NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐỂ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI IN VẢI CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ CHUTEX GIAI ĐOẠN 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.58 MB, 118 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐỂ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI IN VẢI CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ
CHUTEX GIAI ĐOẠN 2
Sinh viên thực hiện :
HUỲNH TẤN NHỰT
Ngành
:
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Niên khóa
:
2006 - 2010
Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 11 Tháng 07 Năm 2010
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐỂ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI IN VẢI CÔNG TY TNHH QUỐC TẾ
CHUTEX GIAI ĐOẠN 2
Tác giả
HUỲNH TẤN NHỰT
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành Kỹ Thuật Môi Trường
Giáo viên hướng dẫn
Th.S LÊ TẤN THANH LÂM
Tp. Hồ Chí Minh, Ngày 11 Tháng 07 Năm 2010
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến công ơn sinh thành và dưỡng dục của
ba, mẹ cùng sự giúp đỡ và dìu dắt của chị tôi, tất cả mọi người trong gia đình luôn là chỗ
dựa tinh thần và là nguồn động lực để tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành tốt nhiệm vụ
của mình.
Tôi xin chân thành cám ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa Môi Trường và Tài
Nguyên của trường ĐH Nông Lâm TP.HCM đã quan tâm và giúp đỡ tận tình cho tôi
trong suốt thời gian học, thực tập và thực hiện khóa luận.
Đồng thời xin cám ơn Th.s Phạm Trung Kiên và Ks. Nguyễn Văn Huy đã cung cấp
những kiến thức cần thiết trong quá trình học và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá
trình thực hiện thí nghiệm. để thực hiện khóa luận
Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thầy đáng kính Th.s Lê Tấn Thanh Lâm
đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho tôi trong suốt
quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Xin chân thành cám ơn Ban giám đốc công ty TNHH Quốc tế Chutex và các anh
phòng kỹ thuật đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong thời gian thực tập
tốt nghiệp.
Chân thành cảm ơn tất cả các bạn DH06MT đã đoàn kết, động viên và giúp đỡ tôi.
Cảm ơn các bạn đã cho tôi nhiều kĩ niệm đẹp của thời sinh viên. Đặc biệt những người
bạn đã gắn bó, giúp đỡ tôi trong quá trình thí nghiệm đó là những người bạn tôi không
bao giờ quên.
Mặc dù rất cố gắng nhưng không thể tránh những sai sót, rất mong nhận được ý
kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Huỳnh Tấn Nhựt
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
i
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Công ty TNHH Quốc Tế Chutex (Việt Nam) là một trong 6 thành viên của tập
đoàn may mặc CHUTEX (Singapore) với hoạt động chủ yếu là may mặc công
nghiệp. Vấn đề môi trường của công ty ngoài chất thải rắn và khí thải thì nước thải là
vấn đề đáng quan tâm hàng đầu. Nước thải từ quá trình rửa bản in và các dụng cụ
thiết bị có hàm lượng SS, COD, Độ màu cao hơn tiêu chuẩn nhiều lần. Đặc biệt nước
thải có lượng chất lơ lửng rất khó lắng kèm theo độ màu và mùi khó chịu từ các hợp
chất của mực in và dung môi.
Trong quá trình hoạt động công ty có xây dựng hệ thống xử lý nước thải với công
suất 100 m3/ngày được xây dựng vào năm 2006 hoạt động tương đối ổn định. Nhưng
do nhu cầu mở rộng quy mô sản xuất tăng gấp đôi, công suất hiện tại của hệ thống ở
giai đoạn 1 chỉ đáp ứng xử lý được khoảng 50 % tổng lượng nước thải sinh ra. Vì thế
Công ty quyết định xây dựng thêm giai đoạn 2 để xử lý hoàn toàn lượng nước thải
sinh ra tránh tình trạng quá tải cho giai đoạn 1.
Sau khi khảo sát tính chất nước thải tác giả chọn phương pháp xử lý chính cho hệ
thống xử lý là phương pháp keo tụ tạo bông và tiến hành thí nghiệm keo tụ xác định
loại phèn cũng như liều lượng phèn và giá trị pH tối ưu của phản ứng keo tụ.
Kết quả thí nghiệm được áp dụng thiết kế hệ thống xử lý với thông số sau:
-
Hóa chất dùng cho quá trình keo tụ là phèn PAC loại màu vàng đậm
-
pH tối ưu dùng trong xử lý là 8.
-
Hàm lượng PAC04 tối ưu dùng trong xử lý là 250g/m3
-
Hàm lượng polymer (cation) tối ưu dùng trong xử lý là 0,0125 g/m3
-
Hiệu quả xử lý COD của quá trình keo tụ sau lắng tĩnh là 93,7%
Các công trình trong hệ thống xử lý nước thải bao gồm:
(Để phù hợp với thực tế tác giả chọn hiệu suất lắng động 80%)
Song chắn rác Bể thu gom nước thải Bể điều hòa Bể trộn Bể keo tụ tạo
bông Bể lắng đứng Bể peroxon Bể trung gian Bồn lọc áp lực Nguồn
tiếp nhận (nước thải đạt tiêu chuẩn 5945 :2005 loại A)
Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải : 9.184(VND/m3 nước thải)
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
ii
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................................... i
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC ...............................................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................................ vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................ vii
Chương 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................................... 2
1.3. Nội dung nghiên cứu......................................................................................................... 2
1.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................. 2
1.5. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................................... 3
1.6.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ......................................................................... 3
Chương 2. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .............................................................................. 4
2.1. Hiện trạng môi trường ..................................................................................................... 4
2.1.1. Giới thiệu chung về công ty TNHH Quốc tế ChuTex ...................................................... 4
2.1.2. Quy trình công nghệ sản xuất .......................................................................................... 4
2.1.3. Nguyên, vật liệu, thiết bị sản xuất và sản phẩm .............................................................. 5
2.1.4. Các hạng mục công trình của Công ty ............................................................................ 5
2.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải hiện tại của công ty ............................................. 6
2.2.1. Nước thải sinh hoạt ......................................................................................................... 6
2.2.2. Nước thải giặt tẩy ............................................................................................................ 7
2.2.3. Nước thải in vải giai đoạn 1 ............................................................................................ 7
2.3. Tổng quan về in vải .......................................................................................................... 9
2.3.1. Lịch sử phát triển ngành in vải trên thế giới ................................................................... 9
2.3.2. In vải ở Việt Nam ........................................................................................................... 10
2.4. Các qui trình công nghệ in Lụa ..................................................................................... 10
2.4.1. Nguyên lý in lụa và một số phương pháp in .................................................................. 10
2.4.2. Qui trình công nghệ in tại công ty:................................................................................ 12
2.5. Tổng quan về nước thải in vải ....................................................................................... 13
2.6. Phương pháp xử lý nước thải in vải ............................................................................. 14
2.5.1 Phương pháp keo tụ tạo bông ......................................................................................... 14
2.5.2 Phương pháp oxi hóa bậc cao với hệ peroxon ............................................................... 15
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
iii
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................ 19
3.1. Thời gian, địa điểm, đối tượng nghiên cứu .................................................................. 19
3.2. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................................. 19
3.3. Thí Nghiệm Jartest ......................................................................................................... 20
3.3.1. Mục đích thí nghiệm ...................................................................................................... 20
3.3.2. Dụng cụ và hóa chất ...................................................................................................... 20
3.3.3. Các bước tiến hành thí nghiệm ...................................................................................... 21
3.3.4. Số lượng mẫu trong thí nghiệm Jartest ........................................................................ 23
3.4. Phương pháp phân tích chỉ tiêu COD .......................................................................... 25
3.4.1. Dụng cụ và hóa chất ...................................................................................................... 25
3.4.2. Các bước tiến hành thí nghiệm: .................................................................................... 26
3.4.3. Tính toán kết quả ........................................................................................................... 27
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................... 28
4.1. Kết quả thí nghiệm keo tụ.............................................................................................. 28
4.1.1. Thí nghiệm với phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O (P1) ....................................................... 28
4.1.2. Thí nghiệm với phèn P2 ................................................................................................ 30
4.1.3. Thí nghiệm với phèn Nhôm P3 ...................................................................................... 32
4.1.4. Thí nghiệm với Phèn sắt FeSO4.7H20 (P4) ................................................................... 34
4.1.5. Thí nghiệm với PAC 01 ................................................................................................. 36
4.1.6. Thí nghiệm với PAC 02 ................................................................................................. 38
4.1.7. Thí nghiệm với PAC 03 ................................................................................................. 40
4.1.8. Thí nghiệm với PAC 04 ................................................................................................. 42
4.1.9. Thí nghiệm với PAC 05 ................................................................................................. 44
4.1.10. Thí nghiệm với PAC 06 ............................................................................................... 46
4.1.11. Tổng hợp kết quả ......................................................................................................... 48
4.1.12. Thí Nghiệm xác định đường chuẩn với PAC 04 .......................................................... 50
4.2. Lựa chọn và thiết kế hệ thống xử lý .............................................................................. 53
4.2.1. Lựa chọn công nghệ xử lý.............................................................................................. 53
4.2.2. Phương án thiết kế hệ thống xử lý ................................................................................. 53
4.2.3. khái toán kinh phí phương án thiết kế ........................................................................... 61
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 63
5.1.Kết Luận ........................................................................................................................... 63
5.2.Kiến Nghị .......................................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................... 64
PHỤ LỤC.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
iv
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Các hạng mục công trình trong công ty TNHH quốc tế Chutex......................... 6
Bảng 2.2 Các thông số cơ bản về các chỉ tiêu của nước thải In Vải tại công ty .............. 14
Bảng 3.1 Bảng danh sách dụng cụ và hóa chất sử dụng trong thí nghiệm Jartest ........... 21
Bảng 3.2 Số lượng mẫu thí nghiệm xác định lượng pH phản ứng tối ưu ........................ 23
Bảng 3.3 Số lượng mẫu thí nghiệm xác định lượng phèn phản ứng tối ưu...................... 24
Bảng 3.4 Số lượng mẫu thí nghiệm xác định đường chuẩn. ............................................ 25
Bảng 3.5 Bảng phân bố hóa chất trong ống nghiệm ........................................................ 26
Bảng 4.1 Giá trị pH và lượng phèn tối ưu của quá trình keo tụ bằng phèn P1 ................ 28
Bảng 4.2 Bảng thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn
phản ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng Phèn P2 ......................................................... 30
Bảng 4.3 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng phèn Nhôm P3 ....................................................... 32
Bảng 4.4 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng phèn Sắt P4 ............................................................ 34
Bảng 4.5 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 01 ................................................................. 36
Bảng 4.6 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 02 ................................................................. 38
Bảng 4.7 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 03 ................................................................. 40
Bảng 4.8 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 04 ................................................................. 42
Bảng 4.9 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 05 ................................................................. 44
Bảng 4.10 Thông số đầu vào thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu và lượng phèn phản
ứng tối ưu của quá trình keo tụ bằng PAC 06 ................................................................. 46
Bảng 4.11 Bảng Thống kê giá thành sử dụng và hiệu suất của 10 loại phèn ................... 48
Bảng 4.12 Xác định liều lượng Polymer phản ứng .......................................................... 49
Bảng 4.13 Xác định lượng phèn phản ứng tối ưu tương ứng với nồng độ COD đầu vào ở
3 thí nghiệm và Thí nghiệm PAC04.2 .............................................................................. 50
Bảng 4.14 Thông số xác định đường chuẩn ..................................................................... 52
Bảng 4.15 Chỉ tiêu nước thải đầu vào hệ thống xử lý nước thải ...................................... 53
Bảng 4.16 Bảng dự đoán hiệu suất xử lý qua các công trình ........................................... 55
Bảng 4.17 Bảng thông số thiết kế hệ thống xử lý ............................................................ 57
Bảng 4.18 Chi phí xây dựng và thiết bị cho hệ thống xử lý ............................................. 62
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
v
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất chung ......................................................... 5
Hình 2.2 Nguyên lý in lụa ............................................................................................... 10
Hình 2.3 Sơ đồ qui trình in vải của công ty Quốc tế Chutex .......................................... 12
Hình 3.1 Thiết bị Jartest ................................................................................................... 21
Hình 4.1 Biểu đồ biểu sự biến thiên về nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải
theo giá trị pH và lượng phèn phản ứng khi sử dụng phèn P1 ......................................... 29
Hình 4.2 Biểu đồ biểu sự biến thiên về nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải
theo giá trị pH và lượng phèn phản ứng khi sử dụng phèn P2 ......................................... 31
Hình 4.3 Biểu đồ biểu sự biến thiên Nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH và hàm lượng phèn khi sử dụng phèn Nhôm P3 ............................................. 33
Hình 4.4 Biểu đồ biểu sự biến thiên COD và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo giá
trị pH và hàm lượng phèn khi sử dụng phèn Sắt P4 ......................................................... 35
Hình 4.5 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH và hàm lượng phèn khi sử dụng PAC 01 ........................................................ 37
Hình 4.6 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH và hàm lượng phèn khi sử dụng PAC 02 ......................................................... 39
Hình 4.7 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH và hàm lượng phèn khi sử dụng PAC 03 ......................................................... 41
Hình 4.8 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH khi sử dụng PAC 04 ........................................................................................ 43
Hình 4.9 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH khi sử dụng PAC 05 ........................................................................................ 45
Hình 4.10 Biểu đồ biểu sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải theo
giá trị pH khi sử dụng PAC 06 ......................................................................................... 47
Hình 4.12 Biểu đồ thể hiện sự biến thiên nồng độ và hiệu suất xử lý COD của nước thải
theo hàm lượng phèn ứng với từng nồng độ COD đầu vào ............................................. 51
Hình 4.13 Đường chuẩn xác định lượng phèn phản ứng tương ứng với nồng độ COD
khác nhau .......................................................................................................................... 52
Hình 4.14 Sơ đồ công nghệ HTXLNT in vải công ty TNHH Quốc Tế Chutex.............. 54
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
vi
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD5
Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh học đo ở điều kiện
200C trong thời gian 5 ngày)
COD
Chemical Oxygen Demand ( Nhu cầu ôxy hóa hóa học)
KCN
Khu công nghiệp
SS
Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng)
PAC
Poly Aluminium Chloride
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TN
Thí nghiệm
TNHH
Trách nhiệm hữu hạn
XLNT
Xử lý nước thải
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
vii
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Chương 1.
MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Từ hơn một thập niên trở lại đây ngoài việc đáp ứng nhu cầu ăn ngon thì nhu
cầu mặc đẹp cũng đang trở thành một xu hướng phổ biến của đa số các quốc gia trên
thế giới. Chính vì thế, các ngành công nghiệp nhẹ đặc biệt trong ngành may mặc ở
Việt Nam đang ngày càng hình thành với tốc độ nhanh chóng. Dựa vào số liệu của
tổng cục thống kê từ năm 2003 đến 2008 tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm của
giá trị gia tăng mà ngành dệt may mang lại đã tăng 9,2% vào năm 2008 nhưng năm
2009 giảm chỉ còn 8% và từ năm 2010 đến 2011 sẽ phục hồi và tăng trở lại lên
9,3%.Với thông tin tốt lành trên, nhiều doanh nghiệp đã mạnh dạng mở rộng quy mô,
số lượng và chất lượng sản phẩm đáp ứng nhu cầu trong nước và từng bước mở rộng
thị phần hàng may mặc Việt nam trên thương trường thế giới.
Song song với những đóng góp của mình vào nền kinh tế, ngành may mặc cũng
đem lại những vấn đề môi trường không nhỏ, đặc biệt là vấn đề nước thải ở khâu in vải
. Hiện nay trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh có hàng trăm cơ sở đang hoạt động
trong loại hình sản xuất trên. Nếu chỉ tính riêng nước thải trong khâu in vải thì lượng
nước không quá lớn nhưng trong các doanh nghiệp thường có sự kết hợp của nhiều
khâu như nhuộm hoặc giặt tẩy…Vì vậy theo ước tính lượng nước xả thải trên 100.000
m3/ngày đêm. Tuy nhiên, có khá ít công ty có hệ thống xử lý nước thải đạt yêu cầu. Đa
phần hệ thống xử lý nước thải thường chưa phù hợp, hoặc công suất xử lý không đảm
bảo. Vì vậy nước sau xử lý chưa đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn tiếp nhận.
Đối với công ty TNHH quốc tế Chutex hiện tại đơn vị có một hệ thống xử lý
nước thải in vải với công suất 100m3/ngày được xây dựng vào năm 2006 hoạt động
tương đối ổn định nhưng do nhu cầu mở rộng qui mô sản xuất gấp đôi đặc biệt trong
khâu in vải thì hệ thống trong giai đoạn 1 không thể đáp ứng. Đồng thời để nâng cao
hiệu quả cho giai đoạn 2 nên tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp
keo tụ để Thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải của Công Ty TNHH Quốc Tế
Chutex giai đoạn 2 ” cho luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành kĩ thuật môi trường
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
1
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Thí nghiệm jartest để xác định pH, lượng hoá chất keo tụ tối ưu và loại hoá
chất keo tụ xử lý hiệu quả
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công suất thiết kế 100m3/ngày đạt
loại A theo TCVN 5945:2005.
1.3. Nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu quy trình và công nghệ sản xuất của công ty
Khảo sát hiện trạng sản xuất, hiện trạng hệ thống xử lý nước thải hiện hữu.
Thực hiện thí nghiệm Jartest xác định pH, lượng phèn tối ưu và loại phèn
thích hợp.
Phân tích, đề xuất phương án xử lý nước thải cho công ty TNHH Quốc tế
Chutex giai đoạn 2.
Tổng hợp dữ liệu, phân tích, viết báo cáo.
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị .
Tính toán kinh tế xây dựng, Lập bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Điều tra khảo sát thực địa tại công ty
Thu thập và tổng hợp tài liệu từ thư viện, mạng xã hội, một số đề tài nghiên
cứu , lý thuyết liên quan.
Phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải:
o Đo pH đo bằng máy đo theo TCVN 6492-2000
o Đo SS (Tổng chất rắn lơ lửng) : xác định ở nhiệt độ sấy khô 103-1050C
theo TCVN 4560-1998
o Đo COD: phương pháp đun hoàn lưu kín TCVN 6491-1999
Thí nghiệm Jartest xác định loại phèn, pH và hàm lượng phèn tối ưu.
Thống kê, xử lý số liệu dựa trên kết quả thí nghiệm
Sử dụng các phần mềm word để viết văn bản. Excel tính toán số liệu, vẽ đồ
thị và thể hiện bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý bằng phần mềm Autocad.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
2
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Không gian: Công ty TNHH Quốc Tế Chutex
Thời gian: 5 tháng từ 01/02/2010 đến 30/06/2010
Đối tượng: nước thải từ khâu in vải của Công Ty TNHH Quốc Tế Chutex
Chỉ tiêu phân tích: COD, SS, pH.
Nghiên cứu với 10 loại phèn: Al2(SO4)3.14H2O dạng phiến và dạng hạt mịn,
PAC vàng nhạt , PAC cam, PAC trắng, PAC nâu, PAC vàng đậm, PAC
vàng nhạt của thụy điển, K.AlSO4.12H2O. phèn sắt FeSO4.7H20
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Môi trường : Đạt chuẩn xả thải, đảm bảo cho hệ thống xử lý thải tập trung
của khu công nghiệp xử lý tốt. Tránh tình trạng xử lý không đạt ở trạm xử
lý tập trung gây ô nhiễm môi trường nguồn tiếp nhận.
Kinh tế : Tiết kiệm tài chính cho công ty hơn việc phải nộp phạt về phí môi
trường, đồng thời môi trường đảm bảo cũng là một yếu tố cần thiết đối với
khách hàng khó tính trong và ngoài nước.
Thực tiễn: Đáp ứng nhu cầu mở rộng sản xuất thì cần phải xây dựng hệ
thống xử lý nước thải mới vì hệ thống xử lý nước thải cũ không đủ khả
năng đáp ứng.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
3
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Chương 2.
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2.1. Hiện trạng môi trường
2.1.1. Giới thiệu chung về công ty TNHH Quốc tế ChuTex
Tên công ty: Công ty TNHH Quốc tế Chutex
Địa chỉ: Lô C1, khu công nghiệp Sóng Thần II, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Số điện thoại : 06503.790.780
Fax: 06503.790.770
E-mail:
Lĩnh vực hoạt động : Các sản phẩm may mặc cao cấp, hàng thêu, sản xuất sợi.
2.1.2. Quy trình công nghệ sản xuất
Nhìn chung qui trình công nghệ áp dụng trong công ty tương đối đơn giản,
nguyên liệu chủ yếu là các loại vải, vải lót… được nhập từ nước ngoài. Vải sau khi
nhập về sẽ được cắt theo các mẫu đã thiết kế, sau đó đem thêu, may, giặt, ủi, kiểm tra
chất lượng và hoàn tất sản phẩm. Các sản phẩm đạt yêu cầu sẽ được chuyển vào kho
hàng. Đối với một số loại sản phẩm sau khi may sẽ được đem giặt để làm bạt quần áo
hoặc in ấn trang trí cho quần áo trước khi giặt để hoàn thiện sản phẩm. Hiện tại Công
ty đang sử dụng 2 phương pháp giặt là giặt thông thường (công nghệ Grament Wash)
và giặt tẩy sử dụng đá bọt (Stone wash). Riêng qui trình Stone wash thì sản phẩm cần
giặt sẽ đưa vào máy giặt cùng với hỗn hợp hóa chất, đá bọt, nước. Sự di chuyển tự do
của đá trong quá trình giặt đảm bảo màu nhuộm không hòa toàn bị lấy đi. Nên sau khi
giặt sản phầm có màu sáng và mềm hơn, đồng thời tạo ra những vết bạc mờ là do sự
mài mòn của đá lên sợi vải nhưng nhìn chung thì chủ yếu là giặt thông thường. Còn in
vải thì sử dụng phương pháp in lụa tự động với công nghệ hiện đại. Qui trình công
nghệ chung được trình bày theo hình sau:
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
4
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Qui trình sản xuất của công ty
Nhận đơn đặt hàng
Thiết kế mẫu hàng
Nhập khẩu
Nguyên liệu, sợi và các
phụ kiện
Kiểm tra
Làm nhãn, ghi chú
Cắt
Thêu
May
Giặt làm bạt màu quần áo
kiểm tra nội bộ
từng khâu
In vải
Hoàn tất
Kiểm tra cuối cùng
Đóng gói
Xuất khẩu
Hình 2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất chung
2.1.3. Nguyên, vật liệu, thiết bị sản xuất và sản phẩm ( xem chi tiết phụ lục 1 )
2.1.4. Các hạng mục công trình của Công ty
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
5
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Tổng diện tích sử dụng của Công ty TNHH quốc tế Chutex là 70.800 m2, trong
đó diện tích xây dựng nhà xưởng hiện tại là 37.760 m2. Diện tích đất còn lại dùng cho
mục đích xây dựng đường giao thông nội bộ, trồng cây xanh, sân bãi, hành lang cách
ly an toàn với khu vực bên ngoài và chuẩn bị xây dựng thêm khu vực xử lý nước thải
trong giai đoạn 2.
Bảng 2.1 Các hạng mục công trình trong công ty TNHH quốc tế Chutex
KHU VỰC SẢN XUẤT
số
lượng
Đơn
vị
Diện
tích
1
Khu sản xuất chính của Công ty
gồm: khu giặt tẩy, khu sấy, khu
cắt, khu in vải, kho nguyên liệu,
kho thành phầm, phòng thí
nghiệm, …
-
m2
30.000
2
Khu văn phòng
1
m2
1400
3
Khu để bồn dầu DO
2
m2
30
5
Nhà bảo vệ
2
m2
30
6
Nhà xe
1
m2
500
7
Trạm bơm trung chuyển nước
ngầm
1
m2
24
8
Trạm xử lý nước cấp
1
m2
100
9
Khu xử lý nước thải mực in
1
m2
100
10
Khu nhà ăn
1
m2
5575
m2
37.760
STT
Hạng mục công trình
Diện tích đất xây dựng
Nguồn: Công ty TNHH quốc tế Chutex
2.2. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải hiện tại của công ty
2.2.1. Nước thải sinh hoạt
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
6
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
khối lượng nước thải trong công ty tương đối lớn khoảng 200 m3/ngày, thành
phần chủ yếu của nước thải là các chất hữu cơ, chất tẩy rửa, các vi khuẩn gây bệnh.
Nước thải sẽ được ống thu gom tập trung lại và sẽ được xử lý trong bể Phốt có thể tích
120 m3 trước khi tới hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp Sóng
Thần II thông qua hệ thống đường ống thoát nước. sau khi được xử lý ở khu xử lý tập
trung, nước thải đạt tiêu chuẩn loại A (TCVN-5945:2005) thải ra mương thoát nước và
thải ra sông Sài Gòn.
2.2.2. Nước thải giặt tẩy
Đối với nước thải giặt tẩy của công ty chưa có hệ thống xử lý nước thải, nước
sau công đoạn giặt sẽ được dẫn qua hệ thống thoát nước trong công ty và xả vào trong
hệ thống cống thoát nước chung của khu công nghiệp. Công ty cũng đang lên kế hoạch
xây dựng hệ thống xử lý nước thải giặt tẩy vào đầu năm 2011
2.2.3. Nước thải in vải giai đoạn 1
Hiện tại công ty có một hệ thống xử lý nước thải mực in vải giai đoạn 1 với
công suất thiết kế 100 m3/ngày đêm, được xây dựng vào năm 2006 đang hoạt động
tương đối ổn định. Đạt tiêu chuẩn xả thải 5945:2005 loại B, nhưng do nhu cầu mở
rộng khu vực và nâng công suất của khâu in vải lên gấp đôi thì hệ thống giai đoạn 1
không thể đáp ứng. Vì thế công ty đang tiến hành cho xây dựng thêm một hệ thống ở
giai đoạn 2 với công suất 100m3/ngày.đêm và nâng tiêu chuẩn xả thải lên loại A
5945:2005
Qui trình xử lý nước thải hiện hữu của công ty ở giai đoạn 1
Nước thải sản xuất Song chắn rác Hầm bơm Bể Điều hòa Bể trộn
Bể phản ứng Bể lắng đứng Bể peroxon Bể trung gian Bể lọc áp lực Nguồn
tiếp nhận đạt TCVN 5945:2005 loại B
Thuyết minh qui trình xử lý
Nước thải sản xuất chảy trong mương trong khu vực sản xuất sẽ được dẫn sang
bể thu gom nước thải bằng ống Ø 90mm thông qua một song chắn rác được thiết kế
trong mương với khoảng cách song nhỏ để giữ lại những mảnh vụn của giẻ lau, rác, ni
lông, mực in bị khô vón cục...
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
7
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Nước chảy đến bể thu gom thì tại bể được bố trí 2 bơm chìm hoạt động luân
phiên để bơm lên bể điều hòa. Tại bể điều hòa có hệ thống sục khí để điều hòa lưu
lượng cũng như tính chất nước thải, đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định và giảm
kích thước của các công trình đơn vị phía sau.
Nước từ bể điều hòa sẽ được bơm lên bể trộn, tại đây có bố trí đầu dò pH tự
động điều chỉnh châm thêm xút để đưa pH nước vể khoảng 7,5 là giá trị pH sau phản
ứng của quá trình phản ứng khi cho phèn Nhôm (dạng phiến) vào trong nước thải.
Phèn Nhôm được châm bằng bơm định lượng vào bể. Bể trộn có cánh khuấy quay với
vận tốc 110 vòng/phút hòa trộn đều hóa chất đã châm vào nước thải. Nước sau khi hòa
trộn sẽ chảy qua bể keo tụ tạo bông. Ở bể này có bố trí cánh khuấy hoạt động với vận
tốc khuấy 30 vòng/phút, và được châm thêm Polymer bằng bơm định lượng vào bể,
giúp gia tăng khả năng hình thành bông cặn, các bông cặn nhỏ sẽ có điều kiện để hình
thành những bông cặn lớn hơn rồi chảy qua bể lắng.
Bể lắng đứng có nhiệm vụ lắng các cặn lơ lửng có trong nước thải và các bông
cặn hình thành từ quá trình keo tụ. Nước thải được đưa vào ống trung tâm, chuyển
động từ trên xuống, đến phần loe của ống trung tâm sẽ hướng dòng chảy chuyển động
từ dưới lên trên, dưới tác dụng của trọng lực, các hạt lơ lửng, bông cặn sẽ bị kéo xuống
dưới, phần nước trong được thu bằng máng răng cưa ở trên. Bông cặn được tập trung ở
phần hình nón ở đáy bể lắng và được xả định kỳ 7 ngày/lần vào sân phơi bùn dựa vào
áp lực thủy tĩnh. Sau khi xả thì theo thời gian lớp cằn bùn sẽ nằm trên lớp cát sẽ được
thu gom thải bỏ còn nước sẽ được hoàn lưu trở lại bể điều hòa
Nước thải ra khỏi bể lắng sẽ được dẫn sang bể peroxon. Phía trên thành bể được
bố trí 2 bơm ly tâm trục ngang phía cuối bể gần vị trí thu nước qua bể trung gian điều
chỉnh hoạt động luân phiên và trên đường ống được nối với bộ thu khí injector từ máy
ozon dẫn ra và H202 cũng được châm vào đường ống nhờ một bơm định lượng. Khi
bơm thì nước thải sẽ được hòa trộn cùng với hóa chất sẽ được tuần hoàn về phía vị trí
đầu vào nước thải sau bể lắng nước sẽ được trộn đều và phản ứng xảy ra nhanh chóng
nhằm oxy hóa các chất hữu cơ khó phân hủy, độ màu và khử trùng nước thải với tác
nhân là hệ H202/O3 có khoảng pH làm việc hiệu quả phù hợp với nước thải đầu ra từ bể
lắng nên không cần phải điều chỉnh.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
8
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Sau đó nước được chảy qua bể trung gian ở đây được thiết kế 2 bơm ly tâm trục
ngang hoạt động luân phiên sẽ bơm sang bồn lọc áp lực. Bồn lọc áp lực được thiết kế
với 2 lớp vật liệu lọc có tác dụng giữ lại lượng cặn còn lại trong nước thải và nước rửa
lọc sẽ được xả vào bể điều hòa , nước sau lọc đảm bảo nước thải đầu ra đạt TCVN
5945:2005 loại B và sẽ được xả vào cống thu gom nước thải về khu xử lý nước tập
trung của khu công nghiệp Sóng Thần II sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn 5945:2005 loại
A trước khi xả ra kênh Ba Bò dẫn ra sông Sài Gòn.
2.3. Tổng quan về in vải
2.3.1. Lịch sử phát triển ngành in vải trên thế giới
Nói đến in vải là chúng ta cùng một lúc đề cập đến nhiều ngành khác nhau. Để
tạo được một sản phẩm in trên vải bao gồm ba ngành chính tham gia vào quá trình tạo
sản phẩm là mỹ thuật, hóa nhuộm, in ấn.
Theo tài liệu nước ngoài thì in hoa trên vải có từ 5000 năm trước ở Ai Cập cổ
đại. Trong sách cổ Hy Lạp thế kỷ thứ 4 trước công nguyên cũng có đề cập tới từ in,
trong khi đó có tài liệu cho rằng nguồn gốc in lại bắt nguồn từ người An Độ ở thế kỷ
thứ 5 trước công nguyên. Theo tài liệu Trung Quốc thì việc in ấn xuất hiện vào triều
đại nhà Tống khoảng từ năm 618 tới 906, đó là phương pháp in bản khắc trên gỗ, nó
được sử dụng in vải lụa. Cùng với trợ giúp của Grant, Thomas Bell đã phát minh ra cơ
cấu in bằng bản gỗ vào năm 1760, in bằng bản đồng năm 1770 và rulô đồng 1797. đến
những năm 1920 phương pháp in lưới phẳng được thịnh hành, đến năm 1950 thì in
bằng lưới phẳng được tự động hoàn toàn, cũng vào năm này thì phương pháp in trục
lưới quay cũng bắt đầu xuất hiện.
Với việc cải tiến liên tục của công nghệ in, cho tới ngày nay kỹ thuật in số đã
đưa việc in hoa trên vải trở thành một ngành công nghiệp hiện đại và phát triển đáp
ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Việc thiết kế vải in hoa càng ngày càng trở nên phong phú bởi sự phát triển
khoa học kỹ thuật của thiết bị in và màu in. Trước đây người thiết kế vải hoa phải thiết
kế ít màu, mảng đơn và nét cho phù hợp với kỹ thuật in màu đơn, nhưng ngày nay với
công nghệ in phát triển thì người thiết kế có thể thoải mái sáng tạo ra những tác phẩm
mà mình thích, đồng thời đáp ứng nhanh nhu cầu của khách hàng với nhiều màu sắc
phong phú và đa dạng.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
9
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
2.3.2. In vải ở Việt Nam
Trước đây ngành in ở Việt Nam chưa thực sự là một ngành công nghiệp, do vậy
việc nghiên cứu về họa tiết in chưa mấy ai quan tâm, có chăng chỉ là những bài viết
mang tính khuôn mẫu để giảng dạy trong nhà trường. Tính dân tộc và tính hiện đại
chưa được đề cập đúng mức, nên hầu hết các sản phẩm in vải hoa của chúng ta là làm
theo các mẫu có sẵn của nước ngoài như Trung Quốc, Mỹ, Châu Âu… Chúng ta chưa
có một trường hay một cơ quan chuyên trách cho việc thiết kế vải hoa, chỉ có các bài
tập thiết kế rất sơ lược ở một số trường mỹ thuật. Việc thiết kế vải hoa đòi hỏi người
thiết kế phải là một họa sĩ chuyên nghiệp, có hiểu biết sâu rộng về thời trang, ngành
dệt, am tường kỹ thuật in ấn và công nghệ hóa màu.
Nhưng ngày nay thì việc giảng dạy trong lĩnh vực này ngày càng được chú
trong nhiều hơn kết hợp với sự phát triển của công nghệ thông tin thì việc thiết kế
những hình ảnh, họa tiết trên máy tính trở nên dễ dàng hơn nên. Riêng phương pháp in
lụa (in lưới) ngày càng trở nên phổ biến từ phương pháp thủ công đến tự động áp dụng
từ Công ty lớn đến các đơn vị nhỏ lẻ. Đã tạo ra những sản phẩm đáp ứng thị hiếu của
người tiêu dùng trong và ngoài nước.
2.4.
Các qui trình công nghệ in Lụa
2.4.1. Nguyên lý in lụa và một số phương pháp in
In lụa là phương pháp in xuyên, khuôn in có cấu tạo là một tấm lưới (polyester
hoặc kim loại) căng trên một khung chữ nhật làm bằng gỗ hoặc hợp kim nhôm.
Khi in, người ta cho mực vào lòng khung, gạt qua bằng một lưỡi dao cao su. Dưới áp
lực của dao gạt, mực sẽ xuyên qua các ô lưới và truyền (dính lên) bề mặt vật liệu bên
dưới, tạo nên hình ảnh in.
Hình 2.2 nguyên lý in lụa
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
10
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Một số phương pháp in vải
In lụa thông thường: mực sau khi phối trộn sẽ được in và sấy khô hoàn thiên
sản phẩm
In chuyển: còn gọi là in nhiệt, in nhiệt khô, in nhiệt chuyển, in chuyển hay là
in thăng hoa. Nguyên tắc chung của phương pháp này là không in trực tiếp lên
sản phẩm mà in trung gian qua một lớp giấy nền, sau đó ép nóng để thuốc
mực in nhả từ giấy nền bắt vào vật liệu in.
In nổi: Trong mực in, có các chất gây nở để tạo hình nổi. Sau khi in và sấy,
sản phẩm được hấp ở 130-150°C bằng hơi nước bão hoà. Mực sẽ chuyển
thành màng xốp, có hình nổi trên sản phẩm.
In bắn cắm lông: Lông nhiều màu có chiều dài 0,3mm được đựng vào những
hộp riêng. Lông được bắn qua những lỗ trên lưới in và dính vào vải đã quét
nhựa bán đa tụ, quá trình này được thực hiện trong điện trường 6000V và
không dùng dao gạt. Kết quả là những tấm vải có nhiều màu bằng lông mịn
như tuyết nhung và nổi trên mặt vải..
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
11
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
2.4.2. Qui trình công nghệ in tại công ty:
Mẫu đặt
hàng
Thiết kế mẫu in tạo
giấy phim bằng
polymer
Dung dịch
cảm quang
Chụp bản
trên lưới in
Phối trộn
màu in
Khuôn in
May hoàn
thiện
Bàn In
Nước rửa
chụp bản in
Thanh gạt
mực in
Sấy
Hấp bão hòa ở nhiệt
độ
130 - 1500C
Giặt
Kiểm tra cuối cùng
Đóng gói
Xuất khẩu
Hình 2.3 Sơ đồ qui trình in vải của công ty Quốc tế Chutex
Thuyết minh qui trình: sau khi thống nhất mẫu in trên máy tính thì nó sẽ được
chụp thành những tấm phim bằng polymer, họa tiết có màu sắc như thế nào sẽ có một
tấm phim riêng cho họa tiết đó. phim sau đó được chuyển tải lên tấm lưới. Thao tác đó
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
12
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
gọi là chụp bản, Công đoạn chụp bản được tiến hành trong buồng tối, Phim đặt lên bản
lưới cùng chiều với mẫu in thật, rọi đèn. Ánh sáng của đèn sẽ xuyên qua phim và đập
lên lưới. Vì lưới trước đó đã được quét phủ dung dịch Cảm quang nên chỉ những chỗ
không bị cản bởi mực sẽ đóng rắn dưới tác dụng ánh sáng. Khi mang bản đi rửa,
những chỗ không bị chiếu sáng sẽ bị rửa trôi tạo thành những khoảng trống. Sau đó sẽ
cho mực vào khuôn in, tiếp đó sản phẩm sao khi may hoàn thiện sẽ được đạt lên bàn in
sẽ được cố định vị trí cần in thật chính xác, hệ thống được trang bị thêm thanh gạt
mực, khi gạt mực in sẽ lọt qua những chỗ trống này và bắt vào sản phẩm cần in. khâu
tiếp theo sản phẩm sẽ được sấy khô mực đảm bảo cho mực bám chặt vào vải. Đối với
in nổi thì mực in sẽ được cho thêm chất gây nở để tạo hình nổi thì sau công đoạn sấy
thì sản phẩm được hấp ở 130-150°C bằng hơi nước bão hoà. Mực sẽ chuyển thành
màng xốp, có hình nổi trên sản phẩm.
2.5. Tổng quan về nước thải in vải
Mực dùng để in vải là các hợp chất hữu cơ khó phân hủy bao gồm các pigment
là các hợp chất tạo màu không tan trong nước và trong các dung môi thông thường
(cồn, dầu khoáng…) bao gồm một số tính chất cơ bản của một số nhóm màu như sau:
Nhóm màu azo: trong công thức hóa học có chứa một hay nhiều nhóm azo
(N=N-).
Nhóm màu aryl kim loại: là sản phẩm của kim loại, thông thường 3 nguyên tử
H được thay thế bởi các gốc thơm, ở cuối vòng thơm (vị trí para) thường có mặt
các nhóm thế, các chất màu thường có mặt các gốc thế như: gốc amino (-NH2),
cacboamino (C=NH-) hoặc carbonyl (=C=O).
Nhóm màu xaten: khác với nhóm màu aryl là 2 trong 3 gốc thơm được nối
bằng cầu nối oxy.
Nhóm màu Ptaloxianyl: có cấu tạo phức tạp gồm vòng nhị thể 16 nguyên tử C
và N xen kẽ nhau. Ptaloxyanyl pigment thường là có cấu tạo phức ở trung tâm
là nguyên tử kim loại (thường là Cu) liên kết với các nguyên tử N.
Khi in còn pha trộn mốt số chất liên kết như nhựa alkit, nhựa polimer phenol
aldehyd, hồ (chướng) đảm bảo mực in bám chặt vào bề mặt của vải cần in. sau khi in
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
13
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
thì khung in sẽ được tẩy sạch sẽ bằng các chất tẩy rửa như thuốc tím , Cyclohexanone
(dầu ông già) và sẽ rửa lại nhiều lần khung in bằng nước sạch.
Nguồn gốc phát sinh nước thải trong phân xưởng in vải tập trung chủ yếu trong
khâu rửa khung in, lau sàn và rửa dụng cụ.
Sau đây là tính chất nước thải của khâu in vải:
Bảng 2.2 Các thông số cơ bản về các chỉ tiêu của nước thải In Vải tại công ty
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Giá Trị
1
pH
__
6.8 – 7.5
2
SS
mg/L
120 – 160
3
COD
mgO2/L
400 – 688
4
BOD5
mgO2/L
35 – 40
5
Độ màu
Pt-co
450 – 574
2.6. Phương pháp xử lý nước thải in vải
2.5.1 Phương pháp keo tụ tạo bông
Là quá trình làm keo tụ các hạt keo hoặc dính các hạt nhỏ thành một tập hợp hạt
lớn hơn để lắng bằng cách đưa vào chất lỏng các tác nhân tạo bông.
Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ có khuynh hướng keo tụ do lực hút VanderWaals
giữa các hạt, lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách
giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown và tác
động của sự xáo trộn. Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo, các hạt duy trì trạng
thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang điện tích, có thể là điện tích
âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự
ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực
đẩy tĩnh điện. Do đó để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của
chúng, quá trình này gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có
thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng
hơn lắng xuống, quá trình này gọi là quá trình tạo bông.
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
14
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
Quá trình thủy phân các chất keo tụ và tạo bông cặn xảy ra theo các giai đoạn
sau:
Me 3 HOH Me(OH ) 2 H
Me(OH ) 2 HOH Me(OH ) H
Me(OH ) HOH Me(OH ) 3 H
Me 3 HOH Me(OH ) 3 3H
Những chất keo tụ thường dùng nhất là muối nhôm và muối sắt như:
Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O,
Fe2(SO4)3.2 H2O, Fe2(SO4)3.3 H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3...
Để tăng hiệu quả của quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các
chất trợ keo tụ. Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ,
giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo
tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H5O5)n, các ete, cellulose,
dioxit silic hoạt tính (xSiO2.y H2O).Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là
polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy thuộc các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ
keo tụ có điện tích âm hay dương.
Mục đích của phương pháp này nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay cải
thiện hiệu suất lắng của bể lắng.
2.5.2 Phương pháp oxi hóa bậc cao với hệ peroxon
Quá trình Peroxon là quá trình oxy hóa của Ozon với sự có mặt của Hydrogen
Peroxit (O3/H2O2). Bản chất của quá trình Peroxon là thực hiện sự oxy hóa chất ô
nhiễm thông qua gốc hydroxyl được tạo ra từ Ozon.
Sự có mặt của H2O2 phân hủy O3 thông qua ion hydroperoxit HO2- :
H2O2
HO2- + O3
HO2- + H+
(1)
*O3-
(2)
+ *HO2
Các phản ứng tạo *OH
-
Tạo *OH từ *O3- :
*O3-
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
+
H+
*HO3
(3)
15
Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp keo tụ để thiết kế hệ thống xử lý nước thải in vải công ty TNHH
Quốc Tế Chutex giai đoạn 2
*HO3
*OH
+ O2
(4)
- Tạo *OH từ *HO2 :
*HO2
H+
+ *O2-
(5)
*O2-
+ O3
*O3- + O2
(6)
*O3-
+ H+
*HO3
(7)
*OH
*HO3
+ O2
(8)
Tổng hợp các phương trình trên có thể viết lại như sau:
H2O2
+
2O3
2*OH
+ 3O2
(9)
Động học quá trình phản ứng
Phương trình tốc độ phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ hòa tan M có dạng
RM = kd [O3][M] + kid[*OH][M]
kd [O3][M]
thể hiện cơ chế tác dụng phân tử của Ozone với kd là hằng số
tốc độ phản ứng trực tiếp với ozone
kid[*OH][M] thể hiện cơ chế tác dụng của gốc tự do hydroxyl *HO với kid
là hằng số tốc độ phản ứng gián tiếp qua gốc tự do *HO
Nhiều số liệu nghiên cứu cho thấy kid >> kd chứng tỏ phản ứng xảy ra
chủ yếu là do gốc tự do *OH.
Các yếu tố ảnh hưởng
Các ion vô cơ
Một số anion vô cơ thường có trong nước ngầm và nước thải làm giảm hiệu quả
của quá trình Peroxone do nó tác dụng với gốc hydroxyl *OH
*
*
*
*
*
*
OH + CO32OH + HCO3OH + Cl-
SVTH: Huỳnh Tấn Nhựt
+ HO-
( k=4,2 x 108 M-1s-1)
HCO3 + OH-
( k=1,5 x 107 M-1s-1)
CO3
ClOH-
( k=4,3 x 109 M-1s-1)
16
