nước thải trên
được trình bày trong bảng sau:
Thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm:
Chỉ tiêu

Đơn vị

pH
COD
BOD5
N tổng
SS
Màu
Độ đục

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Pt-Co
FAU

Kết quả
Nước thải hoạt Nước thải sunfat Nước thải tẩy
tính
10-11
>11

>12
450-1500
10000-40000
9000-30000
200-800
2000-10000
4000-17000
5-15
100-1000
200-1000
0.7-3
7-30
10-30
120-1300
7000-50000
10000-50000
500-2000
140-1500
8000-200000
1000-5000
(Nguồn: Khoa môi trường- Đại học Bách Khoa TPHCM)

Nước thải dệt nhuộm sẽ khác nhau khi sử dụng các loại nguyên liệu khác
nhau.Chẳng hạn như len và cotton thô sẽ thải ra chất bẩn tự nhiên của sợi. Nước
thải này có độ màu, độ kiềm, BOD và chất lơ lửng (SS) cao. Ở loại nguyên liệu
6


sợi tổng hợp, nguồn gây ô nhiễm chính là hóa học do các loại hóa chất sử dụng
trong giai đoạn tẩy và nhuộm.

Nước thải dệt nhuộm nhìn chung rất phức tạp và đa dạng, đã có hàng trăm
loại hóa chất đặc trưng như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly,
chất tạo môi trường, tinh bột men,chất oxy hóa…được đưa vào sử dụng. Trong
quá trình sản xuất, lượng nước thải ra 12-300 m3/tấn vải, chủ yếu từ công đoạn
nhuộm và nấu tẩy. Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm nặng trong môi trường sống
như độ màu, pH, chất lơ lửng, BOD, COD, nhiệt độ đều vượt quá tiêu chuẩn cho
phép xả vào nguồn tiếp nhận .
Nước thải dệt nhuộm gây ô nhiễm cho nguồn xả chủ yếu do độ đục, độ màu,
lượng chất hữu cơ và pH cao. Nhiều công trình nghiên cứu trước đây cho thấy
keo tụ bằng phèn nhôm có thể khử màu hiệu quả 50-90%, đặc biệt hiệu quả cao
với loại thuốc nhuộm sulfur.
Theo nghiên cứu của CIBA GELGY Service Limited (1993) thì phèn nhôm
và phèn sắt có thể loại bỏ 40% COD và 80% Crom tổng cộng từ 0,6mg/l xuống
còn 0,1mg/l. Nghiên cứu TURKMAN (1991) cho thấy với liều lượng phèn sắt
500mg/l hiệu quả khử độ đục là 98,3%.
Công đoạn
Chất ô nhiễm trong nước thải
Hồ sợi, rũ hồ Tinh bột, glucose , polyvinyl,
alcol, nhựa …
Nấu tẩy
NaOH , chất sáp , soda , silicat
và sợi vải vụn
Tẩy trắng
Hypoclorit , các hợp chất chứa
Clo, axít, tạp chất…
Làm bóng
NaOH , tạp chất …
Nhuộm
In
Hoàn tất

Đặc tính của nước thải
BOD cao (34 – 50 tổng lượng
BOD)
Độ kiềm cao màu tối , BOD
cao
Độ kiềm cao , chiếm 5% BOD
tổng
Độ kiềm cao , BOD thấp (dưới
1% BOD tổng )
Các loại thuốc nhuộm, axít Độ màu rất cao BOD khá cao
axetic, các muối kim loại
(6% BOD tổng) , SS cao
Chất màu , tinh bột , dầu muối , Độ màu cao , BOD cao
kim loại, axít…
Chất màu , tinh bột , dầu muối , Kiềm nhẹ , BOD thấp …
kim loại, axít

4. Ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm đến môi trường:
Ðặc điểm, tính chất nêu trên của nước thải Nhà máy Dệt - Nhuộm
không chỉ làm ô nhiễm nước mặt ở những ao, hồ, sông và nước ngầm trong khu
vực mà còn có thể làm gia tăng dòng chảy mặt của nguồn tiếp nhận gây nên hiện
7


tượng xói lở, tích tụ... Dưới đây là các khái quát về ảnh hưởng của các thông số
đặc trưng cho nước thải dệt nhuộm tới nguồn tiếp nhận.

Thông số vật lý,
Tác động, ảnh hưởng

ngoại quan

Nhiệt độ

pH

Màu sắc

Nước thải từ xưởng nhuộm thải ra nói chung là nóng, có
nhiệt độ tương đối cao, gây chết các loài động thực vật
dưới nước không được phép thải trực tiếp ra môi trường.

Nước thải xưởng nhuộm thường không bao giờ trung
tính, mà có tính kiềm hay axit phụ thuộc vào hóa chất,
thuốc và nguyên vật liệu gia công xử lý. Độ pH quá cao
hay quá thấp đều ảnh hưởng bất lợi tới các loài thủy sinh,
và các vi sinh vật có trong nước.

Màu đậm cản trở bức xạ mặt trời vào nước, làm giảm quá
trình quang hợp, ảnh hưởng bất lợi đến khả năng của vi
sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ trong nước. Có
thể là không độc hại, nhưng màu nước thải gây ấn tượng
thẩm mĩ xấu, khó chấp nhận với cộng đồng. Ngoài ra,
hàm lượng các phẩm màu, màng dầu và chất hoạt động
bề mặt cao trong nước thải là nguyên nhân gây ra sự
thiếu hụt oxy hòa tan trong nước do sự ngăn cản tính hấp
thụ oxy và bức xạ mặt trời của nguồn nước.

Gây tắc nghẽn hệ thống xử lí và làm bẩn dòng chảy
Tổng chất rắn lơ ( sông ) nếu không được loại bỏ mà thải trực tiếp.

lửng (TSS)

8


Ở nồng độ cao, các chất này là độc với các loài thủy sinh,
Tổng chất rắn hòa muối sunfat với nồng độ quá giới hạn cho phép còn ăn
mòn các kết cấu bêtông.
tan (TDS):

Các thông số sinh học, sinh thái, hóa học:
- Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD), nhu cầu oxi hóa học (COD) cao làm cho nồng
độ oxy hoà tan (DO) trong nước bị giảm, quá trình hô hấp của các loài tôm cá và
thủy sinh nói chung bị ức chế. Tầng đáy của các thủy vực tiếp nhận nước thải do
thiếu hụt oxy nên xảy ra hiện tượng phân hủy yếm khí tạo ra mùi hôi và các chất
khí như CH4, CO2, NH3, H2S, ô nhiễm hữu cơ làm cho các loại thủy sinh chết
dần, làm biến đổi hệ sinh thái .
- Nồng độ kim loại nặng cao sẽ gây độc cho các loài tôm cá và vi sinh vật dù
nồng độ của chúng trong nước thải khi phân tích vẫn thấp hơn tiêu chuẩn cho
phép. Do tích tụ theo thời gian nên đến một lúc nào đó khi hàm lượng trong cơ
thể cao cá có thể bị chết hàng loạt.
- NaOH : lượng dư nhiều làm cho nước thải có pH>9, gây độc hại với thủy
sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và xử lý nước thải.
- Muối trung tính: làm cho tổng chất rắn (TS) cao. Lượng thải lớn gây tác hại
tới thủy sinh do chúng làm tăng áp suất thẩm thấu, dẫn tới (gây) ảnh hưởng đến
quá trình trao đổi chất của tế bào.
- Các chất trợ: khó phân hủy sinh học, làm cho COD cao. Phần lớn chúng là
các chất hoạt động bề mặt hữu cơ chứa nhân thơm, ảnh hưởng tới sức căng bề
mặt của nước thải, ảnh hưởng tới đời sống thuỷ sinh và có thể gây tác hại đối
với nước ngầm.

- Hồ tinh bột biến tính: làm cho COD cao, gây tác hại đối với đời sống thủy
sinh.
- Các tạp chất trong xơ xenlulo bị phân hủy như pecton axit hữu cơ: làm cho
BOD5, COD tăng cao, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh.
Mức độ độc hại với cá và các loài thủy sinh: các thử nghiệm trên cá của
hơn 3000 loại thuốc nhuộm được sử dụng thông thường cho thấy thuốc nhuộm
nằm trong tất cả các nhóm từ không độc, độc vừa, độc, rất độc đến cực độc.
9


Trong đó có khoảng 37% thuốc nhuộm gây độc vừa đến độc cho cá và thủy sinh,
chỉ 2% thuốc nhuộm ở mức độ rất độc và cực độc cho cá và thủy sinh.
II, PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM:
Do đặc thù của công nghệ, nước thải dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất
rắn TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao nên chọn phương pháp xử lý
thích hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải,
tiêu chuẩn thải, xử lý tập trung hay cục bộ. Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt
nhuộm có thể áp dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp cơ học.
- Phương pháp hóa học.
- Phương pháp hóa – lý.
- Phương pháp sinh học.
1. Các phương pháp xử lý cơ học:
Trong nước thải dệt nhuộm có thể chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng,
các chất thải rắn cỡ lớn. Để tách các chất này ra khỏi nước thải người ta thường sử
dụng các phương pháp cơ học như : lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác,
lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực li tâm và lọc. Tùy theo kích thước, tính
chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà
lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp. Các công nghệ như: song chắn rác, lưới chắn
rác, bể lắng cát, bể vớt dầu mỡ, bể điều hòa...

a.

Song chắn rác và lưới lọc rác:
Song chắn rác: làm bằng sắt tròn hoặc vuông đặt nghiêng theo dòng chảy 1
góc 600 – 750 nhằm giữ lại các vật thô tránh đi vào các thiết bị xử lí phía sau làm
giảm tuổi thọ của thiết bị và được đặt trước bể lắng cát. Vận tốc dòng nước chảy
qua thường lấy 0,8 – 1 m/s để tránh lắng cát.
Lưới lọc: giữ lại các chất rắn nhỏ, mịn hơn đặt sau song chắn rác.

b.

Bể lắng cát:
Là thiết bị được đặt sau song chắn rác, nhằm giữ lại cát, sỏi và các vật rắn
không được song chắn rác và lưới lọc giữ lại.
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.
10


Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng : 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: lắng ngang, lắng đứng, lắng ly tâm.
c.

Bể điều hòa:
Bể điều hòa có tác dụng làm ổn định lưu lượng và chất lượng của nước thải
nhằm khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động của lưu lượng gây ra.
Tại bể điều hòa nhờ quá trình khuấy trộn kết hợp với thổi khí sơ bộ, nước thải
dệt nhuộm được điều hòa về lưu lượng cùng với nồng độ các chất ô nhiễm như:
BOD,COD,SS...
Nước thải dệt nhuộm ở bể điều hòa được dùng bơm định lượng bơm dung
dịch H2SO4 để điều chỉnh pH về trung tính thuận lợi cho các quá trình phía sau.

d.

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 bị
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 tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước
vách vật liệu lọc hoặc chân không sau lớp lọc.
Các loại thiết bị 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.
Trong dệt nhuộm, người ta dùng củ lọc nhằm thu hồi thuốc nhuộm.
Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học:

11

Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không tan trong nước thải và giảm
BOD đến 30% . Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học có thể
dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, hiệu quả xử lý có thể đạt 75% theo hàm lượng
chất lơ lửng và 40 – 50 % theo BOD.
2. Các phương pháp xử lý hóa học:
Ưu điểm nổi bật của các phương pháp hóa học so với các phương pháp hóa
lý là biến đổi, phân hủy chất ô nhiễm (chất màu) thành các chất dễ phân hủy
sinh học hoặc không ô nhiễm chứ không phải chuyển chúng từ pha này sang pha
khác. So với phương pháp vi sinh thì tốc độ xử lý chất thải bằng phương pháp
hóa học nhanh hơn nhiều.
a. Khử hóa học:
Được ứng dụng trong trường hợp nước thải chứa các chất dễ bị khử. Phương
pháp khử hóa học hiệu quả với các thuốc nhuộm azo nhờ phân giải liên kết azo
tạo thành các amin thơm không màu có khả năng phân giải vi sinh hiếu khí tốt
hơn thuốc nhuộm gốc. Khử hóa học trên cơ sở natri bohidrid, xúc tác bisunfit áp
dụng với thuốc nhuộm tan trong nước như thuốc nhuộm trực tiếp, axit, hoạt tính
chứa các nhóm azo hoặc các nhóm khử được và thuốc nhuộm phức đồng. Quy
trình này có thể khử màu trên 90%.
b. Oxy hóa hóa học
Oxy hóa bằng các tác nhân oxy hóa thông thường
Các chất oxy hóa thông thường như clo, clodioxit, natri hipoclorit, kali
permanganate, ozon, dicromat, hidropeoxit… có thể được dùng để oxy hóa các
chất ô nhiễm nói chung và thuốc nhuộm nói riêng. Quá trình oxy hóa tiêu tốn
một lượng lớn tác nhân oxy hóa, do đó, quá trình oxy hóa hóa học chỉ được sử
dụng trong trường hợp khi chất ô nhiễm không thể loại bỏ bằng các phương
pháp khác. Khả năng oxy hóa được xác định bởi thế oxy hóa.
Clo hóa được đánh giá cao về hiệu quả xử lý màu nhưng khi sử dụng ở nồng
độ cao để khử màu sẽ để lại dư lượng clo lớn trong nước thải. Nó có thể khử
màu nhanh thuốc nhuộm axit và thuốc nhuộm hoạt tính. Với thuốc nhuộm phân
tán và thuốc nhuộm trực tiếp thì ngay ở nồng độ clo cao cũng không thu được

hiệu quả đáng kể. Nhìn chung, clo không được ưa thích trong xử lý màu nước
thải vì sinh ra các hợp chất cơ clo gây ung thư và độc hại với môi trường.
Ozon là chất oxi hóa mạnh và có thể oxi hóa thuốc nhuộm trong nước thải
mà không sinh ra các hợp chất hữu cơ thứ cấp độc hại. pH < 5, ozon tồn tại ở
dạng O3 và oxi hóa chọn lọc nối đôi trong thuốc nhuộm. pH > 8, ozon phân hủy
tạo gốc tự do OH+ phản ứng không chọn lọc với các chất hữu cơ (theo cơ chế
12


của quá trình oxi hóa tiên tiến). Ozon có hiệu quả nhất trong loại bỏ thuốc
nhuộm hoạt tính. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này nằm ở giá thành
cao và thời gian tồn tại của ozon ngắn, chi phí cho thiết bị tạo ozon cao.
KMnO4, H2O2 là chất oxi hóa có thế oxi hóa chưa đủ cao để phân hủy các
thuốc nhuộm. Hơn nữa, chi phí hóa chất nếu sử dụng hai chất oxi hóa này là khá
lớn.
c. Oxy hóa tiên tiến (Advanced Oxidation Processes - AOPs)
Các quá trình oxi hóa tiến tiến dựa trên sự tạo thành các gốc tự do hoạt động
như OH+, gốc tự do này đóng vai trò một tác nhân oxi hóa không chọn lọc.
Trong các quá trình này, sự khoáng hóa hoàn toàn thu được ở điều kiện nhiệt độ
áp suất bình thường. Các quá trình oxi hóa tiên tiến phân biệt nhau ở cách thức
tạo ra gốc tự do. Gốc tự do có thể được tạo ra bằng nhiều cách: sự phân ly của
H2O2 (có xúc tác), O3.
d. Ozon hóa:
Ozon hóa được xem là một trong những quá trình oxi hóa tiên tiến ở pH kiềm
do các chất hữu cơ bị oxi hóa bởi gốc tự do hoạt động được tạo ra trong quá
trình phân hủy ozon. Thực ra trong mỗi quá trình ozon hóa, chất hữu cơ bị oxi
hóa một phần do phản ứng của các gốc tự do, một phần là sự ozon hóa trực tiếp
chất hữu cơ. Bởi lẽ, ozon là chất oxi hóa mạnh hơn oxy, và về mặt lý thuyết ,
không có hợp chất hữu cơ nào không bị oxi hóa bởi ozon. Nhược điểm lớn nhất
của phương pháp này là khó khăn trong việc thu được ozon và sự nhạy cảm pH

của quá trình [Ullmann, 1995]. Hiện nay, ozon hóa được sử dụng ở công đoạn
làm trắng trong sản xuất giấy.
Sử dụng hệ Fenton: Hệ Fenton có khả năng xử lý thuốc nhuộm tan (hoạt
tính, axit, trực tiếp), thuốc nhuộm không tan (hoàn nguyên, phân tán) ngay cả
khi nước thải có nồng độ màu cao. Sự oxi hóa cũng làm giảm COD của nước
thải đồng thời tăng khả năng phân hủy sinh học của các sản phẩm sau phản ứng.
So sánh với các quá trình oxi hóa - khử xử lý thuốc nhuộm như điện hóa, ozon,
hypclorit thì Fenton đạt được hiệu quả xử lý tốt nhất. Nhược điểm của phương
pháp này là sản sinh lượng bùn thải lớn từ quá trình keo tụ của chất phản ứng
với thuốc nhuộm. Hơn nữa, do hệ Fenton thực hiện ở pH axit cỡ 2,5÷4 nên sau
phản ứng tốn hóa chất để trung hòa lại nước thải đã xử lý.
e. Phương pháp oxy hóa pha lỏng
Oxi hóa pha lỏng là quá trình oxi hóa bởi các gốc tự do xảy ra khi một dung
dịch chứa các chất hữu cơ (hoặc vô cơ) được khuấy trộn tốt với khí oxy hoặc tác
nhân oxi hóa khác ở nhiệt độ khoảng 150 0 C đến 3250 C. Áp suất 20 ÷ 210 at
được đặt vào hệ để tăng cường phản ứng và kiểm soát sự bay hơi. Quá trình oxi
13


hóa pha lỏng thích hợp để xử lý nước thải chứa chất ô nhiễm nồng độ cao nhưng
là loãng đối với các phương pháp thiêu đốt và bền với sự oxi hóa hóa học thông
thường hoặc bền với phân giải vi sinh. Phương pháp này thu được kết quả xử lý
tốt nếu như các điều kiện nhiệt độ, áp suất được tối ưu hóa. Tuy nhiên đây là
phương pháp có chi phí khá cao nếu thực hiện ở nhiệt độ, áp suất cao (chi phí
thiết bị, năng lượng,…). Phản ứng oxi hóa pha lỏng không thường được sử dụng
như một phương pháp độc lập trong xử lý các chất ô nhiễm bởi lẽ nó thường
không oxi hóa chất hữu cơ đến sản phẩm cuối cùng là CO 2 và H2O mà nó
thường được dùng kết hợp với các phương pháp khác. Trong sự kết hợp đó, oxi
hóa pha lỏng oxi hóa không hoàn toàn chất ô nhiễm, chuyển nó về dạng dễ phân
giải sinh học hơn để đưa vào xử lý vi sinh. Sự kết hợp này vừa khắc phục được

khó khăn của phương pháp vi sinh trong xử lý chất ô nhiễm khó/ không phân
hủy sinh học, vừa giảm chi phí xử lý. Không chỉ được sử dụng như một phương
pháp tiền xử lý các chất hữu cơ độc, bền mà oxi hóa pha lỏng còn có ứng dụng
trong tái sinh than hoạt tính mà làm giảm rất ít hoạt tính của than. Trong một số
trường hợp, phương pháp này còn được dùng để xử lý chất ô nhiễm nồng độ rất
cao sau quá trình lọc màng. Những ứng dụng của oxi hóa pha lỏng đều có một
điểm chung là oxi hóa không hoàn toàn chất ô nhiễm bền, nồng độ cao.

3. Các phương pháp xử lý hóa - lý:
Cơ chế của phương pháp hóa – lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào
đó, chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại
chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại.
Các phương pháp hóa lý thường sử dụng để khử nước thải là quá trình keo tụ,
hấp phụ, trích ly, tuyển nổi.
4. Các phương pháp xử lý sinh học:
Cơ sở của phương pháp sinh học là sử dụng các vi sinh vật để phân hủy các
hợp chất hữu cơ trong nước thải. Phương pháp sinh học đặt hiệu quả cao trong
xử lý nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học với pH, nhiệt độ,
chủng vi sinh thích hợp và không chứa các chất độc làm ức chế vi sinh. Tuy
nhiên nước thải xưởng nhuộm chứa thuốc nhuộm rất bền vi sinh hầu như không
bị phân hủy sinh học. Vì vậy để xử lý nước thải dệt nhuộm cần qua hai bước:
tiền xử lý chất hữu cơ khó phân giải sinh học chuyển chúng thành những chất có
thể phân hủy sinh học, tiếp theo là dùng phương pháp vi sinh.
Xử lý sinh học có thể là xử lý vi sinh hiếu khí hoặc yếm khí tùy thuộc vào sự
có mặt hay không có mặt oxy. Quá trình yếm khí xảy ra sự khử còn quá trình
14


hiếu khí xảy ra sự oxy hóa các chất hữu cơ. Quá trình yếm khí có thể chạy với
tải lượng hữu cơ lớn, loại bỏ một lượng lớn các chất hữu cơ đồng thời tạo ra khí

sinh học, tiêu tốn ít năng lượng. Lượng bùn thải của quá trình yếm khí rất thấp.
Tuy nhiên, hiệu quả khử màu của quá trình này không cao (đối với thuốc nhuộm
axit là 80 – 90%, thuốc nhuộm trực tiếp là 81%).
Ngược lại, quá trình hiếu khí có hiệu suất cao trên 85% nhưng nó lại tiêu tốn
năng lượng cho sục khí và tạo lượng bùn thải lớn. Có thể sử dụng quá trình vi
sinh yếm khí để khử màu thuốc nhuộm azo và các thuốc nhuộm tan khác để tạo
thành amin tương ứng. Song các amin tạo ra có tính độc lớn hơn thuốc nhuộm
ban đầu tức là có mức độ ô nhiễm cao hơn. Người ta có thể sử dụng kết hợp hai
quá trình trên: yếm khí làm giảm độ màu và xử lý hữu cơ nồng độ cao, tiếp theo
là hiếu khí để oxy hóa các amin sinh ra bởi các quá trình trước. Ngoài ra người
ta có thể khử màu thuốc nhuộm bằng việc sử dụng các vi khuẩn, nấm, tảo và
nấm men. Cơ chế của quá trình này thường đi từ hấp phụ thuốc nhuộm lên sinh
khối tế bào rồi phân giải chất màu bằng hệ enzim.

III, CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM ĐANG ĐƯỢC ÁP
DỤNG HIỆN NAY:
1. Trên thế giới:
Trên thế giới, công nghệ tuyển nổi áp lực (Dissolved air flotation - DAF) đã
được áp dụng tại các trạm xử lý nước cấp và nước thải, xử lý bùn cặn ở nhiều
nước, nhằm mục đích nâng cao chất lượng nước sau xử lý và giảm chi phí sản
xuất nước cấp, ổn định và làm khô bùn cặn, giảm lượng bùn phải xử lý, vận
chuyển, chôn lấp và giảm đáng kể hoá chất tiêu thụ cũng như kích thước các
công trình xử lý bùn cặn như sân phơi bùn.
Hệ thống DAF lần đầu tiên được sử dụng để xử lý các bể trong công nghiệp,
nơi mà hiện tượng nổi xảy ra. Tốc độ dòng chảy của nước khoảng 2-3 m/giờ
(không lớn hơn 5 m/giờ). Hệ thống DAF lần thứ hai được giới thiệu vào năm
1960 và được sử dụng rộng rãi đến ngày nay. Thiết kế của hệ thống DAF này là
điển hình của hệ thống trước đó, với tốc độ tải trọng bề mặt dưới 5-7 m/giờ và
thời gian keo tụ kéo dài gần 45 phút. Một trong các quá trình của bộ lọc DAF đã
được phát triển vào cuối năm 1960, nơi mà tuyển nổi xảy ra trực tiếp trên bộ lọc.

15


Sơ đồ: Công nghệ tuyển nổi áp lực (Dissolved air flotation - DAF)

Chú thích:
Feed water: nước cấp
Flocculants: chất tạo bông
Air sparger:
Air staturated:
Air drum:
Vent: lỗ thông hơi
Recycle pump :
Outlet weir:
Compressed air: không khí nén
Sludge: bùn
Froth layer: lớp bọt
Flotation tank: bể tuyển nổi
- Mô tả:
Công nghệ tuyển nổi áp lực có thể hình thành các bọt khí bám vào các hạt.
Nhiều chất ô nhiễm kích thước nhỏ, có trạng thái hợp thể trong nước ổn định,
không thể lắng được trong các bể keo tụ - lắng thông thường, nhưng lại có
thể dễ dàng loại bỏ bằng cách dính bám vào các bọt khí kích thước nhỏ (cỡ
16


vài chục micromét) và nổi trên mặt nước dưới dạng bọt sau đó được tách ra
khỏi nước.
- Ưu điểm :

+ Tuyển nổi áp lực so với công nghệ truyền thống là chất lượng nước sau xử lý
đáp ứng được các tiêu chuẩn cao để cấp cho sinh hoạt, ăn, uống, khắc phục được
những nhược điểm không thể vượt qua của công nghệ truyền thống keo tụ - lắng
- lọc.
+ Tuyển nổi áp lực đặt biệt có hiệu quả trong việc loại bỏ các cặn bẩn hữu cơ,
sét, mùn có kích thước nhỏ gây nên độ đục, độ màu, độ mùi của nước, rong, tảo,
các chất vô cơ và kim loại, công nghệ này còn cho phép loại bỏ được cả trứng
giun sán, vi khuẩn và cả một số vi sinh vật đơn bào nguy hiểm không bị tiêu diệt
bởi Clo như Giardia, Cryptosporidium…(có nhiều trong nước rửa lọc tuần
hoàn).
+ Hiệu suất cao, diện tích chiếm đất ít hơn nhiều so với công nghệ lắng truyền
thống, suất đầu tư thấp, chi phí vận hành giảm (nhờ giảm chi phí rửa lọc, chi phí
xử lý bùn, hóa chất xử lý bùn cặn), khả năng kiểm soát quá trình và tự động hóa
cao… là những ưu thế làm cho công nghệ này ngày càng được ứng dụng rộng
rãi trong thực tế.
-

Nhược điểm : các hạt bám dính không chắc chắn dễ bị rơi trở lại.

2. Tại Việt Nam:
a. Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý kết
hợp sinh học:

17


Hình: Quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm

Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nước thải thu gom đến song chắn rác sẽ được loại bỏ những tạp chất khô

(vải, nilong...), sau đó nước thải tự chảy qua bể điều hòa và nhờ quá trình
khuấy trộn kết hợp với thổi khí sơ bộ, nước thải được điều hòa về lưu lượng
cùng với nồng độ các chất ô nhiễm như: BOD, COD, SS,... Ở ngay trên bể
điều hòa ta dùng bơm định lượng bơm dung dịch H 2SO4 để điều chỉnh pH về
trung tính, thuận lợi cho các công trình xử lý sau.
Tiếp theo nước thải từ bể điều hòa được bơm chìm lên bể phản ứng có
khuấy trộn để thực hiện quá trình keo tụ các hạt cặn lơ lửng sau đó được bơm
qua bể lắng I để loại bỏ các loại cặn thô, nặng có thể gây trở ngại cho các
công đoạn xử lý sau. Nước thải từ bể lắng I tự chảy tràn qua bể Aerotank có
xáo trộn.Tại bể Aerotank quá trình sinh học hiếu khí xảy ra và được duy trì
nhờ không khí cấp khí từ máy thổi khí, các vi sinh vật hiếu khí (trên bùn hoạt
tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô
cơ ở dạng đơn giản. Hiệu xuất xử lý của Aerotank đạt khoảng 90 – 95%.
Tiếp đến nước thải được dẫn sang bể lắng II và diễn ra lắng cặn hoạt tính,
bùn sẽ lắng xuống đáy bể, nước thải phía trên được chảy tràn qua bể tiếp xúc
khử trùng bằng dung dịch Clo, nhằm tiêu diệt vi khuẩn trước khi thải ra
nguồn tiếp nhận.
Bùn từ bể lắng II một phần sẽ được tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì
lượng vi sinh vật có trong bể. Một phần cùng với lượng bùn sinh ra từ bể
lắng I sẽ được chuyển vào bể chứa bùn để tách nước, trong giai đoạn này
18


polymer được châm vào nhằm tăng hiệu quả tách nước ra khỏi bùn. Nước
tách bùn sẽ được tuần hoàn trở lại bể điều hòa. Lượng bùn từ bể chứa bùn sẽ
được chuyển sang máy nén bùn sau đó sẽ được chở đi chôn lấp.
- Ưu điểm:
Ø Kết hợp được cả phương pháp hóa lý và sinh học.
Ø Hiệu quả xử lý cao.
Ø Ít tốn diện tích thích hợp với công suất thải của nhà máy.

Ø Quy trình công nghệ đơn giản, dễ vận hành.
Ø Chi phí thấp
- Nhược điểm:
Ø Nước thải ra chỉ đạt tiêu chuẩn loại B.
Ø Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ
Qua công nghệ xử lý trên, nước sau xử lý đạt loại B, chất lượng nước được
thể hiện qua hình dưới.

Hình : Chất lượng nước thải dệt nhuộm sau xử lý

Nước sau xử lý độ màu không còn, đạt tiêu chuẩn xả thải và an toàn đối với
môi trường tự nhiên. Đây là công nghệ xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT/cột
B.

b. Phương pháp xử lý nước thải bằng qui trình phức hợp
Đây là phương pháp được áp dụng tại KCN Dệt – may Phố Nối B với công
suất 1000 m3/ ngày và ở Công ty Dệt Việt Thắng là 4800 m3/ngày.

19


Dẫn nước thải

Kênh tập trung
Hố gom
Hố gom
Bể điều hòa
Bể điều hòa

Hóa chất

Đông tụ - keo tụ

Bùn dư

Đông tụ - keo tụ

Hóa chất

Tuyển nổi

Bể chứa bùn

Máy ép bùn

Bể tiếp xúc

Bùn thải

Bùn thải
Xử lý sinh học

Không khí

Thanh lọc tách bùn

Không khí

Than hoạt tính

Chất nuôi N, P

Nước thải đã xử lý

Sơ đồ: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải KCN Dệt – may Phố Nối B

20


Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Nước thải từ các nhà máy được tập trung vào kênh trung tâm, kênh này dẫn
nước thải thu gom được tới máy lọc rác tự động. Sau đó nước chảy vào bể thu
gom trung tâm bởi trọng lực và từ đó chúng sẽ được bơm vào bể điều hoà. Bể
điều hoà được trang bị các thiết bị khuấy trộn để tạo ra hỗn hợp đồng thể trong
bể . Từ bể điều hoà nước được bơm vào hệ thống xử lý keo tụ - tuyển nổi.
Thiết bị keo tụ dạng ống, hoá chất dùng cho quá trình keo tụ [(Al) 2SO4.18H2O]
. Sau khi keo tụ nước chảy sang bể tuyển nổi, trong thiết bị tuyển nổi hỗn hợp
bùn và nước sẽ bị phân tách. Hỗn hợp bùn tuyển nổi sẽ được bơm vào hệ thống
làm khô bùn kiểu lắng gạn và đưa đi xử lý tiếp. Nước sau khi tuyển nổi được
dẫn vào bể tiếp xúc để hạn chế sự phát triển loại vi sinh dạng sợi mảnh . Sau
bước “tuyển chọn”, nước thải sẽ chảy vào bể aeroten. Oxy được cung cấp cho
nước thải nhờ hệ thống thông khí bề mặt.

- Ưu điểm:
+ Xử lý nước thải bằng phương pháp phức hợp đảm bảo kết quả ổn định vững
chắc
+ Sử dụng phèn làm chất keo tụ là sản phẩm rẻ tiền dễ kiếm.
+ Tuyển nổi bằng không khí hòa tan làm giảm hàm lượng chất rắn hòa tan.
+ Xử lý vi sinh tải trọng thấp nên hạn chế sản sinh bùn dư , không gây mùi.
+ Tiêu thụ năng lượng tương đối thấp nhờ hệ thống cấp khí hiệu quả cao.

- Nhược điểm:
+ Đầu tư lớn , chiếm diện tích không nhỏ.
+ Gía thành vận hành cao.
+ Nước thải còn thấy màu rõ nếu không dùng Colfoc để khử màu thuốc nhuộm
hoạt tính.

21


IV.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO MỘT NHÀ MÁY CỤ THỂ:
( Lấy công suất là 1500m3 / ngày đêm)

1, xác định các thông số cần tính toán:
Hệ thống xử lý nước thải hoạt động 24/ 24 h/ ngày nên lượng nước thải đổ ra
liên tục.
Lưu lượng trung bình ngày :
1500/ ngđ =62,5 /h = 0,0174/ s = 17,4 l/ s
Lưu lượng lớn nhất :
Chọn hệ số không điều hoà giờ cao điểm : kmax= 2,5( theo TCVN 7957 – 2008 :
Tiêu chuẩn thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế)
Qtb
(l/s)

5

15

30

50

100

200

300

500

800

1250

Kmax

3,0

2,5

2,0

1,8

1,6

1,4

1,35

1,25

1,2

1,15

Qmax = 62,5 x 2,5= 156,25 / h= 0,043/ s.
2. Tính toán hệ thống:
a. Mương dẫn nước thải.
Gọi v là vận tốc nước chảy trong mương.
Chọn v = 0,7 m/s
Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật, có kích thước bề rộng mương Bk= 2h
với h là độ sâu mương dẫn.
ta có tiết diện mương :
F = Qmax/v= 0.043/ 0.7= 0.061 m2
Chọn Bk= 0,3 => h = 0,15m
b. Song chắn rác:
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn
trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử
dụng song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng
tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm.
Song chắn đặt nghiêng góc 600 so với mặt phẳng ngang để thuận lợi khi vớt rác và
đặt vuông góc với hướng nước chảy theo mặt bằng.
Thanh chắn rác có thể dùng loại tiết diện tròn, chữ nhật, bầu dục...
22


Sơ đồ cấu tạo song chắn rác có tiết diện hỗn hợp giữa hình trong và hình chữ nhật

 Tính toán
Số khe hở của song chắn rác
 n = (0.043 * 1.05)/( 0.7* 0.016* 0.15) =26.875
Chọn n= 27 khe
Trong đó:
n: số khe hở
Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải (m/s)
vs: tốc độ của nước qua song chắn rác, chọn vs = 0.7(m/s)
kz: hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy do song chắn rác, chọn kz= 1.05
b: khoảng cách giữa các thanh, chọn b= 16mm
h1: chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác = độ dày tính toán của mương
dẫn ứng với lưu lượng lớn nhất, h1= 0.15m.
Chiều rộng song chắn rác:
Bs = n*b + s(n-1)= 27*0.016 + 0.008(27-1)= 0.64m
Chọn Bs= 0.7m
Trong đó s: bề dày của thanh chắn, lấy s= 0.008m
23


Chiều rộng của đoạn mở rộng: chọn góc mở của buồng đặt song chắn rác bằng
200:
L1= ( Bs – Bk)/2tg =( 0.7 – 0.3)/2tg200 = 0.55m
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác:
L2= 0.5*L1= 0.5*0.55= 0.275m
Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác:
L= L1 + L2 + Ls = 0.55+ 0.275 + 1.5= 2.325m
Trong đó Ls chiều dài buồng đặt song chắn rác, chọn Ls= 1.5m
Tổn thất áp lực qua song chắn rác: thanh được đặt 1 góc nghiêng α= 600
hs= * v2*p * kz/2g = 0.83* 0.72*3*1.05/2*9.81= 0.065m
Trong đó

p: hệ số tính đến sự cản trở nước do rác chắn trên song, p 3
: hệ số tính đén sự cản trở nước do hình dạng thanh
= β (s/b)4/3* sinα= 2.42 ( 0.008/0.016)4/3* sin600= 0.83
β: hệ số phụ thuộc song chắn rác, β= 2,42
Chiều cao xây dựng của mương đặt song chắn rác:
chiều cao bảo vệ : hbv= 0.3m
H =h + hs + hbv= 0.15 +0.065 +0.3 = 0.515m
Chọn H= 0.5m
Kết quả: tóm tắt thông số thiết kế mương dẫn nước và song chắn rác:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên thông số
Chiều dài mương (L)
Chiều rộng mương (Bk)
Chiều sâu mương (h)
Số thanh song chắn
Số khe (n)
Kích thước khe(b)
Bề rộng thanh(s)
Chiều rộng thiết kế song
chắn rác(Bs)

Tổn thất áp lực qua song
chắn rác(hs)

c. Bể tiếp nhận:
- thể tích của bể
V= Qmaxh* t= 156.25*15/60= 39.06 m3
24

Đơn vị
m
m
m
thanh
khe
mm
mm
m

Số lượng
2.325
0.3
0.5
26
27
16
8
0.7

m

0.065


Trong đó Qmaxh: lưu lượng tính toán lớn nhất, Qmaxh = 156.25 m3/h
t: thời gian lưu nước trong bể, chọn t= 15 phút
- Chọn chiều sâu của bể:
H= hi +h +hbv = 2.5+ 1+0.5= 4m
Trong đó hi: chiều cao hữu ích của bể, hi=2.5m
h: chiều cao mực nước, h=1m
hbv: chiều cao bảo vệ, hbv= 0.5m
- Chọn bể tiếp nhận có tiết diện ngang là hình vuông, tiết diện bể tiếp nhận:
F = V/hi= 39.06/2.5= 15.624m2
- Kích thước của bể: a 3.95m
Chọn a= 4m
- Thể tích thực của bể:
Vt = a2*H= 42* 4 = 64 m3
Kết quả:
STT

Thông số

Đơn vị

Giá trị

1

Lưu lượng giờ lớn nhất, Qmaxh

m3/h

156.25

2

Thời gian lưu nước, t

Phút

15

3

Thể tích hữu ích, V

m3

39.06

4

Chiều sâu hữu ích, hi

m

2.5

5

Thể tích thực của bể

m3

64

d. Bể điều hòa:
25