Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm bằng than hoạt tính kết hợp PGα21Ca

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
_______________________

LƢƠNG TRẦN BÍCH THẢO

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ
NƢỚC THẢI MÀU XANH CỦA DỆT NHUỘM BẰNG
THAN HOẠT TÍNH KẾT HỢP PG21Ca

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
Mã số: 8520320

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ THỊ XUÂN THÙY

Phản biện 1: TS. ĐẶNG QUANG VINH

Phản biện 2: TS. TRẦN MINH THẢO

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ngành Kỹ thuật môi trường họp tại Trường Đại học Bách khoa vào ngày 03
tháng 11 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa
 Thư viện Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với điện thoại và linh kiện, dệt may là ngành xuất khẩu
chủ lực của Việt Nam trong những năm qua. Năm 2013, sản phẩm
dệt may Việt Nam xuất khẩu đến hơn 180 quốc gia và vùng lãnh thổ
với kim ngạch xuất khẩu đạt 17,9 tỷ USD. Tốc độ tăng trưởng dệt
may trong giai đoạn 2008 - 2013 đạt 14,5%/năm đưa Việt Nam trở
thành một trong những quốc gia có tốc độ tăng trưởng kim ngạch
xuất khẩu dệt may nhanh nhất thế giới[1].
Bên cạnh những đóng góp to lớn vào sự phát triển kinh tế của
đất nước và đảm bảo an sinh xã hội, hoạt động sản xuất của ngành
dệt may cũng mang lại không ít những tác động tiêu cực đến môi
trường. Tùy thuộc vào đặc thù của từng công đoạn sản xuất mà phát
sinh ra nhiều dạng ô nhiễm như bụi, tiếng ồn, nhiệt dư, chất thải rắn,
khí thải, đặc biệt là nước thải. Công nghiệp dệt sử dụng một lượng
lớn nước và nước thải ngành dệt chủ yếu là nước dùng cho quá trình
nhuộm và hoàn tất sản phẩm. Thành phần nước thải thường không ổn
định, thay đổi theo loại nguyên liệu, loại thuốc nhuộm, loại hóa chất,
chất trợ, quy trình công nghệ… Nhìn chung, nước thải nhuộm
thường có nhiệt độ, độ màu và COD cao[9]. Và các chất nhuộm là tác
nhân gây ô nhiễm cần phải loại bỏ để làm sạch môi trường vì chúng
làm cho dòng nước thải có màu đậm đặc, ngăn cản quá trình quang
hợp của các thực vật, gây tác động xấu đối với hệ sinh thái.
Trong số những phương pháp hóa lý có khả năng xử lý màu,

thì phương pháp hấp phụ và keo tụ vẫn được sử dụng rộng rãi và phổ
biến hơn cả bởi tính chất đơn giản, dễ vận hành và hiệu quả xử lý
cao.


2
Vật liệu hấp phụ thông dụng nhất là than hoạt tính, với mức độ
vi mao quản cao, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, than hoạt tính có thể
dễ dàng khử màu, mùi,…
Các vật liệu keo tụ thường sử dụng để xử lý màu ở Việt Nam
hiện nay gồm có phèn nhôm, phèn sắt, PAC,... Tuy nhiên, với sự
phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, các nhà nghiên cứu đã
tìm tòi, chế tạo và áp dụng các vật liệu keo tụ có nguồn gốc từ tự
nhiên, có khả năng xử lý màu cao, thân thiện với môi trường và
PG21Ca là một trong số đó. Với thành phần được tổng hợp từ γPGA - một loại polymer chiết xuất từ đậu nành không độc hại, dễ
phân hủy sinh học, PG21Ca được ứng dụng không chỉ trong lĩnh
vực y học, thực phẩm, mỹ phẩm, mà còn trong lĩnh vực xử lý nước.
Hơn nữa, đây là một loại vật liệu keo tụ còn rất mới ở Việt Nam,
chưa được tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng. Chính vì vậy, tác giả
chọn đề tài “Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải màu
xanh của dệt nhuộm bằng than hoạt tính kết hợp PG21Ca” làm
luận văn thạc sỹ của mình, đây cũng là cơ sở để bước đầu đánh giá
khả năng ứng dụng vật liệu mới này trong lĩnh vực xử lý nước thải
dệt nhuộm.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá khả năng xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm
bằng than hoạt tính kết hợp PG21Ca để từ đó có thể ứng dụng vào
xử lý nước thải dệt nhuộm.
2.2. Mục tiêu cụ thể

- So sánh khả năng xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm
bằng PG21Ca và than hoạt tính với các vật liệu xử lý màu hiện nay.


3
- Xác định các thông số: tỉ lệ giữa than hoạt tính và PG21Ca,
khối lượng vật liệu, thời gian tiếp xúc, tốc độ khuấy trộn để xử lý
màu hiệu quả bằng than hoạt tính kết hợp vật liệu PG21Ca.
- Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải áp dụng vào Công ty Cổ
phần Dệt Hòa Khánh - Đà Nẵng (DANATEX).
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở khoa học phục vụ
cho việc tìm kiếm một phương pháp kết hợp vật liệu mới để xử lý
màu trong nước thân thiện với môi trường, đóng góp một phần vào
ngân hàng luận văn chuyên về xử lý nước.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu sẽ là tiền đề cho việc ứng dụng than hoạt
tính kết hợp vật liệu keo tụ mới PG21Ca vào quá trình xử lý màu
xanh trong nước thải của các nhà máy dệt nhuộm, góp phần nâng cao
hiệu quả xử lý, đồng thời giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi
trường.
4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Các loại vật liệu có khả năng xử lý màu trong nước như:
Phèn nhôm (Al2(SO4)3.18H2O), Phèn sắt (FeSO4.7H2O), PAC,
PG21Ca, than hoạt tính
- Nước thải màu xanh của Công ty Cổ phần Dệt Hòa Khánh Đà Nẵng (DANATEX)
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Thực nghiệm trong phòng thí nghiệm.

4
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
5.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu, số liệu có liên quan
Thu thập các tài liệu về vấn đề sử dụng vật liệu để xử lý màu
xanh trong nước thải dệt nhuộm.
Tìm hiểu về các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam có liên quan.
5.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Sử dụng các phần mềm word, excel,… để tổng hợp, phân tích
các số liệu đã thu thập được.
5.3. Phƣơng pháp phân tích hóa học
Áp dụng các kỹ thuật hóa phân tích để xác định khối lượng, tỷ
lệ của vật liệu xử lý, phân tích chỉ tiêu màu trong môi trường nước.
5.4. Phƣơng pháp lấy mẫu hiện trƣờng
Khảo sát, lấy mẫu nguồn nước thải có độ màu cao màu xanh
của công ty dệt nhuộm.
5.5. Phƣơng pháp kế thừa
Kế thừa kết quả nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải dệt
nhuộm của các loại vật liệu trong nước và ngoài nước.
6. Cấu trúc của luận văn
Mở đầu
Chương 1. Tổng quan
Chương 2. Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp
nghiên cứu
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận và kiến nghị
Danh mục tài liệu tham khảo
Phụ lục bảng vẽ

5
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. NGÀNH DỆT NHUỘM
1.2. PHƢƠNG PHÁP XỬ L

M U TRONG NƢỚC THẢI

DỆT NHUỘM
1.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU CÓ KHẢ NĂNG XỬ LÝ MÀU
1.3.1. Muối nhôm [10]
1.3.2. Muối sắt [10]
1.3.3. Poly Aluminium chloride (PAC)
1.3.4. PG21Ca
1.3.4.1. γ-PGA [6]
1.3.4.2. PG21Ca
PG21Ca - thành phần được tổng hợp từ γ-PGA (poly gamma
glutamic acid) gồm 87% Canxi Sulfat và 5% axit poly γ-glutamic
PGα21Ca là một chất đông tụ dạng bột màu xám trắng mang
cả đặc tính hữu cơ và vô cơ. Có nguồn gốc từ canxi và khoáng chất
vô cơ tự nhiên. So với các hợp chất đông tụ khác, PGα21Ca có khả
năng sử dụng đa dạng như: xử lý nước máy, nước thải, nước thải
công nghiệp, sông ô nhiễm, hồ, bến cảng…
a. Tính năng của hóa chất PGα21Ca
(1) Nhanh chóng hình thành bông cặn và kết tủa; (2) Có thể sử
dụng cho nước có độ pH rộng: 4-12; (3) Sự thay đổi pH là nhỏ so với
các hợp chất đông tụ khác; (4) Hiệu quả trong việc loại bỏ kim loại
nặng trong nước; (5) Cắt giảm chi phí xử lý bùn vì tỉ lệ nước trong
bông cặn thấp; (6) Có thể dùng kết hợp với hợp chất đông tụ khác
như PAC; (7) Sản phẩm hoàn toàn vô hại đối với các sinh vật sống.

b. Cơ chế của PGα21Ca khi tác dụng với nước thải:


6
- Thành phần vô cơ trong PGα21Ca trung hòa điện tích và
giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt keo.
- Thành phần hữu cơ poly γ-glutamic acid với tính năng của
nhóm carboxyl hoạt động như chất keo hình thành liên kết giữa các
hạt nhỏ tạo thành bông cặn lớn và lắng xuống đáy.
1.3.5. Than hoạt tính
Than hoạt tính được chế tạo từ các nguyên liệu giàu cacbon
như than bùn, than đá, các loại thực vật (gỗ, mùn cưa, bã mía,...)...
Than hoạt tính thường dùng ở hai dạng:
- Dạng bột thường dùng khi năng suất nhỏ, đem trộn vào dung
dịch cần hấp phụ sau đó lọc. Thường được sử dụng để xử lý màu,
thường có kích thước 0,01 - 0,1mm, độ xốp khá lớn, bề mặt riêng
khoảng 200m2/g. Đặc trưng hấp phụ là tốc độ chậm, nhiều tạp chất,
sự cạnh tranh hấp phụ lớn, vì vậy để tăng cường tốc độ thường khuấy
và tiến hành ở nhiệt độ khá cao.
- Dạng viên (ép bột lại) thuận lợi cho việc hoàn nguyên than
nên hay sử dụng cho hệ thống có năng suất lớn.
Than hoạt tính được dùng rất sớm và rộng rãi nhờ hoạt tính
lớn và tính chọn lọc cao. Nhược điểm lớn nhất của nó chỉ là dễ cháy,
thậm chí gây nổ. Ngoài ra, than hoạt tính dạng bột tuy có kích thước
nhỏ, hiệu suất hấp phụ cao nhưng nhẹ, khó lắng vì vậy khó thu hồi
trong môi trường nước


7
Chƣơng 2. Đ I TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG V PHƢƠNG

PHÁP NGHI N CỨU
2.1. Đ I TƢỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nƣớc thải màu xanh của Công ty Cổ phần Dệt Hòa
Khánh - Đà Nẵng (DANATEX)
2.1.2. Vật liệu xử lý màu
2.2. PHẠM VI NGHI N CỨU
2.3. NỘI DUNG NGHI N CỨU
2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU
2. . H A CHẤT V DỤNG CỤ NGHI N CỨU

-----------------Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHI N CỨU V THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC
THẢI MÀU XANH CỦA DỆT NHUỘM BẰNG THAN HOẠT
TÍNH VÀ PG21Ca SO SÁNH VỚI CÁC VẬT LIỆU XỬ LÝ
MÀU KHÁC
3.1.1. Khảo sát khả năng xử lý nƣớc thải màu xanh của dệt
nhuộm với các loại vật liệu
Nước thải màu xanh dùng để tiến hành thí nghiệm khảo sát
khả năng xử lý độ màu được lấy từ công ty Cổ phần Dệt Hòa Khánh
- Đà Nẵng (DANATEX). Mẫu nước thải đầu vào màu xanh được lấy
làm 02 lần (Hình 3.1), với các chỉ tiêu đo được trình bày trong Bảng
3.1.


8
Bảng 3.1. Kết quả một số chỉ tiêu trong nước thải đầu vào của
DANATEX
STT

Đơn vị

Thông số

1
2
3
4
5
6

pH
Độ màu
TSS
COD
Tổng N
Tổng P

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

Đợt 1
(09/05/2017)
8,7
1200
135,7
-

Đợt 2
(15/10/2017)
7,5
1180
121,9
412
7,100
0,730

800
700

Nồng độ

600
500

400
300
200
100
0

Độ màu (Pt-Co)
TSS (mg/l)

pH

Phèn sắt

Phèn nhôm

PAC

PGa21Ca

AC

300

140

110

100

700

294,4

113,9

185,6

11,4

44,3

5

4,5

5

7

7,5

Vật liệu

Hình 3.3. Khả năng xử lý màu của các loại vật liệu

* Nhận xét:
Từ bảng kết quả và hình biểu đồ, có thể thấy rằng với cùng
thời gian khuấy trộn vật liệu (20 phút) và cùng thời gian lắng (30
phút) thì khả năng xử lý màu của các vật liệu khác nhau có sự chênh


9
lệch rõ rệt. Phèn sắt cho hiệu suất xử lý thấp nhất: độ màu của nước
thải hơn thấp hơn so với đầu vào 900 Pt-Co, hiệu suất 75%, nhưng
vẫn chưa đạt QCVN 13-MT:2015/BTNMT, cột B. Ngoài ra, màu của
nước thải chuyển sang đỏ nâu, TSS tăng lên gấp đôi so với quy
chuẩn. Với kết quả của khảo sát trên, sẽ loại bỏ phèn sắt ra khỏi danh
sách vật liệu khảo sát tiếp theo. đạt cột B theo QCVN 13MT:2015/BTNMT, theo cột B. AC cho hiệu suất xử lý màu thấp
nhưng hiệu suất TSS cao. Tác giả tiếp tục tiến hành khảo sát vật liệu
với sự thay đổi về liều lượng với các vật liệu còn lại (phèn nhôm,
PG21Ca, AC).
3.1.2. Khảo sát khả năng xử lý nƣớc thải màu xanh của dệt
nhuộm với các loại vật liệu phèn nhôm, PAC, PG21Ca, AC

3.1.2.1. Ảnh hưởng liều lượng của phèn nhôm
180

160

160

Nồng độ

140

140

140

120

111,6

120
90,9

100
80

58,9

170

89

Độ màu (Pt-Co)

64,2

60

TSS (mg/l)

40

pH

20
0

4,7
0,05

4,6
0,1

4,8
0,15

4,6
0,2

4,8
0,3

Khối lƣợng (g)

Hình 3.5. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm của phèn nhôm

* Nhận xét:


10
Đối với độ màu và TSS: Khi tăng lượng phèn nhôm, độ màu
và TSS có xu hướng tăng lên so với ban đầu, nước sau xử lý vẫn còn
màu xanh.
Đối với pH: Việc sử dụng phèn nhôm đã giảm độ pH của nước
xuống dưới 5, không đạt so với QCVN 13-MT:2015/BTNMT (5,5-9
đối với cột B).
3.1.2.2. Ảnh hưởng liều lượng của PAC
1400
1160

1200

Nồng độ

1000

880

800
600

0

351,9

310

400
200

Độ màu (Pt-Co)

480
269,1

150

113,4

141

57
5,1
0,05

5
0,1

5,2
0,15

5,1

0,2

TSS (mg/l)
pH

5,3
0,3

Khối lƣợng (g)

Hình 3.7. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm của PAC

* Nhận xét:
Đối với độ màu: Khi tăng lượng PAC, độ màu tuy giảm so với
ban đầu nhưng vẫn vượt mức cho phép so với quy chuẩn QCVN 13MT:2015/BTNMT.
Đối với TSS: Khi tăng lượng PAC, thì TSS có xu hướng tăng
lên hơn so với mức ban đầu, vượt mức cho phép so với quy chuẩn
QCVN 13-MT:2015/BTNMT.


11
Đối với pH: Việc sử dụng PAC đã giảm độ pH của nước
xuống dưới 5, không đạt so với QCVN 13-MT:2015/BTNMT (5,5-9
đối với cột B).

Nồng độ

3.1.2.3. Ảnh hưởng liều lượng của PG21Ca
200
180

160
140
120
100
80
60
40
20
0

190
150

160

150

80

Độ màu (Pt-Co)
63

58,1

52,2

44,6

TSS (mg/l)
pH

12,4
7

7,1

7,2

7

7,1

0,05

0,1

0,15

0,2

0,3

Khối lƣợng (g)

Hình 3.9. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm của PG21Ca

* Nhận xét:
Đối với độ màu và TSS: Khi tăng lượng PG21Ca , độ màu và
TSS đã giảm đi nhiều so với ban đầu, các mẫu đều đạt quy chuẩn
QCVN 13-MT:2015/BTNMT, nước sau xử lý đã không còn còn màu

xanh.
Đối với pH: PG21Ca, nước thải sau xử lý có môi trường pH
trung tính dao động từ 7,0 đến 7,2, nằm trong khoảng cho phép của
quy chuẩn QCVN 13-MT:2015/BTNMT.


12

Nồng độ

3.1.2.4. Ảnh hưởng liều lượng của Than hoạt tính (AC)
750

800
700
600
500
400
300
200
100
0

750
650

700
600

Độ màu (Pt-Co)

TSS (mg/l)
100,7 85,6
7,1
0,05

83,3

76,6

69,2

7,2
7,2
7
0,1 0,15 0,2
Khối lƣợng (g)

7,1
0,3

pH

Hình 3.11. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm của AC

800

750

750
700

650

700

600

600

Nồng độ

500
400

Độ màu (Pt-Co)

300

TSS (mg/l)

200

pH
100,7

85,6

83,3

76,6

69,2

7,1
0,05

7,2
0,1

7,2
0,15

7
0,2

7,1
0,3

100

0

Khối lƣợng (g)

Hình 3.11. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm của AC


13
* Nhận xét:
Về mặt cảm quan, độ màu của nước thải chuyển sang màu đen
của than hoạt tính, thời gian lắng lâu.

Đối với độ màu: Với các khối lượng AC khác nhau, độ màu
còn cao, vượt mức cho phép so với quy chuẩn QCVN 13MT:2015/BTNMT.
Đối với TSS: Tương tự độ màu, TSS của nước thải bị ảnh
hưởng bởi than hoạt tính, nên so với các vật liệu xử lý đã nói trên thì
TSS của nước thải tương đối cao hơn.
Đối với pH: Việc sử dụng AC đã chỉnh lại pH nằm ở khoảng
trung hòa, dao động từ 7,0 đến 7,2.
3.1.3. Khảo sát khả năng xử lý nƣớc thải màu xanh của dệt
nhuộm với sự kết hợp giữa các vật liệu phèn nhôm, PAC, AC với
PG21Ca

300

260

Nồng độ

250
200
150
100

110
49,9

50
0

5,5

TSS (mg/l)

70
30
5,2
5,8

31,1
14,7
7,1

Độ màu (Pt-Co)

pH

7

Khối lƣợng theo tỉ lệ 1 -1 (g)

Hình 3.13. Kết quả xử lý nước thải màu xanh của dệt nhuộm khi kết hợp các vật liệu
phèn nhôm, PAC, AC với PG21Ca


14
* Nhận xét:
Sau khi tiến hành các thí nghiệm trên, tác giả chọn ra khối
lượng vật liệu tối ưu nhất để kết hợp với nhau. Riêng đối với AC tại
khối lượng 0,3g, TSS nhỏ nhất. Vì thế sẽ khảo sát thêm liều lượng
AC 0,03g kết hợp với PG21Ca 0,03g.
- Với sự kết hợp giữa phèn nhôm và PG21Ca, độ màu tuy

có giảm nhưng vẫn vượt quá so với giới hạn cho phép của quy chuẩn
QCVN 13-MT:2015/BTNMT. TSS cũng lớn hơn so với các mẫu còn
lại. pH thấp, có tính axit
- Với sự kết hợp giữa PAC và PG21Ca, độ màu và TSS so
với các mẫu khác thấp nhất. Tuy nhiên, nước sau xử lý có môi
trường axit.
- Với sự kết hợp giữa AC và PG21Ca ở khối lượng mỗi vật
liệu là 0,05g, thì độ màu và TSS thấp hơn so với sự kết hợp giữa AC
và PG21Ca ở khối lượng mỗi vật liệu là 0,3g . pH sau xử lý ở môi
trường trung tính.
Kết luận:
Như khảo sát trên, trong các loại hóa chất thì PG21Ca xử lý
độ màu tốt nhất. Để giảm chi phí đầu tư vật liệu PG21Ca và cũng
như rút ngắn thời gian lắng của AC, sự kết hợp PG21Ca và than
hoạt tính được xem là sự lựa chọn phù hợp cho các thí nghiệm tiếp
theo sự kết hợp này sẽ làm tăng hiệu quả xử lý màu, đồng thời sẽ
giảm giá thành xử lý nước thải xuống.


15
3.2. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU T

ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ

NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI MÀU XANH CỦA DỆT NHUỘM
BẰNG THAN HOẠT TÍNH (AC) KẾT HỢP PG21Ca
3.2.1. Ảnh hƣởng tỉ lệ giữa than hoạt tính (AC) và
PG21Ca
80
70

70
60

60

60

60

60

Nồng độ

60

50
40

Độ màu (Pt-Co)

29

TSS (mg/l)

30
20
10

7

7,1
7

1-1

1-2

10,3

11,7

11

13,7

7,1

7,1

7

7,2

1-3

1-4

1-5

2-1

pH

0

Tỷ lệ

Hình 3.15: Khả năng xử lý màu theo tỷ lệ của AC - PG21Ca

* Nhận xét:
Khả năng xử lý nước thải của các mẫu đều tốt.
Đối với độ màu và TSS : Độ màu thấp hơn mức giới hạn cho
phép của quy chuẩn QCVN 13-MT:2015/BTNMT. Khả năng keo tụ
rất nhanh và lắng tốt.
Đối với pH: Việc sử dụng AC và PG21Ca, pH nằm ở khoảng
trung hòa, dao động từ 7,0 đến 7,2.
Mỗi vật liệu được cho lần lượt vào 50 ml nước thải theo tỉ lệ
1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 2:1 với tổng khối lượng của 2 vật liệu là 0,3g.
Nhận thấy độ màu không có sự thay đổi nhiều, nhưng tại điểm tỉ lệ


16
1-1, TSS nhỏ nhất. Vì thế, tỉ lệ AC và PG21Ca là 1:1 để thực hiện
những khảo sát tiếp theo.
3.2.2. Ảnh hƣởng của liều lƣợng hóa chất
600

550
450

Nồng độ

500

340

400

Độ màu (Pt-Co)

300
200

TSS (mg/l)
118,9

114,1

93,8

100
0

7,2
0,05

7
0,1

7,1
0,2

pH

70

50

46
7,1
0,3

8,2
7
0,4

40
4,1
7,1
0,5

Lƣợng AC - PG21Ca (g)

Hình 3.17. Khả năng xử lý màu theo lượng của AC - PG21Ca với tỷ lệ 1-1

* Nhận xét:
Với tổng khối lượng của 2 vật liệu AC và PG21Ca thay đổi
lần lượt 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5g nhưng cùng tỉ lệ 1-1, ta nhận
thấy. Ứng với 0,3 g khối lượng vật liệu, độ màu và TSS sau xử lý

đều đạt chuẩn (cột B, QCVN 13-MT:2015/BTNMT). Vì thế, chọn
tổng khối lượng của AC và PG21Ca là 0,3g với tỉ lệ 1-1 để áp dụng
cho những khảo sát tiếp theo.
3.2.3. Ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc
3.2.3.1. Thời gian theo AC


17

70
60

60
50

Nồng độ

50

50

50

40

40

Độ màu (Pt-Co)

30

TSS (mg/l)

20
10

pH
7,1
5,9

0
5

7
4,2
10

9,1
7,1

7,2

7,1

5,7

5,3

15

20

30

Thời gian (phút)

Hình 3.19. Khả năng xử lý màu theo thời gian của AC

* Nhận xét:
Khi tăng thời gian khuấy AC từ 5 phút lên 30 phút thì độ màu
sau xử lý dao động trong khoảng từ 40 - 50 Pt-Co, và độ màu sau xử
lý đạt giá trị thấp nhất tại điểm thời gian là 10 phút, đây được xem là
khoảng thời gian tiếp xúc không ngắn cũng không quá dài. Do đó,
chọn 10 phút là thời gian để khảo sát các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.3.2. Thời gian theo PG21Ca
* Nhận xét:
Theo biểu đồ trang bên, nhận thấy khi tăng thời gian khuấy
AC từ 5 phút lên 30 phút thì độ màu sau xử lý dao động trong
khoảng từ 40 - 80 Pt-Co, độ màu sau xử lý đạt giá trị thấp nhất (40
Pt-Co) tại điểm thời gian là 10 phút. Do đó, tác giả chọn 10 phút là
thời gian để khảo sát các thí nghiệm tiếp theo.


18

90

80

80

Nồng độ

70
60

50

50

50

50
Độ màu (Pt-Co)

40

40

39

30
20
10

TSS (mg/l)
pH

18,5

19,8

7,2

8,9
7,1

5

10

7

0

15

7,1
3,8
20

7

30

Thời gian (phút)

Hình 3.21. Khả năng xử lý màu theo thời gian của PG21Ca

3.2.4. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy

* Nhận xét:
Theo biểu đồ trang bên, nhận thấy tốc độ khuấy ảnh hưởng rõ
rệt đến khả năng xử lý của vật liệu
- Đối với tốc độ khuấy 10 vòng/ phút: tốc độ quá chậm, làm
giảm khả năng tiếp xúc giữa vật liệu và nước thải
- Với tốc độ 60; 120; 200 vòng trên phút, khả năng xử lý bắt
đầu tăng cao và khả năng xử lý tốt, bông cặn lắng nhanh. Vì vậy,
khoảng dao động tốc độ khuấy rộng, có thể chọn tốc độ khuấy dao
động từ 60 đến 200 vòng/ phút


19

200

190

180
160

Nồng độ

140
120
100

92,2

80

Độ màu (Pt-Co)
70

60

TSS (mg/l)

50

50

50

10,8

6,5
7,1
120

5,5
7
200

pH

40
29,6

20
0

7,4
10

7,2
30

7,2
60

Tốc độ khuấy (vòng/phút)

Hình 3.23. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến khả năng xử lý

Nồng độ

3.2.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

40

40

40

40

Độ màu (Pt-Co)
TSS (mg/l)

8,8
7,2

7
3,5

7,1
6,7

7,1
6

15

30

45

60

pH

Nhiệt độ (C)

* Nhận xét:
Theo biểu đồ, nhận thấy nhiệt độ của nước thải không ảnh
hưởng đến khả năng xử lý độ màu và TSS của vật liệu


20
3.2.5. Ảnh hƣởng của độ màu
60
50
50

Nồng độ

40
Độ màu (Pt-Co)

30
20
20
10

15
12,7

TSS (mg/l)
18,5

10

7

7,1
2,9

7,3
4,1

7,1

280

550

1000

1200

0

pH

Độ màu (Pt-Co)

Hình 3.27. Khả năng xử lý màu theo thay đổi độ màu của nước thải

* Nhận xét:
Theo biểu đồ, nhận thấy độ màu của nước thải càng cao thì

khả năng xử lý độ màu và TSS của vật liệu càng giảm đi. Tuy nhiên,
trong giá trị độ màu 1200 Pt-Co (độ màu cao nhất trong dãy thử) thì
khả năng xử lý màu của vật liệu vẫn hiệu quả, đạt giá trị cột B,
QCVN 13-MT:2015/BTNMT
3.2.6. So sánh kết quả trƣớc và sau khi xử lý màu xanh của
nƣớc thải dệt nhuộm
Sau khi tiến hành thí nghiệm, khảo sát được vật liệu với liều
lượng tối ưu, tiến hành phân tích COD, tổng Nitơ, tổng Photpho, đối
với mẫu nước thải đầu vào (1) và mẫu nước thải xử lý độ màu bằng
sự kết hợp giữa AC và PG21Ca (2) với tỉ lệ 1:1 ứng với khối lượng
mỗi vật liệu là 0,1g:0,1g/50ml nước thải, nhận được kết quả trình bày
trong Bảng 3.16:


21
Bảng 3.15. Kết quả thử nghiệm nước thải đầu vào và nước thải sau khi xử lý
độ màu
TT
1
2
3
4

Tên chỉ
tiêu

Phƣơng pháp thử

COD

SMEWW 5220C:2012
SMEWW 4500Tổng N
N:2012
Tổng P
TCVN 6202:2008
Đo nhanh bằng máy
Độ màu
HANNA HI 96727

Đơn vị
tính

Kết quả thử
nghiệm

QCVN
13:2015

(1)

(2)

Cột B

mg/L

412

170

200

mg/L

7,100

7,764

-

mg/L

0,730

0,033

-

Pt-Co

1180

40

200

Như vậy, với việc sử dụng kết hợp 2 vật liệu AC và PG21Ca
với nhau, có thể làm giảm nồng độ của COD (một chỉ tiêu quan trọng
trong việc xử lý nước thải dệt nhuộm). Ngoài ra, có thể giảm tổng P,
tuy nhiên lại gia tăng một ít tổng Nitơ.

3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG VÀO
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ L

NƢỚC THẢI MÀU

XANH CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN DỆT HÒA KHÁNH - Đ
NẴNG
3.3.1. Đề xuất ứng dụng vào dây chuyền công nghệ xử lý
nƣớc thải của Công ty cổ phần dệt Hòa Khánh - Đà Nẵng
3.3.2. Đề xuất xây dựng
Theo sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm mà tác giả đề
xuất và sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hiện có tại Công ty cổ phần
dệt Hòa Khánh - Đà Nẵng là tương tự nhau, không tốn nhiều chi phí
để cải tạo lại
- Đối với hệ thống xử lý nước thải cũ, việc keo tụ được thực
hiện tại 1 ngăn riêng trong bể điều hòa, như thế để ứng dụng bể keo


22
tụ này vào dây chuyền công nghệ xử lý nước thải, chỉ việc cải tạo
ngăn keo tụ theo tính toán sau đây:
Tính toán bể keo tụ:
Bảng 3.17: Các thông số thiết kế bể keo tụ.
STT

Tên thông số

Đơn vị

Số liệu thiết kế

1

Số lượng bể

Bể

2

2

Chiều dài bể (L)

m

1

3

Chiều rộng bể (B)

m

1

4

Chiều cao bể (H)

m

1,5

6

Thời gian lưu nước (t)

phút

10

7

Bán kính vòng khuấy (R1)

m

0,25

8

Bán kính vòng khuấy (R2)

m

0,125

9

Chiều dài cánh khuấy

m

0,6

m

0,06

Vòng/phút

100

10
11

Chiều rộng 1 bản cánh
khuấy
Số vòng khuấy
3.3.3. Chi phí xử lý

Giá thành trên thị trường hiện nay của một số vật liệu như sau:
- PG21Ca

:

100.000 VND/ 1 kg

- AC

:

25.000 VND/ 1 kg

 Chi phí xử lý nước thải khi sử dụng PG21Ca và AC:
+ 0,1g PG21Ca/ 100ml nước thải  1m3 nước thải cần 1kg
PG21Ca
+ 0,1g AC/ 100ml nước thải  1m3 nước thải cần 1kg AC
Vậy chi phí xử lý 1m3 nước thải với PG21Ca - AC: 125.000
VNĐ


23
KẾT LUẬN V KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu, tiến hành thực nghiệm, tác giả đã
rút ra được một số kết luận như sau:
- Khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý độ
màu, TSS, pH, cụ thể là lượng PGα21Ca và AC, thời gian khuấy, tốc
độ khuấy, nhiệt độ, độ màu và thể tích nước thải.
- So sánh khả năng xử lý nước thải dệt nhuộm với sự kết hợp
AC và PGα21Ca đối với phèn nhôm thì khả năng xử lý của AC và
PGα21Ca có hiệu suất xử lý cao hơn phèn nhôm.
- Với việc xử lý bằng AC và PGα21Ca thì không cần phải điều
chỉnh pH của nước thải, cũng như không cần sử dụng tới hóa chất trợ
keo tụ khác.
KIẾN NGHỊ
Để đề tài có thể đi đến những kết quả tốt hơn và có thể triển
khai rộng rãi, tác giả có những kiến nghị sau:
- Nghiên cứu thành phần bùn sau khi xử lý để có thể ứng dụng

vào những việc khác như đắp đất, nén thành khối để xây dựng nhằm
tiết kiệm chi phí xử lý bùn cũng như tiết kiệm nơi chôn lấp đang là
vấn đề cấp thiết với tình trạng thiếu diện tích chôn lấp như hiện nay.
- Để giảm chi phí xử lý nước thải bằng việc giảm độ màu
trong nước thải, có thể tiến hành tuần lưu lại dòng nước thải sau xử
lý về lại bể điều hòa nhằm làm giảm màu của nước thải, giảm lượng
hóa chất cần xử lý độ màu. Để tuần hoàn được như vậy, tại bể điều
hòa đặt máy quan trắc tự động về đo màu, nước sau xử lý tuần hoàn
lại tới một mức nhất định thì hệ thống tự động ngắt, khóa van lại.