Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cơ sở thuộc da công suất 30m3 ngày

Khoá luận tốt
nghiệp

Trờng ĐHSP Hà
Nội 2

Li cm n
hon thnh khúa lun ny, trc ht, em xin by t lũng bit n sõu
sc ti Thc s Lờ Cao Khi, ngi ó tn tỡnh hng dn, giỳp em trong
sut thi gian tin hnh.
Em xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ trong b mụn Cụng ngh mụi
trng, khoa Hoỏ hc ó nhit tỡnh ging dy, cm n Ban Ch nhim khoa
v Ban Giỏm hiu nh trng ó to iu kin tt nht cho em c hc tp
v nghiờn cu ti trng.
Xin chõn thnh cm n!
H Ni, ngy

thỏng

nm 2012

Sinh viờn

Giang Th Phng

Giang Thị
Phơng

1

Lớp K34A Hoá

học


Mục lục
Mục lục....................................................................................................................1
Mở đầu ……………………………………………………………………..............2
Chương 1 : Tổng quan các vấn đề về ngành công nghiệp thuộc da.........................3
1. Đặc điểm và sự phát triển công nghiệp thuộc da ở Việt Nam..............................3
Các quá trình cơ bản trong công nghiệp thuộc da....................................................5
Chuẩn bị.................................................................................................................. 7
Thuộc da ………………………………………………………..............................8
Hoàn thành ướt........................................................................................................9
Hoàn thành khô …………………………………………………………………..10
Đặc trưng của nước thải ngành thuộc da ……………………………….................11
Chương 2 : nghiên cứu công nghệ xử lí nước thảI ngành thuộc da
……………………………………………………………….. ....................... 13
2.1. Đặc trưng nước thải thuộc da ……………………………………......13
2.2. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải thuộc da ……………………. 17
2.3. Hiện trạng công nghệ xử lí nước thải thuộc da……………………. 21
2.3.1. Công nghệ xử lí nước thải thuộc da trên thế giới……………..21
2.3.2. Công nghệ xử lí nước thải thuộc da tại Việt Nam……………. 30
Chương 3 : lựa chọn công nghệ và tính toán thiết kế công trình xử lí nước thảI
3

thuộc da công suất 30 m /ngày
............................................................................................................................

33

3.1. Cơ sơ lựa chọn công trình xử lí nước thải………………………….. 33

3.2. Lựa chọn quy trình công nghệ xử lí nước thải thuộc da ……………34
3.2.1. Quy trình công nghệ xử lí nước thải thuộc da…………………34
3.2.2. Thuyết minh công nghệ………………………………………. 35
3.3. Tính toán thiết kế một số hạng mục chính……………………….. 36
3.3.1. Song chắn rác………………………………………………… 37
3.3.2. Bể tiếp nhận……………………………………………………
37


3.3.3. Bể keo tụ kết hợp bể lắng 1…………………………………. .38
3.3.4. Bể điều hoà…………………………………………………….39
3.3.5. Bể Aeroten…………………………………………………

40

3.3.6. Bể lắng bậc 2………………………………………………

42

3.3.7. Bể khử trùng………………………………………………… ..43
3.4. Tính toán các thiết bị phụ trợ……………………………………. . .43
3.4.1. Tính toán bể lắng cô đặc bùn……………………………...........43
3.4.2. Tính toán thiết bị cấp khí…………………………………….

44

3.4.3. Tính toán cánh khuấy cho bể keo tụ………………………

45

3.4.4. Tính toán lượng không khí cần thiết để khử sunfua…................47
Kết luận.............................................................................................. 48
Phụ lục ……………………………………………………………...................53
Tài liệu tham khảo………………………………………………......................55

MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài


Đất nước ta trong thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá, đời sống vật
chất của con người ngày càng được nâng cao. Con người không chỉ cần ăn no,
mặc ấm mà hướng tới ăn ngon mặc đẹp, ngày nay sản phẩm da cao cấp rất
được ưa chuộng như : giầy da, áo da, túi sách da, ví da, kéo theo đó là sự phát
triển của ngành thuộc da. Ngành công nghiệp thuộc da là một ngành mới ở
Việt Nam, và đang ngày càng phát triển, khẳng định vị trí trong nền kinh tế
Việt Nam.
Số lượng các doanh nghiệp và cơ sở thuộc da vừa và nhỏ ngày càng
tăng. Với công nghệ thuộc da truyền thống trung bình 1 tấn da nguyên liệu
3

thải ra môi trường khoảng 50m nước thải có độ màu đậm đặc và 500 - 600kg
chất thải rắn, nặng mùi, hôi thối khó chịu. Lượng hoá chất được sử dụng trong
công nghệ thuộc da gồm các chất vô cơ và hữu cơ như sunfit, sunfat,
natrisunfit, hydro canxi, cacbonat axit,.. Khi nước thải thuộc nhóm vô cơ
ngấm xuống đất, không những môi trường đất mà nguồn nước ngầm cũng bị
ảnh hưởng. Xả nước thải thuộc da ra cống rãnh sẽ gây hiện tượng ngưng tụ
các chất cacbonat và làm tắc cống.
Vì vậy, nhất thiết phải xử lí nước thải của các quá trình thuộc da trước
khi thải nước trở lại môi trường, tránh gây những tác động nguy hại cho môi
trường đất và nước.

Do đó tôi chọn đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải cơ sở
3

thuộc da với công suất 30 m /ngày”
2. Mục tiêu của đề tài
Thiết kế hệ thống xử lí nước thải cơ sở thuộc da để xử lí nguồn nước
3

thải của các cơ sở thuộc da có công suất 30m / ngày.
3. Nội dung của đề tài
 Đánh giá về thành phần, tính chất nước thải cơ sở thuộc da.
 Nêu các phương pháp xử lí nước thải thuộc da


 Đề xuất phương án tối ưu, tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải cơ
sở thuộc da.
4. Phương pháp thực hiện
 Thu thập số liệu, tra cứu tài liệu
 Tìm hiểu thực tế hệ thống xử lí nước thải 1 số cơ sở thuộc da
 Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải đạt tiêu chuẩn đề ra.
5. Giới hạn của đề tài
Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải cơ sở thuộc da công suất
3

30m /ngày.
6. Đóng góp của đề tài
Về mặt kinh tế
 Góp phần hoàn chỉnh cơ sở hạ tầng cho các cơ sở thuộc da chưa có hệ
thống xử lí nước thải.
 Giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường đồng thời bảo vệ nguồn tài nguyên

thiên nhiên.
Về xã hội
 Giảm thiểu sự tác động đến môi trường, sức khoẻ cộng đồng, góp phần
nâng cao chất lượng cuộc sống.
 Việc xây dựng hệ thống còn là chủ trương đúng đắn theo định hướng
phát triển của Đảng và Nhà nước.

Chương 1: Tổng quan các vấn đề về ngành công nghiệp thuộc da
1. Đặc điểm và sự phát triển công nghiệp thuộc da ở Việt Nam


Thuộc da là một trong những ngành ra đời từ rất sớm và luôn gắn liền
với ngành chăn nuôi gia súc, chế biến thực phẩm cũng như nhu cầu sử dụng
các sản phẩm từ da. Nguyên liệu chính là da động vật như: trâu, bò, cá sấu,
lợn….
Tuy nhiên ngành công nghiệp thuộc da ở Việt Nam thực sự bắt đầu từ
năm 1912 khi người Pháp cho xây dựng nhà máy thuộc da Thụy Khuê để sản
xuất da thuộc phục vụ cho nhà máy dệt Nam Định. Đây là nhà máy thuộc da
đầu tiên ở Việt Nam và Đông Dương.
Trong gần 20 năm trở lại đây công nghiệp thuộc da ở Việt Nam đã có
sự phát triển khá nhanh. Trước năm 1990 cả nước có chưa đến 10 doanh
nghiệp và cơ sở thuộc da. Giai đoạn 1990 – 1999 cả nước có khoảng 20 doanh
nghiệp và cơ sở thuộc da. Từ năm 2000 đến nay cả nước có trên 50 doanh
nghiệp nhà nước và cơ sở tư nhân.
Phần lớn các cơ sở thuộc da tập trung ở các tỉnh phía nam. Xét trên
toàn ngành, các doanh nghiệp tư nhân có sản lượng trên 50% tổng sản lượng.
Các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài đã và đang đầu tư tại Việt Nam
với năng suất không ngừng tăng lên.
Phần lớn công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình và lạc
hậu so với các công nghệ tiên tiến trên thế giới. Có khoảng cách lớn về trình

độ công nghệ giữa các doanh nghiệp trong cả nước. Mức tiêu thụ tài nguyên
cho 1 tấn da nguyên liệu vẫn cao hơn so với các nước khác cùng áp dụng
công nghệ thuộc da truyền thống. Nếu như ở Việt Nam lượng nước sử dụng là
3

40-50m /tấn thì mức tiêu hao này ở các nước trong khu vực Đông Nam á chỉ
3

là 30m /tấn.
Chất lượng và số lượng sản phẩm toàn ngành tăng dần theo thời gian.
Năm 2004 cả nước sản xuất được 39 triệu sqft, năm 2005 là 47 triệu sqft, năm


2008 đạt mức 130 triệu sqft. Theo dự đoán thì nhu cầu thuộc da của thế giới
2

và trong nước ngày càng tăng. (ghi chú : 1sqft = 0,0929m )
Có thể nhận thấy ngành thuộc da ngày càng trở nên quan trọng đối với
nền kinh tế Việt Nam. Song đến thời điểm này vẫn chưa đạt được sự phát
triển đúng tầm. Việc đáp ứng chưa đủ nguyên liệu ảnh hưởng đến sự phát
triển của ngành giầy da Việt Nam. Da thuộc được sản xuất từ 3 nguồn chính
là da trâu, da bò, da lợn. Với đàn trâu bò năm 2003 là trên 7 triệu con và mức
tăng trung bình hàng năm khoảng 700.000 con, lượng da ước tính khoảng
20.000 tấn/năm. Có thể đủ để phục vụ cho nhu cầu của các cơ sở thuộc da
hiện nay. Tương tự như vậy với da lợn. Ngành chăn nuôi lợn là ngành nông
nghiệp truyền thống của Việt Nam, trong những năm qua, chăn nuôi lợn vẫn
rất phát triển. Hàng năm số lượng tăng bình quân 250.000 đến 300.000 con
chiếm tỉ lệ 5-5,2%/năm. Trung bình mỗi con lợn thu được 7kg da. Với lượng
da thuộc có thể sản xuất từ nguồn nguyên liệu trong nước nên ngành da giày
Việt Nam có thể thay thế việc nhập ngoại da lót.

Công nghiệp thuộc da Việt Nam còn nhiều điểm hạn chế. Hóa chất
phục vụ quá trình thuộc da là một trong các yếu tố quyết định chất lượng da
thuộc. Mà hiện nay ngành công nghiệp hóa chất trong nước chưa có khả năng
cung ứng. Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớn hóa chất của nước
ngoài, thiếu sự chủ động giá thành cao. Bên cạnh đó, khả năng cập nhập, lựa
chọn hóa chất mới phù hợp cho từng công đoạn còn hạn chế. Công nghệ và
thiết bị chuyên dùng phần lớn còn ở mức trung bình, lạc hậu, không đồng bộ,
đặc biệt là các cơ sở phía Bắc. Mặc dù các cơ sở thuộc da đã được các hãng
hóa chất hướng dẫn 1 số công nghệ mới trong quá trình sử dụng hóa chất,
những kiến thức công nghệ còn rời rạc, thiếu cơ bản và tổng thể. Nguồn lao
động trong ngành còn thiếu, đa số còn chưa được đào tạo bài bản, chuyên
ngành sâu thiếu kinh nghiệm và cập nhập được trình độ công nghệ của các


Khoá luận tốt
nghiệp

Trờng ĐHSP Hà
Nội 2

nc tiờn tin, do ú sn phm da thuc trong nc cũn n iu, cha phong
phỳ.
Thuc da l ngnh cụng nghip cú phỏt thi gõy ụ nhim mụi trng
di c 3 dng rn, lng v khớ. Cht hu c khụng mong mun nh lụng,
m, tht... Trong nguyờn liu ban u (da ti, da mui) c loi b cựng
3+

hoỏ cht ó s dng (vụ c v hu c, c bit l Cr ). S phõn hy cỏc cht
hu c cú trong nguyờn liu ban u to mựi c trng cho khu vc sn xut
v khu vc xung quanh. Dung mụi bay hi v khớ thi ca ni hi cng gúp

phn vo c trng hin trng mụi trng ca ngnh.
Vi nhu cu ca th trng nh vy xu th phỏt trin ngnh thuc da
trong tng lai l tt yu. Tuy nhiờn cũn nhiu vn tn ti trong quỏ trỡnh
thuc da trong ú bao gm c cỏc vn tiờu tn ti nguyờn, s dng nguyờn
liu cha t hiu qu cao v cỏc vn ụ nhim mụi trng.
2. Cỏc quỏ trỡnh c bn trong cụng nghip thuc da
Thuc da l quỏ trỡnh bin i protit ca da ng vt sang dng bn
vng s dng. Nguyờn liu chớnh cho quỏ trỡnh thuc da l da ng vt (da
ti hoc da mui), cỏc loi húa cht nh crom, vụi, tatin, du m, khoỏng,
phm nhum, axit, kim, mui, cỏc cht ty ra, enzim... T l thnh phn húa
cht s dng ph thuc vo cụng ngh thuc, thit b s dng, cht lng da.
Cỏc cụng on chớnh trong ngnh thuc da c chia thnh 4 cụng
on chớnh l chun b, thuc da hon thnh t v hon thnh khụ.

Da nguyờn liu
Da mui...)

Giang Thị
Phơng
Húa cht

in

8

Chun b


Kho¸ luËn tèt
nghiÖp

- Hồi
tươi - nạo

thịt

Tr•êng §HSP Hµ

Líp K34A
Ho¸ häc

Néi thải
2
Nước

Chất thải rắn (cặn vôi, bã


Hóa chất
Điện
Nước
Khí nóng

Nước thải

Hoàn thành ướt

Chất thải rắn (mùn bào, vàng xanh)

Ep nước, bào, xẻ
Thuộc loại da

Khí thải
Tiếng ồn

2.1. Chuẩn bị

Giang ThÞ
Ph•¬ng

9

Líp K34A Ho¸
häc


2.1.1. Hồi tươi - nạo thịt
- Công đoạn này được thực hiện nhằm trả lại lượng nước đã mất do bảo quản
da tươi, đồng thời loại bỏ các protit, albumin, màu và các chất bảo quản.
Thời gian thực hiện trung bình: 12 – 18h trong phulong thời gian có thể thay
đổi theo nhiệt môi trường.
- Hóa chất được sử dụng trong quá trình này nhằm tăng tốc độ hồi tươi,
xà phòng hóa các chất béo, giảm sức căng bề mặt, tăng khả năng xuyên nước
vào da và giảm khả năng hoạt động của vi khuẩn thối.
2.1.2. Tẩy lông - ngâm vôi
- Nhằm loại bỏ lông, lớp biểu bì và các chất protit có trong cấu trúc sợi,
các chất béo và các tổ chức dưới da. Các công đoạn này còn có tác dụng mở
cấu trúc sợi của da.
- Quá trình tẩy lông được thực hiện bằng phương pháp cơ học và hóa
học. Thời gian tẩy lông khoảng 18h. Tùy theo mục đích sử dụng và loại da
thuộc mà sử dụng các phương pháp tẩy lông khác nhau.

+) Tẩy lông bằng phương pháp bôi phết (dùng dao cạo)
+) Tẩy lông bằng men
+) Tẩy lông da bò theo 2 phương pháp thu hồi lại lông và phá hủy lông.
Sau khi tẩy lông, da được nạo thịt, mỡ, bạc nhạc, và xén diềm
- Ngâm vôi là quá trình đưa da đã nạo trở lại thiết bị phản ứng (hồi
tươi, tẩy lông) hoặc bể chứa nước vôi cũ.
- Thời gian ngâm 24h (nước 250% - CaO 1%)
- Muối sumfit NaHS hoặc Na2S) và vôi được sử dụng để loại bỏ các
phần geratin (lông, chân lông, biểu bì) và mở ra nguyên liệu. Một số chất hữu
cơ cũng có thể được sử dụng để thay thế muối sunfit như mercaptan, sodium,
thioghicolac sử dụng bổ sung để cải tiến hiệu quả quá trình.

Giang ThÞ
Ph•¬ng

10

Líp K34A Ho¸
häc


2.1.3. Tẩy vôi, làm mềm
- Tẩy vôi được thực hiện nhằm loại bỏ hoàn toàn hay một phần các chất như
vôi và các chất kiềm khác có trong quá trình tẩy lông, ngâm vôi trên bề mặt
da. Quá trình này còn điều chỉnh từ từ pH thích hợp cho quá trình thuộc bằng
cách rửa và bổ sung hóa chất.
- Da được rửa kĩ bằng nước lạnh để loại bỏ kiềm tự do. Sau khi rửa, bổ
sung hóa chất, tẩy vôi như muối (NH4)2SO4 hoặc NH4Cl 2,5% NaHSO3 0,3%
0

ở nhiệt độ 20 – 25 C.
- Làm mềm là công đoạn loại bỏ các chất không mong muốn còn lại
trên da, đồng thời cải tiến độ sần của da cũng như độ co giãn của da thuộc,
dưới tác dụng enzin proteaza các sản phẩm protit đã bị phân hủy và phần còn
lại của biểu bì, lông, các chất bẩn trên da. Bên cạnh đó thì làm mềm còn hòa
tan hay phá hủy sợi gelatin làm co mặt da.
- Làm mềm da được tiến hành ngay sau khi tẩy vôi, thường được thực
hiện ngay trong dung môi tẩy vôi. Khi bắt đầu làm mềm trong khoảng thời
gian 5 – 10 phút, men được hydrat hóa tách khỏi môi trường nuôi cấy men rồi
bắt đầu tham gia xúc tác. Tẩy vôi kết hợp với làm mềm tốt nhất khi sử dụng 2
0

– 2,5% muối amon và 0,3 – 0,7% pentareaza ở nhiệt 37 C .
Quá trình làm mềm được kết thúc bằng quá trình rửa lạnh để nhanh
chóng dừng tác dụng của men đối với da.
2.2.Thuộc da
Công nghệ thuộc Crom gần 3 giai đoạn là làm xốp, thuộc crom và nâng
kiềm.
2.2.1. Làm xốp
- Đây là quá trình tạo điều kiện ban đầu cho thuộc crom thông qua tác
dụng của muối ăn và axit với colagen. Tỉ lệ và thành phần của các chất sử
dụng phụ thuộc vào yêu cầu của công đoạn thuộc muối ăn giữ cho da không

Giang ThÞ
Ph•¬ng

11

Líp K34A Ho¸
häc

bị trương nước, trong khi đó axit hạn chế quá trình ion hóa các nhóm
cacboxyl của colagen. Do đó làm giảm phản ứng kết hợp của da với crom.
Đồng thời làm giảm độ kiềm của muối crom lúc thuộc ban đầu để muối crom
khuyếch tán nhanh xuyên sâu hơn vào da.
2.2.2. Thuộc crom
- Tại công đoạn này sợi colagen được ổn định bằng các chất thuộc nhờ
các liên kết chéo với các chất này phương pháp thuộc crom truyền thống được
0

0

tiến hành trong phulong ở t 18 – 24 C, 100 – 150% nước. Theo trọng lượng
da trần chắt 1/3 nước làm xốp rồi bổ xung 7 – 8 % bột crom có độ kiềm 330

45 Sch. Bột crom chia làm 2 lần. Cuối quá trình thuộc thì cho chất nâng kiềm
NaHCO3 để đạt pH – 3,8 – 4,2. Thời gian nâng kiềm 2 -3h.
2.2.3. Nâng kiềm
- Đây là phương pháp đẩy nhanh quá trình kết hợp của crom, nâng cao
khả năng phản ứng của colagen bằng nâng kiềm từ từ để trung hòa axit và
nâng cao độ kiềm của muối phức crom. Quá trình nâng kiềm phải thực hiện 1
cách từ từ vì vậy không được cho chất nâng kiềm vào phulong 1 lần. Chất
nâng kiềm cần đảm bảo trung hòa axit một cách từ từ để độ kiềm của muối
0

0

thuộc nâng dần từ giá trị ban đầu khoảng 30 Sch lên khoảng 65 Sch ở cuối
quá trình thuộc. Hóa chất thường sử dụng để nâng kiềm là NaHCO3, Na2CO3

đôlômit, khoáng magnezit.
2.3. Hoàn thành ướt
- Da sau khi thuộc được chuyển sang công đoạn hoàn thành ướt tạo cho
da thành phẩm có được tính chất của mặt hàng yêu cầu.
- Hoàn thành ướt được chia thành các công đoạn chính sau: ép nước,
bào, xẻ, thuộc lại da thuộc crom.
2.3.1. ép nước, bào, xẻ


- ép nước: Loại bỏ nước ra khỏi da để da có độ ẩm phù hợp ( 50 – 55%)
cho công đoạn bào. Quá trình này được thực hiện trong máy ép.
- Bào da: Mục đích của công đoạn này là hiệu chỉnh lại độ dày theo yêu
cầu của mặt hàng.
- Xẻ: Mục đích của công đoạn này là để lấy cự li
2.3.2. Thuộc lại da thuộc crom
- Trung hòa: điện tích của da bằng 0 khi pH của da bằng 5,6. Da có pH
thấp hơn pH của điểm đẳng điện thì sẽ mang điện tích (+), sẽ tác dụng rất dễ
hoặc tác dụng ngay ở bề mặt với các tác nhân mang điện tích âm. Tạo nên sự
phân bố không đồng đều của tác nhân đó và hạn chế khả năng xuyên sâu của
các tác nhân anion khác. Ngược lại nếu da có pH cao hơn pH của điểm đẳng
điện da sẽ có tính anion sẽ kết hợp yếu với các tác nhân mang tính cation, dẫn
đến khả năng xuyên sâu và đều của tác nhân này cao hơn.
- Thuộc lại: Là một trong những công đoạn quan trọng của phần hoàn
thành ướt. Mục đích của công đoạn này là làm da có độ đầy đặn hơn có khả
năng cải tạo được mặt cật tốt hơn. Do đó quá trình thuộc lại cần sử dụng
nhiều hóa chất thuộc lại để lấp đầy vào phần có cấu trúc sợi lỏng và các
khoảng trống giữa các bó sợi.
2.4. Hoàn thanh khô
- Hoàn thành khô là công đoạn cuối cùng của công nghệ thuộc da và
được chia thành các công đoạn chính sau: Sấy, hồi ẩm và vò mềm, căng định

hình và chau chuốt.
2.4.1. Sấy
- Là công đoạn quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng da thành phẩm.
Sấy không chỉ loại bỏ nước mà còn tạo điều kiện cho các phản ứng hóa học
xảy ra dưới tác dụng của nhiệt, làm kết hợp giữa hợp chất tự do ở khoảng
trống giữa các bó sợi với sợi da.


Da sau khi sấy phần lớn có độ ẩm thấp khoảng 14% rất cứng và không
thể làm mềm bằng các biện pháp cơ học. Nếu tác động cơ học ngay có thể
làm gẫy mặt cật. Nếu để da trong không khí có độ ẩm cao hơn (14 – 18%) có
thể đạt được độ ẩm cân bằng theo điều kiện môi trường xung quanh. Khi đó
tác dụng cơ học sẽ không gây hại gì. Để đạt được điều kiện như vậy da cần
được hồi ẩm.
2.4.2. Hồi ẩm và vò mềm
- Hồi ẩm là quá trình nâng cao độ ẩm của da bằng cách phun một lượng
nước nhất định lên mặt váng, tốt nhất là chất đống da xen kẽ với mùn cưa ẩm.
Mùm cưa từ gỗ mềm không dính cát, sỏi và được làm ẩm đến 40%. Da được
ủ trong mùm cưa ít nhất 8h có thể sử dụng một số phương pháp khác đơn giản
hơn là phun nước vào mặt váng của da rồi chất đống và phủ bằng nilon.
- Vò mềm: Nhằm làm cấu trúc sợi da trở lại vị trí ban đầu vì trong quá
trình sấy các sợi da dính chặt với nhau. Khi cấu trúc sợi đã trở nên đồng đều,
da trở nên mềm mại hơn. Quá trình vò mềm có thể được thực hiện bằng tay,
bằng máy hoặc bằng tác động cơ học khác như quay dập khan trong phulong.
2.4.3. Trau chuốt
- Là công đoạn làm tăng khả năng sử dụng của da thành phẩm và tạo
cho da thành phẩm đồng đều về màu sắc. Ngoài ra còn khắc phục các khuyết
tật ở bề mặt da. Tạo cho bề mặt da đồng đều không còn khuyết tật. Đồng thời
tạo cho bề mặt da các hoa văn khác nhau. Tùy theo yêu cầu sử dụng và tăng
khả năng bảo vệ cho da.

- Thành phần của hóa chất trau chuốt gồm: pigment. Chất kết dính chất
bóng, dung môi, các chất trơ như: Làm đầy, làm mềm và một số chất phụ trợ
đặc biệt khác.
3. Đặc trưng của nước thải ngành thuộc da
- Đặc trưng nước thải sản xuất gồm


+ Rửa, ngâm (hồi tươi): Nước thải nhiễm BOD, COD, SS, Cl

-

+ Ngâm vôi, tẩy lông, rửa, nạo bạc nhạc, rửa vôi, rửa nước thải có độ
kiềm, BOD, sunfit, SS cao.
+ Ngâm axit ; Nước thải nhiễm axit, DS.
+ Thuộc croom: Nước thải nhiễm axit, crom.
+ Rửa: Nước thải axit, crom.
+ Nhuộm ăn dầu: Nước thải nhiễm crom, nâu, BOD, COD, SS.
+ Hãm và rửa: Nước thải nhiễm màu, BOD.
- Nhìn chung nước thải thuộc da chứa nhiều hóa chất tổng hợp như
thuốc nhuộm, dung môi hữu cơ, hàm lượng TS, SS, độ màu, chất hữu cơ cao.
- Nước thải thuộc da phức tạp do đặc tính của nó là tập hợp nhiều dòng
thải có tính chất khác nhau có thể phản ứng với nhau:
+ Các dòng thải mang tính kiềm là nước thải từ công đoạn hồi tươi,
ngâm vôi, khử lông.
+ Nước thải của công đoạn làm xốp, thuộc crom mang tính axit.
Do đó cần tách dòng thải, xử lí sơ bộ trước khi xử lý chung, cụ thể là tách
riêng dòng ngâm vôi chứa sunfit và dòng thuộc da chứa crom.
C0D của nước thải khá cao, tỉ lệ BOD/COD lớn có thể áp dụng biện pháp
xử lý sinh học. Tuy nhiên, cần tiến hành xử lí hóa lí nhằm loại SS và các chất
độc hại trước khi vào công trình xử lý sinh học

Bảng 1 : Thông số đặc trưng nước thải thuộc da đầu vào.
QCVN 24 :
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Thông số

2009/BTNMT

1

pH

-

4-5

6,5 – 8,5

2

COD

mg/l

7000 - 14000

50

3

BOD5

mg/l

5050 - 8000

30

4

SS

mg/l

2000 - 4000

50


5

NiTo

mg/l

50 - 80

15

6

Photpho

mg/l

14 - 25

4

7

Độ màu

Pt – Co

100 - 250

20

8

coliform

MPN/100ml

-

3000

Chương 2: nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải ngành thuộc da
2.1. Đặc trưng của nước thải thuộc da
Chế biến da nói chung và thuộc da nói riêng là ngành công nghiệp sử
dụng khá nhiều nước. Lượng nước tiêu thụ và tương ứng là dòng thải của nhà
máy thuộc da phụ thuộc rất nhiều vào quy trình công nghệ, loại nguyên liệu
và sản phẩm. Với công nghệ phổ biến hiện nay, định mức nước sử dụng là 50
3

- 60m cho 1 tấn da muối nguyên liệu. Nước phát sinh từ rất nhiều công đoạn:
Hồi tươi, tẩy lông, ngâm vôi, tẩy vôi, làm mềm – axit hóa, thuộc, thuộc lại,
nhuộm - ăn dầu (bảng 2.1). Nước thải phát sinh từ mỗi công đoạn có đặc
trưng rất khác nhau.
- Nước thải hồi tươi
Trung bình lượng muối sử dụng để bảo quản da chiếm khoảng 10 –
30% khối lượng da nguyên liệu. Trong quá trình hồi tươi, phần lớn lượng
muối này sẽ đi vào nước thải. Bên cạnh đó, quá trình hồi tươi cũng loại ra các
tạp chất, máu,... bám trên mặt và có trong da. Vì vậy, nước thải hồi tươi có
màu vàng lục, chứa nhiều axit amin, protein tan, lipit và các tạp chất khác.
Hàm lượng chất ô nhiễm và muối rất cao (tổng chất rắn hòa tan = 50.000 55.000mg/l, COD, COD = 20.000 – 25.000 mg/l, tổng nito = 100 - 150mg/l).
Nước thải công đoạn này chứa nhiều cặn lắng (chủ yếu là đất, cát tạp chất
bám trên da), hàm lượng chất rắn lơ lửng nằm trong khoảng 2.500 –
4.000mg/l.
Nước thải hồi tươi chiếm khoảng 10% tổng lượng nước thải.


- Nước thải tẩy lông ngâm vôi
Nước thải tẩy lông ngâm vôi có độ kiềm cao, pH: 11-12,5.

Khi tẩy lông, ngoài lông bị tách khỏi tấm da thì một số chất hữu cơ
khác cũng tiếp tục bị loại và đi vào dòng thải. Mặc dù hiện nay công nghệ sử
dụng enzim để tẩy lông đã phát triển nhưng tại Việt Nam, muối sulfua vẫn sử
dụng khá phổ biến.
Tại nhiều cơ sở, nước thải tẩy lông không được tách riêng mà hòa trộn
với các dòng thải khác, làm pH của nước thải nhỏ hơn 10. Khi đó, hydro
sulfua (H2S) dễ dàng hình thành, khuyếch tán vào không khí.
Hàm lượng muối sulfua cao (từ 200 – 800mg/l) không chỉ gây mùi khó
chịu mà còn ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động.
Tóm lại, hàm lượng chất hữu cơ (BOD = 6.000 – 9.000mg/l, COD =
20.0000 - 30.000mg/l, tổng nito = 2.500 – 3.000mg/l tổng photpho = 40 –
45mg/l), muối sulfua và pH đều rất cao đã khiến nước thải từ công đoạn tẩy
lông ngâm vôi trở thành một trong những dòng thải cần đặc biệt quan tâm.
Khối lượng nước tẩy lông ngân vôi chiếm khoảng 25% tổng lượng
nước thải.
- Nước thải tẩy vôi
Công đoạn tẩy vôi sử dụng một lượng lớn nước kết hợp với emzim,
muối NH4Cl hoặc (NH4)2SO4 để tách lượng vôi được hấp thụ vào da, dần
trung hòa pH của da về khoảng phù hợp với quá trình thuộc. Nước thải của
công đoạn này chiếm khoảng 23% tổng lượng nước thải, mang tính kiềm (pH
= 8 - 9) và có hàm lượng chất hữu cơ cao (BOD = 1.000 – 2.000mg/l do chất
hữu cơ có trên da tiếp tục khuếch tán vào nước. Ngoài ra, do môi trường
kiềm, các muối amoni dễ bị thủy phân tạo ra khí NH3 gây ô nhiễm môi trường
và ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động.
- Nước thải thuộc Crom hoặc Tanin:


Nước thải thuộc Crom có hàm lượng Crom III rất lớn (4.000 – 5.000
mg/l) và hàm lượng chất hữu cơ có hàm lượng lớn (BOD = 800 – 1.200mg/l)
độ pH khá thấp (

pH

2,5 3 ); hàm lượng clorua rất lớn (Cr = 25.000 –

30.000mg/l) do muối ăn (NaCl) được sử dụng với tỷ lệ 7 – 8% khối lượng da
nguyên liệu. Do đó, nước thải từ công đoạn thuộc, đặc biệt là thuộc Crom, rất
cần được quan tâm.
Khối lượng nước thuộc Crom chiếm khoảng 14% tổng lượng nước
thải.
Nước thải thuộc tanin có độ axit nhẹ (pH = 5,0 - 6,8) có hàm lượng chất
rắn rất lớn (TS = 8.000 - 50.000mg/l, SS = 5.000 - 20.000mg/l. Hàm lượng
các chất hữu cơ trong nước thải cũng rất cao, BOD = 6.000 - 12.000mg/l.
Khối lượng nước thải thuộc tamin chiếm khoảng 7% tổng lượng nước
thải.
- Nước thải từ quá trình hoàn thiện
Nước thải từ công đoạn thuộc lại, nhuộm, ăn dầu chứa hóa chất thuộc,
thuốc nhuộm và dầu, pH của nước thải khá thấp (pH = 3,5 - 5,0), hàm lượng
chất rắn hòa tan rất cao (TDS = 20.000 - 25.00mg/l) hàm lượng chất hữu cơ
lớn (COD = 1.500 - 2.000mg/l, tổng nito TN = 300 - 350mg/l).
Khối lượng nước thải từ quá trình hoàn thiện chiếm khoảng 16% tổng
lượng nước thải.
Như vậy, nước thải từ quá trình thuộc da có độ màu cao, mùi khó chịu,
hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) và chất rắn tổng (TS) rất lớn, hàm lượng các
chất hữu cơ cao nhưng giảm dần theo quá trình công nghệ. Nước thải từ các
công đoạn tẩy lông, tẩy vôi mang tính kiềm, nước thải từ công đoạn làm mềm,
thuộc Crom mang tính axit (bảng 2.1).
Thời gian xả nước thải giữa các công đoạn tiên tiếp nhau thường rất dài
(12 – 24 giờ). Ngoài ra, nước thải còn chứa các chất ức chế quá trình phát

triển của vi sinh vật như muối ăn (công đoạn hồi tươi, thuộc Crom), muối
Sulfua (công đoạn tẩy lông) và muối Crom III (công đoạn thuộc Crom). Một
số đặc trưng của nước thải từ các công đoạn khác nhau được trình bày trong
bảng 2.1.

Bảng 2.1: Đặc trưng và định mức nước thải từ các công đoạn khác nhau
Lượng thải
Công đoạn

3

(m /tấn da

pH

muối)

TS

SS

BOD

(mg/l)

(mg/l)

(mg/l)

Hồi tươi

2,5 - 4,0

7,5 - 8,0

8.000 - 28.000

2.500 - 4.000

1.100 - 2.500

Ngâm vôi

6,5 - 10

10,0 - 12,5

16.000 -45.000

4.500 - 6.500

6.000 - 9.000

Khử vôi

7,0 - 8,0

3,0 - 9,0

1.200 - 12.000

200 - 1.200

1.000 - 2.000

Thuộc tanin

2,0 - 4,0

5,0 - 6,8

8.000 - 50.000

5.000 - 20.000

6.000 - 12.000

Làm xốp

2,0 - 3,0

2,9 - 4,0

16.000 -45.000

600 - 6.000

600 - 2.200

Thuộc Crom

4,0 - 5,0

2,6 - 3,2

2.400 - 12.000

300 - 1.000

800 - 1.200

Dòng tổng

30 - 35

7,5 - 10

10.000 - 25.000

1.200 - 6.000

2.000 - 3.000

Theo báo cáo của ngân hàng quốc tế – WB , dòng thải chung của công
nghệ thuộc da có chứa:
- Crom (100 – 400 mg/l); Sulfua (200-800 mg/l; Nito (200-1.000 mg/l).
- BOD5: 900 – 6.000 mg/l (thông thường biến động trong khoảng rộng
từ 160 – 20.000 mg/l).
- COD: 2.400 – 14.000 mg/l (tùy theo mỗi dòng thải riêng biệt, COD có
thể biến động từ 800 – 43.000 mg/l).

- Clorua: 5.600 – 27.000 mg/l. Trong các dòng riêng biệt, hàm lượng
clorua dao động từ 200 – 70.000 mg/l.
- Lượng chất béo rất lớn.


Đối với các loại nguyên liệu khác nhau, liều lượng hóa chất sử dụng
cũng khác nhau, dẫn đến tải lượng chất ô nhiễm có sự khác biệt khá lớn. Tải
lượng ô nhiễm từ quá trình thuộc da với một số loại nguyên liệu được trình
bày trong bảng 2.2.

Bảng 2.2: Tải lượng chất ô nhiễm ứng với các loại nguyên liệu khác nhau
(đơn vị : Kg/tấn da nguyên liệu)
Thông số

Da cừu

Da bò muối

Da lợn

Da cừu muối

12-50

32-69

110-265

360

COD

145 – 230

140-320

330-1005

780

BOD5

48-86

52-115

135-397

220

SS

85-155

70-135

175-352

195

Crom III

3-7

3-6

9-15

20

Sulfua

2-9

3-7

6-20

-

10-17

12-20

21-44

21

Clorua

145-220

80-240

210-640

910

SO42Dầu mỡ

45-110

40-100

45-110

-

9-18

34-71

40-150

40-150

TDS

300-520

180-500

-

1520

Nước

(giữ lại lông)

3

(m /tấn)

Tổng Nito

2.2. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải thuộc da

Giang ThÞ
Ph•¬ng

20

Líp K34A Ho¸
häc


c trng ca nc thi thuc da ph thuc rt nhiu vo cụng ngh,
loi nguyờn liu s dng, kh nng kim soỏt quỏ trỡnh ca cụng nhõn, nh
mc húa cht s dng... Vỡ vy, kho sỏt c trng nc thi l cn thit v

bt buc trc khi tin hnh nghiờn cu.
a) Nc thi ty lụng ngõm vụi
- Trong quy trỡnh sn xut, mui NaHS hoc Na2S c s dng lm
lng l chõn lụng, to thun li cho vic tỏch lụng khi mt da. Mt s nc
trờn th gii ó phỏt trin cụng ngh s dng enzim thay th mui sulfua
nhng ti Vit Nam, cụng ngh ny vn cha c s dng ph bin.
Dũng thi t cụng on ty lụng ngõm vụi cú hm lng sulfua khỏ
cao, trung bỡnh t 200 800 mg/l; thm chớ cú th lờn n 1200 1500 mg/l.
Ngoi ra pH ca nc thi rt cao (pH = 11 12)
i vi con ngi, mui sulfua cú thy gõy n da hoc d dng chuyn
húa thnh H2S hoc mecarptan. Khớ H2S l khớ c, cú mựi trng thi khú
chu, thm chú gõy t vong cho ngi khi nng ln hn 300 ppm. Cỏc
mercaptan (Metyl mercaptan CH3 SH, Etyl mercaptan C2H5 SH) c v cú
mựi rt khú chu.
i vi mụi trng, mui sulfua cú th dn chuyn húa thnh hi axit
H2SO4 gõy n mũn ng ng, mỏy múc thit b, tng nh xng. Tựy vo
iu kin mụi trng, mui sulfua cũn gõy c cho sinh vt thy sinh. pH = 9,
hm lng Na2S l 3,2 mg/l s lm cht cỏ sau 2 gi tip xỳc, pH = 7 8 thỡ
cỏ cht sau 10 phỳt cũn khi pH < 6 thỡ cỏ cht sau 4 phỳt.
i vi h thng x lý nc thi, sulfua c ch hot ng ca vi sinh
vt khi nng ln hn 200 mg/l, gõy n mũn thit b x lý.
Ngoi ra, trong sut quỏ trỡnh, cỏc hp cht hu c nh mỏu, biu bỡ
cht m... cú trờn da s i vo nc thi, lm cho nc thi cú hm lng cht
hu c rt ln.

Giang Thị
Phơng

21

Lớp K34A Hoá
học


Kết quả khảo sát cho thấy, định mức thải trung bình từ công đoạn tẩy
3

lông ngâm vôi là 3,5 - 4,5m /tấn da nguyên liệu, các thông số ô nhiễm đặc
trưng được trình bày trong bảng 2.3

Bảng 2. 3: Kết quả phân tích đặc trưng nước thải tẩy lông ngâm vôi
QCVN
STT

Thông số

Đơn vị

Đặc trưng

24:2009/BTMNT

1

pH

mg/l

11,7

5,5 - 9

2

CODKMnO4

mg/l

3700

80

3

BOD5

mg/l

2320

50

4

SS

mg/l

3120

100

5

Cr3+

mg/l

-

1

6

S2Tổng Nitơ

mg/l

25

0,5

mg/l

760

30

7

Ghi chú: QCVN 24:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp (cột B)
Kết quả phân tích trong bảng 2.3 cho thấy, so với quy chuẩn cho phép
nước thải tẩy lông ngâm vôi có chỉ tiêu COD vượt 80 - 120 lần, sulfua vượt
400 – 1.600 lần, tổng nio vượt 5 - 17 lần, tổng photpho vượt 3 - 9 lần.
b. Nước thải thuộc Crom


Nước thải chứa Crom chủ yếu phát sinh từ công đoạn thuộc Crom. Da
thuộc Crom chiếm 90% sản phẩm lượng da thuộc của Việt Nam.
Khác với nước thải tẩy lông ngâm vôi, nước thải thuộc Crom mang tính
axit mạnh (pH = 3,4 - 3,6), có hàm lượng Crom rất lớn (thường 1.000 - 5.000
mg/l) Hàm lượng các chất hữu cơ rất cao do các thành phần dễ hòa tan có dư
trên da tiếp tục khuếch tán vào nước thải (COD = 3.000 – 5.000 mg/l)
Nước thải thuộc Crom còn có hàm lượng clorua lớn do da cần được “ăn
muối” để tăng khả năng hấp thụ chất thuộc Crom, nồng độ clorua có thể lên
đến 20.000 – 30.000 mg/l (bảng 2.4).
Kết quả khảo sát cho thấy, định mức nước thải trung bình từ công đoạn
3

thuộc Crom là 1,5 - 2,0 m /tấn da nguyên liệu. Các thông số ô nhiễm đặc
trưng của nước thải thuộc Crom được trình bày như trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Kết quả phân tích đặc trưng nước thải thuộc Crom
QCVN
STT

Thông số

Đơn vị

Đặc trưng

24:2009/BTMNT

1

pH

-

3,8

5,5 - 9

2

CODKMnO4

mg/l

2400

80

3

BOD5

mg/l

1000

50

4

SS

mg/l

2070

100

5

Cr3+

mg/l

50

1

6

S2Tổng Nitơ

mg/l

-

0,5

mg/l

1257

30

7

Kết quả phân tích trong bảng 2.4 cho thấy, so với quy chuẩn cho phép,
nước thải thuộc Crom có chỉ tiêu COD vượt 30 – 50 lần, Crom III vượt 9.500
– 41.000 lần, tổng nitơ có thể vượt 7,5 lần, tổng photpho có thể vượt 25 lần,
clorua vượt 20 – 49 lần.


c) Nước thải dòng tổng hợp
Nước thải dòng tổng hợp có thành phần ô nhiễm rất đa dạng. Ngoài
phần nước thải từ công đoạn tẩy lông ngâm vôi và thuộc có đặt trưng như đã
trình bày ở trên, nước thải dòng tổng hợp còn bao gồm nước thải từ các công
đoạn khác như hồi tươi, tẩy vôi, thuộc lại, nhuộm và ăn dầu.
Nước thải từ công đoạn hồi tươi có hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS),
chất hữu cơ hòa tan rất lớn, hàm lượng SS có thể lên tới 8.000 – 20.000 mg/l,
giá trị COD nằm trong khoảng 10.000 – 20.000 mg/l. Nước thải từ công đoạn
hồi tươi chiếm khoảng 10% tổng lượng nước thải.
Nước thải từ công đoạn nhuộm - ăn dầu có màu đậm, giá trị COD lớn
(thường nằm trong khoảng 2000 – 3000 mg/l), trong nước thải vẫn còn một
lượng dầu chưa được da hấp thụ hết.

Nước thải từ công đoạn tẩy vôi – làm mềm có pH (pH = 4,5 – 5), nồng
độ chất hữu cơ cao, giá trị COD thường nằm trong khoảng 4.000 – 12.000
mg/l. Nước thải từ công đoạn này chiếm khoảng 23% tổng lượng nước thải.
Các dòng riêng biệt có hàm lượng chất ô nhiễm lớn nên trong dòng thải
chung có độ ô nhiễm lớn. Kết quả khảo sát cho thấy định mức nước thải trung
3

bình là 40 – 50 m /tấn da nguyên liệu, các thông số ô nhiễm đặc trưng được
trình bày như trong bảng 2. 5.
Bảng 2.5. Kết quả khảo sát đặc trưng nước thải dòng tổng hợp của
công nghệ thuộc da.
QCVN
STT

Thông số

Đơn vị

Đặc trưng

24:2009/BTMNT

1

pH

-

6,5 - 7,5

5,5 - 9

2

COD

mg/l

1.400 - 1.800

100

3

BOD5

mg/l

550 - 650

50